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JP2009049662A - 情報処理装置 - Google Patents

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和哉 福島
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Abstract

【課題】 無線通信を行う際の消費電力をより低減することの可能な情報処理装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 3Gモジュール7aによる無線通信接続を確立し通信を行った後、3Gモジュール7aによる通信を一時停止し(ステップ1−2)、3G以外のアクセスポイントを探索する(ステップ1−3)。消費電力を監視することでWiMAXまたはWLANによる無線通信が可能となったと判断された時は(ステップ1−4のYes)、WiMAXまたはWLANにより無線通信を行う(ステップ1−5)。3Gモジュール7aによる無線通信を一時停止し、WiMAXまたはWLANにより無線通信を行うことで、常に3Gにより無線通信を行う場合と比較して消費電力を低減することができる。
【選択図】 図5

Description

本発明は、情報処理装置に関し、特に情報処理装置に搭載された無線通信モジュールの消費電力低減に関する。
近年、無線通信技術の発達により、ユーザは携帯電話機やコンピュータに搭載された無線通信モジュールによって外出先からもインターネットに接続することが可能となっている。
無線通信には種々の方式があり、通信周波数帯や通信に必要な消費電力や通信可能範囲がそれぞれ異なっている。従って、使用環境に応じて無線通信方式を使い分けて通信を行うことが望ましい。特許文献1には、広域エリアをカバーする3Gと高速通信のWLANの各々のサービスエリアを検知して、サービスを切り替えることのできる携帯端末が開示されている。
携帯端末がホットスポットサービス等の局所的な高速通信サービスが提供されるエリア内にあることをユーザに知らせるとともに、両通信方式が重複して使用されることを防止している。端末がWLANシステムのアクセスポイントサービスエリア内にあることを、WWANシステムの基地局を介して端末に伝達するので、端末のWLAN通信装置を常時使用してサーチを行う必要がなくなり携帯端末の消費電力増大を防止している。
特開2004−23768号公報
しかし、上記の方式の場合、単に端末が存在する場所に応じて無線通信を切り替えているため、必ずしも省電力化のために最適な制御が行われているとは言えないという問題がある。
そこで本発明の目的は、無線通信を行う際の消費電力をより低減することの可能な情報処理装置を提供することにある。
上記目的を達成するために本発明に係る情報処理装置は、筐体と、前記筐体に設けられるアンテナと、前記筐体内に設けられるとともに、前記アンテナを介して第1の通信方式により無線通信を行うための第1の無線通信モジュールと、前記筐体内に設けえられるとともに、前記アンテナを介して前記第1の通信方式よりも通信可能範囲が狭くかつ消費電力が小さい第2の通信方式により無線通信を行うための第2の無線通信モジュールと、前記第1または第2の無線通信モジュールにより無線通信を行うことが可能であるか否かを判別するための判別(監視)手段と、前記判別手段により前記第2の無線通信モジュールにより無線通信を行うことが可能であると判別された時は、前記判別された時点において、前記第1の無線通信モジュールにより無線通信を行っているか否かにかかわらず、前記第2の無線通信モジュールにより無線通信を行うように制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、無線通信を行う際の消費電力をより低減することの可能な情報処理装置を提供することができる。
以下本発明に係る実施の形態を、図面を参照して説明する。本実施形態では情報処理装置としてノート型のコンピュータ1を例に説明する。図1は本発明の実施形態に係るコンピュータを示す外観斜視図である。
