JP4830684B2 - 通信システム、無線警報装置及びそのプログラム - Google Patents

Description

本発明は、無線送受信機間で定期的或いは不定期的に無線の送受信を行うことによりお互いの存在を確認しあい、無線送受信機間の距離が所定の通信範囲を超えた場合に無線送受信機の機能を制限したり或いは警報を発生させることに用いられる通信システム、無線警報装置及びそのプログラムに関するものである。

近年、セキュリティを考慮しながら携帯電話、あるいはパソコンをはじめとする電子機器の操作ロックを、ワイヤレスで制御するようにしたセキュリティシステムが実用化されてきている。

かかるセキュリティシステムの一形態として、携帯電話の盗難を防止するために、携帯電話の使用者が、カード形態の識別信号送信機を所持し、前記の携帯電話と識別信号送信機との間で予め定めた識別コードを相互に通信し、双方で識別コードを確認できた時に前記携帯電話の使用を可能とするものがある（例えば特許文献１参照）。

かかるワイヤレスによる双方向通信システムの特許文献１では、電子機器等の本体側に搭載された第１の通信機において、第２の通信機から定期的に発せられる信号を検知する動作を継続して行わせる構成としている。

そして、サーチモードと認証モードという少なくとも２つのモードを有し、サーチモードでの第２の通信機からの信号に対して本体側の第１の通信機より応答があった場合に、認証モードに移行して定期的に認証確認通信することで、電子機器の操作を可能とし、サーチモードにおいては電子機器の操作を制限する構成が示されている。

図１５の送受信信号シーケンスに示すように、サーチモードにおいて、第２の通信機１よりサーチ信号２０７を定期的に送信する。第１の通信機３は、サーチ信号２０７を受信して第２の通信機１からの信号であることを確認すると、サーチ応答２０９を第２の通信機１に対して送信して、認証モードに移行する。

第２の通信機１は、サーチ応答２０９を受信すると、認証モードに移行し、定期的に第１の通信機３と認証確認通信を行うことで認証を取り続ける。

サーチモード時には、第２の通信機１側からの送信信号長を短くすることによって消費電流の低減が図られている（特許文献１の［００５３］参照）。

また、特許文献２に見られるように、サーチモードの消費電流の低減に関する例がある。特許文献２では、第２の通信機は、サーチモードで第１の通信機から所定時間応答がないと、サーチ信号の送信の時間を段々と短くして、最後は間欠受信状態とすることが記されている（特許文献２の［００７３］、［００７４］参照）。

さらに、第２の通信機は、サーチモードで第１の通信機から所定時間応答がないと、間欠受信と間欠送信とを繰り返し行うようにすることも記されている（特許文献２の［００９３］参照）。
特開２００４−１４３８０６号公報 特開２００６−２０００５号公報

しかしながら、特許文献１のシステムでは、サーチモード時の第２の通信機側からの送信信号長を短くすることにより消費電流を低減しようとしているが、電子機器に搭載した第１の通信機を停止させた場合でも、サーチモード時には常に第２の通信機側からの送信を繰り返すので、第２の通信機は無意味な電力を消費してしまう。

また、特許文献２のシステムのように第２の通信機を受信状態にしたり、停止させてしまうと、次回の起動時には第１の通信機および第２の通信機の両方の起動操作が必要である。さらに、第２の通信機を間欠受信と間欠送信とを繰り返し行うようにしても、第１の通信機での間欠受信と間欠送信が示されなければ、速やかに認証モードに移行することができない。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、サーチモードの消費電流を低減でき、かつ相手が認証できる状態に入った場合に速やかに認証モードに移行することができる通信システム、無線警報装置及びそのプログラムを提供することを目的とする。

前記第１の通信機および前記第２の通信機が通信タイミングの同期を取るためのサーチモードと、前記第１の通信機および前記第２の通信機が同期を取って定期的に通信を行う認証モードとの通信モードを有し、前記サーチモード時には、前記第１の通信機から前記第２の通信機にサーチ信号の送信を行って、前記第２の通信機は、受信動作を行い、前記第１の通信機からの前記サーチ信号を受信すると前記第２の通信機へサーチ応答を返すことによって前記通信タイミングの同期を取る構成とする。

これによって、サーチモード時の相手との同期が取れずに通信ができないときでも、第２の通信機は送信を行わないので消費電流を削減でき、さらに第１の通信機の電源を切ることでシステムの電波送信を行わないようにすることができる。

本発明により、サーチモードの消費電流を低減でき、かつ相手が認証できる状態に入った場合に速やかに認証モードに移行することができる通信システム、無線警報装置を提供できる。

