JP2008306676A - 携帯通信端末および近距離内通信相手探索方法 - Google Patents

Abstract

【課題】相手の携帯通信端末と自分の携帯通信端末との距離や方角などの位置情報をより外乱の影響を受けにくい精度の高い方法によって得ることができる携帯通信端末および近距離内通信相手探索方法を提供する。
【解決手段】携帯通信端末であって、基地局を介して公衆網に接続する無線公衆網通信手段と、通信相手との伝播時間に基づく距離計測および通信相手からの電波の受信信号強度計測を前記基地局を介さないで直接的に行なう近距離無線通信手段と、を具備する構成となっている。
【選択図】図２

Description

本発明は、相手と自分との距離や方角などの位置情報を把握することができる携帯通信端末及びその携帯通信端末を用いた近距離内通信相手探索方法に関し、特に、相手の携帯通信端末と自分の携帯通信端末との距離や方角などの位置情報をより外乱の影響を受けにくい精度の高い方法によって得ることができる携帯通信端末及び近距離内通信相手探索方法に関するものである。

近年、携帯通信端末は急速に普及し、携帯通信端末の所有者は外出時において自分の所有する携帯通信端末を携帯することが一般的な習慣となっている。このような状況の中、他人との待ち合わせにおいて携帯通信端末は相手との連絡を取るための便利な機器として利用されている。
しかし、例えば待ち合わせ場所が混雑した人ゴミの中である場合、相手と連絡を取りながら回りを隈なく見渡し大勢の中から相手を探すことになるが、探索対象が多いため煩わしさがある。また探索方向を間違えている場合や、視力が十分でないものにとっては容易に探索することが難しい場合がある。
このような場合、相手と自分との距離や方角などの位置情報を把握することができればより容易に探し出すことが可能となる。

この問題に対応するための従来技術として、以下のようなものがある。
すなわち、従来技術としては、ＧＰＳの測位機能により基地局を介して相手の携帯通信端末の位置情報を得る技術や、さらに自分の携帯通信端末の位置情報を得、両携帯通信端末の位置情報から距離演算手段を用いて相手と自分との距離を得る技術が知られている（特許文献１）。
また、他の従来技術としては、直接的な近距離無線通信手段を利用して相手の携帯通信端末が発した送信電波の自分の携帯通信端末における受信電力と予め設定されている基準受信電力との差に基づいて相手と自分との距離を測定する技術や、さらに受信電波の到来方向に基づき相手のいる方角を検出する技術が知られている（特許文献２）。
特開２００５−３４１６００公報 特開２００５−２５２６１６公報

しかしながら、上述した特許文献１のようなＧＰＳによる測位機能では、屋内および地下街等ではＧＰＳ衛星の電波が微弱であるいう問題や、携帯通信端末とＧＰＳ衛星との距離が２万ｋｍと遠いためより外乱の影響を受けやすく精度の劣化も起こりやすいという問題や、また基地局を介して位置情報の送受信を行うため、基地局の回線が許容範囲を超えてしまった場合や、基地局からの電波状況が悪い“圏外”の場合では相手の携帯通信端末の位置情報を得ることができないという問題があった。
また、上述した特許文献２のようなＧＰＳを使用せず、さらに基地局を介さない近距離無線通信手段による場合においても、相手の携帯通信端末が発した送信電波の自分の携帯通信端末における受信電力と予め設定されている基準受信電力との差を利用して距離を求めるため、自分の携帯通信端末と相手の携帯通信端末との間の環境下での電力差と距離に関するマッピングあるいは電力の減衰率が既知である必要があり、さらにこれらの既知であるべき情報もまた外乱の影響を受けやすく誤差が生じやすいという問題があった。
本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、相手の携帯通信端末と自分の携帯通信端末との距離や方角などの位置情報をより外乱の影響を受けにくい精度の高い方法によって得ることができる携帯通信端末およびその携帯通信端末を用いた近距離内通信相手探索方法を提供することである。

上述の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、携帯通信端末であって、基地局を介して公衆網に接続する無線公衆網通信手段と、通信相手との伝播時間に基づく距離計測および通信相手からの電波の受信信号強度計測を前記基地局を介さないで直接的に行なう近距離無線通信手段と、を具備することを特徴とする。
また、請求項２記載の発明は、基地局を介して公衆網に接続する無線公衆網通信手段を有する携帯通信端末であって、通信相手の携帯する被探索側の携帯通信端末との伝播時間に基づく距離計測および通信相手の被探索側の携帯通信端末からの電波の受信信号強度計測を前記基地局を介さないで直接的に行う近距離無線通信手段を具備し、探索側の携帯通信端末の前記近距離無線通信手段より前記通信相手の被探索側の携帯通信端末へ情報の送信を行い、前記探索側の携帯通信端末の前記近距離無線通信手段が前記被探索側の携帯通信端末の前記近距離無線通信手段と通信可能な範囲内に入った場合に、両者間で無線通信を行い、前記探索側の携帯通信端末が前記被探索側の携帯通信端末と前記無線通信を行うことにより、前記被探索側の携帯通信端末との伝播時間に基づく距離計測および前記被探索側の携帯通信端末からの電波の受信信号強度計測を行い、前記探索側の携帯通信端末が前記被探索側の携帯通信端末との距離および前記被探索側の携帯通信端末からの受信信号強度を表示し、前記探索側が、表示された前記通信相手と自分との距離および前記通信相手からの電波の受信信号強度を知り、その前記通信相手と自分との距離および前記通信相手からの電波の受信信号強度に基づいて前記通信相手の探索を行うことを特徴とする。

