JP4954096B2 - 通信装置、通信方法、プログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

Description

この発明は、セキュリティ機能を備えた通信装置、通信方法、プログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。

無線技術の発達に伴い、従来有線で接続されていた通信が、無線で接続する形態に変化しているケースが多く見られる。例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）はＩＥＥＥ８０２．３に代表されるイーサーネット（登録商標）での接続が主流であった。しかし、近年はＩＥＥＥ８０２．１１系統に代表される無線ＬＡＮでの接続が多くの情報通信機器で採用されている。この流れは、ＬＡＮに限らず、ＰＡＮ（Personal Area Network）にも広がっている。

一方、その物理特性から、無線により送信されたパケットは誰でも受信するこができる。このため、パケットの傍受を防止してプライバシーを保護するためのセキュリティ機能が必須となっている。セキュリティ機能の実現方法としては、共通鍵を使用した認証手法が一般的である。ところが、共通鍵方式では、通信相手との間で予め鍵の交換を行う必要がある。このように、有線通信では不要な鍵交換が、無線通信のもつ手軽さを著しく制約しているのが現状である。

そこで、鍵交換の利便性を改善させるさまざまな手法が開発されている。例えば、特許文献１では、有線ケーブルで端末を相互に接続し、ケーブルの電位が活性状態である期間中に無線によって鍵交換を行う技術が提案されている。

特開２００５−３１８０７９号公報

しかしながら、特許文献１の方法では、無線通信を行うにも関わらず有線接続を強いられる不便さと、別途有線のインターフェースを配備しなければならないコストアップの問題は解決されていない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、セキュリティを低下させずに容易に無線通信を実現できる通信装置、通信方法、プログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、外部装置との間で無線信号によってメッセージを送受信する通信手段と、外部装置との間の距離を検出するための検出メッセージを前記通信手段によって前記外部装置に送信し、前記検出メッセージに対する応答メッセージを前記通信手段によって前記外部装置から受信する通信制御手段と、前記検出メッセージを送信してから、前記応答メッセージを受信するまでの応答時間に基づいて、前記外部装置との間の距離を検出する検出手段と、検出された距離と予め定められた第１閾値とを比較し、検出された距離が前記第１閾値より小さいか否かを判断する判断手段と、検出された距離が前記第１閾値より小さい場合に、メッセージの暗号化および復号化を実行しない通信を表す暗号無効化通信を前記外部装置との間で確立する確立手段と、検出された距離が前記第１閾値より小さい場合に、検出された距離で前記外部装置と通信可能な前記無線信号の最小送信電力を算出する第１算出手段と、を備え、前記通信制御手段は、さらに、前記最小送信電力の前記無線信号によってメッセージを送信するように前記通信手段を制御し、前記判断手段は、さらに、前記暗号無効化通信が複数の前記外部装置との間で確立されている場合に、確立済みの前記暗号無効化通信の個数が予め定められた第２閾値より小さいか否かを判断し、前記確立手段は、さらに、確立済みの前記暗号無効化通信の個数が前記第２閾値より小さい場合に、前記外部装置との間で前記暗号無効化通信を確立すること、を特徴とする。

また、請求項２にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、前記通信制御手段は、さらに、予め定められた期間が経過するごとに前記検出メッセージを前記外部装置に送信すること、を特徴とする。

また、請求項３にかかる発明は、請求項２にかかる発明において、前記期間の経過前に検出した第１距離と、前記期間の経過後に検出した第２距離との差分を算出する第２算出手段と、前記差分が予め定められた第３閾値より大きい場合に、前記外部装置との間で確立した前記暗号無効化通信を切断する切断手段と、をさらに備えたこと、を特徴とする。

また、請求項４にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、前記第１閾値を入力する閾値入力手段をさらに備え、前記判断手段は、前記距離と入力された前記第１閾値とを比較し、前記距離が前記第１閾値より小さいか否かを判断すること、を特徴とする。

また、請求項５にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、前記距離が前記第１閾値より小さい場合に、予め定められた初期電力から漸増させた送信電力を算出する第３算出手段をさらに備え、前記通信制御手段は、さらに、算出された前記送信電力の前記無線信号によって前記検出メッセージを送信するように前記通信手段を制御し、送信した前記検出メッセージに対する前記応答メッセージを受信したか否かを判断し、前記第１算出手段は、前記応答メッセージを受信したときの前記送信電力を前記最小送信電力として算出すること、を特徴とする。

また、請求項６にかかる発明は、請求項５にかかる発明において、前記通信制御手段は、さらに、前記検出メッセージに対する前記応答メッセージを受信した回数と予め定められた第４閾値と比較し、前記回数が前記第４閾値より大きい場合に、前記応答メッセージを受信したときの前記送信電力である前記最小送信電力の前記無線信号によってメッセージを送信するように前記通信手段を制御すること、を特徴とする。

また、請求項７にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、前記外部装置との間の前記暗号無効化通信の確立を許可するか否かを表す許可情報を入力する情報入力手段をさらに備え、前記確立手段は、前記距離が前記第１閾値より小さい場合、かつ、前記暗号無効化通信の確立を許可することを表す前記許可情報が入力された場合に、前記暗号無効化通信を前記外部装置との間で確立すること、を特徴とする。

