JP2006203545A - 携帯端末装置 - Google Patents

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和尊 岩瀬
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Abstract

【課題】 本発明は、UHF帯の電波を利用したRFIDリーダと連動して動作しても、基地局との通信に利用される電波の状態を維持することができる携帯電話装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 本発明の携帯電話装置は、RFIDリーダ部2を搭載した携帯電話装置であって、携帯電話通信を行う無線部12と、前記無線部12の無線通信を制御する制御部11と、を備え、前記制御部11は、前記無線部12により回線が接続された状態にある回線接続区間での前記RFIDリーダ部2の読み取り動作を禁止する信号を、前記RFIDリーダ部2に出力するものである。
【選択図】 図1

Description

本発明は、RFIDタグに記憶された個別情報を読み取るRFIDリーダと連動して動作する携帯電話装置に関する。
近年、RFID(Radio Frequency IDentification)タグに記憶された人や物の個別情報を、RFIDリーダにより無線通信を利用して読み取るシステムが利用されている。このシステムを利用したサービスの例としては、各種会場における入場者の入退場の読み取り、製品情報(製造年月、流通過程、検査情報など)の読み取り、などが挙げられる。このシステムを利用することにより、RFIDタグを所有する人の入退場の管理やRFIDタグを有する製品の物流の管理を簡易に、かつ、より詳細に行うことができる。
これまで、RFIDタグ−RFIDリーダ間の通信には、長波帯または中波帯の電波が利用されることが多かった。表1に、RFIDに利用される電波の周波数およびその周波数帯の特徴を示す。長波帯または中波帯の電波を利用したRFIDでは、RFIDタグとRFIDリーダとの間の通信距離が数cm程度でなければ通信することができず、RFIDタグをRFIDリーダに接触させるようにしてRFIDリーダに個別情報を読み取らせる必要があった。
Figure 2006203545
そこで、近年、RFIDタグとRFIDリーダとの間の通信距離がさらに長くなっても通信することができるよう、別の周波数帯の電波を利用したRFIDが考案されている。その別の周波数帯として挙げられているのが、表1に示す、UHF帯である。UHF帯の電波を利用したRFIDでは、10m程度の通信距離が期待されいる。また、UHF帯の電波は、回折現象が発生し易く、RFIDタグとRFIDリーダとの間に人や物が存在してしまってもその人や物を回り込むように伝搬するため、例えば、RFIDリーダから見てその人や物の裏側にRFIDタグが貼り付けられていた場合などでも、RFIDタグを認識することができる。このため、UHF帯の電波を利用したRFIDは、利用範囲の拡大が期待されている。
一方、RFIDリーダと連動して機能する携帯端末装置が提案されている(特許文献1参照)。この携帯端末装置によれば、RFIDリーダから読み出したRFIDタグの情報を利用して、さまざまなアプリケーション・サービスを携帯端末装置上で実行することができる。例えば、携帯端末装置上の操作キーやディスプレイなどのユーザ・インターフェースを用いてRFIDタグに対するユーザインタラクションを携帯端末装置上で行うことができる。また、携帯端末装置用の基地局を介して、RFIDタグ内に記憶された内容を電話網やインターネット経由でやり取りすることにより、携帯電話装置で商品情報を入手することや、音楽データをダウンロードすることができる。このように、RFIDリーダと連動して機能する携帯電話装置により、当該装置利用者は、様々なサービスを利用することができる。
特開2004−145450号公報
しかしながら、特許文献1のRFIDリーダと連動して動作する携帯電話装置は、RFIDタグとの通信に利用する電波が当該携帯電話装置用の基地局との通信に利用する送信用(上り)の電波に干渉してしまうため、基地局との通信に悪影響を与えてしまう。この課題に対して、特許文献1の携帯電話装置は、RFIDタグとの通信に利用する電波のうちの特定の周波数帯を、フィルタを用いて減衰させることにより干渉を抑制している。しかし、携帯電話装置がUHF帯の電波を利用したRFIDリーダと連動して動作するようになると、図7の、RFIDに利用されるUHF帯の電波と携帯電話装置用の基地局との通信に利用される電波の周波数分布に示すように、RFIDに利用されるUHF帯の電波は、およそ950〜956〔MHz〕に分布しており、一方、PDCを利用した携帯電話装置に利用される送信用(携帯電話装置などの移動局から基地局への上り)の電波は、当該UHF帯の電波を挟むよう隣接して分布しており、この周波数分布に対応できる小型で急峻なフィルタを作ることが難しいため、特許文献1のようにフィルタによる干渉の抑制を行うことが困難になる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、UHF帯の電波を利用したRFIDリーダと連動して動作しても、基地局との通信に利用される電波の状態を維持することができる携帯電話装置を提供することを目的とする。