コンピュータ1は本体2を備え、本体2にはディスプレイユニット3がヒンジ部4を介して回動可能に取り付けられている。ディスプレイユニット3は本体2の上面2aが開放される開き位置と、本体2の上面2aが覆われる閉じ位置とで回動可能である。ディスプレイユニット3内にはLCD(Liquid Crystal Display)5から構成される表示装置が組み込まれる。また、ディスプレイユニット3内には、無線通信を行うための第1のアンテナ6a、第2のアンテナ6b、第3のアンテナ6cが収容される。本体2内には複数の電子部品を搭載した回路基板が収容され、この回路基板には複数の無線通信モジュール7が実装されている。第1のアンテナ6aは、第1の無線通信モジュール7aによって使用される送受信用アンテナであり、この第1のアンテナ6aは、その共振周波数帯域が、第1の無線通信モジュール7a用の周波数帯域(例えば800M〜2.2GHz)を含むように構成されている。第1の無線通信モジュール7aは、ケーブル8aを介して第1のアンテナ6aに接続されている。このケーブル8aはヒンジ部4内に設けられた開口を通して本体2内からディスプレイユニット3内に導出されている。
第2のアンテナ6bは、第2の無線通信モジュール7bによって使用される送受信用アンテナであり、第2の無線通信モジュール7bは、ケーブル8bを介して第2のアンテナ6bに接続されている。第2のアンテナ6bはその共振周波数帯域が、第2の無線通信モジュール7bの周波数帯域を含むように構成されている。
第3のアンテナ6cは、第3の無線通信モジュール7cによって使用される送受信用アンテナであり、第3の無線通信モジュール7cは、ケーブル8cを介して第3のアンテナ6cに接続されている。第3のアンテナ6cはその共振周波数帯域が、第3の無線通信モジュール7cの周波数帯域を含むように構成されている。
ケーブル8bおよびケーブル8cは、ケーブル8aと同様にヒンジ部4内に設けられた開口を通して本体2内からディスプレイユニット3内に導出される。本体2の上面2aにはタッチパッド9およびキーボード10が取り付けられ、コンピュータ1の電源をオン/オフするための電源スイッチ11も設けられている。
図2は本発明の実施形態に係るコンピュータの構成を示すブロック図である。図3は本発明の実施形態に係る無線通信モジュールの構成を示すブロック図である。コンピュータ1には、CPU20、ノースブリッジ21、主メモリ(RAM)22、グラフィックスコントローラ23、VRAM24、サウスブリッジ25、ハードディスクドライブ(HDD)26、BIOS−ROM27、監視回路28、エンベデッドコントローラ/キーボードコントローラIC(EC/KBC)30、およびLCD5、第1の無線通信モジュール7a、第2の無線通信モジュール7b、第3の無線通信モジュール7c、タッチパッド9、キーボード10、電源スイッチ11等が設けられている。
CPU20は、コンピュータ1の各コンポーネントの動作を制御するプロセッサである。このCPU20は、HDD26から主メモリ(RAM)22にロードされるオペレーティングシステムおよび各種アプリケーションプログラム/ユーティリティプログラムを実行する。主メモリ(RAM)22は、各種データバッファの格納にも用いられる。 また、CPU20は、BIOS−ROM27に格納されたBIOS(Basic Input Output System)も実行する。BIOSはハードウェア制御のためのプログラムである。
ノースブリッジ21は、CPU10のローカルバスとサウスブリッジ25との間を接続するブリッジデバイスである。また、ノースブリッジ21は、PCI Expressバスなどを介してグラフィックスコントローラ23との通信を実行する機能も有している。さらに、ノースブリッジ21には、主メモリ(RAM)12を制御するメモリコントローラも内蔵されている。
グラフィクスコントローラ23は本コンピュータ1のディスプレイモニタとして使用されるLCD5に表示する内容や輝度を制御する表示コントローラである。このグラフィクスコントローラ23は、OSまたはアプリケーションプログラムによってビデオメモリ(VRAM)24に書き込まれた表示データに対応する映像信号をLCD5に送出する。
