WO2018020884A1 - 端末機器、および機器システム - Google Patents

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Abstract

本開示の端末機器は、被通信端末機器との間で人体を通信媒体とする通信を行う通信装置と、被通信端末機器と通信装置との間の通信状態に基づいて、被通信端末機器の位置を判定する第1の位置判定部とを備える。

Description

端末機器、および機器システム
 本開示は、人体を通信媒体とする通信(人体通信)を利用した端末機器、および機器システムに関する。
 例えば人体を通信媒体とする電界通信技術を利用した通信装置が知られている。このような通信装置をリストバンド機器、スマートフォン、スピーカ等の種々の端末機器に搭載し、複数の端末機器間で通信を行う技術が開発されている。
特開2004-328542号公報 特開2013-157789号公報
 上記のような通信装置を搭載した端末機器の位置情報を、種々の利用形態に応用することが考えられ得る。
 人体通信技術を利用して通信相手の位置の判定を行うことができるようにした端末機器、および機器システムを提供することが望ましい。
 本開示の一実施の形態に係る端末機器は、被通信端末機器との間で人体を通信媒体とする通信を行う通信装置と、被通信端末機器と通信装置との間の通信状態に基づいて、被通信端末機器の位置を判定する第1の位置判定部とを備えるものである。
 本開示の一実施の形態に係る機器システムは、第1の端末機器と、第1の端末機器との間で通信を行う第2の端末機器とを含み、第1の端末機器は、第2の端末機器との間で人体を通信媒体とする通信を行う通信装置と、第2の端末機器と通信装置との間の通信状態に基づいて、第2の端末機器の位置を判定する位置判定部とを備えるものである。
 本開示の一実施の形態に係る端末機器、または機器システムでは、人体を通信媒体とする通信の状態に基づいて、通信相手の位置が判定される。
 本開示の一実施の形態に係る端末機器、または機器システムによれば、人体を通信媒体とする通信の状態に基づいて、通信相手の位置を判定するようにしたので、人体通信技術を利用して通信相手の位置の判定を行うことができる。
 なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
電界通信技術を利用した人体を通信媒体とする比較例に係る通信システムの概要を示す構成図である。 比較例に係る通信システムの概要を示す構成図である。 スピーカのペアリングについての説明図である。 本開示の第1の実施の形態に係る端末機器の一構成例を概略的に示すブロック図である。 第1の実施の形態に係る端末機器および機器システムの第1の適用例を概略的に示す説明図である。 第1の実施の形態に係る端末機器および機器システムの第2の適用例を概略的に示す説明図である。 第1の実施の形態に係る端末機器および機器システムの第4の適用例を概略的に示す説明図である。 第1の実施の形態に係る端末機器および機器システムの第4の適用例を概略的に示す説明図である。 第1の実施の形態に係る端末機器および機器システムの第4の適用例を概略的に示す説明図である。 第1の実施の形態に係る端末機器および機器システムの第4の適用例を概略的に示す説明図である。 車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
 以下、本開示の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、説明は以下の順序で行う。
 0.比較例(人体を通信媒体とする通信システムの概要と課題)(図1~図3)
 1.第1の実施の形態(人体通信を利用した位置判定機能を有する端末機器)
  1.1 第1の実施の形態に係る端末機器および機器システムの構成および動作(図4)
  1.2 端末機器および機器システムの適用例(図5~図10)
  1.3 効果
 2.第2の実施の形態(移動体への応用例)(図11~図12)
 3.その他の実施の形態
<0.比較例>
(人体を通信媒体とする通信システムの概要)
 図1および図2は、電界通信技術を利用した人体30を通信媒体とする比較例に係る通信システムの概要を示している。
 この比較例に係る通信システム100は、第1の通信装置110と、第2の通信装置120とを備えている。
 通信システム100は、例えば人体30が所持する第1の端末機器と、人体30を介して第1の端末機器と通信を行う被通信端末機器(第2の端末機器)とを含む機器システムに利用され得る。この場合、例えば第1の端末機器は、例えば図2に示したように、スマートウォッチ93やリストバンド端末94等のウェアラブル機器であってもよい。また、第2の端末機器は、ドア90のドアノブ91に搭載された認証用の通信機器、またはスマートフォン92やスピーカ95等の電子機器であってもよい。例えば、第1の通信装置110および第2の通信装置120のうちいずれか一方がリストバンド端末94等の第1の端末機に設けられ、他方がスマートフォン92やスピーカ95等の第2の端末機器に設けられてもよい。
 第1の通信装置110は、第1のアンテナ部115と、第1の通信部113とを有している。第1のアンテナ部115は、第1の人体電極111と、第1の空間電極112とを有している。第1の通信部113は、ホスト114に接続されている。
 第2の通信装置120は、第2のアンテナ部125と、第2の通信部123とを有している。第2のアンテナ部125は、第2の人体電極121と、第2の空間電極122とを有している。第2の通信部123は、ホスト124に接続されている。
 第1の通信部113および第2の通信部123はそれぞれ、電界通信方式の通信回路を含んでいる。
 第1の通信部113は、少なくとも送信回路を含んでいてもよい。第2の通信部123は、少なくとも受信回路を含んでいてもよい。第1の通信部113と第2の通信部123とのそれぞれが送受信回路を有し、第1の通信装置110と第2の通信装置120との間で双方向の通信が可能であってもよい。
 第1の通信装置110から信号を送信する場合、第1の通信部113は、所定の変調方式で変調された信号を含む電位差の送信信号を、第1の人体電極111と第1の空間電極112との間に発生させる。第1の人体電極111は、第1の空間電極112よりも人体30に近い側に配置される。これにより、第1の人体電極111は、第1の空間電極112よりも通信媒体(人体)30に対して静電結合が強くなるように配置されている。
