JPWO2005015764A1 - 無線通信システム並びに無線通信装置 - Google Patents

Abstract

超近距離に限定される機器間で送信比率が通信のほとんどを占めるような通信形態において低消費電力化を実現する。 無線伝送モジュール部は、ビット系列からなる送信データを受け取ると、データのビット・イメージに従ってアンテナに接続されたアンテナ・スイッチのオン／オフ動作を行ない、アンテナ負荷インピーダンスの変動によって生じる転送先からの電波の反射波としてバック・スキャッタ方式で送信する。アンテナ・スイッチは一般的にガリウム砒素のＩＣで構成され、その消費電力は数１０μＷ以下であり、超低消費の無線画像伝送を実現することができる。

Description

本発明は、特定周波数帯のマイクロ波を用いた電波通信方式による無線通信システム並びに無線通信装置に係り、特に、画像データなどをデジタル・カメラや携帯電話などのポータブル機器から、ＰＣやテレビ、プリンタなどの機器へ無線伝送する無線通信システム並びに無線通信装置に関する。

さらに詳しくは、本発明は、画像データなどをデジタル・カメラや携帯電話などのポータブル機器から、ＰＣやテレビ、プリンタなどの機器へ無線伝送する際の低消費電力化を実現する無線通信システム並びに無線通信装置に係り、特に、比較的近距離に限定される機器間で送信比率が通信のほとんどを占めるような通信形態において低消費電力化を実現する無線通信システム並びに無線通信装置に関する。

有線方式によるＬＡＮ配線からユーザを解放するシステムとして、無線ＬＡＮが注目されている。無線ＬＡＮによれば、オフィスなどの作業空間において、有線ケーブルの大半を省略することができるので、パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）などの通信端末を比較的容易に移動させることができる。特に、人の身の回りに存在する複数の電子機器間で小規模な無線ネットワークを構築して情報通信を行なうために、パーソナル・エリア・ネットワーク（ＰＡＮ）の導入の検討が行なわれている。例えば、２．４ＧＨｚ帯や、５ＧＨｚ帯など、監督官庁の免許が不要な周波数帯域を利用して、異なった無線通信システム並びに無線通信装置が規定されている。

近年、無線ＬＡＮシステムは安価になり、ＰＣにも標準内蔵されるようになったこととも相俟って、無線ＬＡＮの普及が著しい。ＰＣやＰＤＡなどの情報機器以外にも、携帯電話やビデオ・カメラなどのポータブル機器でも、内蔵又は外部接続アダプタとして無線ＬＡＮ機能が搭載されるようになってきている。また、アプリケーションとしては、カメラ付き携帯電話やデジタル・カメラで撮った画像データを無線ＬＡＮ経由でＰＣにアップロードすることなどが挙げられる。

図５には、従来の無線ＬＡＮによる画像伝送の例を示している。同図では、モバイル機器としてデジタル・カメラ１００を想定している。

デジタル・カメラ１００には、無線ＬＡＮカード１０１が装着されている。この種のモバイル機器に装備される無線ＬＡＮモジュール１０１は、一般に、ＰＣカード・インタフェース、コンパクト・フラッシュ・インターフェースなどの形態で提供される。無線ＬＡＮの規格は複数あるが、モバイル系では、ＩＥＥＥ（電気電子学会：Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）で標準化された８０２．１１ｂという規格を採用しているものが多い。ここで、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂは、２．４ＧＨｚ帯を用い、変調方式としてＤＳ−ＳＳ（直接拡散方式：Ｄｉｒｅｃｔ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｓｐｒｅａｄ）を採用し、１１Ｍｂｐｓの最大伝送速度を持つ無線ＬＡＮ規格である（例えば、非特許文献１を参照のこと）。ＩＥＥＥ８０２．１１ｂのアクセス制御方式としては、例えばＣＳＭＡ／ＣＡ（搬送波感知多重アクセス／衝突回避方式：Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）が用いられる。

