JP2004502341A - ビーコンを利用したデータ配信 - Google Patents

Abstract

通信システムは、無線のメッセージ伝送が可能な少なくとも１つのビーコン装置（１２，１４）と、そのようなメッセージ伝送を受信することが可能な少なくとも１つの携帯装置（１０）とを有する。ビーコン（１２）は、ブルートゥースのような第１通信プロトコルに従って形成された複数の所定のデータ・フィールド（ＩＮＱ）の形式において一連の問い合わせメッセージを同報通信するよう形成される。同報通信を通じた付加データの配信に対して、特に位置情報を含むデータの配信に対して、ビーコンは更に、送信に先立って、同報通信データを搬送する付加データ・フィールド（ＢＣＤ）を各問い合わせメッセージに付加する。携帯装置（１０）は、位置情報を含む送信された問い合わせメッセージを受信し、付加データ・フィールドから同報通信データを読み取る。

Description

【０００１】
本発明は、電子機器のユーザに提供されるサービスに関連し、特に、携帯電話および適切に装備されたパーソナル・ディジタル支援装置（ＰＤＡ： Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）のような移動体通信装置のユーザに提供されるものに関連するが、これに限定されない。
【０００２】
近年において世界的な移動電話網に対する加入者の劇的な増加が見受けられ、技術および付加機能の進歩により、セルラ電話機は個人的に所有されるものとなった。その結果、移動体情報社会が発展し、個人向けおよび局所的なサービスが一層重要になっている。このような「状況把握」（ＣＡ： Ｃｏｎｔｅｘｔ Ａｗａｒｅ）移動電話は、ショッピング・モールのような場所においてその場所に特有の情報を提供する担当範囲の狭い基地局と、低電力で通信を行う。その情報は、局所的な地図、近隣する店やレストランの情報等を含む。ユーザのＣＡ端末は、予め格納されているユーザの趣向に従って受信した情報をフィルタ処理し、特定の趣向に関するデータ項目が受信された場合にのみユーザに報知するよう形成される。
【０００３】
ＣＡ端末の例は米国特許第５，８３５，８６１号に与えられており、これは広告掲示に関連する無線電話の利用を開示する。無線電話のユーザは、彼／彼女の無線電話を作動させて、実際の広告のソースに対するプロンプト（ｐｒｏｍｐｔ）信号を送信し、広告業者の電話番号を含む応答信号を広告ソースから受信することにより、業者の電話番号を入手する。その電話番号を利用して、公衆交換電話網を介してその業者への発呼を自動的に行うことが可能である。あるいは、後で使用するためにその電話番号を格納することも可能である。このシステムを利用して、電話番号を記憶したりそれを記録したりすることなしに、業者へ発呼を行うことが可能になる。掲示板と発呼者の間のこの信号は、変調された赤外線（ＩＲ）信号として送信されることが可能である。
【０００４】
他の例では、ヒューレット・パッカードが、「クールタウン（Ｃｏｏｌｔｏｗｎ）」計画に関してｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｏｏｌｔｏｗｎ．ｈｐ．ｃｏｍ／ｐａｐｅｒｓ／ｗｅｂｐｒｅｓ／ＷｅｂＰｒｅｓｅｎｃｅ．ｈｔｍをウェブ上で公表している。ウェブ技術、無線ネットワークおよび携帯用クライアント装置の集約することは、コンピュータ／通信システムに対する設計開発の余地を提供する。クールタウン計画では、位置把握（ｌｏｃａｔｉｏｎ ａｗａｒｅ）型のシステムは、アドレス指定するＵＲＬ、ビーコン（ｂｅａｃｏｎ）を介する配信のための物理的ＵＲＬを使用し、探索用のＵＲＬおよびディレクトリに対する局所的なウェブ・サーバの検出することにより、形成され得る。このシステムは、流動的なユーザをまかなうために、いたるところに設けられる。このインフラストラクチャの上部では、インターネット接続が行われ、通信サービスを支援する。ウェブによりワールド・ワイド・ウェブおよびユーザに占有される物理的世界に橋渡しされ、中心的な制御ポイントなしに流動的なユーザを支援するモデルを提供する。
【０００５】
クールタウン美術館および書店は、訪問者に対してウェブによる体験（Ｗｅｂ−ｅｎｈａｎｃｅｄ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ）を提供する。訪問者がその美術館内を進むにつれて、携帯用ディジタル支援装置（ＰＤＡ）は、無線「ビーコン」でウェブＵＲＬを受信することが可能である。これらのビーコンは、絵画または彫刻に近接して配置された小型赤外線送受信機であり；そのＵＲＬは、その項目に関する情報のウェブにリンクしている。ＰＤＡウェブ・ブラウザを利用することにより、訪問者は、その芸術家や仕事に関することおよび美術館内の関連する美術品に関することを見聞きすることができる。以後の勉強のためにＵＲＬをブックマークとして格納することも可能であり、あるいは、それらを利用して美術館のオンラインの店から美術工芸品を選択することも可能である。
【０００６】
ＣＡ装置に関する重要な要請は、迅速且つ効率的にビーコンからデータを収集することであり、携帯装置とビーコンの間でのリンクを確立する際に、ユーザがビーコンのそばに留まるような動作を要せず、（上述したＵＳ５，８３５，８６１におけるシステムのような）特殊な初期相互動作も要しないようにすることである。更なる要請は、ビーコンからの関連するデータ収集に関する限り、携帯装置が比較的簡易であるべきことであり：クールタウン・システムでは、同報通信（ｂｒｏａｄｃａｓｔ）されるＵＲＬで指定されるウェブ・ページにおけるユーザのナビゲーション（航行）を支援するために、完備なウェブ・ブラウザ（閲覧）およびディスプレイ（表示）の能力が必要とされる。
【０００７】
したがって、本発明は、ビーコンを利用してデータを配信するシステムを提供し、専用回路および動作手順の量を低くすることを目的とする。
【０００８】