 この通信システムでは、人体30の一部が第2の空間電極122よりも第2の人体電極121に近付くことで、第1の人体電極111と第2の人体電極121との間で人体30を通信媒体30とする人体側通信経路が形成される。また、第1の空間電極112と第2の空間電極122との間では、空間(例えば空気)を通信媒体とした空間側通信経路が形成される。
 第2の人体電極121と第2の空間電極122との間には、通信媒体(人体)30を介して伝送される送信信号に応じた電位差が発生する。第2の通信部123は、第2の人体電極121と第2の空間電極122との間との間に生じた電位差を検出し、第1の通信部113の変調方式に対応した復調処理を行って受信信号とし、出力信号として出力する。
 電界通信では、人体電極に人が接触もしくは近付くことで、図2に示したように、人体表面に電界Eを分布させて通信を行う。このため、人体30のごく近傍でのみ通信可能となる。ウェアラブルデバイスとの親和性も高い。
 以上のような電界通信の標準化規格としては例えば、ISO/IEC 17982 CCCC PHY(Closed Capacitive Coupling Communication Physical Layer)がある。ISO/IEC 17982 CCCC PHYでは、誤り検出符号と再送制御とを用いた自動再送制御(ARQ;Automatic Repeat reQuest)が採用されている。
(課題)
 上記のような電界通信技術を利用した通信装置を搭載した端末機器の位置情報を、種々の利用形態に応用することが考えられ得る。
 例えば、図3に示したように、スピーカ95がモノラルスピーカである場合、2つのスピーカ95を組み合わせて、一方を右スピーカ95R、他方を左スピーカ95Lとすることで全体としてステレオスピーカとして利用する技術がある。このような技術は、ステレオペアリングと呼ばれている。従来のステレオペアリングの技術では、2つのスピーカ95に搭載された操作ボタンや、2つのスピーカ95に接続された再生機器の操作ボタン等を操作して、2つのスピーカ95のうちいずれを右スピーカ95Rまたは左スピーカ95Lにするのかを指示、選択するような煩雑な手順が必要とされ、ペアリングが完了するまでに時間を要する場合が多い。
 このような場合、2つのスピーカ95の左右位置を自動で判別できるような技術の開発が望まれる。そこで、本開示では、後述する図5に示すように、例えばリストバンド端末94と2つのスピーカ95とを人体通信技術によって通信可能に構成し、2つのスピーカ95の左右位置を自動で判別することができるようにする技術を提供する。
 また、本開示では、人体通信技術を用いた位置の判別技術を、ステレオペアリング以外の種々の利用形態に適用した例についても説明する。
<1.第1の実施の形態>
[1.1 第1の実施の形態に係る端末機器および機器システムの構成および動作]
(端末機器の構成)
 図4は、本開示の第1の実施の形態に係る端末機器の一構成例を概略的に示している。
 本実施の形態に係る端末機器は、人体通信を利用した位置判定機能を有する端末機器であってもよい。本実施の形態に係る端末機器は、上記比較例で説明した第1の端末機器、例えば人体30の手(腕)に装着されるリストバンド端末94等に適用されてもよい。また、本実施の形態に係る端末機器は、上記比較例で説明した被通信端末機器(第2の端末機器)との間で通信を行うように構成されてもよい。第2の端末機器は、スピーカ95等の電子機器であってもよい。本実施の形態に係る機器システムは、少なくともこれら第1の端末機器と第2の端末機器とを含んでもよい。
 本実施の形態に係る端末機器は、通信装置1と、外部端末6とを備えている。
 通信装置1は、上記比較例に係る通信システム100における第1の通信装置110および第2の通信装置120のうち、いずれか一方に適用されてもよい。
 通信装置1は、アナログ部2と、デジタル部3と、人体電極11および空間電極12とを備えている。アナログ部2およびデジタル部3は、半導体部5として1つの半導体装置(IC)内に設けられてもよい。
 人体電極11および空間電極12は、上記比較例に係る通信システム100における第1の人体電極111および第1の空間電極112、または第2の人体電極121および第2の空間電極122と略同様の構成であってもよい。
 アナログ部2には、人体電極11および空間電極12を介して被通信端末機器からの送信信号が入力される。また、アナログ部2は、人体電極11および空間電極12を介して被通信端末機器に対する送信信号を出力する。アナログ部2は、信号帯域を制限するフィルタ等を有していてもよい。
 デジタル部3は、受信部20と、送信部10と、同期部50と、遠近推定部42と、組み込みCPU(Central Processing Unit)40とを有している。
 受信部20は、PER(パケット誤り率)測定器21と、BER(ビット誤り率)測定器22と、信号レベル推定部23とを内部に有している。
 送信部10は、再送制御部41を内部に有している。
 同期部50は、伝送遅延測定部51を内部に有している。
 PER測定器21、BER測定器22、信号レベル推定部23、および伝送遅延測定部51はそれぞれ、被通信端末機器と通信装置1との間の通信状態を測定する測定部であってもよい。ここで、測定部で測定する通信状態は、被通信端末機器と通信装置との間で伝送される伝送データのパケット誤り率、ビット誤り率、信号レベル、および伝送遅延量のうち少なくとも1つを含んでもよい。
 外部端末6は、HostCPU61と、自端末位置情報保持部62と、命令メモリ63とを有している。
 命令メモリ63は、通信端末位置判定部64を有している。通信端末位置判定部64は、HostCPU61によって実行可能なプログラムとして提供されてもよい。
 通信端末位置判定部64は、被通信端末機器と通信装置1との間の通信状態に基づいて、被通信端末機器の位置を判定する第1の位置判定部であってもよい。通信端末位置判定部64は、自端末の設置位置に対する被通信端末機器の相対的な位置を判定するようにしてもよい。通信端末位置判定部64は、被通信端末機器の相対的な位置として、左右の位置を判定するようにしてもよい。
 また、通信端末位置判定部64は、例えば、被通信端末機器が第1の被通信端末機器と第2の被通信端末機器とを含む場合、第1の被通信端末機器と第2の被通信端末機器との相対的な位置を判定するようにしてもよい。ここで、第1の被通信端末機器と第2の被通信端末機器は、例えば、ステレオペアリングされる2つのスピーカ95等の2つの電子機器であってもよい。