また、請求項８にかかる発明は、外部装置との間で無線信号によってメッセージを送受信する通信手段を備えた通信装置で実行される通信方法であって、通信制御手段が、外部装置との間の距離を検出するための検出メッセージを前記通信手段によって前記外部装置に送信し、前記検出メッセージに対する応答メッセージを前記通信手段によって前記外部装置から受信する第１通信制御ステップと、検出手段が、前記検出メッセージを送信してから、前記応答メッセージを受信するまでの応答時間に基づいて、前記外部装置との間の距離を検出する検出ステップと、判断手段が、検出された距離と予め定められた第１閾値とを比較し、検出された距離が前記第１閾値より小さいか否かを判断する第１判断ステップと、確立手段が、検出された距離が前記第１閾値より小さい場合に、メッセージの暗号化および復号化を実行しない通信を表す暗号無効化通信を前記外部装置との間で確立する第１確立ステップと、算出手段が、検出された距離が前記第１閾値より小さい場合に、検出された距離で前記外部装置と通信可能な前記無線信号の最小送信電力を算出する算出ステップと、通信制御手段が、前記最小送信電力の前記無線信号によってメッセージを送信するように前記通信手段を制御する第２通信制御ステップと、前記判断手段が、前記暗号無効化通信が複数の前記外部装置との間で確立されている場合に、確立済みの前記暗号無効化通信の個数が予め定められた第２閾値より小さいか否かを判断する第２判断ステップと、前記確立手段が、確立済みの前記暗号無効化通信の個数が前記第２閾値より小さい場合に、前記外部装置との間で前記暗号無効化通信を確立する第２確立ステップと、を備えたことを特徴とする。

また、請求項９にかかる発明は、請求項８に記載の通信方法をコンピュータに実行させるプログラムである。

また、請求項１０にかかる発明は、請求項９に記載されたプログラムが格納されていることを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。

本発明によれば、通信ターゲットとの距離が近い場合、暗号化というセキュリティ機能を排除することができるため、ユーザに不要な鍵の設定要求などの煩わしさを一切与えない手軽な通信環境が提供できるという効果を奏する。

また、本発明によれば、通信ターゲットとの距離を定期的に測定することにより、通信ターゲットの状況が逐次把握でき、状況変化に対して柔軟に対応できるという効果を奏する。

また、本発明によれば、接続できる通信ターゲット数を限定することで、不用意なデバイスとの接続を阻止できるという効果を奏する。

また、本発明によれば、通信ターゲットに対しての適正な送信電力を算出できることにより、ユーザの環境に適応したシステム構成が実現できるという効果を奏する。

また、本発明によれば、適正送信電力を高精度に算出できるため、安定した接続が可能になるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる通信装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
上述のように、無線通信では、一般に共通鍵を使用してパケットを暗号化する機能などのセキュリティ機能が備えられている。そもそも、セキュリティ機能の必要性は、盗聴の脅威、なりすましの脅威がユーザの周辺に存在することが前提となっている。言い換えると、電波が届く範囲内に悪意あるユーザが居る場合にセキュリティ機能が必要であると言える。すなわち、電波が届く範囲内にリスクが一切存在しなければ、セキュリティ機能は全く必要ないと言ってもよい。

図１は、無線通信する機器の配置の一例を示す図である。図１は、無線通信可能なノートＰＣ１１と、デジタルカメラ１２とが近接して配置された例を示している。

ここで、デジタルカメラ１２の内部に記憶されている画像をノートＰＣ１１にダウンロードする場合を考える。有線でデジタルカメラ１２の内部の画像をノートＰＣ１１にダウンロードする場合であれば、ノートＰＣ１１の電源を立上げ、デジタルカメラ１２とノートＰＣ１１との間をＵＳＢ等のケーブルでリンクさせる。有線ケーブルでリンクさせるため、通常はノートＰＣ１１とデジタルカメラ１２は非常に近い位置に配置されている。

この動作を無線通信で実現する場合、同図のように機器が相互に非常に近い位置に配置されているとしても、通常は無線伝播の範囲が限定できないため、セキュリティ機能が必要となる。一方、ノートＰＣ１１の周辺１〜２メートル以内に、悪意あるユーザがいることは殆どない。したがって、同図のような環境でセキュリティ機能を導入することは、過剰な対応と言える。

そこで、第１の実施の形態にかかる通信装置は、通信相手となる機器（通信ターゲット）との距離を計測し、その距離が所定の設定範囲内であるかを判定し、設定範囲内であれば、暗号化処理を無効にするとともに、送信電力をその範囲内で送受信できる最低レベルに変化させる。これにより、過剰なセキュリティ機能を排除し、より手軽に、余分なコストアップなしに、無線通信を実現できる。

図２は、第１の実施の形態にかかる通信装置１００の構成を示すブロック図である。図２に示すように、通信装置１００は、アンテナ１と、ＲＦ（Radio Frequency）部２と、ベースバンド変復調部３と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４と、プロトコル制御部５と、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）６と、ＲＯＭ（Read Only Memory）７と、暗号化制御部８と、操作表示部９とが、システムバス１０で接続された構成となっている。

アンテナ１は、外部装置との間で無線通信を行うための電波を送受信するものである。ＲＦ部２は、周波数変換および電力増幅などを行うものである。

ベースバンド変復調部３は、無線通信規格に従った直交周波数分割多重方式の周波数変復調処理を実行する制御部である。直交周波数分割多重方式は、多数の搬送波を使用し、変調する信号波の位相が隣り合う搬送波間で直交するように搬送波の帯域を一部重ね合わせて周波数帯域を有効利用する方式であり、無線ＬＡＮ（Local Area Network）の規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａ、およびＩＥＥＥ８０２．１１ｇに採用されている。

