JP4411151B2 - 通信端末装置及び通信システム - Google Patents

Description

本発明は、例えば、携帯電話端末や、又はその携帯電話端末の動作を規制する無線キー装置といった通信端末装置から構成される通信システム、及びその通信システムを構成する通信端末装置に関する。

近年、利用者が常時所持して携帯する通信端末装置の１つである携帯電話端末は、本来の機能である無線電話機能以外に、各種機能が内蔵されて多機能化される傾向にある。

例えば、静止画や動画の撮影を行うカメラ機能、音楽データの録音・再生機能、テレビジョン放送の視聴機能などが、内蔵されたものがある。

また、近年急速に普及している非接触型のＩＣカードとしての機能を内蔵した携帯電話端末も開発されている。この非接触型のＩＣカードは、交通機関の乗車券、会員証や社員証、店での代金決済手段用のカード等として利用され、近接したリーダ・ライタとの間で無線通信を行って、認証処理を行うので、磁気カードなどに比べて使い勝手がよい。なお、携帯端末にＩＣカード機能部を組み込む場合には、ＩＣカード機能部が必ずしもカード型の形状をしているとは限らない。

ところで、このように多機能化された携帯電話端末は、その端末を紛失した際に、端末が備える各種機能を悪用されるのを防止するために、何らかのセキュリティを確保する処理を行うことが好ましい。特に、ＩＣカード機能部が内蔵された端末の場合には、ＩＣカード機能として記憶した個人情報が不正に読み出されたり、或いはＩＣカード機能を利用した不正な決済などが行われる可能性があるため、不正使用を防止する機能の必要性が高い。例えば特許文献１、２には、携帯電話端末と対になる無線カードを用意して、その無線カードから定期的に認証要求を無線送信して、その認証要求に対する照合がとれない場合に、携帯電話端末の機能を制限することについての記載がある。

より具体的には、携帯電話端末と無線カードが定期的に固有のＩＤ（識別情報）を交換し、良好な通信状態を維持している場合、すなわちＩＤ交換が実現できている場合には携帯電話端末は通常の動作を行う。これに対し、ＩＤ交換ができない状態、すなわち通信状態が悪化又は通信が切断されると携帯電話端末の一部機能の使用を制限する。つまり携帯電話端末と無線カード間の通信距離が短いと良好な通信が可能であり、通信距離が長くなると通信状態が悪化するという無線通信の特性を利用し、携帯電話端末と無線カード間の距離を推定して機能制限をかけることができる。
特開２００１−３５２５７９号公報 特開２００１−３５８８２７号公報

しかしながら、特許文献１，２に記載のものは、無線通信状態の検出を利用して機能制限等を実行しているが、無線通信を用いることにより生じる問題として、通信環境の変化によって検出距離が安定しないということがある。これには、以下のような要因が例として挙げられる。

まず、コンテンツの充実などによって取り扱われるデータ量が増加していることから、通信に用いられる無線周波数帯域が大きくなっており、例えば、短距離無線通信規格として普及が進んでいるBluetooth（商標）における通信では、２．４ＧＨｚ帯域が用いられている。このような高周波数帯域の無線信号は、遮蔽物による影響を受けやすい。特に水の共振周波数に近いことから、水分を多く含む人体などの遮蔽により大きく電力が減衰する。

また、通信に用いているアンテナの特性も全方位に均一とならず、無線キーや携帯電話端末等の環境や機器の設置状況等により、一定距離を離した状態での受信電力や受信品質がばらついてしまう。このような状況から、検出距離を一定にするための補正を行う機構が必要とされている。

斯かる点に鑑み、本発明は、例えば携帯電話端末や無線キー等の２つの通信端末装置がさまざまな保持状態で利用されても、それらを一定した距離で検出できるようにすることを目的とする。

上記課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、無線通信状態から第１及び第２の通信端末装置間の距離を検出し、検出結果に基づいて前記第１及び／又は第２の通信端末装置の機能制限を行うにあたって、当該第１及び第２の通信端末装置を以下のように構成する。
前記第１及び第２の通信端末装置はそれぞれ、接続相手装置と所定の無線通信方式で無線通信を行う通信手段と、前記接続相手装置との距離検出に係るパラメータに応じて距離検出を行う距離検出手段と、前記接続相手装置との距離が所定の適正距離である旨の情報信号を取得し、前記接続相手装置と適正距離にあることを認識する適正距離認識手段と、前記適正距離認識手段で適正距離を認識したときの前記パラメータの値と前記適正距離における前記パラメータの基準値との差分に応じて、前記機能制限を行うためのパラメータの閾値を調整する調整手段を備える。
そして、前記第１の通信端末装置と前記第２の通信端末装置との距離が前記適正距離であるとき、前記第１の通信端末装置及び／又は前記第２の通信端末装置が、受信強度及び送信電力の情報を含む無線状態情報を接続相手装置から受信して伝搬ロスを計算し、当該伝搬ロスの誤差が所定範囲内のとき、前記機能制限を行うためのパラメータの閾値の調整を行うようにする。

斯かる本発明によれば、第１及び第２の通信端末装置が、例えば極近距離にあり良好な接続状態を維持しているときの適正距離認識の情報を双方で共有し、その情報を基に双方の通信端末装置にて距離検出に係るパラメータを調整することにより、距離検出精度のばらつきを改善できる。また、適正距離認識処理が、例えばユーザの実際の動作における簡単な手動操作、もしくは通常使用後の一定時間後の受信状況安定度を判定しての自動操作により簡易に実現できる。

