JP6478239B2 - 端末装置および通信システム - Google Patents

端末装置および通信システム

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Description

本発明は、基地局と無線通信を行い、かつ、携帯可能な他の端末装置（探索装置）と無線通信可能な端末装置、および、当該端末装置を含む通信システムに関するものである。
近年、普及が進んで多くの人が所有しているスマートフォンやフューチャーフォン等の端末装置の中には、自機の現在の位置情報を所定の宛先に自動的に送信する機能を持つものがある（特許文献１）。この機能により、当該端末装置を携帯する者（見守られる人、例えば子供や老人）のおおよその位置を把握することができるので、関係者（見守る人、例えば親や介護者）に安心感を与えることができる。また、端末装置の現在の位置情報は、関係者等が端末装置を携帯する者を捜索する際の手掛かりとなる。
端末装置の測位方式として、ＧＰＳ（Global Positioning System）機能を用いるものや、通信システムの基地局情報を用いるものが知られている。ＧＰＳ機能は、ＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号に基づいて自機の位置（緯度、経度）を測定するものである。基地局情報は、各端末装置が存在するセル（基地局カバーエリア）の位置を示す情報である。
特開平１０−５６５２２号公報
しかしながら、ＧＰＳ機能を用いた測位方式の測位精度は、通常、半径数十ｍであり、端末装置を携帯する者が高層ビル街等のマルチパス環境にいる場合にはさらに悪くなる。また、ＧＰＳは、上空からの電波を利用するものであるため、ビル影等の地上施設の影や屋内、地下街、トンネル、高架下などの衛星電波が届かないところでは測位不能となる。
また、基地局情報を用いた測位方式の測位精度は、半径数十ｍから数百ｍであり、ＧＰＳ機能を用いた場合よりもさらに悪い。
したがって、従来技術では、端末装置を携帯する者を捜索する際、端末装置が存在する可能性がある範囲（捜索範囲）を大まかにしか特定することができない。また、捜索範囲を特定した後に、当該範囲内において効率的かつ迅速に捜索を行うための有効な方式が、これまで提案されていない。
本発明は、上記の点に鑑みて為されたものであり、捜索範囲を特定した後に、端末装置を携帯する者を発見する可能性を高め、端末装置を携帯する者を発見するまでの時間を短縮することができる端末装置および通信システムを提供することである。
本発明の端末装置は、多元接続することが可能な基地局、および、通信相手の距離および方向を推定することが可能な探索装置と無線通信を行う端末装置であって、電波を送受信するアンテナと、前記アンテナを介して、前記基地局に第１周波数で信号を送信する第１送信手段と、前記アンテナを介して、前記探索装置に第２周波数で信号を送信する第２送信手段と、前記アンテナを介して、前記基地局から信号を受信する第１受信手段と、前記アンテナを介して、前記探索装置から信号を受信する第２受信手段と、待ち受け状態において、所定間隔の一定期間では、前記アンテナと前記第２受信手段とを接続し、他の期間では、前記基地局との通信による信号の送信／受信に応じて、前記アンテナと前記第１送信手段あるいは前記第１受信手段とを接続するように制御する制御手段と、を具備する構成を採る。
本発明の通信システムは、多元接続することが可能な基地局と、通信相手の距離および方向を推定することが可能な探索装置と、前記基地局および前記探索装置と無線通信を行う端末装置と、から構成される通信システムであって、前記探索装置は、前記端末装置に対して信号を送信する送信手段と、前記端末装置から信号を受信する受信手段と、前記受信手段に受信された信号を用いて自機と前記端末装置との距離および自機からみた前記端末装置の方向を推定する制御手段と、を具備し、前記端末装置は、電波を送受信するアンテナと、前記アンテナを介して、前記基地局に第１周波数で信号を送信する第１送信手段と、前記アンテナを介して、前記基地局から信号を受信する第１受信手段と、前記アンテナを介して、前記探索装置に第２周波数で信号を送信する第２送信手段と、前記アンテナを介して、前記探索装置から信号を受信する第２受信手段と、待ち受け状態において、所定間隔の一定期間では、前記アンテナと前記第２受信手段とを接続し、他の期間では、前記基地局との通信による信号の送信／受信に応じて、前記アンテナと前記第１送信手段あるいは前記第１受信手段とを接続するように制御する制御手段と、を具備する。
本発明によれば、ＧＰＳ機能あるいは基地局情報を用いた測位方式により、端末装置が存在する可能性がある捜索範囲を特定した後、探索装置を用いて、当該捜索範囲内を捜索することができるので、端末装置を携帯する者を発見する可能性を高め、発見されるまでの時間を短縮することができる。
本発明の一実施の形態に係る通信システムの概要を示す図 本発明の一実施の形態に係る探索装置の外観図 本発明の一実施の形態に係る探索装置の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態に係る端末装置の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態に係る探索装置と端末装置との通信の様子を示すシーケンス図 距離と受信信号強度との関係を示す図 本発明の一実施の形態に係る探索装置によって形成される指向性を示す図 本発明の一実施の形態に係る探索装置のメモリ部内に格納される情報テーブルを示す図 本発明の一実施の形態に係る探索装置の表示画面を示す図 本発明の一実施の形態に係る探索装置の動作の流れを示すフロー図 本発明の一実施の形態に係る端末装置の動作の流れを示すフロー図 本発明の一実施の形態のバリエーションに係る通信システムの概要を示す図 本発明の一実施の形態のバリエーションに係る中継装置の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態のバリエーションに係る探索装置、中継装置と端末装置との通信の様子を示すシーケンス図
（実施の形態）
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態では、通信方式として、ＴＤＤ（Time Division Duplex）を用いる場合を例に説明する。
［通信システムの概要］
図１は、本発明の一実施の形態に係る通信システムの概要を示す図である。本実施の形態に係る通信システムは、探索装置１、端末装置２および基地局３を有する。なお、本通信システムは、端末装置２と基地局３とによる、ＬＴＥ、無線ＬＡＮ等の既存の無線通信ネットワークのシステムに、探索装置１と端末装置２とによる通信システムを組み合わせたものである。
探索装置１は、端末装置２と無線通信を行い、端末装置２から受信した信号を用いて、自機と端末装置２との距離及び自機からみた端末装置２の方向を推定し、推定した距離および方向に関する情報を表示する。
端末装置２は、例えば、スマートフォンで有り、自機が所属するセルの基地局３と第１周波数ｆ１の電波で無線通信を行い、探索装置１と第２周波数ｆ２の電波で無線通信を行う。また、端末装置２は、ＧＰＳ機能を有し、ＧＰＳ衛星４から受信したＧＰＳ信号に基づいて自機の位置（緯度、経度）を測定する。