ＣＰＵ４は、システム全体を制御するプロセッサである。主に、ＣＰＵ４は、通信相手となる外部装置との間の距離を検出する検出手段としての機能、検出した距離と予め定められた閾値とを比較し、検出した距離が閾値より小さいかを判断する判断手段としての機能、および距離が閾値より小さい場合に、外部装置と通信可能な無線信号の送信電力の最小値を表す最小送信電力を算出する算出手段としての機能を有する。なお、これらの機能の詳細については後述する。

プロトコル制御部５は、ワイヤレスＵＳＢ（Universal Serial Bus）プロトコルに従って、外部装置との間で無線によるメッセージ（パケット）の送受信の制御を行うものである。通常、プロトコル制御部５は、ワイヤレスＵＳＢプロトコルに従い、鍵情報の交換などによって暗号化した通信を確立する。なお、適用可能な無線通信プロトコルはワイヤレスＵＳＢに限られず、送受信するパケットから外部装置との間の距離を検出可能なものであればあらゆるプロトコルを適用できる。

さらに、プロトコル制御部５は、外部装置との距離が閾値より小さい場合に、暗号化制御部８（後述）による暗号化処理を無効化した通信を、当該外部装置との間で確立する確立手段としての機能を有する。また、プロトコル制御部５は、最小送信電力で無線信号を送信するようにＲＦ部２を制御する通信制御手段としての機能を有する。

ＳＲＡＭ６は、ＣＰＵ４がワークエリアとして使用する記憶部である。ＲＯＭ７は、ＣＰＵ４で実行されるプログラムを格納する記憶部である。また、ＲＯＭ７は、距離に応じた最小送信電力を求めるための対応テーブルを格納する。

図３は、対応テーブルのデータ構造の一例を示す図である。図３に示すように、対応テーブルは、通信ターゲットとなる外部装置との距離と、送信電力の値とを対応づけて格納している。プロトコル制御部５は、同図のような対応テーブルを参照して、検出された距離に応じた送信電力を決定する。なお、対応テーブルの代わりに、距離から送信電力を算出する所定の数式を用いて送信電力を決定するように構成してもよい。

図２に戻り、暗号化制御部８は、送受信するパケットの暗号化処理および復号化処理を行うものである。暗号化・復号化のプロトコルとしては、共通鍵方式などの無線通信で従来から用いられているあらゆるプロトコルを適用できる。

操作表示部９は、ユーザから操作入力を受付けるとともに、各種画面を表示するものである。操作表示部９は、例えばキーボードやマウスなどの入力インターフェースと、液晶ディスプレイなどの出力装置とによって構成できる。

次に、このように構成された第１の実施の形態にかかる通信装置１００による通信処理について説明する。図４は、第１の実施の形態における通信処理の全体の流れを示すフローチャートである。

まず、プロトコル制御部５が、通信ターゲットとの距離を検出するためのパケット（距離検出パケット）を生成する。また、プロトコル制御部５は、ＲＦ部２に対して送信電力を最大に設定する。そして、プロトコル制御部５は、生成したパケットを送信する（ステップＳ４０１）。具体的には、プロトコル制御部５によって生成されたパケットは、ベースバンド変復調部３によって変調されてベースバンド信号に変換された後、ＲＦ部２でキャリア周波数に乗せられ、アンテナ１から通信ターゲットに伝送される。

その後、距離検出パケットを受信した通信ターゲットは、距離検出パケットに対する応答パケット（距離情報パケット）を送出する。プロトコル制御部５は、アンテナ１、ＲＦ部２、およびベースバンド変復調部３を経由して距離情報パケットを受信することができる。プロトコル制御部５は、この距離情報パケットを受信したか否かを判断し（ステップＳ４０２）、受信していない場合は（ステップＳ４０２：ＮＯ）、受信するまで処理を繰り返す。

距離情報パケットを受信した場合（ステップＳ４０２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４は、プロトコル制御部５から距離情報パケットを受け取り、この距離情報パケットを解析して、通信ターゲットとの距離を検出する（ステップＳ４０３）。具体的には、ＣＰＵ４は、距離検出パケットを送信した後、対応する距離情報パケットを受信するまでの応答時間から、距離情報パケットを送信した通信ターゲットと通信装置１００との間の距離を算出する。

次に、ＣＰＵ４は、検出した距離と予め設定されている距離の閾値と比較し、距離の閾値より小さいか否かを判断する（ステップＳ４０４）。閾値より小さい場合（ステップＳ４０４：ＮＯ）、ＣＰＵ４は、通信ターゲットは近距離に存在すると判定し、対応テーブルを参照して送信電力を決定してプロトコル制御部５に通知する（ステップＳ４０５）。

次に、プロトコル制御部５は、決定された送信電力で無線信号を送信するようにＲＦ部２を設定する（ステップＳ４０６）。その後、ＣＰＵ４は、以後の通信で暗号化処理を実施しないように暗号化制御部８を設定する（ステップＳ４０７）。例えば、ＣＰＵ４は、暗号化制御部８内の所定のレジスタに暗号化を無効にすることを示す情報を設定する。この場合、暗号化制御部８は、レジスタの設定にしたがって暗号化処理の実行可否を判断し、暗号化が有効のときのみ暗号化処理を実行する。