第１の発明は、電子機器の本体に接続した第１の通信機と、その第１の通信機と無線通信を行う第２の通信機とで構成して、前記第１の通信機と前記第２の通信機との通信状態に応じて前記電子機器の機能を制限するための通信システムにおいて、前記第１の通信機および前記第２の通信機が通信タイミングの同期を取るためのサーチモードと、前記第１の通信機および前記第２の通信機が同期を取って定期的に通信を行う認証モードとの通信モードを有し、前記サーチモードにおいて通信タイミングの同期を取るための相手側の通信応答があれば、前記認証モードに遷移して通信状態に応じて前記第１の通信機が接続された機器の機能の制限制御を行い、前記認証モードにおいて、前記第２の通信機から前記第１の通信機に認証信号の送信を行い、前記第１の通信機は、前記第２の通信機からの前記認証信号を受信すると前記第２の通信機へ認証応答を返すことによって認証通信を行い、前記サーチモード時には、前記第１の通信機から前記第２の通信機にサーチ信号の送信を行って、前記第２の通信機は、受信動作を行い、前記第１の通信機からの前記サーチ信号を受信すると前記第２の通信機へサーチ応答を返すことによって前記通信タイミングの同期を取る構成としたものである。

これによって、サーチモード時の相手との同期が取れずに通信ができないときでも、第２の通信機は送信を行わないので消費電流を削減でき、さらに例えば、第１の通信機の電源を切ることでシステムの電波送信を行わないようにすることができる。

第２の発明は、前記認証モードより前記サーチモードに遷移すると、第１の期間内は、前記第２の通信機から前記第１の通信機に前記サーチ信号の送信を行い、前記第１の通信機は前記第２の通信機からの前記サーチ信号を受信すると前記第２の通信機へ前記サーチ応答を返すことによって通信タイミングの同期を取り、前記第１の期間内に通信タイミングの同期が取れなければ、前記第１の通信機は、前記第２の通信機に前記サーチ信号の送信を行い、前記第２の通信機は前記第１の通信機からの前記サーチ信号を受信すると前記第２の通信機へ前記サーチ応答を返すことによって通信タイミングの同期を取るものである。

これにより、明らかに第２の通信機と第１の通信機が離れた状態にあるときに第２の通信機１での消費電流を削減することができる。また例えば、第１の通信機３の電源を切ることで、第２の通信機１からの送信を一定時間で停止することができる。

第３の発明は、前記サーチモードにおいて、前記第２の通信機から前記第１の通信機に前記サーチ信号の送信を行い、前記第１の通信機が前記第２の通信機からの前記サーチ信号を受信すると前記第２の通信機へ前記サーチ応答を返すことによって通信タイミングの同期を取る期間と、前記第１の通信機から前記第２の通信機に前記サーチ信号の送信を行い、前記第２の通信機が前記第１の通信機からの前記サーチ信号を受信すると前記第２の通信機へ前記サーチ応答を返すことによって通信タイミングの同期を取る期間とを通信タイミングの同期が取れるまで交互に繰り返すものである。

これによって、一方の通信機のみにサーチモードでの送信による消費電力の負担をかけずに動作させることができる。

第４の発明は、前記認証モードより前記サーチモードに遷移すると、第１の期間は、第２の通信機から前記第１の通信機に前記サーチ信号の送信を行い、前記第１の通信機は前記第２の通信機からの前記サーチ信号を受信すると前記第２の通信機へ前記サーチ応答を返すことによって通信タイミングの同期を取り、前記第１の期間内に通信タイミングの同期が取れなければ第２の期間に移行し、前記第１の通信機から前記第２の通信機に前記サーチ信号の送信を行い、その後に受信を行って前記第２の通信機からの前記サーチ信号を受信すると前記第２の通信機へ前記サーチ応答を返すことによって通信タイミングの同期を取り、前記第２の通信機は、受信動作を行って、前記第１の通信機からの前記サーチ信号を受信すると前記第２の通信機へ前記サーチ応答を返すことによって通信タイミングの同期を取り、所定時間内に前記第１の通信機からの前記サーチ信号を受信しなければ前記第１の通信機に前記サーチ信号の送信を行い、前記第２の期間内に通信タイミングの同期が取れなければ第３の期間に移行し、前記第１の通信機から前記第２の通信機に前記サーチ信号の送信を行い、前記第２の通信機は前記第１の通信機からの前記サーチ信号を受信すると前記第２の通信機へ前記サーチ応答を返すことによって通信タイミングの同期を取る構成としたものである。

これによって、サーチモード時には、サーチ応答を待つとともに、サーチ信号の受信を行って相手からのサーチ信号のタイミングに合った時にサーチ応答を返すことで、より早く認証モードへの移行が行える。

第５の発明は、前記第１の通信機と前記第２の通信機の少なくとも一方の通信機は、前記第１の期間から第３の期間において、相手からの前記サーチ信号を受信しない時間に応
じて送信または受信の時間間隔を順次伸ばしていくものである。

これによって、サーチモード時に相手が応答しなければ一定の時間後は、送信間隔を伸ばすことで送信に消費する電流を削減することができる。

第６の発明は、前記第１の通信機には、前記第１の通信機と前記第２の通信機との通信時に受信レベル値を測定する受信レベル測定手段と、前記受信レベル値を基に、あらかじめ定めた表あるいは関係式より前記第１の通信機と前記第２の通信機間の距離を推定する距離推定手段、とが接続され、前記認証モードにおいて、前記第１の通信機と前記第２の通信機との間で定期的或いは不定期的に無線の送受信を行うことによりお互いの距離を確認しあい、前記距離推定手段で推定した距離が所定の距離以上の場合には、前記第１の通信機に接続した本体装置の機能を制限したり或いは警報を発生させる構成としたものである。