本発明によれば、簡単な操作、もしくは自動検出により、距離検出に係るパラメータを調整するようにしたことで、２つの通信端末装置間の距離検出精度の向上が図れ、その結果、２つの通信端末装置が様々な保持状態で利用されていても、一定した距離で検出することができるという効果がある。

また、本発明の適正距離認識後の距離検出に係るパラメータ調整において、適正距離認識時の通信端末装置の無線状態を通信して受信及び送信の双方向の伝搬ロスを算出し、受信強度の誤差判定を行い、判定の結果必要なら再測定を促すようにすると、上記パラメータ調整精度の向上を図ることができるという効果がある。

以下、図１〜図７を参照して、本発明の一実施の形態の例について説明する。
本例においては、携帯電話端末装置と無線通信を行う無線キー装置を用意して、携帯電話端末装置のセキュリティロックを、両者の無線通信状態で行うようにしたものである。

図１は、本例の装置の使用例を示した図である。携帯電話端末装置５０とは別体の無線キー装置１を用意する。この例では、無線キー装置１は携帯電話端末装置５０よりも小型に構成してあり、例えばネックストラップで利用者の首に下げるなど、利用者が常時身につけられる小型形状としてある。無線キー装置１には、発光部（表示部）と押しボタン等の操作部が配置してある。

次に、本例の携帯電話端末装置５０と無線通信を行う、無線キー装置１の構成について、図２を参照して説明する。図２は、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator；受信信号強度表示）信号レベル検出を用いた機能ブロック図を示すものである。この図２に示す機能ブロックは、アンテナ共用部２、アンテナ２ａ、受信部３、ＲＳＳＩ検出部４、ＲＳＳＩ値比較部５、検出閾値メモリ６、距離検出部７、検出パラメータ調整部８、近接時ＲＳＳＩ値メモリ９、送信電力設定値メモリ１０、送信部１１、操作部１２から構成される。

携帯電話端末装置５０は、所定の基地局と電話通信用の無線通信を行う電話通信用通信手段、マイク及び音声処理手段等の電話通信システムを有するが、これら電話通信機能に関する構成を除くセキュリティ機構に関しては、図２と同様の構成で表すことができるため、個別の説明を省略する。

図２において、アンテナ共用部２は、送信回路と受信回路を良好に分離し、アンテナ２ａを介して受信信号を受けるとともに、送信信号をアンテナ２ａに送り外部に出力する。受信部３は、アンテナ共用部２から受けた受信信号を検出パラメータ調整部８に送信する。これら受信部３及び送信部１１は近距離での無線通信を行うことができ、アンテナ共用部２を通じて、例えば数ｍから最大でも百ｍ程度の比較的狭い範囲内の相手と無線通信を行う（但し、後述する無線キー装置と通常時に通信を行う際には通信可能範囲を狭くする処理をしてある）。ここでは、例えばBluetooth（商標）と称される近距離用の無線通信方式を適用してある。

このBluetooth方式の近距離無線通信では、例えば携帯電話端末装置５０にあってはハンズフリー通話用のヘッドセットと通信を行ったり、或いは、パーソナルコンピュータ装置と通信を行って、コンピュータ装置からのデータ通信を、携帯電話端末装置５０を介して行ったり、様々な用途が想定されている。無線通信に使用される周波数帯域としては、例えば２ＧＨｚ帯が使用されて、携帯電話端末装置５０の無線電話通信とは干渉しない周波数帯又は変調方式としてあり、無線電話通信と、近距離無線通信用の受信部３及び送信部１１での通信とを同時に行うことができるようにしてある。

本例の場合には、この近距離通信用の受信部３及び送信部１１を使って、携帯電話端末装置５０と無線通信を行う。但し、同じ通信方式の通信機器であれば、携帯電話端末装置５０は無線キー装置１以外の装置（ヘッドセット、パーソナルコンピュータ装置等）とも無線通信が可能である。また、セキュリティ機能を実行する場合には、受信部３及び送信部１１で無線通信を行う無線キー装置１が、特定の１台の装置に限定され、その装置の識別ＩＤなどが予めメモリ（図示略）などに登録されている。この無線キー装置１についての登録情報については、利用者は修正できないようにしてもよい。

また、ＲＳＳＩ検出部４は、アンテナ共用部２の受信信号からＲＳＳＩ値（受信信号強度；単位[ｄＢｍ]、[ｄＢ]等）を検出し、検出結果をＲＳＳＩ値比較部５に入力するとともに検出パラメータ調整部８に入力する。ＲＳＳＩ値比較部５は、ＲＳＳＩ検出部４より入力された受信信号のＲＳＳＩ値と所定値とを比較して、距離検出部７に出力する。このとき比較される所定値は、予め不揮発性の検出閾値メモリ６に記録されている距離検出閾値を用いる。

この距離検出部７での検出結果と同じ結果を、携帯電話端末装置５０側の距離検出部でも同様に検出して機能制限が行われる。すなわち、無線状態から無線キー装置１と携帯電話端末装置５０間の距離が所定値より遠くなったことを検出した場合、携帯電話端末装置５０は所定の機能を制限し（後述する機能制限モード）、無線キー装置１はその旨をユーザに通知する。

無線キー装置１での通知方法としては、例えば、表示部１３にその旨のメッセージを表示又は発光部を点灯、あるいはスピーカ１４から音を鳴らしたり、振動部（図示略）を介し振動させたりすることで通知するようにする。また、携帯電話端末装置５０と無線キー装置１の距離が遠いと判定されてから所定時間内であれば、機能制限をせずにユーザに注意を促す（後述する警告モード）だけにとどめておいてもよい。さらに、上述した状態を携帯電話端末装置５０側の表示部に表示したり、発光部を点灯させたり、あるいはスピーカより警報を流すようにしてもよい。