次に、プロトコル制御部５は、ワイヤレスＵＳＢプロトコルに従って通信ターゲットとの間で暗号化した通信を確立する（ステップＳ４０８）。例えば、プロトコル制御部５は、事前に記憶した共通鍵を交換して通信ターゲットを認証し、認証された場合に、共通鍵によって暗号化した通信を確立する。

ステップＳ４０４で、検出した距離が閾値より小さくないと判断した場合（ステップＳ４０４：ＮＯ）、ＣＰＵ４は、以後の通信で暗号化処理を実施するように暗号化制御部８を設定する（ステップＳ４０９）。次に、プロトコル制御部５は、ワイヤレスＵＳＢプロトコルに従って通信ターゲットとの間で暗号化しない通信を確立する（ステップＳ４１０）。

これ以降、プロトコル制御部５は、確立した通信によって通信ターゲットとの間でデータを送受信する（ステップＳ４１１）。プロトコル制御部５は、所定のパケットの受信などにより通信が切断されたか否かを判断し（ステップＳ４１２）、切断されていない場合は（ステップＳ４１２：ＮＯ）、データ転送処理を継続する。切断された場合は（ステップＳ４１２：ＹＥＳ）、通信処理が終了する。

図５は、通信装置１００としての機能を備えるノートＰＣをホストとし、通信装置１００としての機能を備えるデジタルカメラをデバイスとする場合の通信処理の概要を示すシーケンス図である。

図５に示すように、ノートＰＣおよびデジタルカメラは、距離検出パケットを相互に送信し（ステップＳ５０１、ステップＳ５０５）、受信した距離検出パケットに対する応答パケットを送信する（ステップＳ５０２、ステップＳ５０６）。また、ノートＰＣおよびデジタルカメラは、検出した距離に応じた暗号化の有効／無効の判定処理（ステップＳ５０３、ステップＳ５０７）、および送信電力設定処理（ステップＳ５０４、ステップＳ５０８）をそれぞれ実行する。そして、通信が確立されると、デジタルカメラは、撮影した画像データなどの実データをノートＰＣに対して転送する（ステップＳ５０９〜ステップＳ５１２）。

このように、第１の実施の形態にかかる通信装置では、通信ターゲットとの距離を計測し、その距離が所定の設定範囲内であれば、送信電力をその範囲内で送受信できる最低レベルに変化させるとともに、暗号化処理を無効にすることができる。これにより、ユーザに不要な鍵の設定要求などの煩わしさを一切与えない手軽な通信環境を提供することができる。一方、無線伝播の範囲を必要最小限に制限するため、暗号化を無効にしたことによるセキュリティの低下を回避できる。

なお、距離の判定に利用する閾値は、ＲＯＭ７などに予め定められた値を用いてもよいし、操作表示部９からユーザが入力した値を用いるように構成してもよい。後者の場合、ユーザの使用目的、環境に合わせた通信が可能となる。

また、上記説明では、通信ターゲットとの距離が近い場合に無条件に暗号化を無効化していた。これに対し、通信ターゲットとの距離が近い場合に、暗号化を無効化してよいか否かをユーザに確認する確認メッセージ等を操作表示部９に表示し、許可することを表す情報が入力された場合にのみ、暗号化を無効化するように構成してもよい。これにより、ユーザの使用目的、環境等に応じて、より安全な通信が実現できる。

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、通信確立前の初回にのみ通信ターゲットとの距離を検出していた。しかし、機器の使用状況によっては、通信ターゲットとの距離が変化する場合がある。そこで、第２の実施の形態にかかる通信装置は、通信ターゲットとの間の距離の検出および距離に応じた暗号化の有効／無効の判定処理等を、所定の時間経過ごとに実行する。

図６は、第２の実施の形態にかかる通信装置６００の構成を示すブロック図である。図６に示すように、通信装置６００は、アンテナ１と、ＲＦ部２と、ベースバンド変復調部３と、ＣＰＵ４と、プロトコル制御部６５と、ＳＲＡＭ６と、ＲＯＭ７と、暗号化制御部８と、操作表示部９とが、システムバス１０で接続された構成となっている。

第２の実施の形態では、プロトコル制御部６５の機能が第１の実施の形態と異なっている。その他の構成および機能は、第１の実施の形態にかかる通信装置１００の構成を表すブロック図である図２と同様であるので、同一符号を付し、ここでの説明は省略する。

プロトコル制御部６５は、予め定められた期間が経過するごとに距離検出パケットを送信して距離検出処理を実行する点が、第１の実施の形態のプロトコル制御部５と異なっている。

次に、このように構成された第２の実施の形態にかかる通信装置６００による通信処理について説明する。図７は、第２の実施の形態における通信処理の全体の流れを示すフローチャートである。

第２の実施の形態では、所定期間が経過したか否かを判断する処理（ステップＳ７１３）が追加された点が、第１の実施の形態の通信処理を表す図４と異なっている。具体的には、通信が切断されていないと判断した場合（ステップＳ７１２：ＮＯ）、プロトコル制御部６５は、ＳＲＡＭ６等に保存した前回の距離検出時刻と現在時刻とを比較することにより、所定期間が経過したか否かを判断する。そして、所定期間が経過していない場合は（ステップＳ７１２：ＮＯ）、データ転送処理を継続する（ステップＳ７１１）。所定期間が経過した場合は、プロトコル制御部６５は、再度距離検出パケットを生成して送信する（ステップＳ７０１）。

