JP5113778B2 - 制御システム、制御方法及び制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信装置間で送受信される信号の強度に基づいて通信装置を制御する技術に関する。

携帯電話の置き忘れを防止するため、利用者が別の紛失防止装置を身につけ、一定の距離以上離れた場合にアラームを鳴らす紛失防止システムが知られている。

上記紛失防止システムは電波を利用しているが、人体などの電界伝達媒体に誘起した電界を用いてデータ通信を行う電界通信（特許文献１参照）を用いても紛失防止システムを実現することができる。例えば、電界通信装置を携帯電話などの携帯端末に組み込み、利用者が保持する別の電界通信装置との間でチェック信号を交換することで、携帯電話機が利用者から離れたときにアラームを鳴らすことができる。

特開２００１−３５２２９８号公報

ところで、上記のような携帯電話機や紛失防止装置など利用者が携帯する携帯端末は電池で駆動するため消費電力の低下が重要な課題である。携帯端末を利用しないときに電源をオフすることで無駄な電力の消費を抑制できるが、電源オフや低消費電力モードに変更することは煩雑であり、忘れることも多い。紛失防止機能を停止することも忘れがちである。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、利用者が２つ以上の携帯端末を保持して互いの存在を確認するシステムにおいて、携帯端末の使用状態を判断して携帯端末を制御し、消費電力を抑えることにある。

第１の本発明に係る制御システムは、第１、第２の携帯端末間で人体を通信経路とする電界通信を行う制御システムであって、第１の携帯端末は、チェック信号を第２の携帯端末へ送信する送信手段と、第２の携帯端末から制御信号を受信し、その制御信号に基づいて制御する制御手段と、当該第１の携帯端末が持ち上げられたことを検知した場合に、第２の携帯端末へウェイクアップ信号を送信する起動手段と、を有し、第２の携帯端末は、第１の携帯端末が送信するチェック信号を受信する受信手段と、チェック信号の強度を検出し、その強度が所定の時間、所定の範囲内である場合には、第１の携帯端末へ機能を停止させる制御信号を送信するとともに、当該第２の携帯端末の機能を停止させる制御手段と、第１の携帯端末からウェイクアップ信号を受信した場合に、当該第２の携帯端末の機能を再起動する起動手段と、を有することを特徴とする。

第２の本発明に係る制御方法は、第１、第２の携帯端末間で人体を通信経路とする電界通信を行う制御方法であって、第１の携帯端末による、チェック信号を第２の携帯端末へ送信するステップと、第２の携帯端末から制御信号を受信し、その制御信号に基づいて制御するステップと、当該第１の携帯端末が持ち上げられたことを検知した場合に、第２の携帯端末へウェイクアップ信号を送信するステップと、を有し、第２の携帯端末による、第１の携帯端末が送信するチェック信号を受信するステップと、チェック信号の強度を検出し、その強度が所定の時間、所定の範囲内である場合には、第１の携帯端末へ機能を停止させる制御信号を送信するとともに、当該第２の携帯端末の機能を停止させるステップと、第１の携帯端末からウェイクアップ信号を受信した場合に、当該第２の携帯端末の機能を再起動するステップと、を有することを特徴とする。

本発明にあっては、第１の携帯端末が送信するチェック信号の強度を第２の携帯端末が検出し、チェック信号の強度が所定の時間、所定の範囲内である場合に、第１の携帯端末へ制御信号を送信することにより、第１、第２の携帯端末がテーブルなどの静物上に置かれた場合に第１の携帯端末を制御することができる。例えば、第１の携帯端末の機能を停止させたり、低消費電力モードへと移行させたりすることができる。もちろん、チェック信号の強度が所定の時間、所定の範囲内である場合に、そのことを検知した装置自身を制御することもできる。

このように、本発明によれば、利用者が２つ以上の携帯端末を保持して互いの存在を確認するシステムにおいて、携帯端末の使用状態を判断して携帯端末を制御し、消費電力を抑えることができる。

