JP5552960B2 - 通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信装置に関する。

周囲の物品と通信を行って、ドア（door）やゲート（gate）のロック（lock）、音楽配信、存在の主張、周囲環境の認識などを行う通信装置が知られている。かかる通信装置に用いられる通信方式の一例として、数ｍから数十ｍの距離で無線通信を行う近距離無線の他、人体などの伝送媒体の表面を電波の伝送路として通信を行う電界通信が挙げられる。

電界通信には、伝送媒体の表面を電波が伝播するようなキャリア（carrier）周波数が使用される。このようなキャリア周波数として、一般に２ＭＨｚ〜５０ＭＨｚあたりの周波数帯域が好ましいことが知られている。このように、電界通信では、伝送媒体の表面を電波の伝送路として通信を行うので、伝送媒体の表面に伝播される電波の電界領域内に通信対象の機器が存在しなければ通信を行うことはできない。かかる電界領域は、通信に使用する電波の周波数帯域に応じて領域の大きさが変化するが、一般的には、伝送媒体から狭い領域、例えば、伝送媒体から２０〜３０ｃｍまでの領域である。

一方、近距離無線は、電界通信とは異なり、通信対象の機器が伝送媒体から狭い領域内に位置していなくても通信を行うことができる。かかる近距離無線では、キャリア周波数として、電界通信よりも高い２．４ＧＨｚなどの周波数帯域が用いられる。なお、近距離無線の一態様としては、例えば、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などが挙げられる。

電界通信と近距離無線とには、それぞれ長所および短所がある。電界通信には、一般的に、消費電力が小さいという長所がある。また、電界通信では、伝送媒体から狭い範囲内に通信対象の機器が位置する必要があるので、通信対象でない他の機器により通信内容が不正に傍受される可能性が近距離無線に比べて低い。それゆえ、電界通信には、近距離無線に比べてセキュリティ（security）が高いという長所があるが、一方で、伝送媒体から狭い範囲内でしか通信できないので、通信範囲の点で利便性が低いという短所がある。

一方、近距離無線には、一般的に、消費電力が大きいという短所がある。また、近距離無線には、上述した理由で、電界通信に比べてセキュリティが低いという短所があるが、一方で、通信範囲の点で利便性が高いという長所がある。

特開２００９−８１７７１号公報 特開２０１０−４４４３号公報

ところで、上記の電界通信および近距離無線が有する長所をそれぞれ活かすために、電界通信および近距離無線の複数の通信機能を併せ持った通信装置を構成することも考えられる。一例としては、消費電力の低減を図るために、相手側の通信装置が電界通信を実行可能な距離に近づくまでは近距離無線を実行し、相手側の通信装置が電界通信を実行可能な距離に近づいた場合に近距離無線から電界通信へ通信方式を切り替えることが挙げられる。

しかしながら、１つの通信装置に電界通信および近距離無線の両機能を搭載する場合には、以下に説明するように、通信装置全体での通信時の消費電力が大きくなってしまうという問題がある。

これを説明すると、従来の通信装置で電界通信および近距離無線の両機能を実現するには、近距離無線用のアンテナが必要となる。かかる近距離無線用のアンテナによって、通信装置は、アンテナから所定の範囲内に位置する他の通信装置と通信を行う。このとき、近距離無線に必要な電力は、アンテナの大きさに応じて異なる。例えば、必要電力は、アンテナを大きくするほど小さくなり、アンテナを小さくするほど大きくなる。ところが、通信装置に大きなアンテナを搭載しようとしても、レイアウト上の制約があるので、無制限に大きなアンテナを搭載することはできない。よって、近距離無線に必要な電力は大きくならざるを得ず、通信装置全体での通信時の消費電力も大きくなる。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、通信時の消費電力を抑制することができる通信装置を提供することを目的とする。

本願の開示する通信装置は、一つの態様において、通信装置が装着される伝送媒体に対して電波を供給する導体部を有する。さらに、前記通信装置は、前記導体部を介して第１の伝送波周波数の電波を前記伝送媒体に供給し、前記伝送媒体の表面に形成される所定の電界領域内に位置する他の通信装置と通信を行う第１の通信部を有する。さらに、前記通信装置は、第２の通信部を有する。前記第２の通信部は、前記導体部を介して第２の伝送波周波数の電波を前記伝送媒体に供給し、前記伝送媒体を無線通信用のアンテナとすることで形成される、所定の無線領域内に位置する他の通信装置と通信を行う。前記第２の通信部は、前記第２の伝送波周波数として、前記第１の伝送波周波数より高い伝送波周波数を用いる。前記第２の通信部は、前記無線領域として、前記電界領域より広い範囲を形成する。

本願の開示する通信装置の一つの態様によれば、通信時の消費電力を抑制することができる。

図１は、実施例１に係る通信装置の構成を示すブロック図である。 図２Ａは、通信装置が伝送媒体に供給する電波の伝送波周波数を１０ＭＨｚとした場合における伝送媒体近傍の電界強度分布のシミュレーション結果の一例を示す図である。 図２Ｂは、通信装置が伝送媒体に供給する電波の伝送波周波数を２．５ＧＨｚとした場合における伝送媒体近傍の電界強度分布のシミュレーション結果の一例を示す図である。 図３は、実施例２に係るタグ検索システムの構成を示す図である。 図４は、実施例２に係る携帯端末の構成を示すブロック図である。 図５は、物品テーブルの一例を示す図である。 図６は、伝送媒体及び物品の位置関係の判別ロジックを説明するための図である。 図７は、伝送媒体に対する物品の位置関係の一例を示す図である。 図８は、実施例２に係るタグの構成を示すブロック図である。 図９は、実施例２に係る位置関係判別処理の手順を示すフローチャートである。 図１０は、実施例２の応用例に係る位置関係判別処理の手順を示すフローチャートである。 図１１は、実施例３に係る携帯端末の構成を示すブロック図である。 図１２は、実施例３に係る位置関係判別処理の手順を示すフローチャートである。

以下に、本願の開示する通信装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例は開示の技術を限定するものではない。そして、各実施例は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。

図１は、実施例１に係る通信装置の構成を示すブロック図である。図１に示す通信装置１は、自装置と通信可能な範囲がそれぞれ異なる複数の通信機能、すなわち電界通信の機能および無線通信の機能を有するものであり、図１に示すように、導体部２と、第１の通信部３と、第２の通信部４とを有する。

このうち、導体部２は、自装置が装着される伝送媒体５に対して電波を供給する。かかる伝送媒体５の一例としては、異なる２つの伝送波周波数の電波が供給された場合に、それぞれ異なる通信圏を発生させるアンテナとして機能できる人体などが挙げられる。

第１の通信部３は、導体部２を介して第１の伝送波周波数の電波を伝送媒体５に供給し、伝送媒体５の表面に形成される所定の電界領域６内に位置する他の通信装置７と通信を行う。

第２の通信部４は、導体部２を介して第１の伝送波周波数より高い伝送波周波数である第２の伝送波周波数の電波を伝送媒体５に供給し、伝送媒体５を無線通信用のアンテナとして形成される、所定の無線領域８内に位置する他の通信装置９と通信を行う。かかる第２の通信部４により形成される無線領域８は、第１の通信部３により形成される電界領域６よりも広い。

ここで、本実施例に係る通信装置１は、電界通信および無線通信の２つの通信機能を搭載するにあたって、伝送媒体５を無線通信用のアンテナとして使用する。これによって、通信装置１の装置規模に制約されることなく、伝送媒体５全体をアンテナとして機能させる。

図２Ａは、通信装置が伝送媒体に供給する電波の伝送波周波数を１０ＭＨｚとした場合における伝送媒体近傍の電界強度分布のシミュレーション（simulation）結果の一例を示す図である。また、図２Ｂは、通信装置が伝送媒体に供給する電波の伝送波周波数を２．５ＧＨｚとした場合における伝送媒体近傍の電界強度分布のシミュレーション結果の一例を示す図である。これら図２Ａ及び図２Ｂに示す例では、伝送媒体５として人体９１を用いるとともに通信装置１が胸部に装着される場合を想定している。