検出パラメータ調整部８は、操作部１２からのユーザ操作入力に基づき携帯電話端末装置５０と無線キー１が、例えば極近距離に存在し良好に接続状態が維持された適正な距離に存在することを認識し、接続相手端末に対し適正な距離にあることを無線キー装置１と携帯電話端末装置５０間で通信し、相互に通知しあう。また、必要に応じて、このときの無線状態（受信ＲＳＳＩ値や送信電力）も通知する。そして、距離測定に用いるパラメータ、すなわち距離検出閾値メモリ６内のＲＳＳＩベースでの距離検出閾値や送信電力設定値メモリ１０内の送信電力設定値を調整する。また、無線キー装置１側（携帯電話端末装置５０側）の伝搬ロスを計算し、その誤差を考慮してパラメータ調整を行う。

送信部１１は、検出パラメータ調整部８からの送信用信号を、送信電力でアンテナ共用部２に送信し、アンテナ２ａを介して送信電力設定値メモリ１０に記録された送信電力設定値に基づく送信電力の送信信号を相手側デバイスに送信する。

また、近接時ＲＳＳＩ値メモリ９は、後述もするが所定の距離における基準ＲＳＳＩ値が記録されている不揮発性メモリである。また操作部１２は、携帯キー装置１又は携帯電話端末装置５０に設けられているキースイッチや電源スイッチ等の操作スイッチである。

図３は、受信信号のＲＳＳＩ値の時間変化の一例を示した線図である。例えば、発着信等により電源オンあるいは電子メール送受信完了等のキー入力を操作した直後、図３に示すように、受信ＲＳＳＩ値は非常に不安定であるが、ある時間を経過すると受信ＲＳＳＩ値が安定する。受信ＲＳＳＩ値が不安定であるほど、後述する伝搬ロスの誤差が大きくなり、距離検出精度がばらつく。したがって、精度のよいパラメータ調整のために受信ＲＳＳＩ値が安定することが重要であるため、ＲＳＳＩ検出部４では、後述するようにユーザ操作後の所定時間が経過したときの受信信号を利用し、安定した受信ＲＳＳＩ値を検出するようにする。

次に、このような構成の携帯電話端末装置５０と無線キー装置１を用意して、セキュリティ処理を行う場合の処理例について説明する。

まず、図４を参照して、セキュリティ処理のモードについて説明すると、本例の場合には、携帯電話端末装置５０の機能を制限しない通常モードＭ１と、携帯電話端末装置５０と無線キー装置１との距離が離れるなどで、その通常モードから外れることを警告する警告モードＭ２と、警告モードから通常モードに戻らない場合に（即ち携帯電話端末装置５０と無線キー装置１との距離が離れたままである場合に）、携帯電話端末装置５０の機能を制限する機能制限モードＭ３とが用意してある。

これらのモードの遷移としては、図５に矢印で示すように、通常モードＭ１から警告モードＭ２への変化、警告モードＭ２から機能制限モードＭ３への変化があり、また機能制限モードＭ３となった状態で、無線キー装置１が携帯電話端末装置５０に近づくと、通常モードＭ１に戻る。さらに、警告モードＭ２となって警告動作が行われている状態で、無線キー装置１が携帯電話端末装置５０に近づくと、通常モードＭ１に戻る。

本例の場合、これらのセキュリティモードは、携帯電話端末装置５０と無線キー装置１との間での無線通信方式であるBluetooth方式で用意された通信モードと関連を持たせてある。即ち、図５に本例の無線通信方式（Bluetooth方式）での通信モードを示すと、携帯電話端末装置５０と無線キー装置１の両者で、相手の機器を認証させて無線接続させる接続モードＭ１１があり、その接続モードＭ１１で相互に認証が完了して接続が行われると、実際にペイロードデータの転送が行われるデータ転送モードＭ１２となる。データ転送モードＭ１２でのデータ転送が完了すると、低消費電力通信モードＭ１３に移行する。この低消費電力通信モードＭ１３では、両者の無線通信が、データ転送モードＭ１２での通信周期よりも長い周期で間欠的に行われ、両者の無線接続を維持する状態となる。このように間欠通信を行う周期が長いことで、データ転送モードＭ１２で作動している場合よりも、通信に要する消費電力を小さくすることができ、低消費電力となる。なお、ここでの低消費電力とは、通信周期の間引きから低消費電力になることを示しており、後述する送信電力を下げる処理とは直接関係がない。

この低消費電力通信モードＭ１３の状態で、両者間でのデータ転送を再開させる場合には接続モードＭ１１に戻り、接続モードＭ１１で通信を再開させる処理が行われて、実際にデータ転送が行われるデータ転送モードＭ１２となる。低消費電力通信モードＭ１３で無線接続が維持された状態では、接続モードＭ１１での接続処理が比較的簡単に行われ、無線接続をやり直す場合に比べて、データ転送モードＭ１２でのデータ転送の再開が迅速に行える。