本発明の携帯電話装置は、RFIDリーダを搭載した携帯電話装置であって、携帯電話通信を行う無線手段と、前記無線手段の無線通信を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記無線手段により回線が接続された状態にある回線接続区間での前記RFIDリーダの読み取り動作を禁止する信号を、前記RFIDリーダに出力するものである。
この構成によれば、無線手段の動作状態に応じて、RFIDリーダの動作状態を制御することにより、お互いの無線通信に利用される電波が干渉することがないため、基地局との通信に利用される電波の状態を維持することができる。
本発明の携帯電話装置は、RFIDリーダに接続可能な携帯電話装置であって、携帯電話通信を行う無線手段と、前記無線手段の無線通信を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記無線手段により回線が接続された状態にある回線接続区間での前記RFIDリーダの読み取り動作を禁止する信号を、前記RFIDリーダに出力するものである。
この構成によれば、外付け用のRFIDリーダに対しても、無線手段の動作状態に応じて、RFIDリーダの動作状態を制御することにより、お互いの無線通信に利用される電波が干渉することがないため、基地局との通信に利用される電波の状態を維持することができる。
また、発明の携帯電話装置は、前記制御手段は、前記無線手段によりデータを送信している状態にある送信区間での前記RFIDリーダの読み取り動作を禁止する信号を、前記RFIDリーダに出力するものを含む。
この構成によれば、RFIDリーダによりRFIDタグから個別情報を読み取りながら、その読み取った個別情報に応じて、無線手段により外部に設けられたサーバと無線通信することができる。
本発明の携帯電話装置によれば、UHF帯の電波を利用したRFIDリーダと連動して動作しても、当該携帯電話装置用の基地局との通信状態を維持することができる。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態の携帯電話装置について、図面を参照して詳細に説明する。
図1に、本発明の第1実施形態の携帯電話装置の構成図を示す。
本発明の第1実施形態の携帯電話装置は、携帯電話部1と、RFIDリーダ部2と、から構成され、RFIDリーダを搭載している。
携帯電話部1は、制御部11、無線部、アンテナ13、処理部14、送受話部15、表示部16、操作部17を含んで構成される。制御部11は、携帯電話部1により実行可能な各種機能の実行を制御する。無線部12は、アンテナ13を介して基地局と無線通信を行う。処理部14は、無線部12から入力したデータを所定のデータへ変換する処理を行う。送受話部15は、処理部14から入力した音声データを音声に変換して出力する。表示部16は、制御部11から出力された表示用のデータを表示する。操作部17は、携帯電話装置の利用者から各種操作を受け付け、操作情報を制御部に出力する。
RFIDリーダ部2は、RFIDタグに記憶された人や物の個別情報の読出しを制御するRFIDリーダ制御部21、アンテナ23を介してRFIDタグとUHF帯の無線による無線通信を行うRFIDリーダ無線部22、を含んで構成される。RFIDリーダ制御部21は、携帯電話部1の制御部11から入力した、携帯電話部1による携帯無線通信による通信状況を通知する信号に応じて、RFIDリーダ無線部22の動作を制御する。
RFIDリーダ制御部21によるRFIDリーダ無線部22の動作制御について、図2に示す。本発明の第1実施形態の携帯電話装置における、携帯電話部1の通信状況およびRFIDリーダ部2の動作状態のタイムチャートを参照して説明する。制御部11は、無線部12により通信回線が確立されていない場合(携帯電話部1が通信停止の状態にある、時刻t0から時刻t1までの区間)、通信回線が確立されていないことを通知するためのオフ信号をRFIDリーダ制御部21に出力する。RFIDリーダ制御部21は、制御部11からそのオフ信号が入力されている間、RFIDリーダ無線部22を動作可能にする(RFIDリーダ部の動作許可状態)。逆に、制御部11は、無線部12により、音声通話またはデータ通信のために通信回線が確立されている場合(携帯電話部が通信中の状態にある、時刻t1から時刻t2までの区間、および、時刻t2以降)、通信回線が確立されていることを通知するためのオン信号をRFIDリーダ制御部21に出力する。RFIDリーダ制御部21は、制御部11からそのオン信号を入力している間、RFIDリーダ無線部22を動作させない(RFIDリーダ部の動作禁止状態)。