図２Ａに示すように、伝送波周波数を１０ＭＨｚとした場合には、通信装置１により発生される電界は、人体９１の表面にまとわりつくように滑らかな分布となる。そして、伝送波周波数を１０ＭＨｚとした場合には、人体９１の体表面から発散する放射波は、人体９１の胸部などの一部を除き、ほとんど発生していない。このようにして電界領域６が形成される電界通信の場合には、他の通信装置が人体９１の表面に接触する位置、あるいは人体９１の表面から微少な距離を隔てた位置に所在する場合に通信可能となる。

一方、図２Ｂに示すように、伝送波周波数を２．５ＧＨｚとした場合には、通信装置１により発生される電界は、人体９１の体表面から周辺にわたって高強度に広がった分布となる。さらに、伝送波周波数を２．５ＧＨｚとした場合には、人体９１の胸部から斜め上下方向にかけて高強度な放射波が発生している。このように高周波の電波を人体９１に供給した場合には、人体９１の体表面だけでなく、その周辺領域に電界領域６よりも広い無線領域８が形成されるので、人体９１を無線通信用のアンテナとして機能させることができる。かかる無線領域８が形成される無線通信の場合には、他の通信装置が人体９１と接触するに等しい距離に所在する場合のみならず、多少の距離を隔てた位置に所在する場合も通信可能となる。

このように、無線通信用のアンテナ装置よりも大きい人体のような伝送媒体５を無線通信用のアンテナとして使用した場合には、無線通信用のアンテナ装置を設けて無線通信を行う場合よりも、送信時におけるアンテナの利得を向上させることができる。

これを説明すると、評価対象とするアンテナと比較するための基準アンテナへ所定の電力Ｐ_０を供給したときに、基準アンテナから所定距離Ｄだけ離れた点で発生する電界強度Ｅ_０とする。次に、評価対象とするアンテナから所定距離Ｄだけ離れた点の電界強度がＥ_０となるように、供給する電力を調整する。このとき、調整後の電力がＰであるとしたとき、評価対象とするアンテナの利得は、「Ｐ_０／Ｐ」により算出される。なお、利得をｄＢ表記する場合には、１０ｌｏｇ（Ｐ_０／Ｐ）で表される。

一例として、１０ｄＢの利得が得られたものとし、基準アンテナに加えられる電圧をＶ_０、評価対象とするアンテナに加えられる電圧をＶ、インピーダンスＺを両アンテナで共通としたとき、次のような式でアンテナの利得及び必要電力の関係は表すことができる。すなわち、（Ｐ_０／Ｐ）＝（Ｖ_０ ^２／Ｚ）／（Ｖ^２／Ｚ）＝（Ｖ_０ ^２／Ｖ^２）＝１０と表すことができる。ここで、仮にＶ_０＝５［Ｖ］とした場合には、Ｖは約１．６［Ｖ］となり、送信時に必要な電圧が小さくなる。よって、伝送媒体５を無線通信用のアンテナとして使用した場合には、基準アンテナと同じ電界を発生させるために基準アンテナに加える電圧の３分の１以下の電圧を消費するだけで済むことになる。

上述してきたように、本実施例に係る通信装置１は、低周波の電界通信の機能と高周波の無線通信の機能とを１つの通信装置に併せ持たせる場合に、無線通信に際しては、伝送媒体５をアンテナとして使用する。このため、本実施例に係る通信装置１では、無線通信用のアンテナ装置を設けて無線通信を行う場合よりも、送信時におけるアンテナの利得を向上させることができる。それゆえ、本実施例に係る通信装置１によれば、通信時の消費電力を抑制できる。

これに関連して、本実施例に係る通信装置１は、伝送媒体５をアンテナとして使用するので、無線通信を行う場合にチップアンテナなどの専用アンテナを必要としない。このため、本実施例に係る通信装置１によれば、インピーダンス等のアンテナ設計を不要化できる。さらに、本実施例に係る通信装置では、無線通信用のアンテナを始め、無線通信に必要な処理回路を電界通信に使用するものと共用できる。よって、本実施例に係る通信装置１によれば、装置規模を小型化できる。

続いて、実施例２に係る通信装置について説明する。ここで、本実施例では、利用者により携帯される携帯端末が電界通信および無線通信を併用して、物品に付されたＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグ、いわゆるタグとの間で通信を行うことにより、タグを検索する場合を想定する。なお、上記の「携帯端末」は、上記の実施例１で言う「通信装置」に含まれる。また、「タグ」は、上記の実施例１で言う「他の通信装置」に含まれる。

［システム構成］
図３は、実施例２に係るタグ検索システムの構成を示す図である。図３に示すタグ検索システム１００は、携帯端末１０と、タグ３０Ａ〜タグ３０Ｂとを有する。なお、図３に示す例では、携帯端末が１つ、タグが２つ存在する場合を図示したが、開示の装置の適用範囲は図示の構成に限定されない。すなわち、携帯端末が複数存在する場合やタグが１つまたは３つ以上存在する場合にも開示の装置を同様に適用できる。なお、タグ３０Ａ及びタグ３０Ｂは、両者を区別なく説明する場合にタグ３０と総称する。

携帯端末１０は、利用者によって携帯される通信装置である。かかる携帯端末１０の一態様としては、携帯電話機、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの移動体端末を採用できる。また、伝送媒体２０の一態様としては、携帯端末１０を携帯する者の人体を採用できる。なお、本実施例では、可搬の通信装置を用いる場合を説明するが、固定の通信装置、例えば計算機などがタグを検索する場合にも開示の装置を同様に適用できる。また、本実施例では、人体を伝送媒体とする場合を説明するが、低周波帯および高周波帯の電波を供給した場合に図２Ａ及び図２Ｂに示した特性を示すものであれば伝送媒体２０とすることができる。

この携帯端末１０は、通信事業者であるキャリア（carrier）によって提供されるキャリア通信の機能の他、電界通信および無線通信の２種類の対タグ通信の機能を有する。かかる対タグ通信のうち電界通信を行う場合には、携帯端末１０は、低周波帯域の電波を伝送媒体２０に供給することにより伝送媒体２０を電界通信用のアンテナとし、電界領域６０内に所在するタグ３０との間で通信を行う。また、無線通信を行う場合は、携帯端末１０は、高周波帯域の電波を伝送媒体２０に供給することにより伝送媒体２０を無線通信用のアンテナとし、無線領域８０内に所在するタグ３０との間で通信を行う。これら電界領域６０および無線領域８０は、それぞれ異なる大きさの領域が形成され、伝送媒体２０に高周波帯の電波が供給される無線領域８０の方が電界領域６０よりも大きい領域が形成される。

携帯端末１０は、電界領域６０および無線領域８０の大きさがそれぞれ異なることを利用して、携帯端末１０に対するタグ３０の位置を判別する。これを説明すると、携帯端末１０は、電界通信および無線通信を併用して、各対タグ通信の通信圏に所在するタグ３０を対象にタグ３０に予め付与されたタグＩＤ（identifier）を問い合わせる。このとき、携帯端末１０は、無線通信によるタグＩＤの問合せおよび電界通信によるタグＩＤの問合せの両方に応答したタグ３０については携帯端末１０及びタグ３０が接触していると判別する。また、携帯端末１０は、無線通信によるタグＩＤの問合せだけに応答したタグ３０については携帯端末１０及びタグ３０が近接していると判別する。また、携帯端末１０は、無線通信によるタグＩＤの問合せおよび電界通信によるタグＩＤの問合せのいずれについても応答がないタグ３０については携帯端末１０及びタグ３０が接触も近接もしていないと判別する。

なお、ここで言う「接触」とは、タグ３０が電界領域６０内に所在する状態を指し、携帯端末１０が装着される伝送媒体２０とタグ３０が付される物品とが直接的または間接的に触れ合っている状態だけでなく、両者が微少な領域を挟んで隔てられた状態も含む。また、「近接」とは、タグ３０が電界領域６０よりも広い無線領域８０内に所在し、かつ携帯端末１０が装着される伝送媒体２０とタグ３０が付される物品とが接触はしていない状態を指す。

