説明

携帯端末

【課題】第1の通信を行う通信モジュールと第2の通信を行う通信モジュールとの間のインターフェースの消費電力を低減することができる携帯端末を提供する。
【解決手段】実施形態の携帯端末は、第2の通信の待ち受け時に間欠起動して第2の通信の状態判定を行って、常時起動状態のデジタルレベル保持手段に該第2の通信の状態判定結果を書き込む第2の通信モジュールと、第1の通信の待ち受け時に間欠起動して前記デジタルレベル保持手段の第2の通信の状態判定結果を読み取って表示部に表示する第1の通信モジュールとを具備する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、異なる形態の無線通信を同時に行う携帯端末に関する。
【背景技術】
【0002】
携帯電話機(携帯端末)で音声通信とデータ通信の両無線通信を同時に行いたい要求があり、例えば、データ通信で大量のデータを送受信する場合などには時間がかかるので、データ通信の最中に、同時に音声通信の発着信を可能としたいなどの要求である。ユーザは、携帯電話機の表示部にデータ通信中のメールやブラウザを表示し、それを見ながら、音声通話をハンズフリー等で行なう。また、携帯電話機の筐体が表示部と通話部とが分離できる構造で、表示部を見ながら通話を行う。また、パソコンに携帯電話機をつないで、パソコン主体で、携帯電話機経由のメールやブラウザのデータ通信中に、携帯電話機で音声通話を行うなどである。
【0003】
携帯電話機の無線データ通信として、移動通信網、無線LAN、ブルートゥース(R)等がある。この中では、移動通信網は利用エリアが格別に広く、ユーザが利用しやすい。移動通信網の内、CDMA2000では、音声通信用の1Xサービスと、高速のデータ通信用の1xEV−DO(Evolution-Data Only)サービスがある。
【0004】
1Xサービスと1xEV−DOサービスは、それぞれ独立したサービスであり、それぞれの無線周波数やプロトコルは異なる。移動通信網の基地局は、1Xサービスのみの基地局や両サービスを備える基地局がある。基地局は、1Xサービスと1xEV−DOサービスそれぞれの独立したページング信号を周期的に送出しており、両者は非同期である。
【0005】
携帯電話機は、音声通信とデータ通信を同時に行うためには、待ち受け中は、1Xのページング信号に同期を取って間欠待ち受けを行う処理と、1xEV−DOのページング信号に同期を取って間欠待ち受けを行う処理の両方を並行して実行することになる。したがって、1Xの間欠待ち受けでウェイクアップするタイミングと、1xEV−DOの間欠待ち受けでウェイクアップするタイミングとは非同期である。
【0006】
携帯電話機において、音声通信とデータ通信を別々のプロセッサで行う構成を考えた場合、プロセッサ間で制御コマンドや制御データのやり取りを行う必要があるが、待ち受け中は、上記したように、それぞれのプロセッサのウェイクアップのタイミングが異なっており、一方がウェイクアップ中でも他方はスリープ中となる。したがって、間欠待ち受けでのウェイクアップとは別に、プロセッサ間のインターフェースのためにウェイクアップする必要があり、この分、消費電力が増えるという問題がある。
【0007】
この音声通信とデータ通信は、移動通信網のCDMA2000の音声通信用の1Xサービスとデータ通信用の1xEV−DOサービスのように、それぞれ独立して非同期の待ち受け制御を行う場合であるが、これに限らず、独立して非同期の待ち受け制御を行う通信方式であれば同様の問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開2008−263364号公報(頁3〜6、図4、図5、図7)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