第１の実施の形態における制御システムを利用者が保持している様子を説明するための概略図である。 第１の実施の形態における制御システムを利用者がテーブル上に置かれた様子を説明するための概略図である。 第１の実施の形態における制御システムの紛失防止装置の構成を示すブロック図である。 第１の実施の形態における制御システムの携帯電話機の構成を示すブロック図である。 第１の実施の形態の携帯電話機がスリープモードに移行する動作の流れを示すフローチャートである。 第１の実施の形態の紛失防止装置がスリープモードに移行する動作の流れを示すフローチャートである。 紛失防止装置、携帯電話機を利用者が持ち上げた様子を示す概略図である。 紛失防止装置、携帯電話機を起動する別の様子を示す概略図である。 第２の実施の形態における制御システムを利用者がテーブル上に置かれた様子を説明するための概略図である。 第２の実施の形態の携帯電話機がスリープモードに移行する動作の流れを示すフローチャートである。 第２の実施の形態の紛失防止装置がスリープモードに移行する動作の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

［第１の実施の形態］
図１，２は、第１の実施の形態における制御システムを説明するための概略図である。本制御システムは、紛失防止装置１０、携帯電話機４０を備える。紛失防止装置１０と携帯電話機４０は、利用者１００を通信経路とする電界通信により相互にデータ通信を行う。本制御システムは、紛失防止装置１０と携帯電話機４０との間で通信ができなくなったときに警告する紛失防止機能と、紛失防止装置１０、携帯電話機４０が使用されていないときに、電源オフ、あるいは、低消費電力のスリープモードへと移行するスリープ機能を有する。

まず、図１を用いて紛失防止機能について説明する。図１は、利用者１００が紛失防止装置１０と携帯電話機４０とを保持している様子を示す図である。携帯電話機４０は、所定の間隔でチェック信号を送信し、紛失防止装置１０は、そのチェック信号を受信して携帯電話機４０にチェック信号を返信する。チェック信号は、紛失防止装置１０、携帯電話機４０を保持する利用者１００を電界伝達媒体とする電界通信により送受信される。携帯電話機４０が利用者１００から離れると、紛失防止装置１０がチェック信号を受信できなくなる。そこで、紛失防止装置１０は、所定の時間内にチェック信号を受信できない場合、アラームを鳴らして携帯電話機４０が放置されたことを警告する。携帯電話機４０もチェック信号の応答が受信できないので、アラームを鳴らす、携帯電話機能をロックして使用不可能にする、などの動作を行う。

次に、図２を用いて本発明の特徴であるスリープ機能について説明する。図２は、紛失防止装置１０、携帯電話機４０をテーブルなどの静物上に置いた様子を示す図である。紛失防止装置１０と携帯電話機４０を近接して置いた場合も、チェック信号は送受信される。利用者１００が保持している場合と静物上に置いた場合とでは、チェック信号の受信強度の変化が異なる。利用者１００が紛失防止装置１０と携帯電話機４０を保持する場合は、利用者１００が常に動くことから通信環境が常に変化するが、紛失防止装置１０と携帯電話機４０を静物上に置いた場合は、通信環境の変化が少なく受信強度がほぼ一定となる。

そこで、紛失防止装置１０は、チェック信号の受信強度が所定の範囲内に収まる場合は、紛失防止装置１０、携帯電話機４０が静物上に置かれた状態であり、紛失防止機能を利用しなくてもよいと判断し、携帯電話機４０をスリープモードへと移行させる制御信号であるスリープ信号を携帯電話機４０へ送信する。携帯電話機４０は、スリープ信号を受信すると、電源オフ、あるいは、低消費電力のスリープモードへと状態を移行する。このとき紛失防止装置１０も電源オフ、あるいは、低消費電力のスリープモードへと状態を移行する。なお、スリープ信号を送信する代わりに、紛失防止機能を停止させる制御信号を携帯電話機４０へ送信するものでもよい。携帯電話機４０の紛失防止機能を停止させることにより、例えば、携帯電話機４０に着信があり、利用者１００が携帯電話機４０のみを持った場合でも紛失防止機能は働かずアラームが鳴ることはない。