本発明の第１の形態による通信システムは、無線のメッセージ伝送が可能な少なくとも１つのビーコン装置と、そのようなメッセージ伝送を受信することが可能な少なくとも１つの携帯装置とを有する通信システムであって、ビーコンは、第１通信プロトコルに従って形成された複数の所定のデータ・フィールドの形式において一連の問い合わせ（ｉｎｑｕｉｒｙ）メッセージを同報通信するよう形成され、前記ビーコンは更に、送信に先立って、付加データ・フィールドを各問い合わせメッセージに付加するよう形成され、前記少なくとも１つの携帯装置は、送信された問い合わせメッセージを受信し、前記付加データ・フィールドからデータを読み取るよう形成され、前記付加データ・フィールドは位置情報を含む通信システムである。（各自の問い合わせメッセージの末端に適切な）付加フィールドを追加することによって、データの同報通信が既存の問い合わせプロセスの最初に実行され、そのようなプロセスがデータ転送に先立って行われる際の通常の遅延が回避される。さらに、通信プロトコル（好ましくはブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）であるがこれに限定されない）に従って送信されたものの末端に付加フィールドを配置することによって、ビーコン信号の受信を意図していないそれらのプロトコル両立可能な装置は、プロトコルによる動作を損なうことなしに、その付加的なデータを単に無視することが可能である。
【０００９】
プロトコルがブルートゥース（または同様な周波数ホッピング・システム）である場合のビーコンは、予め定められたクロック系列または周波数のシーケンスにおいて、一連の問い合わせメッセージを同報通信するよう構成され、ビーコンに関するクロック情報はその付加データ・フィールドによって伝送される。一実施例にあっては、付加的なデータ・フィールドは少なくとも６４ビットのデータを搬送し得る。本発明の実施例を通じて以下に詳細に説明されるように、このことはブルートゥース・システムの問い合わせの実行性を改善し、データ交換に関する接続確率のための時間を短縮する。
【００１０】
ビーコンは、所定のデータ・フィールドの１つ（好ましくは目下使用されていないまたは割り当てられていないフィールド）における指標を包含するよう構築可能であり、その指標は付加的なデータ・フィールドの存否を示し、ビーコン・データを受信するよう構築された装置が、その付加的なデータ・フィールドから読み出すよう起動するようにする。
【００１１】
第１通信プロトコルがブルートゥース・メッセージより成る場合において、特定の専用問い合わせアクセス・コード（ＤＩＡＣ： Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｅｎｑｕｉｒｙ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｄｅ）を利用して、付加的なデータ・フィールド内の位置情報の存否を示すことが可能である。
【００１２】
付加的なデータ・フィールドにおける位置情報の存在は、付加的なデータ・フィールドで現れるヘッダ情報によって指定されることが可能である。
【００１３】
通信システムは、周波数ホッピングを利用する手法を利用して、無線メッセージの送信および受信を実行可能である。この場合、問い合わせメッセージの同報通信で使用される各々の周波数で、位置データが伝送される。
【００１４】
ビーコンは、第１比較データをメッセージ内に包含するよう構築可能であり、携帯装置が更に、第２比較データを保持する格納手段と、第１および第２比較データ間で一致がいつ出現するかを確認し、付加的なデータ・フィールドから読み出されたデータを提供し、さもなくばデータを提供しないよう構築される比較手段とを有する。そのような第２比較データが予め定められ、および／または予め格納され、または、携帯装置ユーザのユーザ属性から適宜決定され得る。
【００１５】
すなわち、携帯装置ユーザのユーザ属性からの第２比較データを生成する手段が提供され得る。比較手段は、同期してまたは重複して、第１および第２比較データの各自のセットの間で比較を実行するよう動作可能なプログラム可能な装置とすることが可能である。
【００１６】
本発明によれば、上記のシステムに使用される移動通信装置も提供され、その装置は、第１通信プロトコルに従って複数のデータ・フィールドを含む短距離無線問い合わせメッセージを受信することが可能な受信機と、位置情報を含む付加データ・フィールドが前記複数のデータ・フィールドにいつ付加されたかを判定する手段と、そのような付加データ・フィールドから位置情報データを読み取る手段を有する移動体通信装置である。
【００１７】
更に、本発明により提供されるビーコン装置は、無線のメッセージ伝送が可能であり、通信システムで使用されるビーコン装置であって、該通信システムは、前記ビーコン装置と、そのようなメッセージ伝送を受信することが可能な少なくとも１つの携帯装置とを有するところのビーコン装置であって、ビーコンは、第１通信プロトコルに従って形成された複数の所定のデータ・フィールドの形式において一連の問い合わせメッセージを同報通信し、送信に先立って、付加データ・フィールドを各問い合わせメッセージに付加するよう形成され、前記少なくとも１つの携帯装置が、送信された問い合わせメッセージを受信し、前記付加データ・フィールドからデータを読み取ることを可能にするよう形成され、前記付加データ・フィールドは位置情報を含むところのビーコン装置である。概してシステムに関連して述べたように、ビーコン装置は、各自の問い合わせメッセージの末端に付加データ・フィールドを付加するよう構築可能であり；所定のデータ・フィールドの１つにおける指標を包含するよう構築可能であり、その指標は付加データ・フィールドの存否を示し；第１通信プロトコルはブルートゥース・メッセージより成ることが可能であり；当該装置は、付加データ・フィールドにより搬送されるデータに含まれるビーコンに対するクロック情報を利用して、所定の周波数のクロック系列で一連の問い合わせメッセージを同報通信するよう構築可能である。
【００１８】
更に、本発明により提供される方法は、携帯通信装置のユーザに同報通信メッセージを受信させるための方法であって、少なくとも１つのビーコン装置が、第１通信プロトコルに従って形成された複数の所定のデータ・フィールドの形式において一連の問い合わせメッセージを同報通信し、前記ビーコンが、送信に先立って、位置情報を含む同報通信メッセージ・データを搬送する付加データ・フィールドを各問い合わせメッセージに付加し、前記携帯装置が、前記位置情報を含む送信された問い合わせメッセージを受信し、前記付加データ・フィールドから同報通信データを読み取るところの方法である。