このように、電界通信の機能および無線通信の機能を併せ持つ携帯端末１０では、タグ３０が携帯端末１０に近接しているのか、携帯端末１０と接触しているのか、あるいは携帯端末１０と近接も接触もしていないのかを判別できる。これらの判別によって、携帯端末１０は、人の周りにどのような物品が存在し、その中でも人がどの物品に触れているかというセンシング（sensing）を行うことができる。かかる「物品に触れる」という行動は、人の意図を強く反映した行動であり、コンピュータが人の行動を推定する上で有用な情報となり得る。これに加えて、携帯端末１０は、「近くにあるものの触っていない物品」についてもセンシングできる。かかる「近くにあるものの触っていない物品」についても、「物品に触れる」という人の行動と同等に、コンピュータが人の行動を推定する上で有用な情報となり得る。

タグ３０は、リーダとの間で通信を行うＲＦＩＤタグであり、電界通信および無線通信の２種類の対リーダ通信の機能を有する。ここで言う「リーダ」とは、対タグ通信の機能を有する装置の総称であり、その一態様として携帯端末１０を含む。一例としては、携帯端末１０から無線通信によるタグＩＤの問合せを受け付けた場合には、タグ３０は、自装置に予め付与されたタグＩＤを無線通信を用いて携帯端末１０に応答する。また、携帯端末１０から電界通信によるタグＩＤの問合せを受け付けた場合には、タグ３０は、自装置に予め付与されたタグＩＤを電界通信を用いて携帯端末１０に応答する。なお、タグ３０は、任意の物品に付すことができる。かかる物品の一例としては、椅子、箱や机などが挙げられる。また、タグ３０には、貼り付け対象とする物品に応じて、ラベル型、カード型、コイン型やスティック型など任意の形状のタグを採用できる。

［携帯端末の構成］
続いて、本実施例に係る携帯端末の構成について説明する。図４は、実施例２に係る携帯端末の構成を示すブロック図である。図４に示すように、携帯端末１０は、対タグ通信部１１と、ホスト（host）１２とを有する。なお、図４の例では、図４に示した機能部以外にも既知の携帯端末が有する各種の機能部を有するものとする。一例としては、キャリアが提供する通信機能の他、操作ボタンなどの入力デバイス、表示部などの表示デバイスやタッチパネルなどの入出力デバイスが挙げられる。

対タグ通信部１１は、ホスト１２からの指示に基づきタグ３０との間で通信を行う通信部である。この対タグ通信部１１は、図４に示すように、インターフェース１１ａと、スイッチ１１ｂと、導体１１ｃと、信号処理回路１１ｄと、高周波回路１１ｅと、低周波回路１１ｆとを有する。なお、高周波回路は、上記の実施例１で言う「第１の通信部」に含まれる。また、低周波回路は、上記の実施例１で言う「第２の通信部」に含まれる。また、導体は、上記の実施例１で言う「導体部」に含まれる。

このうち、インターフェース（interface）１１ａは、他の機器、例えばホスト１２との間で通信を行うための処理部である。一例として、インターフェース１１ａは、ホスト１２から信号処理回路１１ｂへデータを出力する。また、インターフェース１１ａは、信号処理回路１１ｂからホスト１２へデータを出力する。

また、スイッチ（switch）１１ｂは、信号の入出力先を切り替える回路である。かかるスイッチ１１ｂの一例としては、物理的に入出力先を切り替えるリレースイッチなどを採用できる。また、他の一例としては、電子的に入出力先を切り替える半導体などのスイッチング素子を採用できる。

このスイッチ１１ｂは、高周波回路１１ｅ及び低周波回路１１ｆと導体１１ｃとの間に介在し、後述の判別部１２ｂｂからの指示にしたがって導体１１ｃの接続先を高周波回路１１ｅへ切り替えたり、また、低周波回路１１ｆへ切り替えたりする。一例として、無線通信を行う場合には、スイッチ１１ｂは、高周波回路１１ｅと導体１１ｃとを接続する。また、電界通信を行う場合には、スイッチ１１ｂは、低周波回路１１ｆと導体１１ｃとを接続する。

また、導体１１ｃは、導電性を有する物質である。例えば、後述の高周波回路１１ｅによって高周波信号が入力された場合には、導体１１ｃは、変調された高周波数帯域の電波を伝送媒体２０へ伝搬させる。この結果、伝送媒体２０が無線通信用のアンテナとして機能し、電界領域６０より広い無線領域８０が伝送媒体２０の周辺に形成されることになる。また、後述の低周波回路１１ｆによって低周波信号が入力された場合には、導体１１ｃは、低周波数帯域の電波を伝送媒体２０へ伝搬させる。この結果、伝送媒体２０が電界通信用のアンテナとして機能し、伝送媒体２０の表面に電波の電界領域６０が形成されることになる。なお、導体１１ｃの一例としては、鉄やアルミニウムなどの金属が挙げられる。

信号処理回路１１ｄは、入力される信号に対して各種の処理を実行する回路である。一例としては、タグ３０へデータを送信する場合には、信号処理回路１１ｄは、ホスト１２から入力された送信データ、例えばタグ３０に自装置のタグＩＤを応答させるコマンドデータに冗長符号を付加したり、また、符号化したりする。そして、信号処理回路１１ｄは、先に付加処理および符号化処理を行ったデータを高周波回路１１ｅ及び低周波回路１１ｆへ出力する。他の一例としては、タグ３０からデータを受信した場合には、信号処理回路１１ｄは、高周波回路１１ｅまたは低周波回路１１ｆから入力されたデータ、例えばタグ３０からの応答結果であるタグ３０のタグＩＤを復号化したり、誤り訂正したりする。そして、信号処理回路１１ｄは、先に復号化処理および誤り訂正処理を行ったデータをホスト１２へ出力する。

高周波回路１１ｅは、高周波信号によりタグ３０との間で無線通信を行う回路である。一例としては、タグ３０へデータを送信する場合には、高周波回路１１ｅは、信号処理回路１１ｄから入力されたデータ信号を高周波帯の信号に変調した上でその高周波信号を後段のスイッチ１１ｂへ出力する。このとき、スイッチ１１ｂにより高周波回路１１ｅと導体１１ｃとが接続されている場合には導体１１ｃへ高周波信号が供給されるが、両者が接続されていない場合には高周波信号は導体１１ｃに供給されない。かかる変調周波数の一態様としては、２．５ＧＨｚを始めその周辺など、公知の技術で使用される高周波帯域を任意に採用できる。他の一例としては、タグ３０からデータを受信した場合には、高周波回路１１ｅは、導体１１ｃから入力された高周波信号からデータ信号を検波（復調）した上でそのデータ信号を信号処理回路１１ｄへ出力する。

低周波回路１１ｆは、低周波信号によりタグ３０との間で電界通信を行う回路である。一例としては、タグ３０へデータを送信する場合には、低周波回路１１ｆは、信号処理回路１１ｄから入力されたデータ信号を低周波帯の信号に変調した上でその低周波信号を後段のスイッチ１１ｂへ出力する。このとき、スイッチ１１ｂにより低周波回路１１ｅと導体１１ｃとが接続されている場合には導体１１ｃへ低周波信号が供給されるが、両者が接続されていない場合には低周波信号は導体１１ｃに供給されない。かかる変調周波数の一態様としては、１０ＭＨｚを始めその周辺など、公知の技術で使用される低周波帯域を任意に採用できる。他の一例としては、タグ３０からデータを受信した場合には、低周波回路１１ｆは、導体１１ｃから入力された低周波信号からデータ信号を検波した上でそのデータ信号を信号処理回路１１ｄへ出力する。

ホスト１２は、携帯端末１０の全体制御を行う制御部であり、対タグ通信部１１のホストとして機能する。このホスト１２は、携帯端末１０の基本機能、例えばキャリア通信機能を提供する他、図４に示すように、物品テーブル１２ａと、判別部１２ｂとを有する。

このうち、物品テーブル１２ａは、タグの識別情報であるタグＩＤとタグが貼り付けられた物品との対応関係が定義されたテーブルである。

図５は、物品テーブルの一例を示す図である。図５の例では、携帯端末１０が検索対象とするタグのＩＤを保持しておき、保持したタグＩＤ「α」〜「δ」の４つのタグを対象に検索を行う場合を想定する。図５に示すように、タグＩＤ「α」のタグが物品「Ａ」に貼り付けられていることを示す。また、タグＩＤ「β」のタグが物品「Ｂ」に貼り付けられていることを示す。また、タグＩＤ「γ」のタグが物品「Ｃ」に貼り付けられていることを示す。また、タグＩＤ「δ」のタグが物品「Ｄ」に貼り付けられていることを示す。