また、接続モードＭ１１でいずれかの通信相手と接続処理が行われない場合（或いは接続できない場合）には、それぞれの機器は、スタンバイモードＭ１４に移行する。このスタンバイモードＭ１４となった機器は、非常に長い周期での間欠受信又は送信を行って、相手となる通信機器が存在するかをサーチする処理を行う。なお、スタンバイモードＭ１４となった機器は、ユーザ操作などの何らかの契機となる処理がないと、接続モードＭ１１に戻らないようにしてもよい。また、２台の機器間で通信を行っている間は、２台の機器は、基本的に同じモードが設定されるようにしてある。即ち、少なくとも接続モードＭ１１とデータ転送モードＭ１２と低消費電力モードＭ１３は、２台の機器間で同期して移行するモードである。

ここで、本例の場合には、図５に示すように、携帯電話端末装置５０と無線キー装置１との間で、低消費電力通信モードＭ１３で通信している状態のとき、セキュリティモードとして通常モードＭ１を設定し、低消費電力通信モードＭ１３から接続モードＭ１１に通信モードが移行したことを契機として、警告モードが開始される。警告モードから機能制限モードに移行する処理の詳細については後述するが、セキュリティモードが機能制限モードＭ３となると、接続モードＭ１１，データ転送モードＭ１２，スタンバイモードＭ１４である間は、機能制限モードＭ３のままとする。データ転送モードＭ１２から低消費電力通信モードＭ１３に移行した場合にだけ、セキュリティモードが機能制限モードＭ３から通常モードＭ１に戻るようにしてある。

上述のモード遷移により、例えば、ユーザが無線キー装置１を身に付けて、携帯電話端末装置５０だけをどこかに置いたまま携帯電話端末装置５０から離れると、自由空間損失等により通信状態が劣化し、相手デバイスが送信したパケット検出が困難となり、最終的には異常切断が発生し、携帯電話端末装置５０に機能制限をかけるよう指示がなされる。これにより、無線キー装置１が携帯電話端末装置５０から一定距離離れたときに携帯電話端末装置５０に機能制限をかけることができる。さらには、機能制限がかかった後、再接続できた場合には自動的に機能制限を解除することができる。このように、ユーザが意識することなく携帯電話端末のセキュリティ機能を動作させることができる。

本例では、上述したモード遷移を正確に行うのに欠かせない、精度の高い通信装置間の距離検出を実現するため、上述のセキュリティ処理を行う各通信端末装置、すなわち携帯通信端末装置５０及び携帯キー装置１に、一部図２で説明したように以下の機能を設けている。
１． 無線キー装置１と携帯電話端末装置５０が通常モードにおいて、例えば至近距離など適切な距離に存在することを、手動もしくは自動で確認（適正距離認識）する手段。
２． 適切な距離であることと、その際の受信状態や送信電力を、無線キー装置１と携帯電話端末装置５０で通信し、距離検出に用いるパラメータを調整する機構。
３． 上記パラメータ調整にて、送信側及び受信側の伝送路状態（伝搬ロス）の誤差を判定し、無線状態の再受信を行い、調整の精度を上げる機構。

上記１の適正距離認識を手動で実現する場合、ユーザの判断を利用し、図２の携帯電話端末装置５０もしくは無線キー装置１の操作部１２からの入力操作信号を用いる。例えば、無線キー装置１が上着の胸ポケットに収納され、携帯電話端末装置５０はベルトの携帯フォルダに収納されている場合、どちらも身体近辺に存在することをユーザが認識した上で例えば無線キー装置１の操作部１２の所定ボタンを押下し、適正距離認識状態とする。

また、適正距離認識処理を自動で行う場合は通常モードの時のみとし、電源をオンした直後や携帯電話端末装置５０の通常キー入力（発着操作や電子メール送受信操作等）を終了した後の一定時間後にＲＳＳＩ受信レベル等が安定したことを検出して、適正距離認識状態とする。これは、ユーザが通常の利用において利用終了の直後に携帯電話端末を通常の保持位置に戻す習性を利用したものである。

本例おいては、通常モードでは無線キー装置１と携帯電話端末装置５０が接続維持確認のために低速で通信している状態（低消費電力通信モード）となっている。そこで、その通信を利用して以下の情報を伝達するようにする。
ａ） 検出した側から相手デバイスへの適正距離認識情報の送信。
ｂ） 検出した側から相手デバイスへの無線状態（受信ＲＳＳＩレベルや送信電力）の送信。
ｃ） 相手デバイスから検出した側への無線状態の送信。
ここで、ａ）は必須であるが、ｂ），ｃ）は、送信電力が初期に設定したものと異なる場合の補正処理を行うのに必要となる。

さらに、距離検出パラメータ調整についての具体的な説明を行うため、無線状態に関するパラメータと前提の条件を下記のように定義する。
・後述するパラメータのsuffix#nは、無線キーでは“１”、携帯電話端末では“２”とする。
・初期送信電力をTx_ref#n、送信電力制御時の現在の送信電力をTx_#n、検出パラメータ調整部８での調整後の値をTx_#n_adjとする。
・受信ＲＳＳＩ値をRSSI_#nとし、近接時の基準ＲＳＳＩ値をRSSI_ref#nとする。
・ＲＳＳＩベースでの距離検出閾値について、初期値をRSSI_th#nとし、検出パラメータ調整部８での調整後の値をRSSI_th#n_adjとする。
・これらのパラメータ値の単位は、[ｄＢｍ]もしくは[ｄＢ]とする。
・相手デバイスの初期送信電力と基準ＲＳＳＩ値は、概知もしくは事前に伝達済みとする。

