JP2006020226A - 近距離無線通信システム、携帯端末装置および無線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】携帯端末装置、およびこれと近距離無線通信を行う無線通信装置の両装置間距離が離れたときにその旨をユーザに報知したり携帯端末装置の使用制限を行ったりする際の作動距離のばらつきを軽減する。
【解決手段】携帯端末１０が無線通信装置２０からの近距離無線信号の信号レベルを監視し、この信号レベルが近距離無線通信の接続状態を維持することができない程度まで低下したとき携帯端末１０の予め定められた機能の使用制限を行う。携帯端末１０の近距離無線通信機能部と無線通信装置２０とは、近距離無線通信が所定時間以上使用されないときに特定の動作モードに移行する。特定の動作モードでは、携帯端末１０が無線通信装置２０からの無線信号の信号レベルを監視する際、信号レベルの変化検出の応答速度を低下させる。これにより、無線通信装置２０に対して送信パワーの増加要求の発行を遅延させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、比較的近距離での無線通信を行う近距離無線通信システムに関し、特に携帯端末装置および無線通信装置を備え、携帯端末装置の置き忘れ防止等に効果のある近距離無線通信システムに関するものである。

携帯電話機を代表とする携帯端末装置（単に端末ともいう）の高機能・多機能化に伴い、端末の置き忘れや盗難時等における個人情報の流出や、電子財布機能の悪用のリスクが高まっている。

このような問題に対して、端末の正当な使用者以外の者の不正使用を防止するために、携帯端末に対して無線カードや認証カードから認証データを送信し、認証がとれたときのみその携帯端末を使用可能状態にする技術が提案されている（特許文献１および２参照）。

また、携帯物の盗難遺失防止のために、送信器および受信器の一方を携帯物に付属させ他方を携帯者が所持し、受信器において送信器からの受信電波のレベル低下を検出して警報を発する技術が開示されている（特許文献３参照）。
特開２００１−３５２５７９号公報 特開２００１−３５８８２７号公報 特開平８−２１４９３３号公報

ところで、最近、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）のような比較的近距離での無線通信を行うことができる近距離無線通信機能を備えた携帯端末も出現している。その用途としては、ヘッドセットとの無線通信によりいわゆるハンズフリー通話を行ったり、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）との間でデータ通信を行ったりすることができるようになっている。

そこで、このような携帯端末の近距離無線通信機能部との間で無線通信を行う携帯型無線通信装置をユーザが所持しておき、両者の間での通信状態を監視し、受信レベルの低下（例えば通信途絶）を契機として携帯端末の置き忘れや盗難等の発生を検出し、アラームを発生することが考えられる。

ここで問題となるのは、通信環境の変化に対応して、近距離無線通信を行う二つの装置の間で受信信号レベルに応じて送信パワー（送信電力）の調整を行う場合、両装置の距離が離れて受信レベルが低下してもそれに応じて送信パワーの増加が行われると、最悪の場合、かなり長い距離（例えば１００ｍ程度）まで離れて初めて通信途絶となる、というような状況が生じうる。その段階でアラームを発生したのでは、置き忘れの場合に取りに戻る手間および時間は無視できないほど大きなものとなる。また、盗難の場合にはそのような距離でのアラーム発生は時期を失したものと言わざるを得ない。

さらに、近距離無線通信に利用される周波数（例えば２．４ＧＨｚ帯）の電波は人体等による影響を受け易いため、通信が途絶えることを利用した上記システムでは、アラームの発生する両装置間の距離（以下、作動距離という）に大きなばらつきが生じる。つまり、ある場合には５ｍ離れたところで作動し、また、ある場合には５０ｍも離れたところで作動する、というような状況となる。これは実用上問題である。

本発明はこのような背景においてなされたものであり、その目的は、携帯端末装置、およびこれと近距離無線通信を行う無線通信装置の両装置間距離が離れたときにその旨をユーザに報知したり携帯端末装置の使用制限を行ったりする際の作動距離のばらつきを軽減することができる近距離無線通信システム、携帯端末装置および無線通信装置を提供することにある。

本発明による近距離無線通信システムは、近距離無線通信機能部を有する携帯端末装置と、この携帯端末装置と近距離無線通信可能な無線通信装置とを備え、両装置の一方は他方から出力された無線信号の信号レベルを監視し、信号レベルが所定の閾値より低下したとき前記他方に対して送信パワーを増加させることを要求するものである。このような近距離無線通信システムにおいて、前記携帯端末装置は前記無線通信装置からの近距離無線信号の信号レベルが近距離無線通信の接続状態を維持することができない程度まで低下したとき前記携帯端末装置の予め定められた機能の使用制限を行う。前記携帯端末装置の近距離無線通信機能部と前記無線通信装置とは、近距離無線通信が所定時間以上使用されないときに特定の動作モードに移行する。前記特定の動作モードでは、一方の装置において、他方の装置から出力された無線信号の信号レベルを監視する際、当該他方の装置から出力された無線信号の信号レベルの変化検出の応答速度を低下させる。

