JP2016111665A - 無線通信装置、無線通信方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】処理が重くならず安全性の高い無線通信を行う。【解決手段】マスター端末１００は、ランダムな時間間隔でスピーカ１３０から同期信号である音波をスレーブ端末に発信する。スレーブ端末は、マイクで同期信号である音波を取得すると即座に応答信号を無線通信によりマスター端末１００に発信する。マスター端末１００は、スレーブ端末から発信された端末ＩＤと応答信号とを取得する。マスター端末１００は、応答信号を複数回取得し、同期信号を発信した時間間隔と応答信号を取得した時間間隔とが一致するか判定する。マスター端末１００は、応答信号の時間間隔と応答信号の時間間隔が一致すると判定した場合、同期信号の時間間隔と一致する時間間隔の応答信号を発信したスレーブ端末を無線通信の接続対象と認識する。同期信号の時間間隔と一致しない時間間隔の応答信号を発信したスレーブ端末を無線通信の接続対象から除外する。【選択図】図２

Description

本発明は、無線通信装置、無線通信方法及びプログラムに関する。

Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）に代表される電波を用いる近距離無線通信において、マスター（無線通信装置）は、スレーブ（他の無線通信装置）とペアリングすると、マスターとスレーブとは接続を確立し、互いに情報通信できる。

スレーブがマスターから離れた場所（例えば、部屋の外など）にあったとしても、通信圏内であれば、スレーブはマスターと接続を確立し、情報通信できる。しかし、マスターの近隣（例えば部屋の中など）に存在するスレーブに限定して、マスターとの情報通信を許可したい場合があり、マスターの近隣に存在するスレーブに限定して接続を許可する無線通信装置が望まれている。

スレーブが、音の届く範囲に存在するマスターとペアリングできる無線通信のペアリング方法が、特許文献１に開示されている。具体的には、スレーブが、ＰＩＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｎｕｍｂｅｒ）を音響信号に含めてマスターに送信する。マスターは、受信した音響信号からＰＩＮを抽出する。次に、マスターは、このＰＩＮを受け付けることによりスレーブをペアリングし、接続を確立する。

特開２０１２−５０７９１６号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたペアリング方法では、音響信号からＰＩＮを抽出しなくてはいけないため、処理が重くなってしまう。

そこで、本発明は、上記のような事情に鑑みなされたものであり、処理が重くならず安全性の高い無線通信を行う無線通信装置、無線通信方法及びプログラムを提供することを目的とする。

本発明の目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る無線通信装置は、
同期信号を複数回発信する発信手段と、
前記同期信号を取得した他の無線通信装置が発信した応答信号を取得する取得手段と、
前記同期信号を発信した時間間隔と前記応答信号を取得した時間間隔とを比較する比較手段と、
前記比較手段が比較した結果に基づいて、前記他の無線通信装置を接続対象として認識する接続対象認識手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、処理が重くならず安全性の高い無線通信を行うことができる。

本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係るマスター端末の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係るスレーブ端末の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係る接続対象検出処理のフローチャートを示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る接続対象更新処理のフローチャートを示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る同期信号の送信時間リストを示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る応答待ち時間リストを示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る応答信号の受信時間リストを示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る同期信号の時間間隔と応答信号の時間間隔とそれらの差の絶対値との第１のテーブルを示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る同期信号の時間間隔と応答信号の時間間隔とそれらの差の絶対値との第２のテーブルを示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る同期信号応答処理のフローチャートを示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る応答信号に含まれるデータを示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る無線通信のシーケンスを示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係るマスター端末の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施の形態に係るスレーブ端末の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施の形態に係る接続対象検出処理のフローチャートを示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る接続対象更新処理のフローチャートを示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る同期信号応答処理のフローチャートを示す図である。

以下、本発明を実施するための形態に係る無線通信装置を、図面を参照して説明する。なお、図中同一又は相当する部分は同一符号を付す。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。図１の構成例において、無線通信システム１は、無線通信装置であるマスター端末１００と、無線通信装置であるスレーブ端末２００とから構成される。マスター端末１００と複数のスレーブ端末２００ａ〜２００ｃとは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）と呼ばれる近距離無線通信規格に基づいて、互いに無線通信を行う。

マスター端末１００は、デスクトップ型又はノート型のパーソナルコンピュータなどである。一方、スレーブ端末２００ａ〜２００ｃは、スマートフォン、タブレット型パーソナルコンピュータなどである。なお、各スレーブ端末２００ａ〜２００ｃを特段区別する必要がない場合は、まとめてスレーブ端末２００と称して以下説明する。

マスター端末１００がスレーブ端末２００と互いに無線通信を行うためには、スレーブ端末２００を接続対象として認識し、接続対象として認識したスレーブ端末２００との間で接続（ペアリング）を確立する必要がある。マスター端末１００は、同期信号の音波が到達する時差を利用し、離れた位置にあるスレーブ端末２００は接続対象から除外し、近隣にあるスレーブ端末２００のみを接続対象として認識することができる。

マスター端末１００は、ランダムな時間間隔で同期信号である音波をスレーブ端末２００に送信（発信）する。同期信号は、スレーブ端末２００に応答信号を送信するタイミングを伝達するために送信される信号である。つぎに、スレーブ端末２００は、同期信号である音波を受信（取得）すると即座に応答信号を無線通信によりマスター端末１００に送信する。マスター端末１００は、同期信号を送信してから次の同期信号を送信するまでスレーブ端末２００から送信された応答信号を受信する。マスター端末１００は、同期信号を送信する時間間隔が短くても、距離Ｒより近い場所にあるスレーブ端末２００ａ及び２００ｃからの応答信号を漏れなく受信できる。一方、距離Ｒより離れた場所にあるスレーブ端末２００ｂに音波が到達するまでに時間がかかるため、マスター端末１００は、同期信号を送信する時間間隔が短いと、遠くにあるスレーブ端末２００ｂからの応答信号を受信できない。

マスター端末１００は、スレーブ端末２００毎に応答信号を受信すると、スレーブ端末２００毎に同期信号を送信した時間間隔と、応答信号を受信した時間間隔と、が一致するか判定する。マスター端末１００は、距離Ｒより近い場所にあるスレーブ端末２００ａ及び２００ｃからの応答信号は漏れなく受信しているため、スレーブ端末２００ａ及び２００ｃからの応答信号の時間間隔と同期信号の時間間隔は一致する。一方、マスター端末１００は、距離Ｒより離れた位置にあるスレーブ端末２００ｂからの応答信号の受信に漏れがあるため、スレーブ端末２００ｂからの応答信号の時間間隔と同期信号の時間間隔は一致しない。マスター端末１００は、同期信号の時間間隔と応答信号の時間間隔とが一致しないスレーブ端末２００ｂを接続対象から除外し、一致する近隣のスレーブ端末２００ａ及び２００ｃを接続対象として認識する。また、スレーブ端末２００ｂがマスター端末から距離Ｒ以内の近隣に近づき同期信号の時間間隔と応答信号の時間間隔とが一致するようになった場合は、マスター端末１００は、スレーブ端末２００ｂを接続対象として認識する。また、スレーブ端末２００ａ又は／及び２００ｃがマスター端末１００から距離Ｒより離れ同期信号の時間間隔と応答信号の時間間隔とが一致しないようになった場合は、マスター端末１００は、距離Ｒより離れたスレーブ端末２００ａ又は／及び２００ｃを接続対象から除外する。この結果、マスター端末１００は、距離Ｒより近い距離のスレーブ端末２００のみを接続対象として認識する。また、マスター端末１００は、同期信号をランダムな時間間隔で送信しているため、同期信号を受信できない場所にあるスレーブ端末が同期信号を受信せずに応答信号を送信した場合、同期信号の時間間隔と応答信号の時間間隔は一致しないため、このスレーブ端末は接続対象から除外される。以下では、この実施の形態に係るマスター端末１００の構成について説明する。