 外部端末6は、加速度センサ66とGPS(Global Positioning System)部67とを有していてもよい。GPS部67は、自端末の絶対位置を測位可能であってもよい。
 外部端末6は、任意で加速度センサ66またはGPS部67を使った自端末位置判定部65を有していてもよい。自端末位置判定部65は、HostCPU61によって実行可能なプログラムとして提供されてもよい。
 自端末位置情報保持部62は、自端末の設置位置の情報を記憶する記憶部であってもよい。自端末位置情報保持部62は、自端末の設置位置の情報として、自端末の絶対位置または相対位置の情報を記憶してもよい。自端末の絶対位置は、GPS部67を使った測位情報であってもよい。自端末の相対位置は、自端末が装着された人体30における相対的な設置位置であってもよい。自端末の相対位置は、自端末が装着された人体30における左右の位置、前後の位置、および上下位置のうち少なくとも1つを含む位置であってもよい。
(端末機器の動作)
 この端末機器では、人体電極11および空間電極12を介して受信した被通信端末機器からの送信信号が、アナログ部2によってデジタルの受信信号として受信部20に出力される。
 また、この端末機器では、送信部10からアナログ部2にデジタルの送信信号が出力される。アナログ部2は、デジタルの送信信号をアナログの送信信号として人体電極11および空間電極12を介して被通信端末機器に送信する。
 受信部20から同期部50には、受信信号の受信タイミング情報が出力される。
 同期部50から送信部10には、送信信号の送信タイミング情報が出力される。
 組み込みCPU40から送信部10には、送信データが出力される。
 受信部20から組み込みCPU40には、受信データが出力される。
 PER測定器21から遠近推定部42には、パケット誤り率のデータが出力される。BER測定器22から遠近推定部42には、ビット誤り率のデータが出力される。信号レベル推定部23から遠近推定部42には、信号レベル推定値のデータが出力される。
 再送制御部41から遠近推定部42には、再送回数のデータが出力される。
 伝送遅延測定部51から遠近推定部42には、送受信遅延量(伝送遅延量)のデータが出力される。
 遠近推定部42から組み込みCPU40に対して、遠近推定値のデータが出力される。
 HostCPU61は、命令メモリ63に格納されている自端末位置判定部65と加速度センサ66またはGPS部67とを用いて、例えば、左右のどちらの手に自端末を装着しているかを推定し、推定した結果を、自端末の設置位置の情報として、自端末位置情報保持部62に保持してもよい。
 送信部10は、組み込みCPU40から送信データを受け取り、同期部50からの送信タイミングに基づいてアナログ部2に送信信号を送出する。送信部10は、送信の際に、再送制御部41によって再送制御を行う。
 受信部20は、アナログ部2から受信信号を受け取り、受信データを組み込みCPU40に出力する。また、受信部20は、受信タイミングを同期部50に出力する。その際に、受信時のパケット誤り率、ビット誤り率、および信号レベル等の測定、推定を行う。
 同期部50は、受信タイミングに合わせて、次回の送信タイミングを決める。その際に、同期部50は、伝送遅延測定部51によって、送信タイミングと受信タイミングとから送受信遅延量(伝送遅延量)の測定を行う。
 遠近推定部42は、送信部10、受信部20、および同期部50でそれぞれ測定、推定した値を元に、被通信端末機器の遠近を判断するための遠近推定値を作成し、組み込みCPU40を経由してHostCPU61に通知する。
 HostCPU61では、通信端末位置判定部64によって、遠近推定値と自端末位置情報保持部62の情報とを元に、スピーカ95等の被通信端末機器の位置、例えば左右の位置を判定する。
[1.2 端末機器および機器システムの適用例]
 以下、上記本実施の形態に係る端末機器および機器システムを、種々の利用形態に適用した例について説明する。
(第1の適用例)
 図5は、本実施の形態に係る端末機器および機器システムの第1の適用例を概略的に示している。
 図5には、本実施の形態に係る端末機器および機器システムを、2つのスピーカ95のうちいずれかを右スピーカ95Rまたは左スピーカ95Lにするステレオペアリングに適用した例を示す。
 図5では、例えば人体30の右手31R側に、端末機器としてリストバンド端末94を装着している例を示している。また、図5では、右スピーカ95Rまたは左スピーカ95Lとなる2つのスピーカ95を、被通信端末機器とする例を示している。
 図5に示したように、右手31R側に端末機器を装着している場合、右手31Rで被通信端末機器に触れた場合の方が、左手31Lで被通信端末機器に触れた場合に比べて、通信経路が短くなるので、通信品質は良くなる。また、本実施の形態に係る端末機器は、上記したように自端末の設置位置の情報を記憶している。このため、相対的に通信品質が良いか悪いかを判定することによって、右手31Rで被通信端末機器に触れているか、左手31Lで被通信端末機器に触れているかを判別することができる。これにより、図5の例では、右手31Rで触れている方を右スピーカ95R、左手31Lで触れている方を左スピーカ95Lとしてステレオペアリングを実行し得る。
 なお、通信品質は、上記した測定部で測定する通信状態、例えばパケット誤り率、ビット誤り率、信号レベル、および伝送遅延量等によって判断し得る。
(第2の適用例)
 図6は、本実施の形態に係る端末機器および機器システムの第2の適用例を概略的に示している。
 図6では、例えば人体30の右手31R側に、端末機器としてリストバンド端末94を装着している例を示している。また、図6では、ゲーム用のコントローラ96を被通信端末機器とする例を示している。
 上記した第1の適用例と同様に、リストバンド端末94は、被通信端末機器との間の通信品質に基づいて、コントローラ96を所持する手が左手31Lおよび右手31Rのいずれであるかを判別することができる。なお、図6では、通信品質が良いことが検出され、右手31Rでコントローラ96を所持していると判別している例を示している。
 このように左右判定した情報をゲームの内容に反映させても良い。例えば、コントローラ96を剣とみなしたゲームのような場合、コントローラ96を所持している側の手と同一側の手に剣を持っているようなゲーム映像をゲーム画面上に表示してもよい。