基地局３は、端末装置２と無線通信を行い、上位局（図示せず）を介して、所定の宛先の装置（図示せず）に、端末装置２から受信した端末装置２の現在の位置情報（以下、「端末位置情報」という）、あるいは、自セルの位置を示す基地局情報を送信する。なお、基地局３は、ＬＴＥ、無線ＬＡＮ等の無線通信ネットワークにおいて既に使用されているものであって、自セル内に存在する複数の端末装置と多元接続する。
［探索装置１の構造］
次に、図２を用いて探索装置１の構造について説明する。図２は、本実施の形態に係る探索装置１の外観図である。図２（Ａ）は正面図、図２（Ｂ）は右側面図、図２（Ｃ）は背面図、図２（Ｄ）はＡ−Ａ断面図である。
探索装置１は、ユーザ（一般人）が携帯可能な大きさ（例えば、幅Ｗ：６４ｍｍ、高さＨ：１０７ｍｍ、厚みＴ：１３ｍｍ）、および、重さ（例えば、７０ｇ）である。
探索装置１の筐体１１は、略方形状を為し、非導電性の部材により形成されている。筐体１１の正面１１ａは平板形状を為している。筐体１１の正面１１ａには、表示部１２および操作部１３が設けられている。
表示部１２は、筐体１１の正面１１ａ上に設けられ、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成される画面を有する。
操作部１３は、筐体１１の正面１１ａ上の底面１１ｂ側（下端側）近傍に設けられ、複数のボタンを有する。操作部１３は、ユーザの意志に基づくボタン操作内容を電気信号に変換してＣＰＵ（Central Processing Unit）１３１（図３参照）に伝達する。
筐体１１の側面１１ｃ、１１ｄは、中央部を境にして、平面１１ｅ側（上端側）の方が底面１１ｂ（下端側）よりも薄くなっている。右側面１１ｃには、電源スイッチ１４が設けられている。
筐体１１の内部には、基板１５が収められている。基板１５の中央より平面１１ｅ側（上端側）には、アンテナ１０１がパターンニングされる。また、基板１５には、種々の回路（図３参照）が載置される。
アンテナ１０１は、中央に放射器となる第１アンテナ素子１１１と、その両側にそれぞれが導波器または反射器となる第２アンテナ素子１１２および第３アンテナ素子１１３と、から構成される。第１アンテナ素子１１１は、端末装置２との間で電波（無線信号）を送受信する。
第１アンテナ素子１１１の長さは、波長λの１／４（λ／４）である。例えば、探索装置１が９２０ＭＨｚを使用して無線通信を行う場合、第１アンテナ素子１１１の長さ（λ／４）は、約８１．５ｍｍとなる。第２アンテナ素子１１２および第３アンテナ素子１１３の長さは、同一であり、第１アンテナ素子１１１よりも少し短い。
各アンテナ素子１１１、１１２、１１３は、長さＨ１（例えば４０ｍｍ）のスペースに収められるために、折り返しパターンで構成され、それぞれ、基板１５の両面にパターンニングされてスルーホール中で接続される。
筐体１１の背面１１ｆの中央部には、凹部１６が設けられている。ユーザは、第１指（親指）で操作部１３のボタンを押すことができるように探索装置１を手に持つ場合、凹部１６に第２指（人差し指）を収めることにより、探索装置１を安定して持つことができる。
［探索装置１の回路構成（ブロック図）］
次に、図３を用いて探索装置１の回路構成について説明する。図３は、本実施の形態に係る探索装置１の構成を示すブロック図である。探索装置１は、筐体１１（図３では図示せず）と、表示部１２と、操作部１３と、電源スイッチ１４（図３では図示せず）と、基板１５（図３では図示せず）と、アンテナ１０１と、無線部１０２と、制御部１０３と、鳴動部１０４と、電池１０５と、から主に構成される。無線部１０２および制御部１０３は、基板１５に載置される。
無線部１０２は、無線信号の処理を行う。無線部１０２は、送信部１２１と、受信部１２２と、無線制御部１２３と、第１クロック１２４と、第１スイッチ１２５と、第２スイッチ１２６と、第３スイッチ１２７と、を有する。
送信部１２１は、ＣＰＵ１３１から出力されたベースバンドのデジタル信号に対して、変調、増幅、フィルタリング、アップコンバート等の無線送信処理を行い、第１アンテナ素子１１１から無線信号を送信する。送信部１２１から送信される電波（呼出信号等）の周波数は、７１０ＭＨｚ以上９６０ＭＨｚ以下であることが望ましい。
受信部１２２は、第１アンテナ素子１１１に受信された無線信号に対して、増幅、ダウンコンバート、フィルタリング、復調等の無線受信処理を行い、ベースバンドのデジタル信号をＣＰＵ１３１に出力する。また、受信部１２２は、第１アンテナ素子１１１に受信された電波の受信信号強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）を測定し、測定値（アナログ値）を無線制御部１２３に出力する。
無線制御部１２３は、第１クロック１２４のクロック信号を使用して無線部１０２内の各部の制御を行う。また、無線制御部１２３は、受信部１２２から出力された受信信号強度の測定値をデジタル値に変換して、ＣＰＵ１３１に出力する。なお、無線制御部１２３が行う、各スイッチ１２５、１２６、１２７に対する制御の詳細については後述する。
第１クロック１２４は、高速・高精度のクロックであり、無線部１０２内部で使用するための、所定周波数（例えば３６ＭＨｚ）の基準クロック信号を生成する。
第１スイッチ１２５は、無線制御部１２３の指示に従って、送信部１２１あるいは受信部１２２のいずれかと第１アンテナ素子１１１とを接続する。第２スイッチ１２６は、無線制御部１２３の指示に従って、基板１５と第２アンテナ素子１１２との間を接続／切断する。第３スイッチ１２７は、無線制御部１２３の指示に従って、基板１５と第３アンテナ素子１１３との間を接続／切断する。
制御部１０３は、ベースバンド信号の処理を行う。制御部１０３は、ＣＰＵ１３１と、メモリ部１３２と、第２クロック１３３と、第３クロック１３４と、論理演算部１３５と、を有する。
ＣＰＵ１３１は、制御部１０３の中央処理装置であり、メモリ部１３２をワークメモリとして、各種プログラムを実行する。特に、ＣＰＵ１３１は、端末装置２に対して送信する信号を生成し、端末装置２から電波を受信した際に、取得した所定の情報を表示部１２に表示させ、鳴動部１０４から報知音を出力させる。
メモリ部１３２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を有し、ＣＰＵ１３１が実行する各種プログラム、および、各種データを記憶する。
第２クロック１３３は、低速クロックであり、待機状態（図５参照）等において制御部１０３内部で使用するための、所定周波数（例えば３２ｋＨｚ）の基準クロック信号を生成する。第３クロック１３４は、高速・高精度のクロックであり、探索状態（図５参照）等において制御部１０３内部で使用するための、所定周波数（例えば４０ＭＨｚ）の基準クロック信号を生成する。
論理演算部１３５は、ＣＰＵ１３１と協働して、送信フレームの送信タイミングと第３クロック１３４の基準クロックとの差、受信フレームの受信タイミングと第３クロック１３４の基準クロックとの差、および、端末装置２における、送信フレームの送信タイミングと第３クロック２３４（図４参照）の基準クロックとの差、受信フレームの受信タイミングと第３クロック２３４の基準クロックとの差に基づいて、端末装置２との間の伝送路の伝播遅延時間を計算する。
鳴動部１０４は、ユーザからの指示を受けた場合等、所定のタイミングでスピーカから報知音を出力する。