応答速度を低下させることは、パワー制御された安定状態にある両装置の初期位置からの両装置間距離の変化に対して意図的にパワー制御を追従させにくくするように機能する。よって、距離の増加により受信信号レベルが低下しても、パワーを増加させる命令の発行を遅くすることができる。その結果、携帯端末装置と無線通信装置との間の距離が比較的短時間に離れた場合、パワー制御がすばやく追従しないことにより、受信信号レベルは低下し続け、通信接続状態が維持できないリンクロスが発生する。

すなわち、初期安定状態、例えば鞄の中やポケットに携帯端末装置または無線通信装置が入っていても、あるいは、見通しで通信環境がよい場合でも、初期的にはその状態で安定して通信可能な送信パワーに調整されるため、受信信号レベルは環境によらずほぼ同等となり、そこから距離が離れる際の送信パワーの増加を抑制することにより、環境によらず同等に受信信号レベルが低下する。これにより、環境によらずほぼ同等の距離で通信品質の劣化による無線接続の遮断（リンクロス：Ｌｉｎｋ Ｌｏｓｓ）が発生し、作動距離のばらつきを少なく抑えることができる。

本発明による携帯端末装置は、所定の機能を有する携帯端末装置であって、無線通信装置との間で近距離無線通信を行う近距離無線通信手段と、前記無線通信装置から定期的に発生する無線信号の信号レベルを監視する監視手段と、前記無線信号の信号レベルが所定の閾値より低下したとき前記無線通信装置に対して送信パワーを増加させる要求を前記近距離無線通信手段により出力する指示手段と、近距離無線通信が所定時間以上使用されないときに特定の動作モードに移行する動作モード制御手段と、前記無線通信装置からの信号レベルが接続状態を維持できない程度まで低下したとき前記所定の機能の使用制限を行う機能制限手段と、前記特定の動作モードにおいて、前記無線通信装置から出力された無線信号の信号レベルの変化検出の応答速度を低下させる応答速度制御手段とを備え、前記指示手段は、この応答速度を低下させた検出出力に基づいて、前記送信パワーの増加の要求を行うか否かを判定する。

前記指示手段は、無線通信装置からの受信信号レベルが所定の閾値より低下したとき無線通信装置に対して送信パワーを増加させる要求を出力するが、応答速度制御手段がそのための受信信号レベルの変化検出の応答速度を低下させるので、携帯端末装置から相対的に無線通信装置が離れていくとき、送信パワーの増加要求を発生する前に、接続状態維持困難となるまで受信信号レベルが低下する。その結果、比較的早い時点でその旨をユーザに報知することができる。

携帯端末装置には、前記送信パワーを増加させる要求を出力するために前記信号レベルと比較する前記所定の閾値をユーザの指示に応じて変更する閾値変更手段を備えてもよい。前記所定の閾値を変更することにより、受信信号レベルが接続状態維持困難となるまで低下する距離を変更することができる。

本発明による無線通信装置は、外部の近距離無線通信部との間で近距離無線通信を行う無線通信装置であって、特定の外部の近距離無線通信部との近距離無線通信を行うための接続状態を確立する接続手段と、定期的に前記特定の外部の近距離無線通信部に対して無線信号を送信する送信手段と、前記外部の近距離無線通信部からの指示に応じて無線信号の送信パワーを調整するパワー調整手段と、前記特定の外部の近距離無線通信部との接続状態が途切れたとき、その旨をユーザに対して報知する報知手段とを備えたことを特徴とする。

この無線通信装置を携帯端末装置と合わせて所持しておくことにより、携帯端末装置の置き忘れ時等に、無線通信装置の報知手段がそのことをユーザに対して報知する。

無線通信装置には、近距離無線通信が所定時間以上使用されないときに特定の動作モードに移行する動作モード制御手段を備え、前記パワー調整手段は前記特定の動作モードに移行した後、送信パワーの増加要求を受け付けないようにしてもよい。これにより、送信パワーの増加要求の発行を遅らせるのではなく、その要求を受信側で無視することにより、近距離無線通信の環境によらず、接続状態維持困難となるまでの距離のばらつきを抑えることができる。

また、近距離無線通信が所定時間以上使用されないときに特定の動作モードに移行する動作モード制御手段を備え、前記パワー調整手段は前記特定の動作モードに移行した後、送信パワーの調整可能な上限値を低下させるようにしてもよい。これにより、送信パワーの増加要求を受け付けても、実際に増加可能な上限値を抑えることにより、上記と同等の効果を得ることができる。

本発明によれば、受信信号レベルの変化検出の応答速度を低下させることにより無線通信装置の送信パワーの増加要求の発行を遅延させることができる。その結果、携帯端末装置、およびこれと近距離無線通信を行う無線通信装置の両装置間距離が離れたときに、送信パワーの増加を抑制し、比較的ばらつきの少ない距離で、その旨をユーザに報知したり携帯端末装置の使用制限を行ったりすることができる。

また、送信パワー制御のための受信レベル監視用の閾値を可変にすることで、接続維持困難が発生する距離を制御することが可能になる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら、詳細に説明する。

図１（ａ）（ｂ）は本発明のシステム構成例を示している。

図１（ａ）のシステムは、近距離無線通信機能部を備えた携帯端末の一例としての携帯電話機１０、および、これと近距離無線通信を行う無線通信装置の一例としての無線キー２０ａにより構成される。無線キー２０ａは、携帯電話機１０の機能制限を無線で解除するキー（鍵）の役割を果たすものであり、ユーザが携行できる小型の装置である。