【００１９】
本発明によるこれらおよび他の形態および利点は、以下の好適実施例の説明により明らかになるであろう。
【００２０】
以下、図面を参照しながら、単なる例として本発明の好適実施例を説明する。
【００２１】
以下の説明において、特にＣＡの用途を考察するがこれは、ビーコンから携帯装置（電話、ＰＤＡまたは他の装置）へのメッセージの通信に関してブルートゥース・プロトコルを利用するものである。問い合わせ手順の一部として同報通信チャネルを包含する一般的な本発明の概念は、ブルートゥース装置に限定されず、特に周波数ホッピング・システムのような他の通信システムに適用可能であることは、理解されるであろう。
【００２２】
図１は、１つまたはそれ以上の低電力小領域の基地局またはビーコン１２，１４を利用する、ＣＡ移動電話１０の概略ブロック図である。先に言及したように以下に詳細に説明されるように、このようなシステム配置をショッピング・モールのような場所に利用して、ビーコンが移動装置に情報キーをダウンロードすることによって、局所的な地図、近隣店舗およびレストランの情報等のような特定位置情報を提供することが可能である。以下に詳細に説明されるように、このシステムを利用して、例えばマッピング座標のような位置情報自体を提供することが可能である。情報キーは小さなデータ・オブジェクトであり、これは完全な情報のソースに対する照会を提供し、これは複数の所定のデータ・フィールドの形式におけるものであり、その１つはユーザに提供される説明文の一部を包含し得る。他のフィールドは、例えばＵＲＬまたは電話番号のような他の形式のポインタまたはアドレスである。他の補足フィールドは、そのデータがユーザにどのようにして提示されるか、およびアドレスがどのようにして利用されるかを制御する。ビーコンは概して巡回的に複数のキーを同報通信し、キーの各々は一般に様々なサービスに関するものである。
【００２３】
ビーコン構成および構築に関する事項はビーコン範囲を含み、これは出力電力（典型的な範囲は１ｍＷないし１０ｍＷである。）、局所的な干渉レベルおよび受信感度に依存するであろう。
【００２４】
ユーザのＣＡ端末１０は、メッセージの送信および受信のための送受信段１８に結合された空中線１６を有する。外向きのメッセージは電話に対するユーザ入力に起因し、マイクロフォン２０およびＡ／Ｄ変換器２２を介する音声入力、またはキーパッド若しくは他の入植手段２４を介する他のデータである。これらの入力は、信号およびデータ処理段２６によってメッセージ・データ・フォーマットに処理され、送信段１８に提供される前にエンコーダによって送信フォーマットに変換される。
【００２５】
アンテナ１６および送受信機１８を経由して受信したメッセージは、デコード段３０を介して、フィルタ処理および信号処理段３２に伝送される。そのメッセージにより搬送されるデータが電話機の表示スクリーン３４に提示されるものである場合は、選択的なバッファリンクの後に、ドライバが表示画像のフォーマットを整えて、そのデータは表示装置３６に伝送される。ディスプレイ３４は比較的簡易な低解像度の装置であり、受信データの表示データへの変換は、専用の表示駆動段を要することなしに、処理段３２の一部の機能として実行可能であることは理解されよう。
【００２６】
メッセージがビーコン１２，１４の一方又は他方からのデータを搬送する場合に、電話機は、予め格納されたユーザの趣向４０に従って受信された情報をフィルタ処理する機能を有し、格納されたデータと、メッセージ内の対象事項の指標（インジケータ）との比較結果が、特定の興味に関するデータ項目を受信したことを示す場合に限って、ユーザは報知される（すなわち、その情報がバッファ３８に保持され、および／またはスクリーン３４に表示される。）。
【００２７】
従来の音響メッセージに関しては、音響データは、フィルタおよび処理段３２によって、Ｄ／Ａ変換器４２および増幅器４４を介して、イヤフォンまたはスピーカ４６に出力される。電話ネットワークからのそのようなメッセージの受領は、矢線５０で示される：電話ネットワーク４８は、電話機１０から広域ネットワーク（ＷＡＮ： ｗｉｄｅ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）サーバ５２へのリンクも提供し、（インターネットでもあり得る）ＷＡＮ５４を介して、電話機１０に対するデータ・ソースを提供する１つまたはそれ以上の遠隔サービス・プロバイダ５６へのリンクも提供する。
【００２８】
ＣＡ端末（電話機１０）およびＣＡ基地局（ビーコン１２）の間の通信は、２つの形式をとり、それらは：‘プッシュ（ｐｕｓｈ）’および‘プル（ｐｕｌｌ）’である。‘プッシュ’モードでは、情報はビーコン１２，１４から総ての携帯端末１０に対して、６０で示される短い‘キー（ｋｅｙ）’の形式で同報通信される。キーは、アプリケーションにより様々な形式をとり得るが、一般に、送信される情報に関する簡潔な記述や、例えばサービス・プロバイダ５６の１つを指定するＵＲＬのような、より詳細な情報に至るためのポインタを含む。
【００２９】
キーは端末１０によって‘意識せずに’受信される、すなわちユーザによる直接的な介入なしに、ユーザの予め設定した趣向に従って自動的にフィルタ処理される。フィルタ処理は、処理段３２における比較機能によって行われる。処理段は、多数同時に又は重複したコピーによる比較機能を適用するよう動作し、受信した比較的多数のキーを並列して処理するようにするのが好ましい。あるものは無視され、あるものは更なる探求のために保持され、他のものはユーザに直ちに報知される。例えば、ユーザが興味を持っており従ってフィルタ３２に設定される情報において、店舗は通過する端末に特定の案内の詳細を押すことを選択させ、それらの端末に報知されるようにする。
【００３０】
場合によっては、ユーザはキーに含まれているものより多くの情報を取得することを希望するであろう。そのような場合に‘プル’モードは、ユーザがサーバ５６（そのサーバは、ＣＡの利用に特殊な構成がなされることは必ずしも要しない）への接続を設定可能にし、実際に要求情報が端末１０に引き出されるようにすることが可能である。