電池１０５は、筐体１１内に収められ、電源スイッチ１４を介してユーザから電源ＯＮを指示されると、探索装置１の各部に電源を供給する。
［ＣＰＵ１３１の機能］
次に、図３を用いて探索装置１のＣＰＵ１３１の機能について説明する。ＣＰＵ１３１は、本発明に係る機能として、信号生成部１３１ａと、信号取得部１３１ｂと、距離推定部１３１ｃと、方向推定部１３１ｄと、を有する。
信号生成部１３１ａは、ユーザの指示（操作部１３から入力された電気信号）に基づいて、各種の情報を含むデジタル信号列（送信フレーム）を生成して送信部１２１に出力する。信号生成部１３１ａは、ユーザから指示された単一の端末装置２の識別情報および自機の識別情報をデジタル信号に含める。
信号取得部１３１ｂは、受信された応答信号のデジタル信号列（受信フレーム）から、端末装置２の識別情報を取得し、表示部１２に出力する。
距離推定部１３１ｃは、受信部１２２で測定された電波の受信信号強度、あるいは、論理演算部１３５で計算された伝播遅延時間に基づいて、端末装置２までの距離を推定し、推定値を表示部１２に出力する。なお、本実施の形態における距離推定の詳細については後述する。
方向推定部１３１ｄは、第２スイッチ１２６がＯＮかつ第３スイッチ１２７がＯＦＦのときの受信信号強度、および、第２スイッチ１２６がＯＦＦかつ第３スイッチ１２７がＯＮのときの受信信号強度に基づいて、端末装置２の方向を推定し、推定値を表示部１２に出力する。なお、本実施の形態における方向推定の詳細については後述する。
［端末装置２の回路構成（ブロック図）］
次に、図４を用いて端末装置２の回路構成について説明する。図４は、本実施の形態に係る端末装置２の構成を示すブロック図である。端末装置２は、ＧＰＳアンテナ２０１ａと、無線通信アンテナ２０１ｂと、無線部２０２と、制御部２０３と、表示部２０４と、操作部２０５と、マイクロフォン２０６と、スピーカ２０７と、バッテリ２０８と、から主に構成される。
ＧＰＳアンテナ２０１ａは、ＧＰＳ衛星４から所定周波数（１．５ＧＨｚ帯）の電波（無線信号）を受信する。無線通信アンテナ２０１ｂは、基地局３あるいは探索装置１との間で電波（無線信号）を送受信する。
無線部２０２は、送信信号あるいは受信信号に対して無線処理を行う。制御部２０３は、ベースバンド信号の処理を行う。なお、無線部２０２および制御部２０３は、基板（図示せず）に載置される。
表示部２０４は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成される画面を有し、ＣＰＵ２３１から出力された各種情報を表示する。操作部２０５は、例えば操作用の押しボタンやタッチパネル等であり、ユーザの意志に基づく操作内容を電気信号に変換してＣＰＵ２３１に出力する。
マイクロフォン２０６は、ユーザの音声を集音し、音声信号に変換してＣＰＵ２３１に出力する。スピーカ２０７は、ＣＰＵ２３１から出力された音声信号を音声に変換して発音する。バッテリ２０８は、端末装置２の各部に電源を供給する。
［無線部２０２の内部構成］
無線部２０２は、無線制御部２１１と、第１クロック２１２と、ＧＰＳ受信部２１３と、第１送信部２１４と、第１受信部２１５と、第１スイッチ２１６と、第２送信部２１７と、第２受信部２１８と、第２スイッチ２１９と、第３スイッチ２２０と、を有する。
無線制御部２１１は、第１クロック２１２のクロック信号を使用して無線部２０２内の各部の制御を行う。なお、無線制御部２１１が行う、各スイッチ２１６、２１９、２２０に対する制御の詳細については後述する。
第１クロック２１２は、高速・高精度のクロックであり、無線部２０２内部で使用するための、所定周波数（例えば３６ＭＨｚ）の基準クロック信号を生成する。
ＧＰＳ受信部２１３は、ＧＰＳ衛星４から送信され、ＧＰＳアンテナ２０１ａに受信された電波（ＧＰＳ信号）に対して、増幅、ダウンコンバート、フィルタリング、復調等の無線受信処理を行い、ベースバンドのデジタル信号をＣＰＵ２３１に出力する。
第１送信部２１４は、ＣＰＵ２３１から出力されたベースバンドのデジタル信号に対して、変調、増幅、フィルタリング、アップコンバート等の無線送信処理を行い、無線通信アンテナ２０１ｂから基地局３に向けて、第１送信周波数ｆｔ１の電波を送信する。なお、第１送信周波数ｆｔ１は、７１０ＭＨｚ以上９６０ＭＨｚ以下であることが望ましい。
第１受信部２１５は、基地局３から送信され、無線通信アンテナ２０１ｂに受信された第１受信周波数ｆｒ１の電波に対して、増幅、ダウンコンバート、フィルタリング、復調等の無線受信処理を行い、ベースバンドのデジタル信号をＣＰＵ２３１に出力する。なお、第１受信周波数ｆｒ１は、７１０ＭＨｚ以上９６０ＭＨｚ以下であることが望ましい。また、ＴＤＤ方式の場合、第１受信周波数ｆｒ１は、第１送信周波数ｆｔ１と同一であっても良い。
第１スイッチ２１６は、無線制御部２１１の指示に従って、第１送信部２１４あるいは第１受信部２１５のいずれかと第３スイッチ２２０とを接続する。
第２送信部２１７は、ＣＰＵ２３１から出力されたベースバンドのデジタル信号に対して、変調、増幅、フィルタリング、アップコンバート等の無線送信処理を行い、無線通信アンテナ２０１ｂから探索装置１に向けて第２送信周波数ｆｔ２の無線信号を送信する。なお、第２送信周波数ｆｔ２は、７１０ＭＨｚ以上９６０ＭＨｚ以下であって、第１送信周波数ｆｔ１、第１受信周波数ｆｒ１と異なることが望ましい。探索装置１と端末装置２とが、７１０ＭＨｚ以上９６０ＭＨｚ以下の周波数を用いて無線通信を行うことにより、端末装置２における探索装置１からの電波の受信可能距離が長くなるため、探索装置１は、端末装置２が、捜索範囲（半径数百ｍ）のどこにあっても、端末装置２からの応答信号を受信し、端末装置２を探索することができる。
第２受信部２１８は、探索装置１から送信され、無線通信アンテナ２０１ｂに受信された第２受信周波数ｆｒ２の電波に対して、増幅、ダウンコンバート、フィルタリング、復調等の無線受信処理を行い、ベースバンドのデジタル信号をＣＰＵ２３１に出力する。なお、第２受信周波数ｆｒ２は、７１０ＭＨｚ以上９６０ＭＨｚ以下であることが望ましい。また、ＴＤＤ方式の場合、第２受信周波数ｆｒ２は、第２送信周波数ｆｔ２と同一であっても良い。
第２スイッチ２１９は、無線制御部２１１の指示に従って、第２送信部２１７あるいは第２受信部２１８のいずれかと第３スイッチ２２０とを接続する。
第３スイッチ２２０は、無線制御部２１１の指示に従って、第１スイッチ２１６あるいは第２スイッチ２１９のいずれかと無線通信アンテナ２０１ｂとを接続する。
［制御部２０３の内部構成］
制御部２０３は、ＣＰＵ２３１と、メモリ部２３２と、第２クロック２３３と、第３クロック２３４と、を有する。
ＣＰＵ２３１は、制御部２０３の中央処理装置であり、メモリ部２３２をワークメモリとして、各種プログラムを実行する。
メモリ部２３２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を有し、ＣＰＵ２３１が実行する各種プログラム、および、各種データを記憶する。特に、本発明において、メモリ部２３２には、端末装置情報が記憶される。また、メモリ部２３２には、予め、特定の宛先（例えば、ユーザの親、警備会社等）のメールアドレスと電話番号が記憶されている。