なお、その他のステップは、第１の実施の形態にかかる通信装置１００と同様の処理なのでその説明を省略する。

図８は、第２の実施の形態の通信処理の概要を示すシーケンス図である。図８に示すように、通信装置６００としての機能を備えるノートＰＣおよびデジタルカメラは、所定の期間が経過するごとに、距離検出処理、暗号化の有効／無効の判定処理、および送信電力設定処理を繰り返す。

なお、定期的に距離を検出するとともに、距離の変化量を算出し、距離の変化量が所定の閾値を超えた場合に、通信ターゲットとの通信を切断するように構成してもよい。

図９は、このように構成された第２の実施の形態の変形例における通信処理の全体の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ９０１からステップＳ９０３までの、距離検出処理は、図７のステップＳ７０１からステップＳ７０３までと同様の処理なので、その説明を省略する。

距離を検出後、ＣＰＵ４は、検出した最新の距離と、前回検出した距離との差を算出する（ステップＳ９０４）。なお、検出した距離は、ＳＲＡＭ６などに記憶し、差の算出時に参照可能としておく。

次に、ＣＰＵ４は、算出した差が、差について予め定められた閾値（閾値２）より大きいか否かを判断する（ステップＳ９０５）。大きい場合は（ステップＳ９０５：ＹＥＳ）、プロトコル制御部６５は、通信ターゲットとの間で確立している通信を切断する（ステップＳ９０６）。差が閾値２より大きくない場合は（ステップＳ９０５：ＮＯ）、検出した距離と距離についての閾値との比較処理を実行する（ステップＳ９０７）。

ステップＳ９０７からステップＳ９１６までは、図７のステップＳ７０４からステップＳ７１３までと同様の処理なので、その説明を省略する。

このように、第２の実施の形態にかかる通信装置では、通信ターゲットとの距離を定期的に測定することにより、通信ターゲットの状況を逐次把握することができる。これにより、通信ターゲットが移動した場合などの状況変化に柔軟に対応できる。すなわち、例えば、通信ターゲットが移動して距離が離れた場合に通信を切断することが可能となる。

（第３の実施の形態）
第３の実施の形態にかかる通信装置は、暗号化を無効化して通信する通信ターゲットの個数を制限するものである。

図１０は、第３の実施の形態にかかる通信装置１０００の構成を示すブロック図である。図１０に示すように、通信装置１０００は、アンテナ１と、ＲＦ部２と、ベースバンド変復調部３と、ＣＰＵ１０４と、プロトコル制御部５と、ＳＲＡＭ６と、ＲＯＭ７と、暗号化制御部８と、操作表示部９とが、システムバス１０で接続された構成となっている。

第３の実施の形態では、ＣＰＵ１０４の機能が第１の実施の形態と異なっている。その他の構成および機能は、第１の実施の形態にかかる通信装置１００の構成を表すブロック図である図２と同様であるので、同一符号を付し、ここでの説明は省略する。

ＣＰＵ１０４は、検出した距離が閾値より小さいと判断した場合に、既に暗号化を無効化した通信（暗号無効化通信）を確立している通信ターゲットの個数が、個数について予め定められた閾値より小さいか否かを判断する機能をさらに有する点が、第１の実施の形態のＣＰＵ４と異なっている。なお、ＣＰＵ１０４は、暗号無効化通信を確立済みの通信ターゲット数が閾値より小さい場合にのみ、プロトコル制御部５に対して通信の確立を許可する。

次に、このように構成された第３の実施の形態にかかる通信装置１０００による通信処理について説明する。図１１は、第３の実施の形態における通信処理の全体の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ１１０１からステップＳ１１０４までの、距離検出処理および閾値比較処理は、第１の実施の形態にかかる通信装置１００におけるステップＳ４０１からステップＳ４０４までと同様の処理なので、その説明を省略する。

検出した距離が距離の閾値より小さい場合（ステップＳ１１０４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０４は、さらに確立済みの暗号無効化通信の個数が、個数の閾値（閾値３）より小さいか否かを判断する（ステップＳ１１０５）。確立済みの暗号無効化通信の個数が閾値３より小さい場合（ステップＳ１１０５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０４は、対応テーブルを参照して送信電力を決定してプロトコル制御部５に通知する（ステップＳ１１０６）。

確立済みの暗号無効化通信の個数が閾値３より小さくない場合（ステップＳ１１０５：ＮＯ）、ＣＰＵ１０４は、これ以上暗号無効化通信を確立できないと判定し、新たな通信ターゲットに対しては暗号化処理を実施するように暗号化制御部８を設定する（ステップＳ１１１０）。

ステップＳ１１１１の暗号化通信確立処理、およびステップＳ１１０７からステップＳ１１１３までは、第１の実施の形態にかかる通信装置１００におけるステップＳ４１０およびステップＳ４０６からステップＳ４１２までと同様の処理なので、その説明を省略する。

図１２は、第３の実施の形態の通信処理の概要を示すシーケンス図である。なお、図１２は、暗号無効化通信で接続可能な機器の個数が１台に制限されている場合の例を表す。同図に示すように、通信装置１０００としての機能を備えるノートＰＣは、通信ターゲットであるデジタルカメラ１、２のそれぞれについて、距離検出処理、暗号化の有効／無効の判定処理、および送信電力設定処理を実行する。