【００３１】
基地局またはビーコンは一般には互いに独立であるが（ショッピング・モールの設定では、各店舗は、近隣の店舗から提供されるビーコンを参照することなしに、自身のビーコンを提供または維持する。）、それらの同報通信メッセージに関して少なくとも協働して、ビーコンは全体的にまたは部分的にネットワーク化される。
【００３２】
図２は、本発明によるリンクされたビーコンに関するそのようなシステム１００を示し、例えば百貨店、ショッピング・モール、テーマ・パーク等のような場所で利用するためのインフラストラクチャを実現化する。システム１００は、一連のローカル（ｌｏｃａｌｅ）にわたって配置された複数のビーコン１０２，１０４，１０６，１０８より成る。ビーコン１０２−１０８の各々は、以下に詳細に説明されるタイム・スロット・フォーマットで１つ又はそれ以上の短距離の問い合わせ信号を同報通信する。ビーコン１０２−１０８は、サーバ１１０に接続された１つまたはそれ以上の端末１１２，１１４，１１６，１１８によって、ビーコン・インフラストラクチャ・サーバ（ＢＩＳ）１１０により制御される。端末１１２−１１８は、サービス・プロバイダすなわちビーコン１０２−１０８のユーザが、ビーコン１０２−１０８により伝送された問い合わせ支援信号に付加された（ｐｉｇｇｙ ｂａｃｋｅｄ）付加データの形式で、割り当てたられたサービス・スロットを著作または編集することを可能にする。サービス・プロバイダは、ビーコンを借りる又はインフラストラクチャ・プロバイダからのビーコンのサービス・スロットの１つを借りることが可能である。このため、サーバ１１０は簡易なＨＴＭＬテンプレートを用意して、端末１１２−１１８の１つを通じてユーザに記入させる。例えば、サービスに関する説明およびビーコンの同報通信を通じて搬送されるデータに関する他の情報と共に、テンプレートに記入させると、そのテンプレートがサーバ１１０に返却され、保全ＨＴＴＰ（Ｓ−ＨＴＴＰ）または保全ソケット・レイヤ（ＳＳＬ： Ｓｅｃｕｒｅ Ｓｏｃｋｅｔ Ｌａｙｅｒ）のような保全リンクを通じて返却されるのが好ましい。ＳＳＬは、クライアントおよびサーバ間のリンクを形成し、それを通じて任意のデータが安全に送信される。Ｓ−ＨＴＴＰは、個別のメッセージを安全に送信するために指定される。サーバ１１０はその後適切な付加データ・パケットを形成し、テンプレートと共に提出された情報に基づいてビーコン１０２−１０８のうち適切なものの問い合わせ信号に付加する。システム１００は更にアプリケーション・サーバ１２０より成り、当業者に容易に理解されるような様々な機能を実行することを支援する。
【００３３】
図１に戻って、上述したＣＡシステムの少なくとも‘プル’モードに必要な無線リンクに関する非常に有力な技術は、ブルートゥースであり、その理由は、非常に多くの移動電話１０の部分要素になると予想されるからである。ＣＡ同報通信または‘プル’モードの利用に関するブルートゥース・プロトコルにおいて、問題が見られる。理想的な場合に、端末１０は固定されたビーコン１２，１４を検出し、そこから基本的な情報を抽出するが、端末１０が送信することを全く必要としない。しかしながら、この種の同報通信の動作は、現行のブルートゥースの規格では支持されていない。
【００３４】
ブルートゥース・ビーコン・システムの周波数ホッピングの性質により、一部において両立不可能な性質が導出され、このことは、通過する端末によって受信される同報通信メッセージ（あるいは、任意のメッセージ）に起因して、端末は時間および周波数の両者に対してビーコンに同期している必要があることを意味する。携帯装置１０は自身のクロックをビーコンのクロックに同期し、ビーコンの識別子に基づいて、いくつかのホッピング・シーケンスのうちどれが使用されるかを推測する必要がある。
【００３５】
この推測を行うために、携帯装置は、一般にピコネット（ｐｉｃｏｎｅｔ）のマスタのビーコンによって管理されるピコネットに、スレーブとして参加することを要する。２つの手順が利用され、それらは「問い合わせ」（ｉｎｑｕｉｒｙ）と「ページ」（ｐａｇｅ）である。問い合わせは、スレーブとなるものが基地局を見出し、ピコネットへの参加要求を発行することを可能にする。ページは、基地局が、ネットに参加することを決定したスレーブを受け入れることを可能にする。これらの手順を分析して判明することは、ピコネットへ参加するのに要する時間と、マスタから情報を受信する場所に居る時間とが、数１０秒となり、これはＣＡの用途には非常に長すぎるものであり、参加手続きが完了する前にユーザがビーコンの圏外に移動してしまう虞のあることである。
【００３６】
ビーコンからの同報通信データを受信することの困難性の少なくとも一部は、ブルートゥースおよび同様なシステムの周波数ホッピングの性質に起因して生じる。マスタおよびスレーブの両者にもたらされる問題を解決するために、ブルートゥース問い合わせ手順が提案される：本願により見出されたことは、マスタによって発行された問い合わせメッセージに同報通信チャネルを付加することが可能なことである。ＣＡ端末だけが同報通信チャネル・メッセージを読み出す必要があり、ＣＡ基地局またはビーコンだけがそれらを送信する。その結果、エア・インターフェースにおけるその機構は、既存の（ＣＡでない）ブルートゥース・システムと完全に両立することが可能である。
【００３７】