判別部１２ｂは、無線通信および電界通信を用いてタグ３０を検索することにより得られた通信方式別のタグＩＤの応答結果に基づいて、携帯端末１０が装着された伝送媒体２０及びタグ３０が付された物品の位置関係を判別する処理部である。なお、以下では、電界通信および無線通信を併用して、各対タグ通信の通信圏に所在するタグ３０を対象にタグ３０にタグＩＤを問い合わせることを「タグの検索」と呼ぶ。

図６は、伝送媒体及び物品の位置関係の判別ロジックを説明するための図である。図６に示す記号「○」は、携帯端末１０がタグ３０の検索に成功したことを示す。図６に示す記号「×」は、携帯端末１０がタグ３０の検索に失敗したことを示す。

図６に示す例では、無線通信によるタグ３０の検索に成功し、かつ電界通信によるタグ３０の検索に成功した場合には、携帯端末１０が携帯される伝送媒体２０がタグ３０と接触していると判別部１２ｂに判別させることを示す。また、無線通信によるタグ３０の検索に成功し、かつ電界通信によるタグ３０の検索に失敗した場合には、携帯端末１０が携帯される伝送媒体２０がタグ３０と近接していると判別部１２ｂに判別させることを示す。また、無線通信によるタグ３０の検索および電界通信によるタグ３０の検索の両方に失敗した場合には、携帯端末１０が携帯される伝送媒体２０がタグ３０と近接も接触もしておらず、非近接の位置関係にあると判別部１２ｂに判別させることを示す。なお、図６に示す例では、無線通信によるタグ３０の検索に失敗し、かつ電界通信によるタグ３０の検索に成功した場合の判別ロジックを図示していない。この場合には、電界通信によるタグ３０の検索に成功しているので、両者が接触していると判別させることもできる。

かかる位置関係判別処理の動作の一例について説明する。例えば、判別部１２ｂは、無線通信を行うために、スイッチ１１ｂを高周波回路１１ｅと導体１１ｃとを接続するように切り替える。そして、判別部１２ｂは、予め通信対象として定められたタグ３０に対して、無線通信によりＩＤを応答させる指令を示すデータをインターフェース１１ａに出力して、無線領域８０内に所在するタグ３０にＩＤを問い合わせる。このようにして、判別部１２ｂは、無線領域８０内に所在するタグ３０を検索する。そして、判別部１２ｂは、応答されたＩＤを配列Ｈに設定する。そして、判別部１２ｂは、応答されたＩＤの個数を変数Ｎに設定する。例えば、ｎ個のＩＤが応答された場合には、判別部１２ｂは、ｎ個のＩＤを配列Ｈ［０］〜Ｈ［ｎ−１］に設定し、応答されたＩＤの個数ｎを変数Ｎに設定する。

続いて、判別部１２ｂは、電界通信を行うために、スイッチ１１ｂを低周波回路１１ｆと導体１１ｃとを接続するように切り替える。そして、判別部１２ｂは、予め通信対象として定められたタグ３０に対して、電界通信によりＩＤを応答させる指令を示すデータをインターフェース１１ａに出力して、電界領域６０内に所在するタグ３０にＩＤを問い合わせる。このようにして、判別部１２ｂは、電界領域６０内に所在するタグ３０を検索する。そして、判別部１２ｂは、応答されたＩＤを配列Ｌに設定する。そして、判別部１２ｂは、応答されたＩＤの個数を変数Ｍに設定する。例えば、ｍ個のＩＤが応答された場合には、判別部１２ｂは、ｍ個のＩＤを配列Ｌ［０］〜Ｌ［ｍ−１］に設定し、応答されたＩＤの個数ｍを変数Ｍに設定する。

そして、判別部１２ｂは、変数ｉ、ｊの値を０に設定する。そして、判別部１２ｂは、配列Ｈ［ｉ］に設定されたＩＤと配列Ｌ［ｊ］に設定されたＩＤとが一致するか否かの判定を行う。判別部１２ｂは、肯定判定するか、または変数ｊの値が変数Ｍの値と一致するまで、変数ｊの値を１つずつインクリメントし、繰り返し判定を行う。

ここで、判別部１２ｂは、一致するＩＤが存在する場合には、配列Ｈ［ｉ］に設定されたＩＤが示すタグを特定する。そして、判別部１２ｂは、特定したタグに対応する物品を物品テーブル１２ａから特定する。その後、判別部１２ｂは、伝送媒体２０及び特定した物品が接触していると判別する。なお、電界領域６０内にタグ３０が位置しても対応する物品が伝送媒体２０と接触しない場合があるが、電界領域６０は、伝送媒体２０の表面のみに発生するような伝送媒体２０からの距離が微少となる領域の電界である。したがって、電界領域６０内にタグ３０が位置すれば、対応する物品と伝送媒体２０との距離は、あたかも接触するような近いものとなる。よって、判別部１２ｂは、電界領域６０内にタグ３０が位置するにもかかわらず、対応する物品が伝送媒体２０と接触しない場合であっても接触していると判別する。

一方、配列Ｈ［ｉ］に設定されたＩＤと配列Ｌ［ｊ］に設定されたＩＤとの比較で一致するＩＤが存在しない場合には、判別部１２ｂは、配列Ｈ［０］に設定されたＩＤが示すタグ３０を特定する。そして、判別部１２ｂは、特定したタグ３０に対応する物品を物品テーブル１２ａから特定する。その後、判別部１２ｂは、伝送媒体２０及び特定した物品が近接していると判別する。

そして、判別部１２ｂは、配列Ｈ［ｉ］に設定されたＩＤに対して行った同様の処理を配列Ｈ［ｉ＋１］に設定されたＩＤから配列Ｈ［Ｎ−１］に設定されたＩＤまで順に行う。

このようにして、判別部１２ｂは、携帯端末１０及びタグ３０が接触または近接していると判別する。このような判別の結果、伝送媒体２０を人間の人体とした場合には、伝送媒体２０及び人間に近接する物品の情報を得ることが可能となる。近くにあれば通常人間が触れる可能性が高い物品である場合などには、このような情報は、近くにあるのに人間が触らないという、人間の意図を強く反映した行動を示すものである。それゆえ、本実施例に係る携帯端末１０は、伝送媒体２０である人間がどういう状況であるのかを推定するにあたって、有益な情報を得ることができる。

図７は、伝送媒体に対する物品の位置関係の一例を示す図である。なお、図７の例では、伝送媒体２０として、人間を用いた場合が示されている。なお、図７に示す例では、タグαが物品Ａに貼り付けられ、また、タグβが物品Ｂに貼り付けられ、また、タグγが物品Ｃに貼り付けられ、また、タグδが物品Ｄに貼り付けられているものとする。

図７の例では、タグαは、電界領域６０内に位置しているので、無線通信および電界通信の両方によって検索される。また、タグβ及びタグγは、電界領域６０内に位置してなく、無線領域８０内に位置しているので、電界通信によっては検索されずに無線通信によって検索される。また、タグδは、電界領域６０内に位置しておらず、かつ無線領域８０内に位置していないので、無線通信および電界通信の両方によって検索されない。

このような場合、判別部１２ｂは、伝送媒体２０と物品Ａとが接触していると判別する。また、判別部１２ｂは、伝送媒体２０と物品Ｂ及び物品Ｃとが近接していると判別する。さらに、判別部１２ｂは、伝送媒体２０と物品Ｄとが接触も近接もしていないと判別する。

［タグの構成］
図８は、実施例２に係るタグの構成を示すブロック図である。図８に示すタグ３０は、携帯端末１０からの問い合わせの指令に応じてＩＤを応答する。図８に示すように、タグ３０は、対リーダ通信部３１とスレーブ３２とを有する。

対リーダ通信部３１は、インターフェース３１ａと、アンテナ３１ｂと、電極３１ｃと、信号処理回路３１ｄと、高周波回路３１ｅと、低周波回路３１ｆとを有する。

このうち、インターフェース３１ａは、他の機器、例えばスレーブ３２との間で通信を行うためのインターフェースである。一例として、インターフェース３１ａは、スレーブ３２から信号処理回路３１ｄへデータを出力する。また、インターフェース３１ａは、信号処理回路３１ｄからスレーブ３２へデータを出力する。