第２クロック２３３は、低速クロックであり、待機状態（図５参照）等において制御部２０３内部で使用するための、所定周波数（例えば３２ｋＨｚ）の基準クロック信号を生成する。第３クロック２３４は、高速・高精度のクロックであり、被探索状態（図５参照）等において制御部２０３内部で使用するための、所定周波数（例えば４０ＭＨｚ）の基準クロック信号を生成する。
［ＣＰＵ２３１の内部構成］
ＣＰＵ２３１は、ＧＰＳ信号処理部２４１と、ＢＳ信号処理部２４２と、探索信号処理部２４３と、を有する。
［ＧＰＳ信号処理部２４１の機能］
ＧＰＳ信号処理部２４１は、ＧＰＳ信号に基づいて自機（端末装置２）の現在の位置（緯度、経度）を測定し、端末位置情報をメモリ部２３２に記憶させる。
［ＢＳ信号処理部２４２の機能］
ＢＳ信号処理部２４２は、マイクロフォン２０６に集音された音声データに対して符号化処理を行い、制御信号を付加してベースバンドの送信信号を生成し、第１送信部２１４に出力する。また、ＢＳ信号処理部２４２は、操作部２０５から入力された電気信号に基づいて、基地局３に送信するデータを生成し、当該データに対して制御信号を付加してベースバンドの送信信号を生成し、第１送信部２１４に出力する。
また、ＢＳ信号処理部２４２は、操作部２０５から入力された電気信号に基づいて、表示部２０４の画面に表示させる画像データを生成し、表示部２０４に出力する。
また、ＢＳ信号処理部２４２は、ベースバンドの受信信号に対して、フレーム中の所定のスロットから制御信号およびデータを取り出す。そして、ＢＳ信号処理部２４２は、取り出したデータの内、音声符号化データに対して復号処理を行い、スピーカ２０７に出力する。また、ＢＳ信号処理部２４２は、取り出したデータの内、画像データを表示部２０４に出力する。
また、ＢＳ信号処理部２４２は、定期的に、あるいは、基地局３から指示を受けたタイミングで、メモリ部２３２に記憶された端末位置情報および特定の宛先を示す情報を含む信号を第１送信部２１４に出力する。端末位置情報を含む信号は、第１送信部２１４から無線通信アンテナ２０１ｂを介して基地局３に送信される。その後、端末位置情報は、上位局を介して、特定の宛先の装置に送信される。なお、端末位置情報を取得できない場合、その旨を示す情報、自機の識別情報および特定の宛先を示す情報を含む信号が、第１送信部２１４から無線通信アンテナ２０１ｂを介して基地局３に送信される。この場合、基地局３の位置を示す基地局情報が、特定の宛先の装置に送信される。
［探索信号処理部２４３の機能］
探索信号処理部２４３は、信号生成部２３１ａと、信号取得部２３１ｂと、を有する。
信号生成部２３１ａは、信号取得部２３１ｂから自機の識別情報の送信を要求する情報を入力した場合、自機の識別情報および通信相手の探索装置１の識別情報を含むデジタル信号列（送信フレーム）を生成して、第２送信部２１７に出力する。
信号取得部２３１ｂは、第２受信部２１８から出力された呼出信号のデジタル信号列（受信フレーム）から情報を取得し、当該情報が自機の識別情報の送信を要求するものである場合には、その旨を信号生成部２３１ａに出力する。
［無線制御部２１１のスイッチ制御］
次に、無線制御部２１１による各スイッチ２１６、２１９、２２０の制御について説明する。
無線制御部２１１は、電源が投入されてからセルサーチが完了するまでの間、第１受信部２１５と第３スイッチ２２０とを接続するように第１スイッチ２１６を制御し、第１スイッチ２１６と無線通信アンテナ２０１ｂとを接続するように第３スイッチ２２０を制御する。
セルサーチが完了した後、基地局３とのリンクが確立するまで、無線制御部２１１は、第１スイッチ２１６と無線通信アンテナ２０１ｂとを接続するように第３スイッチ２２０を制御し、無線信号の送信／受信に応じて、第１送信部２１４あるいは第１受信部２１５のいずれかと第３スイッチ２２０とを接続するように第１スイッチ２１６を制御する。
基地局３とのリンクが確立した後の待ち受け状態において、無線制御部２１１は、基地局３との送信／受信に応じて、第１送信部２１４あるいは第１受信部２１５のいずれかと第３スイッチ２２０とを接続するように第１スイッチ２１６を制御する。また、待ち受け状態において、無線制御部２１１は、第２受信部２１８と第３スイッチ２２０とを接続するように第２スイッチ２１９を制御する。また、待ち受け状態において、無線制御部２１１は、デフォルトでは、第１スイッチ２１６と無線通信アンテナ２０１ｂとを接続するように第３スイッチ２２０を制御する。ただし、無線制御部２１１は、所定の第１間隔（例えば３ｓ、図５参照）毎に、探索信号処理部２４３が起動状態となる第１期間（例えば３ｍｓ、図５参照）において、第２スイッチ２１９と無線通信アンテナ２０１ｂとを接続するように第３スイッチ２２０を制御する。なお、待ち受け状態とは、端末装置２宛のデータ受信、及び、端末装置２の使用者によるデータ送信操作を待ち受ける状態である。待ち受け状態では、端末装置２と基地局３との間で、データ通信が行われておらず、制御信号のみがやり取りされる。
基地局３と通信を行っている間（通話状態、データ通信状態）、無線制御部２１１は、第１スイッチ２１６と無線通信アンテナ２０１ｂとを接続するように第３スイッチ２２０を制御し、無線信号の送信／受信に応じて、第１送信部２１４あるいは第１受信部２１５のいずれかと第３スイッチ２２０とを接続するように第１スイッチ２１６を制御する。
探索装置１と通信を行っている間（被探索状態、図５参照）、無線制御部２１１は、第２スイッチ２１９と無線通信アンテナ２０１ｂとを接続するように第３スイッチ２２０を制御し、無線信号の送信／受信に応じて、第２送信部２１７あるいは第２受信部２１８のいずれかと第３スイッチ２２０とを接続するように第２スイッチ２１９を制御する。
なお、第３スイッチ２２０が第１スイッチ２１６と無線通信アンテナ２０１ｂとを接続している間、無線制御部２１１は、特に第２スイッチ２１９の制御を行う必要が無い。同様に、第３スイッチ２２０が第２スイッチ２１９と無線通信アンテナ２０１ｂとを接続している間、無線制御部２１１は、特に第１スイッチ２１６の制御を行う必要が無い。
［探索装置１と端末装置２との通信シーケンス］
次に、本実施の形態に係る探索装置１と端末装置２との通信の様子について、図５のシーケンス図を用いて説明する。
探索装置１は、電源がＯＮされた後、ユーザからの指示（操作部１０５のボタン操作）があるまでは待機状態になる。待機状態では、消費電力を下げるために、探索装置１の各部には電力が供給されない（スリープ状態）。ただし、操作部１０５および第２クロック１３３にはバッテリ１０５から電力が供給される。第２クロック１３３は、常時、低速のクロック回路を動作させてカウント動作を行う。
端末装置２は、電源がＯＮされた後、セルサーチを行い、基地局３とのリンクを確立し、待ち受け状態になる。待ち受け状態において、デフォルトでは、第３スイッチ２２０が、第１スイッチ２１６と無線通信アンテナ２０１ｂとを接続するように制御され、探索信号処理部２４３には電力が供給されない（スリープ状態）。ただし、第２クロック２３３は、常時、低速のクロック回路を動作させてカウント動作を行う。
第２クロック２３３のカウント値が満了するまでの第１間隔（例えば３ｓ）毎に、端末装置２は、探索信号処理部２４３に電力を供給する（起動状態）。起動状態では、第２スイッチ２１９が第２受信部２１８と第３スイッチ２２０とを接続するように制御され、第３スイッチ２２０が第２スイッチ２１９と無線通信アンテナ２０１ｂとを接続するように制御される。そして、端末装置２の第２受信部２１８および探索信号処理部２４３は、第１期間３２１（例えば３ｍｓ）において受信処理を行う。この時、第１クロック２２４は、クロック回路を動作させてカウント動作を行う。