 なお、このようなゲーム用のコントローラ96に限らず、種々の被通信端末機器に対して左右判定を行うことが可能である。例えば、タブレット機器やタッチ可能なデジタルサイネージ機器を被通信端末機器とし、タブレット機器等の利用開始時に人体通信を行うことで、タッチしている手が左右のいずれであるのかを判別してもよい。この場合、左右判定の結果に基づいて、タブレット機器等を右利きまたは左利き用にカスタマイズしてもよい。
 同様に、PC(パーソナルコンピュータ)のマウスを被通信端末機器とし、マウスに触れた手が左右のいずれであるのかを判別してもよい。この場合、左右判定の結果に基づいて、PC側でマウスを右手用または左手用に設定を切り替えるようにしてもよい。例えばマウスに複数のボタンが設けられている場合、人差し指に相当するボタンが決定ボタン、中指に相当するボタンが他のメニューボタン等になるように、ボタンに割り当てる機能を左右判定の結果に基づいて、変更するようにしてもよい。
(第3の適用例)
 例えば、測位ICと人体通信ICとを有する第1の端末機器と、測位ICはないが人体通信ICを有する第2の端末機器とに、本実施の形態に係る機器システムを適用してもよい。例えば、第1の端末機器と第2の端末機器との間の通信品質が良いことを条件に、測位ICを有していない第2の端末機器の位置を推定するようにしてもよい。例えば、第2の端末機器が、第1の端末機器に対して誤差1m未満の位置に存在する等の判定を行ってもよい。これにより、例えば、第1の端末機器における測位ICの測位データ+誤差1m未満の位置が第2の端末機器の位置であると認識してもよい。
(第4の適用例)
 図7~図10は、本実施の形態に係る端末機器および機器システムの第4の適用例を概略的に示している。
 図7~図10では、第1および第2の端末保持者30A,30Bがそれぞれ、端末機器としてリストバンド端末94を、左手31L側または右手31R側に装着している例を示している。
 図7では、第1および第2の端末保持者30A,30Bがそれぞれ、端末機器としてリストバンド端末94を、左手31L側に装着している例を示している。第1および第2の端末保持者30A,30Bが共に左手31L側に端末機器を装着しているので、2つの端末機器同士が品質の悪い通信を行っている場合には、各端末機器は、端末機器を装着している側とは逆側、右手31R同士で握手していると認識することができる。
 図8では、第1および第2の端末保持者30A,30Bがそれぞれ、端末機器としてリストバンド端末94を、右手31R側に装着している例を示している。第1および第2の端末保持者30A,30Bが共に右手31R側に端末機器を装着しているので、2つの端末機器同士が品質の良い通信を行っている場合には、各端末機器は、端末機器を装着している側、右手31R同士で握手していると認識することができる。
 図9では、第1および第2の端末保持者30A,30Bがそれぞれ、端末機器としてリストバンド端末94を、左手31L側に装着している例を示している。第1および第2の端末保持者30A,30Bが共に左手31L側に端末機器を装着しているので、2つの端末機器同士が品質が中程度の通信を行っている場合には、各端末機器は、端末機器を装着している側の手と端末機器を装着していない側の手とによって、手をつないだ状態であると認識することができる。
 図10では、第1の端末保持者30Aが端末機器としてリストバンド端末94を右手31R側に装着し、第2の端末保持者30Bが端末機器としてリストバンド端末94を左手31L側に装着している例を示している。この場合、2つの端末機器同士が品質の良い通信を行っている場合には、各端末機器は、端末機器を装着している側の手同士で手をつないだ状態であると認識することができる。また、2つの端末機器同士が品質の悪い通信を行っている場合には、各端末機器は、端末機器を装着していない側の手同士で手をつないだ状態であると認識することができる。なお、図10では、品質の良い通信を行っている場合を示している。
 このように、本実施の形態に係る端末機器および機器システムを利用することで、握手していることや、手をつないでいることを認識することができる。この場合、認識結果に基づいて、2つの端末機器同士でデータ交換を行う等の処理を行うようにしてもよい。例えば、握手していると認識できる場合には、互いの名刺データ等の情報をやり取りしてもよい。
[1.4 効果]
 以上のように、本実施の形態によれば、人体を通信媒体とする通信の状態に基づいて、通信相手の位置を判定するようにしたので、人体通信技術を利用して通信相手の位置の判定を行うことができる。
 本開示の技術によれば、端末機器は、相対位置または絶対位置を推定する手段を持たない通信相手のデバイスについて、その位置を推定することができる。人体通信を利用するので、端末機器を装着した人が、通信相手のデバイスに触れるだけで、通信相手のデバイスの左右の位置等を判別することができる。ステレオペアリングに適用した場合には、ペアリング完了までの人が行う動作を、端末機器を装着した人が両手でスピーカ95に触れるだけにすることができる。
 なお、本明細書に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。以降の他の実施の形態の効果についても同様である。
<2.第2の実施の形態(移動体への応用例)>
 本開示に係る技術は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット、建設機械、農業機械(トラクター)などのいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
 なお、以下の説明中、GSMおよびHDMIは登録商標である。
 図11は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システム7000の概略的な構成例を示すブロック図である。車両制御システム7000は、通信ネットワーク7010を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図11に示した例では、車両制御システム7000は、駆動系制御ユニット7100、ボディ系制御ユニット7200、バッテリ制御ユニット7300、車外情報検出ユニット7400、車内情報検出ユニット7500、及び統合制御ユニット7600を備える。これらの複数の制御ユニットを接続する通信ネットワーク7010は、例えば、CAN(Controller Area Network)、LIN(Local Interconnect Network)、LAN(Local Area Network)又はFlexRay(登録商標)等の任意の規格に準拠した車載通信ネットワークであってよい。
