(57)【要約】【課題】発電機能を内蔵してスリープモード中の電池の消耗を抑えつつ、発電機能により蓄積した電圧／電力が不十分な場合でも、ビーコン信号の受信を可能とする無線通信端末を提供する。【解決手段】スリープモードにおいて、給電制御部１４０は、スイッチ１４１，１４２を制御して、発電部１３１が発電した電力を蓄積する電力蓄積部１３２に蓄積されている電圧または電力が十分な場合、蓄積電力をビーコン受信タイマ部１２１とビーコン信号受信解析部１２０へ給電し、電圧または電力が不十分な場合、電池１５０からの電力を給電し、スリープモードにおける電池消耗を抑えつつ、蓄積電力不足によるビーコン信号の受信エラーを防止する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
待機時の電力消費を抑えるスリープモード中に自無線通信端末が帰属している無線アクセスポイントからのビーコン信号を受信するタイミングが到来したか否かを判定するタイミング判定手段と、前記ビーコン信号を受信し当該ビーコン信号を解析して自無線通信端末が受信すべきデータの有無を解析するビーコン信号受信解析手段と、前記ビーコン信号受信解析手段が受信すべきデータが有ると解析した場合に自無線通信端末を前記スリープモードからウェイクアップさせて前記無線アクセスポイントと無線によるデータ通信を実行するデータ通信手段と、自無線通信端末の各部に電力を供給する電池と、を備える無線通信端末において、
自無線通信端末が受容するエネルギーから電力を生成する発電手段と、前記発電手段が発電した電力を蓄積する電力蓄積手段と、前記電力蓄積手段に蓄積されている電圧または電力量を測定する蓄積電圧測定手段と、前記電池からの電力と前記電力蓄積手段からの電力のいずれかを選択して自無線通信端末の所定の部位に電力を供給する電力選択手段と、を有し、
前記スリープモード中に、前記タイミング判定手段がビーコン信号を受信すべきタイミングが到来したと判定し、前記蓄積電圧測定手段が測定した前記電力蓄積手段に蓄積されている電圧または電力量が予め定められた第１の閾値以上であった場合に、前記電力選択手段は、前記電力蓄積手段からの電力を選択して前記ビーコン信号受信解析手段に供給し、
前記スリープモード中に、前記タイミング判定手段がビーコン信号を受信すべきタイミングが到来したと判定し、前記蓄積電圧測定手段が測定した前記電力蓄積手段に蓄積されている電圧または電力量が前記第１の閾値未満であった場合に、前記電力選択手段は、前記電池からの電力を選択して前記ビーコン信号受信解析手段に供給することを特徴とする発電機能を有する無線通信端末。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信端末であって、
前記スリープモード中に、前記蓄積電圧測定手段が測定した前記電力蓄積手段に蓄積されている電圧または電力量が前記第１の閾値以下で且つ予め定められた第２の閾値以上であった場合に、前記電力選択手段は、前記電力蓄積手段からの電力を選択して前記タイミング判定手段に供給し、
前記スリープモード中に、前記蓄積電圧測定手段が測定した前記電力蓄積手段に蓄積されている電圧または電力量が前記第２の閾値未満であった場合に、前記電力選択手段は、前記電池からの電力を選択して前記タイミング判定手段に供給することを特徴とする発電機能を有する無線通信端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池により動作する無線通信端末において、待機時の電池消耗を低減できる無線通信端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯型無線ＬＡＮ電話機等の無線通信端末は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のネットワークと繋がる無線アクセスポイントに帰属し、無線アクセスポイントが発信するビーコン（Ｂｅａｃｏｎ）信号を監視する。即ち、スリープ中の無線通信端末は、このビーコン信号の受信タイミング毎にビーコン信号の受信部を起動してビーコン信号を受信し、受信したビーコン信号を解析して自端末宛の通信パケットの有無を判定し、自端末宛の通信パケット有と判定した場合は、受信部全体をウェイクアップして自端末宛の通信パケットを受信し、自端末宛の通信パケット無と判定した場合は、スリープ状態に戻る。
【０００３】