図３は、本制御システムの紛失防止装置１０の構成を示すブロック図である。同図に示すように、紛失防止装置１０は、電界通信機能を司るトランシーバ２０と紛失防止機能、スリープ機能を司る制御部３０を備える。

トランシーバ２０は、送信部２１、受信部２２、電極２３、絶縁膜２４およびＩ／Ｏ回路２５を備える。

送信部２１は、変調回路２１１、発振器２１２を備える。送信部２１は、制御部３０からＩ／Ｏ回路２５を介して送信すべきデータを受信すると、発振器２１２が発生した搬送波をそのデータに基づいて変調回路２１１が変調し、電極２３により、電界伝達媒体に電界を誘起して変調した搬送波を送信する。

受信部２２は、搬送波再生回路２２１、復調回路２２２、および補正回路２２３を備える。受信部２２は、電界伝達媒体に誘起された電界を電極２３を介して検出し、搬送波再生回路２２１により搬送波を再生し、再生した搬送波に基づいて復調回路２２２でデータを変調し、補正回路２２３により補正を行ってデータを受信する。受信したデータは、Ｉ／Ｏ回路２５を介して制御部３０へ出力する。

制御部３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１、タイマ３２、アラーム３３、およびＩ／Ｏ回路３４を備える。

ＣＰＵ３１は、携帯電話機４０が送信したチェック信号をトランシーバ２０からＩ／Ｏ回路３４を介して入力し、Ｉ／Ｏ回路３４を介してトランシーバ２０を用いてチェック信号を返信する。タイマ３２によりチェック信号の受信間隔を調べ、チェック信号が一定時間入力されない場合は、アラーム３３を制御して鳴らして紛失防止機能を実現する。

また、ＣＰＵ３１は、トランシーバ２０からチェック信号の信号強度を入力し、入力した信号強度が所定の大きさ以上で一定時間変化しない場合、スリープ信号を携帯電話機４０へ送信するとともに、紛失防止装置１０をスリープモードへと移行させてスリープ機能を実現する。

図４は、本制御システムの携帯電話機４０の構成を示すブロック図である。同図に示すように、携帯電話機４０は、制御部を含むトランシーバ５０と、携帯電話機能６０を備える。

トランシーバ５０は、電界通信機能として送信部５１、受信部５２、電極５３、および絶縁膜５４を備え、制御部としてＣＰＵ５５、センサ５６、タイマ５７、アラーム５８、およびＩ／Ｏ回路５９を備える。送信部５１、受信部５２は、紛失防止装置１０と同様であるので説明は省略する。

ＣＰＵ５５は、所定の間隔でチェック信号を送信部５１に入力して送信し、受信部５２が受信したチェック信号を入力する。タイマ５７によりチェック信号の返答間隔を調べ、チェック信号が一定時間入力されない場合、アラーム５８を制御して鳴らし、紛失防止機能を実現する。

また、ＣＰＵ５５は、受信部５２がスリープ信号を受信した場合、携帯電話機４０の電源オフ、あるいは、低消費電力のスリープモードへと状態を移行する。センサ５６は、モーションセンサであり、スリープモード中に動きを検出したとき、携帯電話機４０を電源オン、あるいは、スリープモードから通常モードと状態を移行する。

携帯電話機能６０は、電波による通信、いわゆる携帯電話として機能する。携帯電話機能６０は、Ｉ／Ｏ回路６１を介してトランシーバ５０とデータの入出力を行う。例えば、トランシーバ５０がスリープ信号を受信したときに、携帯電話機能６０も電源オフ、あるいはスリープモードへと状態を移行する。

次に、スリープ機能の動作について説明する。

図５は、携帯電話機４０がスリープモードに移行する動作の流れを示すフローチャートである。

まず、携帯電話機４０は、電界通信によりチェック信号を送信する（ステップＳ５０１）。携帯電話機４０は、チェック信号を所定の間隔で送信する。チェック信号としては、利用者や携帯電話機のＩＤ信号や暗号化された信号を用いる。