マスター端末１００は、図２に示すように、制御部１１０と、無線通信部１２０と、アンテナ１２１、スピーカ１３０と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１４０と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１５０と、表示部１６０と、操作部１７０と、タイマ１８０とを備える。

制御部１１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等によって構成される。制御部１１０は、ＲＯＭ１４０に記憶されたプログラム（例えば、後述する同期信号を送信する処理や応答信号の受信処理などを実現するためのプログラム）に従ってソフトウエア処理を実行することにより、マスター端末１００が具備する機能を実現する。制御部１１０は、このような構成により、同期信号発信部１１１と、乱数発生部１１２、応答信号取得部１１３と、時間間隔判定部１１４と、接続対象更新部１１５と、して機能する。

同期信号発信部１１１は、音波である同期信号をスピーカ１３０からスレーブ端末２００に送信し、タイマ１８０が０．００１秒単位で測定した同期信号の送信時間をＲＡＭ１５０の同期信号の送信時間リストに格納する。乱数発生部１１２は、ランダムな値を発生し、発生した値に基づいてスレーブ端末２００からの応答信号を受信する応答待ち時間Ｗを決定する。応答待ち時間Ｗの範囲は、Ｗｍｉｎ≦Ｗ≦Ｗｍａｘである。Ｗｍｉｎの値は、特に限定されないが、マスター端末１００からユーザが接続したい距離の範囲にあるスレーブ端末２００に音波が到達する時間に基づいて決定される。例えば、音波の速度を３４０（ｍ／ｓ）、マスター端末１００からユーザが接続したい範囲にあるスレーブ端末２００までの距離をＲ（ｍ）、スレーブ端末２００が同期信号を受信してから応答信号を送信するまでの時間をＤ（ｓ）とすると、Ｗｍｉｎ＝Ｒ／３４０＋Ｄ（ｓ）である。例えば、Ｒ＝１０（ｍ）、Ｄ＝０．０２（ｓ）とすると、Ｗｍｉｎ＝０．０５（ｓ）である。Ｗｍａｘの値は、特に限定されないが、例えば、Ｗｍａｘ＝５０×Ｗｍｉｎとすることができる。

応答信号取得部１１３は、アンテナ１２１を介して無線通信部１２０が受信した応答信号を取得する。取得した応答信号を何れのスレーブ端末２００から送信されたか応答信号に含まれる端末ＩＤに基づいて識別する。何れのスレーブ端末２００から送信された応答信号であるか識別する端末ＩＤの情報と、タイマ１８０が０．００１秒単位で測定した応答信号の受信時間とをＲＡＭ１５０の応答信号の受信リストに格納する。

時間間隔判定部１１４は、スレーブ端末２００毎に同期信号を送信した時間間隔と応答信号を受信した時間間隔を比較し、誤差範囲内であれば一致すると判定する。誤差範囲は、特に限定されないが、マスター端末１００等の性能やＷｍｉｎの値などによって定められ、例えば、０．０３（ｓ）とすることができる。

接続対象更新部１１５は、時間間隔判定部１１４が同期信号の送信時間の時間間隔と応答信号の受信時間の時間間隔とが一致すると判定した場合、同期信号と応答信号の時間間隔が一致するスレーブ端末２００を接続対象として認識する。接続対象更新部１１５は、ユーザの操作を受け付けることにより、接続対象として認識したスレーブ端末２００と無線通信の接続を確立するか、または、自動的に接続対象として認識したスレーブ端末２００と無線通信の接続を確立する。同期信号の時間間隔と応答信号の時間間隔とが一致しないと判定した場合、同期信号と応答信号の時間間隔が一致しないスレーブ端末２００を接続対象から除外する。

無線通信部１２０は、例えば、無線周波数（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）回路やベースバンド（ＢＢ：Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ）回路等から構成される。無線通信部１２０は、アンテナ１２１を介して、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈに基づく無線信号の送信及び受信を行う。

スピーカ１３０は、同期信号を音波により送信する。スピーカ１３０から送信される音波は、特に限定されず、例えば超音波である。

ＲＯＭ１４０は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリから構成され、上述したように制御部１１０が各種機能を実現するためのプログラムやデータを記憶する。ＲＡＭ１５０は、揮発性メモリから構成され、制御部１１０が各種処理を行うためのプログラムを記憶するための作業領域として用いられる。

表示部１６０は、液晶ディスプレイ等から構成され、制御部１１０から伝達された情報を表示する。操作部１７０は、タッチパネル、キーボード、ボタン、ポインティングデバイス等の、ユーザの操作を受け付ける操作受け付け装置と、操作受け付け装置が受け付けた操作の情報を制御部１１０に伝達する伝達部と、から構成され、ユーザの操作内容をマスター端末１００に入力するために用いられる。

タイマ１８０は、実際の時間を１０００分の１秒の精度で計測可能なタイマであり、同期信号の送信時間や応答信号の受信時間を計測する。

図３に示すスレーブ端末２００は、制御部２１０と、無線通信部２２０と、アンテナ２２１、マイク２３０と、ＲＯＭ２４０と、ＲＡＭ２５０と、表示部２６０と、操作部２７０と、を備える。

制御部２１０は、ＣＰＵによって構成される。制御部２１０は、ＲＯＭ２４０に記憶されたプログラム（例えば、後述する同期信号を受信する処理を実現するためのプログラム）に従ってソフトウエア処理を実行することにより、スレーブ端末２００が具備する各機能を実現する。制御部２１０は、このような構成により、同期信号取得部２１１と、同期信号判定部２１２と、応答信号発信部２１３、として機能する。

同期信号取得部２１１は、マイク２３０を介して入力された音波を取得する。
同期信号判定部２１２は、同期信号取得部２１１が受信した音波にマスター端末１００から送信された同期信号が含まれているか判定する。

応答信号発信部２１３は、同期信号判定部２１２が同期信号を含んでいると判定した場合、即座に応答信号を無線通信部２２０からアンテナ２２１を介して、無線通信によりマスター端末１００に送信する。

無線通信部２２０は、無線周波数回路やベースバンド回路等を用いて構成される。無線通信部２２０は、アンテナ２２１を介して、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈに基づく無線信号の送信及び受信を行う。

マイク２３０は、マスター端末１００のスピーカ１３０から音波で送信される同期信号を受信し、電気信号に変換する。

ＲＯＭ２４０は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリから構成され、制御部２１０が各種機能を実現するためのプログラム、データや自端末の端末ＩＤを記憶する。ＲＡＭ２５０は、揮発性メモリから構成され、制御部２１０が各種処理を行うためのデータを記憶するための作業領域として用いられる。