また、請求項３記載の発明は、前記無線公衆網通信手段と前記近距離無線通信手段とが個別にもしくは同時に利用されることを特徴とする。
また、請求項４記載の発明は、前記近距離無線通信手段が、無線ＵＳＢ規格に準拠した無線ＵＳＢ通信部からなることを特徴とする。
また、請求項５記載の発明は、前記携帯通信端末が、さらに、前記無線ＵＳＢ通信部により計測した通信相手との距離および通信相手からの電波の受信信号強度を表示する表示部を具備することを特徴とする。
また、請求項６記載の発明は、前記携帯通信端末が、さらに、前記無線ＵＳＢ通信部により計測した通信相手との距離に応じて報知を行なう報知部を具備することを特徴とする。
また、請求項７記載の発明は、前記携帯通信端末が、さらに、前記無線ＵＳＢ通信部により計測した通信相手からの電波の受信信号強度に応じて報知を行なう報知部を具備することを特徴とする。
また、請求項８記載の発明は、前記携帯通信端末が、さらに、前記無線公衆網通信手段が利用する通信相手の識別情報と前記無線ＵＳＢ通信部が利用する通信相手の識別情報とを一元管理するために記憶する記憶部を具備することを特徴とする。

また、請求項９記載の発明は、近距離内通信相手探索方法であって、基地局を介して公衆網に接続する無線公衆網通信手段および通信相手の携帯通信端末との伝播時間に基づく距離計測および通信相手からの電波の受信信号強度計測を前記基地局を介さないで直接的に行う近距離無線通信手段を具備する探索側の携帯通信端末の前記近距離無線通信手段より前記通信相手の携帯する被探索側の前記携帯通信端末へ情報の送信を行うステップと、前記探索側の携帯通信端末の前記近距離無線通信手段が前記被探索側の携帯通信端末の前記近距離無線通信手段と通信可能な範囲内に入った場合に、両者間で無線通信を行うステップと、前記探索側の携帯通信端末が前記被探索側の携帯通信端末と前記無線通信を行うことにより、前記被探索側の携帯通信端末との伝播時間に基づく距離計測および前記被探索側の携帯通信端末からの電波の受信信号強度計測を行うステップと、前記探索側の携帯通信端末が前記被探索側の携帯通信端末との距離および前記被探索側の携帯通信端末からの受信信号強度を表示するステップと、を具備し、前記探索側が、表示された前記通信相手と自分との距離および前記通信相手からの電波の受信信号強度を知り、その前記通信相手と自分との距離および前記通信相手からの電波の受信信号強度に基づいて前記通信相手の探索を行うことを特徴とする。
また、請求項１０記載の発明は、近距離内通信相手探索方法であって、前記基地局を介した前記探索側の携帯通信端末の前記無線公衆網通信手段と前記被探索側の携帯通信端末の前記無線公衆網通信手段との通信と、前記探索側の携帯通信端末の前記近距離無線通信手段と前記被探索側の携帯通信端末の前記近距離無線通信手段との通信と、が並行して行なわれることを特徴とする。

本発明によれば、基地局を介さない無線ＵＳＢ通信手段の通信相手との伝播時間に基づく距離計測および通信相手からの電波の受信信号強度計測により、相手の携帯通信端末と自分の携帯通信端末との距離や方角などの位置情報を、より外乱の影響を受けにくく、より精度の高い方法によって得ることができる。そして、基地局を介さない通信である為、基地局の回線状況が悪いような場合であってもその影響を受けず、また、通信料がかからない。
また、基地局を介した無線公衆網通信が可能である状況においては、無線ＵＳＢ通信手段と無線公衆網通信手段が同時に通信可能であるため、通話もしくは電子メールを行いながら無線ＵＳＢ通信手段による通信相手との距離や方角を知ることもでき、より探索を行いやすい。
また、報知手段を備えることにより感覚的にも通信相手に近づいているかどうかを知ることができる。

以下に添付の図を参照してこの発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明による携帯通信端末の一実施形態の概略構成ブロック図である。
図１に示すように、この携帯通信端末１は、制御部２と、無線公衆網通信用アンテナ３と、無線公衆網通信用アンテナ３および制御部２に接続された無線公衆網通信部５と、無線ＵＳＢ通信用アンテナ７と、無線ＵＳＢ通信用アンテナ７および制御部２に接続された無線ＵＳＢ通信部９と、制御部２に接続された表示部１１と、制御部２に接続された操作部１３と、制御部２に接続された記憶部１５と、制御部２に接続された報知部１７と、マイク１９と、スピーカ２１と、マイク１９およびスピーカ２１および制御部２に接続された音声処理部２３と、を有している。
ここで、無線公衆網通信部５は、基地局を介して公衆網に接続する無線公衆網通信手段であり、送信時にはデジタル変調を行い、その後アナログ信号に変換し、無線公衆網通信用に割り当てられた周波数帯（例えば２ＧＨｚ帯）の電波を公衆網と接続する基地局に向けて無線公衆網通信用アンテナ３を介して送信し、情報の送出を行う。また、受信時には公衆網と接続する基地局からの電波を無線公衆網通信用アンテナ３により受信し、アナログ信号からデジタル信号に変換し、デジタル復調を行い、情報を復元する。