これによって、通信時の受信レベルによって第２の通信機と第１の通信機との距離を正確に推定できるので、機能制限の制御を自然に行うことができる。

第７の発明は、第１〜６の発明のいずれか記載の通信システムや無線警報装置の少なくとも一部をコンピュータに実現させるためのプログラムとする。そして、プログラムであるので、電気・情報機器、コンピュータ、等のハードリソースを協働させて本発明の少なくとも一部を簡単なハードウェアで実現できる。また記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることでプログラムの配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における通信システムを用いた無線警報装置のブロック図を示すものである。

図１において、通信システム１０１は、第２の通信機用アンテナ２を備えた第２の通信機１と、第１の通信機用アンテナ４を備えた第１の通信機３とで構成されている。

第１の通信機３は、機能制限手段５に接続して、第２の通信機１との通信結果を機能制限手段５に通知することによって、第１の通信機３の搭載された電子機器（図示しない）の機能制限の制御を行う。

機能制限とは、例えば携帯電話に第１の通信機３を搭載した場合には、キー操作を禁止したり、電子マネー機能を禁止したり、電話の発信を禁止したりすることにより、携帯電話の機能の一部或いは全てを使えなくすることである。

第２の通信機１は、第１の通信機３の認証を行うための鍵となるもので、第１の通信機３の搭載された電子機器を使用する人が常に携帯するように、小形で軽量のカード、キーホルダー、ネックレス、腕時計、腕輪、指輪等の形状とするため、電池等の小形電源で駆動するものである。

サーチモードにおいて、第１の通信機３または第２の通信機１は間欠的に繰り返し無線によりサーチ信号を送信する。相手の通信機は、定期的に受信動作を行い、サーチ信号を受信すると通信タイミングを受信した時間を基点として生成することで通信の同期を取る
。

サーチモードでの同期が取れると、第１の通信機３および第２の通信機１は、認証モードに遷移して通信状態に応じて第１の通信機３の搭載された機器の機能の制限制御を行い、第２の通信機１は第１の通信機３に送信を行い、第１の通信機３は第２の通信機１からの認証信号を受信すると第２の通信機１へ認証応答を返すことによって認証通信を定期的に行う。

図１の無線警報装置の動作について、認証モードからサーチモードに移行する送受信信号シーケンスを示す図２を参照しながら説明する。

認証モード時の第２の通信機１からの送信のタイミングは、送信間隔タイマ２０１によって決定し、送信間隔タイマ２０１の満了毎に認証信号２０２の送信を行う。

第１の通信機３は、第２の通信機１から認証信号２０２を受信すると、通信すべき相手先ＩＤであることを確認した後に、認証応答２０３を送信する。

認証モード時に認証信号２０２のやり取りを正常に行っている間は、第１の通信機３の搭載された機器の機能の制限は行わない。

第１の通信機３での受信時間は、受信間隔タイマ２０４で規定して、認証信号２０２を受信して認証応答２０３を送信した後は、電力消費の低減のために動作停止状態となり、受信間隔タイマ２０４のみを動作させておき、受信間隔タイマ２０４が満了すると、再度認証信号２０２の受信待ちを開始する。

また、認証信号２０２の受信待ちを開始して、受信間隔タイマ２０４を起動すると同時に、受信待ちタイマ２０５も起動し（図では一方のみを記載している）、受信待ちタイマ２０５の満了までに認証信号２０２を受信しなければ、今度は、第１の通信機３の方からサーチ信号２０７を送信する。

第２の通信機１も、送信間隔タイマ２０１を起動すると同時に、応答待ちタイマ２０６も起動し（図では一方のみを記載している）、応答待ちタイマ２０６の満了までに認証応答２０３を受信しなければ、サーチ信号２０７の受信状態に入る。

第２の通信機１の応答待ちタイマ２０６と第１の通信機３の受信待ちタイマ２０５は、同じタイミングで満了して、第２の通信機１と第１の通信機３はともにサーチモードに入ることで、サーチ信号２０７の送受信が可能となるようにする。

受信待ちタイマ２０５の満了までに認証信号２０２を受信しなくなってサーチモード時に移行する要因は、第１の通信機３と第２の通信機１との距離が離れて電波が届かなくなった時、タイマによる同期が合わなくなった時、他の電波妨害により通信できない時等が考えられるが、いずれであってもサーチモードに移行すると、第１の通信機３の搭載された機器の機能の制限を行い、入力ができない、画面表示されない、音声出力されない等の動作制約を実施する。

第１の通信機３は、サーチ信号２０７の送信後にサーチ応答待ちタイマ２０８を起動し、サーチ応答待ちタイマ２０８の満了までにサーチ応答を受信しなければ、再度サーチ信号２０７の送信を行う。これは従来例と同じである（図１５のサーチ応答２０９参照）。

第２の通信機１側でのサーチ信号２０７の受信待ち受けは、連続で待ち受けても良いし
、タイマを用いて間欠的に待ち受けることとすれば消費電力をさらに低減することができる。

