(57)【要約】  近距離無線通信において、所望の端末に対してのみ実質的な通信可能時間を長くすることができるアクセスポイント。このアクセスポイントは、第１の領域から第２の領域又は第２の領域から第１の領域に移動する端末装置（２００）と送受信を行うアクセスポイントであって、指向性形成部（１２０）は、アンテナ部（１１０）の指向性として、第１の領域に含まれる所定の一点に向けられた第１の指向性と、第２の領域に含まれる所定の一点に向けられた第２の指向性とを形成することができ、指向性判定部（１５１）は、端末装置（２００）との接続開始時において、受信信号強度が強い方向を接近してくる領域と判定し、指向性切替部（１５２）は、接近してくる領域に対応する指向性での受信信号強度をモニタし、当該受信信号強度が減少傾向に移行した場合に、アンテナ部（１１０）の指向性を、接近してくる領域と異なる他方の領域に対応する指向性に切り替える。
2009028036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元空間内の第１の領域から第２の領域又は前記第２の領域から前記第１の領域に移動する通信相手と送受信を行うアクセスポイントであって、
前記通信相手と送受信を行う送受信手段と、
前記送受信手段の指向性として、前記第１の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第１の指向性と、前記第２の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第２の指向性とを形成する指向性形成手段と、
前記送受信手段の通信品質に基づいて、前記通信相手が前記第１の領域又は前記第２の領域から接近してくるか否か、及び、接近してくる場合には、接近してくる領域として前記第１の領域又は前記第２の領域のいずれかを判定する判定手段と、
前記通信相手が接近してくると判定された場合、前記送受信手段の前記通信品質が劣化傾向に移行したときに、前記送受信手段の指向性を他方の領域に対応する指向性に切り替える指向性切替手段と、
を具備するアクセスポイント。
【請求項２】
前記指向性切替手段は、前記通信相手が接近してくると判定され、前記接近してくる領域が判定されたときに、前記送受信手段の指向性を前記接近してくる領域に対応する指向性に切り替えるとともに、前記接近してくる領域に対応する指向性での前記通信品質が劣化傾向に移行したときに、前記送受信手段の指向性を他方の領域に対応する指向性に切り替える
請求項１に記載のアクセスポイント。
【請求項３】
前記判定手段は、前記送受信手段の前記第１又は第２の指向性における受信信号強度が所定値以上となった場合、前記通信相手が接近してくると判定し、かつ、前記第１及び第２の指向性における受信信号強度が強い指向性に対応する領域を前記接近してくる領域と判定し、
前記指向性切替手段は、前記接近してくる領域に対応する指向性に切替えた後に前記送受信手段の受信信号強度が減少傾向に移行したときは、前記送受信手段の指向性を前記他方の領域に対応する指向性に切り替える、
請求項１に記載のアクセスポイント。
【請求項４】
前記判定手段は、前記送受信手段の前記第１又は第２の指向性における信号対雑音電力比が所定値以上となった場合、前記通信相手が接近してくると判定し、かつ、前記第１及び第２の指向性における信号対雑音電力比が大きい指向性に対応する領域を前記接近してくる領域と判定し、
前記指向性切替手段は、前記接近してくる領域に対応する指向性に切替えた後に前記送受信手段の信号対雑音電力比が減少傾向に移行したときは、前記送受信手段の指向性を前記他方の領域に対応する指向性に切り替える、
請求項１に記載のアクセスポイント。
【請求項５】
前記判定手段は、前記送受信手段の前記第１又は第２の指向性における受信誤り率が所定値以下となった場合、前記通信相手が接近してくると判定し、かつ、前記第１及び第２の指向性における受信誤り率が小さい指向性に対応する領域を前記接近してくる領域と判定し、
前記指向性切替手段は、前記接近してくる領域に対応する指向性に切替えた後に前記送受信手段の受信誤り率が増加傾向に移行したときは、前記送受信手段の指向性を前記他方の領域に対応する指向性に切り替える、
請求項１に記載のアクセスポイント。
【請求項６】
前記指向性切替手段は、前記送受信手段の指向性を前記他方の領域に対応する指向性に切替えた後、前記送受信手段の通信品質が所定値以下となったときは、前記第１及び第２の指向性の強度を均等にする、
請求項１に記載のアクセスポイント。
【請求項７】
前記送受信手段は、前記送受信手段の指向性を前記他方の領域に対応する指向性に切替えた後、前記送受信手段の通信品質が所定値以下となったときは、前記通信相手との送受信を終了する、
請求項１に記載のアクセスポイント。
【請求項８】
３次元空間内の第１の領域から第２の領域に移動する通信相手と送受信を行うアクセスポイントであって、
前記通信相手と送受信を行う送受信手段と、
前記送受信手段の指向性として、前記第１の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第１の指向性と、前記第２の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第２の指向性とを形成する指向性形成手段と、
前記送受信手段の通信品質に基づいて、前記通信相手が前記第１の領域から接近してくるか否かを判定する判定手段と、
前記通信相手が接近してくると判定された場合、前記送受信手段の前記通信品質が劣化傾向に移行したときに、前記送受信手段の指向性を前記第２の領域に対応する指向性に切り替える指向性切替手段と、
を具備するアクセスポイント。
【請求項９】
３次元空間内の第１の領域から第２の領域又は前記第２の領域から前記第１の領域に移動する通信相手と送受信を行うゲート装置であって、
前記通信相手と送受信を行う送受信手段と、
前記送受信手段の指向性として、前記第１の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第１の指向性と、前記第２の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第２の指向性とを形成可能な指向性形成手段と、
前記第１及び第２の指向性における通信品質に基づいて、前記通信相手が前記第１の領域又は前記第２の領域から接近してくるか否か、及び、接近してくる場合には、接近してくる領域として前記第１の領域又は前記第２の領域のいずれかを判定する判定手段と、
前記通信相手が接近してくると判定された場合、前記接近してくる領域に対応する指向性での前記通信品質が劣化傾向に移行したときに、前記送受信手段の指向性を他方の領域に対応する指向性に切り替える指向性切替手段と、
を具備するゲート装置。
【請求項１０】
３次元空間内の第１の領域から第２の領域又は前記第２の領域から前記第１の領域に移動する通信相手と送受信を行うアクセスポイントに用いられる送受信の指向性制御方法であって、
前記第１の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第１の指向性と、前記第２の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第２の指向性とを形成する指向性形成ステップと、
前記送受信の通信品質に基づいて、前記通信相手が前記第１の領域又は前記第２の領域から接近してくるか否か、及び、接近してくる場合には、接近してくる領域として前記第１の領域又は前記第２の領域のいずれかを判定する判定ステップと、
前記通信相手が接近してくると判定された場合、前記送受信の前記通信品質が劣化傾向に移行したときに、前記送受信手段の指向性を他方の領域に対応する指向性に切り替える指向性切替ステップと、
を有する指向性制御方法。
【請求項１１】
３次元空間内の第１の領域から第２の領域に移動する通信相手と送受信を行うアクセスポイントに用いられる送受信の指向性制御方法であって、
前記第１の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第１の指向性と、前記第２の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第２の指向性とを形成する指向性形成ステップと、
前記送受信の通信品質に基づいて、前記通信相手が前記第１の領域から接近してくるか否かを判定する判定ステップと、
前記通信相手が接近してくると判定された場合、前記送受信の前記通信品質が劣化傾向に移行したときに、前記送受信の指向性を前記第２の領域に対応する指向性に切り替える指向性切替ステップと、
を有する指向性制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクセスポイント、ゲート装置、及び指向性制御方法に関し、例えば、非接触自動改札機や非接触ゲート装置などを備える近距離無線通信システムに適用されるアクセスポイント、ゲート装置及び指向性制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯端末へコンテンツをダウンロードするための通信手段としては、ワイヤレスＬＡＮ（Local Area Network）などのネットワークを使ってサーバにアクセスする方法がある。また、近年では、赤外線通信やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）といった近距離無線通信技術を使ってＫＩＯＳＫ端末などのコンテンツダウンロード装置へ直接端末をかざしてダウンロードすることも可能である。特にＵＷＢではギガｂｐｓでのダウンロードが可能であり、瞬時に音楽ＣＤや映画といった数１００メガ〜数ギガバイトのコンテンツをダウンロードできる。【０００３】
そのため、例えば駅の改札の通過時に非接触カードの通信と同時にコンテンツもダウンロードするといった新しいコンテンツ配信（Ｔｏｕｃｈ＆Ｍｏｖｅダウンロード）方法が可能となる。【０００４】
ところで、ＵＷＢ等の高速な近距離通信を使ったＴｏｕｃｈ＆Ｍｏｖｅ通信では、無線到達距離が短く、かつ移動しながら通信するため、通信可能時間が短くなり最後までデータを受信しきれない（異常終了）ことがある。【０００５】
これら課題を解決するために、特許文献１では、受信信号レベルがしきい値以下に低下したとき、受信信号レベルが増加する向きにアンテナの指向性を遷移させている。また、特許文献２では、受信信号強度の変化（微分）の絶対値が所定以上の場合にアンテナを切り替えている。特許文献３では、受信電界強度が低下、あるいはデータ受信誤り率が上昇すると、最適な受信信号レベルを得られる位置に指向性アンテナを回転する。【０００６】
いずれも、受信信号強度やデータ誤り率などに基づいて、指向性を制御するものである。
【特許文献１】特開昭５６−１７５３６号公報
【特許文献２】特開昭５８−８０９３９号公報