デジタル・カメラ１００は、撮った画像を内蔵メモリ又は外部メモリ・カードに画像データとして格納する。そして、無線伝送する際には、目的の画像データを内蔵メモリ又は外部メモリ・カードから読み出し、無線ＬＡＮモジュール１０１経由でＰＣ１０２やテレビ１０４、プリンタ１０６などの画像再生装置に転送する。勿論、ＰＣ１０２やテレビ１０４、プリンタ１０６などの受信装置側にも無線ＬＡＮモジュール１０３、１０５、１０７がそれぞれアダプタとして装備されている。無線ＬＡＮによる画像データ転送後には、ＰＣ１０２では画像データを表示、格納され、テレビ１０４では画面上で表示出力され、プリンタ１０６では印刷出力される。

図６には、従来の無線ＬＡＮ機能付きデジタル・カメラの構成を模式的に示している。参照番号２００が無線ＬＡＮ機能付きデジタル・カメラを示している。デジタル・カメラ単体としては、カメラ部２０２と、信号処理部２０３と、メモリ・カード・インターフェース部２０４と、操作／表示部２０５と、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）インターフェース部２０６で構成される。

信号処理部２０３は、カメラ部２０２で入力された画像データをＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）などの所定のフォーマットの画像データに変換し、メモリ・カード・インターフェース部２０４を介して外部のメモリ・カード２０７に格納する。

操作表示部２０５は、画像表示、各種設定などを行なう。ＵＳＢインターフェース部２０６は、ＰＣにＵＳＢインターフェースを用いて画像転送を行なう際に使用される。

参照番号２０１は、無線ＬＡＮモジュールであり、無線ＬＡＮ部２０８とアンテナ２０９で構成される。無線ＬＡＮを用いて画像転送を行なう場合、無線ＬＡＮ部２０８は、メモリ・カード２０７より読み出された画像データを信号処理部２０３経由から受け取り、これをアンテナ２０９経由で表示装置側に転送する。

ここで、デジタル・カメラや携帯電話などのポータブル機器に無線ＬＡＮを搭載する場合、その消費電力が問題となる。現在市販されているＩＥＥＥ８０２．１１ｂの無線ＬＡＮカードの多くは、送信時に８００ｍＷ以上、受信時に６００ｍＷ以上の消費電力がある。この消費電力は、バッテリ駆動のポータブル機器にとっては、負担の大きい。

また、無線ＬＡＮ機能を近距離限定で動作させて、その送信電力を小さくしても、消費電力は８割程度しか低下することができない。特に、デジタル・カメラなどの画像入力装置から画像表示装置側への伝送は、送信比率が通信全体のほとんど占めるような通信形態となるため、なおさら低消費電力の無線伝送手段が求められている。

Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄ ＩＳＯ／ＩＥＣ ８８０２−１１：１９９９（Ｅ）ＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．１１，１９９９ Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｐａｒｔ１１：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＭＡＣ）ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ（ＰＨＹ）Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ

本発明の目的は、画像データなどをデジタル・カメラや携帯電話などのポータブル機器から、ＰＣやテレビ、プリンタなどの機器へ好適に無線伝送することができる、優れた無線通信システム並びに無線通信装置を提供することにある。

本発明のさらなる目的は、画像データなどをデジタル・カメラや携帯電話などのポータブル機器から、ＰＣやテレビ、プリンタなどの機器へ無線伝送する際の低消費電力化を実現することができる、優れた無線通信システム並びに無線通信装置を提供することにある。

本発明のさらなる目的は、比較的近距離に限定される機器間で送信比率が通信のほとんどを占めるような通信形態において低消費電力化を実現することができる、優れた無線通信システム並びに無線通信装置を提供することにある。

本発明は、上記課題を参酌してなされたものであり、データ供給元装置とデータ提供先装置の間で電波によるデータの伝送を行なう無線通信システムであって、
前記データ供給元装置はアンテナを終端又はオープン状態にするアンテナ・スイッチをオン／オフ制御して、データのビット列に従って外部からの電波を吸収又は反射することにより、データをバック・スキャッタ方式で送信するＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグ機能を備えるとともに、前記データ提供先装置は所定周波数帯のキャリアを送信するとともに反射波に基づいてＲＦＩＤタグのデータを読み取るリーダ機能を備え、
前記データ提供先装置から無変調キャリア又は変調された制御信号を送信し、前記データ供給元装置ではアンテナの終端制御に基づく外部からの電波を吸収又は反射によりデータを送信し、前記データ提供先装置は前記供給元装置からの反射波の有無に基づいてデータを受信する、
ことを特徴とする無線通信システムである。