図１（ｂ）のシステムは、同様の携帯電話機１０、および、これと近距離無線通信を行う無線通信装置の一例としてのヘッドセット２０ｂにより構成される。ヘッドセット２０ｂは、携帯電話機１０をワイヤレスでハンズフリー通話に利用することを可能とするものである。ここではステレオのヘッドフォン型のものを示してあるが、ユーザの片耳に掛ける型のものであってもよい。

図１（ａ）（ｂ）に示したもの以外にも、ペンダント、時計、等、ユーザの身につける任意の携行物を無線通信装置に利用することが可能である。

また、本発明が適用される携帯端末としては、携帯電話機以外にも、ＰＤＡ、携帯型ＰＣ、ゲーム機等、任意の携行可能な電子機器に適用可能である。

図２は図１（ａ）のシステムにおける本発明の利用態様を示している。通常の使用形態では、携帯電話機１０を所持するユーザはそれに対応づけられた無線キー２０ａも携行する。これによって、無線キー２０ａから常時（周期的または断続的を含む）発生する無線信号（電波）を携帯電話機１０が検出してその機能制限を解除した状態を維持している。すなわち、無線キー２０からの無線信号を受信している限り、ユーザは、携帯電話機１０の通常の利用が可能である。しかし、携帯電話機１０の置き忘れあるいは盗難等により、携帯電話機１０と無線キー２０ａの距離が次第に離れていくとき、携帯電話機１０において、無線キー２０ａの発生する無線信号の受信信号レベルが低下する。この受信信号レベルの低下により無線接続が遮断されたとき、無線キー２０ａは、音（音声を含む）やメッセージ表示等によりユーザに対してアラームを発生して報知する。一方、携帯電話機１０側では無線接続の遮断に応じて、その機能の使用制限を起動させる。使用制限の態様としては、例えば通話や通信の不能化、キー操作の不能化、等、第三者の不正操作、閲覧等を防止できる任意の措置を含みうる。また、携帯電話機１０側でもアラームを発生させるようにしてもよい。

一旦発生したアラームの停止は、通信状態の復帰により自動的に行ってもよいし、ユーザの指示操作により行うようにしてもよい。あるいは、予め定めた時間だけアラームを継続してその後に自動停止するようにしてもよい。また、このようなアラーム機能の利用の可否をユーザが初期設定により選択できるようにしてもよい。

図３は、携帯電話機１０の制御ハードウェアの構成例を示す。携帯電話機１０の全体の動作はＣＰＵ１１３により制御される。ＣＰＵ１１３は、制御ライン１００を介して、通信回路１０３、表示制御部１０９、操作部１０６、ＲＯＭ１０７、ＲＡＭ１０８、ＢＴ（Bluetooth）通信回路部１１２、音声コーデック１１４と接続され、これらの各部を制御する。通信回路１０３は、携帯電話の送受信処理を行う部位であり、アンテナ１０２により無線インタフェースを介して基地局と接続される。表示制御部１０９は例えば液晶ディスプレイのような表示部１１０の表示制御を行う部位である。操作部１０６は、テンキーや各種操作キーを含み、ユーザの入力指示を受け付ける部位である。ＲＯＭ１０７は、ＣＰＵ１１３により実行される固定的なプログラムおよびこれに付随した固定的なデータを記憶するメモリである。ＲＡＭ１０８はＣＰＵ１１３の利用に供されるデータの一時保存領域や作業領域を提供するメモリである。ＲＯＭ１０７としてはフラッシュメモリのような再書き込み可能なメモリを含んでもよい。音声コーデック１１４は、スピーカ１０４およびマイク１０５に接続され、音声の信号処理および入出力処理を行う。ＢＴ通信回路部１１２は、本実施の形態における近距離無線通信機能部であり、ＢＴアンテナ１１１を介して無線通信装置２０と無線通信を行う部位である。データライン１０１は、ＣＰＵ１１３、通信回路１０３、表示制御部１０９、ＲＯＭ１０７、ＲＡＭ１０８、音声コーデック１１４、ＢＴ通信回路部１１２と接続され、これらの任意の部位間のデータの転送路を提供する。

なお、図示しないが、交通定期券、電子財布、クレジットカード等の用途に利用できる非接触ＩＣカード機能部を備えてもよい。このような付加機能を備えた携帯端末では、置き忘れ時等に当該付加機能を自動的に制限できるという意味で、本発明は有用である。

図４は、近距離無線通信のための無線通信装置２０の概略ハードウェア構成を示している。無線部（トランシーバ）２０１は、アンテナ２００を介して、無線信号を規定の通信周波数に合わせて受信し、ベースバンド信号に復調する処理、および、ベースバンド信号を変調して規定の通信周波数に合わせて無線信号として送信する処理を行う。ベースバンド処理部２０２はＣＰＵ２０４およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈコア部２０３を有し、ベースバンド信号に対する種々のデジタル信号処理（データの誤り訂正や検出、暗号化および暗号解読、インターリーブおよびデインターリーブ等）を行う。音声コーデック２０５はベースバンド処理部２０２と接続され、マイク２０７およびスピーカ２０６に対して、音声信号の信号処理および入出力処理を行う。メモリ２０８はプログラムや各種のデータを格納する。