【特許文献３】特開２００４−１２０５３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、Ｔｏｕｃｈ＆Ｍｏｖｅ通信では、短い通信時間しか確保できないので、伝搬環境が悪化してから上述した対応を取るのでは間に合わず、素早く伝搬環境を悪化させないようにする必要がある。また、指向性を制御することにより無線到達距離を長くはしたいが、付近に存在する所望外の端末とは通信したくない。【０００８】
本発明の目的は、近距離無線通信において、限られた通信領域及び通信時間において、所望の通信相手とより確実に通信することができ、また、所望外の端末との通信は防止しつつ、所望の通信相手とより確実に通信することができるアクセスポイント、ゲート装置、及び指向性制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るアクセスポイントは、３次元空間内の第１の領域から第２の領域又は前記第２の領域から前記第１の領域に移動する通信相手と送受信を行うアクセスポイントであって、前記通信相手と送受信を行う送受信手段と、前記送受信手段の指向性として、前記第１の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第１の指向性と、前記第２の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第２の指向性とを形成する指向性形成手段と、前記送受信手段の通信品質に基づいて、前記通信相手が前記第１の領域又は前記第２の領域から接近してくるか否か、及び、接近してくる場合には、接近してくる領域として前記第１の領域又は前記第２の領域のいずれかを判定する判定手段と、前記通信相手が接近してくると判定された場合、前記送受信手段の前記通信品質が劣化傾向に移行したときに、前記送受信手段の指向性を他方の領域に対応する指向性に切り替える指向性切替手段と、を具備する構成を採る。【００１０】
この構成によれば、通信相手が３次元空間内の第１の領域から第２の領域又は第２の領域から第１の領域に移動する場合、送受信手段の通信品質が劣化傾向に移行したときは送受信手段の指向性を他方の領域に対応する指向性に切り替えるので、通信相手が接近してくる領域でない他方の領域に移動したときの伝搬環境の劣化を予防することができる。例えば、第１の領域又は第２の領域のいずれもが入口又は出口となる可能性がある場合に、入口から出口までの、限られた通信領域及び通信時間において、出口付近の伝搬環境の劣化を予防することができる。その結果、所望の通信相手と、より確実に通信することができるようになる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、近距離無線通信において、伝搬環境の劣化を予防することができ、所望の通信相手とより確実に通信することができるようになる。また、所望外の端末との通信は防止しつつ、所望の通信相手とより確実に通信することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る通信システムの構成の一例を示す図
【図２】上記実施の形態に係るアクセスポイントに対する端末装置の移動方向（垂直面上）を示す図
【図３】上記実施の形態に係るアクセスポイントに対する端末装置の移動方向（水平面上）を示す図
【図４】上記実施の形態に係るアクセスポイントの要部構成を示すブロック図
【図５】上記実施の形態に係る端末装置の要部構成を示すブロック図
【図６】上記実施の形態に係る通信システムの状態遷移を示す状態遷移図
【図７】上記実施の形態に係るアクセスポイントの指向性切り替え動作を示すフローチャート図
【図８】上記実施の形態に係るアンテナ部における受信信号強度と通信システムの状態遷移との関係を示す図
【図９Ａ】端末装置がＤ１の向きからＤ２の向きへ移動する場合の「アイドル状態」、「リンク確立要求状態」、及び「通信状態１」におけるアンテナ部の指向性の状態を示す図
【図９Ｂ】端末装置がＤ１の向きからＤ２の向きへ移動する場合の「通信状態２」におけるアンテナ部の指向性の状態を示す図
【図９Ｃ】端末装置がＤ２の向きからＤ１の向きへ移動する場合の「通信状態２」におけるアンテナ部の指向性の状態を示す図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。【００１４】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る通信システムの構成の一例を示す図である。通信システムは、アクセスポイント１００と、端末装置２００とを備えて構成される。端末装置２００は、例えば音声再生機能や画像再生機能などを備えた携帯電話及びＰＤＡ等の利用者が携帯して使用する装置である。アクセスポイント１００は、例えば電車、地下鉄等の公共交通機関に設けられた非接触自動改札機や、博物館及びアミューズメント施設等に設けられた非接触ゲート装置に備えられるものである。アクセスポイント１００は、近距離無線通信を用いて、音楽や映画などのコンテンツを端末装置２００にダウンロードさせる。【００１５】
図２及び図３は、アクセスポイント１００に対する端末装置２００の移動方向について例示したものである。図２は、移動方向を地面に対し垂直面上で示した図であり、図３は、移動方向を地面に対し水平面上で示した図である。【００１６】
図２に示すように、真横から見た場合、端末装置２００は、アクセスポイント１００の一端からアクセスポイント１００のアンテナ部１１０へ徐々に下降しながら移動する。その後、端末装置２００は、アクセスポイント１００のアンテナ部１１０からアクセスポイント１００の他端へ徐々に上昇しながら移動する。【００１７】
また、図３に示すように、真上から見た場合、端末装置２００は、アクセスポイント１００の一端からアクセスポイント１００の他端に移動する。【００１８】
本実施の形態では、一例として、図２及び図３に示すように、端末装置２００が、アクセスポイント１００の一端を含む領域から他端を含む領域に移動しながら、Ｔｏｕｃｈ＆Ｍｏｖｅ通信により、端末装置２００とアクセスポイント１００が近距離無線通信を行う場合を想定する。なお、端末装置２００の移動軌跡は、図２及び図３に示す軌跡に限られず、端末装置２００が、３次元空間内の第１の領域から第２の領域に移動する場合を想定する。【００１９】
アクセスポイント１００が設けられる非接触自動改札機や非接触ゲート装置では、図１に示すように、非接触自動改札機や非接触ゲート装置を同一方向に所定間隔で並列に配置することにより、端末装置２００が、上記のように、３次元空間内の第１の領域から第２の領域に移動するような制限を設けることが可能となる。【００２０】
以下では、図１に示すように、アクセスポイント１００の端をＤ１及びＤ２と表し、端末装置２００が、Ｄ１を含む第１の領域からＤ２を含む第２の領域、又は、Ｄ２を含む第２の領域からＤ１を含む第１の領域に移動する場合について説明する。【００２１】
図４は、本実施の形態に係るアクセスポイント１００の要部構成を示すブロック図である。図４のアクセスポイント１００は、アンテナ部１１０、指向性形成部１２０、受信部１３０−１，１３０−２、記憶部１４０、制御部１５０，及び送信部１６０を備えて構成される。なお、便宜上、アンテナ部１１０、受信部１３０−１，１３０−２及び送信部１６０をまとめて送受信部と呼ぶことにする。【００２２】
アンテナ部１１０は、端末装置２００からの伝搬環境測定用信号を受信したり、端末装置２００へビーコン信号やデータを送信したりする。アンテナ部１１０の指向性は、指向性形成部１２０により形成される。【００２３】
指向性形成部１２０は、制御部１５０からの指示に応じて、アンテナ部１１０の指向性を形成する。図４に示すように、アンテナ部１１０が、Ｄ１の向きへの指向性を有するアンテナ１１０−１と、Ｄ２の向きへの指向性を有するアンテナ１１０−２とから構成され、アンテナ１１０−１，１１０−２が、指向性の強度（強い、弱い）を切り替えることができ、指向性形成部１２０が、アンテナ１１０−１の指向性の強度を切り替えるスイッチ１２０−１と、アンテナ１１０−２の指向性の強度を切り替えるスイッチ１２０−２とを備える場合、指向性形成部１２０のスイッチ１２０−１，１２０−２が、その強度を切り替えることにより、アンテナ部１１０の指向性として、Ｄ１の向きへの指向性、Ｄ２の向きへの指向性、又はＤ１及びＤ２の向きへの指向性を形成する。【００２４】
例えば、スイッチ１２０−１によって、アンテナ１１０−１のＤ１の向きへの指向性の強度が強モードに切り替えられ、スイッチ１２０−２によって、アンテナ１１０−２のＤ２の向きへの指向性の強度が弱モードに切り替えられると、アンテナ部１１０の指向性は、Ｄ１の向きに形成される。【００２５】
一方、スイッチ１２０−１によって、アンテナ１１０−１のＤ１の向きへの指向性の強度が弱モードに切り替えられ、スイッチ１２０−２によって、アンテナ１１０−２のＤ２の向きへの指向性の強度が強モードに切り替えられると、アンテナ部１１０の指向性は、Ｄ２の向きに形成される。【００２６】
また、スイッチ１２０−１によって、アンテナ１１０−１のＤ１の向きへの指向性の強度が弱モードに切り替えられ、スイッチ１２０−２によって、アンテナ１１０−２のＤ２の向きへの指向性の強度が弱モードに切り替えられると、アンテナ部１１０の指向性は、Ｄ１及びＤ２の向きに形成される。【００２７】
なお、アンテナ１１０−１を用いずに、アンテナ１１０−２のみを用いるようにして、指向性形成部１２０が、アンテナ部１１０の指向性をＤ２の向きへ形成するようにしてもよい。また、アンテナ１１０−２を用いずに、アンテナ１１０−１のみを用いるようにして、指向性形成部１２０が、アンテナ部１１０の指向性をＤ１の向きへ形成するようにしてもよい。【００２８】
また、アンテナ１１０部をアダプティブアレイアンテナにより構成して、指向性形成部１２０は、アダプティブアレイアンテナの各アンテナの重み付けを制御することにより指向性を形成するようにしてもよい。【００２９】
受信部１３０−１，１３０−２は、アンテナ１１０−１，１１０−２を介して、端末装置２００から送信される信号を受信し、受信データを取得し、得られた受信データを制御部１５０に出力する。また、受信部１３０−１は、端末装置２００から送信される伝搬環境測定用信号の受信レベルに基づいて、アンテナ１１０−１における受信信号強度ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）−１を取得し、得られた受信信号強度ＲＳＳＩ−１を制御部１５０に出力する。同様に、受信部１３０−２は、端末装置２００から送信される伝搬環境測定用信号の受信レベルに基づいて、アンテナ１１０−２における受信信号強度ＲＳＳＩ−２を取得し、得られた受信信号強度ＲＳＳＩ−２を制御部１５０に出力する。このようにして、受信部１３０−１は、Ｄ１への向きの指向性における受信信号強度ＲＳＳＩ−１を取得し、受信部１３０−２は、Ｄ２への向きの指向性における受信電界用度ＲＳＳＩ−２を取得する。【００３０】
記憶部１４０は、端末装置２００に送信するためのコンテンツデータを保持する。【００３１】