第1の通信を行う通信モジュールと第2の通信を行う通信モジュールとの間のインターフェースの消費電力を低減することができる携帯端末を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記目的を達成するために、実施形態の携帯端末は、第2の通信の待ち受け時に間欠起動して第2の通信の状態判定を行って、常時起動状態のデジタルレベル保持手段に該第2の通信の状態判定結果を書き込む第2の通信モジュールと、第1の通信の待ち受け時に間欠起動して前記デジタルレベル保持手段の第2の通信の状態判定結果を読み取って表示部に表示する第1の通信モジュールとを具備することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の各実施例に係る音声通信とデータ通信のシステム図。
【図2】本発明の実施例1に係る携帯電話機100の関連部分のブロック図。
【図3】本発明の実施例1に係る携帯電話機100の待ち受け中のタイミング図。
【図4】本発明の実施例1に係る携帯電話機100の間欠待ち受け時の動作フローチャート。
【図5】本発明の実施例2に係る携帯電話機100の関連部分のブロック図。
【発明を実施するための形態】
【0012】
図1は、本発明の各実施例に係る音声通信とデータ通信のシステム図であり、移動通信網のCDMA2000の例である。音声通信は1Xサービス、データ通信は高速の1xEV−DOサービスである。
【0013】
携帯電話機100(携帯端末)は、音声通信モジュール10(1X音声通信)とデータ通信モジュール30(1xEV−DOデータ通信)を有する。データ通信の送受データは、携帯電話機100単体で処理されるデータであってもよいし、パーソナルコンピュータ200(以下、パソコンと称する)のデータを携帯電話機100経由で処理するデータであってもよい。
【0014】
基地局300は、1Xサービスと1xEV−DOサービスの両方を備えるものや、1Xサービスのみのものがある。両方を備える基地局であっても、1Xサービスと1xEV−DOサービスは、それぞれ独立したサービスであり、それぞれの無線周波数やプロトコルは異なり、それぞれの独立したページング信号を周期的に送出しており、両者は非同期である。また、携帯電話機100から見た受信電界強度等の電波環境は異なる。
【0015】
基地局300の1Xサービスは、回線網400を経て、様々な電話機500とつながり、携帯電話機100は、電話機500との間で音声通話を行う。基地局300の1xEV−DOサービスは、パケット網600を経て、インターネット700とつながり、携帯電話機100は、インターネットのデータ通信を行う。
【0016】
携帯電話機100は、音声通信とデータ通信を同時に行うためには、待ち受け中は、1Xのページング信号に同期を取って間欠待ち受けを行う処理と、1xEV−DOのページング信号に同期を取って間欠待ち受けを行う処理の両方を並行して実行する。
【実施例1】
【0017】
図2は、本発明の実施例1に係る携帯電話機100の関連部分のブロック図である。携帯電話機100は、音声通信モジュール10(第1の通信モジュール)とデータ通信モジュール30(第2の通信モジュール)を有する。音声通信モジュール10は、1X音声通信とユーザインターフェースのUI処理を主に行う部分である。データ通信モジュール30は、1xEV−DOデータ通信を主に行う部分である。
【0018】
両通信モジュール間は、USB又はUART等のような通信手順を要する第1のインターフェースと、入出力ポートのようなデジタル信号のH/Lレベルを伝送するだけの第2のインターフェースの両方でつながる。
【0019】
[音声通信モジュール10]
音声通信モジュール10は、ウェイクアップ動作部11、システムタイミング維持部19、表示部20、操作入力部21、スピーカ22、マイク23等から構成される。
【0020】
ウェイクアップ動作部11は、ウェイクアップ/スリープ制御を受ける部分であり、例えば、1Xサービスの待ち受け時に間欠起動される。また、1Xサービスの音声通信確定時に常時起動される。また、UI処理が必要なときに常時起動される。
【0021】
ウェイクアップ動作部11は、アンテナ12、RF13、1X送受信部14、制御部15、USB16、入力ポート17、USB18等を有する。
【0022】
制御部15は、不図示のCPU、ROM、RAM等を有し、ROMに記憶されているソフトウェアに基づいて、1X音声通信の処理、第1のインターフェースのUSB等の通信手順に則った処理、第2のインターフェースの読み込みなどを行う。また、表示部20、操作入力部21、スピーカ22、マイクロホン23等のUI処理を行う。また、外部機器のパソコン200とのインターフェースであるUSB18の制御等を行う。