 各制御ユニットは、各種プログラムにしたがって演算処理を行うマイクロコンピュータと、マイクロコンピュータにより実行されるプログラム又は各種演算に用いられるパラメータ等を記憶する記憶部と、各種制御対象の装置を駆動する駆動回路とを備える。各制御ユニットは、通信ネットワーク7010を介して他の制御ユニットとの間で通信を行うためのネットワークI/Fを備えるとともに、車内外の装置又はセンサ等との間で、有線通信又は無線通信により通信を行うための通信I/Fを備える。図11では、統合制御ユニット7600の機能構成として、マイクロコンピュータ7610、汎用通信I/F7620、専用通信I/F7630、測位部7640、ビーコン受信部7650、車内機器I/F7660、音声画像出力部7670、車載ネットワークI/F7680及び記憶部7690が図示されている。他の制御ユニットも同様に、マイクロコンピュータ、通信I/F及び記憶部等を備える。
 駆動系制御ユニット7100は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット7100は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。駆動系制御ユニット7100は、ABS(Antilock Brake System)又はESC(Electronic Stability Control)等の制御装置としての機能を有してもよい。
 駆動系制御ユニット7100には、車両状態検出部7110が接続される。車両状態検出部7110には、例えば、車体の軸回転運動の角速度を検出するジャイロセンサ、車両の加速度を検出する加速度センサ、あるいは、アクセルペダルの操作量、ブレーキペダルの操作量、ステアリングホイールの操舵角、エンジン回転数又は車輪の回転速度等を検出するためのセンサのうちの少なくとも一つが含まれる。駆動系制御ユニット7100は、車両状態検出部7110から入力される信号を用いて演算処理を行い、内燃機関、駆動用モータ、電動パワーステアリング装置又はブレーキ装置等を制御する。
 ボディ系制御ユニット7200は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット7200は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット7200には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット7200は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
 バッテリ制御ユニット7300は、各種プログラムにしたがって駆動用モータの電力供給源である二次電池7310を制御する。例えば、バッテリ制御ユニット7300には、二次電池7310を備えたバッテリ装置から、バッテリ温度、バッテリ出力電圧又はバッテリの残存容量等の情報が入力される。バッテリ制御ユニット7300は、これらの信号を用いて演算処理を行い、二次電池7310の温度調節制御又はバッテリ装置に備えられた冷却装置等の制御を行う。
 車外情報検出ユニット7400は、車両制御システム7000を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット7400には、撮像部7410及び車外情報検出部7420のうちの少なくとも一方が接続される。撮像部7410には、ToF(Time Of Flight)カメラ、ステレオカメラ、単眼カメラ、赤外線カメラ及びその他のカメラのうちの少なくとも一つが含まれる。車外情報検出部7420には、例えば、現在の天候又は気象を検出するための環境センサ、あるいは、車両制御システム7000を搭載した車両の周囲の他の車両、障害物又は歩行者等を検出するための周囲情報検出センサのうちの少なくとも一つが含まれる。
 環境センサは、例えば、雨天を検出する雨滴センサ、霧を検出する霧センサ、日照度合いを検出する日照センサ、及び降雪を検出する雪センサのうちの少なくとも一つであってよい。周囲情報検出センサは、超音波センサ、レーダ装置及びLIDAR(Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging)装置のうちの少なくとも一つであってよい。これらの撮像部7410及び車外情報検出部7420は、それぞれ独立したセンサないし装置として備えられてもよいし、複数のセンサないし装置が統合された装置として備えられてもよい。
 ここで、図12は、撮像部7410及び車外情報検出部7420の設置位置の例を示す。撮像部7910,7912,7914,7916,7918は、例えば、車両7900のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部のうちの少なくとも一つの位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部7910及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部7918は、主として車両7900の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部7912,7914は、主として車両7900の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部7916は、主として車両7900の後方の画像を取得する。車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部7918は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
 なお、図12には、それぞれの撮像部7910,7912,7914,7916の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲aは、フロントノーズに設けられた撮像部7910の撮像範囲を示し、撮像範囲b,cは、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部7912,7914の撮像範囲を示し、撮像範囲dは、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部7916の撮像範囲を示す。例えば、撮像部7910,7912,7914,7916で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両7900を上方から見た俯瞰画像が得られる。