そして、探索信号処理部２４３は、第１期間３２１の間に、自機の識別情報の送信を要求する情報を取得できなかった場合にはスリープ状態に戻る。このとき、第３スイッチ２２０が、第１スイッチ２１６と無線通信アンテナ２０１ｂとを接続するように制御される。
待機状態において、ユーザから探索対象の端末装置２の識別情報を指示されると、探索装置１は、各部に電力を供給し、端末装置２の探索を開始する（サーチ状態）。この時、第１クロック１２４、第３クロック１３４は、高速のクロック回路を動作させてカウント動作を行う。
サーチ状態に入った探索装置１は、まず、他の探索装置１が電波を送信していないことを確認するために、第２期間３１１（例えば５ｍｓ）において受信処理を行う。そして、探索装置１は、第２期間３１１の間に他の探索装置１からの電波を受信しなかった場合、上記第１間隔よりも長い第３期間３１２（例えば３．５ｓ）において、自機の識別情報、探索対象の端末装置２の識別情報および当該端末装置２に対して応答信号の送信タイミングを指示するタイミング情報を含む呼出信号を繰り返し送信する。
端末装置２は、いずれかの第１期間３２１−３の間に呼出信号を受信すると、呼出信号に含まれるタイミング情報によって指定された第４期間３２２−１（例えば２ｍｓ）において、自機の識別情報、通信相手の探索装置１の識別情報および距離情報（送信フレームの送信タイミングと第３クロック２３４の基準クロックとの差、受信フレームの受信タイミングと第３クロック２３４の基準クロックとの差）を含む応答信号（なお、以下の説明において、呼出信号を受信してから最初に送信する応答信号を「呼出応答信号」という）を送信する（被探索状態）。この時、第３クロック２３４は、高速のクロック回路を動作させてカウント動作を行う。なお、被探索状態では、第３スイッチ２２０が第２スイッチ２１９と無線通信アンテナ２０１ｂとを接続するように制御される。また、第２スイッチ２１９が、無線信号の送信／受信に応じて、第２送信部２１７あるいは第２受信部２１８のいずれかと第３スイッチ２２０とを接続するように制御される。
探索装置１は、第５期間３１３（例えば３ｍｓ）において受信処理を行う。そして、探索装置１は、呼出応答信号を受信すると、すぐに、第６期間３１４−１（例えば２ｍｓ）において、自機の識別情報および探索対象の端末装置２の識別情報を含む応答確認信号を送信する（探索状態）。なお、応答確認信号の無線周波数は、呼出信号のものと異なる。したがって、端末装置２は、応答確認信号と他の探索装置１からの呼出信号とを同時に受信しても混信を起こすことがない。
端末装置２は、第４期間３２２−１の直後の第７期間３２３−１（例えば３ｍｓ）において受信処理を行う。そして、端末装置２は、応答確認信号を受信すると、第１間隔よりも短い第２間隔（例えば１００ｍｓ）が経過した後の第４期間３２２−２において、再び応答信号を送信する。
以降、ユーザから切断指示があるまで、通信システムは、応答信号の送信／受信、応答確認信号の送信／受信を繰り返す。探索装置１は、応答信号を受信する毎に、当該応答信号を用いて端末装置２の距離と方向を推定し、端末装置２の識別情報および端末装置２の距離および方向に関する情報を表示部１０４の画面上に表示させる。
ユーザから切断指示があると、探索装置１は、次の第６期間３１４−７において、自機の識別情報、探索対象の端末装置２の識別情報および当該端末装置２に対して送信切断を伝達する情報を含む切断信号を送信する。
端末装置２は、対応する第７期間３２３−７において切断信号を受信すると、次の第４期間３２２−８において、自機の識別情報、通信相手の探索装置１の識別情報および切断信号を受信した旨を示す情報を含む切断応答信号を送信する。
探索装置１は、次の第６期間３１４−８において、自機の識別情報、探索対象の端末装置２の識別情報および切断応答信号を受信した旨を示す情報を含む切断確認信号を送信し、待機状態に戻る。また、端末装置２は、次の第７期間３２３−８において切断確認信号を受信すると待ち受け状態に戻る。
［距離推定］
次に、本実施の形態に係る探索装置１による端末装置２までの距離の推定方法について説明する。無線通信の分野における距離の推定方法として、受信信号強度に基づく第１距離推定方法と、伝播遅延時間に基づく第２距離推定方法とが知られている。
図６は、距離と受信信号強度との関係を示す図である。図６において、横軸は距離（ｍ）、縦軸は受信信号強度（ｄＢｍ）である。図６に示すように距離と受信信号強度との間には相関があり、距離が長くなるほど受信信号強度は低くなる。第１距離推定方法は、この距離と受信信号強度との間には相関を用いて距離を推定する方法である。
ここで、図６に示すように、距離が長くなるほど、単位距離に対する受信信号強度の変動量が小さくなる。したがって、探索装置１は、端末装置２までの距離が短い場合には、第１距離推定方法を用いることにより、精度良く距離を推定することができる。一方、端末装置２までの距離が長い場合には、電波変動が緩やかになるため、第１距離推定方法を用いると、精度良く距離を推定することができない。
第２距離推定方法は、計算された伝播遅延時間に電波の速さを乗算することにより距離を推定する方法である。第２距離推定方法の推定精度は、距離によらず略一定である。また、端末装置２までの距離が長い場合は、その距離が短い場合に比べて推定精度の高さを要求されない。
上記の点に鑑み、本実施の形態に係る探索装置１の距離推定部１３１ｃは、測定された受信信号強度が、所定の閾値（例えば−５０ｄＢｍ）よりも大きい場合（近距離モード）には受信信号強度に基づく第１距離推定方法を用いて端末装置２までの距離を推定し、所定の閾値以下の場合（広域モード）には伝播遅延時間に基づく第２距離推定方法を用いて端末装置２までの距離を推定する。
なお、本実施の形態では、推定方法の切り替えにヒステリシス制御を用い、第１距離推定方法から第２距離推定方法に切り替えるための第１閾値と、第２距離推定方法から第１距離推定方法に切り替えるための第２閾値（＞第１閾値）とを、それぞれ設定してもよい。これにより、推定方法の切り替えが頻繁になって推定距離が短時間で大きく上下してしまうことを防ぐことができる。
また、本実施の形態では、第１距離推定方法から第２距離推定方法への切り替えを受信信号強度と第３閾値との大小関係に基づいて行い、第２距離推定方法から第１距離推定方法への切り替えを伝播遅延時間と第４閾値との大小関係に基づいて行ってもよい。
［スイッチ制御および方向推定］
次に、無線制御部１２３による各スイッチ１２５、１２６、１２７の制御および端末装置２の方向の推定方法について説明する。
無線制御部１２３は、電波（応答信号）を受信する際、第１スイッチ１２５を制御して第１アンテナ素子１１１と受信部１２２と接続させる。
また、無線制御部１２３は、電波（応答信号）の受信期間中の第１部分期間において、第２スイッチ１２６をＯＮにして基板１５と第２アンテナ素子１１２との間を接続し、第３スイッチ１２７をＯＦＦにして基板１５と第３アンテナ素子１１３との間を切断する。
この制御により、接続した第２アンテナ素子１１２および基板１５は、全体として第１アンテナ素子１１１（放射器）より長くなるので、反射器として作用する。また、第３アンテナ素子１１３は、第１アンテナ素子１１１（放射器）より短くなるので、導波器として作用する。