このようにスリープ状態にある無線通信端末であっても、間欠的に受信部の一部をウェイクアップして自端末宛の通信パケットの有無を監視しているので、電池駆動型の無線ＬＡＮ電話機等の場合、待機中（スリープ中）にも電池が消耗し連続待受け可能時間の長時間化が困難であった。
【０００４】
これを改善する技術として、光エネルギーを電力に変換する太陽電池と、太陽電池から二次電池への電力供給及び二次電池から無線モジュールへの電力供給を制御する充電回路を備え、充電回路は、待機モードの期間中に太陽電池から二次電池へ電力を供給する無線送信機に係る技術がある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−９２１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、二次電池に蓄積された電力で無線通信を行う技術であり、間欠的に受信部の一部をウェイクアップして自端末宛の通信パケットの有無を監視する無線通信端末に適用した場合、二次電池にビーコン信号を受信できる電力が蓄積されていない場合、太陽電池からの電力が二次電池に蓄積されるまでの間、ビーコン信号を受信できず、自端末宛のデータを受信し損なうという欠点があった。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、発電機能を内蔵して電池（一次電池または二次電池）の消耗を抑えつつ、発電機能により蓄積した電圧／電力がビーコン信号を受信できる電圧／電力に満たない場合でも、電池によりビーコン信号の受信を可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の第１の発明は、待機時の電力消費を抑えるスリープモード中に自無線通信端末が帰属している無線アクセスポイントからのビーコン信号を受信するタイミングが到来したか否かを判定するタイミング判定手段と、前記ビーコン信号を受信し当該ビーコン信号を解析して自無線通信端末が受信すべきデータの有無を解析するビーコン信号受信解析手段と、前記ビーコン信号受信解析手段が受信すべきデータが有ると解析した場合に自無線通信端末を前記スリープモードからウェイクアップさせて前記無線アクセスポイントと無線によるデータ通信を実行するデータ通信手段と、自無線通信端末の各部に電力を供給する電池と、を備える無線通信端末において、自無線通信端末が受容するエネルギーから電力を生成する発電手段と、前記発電手段が発電した電力を蓄積する電力蓄積手段と、前記電力蓄積手段に蓄積されている電圧または電力量を測定する蓄積電圧測定手段と、前記電池からの電力と前記電力蓄積手段からの電力のいずれかを選択して自無線通信端末の所定の部位に電力を供給する電力選択手段と、を有し、前記スリープモード中に、前記タイミング判定手段がビーコン信号を受信すべきタイミングが到来したと判定し、前記蓄積電圧測定手段が測定した前記電力蓄積手段に蓄積されている電圧または電力量が予め定められた第１の閾値以上であった場合に、前記電力選択手段は、前記電力蓄積手段からの電力を選択して前記ビーコン信号受信解析手段に供給し、前記スリープモード中に、前記タイミング判定手段がビーコン信号を受信すべきタイミングが到来したと判定し、前記蓄積電圧測定手段が測定した前記電力蓄積手段に蓄積されている電圧または電力量が前記第１の閾値未満であった場合に、前記電力選択手段は、前記電池からの電力を選択して前記ビーコン信号受信解析手段に供給することを特徴とする。
【０００９】
また、第２の発明は、前記第１の発明の無線通信端末であって、前記スリープモード中に、前記蓄積電圧測定手段が測定した前記電力蓄積手段に蓄積されている電圧または電力量が前記第１の閾値以下で且つ予め定められた第２の閾値以上であった場合に、前記電力選択手段は、前記電力蓄積手段からの電力を選択して前記タイミング判定手段に供給し、前記スリープモード中に、前記蓄積電圧測定手段が測定した前記電力蓄積手段に蓄積されている電圧または電力量が前記第２の閾値未満であった場合に、前記電力選択手段は、前記電池からの電力を選択して前記タイミング判定手段に供給することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、発電機能によりスリープモード中の電池の消耗を抑えつつ、発電機能で蓄積した電圧／電力が不十分な場合であっても、ビーコン信号の受信および自端末宛のデータの有無の監視を継続し、自端末宛のデータを受信し損なうことを防止できる無線通信端末を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る無線通信端末のブロック構成図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る発電機能による蓄積電圧の時間変動例である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係る給電制御の動作フローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る無線通信端末（例えば、無線ＬＡＮ電話機）のブロック構成図であって、１００は本発明の無線通信端末（以下、本端末）である。