RFIDリーダ制御部21は、オン信号またはオフ信号を入力している区間では、その信号に応じてRFIDリーダ無線部22の動作の可、不可を制御するようにしているが、オン信号またはオフ信号を入力したときに、その信号に応じてRFIDリーダ無線部22の動作の可、不可を切り替えるように制御するようにしても良い。
本発明の第1実施形態の携帯電話装置は、携帯無線通信による通信状況に応じて、RFIDリーダ無線部22の動作状態を制御することにより、お互いの無線通信に利用される電波が干渉することがないため、基地局との通信に利用される電波の状態を維持することができる。
さらに、本発明の第1実施形態の携帯電話装置は、RFIDリーダ部2のRFIDリーダ無線部22によりRFIDタグから個別情報を読み取りながら、その読み取った個別情報に応じて、無線部11により無線通信することも想定される。この利用方法を実現するために、まず、制御部11の無線部12の制御方法について詳細に説明する。図3に、本発明の第1実施形態の携帯電話装置における、携帯電話部の送信状態およびRFIDリーダ部の動作状態のタイムチャートを示す。
無線部12は、基地局との無線通信中、所定の時間間隔毎に送信状態、受信状態を交互に繰り返している。具体的には、例えば図3の携帯電話部の通信状況に示すように、40〔ms〕毎に、送信状態、受信状態を交互に繰り返し、送信状態は約6.7〔ms〕、受信状態または送信も受信も行っていない待機状態は残りの約33.3〔ms〕に含まれる。
このため、RFIDリーダ部2のRFIDリーダ無線部22によりRFIDタグから個別情報を読み取りながら、無線部11により無線通信するためには、制御部11は、図3のRFIDリーダ部の動作状態に示すように、無線部12により基地局からデータを受信している間あるいは待機している間に、RFIDリーダ部2を動作させ、無線部12により基地局にデータを送信している間に、RFIDリーダ部2を動作させないようにすれば良い。具体的には、制御部11は、無線部12により基地局からデータを受信している場合あるいは待機している場合(携帯電話部が送信停止の状態にある、時刻t0から時刻t1まで、時刻t2から時刻t3まで、時刻t4から時刻t5までの区間、および、時刻t8以降)、無線部12の通信状況が送信状態でないことを通知するためのオフ信号をRFIDリーダ制御部21に出力する。RFIDリーダ制御部21は、制御部11からそのオフ信号を入力している間、RFIDリーダ無線部22を動作可能にする(RFIDリーダ部の動作許可状態)。逆に、制御部11は、無線部12により基地局にデータを送信している場合(携帯電話部が送信中の状態にある、時刻t1から時刻t2まで、時刻t3から時刻t4まで、時刻t5から時刻t6、時刻t7から時刻t8までまでの区間)、無線部12の通信状況が送信状態であることを通知するためのオン信号をRFIDリーダ制御部21に出力する。RFIDリーダ制御部21は、制御部11からそのオン信号を入力している間、RFIDリーダ無線部22を動作させない(RFIDリーダ部の動作禁止状態)。RFIDリーダ部のこの動作状態を、以後、RFIDリーダ部の間欠動作状態と称する。
本発明の第1実施形態の携帯電話装置は、無線部11の通信状況に応じて、RFIDリーダ無線部22の動作状態を制御することにより、無線部11によるデータ送信時に利用される電波とRFIDリーダ部2のRFIDリーダ無線部21により利用されるUHF帯の電波が干渉することなしに、RFIDリーダ部2のRFIDリーダ無線部22によりRFIDタグから個別情報を読み取りながら、その読み取った個別情報に応じて、無線部11により外部に設けられたサーバと無線通信することができる。
次に、本発明の第1実施形態の携帯電話装置におけるRFIDリーダ制御時の処理の流れを、図4に示す、本発明の第1実施形態の携帯電話装置におけるRFIDリーダ制御のフローチャートを参照して説明する。なお、図4のフローチャートは、図面左側が携帯電話部1の処理フロー、図面右側がRFIDリーダ部2の処理フローになっている。
制御部11は、無線部12の通信状況を監視しており、無線部12の通信回線が確立されていない場合は(S30、NO)、通信回線が確立されていないことを通知するためのオフ信号をRFIDリーダ制御部21に出力し(S31)、RFIDリーダ部2の動作を許可することを表示部16に表示する(S32)。RFIDタグの読み取りを行わず、待機状態であったRFIDリーダ部2において、RFIDリーダ制御部21は、ステップS31のオフ信号が入力されると(S40、YES)、RFIDリーダ無線部22を動作可能にする(S41、RFIDリーダ部の動作許可状態)。