また、第１の通信機３の搭載された電子機器の電源を切って第１の通信機３の動作を停止すると、第２の通信機１は、応答待ちタイマ２０６の満了までに認証応答２０３を受信しないので、サーチ信号２０７の受信状態に入り、送信を行わなくなる。

再度、第１の通信機３の搭載された電子機器の電源を入れなおすと、第１の通信機３は、サーチ信号２０７の間欠送信を行い、第２の受信機１はサーチ信号２０７の受信を行うので、第２の受信機１はサーチ信号２０７を受信するとサーチ応答２０９を返して、認証モードに入る。

以上のように、本実施の形態によれば、認証モードでは、第２の通信機１からの認証信号２０２に対して第１の通信機３から認証応答２０３を応答することで通信を行っているが、サーチモードに入ると、第１の通信機３からのサーチ信号２０７に対して第２の通信機１からサーチ応答２０９を応答することで、再度認証モードへ移行することになる。

したがって、サーチモード時には、第１の通信機３からのサーチ信号２０７を受信しないときでも、第２の通信機１からの送信は行わないため、第２の通信機１での消費電流を削減することができる。

また、第１の通信機３自体の電源を切ることで、サーチ信号２０７が送信されないので不要時に電波を送信しないように容易にできる。例えば、第１の通信機３が携帯電話に搭載されたものであった場合は、航空機上や自宅で携帯電話の電源を切ったときにサーチ信号２０７が送信されないようにすることができる。

なお、本実施の形態では、第１の通信機３は認証応答２０３を送信した後は、電力消費の低減のために動作停止状態となることとしたが、相手が受信失敗時の再送シーケンスを設けて、さらにしばらく再送が来ないことを確認した後に動作停止状態となることとすれば、通信エラーによる通信失敗を減少し、通信品質をより向上することができる。

（実施の形態２）
図３は本発明の第２の実施の形態における通信システムを用いた無線警報装置の認証モードからサーチモードに移行する送受信信号シーケンスを示す図で、構成に関しては実施の形態１と同じ図１で示すものである。

図３において、図２と異なる点は、サーチ移行時である第１の期間には、従来例（図１５）と同様に第２の通信機１よりサーチ信号２０７を送信することとし、サーチ切替タイマ２１１を設けて、サーチモードが所定時間続いた場合に、第２の期間に入り第２の通信機１と第１の通信機３との送受信を切替えることである。

例えば、第１の期間を５分とすると、サーチ移行より５分間同期が取れないでサーチモードが続くと、第２の期間に入り第２の通信機１と第１の通信機３との送受信を切替えることになる。

本発明の第２の実施の形態における無線警報装置の動作について、認証モードからサーチモードに移行する送受信信号シーケンスを示す図３を参照しながら説明する。

認証モード時の通信は実施の形態１と同様である。

第２の通信機１では、送信間隔タイマ２０１を起動すると同時に、応答待ちタイマ２０６も起動し、応答待ちタイマ２０６の満了までに認証応答２０３を受信しなければ、サーチ信号２０７の送信を行う。

第１の通信機３では、認証信号２０２の受信待ちを開始すると、受信間隔タイマ２０４を起動すると同時に、受信待ちタイマ２０５も起動し、受信待ちタイマ２０５の満了までに認証信号２０２を受信しなければ、サーチ信号２０６の受信待ちに入る。

第２の通信機１の応答待ちタイマ２０６と第１の通信機３の受信待ちタイマ２０５は、同じタイミングで満了して、第２の通信機１と第１の通信機３はともにサーチモードに入ることで、サーチ信号２０７の送受信が可能となるようにする。

第２の通信機１は、サーチ信号２０７の送信後にサーチ応答待ちタイマ２０８を起動し、サーチ応答待ちタイマ２０８の満了までにサーチ応答２０９を受信しなければ、再度サーチ信号２０７の送信を行う。

また、第２の通信機１および第１の通信機３ではサーチモードに入ると同時にサーチ切替タイマ２１１を起動し、第２の通信機１では、サーチ切替タイマ２１１が満了するまでにサーチ応答２０９を受信しなければ、サーチ信号２０７の受信状態に入る。また、第１の通信機３は、サーチ切替タイマ２１１が満了するまでにサーチ信号２０７を受信しなければ、サーチ信号２０７の送信状態に入る。

サーチモード時に移行すると、第１の通信機３の搭載された機器の機能の制限を行い、入力ができない、画面表示されない、音声出力されない等の動作制約を実施することは実施の形態１と同様である。

以上のように、本実施の形態によれば、サーチモードで、サーチ切替タイマ２１１が満了するまでは、第２の通信機１からのサーチ信号２０７に対して第１の通信機３からサーチ応答２０９を応答することで、再度認証モードへ移行するが、サーチ切替タイマ２１１が満了すると、第１の通信機３からのサーチ信号２０７に対して第２の通信機１からサーチ応答２０９を応答することで、再度認証モードへ移行することになる。

したがって、サーチモード時には、一定時間以上経つと第２の通信機１からの送信を行わなくなるため、明らかに第２の通信機１と第１の通信機３が離れた状態にあるときに第２の通信機１での消費電流を削減することができる。また、第１の通信機３の電源を切ることで、第２の通信機１からの送信を一定時間で停止することができる。