図２に示す構成によるＲＳＳＩ系の受信強度を使って距離検出動作を行う場合について述べる。まず、無線キー及び携帯電話端末ともに電力制御を行わない場合は、上記ａ）適正距離認識情報の送信のみで検出パラメータの調整が可能である。すなわち、以下のように、距離検出閾値を、近接時基準ＲＳＳＩ値と、現在の受信ＲＳＳＩ値の差分で補正すればよい。
無線キー側 ：RSSI_th1_adj＝RSSI_th1＋(RSSI_1−RSSI_ref1)
携帯電話端末側：RSSI_th2_adj＝RSSI_th2＋(RSSI_2−RSSI_ref2)

次に、無線通信を行う一方が電力制御を行っている場合において、無線キーが送信電力制御を行っており、かつ無線キーが適正距離認識を行ったと仮定した場合、上述のａ）適正距離認識情報と、ｂ）検出側の無線状態情報の送信を行い、その後、以下の調整を行う。このとき、無線キー側の送信電力の変更は行わないとする。
無線キー側 ：RSSI_th1_adj＝RSSI_th1＋(RSSI_1−RSSI_ref1)
携帯電話端末側：RSSI_th2_adj＝RSSI_th2＋(RSSI_2−RSSI_ref2)＋(Tx_1−Tx_ref1)

なお、上述の電力制御とは、Bluetooth規格において実装される送信電力を制御する機能を利用したものである。この場合、無線キー装置１の送信電力が初期に想定したものと異なる場合の補正処理を行っており、無線キー装置１からの情報を用い携帯電話端末装置５０の受信ＲＳＳＩ値を調整している。

さらに、携帯電話端末装置５０では送信及び受信における伝搬ロスが計算できるので、受信ＲＳＳＩ値RSSI_2の測定誤差に関する検出が可能である。
（伝搬ロス）＝Tx_1−RSSI_2＝Tx_2−RSSI_1
の関係から、携帯電話端末装置５０側の受信ＲＳＳＩ値RSSI_2と（RSS_1＋Tx_1−Tx_2）の値の誤差が大きい場合、再度無線状態を伝達しあう動作を行い、調整の精度を上げることが可能となる。

さらに、無線通信を行う双方が電力制御を行っている場合、上述のａ）適正距離認識情報と、ｂ）検出側の無線状態情報の送信に対し、検出受信側もｃ）無線状態情報の送信を行う必要がある。このとき、以下の調整値となる。この調整において、双方の送信電力の変更は行わないとする。
無線キー側 ：RSSI_th1_adj＝RSSI_th1＋(RSSI_1−RSSI_ref1)＋(Tx_2−Tx_ref2)
携帯電話端末側：RSSI_th2_adj＝RSSI_th2＋(RSSI_2−RSSI_ref2)＋(Tx_1−Tx_ref1)

同様に、上述の伝達ロス算出の関係から、無線キー装置１側受信ＲＳＳＩ値RSSI_1と（RSS_2＋Tx_2−Tx_1）の値の誤差を比較し、無線状態情報を伝達しあう動作を行い、調整の制度を上あげることができる。

なお、上述の例では、一度ずつの無線状態伝達に限らず、数回の伝達の結果によりＲＳＳＩ値の精度を上げて調整することも可能である。また、送信電力制御を行っていない場合でも、双方の無線状態を伝達しあうことで、ＲＳＳＩ値の測定精度確認や再測定による精度の向上が可能となる。

図６は、伝搬ロスの誤差検出による無線状態情報の再送処理フローチャート（１）を示し、初めに、適正距離認識を行い、かつ検出側から無線状態情報を送信する例（上述のａ），ｂ）に相当）としている。この例では、無線キー装置１を検出側に、携帯電話端末装置５０を検出受信側に想定し、相互に無線状態情報をやり取りする場合について説明するが、無線キー装置１と携帯電話端末装置５０を入れ替えても同様である。

図６において、まず、ユーザが検出側の無線キーと検出受信側の携帯電話端末装置５０が近くにあることを確認して操作部１２に対して所定の操作を行い、無線キー装置１は、操作部１２からの操作信号を受けて接続相手の携帯電話端末装置５０と適正な距離（至近距離）にあることを認識する（ステップＳ１）と同時に、図示しない動作タイマを開始する（ステップＳ２）。そして、無線キー側から適正な距離にあることを示す適正距離認識情報を送付する（ステップＳ３）。検出受信側の携帯電話端末装置５０では無線キー装置１からの適正距離認識情報を受信し（ステップＳ２１）、図示しない動作タイマを開始する（ステップＳ２２）。これらの動作タイマは、後述する伝搬ロスが所定時間内で誤差範囲内に調整されたかどうかを監視する目的で利用され、タイマ開始から所定時間経過までの時間は適宜設定する。さらに、無線キーは、受信ＲＳＳＩ値や送信電力等の無線状態情報を送付し（ステップＳ４）、携帯電話端末装置５０で無線キー装置１からの無線状態情報を受信する（ステップＳ２３）。

なお、電力制御を行わない場合、前述したように無線キー装置１から携帯電話端末装置５０への適正距離認識情報の送付処理（ステップＳ１，Ｓ３，Ｓ２１）のみにより、無線キー装置１及び携帯電話端末装置５０双方において、ＲＳＳＩベースでの距離検出閾値の調整を行う。

そして、無線キー装置１は、携帯電話端末装置５０からの無線状態情報の受信があるか否かを判断し（ステップＳ５）、一定時間内に無線状態情報の受信がなければ、検出パラメータの調整を行い（ステップＳ１０）、動作を終了する。

一方、無線状態情報の受信がある場合、受信した無線状態情報を使用して検出パラメータ調整部８にて伝搬ロスを算出して、その伝搬ロスが所定の誤差範囲内であるか否かを判断し（ステップＳ６）、誤差範囲内であれば検出パラメータの調整を行い（ステップＳ１０）、動作を終了する。

