JP2010028752A - 携帯型電子機器および通信制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】操作性を損なうことなく、セキュアな環境で近接無線通信を実行することができる携帯型電子機器を実現する。
【解決手段】携帯型電子機器１０は筐体１を有している。筐体１の面２は通信面として使用される。面２以外の他の面を介して無線信号が筐体１の外部に放射されるのを防止するために、アンテナ１７１は、面２の外周縁から無線通信可能距離（例えば３ｃｍ）よりも広い間隔を置いて第１の面２内の内周側に設けられている。この携帯型電子機器１０と同じ構造を有する２つのデバイスの通信面同士を近接させることにより、外部に無線信号が漏れるのを防止することができ、セキュアな状態で近接無線通信を実行することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は近接無線通信を実行する携帯型電子機器および同携帯型電子機器に適用される通信制御方法に関する。

近年、各種ＩＣカード、携帯電話機等においては、近接無線通信が利用され始めている。ユーザは、ＩＣカードまたは携帯電話をホスト装置のリーダ／ライタ部にかざすといった操作を行うだけで、認証処理、課金等のための通信を容易に行うことが出来る。

特許文献１には、近接無線通信のような無線通信機能を有する中継装置が開示されている。この中継装置においては、近接無線通信方式として、通信可能距離が１０ｃｍ以内の通信方式が利用されている。

ところで、最近では、より高速の通信が可能な新たな近接無線通信技術が開発され始めている。このような新たな近接無線通信技術は、認証、課金サービスのみならず、文書データ、画像データ、オーディオデータといったデータファイルを電子機器間で交換するという用途にも適用することが出来る。
特開２００７−８１５０６号公報

認証処理サービス等のための無線通信に要する時間は一瞬（例えば高高数秒）であるが、近接無線通信によってデータファイルを転送する場合においては、無線通信に要する時間は比較的長くなる。例えば、データファイルのデータサイズによっては、そのデータファイルの転送に数分程度の通信時間が要される。

通信時間が長くなるほど、通信中のデータファイルが外部に漏洩したり、あるいは悪意を持つ第三者によって不正にハッキングされたりする危険性が高くなる。

よって、操作性を損なうことなく、セキュアな環境で近接無線通信を実行することができる新たな技術の実現が必要である。

本発明は上述の事情を考慮してなされたものであり、操作性を損なうことなく、セキュアな環境で近接無線通信を実行することができる携帯型電子機器および通信制御方法を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するため、本発明の携帯型電子機器は、第１の面を有する筐体と、前記第１の面に対向して前記筐体内に設けられ、前記第１の面を介して無線信号を外部に出力するアンテナと、前記筐体内に設けられ、前記アンテナから所定の無線通信可能距離内に存在する外部デバイスとの近接無線通信を前記第１の面を介して実行する近接無線通信デバイスとを具備し、前記アンテナは、前記第１の面の外周縁から前記無線通信可能距離よりも広い間隔を置いて前記第１の面内の内周側に設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、操作性を損なうことなく、セキュアな環境で近接無線通信を実行することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る携帯型電子機器の構成が示されている。

この携帯型電子機器１０は、例えば、ＰＤＡ、オーディオ／ビデオプレーヤ、パーソナルコンピュータといった携帯情報端末として実現される。携帯型電子機器１０は、システム制御部１１、メモリ１２、ストレージ１３、入力部１４、液晶表示装置（ＬＣＤ）１５、電源回路１６、および近接無線通信デバイス１７を備える。

システム制御部１１は、携帯型電子機器１０内の各部の動作を制御する。システム制御部１０は、メモリ１２、ストレージデバイス１３、入力部１４、ＬＣＤ１５、電源回路１６、および近接無線通信デバイス１７に接続されている。システム制御部１０は、ＣＰＵ１１１を備えている。

ＣＰＵ１１１は、ストレージデバイス１３からメモリ１２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を実行する。アプリケーションプログラムの中には、近接無線通信デバイス１７を用いてデータ転送を実行する通信制御プログラム、および近接無線通信デバイス１７を制御するドライバプログラム等が含まれている。

ストレージデバイス１３は、例えば、ハードディテスクドライブや不揮発性半導体メモリから構成されている。入力部１４は、ＣＰＵ１１１に与えるべきデータ及び指示を入力するための入力デバイスである。この入力部１４は、例えば、複数のボタンスイッチ、ポインティングデバイス等によって実現されている。