また、制御部11は、無線部12が音声通話またはデータ通信のために通信回線が確立されたことを検知すると(S30、YES)、RFIDリーダ部2のRFIDリーダ無線部22によるRFIDタグからの個別情報の読み取りと無線部11による無線通信とを連携して行うためのアプリケーションが動作しているか否かを判別する(S33)。制御部11は、このアプリケーションが動作していないと判別した場合(S33、NO)、通信回線が確立されていることを通知するためのオン信号をRFIDリーダ制御部21に出力し(S34)、RFIDリーダ部2の動作を禁止することを表示部16に表示する(S35)。RFIDリーダ制御部21は、制御部11からそのオン信号が入力されると(S40、NO)、RFIDリーダ無線部22を動作させない(S42、RFIDリーダ部の動作禁止状態)。ステップ30の処理において、携帯電話部への着信を検知するようにして、RFIDリーダ無線部22を動作させず、音声通話が優先されるようにしても良い。
制御部11は、上述のアプリケーションが動作していると判別した場合に(S33、YES)、無線部12により基地局からデータを受信している場合あるいは待機している場合(S36、NO)、無線部12の通信状況が送信状態でないことを通知するためのオフ信号をRFIDリーダ制御部21に出力する(S37)。RFIDリーダ制御部21は、制御部11からそのオフ信号が入力されると(S40、YES)、RFIDリーダ無線部22を動作可能にする(S41、RFIDリーダ部の動作許可状態)。また、制御部11は、無線部12により基地局にデータを送信している場合(S36、YES)、無線部12の通信状況が送信状態であることを通知するためのオン信号をRFIDリーダ制御部21に出力する(S38)。RFIDリーダ制御部21は、制御部11からそのオン信号が入力されると(S40、NO)、RFIDリーダ無線部22を動作させない(S42、RFIDリーダ部の動作禁止状態)。制御部11は、無線部12が無線通信を終了したことを検知すると(S39、YES)、ステップ30の処理に戻る。
なお、ステップS33にて通信中のRFIDリーダの動作を、間欠動作とするか、通信中は動作禁止とするかを、RFIDリーダ用アプリケーション動作中かどうかで判断を行ったが、データ通信であれば間欠動作、音声通話であれば動作禁止とするように判断を行っても良い。
本発明の第1実施形態の携帯電話装置の具体的な実施例として、以下のような例が挙げられる。美術館や博物館の展示物周辺に、その展示物の識別情報を記録したRFIDタグを、その識別情報毎に製作者、歴史背景、解説などの情報を記憶したデータベースを、それぞれ設けておく。本発明の実施の携帯の携帯電話装置に搭載されたRFIDリーダによりそのRFIDタグを読み取って、その読み取った識別情報に対応する情報を当該装置の無線部によりデータベースから受信することにより、当該装置利用者は、RFIDリーダによる無線通信と携帯電話装置による無線通信とを逐次切り替える操作を必要とせずに、展示物に関する情報をより詳細に、即座に得ることができる。
また、別の例としては、電柱、バスターミナル、駅、公共施設、など様々な場所に、その場所の位置情報を記憶したRFIDタグを、その位置情報毎の地図情報や街情報を記憶したデータベースを、それぞれ設けておく。本発明の実施の形態の携帯電話装置に搭載されたRFIDリーダによりそのRFIDタグを読み取って、その読み取った位置情報に対応する情報やその位置情報から算出された目的地への道順などを当該装置の無線部によりデータベースから受信することにより、当該装置利用者は、RFIDリーダによる無線通信と携帯電話装置による無線通信とを逐次切り替える操作を必要とせずに、街の見所、交通状況、目的地への誘導などに関する情報をより詳細に、即座に得ることができる。
なお、本発明の第1実施形態の携帯電話装置は、RFIDリーダによりRFIDタグから識別情報を読み取るように記載したが、RFIDタグに限るものではなく、非接触ICカード、非接触ICカード機能を有するICチップなど、にも利用することができる。
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態の携帯電話装置について、図面を参照して詳細に説明する。
図5に、本発明の第2実施形態の携帯電話装置の構成図を示す。本発明の第2実施形態の携帯電話装置は、RFIDリーダと接続するために、外部インターフェース部18を備え、また、RFIDリーダも外部インターフェース部24を備えている点が、本発明の第1実施形態の携帯電話装置の構成と異なる。