上記判断ステップＳ６において、誤差範囲内でない場合には、携帯電話端末装置５０に対し再度無線状態情報を送付（ステップＳ７）した後、送付した無線状態情報に対する応答、つまり携帯電話端末装置５０からの無線状態情報の受信が一定時間内にあるかどうかを判断する（ステップＳ８）。この判断ステップＳ８において、無線状態情報の受信があった場合にはステップＳ６に移行し、一方、受信がない場合には再度伝搬ロスを計算して伝搬ロスが誤差範囲内かどうかを判断する（ステップＳ９）。

判断ステップＳ９において、伝搬ロスが誤差範囲内であれば検出パラメータの調整を行い（ステップＳ１０）、動作を終了する。また、伝搬ロスが誤差範囲内にない場合、上述の動作タイマの時間経過の検出（ステップＳ１１）を受けて、動作終了となる。

他方、検出受信側の携帯電話端末装置５０では、無線キー装置１から受信した無線状態情報を使用して検出パラメータ調整部８にて伝搬ロスを算出し、その算出した伝搬ロスが誤差範囲内であるか否かを判断し（ステップＳ２４）、誤差範囲内であれば判断ステップＳ２６に移行する。また、誤差範囲内でない場合は、無線キー装置１に対し無線状態情報を送付（ステップＳ２５）した後、送付した無線状態情報に対する応答、つまり無線キーからの無線状態情報の受信が一定時間内にあるか否かを判断する（ステップＳ２６）。この判断ステップＳ２６において、無線状態情報の受信があった場合には、ステップＳ２４に移行して受信した情報を基に再度伝搬ロスを計算し、伝搬ロスが誤差範囲内かどうかを再度判断する。

上述の判断ステップＳ２６にて、無線状態情報の受信がない場合には、伝搬ロスが誤差範囲内か否かを判断し（ステップＳ２７）、伝搬ロスが誤差範囲内であれば検出パラメータの調整を行い（ステップＳ２８）、動作を終了する。また、伝搬ロスが誤差範囲内にない場合、上述の動作タイマの時間経過の検出（ステップＳ２９）を受けて、動作終了となる。

なお、ステップＳ６，Ｓ９、及びステップＳ２５，Ｓ２７において、伝搬ロスの誤差があまりに大きい場合、測定環境が異なるとして、無線キー装置１及び携帯電話端末装置５０間で送受信された無線状態情報を無効にし、再度無線状態情報のやり取りを行うようにしてもよい。あるいは、ステップＳ１の適正距離の認識から検出パラメータ調整処理をやり直すようにしてもよい。

上述のように、図６では、伝搬ロスの誤差が大きいときに無線状態情報の送受信を行うようにしている。すなわち、検出受信側では、伝搬ロス誤差が大きいとき、検出側に無線状態情報を送信し、検出側から無線状態情報の返信を受けて伝搬ロスを再計算する。一方、検出側では、検出受信側からの無線状態情報の受信を待ち、受信がなければそのまま検出パラメータの調整を行い動作終了となるが、受信があればその情報より伝搬ロスを計算する。そして、伝搬ロス誤差が大きいとき、検出受信側へ再度無線状態情報を送付し、その返信を待って伝搬ロスを再び計算する。これら処理を、一定時間内行うことで受信ＲＳＳＩ値の誤差を判定でき、誤差が大きければ再測定を促すことにより、検出側及び検出受信側の機器内損失を補正した理想的な状態に近づけることができる。

図７は、伝搬ロスの誤差検出による無線状態情報の再送処理フローチャート（２）を示し、初めに、適正距離認識を行った後、検出側から無線状態情報を送信するとともに検出受信側からも検出側へ無線状態情報を返信する例（上述のａ），ｂ），ｃ）に相当）としている。本例においても、図４の例と同様に、無線キー装置１を検出側に、携帯電話端末装置５０を検出受信側に想定し、相互に無線状態情報をやり取りする場合について説明するが、無線キー装置と携帯電話端末装置を入れ替えてもよい。

まず、図７において、図６のステップＳ１〜Ｓ４、ステップＳ２１〜Ｓ２３と同様に、適正距離の認識、検出側の無線キーから検出受信側の携帯電話端末５０に対する適正距離認識情報の送付、無線キー装置１及び携帯電話端末装置５０の各動作タイマの開始、無線キー装置１から携帯電話端末装置５０へ無線状態情報の送付の各処理を行う（ステップＳ３１〜Ｓ３４、及びステップＳ５１〜Ｓ５３）。携帯電話端末装置５０は、無線キー装置１からの無線状態情報を受信すると、無線キーに対し、携帯電話端末装置５０の無線状態情報を送付し（ステップＳ５４）、この携帯電話端末装置５０からの無線状態情報を無線キー装置１にて受信する（ステップＳ３５）。

そして、無線キー装置１では、受信した無線状態情報を使用して検出パラメータ調整部８で伝搬ロスを算出し、その算出した伝搬ロスが誤差範囲内であるか否かを判断し（ステップＳ３６）、誤差範囲内であれば判断ステップＳ３８に移行する。また、誤差範囲内でない場合は、携帯電話端末装置５０に対し再度無線状態情報を送付（ステップＳ３７）した後、送付した無線状態情報に対する応答、つまり携帯電話端末からの無線状態情報の受信が一定時間内にあるか否かを判断する（ステップＳ３８）。この判断ステップＳ３８において、受信があった場合には、ステップＳ３６に移行して受信した情報を基に再度伝搬ロスを計算し、伝搬ロスが誤差範囲内かどうかを再度判断する。