制御部１５０は、指向性判定部１５１及び指向性切替部１５２を備える。指向性判定部１５１は、受信信号強度ＲＳＳＩ−１及び受信信号強度ＲＳＳＩ−２に基づいて、端末装置２００が第１の領域又は第２の領域から接近してくるか否か、及び、接近してくる場合には、接近してくる領域として第１の領域又は第２の領域のいずれであるかを判定する。判定方法については、後述する。【００３２】
指向性切替部１５２は、接近してくる領域に対応する指向性での受信信号強度が劣化方向へ変化した場合に、アンテナの指向性を接近してくる領域と異なる他方の領域に対応する指向性に切り替えるよう、指向性形成部１２０を制御する。指向性の切替制御方法については、後述する。【００３３】
制御部１５０は、記憶部１４０から読み出した送信データを送信部１６０に出力する。【００３４】
送信部１６０は、アンテナ１１０−１，１１０−２を介して、送信データを端末装置２００に送信する。【００３５】
図５は、本実施の形態に係る端末装置２００の要部構成を示すブロック図である。図５の端末装置２００は、受信アンテナ２１０、受信部２２０、制御部２３０、記憶部２４０、ユーザインターフェース部２５０，送信部２６０、及び送信アンテナ２７０を備えて構成される。【００３６】
受信部２２０は、受信アンテナ２１０を介してアクセスポイント１００から送信されるデータ信号を受信し、受信データを制御部２３０に出力する。【００３７】
制御部２３０は、コンテンツデータなどの受信データを記憶部２４０に出力する。また、制御部２３０は、伝搬環境測定用信号送出部２３５を備え、伝搬環境測定用信号送出部２３５は、伝搬環境（例えば、受信信号強度）を測定するための信号（伝搬環境測定用信号）を生成し、生成した伝搬環境測定用信号を送信部２６０に出力する。【００３８】
記憶部２４０は、コンテンツデータなどの受信データを保持する。【００３９】
ユーザインターフェース部２５０は、表示部２５１、操作部２５２、又は音声出力部２５３等のユーザインターフェース機能部を備える。【００４０】
送信部２６０は、送信アンテナ２７０を介して伝搬環境測定用信号をアクセスポイント１００に送信する。【００４１】
以下、上述のように構成されたアクセスポイント１００及び端末装置２００から構成される通信システムの状態遷移について説明する。図６は、通信システムの状態遷移を示す状態遷移図である。図６に示すように、本実施の形態に係る通信システムは、所定の条件下で、「アイドル状態」、「リンク確立要求状態」、及び「通信状態」に適宜遷移する。【００４２】
［アイドル状態］
アクセスポイント１００は、常時、ビーコン信号を送信する。端末装置２００は、アクセスポイント１００に接近してビーコン信号を受信すると、同期検出を行う。同期検出により、同期が確立されると、通信システムは「リンク確立要求状態」に遷移する。【００４３】
［リンク確立要求状態］
同期が確立されると、アクセスポイント１００と端末装置２００とは相互に情報交換を行い、１対１通信の確立を試みる。１対１通信が確立されると、通信システムは「通信状態」に遷移する。【００４４】
［通信状態］
１対１通信が確立されると、アクセスポイント１００は、端末装置２００にコンテンツデータを送信し、端末装置２００は、アクセスポイント１００から送信されるコンテンツデータをダウンロードする。アクセスポイント１００は、コンテンツデータを全て転送し終えると、１対１通信を終了し、リンクを開放して［アイドル状態］に遷移する。【００４５】
また、コンテンツデータを全て転送し終える前に、何等かの要因で無線接続が切れてしまった場合も、アクセスポイント１００は、異常終了して［アイドル状態］に遷移する。【００４６】
なお、［通信状態］には、「通信状態１」と「通信状態２」とがある。「通信状態１」は、受信信号強度ＲＳＳＩ−１又はＲＳＳＩ−２が増加している、すなわち、端末装置２００が、アクセスポイント１００のアンテナ部１１０に接近しつつある状態をいう。一方、「通信状態２」は、受信信号強度ＲＳＳＩ−１又はＲＳＳＩ−２が減少している、すなわち、端末装置２００が、アクセスポイント１００のアンテナ部１１０から遠ざかっている状態をいう。【００４７】
次に、アクセスポイント１００及び端末装置２００の動作について主に指向性判定部１５１及び指向性切替部１５２の動作を中心に説明する。図７は、アクセスポイント１００の指向性切り替え動作を示すフローチャートである。図中、ＳＴはフローの各ステップを示す。【００４８】
通信システムが「アイドル状態」で、受信信号強度ＲＳＳＩ−１及び受信信号強度ＲＳＳＩ−２が所定値未満の場合には、アクセスポイント１００の制御部１５０の指向性判定部１５１は、通信相手がＤ１の向きに対応する領域（第１の領域）又はＤ２の向きに対応する領域（第２の領域）から接近してきていないと判定する（ＳＴ１０２）。その後、通信システムが同期検出する（ＳＴ１０４：Ｙｅｓ）又はリンク確立するなどして「アイドル状態」から「リンク確立要求状態」に遷移し、受信信号強度ＲＳＳＩ−１又は／及び受信信号強度ＲＳＳＩ−２が所定値以上になると、アクセスポイント１００の制御部１５０の指向性判定部１５１は、通信相手がＤ１の向きに対応する領域（第１の領域）又はＤ２の向きに対応する領域（第２の領域）から接近してくると判定する（ＳＴ１０６）。そして、Ｄ１の向きの受信信号強度ＲＳＳＩ−１とＤ２の向きの受信信号強度ＲＳＳＩ−２とを比較する（ＳＴ１１０）。比較結果が、ＲＳＳＩ−１＞ＲＳＳＩ−２の場合、指向性判定部１５１は、通信相手がＤ１の向きに対応する領域から接近してくると判定し（ＳＴ１２０）、ＲＳＳＩ−１を受信信号強度ＲＳＳＩとする。一方、比較結果が、ＲＳＳＩ−１＜ＲＳＳＩ−２の場合、指向性判定部１５１は、通信相手がＤ２の向きに対応する領域から接近してくると判定し（ＳＴ１３０）、ＲＳＳＩ−２を受信信号強度ＲＳＳＩとする。【００４９】
通信システムが、「リンク確立要求状態」から「通信状態１」に遷移すると、指向性切替部１５２は、受信信号強度ＲＳＳＩの値をモニタし、減少方向への変化を検出する（ＳＴ１４０）。指向性切替部１５２は、受信信号強度ＲＳＳＩが減少すると、ＳＴ１５０で、端末装置２００がＤ１の向きに対応する領域から接近してきたか又はＤ２の向きに対応する領域から接近してきたか確認し（ＳＴ１５０）、接近してきた領域に応じて、アンテナ部１１０の指向性を接近してきた領域と異なる他方の領域に対する指向性に切り替えるよう指向性形成部１２０に指示する。具体的には、接近してくる領域がＤ１を含む第１の領域であると判定された場合（ＳＴ１２０）、指向性切替部１５２は、アンテナ部１１０の指向性を、他方の第２の領域に対応するＤ２の向きへの指向性に切り替える（ＳＴ１６０）。一方、接近してくる領域がＤ２を含む第２の領域であると判定された場合（ＳＴ１３０）、指向性切替部１５２は、アンテナ部１１０の指向性を、他方の第１の領域に対応するＤ１の向きへの指向性に切り替える（ＳＴ１７０）。【００５０】
指向性の切り替えは、指向性切替部１５２からの指示に応じて、指向性形成部１２０により行われる。図４に示すように、アンテナ１１０−１がＤ１の向きへの指向性の強度が弱いアンテナ１１１と強いアンテナ１１２とから構成される場合、スイッチ１２０−１は、アンテナ１１１とアンテナ１１２とを切り替えて、Ｄ１の向きへの指向性の強度を切り替える。指向性形成部１２０−２も同様である。例えば、スイッチ１２０−１によって、アンテナ１１０−１の強度が弱モードに切り替えられ、スイッチ１２０−２によって、アンテナ１１０−２の強度が強モードに切り替えられると、アンテナ部１１０の指向性は、Ｄ２の向きに切り替えられる。【００５１】
上記例では、受信信号強度ＲＳＳＩの値が減少方向に変化すると、端末装置２００がＤ１の向きに対応する領域から接近してきた場合、指向性切替部１５２は、Ｄ２の向きへの指向性の強度が、Ｄ１の向きへの指向性の強度よりも大きくなるよう指向性形成部１２０に指示する。これにより、アンテナ部１１０の指向性が、端末装置２００が接近してきた領域とは異なる他方の領域に対応する指向性に切り替えられるようになる。【００５２】
なお、アンテナ１１０部がアダプティブアレイアンテナから構成される場合、指向性形成部１２０は、アダプティブアレイアンテナの各アンテナの重み付けを制御することにより、指向性を切り替えるようにしてもよい。【００５３】
なお、ＳＴ１４０で、受信信号強度ＲＳＳＩの減少方向への変化が検出されると、通信システムは「通信状態１」から「通信状態２」に遷移する。【００５４】
さらに、ＳＴ１８０で、コンテンツデータ等の所望のデータが、アクセスポイント１００から端末装置２００に転送された場合には、通信システムは、リンクを開放し「通信状態２」から「アイドル状態」へ遷移する。このとき、指向性切替部１５２は、アンテナ１１０−１，１１０−２のＤ１及びＤ２の向きへの指向性の強度を均等な状態に戻す（ＳＴ１９０）。これにより、アンテナ部１１０の指向性が、Ｄ１及びＤ２への向きに形成される。【００５５】
図８は、アンテナ部１１０における受信信号強度と通信システムの状態遷移との関係を示す図である。図８において、横軸は時間であり、縦軸はアンテナ１１０−１，１１０−２の受信信号強度であり、実線は、Ｄ１の向きの受信信号強度ＲＳＳＩ−１を示し、破線は、Ｄ２の向きの受信信号強度ＲＳＳＩ−２を示す。なお、図８は、端末装置２００が、Ｄ１を含む領域からＤ２を含む領域へ一定速度で移動する場合の例である。一定速度で移動する場合には、横軸は、各時間における移動距離に対応する。【００５６】
なお、図８は、上述したように、通信システムの状態遷移が「アイドル状態」、「リンク確立要求状態」、及び「通信状態１」の場合、アンテナ部１１０の指向性の強度が、Ｄ１及びＤ２の向きに均等であり、Ｄ１及びＤ２の向きに指向性を有し、通信システムの状態遷移が「通信状態２」に遷移した場合に、アンテナ部１１０のＤ２の向きへの指向性の強度を強くして、Ｄ２の向きに指向性を切り替えた場合の例である。【００５７】
端末装置２００がアクセスポイント１００のＤ１地点を通過すると（時刻ｔ０）、通信システムは「アイドル状態」に遷移し、端末装置２００は、アクセスポイント１００のアンテナ部１１０に接近しながら、同期検出を試みる。同期が検出されると、通信システムは「リンク確立要求状態」に遷移する。「リンク確立要求状態」では、アクセスポイント１００と端末装置２００とは、相互に情報交換を行い、通信システムは、１対１通信の確立を試みる。この間、アクセスポイント１００は、Ｄ１の向きの受信信号強度ＲＳＳＩ−１及びＤ２の向きのＲＳＳＩ−２を取得し、両者のうち、値が大きい向きに対応する領域を接近してくる領域と判定する。【００５８】
図８の例では、Ｄ１の向きの受信信号強度ＲＳＳＩ−１が、Ｄ２の向きの受信信号強度ＲＳＳＩ−２に比べ大きいので、指向性判定部１５１は、Ｄ１の向きに対応する領域を接近してくる領域と判定する。【００５９】