そして、携帯電話機４０が紛失防止装置１０により返信されたチェック信号を受信した場合は（ステップＳ５０２）、ステップＳ５０１に戻り再びチェック信号を送信する。

一方、携帯電話機４０がチェック信号を受信しないでスリープ信号を受信した場合は（ステップＳ５０３）、スリープモードに移行する（ステップＳ５０４）。

図５のフローチャートには示していないが、携帯電話機４０が所定の時間内にチェック信号もスリープ信号も受信できない場合は、アラーム５８を鳴らす、携帯電話機能６０をロックするなどの紛失防止機能を起動する。

図６は、紛失防止装置１０がスリープモードに移行する動作の流れを示すフローチャートである。

紛失防止装置１０は、携帯電話機４０が送信するチェック信号を受信する（ステップＳ６０１）。図６のフローチャートには示していないが、所定の時間内にチェック信号が受信できない場合は、紛失防止機能を起動してアラームを鳴らす。

続いて、受信したチェック信号の信号強度が所定の値より大きいか否かを調べる（ステップＳ６０２）。本実施の形態においては、所定の値を０．５Ｖとした。受信強度が所定の値以下の場合は、チェック信号を携帯電話機４０に返信し（ステップＳ６１０）、ステップＳ６０１に戻りチェック信号の受信を待つ。

受信強度が所定の値より大きい場合は、受信強度が所定の期間一定であるか否かを調べる（ステップＳ６０３）。本実施の形態においては、所定の期間を６０秒とした。受信強度が所定の期間一定でない場合は、チェック信号を携帯電話機４０に返信し（ステップＳ６１０）、ステップＳ６０１に戻りチェック信号の受信を待つ。

受信強度が所定の期間一定の場合、紛失防止装置１０は、携帯電話機４０にスリープ信号を送信し（ステップＳ６０４）、紛失防止装置１０自身もスリープモードに移行する（ステップＳ６０５）。

次に、紛失防止装置１０、携帯電話機４０のスリープモードからの復帰について説明する。

図７は、静物上に置き、スリープモードになった紛失防止装置１０、携帯電話機４０を持ち上げた様子を示す図である。携帯電話機４０を持ち上げるとセンサ５６が働き、携帯電話機４０はスリープモードから通常モードへ移行する。携帯電話機４０が通常モードへ移行すると、携帯電話機４０は、電界通信によりウェイクアップ信号を紛失防止装置１０に送信する。そして、ウェイクアップ信号を受信した紛失防止装置１０は、スリープモードから通常モードへと移行する。その後、紛失防止装置１０と携帯電話機４０との間でチェック信号の送受信を行う。

なお、紛失防止装置１０にもセンサを搭載して自立的に起動するものでもよい。

図８は、紛失防止装置１０、携帯電話機４０が起動する別の様子を示す図である。同図に示す例では、紛失防止装置１０、携帯電話機４０がスリープモードに移行した場合、セキュリティゾーンにおいて起動信号を受信した場合のみ通常モードへと移行する。つまり、紛失防止装置１０と携帯電話機４０を持ち上げただけでは通常モードへと移行しない。

紛失防止装置１０と携帯電話機４０を保持する利用者１００がセキュリティゾーンに配置された起動装置９０に接触することで、携帯電話機４０が起動信号を受信してスリープモードから通常モードへと移行し、携帯電話機４０が送信したウェイクアップ信号を紛失防止装置１０が受信してスリープモードから通常モードへと移行する。

したがって、本実施の形態によれば、携帯電話機４０が送信するチェック信号の信号強度の変化を検出することにより、一定時間信号強度が変わらない場合には紛失防止装置１０、携帯電話機４０が静物上に置かれたと判断できるので、紛失防止装置１０、携帯電話機４０を電源オフやスリープモードに移行することができる。

なお、紛失防止装置１０がチェック信号の信号強度を検出して携帯電話機４０にスリープ信号を送信するものについて説明したが、もちろん、携帯電話機４０側がチェック信号の信号強度を検出して紛失防止装置１０にスリープ信号を送信するものでもよい。