上述の判断ステップＳ３８にて、無線状態情報の受信がない場合には、既に算出されている伝搬ロスが誤差範囲内か否かを判断し（ステップＳ３９）、伝搬ロスが誤差範囲内であれば検出パラメータの調整を行い（ステップＳ４０）、動作を終了する。また、伝搬ロスが誤差範囲内にない場合、上述の動作タイマの時間経過の検出（ステップＳ４１）を受けて、動作終了となる。

一方の検出受信側の携帯電話端末装置５０では、無線キー装置１より受信した無線状態情報を使用して検出パラメータ調整部８にて伝搬ロスを算出し、その算出した伝搬ロスが誤差範囲内であるか否かを判断し（ステップＳ５５）、誤差範囲内であれば判断ステップＳ５８に移行する。また、誤差範囲内でない場合、一定時間内に無線キーから新たな無線状態情報の受信があったか否かを判断する（ステップＳ５６）。つまり、検出側からの最初の再送（ステップＳ３７に相当）を検出受信側が一度待つフローとしている。

このステップＳ５６において、無線キー装置１からの無線状態情報を受信した場合、判断ステップＳ５５に移行して受信した無線状態情報を基に再度伝搬ロスを計算する。また、無線状態情報を受信しなかった場合、無線キー装置１に対し無線状態情報を送付する（ステップＳ５７）。そして、一定時間内に無線キー装置１から無線状態情報の受信があったか否かを判断する（ステップＳ５８）。なお、ステップＳ５７で無線状態情報を送付した場合、基本的には検出側の無線状態受信判定処理（ステップＳ８）で受け付けることを期待するが、動作タイマのタイムアウト検出が起こった場合は、例外的に処理を抜け、一連の動作の終了となる。

この判断ステップＳ５８にて、一定時間内に無線状態情報の受信がなかった場合、現状の条件で伝搬ロスが誤差範囲内であるか否かを判断し（ステップＳ５９）、伝搬ロスが誤差範囲内であれば検出パラメータの調整を行い（ステップＳ６０）、動作を終了する。また、伝搬ロスが誤差範囲内にない場合、上述の動作タイマの時間経過の検出（ステップＳ６１）を受けて、動作終了となる。

なお、ステップＳ３６及びステップＳ５５において、伝搬ロスの誤差があまりに大きい場合、測定環境が異なるとして、無線キー装置１及び携帯電話端末装置５０間で送受信された無線状態情報を無効にし、再度無線状態情報のやり取りを行うようにしてもよい。あるいは、ステップＳ３１の適正距離の認識から検出パラメータ調整処理をやり直すようにしてもよい。

上述のように、検出側では、伝搬ロス誤差が大きいとき、検出受信側に無線状態情報を送信し、その返信を受けて伝搬ロスを再計算する。一方、検出受信側では、伝搬ロス誤差が大きいとき、検出側からの無線状態情報の受信を待ち、あるいは受信がないときは検出受信側から検出側に対し無線状態情報を送信する。そして、これら受信又は送信に対する返信を受けて伝搬ロスを再計算する。したがって、図７においても、図６と同様に、これらの処理を、一定時間内行うことで受信ＲＳＳＩ値の誤差を判定でき、誤差が大きければ再測定を促すことにより、検出側及び検出受信側の機器内損失を補正した理想的な状態に近づけることができる。

上述した実施の形態によれば、適正距離検出を、実際の動作における簡単な手動操作もしくは通常使用後の一定時間経過後の受信状況の安定を考慮して自動的により簡易に実現することができる。また、適正距離検出後の距離検出のパラメータ調整において、双方向の伝搬ロスの比較を行うことで、受信信号のＲＳＳＩ値の誤差判定を行い、その結果に応じて再測定を促すことで検出パラメータ調整精度の向上を図ることができる。

したがって、無線キー装置１と携帯電話端末装置５０が様々な保持状態で利用されていても、双方の装置において検出距離を一定にすることができるので、携帯電話端末装置５０に対する機能制限あるいは警告等をより正確、確実に実行することができる。

次に、本発明の他の実施の形態の例について、図８を参照して説明する。図８は、通信の接続／切断で受信信号強度を判断し距離検出動作を行う、無線キー装置及び携帯電話端末装置の機能ブロック図を示す。

図８において図２との相違点は、図２のＲＳＳＩ値比較部５及び検出閾値メモリ６に替えて、接続状態判断部１０５が設けられている点である。受信部３からの受信信号が接続状態判断部１０５に入力され、その判断結果が距離検出部７に出力される。またＲＳＳＩ検出部４からの出力は、検出パラメータ調整部８に入力されている。接続状態判断部１０５は、通信相手と接続が確立されれば接続と判断し、ある閾値の時間を超えて接続を確立できない場合、切断されていると判断する。そして、距離検出部７において、接続状態判断部１０５にて判断された接続／切断に対応して予め設定されている値を無線キー装置１及び携帯電話端末装置５０間の距離として検出している。

本例において、無線通信を行う双方で電力制御を行っている場合、上述のａ）適正距離認識、ｂ）検出側の無線状態情報，ｃ）検出受信側無線状態情報に関する情報伝達の処理をした後、以下の電力調整を行う。
無線キー側 ：Tx_1_adj＝Tx_1−(RSSI_2−RSSI_ref2）
携帯電話端末側：Tx_2_adj＝Tx_2−(RSSI_1−RSSI_ref1）