例えば、前述のように第１の期間を５分にしておけば、航空機搭乗時に携帯電話の電源を切ったときにサーチ信号２０７が５分で送信されないようになるので、航空機が動き出すときに電波送信を行わないようにできる。

なお、本実施の形態では、サーチ切替タイマ２１１が満了すると第２の通信機１がサーチ信号２０７の受信状態、第１の通信機３がサーチ信号２０７の送信状態になることとしたが、図４のサーチモード時の送受信シーケンスに示すように、サーチ切替タイマ２１１が満了する毎に、さらにサーチ切替タイマ２１１を起動して、サーチ切替タイマ２１１の満了の時間間隔でサーチ信号２０７の送信と受信とを切替えることとすれば、一方の通信機のみにサーチモードでの送信による消費電力の負担をかけずに動作させることができる。

（実施の形態３）
本発明の第３の実施の形態における通信システムを用いた無線警報装置の構成は、図１の通りであり、図５および図６に、サーチモードに移行した時の各通信機の送受信タイミング図を示す。

本実施の形態において第２の実施の形態と異なる点は、第２の期間では第１の通信機３および第２の通信機１のどちらもサーチ信号の送信および受信の動作を行い、さらに第３の期間になると、第２の通信機１から前記第１の通信機３にサーチ信号の送信を行い、第１の通信機３は第２の通信機１からのサーチ信号を受信すると第２の通信機１へ応答を返すことによって通信タイミングの同期を取ることとしている点である。

例えば、第１の期間を５分、第２の期間を１０分とすると、サーチ移行より５分間同期が取れないでサーチモードが続くと、第２の期間に入り、さらに１０分間同期が取れないでサーチモードが続くと、第３の期間に入る。

図７から図１２のサーチモードに移行した時の各通信機の動作フローチャートをあわせて、以下に動作の説明を行う。

まず、第２の通信機１は、サーチモードに移行すると、以下の動作を行う。

（Ａ１）第１の期間５０１を計測するタイマＫ１を起動し（Ｓ７０１）、送信間隔を計測するタイマＷ１を起動し（Ｓ７０２）、サーチ信号２０７をＴ１時間で送信し（Ｓ７０３）、送信後にサーチ応答待ちタイマ２０８の間（つまりタイマＲ１を起動Ｓ７０４）にサーチ応答２０９を待つための受信動作を行う（Ｓ７０５およびＳ７０６）。サーチ応答２０９を受信すると、認証モードに移行する（Ｓ７０５のＹＥＳ）。

（Ａ２）サーチ応答２０９を受信しなければ（Ｓ７０５のＮＯ）、Ｗ１経過後（Ｓ７０７のＹＥＳ）に、再びサーチ信号２０７をＴ１時間で送信し（Ｓ７０３）、送信後にサーチ応答待ちタイマ２０８の間（タイマＲ１を起動Ｓ７０４）にサーチ応答２０９を待つための受信動作を行う（Ｓ７０５およびＳ７０６）。

（Ａ３）サーチ応答２０９を受信しなければ、これを第１の期間５０１中繰り返し（Ｓ７０８のＮＯ）、第１の期間５０１が過ぎると（Ｓ７０８のＹＥＳ）、第２の期間５０２を計測するタイマＫ２を起動し（Ｓ８０１）、第２の送信間隔を計測するタイマＷ２を起動し（Ｓ８０２）、サーチ信号２０７をＴ１時間で送信し（Ｓ８０３）、送信後にサーチ応答待ちタイマ２０８の間（つまりタイマＲ２を起動Ｓ８０４）にサーチ応答２０９を待つための受信動作を行う（Ｓ８０５およびＳ８０６）。サーチ応答２０９を受信すると、認証モードに移行する（Ｓ８０５のＹＥＳ）。

（Ａ４）サーチ応答２０９を受信しなければ（Ｓ８０５のＮＯ）、Ｗ２経過後（Ｓ８０７のＹＥＳ）に、再び第２の通信機１がサーチ信号２０７を送信し（Ｓ８０３）、送信後にサーチ応答待ちタイマ２０８の間（タイマＲ２を起動Ｓ８０４）にサーチ応答２０９を待つための受信動作を行う（Ｓ８０５からＳ８０７）。ただし、この時のサーチ応答待ちタイマ２０８のタイムアウト時間（つまりＲ２時間）は、第１の期間５０１中のサーチ応答待ちタイマ２０８のタイムアウト時間（つまりＲ１時間）よりも長い時間にしておく。サーチ応答２０９を受信すると、認証モードに移行する（Ｓ８０５のＹＥＳ）。

（Ａ５）また、このＲ２時間に第１の通信機３からのサーチ信号２０７を受信すると（Ｓ８０６のＹＥＳ）、サーチ応答２０９を送信して（Ｓ８１０）、認証モードに移行する。

（Ａ６）なにも受信しなければ、これを第２の期間５０２中繰り返し（Ｓ８０９のＮＯ）、第２の期間５０２が過ぎると（Ｓ８０９のＹＥＳ）、第３の期間５０３に入り、第２の通信機１はサーチ信号２０７を待つための受信動作に入る。