そして、暗号化を無効化して通信可能な制限台数（＝１）を超えているため、ノートＰＣは、２台目の通信ターゲットであるデジタルカメラ２に対しては暗号化を有効化した通信を確立する。なお、この場合、デジタルカメラ２は、ユーザに鍵の設定を要求する。

このように、第３の実施の形態にかかる通信装置では、暗号化を無効化して通信する通信ターゲットの個数を制限することができるため、不用意なデバイスとの接続を阻止することが可能となる。

（第４の実施の形態）
第４の実施の形態にかかる通信装置は、通信ターゲットとの距離が閾値より小さいと判断した場合に、送信電力の初期値から徐々に増加させた送信電力により距離検出パケットを再度通信ターゲットに送信し、応答パケットを受信できたときの送信電力を、通信可能な最小送信電力として算出する。

図１３は、第４の実施の形態にかかる通信装置１３００の構成を示すブロック図である。図１３に示すように、通信装置１３００は、アンテナ１と、ＲＦ部２と、ベースバンド変復調部３と、ＣＰＵ１３４と、プロトコル制御部１３５と、ＳＲＡＭ６と、ＲＯＭ７と、暗号化制御部８と、操作表示部９とが、システムバス１０で接続された構成となっている。

第４の実施の形態では、ＣＰＵ１３４およびプロトコル制御部１３５の機能が第１の実施の形態と異なっている。その他の構成および機能は、第１の実施の形態にかかる通信装置１００の構成を表すブロック図である図２と同様であるので、同一符号を付し、ここでの説明は省略する。

ＣＰＵ１３４は、検出した距離が閾値より小さいときに、所定の初期電力から所定値分だけ漸増させた送信電力を算出する点が、第１の実施の形態のＣＰＵ４と異なっている。

プロトコル制御部１３５は、ＣＰＵ１３４が算出した送信電力によって、距離検出パケットを通信ターゲットに送信し、送信した距離検出パケットに対する応答パケットを受信したときの送信電力を、その後の通信に用いる最小送信電力として利用する点が、第１の実施の形態のプロトコル制御部５と異なっている。

次に、このように構成された第４の実施の形態にかかる通信装置１３００による通信処理について説明する。図１４は、第４の実施の形態における通信処理の全体の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ１４０１からステップＳ１４０４までの、距離検出処理および閾値比較処理は、第１の実施の形態にかかる通信装置１００におけるステップＳ４０１からステップＳ４０４までと同様の処理なので、その説明を省略する。

検出した距離が距離の閾値より小さい場合（ステップＳ１４０４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１３４は、送信電力を所定の初期値に設定し、プロトコル制御部１３５に通知する（ステップＳ１４０５）。初期値としては、例えばＲＦ部２に設定できる最小値を利用する。

次に、プロトコル制御部１３５は、通知された送信電力で無線信号を送信するようにＲＦ部２を設定する（ステップＳ１４０６）。また、プロトコル制御部１３５は、再度距離検出パケットを生成して送信する（ステップＳ１４０７）。そして、プロトコル制御部１３５は、送信した距離検出パケットに対する応答である距離情報パケットを受信したか否かを判断する（ステップＳ１４０８）。

受信できなかった場合（ステップＳ１４０８：ＮＯ）、ＣＰＵ１３４は、１ｄＢｍ増加させた送信電力を算出する（ステップＳ１４０９）。そして、プロトコル制御部１３５は、新たに算出された送信電力をＲＦ部２に設定して処理を繰り返す（ステップＳ１４０６）。

距離情報パケットを受信できた場合（ステップＳ１４０８：ＹＥＳ）、プロトコル制御部１３５は、そのときの送信電力を、通信可能な送信電力の最小値である最小送信電力として利用する（ステップＳ１４１０）。

ステップＳ１４１１からステップＳ１４１６までは、第１の実施の形態にかかる通信装置１００におけるステップＳ４０７からステップＳ４１２までと同様の処理なので、その説明を省略する。

図１５は、第４の実施の形態の通信処理の概要を示すシーケンス図である。図１５に示すように、通信装置１３００としての機能を備えるノートＰＣおよびデジタルカメラは、送信電力の初期値を設定後、距離検出パケットの送信を繰り返し、応答パケットを受信できたときの送信電力値を最小送信電力として固定して、その後の通信で利用する。

このように、第４の実施の形態にかかる通信装置では、適正な送信電力を通信ターゲットに応じて算出可能となるため、ユーザの環境に適応したシステム構成が実現できる。

（第５の実施の形態）
第５の実施の形態にかかる通信装置は、初期値から漸増させて求めた送信電力で、距離検出パケットの送信を所定回数繰り返し、応答パケットを正常に受信できた場合に求めた送信電力を最小送信電力として利用するものである。

図１６は、第５の実施の形態にかかる通信装置１６００の構成を示すブロック図である。図１６に示すように、通信装置１６００は、アンテナ１と、ＲＦ部２と、ベースバンド変復調部３と、ＣＰＵ１３４と、プロトコル制御部１６５と、ＳＲＡＭ６と、ＲＯＭ７と、暗号化制御部８と、操作表示部９とが、システムバス１０で接続された構成となっている。

第５の実施の形態では、プロトコル制御部１６５の機能が第４の実施の形態と異なっている。その他の構成および機能は、第４の実施の形態にかかる通信装置１３００の構成を表すブロック図である図１３と同様であるので、同一符号を付し、ここでの説明は省略する。