ここで、マスター端末１００がスレーブ端末２００を接続対象として認識する前提となる処理である接続対象検出処理１を、図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。

マスター端末１００は、起動と同時に又はユーザの操作に応じて接続対象検出処理１を開始する。同期信号発信部１１１は、スピーカ１３０からスレーブ端末２００に同期信号である音波を送信し、同期信号を送信した時間を図６に示す同期信号の送信時間リストに格納する（ステップＳ１０１）。マスター端末１００は、乱数発生部１１２が発生したランダムな値に基づいて応答待ち時間Ｗを決定する（ステップＳ１０２）。マスター端末１００は、応答待ち時間Ｗを図７に示す応答待ち時間Ｗリストに格納する（ステップＳ１０３）。

つぎに、同期信号の送信時間リストに格納された最新の送信時間から応答待ち時間Ｗリストに格納された最新の応答待ち時間Ｗが経過しているか判定する（ステップＳ１０４）。具体的には、例えば、図６に示す最新の同期信号の送信時間である１２：３０：２５．０４２７から図７に示す最新の応答待ち時間である０．０２１０が経過していないか判定する。応答待ち時間を経過していないと判定した場合（ステップＳ１０４；Ｎｏ）、マスター端末１００は、以下の処理を行う。

応答信号取得部１１３は、応答待ち時間Ｗの間、スレーブ端末２００から無線通信部１２０に送信された応答信号を何れのスレーブ端末２００から送信されたか識別して受信する（ステップＳ１０５）。つぎに応答信号を受信したか判定する（ステップＳ１０６）。応答信号を受信しなかった場合（ステップＳ１０６；ＮＯ）、ステップＳ１０４の処理に戻る。応答信号を受信した場合（ステップＳ１０６；ＹＥＳ）、何れのスレーブ端末２００から送信されたか識別する情報（端末ＩＤ）と応答信号の受信時間とを図８に示す応答信号の受信時間リストに格納する（ステップＳ１０７）。この後、ステップＳ１０４の処理に戻る。このように、応答待ち時間が経過するまでステップＳ１０４〜Ｓ１０７の処理をループする。

応答待ち時間を経過していると判定した場合（ステップＳ１０４；ＹＥＳ）、マスター端末１００が、同期信号をＮ回以上送信したか判定する（ステップＳ１０８）。同期信号をＮ回以上送信した場合（ステップＳ１０８；ＹＥＳ）、マスター端末１００は、応答信号を送信したスレーブ端末２００を接続対象とするか判定する接続対象更新処理を行う（ステップＳ１０９）。同期信号をＮ回以上送信していない場合（ステップＳ１０８；ＮＯ）、ステップＳ１０１に戻る。このように、同期信号をＮ回以上送信するまでステップＳ１０１〜Ｓ１０７の処理をループする。

つぎに、接続対象更新処理１を、図５に示すフローチャートを参照しながら説明する。まず、すべてのスレーブ端末２００について同期信号の時間間隔と応答信号の時間間隔とを比較して一定の誤差範囲内であるか判定済みであるか判定する（ステップＳ２０１）。すべてのスレーブ端末２００について判定済みでない場合（ステップＳ２０１；ＮＯ）、マスター端末１００は、判定済みでないスレーブ端末２００の端末ＩＤをセットする（ステップＳ２０２）。判定済みでないスレーブ端末２００が複数ある場合は、そのうちの一つを任意に選択して端末ＩＤをセットする。つぎに、マスター端末１００は、この端末ＩＤの応答信号の受信時間を抽出する（ステップＳ２０３）。マスター端末１００は、図９に示すように過去Ｎ回分の抽出した端末ＩＤの応答信号の受信時間の時間間隔と、過去Ｎ回分の同期信号の時間間隔と、の差の絶対値を求める（ステップＳ２０４）。Ｎの値は、特に限定されないが、Ｎ＝８とすることができる。マスター端末１００は、同期信号の送信時間の時間間隔と応答信号の受信時間の時間間隔との差の絶対値が全て一定の値以下（誤差範囲）であるか判定する（ステップＳ２０５）。ここでは、誤差範囲を０．０３（ｓ）とする。図９に示す時間間隔の差の絶対値は、全て０．０３（ｓ）以下であるので、一定の誤差範囲で一致していると判定される。なお、ステップＳ２０５では、同期信号の時間間隔と応答信号の時間間隔との差の絶対値の平均が一定の誤差範囲であるか判定してもよい。

同期信号の時間間隔と応答信号の時間間隔とが誤差範囲で一致している場合、（ステップＳ２０５；ＹＥＳ）、マスター端末１００は、送信時間の時間間隔と応答時間の時間間隔が一致しているスレーブ端末２００を接続対象として認識する。接続対象として認識したスレーブ端末２００の端末ＩＤを接続対象ＩＤリストに格納する。マスター端末１００は、このスレーブ端末２００の端末ＩＤを表示しユーザの操作を受け付けることにより、又は自動的に、スレーブ端末２００と接続を確立する。この後、ステップＳ２０１に戻る。

一方、ステップＳ２０５に戻って、別の例として図１０に示す時間間隔の差の絶対値は、７番目と８番目とが一定の値（誤差範囲）０．０３（ｓ）を超えているため、一定の誤差範囲で一致していないと判定される。同期信号の時間間隔と応答信号の時間間隔とが誤差範囲で一致していない場合、（ステップＳ２０５；ＮＯ）、誤差範囲に収まっていないスレーブ端末２００を接続対象から除外する（ステップＳ２０７）。誤差範囲に収まっていないスレーブ端末２００がマスター端末１００と接続している場合、このスレーブ端末２００との接続を遮断する。この後、この端末ＩＤを接続対象ＩＤリストから除外し、ステップＳ２０１に戻る。

すべてのスレーブ端末ＩＤについて同期信号の時間間隔と応答信号の時間間隔とが一致しているか判定済みである場合（ステップＳ２０１；ＹＥＳ）、接続対象更新処理を終了する。この処理を繰り返すことでマスター端末１００は近隣のスレーブ端末２００のみを接続対象とする。

つぎに、スレーブ端末２００が、マスター端末１００との間で接続を確立するために行う同期信号応答処理１を、図１１に示すフローチャートを参照しながら説明する。スレーブ端末２００は、起動と同時に又はユーザの操作に応じて音波を受信する処理を開始する。まず、同期信号取得部２１１が、マイク２３０を介して音波を受信する（ステップＳ３０１）。

つぎに、同期信号判定部２１２は、ステップＳ３０１で受信した音波が同期信号であるか判定する（ステップＳ３０２）。

音波が同期信号であると判定した場合（ステップＳ３０２；ＹＥＳ）、応答信号発信部２１３は、無線通信部２２０からマスター端末１００に自端末の端末ＩＤを含む応答信号を即座に送信し（ステップＳ３０３）、終了する。応答信号は、図１２に示すように端末ＩＤの情報と応答信号である旨の情報を含む。音波が同期信号でないと判定した場合（ステップＳ３０２；ＮＯ）、終了する。マスター端末１００が近隣にある場合、この処理を繰り返すことでスレーブ端末２００は、接続を確立できる。