そして、携帯通信端末１は、無線公衆網通信部５により公衆網と接続することで、他の公衆網と接続する携帯通信端末と通話や電子メールなどの情報のやりとりを行うことができる。また、携帯通信端末に限らず公衆網を介して接続する他の機器と情報のやりとりを行うことができる。
無線ＵＳＢ通信部９は、制御部２の制御のもとに、ＵＷＢ通信方式を利用した近距離高速無線通信を実現するための無線ＵＳＢ規格に準拠したもので、通信相手との伝播時間に基づく距離計測および通信相手からの電波の受信信号強度計測が可能な基地局を介さない直接的な近距離無線通信手段であり、送信時にはデジタル変調を行い、その後アナログ信号に変換し、無線ＵＳＢ通信用に割り当てられた周波数帯３．１ＧＨｚ〜１０．６ＧＨｚの電波を通信距離１０ｍ程度内にいる無線ＵＳＢ通信部をもつ通信相手に向けて無線ＵＳＢ通信用アンテナ７を介して送信し、通信相手のもつ無線ＵＳＢ通信部と直接接続する。

また、受信時には、無線ＵＳＢ通信部９は、通信相手のもつ無線ＵＳＢ通信部が無線ＵＳＢ通信用アンテナを介して送信した電波を無線ＵＳＢ通信用アンテナ７により受信し、アナログ信号からデジタル信号に変換し、デジタル復調を行う。
また、無線ＵＳＢ通信部９は、主とする通信機能の他に、通信相手との距離を伝播時間に基づいて計測する機能も備えており、その精度は理論上±６０ｃｍより良いものである。この距離計測は、受信電力と基準受信電力の差に基づく距離計測に比べ、外乱の影響による誤差が少ないという利点がある。なお、そのために、無線ＵＳＢ通信部９は、距離測定用のカウンター等を備えている。
また、無線ＵＳＢ通信部９は、受信した電波の受信信号強度を計測する機能も備えており、通信相手の位置する方角からの電波は強い傾向があることから、携帯通信端末の向きを変えながら通信相手からの電波の受信信号強度が大きくなる方角を見つけることにより通信相手の位置する方角を知ることに利用するものとする。

また、無線ＵＳＢ通信部９は、セキュリティ機能の１つとして許可された端末間でのみ通信を行えるようにするための認証機能も備えており、通信相手毎に異なる認証情報を使用して通信を行う。認証情報は、ホストＩＤとデバイスＩＤとコネクション鍵のセットからなる。複数のホストに対応するデバイスはそのホスト毎に異なる認証情報を持ち、また、複数のデバイスと接続するホストはそのデバイス毎に異なる認証情報をもつ。この認証情報を無線ＵＳＢ通信における通信相手の識別情報として利用するものとする。
制御部２は、携帯通信端末１全体の動作を制御するものであり、携帯通信端末１の各ブロックと接続し信号のやりとりを行い、各ブロックの動作を制御するＣＰＵやＤＳＰを含むものである。
記憶部１５は、制御部２が携帯通信端末１の動作制御を行うにあたって必要とする情報を格納するＲＯＭやＲＡＭなどのメモリであり、このメモリに対して情報の読み書きを行う。
この記憶部１５には、報知１７を動作させるための無線ＵＳＢ通信部９により計測される通信相手との距離に対する閾値とする距離用閾値、および通信相手からの電波の受信信号強度に対する閾値とする強度用閾値が格納されるものとする。
また、この記憶部１５には、無線公衆網通信部５が利用する通信相手の識別情報（電話番号と電子メールアドレス）と無線ＵＳＢ通信部９が利用する通信相手の識別情報（ホストＩＤとデバイスＩＤとコネクション鍵のセット）とは一元管理され、通信相手の名前とともに格納されるものとする。

表示部１１は、携帯通信端末１内の情報を表示するためのものであり、例えば液晶ディスプレイなどが考えられ、無線ＵＳＢ通信部９により計測される通信相手との距離や通信相手からの電波の受信強度も表示される。また、この表示部１１には、記憶部１５で一元管理のもと格納されている識別情報を含む信号を受信した場合においては通信相手の名前が表示される。
報知部１７は、振動およびライトを発するものであり、これらは独立して動作させることが可能であり、無線ＵＳＢ通信部９により計測される通信相手との距離が記憶部１５に格納された距離用閾値以下になると動作させることや、無線ＵＳＢ通信部９により計測した通信相手からの電波の受信信号強度が記憶部１５に格納された強度用閾値以上になると動作させるようにすることも可能である。
操作部１３は、利用者がキー入力により携帯通信端末１の操作入力を行うためのものである。
音声処理部２３は、マイク１９から入力される音声をアナログ信号からデジタル信号に変換すると共に、またデジタル音声信号をアナログ信号に変換し、スピーカ２１から音声を発生する。
マイク１９は通話時に音声処理部２３へと送る音声を入力するものであり、スピーカ２１は音声処理部２３からの音声や、着信音、警告音などを出力するものである。