サウスブリッジ25には、HDD26および第1の無線通信モジュール7a、第2の無線通信モジュール7b、第3の無線通信モジュール7cが接続される。HDD26は、OSや各種のアプリケーションプログラムを格納する。
本実施形態では、第1の無線通信モジュール7aとして3Gモジュール、第2の無線通信モジュール7bとしてWiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)モジュール、第3の無線通信モジュール7cとしてWLAN(Wireless Local Area Network)モジュールを使用する場合を例に説明する。また、これらを区別する必要のない時は単に無線通信モジュール7と記述して説明する。WLANモジュールは、PCI Expressバスを介してサウスブリッジ25と接続され、3Gモジュール及びWiMAXモジュールはUSBバスを介してサウスブリッジ25と接続される。
図3では監視回路28と接続される無線通信モジュールの構成を示しており、各無線通信モジュール7のうち一つを代表して示している。各無線通信モジュール7は、無線通信部71、制御部72、通信状態検出部73を備える。無線通信部71は制御部72の指示によりアンテナ6を介して基地局を探索するとともに、基地局への接続要求信号を送る。また、無線通信部71は接続要求信号に対する応答を基地局から受信して制御部72へ送ることにより、基地局との無線通信接続を確立する。
通信状態検出部73は無線通信モジュール7が接続しているか未接続か、基地局を探索している状態か等の無線通信モジュール7の状態を検出し、検出した状態を制御部72へ送る。
監視回路28は、第1の無線通信モジュール7a、第2の無線通信モジュール7b、第3の無線通信モジュール7cそれぞれの消費電力量を監視するとともに、各無線通信モジュールの消費電力量をエンベデッドコントローラ/キーボードコントローラ(EC/KBC)30に通知する。監視回路28は、例えばコンピュータ1のシステム電源と無線通信モジュール間の電圧の変化を監視することで各無線通信モジュールの消費電力量を知ることができる。
EC/KBC30は電源管理のためのエンベデッドコントローラと、タッチパッド9およびキーボード10などを制御するキーボードコントローラとが集積された1チップマイクロコンピュータである。EC/KBC30は、電源回路31と共同して、ユーザによる電源スイッチ11の操作に応答してコンピュータ1をパワーオン/パワーオフする処理を実行する。電源回路31は、コンピュータ1に内蔵されたバッテリ32からの電力、またはACアダプタ33を介して外部から供給される電力を用いて、コンピュータ1内の各コンポーネントに供給すべき電力を生成する。
EC/KBC30内には、レジスタ30aが設けられる。このレジスタ30aには、監視回路28から通知された各無線通信モジュール7の消費電力量が格納される。また、各無線通信モジュール7の通信状態などの情報も格納される。レジスタ30aに格納された情報は、例えばBIOSが読み出すことで制御に使用される。
図4は、3Gモジュール、WiMAXモジュール、WLANモジュールの通信可能範囲、通信可能速度、および消費電力の値の一例を示している。3G(3rd Generation)は第3世代の携帯電話方式の総称であり、基本的にCDMA(Code Division Multiple Access)方式を採用し、高速なデータ通信やマルチメディアを利用した各種のサービスなどが提供される。WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)は固定無線通信の標準規格であり、IEEE802.16規格の使用周波数帯を変更したものである。IEEE802.16a規格では2〜11GHzを利用するよう改められ、また、見通しのきかない範囲にある端末とも通信できるよう改良されている。WLAN(Wireless LAN)は、特にIEEE 802.11諸規格に準拠した機器で構成される無線ネットワークを指し、主に室内でLANケーブルを用いずにネットワークを構成し通信するために用いられる。