但し、ここで言う「システム」とは、複数の装置（又は特定の機能を実現する機能モジュール）が論理的に集合した物のことを言い、各装置や機能モジュールが単一の筐体内にあるか否かは特に問わない。

データ供給元装置は、例えばデジタル・カメラやカメラ機能付き携帯電話などでカメラ機能と動画又は静止画を撮影する機能を備えた、バッテリ駆動式のモバイル機器である。一方のデータ提供先装置は、例えばパーソナル・コンピュータやテレビ、あるいはその他の表示装置であり、デジタル・カメラやカメラ機能付き携帯電話から受信した画像データを表示又は再生したり蓄積したりすることができる。

本発明に係る無線通信システムは、比較的近距離に限定される機器間で送信比率が通信のほとんどを占めるような通信形態において、低消費電力化を実現することを目的とするものであり、ＲＦＩＤで用いられるバック・スキャッタ方式に基づく反射波を利用して無線伝送を行なう。ＲＦＩＤシステム自体は、比較的近距離でのみ適用可能な無線通信手段の一例として当業界において広く知られている。

データの供給元となる無線通信装置は、従来の無線ＬＡＮモジュールの代わりに、電波通信方式に基づくＲＦＩＤタグを無線伝送モジュールとして使用する。この無線伝送モジュールは、アンテナと、アンテナ・スイッチと、アンテナ負荷を備えている。

無線伝送モジュール部は、ビット系列からなる送信データを受け取ると、データのビット・イメージに従ってアンテナに接続されたアンテナ・スイッチのオン／オフ動作を行なう。例えば、データが１のときはアンテナ・スイッチ３１０をオンに、データが０のときオフとする。

アンテナ・スイッチがオンのときはアンテナをアンテナ負荷で終端し、オフのときはアンテナをオープンにする。この動作は、転送先から到来する電波に対して、オンのときは終端、オフのときは反射の振る舞いをすることから、転送先では、送信電波の反射を検出することによって送信データを読み取ることができる。すなわち、送信データは、基本的に、アンテナ・スイッチのオン／オフ操作に伴うアンテナ負荷インピーダンスの変動によって生じる転送先からの電波の反射波として、バック・スキャッタ方式で送信されることになる。

また、前記無線伝送モジュール部は、外部からのＡＳＫ変調波からなる制御信号を受信処理するためのバンド・パス・フィルタ並びにＡＳＫ検波部をさらに備えていてもよい。この２つのブロックは、転送先からＡＳＫ変調された送達確認信号の受信時に用いるが、伝送の送達確認を行なわない一方向の伝送であれば不要となる。但し、ＲＦＩＤバック・スキャッタ通信方式においては、ＡＳＫ変調以外に、ＰＳＫ、又はＦＳＫ変調方式を適用することも可能である。

アンテナ・スイッチは一般的にガリウム砒素のＩＣで構成され、その消費電力は数１０μＷ以下である。したがって、上述した通信方式によれば、超低消費の無線画像伝送を実現することができる。

バンド・パス・フィルタは、所定周波数帯の周波数を通過させ、他の周波数帯を減衰される目的で使用される。送達確認を行なう場合に必要なＡＳＫ検波部の消費電力は３０ｍＷ以下で実現することができる。

したがって、本発明に係る無線通信システムにおいてデータ伝送を行なうときの平均電力としては、送達確認方式の場合で１０ｍＷ以下、一方向伝送では、数１０μＷでデータ伝送が可能である。これは、一般的な無線ＬＡＮの平均消費電力と比較すると、圧倒的な性能差である。