（Ａ７）受信動作は、Ｗ１の２倍の時間であるタイマＷ３を起動し（Ｓ９０１）、サーチ待ちタイマ２０８としてタイマＷ１２を起動して（Ｓ９０２）、サーチ信号２０７を待つための受信動作を行う（Ｓ９０３およびＳ９０４）。第１の通信機３からのサーチ信号２０７を受信すると（Ｓ９０３のＹＥＳ）、サーチ応答２０９を送信して（Ｓ９０６）、認証モードに移行する。Ｗ１２の時間は、第１の通信機３がサーチ信号２０７をＷ１間隔で送信するので、その間隔より長くして確実に第１の通信機３からのサーチ信号２０７を受信できるように設定する。

また、第１の通信機３は、サーチモードに移行すると、以下の動作を行う。

（Ｂ１）第１の期間５０１を計測するタイマＫ１を起動し（Ｓ１００１）、受信間隔を計測するタイマＷ３を起動し（Ｓ１００２）、さらにサーチ待ちタイマ２０８としてタイマＷ１２を起動して（Ｓ１００３）、サーチ信号２０７を待つための受信動作を行う（Ｓ１００４およびＳ１００５）。Ｗ１２の時間は、第２の通信機１がサーチ信号２０７をＷ１間隔で送信するので、その間隔より長くして確実に第２の通信機１からのサーチ信号２０７を受信できるように設定する。サーチ信号２０７を受信すると（Ｓ１００４のＹＥＳ）、サーチ応答２０９を送信して（Ｓ１００８）、認証モードに遷移する。

（Ｂ２）Ｗ１２の間に、サーチ信号２０７を受信しなければ（Ｓ１００５のＹＥＳ）、Ｗ３経過後（Ｓ１００６のＹＥＳ）、再び第１の通信機３は、Ｗ１２の間にサーチ信号２０７を待つための受信動作を行う（Ｓ１００４）。これを第１の期間５０１中繰り返す（Ｓ１００７のＮＯ）。

（Ｂ３）サーチ信号２０７を受信せずに第１の期間５０１が過ぎると（Ｓ１００７）、第２の期間５０２を計測するタイマＫ２を起動し（Ｓ１１０１）、受信間隔を計測するタイマＷ４を起動し（Ｓ１１０２）、さらにサーチ待ちタイマ２０８としてタイマＷ２３を起動して（Ｓ１１０３）、サーチ信号２０７を待つための受信動作を行う（Ｓ１１０４およびＳ１１０５）。サーチ信号２０７を受信すると（Ｓ１１０４のＹＥＳ）、サーチ応答２０９を送信して（Ｓ１１１２）、認証モードに遷移する。Ｗ２３の時間は、第２の通信機１がサーチ信号２０７をＷ２間隔で送信するので、その間隔より長くして確実に第２の通信機１からのサーチ信号２０７を受信できるように設定する。タイマＷ４は、Ｗ１とＷ２を足し合わせた時間とする。

（Ｂ４）さらに、サーチ信号２０７の受信をしなかった場合は（Ｓ１１０５のＹＥＳ）、受信動作終了後にサーチ信号２０７をＴ１時間で送信する（Ｓ１１０６）。送信後にサーチ応答待ちタイマ２０８の間（つまりタイマＲ１を起動Ｓ１１０７）にサーチ応答２０９を待つための受信動作を行う（Ｓ１１０８およびＳ１１０９）。サーチ応答２０９を受信すると、認証モードに移行する（Ｓ１１０８のＹＥＳ）。

（Ｂ５）Ｒ１の間に、サーチ応答信号２０９を受信しなければ（Ｓ１００９のＹＥＳ）、Ｗ４経過後（Ｓ１１１０のＹＥＳ）、再び第１の通信機３は、Ｗ２３の間にサーチ信号２０７を待つための受信動作を行う（Ｓ１１０４）。これを第２の期間５０２中繰り返す（Ｓ１１１１のＮＯ）。

（Ｂ６）これを第２の期間５０２中繰り返して第２の期間５０２が過ぎると（Ｓ１１１１のＹＥＳ）、第３の期間５０３に入り、第１の通信機３はサーチ信号２０７を送信する
動作に入る。

（Ｂ７）送信動作は、送信間隔を計測するタイマＷ１を起動し（Ｓ１２０１）、サーチ信号２０７をＴ１時間で送信し（Ｓ１２０２）、送信後にサーチ応答待ちタイマ２０８の間（つまりタイマＲ１を起動Ｓ１２０３）にサーチ応答２０９を待つための受信動作を行う（Ｓ１２０４およびＳ１２０５）。サーチ応答２０９を受信すると、認証モードに移行する（Ｓ１２０４のＹＥＳ）。

（Ｂ８）サーチ応答２０９を受信しなければ（Ｓ１２０５のＮＯ）、Ｗ１経過後（Ｓ１２０６のＹＥＳ）に、再びサーチ信号２０７をＴ１時間で送信（Ｓ１２０２）することを繰り返す。

以上のように、本実施の形態によると、サーチモード時には、第２の通信機１よりサーチ信号２０７を送信して、サーチ応答２０９の受信待ちを行うが、相手が応答しなければ一定の時間後は、送信間隔を伸ばすことで送信に消費する電流を削減することができる。

