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発明の名称 無線通信方法及び無線通信システム
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2003−23367(P2003−23367A)
公開日 平成15年1月24日(2003.1.24)
出願番号 特願2001−206852(P2001−206852)
出願日 平成13年7月6日(2001.7.6)
代理人 【識別番号】100058479
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴江 武彦 (外6名)
【テーマコード(参考)】
5K011
5K060
5K067
【Fターム(参考)】
5K011 EA03 FA07 JA01 
5K060 CC04 CC11 CC12 DD04 LL01 LL25
5K067 AA34 DD23 DD24 DD30 EE02 EE10 EE22 GG08 HH22
発明者 室伏 信男
要約 課題
無線通信装置が通信を行う無線通信装置を特定して無線通信を行う場合に、面倒な手間をかけること無く無線通信を行う。

解決手段
無線POS端末装置は携帯端末装置に問い合わせ信号を送信し、携帯端末装置はこれを受信すると応答を返し、無線POS端末装置は携帯端末装置に送信電力最小要求を送信する。携帯端末装置はこの要求を受信すると送信電力を最小に設定し送信電力値と応答をPOS端末装置に送信する。これを受信したPOS端末装置は受信した信号に含まれている送信電力値と実際に受信した受信電力とから携帯端末装置との距離を推定し、その距離が閾値内であれば携帯端末装置と通信を開始する。
特許請求の範囲
【請求項1】 第1の無線通信装置から第2の無線通信装置に送信電力情報を備えた無線信号を送信し、前記第2の無線通信装置は、前記無線信号を受信して受信電力情報を取得し、この取得した受信電力情報と前記無線信号の送信電力情報とから前記第1の無線通信装置との距離を算出し、この算出した距離が所定値内であれば前記第1の無線通信装置と無線通信を行うことを特徴とする無線通信方法。
【請求項2】 第1の無線通信装置は、無線信号を送信するときに設定した送信電力情報をその無線信号に含ませて送信し、前記第2の無線通信装置は、取得した受信電力情報と前記無線信号に含まれた送信電力情報とから前記第1の無線通信装置との距離を算出することを特徴とする請求項1記載の無線通信方法。
【請求項3】 第2の無線通信装置は、送信電力の指定情報を含む無線信号を第1の無線通信装置に送信し、前記第1の無線通信装置は、前記無線信号に含まれる送信電力の指定情報に基づいて送信電力を設定し、この送信電力を送信電力情報として無線信号に含ませて前記第2の無線通信装置に送信することを特徴とする請求項2記載の無線通信方法。
【請求項4】 第2の無線通信装置から第1の無線通信装置に送信する送信電力の指定情報は、送信電力を最小にする指定情報であることを特徴とする請求項3記載の無線通信方法。
【請求項5】 第1又は第2の無線通信装置から第2又は第1の無線通信装置に問い合わせ信号を送信すると共に、前記第2又は第1の無線通信装置から前記第1又は第2の無線通信装置に問い合わせ信号に対する応答信号を送信して相手を確認した後、前記第2の無線通信装置は送信電力の指定情報を含む無線信号を前記第1の無線通信装置に送信することを特徴とする請求項3記載の無線通信方法。
【請求項6】 第1の無線通信装置は、送信電力が予め固定された基準信号を無線信号として送信し、前記第2の無線通信装置は、取得した受信電力情報と前記基準信号の送信電力とから前記第1の無線通信装置との距離を算出することを特徴とする請求項1記載の無線通信方法。
【請求項7】 第1又は第2の無線通信装置から第2又は第1の無線通信装置に問い合わせ信号を送信すると共に、前記第2又は第1の無線通信装置から前記第1又は第2の無線通信装置に問い合わせ信号に対する応答信号を送信して相手を確認した後、前記第2の無線通信装置は前記第1の無線通信装置に基準信号の要求信号を送信し、前記第1の無線通信装置は要求信号に基づいて基準信号を送信することを特徴とする請求項6記載の無線通信方法。
【請求項8】 第1の無線通信装置を携帯端末装置、第2の無線通信装置を親局とし、前記親局は算出した携帯端末装置との距離が所定値を越えているときには、その携帯端末装置に待機信号を送信し、前記携帯端末装置は、待機信号を受信すると前記親局との送受信タイミングの同期を保持しながら受信待機状態になることを特徴とする請求項5又は7記載の無線通信方法。
【請求項9】 第1の無線通信装置と第2の無線通信装置との間で無線通信を行う無線通信システムにおいて、前記第2の無線通信装置は、前記第1の無線通信装置から送信される送信電力情報を含む無線信号を受信しこの無線信号の受信電力を取得する取得手段と、この取得手段が取得した受信電力と前記無線信号に含まれる送信電力情報とから前記第1の無線通信装置との距離を算出する算出手段と、この算出手段が算出した距離が所定値内のとき前記第1の無線通信装置と無線通信を行う無線通信手段とを備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項10】 第1の無線通信装置と第2の無線通信装置との間で無線通信を行う無線通信システムにおいて、前記第1の無線通信装置は、自己の送信電力を設定する設定手段と、この設定手段が設定した送信電力情報を含む無線信号を送信する送信手段とを備えたことを特徴とする請求項9記載の無線通信システム。