本発明によれば、画像データなどをデジタル・カメラや携帯電話などのポータブル機器から、ＰＣやテレビ、プリンタなどの機器へ無線伝送する際の低消費電力化を実現することができる、優れた無線通信システム並びに無線通信装置を提供することができる。

また、本発明によれば、比較的近距離に限定される機器間で送信比率が通信のほとんどを占めるような通信形態において低消費電力化を実現することができる、優れた無線通信システム並びに無線通信装置を提供することができる。

本発明によれば、無線ＬＡＮに比べて、桁違いの超低消費画像伝送がモバイル機器で実現できる。これによりモバイル機器のバッテリ寿命を大幅に増やすことが可能となる。

また、本発明によれば、データ送信側としてのモバイル機器の無線伝送モジュールは、無線ＬＡＮに比べて、低コスト化が容易に実現することができる。また、モバイル側の無線伝送モジュールは、電波法において無線局の対象にならないため、適合証明等の認定作業が不要となる。

本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。

本発明は、比較的近距離に限定される機器間で送信比率が通信のほとんどを占めるような通信形態において、低消費電力化を実現することを目的とするものであり、ＲＦＩＤで用いられるバック・スキャッタ方式に基づく反射波を利用して無線伝送を行なう。

ＲＦＩＤシステム自体は、局所でのみ適用可能な無線通信手段の一例として当業界において広く知られている。

ＲＦＩＤとは、タグとリーダとから構成されるシステムで、タグに格納された情報をリーダで非接触に読み取るシステムである。他の呼び方として、「ＩＤシステム、データ・キャリア・システム」などがあるが、世界的に共通なのが、このＲＦＩＤシステムである。略してＲＦＩＤという場合もある。日本語に訳すると「高周波（無線）を使用した認識システム」となる。ＲＦＩＤタグは、固有の識別情報を含んだデバイスであり、特定周波数の電波を受信したことに応答して識別情報に相当する変調周波数の電波を発振する動作特性を持ち、読み取り装置側でＲＦＩＤタグの発振周波数を基にそれが何であるかを特定することができる。タグとリーダライタの間の通信方法には、電磁結合方式、電磁誘導方式、電波通信方式などが挙げられる。本発明は、このうち、２．４ＧＨｚ帯などのマイクロ波を用いた電波通信方式に関連する（後述）。

図１には、本発明の一実施形態に係る無線通信装置３００のハードウェア構成を模式的に示している。図示の無線通信装置３００は、デジタル・カメラやカメラ付き携帯電話などの画像データの伝送元となる機器に相当し、例えばバッテリ（図示しない）を主電源として駆動する。

カメラ部３０２、信号処理部３０３、メモリ・カード・インターフェース部３０４、操作／表示部３０５、ＵＳＢインターフェース部３０６は、図６ｉに示した従来の無線ＬＡＮ機能付きデジタル・カメラの参照番号２０２〜２０６に示した該当機能モジュールと略同一の構成で実現されるので、ここでは説明を省略する。

本実施形態に係る無線通信装置は、無線ＬＡＮモジュール２０１の代わりに、電波通信方式に基づくＲＦＩＤタグが無線伝送モジュール３０８として使用されている点に特徴がある。

無線伝送モジュール３０８は、アンテナ３０９と、アンテナ・スイッチ３１０と、アンテナ負荷３１１と、バンド・パス・フィルタ３１２と、ＡＳＫ検波部３１３とで構成される。本実施形態では、無線電波の周波数として２．４ＧＨｚ帯を用いる。

画像転送を行なう場合、無線伝送モジュール部３０８は、信号処理部３０３によってメモリ・カード３０７より読み出された画像データを受け取ると、データのビット・イメージに従ってアンテナ３０９に接続されたアンテナ・スイッチ３１０のオン／オフ動作を行なう。例えば、データが１のときはアンテナ・スイッチ３１０をオンに、データが０のときオフとする。