これがどのように実現されるかを説明するために、先ず、図３および４を参照しながら、問い合わせ手順自身がどのように動作するかを考察する。ブルートゥース装置が他のブルートゥース装置の探索を希望する場合には、問い合わせサブステート（ｓｕｂｓｔａｔｅ）と呼ばれるモードに入る。このモードでは、一般問い合わせアクセス・コード（ＧＩＡＣ： Ｇｅｎｅｒａｌ Ｉｎｑｕｉｒｙ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｄｅ）または複数の選択的な専用問い合わせアクセス・コード（ＤＩＡＣ： Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｉｎｑｕｉｒｙ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｄｅ）を含む問い合わせメッセージを発行する。このメッセージの伝送は、複数の段階で反復される；先ず、問い合わせホッピング・シーケンスを形成する全部で３２のうち１６の周波数で送信される。メッセージは、偶数のタイムスロット内で２つの周波数で２回送信され、そのタイムスロットは、２つの対応する問い合わせ応答ホッピング周波数に関する返答を聞くために使用される奇数のタイムスロットに続く。１６の周波数および各自の対応する応答は、１６のタイムスロットすなわち１０ｍｓで変換される。図３のチャートは、ｆ｛ｋ｝を中心とする１６の周波数の送信シーケンスを示し、ここでｆ｛ｋ｝は問い合わせホッピング・シーケンスを表現する。
【００３８】
次のステップは、少なくともＮｉｎｑｕｉｒｙ回送信シーケンスを反復することである。少なくとも、これは、問い合わせ送信系列Ａとして言及する送信系列より成るシーケンス全体の２５６回の反復を要する。次に、問い合わせ送信系列Ａは、残りの１６周波数における送信シーケンスより成る問い合わせ送信系列Ｂに置換される。この場合も、系列Ｂは送信シーケンスの２５６回の反復より成る。問い合わせ送信の全体は、系列Ａおよび系列Ｂの送信のサイクルである。図４に示されるように、規格が述べていることは、系列間の遷移が少なくとも３回生じることを要し、エラーのない環境で総ての応答を収集することを保証することである。このことは、問い合わせ同報通信が少なくとも１０．２４秒かかることを意味する。
【００３９】
これを減少させる１つの手法は、問い合わせ送信系列間の切替をより頻繁に行うことであり、すなわち、１６タイムスロットを網羅するための１０ｍｓの２５６回である２．５６秒が経過するまで待機しないで切り替えることである。これは、例えば５０ｍｓ後に何らの問い合わせメッセージも検出されず、現在の系列の残りの部分においてそのようなメッセージが検出されないであろうと認められる場合に、システムに切り替えを行うよう設定することによって適切に達成することが可能である。
【００４０】
ビーコンにより発見されることを希望する携帯装置は、問い合わせ走査サブステート（ｓｕｂｓｔａｔｅ）に入る。これは、興味のあるＧＩＡＣまたはＤＩＡＣを含むメッセージを聞く。これも周期的に動作する。これはＴｗ＿ｉｎｑｕｉｒｙ＿ｓｃａｎの問い合わせ走査期間の間の単独のホップ周波数で聞く。これは、問い合わせで使用される１６の問い合わせ周波数を網羅するのに充分長いことを要する。継続的な走査の開始の間の間隔は、１．２８秒より小さいことを要する。選択される周波数は、問い合わせホッピング・シーケンスを形成する３２のリストから生じる。
【００４１】
適切なＩＡＣを含む問い合わせを聞く場合に、携帯装置は、問い合わせ応答サブステートと呼ばれるものに入り、複数の問い合わせ応答メッセージをビーコンに発行する。その後ビーコンは、携帯装置を呼び出してピコネットに参入させる。
【００４２】
上述したように、図５に示されるように、本願の提案することは、基地局により発行される問い合わせメッセージがそれらに付加される外部データ・フィールドを有し、これはユーザの規定したペイロード（ＣＡ ＤＡＴＡ）を搬送可能なことである。ＣＡの筋書きでは、このペイロードを利用して、問い合わせ手順の間に、ＣＡ端末に対して同報通信情報またはキーを搬送する。問い合わせメッセージの末端にフィールドを付加することによって、ＣＡでない受信機は修正することなしにそれを無視することが可能になるのは有意義である。さらに、ＣＡに特有のＤＩＡＣを利用することによって、ＣＡ受信機は、外部情報フィールドの存否を報知されることが可能である。
【００４３】
外部データ・フィールドが存在すると、一般にブルートゥース問い合わせパケットの端部に許容されていたガード・スペースが減少させられる。しかしながら、このスペースは‐新たなホップ周波数に切り替わるために周波数シンセサイザに時間を与えるよう提供されたものであって‐通常は利用されない、これは、現在の周波数シンセサイザは、更なるガード・スペースへの拡張を要しないスピードで切り替えることが可能だからである。標準的な問い合わせパケットは、６８ビット長のＩＤパケットである。これは半分のスロットで送信されるので、割り当てられたガード・スペースは（６２５／２−６８）＝２４４．５μｓ（スロット期間は６２５μｓであり、信号レートは１Ｍビット／秒である。）である。最近のシンセサイザは、１００μｓの数値より短時間で、または当業者により考えられる短時間のルーチンで切替を行うことが可能である。本願は新規フィールドに対する適切なサイズとして１００ビットの割り当てを提案するが、他のフィールド・サイズも利用可能であるのが言うまでもないことは容易に理解されるであろう。
【００４４】
ＣＡハンドセットは、ピコネットに参入するための長期間の手順を経て実行することを要せずに、同報通信データを迅速に受信することが可能である。さらに、ハンドセットはいかなる情報も送信することを要しないので、その結果電力消費を節約することが可能になり、このことは多くのＣＡ基地局が存在し得る密集した環境では特に重要である。しかしながら、ハンドセットが相互モードにあり、更なる情報を取得するためにピコネットに参入しようとする場合は、標準状態としてデフォルトの問い合わせ手順を使用することも可能である。付加的なデータ・フィールドを支援することに起因する機能的な損失は存在しない。
【００４５】
典型的な環境では、１００ビットの中の４つは、ＩＤフィールドに対する付随（ｔｒａｉｌｅｒ）ビットとして失われる；これは、相関器により読み取られることに起因する。残余の９６ビットに関し、本願の好適な割り当てによれば、６４がデータとして使用され、３２が２／３ＦＥＣ（順方向誤り訂正）チェック・サムとして使用されるが、チェック・サム，包含される任意のヘッダおよび他のオーバーヘッドは、データに利用可能なビット数を減少させ、場合によっては１０ビットや数ビットである。各々の問い合わせバーストは、８バイトの同報通信データを含む。非常に一般的な場合では、ＡおよびＢ系列の第２群によって、携帯装置は基地局を見出し、それがＣＡビーコンであることを認識し、同報通信データに気付く。これは特に聞き続けるので、携帯装置は少なくとも２５６データ・バーストを２回（ＡおよびＢ）読むことが可能であり、２組の２Ｋバイトまたは全部で４Ｋバイトを得る。