【0023】
USB16は、データ通信モジュール30との間の第1のインターフェースとして、USBやUART等のデータ伝送インターフェースであり、所定の通信手順を必要とし、制御部15により通信手順の制御を受けて、大量のデータを伝送する。
【0024】
入力ポート17は、データ通信モジュール30との間の第2のインターフェースとして、データ通信モジュール30側のデータ通信可否信号のポートである。制御部15に入力ポートが内蔵されていればそれでもよい。
【0025】
システムタイミング維持部19は、1X送受信部14の一部であるが、ウェイクアップ/スリープ状態が別なので、分けて記載する。携帯電話機100の電源がオンになると、ウェイクアップ状態の1X送受信部14は、1Xサービスセルとの接続のために、1X無線信号のRSSI測定、1Xセルサーチ、および1Xシステムタイミング確立などの1X初期捕捉動作を行い、1Xシステムタイミングを常時電源オン状態のシステムタイミング維持部19で維持する。
【0026】
そして、捕捉できた1Xサービスセルとの間で、1X待ち受け状態に入り、ウェイクアップ動作部11はスリープ状態になる。1X待ち受け状態では、1Xサービスセルから送信される当該携帯電話機100への着信呼出しの待ち受けを行う。1X待ち受け状態では、常時電源オン状態のシステムタイミング維持部19は、1Xサービスセルが送信するページング信号のタイミングに同期の取れた間欠起動信号19aを例えば、5.12秒周期で出して、ウェイクアップ動作部11を間欠起動する。これにより、電池の使用時間をセーブする。
【0027】
[データ通信モジュール30]
データ通信モジュール30は、ウェイクアップ動作部31、出力ポート37、システムタイミング維持部38等から構成される。
【0028】
ウェイクアップ動作部31は、上記ウェイクアップ動作部11とは独立したウェイクアップ/スリープ制御を受ける部分であり、1XEV−DOサービスの待ち受け時に間欠起動される。また、1XEV−DOサービスのデータ通信確定時に常時起動される。
【0029】
ウェイクアップ動作部31は、アンテナ32、RF33、1XEV−DO送受信部34、制御部35、USB36等を有する。
【0030】
制御部35は、不図示のCPU、ROM、RAM等を有し、ROMに記憶されているソフトウェアに基づいて、1XEV−DOデータ通信の処理、第1のインターフェースのUSB等の通信手順に則った処理、第2のインターフェースの出力などを行う。
【0031】
USB36は、音声通信モジュール10との間の第1のインターフェースとして、USBやUART等のデータ伝送インターフェースであり、所定の通信手順を必要とし、制御部35により通信手順の制御を受けて、大量のデータを伝送する。
【0032】
出力ポート37は、音声通信モジュール10との間の第2のインターフェースとして、データ通信モジュール30側のデータ通信可否信号を送出するポートである。出力ポート17は、携帯電話機100の電源が入っている状態では、常時電源ON状態で動作する。
【0033】
システムタイミング維持部38は、1XEV−DO送受信部34の一部であるが、ウェイクアップ/スリープ状態が別なので、分けて記載する。携帯電話機100の電源がオンになると、ウェイクアップ状態の1XEV−DO送受信部34は、1XEV−DOサービスセルとの接続のために、1XEV−DO無線信号のRSSI測定、1XEV−DOセルサーチ、および1XEV−DOシステムタイミング確立などの1XEV−DO初期捕捉動作を行い、1XEV−DOシステムタイミングを常時電源オン状態のシステムタイミング維持部38で維持する。
【0034】
そして、捕捉できた1XEV−DOサービスセルとの間で、1XEV−DO待ち受け状態に入り、ウェイクアップ動作部31はスリープ状態になる。1XEV−DO待ち受け状態では、1XEV−DOサービスセルから送信される当該携帯電話機100への着信呼出しの待ち受けを行う。1XEV−DO待ち受け状態では、常時電源オン状態のシステムタイミング維持部38は、1XEV−DOサービスセルが送信するページング信号のタイミングに同期の取れた間欠起動信号38aを例えば、5.12秒周期で出して、ウェイクアップ動作部31を間欠起動する。これにより、電池の使用時間をセーブする。