3G、WiMAX、WLANの3種類の無線通信方式を比較すると、通信可能範囲は3Gが半径1kmとなっており、より広範囲の通信が可能である。WiMAXは、半径200〜300m、WLANは半径100mとなっておりいずれも3Gの通信可能範囲よりは狭くなっている。一方、通信速度はWLANが54Mbpsとなっており、他の無線通信方式に比べて高速の通信が可能である。3Gは、2Mbps、WiMAXは4Mbpsとなっている。また、図4にはファイル送受信時、未接続時、スリープ時の各無線通信モジュールの消費電力値の一例が記載されている。ファイル送受信時の消費電力は、WiMAXモジュール7b、WLANモジュール7cの600mAと比較して、3Gモジュール7aは2700mAと多くなっている。アクセスポイントに接続していない時の消費電力は、3Gモジュール7aは600mA、WiMAXモジュール7b、WLANモジュール7cは400mAとなっている。また、無線通信やアクセスポイントの探索といった動作を行わないスリープ状態の消費電力は、3Gモジュール7aは80mA、WiMAXモジュール7b、WLANモジュール7cは50mAとなっている。
3Gモジュール7aによる無線通信は無線通信出力が大きく通信可能範囲が広いという利点がある一方で、WiMAXモジュール7bおよびWLANモジュール7cによる無線通信と比較して消費電力が大きい。したがって、バッテリ32の消費を抑えコンピュータ1の駆動時間を長くするためには、3Gモジュール7aを使う必要のない場合にはできるだけ3Gモジュール7a以外の無線通信モジュール7により無線通信を行う、という使い分けを行うことが望ましい。
図5は本発明の実施形態に係る無線通信処理の動作を示すフローチャートである。
3Gは、WiMAXおよびWLANに比べてより広範囲での通信が可能である。本実施形態では、あらかじめ3Gモジュール7aでの無線通信接続を確立している状態を想定して説明を行う。
ユーザが無線通信を必要とする状況において、3Gモジュール7aによる通信を行う(ステップ1−1)。上述のように3Gモジュール7aによる無線通信は他のWiMAXモジュール7bやWLANモジュール7cによる無線通信と比較して消費電力量が多いため、可能な時は3Gモジュール7a以外の無線通信モジュール7を使用することが望ましい。3Gモジュール7aによる無線通信接続を確立し通信を行った後、3Gモジュール7aによる通信を一時停止し(ステップ1−2)、3G以外のアクセスポイントを探索する(ステップ1−3)。この際、定期的に無線通信の停止およびアクセスポイントの探索を行うようにしても良い。WiMAXおよびWLANによる無線通信のため、間欠送信を実施することでアクセスポイントを探索し、アクセスポイントが発見されWiMAXまたはWLANによる無線通信が可能となると、WiMAXモジュール7bまたはWLANモジュール7cの消費電力が増加する。消費電力が増加すると、コンピュータ1の監視回路28からEC/KBC30およびBIOSを通じて、OSに対して通知されるため、ユーザはOSを介してWiMAXまたはWLANによる無線通信が可能となったことを知ることができる。
消費電力を監視することでWiMAXまたはWLANによる無線通信が可能となったと判断された時は(ステップ1−4のYes)、WiMAXまたはWLANにより無線通信を行う(ステップ1−5)。3Gモジュール7aによる無線通信を一時停止し、WiMAXまたはWLANにより無線通信を行うことで、常に3Gにより無線通信を行う場合と比較して消費電力を低減することができる。
アクセスポイントを探索したにも関わらず発見されない等の理由によってWiMAXまたはWLANによる無線通信が不可能である時は(ステップ1−4のNo)、WiMAXまたはWLANよりも通信可能範囲の広い3Gのアクセスポイントを探索する(ステップ1−6)。3Gのアクセスポイントが発見されない場合は(ステップ1−7のNo)、探索を繰り返し、3Gのアクセスポイントが発見され3Gによる無線通信が可能となると(ステップ1−7のYes)、3Gによって無線通信を行う(ステップ1−8)。
なお、いずれの無線通信方式によっても無線通信接続が確立されていない状況では、まず3G以外のWiMAX、WLANのアクセスポイントを探索するのが望ましい。3Gと比較すると通信可能範囲は狭いが3Gよりも消費電力が小さいという利点があるため、コンピュータ1をバッテリ32で駆動している時には特に有効である。