図示の通り、アンテナ・スイッチ３１０がオンのときは、アンテナ３０９は５０Ωのアンテナ負荷３１１で終端され、オフのときは、アンテナ３０９はオープンとなる。この動作は、転送先から到来する電波（後述）に対して、オンのときは終端、オフのときは反射の振る舞いをすることから、転送先では、送信電波の反射を検出することによって画像データを読み取ることができる。すなわち、画像データは、基本的に、アンテナ・スイッチ３１０のオン／オフ操作に伴うアンテナ負荷インピーダンスの変動によって生じる転送先からの電波の反射波として送信されることになる。このような通信方法は「バック・スキャッタ方式」と呼ばれる。無線伝送モジュール３０８からの反射波信号は、ＡＳＫ変調波と等価である。但し、ＲＦＩＤバック・スキャッタ通信方式においては、ＡＳＫ変調以外に、ＰＳＫ、又はＦＳＫ変調方式を適用することも可能である。

アンテナ・スイッチ３１０は一般的にガリウム砒素のＩＣで構成され、その消費電力は数１０μＷ以下である。したがって、上述した通信方式によれば、超低消費の無線画像伝送を実現することができる。

バンド・パス・フィルタ３１２、ＡＳＫ検波部３１３は、転送先からＡＳＫ変調された送達確認信号の受信時に用いるが、この２つのブロックは、伝送の送達確認を行なわない一方向の伝送であれば不要となる。一方、送達確認が行なわれる場合、その制御は、信号処理部３０３で行なわれる。

バンド・パス・フィルタ３１２は、２．４ＧＨｚ帯の周波数を通過させ、他の周波数帯を減衰される目的で使用される。送達確認を行なう場合に必要なＡＳＫ検波部３１３の消費電力は３０ｍＷ以下で実現することができる。

したがって、図１に示した無線通信装置において画像データなどのデータ伝送を行なうときの平均電力としては、送達確認方式の場合で１０ｍＷ以下、一方向伝送では、数１０μＷでデータ伝送が可能である。これは、一般的な無線ＬＡＮの平均消費電力と比較すると、圧倒的な性能差である。

図２には、本実施形態において、図１に示した無線通信装置からの伝送データを受信する無線通信装置のハードウェア構成を模式的に示している。図示の無線通信装置は、受信した画像データを表示出力するＰＣやテレビ、印刷出力するプリンタなどの画像再生装置に相当する。

本実施形態では、画像データは反射波で伝送されるため、無線受信モジュール４００からは反射波を作り出すための無変調のキャリアを送信する必要がある。無線受信モジュール４００は、２．４ＧＨｚ帯のアンテナ４０１と、サーキュレータ４０２と、受信部４０３と、送信部４０６と、周波数シンセサイザ４０９と、通信制御部４１０と、ホスト・インターフェース部４１１で構成される。さらに、受信部４０３は、直交検波部４０４とＡＧＣアンプ４０５で構成され、送信部４０６は、ミキサ４０８とパワー・アンプ４０７で構成される。ホスト・インターフェース部４１１は、ＰＣなどのホスト機器４１２に接続され、受信した画像データを転送する。

無線受信モジュール４００から無変調キャリアを送信するためには、通信制御部４１０からミキサ４０８に対してある直流電圧を与えることにより実現される。送信する無変調キャリアの周波数は、通信制御部４１０から制御される周波数シンセサイザの周波数で決まる。本実施形態では、２．４ＧＨｚ帯を用いている。ミキサ４０８から出力される無変調キャリアは、パワー・アンプ４０７にて所定のレベルまで増幅され、サーキュレータ４０２経由でアンテナ４０１より送出される。

画像伝送装置３００からの反射波は、無線受信モジュール４００（前述）から送信される周波数と同じである。この反射波は、アンテナ４０１で受信され、サーキュレータ４０２経由で受信部４０３に入力される。直交検波部４０４には、送信と同じローカル周波数が入力されるため、直交検波部４０４の出力には、画像伝送装置３００で掛けられたＡＳＫ変調波が現れることになる。但し、受信した信号はローカル信号と位相が異なるため、Ｉ軸信号とＱ軸信号には、その位相差に応じた変調信号が現われる。