図２は、図１に示した携帯通信端末１を用いた近距離内通信相手探索方法を示す模式図である。
ここで、自分（名前をＡ子とする）の所有する携帯通信端末（以下、探索側携帯通信端末とよぶ）１ａおよび通信相手（名前をＢ子とする）の所有する携帯通信端末（以下、被探索側携帯通信端末とよぶ）１ｂは、図１の構成による携帯通信端末である。
まず、両携帯通信端末１ａ、１ｂの間では無線ＵＳＢ通信での初回接続時にアソシエーションが行われており、認証情報（ホストＩＤとデバイスＩＤとコネクション鍵のセット）が各記憶部１５ａ、１５ｂに格納されているものとする。
ここで、ホストＩＤはＡ子のＩＤ、デバイスＩＤはＢ子のＩＤが使用されることになる。さらに、この認証情報は無線ＵＳＢ通信部９ａ、９ｂが利用する通信相手の識別情報として、各記憶部１５ａ、１５ｂにおいて相手の電話番号と電子メールアドレスと一元管理され、通信相手の名前とともに格納されているものとする。
つまり、探索側携帯通信端末１ａにおける記憶部１５ａには、図３に示すように、Ｂ子という名前とともに、Ｂ子の電話番号とＢ子のメールアドレスとホストＩＤ（Ａ子のＩＤ）とデバイスＩＤ（Ｂ子のＩＤ）とコネクション鍵のセットが一元管理されて格納されていることになる。また、被探索側携帯通信端末１ｂの記憶部１５ｂには、図３に示すように、Ａ子という名前とともに、Ａ子の電話番号とＡ子のメールアドレスとホストＩＤ（Ａ子のＩＤ）とデバイスＩＤ（Ｂ子のＩＤ）とコネクション鍵のセットが一元管理されて格納されていることになる。
図３は、両探索側携帯通信端末における記憶部の説明図である。

次に、本発明による近距離内通信相手探索方法について実施形態に分けて説明する。
まず、第１の実施形態として、基地局を介さない場合の近距離内通信相手探索方法について図２と図４を用いて説明する。
図４は、基地局を介さない場合の近距離内通信相手探索方法（第１の実施形態）のフローチャートである。
第１の実施形態では、探索側携帯通信端末１ａと被探索側携帯通信端末１ｂにおいて、無線ＵＳＢ通信部９ａ、９ｂの機能がＯＮになっているものとする。
まず、探索側携帯通信端末１ａにより、無線ＵＳＢ通信部９ａが無線ＵＳＢ通信用アンテナ７ａを介して記憶部１５ａに格納されているホストＩＤ（Ａ子のＩＤ）を含む情報を被探索側携帯通信端末１ｂに向けて送信する（図４のステップＳ１）。
被探索側携帯通信端末１ｂが無線ＵＳＢ通信可能な範囲内にあるか否かが判定され（ステップＳ２）、無線ＵＳＢ通信可能な範囲内にある場合（ステップＳ２でＹｅｓ）、無線ＵＳＢ通信用アンテナ７ｂを介して無線ＵＳＢ通信部９ｂにおいてこの信号を受信する（ステップＳ３）。

また、被探索側携帯通信端末１ｂが無線ＵＳＢ通信可能な範囲内にない場合（ステップＳ２でＮｏ）、被探索側携帯通信端末１ｂからの反応がないことにより、探索側携帯通信端末１ａは被探索側携帯通信端末１ｂが無線ＵＳＢ通信可能な範囲内にないと判断し、ステップＳ１へ戻る。ここで、無線ＵＳＢ通信可能な距離とは１０ｍ程度内とされる。
被探索側携帯通信端末１ｂの無線ＵＳＢ通信部９ｂでは、記憶部１５ｂに格納されている識別情報の中からホストＩＤがこの受信した信号に含まれるＩＤ（Ａ子のＩＤ）と一致するものを探し出す（ステップＳ４）。
この時、被探索側携帯通信端末１ｂの表示部１１ｂには一致したＩＤをもつ通信相手の名前（Ａ子）とその者が無線ＵＳＢ通信可能な状態であることを表すメッセージが表示される。
そして、被探索側携帯通信端末１ｂにより、無線ＵＳＢ通信部９ｂが無線ＵＳＢ用通信アンテナ７ｂを介して、記憶部１５ｂに格納され先程探し出された識別情報（Ａ子に関する識別情報）の中にあるデバイスＩＤ（Ｂ子のＩＤ）を含む接続要求を探索側携帯通信端末１ａに向けて送信する（ステップＳ５）。この時、被探索側携帯通信端末１ｂの表示部１１ｂには通信相手の名前（Ａ子）とその者に接続要求中であることを表すメッセージを表示する。

その後、探索側携帯通信端末１ａの記憶部１５ａに格納されているＢ子の認証情報と被探索側携帯端末１ｂの記憶部１５ｂに格納されているＡ子の認証情報を用いて各無線ＵＳＢ通信部９ａ、９ｂおよび無線通信用アンテナ７ａ、７ｂを介して相互認証を行い、安全な接続を確立する（ステップＳ６）。
このとき、探索側携帯通信端末１ａの表示部１１ａには通信相手の名前（Ｂ子）とその者と無線ＵＳＢ通信中であることを表すメッセージを表示し、被探索側携帯通信端末１ｂの表示部１１ｂには通信相手の名前（Ａ子）とその者と無線ＵＳＢ通信中であることを表すメッセージを表示する。
そして、探索側携帯通信端末１ａが無線ＵＳＢ通信部９ａにより無線ＵＳＢ通信用アンテナ７ａを介して距離測定用フォーマットの信号を送信する（ステップＳ７）。
この時、探索側携帯通信端末１ａの無線ＵＳＢ通信部９ａでは距離測定用のカウンターを利用して探索側携帯通信端末１ａにおいて距離測定用フォーマットの信号を送信したタイミング（ＴＡ）の算出を行なう。