また、アンテナ３１ｂは、高周波の電波、すなわち無線通信の電波を送受信するアンテナである。例えば、後述の高周波回路３１ｅによって高周波信号が入力された場合には、アンテナ３１ｂは、変調された高周波数帯域の電波を送信する。

また、電極３１ｃは、導電性を有する物質である。また、後述の低周波回路３１ｆによって低周波信号が入力された場合には、電極３１ｃは、低周波数帯域の電波を送信する。なお、電極３１ｃの一例としては、鉄やアルミニウムなどの金属が挙げられる。

信号処理回路３１ｄは、入力される信号に対して各種の処理を実行する回路である。一例としては、携帯端末１０へデータを送信する場合には、信号処理回路３１ｄは、スレーブ３２から入力された送信データ、例えば自装置のＩＤを示すデータに冗長符号を付加したり、また、符号化したりする。そして、信号処理回路３１ｄは、先に付加処理および符号化処理を行ったデータを高周波回路３１ｅ及び低周波回路３１ｆへ出力する。他の一例としては、携帯端末１０からデータを受信した場合には、信号処理回路３１ｄは、高周波回路３１ｅまたは低周波回路３１ｆから入力されたデータ、例えば携帯端末１０からの自装置のＩＤを応答させるコマンドデータを復号化したり、誤り訂正したりする。そして、信号処理回路３１ｄは、先に復号化処理および誤り訂正処理を行ったデータをスレーブ３２へ出力する。

高周波回路３１ｅは、高周波信号により携帯端末１０との間で無線通信を行う回路である。一例としては、携帯端末１０へデータを送信する場合には、高周波回路３１ｅは、信号処理回路３１ｄから入力されたデータ信号を高周波帯の信号に変調した上でその高周波信号を後段のアンテナ３１ｂへ出力する。かかる変調周波数の一態様としては、２．５ＧＨｚを始め、その周辺などの高周波帯域を任意に採用できる。他の一例としては、携帯端末１０からデータを受信した場合には、高周波回路３１ｅは、アンテナ３１ｂから入力された高周波信号からデータ信号を検波（復調）した上でそのデータ信号を信号処理回路３１ｄへ出力する。

低周波回路３１ｆは、低周波信号により携帯端末１０との間で電界通信を行う回路である。一例としては、携帯端末１０へデータを送信する場合には、低周波回路３１ｆは、信号処理回路３１ｄから入力されたデータ信号を低周波帯の信号に変調した上でその低周波信号を後段の電極３１ｃへ出力する。かかる変調周波数の一態様としては、１０ＭＨｚを始め、その周辺などの高周波帯域を任意に採用できる。他の一例としては、携帯端末１０からデータを受信した場合には、低周波回路３１ｆは、電極３１ｃから入力された低周波信号からデータ信号を検波した上でそのデータ信号を信号処理回路３１ｄへ出力する。

スレーブ３２は、ホスト１２の制御を受けて動作する回路である。スレーブ３２は、例えば、ＡＳＩＣやＦＰＧＡなどの集積回路またはＣＰＵやＭＰＵなどの電子回路である。例えば、スレーブ３２は、携帯端末１０から送信されたデータを取得し、取得した受信データを解析する。そしてスレーブ３２は、解析の結果に応じた処理を実行する。例えば、解析の結果、無線通信により送信されたデータが自装置のＩＤの問い合わせを示すものである場合には、スレーブ３２は、自装置のＩＤを無線通信で送信するように、ＩＤを示す無線通信の送信データをインターフェース３１ａに出力する。

また、解析の結果、電界通信により送信されたデータがＩＤの問い合わせを示すものである場合には、スレーブ３２は、自装置のＩＤを電界通信で送信するように、ＩＤを示す電界通信の送信データをインターフェース３１ａに出力する。

［処理の流れ］
次に、本実施例に係る位置関係判別処理の流れを説明する。図９は、実施例２に係る位置関係判別処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、携帯端末１０の電源がＯＮ状態である限り、所定の周期、例えば０．５秒周期、１秒周期、１．５秒周期などで起動される。

［位置関係判別処理］
図９に示すように、判別部１２ｂは、スイッチ１１ｂを高周波回路１１ｅと導体１１ｃとを接続するように切り替える（ステップＳ１０１）。続いて、判別部１２ｂは、ＩＤの問い合わせの指令を示す無線通信の送信データをインターフェース１１ａに出力する（ステップＳ１０２）。そして、判別部１２ｂは、無線領域８０内に位置するタグから応答されたＩＤを配列Ｈに設定する（ステップＳ１０３）。

続いて、判別部１２ｂは、ステップＳ１０３で応答されたＩＤの個数を変数Ｎに設定する（ステップＳ１０４）。そして、判別部１２ｂは、スイッチ１１ｂを低周波回路１１ｆと導体１１ｃとを接続するように切り替える（ステップＳ１０５）。続いて、判別部１２ｂは、ＩＤの問い合わせの指令を示す電界通信の送信データをインターフェース１１ａに出力する（ステップＳ１０６）。その後、判別部１２ｂは、電界領域６０内に位置するタグから応答されたＩＤを配列Ｌに設定する（ステップＳ１０７）。そして、判別部１２ｂは、ステップＳ１０７で応答されたＩＤの個数を変数Ｍに設定する（ステップＳ１０８）。

そして、判別部１２ｂは、変数ｉの値を０に設定する（ステップＳ１０９）。続いて、判別部１２ｂは、変数ｊの値を０に設定する（ステップＳ１１０）。その後、判別部１２ｂは、配列Ｈ［ｉ］に設定されたＩＤと、配列Ｌ［ｊ］に設定されたＩＤとが一致するか否かを判定する（ステップＳ１１１）。ここで、配列Ｈ［ｉ］に設定されたＩＤと、配列Ｌ［ｊ］に設定されたＩＤとが一致する場合（ステップＳ１１１肯定判定）には、判別部１２ｂは、配列Ｈ［ｉ］に設定されたＩＤが示すタグに対応する物品を物品テーブル１２ａから特定する（ステップＳ１１２）。そして、判別部１２ｂは、伝送媒体２０及び特定した物品が接触していると判別し（ステップＳ１１３）、ステップＳ１１８へ移行する。

一方、配列Ｈ［ｉ］に設定されたＩＤと、配列Ｌ［ｊ］に設定されたＩＤとが一致しない場合（ステップＳ１１１否定判定）には、判別部１２ｂは、変数ｊの値を１つインクリメントする（ステップＳ１１４）。そして、判別部１２ｂは、変数ｊの値と変数Ｍの値とが一致するか否かを判別する（ステップＳ１１５）。

ここで、変数ｊの値と変数Ｍの値とが一致しない場合（ステップＳ１１５否定判定）には、判別部１２ｂは、ステップＳ１１１へ移行する。一方、変数ｊの値と変数Ｍの値とが一致する場合（ステップＳ１１５肯定判定）には、判別部１２ｂは、配列Ｈ［ｉ］に設定されたＩＤが示すタグに対応する物品を物品テーブル１２ａから特定する（ステップＳ１１６）。そして、判別部１２ｂは、ステップＳ１１６で特定した物品及び伝送媒体２０は近接していると判別する（ステップＳ１１７）。

続いて、判別部１２ｂは、変数ｉの値を１つインクリメントする（ステップＳ１１８）。その後、判別部１２ｂは、変数ｉの値と変数Ｎの値とが一致するか否かを判別する（ステップＳ１１９）。ここで、変数ｉの値と変数Ｎの値とが一致しない場合（ステップＳ１１９否定判定）には、上記ステップＳ１１０〜ステップＳ１１８の処理を再度行う。一方、変数ｉの値と変数Ｎの値とが一致する場合（ステップＳ１１９肯定判定）には、処理を終了する。

［実施例２の効果］
上述してきたように、本実施例に係る携帯端末１０は、低周波の電界通信の機能と高周波の無線通信の機能とを１つの装置に併せ持たせる場合に、無線通信に際しては、伝送媒体２０をアンテナとして使用する。このため、本実施例に係る携帯端末１０では、無線通信用のアンテナ装置を設けて無線通信を行う場合よりも、送信時におけるアンテナの利得を向上させることができる。それゆえ、本実施例に係る携帯端末１０によれば、上記の実施例１と同様に、通信時の消費電力を抑制できる。