以後、指向性切替部１５２は、Ｄ１の向きの受信信号強度ＲＳＳＩ−１を接近してくる領域に対応する指向性での受信信号強度ＲＳＳＩとしてモニタする。受信信号強度受信信号強度ＲＳＳＩは、端末装置２００がアクセスポイント１００のアンテナ部１１０を通過した場合に最も大きくなる（時刻ｔ３）。端末装置２００が、アクセスポイント１００のアンテナ部１１０を通過し、指向性切替部１５２が、受信信号強度ＲＳＳＩの減少方向への変化を検出すると、アンテナ１１０部の指向性をＤ２の向きへ切り替え（時刻ｔ４）、通信システムは、「通信状態２」に遷移する。【００６０】
上述したように、「アイドル状態」、「リンク確立要求状態」、及び「通信状態１」では、アンテナ部１１０の指向性の強度がＤ１の向き及びＤ２の向きに均等であり、Ｄ１及びＤ２の向きに指向性を有しており、通信システムが「通信状態２」に遷移した場合に、Ｄ２の向きへの指向性の強度を強くして、アンテナ部１１０の指向性がＤ２の向きへ強制的に切り替えられる。この結果、図８に示すように、端末装置２００からの伝搬環境測定用信号の送信レベルが一定にもかかわらず、Ｄ２の向きへの感度が良くなって、受信信号強度ＲＳＳＩ−２が、受信信号強度ＲＳＳＩ−１の最大値に比べ一時的に増加する。【００６１】
このように、指向性切替部１５２は、接近してくる領域に対応する指向性での（上述した説明ではＤ１の向き）の受信信号強度ＲＳＳＩをモニタし、受信信号強度ＲＳＳＩの減少方向への変化を検出すると、アンテナ部１１０の指向性を接近してくる領域と異なる他方の領域に対応する向きへの指向性に切り替える。これにより、端末装置２００が、Ｄ１を含む第１の領域からアクセスポイント１００のアンテナ部１１０を通過し、Ｄ２を含む第２の領域へ移動する間において、伝搬環境の劣化を予防することができる。その結果、例えば、入口から出口までの、限られた通信領域及び通信時間において、アクセスポイント１００と端末装置２００（所望の通信相手）と、より確実に通信することができるようになる。【００６２】
なお、指向性切替部１５２は、指向性判定部１５１によって、接近してくる領域が判定されたときに、アンテナ部１１０の指向性を接近してくる領域に対応する指向性に切り替えるとともに、接近してくる領域に対応する指向性での通信品質が劣化傾向に移行したときに、アンテナ部１１０の指向性を他方の領域に対応する指向性に切り替えるようにしてもよい。このようにすることで、端末装置２００以外の端末（所望外の端末）との通信を防止しつつ、端末装置２００（所望の通信相手）と、より確実に通信することができるようになる。【００６３】
さらに、指向性切替部１５２は、Ｄ２の向きの受信信号強度ＲＳＳＩ−２をモニタし、受信信号強度ＲＳＳＩ−２が、所定のレベル以下になると、アンテナ部１１０の指向性を元の状態、つまり、アンテナ部１１０のＤ１の向きへの指向性の強度とＤ２の向きへの指向性の強度とを均等な状態に戻す。また、Ｄ２の向きの受信信号強度ＲＳＳＩ−２が、所定のレベル以下になると、通信システムは、リンクを開放し「アイドル状態」に遷移する。【００６４】
図９は、アンテナ部１１０の指向性の状態のイメージを示す図である。なお、図９Ａは、端末装置２００が、Ｄ１を含む領域からＤ２を含む領域（またはＤ２を含む領域からＤ１を含む領域）へ移動する場合の「アイドル状態」、「リンク確立要求状態」、及び「通信状態１」におけるアンテナ部１１０の指向性の状態を示す。【００６５】
また、図９Ｂは、端末装置２００が、Ｄ１を含む領域からＤ２を含む領域へ移動する場合の「通信状態２」におけるアンテナ部１１０の指向性の状態を示す。【００６６】
また、図９Ｃは、端末装置２００が、Ｄ２を含む領域からＤ１を含む領域へ移動する場合の「通信状態２」におけるアンテナ部１１０の指向性の状態を示す。「リンク確立要求状態」において、受信信号強度ＲＳＳＩ−１に比べ、受信信号強度ＲＳＳＩ−２が大きく、指向性判定部１５１において、接近してくる領域がＤ２を含む第２の領域であると判定された場合、「通信状態２」で、指向性切替部１５２によって、アンテナ部１１０の指向性が、Ｄ１を含む他方の第１の領域に対応する向きへ強制的に切り替えられる。【００６７】
図９に示すように、「アイドル状態」及び「リンク確立要求状態」におけるアンテナ部１１０の指向性をＤ１の向きとＤ２の向きとに均等に設定しておくようにすることで、新たな通信相手が接近してきた場合に、新たな通信相手が第１の領域又は第２の領域から接近してくるか否か、及び、接近してくる場合には、接近してくる領域として第１の領域又は第２の領域のいずれかを判定することができる。また、このときの指向性の強度は、「通信状態２」における指向性の強度よりも弱くしておくことが好ましい。【００６８】
以上のように、本実施の形態では、端末装置２００は、アクセスポイント１００の一端を含む第１の領域からアクセスポイント１００の他端を含む第２の領域又は第２の領域から第１の領域に移動する。送受信部は、端末装置２００と送受信し、指向性形成部１２０は、送受信部のアンテナ部１１０の指向性として、第１の領域に含まれる所定の一点であるＤ１の向き（Ｄ１の向き）に向けられた第１の指向性と、第２の領域に含まれる所定の一点であるＤ２の向き（Ｄ２の向き）に向けられた第２の指向性とを形成することができる。受信部１３０−１，１３０−２は、端末装置２００から送信される伝搬環境測定用信号を受信し、Ｄ１の向き及びＤ２の向きの受信信号強度を測定する。指向性判定部１５１は、端末装置２００との接続開始時において、端末装置２００が接近してくる領域として、受信信号強度が強い向きに対応する領域を接近してくる領域と判定する。そして、指向性切替部１５２は、接近してくる領域に対応する向きの指向性の受信信号強度をモニタし、受信信号強度が減少傾向に移行した場合に、アンテナ部１１０の指向性を、接近してくる領域と異なる他方の領域に対応する向きに切り替える。【００６９】
このように、接近してくる領域に対応する向きの受信信号強度の減少方向への変化が検出されると、アンテナ部１１０の指向性が、強制的に、接近してくる領域とは異なる他方の領域に対応する向きに切り替えられる。これにより、例えば、端末装置２００がアクセスポイント１００のアンテナ部１１０を通過後、アンテナ部１１０の指向性が、端末装置２００の移動に追従して、伝搬環境の劣化を予防することができるようになるので、Ｔｏｕｃｈ＆Ｍｏｖｅ通信などのように、短い通信時間しか確保できないような場合においても、アクセスポイント１００のアンテナ部１１０からの電波が移動中の端末装置２００により確実に届くようになる。その結果、所望の通信相手と、より確実に通信することができるようになり、端末装置２００が、アクセスポイント１００からのコンテンツデータを最後まで受信しきれるようになる割合が増え、異常終了を減らすことができるようになる。【００７０】
なお、指向性切替部１５２が、アンテナ部１１０の指向性の切り替えタイミングを、送信データのフレーム間に行うことにより、アンテナ部１１０の切り替えに伴う同期はずれを防止することができる。具体的には、指向性切替部１５２は、受信信号強度ＲＳＳＩが減少方向に変化したことを検出すると、現在送信中の送信データフレームがある場合には、当該送信データフレームの送信完了後、次のフレームを送信するまでの間に、アンテナ部１１０の指向性を切り替える。【００７１】
また、指向性切替部１５２は、受信信号強度ＲＳＳＩが減少すると直ちにアンテナ部１１０の指向性を切り替えるのでなく、例えば、次に説明する測定方法を用いることにより、Ｔｏｕｃｈ＆Ｍｏｖｅ通信時の手ぶれやフェージングの影響を回避するようにしてもよい。【００７２】
具体的には、指向性切替部１５２は、最新ｎ回分の受信信号強度の平均値ＡＶＥ（ｉ）を算出し、最新の平均値ＡＶＥ（ｉ）と前回の平均値ＡＶＥ（ｉ−１）とを比較し、変化方向（増大又は減少方向）を保持する。そして、保持する変化方向がｍ回連続して減少方向となる場合に、指向性切替部１５２は、受信信号強度ＲＳＳＩの変化方向が減少方向であると判定するようにする。このようにすることで、端末装置２００がまだアクセスポイント１００のアンテナ部１１０を通過していないのにもかかわらず、Ｔｏｕｃｈ＆Ｍｏｖｅ通信時の手ぶれやフェージング等の影響により、受信信号強度ＲＳＳＩが一時的に減少した場合に、直ちにアンテナ部１１０の指向性が接近方向から他方へ強制的に切り替えられてしまって、伝搬環境が悪化してしまうのを回避することができる。【００７３】
また、上述した説明では、指向性切替部１５２が、接近してくる領域に対応する指向性での受信信号強度ＲＳＳＩをモニタし、受信信号強度ＲＳＳＩの減少方向への変化を検出した場合に、アンテナ部１１０の指向性を切り替える場合について説明したが、受信信号強度ＲＳＳＩに代えて、例えば、ＳＮ比（Signal to Noise Ratio）や受信誤り率の変化に基づいて、アンテナ部１１０の指向性を切り替えるようにしてもよい。具体的には、指向性切替部１５２は、ＳＮ比の減少方向への変化を検出した場合や、受信誤り率の増加方向への変化を検出した場合に、アンテナ部１１０の指向性を切り替えるようにしてもよい。つまり、指向性切替部１５２は、端末装置２００の位置に基づいて、アンテナ部１１０の指向性を切り替える。より具体的には、指向性切替部１５２は、端末装置２００がアクセスポイント１００のアンテナ部１１０を通過するタイミングを検出して、アンテナ部１１０通過後、アンテナ部１１０の指向性を、接近してくる領域と異なる他方の領域に対応する指向性に強制的に切り替える。【００７４】
また、上述した説明では、主に、３次元空間内の第１の領域から第２の領域又は第２の領域から第１の領域に移動する通信相手と送受信を行うアクセスポイントの場合について説明したが、３次元空間内の第１の領域から第２の領域に移動する通信相手と送受信を行うアクセスポイントにも適用できる。３次元空間内の第１の領域から第２の領域に移動する通信相手と送受信を行うアクセスポイントに適用する場合には、指向性形成部１２０は、送受信部の指向性として、第１の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第１の指向性と、第２の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第２の指向性とを形成する。そして、指向性判定部１５１は、送受信部の通信品質に基づいて、通信相手が第１の領域から接近してくるか否かを判定する。そして、指向性切替部１５２は、通信相手が接近してくると判定された場合、送受信部の通信品質が劣化傾向に移行したときに、送受信部の指向性を第２の領域に対応する指向性に切り替える。また、この場合、通信品質として、受信信号強度（ＲＳＳＩ）、ＳＮ比（Signal to Noise Ratio）、受信誤り率等を用いることができることは、３次元空間内の第１の領域から第２の領域又は第２の領域から第１の領域に移動する通信相手と送受信を行うアクセスポイントの場合と同様である。【００７５】