【請求項11】 第1の無線通信装置と第2の無線通信装置との間で無線通信を行う無線通信システムにおいて、前記第2の無線通信装置は、前記第1の無線通信装置から送信される基準信号を受信しこの基準信号の受信電力を取得する取得手段と、この取得手段が取得した受信電力と前記基準信号に対して予め設定された送信電力情報とから前記第1の無線通信装置との距離を算出する算出手段と、この算出手段が算出した距離が所定値内のとき前記第1の無線通信装置と無線通信を行う無線通信手段とを備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項12】 第1の無線通信装置と第2の無線通信装置との間で無線通信を行う無線通信システムにおいて、前記第1の無線通信装置は、前記第2の無線通信装置に送信する基準信号の送信電力を予め設定された送信電力に設定する設定手段と、この設定手段が設定した送信電力で基準信号を送信する送信手段とを備えたことを特徴とする請求項11記載の無線通信システム。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信装置が不特定多数の無線通信装置から通信を行う無線通信装置を特定して無線通信を行う無線通信方法及び無線通信システムに関する。
【0002】
【従来の技術】無線通信装置が不特定多数の無線通信装置から通信を行う無線通信装置を特定して無線通信を行うシステムとしては、例えば、特開平11−184947号公報に記載されたものが知られている。これは、電子マネーを保有するPHS端末と、店舗の現金支払い場所に配置されるPOS端末装置の機能にPHS端末の基地局の機能を持たせた電子バリュー受け取り装置が無線通信を行うことにより電子決済を行うようになっている。PHS端末と電子バリュー受け取り装置との通信リンクを確立する手順として、電子バリュー受け取り装置に接続された番号入力キーボードから利用者が利用するPHS端末を特定するための番号を入力し、電子バリュー受け取り装置がその番号で特定されるPHS端末に対する発呼を行い、電子決済を行うPHS端末を特定するようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このシステムでは、電子決済を行う場合、客は電子決済を行う前に自分の持っているPHS端末を特定するために番号入力キーボードから番号を入力しなければならず、このため手間がかかり電子バリュー受け取り装置での精算に時間がかかるという問題があった。また、客はPHSを特定するための番号を覚えなければならない面倒が有り、番号を忘れることが有ると電子決済ができなくなるという問題があった。
【0004】そこで、請求項1乃至8記載の発明は、無線通信装置が不特定多数の無線通信装置から通信を行う無線通信装置を特定して無線通信を行う場合に、面倒な手間をかけること無く無線通信を行うことができる無線通信方法を提供する。また、請求項9乃至12記載の発明は、無線通信装置が不特定多数の無線通信装置から通信を行う無線通信装置を特定して無線通信を行う場合に、面倒な手間をかけること無く無線通信を行うことができる無線通信システムを提供する。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、第1の無線通信装置から第2の無線通信装置に送信電力情報を備えた無線信号を送信し、第2の無線通信装置は、無線信号を受信して受信電力情報を取得し、この取得した受信電力情報と無線信号の送信電力情報とから第1の無線通信装置との距離を算出し、この算出した距離が所定値内であれば第1の無線通信装置と無線通信を行う無線通信方法にある。
【0006】請求項2記載の発明は、請求項1記載の無線通信方法において、第1の無線通信装置は、無線信号を送信するときに設定した送信電力情報をその無線信号に含ませて送信し、第2の無線通信装置は、取得した受信電力情報と無線信号に含まれた送信電力情報とから第1の無線通信装置との距離を算出することにある。
【0007】請求項3記載の発明は、請求項2記載の無線通信方法において、第2の無線通信装置は、送信電力の指定情報を含む無線信号を第1の無線通信装置に送信し、第1の無線通信装置は、無線信号に含まれる送信電力の指定情報に基づいて送信電力を設定し、この送信電力を送信電力情報として無線信号に含ませて第2の無線通信装置に送信することにある。
【0008】請求項4記載の発明は、請求項3記載の無線通信方法において、第2の無線通信装置から第1の無線通信装置に送信する送信電力の指定情報は、送信電力を最小にする指定情報としたことにある。
【0009】請求項5記載の発明は、請求項3記載の無線通信方法において、第1又は第2の無線通信装置から第2又は第1の無線通信装置に問い合わせ信号を送信すると共に、第2又は第1の無線通信装置から第1又は第2の無線通信装置に問い合わせ信号に対する応答信号を送信して相手を確認した後、第2の無線通信装置は送信電力の指定情報を含む無線信号を第1の無線通信装置に送信することにある。
【0010】請求項6記載の発明は、請求項1記載の無線通信方法において、第1の無線通信装置は、送信電力が予め固定された基準信号を無線信号として送信し、第2の無線通信装置は、取得した受信電力情報と基準信号の送信電力とから第1の無線通信装置との距離を算出することにある。
【0011】請求項7記載の発明は、請求項6記載の無線通信方法において、第1又は第2の無線通信装置から第2又は第1の無線通信装置に問い合わせ信号を送信すると共に、第2又は第1の無線通信装置から第1又は第2の無線通信装置に問い合わせ信号に対する応答信号を送信して相手を確認した後、第2の無線通信装置は第1の無線通信装置に基準信号の要求信号を送信し、第1の無線通信装置は要求信号に基づいて基準信号を送信することにある。
【0012】請求項8記載の発明は、請求項5又は7記載の無線通信方法において、第1の無線通信装置を携帯端末装置、第2の無線通信装置を親局とし、親局は算出した携帯端末装置との距離が所定値を越えているときには、その携帯端末装置に待機信号を送信し、携帯端末装置は、待機信号を受信すると親局との送受信タイミングの同期を保持しながら受信待機状態になることにある。