 車両7900のフロント、リア、サイド、コーナ及び車室内のフロントガラスの上部に設けられる車外情報検出部7920,7922,7924,7926,7928,7930は、例えば超音波センサ又はレーダ装置であってよい。車両7900のフロントノーズ、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部に設けられる車外情報検出部7920,7926,7930は、例えばLIDAR装置であってよい。これらの車外情報検出部7920~7930は、主として先行車両、歩行者又は障害物等の検出に用いられる。
 図11に戻って説明を続ける。車外情報検出ユニット7400は、撮像部7410に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像データを受信する。また、車外情報検出ユニット7400は、接続されている車外情報検出部7420から検出情報を受信する。車外情報検出部7420が超音波センサ、レーダ装置又はLIDAR装置である場合には、車外情報検出ユニット7400は、超音波又は電磁波等を発信させるとともに、受信された反射波の情報を受信する。車外情報検出ユニット7400は、受信した情報に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット7400は、受信した情報に基づいて、降雨、霧又は路面状況等を認識する環境認識処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット7400は、受信した情報に基づいて、車外の物体までの距離を算出してもよい。
 また、車外情報検出ユニット7400は、受信した画像データに基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等を認識する画像認識処理又は距離検出処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット7400は、受信した画像データに対して歪補正又は位置合わせ等の処理を行うとともに、異なる撮像部7410により撮像された画像データを合成して、俯瞰画像又はパノラマ画像を生成してもよい。車外情報検出ユニット7400は、異なる撮像部7410により撮像された画像データを用いて、視点変換処理を行ってもよい。
 車内情報検出ユニット7500は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット7500には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部7510が接続される。運転者状態検出部7510は、運転者を撮像するカメラ、運転者の生体情報を検出する生体センサ又は車室内の音声を集音するマイク等を含んでもよい。生体センサは、例えば、座面又はステアリングホイール等に設けられ、座席に座った搭乗者又はステアリングホイールを握る運転者の生体情報を検出する。車内情報検出ユニット7500は、運転者状態検出部7510から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。車内情報検出ユニット7500は、集音された音声信号に対してノイズキャンセリング処理等の処理を行ってもよい。
 統合制御ユニット7600は、各種プログラムにしたがって車両制御システム7000内の動作全般を制御する。統合制御ユニット7600には、入力部7800が接続されている。入力部7800は、例えば、タッチパネル、ボタン、マイクロフォン、スイッチ又はレバー等、搭乗者によって入力操作され得る装置によって実現される。統合制御ユニット7600には、マイクロフォンにより入力される音声を音声認識することにより得たデータが入力されてもよい。入力部7800は、例えば、赤外線又はその他の電波を利用したリモートコントロール装置であってもよいし、車両制御システム7000の操作に対応した携帯電話又はPDA(Personal Digital Assistant)等の外部接続機器であってもよい。入力部7800は、例えばカメラであってもよく、その場合搭乗者はジェスチャにより情報を入力することができる。あるいは、搭乗者が装着したウェアラブル装置の動きを検出することで得られたデータが入力されてもよい。さらに、入力部7800は、例えば、上記の入力部7800を用いて搭乗者等により入力された情報に基づいて入力信号を生成し、統合制御ユニット7600に出力する入力制御回路などを含んでもよい。搭乗者等は、この入力部7800を操作することにより、車両制御システム7000に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりする。
 記憶部7690は、マイクロコンピュータにより実行される各種プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)、及び各種パラメータ、演算結果又はセンサ値等を記憶するRAM(Random Access Memory)を含んでいてもよい。また、記憶部7690は、HDD(Hard Disc Drive)等の磁気記憶デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス又は光磁気記憶デバイス等によって実現してもよい。
 汎用通信I/F7620は、外部環境7750に存在する様々な機器との間の通信を仲介する汎用的な通信I/Fである。汎用通信I/F7620は、GSM(Global System of Mobile communications)、WiMAX、LTE(Long Term Evolution)若しくはLTE-A(LTE-Advanced)などのセルラー通信プロトコル、又は無線LAN(Wi-Fi(登録商標)ともいう)、Bluetooth(登録商標)などのその他の無線通信プロトコルを実装してよい。汎用通信I/F7620は、例えば、基地局又はアクセスポイントを介して、外部ネットワーク(例えば、インターネット、クラウドネットワーク又は事業者固有のネットワーク)上に存在する機器(例えば、アプリケーションサーバ又は制御サーバ)へ接続してもよい。また、汎用通信I/F7620は、例えばP2P(Peer To Peer)技術を用いて、車両の近傍に存在する端末(例えば、運転者、歩行者若しくは店舗の端末、又はMTC(Machine Type Communication)端末)と接続してもよい。