本発明に係るアクセスポイントは、３次元空間内の第１の領域から第２の領域又は前記第２の領域から前記第１の領域に移動する通信相手と送受信を行うアクセスポイントであって、前記通信相手と送受信を行う送受信手段と、前記送受信手段の指向性として、前記第１の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第１の指向性と、前記第２の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第２の指向性とを形成する指向性形成手段と、前記送受信手段の通信品質に基づいて、前記通信相手が前記第１の領域又は前記第２の領域から接近してくるか否か、及び、接近してくる場合には、接近してくる領域として前記第１の領域又は前記第２の領域のいずれかを判定する判定手段と、前記通信相手が接近してくると判定された場合、前記送受信手段の前記通信品質が劣化傾向に移行したときに、前記送受信手段の指向性を他方の領域に対応する指向性に切り替える指向性切替手段と、を具備する構成を採る。【００７６】
この構成によれば、通信相手が３次元空間内の第１の領域から第２の領域又は第２の領域から第１の領域に移動する場合、送受信手段の通信品質が劣化傾向に移行したときは送受信手段の指向性を他方の領域に対応する指向性に切り替えるので、通信相手が接近してくる領域でない他方の領域に移動したときの伝搬環境の劣化を予防することができる。例えば、第１の領域又は第２の領域のいずれもが入口又は出口となる可能性がある場合に、入口から出口までの、限られた通信領域及び通信時間において、出口付近の伝搬環境の劣化を予防することができる。その結果、所望の通信相手と、より確実に通信することができるようになる。【００７７】
本発明のアクセスポイントの一つの態様は、前記指向性切替手段は、前記通信相手が接近してくると判定され、前記接近してくる領域が判定されたときに、前記送受信手段の指向性を前記接近してくる領域に対応する指向性に切り替えるとともに、前記接近してくる領域に対応する指向性での前記通信品質が劣化傾向に移行したときに、前記送受信手段の指向性を他方の領域に対応する指向性に切り替える構成を採る。【００７８】
この構成によれば、接近してくる領域に対応する指向性に切替えた後に送受信手段の通信品質が劣化傾向に移行したときは送受信手段の指向性を他方の領域に対応する指向性に切り替えるので、所望外の端末との通信は防止しつつ、所望の通信相手と、より確実に通信することができるようになる。【００７９】
本発明のアクセスポイントの一つの態様は、前記判定手段は、前記送受信手段の前記第１又は第２の指向性における受信信号強度が所定値以上となった場合、前記通信相手が接近してくると判定し、かつ、前記第１及び第２の指向性における受信信号強度が強い指向性に対応する領域を前記接近してくる領域と判定し、前記指向性切替手段は、前記接近してくる領域に対応する指向性に切替えた後に前記送受信手段の受信信号強度が減少傾向に移行したときは、前記送受信手段の指向性を前記他方の領域に対応する指向性に切り替える、構成を採る。【００８０】
この構成によれば、通信品質として、受信信号強度を用いることで、限られた通信領域及び通信時間において、所望の通信相手と、より確実に通信することができるようになる。また、所望外の端末との通信は防止しつつ、所望の通信相手と、より確実に通信することができるようになる。【００８１】
本発明のアクセスポイントの一つの態様は、前記判定手段は、前記送受信手段の前記第１又は第２の指向性における信号対雑音電力比が所定値以上となった場合、前記通信相手が接近してくると判定し、かつ、前記第１及び第２の指向性における信号対雑音電力比が大きい指向性に対応する領域を前記接近してくる領域と判定し、前記指向性切替手段は、前記接近してくる領域に対応する指向性に切替えた後に前記送受信手段の信号対雑音電力比が減少傾向に移行したときは、前記送受信手段の指向性を前記他方の領域に対応する指向性に切り替える、構成を採る。【００８２】
この構成によれば、通信品質として、信号対雑音電力比を用いることで、限られた通信領域及び通信時間において、所望の通信相手と、より確実に通信することができるようになる。また、所望外の端末との通信は防止しつつ、所望の通信相手と、より確実に通信することができるようになる。【００８３】
本発明のアクセスポイントの一つの態様は、前記判定手段は、前記送受信手段の前記第１又は第２の指向性における受信誤り率が所定値以下となった場合、前記通信相手が接近してくると判定し、かつ、前記第１及び第２の指向性における受信誤り率が小さい指向性に対応する領域を前記接近してくる領域と判定し、前記指向性切替手段は、前記接近してくる領域に対応する指向性に切替えた後に前記送受信手段の受信誤り率が増加傾向に移行したときは、前記送受信手段の指向性を前記他方の領域に対応する指向性に切り替える、構成を採る。【００８４】
この構成によれば、通信品質として、受信誤り率を用いることで、限られた通信領域及び通信時間において、所望の通信相手と、より確実に通信することができるようになる。また、所望外の端末との通信は防止しつつ、所望の通信相手と、より確実に通信することができるようになる。【００８５】
本発明のアクセスポイントの一つの態様は、前記指向性切替手段は、前記送受信手段の指向性を前記他方の領域に対応する指向性に切替えた後、前記送受信手段の通信品質が所定値以下となったときは、前記第１及び第２の指向性の強度を均等にする、構成を採る。【００８６】
この構成によれば、通信相手が送受信部から遠ざかって通信品質が所定値以下となったときは、送受信部の指向性が均等になるので、新たな通信相手が接近してきた場合に、新たな通信相手が第１の領域又は第２の領域から接近してくるか否か、及び、接近してくる場合には、接近してくる領域として第１の領域又は第２の領域のいずれかを判定することができる。【００８７】
本発明のアクセスポイントの一つの態様は、前記送受信手段は、前記送受信手段の指向性を前記他方の領域に対応する指向性に切替えた後、前記送受信手段の通信品質が所定値以下となったときは、前記通信相手との送受信を終了する、構成を採る。【００８８】
この構成によれば、通信相手が送受信部から遠ざかって通信品質が所定値以下となったときは、リンクを確実に切断してリソースの無駄を防止することができる。【００８９】
本発明のアクセスポイントの一つの態様は、３次元空間内の第１の領域から第２の領域に移動する通信相手と送受信を行うアクセスポイントであって、前記通信相手と送受信を行う送受信手段と、前記送受信手段の指向性として、前記第１の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第１の指向性と、前記第２の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第２の指向性とを形成する指向性形成手段と、前記送受信手段の通信品質に基づいて、前記通信相手が前記第１の領域から接近してくるか否かを判定する判定手段と、前記通信相手が接近してくると判定された場合、前記送受信手段の前記通信品質が劣化傾向に移行したときに、前記送受信手段の指向性を前記第２の領域に対応する指向性に切り替える指向性切替手段と、を具備する構成を採る。【００９０】
この構成によれば、通信相手が３次元空間内の第１の領域から第２の領域に移動する場合、送受信手段の通信品質が劣化傾向に移行したときは送受信手段の指向性を第２の領域に対応する指向性に切り替えるので、通信相手が接近してくる領域でない他方の領域である第２の領域に移動したときの伝搬環境の劣化を予防することができる。例えば、第１の領域が入口となる場合に、入口から出口までの、限られた通信領域及び通信時間において、出口付近の伝搬環境の劣化を予防することができる。その結果、所望の通信相手と、より確実に通信することができるようになる。【００９１】
本発明のゲート装置の一つの態様は、３次元空間内の第１の領域から第２の領域又は前記第２の領域から前記第１の領域に移動する通信相手と送受信を行うゲート装置であって、前記通信相手と送受信を行う送受信手段と、前記送受信手段の指向性として、前記第１の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第１の指向性と、前記第２の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第２の指向性とを形成可能な指向性形成手段と、前記第１及び第２の指向性における通信品質に基づいて、前記通信相手が前記第１の領域又は前記第２の領域から接近してくるか否か、及び、接近してくる場合には、接近してくる領域として前記第１の領域又は前記第２の領域のいずれかを判定する判定手段と、前記通信相手が接近してくると判定された場合、前記接近してくる領域に対応する指向性での前記通信品質が劣化傾向に移行したときに、前記送受信手段の指向性を他方の領域に対応する指向性に切り替える指向性切替手段と、を具備する構成を採る。【００９２】
この構成によれば、通信相手が３次元空間内の第１の領域から第２の領域又は第２の領域から第１の領域に移動する場合、送受信手段の通信品質が劣化傾向に移行したときは送受信手段の指向性を他方の領域に対応する指向性に切り替えるので、通信相手が接近してくる領域でない他方の領域に移動したときの伝搬環境の劣化を予防することができる。例えば、第１の領域又は第２の領域のいずれもが入口又は出口となる可能性がある場合に、入口から出口までの、限られた通信領域及び通信時間において、出口付近の伝搬環境の劣化を予防することができる。その結果、所望の通信相手と、より確実に通信することができるようになる。【００９３】
本発明の指向性制御方法の一つの態様は、３次元空間内の第１の領域から第２の領域又は前記第２の領域から前記第１の領域に移動する通信相手と送受信を行うアクセスポイントに用いられる送受信の指向性制御方法であって、前記第１の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第１の指向性と、前記第２の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第２の指向性とを形成する指向性形成ステップと、前記送受信の通信品質に基づいて、前記通信相手が前記第１の領域又は前記第２の領域から接近してくるか否か、及び、接近してくる場合には、接近してくる領域として前記第１の領域又は前記第２の領域のいずれかを判定する判定ステップと、前記通信相手が接近してくると判定された場合、前記送受信の前記通信品質が劣化傾向に移行したときに、前記送受信手段の指向性を他方の領域に対応する指向性に切り替える指向性切替ステップと、を有するようにした。【００９４】
この方法によれば、通信相手が３次元空間内の第１の領域から第２の領域又は第２の領域から第１の領域に移動する場合、送受信手段の通信品質が劣化傾向に移行したときは送受信手段の指向性を他方の領域に対応する指向性に切り替えるので、通信相手が接近してくる領域でない他方の領域に移動したときの伝搬環境の劣化を予防することができる。例えば、第１の領域又は第２の領域のいずれもが入口又は出口となる可能性がある場合に、入口から出口までの、限られた通信領域及び通信時間において、出口付近の伝搬環境の劣化を予防することができる。その結果、所望の通信相手と、より確実に通信することができるようになる。【００９５】