これに関連して、本実施例に係る携帯端末１０は、伝送媒体２０をアンテナとして使用するので、無線通信を行う場合にチップアンテナなどの専用アンテナを必要としない。このため、本実施例に係る携帯端末１０によれば、インピーダンス等のアンテナ設計を不要化できる。さらに、本実施例に係る携帯端末１０では、無線通信用のアンテナを始め、無線通信に必要な処理回路を電界通信に使用するものと共用できる。よって、本実施例に係る携帯端末１０によれば、装置規模を小型化できる。

また、本実施例に係る携帯端末１０は、無線通信および電界通信を併用して、タグ３０からタグＩＤを取得する。そして、本実施例に係る携帯端末１０は、無線通信により取得されたタグＩＤが、電界通信により取得されていない場合には、そのタグＩＤが付された物品が伝送媒体２０の近傍にあって伝送媒体２０に接触していないと判別する。これによって、本実施例に係る携帯端末１０によれば、コンピュータが人の行動を推定する上で有用な情報、すなわち「近くにあるものの触っていない物品」という情報をセンシングできる。

ここで、本実施例に係る携帯端末１０の従来技術に対する優位性を説明する。本実施例に係る携帯端末１０は、既存技術で行われるように混線や干渉を避けるためでなく、伝送媒体２０と物品との位置関係を判別するために、異なる伝送波周波数帯域の通信を用いる。また、本実施例に係る携帯端末１０は、伝送媒体２０と物品との位置関係を判別するために、電波強度を変化させることにより、伝送媒体２０と物品との距離を測ることも考えられる。すなわち、電波の強度を所定の値から段階的に下げ、物品に付されたタグ３０と通信できなくなった際の電波強度を距離に換算することで、物品との位置関係を判別することも考えられる。しかしながら、電波強度を変化させる場合には、自装置に対して判別対象の物品の位置が遠方である可能性があるため、判別開始時に通信範囲を広く設定する必要がある。よって、電波強度を変化させた場合には、判別開始時の電波強度を大きくする必要があり、消費電力を抑制することはできない。一方、本実施例に係る携帯端末１０は、伝送波周波数帯域に応じて通信範囲が異なるという特性を利用して、単に伝送波周波数帯域が異なる通信を用いて物品と間でにおける位置関係を判別しているので、判別開始時の電波強度を大きくする必要がない。したがって、本実施例に係る携帯端末１０は、省電力で伝送媒体２０および物品の位置関係を判別することができる。

［実施例２の応用例］
さて、上記の実施例２では、全てのタグ３０に対して無線通信及び電界通信の両方を行うことによりタグを検索する場合を例示したが、開示の携帯端末はこれに限定されない。例えば、検索対象とするタグ３０の個数を低減する観点から、電界通信により検索するタグ３０を、無線通信により検索したタグ３０のみとすることもできる。

このように、電界通信により検索するタグ３０を限定するのは、全てのタグを対象に検索を行うと、不要な検索を試行してしまう場合があるからである。すなわち、電界領域６０より無線領域８０は広いので、無線通信により検索されないタグ３０は、電界通信によっても検索されない。特に、タグ３０の数が多く、かつ無線通信により検索されないタグ３０の数が多い場合には、検索されないタグ３０に対して電界通信によって不要な検索を試みることとなる。そこで、不要な検索を行わないようにするために、実施例２の応用例では、電界通信により検索するタグ３０を無線通信により検索したタグ３０のみとする。

［処理の流れ］
次に、実施例２の応用例に係る携帯端末の処理の流れを説明する。図１０は、実施例２の応用例に係る位置関係判別処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、図９に示した位置関係判別処理と同様、所定の周期で起動される。

［位置関係判別処理］
図１０に示すように、判別部１２ｂは、高周波回路１１ｅと導体１１ｃとを接続するようにスイッチ１１ｂを切り替える（ステップＳ２０１）。続いて、判別部１２ｂは、ＩＤの問い合わせの指令を示す無線通信の送信データをインターフェース１１ａに出力する（ステップＳ２０２）。そして、判別部１２ｂは、無線領域８０内に位置するタグから応答されたＩＤを配列Ｈに設定する（ステップＳ２０３）。続いて、判別部１２ｂは、ステップＳ２０３で応答されたＩＤの個数を変数Ｎに設定する（ステップＳ２０４）。

そして、判別部１２ｂは、低周波回路１１ｆと導体１１ｃとを接続するようにスイッチ１１ｂを切り替える（ステップＳ２０５）。続いて、判別部１２ｂは、変数ｉの値を０に設定する（ステップＳ２０６）。その後、判別部１２ｂは、配列Ｈ［ｉ］に設定されたＩＤが示すタグを問い合わせの対象とする指令を示す電界通信の送信データをインターフェース１１ａに出力する（ステップＳ２０７）。そして、判別部１２ｂは、配列Ｈ［ｉ］に設定されたＩＤが示すタグからＩＤの応答があるか否かを判定する（ステップＳ２０８）。ここで、ＩＤの応答がある場合（ステップＳ２０８肯定判定）には、判別部１２ｂは、配列Ｈ［ｉ］に設定されたＩＤが示すタグに対応する物品を物品テーブル１２ａから特定する（ステップＳ２０９）。そして、判別部１２ｂは、伝送媒体２０及び特定した物品が接触していると判別し（ステップＳ２１０）、ステップＳ２１３へ移行する。

一方、ＩＤの応答がない場合（ステップＳ２０８否定判定）には、判別部１２ｂは、配列Ｈ［ｉ］に設定されたＩＤが示すタグに対応する物品を物品テーブル１２ａから特定する（ステップＳ２１１）。そして、判別部１２ｂは、ステップＳ２１０で特定した物品及び伝送媒体２０は近接していると判別する（ステップＳ２１２）。

続いて、判別部１２ｂは、変数ｉの値を１つインクリメントする（ステップＳ２１３）。その後、判別部１２ｂは、変数ｉの値と変数Ｎの値とが一致するか否かを判別する（ステップＳ２１４）。ここで、変数ｉの値と変数Ｎの値とが一致しない場合（ステップＳ２１４否定判定）には、上記ステップＳ２０８〜ステップＳ２１３の処理を再度行う。一方、変数ｉの値と変数Ｎの値とが一致する場合（ステップＳ２１４肯定判定）には、処理を終了する。

［実施例２の応用例の効果］

このように、本応用例に係る携帯端末１０は、無線通信により無線領域８０内に位置する全てのタグ３０からタグＩＤを取得した後に、無線通信により取得されたタグＩＤが電界通信により取得できるか否かを判定する。これによって、本応用例に係る携帯端末１０は、無線通信により取得されたタグＩＤが、電界通信により取得されているか否かを判定する。したがって、本応用例に係る携帯端末１０では、電界通信によりタグＩＤが取得できないタグを除いてタグの検索を行うことができる。それゆえ、本実施例に係る携帯端末１０によれば、消費電力をさらに抑制できる。

さて、上記の実施例２では、無線通信および電界通信を個別に行う場合を例示したが、開示の装置はこれに限定されない。そこで、実施例３では、無線通信および電界通信を同時に行う場合について説明する。

［携帯端末５０の構成］
図１１は、実施例３に係る携帯端末の構成を示すブロック図である。図１１に示すように、携帯端末５０は、対タグ通信部５１と、ホスト５２とを有する。かかる対タグ通信部５１は、図４に示す実施例２に係る対タグ通信部１１に比較して、実施例２の高周波回路１１ｅ、低周波回路１１ｆ、スイッチ１１ｂに代えて、次に示す回路を有する点が異なる。すなわち、かかる対タグ通信部５１は、サーキュレータ５１ａ、ハイパスフィルタ５１ｂ、ローパスフィルタ５１ｃ、高周波回路５１ｄ、低周波回路５１ｅ、バッファ５１５ａ〜５１５ｄを有する。また、ホスト５２は、図４に示す実施例２に係るホスト１２に比較して、実施例２の判別部１２ｂに代えて、判別部５２ａを有する点が異なる。なお、以下では、上記の実施例２と同様の機能を果たす回路や機器については図４と同様の符号を付し、その説明は省略することとする。