次に、送信された信号を被探索側携帯通信端末１ｂが無線ＵＳＢ通信部９ｂにより無線ＵＳＢ通信用アンテナ７ｂを介して受信する（ステップＳ８）。
この時、被探索側携帯通信端末１ｂの無線ＵＳＢ通信部９ｂでは距離測定用のカウンターを利用して探索側携帯通信端末１ａが送信した距離測定用フォーマットの信号を受信したタイミング（ＲＡ）の算出を行う。
続いて、被探索側携帯通信端末１ｂが無線ＵＳＢ通信部９ｂにより無線ＵＳＢ通信用アンテナ７ｂを介して距離探索用フォーマットの信号を送信する（ステップＳ９）。
この時、被探索側携帯通信端末１ｂの無線ＵＳＢ通信部９ｂでは距離測定用のカウンターを利用して被探索側携帯通信端末１ｂにおいて距離測定用フォーマットの信号を送信したタイミング（ＴＢ）の算出を行なう。
そして、送信された信号を探索側携帯通信端末１ａが無線ＵＳＢ通信部９ａにより無線ＵＳＢ通信用アンテナ７ａを介して受信する（ステップＳ１０）。
この時、探索側携帯通信端末１ａの無線ＵＳＢ通信部９ａでは距離測定用のカウンターを利用して被探索側携帯通信端末１ｂが送信した距離測定用フォーマットの信号を受信したタイミング（ＲＢ）の算出を行う。

その後、被探索側携帯通信端末１ｂの無線ＵＳＢ通信部９ｂは探索側携帯通信端末１ａにＴＢとＲＡを含む信号を無線ＵＳＢ通信用アンテナ７ｂを介して送信し（ステップＳ１１）、探索側携帯通信端末１ａの無線ＵＳＢ通信部９ａでは、これらを含む信号を無線ＵＳＢ通信用アンテナ７ａを介して受信（ステップＳ１２）し、以下の式を計算することにより距離Ｄを求める（ステップＳ１３）。
Ｄ＝ｃ×（（ＲＡ−ＴＡ）＋（ＲＢ−ＴＢ））／２
ここで、ｃは光速を表す。
なお、各携帯通信端末１ａ、１ｂにおける距離測定用カウンターの基準タイミングは異なるが相手の基準タイミングについて知る必要はない。つまり、ＲＡ、ＴＡ、ＲＢ、ＴＢは絶対的なタイミングではなく、ＲＡおよびＴＢについては被探索側携帯通信端末１ｂ内での距離測定用カウンターに対するタイミングでよく、また、ＴＡおよびＲＢについては探索側携帯通信端末１ａ内での距離測定用カウンターに対するタイミングでよい。これは上式がＤ＝ｃ×（（ＲＡ−ＴＢ）＋（ＲＢ−ＴＡ））／２と変形できることからもわかる。
以上により、探索側携帯通信端末１ａにおいて被探索側携帯通信端末１ｂとの距離を知るようになっている。

また、探索側携帯通信端末１ａでは被探索側携帯通信端末１ｂからの電波の受信信号強度計測を行い、現在の探索側携帯通信端末１ａの向きにおける被探索側携帯通信端末１ｂからの電波の受信信号強度を知る（ステップＳ１４）。
このとき、探索側携帯通信端末１ａの表示部１１ａには通信相手の名前（Ｂ子）とともに、その距離と受信信号強度が表示される。
そして、探索側携帯通信端末１ａの向きを変えて同様に通信相手までの距離と受信信号強度を知る（ステップＳ１５）。
このとき、探索側携帯通信端末１ａの表示部１１ａには通信相手の名前（Ｂ子）とともに、更新されたその距離と受信信号強度が表示される。
そして、前に得られた通信相手の距離と受信信号強度と比較して大きくなる場合の探索側携帯通信端末１ａの向きを知ることにより、通信相手のいる方角についても知り（ステップＳ１６）、その距離と方角を元に通信相手の要る場所に近づいていく（ステップＳ１７）。
近づいていった結果、距離が探索側携帯通信端末１ａの記憶部１５ａに格納されている距離用閾値以下になった場合、または、受信信号強度が探索側携帯通信端末１ａの記憶部１５ａに格納されている強度用閾値値以上になった場合には、探索側携帯通信端末１ａの報知部１７ａにより光や振動が動作することになり（ステップＳ１８）、被探索側携帯通信端末１ｂを所有する相手を見つけ（ステップＳ１９）処理を終了する。

以上のような方法により、無線ＵＳＢ通信可能な範囲内の通信相手という特定人物の探索を行っていくことができる。
この第１の実施形態による基地局を介さない無線ＵＳＢ通信では、伝播時間に基づく距離計測および通信相手からの電波の受信信号強度計測により、相手の携帯通信端末と自分の携帯通信端末との距離や方角などの位置情報を知る為、外乱の影響を受けにくい精度の高い距離計測が可能であることのほかに、基地局の回線状況が悪いような場合であってもその影響を受けず、公衆網を利用することにより発生する通信料が不要であるという利点や、無線ＵＳＢ通信本来の目的である近距離光速無線通信による大容量のデータ通信が可能であるという利点がある。
また、報知部を備えることにより感覚的にも通信相手に近づいているかどうかを知ることができる。