なお、図示しないが、無線通信装置２０に視覚的なメッセージ出力のためにＬＣＤやＬＥＤ等の表示デバイスを備えてもよい。無線キー２０ａの場合には音声関連部（音声コーデック２０５、スピーカ２０６およびマイク２０７等）は必須のものではないが、アラーム発生のための音出力手段を備えることが好ましい。また、動作電源は図示しない電池により得られる。

図５は、携帯電話機１０の本実施の形態における主要機能を示した機能ブロック図である。

携帯電話機１０は、その本来の機能部１２０に加えて、近距離無線通信部１２１、受信信号処理部（監視手段）１２２、応答速度制御部１２３、比較部１２４、送信パワー指示部１２５、閾値発生部１２６、閾値変更部（閾値変更手段）１２７、アラーム発生部（報知手段）１２９、機能制限部（機能制限手段）１２８、送信信号出力部（指示手段）１３０、低消費電力モード制御部（動作モード制御手段）１３１、および認証部１３２を有する。これらの各種機能部は、図３に示したＣＰＵ１１３が他の各部を制御することによって実現される。

近距離無線通信部１２１は、近距離無線通信のための部位であり、図１のＢＴ通信回路部１１２およびＢＴアンテナ１１１に相当する。受信信号処理部１２２は無線通信装置２０からの受信信号を処理し、受信信号レベルの抽出等を行う部位である。ここで無線接続の遮断（リンクロス）が検出された場合には、機能制限部１２８に指令を出して携帯電話機１０の機能制限を行うとともに、アラーム発生部１２９に指令を出して所定のアラーム（音または表示等）を発生させる。

応答速度制御部１２３は、この例では、受信信号処理部１２２で得られた受信信号１２２ａについて、低消費電力モード制御部１３１の出力１３１ａに応じて選択的に、その監視の応答速度を変化させる。すなわち、低消費電力モードに入っている間、受信信号レベルの監視の応答速度を遅く（すなわち時定数を長く）する。この例では、受信信号１２２ａを選択的に、遅延させまたは遅延させることなく、受信信号レベル１２３ａとして出力する。応答速度制御部１２３は例えばローパスフィルタまたは遅延器を内包することにより実現できる。閾値発生部１２６は、受信信号レベル１２３ａと比較されるパワー制御用レベル監視閾値１２６ａを出力する部位であり、固定であってもよいが、この例では、閾値変更部１２７でユーザによる可変設定が行えるようになっている。比較部１２４は受信信号レベル１２３ａを閾値１２６ａと比較し、信号レベル１２３ａが閾値１２６aをクロスしたとき、送信パワー指示部１２５に送信パワー変更要求を発生させるよう指示１２４ａを出力する。本実施の形態においては閾値１２６ａは上側閾値値と下側閾値の二つがあり、受信信号レベルが上側閾値を越えたら送信パワーを所定量下げ、下側閾値を超えたら所定量上げるような制御を行う。

送信信号出力部１３０は送信パワー指示部１２５からの指示に応じて外部の無線通信装置２０に対して送信パワーの変更要求を行うための送信信号を発生する。送信信号出力部１３０は、その他、近距離無線通信のための接続の確立および維持のための所定の信号、接続認証のための情報、本来の機能（例えばヘッドセットの場合の音声信号）の出力も行う。

低消費電力モード制御部１３１は、近距離無線通信のデータの送受信がない状態が所定時間継続したときに、消費電力を低減するための動作モードに移行し、データの送受信がある場合に通常の動作モードに復帰する制御を行う部位である。認証部１３２は、無線通信装置２０が特定の携帯電話機１０との間でのみ本実施の形態の動作のための無線通信を行うための接続認証処理を行う部位である。この接続認証自体は公知であり、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈに備わったものを利用することができる。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ以外の近距離無線通信を利用する場合でも任意の既存の接続認証方法を利用することができる。

図６は、無線通信装置２０の本実施の形態における主要機能を示した機能ブロック図である。無線通信装置２０は、近距離無線通信部（接続手段）２１１、受信信号処理部２１２、送信信号出力部（送信手段）２１３、認証部２１４、パワー調整部（パワー調整手段）２１５、低消費電力モード制御部２１６、受信信号監視部２１７、および、アラーム発生部（報知手段）２１８を備える。

近距離無線通信部２１１は、近距離無線通信のための部位であり、図４のアンテナ２００、無線部２０１およびベースバンド処理部２０２に相当する。受信信号処理部２１２は、携帯電話機１０の近距離無線通信部１２１からの受信信号を処理し、受信信号レベルの抽出等を行う部位である。送信信号出力部２１３は、接続認証のための情報、および本来の機能の送信信号を出力する。認証部２１４は携帯電話機１０の認証部１３２に対応した処理を行う。パワー調整部２１５は、携帯電話機１０からの要求および無線通信装置２０自身の判断に基づいて、送信パワーを調整する機能を有する。低消費電力モード制御部２１６は、近距離無線通信のデータの送受信がない状態が所定時間継続したときに、消費電力を低減するための動作モードに移行し、データの送受信がある場合に通常の動作モードに復帰する制御を行う部位である。受信信号監視部２１７は受信信号を監視し、無線接続が遮断された場合にアラーム発生部２１８に指令を出して音や表示によるアラームを発生させる部位である。また、動作電源は図示しない電池により得られる。