【0013】請求項9記載の発明は、第1の無線通信装置と第2の無線通信装置との間で無線通信を行う無線通信システムにおいて、第2の無線通信装置は、第1の無線通信装置から送信される送信電力情報を含む無線信号を受信しこの無線信号の受信電力を取得する取得手段と、この取得手段が取得した受信電力と無線信号に含まれる送信電力情報とから第1の無線通信装置との距離を算出する算出手段と、この算出手段が算出した距離が所定値内のとき第1の無線通信装置と無線通信を行う無線通信手段とを備えたことにある。
【0014】請求項10記載の発明は、請求項9記載の無線通信システムにおいて、第1の無線通信装置は、自己の送信電力を設定する設定手段と、この設定手段が設定した送信電力情報を含む無線信号を送信する送信手段とを備えたことにある。
【0015】請求項11記載の発明は、第1の無線通信装置と第2の無線通信装置との間で無線通信を行う無線通信システムにおいて、第2の無線通信装置は、第1の無線通信装置から送信される基準信号を受信しこの基準信号の受信電力を取得する取得手段と、この取得手段が取得した受信電力と基準信号に対して予め設定された送信電力情報とから第1の無線通信装置との距離を算出する算出手段と、この算出手段が算出した距離が所定値内のとき第1の無線通信装置と無線通信を行う無線通信手段とを備えたことにある。
【0016】請求項12記載の発明は、請求項11記載の無線通信システムにおいて、第1の無線通信装置は、第2の無線通信装置に送信する基準信号の送信電力を予め設定された送信電力に設定する設定手段と、この設定手段が設定した送信電力で基準信号を送信する送信手段とを備えたことにある。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
(第1の実施の形態)図1は無線通信システムである無線POSシステムの構成を示す図で、1及び2は第1の無線通信装置としての携帯端末装置、3は第2の無線通信装置を備えた無線POS(販売時点情報管理)端末装置である。
【0018】前記無線POS端末装置3は、店舗内の支払い場所である精算部に設置されるもので、顧客の購入した商品を登録し、顧客からの支払いを受けて精算処理を行い、レシートを発行するようになっている。前記携帯端末装置1、2は、モバイルキャッシュのような現金と同様に使用できる電子化されたお金がデータとして記憶されており、商品の登録時に前記無線POS端末装置3と通信を行うことで電子化されたお金を使用して支払いができるようになっている。
【0019】前記無線POS端末装置3は、図2に示すように、前記携帯端末装置1、2と無線通信を行う第2の無線通信装置を構成する無線部100、全体の動作管理を行う金銭登録機管理部111、自己の識別情報、POSデータの一部、装置を運用するためのデータ等を記憶する記憶装置112、キーボードやスキャナー等の入力装置とディスプレイやプリンタを有するレシート発行機等の出力装置を含む入出力装置113、構内LAN114を介して店舗サーバと通信を行う構内LAN用通信ユニット115を備えている。
【0020】前記無線部100は、アンテナ101、アンテナ切替え部102、受信部103、この受信部103が受信した無線信号を復調しデジタルデータに変換する受信データ変換部104、前記受信部103が受信した無線信号のRSSI値を出力する受信信号強度表示(RSSI)部105、無線通信制御部106、送信部107、デジタルデータを変調して送信信号に変換し前記送信部107に出力する送信データ変換部108及び前記送信部107の送信電力を制御する送信電力制御部109によって構成されている。
【0021】前記無線通信制御部106は、図3に示すように、前記受信信号強度表示部105からのRSSI値から受信電力値を取得する受信電力取得手段121、前記受信データ変換部104からのデジタルデータから伝送誤りの有無を判断したりプリアンブルや伝送誤り制御用の符号を取り除き受信データを取得することができ、また、デジタルデータの中に送信電力値が含まれている場合にその送信電力値を取得する受信データ取得手段122、前記受信電力取得手段121が取得した受信電力値と前記受信データ取得手段122が取得した送信電力値とから、前記携帯端末装置1又は2との距離を推定する距離推定手段123を設けている。
【0022】前記無線通信制御部106は、また、送信データを無線区間の伝送フォーマットに適するようにヘッダ情報や伝送誤り制御用の符号化を行って前記送信データ変換部108に出力する送信データ作成手段124、送信データを送信するときの送信電力値を設定して前記送信電力制御部109に出力する送信電力設定手段125、この送信電力設定手段125で設定した送信電力値を取得する送信電力取得手段126を設けている。なお、前記送信データ作成手段124は、前記送信電力取得手段126が取得した送信電力値を送信データに含ませることもできる。
【0023】前記無線通信制御部106は、さらに、前記アンテナ切替え部102のアンテナ切替えを設定するアンテナ切替え設定手段127、前記金銭登録機管理部111とのデータ伝送を行う伝送手段128を設けている。さらに、前記無線通信制御部106には、タイマ手段129が含まれており、設定した時間が経過した後に割込みが発生するようになっており、設定時間経過後の送信や受信待ち時間のタイムアウト等の処理に使用するようになっている。
【0024】前記無線POS端末装置3において無線部100が起動すると、無線通信制御部106内のアンテナ切替え設定手段127が、アンテナ切替え部102をアンテナ101と受信部103が接続するように設定し、無線部100を受信待ち状態にする。
【0025】前記アンテナ101で無線信号が受信されると、この受信信号がアンテナ切替え部102を経由して受信部103に入力される。受信部103は、受信した信号を増幅するとともに周波数を低く変換する。受信データ変換部104は、受信部103からの信号を復調しデジタルデータに変換して無線通信制御部106の受信データ取得手段122に出力する。受信信号強度表示部105は、受信部103の受信出力のRSSI値を無線通信制御部106の受信電力取得手段121に出力する。