サーキュレータ５１ａは、第１の所定の方向から入力された信号を対応する第２の方向から出力する。例えば、サーキュレータ５１ａは、後述の発信回路５１３ａから信号が入力されると、かかる信号をハイパスフィルタ５１ｂを介して導体１１ｃへ出力する。また、サーキュレータ５１ａは、導体１１ｃから信号が入力されると、かかる信号をバッファ５１５ｂを介して受信回路５１３ｂへ出力する。

ハイパスフィルタ５１ｂは、入力された信号のうち高周波成分を通過させ低周波成分を遮断する回路である。例えば、ハイパスフィルタ５１ｂは、導体１１ｃから信号が供給されると、高周波数帯域の信号をサーキュレータ５１ａ、バッファ５１５ｂを介して受信回路５１３ｂに供給する。

ローパスフィルタ５１ｃは、入力された信号のうち低周波成分を通過させ高周波成分を遮断する回路である。例えば、ローパスフィルタ５１ｃは、導体１１ｃから信号が供給されると、低周波数帯域の信号をバッファ５１５ｄを介して受信回路５１４ｂに供給する。

バッファ５１５ａ〜５１５ｄは、データの同期をとるための回路である。例えば、バッファ５１５ａ及びバッファ５１５ｃは、発信回路５１３ａ及び発信回路５１４ａから導体１１ｃへ供給する信号の同期をとる。また、バッファ５１５ｂ及びバッファ５１５ｄは、導体１１ｃから受信回路５１３ｂ及び受信回路５１４ｂへ供給する信号の同期をとる。

導体１１ｃは、後述の発信回路５１３ａから高周波信号と、発信回路５１４ａから低周波信号とが供給されると、高周波数帯域と低周波数帯域とを重畳した電波を伝送媒体２０に供給する。

高周波回路５１ｄは、高周波信号によりタグ３０との間で無線通信を行う回路である。高周波回路５１ｄは、発信回路５１３ａと、受信回路５１３ｂとを有する。

発信回路５１３ａは、高周波信号によりタグ３０に対してデータを送信する回路である。例えば、発信回路５１３ａは、信号処理回路１１ｄから入力されたデータ信号を高周波帯の信号に変調した上でその高周波信号を後段のバッファ５１５ａへ出力する。かかる変調周波数の一態様としては、２．５ＧＨｚを始め、その周辺などの高周波帯域を任意に採用できる。

受信回路５１３ｂは、高周波信号によりタグ３０からデータを受信する回路である。例えば、受信回路５１３ｂは、タグ３０からデータを受信した場合には、導体１１ｃから入力された高周波信号からデータ信号を検波（復調）した上でそのデータ信号を信号処理回路１１ｄへ出力する。

低周波回路５１ｅは、低周波信号によりタグ３０との間で電界通信を行う回路である。低周波回路５１ｅは、発信回路５１４ａと、受信回路５１４ｂとを有する。

発信回路５１４ａは、低周波信号によりタグ３０に対してデータを送信する回路である。例えば、発信回路５１４ａは、信号処理回路１１ｄから入力されたデータ信号を低周波帯の信号に変調した上でその低周波信号を後段のバッファ５１５ｃへ出力する。かかる変調周波数の一態様としては、２．５ＧＨｚを始め、その周辺などの高周波帯域を任意に採用できる。

受信回路５１４ｂは、低周波信号によりタグ３０とからデータを受信する回路である。例えば、受信回路５１４ｂは、タグ３０からデータを受信した場合には、導体１１ｃから入力された低周波信号からデータ信号を検波（復調）した上でそのデータ信号を信号処理回路１１ｄへ出力する。

判別部５２ａは、伝送媒体２０及び物品の位置関係を判別する処理部である。例えば、判別部５２ａは、無線通信によりタグ３０を検索し、無線領域８０内に所在するタグ３０を検索する。そして、判別部５２ａは、電界通信によりタグ３０を検索し、電界領域６０内に所在するタグ３０を検索する。続いて、判別部５２ａは、無線通信により検索したタグ３０を、電界通信により検索できない場合には、伝送媒体２０及びタグ３０に対応する物品が近接していると判別する。また、判別部５２ａは、無線通信により検索したタグ３０を電界通信により検索した場合には、伝送媒体２０及びタグ３０に対応する物品が接触していると判別する。また、判別部５２ａは、無線通信及び電界通信によりタグ３０を検索できない場合には、伝送媒体２０及びタグ３０に対応する物品が接触も近接もしていないと判別する。

例えば、判別部５２ａは、以下のような処理を行うことにより、伝送媒体２０及び物品が接触または近接していると判別する。

判別部５２ａが行う判別の処理の一例について説明する。例えば、判別部５２ａは、予め通信対象として定められたタグ３０に対して、無線通信及び電界通信によりＩＤを応答させる指令を示すデータをインターフェース１１ａに出力して、無線領域８０内に所在するタグ３０にＩＤを問い合わせる。このようにして、判別部５２ａは、無線領域８０内に所在するタグ３０及び電界領域６０内に所在するタグ３０を検索する。そして、判別部５２ａは、受信回路５１３ｂが受信したＩＤを配列Ｈに設定する。そして、判別部５２ａは、受信回路５１３ｂが受信したＩＤの個数を変数Ｎに設定する。例えば、ｎ個のＩＤが応答された場合には、判別部５２ａは、ｎ個のＩＤを配列Ｈ［０］〜Ｈ［ｎ−１］に設定し、応答されたＩＤの個数ｎを変数Ｎに設定する。

そして、判別部５２ａは、受信回路５１４ｂが受信したＩＤを配列Ｌに設定する。そして、判別部５２ａは、受信回路５１４ｂが受信したＩＤの個数を変数Ｍに設定する。例えば、ｍ個のＩＤが応答された場合には、判別部５２ａは、ｍ個のＩＤを配列Ｌ［０］〜Ｌ［ｍ−１］に設定し、応答されたＩＤの個数ｍを変数Ｍに設定する。

そして、判別部５２ａは、変数ｉ、ｊの値を０に設定する。そして、判別部５２ａは、配列Ｈ［ｉ］に設定されたＩＤと配列Ｌ［ｊ］に設定されたＩＤとが一致するか否かの判定を行う。判別部５２ａは、肯定判定するか、または変数ｊの値が変数Ｍの値と一致するまで、変数ｊの値を１つずつインクリメントし、繰り返し判定を行う。

ここで、判別部５２ａは、一致するＩＤが存在する場合には、配列Ｈ［ｉ］に設定されたＩＤが示すタグを特定する。そして、判別部５２ａは、特定したタグに対応する物品を物品テーブル１２ａから特定する。その後、判別部５２ａは、伝送媒体２０及び特定した物品が接触していると判別する。なお、電界領域６０内にタグ３０が位置しても対応する物品が伝送媒体２０と接触しない場合があるが、電界領域６０は、伝送媒体２０の表面のみに発生するような伝送媒体２０からの距離が微少となる領域の電界である。したがって、電界領域６０内にタグ３０が位置すれば、対応する物品と伝送媒体２０との距離は、あたかも接触するような近いものとなる。よって、判別部５２ａは、電界領域６０内にタグ３０が位置するにもかかわらず、対応する物品が伝送媒体２０と接触しない場合であっても接触していると判別する。

一方、配列Ｈ［ｉ］に設定されたＩＤと配列Ｌ［ｊ］に設定されたＩＤとの比較で一致するＩＤが存在しない場合には、判別部５２ａは、配列Ｈ［０］に設定されたＩＤが示すタグ３０を特定する。そして、判別部５２ａは、特定したタグ３０に対応する物品を物品テーブル１２ａから特定する。その後、判別部５２ａは、伝送媒体２０及び特定した物品が近接していると判別する。

そして、判別部５２ａは、配列Ｈ［ｉ］に設定されたＩＤに対して行った同様の処理を配列Ｈ［ｉ＋１］に設定されたＩＤから配列Ｈ［Ｎ−１］に設定されたＩＤまで順に行う。

このようにして、判別部５２ａは、携帯端末１０及びタグ３０が接触または近接していると判別する。

［処理の流れ］
次に、本実施例に係る携帯端末の処理の流れを説明する。図１２は、実施例３に係る位置関係判別処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、所定時間間隔、例えば０．５秒、１秒、１．５秒などの間隔で起動される。