【0035】
[通信モジュール間インターフェース]
第1のインターフェースは、USB又はUART等のような通信手順を要するインターフェースであり、制御部15および制御部35の制御により、大量のデータを送受する。例えば、データ通信モジュール30のデータ通信が確定して、ウェイクアップ動作部31およびウェイクアップ動作部11がウェイクアップし、データ通信モジュール30がインターネットのブラウザのデータをダウンロードして、音声通信モジュール10の表示部20に表示したり、音声通信モジュール10側のデータをデータ通信モジュール30を介してインターネットへアップロードする。
【0036】
また、データ通信モジュール30がインターネットのブラウザのデータをダウンロードし、第1のインターフェースと音声通信モジュール10を介してパソコン200へ送信するなどである。また、その逆方向のアップロードなどである。
【0037】
第2のインターフェースは、入出力ポートのようなデジタル信号のH/Lレベルを伝達するだけのインターフェースである。ウェイクアップ動作部31は、1XEV−DOサービスの受信電界強度を測定し、それに基づいてデータ通信可否判定を行い、データ通信可否信号35aを1個の出力ポート37に出力する。ウェイクアップ動作部31がスリープ状態になっても、常時電源ONの出力ポートには、データ通信可否信号が保持されている。それをウェイクアップ動作部11は、任意のタイミングで入力ポート17を介して読み取り、表示部20に表示する。出力ポート37は常時電源ONでもきわめて消費電力は小さい。
【0038】
なお、1個の出力ポート37を設けたが、例えば2個の出力ポート(2ビット)を備えれば、1XEV−DOサービスの受信電界強度を4段階(2ビットの2乗)で、表示部20に表示することができる。
【0039】
第2のインターフェースは、データ通信可否信号や1XEV−DOサービスの受信電界強度情報等の数ビットの情報伝達用である。これらの情報は、もちろん、第1のインターフェースを用いて通信モジュール間で伝送することができるが、そのためには、ウェイクアップ動作部11とウェイクアップ動作部31をウェイクアップさせて、通信手順に則って処理時間をかけて制御する必要があり、消費電力が大きい。
【0040】
待ち受け中のデータ通信可否状態を、出力ポート37で伝送する場合とUSBで伝送する場合の消費電力の違いについて次に説明する。
図3は、本発明の実施例1に係る携帯電話機100の待ち受け中のタイミング図である。(A)は通信モジュール間をUSBでデータ通信可否信号を伝送する場合である。(B)は通信モジュール間を入出力ポートでデータ通信可否信号を伝送する場合であり、本発明の実施例1である。
【0041】
待ち受けのための間欠起動タイミングの関係および間欠起動で行う処理は従来行われているとおりであり、(A)、(B)共に同じである。音声通信モジュール10のウェイクアップ動作部11は、1Xサービスの基地局からのページング信号に同期を取って、例えば、5.12秒周期で間欠起動し、1Xサービスの受信電界強度測定と音声通信可否判定を行い、音声通信呼び出しの有無をチェックしている。
【0042】
データ通信モジュール30のウェイクアップ動作部31も、1XEV−DOサービスの基地局からのページング信号に同期を取って、例えば、5.12秒周期で間欠起動し、1XEV−DOサービスの受信電界強度測定を行ってデータ通信可否判定を行い、データ通信呼び出しの有無をチェックしている。
【0043】
両サービスのページング信号のタイミングは非同期であり、したがって、両通信モジュールの間欠起動のタイミングも非同期であり、音声通信モジュール10が間欠起動でウェイクアップしているタイミングで、データ通信モジュール30はスリープ状態にある。
【0044】
(A)のUSBの場合、待ち受け間欠起動でウェイクアップした音声通信モジュール10は、データ通信モジュール30の本来の待ち受け間欠起動のタイミングとは別に、ハッチングで示すように、データ通信モジュール30をウェイクアップさせて、USBでデータ通信可否状態を受け取る必要がある。このハッチング部分の電流は大きく、また、USB手順を実行するので、その時間幅も結構必要とする。