【００１３】
無線通信部１１０は、アンテナ１１１を介して無線通信を実行する。ビーコン信号受信解析部１２０は、アンテナ１１１を介してビーコン信号を受信し、本端末宛のデータの有無を監視する手段であって、本端末１００が受信待機中であるスリープモード中の場合、ビーコン受信タイマ部１２１からのタイミング信号でウェイクアップ（起動）する。ビーコン受信タイマ部１２１は、スリープモード中も動作しているタイマ回路（図示せず）であり、定期的に無線アクセスポイント（図示せず）からのビーコン信号を受信するタイミングを測っている。
【００１４】
本端末１００の発電機能は、エネルギー受容部１３０、発電部１３１、電力蓄積部１３２、定電圧変換部１３３により実現される。エネルギー受容部１３０は、自端末に到達する光エネルギー，電波エネルギー，熱エネルギー，振動エネルギー等を受容する手段である。例えば、発電部１３１の発電手段が太陽電池であれば、外部からの光を集光するミラーやレンズである。発電部１３１は、エネルギー受容部１３０が受容したエネルギーを電力に変換する手段（例えば、太陽電池）である。電力蓄積部１３２は、発電部１３１が発電した電力を蓄積する手段（例えばリチウムイオン電池あるいはキャパシタ）である。電力蓄積部１３２に蓄積された電力は、定電圧変換部１３３で所定の電圧（例えば、１．５Ｖ）に変換され、スイッチ１４１，スイッチ１４２を介して，ビーコン信号受信解析部１２０およびビーコン受信タイマ部１２１に給電される。
【００１５】
給電制御部１４０は、電力蓄積部１３２に蓄積されている電圧／電力量を測定する手段（図示せず）を内蔵しており、電力蓄積部１３２に蓄積されている電圧／電力量およびビーコン信号受信解析部１２０からのコマンドに応じて、スイッチ１４１，スイッチ１４２，スイッチ１４３の切り替えを制御する。
【００１６】
電池１５０は、使い捨ての一次電池（例えば、アルカリ電池）や充電可能な二次電池（例えば、リチウムイオン電池）であって、定電圧変換部１５１で所定の電圧（例えば、スイッチ１４１／１４２へは１．５Ｖ、スイッチ１４３へは３．３Ｖ）に変換された電力は、スイッチ１４１，スイッチ１４２，スイッチ１４３を介して、本端末１００内の各部に給電される。
【００１７】
端末制御部１６０は、音声入出力部１６１、表示部１６２、操作部１６３を制御すると共に、無線通信部１１０との間でデータを授受する。
【００１８】
図２は、本端末１００の発電機能により、電力蓄積部１３２に蓄積される電力の電圧（以下、蓄積電圧Ｖｓ）の時間変動例である。蓄積電圧Ｖｓは時間の経過と共に上昇するが、ビーコンタイミングが到来する毎に、ビーコン信号受信解析部１２０またはビーコン受信タイマ部１２１に給電されて、蓄積電圧Ｖｓは電力消費により一旦低下する。そして、次のビーコンタイミングまでの間に、蓄積電圧Ｖｓは時間の経過と共に再上昇し、以下これを繰り返す。
【００１９】
ここで、蓄積電圧Ｖｓの電圧Ｖｔｈ１は、第１の閾値であって、Ｖｓ≧Ｖｔｈ１の場合、給電制御部１４０はスイッチ１４１，スイッチ１４２をｂ側に切り替えて、電力蓄積部１３２からの電力を選択し、ビーコン信号受信解析部１２０およびビーコン受信タイマ部１２１に給電する。
【００２０】
Ｖｔｈ１＞Ｖｓ≧Ｖｔｈ２の場合、給電制御部１４０はスイッチ１４１をｂ側、スイッチ１４２をａ側に切り替えて、電力消費が小さく動作電圧も低いビーコン受信タイマ部１２１へは電力蓄積部１３２からの電力を選択すると共に、電力消費が比較的大きく動作電圧も高いビーコン信号受信解析部１２０へは電池１５０からの電力を選択して給電する。なお、ビーコン信号受信解析部１２０は、無線信号を受信して、本端末１００宛データの有無を解析する必要がある分、ビーコン受信タイマ部１２１よりも電力消費が大きい。
【００２１】