 専用通信I/F7630は、車両における使用を目的として策定された通信プロトコルをサポートする通信I/Fである。専用通信I/F7630は、例えば、下位レイヤのIEEE802.11pと上位レイヤのIEEE1609との組合せであるWAVE(Wireless Access in Vehicle Environment)、DSRC(Dedicated Short Range Communications)、又はセルラー通信プロトコルといった標準プロトコルを実装してよい。専用通信I/F7630は、典型的には、車車間(Vehicle to Vehicle)通信、路車間(Vehicle to Infrastructure)通信、車両と家との間(Vehicle to Home)の通信及び歩車間(Vehicle to Pedestrian)通信のうちの1つ以上を含む概念であるV2X通信を遂行する。
 測位部7640は、例えば、GNSS(Global Navigation Satellite System)衛星からのGNSS信号(例えば、GPS(Global Positioning System)衛星からのGPS信号)を受信して測位を実行し、車両の緯度、経度及び高度を含む位置情報を生成する。なお、測位部7640は、無線アクセスポイントとの信号の交換により現在位置を特定してもよく、又は測位機能を有する携帯電話、PHS若しくはスマートフォンといった端末から位置情報を取得してもよい。
 ビーコン受信部7650は、例えば、道路上に設置された無線局等から発信される電波あるいは電磁波を受信し、現在位置、渋滞、通行止め又は所要時間等の情報を取得する。なお、ビーコン受信部7650の機能は、上述した専用通信I/F7630に含まれてもよい。
 車内機器I/F7660は、マイクロコンピュータ7610と車内に存在する様々な車内機器7760との間の接続を仲介する通信インタフェースである。車内機器I/F7660は、無線LAN、Bluetooth(登録商標)、NFC(Near Field Communication)又はWUSB(Wireless USB)といった無線通信プロトコルを用いて無線接続を確立してもよい。また、車内機器I/F7660は、図示しない接続端子(及び、必要であればケーブル)を介して、USB(Universal Serial Bus)、HDMI(High-Definition Multimedia Interface)、又はMHL(Mobile High-definition Link)等の有線接続を確立してもよい。車内機器7760は、例えば、搭乗者が有するモバイル機器若しくはウェアラブル機器、又は車両に搬入され若しくは取り付けられる情報機器のうちの少なくとも1つを含んでいてもよい。また、車内機器7760は、任意の目的地までの経路探索を行うナビゲーション装置を含んでいてもよい。車内機器I/F7660は、これらの車内機器7760との間で、制御信号又はデータ信号を交換する。
 車載ネットワークI/F7680は、マイクロコンピュータ7610と通信ネットワーク7010との間の通信を仲介するインタフェースである。車載ネットワークI/F7680は、通信ネットワーク7010によりサポートされる所定のプロトコルに則して、信号等を送受信する。
 統合制御ユニット7600のマイクロコンピュータ7610は、汎用通信I/F7620、専用通信I/F7630、測位部7640、ビーコン受信部7650、車内機器I/F7660及び車載ネットワークI/F7680のうちの少なくとも一つを介して取得される情報に基づき、各種プログラムにしたがって、車両制御システム7000を制御する。例えば、マイクロコンピュータ7610は、取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット7100に対して制御指令を出力してもよい。例えば、マイクロコンピュータ7610は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むADAS(Advanced Driver Assistance System)の機能実現を目的とした協調制御を行ってもよい。また、マイクロコンピュータ7610は、取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行ってもよい。
 マイクロコンピュータ7610は、汎用通信I/F7620、専用通信I/F7630、測位部7640、ビーコン受信部7650、車内機器I/F7660及び車載ネットワークI/F7680のうちの少なくとも一つを介して取得される情報に基づき、車両と周辺の構造物や人物等の物体との間の3次元距離情報を生成し、車両の現在位置の周辺情報を含むローカル地図情報を作成してもよい。また、マイクロコンピュータ7610は、取得される情報に基づき、車両の衝突、歩行者等の近接又は通行止めの道路への進入等の危険を予測し、警告用信号を生成してもよい。警告用信号は、例えば、警告音を発生させたり、警告ランプを点灯させたりするための信号であってよい。
 音声画像出力部7670は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図11の例では、出力装置として、オーディオスピーカ7710、表示部7720及びインストルメントパネル7730が例示されている。表示部7720は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。表示部7720は、AR(Augmented Reality)表示機能を有していてもよい。出力装置は、これらの装置以外の、ヘッドホン、搭乗者が装着する眼鏡型ディスプレイ等のウェアラブルデバイス、プロジェクタ又はランプ等の他の装置であってもよい。出力装置が表示装置の場合、表示装置は、マイクロコンピュータ7610が行った各種処理により得られた結果又は他の制御ユニットから受信された情報を、テキスト、イメージ、表、グラフ等、様々な形式で視覚的に表示する。また、出力装置が音声出力装置の場合、音声出力装置は、再生された音声データ又は音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して聴覚的に出力する。