【0045】
(B)の入出力ポートの場合、データ通信モジュール30は本来の待ち受け間欠起動のタイミングで行ったデータ通信可否判定結果を、常時電源ONの出力ポート37に書き込む処理を行う。待ち受け間欠起動でウェイクアップした音声通信モジュール10は、この出力ポート37のデータ通信可否判定信号を読み取ればよい。出力ポート37は、ハッチングで示すように常時電源ON状態であるが、その消費電力はきわめて小さい。
【0046】
(A)と(B)の消費電力量を比較すると、ハッチング部分の面積の比較であり、(A)の平均消費電力は、ハッチング部のピーク電力×ハッチング部の時間幅T/5.12秒周期であり、ハッチング部の時間幅T/5.12秒周期のデューティで平均化されるが、ピーク電力が極めて大きいため、(B)の平均消費電力よりも大きくなってしまう。(B)の平均消費電力は、ハッチング部のピーク電力そのままであるが、出力ポートのピーク電力は極めて小さく、(A)の平均消費電力よりも小さくすることができる。
【0047】
次に、(B)の実施例1における間欠待ち受け時の動作フローチャートについて説明する。
図4は、本発明の実施例1に係る携帯電話機100の間欠待ち受け時の動作フローチャートである。データ通信モジュール30と音声通信モジュール10それぞれの間欠待ち受け時の動作である。
【0048】
データ通信モジュール30は、1XEV−DOサービスの間欠待ち受けのタイミングで間欠起動される。起動されたデータ通信モジュール30は、1XEV−DOサービスの受信電界強度を測定して読み出す(ステップS31)。そして、その大きさにより、データ通信可否判定を行う(ステップS32)。このデータ通信可否判定結果を常時電源ONの出力ポート37に出力する(ステップS33)。
【0049】
次に、データ通信モジュール30は、本来の待ち受け処理であるデータ通信呼び出しの有無のチェックを行い(ステップS34)、当該携帯電話機100への呼び出しがなければ、自身を再びスリープ状態にして(ステップS35)、次の間欠起動を待つ。このスリープ中も、ステップS33で出力された出力ポート37のデータ通信可否判定結果は保持されている。
【0050】
ステップS34で呼び出しがあれば、ウェイクアップを継続して、データ通信処理に入る(ステップS36)。
【0051】
一方、音声通信モジュール10は、1Xサービスの間欠待ち受けのタイミングやその他の要因により起動される。その他の要因としては、ユーザによるキー操作やアラーム発生等である。起動された音声通信モジュール10は、待ち受けのシステムタイミングを維持しているシステムタイミング維持部19からの起動かどうかをチェックし(ステップS11)、その他の要因であれば、ウェイクアップを継続して、それぞれの起動要因に対応した処理を行う(ステップS17)。
【0052】
ステップS11でシステムタイミング維持部19からの起動であれば、出力ポート37につながる入力ポート17を読み込んで(ステップS12)、データ通信可否を表示部20にピクトで表示する(ステップS13)。
【0053】
次に、音声通信モジュール10は、本来の待ち受け処理である音声通信呼び出しの有無のチェックを行い(ステップS14)、当該携帯電話機100への呼び出しがなければ、自身を再びスリープ状態にして(ステップS15)、次の間欠起動を待つ。
【0054】
ステップS14で呼び出しがあれば、ウェイクアップを継続して、音声通話処理に入る(ステップS16)。
【0055】
以上説明した実施例1によれば、音声通信モジュールとデータ通信モジュール間のインターフェースの消費電力を低減することができる。
【実施例2】
【0056】
図5は、本発明の実施例2に係る携帯電話機100の関連部分のブロック図である。実施例1(図2)との相違点は、通信モジュール間の第2のインターフェース部分のみであり、その部分についてのみ説明する。
【0057】
実施例1(図2)では、通信モジュール間の第2のインターフェースとして、出力ポート37(常時電源ON)と入力ポート17を設けたが、実施例2(図5)では、その替わりに、常時電源ONのデュアルポートメモリ40を設ける。
【0058】