【0026】そして、無線通信制御部106では、受信電力取得手段121がRSSI値から受信電力値を取得し、受信データ取得手段122がデジタルデータから送信電力値を取得し、距離推定手段123が受信電力値と送信電力値とから携帯端末装置との距離を推定する。例えば、携帯端末装置1を所有する人が精算を行う位置におり、携帯端末装置2を所有する人がその後に並んでいるとすると、先ず、携帯端末装置1からの無線信号を受信してその携帯端末装置1との距離を推定することになる。無線通信制御部106は、受信したデータの内容に応じて、送信動作や伝送手段128から金銭登録機管理部111に受信データを伝送するなどの動作を行う。
【0027】また、無線通信制御部106において送信データが発生すると、送信電力設定手段125が送信データを送信するときの送信電力値を設定し、これにより、送信電力制御部109が設定された送信電力値に従って送信部107の送信電力を制御し送信部107の送信出力を設定値にする。送信電力取得手段126は送信電力設定手段125が設定した送信電力値を取得し、送信データ作成手段124は送信電力値を含ませてデジタルな送信データを作成し送信データ変換部108に出力する。
【0028】アンテナ切替え設定手段127はアンテナ切替え部102を制御してアンテナ101と送信部107を接続し、送信データ変換部108は作成されたデジタルな送信データを変調して送信部107に出力し、送信部107は変調された信号を無線周波数に変換し、設定された送信電力値で送信信号を出力する。送信信号はアンテナ切替え部102を経由してアンテナ101から無線信号として送信される。また、図示しないが、受信データ取得手段122で取得したデータを伝送手段128に伝送することも可能であり、伝送手段128から送信データ作成手段124へデータを伝送することも可能である。
【0029】前記携帯端末装置1及び2は、図4に示すように、前記無線POS端末装置3と無線通信を行う無線部200、全体の動作管理を行う端末管理部211、情報を表示する表示器212、端末の識別情報や電話帳やモバイルキャッシュ等の情報を記憶する記憶装置213、使用者が数字入力や発信操作に使用するキー等を設けた入力キー214、公衆回線を使用して相手と電話するときに使用する音声入出力装置215及び公衆回線の基地局と無線通信を行う公衆回線用無線通信ユニット216を備えている。
【0030】前記無線部200は、アンテナ201、アンテナ切替え部202、受信部203、この受信部203が出力した信号を復調しデジタルデータに変換する受信データ変換部204、前記受信部203が受信した無線信号のRSSI値を出力する受信信号強度表示(RSSI)部205、無線通信制御部206、送信部207、デジタルデータを変調して送信信号に変換し前記送信部207に出力する送信データ変換部208及び前記送信部207の送信電力を制御する送信電力制御部209によって構成されている。
【0031】前記無線通信制御部206は、図5に示すように、前記受信信号強度表示部205からのRSSI値から受信電力値を取得する受信電力取得手段221、前記受信データ変換部204からのデジタルデータから伝送誤りの有無を判断したりプリアンブルや伝送誤り制御用の符号を取り除き受信データを取得することができ、また、デジタルデータの中に送信電力値が含まれている場合にその送信電力値を取得する受信データ取得手段222、前記受信電力取得手段221が取得した受信電力値と前記受信データ取得手段222が取得した送信電力値とから、前記無線POS端末装置3との距離を推定する距離推定手段223を設けている。
【0032】前記無線通信制御部206は、また、送信データを無線区間の伝送フォーマットに適するようにヘッダ情報や伝送誤り制御用の符号化を行って前記送信データ変換部208に出力する送信データ作成手段224、送信データを送信するときの送信電力値を設定して前記送信電力制御部209に出力する送信電力設定手段225、この送信電力設定手段225で設定した送信電力値を取得する送信電力取得手段226を設けている。なお、前記送信データ作成手段224は、前記送信電力取得手段226が取得した送信電力値を送信データに含ませることもできる。
【0033】前記無線通信制御部206は、さらに、前記アンテナ切替え部202のアンテナ切替えを設定するアンテナ切替え設定手段227、前記端末管理部211とのデータ伝送を行う伝送手段228を設けている。さらに、前記無線通信制御部206には、タイマ手段229が含まれており、設定した時間が経過した後に割込みが発生するようになっており、設定時間経過後の送信や受信待ち時間のタイムアウト等の処理に使用するようになっている。
【0034】前記携帯端末装置1又は2において無線部200が起動すると、無線通信制御部206内のアンテナ切替え設定手段227が、アンテナ切替え部202をアンテナ201と受信部203が接続するように設定し、無線部200を受信待ち状態にする。
【0035】前記アンテナ201で無線信号が受信されると、この受信信号がアンテナ切替え部202を経由して受信部203に入力される。受信部203は、受信した信号を増幅するとともに周波数を低く変換する。受信データ変換部204は、受信部203からの信号を復調しデジタルデータに変換して無線通信制御部206の受信データ取得手段222に出力する。受信信号強度表示部205は、受信部203の受信出力のRSSI値を無線通信制御部206の受信電力取得手段221に出力する。
【0036】そして、無線通信制御部206では、受信電力取得手段221がRSSI値から受信電力値を取得し、受信データ取得手段222がデジタルデータから送信電力値を取得し、距離推定手段223が受信電力値と送信電力値とから無線POS端末装置3との距離を推定する。無線通信制御部206は、受信したデータの内容に応じて、送信動作や伝送手段228から端末管理部211に受信データを伝送するなどの動作を行う。