本発明の指向性制御方法の一つの態様は、３次元空間内の第１の領域から第２の領域に移動する通信相手と送受信を行うアクセスポイントに用いられる送受信の指向性制御方法であって、前記第１の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第１の指向性と、前記第２の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第２の指向性とを形成する指向性形成ステップと、前記送受信の通信品質に基づいて、前記通信相手が前記第１の領域から接近してくるか否かを判定する判定ステップと、前記通信相手が接近してくると判定された場合、前記送受信の前記通信品質が劣化傾向に移行したときに、前記送受信の指向性を前記第２の領域に対応する指向性に切り替える指向性切替ステップと、を有するようにした。【００９６】
この構成によれば、通信相手が３次元空間内の第１の領域から第２の領域に移動する場合、送受信手段の通信品質が劣化傾向に移行したときは送受信手段の指向性を第２の領域に対応する指向性に切り替えるので、通信相手が接近してくる領域でない他方の領域である第２の領域に移動したときの伝搬環境の劣化を予防することができる。例えば、第１の領域が入口となる場合に、入口から出口までの、限られた通信領域及び通信時間において、出口付近の伝搬環境の劣化を予防することができる。その結果、所望の通信相手と、より確実に通信することができるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明は、近距離無線通信において、伝搬環境の劣化を予防することができ、所望の通信相手と、より確実に通信することができ、また、所望外の端末との通信は防止しつつ、所望の通信相手と、より確実に通信することができ、例えば、非接触自動改札機や非接触ゲート装置などを備える近距離無線通信システムに適用されるアクセスポイント、ゲート装置及び指向性制御方法などに有用である。
【図１】
2009028036.tif 000003
【図２】
2009028036.tif 000004
【図３】
2009028036.tif 000005
【図４】
2009028036.tif 000006
【図５】
2009028036.tif 000007
【図６】
2009028036.tif 000008
【図７】
2009028036.tif 000009
【図８】
2009028036.tif 000010
【図９Ａ】
2009028036.tif 000011
【図９Ｂ】
2009028036.tif 000012
【図９Ｃ】
2009028036.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成21年10月26日(2009.10.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元空間内の第１の領域から第２の領域又は前記第２の領域から前記第１の領域に移動する通信相手と送受信を行うアクセスポイントであって、
前記通信相手と送受信を行う送受信手段と、
前記送受信手段の指向性として、前記第１の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第１の指向性と、前記第２の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第２の指向性とを形成する指向性形成手段と、
前記送受信手段の通信品質に基づいて、前記通信相手が前記第１の領域又は前記第２の領域から接近してくるか否か、及び、接近してくる場合には、接近してくる領域として前記第１の領域又は前記第２の領域のいずれかを判定する判定手段と、
前記通信相手が接近してくると判定された場合、前記送受信手段の前記通信品質が劣化傾向に移行したときに、前記送受信手段の指向性を他方の領域に対応する指向性に切り替える指向性切替手段と、
を具備するアクセスポイント。
【請求項２】
前記指向性切替手段は、前記通信相手が接近してくると判定され、前記接近してくる領域が判定されたときに、前記送受信手段の指向性を前記接近してくる領域に対応する指向性に切り替えるとともに、前記接近してくる領域に対応する指向性での前記通信品質が劣化傾向に移行したときに、前記送受信手段の指向性を他方の領域に対応する指向性に切り替える
請求項１に記載のアクセスポイント。
【請求項３】
前記判定手段は、前記送受信手段の前記第１又は第２の指向性における受信信号強度が所定値以上となった場合、前記通信相手が接近してくると判定し、かつ、前記第１及び第２の指向性における受信信号強度が強い指向性に対応する領域を前記接近してくる領域と判定し、
前記指向性切替手段は、前記接近してくる領域に対応する指向性に切替えた後に前記送受信手段の受信信号強度が減少傾向に移行したときは、前記送受信手段の指向性を前記他方の領域に対応する指向性に切り替える、
請求項１に記載のアクセスポイント。
【請求項４】
前記判定手段は、前記送受信手段の前記第１又は第２の指向性における信号対雑音電力比が所定値以上となった場合、前記通信相手が接近してくると判定し、かつ、前記第１及び第２の指向性における信号対雑音電力比が大きい指向性に対応する領域を前記接近してくる領域と判定し、
前記指向性切替手段は、前記接近してくる領域に対応する指向性に切替えた後に前記送受信手段の信号対雑音電力比が減少傾向に移行したときは、前記送受信手段の指向性を前記他方の領域に対応する指向性に切り替える、
請求項１に記載のアクセスポイント。
【請求項５】
前記判定手段は、前記送受信手段の前記第１又は第２の指向性における受信誤り率が所定値以下となった場合、前記通信相手が接近してくると判定し、かつ、前記第１及び第２の指向性における受信誤り率が小さい指向性に対応する領域を前記接近してくる領域と判定し、
前記指向性切替手段は、前記接近してくる領域に対応する指向性に切替えた後に前記送受信手段の受信誤り率が増加傾向に移行したときは、前記送受信手段の指向性を前記他方の領域に対応する指向性に切り替える、
請求項１に記載のアクセスポイント。
【請求項６】
前記指向性切替手段は、前記送受信手段の指向性を前記他方の領域に対応する指向性に切替えた後、前記送受信手段の通信品質が所定値以下となったときは、前記第１及び第２の指向性の強度を均等にする、
請求項１に記載のアクセスポイント。
【請求項７】
前記送受信手段は、前記送受信手段の指向性を前記他方の領域に対応する指向性に切替えた後、前記送受信手段の通信品質が所定値以下となったときは、前記通信相手との送受信を終了する、
請求項１に記載のアクセスポイント。
【請求項８】
３次元空間内の第１の領域から第２の領域に移動する通信相手と送受信を行うアクセスポイントであって、
前記通信相手と送受信を行う送受信手段と、
前記送受信手段の指向性として、前記第１の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第１の指向性と、前記第２の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第２の指向性とを形成する指向性形成手段と、
前記送受信手段の通信品質に基づいて、前記通信相手が前記第１の領域から接近してくるか否かを判定する判定手段と、
前記通信相手が接近してくると判定された場合、前記送受信手段の前記通信品質が劣化傾向に移行したときに、前記送受信手段の指向性を前記第２の領域に対応する指向性に切り替える指向性切替手段と、
を具備するアクセスポイント。
【請求項９】
３次元空間内の第１の領域から第２の領域又は前記第２の領域から前記第１の領域に移動する通信相手と送受信を行うゲート装置であって、
前記通信相手と送受信を行う送受信手段と、
前記送受信手段の指向性として、前記第１の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第１の指向性と、前記第２の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第２の指向性とを形成可能な指向性形成手段と、
前記第１及び第２の指向性における通信品質に基づいて、前記通信相手が前記第１の領域又は前記第２の領域から接近してくるか否か、及び、接近してくる場合には、接近してくる領域として前記第１の領域又は前記第２の領域のいずれかを判定する判定手段と、
前記通信相手が接近してくると判定された場合、前記接近してくる領域に対応する指向性での前記通信品質が劣化傾向に移行したときに、前記送受信手段の指向性を他方の領域に対応する指向性に切り替える指向性切替手段と、
を具備するゲート装置。
【請求項１０】
３次元空間内の第１の領域から第２の領域又は前記第２の領域から前記第１の領域に移動する通信相手と送受信を行うアクセスポイントに用いられる送受信の指向性制御方法であって、
前記第１の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第１の指向性と、前記第２の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第２の指向性とを形成する指向性形成ステップと、
前記送受信の通信品質に基づいて、前記通信相手が前記第１の領域又は前記第２の領域から接近してくるか否か、及び、接近してくる場合には、接近してくる領域として前記第１の領域又は前記第２の領域のいずれかを判定する判定ステップと、
前記通信相手が接近してくると判定された場合、前記送受信の前記通信品質が劣化傾向に移行したときに、前記送受信手段の指向性を他方の領域に対応する指向性に切り替える指向性切替ステップと、
を有する指向性制御方法。
【請求項１１】
３次元空間内の第１の領域から第２の領域に移動する通信相手と送受信を行うアクセスポイントに用いられる送受信の指向性制御方法であって、
前記第１の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第１の指向性と、前記第２の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第２の指向性とを形成する指向性形成ステップと、
前記送受信の通信品質に基づいて、前記通信相手が前記第１の領域から接近してくるか否かを判定する判定ステップと、
前記通信相手が接近してくると判定された場合、前記送受信の前記通信品質が劣化傾向に移行したときに、前記送受信の指向性を前記第２の領域に対応する指向性に切り替える指向性切替ステップと、