図７に、近距離無線通信部における動作状態の遷移を示す。電源オン後は待ち受け（スタンバイ）状態４１から始まり、ｐａｇｉｎｇ処理等の同期確立状態４２を経て、通信接続（アクティブ）状態４３に移行する。この状態でデータの転送が必要となれば、データ転送状態４５へ移行する。データ転送が終了したら通信接続状態４３に戻る。所定時間以上データ転送がない場合には低消費電力モード４４へ移行する。データ転送の要求は発生すれば通信接続４３に戻る。いずれの状態においても無線接続が遮断される等の要因により待ち受け状態４１に戻る。本実施の形態では、特定の動作モードとして低消費電力モードへの移行を契機として、受信信号の遅延を行う。低消費電力モードへの移行を契機とするのは、携帯電話機１０を置き忘れたり、盗難にあったりする場合に、その前に携帯電話機１０が低消費電力モードに移行している可能性が大であるからである。

図８と図９に、パワー制御の応答速度の違いによる携帯電話と無線通信装置間の距離とリンクロス発生の位置を模式的に示す。図のグラフの縦軸は受信信号の測定値ＲＳＳＩ(Received Signal Strength Indicator)を表し、横軸は距離を表している。

図８は、携帯端末と無線通信装置が互いに近接した初期位置にあり、パワー調整された状態から両者距離が離れていったときの、当該距離に対する、例えば携帯端末における受信信号レベルの変化を示している。パワー制御応答速度が速い場合には、距離が離れていく途中で無線通信装置の送信パワーが上げられ、リンクロスは比較的大きな距離Ｄ２の位置で発生する。このとき、もしパワー制御応答速度が遅い場合には、パワーは初期位置で最大パワーよりも低い値で調整されたレベルのまま（パワーが上げられることなく）距離が離れていく。その結果、リンクロスは距離Ｄ２よりも短い距離Ｄ１で発生することになる。本発明はこの原理を利用して、置き忘れ等時の検出を、より早い時点で行うことを可能とするものである。

図９は、図８の場合より無線通信環境が劣悪な場合を想定している。例えば、図９の初期位置２は、図８の初期位置１に比べ、遮蔽された状態（たとえば、携帯電話が鞄の中やポケットの中にあるケース）を想定している。図８の場合と同様、初期位置から携帯端末と無線通信装置の距離が離れていった場合
パワー制御応答速度が速いと、距離が離れていく途中で無線通信装置の送信パワーが上げられる。但し、図９の場合は初期位置２の状態で既に送信パワーがある程度高くなっているために送信パワーの増加分はそれほど大きくできないため、より早い時点（より短い距離Ｄ４）でリンクロスが発生する。しかし、この場合も、パワー制御応答速度が遅ければ送信パワーが増加する前に、Ｄ４よりさらに短い距離Ｄ３でリンクロスが発生する。この距離Ｄ３は、図８の場合の距離Ｄ１とほぼ同じになる。すなわち、初期位置の状態（見通し環境であろうと遮蔽環境であろうと）に左右されず、リンクロスが発生するＤ１とＤ３に大きな差が生じない。これは、「作動距離」のばらつきが軽減されることを意味する。

図１０により、応答速度制御部１２３においてパワー制御応答速度を遅くするための原理を説明する。図１０のグラフは、携帯端末と無線通信装置の距離が所定の速度で大きくなっていくときの時間に対する受信信号レベルの変化を示している。図に示した”閾値Ｔｈ”は図５に示した閾値発生部１２６の出力１２６ａに相当し、応答速度制御部１２３から出力される受信信号レベル１２３ａがこれより低下したとき、送信パワー増加の要求が発生するレベルを示している。実線で示した実出力Ｓｒは時点ｔ１で閾値Ｔｈをクロスするのに対して、破線で示した、時間的に遅延させた遅延出力Ｓｄは時点ｔ１より遅い時点ｔ２で閾値Ｔｈをクロスする。すなわち、遅延出力Ｓｄは、距離が大きくなっていく際のパワー増加要求の判定のための受信信号レベルを実測値より高く見せている。時点ｔ１とｔ２の時間差Δｔの間に、すなわち、送信パワーを増加させる機能が働く前に、リンクロス状態に達することが好ましい。

上述のように、低消費電力通信モードでパワー制御応答速度を遅くした場合のリンクロス発生距離（作動距離）のばらつきをある程度抑えることができるが、リンクロス発生距離については以下のパラメータを可変にすることにより調整可能になる。図１１に示すように同じ受信信号レベルの変化波形に対しても、閾値が異なる（Ｔｈ１，Ｔｈ２）場合には、パワー増加要求の発生する距離が異なる（ｄ１、ｄ２）。したがって、パワー調整がなされることも含めて作動距離を変えることが可能となる。

具体的には、パワー制御用レベル監視閾値としての上側閾値および下側閾値の変化は次のように作用する。すなわち、上側閾値および下側閾値を相対的に下げることにより、よりリンクロスの発生する受信レベルに近い低いレベルでパワー調整されるため、短い距離でリンクロスが発生する。逆に、上側閾値および下側閾値を相対的に上げることにより、より高いレベルでパワー調整されるため、長い距離でリンクロスが発生する。