【0037】また、無線通信制御部206において送信データが発生すると、送信電力設定手段225が送信データを送信するときの送信電力値を設定し、これにより、送信電力制御部209が設定された送信電力値に従って送信部207の送信電力を制御し送信部207の送信出力を設定値にする。送信電力取得手段226は送信電力設定手段225が設定した送信電力値を取得し、送信データ作成手段224は送信電力値を含ませてデジタルな送信データを作成し送信データ変換部208に出力する。
【0038】アンテナ切替え設定手段227はアンテナ切替え部202を制御してアンテナ201と送信部207を接続し、送信データ変換部208は作成されたデジタルな送信データを変調して送信部207に出力し、送信部207は変調された信号を無線周波数に変換し、設定された送信電力値で送信信号を出力する。送信信号はアンテナ切替え部202を経由してアンテナ201から無線信号として送信される。また、図示しないが、受信データ取得手段222で取得したデータを伝送手段228に伝送することも可能であり、伝送手段228から送信データ作成手段224へデータを伝送することも可能である。
【0039】図6は無線POS端末装置3が通信する相手となる携帯端末装置を決定するときの無線POS端末装置と携帯端末装置との信号のやり取りを示す流れ図で、先ず、無線POS端末装置3が、ST11にて問い合わせ信号を携帯端末装置に送信する。問い合わせ信号は、自局の識別情報を含ませて不特定多数の携帯端末装置に宛てた問い合わせである。携帯端末装置が周囲に存在しない場合は、ST12における応答有無の判定において応答無しが判定され、ST11の問い合わせ信号の送信に戻る。
【0040】一方、携帯端末装置は、ST31にて受信待ち状態にあり、ST32にて問い合わせ信号の受信を判定すると、ST33にて問い合わせをしてきた無線POS端末装置3の識別情報と自局の識別情報を含ませた応答を送信する。携帯端末装置は、問い合わせ信号を受信したときに無線POS端末装置との送受信タイミングの同期を取り、通信リンクを確立する。このとき使用する通信方法によっては送受信タイミングの同期を取るためにさらに無線信号のやり取りが発生することがある。
【0041】無線POS端末装置3は、ST12にて応答有りを判定すると、ST13にて応答のあった携帯端末装置宛てに、送信電力を最小にする要求を送信する。携帯端末装置は、ST34にて送信電力を最小にする要求を受信すると、ST35にて送信電力設定手段225が送信電力制御部209に送信電力を最小にする命令を伝え、送信電力制御部209は送信部207の送信出力が最小になるように設定する。また、送信電力設定部225は、設定値を送信電力取得手段226に伝え、送信電力取得手段226は設定値から送信電力を取得し、この取得した送信電力値を送信データ作成手段224に伝える。
【0042】このように送信電力を最小にすることは、無線POS端末装置から離れている携帯端末装置との通信を避ける効果があるとともに、携帯端末装置が送信する情報を受信できる範囲を狭くして悪意のある傍受を減らすことができる。さらに、携帯端末装置の消費電力を抑える効果もある。
【0043】その後、携帯端末装置は、ST36にて送信データ作成手段224が送信電力取得手段226から受取った送信電力値を含む応答を作成し送信する。無線POS端末装置3は、送信電力を最小にする要求を送信した後の応答を待っており、ST14にて応答を受信したかを判定する。一定時間以上経過しても応答を受信できない場合は、送信電力を最小にする要求を送信した携帯端末装置が通信を行う範囲内に近づいていないと判断し、ST11に戻る。
【0044】送信電力を最小にした携帯端末装置からの応答を受信すると、受信信号強度表示部105からRSSI値が受信電力取得手段121に入力され、受信電力を取得し、距離推定手段123に伝えられる。また、受信した無線信号はデジタルデータとして受信データ取得手段122に入力され、受信データ取得手段122は受信したデータに含まれている携帯端末装置の送信電力を取得し、距離推定手段123に伝える。そして、ST15にて受信した携帯端末装置の送信電力と受信電力とから距離を推定する。
【0045】携帯端末装置から送信される電力をPt(dBm)とし、無線POS端末装置3が受信する電力をPi(dBm)とし、無線電波の波長をλ(m)とすると、携帯端末装置と無線POS端末装置3との距離D(m)は、【数1】

となる。例として、携帯端末装置から送信される電力を0dBm、無線POS端末装置が受信する電力を−30dBmとし、無線周波数を2.45GHzとすると、携帯端末装置と無線POS端末装置3との距離は、0.308mと推定できる。また、上記(1)式を使用することにより、送信電力が異なる携帯端末装置が存在する場合でも距離の推定を行うことができる。
【0046】こうして距離の推定を行うと、続いて、ST16にて推定した距離が閾値内にあるかを判定する。スーパーマーケットとコンビニエンスストアでは、無線POS端末装置の配置や順番待ちの列が異なるため、無線POS端末装置の使用形態によって距離の閾値は異なる。例えば、スーパーマーケットでは、距離の閾値を0.5mとし、無線POS端末装置3と携帯端末装置との距離が閾値内であれば、ST17にて待機している携帯端末装置へ送信をするためのタイマ割込みを禁止する。また、無線POS端末装置3と携帯端末装置との距離が閾値を越えていれば、処理は図7のA1へ移行する。
【0047】その後、無線POS端末装置3は、ST18にて通信開始を知らせる通信開始信号を携帯端末装置に送信し、ST19にて通信を行う。一方、携帯端末装置は、ST37にて通信開始であるかを判定し、通信開始信号を受信した場合は、ST38にて通信を開始する。また、通信開始信号を受信しない場合は、処理は図7のB1へ移行する。