ＡＧＣアンプ部４０５では、最適値にゲインを制御され、その出力信号は、通信制御部４１０に渡される。通信制御部４１０では、Ｉ軸及びＱ軸の各信号よりデジタル・データへの復調を行ない、正しいデータはホスト・インターフェース部４１１経由でホスト機器４１２に転送される。

画像伝送装置３００からのデータの送達確認を行なう場合、通信制御部４１０は、受信したパケット・データが正しければ肯定応答のＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）を、誤っていれば否定応答のＮＡＫ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）のデジタル・データをミキサ４０８に転送し、ＡＳＫ変調をかける。データの正誤は、画像データ・パケットに付加されたＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）符号で判断する。

図３には、図１に示した画像伝送装置としての無線通信装置３００と図２に示した画像表示装置としての無線通信装置４００間で無線伝送を行なうための制御シーケンスを示している。但し、図示の例では、両装置間で送達確認を行なうことを想定する。以下、この制御シーケンスについて説明する。

（ステップ１）
画像伝送装置では、手動にてデータ送信モードに設定される。

（ステップ２）
同様に、画像表示装置では、手動にてデータ受信待ちモードに設定される。

（ステップ３）
画像表示装置は、無変調キャリアを送信する。

（ステップ４）
無変調キャリアを受信した画像伝送装置は、反射波を用いて、データ送信要求を行なう。

（ステップ５）
データ送信要求を受信した画像表示装置は、ＡＳＫ変調により送信許可を送信する。

（ステップ６）
画像表示装置は、無変調キャリアを送信する。

（ステップ７）
無変調キャリアを受信した画像伝送装置は、反射波を用いて、パケット化されたデータの送信を行なう。

（ステップ８）
画像表示装置は、受信したパケット・データが正しければ、ＡＳＫ変調で肯定応答のＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）を送る。間違っていれば、否定応答のＮＡＫ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）を送信する。ここで、データの正誤は、データ・パケットに付加されたＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）符号で判断することができる。

画像表示装置がＡＣＫ又はＮＡＫの送達確認信号を送信する際に、同一信号内に画像伝送装置に対するコマンドを含めることも可能である。例えば、画像表示装置から画像伝送装置に対して、スライドショーの要求をする場合などが考えられる。これにより、画像表示装置から画像伝送装置をリモートコントロールすることが可能となる。

以降、データの終了まで、ステップ６〜ステップ８の処理は繰り返し実行される。

上述した実施形態では、画像転送であることから、データの送達確認のため、双方向通信とした。但し、ビデオ・カメラなどのストリーミング・データの転送を行なう際には、一方向の伝送でも構わない。この場合、画像表示装置からＡＳＫ変調された送達確認信号は不要となることから、画像伝送装置側もその受信が不要となり、さらなる低消費電力化を実現することができる。

図１に示した例では、画像伝送装置側は、デジタル・カメラなどの撮影装置に無線伝送モジュール３０８が内蔵されているが、勿論、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、無線伝送モジュールが外付けアダプタなどで構成され、ＵＳＢやその他のインターフェース規格に基づいて装置本体の外部接続する形態で提供するようにしてもよい。

図４には、無線伝送モジュールが、アダプタ・タイプで構成されている場合の構成例を模式的に示している。

図示の通り、画像伝送装置は、カメラ部６０２と、信号処理部６０３と、メモリ・カード・インタフェース部６０４と、操作／表示部６０５と、ＵＳＢインタフェース部６０６と、メモリ・カード６０７を備えている。これらのコンポーネントは、図６に示した従来の無線ＬＡＮ機能付きデジタル・カメラの参照番号２０２〜２０７でそれぞれ示されているコンポーネントと略同一でよい。

一般に、ＵＳＢインタフェース部６０６は、スレーブとして働き、信号処理部６０３がメモリ・カード・インタフェース部６０４を介してメモリカード６０７から読み込んだ目的の画像データを、ＵＳＢケーブルでＵＳＢホストであるＰＣに転送する際に用いられる。図４に示した実施形態では、このＵＳＢインタフェースは、ホストに切り替えられて働き、外部のＵＳＢ接続されているスレーブ側機器の無線伝送モジュール６０１と接続し、図１と等価な装置を構成することが可能になる。