【００４６】
この段階において、携帯装置はビーコン・クロックの位相を把握していないのは、その情報がまだ送信されてないからである。携帯装置を支援するために、ＡおよびＢ間の次の遷移生じる際にいくらかの補助情報とともに、図６に示されるように第１のＡおよびＢ群における少なくともいくつかの系列でクロック情報が送信される。このクロック情報はＣＡ同報通信データの行われる場所で送信され、２つのデータ・チャネル間の識別能力を提供する。分離したＤＩＡＣを利用することは１つの手法である。
【００４７】
携帯装置がビーコンのタイミングを把握している場合には、携帯装置はそれがどのようにホッピングするかも把握しており、これは系列に関する送信の総てを追跡する能力を与える。１フレームには１６の送信が含まれるので、結果のＣＡチャネルは１６倍の容量を有し、６４Ｋバイトの情報を搬送することが可能である。
【００４８】
端末は１．２８秒毎にまたはそれより短い間隔で起動するので、クロック情報を取得し、これは第１のＡまたはＢ期間の半分のマークに必要である。図７に示されるようなこれらの中間マークにおけるクロックからデータへの遷移は、多くの有利な事項を提供する。第１に、問い合わせ手順の開始から５秒以内にいくらかのデータが受信可能である。第２に、端末は、基地局に対する問い合わせ応答メッセージを自動的に発行することによって、（それが端末のとるべき適切な行動である限り）重要なキーに応答することが可能であり、たとえそのキーがサイクルにおいて比較的後れている場合であっても可能である。容量の増加は一切仮定されていない点に留意すべきである。
【００４９】
これまで説明してきた携帯装置は３２の問い合わせチャネルの１つにおいて総ての付加データ・フィールド・パケットを受信し、利用可能な帯域の１／３２しか利用しない。携帯端末（ビーコン・スレーブ）が第１の問い合わせパケットをいつ受信するかについての不確定性が克服されるならば、ホッピング・シーケンスの所定の性質が収容され、総ての帯域が利用されることは、理解されるであろう。第１パケットを受信した時点からマスタ問い合わせホッピング・シーケンスに同期するスレーブに関し、そのスレーブは、マスタ・クロック・オフセットと、マスタ・ホッピング・シーケンスにおいて受信した第１パケットの位置との両者を把握する必要がある。以下の事例において、マスタはブルートゥースの最少問い合わせ手順に従うものとし、これは（図４のように）３つの系列切り替えとともに、１６チャネルの問い合わせホッピング・シーケンスの２５６回の繰り返しより成る。１６チャネルに関する各々の掃引には１０ｍｓを要する。
【００５０】
スレーブ・ホッピングの同期に関する他の実施例は、同報通信フィールド毎にクロック・データを送信することである。付加的なデータ・フィールド（ＢＣＤ；図１）は、以下の情報を含む４バイトを搬送する：
・マスタ・クロック・オフセット（２バイト）；
・全系列繰り返し数（１バイト）−全系列が１０ｍｓ系列の２５６回の繰り返しより成り、このパラメータの範囲が０−２５５（問い合わせが次の完全系列に切り替わる前）であることを仮定する。これは、スレーブに対して、次回マスタが全系列にいつ遷移するかを知らせる。
【００５１】
・現在の問い合わせサイクル（１バイト）で全系列遷移がいくつ完了したか−このデータは、スレーブに対して、現在の全系列の端部においてマスタが何をする傾向にあるかを知らせる、すなわち他の全系列に遷移するか否か又は問い合わせ手順が終了するか否かを知らせる。
【００５２】
１０ｍｓ系列におけるチャネルの反復がない場合は、ホッピング・シーケンスで現在のチャネルの位置を示すフィールドは何ら必要ない。スレーブは、シーケンスに関する情報に基づいてそれを導出できるからである。
【００５３】
これまでにおいて、各付加フィールド・パケットに４バイト付加することによって、スレーブは問い合わせが終わるまでに総ての付加フィールド・パケットを抽出することが可能であるが、（データに対して１００ビット中の６４の好適な割り当てによって）更に同報通信データを搬送するために４バイト利用可能である。
【００５４】
完全なビーコン信号を考察すると、各々の問い合わせパケットと共に送信されるものを利用して、複数の４バイト・パケットに分割される必要のあることが容易に理解されるであろう。簡単のため、固定長のビーコン信号を仮定し、１６ｋＢで完全な信号が単一の問い合わせ系列に収容され得ると仮定する（系列は、１６チャネル・ホッピング周波数の２５６の繰り返しであり、２５６＊１６＊４＝１６ｋＢである。）。
【００５５】
これを拡張して、ビーコン信号の第１パケットが、問い合わせ系列の第１パケットに続くよう決定することによって、メッセージ・ヘッダにおける現在の１６チャネル・ホッピング・シーケンスに関する繰り返し数のメッセージ・インジケータから、スレーブはビーコン・パケットの位置を導出するようイネーブルされ、そのビーコン・パケットは完全なビーコン信号内で受信される。
【００５６】
移動体ＣＡ装置には位置検知アプリケーションが設けられる。このようなアプリケーションは、一般に、単なる特定の位置情報とは異なり、実際の位置情報を必要とする。以下、そのような情報を携帯端末に転送することについて説明する。
【００５７】
原則として、ブルートゥース・リンクを利用することにより、位置検知装置がそれらの居る場所を見出すことを可能にする短距離エア・インターフェースを介して、位置情報が転送され得る。そのような装置は、ＧＰＳ受信機や、位置情報のソースを提供する他の装置のような位置特定装置から取得したデータを利用してそれらの位置を特定する。したがって、高価でありしばしば信頼性に欠けるオンボード位置探索システムに、その装置自身を装備することは必ずしも必要ない。好ましいことではないが、情報が転送される以前にブルートゥース・リンクが確立していなければならないことに起因して、転送機構が上記の問題の影響を受ける。そのようなリンクの設立は、（この場合、端末は位置情報要求を行う）ブルートゥース・スレーブ端末を必要とし、ブルートゥース・マスタ端末により管理されるピコネットに参加する（この場合、端末は問い合わせに応答する。）。ピコネットへの参加の手順は、数１０秒かかる。このようなことが生じると、端末はその現在の位置を把握しておらず、したがって端末における位置検知装置の動作が損なわれる。したがってこの手法は、状況検知装置に位置情報を与えるのに理想的ではなく、移動体ＣＡ装置は、ブルートゥース・リンクを設立するために所与のビーコン近傍で充分な時間の間滞在しないであろう。さらに、たとえ装置がブルートゥース・リンクの設立を実行しても、利用可能な位置情報が存在するとは限らず、行った労力が無駄な労力になるかもしれない。