図１２のフローチャートにより、本実施の形態における近距離無線通信に関する携帯端末側動作と無線通信装置側動作とを説明する。ここでは、無線通信装置がマスター、携帯端末がスレーブの場合について説明するが、これと逆であってもよい。

携帯端末側あるいは無線通信装置側のボタン押下等のユーザの指示により、携帯端末と無線通信装置がＢｌｕｅｔｏｏｔｈ機能により無線接続される。携帯端末と無線通信装置とは、当初待ち受け状態にある（Ｓ１１、Ｓ３１）。この状態から、通信装置から呼び出し（Ｐａｇｉｎｇ）および携帯端末での応答（ＰａｇｅＳｃａｎ）を行うことにより（Ｓ３２，Ｓ１２）、両者間で所定の信号（パケット）をやりとりして通信の同期を確立し、所定の接続認証処理（Ｓ１３、Ｓ３３）を経て、接続状態（Ａｃｔｉｖｅ Ｍｏｄｅ）へ移行する（Ｓ１４、Ｓ３４）。この状態で両者間の１対１の通信路が確立され、任意のデータの通信が可能となる。但し、ここでは、本実施の形態における用途に関連する処理部分のみを示す。

接続状態となった後、無線通信装置は周期的に所定の信号を携帯端末に送信する。携帯端末はこの受信信号レベルを測定し（Ｓ１５）、それが所定の範囲内に入っているかをチェックする（Ｓ１６）。この際の応答速度は通常の「速い」速度である。このチェック結果に従い、携帯端末は必要に応じて、パワーの増加または減少（ＵＰ／Ｄｏｗｎ）の命令（要求）を出力する（Ｓ１７）。無線通信装置はこの命令を受信し（Ｓ３５）、指示に応じたパワー調整を行う（Ｓ３６）。これにより、二つの装置間の受信信号レベルに応じて、短時間で相手装置のパワーが制御され、携帯端末と無線通信装置間の距離や遮蔽物に関わらず、最適な送信信号レベルに調整される。

その後、近距離無線通信でのデータ転送がない状態で所定の時間が経過すると、低消費電力通信モードに移行する（Ｓ１８、Ｓ３７）。本実施の形態で利用するＢｌｕｅｔｏｏｔｈの低消費電力モードはスニフモードと呼ばれる動作モードを利用する。このモードではスニフ周期と呼ばれる一定間隔で定義される時間スロットにおける送受信のみが許可される。この一定間隔は調整可能であり、本実施の形態では例えば１秒程度とする。但し、必ずしもこれに限定されるものではない。

この間欠的な時間スロットを利用して、低消費電力通信モードへ移行した後も、無線通信装置は所定の信号を携帯端末に送信する。携帯端末は上記と同様、この受信信号レベルを測定し（Ｓ１９）、所定の範囲内に入っているかをチェックする（Ｓ２０）。但し、このときの応答は、図５の応答速度制御部１２３の働きにより、上記ステップＳ１６の場合よりも遅くする。この判定結果に従い、必要に応じて、無線通信装置に対してパワーの増加または減少の命令を出力する（Ｓ２１）。これに対して無線通信装置は、この命令を受信し（Ｓ３８）、命令による指示に応じたパワー調整を行う（Ｓ３９）。

近距離無線通信を利用したデータ転送が必要となったときには（Ｓ２２、Ｓ４０）、応答速度の速いアクティブモードに戻る。これにより、例えば、上述したヘッドセットの機能を有した複合無線通信装置においては、低消費電力通信状態（パワーセーブモード）から通信状態（通信モード）に移行したとき、パワー制御の応答速度を早め、通話時における通信を安定させる。

接続状態が遮断されるリンクロスが発生した場合には（Ｓ２３、Ｓ４１）、携帯端末側ではアラームを発生するとともに機能制限（セキュリティロック）を掛ける（Ｓ２４）。無線通信装置側ではアラームを発生させる（Ｓ４２）。但し、アラームは一方のみで発生させるようにすることも可能である。アンテナ部を手で覆うといったような要因による瞬間的な受信レベル低下によってアラームが誤発生するのを防止するために、適正なリンクロス検出までのタイマー値（Super Vision Timeout値）を一定時間確保することが好ましい。これによりアラームを誤発生させにくくすることができる。

なお、一旦、リンクロスが発生してアラームを発生させた後、最大送信パワーで再度接続を試み、接続されればアラームを停止し、携帯端末の機能制限も解除してよい。接続されたということは、両者の距離が再び接近して元の状態に復帰したと考えられるからである。

図１３は、ステップＳ２０における受信信号レベル判定の際の応答速度を低下させるための受信信号レベルの遅延制御の一例を示している。

上記タイムスロット毎に受信信号レベルを確認し（Ｓ５１）、この信号レベル値を記憶、蓄積していく（Ｓ５２）。直前のｎ（複数）個受信レベル値の平均値Ａｖを求めて、これを現在の受信レベル値とする（Ｓ５３）。ｎの値を大きくする程、遅延量が大きくなる。また、複数の受信レベル値を平均化することにより、上述したような瞬間的な受信レベルの低下の影響を軽減することも可能となる。得られた平均値Ａｖが下側閾値ＴｈLより小さければ（Ｓ５４，Ｙｅｓ）、パワー増加すべきと判断する（Ｓ５５）。平均値Ａｖが上側閾値Ｔｈuより小さければ（Ｓ５６，Ｙｅｓ）、パワー低下すべきと判断する（Ｓ５７）。