携帯電話装置の制御部11は、外部インターフェース18、24を介して、オン信号またはオフ信号をRFIDリーダのRFIDリーダ制御部21に送信する。一方、RFIDリーダのRFIDリーダ制御部21は、外部インターフェース18、24を介して受信したオン信号またはオフ信号に基づいて、RFIDリーダ無線部22の動作状態を制御する。本発明の第2実施形態の携帯電話装置は、この外部インターフェース部18、24により、外付け用のRFIDリーダに対しても、本発明の第1実施形態の携帯電話装置と同様の効果を得ることができる。
なお、本発明の第1実施形態、第2実施形態の携帯電話装置は、当該装置の携帯無線通信による通信状況に応じて、RFIDリーダの動作状態を制御することにより、お互いの無線通信に利用される電波が干渉することがないようにしたが、間欠動作状態におけるRFIDリーダ動作中に、音声着信やメール着信などにより通信を開始せざるを得ない場合も考えられる。この場合の携帯電話装置の制御部11の制御について、図6に示す、本発明の第1、2実施形態の携帯電話装置における、間欠動作状態におけるRFIDリーダ部の動作切替のタイムチャートを参照して、説明する。
制御部11は、RFIDリーダが間欠動作状態にある状態において、無線部12により基地局からデータを受信している場合あるいは待機している場合、(携帯電話部が送信停止の状態にある、時刻t2から時刻t4までの区間)、無線部12により音声着信あるいはメール着信があることを検知(時刻t3において検知)すると、通信を開始するために、音声着信あるいはメール着信に応答したことを知らせるための通知信号を基地局に送信するよう無線部12を制御する必要がある。しかし、制御部11は、時刻t2から時刻t4までの区間においては、データ送信することができないため、この通知信号を基地局に送信することができず、その結果、音声着信あるいはメール着信に応答することができない。
ここで、制御部11は、無線部12により音声着信あるいはメール着信を時刻t3にて検知すると、携帯電話部が送信停止の状態にある時刻t2から時刻t4までの区間終了後、オン信号を出力してRFIDリーダの動作を禁止し、上述の通知信号を時刻t4以降に基地局に送信するよう無線部12を制御して、音声通話あるいはメール通信を開始する。
この構成により、本発明の第1、2実施形態の携帯電話装置は、間欠動作状態におけるRFIDリーダ動作中に音声着信やメール着信などの着信があった場合でも、音声通話あるいはメール通信を確実に開始することができる。
本発明の携帯電話装置によれば、UHF帯の電波を利用したRFIDリーダと連動して動作しても、当該携帯電話装置用の基地局との通信状態を維持することができるという効果を奏し、UHF帯の電波による無線通信を利用して、RFIDタグに記憶された個別情報を読み取るRFIDリーダと連動して動作する携帯電話装置に関して有用である。
本発明の第1実施形態の携帯電話装置の構成図 本発明の第1実施形態の携帯電話装置における、携帯電話部の通信状況およびRFIDリーダ部の動作状態のタイムチャート、 本発明の第1実施形態の携帯電話装置における、携帯電話部の送信状態およびRFIDリーダ部の動作状態のタイムチャート 本発明の第1実施形態の携帯電話装置におけるRFIDリーダ部制御のフローチャート 本発明の第2実施形態の携帯電話装置の構成図 本発明の第1、2実施形態の携帯電話装置における、間欠動作状態におけるRFIDリーダ部の動作切替のタイムチャート RFIDに利用されるUHF帯の電波と携帯電話装置用の基地局との通信に利用される電波の周波数分布
符号の説明
1 携帯電話部
11 制御部
12 無線部
13 アンテナ
14 処理部
15 送受話部
16 表示部
17 操作部
18 外部インターフェース部
2 RFIDリーダ部
21 RFIDリーダ制御部
22 RFIDリーダ無線部
23 アンテナ
24 外部インターフェース部

Claims (3)

  1. RFIDリーダを搭載した携帯電話装置であって、
    携帯電話通信を行う無線手段と、
    前記無線手段の無線通信を制御する制御手段と、を備え、
    前記制御手段は、前記無線手段により回線が接続された状態にある回線接続区間での前記RFIDリーダの読み取り動作を禁止する信号を、前記RFIDリーダに出力する携帯電話装置。
  2. RFIDリーダに接続可能な携帯電話装置であって、
    携帯電話通信を行う無線手段と、
    前記無線手段の無線通信を制御する制御手段と、を備え、
    前記制御手段は、前記無線手段により回線が接続された状態にある回線接続区間での前記RFIDリーダの読み取り動作を禁止する信号を、前記RFIDリーダに出力する携帯電話装置。
  3. 請求項1または2記載の携帯電話装置であって、
    前記制御手段は、前記無線手段によりデータを送信している状態にある送信区間での前記RFIDリーダの読み取り動作を禁止する信号を、前記RFIDリーダに出力する携帯電話装置。
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