ＬＣＤ１５は、携帯型電子機器１０のディスプレイモニタとして使用される表示装置である。電源回路１６は、ＡＣアダプタ１６３を介して外部から供給される電力、または携帯型電子機器１０内に設けられたバッテリ１６２から供給される電力を用いて、携帯型電子機器１０内の各部に電力を供給する。換言すれば、携帯型電子機器１０は、ＡＣ商用電源のような外部電源、またはバッテリ１６２によって駆動される。ＡＣアダプタ１６３は、携帯型電子機器１０内に設けることも出来る。電源回路１６は、ユーザによる電源スイッチ（Ｐ−ＳＷ）１６１の操作に応じて、携帯型電子機器１０をパワーオンまたはパワーオフする。

近接無線通信デバイス１７は、近接無線通信を実行する。近接無線通信は、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）の一種である。近接無線通信デバイス１７と別の近接無線通信デバイス（外部デバイス）との間の近接無線通信は、ピアツーピア形式で実行される。通信可能距離は例えば３ｃｍである。近接無線通信デバイス１７と別の近接無線通信デバイスとの間の無線接続は、近接無線通信デバイス１７と別の近接無線通信デバイスとの間の距離が通信可能距離（例えば３ｃｍ）以内に接近した場合にのみ可能となる。近接無線通信デバイス１７と別の近接無線通信デバイスとが通信可能距離以内に接近すると、近接無線通信デバイス１７と別の近接無線通信デバイスとの間の接続が確立される。そして、ユーザによって明示的に指定されたデータファイル、または予め決められた同期対象データファイル等のデータ転送が近接無線通信デバイス１７と別の近接無線通信デバイスとの間で実行される。

近接無線通信においては、誘導電界が用いられる。近接無線通信方式としては、例えばTransfer JETを使用し得る。Transfer JETは、UWBを利用した近接無線通信方式であり、高速データ転送を実現することができる。

近接無線通信デバイス１７はアンテナ１７１に接続されている。アンテナ１７１は、誘導電界を用いた無線信号により、外部デバイスに対するデータの送受信を行う。近接無線通信デバイス１７およびアンテナ１７１は、一つのモジュールとして実現し得る。

図２は、本実施形態に係る携帯型電子機器１０の外観を模式的に示す斜視図である。

携帯型電子機器１０は、携帯型電子機器１０のコンポーネントを収容する筐体１を備えている。この筐体１には、図１に示したシステム制御部１１、メモリ１２、ストレージ１３、入力部１４、液晶表示装置（ＬＣＤ）１５、電源回路１６、および近接無線通信デバイス１７等が設けられている。

筐体１は、第１の面２を有している。近接無線通信デバイス１７のアンテナ１７１は、第１の面２に対向して筐体１内に設けられている。アンテナ１７１は、第１の面２を介して無線信号（誘導電界）を外部に出力するように配置されている。近接無線通信デバイス１７は、アンテナ１７１から所定の無線通信可能距離（例えば３ｃｍ）内に存在する外部デバイスとの近接無線通信を第１の面２を介して実行する。第１の面２は、携帯型電子機器１０と外部デバイスとの間の近接無線通信に使用される通信面として機能する。ユーザは、外部デバイスの通信面を携帯型電子機器１０の第１の面２に近接させることにより、あるいは携帯型電子機器１０の第１の面２を外部デバイスの通信面に近接させることにより、外部デバイスと携帯型電子機器１０との間のデータ転送を開始することができる。

本実施形態では、第１の面２以外の他の面を介して無線信号が筐体１の外部に放射されるのを防止するために、アンテナ１７１は、第１の面２の外周縁から無線通信可能距離（３ｃｍ）よりも広い間隔を置いて第１の面２内の内周側に設けられている。第１の面２の上端２ａ，左端２ｂ，下端２ｃ，右端２ｄのいずれからも、アンテナ１７１は、３ｃｍよりも長い距離だけ離れている。距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４のいずれも、３ｃｍよりも長い。距離Ｌ１は上端２ａとアンテナ１７１との間の距離を示している。同様に、距離Ｌ２は左端２ｂとアンテナ１７１との間の距離を示し、距離Ｌ３は下端２ｃとアンテナ１７１との間の距離を示し、距離Ｌ４は右端２ｄとアンテナ１７１との間の距離を示している。このように、本実施形態においては、面２の外周縁とアンテナ１７１との間の最短距離は３ｃｍよりも長く設定されている。