以下、図１２の処理の変形例を説明する。図１４は、第１の変形例を示す。この図は無線通信装置側の処理を示し、図１２に示したと同様の処理ステップには同じ参照符号を付してある。図１２の処理では、無線通信装置側は携帯端末から要求された通りにパワー調整を行ったが、図１４の例では、低消費電力モードに移行した後は、パワーの増加を要求する命令の場合（Ｓ４３，Ｙｅｓ）、その命令を無視するようにしたものである。これにより、携帯端末側での応答速度は必ずしも低下させなくても、より短い距離でのリンクロス発生を可能にする。勿論、応答速度の低下と併用してもよい。

図１５は、第２の変形例を示す。図１５も無線通信装置側の処理を示している。図１２に示したと同様の処理ステップには同じ参照符号を付してある。図１５の処理では、低消費電力モードに移行した後、無線通信装置の調整可能なパワー上限値を一時的に低下させる（Ｓ６１）。アクティブモードへの復帰時にはパワー上限も元の値に復帰させる（Ｓ６２）。パワー上限の低下によって、パワーの増加を要求する命令を受信してもパワー調整（Ｓ３９）でのパワー増加が防止または抑止されることになる。これにより、携帯端末側での応答速度は必ずしも低下させなくても、より短い距離でのリンクロス発生を可能にする。この場合も、応答速度の低下と併用してもよい。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記で言及した以外にも種々の変形、変更を行うことが可能である。

例えば、無線通信装置は１台の携帯端末に対してのみ利用する例を示したが、同じ無線通信装置を同ユーザが所有する複数台の携帯端末に対して共用するようにすることも可能である。

また、置き忘れ防止等の対象となる装置は携帯端末のような電子機器を例として説明したが、携帯端末内に備える近距離無線通信機能部を独立の装置としてユニット化すれば、電子機器以外の携帯物（例えば鞄、ハンドバッグ等）に付帯（収納、装着等）させるものにも本発明は適用可能である。

本発明のシステム構成例（ａ）（ｂ）を示す図である。 図１（ａ）のシステムにおける本発明の利用態様を示す図である。 携帯電話機の制御ハードウェアの構成例を示すブロック図である。 近距離無線通信のための無線通信装置の概略ハードウェア構成を示すブロック図である。 携帯電話機の本実施の形態における主要機能を示した機能ブロック図である。 無線通信装置の本実施の形態における主要機能を示した機能ブロック図である。 本発明の実施の形態における近距離無線通信部における動作状態の遷移を示す図である。 パワー制御の応答速度の違いによる携帯電話と無線通信装置間の距離とリンクロス発生の位置を模式的に示す図である。 遮蔽状態での、パワー制御の応答速度の違いによる携帯電話と無線通信装置間の距離とリンクロス発生の位置を模式的に示す図である。 図５の応答速度制御部１２３においてパワー制御応答速度を遅くするための原理の説明図である。 同じ受信信号レベルの変化波形に対してパワー制御用レベル監視閾値が異なる（Ｔｈ１，Ｔｈ２）場合のパワー増加要求の発生する距離の説明図である。 本発明の実施の形態における近距離無線通信に関する携帯端末側動作と無線通信装置側動作とを説明するためのフローチャートである。 図１２のステップＳ２０における受信信号レベル判定の際の応答速度を低下させるための受信信号レベルの遅延制御の一例を示すフローチャートである。 図１２の処理の第１の変形例を示すフローチャートである。 図１２の処理の第２の変形例を示すフローチャートである。

符号の説明

１０…携帯電話機、２０…無線通信装置、２０ａ…無線キー、２０ｂ…ヘッドセット、１００…制御ライン、１０１…データライン、１０２…アンテナ、１０３…通信回路、１０４…スピーカ、１０５…マイク、１０６…操作部、１０９…表示制御部、１１０…表示部、１１１…アンテナ、１１２…通信回路部、１１３…ＣＰＵ、１１４…音声コーデック、１２０…本来の機能部、１２１…近距離無線通信部、１２２…受信信号処理部、１２２ａ…受信信号、１２３…応答速度制御部、１２３ａ…受信信号レベル、１２４…比較部、１２４ａ…指示、１２５…送信パワー指示部、１２６…閾値発生部、１２６ａ…パワー制御用レベル監視閾値、１２７…閾値変更部、１２８…機能制限部、１２９…アラーム発生部、１３０…送信信号出力部、１３１…低消費電力モード制御部、１３２…認証部、２００…アンテナ、２０１…無線部、２０２…ベースバンド処理部、２０３…Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈコア部、２０５…音声コーデック、２０６…スピーカ、２０７…マイク、２０８…メモリ、２１１…近距離無線通信部、２１２…受信信号処理部、２１３…送信信号出力部、２１４…認証部、２１５…パワー調整部、２１６…低消費電力モード制御部、２１７…受信信号監視部、２１８…アラーム発生部

Claims (11)