［第２の実施の形態］
図９は、第２の実施の形態における制御システムを説明するための概略図である。第１の実施の形態では、チェック信号を双方向で送受信したが、第２の実施の形態は、携帯電話機４０から紛失防止装置１０への一方向のみチェック信号を送信するものである。紛失防止装置１０は、所定の時間内にチェック信号が受信できない場合はアラームを鳴らして携帯電話機４０が放置されたことを警告する。チェック信号の送信が一方向のみの場合は、携帯電話機４０がチェック信号への応答の有無を調べないので、携帯電話機４０自身が放置されたことを知ることはできない。

第１の実施の形態と同様に、紛失防止装置１０は、チェック信号の受信強度の変化が所定の範囲内に収まる場合、紛失防止装置１０及び携帯電話機４０は使用していない状態であると判断し、紛失防止装置１０をスリープモードに移行するとともに、携帯電話機４０に対してスリープ信号を送信する。携帯電話機４０は、スリープ信号を受信すると、電源オフ、あるいは、低消費電力のスリープモードへと状態を移行する。

次に、本実施の形態のスリープ機能の動作について説明する。

図１０は、携帯電話機４０がスリープモードに移行する動作の流れを示すフローチャートである。

まず、携帯電話機４０は、電界通信によりチェック信号を送信する（ステップＳ１００１）。携帯電話機４０は、チェック信号を所定の間隔で送信する。

続いて、携帯電話機４０は、スリープ信号を受信したか否か調べ（ステップＳ１００２）、スリープ信号を受信していない場合はステップＳ１００１に戻り再びチェック信号を送信する。

携帯電話機４０がスリープ信号を受信した場合は、スリープモードに移行する（ステップＳ１００３）。

図１１は、紛失防止装置１０がスリープモードに移行する動作の流れを示すフローチャートである。

紛失防止装置１０は、携帯電話機４０が送信するチェック信号を受信する（ステップＳ１１０１）。図１１のフローチャートには示していないが、所定の時間内にチェック信号が受信できない場合は、紛失防止機能を起動してアラームを鳴らす。

続いて、受信したチェック信号の信号強度が所定の値より大きいか否かを調べる（ステップＳ１１０２）。本実施の形態においては、所定の値を０．５Ｖとした。受信強度が所定の値以下の場合は、ステップＳ１１０１に戻りチェック信号の受信を待つ。

受信強度が所定の値より大きい場合は、受信強度が所定の期間一定であるか否かを調べる（ステップＳ１１０３）。本実施の形態においては、所定の期間を６０秒とした。受信強度が所定の期間一定でない場合は、ステップＳ１１０１に戻りチェック信号の受信を待つ。

受信強度が所定の期間一定の場合、紛失防止装置１０は、携帯電話機４０にスリープ信号を送信し（ステップＳ１１０４）、紛失防止装置１０自身もスリープモードに移行する（ステップＳ１１０５）。

なお、本実施の形態では、携帯電話機４０から紛失防止装置１０へチェック信号を送信する場合について説明したが、紛失防止装置１０から携帯電話機４０へチェック信号を送信するものでもよい。紛失防止装置１０がチェック信号を送信する場合は、携帯電話機４０がチェック信号の受信強度を検出し、紛失防止装置１０へスリープ信号を送信する。

また、第１，２の実施の形態における紛失防止装置１０と携帯電話機４０との間の通信は、電界通信としたが、これに限られるものではなく、例えば、電波を用いて通信を行う場合も同様に適用できる。

１０…紛失防止装置
４０…携帯電話機
１００…利用者
２０，５０…トランシーバ
２１，５１…送信部
２１１，５１１…変調回路
２１２，５１２…発振器
２２，５２…受信部
２２１，５２１…搬送波再生回路
２２２，５２２…復調回路
２２３，５２３…補正回路
２３，５３…電極
２４，５４…絶縁膜
３０…制御部
３１，５５…ＣＰＵ
３２，５７…タイマ
３３，５８…アラーム
５６…センサ
２５，３４，５９，６１…Ｉ／Ｏ回路
６０…携帯電話機能
９０…起動装置

Claims (5)