また、距離Ｌ５についても、３ｃｍよりも長く設定してもよい。この距離Ｌ５は、第１の面２に対向する面とアンテナ１７１との間の距離を示している。

図３は、図２のＩ−Ｉ線に沿った筐体１の断面構造の例を示している。

図３においては、所定の隙間を置いて面２に対向する面が面３として示されている。また、筐体１の上面を面６、底面を面７とする。

例えば、面２は筐体１の一側壁として機能し得、面３は筐体１の別の側壁として機能し得る。面６は筐体１の上壁として機能し得、また面７は筐体１の底壁として機能し得る。アンテナ１７１は、面２にほぼ近接した状態で面２に対向している。アンテナ１７１は、面６からの距離がＬ１、面７からの距離がＬ３、面３からの距離がＬ５である位置に配置されている。上述したように、距離Ｌ１、Ｌ３、およびＬ５はいずれも、近接無線通信デバイス１７のアンテナ１７１が別の近接無線通信デバイスと近接無線通信可能な距離である無線通信可能距離よりも大きい。

図３において、近接無線通信デバイス１７は図示されていないが、アンテナ１７１の近くに配置されている。近接無線通信デバイス１７とアンテナ１７１とが一つのモジュールによって実現されている場合には、近接無線通信デバイス１７の配置位置はアンテナ１７１の配置位置と同じになる。

図４は、２つの携帯型電子機器の通信面同士を近接した状態を示している。

図４のデバイスＡ，デバイスＢの各々は、本実施形態の携帯型電子機器１０と同じ構成を有している。デバイスＡとデバイスＢとの間の無線通信は、デバイスＡの通信面２ＡとデバイスＢの通信面２Ｂとが図４に示すように近接された状態で実行される。デバイスＡの通信面２ＡとデバイスＢの通信面２Ｂは例えば同一のサイズを有している。デバイスＡおよびデバイスＢのどちらにおいても、アンテナは通信面の端部から十分に離れた位置に配置されている。したがって、デバイスＡとデバイスＢとの間の無線通信が行われている期間において、その無線信号がデバイスＡ，Ｂ以外の別のデバイスに届くことはない。デバイスＡ，Ｂ間のデータ転送中に、たとえ悪意を持つ者が別の近接無線通信デバイスをデバイスＡ，Ｂに近づけても、転送データを盗むことは出来ない。よって、極めてセキュアな環境でデバイスＡ，Ｂ間の近接無線通信を実行することが出来る。

なお、通信面２Ａと通信面２Ｂは必ずしも同じサイズでなくてもよい。デバイスＡおよびデバイスＢのいずれの通信面においても、アンテナと通信面の端部との間には通信可能距離を超える間隔が設けられている。したがって、デバイスＡおよびデバイスＢの一方のデバイスの通信面が他方のデバイスの通信面よりも狭い場合であっても、一方のデバイスのアンテナと他方のデバイスのアンテナとが近接状態に有る場合、つまりデバイスＡ，Ｂ間の通信が可能な状態においては、デバイスＡ，Ｂ間のデータ転送のための無線信号が外部に漏れることはない。

このようなセキュアな近接無線通信により、暗号等による、プロトコルレベルでのデータ保護を行うことなく、データの漏洩を防止することが出来る。よって、本実施形態の携帯型電子機器１０上で動作するソフトウェア（通信制御プログラム、ドライバプログラム）は転送対象データに対して暗号化を施さないので、近接無線通信デバイス１７は、平文から構成されるデータを外部デバイスに送信する。

ここで、デバイスＡ，Ｂ間で実行される近接無線通信の手順を説明する。

デバイスＡ，Ｂ間の近接無線通信は、例えば、デバイスＡの通信面２ＡとデバイスＢの通信面２Ｂとを近接させた状態、より具体的には通信面２Ａと通信面２Ｂとを接触させた状態で実行される。デバイスＡ，Ｂの一方は接続要求信号を送信する。他方のデバイスは接続要求信号を検出する処理を所定時間間隔毎に実行する。他方のデバイスが一方のデバイスからの接続要求信号を検出することにより、デバイスＡ，Ｂ間の接続を確立することが出来る。