プロトコル制御部１６５は、ＣＰＵ１３４が算出した送信電力で所定回数、距離検出パケットを送信し、送信した距離検出パケットに対してすべて応答パケットを受信できたときに、算出した送信電力を最小送信電力として利用する点が、第４の実施の形態のプロトコル制御部１３５と異なっている。

次に、このように構成された第５の実施の形態にかかる通信装置１６００による通信処理について説明する。図１７は、第５の実施の形態における通信処理の全体の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ１７０１からステップＳ１７０９までの、距離検出処理、閾値比較処理、および送信電力算出処理は、第４の実施の形態にかかる通信装置１３００におけるステップＳ１４０１からステップＳ１４０９までと同様の処理なので、その説明を省略する。

ステップＳ１７０８で、距離情報パケットを受信できた場合（ステップＳ１７０８：ＹＥＳ）、プロトコル制御部１６５は、さらに距離検出パケットを送信し、応答である距離情報パケットを受信する処理を所定回数繰り返す（ステップＳ１７１０）。そして、プロトコル制御部１６５は、距離情報パケットを所定回数受信したか否かを判断する（ステップＳ１７１１）。

受信できなかった場合は（ステップＳ１７１１：ＮＯ）、ＣＰＵ１３４は、再度、１ｄＢｍ増加させた送信電力を算出し（ステップＳ１７０９）、処理を繰り返す。受信できた場合（ステップＳ１７１１：ＹＥＳ）、プロトコル制御部１６５は、そのときの送信電力を、通信可能な送信電力の最小値である最小送信電力として利用する（ステップＳ１７１２）。

ステップＳ１７１３からステップＳ１７１８までは、第４の実施の形態にかかる通信装置１３００におけるステップＳ１４１１からステップＳ１４１６までと同様の処理なので、その説明を省略する。

図１８は、第５の実施の形態の通信処理の概要を示すシーケンス図である。図１８に示すように、通信装置１６００としての機能を備えるノートＰＣおよびデジタルカメラは、送信電力の初期値を設定後、距離検出パケットの送信を繰り返し、応答パケットを受信できたときの送信電力値を求める。さらに、求めた送信電力値で距離検出パケットの送信を所定回数（例えば５回）繰り返し、応答パケットを正常に受信できた場合に、求めた送信電力を固定して最小送信電力として利用する。

このように、第５の実施の形態にかかる通信装置では、距離検出パケットの送信を所定回数繰り返し、応答パケットを正常に受信できた場合に求めた送信電力を最小送信電力として利用することができる。これにより、適正な送信電力を高精度に算出し、安定した接続が可能になる。

なお、第１〜第５の実施の形態にかかる通信装置で実行される通信プログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込まれて提供される。

第１〜第５の実施の形態にかかる通信装置で実行される通信プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。

さらに、第１〜第５の実施の形態にかかる通信装置で実行される通信プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、第１〜第５の実施の形態にかかる通信装置で実行される通信プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。

第１〜第５の実施の形態にかかる通信装置で実行される通信プログラムは、上述した各機能（検出手段としての機能、判断手段としての機能、算出手段としての機能、確立手段としての機能、通信制御手段としての機能）を実行する各部を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記ＲＯＭから通信プログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、上記各部が主記憶装置上に生成されるようになっている。

以上のように、本発明にかかる通信装置、通信方法、プログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、事前に交換した鍵を用いて暗号化したデータを送受信する通信装置、通信方法、プログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体に適している。

無線通信する機器の配置の一例を示す図である。 第１の実施の形態にかかる通信装置の構成を示すブロック図である。 対応テーブルのデータ構造の一例を示す図である。 第１の実施の形態における通信処理の全体の流れを示すフローチャートである。 第１の実施の形態の通信処理の概要を示すシーケンス図である。 第２の実施の形態にかかる通信装置の構成を示すブロック図である。 第２の実施の形態における通信処理の全体の流れを示すフローチャートである。 第２の実施の形態の通信処理の概要を示すシーケンス図である。 第２の実施の形態の変形例における通信処理の全体の流れを示すフローチャートである。 第３の実施の形態にかかる通信装置の構成を示すブロック図である。 第３の実施の形態における通信処理の全体の流れを示すフローチャートである。 第３の実施の形態の通信処理の概要を示すシーケンス図である。 第４の実施の形態にかかる通信装置の構成を示すブロック図である。 第４の実施の形態における通信処理の全体の流れを示すフローチャートである。 第４の実施の形態の通信処理の概要を示すシーケンス図である。 第５の実施の形態にかかる通信装置の構成を示すブロック図である。 第５の実施の形態における通信処理の全体の流れを示すフローチャートである。 第５の実施の形態の通信処理の概要を示すシーケンス図である。

符号の説明

１ アンテナ
２ ＲＦ部
３ ベースバンド変復調部
４、１０４、１３４ ＣＰＵ
５、６５、１３５、１６５ プロトコル制御部
６ ＳＲＡＭ
７ ＲＯＭ
８ 暗号化制御部
９ 操作表示部
１０ システムバス
１１ ノートＰＣ
１２ デジタルカメラ
１００、６００、１０００、１３００、１６００ 通信装置

Claims (10)