図８の例では、距離検出の調整を送信電力の変更によって行い、無線キー装置１と携帯電話端末装置５０間の距離検出精度を向上させるようにしている。また、図２の例と同様に、無線状態情報を相互に送受信し検出側及び検出受信側の伝搬ロスが計算できるため、誤差が大きい場合には、受信ＲＳＳＩ値の誤差があるものとして、再度双方の無線状態情報をやり取りして、検出パラメータ調整の精度を上げることができる。その他、図２の例と同様の作用効果を奏する。

なお、本発明は上述した実施の形態の例に限られるものではなく、携帯電話端末装置の他、例えば携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯型パーソナルコンピュータ等、さまざまな通信端末装置に適用することができ、本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を取り得ることは勿論である。

本発明の一実施の形態によるシステム構成例を示した斜視図である。 本発明の一実施の形態の例のＲＳＳＩ受信レベル検出を用いた無線キー及び携帯電話端末の機能ブロック図である。 ＲＳＳＩ値の時間変化の例を示す線図である。 本発明の一実施の形態によるセキュリティモードの設定例を示した説明図である。 本発明の一実施の形態による通信モードによるセキュリティモードの遷移例を示した説明図である。 本発明の一実施の形態の例の伝搬ロスの誤差検出による無線状態情報再送処理を示すフローチャート（１）である。 本発明の一実施の形態の例の伝搬ロスの誤差検出による無線状態情報再送処理を示すフローチャート（２）である。 本発明の他の実施の形態の例の接続状態検出を用いた無線キー及び携帯電話端末装置の機能ブロック図である。

符号の説明

１，１０１…無線キー装置（携帯電話端末装置）、２…アンテナ共用部、３…受信部、４…ＲＳＳＩ検出部、５…ＲＳＳＩ値比較部、６…検出閾値メモリ、７…距離検出部、８…検出パラメータ調整部、９…近接時ＲＳＳＩ値メモリ、１０…送信電力設定値メモリ、１１…送信部、１２…操作部、１０５…接続状態判断部

Claims (6)

1. 無線通信状態から接続相手装置との距離を検出し、検出結果に基づいて機能制限を行う通信端末装置であって、
   接続相手装置と所定の無線通信方式で無線通信を行う通信手段と、
   前記接続相手装置との距離検出に係るパラメータに応じて、距離検出を行う距離検出手段と、
   前記接続相手装置との距離が所定の適正距離である旨の情報信号を取得し、前記接続相手装置と適正距離にあることを認識する適正距離認識手段と、
   前記適正距離認識手段で適正距離を認識したときの前記パラメータの値と前記適正距離における前記パラメータの基準値との差分に応じて、前記機能制限を行うためのパラメータの閾値を調整する調整手段と、を備え、
   前記接続相手装置との距離が前記適正距離であるとき、受信強度及び送信電力の情報を含む無線状態情報を前記接続相手装置から受信して伝搬ロスを計算し、当該伝搬ロスの誤差が所定範囲内のとき、前記調整手段により前記機能制限を行うためのパラメータの閾値の調整を行う
   通信端末装置。
2. 操作部をさらに備え、
   前記パラメータの調整は、ユーザの前記操作部に対する所定操作後、前記適正距離認識手段が前記適正距離を認識したときに行われる
   請求項１記載の通信端末装置。
3. 前記パラメータは、無線信号の受信強度である
   請求項１記載の通信端末装置。
4. 前記伝搬ロスの誤差が大きい場合、前記接続相手装置に前記無線状態情報を送信し、前記接続相手装置から返信された無線状態情報に基づいて伝搬ロスを再計算する処理を前記伝搬ロスの誤差が所定範囲内になるまで一定時間繰り返し、前記伝搬ロスの誤差が所定範囲内のとき、前記調整手段により前記パラメータの調整を行う
   請求項１記載の通信端末装置。
5. 前記接続相手装置が送信電力を制御する機能を備えている場合、
   前記調整手段は、前記接続相手装置との距離が前記適正距離であるときの受信強度の値と前記適正距離における受信強度の基準値との差分に加え、前記接続相手装置の現在の送信電力の値と前記接続相手装置の初期の送信電力の値との差分に応じて、前記機能制限を行うための受信強度の閾値を調整する
   請求項３又は４記載の通信端末装置。
6. 無線通信状態から第１及び第２の通信端末装置間の距離を検出し、検出結果に基づいて前記第１及び／又は第２の通信端末装置の機能制限を行う通信システムであって、
   前記第１及び第２の通信端末装置はそれぞれ、接続相手装置と所定の無線通信方式で無線通信を行う通信手段と、前記接続相手装置との距離検出に係るパラメータに応じて距離検出を行う距離検出手段と、前記接続相手装置との距離が所定の適正距離である旨の情報信号を取得し、前記接続相手装置と適正距離にあることを認識する適正距離認識手段と、前記適正距離認識手段で適正距離を認識したときの前記パラメータの値と前記適正距離における前記パラメータの基準値との差分に応じて、前記機能制限を行うためのパラメータの閾値を調整する調整手段を備え、
   前記第１の通信端末装置と前記第２の通信端末装置との距離が前記適正距離であるとき、前記第１の通信端末装置及び／又は前記第２の通信端末装置が、受信強度及び送信電力の情報を含む無線状態情報を接続相手装置から受信して伝搬ロスを計算し、当該伝搬ロスの誤差が所定範囲内のとき、前記機能制限を行うためのパラメータの閾値の調整を行う
   通信システム。

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