この結果、第１部分期間では、図７の第１受信指向性８０１が形成される。この時、ユーザが、探索装置１を、平面１１ｅ側（上端側）を前方にして略水平に持つと、探索装置１は、右斜め前方からの電波を強く受信することができる。
また、無線制御部１２３は、電波（応答信号）の受信期間中の第２部分期間において、第２スイッチ１２６をＯＦＦにして基板１５と第２アンテナ素子１１２との間を切断し、第３スイッチ１２７をＯＮにして基板１５と第３アンテナ素子１１３との間を接続する。
この制御により、接続した第３アンテナ素子１１３および基板１５は、全体として第１アンテナ素子１１１（放射器）より長くなるので、反射器として作用する。また、第２アンテナ素子１１２は、第１アンテナ素子１１１（放射器）より短くなるので、導波器として作用する。
この結果、第２部分期間では、図７の第２受信指向性８０２が形成される。この時、ユーザが、探索装置１を、平面１１ｅ側（上端側）を前方にして略水平に持つと、探索装置１は、左斜め前方からの電波を強く受信することができる。
そして、探索対象の端末装置２がユーザの右側に存在する場合、第１部分期間における受信信号強度が、第２部分期間における受信信号強度よりも高くなる。逆に、探索対象の端末装置２がユーザの左側に存在する場合、第１部分期間における受信信号強度が、第２部分期間における受信信号強度よりも低くなる。
したがって、本実施の形態によれば、第１部分期間と第２部分期間とにおける受信信号強度の差の大きさおよび大小関係によって端末装置２の方向を推定することができる。
本実施の形態では、メモリ部１３２が、図８に示すように、受信信号強度の差の大きさとその符号（大小関係）に基づく推定方向を示す情報テーブルを格納する。方向推定部１３１ｄは、第１部分期間内および第２部分期間内においてそれぞれ測定された受信信号強度から、図８の情報テーブルを参照して、端末装置２の方向を推定し、推定結果を表示部１２に出力する。
なお、方向推定部１３１ｄは、複数回測定された受信信号強度を平均化し、平均値を用いて端末装置２の方向を推定しても良い。これにより、伝搬路の変動の影響を吸収することができる。
［表示画面］
次に、図９を用いて、本実施の形態に係る探索装置の画面に表示する情報について説明する。
図９（Ａ）は、既に登録している端末装置２の探索を開始する際の画面である。この画面には、登録番号と共に探索対象の端末装置２の識別番号（識別情報）１００１が表示される。ユーザがこの表示状態で探索実行を指示すると、探索装置１は、画面に識別番号が表示されている端末装置２の探索を開始する。なお、端末装置２の識別番号は、端末装置２の電話番号と同一にしても良い。
図９（Ｂ）は、未登録の端末装置２の探索を開始する際の画面である。この画面には、探索対象の端末装置２の識別番号（識別情報）の入力が完了した部分１００２が表示される。ユーザが識別番号の入力を完了した後にこの表示状態で探索実行を指示すると、探索装置１は、画面に識別番号が表示されている端末装置２について探索を開始する。
図９（Ｃ）は、端末装置２から応答信号を受信した際の画面である。この画面には、端末装置２の識別情報１００３−１、端末装置２までの距離に関する情報１００３−２、端末装置２の方向に関する情報１００３−３、受信信号強度を示す情報１００３−４等が画面上に表示させる。
なお、本実施の形態では、端末装置２の方向に関する情報１００３−３の更新を１ステップずつに制限する。例えば、前回の方向推定の結果が左７５°であり、次の方向推定の結果が右３０°であった場合、画面には、左７５°から１ステップ（１５°）右３０°に近づいた左６０°を示す情報が表示される。その後、方向推定の結果が継続して右３０°であった場合、画面には、左４５°、左３０°左１５°、０°、右１５°、右３０°をそれぞれ示す情報が順次表示される。これにより、電波遮断等による推定方向の一時的かつ急激な変動の影響を吸収することができる。また、図７の指向性は、ユーザの探索装置１の持ち方等により変動するものであり、受信信号強度から推定した方向と実際の端末装置２の方向は必ずしも一致しないが、本実施の形態の方向推定は、大まかに端末装置２の方向を推定することができ、十分有効なものである。
［フローの説明］
次に、図１０を用いて、本実施の形態に係る探索装置１の動作の流れを説明する。
探索装置１は、電源がＯＮされた段階ではスリープ状態となり（ＳＴ１１０１）、この状態で、ユーザからの指示を待つ（ＳＴ１１０２）。
ユーザから探索開始の指示があった場合（ＳＴ１１０２：ＹＥＳ）、探索装置１は、探索対象の端末装置２に対して呼出信号を送信する（ＳＴ１１０３、ＳＴ１１０４）。そして、探索装置１は、呼出信号において端末装置２に指示したタイミングで受信処理を行う（ＳＴ１１０５）。
ＳＴ１１０５において呼出応答信号を受信できなかった場合には（ＳＴ１１０６：ＮＯ）、探索装置１は、ＳＴ１１０４からＳＴ１１０６のステップを繰り返す（ＳＴ１１０７：ＮＯ、ＳＴ１１０８）。そして、呼出信号をＭ回送信しても呼出応答信号を受信できなかった場合（ＳＴ１１０７：ＹＥＳ）、探索装置１は、応答がない旨のメッセージを表示部１０４の画面に表示する（ＳＴ１１０９）。そして、フローは、ＳＴ１１２０に進む。
ＳＴ１１０５において呼出応答信号を受信できた場合（ＳＴ１１０６：ＹＥＳ）、探索装置１は、端末装置２に対して直ぐに応答確認信号を送信する（ＳＴ１１１０）。また、探索装置１は、応答信号の受信信号強度を測定し（ＳＴ１１１１）、端末装置２までの距離を推定し（ＳＴ１１１２）、端末装置２の方向を推定する（ＳＴ１１１３）。そして、探索装置１は、端末装置２の識別情報、および、端末装置２の距離および方向に関する情報を表示部１０４の画面に表示する（ＳＴ１１１４）。
その後、ユーザから探索終了の指示がなく（ＳＴ１１１５：ＮＯ）、タイマが所定の時間を計時して終了しなければ（ＳＴ１１１６：ＮＯ）、探索装置１は、所定の間隔で再び受信処理を行う（ＳＴ１１１７）。
ＳＴ１１１７において応答信号を受信できなかった場合には（ＳＴ１１１８：ＮＯ）、探索装置１は、ＳＴ１１１５からＳＴ１１１７のステップを繰り返す。一方、ＳＴ１１１７において応答信号を受信できた場合には（ＳＴ１１１８：ＹＥＳ）、フローはＳＴ１１１０に戻り、探索装置１は、ＳＴ１１１０からＳＴ１１１７のステップを繰り返す（探索状態）。
この探索状態において、ユーザから探索終了の指示があった場合（ＳＴ１１１５：ＹＥＳ）、あるいは、タイマが所定の時間を計時して終了した場合（ＳＴ１１１６：ＹＥＳ）、探索装置１は、切断信号送信、切断応答信号受信および切断確認信号送信の切断処理を行う（ＳＴ１１１９）。そして、フローは、ＳＴ１１２０に進む。
次に、図１１を用いて、本実施の形態に係る端末装置２の、探索装置１との通信の動作の流れを説明する。
端末装置２は、待ち受け状態では、デフォルトでスリープ状態となり（ＳＴ１２０１）、定期的に（第１間隔で）起動状態となり、受信処理を行う（ＳＴ１２０２）。
ＳＴ１２０２において呼出信号を受信できなかった場合には（ＳＴ１２０３：ＮＯ）、端末装置２は、ＳＴ１２０１のスリープ状態に戻る。
ＳＴ１２０２において呼出信号を受信できた場合（ＳＴ１２０３：ＹＥＳ）、端末装置２は、探索装置１に対して、指定されたタイミングで応答信号を送信し（ＳＴ１２０４）、直ぐに受信処理を行う（ＳＴ１２０５）。