次に、第２の実施形態として、基地局を介した場合の近距離内通信相手探索方法について図２および図５を用いて説明する。
図５は、基地局を介した場合の近距離内通信相手探索方法（第２の実施形態）のフローチャートである。
この場合、第１の実施形態と異なり、被探索側携帯通信端末１ｂにおいて無線ＵＳＢ通信部９ｂの機能がＯＦＦになっていてもよい。
まず、探索側携帯通信端末１ａでは記憶部１５ａに格納されている被探索側携帯通信端末１ｂの所有者の電話番号を使用し、無線公衆網通信部５ａにより無線公衆網通信用アンテナ３ａを介して電話をかける（図５のステップＳ２１）。基地局２５ａ、２５ｂおよび公衆網２７および無線公衆網通信用アンテナ３ｂを介して被探索側携帯通信端末１ｂでは無線公衆網通信部５ｂにより電話を受ける（ステップＳ２２）。
そして、両携帯通信端末１ａ、１ｂのマイク１９ａ、１９ｂ、スピーカ２１ａ、２１ｂ、音声処理部２３ａ、２３ｂを用いて通話が行われる（ステップＳ２３）。
このとき、探索側携帯通信端末１ａの表示部１１ａには、通信相手の名前（Ｂ子）と通話中であるメッセージが表示され、被探索側携帯通信端末１ｂの表示部１１ｂには、通信相手の名前（Ａ子）と通話中であるメッセージが表示される。

被探索側携帯通信端末１ｂの無線ＵＳＢ通信部９ｂの機能がＯＦＦである場合、探索側携帯通信端末１ａの所有者（Ａ子）は、通話によりＯＮにするように頼み、被探索側携帯通信端末１ｂの所有者（Ｂ子）は無線ＵＳＢ通信部９ｂの機能をＯＮにする（ステップＳ２４）。
ここで、無線ＵＳＢ通信部９ａ、９ｂで利用する周波数帯は無線公衆網通信部５ａ、５ｂで利用する周波数帯と異なっている為、これらは同時に通信を行える。
そして、無線ＵＳＢ通信も可能となった以後のフローは、通話を行いながら、第１の実施形態と同様に、通信相手（Ｂ子）までの距離と方角を知っていくことで、通信相手の要る場所に近づいていく。
すなわち、探索側携帯通信端末１ａにより、無線ＵＳＢ通信部９ａが無線ＵＳＢ通信用アンテナ７ａを介して記憶部１５ａに格納されているホストＩＤ（Ａ子のＩＤ）を含む情報を被探索側携帯通信端末１ｂに向けて送信する（図５のステップＳ３１）。
被探索側携帯通信端末１ｂが無線ＵＳＢ通信可能な範囲内にあるか否かが判定され（ステップＳ３２）、無線ＵＳＢ通信可能な範囲内にある場合（ステップＳ３２でＹｅｓ）、無線ＵＳＢ通信用アンテナ７ｂを介して無線ＵＳＢ通信部９ｂにおいてこの信号を受信する（ステップＳ３３）。

また、被探索側携帯通信端末１ｂが無線ＵＳＢ通信可能な範囲内にない場合（ステップＳ３２でＮｏ）、被探索側携帯通信端末１ｂからの反応がないことにより、探索側携帯通信端末１ａは被探索側携帯通信端末１ｂが無線ＵＳＢ通信可能な範囲内にないと判断し、ステップＳ３１へ戻る。ここで、無線ＵＳＢ通信可能な距離とは１０ｍ程度内とされる。 被探索側携帯通信端末１ｂの無線ＵＳＢ通信部９ｂでは、記憶部１５ｂに格納されている識別情報の中からホストＩＤがこの受信した信号に含まれるＩＤ（Ａ子のＩＤ）と一致するものを探し出す（ステップＳ３４）。
この時、被探索側携帯通信端末１ｂの表示部１１ｂには一致したＩＤをもつ通信相手の名前（Ａ子）とその者が無線ＵＳＢ通信可能な状態であることを表すメッセージが表示される。
そして、被探索側携帯通信端末１ｂにより、無線ＵＳＢ通信部９ｂが無線ＵＳＢ用通信アンテナ７ｂを介して、記憶部１５ｂに格納され先程探し出された識別情報（Ａ子に関する識別情報）の中にあるデバイスＩＤ（Ｂ子のＩＤ）を含む接続要求を探索側携帯通信端末１ａに向けて送信する（ステップＳ３５）。この時、被探索側携帯通信端末１ｂの表示部１１ｂには通信相手の名前（Ａ子）とその者に接続要求中であることを表すメッセージを表示する。

その後、探索側携帯通信端末１ａの記憶部１５ａに格納されているＢ子の認証情報と被探索側携帯端末１ｂの記憶部１５ｂに格納されているＡ子の認証情報を用いて各無線ＵＳＢ通信部９ａ、９ｂおよび無線通信用アンテナ７ａ、７ｂを介して相互認証を行い、安全な接続を確立する（ステップＳ３６）。
このとき、探索側携帯通信端末１ａの表示部１１ａには通信相手の名前（Ｂ子）とその者と無線ＵＳＢ通信中であることを表すメッセージを表示し、被探索側携帯通信端末１ｂの表示部１１ｂには通信相手の名前（Ａ子）とその者と無線ＵＳＢ通信中であることを表すメッセージを表示する。
そして、探索側携帯通信端末１ａが無線ＵＳＢ通信部９ａにより無線ＵＳＢ通信用アンテナ７ａを介して距離測定用フォーマットの信号を送信する（ステップＳ３７）。
この時、探索側携帯通信端末１ａの無線ＵＳＢ通信部９ａでは距離測定用のカウンターを利用して探索側携帯通信端末１ａにおいて距離測定用フォーマットの信号を送信したタイミング（ＴＡ）の算出を行なう。