Ｖｓ＜Ｖｔｈ２の場合、蓄積電圧Ｖｓはビーコン受信タイマ部１２１を駆動する電力にも満たないので、給電制御部１４０はスイッチ１４１，スイッチ１４２をａ側に切り替えて、電池１５０からの電力を選択し、ビーコン信号受信解析部１２０およびビーコン受信タイマ部１２１に給電する。これにより、発電による電力蓄積量が不足な場合であっても、ビーコン信号受信解析部１２０およびビーコン受信タイマ部１２１が駆動し、本端末１００宛のデータを受信し損なうことはない。
【００２２】
なお、給電制御部１４０は、ビーコン受信タイマ部１２１と同様にスイッチ１４１で選択された電力で駆動される。また、スイッチ１４１は初期値としてａ側が選択される構造であり、給電制御部１４０からの制御信号を受けない場合、自動的にａ側に切り替わって電池１５０からの電力を選択して給電制御部１４０に供給する。従って、給電制御部１４０が電力蓄積部１３２からの電力で駆動している最中に、発電による電力蓄積量が不足する事態に陥った場合であっても、自動的に電池１５０からの電力が供給されるので、スイッチ１４１，スイッチ１４２，スイッチ１４３の切り替え制御に支障はない。
【００２３】
図３は、本端末１００の給電制御部１４０の動作フローチャート図である。本フローは、本端末１００が利用開始された状態でスタートする（Ｓ３００）。
【００２４】
本端末１００がウェイクアップ中の場合（Ｓ３１０，Ｎｏ）、スイッチ１４１とスイッチ１４２をａ側に切り替えると共にスイッチ１４３をＯＮとし（Ｓ３１１）、電池１５０からの電力を本端末１００内の各部に給電する。なお、ウェイクアップ中の本端末１００の動作は、通常の無線通信端末の動作と同様なので説明を割愛する
本端末１００がスリープモード中の場合（Ｓ３１０，Ｙｅｓ）、スイッチ１４３をＯＦＦし（Ｓ３１２）、電力蓄積部１３２の蓄積電圧Ｖｓと第１の閾値Ｖｔｈ１を比較する（Ｓ３２０）。Ｖｓ≧Ｖｔｈ１の場合（Ｓ３２０，Ｙｅｓ）、スイッチ１４１とスイッチ１４２をｂ側に切り替えて（Ｓ３２１）、Ｓ３１０に戻る。
【００２５】
Ｖｓ＜Ｖｔｈ１の場合（Ｓ３２０，Ｎｏ）、スイッチ１４１をｂ側，スイッチ１４２をａ側に切り替えて（Ｓ３２２）、Ｓ３３０へ進む。
【００２６】
さらに、蓄積電圧Ｖｓと第２の閾値Ｖｔｈ２を比較し、Ｖｓ≧Ｖｔｈ２の場合（Ｓ３３０，Ｙｅｓ）、スイッチ１４１をｂ側に切り替えて（Ｓ３３１）、Ｓ３１０に戻る。Ｖｓ＜Ｖｔｈ２の場合（Ｓ３３０，Ｎｏ）、スイッチ１４１をａ側に切り替えて（Ｓ３３２）、Ｓ３１０に戻る。
【００２７】
以上説明した通り、本発明によれば、発電して蓄積した電圧／電力が十分な場合（Ｖｓ≧Ｖｔｈ１）、給電制御部１４０はスイッチ１４１，スイッチ１４２をｂ側に切り替えて、電力蓄積部１３２からの電力を選択し、ビーコン信号受信解析部１２０およびビーコン受信タイマ部１２１さらに給電制御部１４０自体に給電するので、この間、電池１５０は消耗しない。また、ビーコン信号受信解析部１２０を動作させるには不十分だが、ビーコン受信タイマ部１２１を動作させられる場合（Ｖｔｈ１＞Ｖｓ≧Ｖｔｈ２）、ビーコン受信時にのみ電池１５０は消耗する程度であり、従来の無線通信端末に比べて、スリープモード時の電池１５０の消耗を大幅に抑えられる効果がある。
【００２８】
しかも、発電による蓄積電圧または電力が不十分であった場合でも（Ｖｓ＜Ｖｔｈ２）、給電制御部１４０は電池１５０からの電力をビーコン信号受信解析部１２０およびビーコン受信タイマ部１２１に給電するので、本端末１００が受信すべきビーコン信号および本端末１００宛のデータを受信し損なう恐れが少ない。
【００２９】
なお、本発明の無線通信端末は、電池駆動の無線通信端末一般に適用可能であり、無線ＬＡＮ電話機以外にも、例えば、携帯型パーソナルコンピュータやＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）にも適用可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１００・・・本発明の無線通信端末
１１０・・・無線通信部
１１１・・・アンテナ
１２０・・・ビーコン信号受信解析部
１２１・・・ビーコン受信タイマ部
１３０・・・エネルギー受容部
１３１・・・発電部
１３２・・・電力蓄積部
１３３・・・定電圧変換部
１４０・・・給電制御部
１４１，１４２，１４３・・・スイッチ
１５０・・・電池
１５１・・・定電圧変換部
１６０・・・端末制御部
１６１・・・音声入出力部
１６２・・・表示部
１６３・・・操作部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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