そして、データ通信モジュール30のウェイクアップ動作部31は、データ通信可否をデュアルポートメモリ40に書き込み、音声通信モジュール10のウェイクアップ動作部11は、デュアルポートメモリ40を直接読み込んで、データ通信可否を表示部20に表示する。
【0059】
デュアルポートメモリ40もメモリ容量の小さいものであれば、消費電力は十分に小さく、特別な通信手順も不要である。
したがって、実施例2によれば、実施例1と同様な効果を得ることができる。
【0060】
本発明の各実施例では、CDMA2000の音声通信用の1Xサービスとデータ通信用の1xEV−DOサービスを例としたが、間欠待ち受けを行う異なる形態のデュアル通信を行う携帯端末にも適用できる。
【0061】
また、音声通信モジュール10側にUI処理部分を備えたが、データ通信モジュール30側にUI処理部分を設けて、通信モジュール間の第2のインターフェースの信号の方向を逆にしてもよい。
【0062】
また、通信モジュール間の第2のインターフェースで伝送する信号は、データ通信可否信号に限らず、他の信号であってもよい。
【0063】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0064】
10 音声通信モジュール
11 ウェイクアップ動作部
12 アンテナ
13 RF
14 1X送受信部
15 制御部
16 USB
17 入力ポート
18 USB
19 システムタイミング維持部
20 表示部
21 操作入力部
22 スピーカ
23 マイク
30 データ通信モジュール
31 ウェイクアップ動作部
32 アンテナ
33 RF
34 1XEV−DO送受信部
35 制御部
36 USB
37 出力ポート
38 システムタイミング維持部
40 デュアルポートメモリ
100 携帯電話機
200 パーソナルコンピュータ
300 基地局
400 回線網
500 電話機
600 パケット網
700 インターネット

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第2の通信の待ち受け時に間欠起動して第2の通信の状態判定を行って、常時起動状態のデジタルレベル保持手段に該第2の通信の状態判定結果を書き込む第2の通信モジュールと、
第1の通信の待ち受け時に間欠起動して前記デジタルレベル保持手段の第2の通信の状態判定結果を読み取って表示部に表示する第1の通信モジュールと
を具備することを特徴とする携帯端末。
【請求項2】
第1の通信およびUI処理を行う第1の通信モジュールと、第2の通信を行う第2の通信モジュールとを有する携帯端末であって、
前記第2の通信モジュールは、
第2の通信の待ち受け時の間欠起動および第2の通信の確定時の起動でウェイクアップして、第2の通信の状態判定および前記第1の通信モジュールとの間の通信手順を要するモジュール間通信を行う第2の通信ウェイクアップ動作部と、
前記ウェイクアップ状態の第2の通信ウェイクアップ動作部により前記第2の通信の状態判定結果を書き込まれる常時ウェイクアップ状態のデジタルレベル保持手段と
を有し、
前記第1の通信モジュールは、
第1の通信の待ち受け時の間欠起動および第1の通信の確定時の起動でウェイクアップして、前記デジタルレベル保持手段の第2の通信の状態判定結果を読み取って表示部に表示する機能および前記第2の通信モジュールとの間の前記モジュール間通信機能を行う第1の通信ウェイクアップ動作部と
を有することを特徴とする携帯端末。
【請求項3】
前記デジタルレベル保持手段は、出力ポート又はデュアルポートメモリであることを特徴とする請求項1又は2に記載の携帯端末。
【請求項4】
前記第2の通信モジュールが行う第2の通信の状態判定は、第2の通信の受信感度測定に基づく第2の通信の可否判定であることを特徴とする請求項1又は2に記載の携帯端末。
【請求項5】
前記第1の通信の待ち受け時の間欠起動と前記第2の通信の待ち受け時の間欠起動とは非同期に発生することを特徴とする請求項1又は2に記載の携帯端末。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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