つぎに、本実施の形態のマスター端末１００が実施する処理を、具体例に基づいて図１３のシーケンス図を参照しながら説明する。マスター端末１００と、スレーブ端末２００ａ及び２００ｂと、の無線通信のシーケンスを図１３に示す。本実施の形態では、マスター端末１００は、近い距離にあるスレーブ端末２００のみを接続対象として認識し、遠い距離にあるスレーブ端末２００を接続対象から除外することができる。

マスター端末１００からスレーブ端末２００ａまでの距離は、マスター端末１００からスレーブ端末２００ｂまでの距離より短い。また、この図１３の例では前提としてマスター端末１００は、過去３回分のスレーブ端末２００からの応答信号の時間間隔と同期信号の時間間隔とを比較し誤差範囲で一致していると判定すると、一致するスレーブ端末２００を接続対象と認識する。

同期信号１乃至４は、マスター端末１００から送信される同期信号の音波である。同期信号１乃至４を特段区別する必要がない場合は、まとめて同期信号と称して以下説明する。応答信号ａ１乃至ａ３、ｂ１乃至ｂ３は、スレーブ端末２００ａ、２００ｂからマスター端末１００に送信される応答信号である。応答信号ａ１乃至ａ３、ｂ１乃至ｂ３を特段区別する必要がない場合は、まとめて応答信号と称して以下説明する。

マスター端末１００は、同期信号１を音波でスレーブ端末２００ａと２００ｂとに送信し、同期信号の送信時間を同期信号の送信時間リストに格納する（図４；ステップＳ１０１）。同期信号１乃至４を示す矢印が斜めになっているのは、同期信号が音波で送信されていることにより、離れた距離には遅れて到達するからである。近くにあるスレーブ端末２００ａが先に同期信号を受信し、遠くにあるスレーブ端末２００ｂはスレーブ端末２００ａより遅く同期信号を受信する（図１１；ステップＳ３０１）。

同期信号１を受信したスレーブ端末２００ａは、応答信号ａ１をマスター端末１００に送信する（図１１；ステップＳ３０３）。同様に、同期信号１を受信したスレーブ端末２００ｂは、応答信号ｂ１をマスター端末１００に送信する（図１１；ステップＳ３０３）。

応答信号ａ１及び応答信号ｂ１は、応答待ち時間Ｗ１内にマスター端末１００に到達したため、マスター端末１００は応答信号ａ１及び応答信号ｂ１を受信する（図４；ステップＳ１０５）。マスター端末１００は、受信した応答信号ａ１の受信時間及びスレーブ端末２００ａの端末ＩＤと、応答信号ｂ１の受信時間及びスレーブ端末２００ｂの端末ＩＤと、を応答信号の受信時間リストに格納する（図４；ステップＳ１０７）。

次に、応答待ち時間Ｗの値を小さくした場合について説明する。応答待ち時間Ｗ２は応答待ち時間Ｗ１より短い時間である。マスター端末１００が、同期信号２を音波でスレーブ端末２００ａと２００ｂとに送信する（図４；ステップＳ１０１）。遠くにあるスレーブ端末２００ｂは、スレーブ端末２００ａより後に同期信号を受信する。

同期信号２を受信したスレーブ端末２００ａは、応答信号ａ２をマスター端末１００に送信する（図１１；ステップＳ３０３）。同期信号２を受信したスレーブ端末２００ｂは、応答信号ｂ２をマスター端末１００に送信する（図１１；ステップＳ３０３）。

応答信号ａ２は、応答待ち時間Ｗ２内にマスター端末１００に到達するため、マスター端末１００は応答信号ａ２を受信する（図４；ステップＳ１０５）。一方、応答信号ｂ２は応答信号ａ２より遅れて送信されるため、応答信号ｂ２は応答待ち時間Ｗ２内にマスター端末１００に到達せず、マスター端末１００は、応答信号ｂ２を受信しない。マスター端末１００は、受信した応答信号ａ２の受信時間とスレーブ端末２００ａの端末ＩＤのみを応答信号リストに格納する（図４；ステップＳ１０７）。

つぎに、マスター端末１００は、同期信号３をスレーブ端末２００ａと２００ｂとに送信する（図１１；ステップＳ３０３）。同期信号３の応答待ち時間Ｗは、同期信号１と同様に短くないため、マスター端末１００は、スレーブ端末２００ａと２００ｂとから応答信号ａ３とｂ３とを受信する（図４；ステップＳ１０５）。マスター端末１００は、受信した応答信号ａ３の受信時間及びスレーブ端末２００ａの端末ＩＤと、応答信号ｂ３の受信時間及びスレーブ端末２００ｂの端末ＩＤと、を応答信号の受信時間リストに格納する（図４；ステップＳ１０７）。以後、上述のようにマスター端末１００は、同期信号をランダムな時間間隔で送信し、応答待ち時間Ｗにスレーブ端末２００からの応答信号を受信する。つぎに、マスター端末１００が応答信号３を送信した後実行する接続対象更新処理について説明する。

マスター端末１００は、同期信号の時間間隔とスレーブ端末２００ａからの過去３回分の応答信号の時間間隔との差の絶対値を求め（図５；ステップＳ２０４）、一定の誤差範囲であるか判定する（図５；ステップＳ２０５）。マスター端末１００から送信された過去３回の同期信号は、同期信号１、２および３である。応答待ち時間Ｗごとに同期信号を送信しているため、同期信号１と同期信号２との時間間隔はＷ１、同期信号２と同期信号３の時間間隔はＷ２となる。スレーブ端末２００ａの応答信号の受信時間リストに格納された過去３回の応答信号は、応答信号ａ１、ａ２、ａ３である。過去３回分の応答信号の時間間隔は、応答信号ａ１とａ２との時間間隔と、応答信号ａ２とａ３との時間間隔とである。スレーブ端末は同期信号を受信すると即座に応答信号を送信しているため、応答信号ａ１とａ２との時間間隔はＷ１と、応答信号ａ２とａ３との時間間隔はＷ２と誤差範囲で一致する。

同様に、マスター端末１００は、同期信号の時間間隔とスレーブ端末２００ｂからの応答信号の時間間隔との差の絶対値を求め（図５；ステップＳ２０４）、一定の誤差範囲であるか判定する（図５；ステップＳ２０５）。マスター端末１００は応答待ち時間Ｗごとに同期信号を送信しているため、同期信号１と同期信号２との送信時間の時間間隔はＷ１、同期信号２と同期信号３の時間間隔はＷ２となる。スレーブ端末２００ａの応答信号の受信時間リストに格納された過去３回の応答信号は、応答信号ｂ０、ｂ１、ｂ３である。応答信号ｂ０は、同期信号１より前に送信された同期信号０に対する応答信号である。また、応答信号ｂ２は応答待ち時間Ｗまでにマスター端末１００が受信できなかったために応答信号の受信時間リストに格納されていない。過去３回分の応答信号の時間間隔は、応答信号ｂ０とｂ１との時間間隔と、応答信号ｂ１とｂ３との時間間隔とである。応答信号ｂ０とｂ１の時間間隔はＷ１と誤差範囲で一致するか不明であり、応答信号ｂ１とｂ３との時間間隔はおおよそＷ１＋Ｗ２であり、Ｗ２とは誤差範囲で一致しない。