ＳＴ１２０５において応答確認信号を受信できた場合（ＳＴ１２０６：ＹＥＳ）、端末装置２は、所定時間（第２間隔）経過後、探索装置１に対して再び応答信号を送信する（ＳＴ１２０４）。以降、応答確認信号を受信できた場合（ＳＴ１２０６：ＹＥＳ）、ＳＴ１２０４およびＳＴ１２０５のステップを繰り返す（被探索状態）。
ＳＴ１２０５において応答確認信号を受信せず（ＳＴ１２０６：ＮＯ）、切断信号を受信した場合（ＳＴ１２０７：ＹＥＳ）、端末装置２は、切断応答信号送信および切断確認信号受信の切断処理を行う（ＳＴ１２０８）。そして、フローは、ＳＴ１２０９に進む。
ＳＴ１２０５において応答確認信号、切断信号のいずれも受信しなかった場合（ＳＴ１２０６：ＮＯ、ＳＴ１２０７：ＮＯ）、フローは、ＳＴ１２０９に進む。
ＳＴ１２０９において、電源がＯＦＦされなければ（ＳＴ１２０９：ＮＯ）、フローはＳＴ１２０１に戻る。一方、ＳＴ１２０９において、電源がＯＦＦされれば（ＳＴ１２０９：ＹＥＳ）、フローは終了する。
［効果］
以上説明したように、本発明によれば、ＧＰＳ機能あるいは基地局情報を用いた測位方式により、端末装置２が存在する可能性がある捜索範囲を特定した後、探索装置１を用いて、当該捜索範囲内を捜索することができるので、端末装置２を携帯する者を発見する可能性を高め、端末装置２を携帯する者を発見するまでの時間を短縮することができる。
なお、本実施の形態では、端末装置２においてＧＰＳアンテナ２０１ａと無線通信アンテナ２０１ｂとを別個に設ける場合について説明したが、本発明はこれに限られず、１本のデュアルバンドアンテナにより、ＧＰＳ受信、および、探索装置１、基地局３との無線通信を行っても良い。
また、本実施の形態では、通信方式として、ＴＤＤを用いる場合について説明したが、本発明はこれに限られず、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）を用いても良い。ＦＤＤを用いる場合には、第１受信周波数ｆｒ１は、第１送信周波数ｆｔ１と同一となり、第１スイッチ２１６の代わりにデュプレクサが用いられる。同様に、ＦＤＤを用いる場合には、第２受信周波数ｆｒ２は、第２送信周波数ｆｔ２と同一となり、第２スイッチ２１９の代わりにデュプレクサが用いられる。また、本発明は、第３スイッチ２２０の代わりにデュプレクサを用いても良い。
また、本実施の形態の端末装置２にストラップ（図示せず）、あるいは、加速度センサ（図示せず）を設け、当該ストラップが引かれると、あるいは、当該加速度センサが所定以上の加速度を検知すると、ＢＳ信号処理部２４２が、メモリ部２３２に記憶された端末位置情報（あるいは自機の識別情報）および特定の宛先を示す情報を含む信号を第１送信部２１４に出力するようにしても良い。また、当該ストラップが引かれると、あるいは、当該加速度センサが所定以上の加速度を検知すると、ＢＳ信号処理部２４２が、警報ブザー（図示せず）を鳴動させるようにしても良い。
また、本実施の形態では、端末装置２がＧＰＳ機能付きのスマートフォンである場合を例に説明したが、本発明はこれに限られず、端末装置２は、ＧＰＳ機能（ＧＰＳアンテナ２０１ａおよびＧＰＳ信号処理部２４１）を有していなくても良く、また、無線ＬＡＮ端末等、他の無線通信ネットワークに使用されるものであっても良い。
また、本発明の端末装置２は、基地局３との通信において、通話機能や、文字、画像のデータの通信機能を有する必要は無く、最低限、自機が存在するセルの位置を所定の宛先に通知するための機能を有していれば良い。この場合、表示部２０５、マイクロフォン２０６およびスピーカ２０７は不要となり、ＢＳ信号処理部２４２は、自機の識別情報および特定の宛先を示す情報を含む信号を第１送信部２１４に出力する処理のみを行う。この構成により、端末装置２の小型化、低消費電力化を実現することができる。また、操作部２０４が１つの押ボタンのみを有し、当該ボタンが押されると、ＢＳ信号処理部２４２が、自機の識別情報および特定の宛先を示す情報を含む信号を第１送信部２１４に出力するようにしても良い。また、当該ボタンが押されると、ＢＳ信号処理部２４２が、警報ブザーを鳴動させるようにしても良い。
［バリエーション］
また、本実施の形態は、図１２に示すように、端末装置２が、特定小電力無線の基地局（以下、「中継装置」という）５と通信を行い、中継装置５が基地局３と通信を行う通信システムにも適用することができる。
図１２に示す通信システムでは、端末装置２は、基地局３と無線通信を行わず、代わりに、自機が所属するセルの中継装置５と第２周波数ｆ２の電波で無線通信を行う。この場合、端末装置２は、探索装置１および中継装置５の双方と第２周波数ｆ２の電波で無線通信を行うため、第１送信部２１４、第１受信部２１５、第１スイッチ２１６および第３スイッチ２２０は不要となる。
端末装置２（ＢＳ信号処理部２４２および第２送信部２１７）は、定期的に、あるいは、緊急時（ストラップが引かれた場合、ボタンが押された場合、加速度センサが所定以上の加速度を検知した場合等）に、自機の識別情報を重畳させた信号（以下、「識別信号」という）を無線通信アンテナ２０１ｂから中継装置５へ送信する。なお、端末装置２は、識別信号を定期的に送信する際には、識別信号に定期通知フラグを含ませ、識別信号を緊急時に送信する際には、識別信号に緊急通知フラグを含ませても良い。
中継装置５は、ＧＰＳ機能を有し、ＧＰＳ衛星４から受信したＧＰＳ信号に基づいて自機の位置（緯度、経度）を測定する。また、中継装置５は、自セル内に存在する端末装置２と第２周波数ｆ２の電波で無線通信を行い、自機が所属するセルの基地局３と第１周波数ｆ１の電波で無線通信を行う。なお、中継装置５のセル半径は、基地局３のものより小さい。中継装置５は、端末装置２から識別信号を受信すると、端末装置２の識別情報、自セルの位置を示す中継局情報、および、現在の時刻を示す時刻情報を含む信号（以下、「中継信号」という）を基地局３に送信する。
基地局３は、自セル内に存在する中継装置５から中継信号受信すると、中継信号に含まれる情報を、上位局（図示せず）を介して、所定の宛先の装置に送信する。
［中継装置５の構成（ブロック図）］
図１３は、中継装置５の構成を示すブロック図である。中継装置５は、ＧＰＳアンテナ５０１と、ＧＰＳ受信部５０２と、ＧＰＳ信号処理部５０３と、受信アンテナ５０４と、受信部５０５と、メモリ部５０６と、タイマ５０７と、制御部５０８と、送信部５０９と、送信アンテナ５１０と、電源部５１１と、から主に構成される。
ＧＰＳ受信部５０２は、ＧＰＳ衛星４から送信され、ＧＰＳアンテナ５０１に受信された電波（ＧＰＳ信号）に対して、増幅、ダウンコンバート、フィルタリング、復調等の無線受信処理を行い、ベースバンドのデジタル信号をＧＰＳ信号処理部５０３に出力する。
ＧＰＳ信号処理部５０３は、ＧＰＳ信号に基づいて自機（中継装置５）の位置（緯度、経度）を測定し、自機の位置を示す中継局情報をメモリ部５０６に記憶させる。
受信部５０５は、端末装置２から送信され、受信アンテナ５０４に受信された第２受信周波数ｆ２の電波（識別信号）に対して、増幅、ダウンコンバート、フィルタリング、復調等の無線受信処理を行い、ベースバンドのデジタル信号を制御部５０８に出力する。
制御部５０８は、受信部５０５から出力された信号から抽出した端末装置２の識別情報、メモリ部５０６に記憶された中継局情報、および、タイマ５０７により計時された現在の時刻を示す時刻情報を含むベースバンドのデジタル信号（中継信号）を生成し、制御部５０９に出力する。