【００５８】
従って、本願で提案することは、問い合わせ送信に対してデータを付加することにより、ＣＡ装置で受信するビーコンからの同報通信チャネルを設立する本願の概念は、そのチャネルにおける同報通信情報の一部として位置情報を含める手順を含むことである。
【００５９】
上述したように、最初の提案は、各問い合わせバーストが拡張されたフィールドで８バイトの同報通信データを搬送可能であることを仮定する。このいくつかを利用して同期をとり、４ないし６バイトが残る。典型的な位置情報パケットは、近似的に１２ないし１５バイトを要し、緯度／軽度座標およびいくつかの他のパラメータのような基礎的なサービス情報を搬送する。拡張されたサービス目的では、位置情報は一般に１５ないし３００バイトの大きさを要し、速度情報、選択的な補助的説明および搬送されるべきＵＲＬフィールドのような情報転送を可能にする。いずれにせよ、情報はいくつかのパケットにわたって分散される必要がある。基礎的なサービス位置情報は、拡張されたサービス情報よりも頻繁に同報通信され得る。選択的に、拡張サービス情報は、通常のブルートゥース接続における‘クライアント・プル’形式の操作で、基本的な同報通信の結果として抽出されることが可能であり、これはクライアントに対してそのような拡張サービス情報が利用可能であることを通知する。
【００６０】
位置情報を他の形式の同報通信情報（例えば、他の状況検知移動体電話サービスまたは同報通信オーディオ）と区別するために、以下の２つの可能な技術がある。第１は、特定のＤＩＡＣを利用することである。第２は、付加データ・フィールドのどこかにヘッダを含め、情報内容の形式を記述するものである。説明しされる実施例では、基本的なサービス位置情報バースト全体が４つの拡張問い合わせパケットにわたって分散されることを仮定しているが、このことは、本発明に対する限定と解釈されるべきものではない。
【００６１】
マスタからの問い合わせ送信の順序については、問い合わせ送信の‘系列’に含まれる２組の１６周波数を利用して、先に説明済みである。各系列では、１組の中の総ての１６周波数が１０ｍｓで網羅され、このサイクルが２５６回繰り返される（例えば図４および関連する説明箇所）。各系列は２回繰り返される。
【００６２】
スレーブは３２周波数の組から任意に選択された単一周波数で走査するので、問い合わせ送信に使用される総ての周波数で位置情報を送信することは有利である。各周波数において４つの拡張フィールドを要し、位置情報バーストが４０ｍｓを要し、送信を行うための全同報通信容量の約１．６％を要すると仮定する。
【００６３】
高速位置捕捉に関し、ビーコンは連続的にアクティブであることを要すると仮定する。このような活動（ａｃｔｉｖｉｔｙ）は、設定される従来の双方向リンクを妨害するのが通常であるが、この問題は、協働して動作する２つのビーコンを利用することによって克服することが可能であり、それにより、ピコネットへの高速アクセスを提供し、同時に双方向スループット容量も制限されない。このようなシステムに関する参考文献は、２０００年６月２６日に出願され、“Ｌｏｃａｌ Ｄａｔａ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｔｈｒｏｕｇｈ Ｂｅａｃｏｎｓ”と題するＵＫ特許出願番号ＧＢ００１５４５２．６である。
【００６４】
系列内で伝送される位置情報の回数は、位置情報へのアクセス時間に影響する。系列内での位置情報送信の頻度を増加させることによって、情報へのアクセス速度を改善することが可能である。１系列に付き１つの位置情報バーストが送信され、アクセス時間が０ないし５．１２秒の範疇にあると仮定する（時間が長くなると、スレーブが系列内で位置情報同報通信を逃した場合に、位置情報を抽出することが可能になるまでに、系列Ａの残りの部分と、系列Ｂの全体と、次の系列Ａの一部分の間待機しなければならない。）。
【００６５】
端末受信機（スレーブ受信機）にとって既知であることは、問い合わせ情報が例えば１０ｍｓ毎に１６周波数の各々において同報通信されること，１０ｍｓ毎にそれらの周波数を監視すること，例えば５０ｍｓ後に受信機が問い合わせ送信を抽出するよう管理されないこと，他の系列に関連する他の１６の問い合わせ送信周波数のものを監視するよう切り替えるのが可能なことである。
【００６６】
問い合わせ送信系列において受信される問い合わせ送信がない場合には、受信機は、他の問い合わせ送信系列におけるものに周波数をジャンプさせることが可能であり、例えば位置情報のような付加データ・フィールドで搬送される情報へのアクセス時間が減少する。減少した時間は例えば２．５６秒のオーダーである。フレームごとに２回バーストを送信することは、例えば最高１．２８秒あるいは６４０ｍｓ平均に落とす効果をもたらす。
【００６７】
位置情報は、表現される位置情報のフォーマット形式および同報通信されるフォーマット形式の両者における形式数を取り得る。例えば、情報は、マッピング座標、グローバル・ポジショニング・システム・データその他の適切な形式で表現され得る。位置情報は、絶対的であって相対的であっても良い。後者の場合の位置情報は、例えば、建物の部屋の案内、車両識別子（例えば、ある人がバスに乗車している場合）その他当業者に明らかな手法を参照して表現することが可能である。
【００６８】