マスター端末１００は、同期信号の時間間隔と応答信号の時間間隔とが誤差範囲で一致するスレーブ端末２００ａを接続対象として認識し、接続を確立する。一方、マスター端末１００は、同期信号の時間間隔と応答信号の時間間隔とが誤差範囲で一致しないスレーブ端末２００ｂを接続対象から除外する。

応答待ち時間Ｗと、マスター端末１００とスレーブ端末２００との間の距離と、の関係について説明する。音波の速度を３４０（ｍ／ｓ）、マスター端末１００とスレーブ端末２００との間の距離をＲ（ｍ）とする。また、スレーブ端末２００が同期信号を受信してから応答信号を送信するまでの時間をＤ（ｓ）とする。マスター端末１００から送信された音波がスレーブ端末２００に到達する時間は、Ｒ／３４０（ｓ）である。マスター端末から同期信号が送信されてからスレーブ端末２００が応答信号を送信する時間Ｔは、Ｒ／３４０＋Ｄ（ｓ）である。本実施の形態では、応答信号は電波を用いて送信しているため、応答信号がスレーブ端末２００からマスター端末１００に到達する時間は無視する。

Ｒ／３４０＋Ｄ（ｓ）が応答待ち時間Ｗ以下である場合、マスター端末１００は、応答待ち時間Ｗ内に応答信号を受信することができる。これに対して、Ｒ／３４０＋Ｄ（ｓ）が応答待ち時間Ｗより大きい場合、マスター端末１００は、応答待ち時間Ｗ内に応答信号を受信することができない。したがって、Ｒ≦３４０（Ｗ−Ｄ）である場合、マスター端末１００は、スレーブ端末２００からの応答信号を応答待ち時間Ｗ内に受信することができる。これに対して、Ｒ＞３４０（Ｗ−Ｄ）である場合、マスター端末１００は、スレーブ端末２００からの応答信号を応答待ち時間Ｗ内に受信することができない。

例えば、応答待ち時間Ｗの最小時間Ｗｍｉｎを０．０５（ｓ）とし、スレーブ端末２００が同期信号を受信してから応答信号を送信するまでの時間Ｄを０．０２（ｓ）とすると、Ｒ≦１０．２（ｍ）である場合、マスター端末１００は、スレーブ端末２００からの応答信号を応答待ち時間Ｗｍｉｎ内に受信することができる。これに対して、Ｒ＞１０．２（ｍ）である場合、マスター端末１００は、スレーブ端末２００からの応答信号を応答待ち時間Ｗｍｉｎ内に受信することができない。このように、最小時間Ｗｍｉｎを十分短い時間間隔に設定することで、応答待ち時間Ｗが最小時間Ｗｍｉｎである場合、マスター端末１００の近隣にあるスレーブ端末２００のみの応答信号を受信するように調整することができる。

上述のように、マスター端末１００は、スレーブ端末２００ａから応答信号ａ１〜ａ３を応答待ち時間Ｗ内に受信し、応答信号の受信時間等を応答信号の受信時間リストに格納する。スレーブ端末２００ａはマスター端末１００の近隣にあるため、マスター端末１００は応答待ち時間Ｗが短くても、スレーブ端末２００ａから応答信号を受信することができる。このように、マスター端末１００が、連続するＮ回以上の同期信号に対してスレーブ端末２００ａからの応答信号を漏れなく応答待ち時間Ｗに受信できた場合、応答信号の受信時間等を応答信号リストに格納でき、同期信号の送信時間の時間間隔と応答信号の受信時間の時間間隔とを比較すると誤差範囲で一致する。

これに対して、スレーブ端末２００ｂは、マスター端末１００の近隣にないため、マスター端末１００からスレーブ端末２００ｂに同期信号が到達するのに時間がかかる。このため、スレーブ端末２００ｂからマスター端末１００に応答信号を送信する時間も遅れる。応答待ち時間ＷがＷ２のように短い場合、マスター端末１００はスレーブ端末２００ｂからの応答信号を応答待ち時間Ｗ内に受信できない。このため、マスター端末１００は、Ｗ２のように短い応答待ち時間Ｗを含む場合、連続するＮ回以上の同期信号に対してスレーブ端末２００ｂからの応答信号の受信に漏れが生ずる。このため、スレーブ端末２００ｂからの応答信号の受信時間の時間間隔は、同期信号の送信時間の時間間隔と誤差範囲内で一致しない。

スレーブ端末２００ａからの応答信号の時間間隔が同期信号の時間間隔と誤差範囲で一致すると、マスター端末１００は、スレーブ端末２００ａがすでに接続されていない場合は、マスター端末１００は、スレーブ端末２００ａを接続対象と認識し、接続を確立する。その後、スレーブ端末２００ａの端末ＩＤを接続対象ＩＤに追加する。これに対して、スレーブ端末２００ｂからの応答信号の時間間隔は同期信号の時間間隔と誤差範囲で一致しないため、マスター端末１００は、スレーブ端末２００ｂと接続を接続対象としない。

応答待ち時間Ｗの最小時間Ｗｍｉｎを例えば０．０５ｓのように十分短い時間間隔に設定し、応答待ち時間ＷがＷｍｉｎになる確率をＮ回のうち１回以上とすることで、マスター端末１００は、近隣にあるスレーブ端末２００ａとマスター端末１００から離れた場所にあるスレーブ端末２００ｂを区別し、マスター端末１００の近隣にあるスレーブ端末２００ａのみを選択して接続対象と認識し、その接続対象と接続を確立することができる。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システム２について図面を参照しながら説明する。なお、第１の実施の形態と同一の構成には同一番号を付し、詳しい説明は省略する。

図１４は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システム２の構成を示す図である。図１４の構成例において、無線通信システム２は、無線通信装置であるマスター端末１００と、無線通信装置であるスレーブ端末２００ａ、２００ｂとから構成される。マスター端末１００と複数のスレーブ端末２００ａ、２００ｂとは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈと呼ばれる近距離無線通信規格に基づいて、互いに無線通信を行う。

マスター端末１００は、例えば、スマートフォン、タブレット型パーソナルコンピュータである。一方、スレーブ端末２００ａ、２００ｂは、例えば、腕時計型端末などのウエアラブル端末である。なお、各スレーブ端末２００ａ、２００ｂを特段区別する必要がない場合は、まとめてスレーブ端末２００と称して以下説明する。

第１の実施の形態では、マスター端末１００は、同期信号としての音波をスレーブ端末２００に送信する。スレーブ端末２００は、マイクで音波を受信し、応答信号としての電波を送信する。マスター端末１００は、この応答信号としての電波を受信し、同期信号と応答信号との時間間隔が一致したスレーブ端末２００を接続対象として認識する。このため、マスター端末１００は、音波が伝わる空間にあるスレーブ端末２００を接続対象として認識できる。これに対して、第２の実施の形態では、マスター端末１００は、同期信号としての振動をスレーブ端末２００に送信する。スレーブ端末２００は、加速度センサで振動を検知し、応答信号としての振動を発信する。マスター端末１００は、加速度センサで応答信号としての振動を検知し、同期信号と応答信号との時間間隔が一致したスレーブ端末２００を接続対象として認識する。このため、加速度センサで振動を検知することから、物理的に接触したスレーブ端末２００ａに限って接続対象として認識し、接続を確立できる。