一方で、バッテリ32に電力が十分に残っている状況で、ユーザがいち早く無線通信接続の確立を望む場合には、優先的に3Gのアクセスポイントを探索し3Gにより無線通信を行うようにしても良い。
図6は本発明の実施形態に係る各無線通信モジュールの通信範囲を模式的に示す図である。図4の表に示したように、3Gモジュール、WiMAXモジュール、WLANモジュールの通信可能範囲が定められているため、アクセスポイントの設置されている位置や、コンピュータ1を所持したユーザのいる位置に応じて使用可能な無線通信方式が変化する。図6に示すように、領域Aでは、3GおよびWiMAXおよびWLANのいずれも使用することが可能であり、領域Bでは、WiMAXまたはWLANを使用することが可能である。領域Aおよび領域Bでは、3G、WiMAXおよびWLANの中で複数の無線通信方式も使用することが可能であるが、このような場合、どの無線通信方式を優先して接続するかを設定することができる。
図7は本発明の実施形態に係る無線通信モジュールの設定画面を模式的に示す図である。ユーザは例えばOS上で使用されるユーティリティプログラムを通じて、無線通信方式の設定をすることができる。ユーザは図7に示すようなユーティリティプログラムを通じてWLANを第1優先、WiMAXを第2優先、3Gを第3優先というように、使用する無線通信方式の優先順位を設定することができる。また、ユーティリティプログラム、OSおよびBIOSによって、優先順位の他に無線通信モジュール7のEnable/Disableを切り替えることもできる。図6に例示したように複数の無線通信方式が使用可能である場合には、設定された優先度に応じて順に接続処理を行う。
WLANはWiMAXよりも通信可能範囲は狭いが、通信速度は速いという利点があるため、WLANの接続が確立できる環境では、WLANにより無線通信を行うことはユーザの利便性向上に寄与すると考えられる。そのため、コンピュータ1がWiMAXのアクセスポイントを発見して接続処理を行っている途中にWLANのアクセスポイントを発見した場合には、WLANに優先的に接続するようにしても良い。
また、通信速度や通信可能範囲以外に、アクセスポイント探索のための消費電力と接続確立後の通信のための消費電力とを考慮に入れて優先度を設定しても良い。すなわち、無線通信接続を確立したあとの無線通信に要する消費電力が少ない無線通信方式であっても、アクセスポイント探索のための消費電力が多いために全体として消費電力が多くなるという状況が有り得る。このような場合、アクセスポイントの探索に要する消費電力と無線通信に要する消費電力との和を、それぞれの無線通信方式で比較して消費電力量のより少ない無線通信方式により通信を行うことができる。
以上の説明のように、本発明の実施形態によれば、無線通信を行う際の消費電力をより低減することの可能な情報処理装置を提供することができる。
本発明ではその主旨を逸脱しない範囲であれば、上記の実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。
本発明の実施形態に係るコンピュータを示す外観斜視図。 本発明の実施形態に係るコンピュータの構成を示すブロック図。 本発明の実施形態に係る無線通信モジュールの構成を示すブロック図。 本発明の実施形態に係る3Gモジュール、WiMAXモジュール、WLANモジュールの通信可能範囲、通信可能速度、および消費電力の値の一例を示す図。 本発明の実施形態に係る無線通信処理の動作を示すフローチャート。 本発明の実施形態に係る各無線通信モジュールの通信範囲を模式的に示す図。 本発明の実施形態に係る無線通信モジュールの設定画面を模式的に示す図。
符号の説明
1…コンピュータ、2…本体、3…ディスプレイユニット、4…ヒンジ部、6a…アンテナ、6b…アンテナ、6c…アンテナ、7a…3Gモジュール、7b…WiMAXモジュール、7c…WLANモジュール、8a…ケーブル、8b…ケーブル、8c…ケーブル、9…タッチパッド、10…キーボード、11…電源スイッチ、20…CPU、21…ノースブリッジ、22…主メモリ、23…グラフィクスコントローラ、25…サウスブリッジ、28…監視回路、30…EC/KBC、30a…レジスタ、31…電源回路、32…バッテリ、33…ACアダプタ、71…無線通信部、72…制御部、73…通信状態検出部