次に、送信された信号を被探索側携帯通信端末１ｂが無線ＵＳＢ通信部９ｂにより無線ＵＳＢ通信用アンテナ７ｂを介して受信する（ステップＳ３８）。
この時、被探索側携帯通信端末１ｂの無線ＵＳＢ通信部９ｂでは距離測定用のカウンターを利用して探索側携帯通信端末１ａが送信した距離測定用フォーマットの信号を受信したタイミング（ＲＡ）の算出を行う。
続いて、被探索側携帯通信端末１ｂが無線ＵＳＢ通信部９ｂにより無線ＵＳＢ通信用アンテナ７ｂを介して距離探索用フォーマットの信号を送信する（ステップＳ３９）。
この時、被探索側携帯通信端末１ｂの無線ＵＳＢ通信部９ｂでは距離測定用のカウンターを利用して被探索側携帯通信端末１ｂにおいて距離測定用フォーマットの信号を送信したタイミング（ＴＢ）の算出を行なう。
そして、送信された信号を探索側携帯通信端末１ａが無線ＵＳＢ通信部９ａにより無線ＵＳＢ通信用アンテナ７ａを介して受信する（ステップＳ４０）。
この時、探索側携帯通信端末１ａの無線ＵＳＢ通信部９ａでは距離測定用のカウンターを利用して被探索側携帯通信端末１ｂが送信した距離測定用フォーマットの信号を受信したタイミング（ＲＢ）の算出を行う。

その後、被探索側携帯通信端末１ｂの無線ＵＳＢ通信部９ｂは探索側携帯通信端末１ａにＴＢとＲＡを含む信号を無線ＵＳＢ通信用アンテナ７ｂを介して送信し（ステップＳ４１）、探索側携帯通信端末１ａの無線ＵＳＢ通信部９ａでは、これらを含む信号を無線ＵＳＢ通信用アンテナ７ａを介して受信（ステップＳ４２）し、以下の式を計算することにより距離Ｄを求める（ステップＳ４３）。
Ｄ＝ｃ×（（ＲＡ−ＴＡ）＋（ＲＢ−ＴＢ））／２
ここで、ｃは光速を表す。
なお、各携帯通信端末１ａ、１ｂにおける距離測定用カウンターの基準タイミングは異なるが相手の基準タイミングについて知る必要はない。つまり、ＲＡ、ＴＡ、ＲＢ、ＴＢは絶対的なタイミングではなく、ＲＡおよびＴＢについては被探索側携帯通信端末１ｂ内での距離測定用カウンターに対するタイミングでよく、また、ＴＡおよびＲＢについては探索側携帯通信端末１ａ内での距離測定用カウンターに対するタイミングでよい。これは上式がＤ＝ｃ×（（ＲＡ−ＴＢ）＋（ＲＢ−ＴＡ））／２と変形できることからもわかる。
以上により、探索側携帯通信端末１ａにおいて被探索側携帯通信端末１ｂとの距離を知るようになっている。

また、探索側携帯通信端末１ａでは被探索側携帯通信端末１ｂからの電波の受信信号強度計測を行い、現在の探索側携帯通信端末１ａの向きにおける被探索側携帯通信端末１ｂからの電波の受信信号強度を知る（ステップＳ４４）。
このとき、探索側携帯通信端末１ａの表示部１１ａには通信相手の名前（Ｂ子）とともに、その距離と受信信号強度が表示される。
そして、探索側携帯通信端末１ａの向きを変えて同様に通信相手までの距離と受信信号強度を知る（ステップＳ４５）。
このとき、探索側携帯通信端末１ａの表示部１１ａには通信相手の名前（Ｂ子）とともに、更新されたその距離と受信信号強度が表示される。

そして、前に得られた通信相手の距離と受信信号強度と比較して大きくなる場合の探索側携帯通信端末１ａの向きを知ることにより、通信相手のいる方角についても知り（ステップＳ４６）、その距離と方角を元に通信相手の要る場所に近づいていく（ステップＳ４７）。
近づいていった結果、距離が探索側携帯通信端末１ａの記憶部１５ａに格納されている距離用閾値以下になった場合、または、受信信号強度が探索側携帯通信端末１ａの記憶部１５ａに格納されている強度用閾値値以上になった場合には、探索側携帯通信端末１ａの報知部１７ａにより光や振動が動作することになり（ステップＳ４８）、被探索側携帯通信端末１ｂを所有する相手を見つけ（ステップＳ４９）処理を終了する。
なお、ここでは無線公衆網通信部１ａ、１ｂにより通話を行うとしたが、電子メールでのやりとりであってもよい。
この第２の実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加えて、無線ＵＳＢ通信部と無線公衆網通信部が同時に通信可能であるため、通話もしくは電子メールを行いながら無線ＵＳＢ通信部による通信相手との距離や方角を知ることもでき、より探索を行いやすい。