本願による開示によって、他の変形も当業者にとって明らかであろう。そのような変形は、固定および携帯用通信システム、本発明を組み込むことの可能なシステムおよび部品を設計、製造および使用する分野で既に知られている他の特徴を含み、本願で説明した特徴に代えてまたはそれに加えて使用される他の特徴も含む。例えば、全同報通信パケットにおいて４クロックおよび４データ・バイトを利用する手法を説明したが、他の配置（システム）を使用することも可能である：（全１６パケットにおける４クロックおよび４データ・バイトを利用する）全１６パケットのうち１５における２クロックおよび６データ・バイトのシステムは、同期パフォーマンスを劣化させることなしに、データ搬送容量を改善することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、本発明で使用するビーコンおよび携帯装置の概略ブロック図である。
【図２】
図２は、ビーコン・インフラストラクチャでリンクされた一連の装置の概略図である。
【図３】
図３は、所与の周波数を中心とする問い合わせアクセス・コード系列の送信の一部を示す。
【図４】
図４は、問い合わせ同報通信の持続期間にわたる問い合わせメッセージの列の間の切り替わりを示す。
【図５】
図５は、既存の送信スロットにおける同報通信データのパケットの挿入を示す。
【図６】
図６は、一連の問い合わせメッセージ列におけるビーコン・クロック・データを送信するための第１配置を示す。
【図７】
図７は、ビーコン・クロック・データの送信のための図６に対する他の配置を示す。

Claims (14)

1. 無線のメッセージ伝送が可能な少なくとも１つのビーコン装置と、そのようなメッセージ伝送を受信することが可能な少なくとも１つの携帯装置とを有する通信システムであって、ビーコンは、第１通信プロトコルに従って形成された複数の所定のデータ・フィールドの形式において一連の問い合わせメッセージを同報通信するよう形成され、前記ビーコンは更に、送信に先立って、付加データ・フィールドを各問い合わせメッセージに付加するよう形成され、前記少なくとも１つの携帯装置は、送信された問い合わせメッセージを受信し、前記付加データ・フィールドからデータを読み取るよう形成され、前記付加データ・フィールドは位置情報を含むことを特徴とする通信システム。
2. 前記ビーコンが、各々の問い合わせメッセージの端部に前記付加データ・フィールドを付加するよう形成されることを特徴とする請求項１記載のシステム。
3. 前記ビーコンが、所定のデータ・フィールドの１つの指標を包含するよう形成され、前記指標が前記付加データ・フィールドの存在を示すことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシステム。
4. 前記第１通信プロトコルが、ブルートゥース・メッセージに関するものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のシステム。
5. 特定の専用問い合わせアクセス・コード（ＤＩＡＣ）を利用して、前記付加データ・フィールドにおける位置情報の存在を示すことを特徴とする請求項４記載のシステム。
6. 前記付加データ・フィールドにおける位置情報の存在が、前記付加データ・フィールドに現れるヘッダ情報によって示されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のシステム。
7. 無線メッセージ・システムが周波数ホッピングを行い、問い合わせメッセージの同報通信に使用される各周波数において位置データが送信されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のシステム。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載のシステムで使用される移動体通信装置であって、第１通信プロトコルに従って複数のデータ・フィールドを含む短距離無線問い合わせメッセージを受信することが可能な受信機と、位置情報を含む付加データ・フィールドが前記複数のデータ・フィールドにいつ付加されたかを判定する手段と、そのような付加データ・フィールドから位置情報データを読み取る手段を有することを特徴とする移動体通信装置。
9. 前記受信機がブルートゥース・プロトコルに従うメッセージを受信するよう形成されていることを特徴とする請求項８記載のシステム。
10. 無線のメッセージ伝送が可能であり、通信システムで使用されるビーコン装置であって、該通信システムは、前記ビーコン装置と、そのようなメッセージ伝送を受信することが可能な少なくとも１つの携帯装置とを有するところのビーコン装置であって、ビーコンは、第１通信プロトコルに従って形成された複数の所定のデータ・フィールドの形式において一連の問い合わせメッセージを同報通信し、送信に先立って、付加データ・フィールドを各問い合わせメッセージに付加するよう形成され、前記少なくとも１つの携帯装置が、送信された問い合わせメッセージを受信し、前記付加データ・フィールドからデータを読み取ることを可能にするよう形成され、前記付加データ・フィールドは位置情報を含むことを特徴とするビーコン装置。
11. 携帯通信装置のユーザに同報通信メッセージを受信させるための方法であって、少なくとも１つのビーコン装置が、第１通信プロトコルに従って形成された複数の所定のデータ・フィールドの形式において一連の問い合わせメッセージを同報通信し、前記ビーコンが、送信に先立って、位置情報を含む同報通信メッセージ・データを搬送する付加データ・フィールドを各問い合わせメッセージに付加し、前記携帯装置が、前記位置情報を含む送信された問い合わせメッセージを受信し、前記付加データ・フィールドから同報通信データを読み取ることを特徴とする方法。
12. 前記ビーコンが、各々の問い合わせメッセージの端部に前記付加データ・フィールドを付加することを特徴とする請求項１１記載の方法。
13. 前記ビーコンが、所定のデータ・フィールドの１つの指標を含み、前記指標が前記付加データ・フィールドの存在を示すことを特徴とする請求項１１または１２記載の方法。
14. 前記第１通信プロトコルが、ブルートゥース・メッセージに関するものであることを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれか１項に記載の方法。

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