図１５に示すように、第１の実施の形態のマスター端末１００と比較して、第２の実施の形態のマスター端末１００は、加速度センサ１９０をさらに備える。

加速度センサ１９０は、接触しているスレーブ端末２００から送信された応答信号である振動を受信する。具体的には、加速度センサ１９０は、接触したスレーブ端末２００ａからの振動として検知することにより応答信号を受信する。なお、本実施の形態では、加速度センサ１９０は、接触していないスレーブ端末２００からの振動は検知できないため、接触していないスレーブ端末２００からの応答信号を受信できない。加速度センサ１９０は、例えば、スマートフォンなどに内蔵されている加速度センサを用いてもよい。

つぎに、スレーブ端末２００の構成について説明する。図１６に示すように、加速度センサ２８０と、スピーカ２９０とをさらに備える。

加速度センサ２８０は、接触しているマスター端末１００から送信された同期信号である振動を取得する。具体的には、加速度センサ２８０は、接触したマスター端末１００からの振動を検知することにより同期信号を受信する。なお、本実施の形態では、加速度センサ２８０は、接触していないマスター端末１００からの振動は検知できないため、加速度センサ２８０は、接触していないマスター端末１００からの同期信号を受信できない。加速度センサ２８０は、例えば、ウエアラブル端末などに内蔵されている加速度センサを用いてもよい。

スピーカ２９０は、マスター端末１００の加速度センサ１９０が振動として検知できる振動を応答信号として送信する。スピーカ２９０は、例えば、ウエアラブル端末などに内蔵されているスピーカを用いてもよい。

つぎに、マスター端末１００がスレーブ端末２００を接続対象として認識する前提となる処理である接続対象検出処理２を、図１７に示すフローチャートを参照しながら説明する。

マスター端末１００は、起動と同時に又はユーザの操作に応じて接続対象検出処理２を開始する。同期信号発信部１１１は、スレーブ端末２００に同期信号である振動を発信し、同期信号を送信した時間を同期信号の発信時間リストに格納する（ステップＳ４０１）。マスター端末１００は、応答待ち時間Ｗを決定し（ステップＳ４０２）、応答待ち時間Ｗを応答待ち時間Ｗリストに格納する（ステップＳ４０３）。

つぎに、応答待ち時間Ｗが経過しているか判定する（ステップＳ４０４）。応答待ち時間を経過していないと判定した場合（ステップＳ４０４；ＮＯ）、マスター端末１００は、以下の処理を行う。

応答信号取得部１１３は、応答待ち時間Ｗの間、スレーブ端末２００から送信された応答信号である振動を受信したか判定する（ステップＳ４０５）。振動を受信しなかった場合（ステップＳ４０５；ＮＯ）、ステップＳ４０４の処理に戻る。振動を受信した場合（ステップＳ４０５；ＹＥＳ）、端末ＩＤと応答信号の受信時間とを応答信号の受信時間リストに格納する（ステップＳ４０６）。この後、ステップＳ４０４の処理に戻る。このように、応答待ち時間が経過するまでステップＳ４０４〜Ｓ４０６の処理をループする。具体的には、図１４に示す無線通信システム２の場合、マスター端末１００は、物理的に接触しているスレーブ端末２００ａからの振動を加速度センサ１９０で検知し、スレーブ端末２００ａの端末ＩＤと応答信号である音波の受信時間とを応答信号の受信時間リストに格納する。

応答待ち時間を経過していると判定した場合（ステップＳ４０４；ＹＥＳ）、マスター端末１００が、同期信号をＮ回以上送信したか判定する（ステップＳ４０７）。同期信号をＮ回以上送信した場合（ステップＳ４０７；ＹＥＳ）、マスター端末１００は、応答信号を送信したスレーブ端末２００を接続対象とするか判定する接続対象更新処理を行う（ステップＳ４０８）。同期信号をＮ回以上送信していない場合（ステップＳ４０７；ＮＯ）、ステップＳ４０１に戻る。このように、同期信号をＮ回以上送信するまでステップＳ４０１〜Ｓ４０７の処理をループする。

つぎに、接続対象更新処理２を、図１８に示すフローチャートを参照しながら説明する。まず、全スレーブ端末２００について同期信号と応答信号との時間間隔が一定の誤差範囲内であるか判定済みであるか判定する（ステップＳ５０１）。具体的には、図１４に示す無線通信システム２の場合、マスター端末１００は、物理的に接触しているスレーブ端末２００ａについて一定の誤差範囲内であるか判定済みであるか判定する。スレーブ端末２００ａについて判定済みでない場合（ステップＳ５０１；ＮＯ）、マスター端末１００は、判定済みでないスレーブ端末２００ａの端末ＩＤをセットする（ステップＳ５０２）。判定済みでないスレーブ端末２００が複数ある場合は、そのうちの一つを任意に選択して端末ＩＤをセットする。つぎに、マスター端末１００は、この端末ＩＤの応答信号である振動の受信時間を抽出する（ステップＳ５０３）。マスター端末１００は、過去Ｎ回分の抽出した端末ＩＤの応答信号である振動の受信時間の時間間隔と、過去Ｎ回分の同期信号である振動の時間間隔と、の差の絶対値を求める（ステップＳ５０４）。マスター端末１００は、同期信号の時間間隔と応答信号の時間間隔との差の絶対値の平均が一定の値以下（誤差範囲）であるか判定する（ステップＳ５０５）。

同期信号の時間間隔と応答信号の時間間隔とが誤差範囲で一致している場合、（ステップＳ５０５；ＹＥＳ）、マスター端末１００は、送信時間の時間間隔と応答時間の時間間隔が一致しているスレーブ端末２００ａを接続対象として認識する（ステップＳ５０６）。接続対象として認識したスレーブ端末２００ａの端末ＩＤを接続対象ＩＤリストに格納する。マスター端末１００は、このスレーブ端末２００ａの端末ＩＤを表示しユーザの操作を受け付けることにより、又は自動的に、スレーブ端末２００ａと接続を確立する。この後、ステップＳ５０１に戻る。

一方、ステップＳ５０５に戻って、別の例として、同期信号の時間間隔と応答信号の時間間隔とが誤差範囲で一致していない場合、（ステップＳ５０５；ＮＯ）、誤差範囲に収まっていないスレーブ端末２００を接続対象として認識しない（ステップＳ５０７）。この後、ステップＳ５０１に戻る。

全スレーブ端末ＩＤについて同期信号の時間間隔と応答信号の時間間隔とが一致しているか判定済みである場合（ステップＳ５０１；ＹＥＳ）、接続対象更新処理を終了する。マスター端末１００に複数のスレーブ端末２００が接触している場合で、全スレーブ端末２００について判定済みでない場合（ステップＳ５０１；ＮＯ）、残りのスレーブ端末２００についてステップＳ５０２以降の処理を行う。図１４に示す無線通信システム２の場合、この処理を繰り返すことでマスター端末１００は、同期信号と応答信号との時間間隔が一致する場合、物理的に接触したスレーブ端末２００ａを接続対象として認識し、接続を確立する。これに対して、マスター端末１００は、物理的に接触していないスレーブ端末２００ｂを接続対象と認識しない。