【0048】このようにして、無線POS端末装置3はST19にて通信を行い、携帯端末装置はST38にて通信を行い、情報の交換等の処理を行う。これにより、無線POS端末装置は複数の携帯端末装置の中から通信範囲にある1台の携帯端末装置を限定することができる。
【0049】図1において順番待ちで並んでいる人が所有している携帯端末装置2のように、直ぐに無線POS端末装置3に近づくであろう携帯端末装置については、距離が離れていると判断して通信を行わなくても、携帯端末装置との通信リンクは確立したままの方が効率がよい。
【0050】携帯端末装置は、問い合わせ信号を受信したときに無線POS端末装置3と送受信タイミングの同期を取り、通信リンクを確立しているが、携帯端末装置2のように直ぐに無線POS端末装置3に近づくであろう携帯端末装置については、通信リンクを確立した状態で待機させる。
【0051】携帯端末装置からST36にて送信された送信電力値と応答が、POS端末装置3で受信され、ST16にて距離が閾値よりも遠いと判断されると、図7のA1に移行し、ST20にて距離が第2の閾値である待機範囲内に入っているか否かを判定する。この場合の待機範囲は精算待ちで並んでいる距離と考えれば良く、例えば、POS端末装置3から1.5m以内とすれば良い。距離の推定はST15の結果を用いれば良い。
【0052】携帯端末装置が待機範囲外であると判断された場合は、POS端末装置3はその携帯端末装置と通信を行わないと判断し、ST11に戻る。このとき、携帯端末装置は、一定時間が経過してもST37にて通信開始信号の受信がなく、ST39にて待機信号も受信しないため、ST31に戻る。
【0053】無線POS端末装置3が、携帯端末装置が待機範囲内に存在していることを判断した場合は、ST21にて携帯端末装置に待機信号を送信する。携帯端末装置はST39にて待機信号を受信すると、ST40にて送受信タイミングの同期を保持したまま受信待ちとなる。
【0054】無線POS端末装置3は、待機信号を送信した後、携帯端末装置との送受信タイミングの同期保持と距離の確認をするために定期的に通信を行う。ST22にて待機させた携帯端末装置に対して一定時間後に送信ができるようにタイマ割り込みの設定を行い、ST11に戻る。このタイマは設定時間後にタイマ割り込みを発生し、タイマ割り込みに移行する。
【0055】次に、他の携帯端末装置を探すために、ST11にて問い合わせ信号の送信をする。POS端末装置3は、待機させた携帯端末装置よりも後に通信を行う携帯端末装置を見つけた場合は、ST17にて待機している携帯端末装置へのタイマ割り込みを禁止し、ST19の通信終了後に、待機携帯端末装置へのタイマ割り込み禁止を解除すればよい。
【0056】これにより、無線POS端末装置3と携帯端末装置が通信を行っているときに、無線POS端末装置3は待機中の携帯端末装置との送受信が発生しなくなり、効率よく通信を行うことができる。
【0057】無線POS端末装置3が携帯端末装置を探しているときに、タイマ割り込みが発生すると、ST23にて待機中の携帯端末装置宛てに送信電力要求を送信する。携帯端末装置は、既に送信電力を最小にしているため、ここでは送信電力を最小にする命令を送る必要はない。なお、送信電力を最小にする命令を含ませて送信しても問題はない。
【0058】待機中の携帯端末装置は、ST41にて送信電力要求を受信すると、ST42にて送信電力値を送信し、ST37に戻る。一方、無線POS端末装置3は、ST24にて送信電力値を受信し、このときRSSI値も読込む。そして、ST25にて送信電力値とRSSI値とから距離を推定する。距離の推定方法はST15のときと同じである。そして、ST26にて距離が閾値内であると判断された場合は、ST17に戻り、携帯端末装置と通信を行うことになる。また、ST26にて距離が閾値外であると判断された場合は、ST20に戻って携帯端末装置が待機範囲内であるかを判断することになる。
【0059】このようにすることにより、携帯端末装置を所有する人がPOS端末装置3の前で精算待ちをしていて、携帯端末装置が待機状態にあり、POS端末装置3との送受信タイミングの同期が取れていれば、その人の順番になりPOS端末装置に近づいたとき、直ちにPOS端末装置3と無線通信を行うことができる。
【0060】また、POS端末装置3では携帯端末装置との通信開始時に携帯端末装置に通信を行っても良いかの表示を行い、携帯端末装置の所有者に通信の可否を判断させることにより、POS端末装置が通信を行う携帯端末装置の接続を確実なものにすることができる。
【0061】また、携帯端末装置において、常に受信状態にしておくことは消費電力の増加になるため、通常は無線部の電源供給を停止しておき、携帯端末装置を所有する人がPOS端末装置の近くで無線部の電源供給を行う操作をするようにしておけば、POS端末装置が問い合わせ信号に対する応答を受信する携帯端末装置数が少なくなり、より確実に目的の携帯端末装置と接続を行うことができる。
【0062】なお、この実施の形態においては、問い合わせ信号をPOS端末装置から送信する場合について述べたが必ずしもこれに限定するものではなく、携帯端末装置から送信してもよい。すなわち、携帯端末装置を所有している人がPOS端末装置と通信を行う順番になったら携帯端末装置を操作することにより、問い合わせ信号をPOS端末装置に送信する。POS端末装置は、問い合わせ信号を受信すると、応答をし、携帯端末装置の送信出力を最小にする要求を送信すればよい。
【0063】また、この実施の形態においては、携帯端末装置からの送信電力をPOS端末装置が受信して携帯端末装置との距離を推定したが、さらに、POS端末装置から携帯端末装置に送信電力情報を含む情報を送信し、携帯端末装置でその情報を受信し、このときの受信電力と送信電力情報から携帯端末装置がPOS端末装置との距離を推定し、この推定した距離をPOS端末装置に送信し、POS端末装置において、自己が推定した距離と携帯端末装置から受信した距離とから通信を行う距離か否かを判断してもよい(第2の実施の形態)この実施の形態におけるシステム構成は前述した第1の実施の形態と同じである。第1の実施の形態と異なる点は携帯端末装置が基準信号を送信する点である。基準信号は、送信を行う装置の識別情報と基準信号であることを識別できる情報を含むデータで構成され、どの携帯端末装置から送信されても同じ送信電力で送信を行う無線信号である。例えば、基準信号の送信電力を予め0dBmと規定しておけばよい。