を有する指向性制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクセスポイント、ゲート装置、及び指向性制御方法に関し、例えば、非接触自動改札機や非接触ゲート装置などを備える近距離無線通信システムに適用されるアクセスポイント、ゲート装置及び指向性制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯端末へコンテンツをダウンロードするための通信手段としては、ワイヤレスＬＡＮ（Local Area Network）などのネットワークを使ってサーバにアクセスする方法がある。また、近年では、赤外線通信やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）といった近距離無線通信技術を使ってＫＩＯＳＫ端末などのコンテンツダウンロード装置へ直接端末をかざしてダウンロードすることも可能である。特にＵＷＢではギガｂｐｓでのダウンロードが可能であり、瞬時に音楽ＣＤや映画といった数１００メガ〜数ギガバイトのコンテンツをダウンロードできる。
【０００３】
そのため、例えば駅の改札の通過時に非接触カードの通信と同時にコンテンツもダウンロードするといった新しいコンテンツ配信（Ｔｏｕｃｈ＆Ｍｏｖｅダウンロード）方法が可能となる。
【０００４】
ところで、ＵＷＢ等の高速な近距離通信を使ったＴｏｕｃｈ＆Ｍｏｖｅ通信では、無線到達距離が短く、かつ移動しながら通信するため、通信可能時間が短くなり最後までデータを受信しきれない（異常終了）ことがある。
【０００５】
これら課題を解決するために、特許文献１では、受信信号レベルがしきい値以下に低下したとき、受信信号レベルが増加する向きにアンテナの指向性を遷移させている。また、特許文献２では、受信信号強度の変化（微分）の絶対値が所定以上の場合にアンテナを切り替えている。特許文献３では、受信電界強度が低下、あるいはデータ受信誤り率が上昇すると、最適な受信信号レベルを得られる位置に指向性アンテナを回転する。
【０００６】
いずれも、受信信号強度やデータ誤り率などに基づいて、指向性を制御するものである。
【特許文献１】特開昭５６−１７５３６号公報
【特許文献２】特開昭５８−８０９３９号公報
【特許文献３】特開２００４−１２０５３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、Ｔｏｕｃｈ＆Ｍｏｖｅ通信では、短い通信時間しか確保できないので、伝搬環境が悪化してから上述した対応を取るのでは間に合わず、素早く伝搬環境を悪化させないようにする必要がある。また、指向性を制御することにより無線到達距離を長くはしたいが、付近に存在する所望外の端末とは通信したくない。
【０００８】
本発明の目的は、近距離無線通信において、限られた通信領域及び通信時間において、所望の通信相手とより確実に通信することができ、また、所望外の端末との通信は防止しつつ、所望の通信相手とより確実に通信することができるアクセスポイント、ゲート装置、及び指向性制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るアクセスポイントは、３次元空間内の第１の領域から第２の領域又は前記第２の領域から前記第１の領域に移動する通信相手と送受信を行うアクセスポイントであって、前記通信相手と送受信を行う送受信手段と、前記送受信手段の指向性として、前記第１の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第１の指向性と、前記第２の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第２の指向性とを形成する指向性形成手段と、前記送受信手段の通信品質に基づいて、前記通信相手が前記第１の領域又は前記第２の領域から接近してくるか否か、及び、接近してくる場合には、接近してくる領域として前記第１の領域又は前記第２の領域のいずれかを判定する判定手段と、前記通信相手が接近してくると判定された場合、前記送受信手段の前記通信品質が劣化傾向に移行したときに、前記送受信手段の指向性を他方の領域に対応する指向性に切り替える指向性切替手段と、を具備する構成を採る。
【００１０】
この構成によれば、通信相手が３次元空間内の第１の領域から第２の領域又は第２の領域から第１の領域に移動する場合、送受信手段の通信品質が劣化傾向に移行したときは送受信手段の指向性を他方の領域に対応する指向性に切り替えるので、通信相手が接近してくる領域でない他方の領域に移動したときの伝搬環境の劣化を予防することができる。例えば、第１の領域又は第２の領域のいずれもが入口又は出口となる可能性がある場合に、入口から出口までの、限られた通信領域及び通信時間において、出口付近の伝搬環境の劣化を予防することができる。その結果、所望の通信相手と、より確実に通信することができるようになる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、近距離無線通信において、伝搬環境の劣化を予防することができ、所望の通信相手とより確実に通信することができるようになる。また、所望外の端末との通信は防止しつつ、所望の通信相手とより確実に通信することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る通信システムの構成の一例を示す図である。通信システムは、アクセスポイント１００と、端末装置２００とを備えて構成される。端末装置２００は、例えば音声再生機能や画像再生機能などを備えた携帯電話及びＰＤＡ等の利用者が携帯して使用する装置である。アクセスポイント１００は、例えば電車、地下鉄等の公共交通機関に設けられた非接触自動改札機や、博物館及びアミューズメント施設等に設けられた非接触ゲート装置に備えられるものである。アクセスポイント１００は、近距離無線通信を用いて、音楽や映画などのコンテンツを端末装置２００にダウンロードさせる。
【００１４】
図２及び図３は、アクセスポイント１００に対する端末装置２００の移動方向について例示したものである。図２は、移動方向を地面に対し垂直面上で示した図であり、図３は、移動方向を地面に対し水平面上で示した図である。
【００１５】
図２に示すように、真横から見た場合、端末装置２００は、アクセスポイント１００の一端からアクセスポイント１００のアンテナ部１１０へ徐々に下降しながら移動する。その後、端末装置２００は、アクセスポイント１００のアンテナ部１１０からアクセスポイント１００の他端へ徐々に上昇しながら移動する。
【００１６】
また、図３に示すように、真上から見た場合、端末装置２００は、アクセスポイント１００の一端からアクセスポイント１００の他端に移動する。
【００１７】
本実施の形態では、一例として、図２及び図３に示すように、端末装置２００が、アクセスポイント１００の一端を含む領域から他端を含む領域に移動しながら、Ｔｏｕｃｈ＆Ｍｏｖｅ通信により、端末装置２００とアクセスポイント１００が近距離無線通信を行う場合を想定する。なお、端末装置２００の移動軌跡は、図２及び図３に示す軌跡に限られず、端末装置２００が、３次元空間内の第１の領域から第２の領域に移動する場合を想定する。
【００１８】
アクセスポイント１００が設けられる非接触自動改札機や非接触ゲート装置では、図１に示すように、非接触自動改札機や非接触ゲート装置を同一方向に所定間隔で並列に配置することにより、端末装置２００が、上記のように、３次元空間内の第１の領域から第２の領域に移動するような制限を設けることが可能となる。
【００１９】
以下では、図１に示すように、アクセスポイント１００の端をＤ１及びＤ２と表し、端末装置２００が、Ｄ１を含む第１の領域からＤ２を含む第２の領域、又は、Ｄ２を含む第２の領域からＤ１を含む第１の領域に移動する場合について説明する。
【００２０】
図４は、本実施の形態に係るアクセスポイント１００の要部構成を示すブロック図である。図４のアクセスポイント１００は、アンテナ部１１０、指向性形成部１２０、受信部１３０−１，１３０−２、記憶部１４０、制御部１５０，及び送信部１６０を備えて構成される。なお、便宜上、アンテナ部１１０、受信部１３０−１，１３０−２及び送信部１６０をまとめて送受信部と呼ぶことにする。
【００２１】
アンテナ部１１０は、端末装置２００からの伝搬環境測定用信号を受信したり、端末装置２００へビーコン信号やデータを送信したりする。アンテナ部１１０の指向性は、指向性形成部１２０により形成される。
【００２２】
指向性形成部１２０は、制御部１５０からの指示に応じて、アンテナ部１１０の指向性を形成する。図４に示すように、アンテナ部１１０が、Ｄ１の向きへの指向性を有するアンテナ１１０−１と、Ｄ２の向きへの指向性を有するアンテナ１１０−２とから構成され
、アンテナ１１０−１，１１０−２が、指向性の強度（強い、弱い）を切り替えることができ、指向性形成部１２０が、アンテナ１１０−１の指向性の強度を切り替えるスイッチ１２０−１と、アンテナ１１０−２の指向性の強度を切り替えるスイッチ１２０−２とを備える場合、指向性形成部１２０のスイッチ１２０−１，１２０−２が、その強度を切り替えることにより、アンテナ部１１０の指向性として、Ｄ１の向きへの指向性、Ｄ２の向きへの指向性、又はＤ１及びＤ２の向きへの指向性を形成する。
【００２３】
例えば、スイッチ１２０−１によって、アンテナ１１０−１のＤ１の向きへの指向性の強度が強モードに切り替えられ、スイッチ１２０−２によって、アンテナ１１０−２のＤ２の向きへの指向性の強度が弱モードに切り替えられると、アンテナ部１１０の指向性は、Ｄ１の向きに形成される。
【００２４】
一方、スイッチ１２０−１によって、アンテナ１１０−１のＤ１の向きへの指向性の強度が弱モードに切り替えられ、スイッチ１２０−２によって、アンテナ１１０−２のＤ２の向きへの指向性の強度が強モードに切り替えられると、アンテナ部１１０の指向性は、Ｄ２の向きに形成される。
【００２５】
また、スイッチ１２０−１によって、アンテナ１１０−１のＤ１の向きへの指向性の強度が弱モードに切り替えられ、スイッチ１２０−２によって、アンテナ１１０−２のＤ２の向きへの指向性の強度が弱モードに切り替えられると、アンテナ部１１０の指向性は、Ｄ１及びＤ２の向きに形成される。
【００２６】
なお、アンテナ１１０−１を用いずに、アンテナ１１０−２のみを用いるようにして、指向性形成部１２０が、アンテナ部１１０の指向性をＤ２の向きへ形成するようにしてもよい。また、アンテナ１１０−２を用いずに、アンテナ１１０−１のみを用いるようにして、指向性形成部１２０が、アンテナ部１１０の指向性をＤ１の向きへ形成するようにしてもよい。
【００２７】
また、アンテナ１１０部をアダプティブアレイアンテナにより構成して、指向性形成部１２０は、アダプティブアレイアンテナの各アンテナの重み付けを制御することにより指向性を形成するようにしてもよい。
【００２８】
受信部１３０−１，１３０−２は、アンテナ１１０−１，１１０−２を介して、端末装置２００から送信される信号を受信し、受信データを取得し、得られた受信データを制御部１５０に出力する。また、受信部１３０−１は、端末装置２００から送信される伝搬環境測定用信号の受信レベルに基づいて、アンテナ１１０−１における受信信号強度ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）−１を取得し、得られた受信信号強度ＲＳＳＩ−１を制御部１５０に出力する。同様に、受信部１３０−２は、端末装置２００から送信される伝搬環境測定用信号の受信レベルに基づいて、アンテナ１１０−２における受信信号強度ＲＳＳＩ−２を取得し、得られた受信信号強度ＲＳＳＩ−２を制御部１５０に出力する。このようにして、受信部１３０−１は、Ｄ１への向きの指向性における受信信号強度ＲＳＳＩ−１を取得し、受信部１３０−２は、Ｄ２への向きの指向性における受信電界用度ＲＳＳＩ−２を取得する。