1. 第１、第２の携帯端末間で人体を通信経路とする電界通信を行う制御システムであって、
   前記第１の携帯端末は、
   チェック信号を前記第２の携帯端末へ送信する送信手段と、
   前記第２の携帯端末から制御信号を受信し、その制御信号に基づいて制御する制御手段と、
   当該第１の携帯端末が持ち上げられたことを検知した場合に、前記第２の携帯端末へウェイクアップ信号を送信する起動手段と、を有し、
   前記第２の携帯端末は、
   前記第１の携帯端末が送信するチェック信号を受信する受信手段と、
   前記チェック信号の強度を検出し、その強度が所定の時間、所定の範囲内である場合には、前記第１の携帯端末へ機能を停止させる制御信号を送信するとともに、当該第２の携帯端末の機能を停止させる制御手段と、
   前記第１の携帯端末からウェイクアップ信号を受信した場合に、当該第２の携帯端末の機能を再起動する起動手段と、を有すること
   を特徴とする制御システム。
2. 第１、第２の携帯端末間で人体を通信経路とする電界通信を行う制御方法であって、
   前記第１の携帯端末による、
   チェック信号を前記第２の携帯端末へ送信するステップと、
   前記第２の携帯端末から制御信号を受信し、その制御信号に基づいて制御するステップと、
   当該第１の携帯端末が持ち上げられたことを検知した場合に、前記第２の携帯端末へウェイクアップ信号を送信するステップと、を有し、
   前記第２の携帯端末による、
   前記第１の携帯端末が送信するチェック信号を受信するステップと、
   前記チェック信号の強度を検出し、その強度が所定の時間、所定の範囲内である場合には、前記第１の携帯端末へ機能を停止させる制御信号を送信するとともに、当該第２の携帯端末の機能を停止させるステップと、
   前記第１の携帯端末からウェイクアップ信号を受信した場合に、当該第２の携帯端末の機能を再起動するステップと、を有すること
   を特徴とする制御方法。
3. 第１、第２の携帯端末間で人体を通信経路とする電界通信を行う制御システムであって、
   前記第１の携帯端末は、
   チェック信号を前記第２の携帯端末へ送信する送信手段と、
   前記第２の携帯端末から制御信号を受信し、その制御信号に基づいて制御する制御手段と、を有し、
   前記第２の携帯端末は、
   前記第１の携帯端末が送信するチェック信号を受信する受信手段と、
   前記チェック信号の強度を検出し、その強度が所定の時間、所定の範囲内である場合には、前記第１の携帯端末へ機能を停止させる制御信号を送信する制御手段と、
   当該第２の携帯端末が持ち上げられたことを検知した場合に、前記第１の携帯端末へ機能を開始させる制御信号を送信する起動手段と、を有すること
   を特徴とする制御システム。
4. 第１、第２の携帯端末間で人体を通信経路とする電界通信を行う制御方法であって、
   前記第１の携帯端末による、
   チェック信号を前記第２の携帯端末へ送信するステップと、
   前記第２の携帯端末から制御信号を受信し、その制御信号に基づいて制御するステップと、を有し、
   前記第２の携帯端末による、
   前記第１の携帯端末が送信するチェック信号を受信するステップと、
   前記チェック信号の強度を検出し、その強度が所定の時間、所定の範囲内である場合には、前記第１の携帯端末へ機能を停止させる制御信号を送信するステップと、
   当該第２の携帯端末が持ち上げられたことを検知した場合に、前記第１の携帯端末へ機能を開始させる制御信号を送信するステップと、を有すること
   を特徴とする制御方法。
5. 携帯端末との間で人体を通信経路とする電界通信を行う制御装置であって、
   前記携帯端末が送信するチェック信号を受信する受信手段と、
   前記チェック信号の強度を検出し、その強度が所定の時間、所定の範囲内である場合には、前記携帯端末へ機能を停止させる制御信号を送信する制御手段と、
   当該制御装置が持ち上げられたことを検知した場合に、前記携帯端末へ機能を開始させる制御信号を送信する起動手段と、
   を有することを特徴とする制御装置。

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