【0064】無線POS端末装置のハードウェア構成も第1の実施の形態と同じであるが、距離推定の手段が異なる。基準信号である無線信号をアンテナ101で受信すると、受信部103と受信データ変換部104によりデジタルデータとなった受信データを受信データ取得手段122に伝え、この受信データ取得手段122において基準信号であると判断すると、基準信号を受信したことを距離推定手段123に伝え、この距離推定手段123は基準信号に対応する送信電力を取得する。
【0065】基準信号を受信しているとき、受信部103から受信信号強度表示部105を経て受信電力取得手段121が受信電力を取得する。受信電力取得手段121にて取得した受信電力を距離推定手段123に伝える。距離推定手段123は、基準信号の送信電力と基準信号を受信したときの受信電力から、基準信号を送信した携帯端末装置との距離を推定する。
【0066】携帯端末装置のハードウェア構成も第1の実施の形態と同じであるが、異なる点は基準信号を送信する点である。基準信号を送信するとき、送信電力設定手段225から基準信号に対応した送信電力で送信するため、送信電力制御部209を介して送信部207の送信電力を設定する。
【0067】送信電力設定手段225から基準信号であることを送信電力取得手段226に伝え、送信電力取得手段226は基準信号を送信することを送信データ作成手段224に伝える。送信データ作成手段224は自局の識別情報と基準信号であることを識別できる情報を含む基準信号データを作成する。基準信号データは、送信データ変換部208と送信部207を通ってアンテナ201から基準信号として送信される。
【0068】図8は無線POS端末装置3が通信する相手となる携帯端末装置を決定するときの無線POS端末装置と携帯端末装置との信号のやり取りを示す流れ図で、先ず、無線POS端末装置3が、ST51にて問い合わせ信号を携帯端末装置に送信する。問い合わせ信号は、自局の識別情報を含ませて不特定多数の携帯端末装置に宛てた問い合わせである。携帯端末装置が周囲に存在しない場合は、ST52における応答有無の判定において応答無しが判定され、ST51の問い合わせ信号の送信に戻る。
【0069】一方、携帯端末装置は、ST71にて受信待ち状態にあり、ST72にて問い合わせ信号の受信を判定すると、ST73にて問い合わせをしてきた無線POS端末装置3の識別情報と自局の識別情報を含ませた応答を送信する。携帯端末装置は、問い合わせ信号を受信したときに無線POS端末装置との送受信タイミングの同期を取り、通信リンクを確立する。このとき使用する通信方法によっては送受信タイミングの同期を取るためにさらに無線信号のやり取りが発生することがある。
【0070】無線POS端末装置3は、ST52にて応答有りを判定すると、ST53にて応答のあった携帯端末装置宛てに、基準信号送信要求を送信する。基準信号は、送信先の識別情報と送信元の識別情報と基準信号であることを知らせる識別情報を含んでおり、送信電力を予め規定しておく。携帯端末装置は、ST74にて基準信号送信要求を受信すると、ST75にて無線通信制御部206が送信電力制御部209に設定を行い、基準信号の送信電力として規定された送信電力で送信するように、送信部207の設定を行う。
【0071】その後、ST76にて基準信号を送信する。無線POS端末装置3は、基準信号の受信待ちにあり、ST54にて基準信号を受信できたかを判定する。一定時間以上経過しても基準信号を受信できない場合は、基準信号要求を送信した携帯端末装置が通信を行う範囲内に近づいていないと判断し、ST51に戻る。
【0072】基準信号を受信するとき、受信信号強度表示部205からRSSI値が受信電力取得手段221に入力され、受信電力を取得し、距離推定手段223に伝えられる。基準信号の送信電力は予め分かっているため、ST55にて基準信号の送信電力と受信した携帯端末装置の受信電力から距離を推定する。
【0073】基準信号の送信電力をPt(dBm)とし、無線POS端末装置3が受信する電力をPi(dBm)とし、無線電波の波長をλ(m)とすると、携帯端末装置と無線POS端末装置3との距離D(m)は前述した(1)式を用いることで算出できる。
【0074】こうして距離の推定を行うと、続いて、ST56にて推定した距離が閾値内にあるかを判定する。無線POS端末装置3と携帯端末装置との距離が閾値内であれば、ST57にて待機している携帯端末装置へ送信をするためのタイマ割込みを禁止する。また、無線POS端末装置3と携帯端末装置との距離が閾値を越えていれば、処理は図9のC1へ移行する。
【0075】その後、無線POS端末装置3は、ST58にて通信開始を知らせる通信開始信号を携帯端末装置に送信し、ST59にて通信を行う。一方、携帯端末装置は、ST77にて通信開始であるかを判定し、通信開始信号を受信した場合は、ST78にて通信を開始する。また、通信開始信号を受信しない場合は、処理は図9のD1へ移行する。
【0076】このようにして、無線POS端末装置3はST59にて通信を行い、携帯端末装置はST78にて通信を行い、情報の交換等の処理を行う。
【0077】図1において順番待ちで並んでいる人が所有している携帯端末装置2のように、直ぐに無線POS端末装置3に近づくであろう携帯端末装置については、携帯端末装置との通信リンクは確立したままにする。
【0078】携帯端末装置からST76にて送信された基準信号が、POS端末装置3で受信され、ST56にて距離が閾値よりも遠いと判断されると、図9のC1に移行し、ST60にて距離が第2の閾値である待機範囲内に入っているか否かを判定する。