つぎに、スレーブ端末２００が、マスター端末１００との間で接続を確立するために行う同期信号応答処理２を、図１９に示すフローチャートを参照しながら説明する。スレーブ端末２００は、起動と同時に又はユーザの操作に応じて振動を受信する処理を開始する。まず、同期信号取得部２１１は、振動を受信したか判定する（ステップＳ６０１）。同期信号取得部２１１は、加速度センサ２８０により振動の振動を検知したか判定する。例えば、図１４に示す無線通信システム２の場合、物理的に接触しているスレーブ端末２００ａは、加速度センサ２８０が振動を検知できるため、振動を受信できる。これに対して、物理的に接触していないスレーブ端末２００ｂは、加速度センサ２８０が振動を検知できないため、振動を受信できない。振動を受信していない場合（ステップＳ６０１；ＮＯ）、振動を受信するまでステップＳ６０１を繰り返す。

振動を受信した場合（ステップＳ６０１；Ｙｅｓ）、同期信号判定部２１２は、加速度センサ２８０を介して受信した振動が同期信号であるか判定する（ステップＳ６０２）。

振動が同期信号であると判定した場合（ステップＳ６０２；ＹＥＳ）、応答信号発信部２１３は、スピーカ２９０からマスター端末１００に自端末の端末ＩＤを含む応答信号を振動で即座に送信し（ステップＳ６０３）、終了する。振動が同期信号でないと判定した場合（ステップＳ６０２；ＮＯ）、終了する。マスター端末１００に接触している場合、この処理を繰り返すことでスレーブ端末２００は、接続を確立できる。

上述のように、スレーブ端末２００は、接触しているマスター端末１００から振動を加速度センサ２８０で検知し、応答信号である振動を送信する。マスター端末１００は、接触しているスレーブ端末２００から振動を加速度センサ１９０で検知し、同期信号の時間間隔と、応答信号の時間間隔が誤差範囲で一致するスレーブ端末２００と接続を確立する。このため、マスター端末１００は、物理的に接触したスレーブ端末２００ａと接続を確立することができる。これに対して、物理的に接触したスレーブ以外の端末とは接続しない。この結果、加速度センサが振動を検知できる範囲（本実施の形態では、物理的に接触している範囲）に限った接続確立をすることができる。したがって、ユーザは、ＰＩＮを入力するなどの設定操作をせずに、マスター端末１００とスレーブ端末２００とを接触させることで、これらの端末の接続を確立することができる。

また、マスター端末１００が備える加速度センサ１９０をマイクに変更してもよく、スレーブ端末２００が備える加速度センサ２８０をマイクに変更してもよい。この場合、スレーブ端末２００がマスター端末１００から送信された振動の同期信号を受信できる距離にあり、かつ、マスター端末１００がスレーブ端末２００から送信された振動の応答信号を受信できる距離にある場合、マスター端末１００は、スレーブ端末２００と接続を確立できる。

また、マスター端末１００のスピーカ１３０を、スレーブ端末２００の加速度センサ２８０が検知できる振動を発生させる振動モータなどで代用してもよい。同様に、スレーブ端末２００のスピーカ２９０を、振動モータなどで代用してもよい。これにより、スピーカの音波に代わる振動で上述した接続に係る処理を行うことができる。

（変形例）
上記実施の形態のマスター端末１００は、同期信号を音波で送信しているが、同期信号を光信号で送信してもよい。ここでいう光信号は、例えば、赤外線、可視光線、紫外線などである。同期信号を光信号で送信した場合、マスター端末１００は、マスター端末１００から光信号が到達する範囲のスレーブ端末２００のみを接続対象にでき、その接続対象のみと接続を確立できる。例えば、光信号が外部に漏れないように仕切られた場所にマスター端末１００を設置した場合、その仕切られた場所にあるスレーブ端末２００のみを接続対象とすることができる。

上記実施の形態のマスター端末１００は、同期信号をランダムな時間間隔で送信しているが、一定の時間間隔で送信してもよい。この一定の時間間隔の間隔は、一定期間ごとに変更してもよい。一定期間とは、例えばマスターの電源を入れる毎などである。また、上記実施の形態のマスター端末１００は、同期信号を送信してから応答待ち時間の間、スレーブ端末２００から応答信号を受信しているが、マスター端末１００は、応答待ち時間を設定せずにスレーブ端末２００から応答信号を受信してもよい。この場合、マスター端末１００は、同期信号が到達する範囲のスレーブ端末２００のみを接続対象とすることができる。また、マスター端末１００は、同期信号を受信し、受信した同期信号に対して応答信号を送信するスレーブ端末２００のみを接続対象とすることができる。

上記実施の形態のマスター端末１００は、同期信号をランダムな時間間隔で送信しているが、等間隔の時間間隔で送信してもよい。また、上記実施の形態のマスター端末１００は、同期信号を送信する時間間隔と応答待ち時間Ｗとは同じであるが、マスター端末１００は、同期信号を送信する時間間隔と応答待ち時間Ｗとを独立した値にしてもよい。

さらに安全なペアリングをするために、マスター端末１００とスレーブ端末２００とのＰＩＮ（暗証番号）をランダムに変更することが好ましい。この場合、スレーブ端末２００からマスター端末１００にＰＩＮを暗号化して送信することが好ましい。暗号化して送信することで、ＰＩＮを第三者に知られる虞が低減でき、安全性がさらに高まる。

ＰＩＮを暗号化してスレーブ端末２００からマスター端末１００に送信するために、まず、マスター端末１００は、暗号化のための公開鍵を含んだ同期信号をスレーブ端末２００に送信する。スレーブ端末２００は、受信した同期信号から暗号化のための公開鍵を取得し、取得した公開鍵でＰＩＮを暗号化する。スレーブ端末２００は、暗号化したＰＩＮを含む応答信号をマスター端末１００に送信する。マスター端末１００は、暗号化したＰＩＮを含む応答信号を受信する。マスター端末１００は、受信した応答信号に含まれる暗号化されたＰＩＮを秘密鍵にて暗号を解除（復号）し、ＰＩＮを取得する。マスター端末１００は、取得したＰＩＮを用いてスレーブ端末２００と接続を確立する。

また、制御部１１０、ＲＯＭ１４０、ＲＡＭ１５０、等から構成される無線通信装置が実行する接続対象検出処理及び接続対象更新処理を行う中心となる部分は、専用のシステムによらず、通常の情報携帯端末、パーソナルコンピュータなどを用いて実行可能である。たとえば、前記の動作を実行するためのコンピュータプログラムを、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ））等に格納して配布し、当該コンピュータプログラムを情報携帯端末などにインストールすることにより、前記の処理を実行する無線通信装置を構成してもよい。また、インターネット等の通信ネットワーク上のサーバ装置が有する記憶装置に当該コンピュータプログラムを格納しておき、通常の情報処理端末などがダウンロード等することで無線通信装置を構成してもよい。

また、無線通信装置の機能を、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）とアプリケーションプログラムの分担、またはＯＳとアプリケーションプログラムとの協働により実現する場合などには、アプリケーションプログラム部分のみを記録媒体や記憶装置に格納してもよい。