1. 近距離無線通信機能部を有する携帯端末装置と、この携帯端末装置と近距離無線通信可能な無線通信装置とを備え、両装置の一方は他方から出力された無線信号の信号レベルを監視し、信号レベルが所定の閾値より低下したとき前記他方に対して送信パワーを増加させることを要求する近距離無線通信システムにおいて、
   前記携帯端末装置は前記無線通信装置からの近距離無線信号の信号レベルが近距離無線通信の接続状態を維持することができない程度まで低下したとき前記携帯端末装置の予め定められた機能の使用制限を行い、
   前記携帯端末装置の近距離無線通信機能部と前記無線通信装置とは、近距離無線通信が所定時間以上使用されないときに特定の動作モードに移行し、
   前記特定の動作モードでは、一方の装置において、他方の装置から出力された無線信号の信号レベルを監視する際、当該他方の装置から出力された無線信号の信号レベルの変化検出の応答速度を低下させることを特徴とする近距離無線通信システム。
2. 前記携帯端末装置および前記無線通信装置の少なくとも一方は、前記信号レベルが接続状態を維持できない程度まで低下したとき、その旨をユーザに報知する手段を有することを特徴とする請求項１記載の近距離無線通信システム。
3. 所定の機能を有する携帯端末装置であって、
   無線通信装置との間で近距離無線通信を行う近距離無線通信手段と、
   前記無線通信装置から定期的に発生する無線信号の信号レベルを監視する監視手段と、
   前記無線信号の信号レベルが所定の閾値より低下したとき前記無線通信装置に対して送信パワーを増加させる要求を前記近距離無線通信手段により出力する指示手段と、
   近距離無線通信が所定時間以上使用されないときに特定の動作モードに移行する動作モード制御手段と、
   前記無線通信装置からの信号レベルが接続状態を維持できない程度まで低下したとき前記所定の機能の使用制限を行う機能制限手段と、
   前記特定の動作モードにおいて、前記無線通信装置から出力された無線信号の信号レベルの変化検出の応答速度を低下させる応答速度制御手段とを備え、
   前記指示手段は、この応答速度を低下させた検出出力に基づいて、前記送信パワーの増加の要求を行うか否かを判定する
   ことを特徴とする携帯端末装置。
4. 前記信号レベルが接続状態を維持できない程度まで低下したとき、その旨をユーザに報知する報知手段を備えたことを特徴とする請求項３記載の携帯端末装置。
5. 前記応答速度制御手段は、前記送信パワーを制御するために監視する前記信号レベルとして、直前に受信した所定回数の無線信号の信号レベルの平均値に相当する信号を用いることを特徴とする請求項３記載の携帯端末装置。
6. 前記応答速度制御手段は、前記送信パワーを制御するために監視する前記信号レベルとして、無線信号を遅延させた信号の信号レベルを用いることを特徴とする請求項３記載の携帯端末装置。
7. 前記送信パワーを増加させる要求を出力するために前記信号レベルと比較する前記所定の閾値をユーザの指示に応じて変更する閾値変更手段を備えたことを特徴とする請求項３記載の携帯端末装置。
8. 基地局との間で音声またはデータの通信を行う通信手段と、
   無線通信装置との間でＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信を行う近距離無線通信手段と、
   前記無線通信装置から定期的に発生する無線信号の信号レベルを監視する監視手段と、
   前記無線信号の信号レベルが低下したとき前記無線通信装置に対して送信パワーを増加させる要求を前記近距離無線通信手段により出力する指示手段と、
   近距離無線通信が所定時間以上使用されないときに低消費電力モードに移行する動作モード制御手段と、
   前記信号レベルが接続状態を維持できない程度まで低下したとき、少なくとも、前記音声またはデータの通信の使用制限を行う機能制限手段と、
   前記低消費電力モードにおいて、前記無線通信装置から出力された無線信号の信号レベルの変化検出の応答速度を低下させる応答速度制御手段とを備え、
   前記指示手段は、この応答速度を低下させた検出出力に基づいて、前記送信パワーの増加の要求を行うか否かを判定する
   ことを特徴とする携帯端末装置。
9. 外部の近距離無線通信部との間で近距離無線通信を行う無線通信装置であって、
   特定の外部の近距離無線通信部との近距離無線通信を行うための接続状態を確立する接続手段と、
   定期的に前記特定の外部の近距離無線通信部に対して無線信号を送信する送信手段と、
   前記外部の近距離無線通信部からの指示に応じて無線信号の送信パワーを調整するパワー調整手段と、
   前記特定の外部の近距離無線通信部との接続状態が途切れたとき、その旨をユーザに対して報知する報知手段と、
   を備えたことを特徴とする無線通信装置。
10. 近距離無線通信が所定時間以上使用されないときに特定の動作モードに移行する動作モード制御手段を備え、前記パワー調整手段は前記特定の動作モードに移行した後、送信パワーの増加要求を受け付けないことを特徴とする請求項９記載の無線通信装置。
11. 近距離無線通信が所定時間以上使用されないときに特定の動作モードに移行する動作モード制御手段を備え、前記パワー調整手段は前記特定の動作モードに移行した後、送信パワーの調整可能な上限値を低下させることを特徴とする請求項９記載の無線通信装置。

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