図５は、筐体１の断面構造の別の例を示している。

図５は、アンテナ１７１と面３との間の距離Ｌ５が無線通信可能距離以下である場合を想定している。筐体１の形状およびサイズによっては、通信面である面２とその対向面である面３との間の隙間が狭い場合がある。この場合、距離Ｌ５は無線通信可能距離以下となる。この場合には、図５に示すように、アンテナ１７１からの無線信号が面３を介して外部に放出されるのを防止するシールド部材２０１を配置すればよい。このシールド部材２０１は、例えば、アンテナ１７１と面３との間に配置することができる。

図６には、本実施形態に係る携帯型電子機器１０の実現例が示されている。

図６の携帯型電子機器１０はポータブルコンピュータである。このポータブルコンピュータの筐体１は、薄い箱状のケースを有している。面３が筐体１の上面、面２が筐体１の底面として機能する。上面３上には、ＬＣＤ１１１の表示画面が配置されている。また、上面３上には、入力部１４として機能するボタン群が配置されている。

アンテナ１７１は、底面２に対向して筐体１内に設けられ、底面２を介して無線信号を外部に出力する。つまり、底面２が通信面として機能する。

図７は、図６の筐体１の正面７側から見た筐体１の断面図である。また、図８は図６の筐体１の底面図である。

図７、図８から分かるように、アンテナ１７１は、底面２の外周縁から無線通信可能距離（３ｃｍ）よりも広い間隔を置いて底面２内の内周側に設けられている。底面２の４つの端のいずれからも、アンテナ１７１は、３ｃｍよりも長い距離だけ離れている。距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４のいずれも、３ｃｍよりも長い。アンテナ１７１は、例えば、底面２の中央部に対応する位置に設けても良い。

アンテナ１７１と上面３との間の距離Ｌ５は３ｃｍ以下である。したがって、アンテナ１７１と上面３との間には、シールド部材２０１を設けても良い。

図９は、２つの携帯型電子機器の通信面同士を近接した状態を示している。

図９のデバイスＡ，デバイスＢの各々は、図６の携帯型電子機器１０と同じ構成を有している。デバイスＡとデバイスＢとの間の近接無線通信は、デバイスＡの底面２とデバイスＢの底面２とが図９に示すように近接された状態で実行される。具体的には、デバイスＡとデバイスＢとの間の近接無線通信は、デバイスＡのアンテナ１７１がデバイスＢのアンテナ１７１に近接するように、デバイスＢの底面２上にデバイスＡの底面が設置された状態で実行される。デバイスＡおよびデバイスＢのどちらにおいても、アンテナ１７１は通信面の端部から十分に離れた位置に配置されている。したがって、デバイスＡとデバイスＢとの間の無線通信が行われている期間において、その無線信号がデバイスＡ，Ｂ以外の別のデバイスに届くことはない。

図１０は、近接状態にあるデバイスＡ，Ｂの断面図である。近接状態においては、デバイスＡのアンテナ１７１とデバイスＢのアンテナ１７１とが誘導電界によって結合され、これによってデバイスＡの近接無線通信デバイス１７１とデバイスＢの近接無線通信デバイス１７１との間の無線接続が確立される。

なお、図９では、デバイスＡ，Ｂの底面のサイズが同じであり、且つデバイスＡ，Ｂのいずれのアンテナも底面中央部に配置されている場合を想定して、デバイスＡ，Ｂの底面同士を近接させる場合を例示したが、上述したように、デバイスＡ，Ｂの通信面（底面）のサイズは同一である必要はない。また、アンテナ１７１は通信面の端部から３ｃｍよりも広い間隔を置いて配置されていればよいので、通信面の中央部よりも端部側に偏った位置に配置されていてもよい。

また、上面が通信面として機能するアダプタと、図６の携帯型電子機器１０とを近接させても良い。この場合、アダプタにおいても、アンテナ１７１は、上面の外周縁から無線通信可能距離よりも広い間隔を置いて上面内の内周側に設ければよい。

以上のように、本実施形態によれば、通信面の外周縁から無線通信可能距離よりも広い間隔を置いて通信面内の内周側にアンテナが設置されるので、外部デバイスとの通信中の無線信号が外部に漏れることを防止することが出来る。よって、ユーザは互いのアンテナが近接するようにデバイス同士を近接させると云う簡単な操作を行うだけで、データファイルの転送等を安全に行うことが出来る。