［位置関係判別処理］
図１２に示すように、判別部５２ａは、ＩＤの問い合わせの指令を示す無線通信及び電界通信のデータをインターフェース１１ａに出力する（ステップＳ３０１）。そして、判別部５２ａは、無線領域８０内に位置するタグ３０から応答されたＩＤを配列Ｈに設定する（ステップＳ３０２）。

続いて、判別部５２ａは、無線領域８０内に位置するタグ３０から応答されたＩＤの個数を変数Ｎに設定する（ステップＳ３０３）。その後、判別部５２ａは、電界領域６０内に位置するタグから応答されたＩＤを配列Ｌに設定する（ステップＳ３０４）。そして、判別部５２ａは、電界領域６０内に位置するタグ３０から応答されたＩＤの個数を変数Ｍに設定する（ステップＳ３０５）。ここで、以降のステップＳ３０６〜Ｓ３１６のそれぞれは、図９に示すステップＳ１０９〜Ｓ１１９のそれぞれと同様の処理であるため、説明を省略する。

［実施例３の効果］
上述してきたように、本実施例に係る携帯端末５０は、低周波の電界通信の機能と高周波の無線通信の機能とを１つの装置に併せ持たせる場合に、無線通信に際しては、伝送媒体２０をアンテナとして使用する。このため、本実施例に係る携帯端末５０では、無線通信用のアンテナ装置を設けて無線通信を行う場合よりも、送信時におけるアンテナの利得を向上させることができる。それゆえ、本実施例に係る携帯端末５０によれば、上記の実施例１と同様に、通信時の消費電力を抑制できる。

これに関連して、本実施例に係る携帯端末５０は、伝送媒体２０をアンテナとして使用するので、無線通信を行う場合にチップアンテナなどの専用アンテナを必要としない。このため、本実施例に係る携帯端末５０によれば、上記の実施例１と同様に、インピーダンス等のアンテナ設計を不要化できる。さらに、本実施例に係る携帯端末５０では、無線通信用のアンテナを始め、無線通信に必要な処理回路を電界通信に使用するものと共用できる。よって、本実施例に係る携帯端末５０によれば、上記の実施例１と同様に、装置規模を小型化できる。

さらに、本実施例に係る携帯端末５０は、高周波数帯域と低周波数帯域とを重畳した電波を導体１１ｃから伝送媒体２０に供給することで、タグ３０を検索する。また、本実施例に係る携帯端末５０は、導体１１ｃで受信した電波の高周波成分をハイパスフィルタ５１ｂで通過させ、通過させた信号を受信回路５１３ｂで受信している。また、本実施例に係る携帯端末５０は、導体１１ｃで受信した電波をローパスフィルタ５１ｃで低周波数成分のみ通過させ、通過させた信号を受信回路５１４ｂで受信している。このように、本実施例に係る携帯端末５０は、タグ３０と、高周波の無線通信と低周波の電界通信を同時に行うことが可能である。したがって、本実施例に係る携帯端末５０によれば、２種類の通信方式を個別に用いる場合よりも、タグ３０との通信を早く行うことができる。

さて、これまで開示の装置に関する実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下では、本発明に含まれる他の実施例を説明する。

［通信機能］
上記の実施例１〜３及び実施例２の応用例では、それぞれ異なる２つの伝送波周波数の通信機能を用いて通信を行う場合について例示したが、開示の通信装置はこれに限定されない。例えば、開示の通信装置は、３つ以上のそれぞれ異なる伝送波周波数の通信機能を用いてもよい。

［判別］
上記の実施例２〜３及び実施例２の応用例では、それぞれ通信圏が異なる２つの通信機能を用いて伝送媒体２０に対する物品の位置を判別する場合について例示したが、開示の通信装置はこれに限られない。例えば、開示の通信装置は、それぞれ通信圏が異なる３つ以上の通信機能を用いて伝送媒体２０に対する物品の位置を判別するようにしてもよい。

［伝送媒体］
また、上記の実施例２〜３及び実施例２の応用例では、伝送媒体２０を人体とする場合を例示したが、開示の通信装置はこれに限られない。例えば、開示の通信装置は、伝送媒体として、異なる２つの伝送波周波数の電波が供給された場合に、それぞれ異なる通信圏を発生させるアンテナとして機能できるものであれば、どのようなものでも用いることができる。一例としては、牛や象などの比較的大きな動物が挙げられる。

また、各実施例において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を手動的に行うこともできる。また、本実施例において説明した各処理のうち、手動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。例えば、図９のステップＳ１０１、図９のステップＳ１０５、図１０のステップＳ２０１、図１０のステップＳ２０５において、手動でスイッチ１１ｂを切り替えてもよい。

また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的状態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、図１に示す第１の通信部３と第２の通信部４とが統合されてもよい。

また、伝送媒体２０とタグ３０との間に所定の物質が存在していても、伝送媒体２０とタグ３０との距離が所定の距離の場合に携帯端末１０とタグ３０とが通信可能な伝送波周波数帯域が既知である場合を想定する。かかる物質の一態様としては、水分を含んだ物や、金属が挙げられる。また、かかる伝送波周波数帯域の一例としては、伝送媒体２０とタグ３０との間に水分を含んだ物が存在していても携帯端末１０とタグ３０とが通信可能となる伝送波周波数帯域が挙げられる。また、他の一例としては、伝送媒体２０とタグ３０との間に金属が存在していても携帯端末１０とタグ３０とが通信可能となる伝送波周波数帯域が挙げられる。そこで、伝送媒体２０とタグ３０との距離が所定の距離である場合に、携帯端末１０の伝送波周波数を調整して伝送媒体２０とタグ３０とが通信可能になる場合の伝送波周波数を特定することで、伝送媒体２０とタグ３０との間に存在する物質を特定することができる。

１ 通信装置
２ 導体部
３ 第１の通信部
４ 第２の通信部
５ 伝送媒体（アンテナ）
６ 電界領域
７ 他の通信装置
８ 無線領域
９ 他の通信装置
１０ 携帯端末
１１ 対タグ通信部
１１ａ インターフェース
１１ｂ スイッチ
１１ｃ 導体
１１ｄ 信号処理回路
１１ｅ 高周波回路
１１ｆ 低周波回路
１２ ホスト
１２ａ 物品テーブル
１２ｂ 判別部

Claims (3)

1. 通信装置において、
   前記通信装置が装着される伝送媒体に対して電波を供給する導体部と、
   前記導体部を介して第１の伝送波周波数の電波を前記伝送媒体に供給し、前記伝送媒体の表面に形成される所定の電界領域内に位置する他の通信装置と通信を行い、前記他の通信装置から該他の通信装置に対応する物品を示す情報を通信によって取得する第１の通信部と、
   前記導体部を介して前記第１の伝送波周波数より高い伝送波周波数である第２の伝送波周波数の電波を前記伝送媒体に供給し、前記伝送媒体を無線通信用のアンテナとすることで形成される、前記電界領域より広い範囲である所定の無線領域内に位置する他の通信装置と通信を行い、前記他の通信装置から該他の通信装置に対応する物品を示す情報を通信によって取得する第２の通信部と、
   前記第２の通信部により取得された情報が、前記第１の通信部により取得されていない場合には、該情報が示す物品が前記伝送媒体の近傍にあって前記伝送媒体に触れていないと判別する判別部と
   を有することを特徴とする通信装置。
2. 前記判別部は、前記第２の通信部により前記所定範囲内に位置する全ての他の通信装置から前記情報を取得した後に、前記第２の通信部により取得された情報が前記第１の通信部により取得できるか否かを判定することで、前記第２の通信部により取得された情報が、前記第１の通信部により取得されているか否かを判定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 前記第１の通信部および前記第２の通信部は、電波を送信する際に前記第１の伝送波周波数および前記第２の伝送波周波数の電波を重畳させて前記導体部から送信するとともに、電波を受信する際に、前記導体部で受信した電波を前記第１の伝送波周波数の電波と前記第２の伝送波周波数の電波とに分離することで、前記他の通信装置と通信を行う
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の通信装置。