Claims (8)

  1. 筐体と、
    前記筐体に設けられるアンテナと、
    前記筐体内に設けられるとともに、前記アンテナを介して第1の通信方式により無線通信を行うための第1の無線通信モジュールと、
    前記筐体内に設けえられるとともに、前記アンテナを介して前記第1の通信方式よりも通信可能範囲が狭くかつ消費電力が小さい第2の通信方式により無線通信を行うための第2の無線通信モジュールと、
    前記第1または第2の無線通信モジュールにより無線通信を行うことが可能であるか否かを判別するための判別手段と、
    前記判別手段により前記第2の無線通信モジュールにより無線通信を行うことが可能であると判別された時は、
    前記判別された時点において、前記第1の無線通信モジュールにより無線通信を行っているか否かにかかわらず、前記第2の無線通信モジュールにより無線通信を行うように制御する制御手段と、
    を備えることを特徴とする情報処理装置。
  2. 前記第2の無線通信モジュールの消費電力を監視する監視回路を有し、前記判別手段は、前記第2の無線通信モジュールの消費電力の増加によって、前記第2の無線通信モジュールにより無線通信を行うことが可能であると判別することを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。
  3. 前記第2の無線通信モジュールにより無線通信を行うことが可能であると判別するための基準となる消費電力値を設定する設定手段を備えることを特徴とする請求項2記載の情報処理装置。
  4. 前記判別手段により前記第2の無線通信モジュールにより無線通信を行うことが不可能であると判別された時は、前記第1の通信方式により無線通信を行うための基地局を探索する探索手段を備えることを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。
  5. 筐体と、
    前記筐体に設けられるアンテナと、
    前記筐体内に設けられるとともに、前記アンテナを介して第1の通信方式により無線通信を行うための第1の無線通信モジュールと、
    前記筐体内に設けられるとともに、前記アンテナを介して前記第1の通信方式よりも通信可能範囲が狭くかつ消費電力が小さい第2の通信方式により無線通信を行うための第2の無線通信モジュールと、
    前記筐体内に設けられるとともに、前記アンテナを介して前記第1の通信方式よりも通信可能範囲が狭くかつ消費電力が小さい第3の通信方式により無線通信を行うための第3の無線通信モジュールと、
    前記第1乃至第3の無線通信モジュールにより無線通信を行うことが可能であるか否かを監視するための監視回路と、
    前記監視回路により前記第2又は第3の無線通信モジュールにより無線通信を行うことが可能であると判別された時は、
    前記判別された時点において、前記第1の無線通信モジュールにより無線通信を行っているか否かにかかわらず、前記第2又は第3の無線通信モジュールにより無線通信を行うように制御する制御手段と、
    を備えることを特徴とする情報処理装置。
  6. 前記監視回路は消費電力監視部を有し、前記第2又は第3の無線通信モジュールの消費電力の増加によって、前記第2又は第3の無線通信モジュールにより無線通信を行うことが可能であると判別することを特徴とする請求項5記載の情報処理装置。
  7. 前記監視回路により前記第2および第3の無線通信モジュールにより無線通信を行うことが可能であると判別された時に、前記第2の無線通信モジュールと前記第3の無線通信モジュールとのいずれを優先して無線通信を行うか否かを設定する設定手段を備えることを特徴とする請求項5記載の情報処理装置。
  8. 前記監視回路により前記第2および第3の無線通信モジュールにより無線通信を行うことが不可能であると判別された時は、前記第1の通信方式により無線通信を行うための基地局を探索する探索手段を備えることを特徴とする請求項5記載の情報処理装置。
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