本発明による携帯通信端末の一実施形態の概略構成ブロック図である。 図１に示した携帯通信端末１を用いた近距離内通信相手探索方法を示す模式図である。 両探索側携帯通信端末における記憶部の説明図である。 基地局を介さない場合の近距離内通信相手探索方法（第１の実施形態）のフローチャートである。 基地局を介した場合の近距離内通信相手探索方法（第２の実施形態）のフローチャートである。

符号の説明

１…携帯通信端末、２…制御部、３…無線公衆網通信用アンテナ、５…無線公衆網通信部、７…通信用アンテナ、９…通信部、１１…表示部、１３…操作部、１５…記憶部、１７…報知部、１９…マイク、２１…スピーカ、２３…音声処理部、２５…基地局、２７…公衆網

Claims (10)

1. 携帯通信端末であって、基地局を介して公衆網に接続する無線公衆網通信手段と、通信相手との伝播時間に基づく距離計測および通信相手からの電波の受信信号強度計測を前記基地局を介さないで直接的に行なう近距離無線通信手段と、を具備することを特徴とする携帯通信端末。
2. 基地局を介して公衆網に接続する無線公衆網通信手段を有する携帯通信端末であって、
   通信相手の携帯する被探索側の携帯通信端末との伝播時間に基づく距離計測および通信相手の被探索側の携帯通信端末からの電波の受信信号強度計測を前記基地局を介さないで直接的に行う近距離無線通信手段を具備し、
   探索側の携帯通信端末の前記近距離無線通信手段より前記通信相手の被探索側の携帯通信端末へ情報の送信を行い、前記探索側の携帯通信端末の前記近距離無線通信手段が前記被探索側の携帯通信端末の前記近距離無線通信手段と通信可能な範囲内に入った場合に、両者間で無線通信を行い、前記探索側の携帯通信端末が前記被探索側の携帯通信端末と前記無線通信を行うことにより、前記被探索側の携帯通信端末との伝播時間に基づく距離計測および前記被探索側の携帯通信端末からの電波の受信信号強度計測を行い、前記探索側の携帯通信端末が前記被探索側の携帯通信端末との距離および前記被探索側の携帯通信端末からの受信信号強度を表示し、前記探索側が、表示された前記通信相手と自分との距離および前記通信相手からの電波の受信信号強度を知り、その前記通信相手と自分との距離および前記通信相手からの電波の受信信号強度に基づいて前記通信相手の探索を行うことを特徴とする携帯通信端末。
3. 前記無線公衆網通信手段と前記近距離無線通信手段とが個別にもしくは同時に利用されることを特徴とする請求項１又は２に記載の携帯通信端末。
4. 前記近距離無線通信手段が、無線ＵＳＢ規格に準拠した無線ＵＳＢ通信部からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の携帯通信端末。
5. 前記携帯通信端末が、さらに、前記無線ＵＳＢ通信部により計測した通信相手との距離および通信相手からの電波の受信信号強度を表示する表示部を具備することを特徴とする請求項４に記載の携帯通信端末。
6. 前記携帯通信端末が、さらに、前記無線ＵＳＢ通信部により計測した通信相手との距離に応じて報知を行う報知部を具備することを特徴とする請求項４又は５に記載の携帯通信端末。
7. 前記携帯通信端末が、さらに、前記無線ＵＳＢ通信部により計測した通信相手からの電波の受信信号強度に応じて報知を行う報知部を具備することを特徴とする請求項４又は５に記載の携帯通信端末。
8. 前記携帯通信端末が、さらに、前記無線公衆網通信手段が利用する通信相手の識別情報と前記無線ＵＳＢ通信部が利用する通信相手の識別情報とを一元管理するために記憶する記憶部を具備することを特徴とする請求項４乃至７のいずれか一項に記載の携帯通信端末。
9. 基地局を介して公衆網に接続する無線公衆網通信手段および通信相手の携帯通信端末との伝播時間に基づく距離計測および通信相手からの電波の受信信号強度計測を前記基地局を介さないで直接的に行う近距離無線通信手段を具備する探索側の携帯通信端末の前記近距離無線通信手段より前記通信相手の携帯する被探索側の前記携帯通信端末へ情報の送信を行うステップと、
   前記探索側の携帯通信端末の前記近距離無線通信手段が前記被探索側の携帯通信端末の前記近距離無線通信手段と通信可能な範囲内に入った場合に、両者間で無線通信を行うステップと、
   前記探索側の携帯通信端末が前記被探索側の携帯通信端末と前記無線通信を行うことにより、前記被探索側の携帯通信端末との伝播時間に基づく距離計測および前記被探索側の携帯通信端末からの電波の受信信号強度計測を行うステップと、
   前記探索側の携帯通信端末が前記被探索側の携帯通信端末との距離および前記被探索側の携帯通信端末からの受信信号強度を表示するステップと、を具備し、
   前記探索側が、表示された前記通信相手と自分との距離および前記通信相手からの電波の受信信号強度を知り、前記通信相手と自分との距離および前記通信相手からの電波の受信信号強度に基づいて前記通信相手の探索を行うことを特徴とする近距離内通信相手探索方法。
10. 前記基地局を介した前記探索側の携帯通信端末の前記無線公衆網通信手段と前記被探索側の携帯通信端末の前記無線公衆網通信手段との通信と、前記探索側の携帯通信端末の前記近距離無線通信手段と前記被探索側の携帯通信端末の前記近距離無線通信手段との通信と、が並行して行なわれることを特徴とする請求項９に記載の近距離内通信相手探索方法。

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