送信部５０９は、制御部５０８から出力された信号に対して、変調、増幅、フィルタリング、アップコンバート等の無線送信処理を行い、送信アンテナ５１０から基地局３に向けて、第１送信周波数ｆｔ１の電波（中継信号）を送信する。
電源部５１１は、外部から供給された電源を中継装置５の各部に供給する。
［探索装置１、中継装置５と端末装置２との通信シーケンス］
次に、本実施の形態のバリエーションに係る探索装置１、中継装置５と端末装置２との通信の様子について、図１４のシーケンス図を用いて説明する。
端末装置２は、電源がＯＮされた後、第１間隔（例えば３ｓ）毎に、第１期間３２１（例えば３ｍｓ）において受信処理を行う。また、端末装置２は、第３間隔（例えば６００ｓ）毎に、第８期間３２４（例えば３ｍｓ）において識別信号を送信する。なお、第８期間３２４は、第１間隔でｎ回（ｎは複数、図１４ではｎ＝２）繰り返し設定されても良い。なお、端末装置２は、緊急時には、第１間隔毎に、第８期間３２４において識別信号を送信する。
中継装置５は、電源がＯＮされた後、定常的に受信処理を行う。そして、中継装置５は、端末装置２から識別信号を受信すると、中継信号を基地局３に送信する。
その後、端末装置２は、探索装置１が端末装置２に対して送信した個別探索モードの呼出信号を受信すると、識別信号の送信処理を停止する。そして、端末装置２は、探索装置１との間で個別探索モードの通信（図５に示した通信シーケンス）を実行する。
［バリエーションの効果］
端末装置２が、既存の基地局３よりもセル半径が小さい中継装置５と通信を行うことにより、捜索範囲としてより狭い範囲を特定することができるので、端末装置２を携帯する者を発見する可能性をさらに高め、端末装置２を携帯する者を発見するまでの時間をさらに短縮することができる。
また、端末装置２は、ＧＰＳ信号を受信する必要が無く、ビーコン等、定期的な信号を常に送信する必要が無く、探索装置１からの呼出信号を受信した時のみ応答信号を送信し、長期間（例えば６００ｓ）に数回だけ中継装置５に信号を送信すれば良いので、電力消費が少なくなる。したがって、端末装置２は、長期間（例えば２〜３ヶ月以上）に渡って連続して動作することができるので、端末装置２を携帯する者が自宅等から非常に遠くに移動してしまった場合であっても、端末装置２を携帯する者を発見する可能性を高めることができる。
本発明は、自機の現在の位置情報を所定の宛先に自動的に送信する機能を持つ端末装置を含む通信システムに用いるのに好適である。
１ 探索装置
２ 端末装置
３ 基地局
４ ＧＰＳ衛星
５ 中継装置
１２ 表示部
１３ 操作部
１４ 電源スイッチ
１５ 基板
１０１ アンテナ
１０２、２０２ 無線部
１０３、２０３、５０８ 制御部
１０４ 鳴動部
１０５ 電池
１１１ 第１アンテナ素子
１１２ 第２アンテナ素子
１１３ 第３アンテナ素子
１２１、５０９ 送信部
１２２、５０５ 受信部
１２３、２１１ 無線制御部
１２４、２１２ 第１クロック
１２５、２１６ 第１スイッチ
１２６、２１９ 第２スイッチ
１２７、２２０ 第３スイッチ
１３１、２３１ ＣＰＵ
１３１ａ、２４３ａ 信号生成部
１３１ｂ、２４３ｂ 信号取得部
１３１ｃ 距離推定部
１３１ｄ 方向推定部
１３２、２３２、５０６ メモリ部
１３３、２３３ 第２クロック
１３４、２３４ 第３クロック
１３５ 論理演算部
２０１ａ、５０１ ＧＰＳアンテナ
２０１ｂ 無線通信アンテナ
２０４ 操作部
２０５ 表示部
２０６ マイクロフォン
２０７ スピーカ
２０８ バッテリ
２１３、５０２ ＧＰＳ受信部
２１４ 第１送信部
２１５ 第１受信部
２１７ 第２送信部
２１８ 第２受信部
２４１、５０３ ＧＰＳ信号処理部
２４２ ＢＳ信号処理部
２４３ 探索信号処理部
５０４ 受信アンテナ
５０７ タイマ
５１０ 送信アンテナ
５１１ 電源部

Claims (4)

  1. 多元接続することが可能な基地局、および、通信相手の距離および方向を推定することが可能な探索装置と無線通信を行う端末装置であって、
    電波を送受信するアンテナと、
    前記アンテナを介して、前記基地局に第１周波数で信号を送信する第１送信手段と、
    前記アンテナを介して、前記探索装置に第２周波数で信号を送信する第２送信手段と、
    前記アンテナを介して、前記基地局から信号を受信する第１受信手段と、
    前記アンテナを介して、前記探索装置から信号を受信する第２受信手段と、
    待ち受け状態において、所定間隔の一定期間では、前記アンテナと前記第２受信手段とを接続し、他の期間では、前記基地局との通信による信号の送信／受信に応じて、前記アンテナと前記第１送信手段あるいは前記第１受信手段とを接続するように制御する制御手段と、
    を具備する端末装置。
  2. 前記第２周波数は、７１０ＭＨｚ以上９６０ＭＨｚ以下の周波数である、請求項１記載の端末装置。
  3. 多元接続することが可能な基地局、および、通信相手の距離および方向を推定することが可能な探索装置と無線通信を行う端末装置であって、
    電波を送受信するアンテナと、
    前記アンテナを介して、前記基地局に第１期間で信号を送信する第１送信手段と、
    前記アンテナを介して、前記探索装置に、前記第１期間と重複しない第２期間で信号を送信する第２送信手段と、
    前記アンテナを介して、前記基地局から信号を受信する第１受信手段と、
    前記アンテナを介して、前記探索装置から信号を受信する第２受信手段と、
    待ち受け状態において、所定間隔の一定期間では、前記アンテナと前記第２受信手段とを接続し、他の期間では、前記基地局との通信による信号の送信／受信に応じて、前記アンテナと前記第１送信手段あるいは前記第１受信手段とを接続するように制御する制御手段と、
    を具備する端末装置。
  4. 多元接続することが可能な基地局と、通信相手の距離および方向を推定することが可能な探索装置と、前記基地局および前記探索装置と無線通信を行う端末装置と、から構成される通信システムであって、
    前記探索装置は、
    前記端末装置に対して信号を送信する送信手段と、
    前記端末装置から信号を受信する受信手段と、
    前記受信手段に受信された信号を用いて自機と前記端末装置との距離および自機からみた前記端末装置の方向を推定する制御手段と、
    を具備し、
    前記端末装置は、
    電波を送受信するアンテナと、
    前記アンテナを介して、前記基地局に第１周波数で信号を送信する第１送信手段と、
    前記アンテナを介して、前記基地局から信号を受信する第１受信手段と、
    前記アンテナを介して、前記探索装置に第２周波数で信号を送信する第２送信手段と、
    前記アンテナを介して、前記探索装置から信号を受信する第２受信手段と、
    待ち受け状態において、所定間隔の一定期間では、前記アンテナと前記第２受信手段とを接続し、他の期間では、前記基地局との通信による信号の送信／受信に応じて、前記アンテナと前記第１送信手段あるいは前記第１受信手段とを接続するように制御する制御手段と、
    を具備する、
    通信システム。
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