無線伝送モジュール６０１は、例えば参照番号６２０で示すような、ＵＳＢコネクタとアンテナ６０９の付いた外観形状のアダプタとして考えられる。

図４で示す無線伝送モジュール６０１は、図１に示した無線伝送モジュール３０８に、ＵＳＢインタフェース部６１４が追加されていること以外は略同一であり、アンテナ６０９と、アンテナ・スイッチ６１０と、アンテナ負荷６１１と、バンド・パス・フィルタ６１２と、ＡＳＫ検波部６１３を備えている。

画像転送を行なう場合、無線伝送モジュール部６０１は、信号処理部６０３よりメモリ・カード６０７より読み出された画像データをホスト側ＵＳＢインタフェース部６０６とスレーブ側ＵＳＢインタフェース部６１４経由で通信制御部６０８が受け取る。そして、そのデータのビット系列に従ってアンテナ６０９に接続されたアンテナ・スイッチ６１０のオン／オフ制御を行なう。例えば、データが１のときにはアンテナ・スイッチ６１０をオンとし、データ０のときはオフとする。ここで、オンのときはアンテナ６０９が５０Ωのアンテナ負荷６１１で終端されるが、オフのときにはアンテナ６０９はオープンとなる。この動作によって、無線伝送モジュール６０１は転送先から到来する電波に対して、オンのときに終端し、オフのときに反射の振る舞いをすることになる。

バンド・パス・フィルタ６１２、並びにＡＳＫ検波部６１３は、転送先からＡＳＫ変調された送達確認信号を受信処理するために用いる。但し、伝送の送達確認を行なわない、一方向の伝送であれば、この２つのブロックは不要である。送達確認の制御は、通信制御部６０８で行なわれる。バンド・パス・フィルタ６１２は、２．４ＧＨｚ帯の周波数を通過させ、他の周波数帯を減衰される目的で使用される。

図４に示したような構成であっても、図１に示した装置構成と同様に、超低消費の画像伝送を実現することができる。モバイル機器本体の小型化が加速する中で、本実施形態のようなアダプタ・タイプの無線伝送モジュールはとりわけ有効であると思料される。本実施形態では、デジタル・カメラなどの装置本体との接続用インタフェースとしてＵＳＢを用いたが、他のインタフェースを用いても勿論構わない。

なお、反射波伝送システムでは、一般に、ＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）などの比較的ビットレートの低い変調方式が採用されている。例えば、反射器側で指向性アンテナの終端のオン／オフ操作などの負荷インピーダンスを操作することによって信号空間上に０、１の信号を配置することができＢＰＳＫ変調を簡易に実現することができる。但し、これらの変調方式では伝送速度の面で問題がある。これに対し、例えば、位相差が異なる複数の反射路を設け、伝送データに応じて反射路をスイッチングすることにより、ＢＰＳＫやＱＰＳＫ、８相ＰＳＫ変調など、より高いビットレートの位相変調方式を実現することができる。

以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。

本発明によれば、画像データなどをデジタル・カメラや携帯電話などのポータブル機器から、ＰＣやテレビ、プリンタなどの機器へ無線伝送する際の低消費電力化を実現することができる。

また、本発明によれば、比較的近距離に限定される機器間で送信比率が通信のほとんどを占めるような通信形態において低消費電力化を実現することができる。

本発明によれば、無線ＬＡＮに比べて、桁違いの超低消費画像伝送がモバイル機器で実現できる。これによりモバイル機器のバッテリ寿命を大幅に増やすことが可能となる。

また、本発明によれば、データ送信側としてのモバイル機器の無線伝送モジュールは、無線ＬＡＮに比べて、低コスト化が容易に実現することができる。また、モバイル側の無線伝送モジュールは、電波法において無線局の対象にならないため、適合証明等の認定作業が不要となる。