1. 外部装置との間で無線信号によってメッセージを送受信する通信手段と、
   外部装置との間の距離を検出するための検出メッセージを前記通信手段によって前記外部装置に送信し、前記検出メッセージに対する応答メッセージを前記通信手段によって前記外部装置から受信する通信制御手段と、
   前記検出メッセージを送信してから、前記応答メッセージを受信するまでの応答時間に基づいて、前記外部装置との間の距離を検出する検出手段と、
   検出された距離と予め定められた第１閾値とを比較し、検出された距離が前記第１閾値より小さいか否かを判断する判断手段と、
   検出された距離が前記第１閾値より小さい場合に、メッセージの暗号化および復号化を実行しない通信を表す暗号無効化通信を前記外部装置との間で確立する確立手段と、
   検出された距離が前記第１閾値より小さい場合に、検出された距離で前記外部装置と通信可能な前記無線信号の最小送信電力を算出する第１算出手段と、を備え、
   前記通信制御手段は、さらに、前記最小送信電力の前記無線信号によってメッセージを送信するように前記通信手段を制御し、
   前記判断手段は、さらに、前記暗号無効化通信が複数の前記外部装置との間で確立されている場合に、確立済みの前記暗号無効化通信の個数が予め定められた第２閾値より小さいか否かを判断し、
   前記確立手段は、さらに、確立済みの前記暗号無効化通信の個数が前記第２閾値より小さい場合に、前記外部装置との間で前記暗号無効化通信を確立すること、
   を特徴とする通信装置。
2. 前記通信制御手段は、さらに、予め定められた期間が経過するごとに前記検出メッセージを前記外部装置に送信すること、
   を特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 前記期間の経過前に検出した第１距離と、前記期間の経過後に検出した第２距離との差分を算出する第２算出手段と、
   前記差分が予め定められた第３閾値より大きい場合に、前記外部装置との間で確立した前記暗号無効化通信を切断する切断手段と、をさらに備えたこと、
   を特徴とする請求項２に記載の通信装置。
4. 前記第１閾値を入力する閾値入力手段をさらに備え、
   前記判断手段は、前記距離と入力された前記第１閾値とを比較し、前記距離が前記第１閾値より小さいか否かを判断すること、
   を特徴とする請求項１に記載の通信装置。
5. 前記距離が前記第１閾値より小さい場合に、予め定められた初期電力から漸増させた送信電力を算出する第３算出手段をさらに備え、
   前記通信制御手段は、さらに、算出された前記送信電力の前記無線信号によって前記検出メッセージを送信するように前記通信手段を制御し、送信した前記検出メッセージに対する前記応答メッセージを受信したか否かを判断し、
   前記第１算出手段は、前記応答メッセージを受信したときの前記送信電力を前記最小送信電力として算出すること、
   を特徴とする請求項１に記載の通信装置。
6. 前記通信制御手段は、さらに、前記検出メッセージに対する前記応答メッセージを受信した回数と予め定められた第４閾値と比較し、前記回数が前記第４閾値より大きい場合に、前記応答メッセージを受信したときの前記送信電力である前記最小送信電力の前記無線信号によってメッセージを送信するように前記通信手段を制御すること、
   を特徴とする請求項５に記載の通信装置。
7. 前記外部装置との間の前記暗号無効化通信の確立を許可するか否かを表す許可情報を入力する情報入力手段をさらに備え、
   前記確立手段は、前記距離が前記第１閾値より小さい場合、かつ、前記暗号無効化通信の確立を許可することを表す前記許可情報が入力された場合に、前記暗号無効化通信を前記外部装置との間で確立すること、
   を特徴とする請求項１に記載の通信装置。
8. 外部装置との間で無線信号によってメッセージを送受信する通信手段を備えた通信装置で実行される通信方法であって、
   通信制御手段が、外部装置との間の距離を検出するための検出メッセージを前記通信手段によって前記外部装置に送信し、前記検出メッセージに対する応答メッセージを前記通信手段によって前記外部装置から受信する第１通信制御ステップと、
   検出手段が、前記検出メッセージを送信してから、前記応答メッセージを受信するまでの応答時間に基づいて、前記外部装置との間の距離を検出する検出ステップと、
   判断手段が、検出された距離と予め定められた第１閾値とを比較し、検出された距離が前記第１閾値より小さいか否かを判断する第１判断ステップと、
   確立手段が、検出された距離が前記第１閾値より小さい場合に、メッセージの暗号化および復号化を実行しない通信を表す暗号無効化通信を前記外部装置との間で確立する第１確立ステップと、
   算出手段が、検出された距離が前記第１閾値より小さい場合に、検出された距離で前記外部装置と通信可能な前記無線信号の最小送信電力を算出する算出ステップと、
   通信制御手段が、前記最小送信電力の前記無線信号によってメッセージを送信するように前記通信手段を制御する第２通信制御ステップと、
   前記判断手段が、前記暗号無効化通信が複数の前記外部装置との間で確立されている場合に、確立済みの前記暗号無効化通信の個数が予め定められた第２閾値より小さいか否かを判断する第２判断ステップと、
   前記確立手段が、確立済みの前記暗号無効化通信の個数が前記第２閾値より小さい場合に、前記外部装置との間で前記暗号無効化通信を確立する第２確立ステップと、
   を備えたことを特徴とする通信方法。
9. 請求項８に記載の通信方法をコンピュータに実行させるプログラム。
10. 請求項９に記載されたプログラムが格納されていることを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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