なお、通信面の形状は四角形に限らず、多角形、真円、楕円等のいずれであってもよい。

また本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の一実施形態に係る携帯型電子機器の構成例を示すブロック図。 同実施形態の携帯型電子機器の外観を模式的に示す斜視図。 同実施形態の携帯型電子機器の断面構造の例を示す断面図。 同実施形態の携帯型電子機器によってそれぞれ実現された２つのデバイス間の通信を説明するための図。 同実施形態の携帯型電子機器の他の断面構造の例を示す断面図。 同実施形態の携帯型電子機器から構成されるデバイスの外観を示す斜視図。 図６のデバイスの断面図。 図６のデバイスの底面図。 図６のデバイスと他のデバイスの通信面同士を近接した状態を示す図。 近接状態にある図６のデバイスと他のデバイスの断面図。

符号の説明

２…通信面、１０…携帯型電子機器、１１…システム制御部、１１１…ＣＰＵ、１２…メモリ、１３…ストレージ、１４…入力部、１５…ＬＣＤ、１６…電源回路、１６１…Ｐ−ＳＷ、１６２…バッテリ、１６３…ＡＣアダプタ、１７…近接無線通信デバイス、１７１…アンテナ。

Claims (8)

1. 第１の面を有する筐体と、
   前記第１の面に対向して前記筐体内に設けられ、前記第１の面を介して無線信号を外部に出力するアンテナと、
   前記筐体内に設けられ、前記アンテナから所定の無線通信可能距離内に存在する外部デバイスとの近接無線通信を前記第１の面を介して実行する近接無線通信デバイスとを具備し、
   前記アンテナは、前記第１の面の外周縁から前記無線通信可能距離よりも広い間隔を置いて前記第１の面内の内周側に設けられていることを特徴とする携帯型電子機器。
2. 前記筐体は、所定の隙間を置いて前記第１の面に対向する第２の面を有し、
   前記アンテナと前記第２の面との間の距離は前記無線通信可能距離以下であり、
   前記アンテナからの無線信号が前記第２の面を介して外部に放出されるのを防止するシールド部材をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の携帯型電子機器。
3. 前記シールド部材は、前記アンテナと前記第２の面との間に配置されていることを特徴とする請求項２記載の携帯型電子機器。
4. 前記筐体は、所定の隙間を置いて前記第１の面に対向する第２の面を有し、
   前記アンテナと前記第２の面との間の距離は前記無線通信可能距離よりも長いことを特徴とする請求項１記載の携帯型電子機器。
5. 前記近接無線通信デバイスは、平文から構成されるデータを前記外部デバイスに送信することを特徴とする請求項１記載の携帯型電子機器。
6. 表示画面が配置された上面と、底面とを有する筐体と、
   前記底面に対向して前記筐体内に設けられ、前記底面を介して無線信号を外部に出力するアンテナと、
   前記筐体内に設けられ、前記アンテナから所定の無線通信可能距離内に存在する外部デバイスとの近接無線通信を前記底面を介して実行する近接無線通信デバイスとを具備し、
   前記アンテナは、前記底面の外周縁から前記無線通信可能距離よりも広い間隔を置いて前記底面の内周側に設けられていることを特徴とする携帯型電子機器。
7. 前記アンテナと前記上面との間の距離は前記無線通信可能距離以下であり、
   前記アンテナからの無線信号が前記上面を介して外部に放出されるのを防止するシールド部材をさらに具備することを特徴とする請求項６記載の携帯型電子機器。
8. 第１の面を有する第１の筐体と、前記第１の筐体内に設けられた第１の近接無線通信デバイスと、前記第１の面の外周縁から前記第１の近接無線通信デバイスの無線通信可能距離よりも広い間隔を置いて前記第１の面内の内周側に設けられた第１のアンテナとを含む第１の携帯型電子機器と、第２の面を有する第１の筐体と、前記第２の筐体内に設けられた第２の近接無線通信デバイスと、前記第２の面の外周縁から前記第２の近接無線通信デバイスの無線通信可能距離よりも広い間隔を置いて前記第２の面内の内周側に設けられた第２のアンテナとを含む第２の携帯型電子機器との間の近接無線通信を制御する通信制御方法であって、
   前記第１の携帯型電子機器の前記第１の面と前記携帯型電子機器の前記第２の面とが近接された状態で、前記第１の近接無線通信デバイスおよび前記第２の近接無線通信デバイスの一方から他方に接続要求信号を送信し、前記第１の近接無線通信デバイスおよび前記第２の近接無線通信デバイスの他方が前記接続要求信号を検出することによって、前記第１の近接無線通信デバイスと前記第２の近接無線通信デバイスとの間の接続を確立することを特徴とする通信制御方法。

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