図１は、本発明の一実施形態に係る無線通信装置３００のハードウェア構成を模式的に示した図である。 図２は、図１に示した無線通信装置からの伝送データを受信する無線通信装置のハードウェア構成を模式的に示した図である。 図３は、図１に示した無線通信装置３００と図２に示した無線通信装置４００間で無線伝送を行なうための制御シーケンスを示した図である。 図４は、無線伝送モジュールが、アダプタ・タイプで構成されている場合の構成例を模式的に示した図である。 図５は、従来の無線ＬＡＮによる画像伝送の例を示した図である。 図６は、従来の無線ＬＡＮ機能付きデジタル・カメラの構成を模式的に示し

符号の説明

３００…無線通信装置
３０２，６０２…カメラ部
３０３，６０３…信号処理部
３０４，６０４…メモリ・カード・インターフェース部
３０５…操作／表示部
３０６，６０６…ＵＳＢインターフェース部
３０７，６０７…メモリ・カード
３０８…無線伝送モジュール
３０９，６０９…アンテナ
３１０，６１０…アンテナ・スイッチ
３１１，６１１…アンテナ負荷
３１２，６１２…バンド・パス・フィルタ
３１３，６１３…ＡＳＫ検波部
４００…無線受信モジュール
４０１…アンテナ
４０２…サーキュレータ
４０３…受信部
４０４…直交検波部
４０５…ＡＧＣアンプ
４０６…送信部
４０７…パワー・アンプ
４０８…ミキサ
４０９…周波数シンセサイザ
４１０…通信制御部
４１１…ホスト・インターフェース部
４１２…ホスト機器
６１４…ＵＳＢインターフェース部

Claims (10)

1. データ供給元装置とデータ提供先装置の間で電波によるデータの伝送を行なう無線通信システムであって、
   前記データ供給元装置はアンテナを終端又はオープン状態にするアンテナ・スイッチをオン／オフ制御して、データのビット列に従って外部からの電波を吸収又は反射することにより、データをバック・スキャッタ方式で送信するＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグ機能を備え、
   前記データ提供先装置は所定周波数帯の電波を送信するとともに反射波に基づいてＲＦＩＤタグのデータを読み取るリーダ機能を備える、
   ことを特徴とする無線通信システム。
2. 前記データ提供先装置から無変調キャリア又は変調された制御信号を送信し、前記データ供給元装置ではアンテナの終端制御に基づく外部からの電波を吸収又は反射によりデータを送信し、
   前記データ提供先装置は前記供給元装置からの反射波の有無に基づいてデータを受信する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記データ提供先装置は、前記データ供給元装置から受信したデータを蓄積し又は再生する手段を備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
4. 前記データ提供先装置は前記供給元装置からの反射波の有無に基づいてデータを受信し、誤りの検出を行ない、その結果をＡＳＫ、ＰＳＫ、又はＦＳＫ変調波からなる制御信号で送信し、前記データ供給元装置は、前記受信部並びに復調部で前記制御信号を復調し、再送制御を行なう、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
5. 前記データ供給先装置から送信される前記制御信号内のコマンドにより、前記撮影手段を有する前記データ提供元装置をリモート制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
6. データを伝送する無線通信装置であって、
   送信データを処理する信号処理部と、
   アンテナと、アンテナ・スイッチと、アンテナ負荷を含む無線伝送モジュール部を備え、
   送信データのビット・イメージに従ってアンテナを終端又はオープン状態にするアンテナ・スイッチをオン／オフ制御し、データのビット列に従って外部からの電波を吸収又は反射することにより、データをバック・スキャッタ方式で送信する、
   ことを特徴とする無線通信装置。
7. 前記無線伝送モジュール部は、外部からのＡＳＫ、ＰＳＫ、又はＦＳＫ変調波からなる制御信号を受信処理するための受信部並びに復調部をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項６に記載の無線通信装置。
8. 送信データを生成する送信データ生成手段をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項６に記載の無線通信装置。
9. カメラ機能により静止画又は動画などの画像を撮影する撮影手段をさらに備え、
   前記信号処理部は前記撮影手段による撮影画像を送信データとして処理する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の無線通信装置。
10. 送信データを供給する外部機器を接続するための外部インターフェース手段をさらに備える、
    ことを特徴とする請求項６に記載の無線通信装置。

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