【0079】携帯端末装置が待機範囲外であると判断された場合は、POS端末装置3はその携帯端末装置と通信を行わないと判断し、ST51に戻る。このとき、携帯端末装置は、一定時間経過してもST77にて通信開始信号の受信がなく、ST79にて待機信号も受信しないため、ST71に戻る。
【0080】無線POS端末装置3が、携帯端末装置が待機範囲内に存在していることを判断した場合は、ST61にて携帯端末装置に待機信号を送信する。携帯端末装置はST79にて待機信号を受信すると、ST80にて送受信タイミングの同期を保持したまま受信待ちとなる。
【0081】無線POS端末装置3は、待機信号を送信した後、携帯端末装置との送受信タイミングの同期保持と距離の確認をするために定期的に通信を行う。ST62にて待機させた携帯端末装置に対して一定時間後に送信ができるようにタイマ割り込みの設定を行い、ST61に戻る。このタイマは設定時間後にタイマ割り込みを発生し、タイマ割り込みに移行する。
【0082】次に、他の携帯端末装置を探すために、ST51にて問い合わせ信号の送信をする。POS端末装置3は、待機させた携帯端末装置よりも後に通信を行う携帯端末装置を見つけた場合は、ST57にて待機している携帯端末装置へのタイマ割り込みを禁止し、ST59の通信終了後に、待機携帯端末装置へのタイマ割り込み禁止を解除すればよい。
【0083】これにより、無線POS端末装置3と携帯端末装置が通信を行っているときに、無線POS端末装置3は待機中の携帯端末装置との送受信が発生しなくなり、効率よく通信を行うことができる。
【0084】無線POS端末装置3が携帯端末装置を探しているときに、タイマ割り込みが発生すると、ST63にて待機中の携帯端末装置宛てに基準信号送信要求を送信する。携帯端末装置は、ST81にて基準信号送信要求を受信すると、ST82にて基準信号を送信し、ST77に戻る。
【0085】待機中の携帯端末装置は、既に基準信号を送信する送信電力に設定されているため、基準信号送信要求を受信した後に送信電力を設定する必要はないが、基準信号を送信する送信電力に再設定を行っても問題はない。
【0086】無線POS端末装置3は、ST64にて基準信号を受信するときに、受信電力の取得も行う。そして、ST65にて送信電力と受信電力から距離を推定する。距離の推定方法はST55のときと同じである。そして、ST66にて距離が閾値内であると判断された場合は、ST57に戻り、携帯端末装置と通信を行うことになる。また、ST66にて距離が閾値外であると判断された場合は、ST60に戻って携帯端末装置が待機範囲内であるかを判断することになる。
【0087】このようにすることにより、携帯端末装置を所有する人が無線POS端末装置3の前で精算待ちをしていて、携帯端末装置が待機状態にあり、無線POS端末装置3との送受信タイミングの同期が取れていれば、その人の順番になり無線POS端末装置に近づいたとき、直ちにそのPOS端末装置3と無線通信を行うことができる。
【0088】なお、問い合わせ信号を携帯端末装置から送信してもよい。すなわち、携帯端末装置を所有している人が無線POS端末装置と通信を行う順番になったら携帯端末装置を操作することにより、問い合わせ信号をPOS端末装置に送信する。無線POS端末装置は、問い合わせ信号を受信すると、応答をし、携帯端末装置に基準信号の送信要求を送信すればよい。
【0089】なお、前述した各実施の形態では使用する無線POS端末装置を1台としたが必ずしもこれに限定するものではなく、複数台使用したものであってもよい。無線POS端末装置が複数台ある場合は、POS端末装置は他のPOS端末装置の問い合わせ信号には応答しないように設定しておけばよい。すなわち、POS端末装置の識別情報は設置時にわかっており、問い合わせ信号の中にPOS端末装置の識別信号を含ませれば、他のPOS端末装置の問い合わせ信号には応答しないようにすることが可能となる。これにより、POS端末装置間の不要な通信を無くすことができる。
【0090】また、第1の実施の形態において携帯端末装置からPOS端末装置に送信される、送信電力を最小にした応答信号、及び第2の実施の形態において携帯端末装置からPOS端末装置に送信される基準信号を、複数回送信し、POS端末装置はこの信号を受信し、受信毎にRSSI値を読み取り、複数回の結果から閾値内の距離であるかを判断してもよい。
【0091】すなわち、前述した(1)式の(Pi−Pt)(dB)を無線区間における電力の減衰量として、距離との関係を示すと図10に示すようになる。この関係は、POS端末装置の近くで減衰量が10dB程度変動しても距離は大きな変化はないが、POS端末装置から3m位離れた位置では減衰量が5dB程度変化すると距離が1m以上変化することを示している。このことから、複数回の送信出力値とRSSI値の読み取り結果から求めた距離のばらつきが小さいときに通信範囲内にあると判断してもよい。
【0092】なお、前述した各実施の形態においては、第1の無線通信装置を携帯端末装置、第2の無線通信装置を無線POS端末装置とし、無線POSシステムに本発明を適用したものについて述べたが必ずしもこれに限定するものでないのは勿論である。
【0093】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項1乃至8記載の発明によれば、無線通信装置が不特定多数の無線通信装置から通信を行う無線通信装置を特定して無線通信を行う場合に、面倒な手間をかけること無く無線通信を行うことができる無線通信方法を提供できる。
【0094】また、請求項9乃至12記載の発明によれば、無線通信装置が不特定多数の無線通信装置から通信を行う無線通信装置を特定して無線通信を行う場合に、面倒な手間をかけること無く無線通信を行うことができる無線通信システムを提供できる。




 

 


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