また、サーチ信号２０７の送信を行ってサーチ応答２０９を待つとともに、相手からのサーチ信号２０７の受信を行うことで、サーチ応答２０９を返して直ちに認証モードに移行することもできる。

サーチモード時に、相手が応答しないでさらに一定の時間が経過した後は、第２の通信機１は、サーチ信号２０７の受信を行うので、送信に消費する電流が必要なくなり、さらに、第１の通信機３の電源を切ることで本システムから送信電波を出さないようにすることができる。

なお、本実施の形態では、第１の期間を５分、第２の期間を１０分とした例を示したが、通信の頻度や用途に応じて各期間の長さは適宜設定すればよい。

（実施の形態４）
図１３は本発明の第４の実施の形態における通信システムを用いた無線警報装置の構成図である。

図１３において、図１と異なる点は、第１の通信機３が受信した信号のＲＳＳＩをもとに受信レベルを決定する受信レベル決定手段６と、受信レベル決定手段６による受信レベルによって第２の通信機１と第１の通信機３との距離を推定する距離推定手段７を備えている点である。

ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）は受信信号の強度表示値で、受信電力をＤＣ電圧レベルに変換したもので、ＡＤ変換を行うことで、マイコン等で処理できるデータとして扱うこともできる。

サーチモードから認証モードに移行するシーケンスに関しては、実施の形態１に示した流れと同じである。

以下に、図１３の無線警報装置の最初に認証モードに入った状態からの動作について図１４のフローチャートをもとに説明する。

動作開始時には、機能制限手段５は、機能制限ありの状態にしておく（Ｓ０１）。

第１の通信機３は、信号を受信すると（Ｓ０２のＹＥＳ）、ＲＳＳＩを測定し（Ｓ０３
）、受信終了でなければ（Ｓ０４のＮＯ）、１００マイクロ秒毎にＲＳＳＩの測定を繰り返す（Ｓ０５のＹＥＳ）。

受信が終了すると（Ｓ０４のＹＥＳ）、受信レベル決定手段６では、第１の通信機３で測定したＲＳＳＩの中から最も大きい値を受信レベルの選択値とする（Ｓ０６）。

そして、距離推定手段７は、この受信レベルの選択値として決定した値より、あらかじめ定めた閾値、或いはあらかじめテーブル等に格納されている値と距離の関係の表、或いは「受信レベル＝Ａ×距離^Ｂ」という関係式から距離を推定する（Ｓ０７）。ここで、ＡとＢはある定数で、用途により適宜決定すればよい。

距離推定手段７により第２の通信機１と第１の通信機３の間が距離にして、例えば、１ｍ以内に相当すると判定すれば（Ｓ０８のＹＥＳ）、機能制限手段８に対しての機能制限要求を行わないこととする（Ｓ０９）。

距離推定手段７により第２の通信機１と第１の通信機３の間が距離にして、１．５ｍより離れていると判定すれば（Ｓ０８のＮＯ）、機能制限手段８に対しての機能制限要求を行う（Ｓ１０）。

認証モードで第２の通信機１と第１の通信機３とが通信できていても、通信中のＲＳＳＩの最大値を受信レベルとして距離を推定することで、フェージングやマルチパスによりＲＳＳＩが時間的に変動して、通信不可になるまで機能制限がかからない状態になることもなく、電子機器の使用中に突然機能制限がかかってしまうようなフェージングやマルチパスの影響による低いＲＳＳＩも無視できるので、フェージングやマルチパスの影響を受けることなく精度よく受信レベルと距離の関係を算出して機能制限の制御を自然に行うことができる。

また、第２の通信機１と第１の通信機３との通信が不可になると、サーチモードに入るが、サーチモードへの移行シーケンスは、実施の形態１または２に示したように行えばよい。

以上のように、本実施の形態によると、通信時の受信レベルによって第２の通信機１と第１の通信機３との距離を正確に推定できるので、機能制限の制御を自然に行うことができる。

なお、ここまで説明した実施の形態で用いる無線通信を特に特定小電力無線とすれば、低電力で一つの家屋程度の距離での通信が可能であるため、アンテナや送信レベルを調整することによって数メートル離れれば機能制限を行うような使い方や、一軒単位での機能制限まで比較的容易に変更することができる。

また、ここまで説明した実施の形態に用いる手段は、ＣＰＵ（またはマイコン）、ＲＡＭ、ＲＯＭ、記憶・記録装置、Ｉ／Ｏなどを備えた電気・情報機器、コンピュータ、サーバー等のハードリソースを協働させるプログラムの形態で実施してもよい。プログラムの形態であれば、磁気メディアや光メディアなどの記録媒体に記録したりインターネットなどの通信回線を用いて配信することで新しい機能の配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。

以上のように本発明は、携帯電話、カメラ、ビデオカメラ、ノートパソコン、ＰＤＡ、携帯オーディオ機器等の携帯機器の動作制限や、所有者がそばにいなければ機能制限を行
いたい自動車、バイク、カーナビ、ＥＴＣ、カーオーディオ機器、その他のオーディオ機器、パソコン、電話機、エアコンや、ガステーブルやオーブンなどの熱等の危険を伴う機器に用いて、電子機器や器具を使用中に突然機能制限がかかることなく、かつ置き忘れには迅速に警報動作及び機能制限動作をかけることができる電子機器を提供できる。