また、搬送波にコンピュータプログラムを重畳し、通信ネットワークを介して配信することも可能である。たとえば、通信ネットワーク上の掲示板（ＢＢＳ：Ｂｕｌｌｅｔｉｎ Ｂｏａｒｄ Ｓｙｓｔｅｍ）に前記コンピュータプログラムを掲示し、ネットワークを介して前記コンピュータプログラムを配信してもよい。そして、このコンピュータプログラムを起動し、ＯＳの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、前記の処理を実行できるように構成してもよい。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は係る特定の実施の形態に限定されるものではなく、本発明には、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲が含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。

（付記１）
同期信号を複数回発信する発信手段と、
前記同期信号を取得した他の無線通信装置が発信した応答信号を取得する取得手段と、
前記同期信号を発信した時間間隔と前記応答信号を取得した時間間隔とを比較する比較手段と、
前記比較手段が比較した結果に基づいて、前記他の無線通信装置を接続対象として認識する接続対象認識手段と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。

（付記２）
前記比較手段は、前記同期信号を発信した時間間隔と前記応答信号を取得した時間間隔が一致するか判定し、
前記接続対象認識手段は、前記比較手段が、前記同期信号を発信した時間間隔と前記応答信号を取得した時間間隔とが一致すると判定した場合、前記他の無線通信装置を接続対象として認識する、
ことを特徴とする付記１に記載の無線通信装置。

（付記３）
前記発信手段は、前記同期信号を音波で発信する、
ことを特徴とする付記１または２に記載の無線通信装置。

（付記４）
前記取得手段は、前記他の無線装置が音波で発信した前記応答信号を取得する、
ことを特徴とする付記１乃至３の何れかに記載の無線通信装置。

（付記５）
前記取得手段は、前記他の無線装置から発信された振動を検知して、前記応答信号を取得する、
ことを特徴とする付記１乃至３の何れかに記載の無線通信装置。

（付記６）
前記発信手段は、同期信号をランダムな時間間隔で発信する、
ことを特徴とする付記１乃至５の何れかに記載の無線通信装置。

（付記７）
前記取得手段は、応答待ち時間をランダムに決定し、前記同期信号を発信してから該応答待ち時間が経過するまでの間、前記他の無線通信装置から発信される応答信号を取得する、
ことを特徴とする付記１乃至６の何れかに記載の無線通信装置。

（付記８）
前記接続対象認識手段が認識した前記他の無線通信装置と接続をする接続手段を、
備えることを特徴とする付記１乃至７の何れかに記載の無線通信装置。

（付記９）
前記発信手段は、暗号化のための公開鍵を前記同期信号に含めて発信し、
前記取得手段は、他の無線通信装置が前記公開鍵で暗号化した暗証番号を含む応答信号を取得し、
前記取得した応答信号から暗号化された前記暗証番号を前記公開鍵と対応する秘密鍵で復号し、該復号した暗証番号を用いて自装置と、前記接続対象認識手段が接続対象として認識した他の無線通信装置と、の接続を確立する、
ことを特徴とする付記１乃至７の何れかに記載の無線通信装置。

（付記１０）
同期信号を複数回発信するステップと、
前記同期信号を取得した無線通信装置が発信した応答信号を取得するステップと、
前記同期信号を発信した時間間隔と前記応答信号を取得した時間間隔とを比較する比較ステップと、
前記比較ステップが比較した結果に基づいて、前記無線通信装置を接続対象として認識するステップと、
を備えることを特徴とする無線通信方法。

（付記１１）
コンピュータを、
同期信号を複数回発信する発信手段、
前記同期信号を取得した無線通信装置が発信した応答信号を取得する取得手段と、
前記同期信号を発信した時間間隔と前記応答信号を取得した時間間隔とを比較する比較手段、
前記比較手段が比較した結果に基づいて、前記無線通信装置を接続対象として認識する接続対象認識手段、
として機能させるためのプログラム

１、２…無線通信システム、１００…マスター端末、１１０…制御部、１１１…同期信号発信部、１１２…乱数発生部、１１３…応答信号取得部、１１４…時間間隔判定部、１１５…接続対象更新部、１２０…無線通信部、１２１…アンテナ、１３０…スピーカ、１４０…ＲＯＭ、１５０…ＲＡＭ、１６０…表示部、１７０…操作部、１８０…タイマ、１９０…加速度センサ、２００…スレーブ端末、２１０…制御部、２１１…同期信号取得部、２１２…同期信号判定部、２１３…応答信号発信部、２２０…無線通信部、２２１…アンテナ、２３０…マイク、２４０…ＲＯＭ、２５０…ＲＡＭ、２６０…表示部、２７０…操作部、２８０…加速度センサ、２９０…スピーカ

Claims (11)

1. 同期信号を複数回発信する発信手段と、
   前記同期信号を取得した他の無線通信装置が発信した応答信号を取得する取得手段と、
   前記同期信号を発信した時間間隔と前記応答信号を取得した時間間隔とを比較する比較手段と、
   前記比較手段が比較した結果に基づいて、前記他の無線通信装置を接続対象として認識する接続対象認識手段と、
   を備えることを特徴とする無線通信装置。
2. 前記比較手段は、前記同期信号を発信した時間間隔と前記応答信号を取得した時間間隔が一致するか判定し、
   前記接続対象認識手段は、前記比較手段が、前記同期信号を発信した時間間隔と前記応答信号を取得した時間間隔とが一致すると判定した場合、前記他の無線通信装置を接続対象として認識する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記発信手段は、前記同期信号を音波で発信する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信装置。
4. 前記取得手段は、前記他の無線通信装置が音波で発信した前記応答信号を取得する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の無線通信装置。
5. 前記取得手段は、前記他の無線装置から発信された振動を検知して、前記応答信号を取得する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の無線通信装置。
6. 前記発信手段は、同期信号をランダムな時間間隔で発信する、
   ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の無線通信装置。
7. 前記取得手段は、応答待ち時間をランダムに決定し、前記同期信号を発信してから該応答待ち時間が経過するまでの間、前記他の無線通信装置から発信される応答信号を取得する、
   ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の無線通信装置。
8. 前記接続対象認識手段が認識した前記他の無線通信装置と接続をする接続手段を、
   備えることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の無線通信装置。
9. 前記発信手段は、暗号化のための公開鍵を前記同期信号に含めて発信し、
   前記取得手段は、他の無線通信装置が前記公開鍵で暗号化した暗証番号を含む応答信号を取得し、
   前記取得した応答信号から暗号化された前記暗証番号を前記公開鍵と対応する秘密鍵で復号し、該復号した暗証番号を用いて自装置と、前記接続対象認識手段が接続対象として認識した他の無線通信装置と、の接続を確立する、
   ことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の無線通信装置。
10. 同期信号を複数回発信するステップと、
    前記同期信号を取得した無線通信装置が発信した応答信号を取得するステップと、
    前記同期信号を発信した時間間隔と前記応答信号を取得した時間間隔とを比較する比較ステップと、
    前記比較ステップが比較した結果に基づいて、前記無線通信装置を接続対象として認識するステップと、
    を備えることを特徴とする無線通信方法。
11. コンピュータを、
    同期信号を複数回発信する発信手段、
    前記同期信号を取得した無線通信装置が発信した応答信号を取得する取得手段と、
    前記同期信号を発信した時間間隔と前記応答信号を取得した時間間隔とを比較する比較手段、
    前記比較手段が比較した結果に基づいて、前記無線通信装置を接続対象として認識する接続対象認識手段、
    として機能させるためのプログラム。

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