 なお、図11に示した例において、通信ネットワーク7010を介して接続された少なくとも二つの制御ユニットが一つの制御ユニットとして一体化されてもよい。あるいは、個々の制御ユニットが、複数の制御ユニットにより構成されてもよい。さらに、車両制御システム7000が、図示されていない別の制御ユニットを備えてもよい。また、上記の説明において、いずれかの制御ユニットが担う機能の一部又は全部を、他の制御ユニットに持たせてもよい。つまり、通信ネットワーク7010を介して情報の送受信がされるようになっていれば、所定の演算処理が、いずれかの制御ユニットで行われるようになってもよい。同様に、いずれかの制御ユニットに接続されているセンサ又は装置が、他の制御ユニットに接続されるとともに、複数の制御ユニットが、通信ネットワーク7010を介して相互に検出情報を送受信してもよい。
 以上説明した車両制御システム7000において、本開示の端末機器、および機器システムは、例えば、汎用通信I/F7620を介した、車両の近傍に存在する端末等の外部環境7750との通信に適用することができる。また、車内機器I/F7660を介した、搭乗者が有するモバイル機器若しくはウェアラブル機器等の車内機器7760との通信に適用することができる。
<3.その他の実施の形態>
 本開示による技術は、上記各実施の形態の説明に限定されず種々の変形実施が可能である。
 例えば、本技術は以下のような構成を取ることもできる。
(1)
 被通信端末機器との間で人体を通信媒体とする通信を行う通信装置と、
 前記被通信端末機器と前記通信装置との間の通信状態に基づいて、前記被通信端末機器の位置を判定する第1の位置判定部と
 を備える
 端末機器。
(2)
 前記第1の位置判定部は、自身の設置位置に対する前記被通信端末機器の相対的な位置を判定する
 上記(1)に記載の端末機器。
(3)
 前記被通信端末機器は、第1の被通信端末機器と第2の被通信端末機器とを含み、
 前記第1の位置判定部は、前記第1の被通信端末機器と前記第2の被通信端末機器との相対的な位置を判定する
 上記(1)または(2)に記載の端末機器。
(4)
 前記第1の位置判定部は、前記第1の被通信端末機器と前記第2の被通信端末機器との左右の相対的な位置を判定する
 上記(3)に記載の端末機器。
(5)
 前記通信状態を測定する測定部
 をさらに備える
 上記(1)ないし(4)のいずれか1つに記載の端末機器。
(6)
 前記通信状態は、前記被通信端末機器と前記通信装置との間で伝送される伝送データのパケット誤り率、ビット誤り率、信号レベル、および伝送遅延量のうち少なくとも1つを含む
 上記(1)ないし(5)のいずれか1つに記載の端末機器。
(7)
 前記自身の設置位置を判定する第2の位置判定部
 をさらに備える
 上記(2)ないし(6)のいずれか1つに記載の端末機器。
(8)
 前記自身の設置位置の情報を記憶する記憶部
 をさらに備える
 上記(2)ないし(7)のいずれか1つに記載の端末機器。
(9)
 前記自身の設置位置は、絶対位置である
 上記(2)ないし(8)のいずれか1つに記載の端末機器。
(10)
 前記自身の設置位置は、前記人体における相対的な設置位置である
 上記(2)ないし(8)のいずれか1つに記載の端末機器。
(11)
 前記相対的な設置位置は、前記人体における左右の位置、前後の位置、および上下位置のうち少なくとも1つを含む
 上記(10)に記載の端末機器。
(12)
 第1の端末機器と、
 前記第1の端末機器との間で通信を行う第2の端末機器と
 を含み、
 前記第1の端末機器は、
 前記第2の端末機器との間で人体を通信媒体とする通信を行う通信装置と、
 前記第2の端末機器と前記通信装置との間の通信状態に基づいて、前記第2の端末機器の位置を判定する位置判定部と
 を備える
 機器システム。
 本出願は、日本国特許庁において2016年7月27日に出願された日本特許出願番号第2016-147119号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
 当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (12)

  1.  被通信端末機器との間で人体を通信媒体とする通信を行う通信装置と、
     前記被通信端末機器と前記通信装置との間の通信状態に基づいて、前記被通信端末機器の位置を判定する第1の位置判定部と
     を備える
     端末機器。
  2.  前記第1の位置判定部は、自身の設置位置に対する前記被通信端末機器の相対的な位置を判定する
     請求項1に記載の端末機器。
  3.  前記被通信端末機器は、第1の被通信端末機器と第2の被通信端末機器とを含み、
     前記第1の位置判定部は、前記第1の被通信端末機器と前記第2の被通信端末機器との相対的な位置を判定する
     請求項1に記載の端末機器。
  4.  前記第1の位置判定部は、前記第1の被通信端末機器と前記第2の被通信端末機器との左右の相対的な位置を判定する
     請求項3に記載の端末機器。
  5.  前記通信状態を測定する測定部
     をさらに備える
     請求項1に記載の端末機器。
  6.  前記通信状態は、前記被通信端末機器と前記通信装置との間で伝送される伝送データのパケット誤り率、ビット誤り率、信号レベル、および伝送遅延量のうち少なくとも1つを含む
     請求項1に記載の端末機器。
  7.  前記自身の設置位置を判定する第2の位置判定部
     をさらに備える
     請求項2に記載の端末機器。
  8.  前記自身の設置位置の情報を記憶する記憶部
     をさらに備える
     請求項2に記載の端末機器。
  9.  前記自身の設置位置は、絶対位置である
     請求項2に記載の端末機器。
  10.  前記自身の設置位置は、前記人体における相対的な設置位置である
     請求項2に記載の端末機器。
  11.  前記相対的な設置位置は、前記人体における左右の位置、前後の位置、および上下位置のうち少なくとも1つを含む
     請求項10に記載の端末機器。
  12.  第1の端末機器と、
     前記第1の端末機器との間で通信を行う第2の端末機器と
     を含み、
     前記第1の端末機器は、
     前記第2の端末機器との間で人体を通信媒体とする通信を行う通信装置と、
     前記第2の端末機器と前記通信装置との間の通信状態に基づいて、前記第2の端末機器の位置を判定する位置判定部と
     を備える
     機器システム。
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