本発明の実施の形態１における無線警報装置のブロック図 本発明の実施の形態１のサーチモード移行時のシーケンス図 本発明の実施の形態２のサーチモード移行時のシーケンス図 本発明の実施の形態２のサーチモード時のシーケンスの一例を示す図 本発明の実施の形態３のサーチモード移行時の第１の送受信タイミング図 本発明の実施の形態３のサーチモード移行時の第２の送受信タイミング図 本発明の実施の形態３におけるサーチモード時の第２の通信機の第１の期間の動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態３におけるサーチモード時の第２の通信機の第２の期間の動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態３におけるサーチモード時の第２の通信機の第３の期間の動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態３におけるサーチモード時の第１の通信機の第１の期間の動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態３におけるサーチモード時の第１の通信機の第２の期間の動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態３におけるサーチモード時の第１の通信機の第３の期間の動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態４における無線警報装置のブロック図 本発明の実施の形態４における機器制御のフローチャート 従来のシステムにおける送受信信号のシーケンス図

符号の説明

１ 第２の通信機
２ 第２の通信機用アンテナ
３ 第１の通信機
４ 第１の通信機用アンテナ
５ 機能制限手段
６ 受信レベル決定手段
７ 距離推定手段
１０１ 通信システム
２０２ 認証信号
２０３ 認証応答
２０７ サーチ信号
２０９ サーチ応答
５０１ 第１の期間
５０２ 第２の期間
５０３ 第３の期間

Claims (4)

1. 電子機器の本体に接続した第１の通信機と、その第１の通信機と無線通信を行う第２の通信機とで構成して、前記第１の通信機と前記第２の通信機との通信状態に応じて前記電子機器の機能を制限するための通信システムにおいて、
   前記第１の通信機および前記第２の通信機が通信タイミングの同期を取るためのサーチモードと、前記第１の通信機および前記第２の通信機が同期を取って定期的に通信を行う認証モードとの通信モードを有し、
   前記サーチモードにおいて通信タイミングの同期を取るための相手側の通信応答があれば、前記認証モードに遷移して通信状態に応じて前記第１の通信機が接続された機器の機能の制限制御を行い、
   前記認証モードにおいて、前記第２の通信機から前記第１の通信機に認証信号の送信を行い、前記第１の通信機は、前記第２の通信機からの前記認証信号を受信すると前記第２の通信機へ認証応答を返すことによって認証通信を行い、
   前記サーチモード時には、前記第１の通信機から前記第２の通信機にサーチ信号の送信を行って、前記第２の通信機は、受信動作を行い、前記第１の通信機からの前記サーチ信号を受信すると前記第１の通信機へサーチ応答を返すことによって前記通信タイミングの同期を取るものとし、
   前記認証モードより前記サーチモードに遷移すると、第１の期間内は、前記第２の通信機から前記第１の通信機に前記サーチ信号の送信を行い、前記第１の通信機は前記第２の通信機からの前記サーチ信号を受信すると前記第２の通信機へ前記サーチ応答を返すことによって通信タイミングの同期を取り、
   前記第１の期間内に通信タイミングの同期が取れなければ、前記第１の通信機は、前記第２の通信機に前記サーチ信号の送信を行い、前記第２の通信機は前記第１の通信機からの前記サーチ信号を受信すると前記第１の通信機へ前記サーチ応答を返すことによって通信タイミングの同期を取る通信システム。
2. 前記サーチモードにおいて、前記第２の通信機から前記第１の通信機に前記サーチ信号の送信を行い、前記第１の通信機が前記第２の通信機からの前記サーチ信号を受信すると前記第２の通信機へ前記サーチ応答を返すことによって通信タイミングの同期を取る期間と、
   前記第１の通信機から前記第２の通信機に前記サーチ信号の送信を行い、前記第２の通信機が前記第１の通信機からの前記サーチ信号を受信すると前記第１の通信機へ前記サーチ応答を返すことによって通信タイミングの同期を取る期間とを通信タイミングの同期が取れるまで交互に繰り返す請求項１記載の通信システム。
3. 請求項１または２記載の通信システムを用いた無線警報装置において、
   前記第１の通信機には、
   前記第１の通信機と前記第２の通信機との通信時に受信レベル値を測定する受信レベル測定手段と、
   前記受信レベル値を基に、あらかじめ定めた表あるいは関係式より前記第１の通信機と前記第２の通信機間の距離を推定する距離推定手段、とが接続され、
   前記認証モードにおいて、前記第１の通信機と前記第２の通信機との間で定期的或いは不定期的に無線の送受信を行うことによりお互いの距離を確認しあい、前記距離推定手段で推定した距離が所定の距離以上の場合には、前記第１の通信機に接続した本体装置の機能を制限したり或いは警報を発生させる無線警報装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項記載の通信システムまたは無線警報装置の少なくとも一部をコンピュータに実現させるためのプログラム。
   

Images