【００２９】
記憶部１４０は、端末装置２００に送信するためのコンテンツデータを保持する。
【００３０】
制御部１５０は、指向性判定部１５１及び指向性切替部１５２を備える。指向性判定部１５１は、受信信号強度ＲＳＳＩ−１及び受信信号強度ＲＳＳＩ−２に基づいて、端末装置２００が第１の領域又は第２の領域から接近してくるか否か、及び、接近してくる場合には、接近してくる領域として第１の領域又は第２の領域のいずれであるかを判定する。
判定方法については、後述する。
【００３１】
指向性切替部１５２は、接近してくる領域に対応する指向性での受信信号強度が劣化方向へ変化した場合に、アンテナの指向性を接近してくる領域と異なる他方の領域に対応する指向性に切り替えるよう、指向性形成部１２０を制御する。指向性の切替制御方法については、後述する。
【００３２】
制御部１５０は、記憶部１４０から読み出した送信データを送信部１６０に出力する。
【００３３】
送信部１６０は、アンテナ１１０−１，１１０−２を介して、送信データを端末装置２００に送信する。
【００３４】
図５は、本実施の形態に係る端末装置２００の要部構成を示すブロック図である。図５の端末装置２００は、受信アンテナ２１０、受信部２２０、制御部２３０、記憶部２４０、ユーザインターフェース部２５０，送信部２６０、及び送信アンテナ２７０を備えて構成される。
【００３５】
受信部２２０は、受信アンテナ２１０を介してアクセスポイント１００から送信されるデータ信号を受信し、受信データを制御部２３０に出力する。
【００３６】
制御部２３０は、コンテンツデータなどの受信データを記憶部２４０に出力する。また、制御部２３０は、伝搬環境測定用信号送出部２３５を備え、伝搬環境測定用信号送出部２３５は、伝搬環境（例えば、受信信号強度）を測定するための信号（伝搬環境測定用信号）を生成し、生成した伝搬環境測定用信号を送信部２６０に出力する。
【００３７】
記憶部２４０は、コンテンツデータなどの受信データを保持する。
【００３８】
ユーザインターフェース部２５０は、表示部２５１、操作部２５２、又は音声出力部２５３等のユーザインターフェース機能部を備える。
【００３９】
送信部２６０は、送信アンテナ２７０を介して伝搬環境測定用信号をアクセスポイント１００に送信する。
【００４０】
以下、上述のように構成されたアクセスポイント１００及び端末装置２００から構成される通信システムの状態遷移について説明する。図６は、通信システムの状態遷移を示す状態遷移図である。図６に示すように、本実施の形態に係る通信システムは、所定の条件下で、「アイドル状態」、「リンク確立要求状態」、及び「通信状態」に適宜遷移する。
【００４１】
［アイドル状態］
アクセスポイント１００は、常時、ビーコン信号を送信する。端末装置２００は、アクセスポイント１００に接近してビーコン信号を受信すると、同期検出を行う。同期検出により、同期が確立されると、通信システムは「リンク確立要求状態」に遷移する。
【００４２】
［リンク確立要求状態］
同期が確立されると、アクセスポイント１００と端末装置２００とは相互に情報交換を行い、１対１通信の確立を試みる。１対１通信が確立されると、通信システムは「通信状態」に遷移する。
【００４３】
［通信状態］
１対１通信が確立されると、アクセスポイント１００は、端末装置２００にコンテンツ
データを送信し、端末装置２００は、アクセスポイント１００から送信されるコンテンツデータをダウンロードする。アクセスポイント１００は、コンテンツデータを全て転送し終えると、１対１通信を終了し、リンクを開放して［アイドル状態］に遷移する。
【００４４】
また、コンテンツデータを全て転送し終える前に、何等かの要因で無線接続が切れてしまった場合も、アクセスポイント１００は、異常終了して［アイドル状態］に遷移する。
【００４５】
なお、［通信状態］には、「通信状態１」と「通信状態２」とがある。「通信状態１」は、受信信号強度ＲＳＳＩ−１又はＲＳＳＩ−２が増加している、すなわち、端末装置２００が、アクセスポイント１００のアンテナ部１１０に接近しつつある状態をいう。一方、「通信状態２」は、受信信号強度ＲＳＳＩ−１又はＲＳＳＩ−２が減少している、すなわち、端末装置２００が、アクセスポイント１００のアンテナ部１１０から遠ざかっている状態をいう。
【００４６】
次に、アクセスポイント１００及び端末装置２００の動作について主に指向性判定部１５１及び指向性切替部１５２の動作を中心に説明する。図７は、アクセスポイント１００の指向性切り替え動作を示すフローチャートである。図中、ＳＴはフローの各ステップを示す。
【００４７】
通信システムが「アイドル状態」で、受信信号強度ＲＳＳＩ−１及び受信信号強度ＲＳＳＩ−２が所定値未満の場合には、アクセスポイント１００の制御部１５０の指向性判定部１５１は、通信相手がＤ１の向きに対応する領域（第１の領域）又はＤ２の向きに対応する領域（第２の領域）から接近してきていないと判定する（ＳＴ１０２）。その後、通信システムが同期検出する（ＳＴ１０４：Ｙｅｓ）又はリンク確立するなどして「アイドル状態」から「リンク確立要求状態」に遷移し、受信信号強度ＲＳＳＩ−１又は／及び受信信号強度ＲＳＳＩ−２が所定値以上になると、アクセスポイント１００の制御部１５０の指向性判定部１５１は、通信相手がＤ１の向きに対応する領域（第１の領域）又はＤ２の向きに対応する領域（第２の領域）から接近してくると判定する（ＳＴ１０６）。そして、Ｄ１の向きの受信信号強度ＲＳＳＩ−１とＤ２の向きの受信信号強度ＲＳＳＩ−２とを比較する（ＳＴ１１０）。比較結果が、ＲＳＳＩ−１＞ＲＳＳＩ−２の場合、指向性判定部１５１は、通信相手がＤ１の向きに対応する領域から接近してくると判定し（ＳＴ１２０）、ＲＳＳＩ−１を受信信号強度ＲＳＳＩとする。一方、比較結果が、ＲＳＳＩ−１＜ＲＳＳＩ−２の場合、指向性判定部１５１は、通信相手がＤ２の向きに対応する領域から接近してくると判定し（ＳＴ１３０）、ＲＳＳＩ−２を受信信号強度ＲＳＳＩとする。
【００４８】
通信システムが、「リンク確立要求状態」から「通信状態１」に遷移すると、指向性切替部１５２は、受信信号強度ＲＳＳＩの値をモニタし、減少方向への変化を検出する（ＳＴ１４０）。指向性切替部１５２は、受信信号強度ＲＳＳＩが減少すると、ＳＴ１５０で、端末装置２００がＤ１の向きに対応する領域から接近してきたか又はＤ２の向きに対応する領域から接近してきたか確認し（ＳＴ１５０）、接近してきた領域に応じて、アンテナ部１１０の指向性を接近してきた領域と異なる他方の領域に対する指向性に切り替えるよう指向性形成部１２０に指示する。具体的には、接近してくる領域がＤ１を含む第１の領域であると判定された場合（ＳＴ１２０）、指向性切替部１５２は、アンテナ部１１０の指向性を、他方の第２の領域に対応するＤ２の向きへの指向性に切り替える（ＳＴ１６０）。一方、接近してくる領域がＤ２を含む第２の領域であると判定された場合（ＳＴ１３０）、指向性切替部１５２は、アンテナ部１１０の指向性を、他方の第１の領域に対応するＤ１の向きへの指向性に切り替える（ＳＴ１７０）。
【００４９】
指向性の切り替えは、指向性切替部１５２からの指示に応じて、指向性形成部１２０により行われる。図４に示すように、アンテナ１１０−１がＤ１の向きへの指向性の強度が
弱いアンテナ１１１と強いアンテナ１１２とから構成される場合、スイッチ１２０−１は、アンテナ１１１とアンテナ１１２とを切り替えて、Ｄ１の向きへの指向性の強度を切り替える。指向性形成部１２０−２も同様である。例えば、スイッチ１２０−１によって、アンテナ１１０−１の強度が弱モードに切り替えられ、スイッチ１２０−２によって、アンテナ１１０−２の強度が強モードに切り替えられると、アンテナ部１１０の指向性は、Ｄ２の向きに切り替えられる。
【００５０】
上記例では、受信信号強度ＲＳＳＩの値が減少方向に変化すると、端末装置２００がＤ１の向きに対応する領域から接近してきた場合、指向性切替部１５２は、Ｄ２の向きへの指向性の強度が、Ｄ１の向きへの指向性の強度よりも大きくなるよう指向性形成部１２０に指示する。これにより、アンテナ部１１０の指向性が、端末装置２００が接近してきた領域とは異なる他方の領域に対応する指向性に切り替えられるようになる。
【００５１】
なお、アンテナ１１０部がアダプティブアレイアンテナから構成される場合、指向性形成部１２０は、アダプティブアレイアンテナの各アンテナの重み付けを制御することにより、指向性を切り替えるようにしてもよい。
【００５２】
なお、ＳＴ１４０で、受信信号強度ＲＳＳＩの減少方向への変化が検出されると、通信システムは「通信状態１」から「通信状態２」に遷移する。
【００５３】
さらに、ＳＴ１８０で、コンテンツデータ等の所望のデータが、アクセスポイント１００から端末装置２００に転送された場合には、通信システムは、リンクを開放し「通信状態２」から「アイドル状態」へ遷移する。このとき、指向性切替部１５２は、アンテナ１１０−１，１１０−２のＤ１及びＤ２の向きへの指向性の強度を均等な状態に戻す（ＳＴ１９０）。これにより、アンテナ部１１０の指向性が、Ｄ１及びＤ２への向きに形成される。
【００５４】
図８は、アンテナ部１１０における受信信号強度と通信システムの状態遷移との関係を示す図である。図８において、横軸は時間であり、縦軸はアンテナ１１０−１，１１０−２の受信信号強度であり、実線は、Ｄ１の向きの受信信号強度ＲＳＳＩ−１を示し、破線は、Ｄ２の向きの受信信号強度ＲＳＳＩ−２を示す。なお、図８は、端末装置２００が、Ｄ１を含む領域からＤ２を含む領域へ一定速度で移動する場合の例である。一定速度で移動する場合には、横軸は、各時間における移動距離に対応する。
【００５５】
なお、図８は、上述したように、通信システムの状態遷移が「アイドル状態」、「リンク確立要求状態」、及び「通信状態１」の場合、アンテナ部１１０の指向性の強度が、Ｄ１及びＤ２の向きに均等であり、Ｄ１及びＤ２の向きに指向性を有し、通信システムの状態遷移が「通信状態２」に遷移した場合に、アンテナ部１１０のＤ２の向きへの指向性の強度を強くして、Ｄ２の向きに指向性を切り替えた場合の例である。
【００５６】
端末装置２００がアクセスポイント１００のＤ１地点を通過すると（時刻ｔ０）、通信システムは「アイドル状態」に遷移し、端末装置２００は、アクセスポイント１００のアンテナ部１１０に接近しながら、同期検出を試みる。同期が検出されると、通信システムは「リンク確立要求状態」に遷移する。「リンク確立要求状態」では、アクセスポイント１００と端末装置２００とは、相互に情報交換を行い、通信システムは、１対１通信の確立を試みる。この間、アクセスポイント１００は、Ｄ１の向きの受信信号強度ＲＳＳＩ−１及びＤ２の向きのＲＳＳＩ−２を取得し、両者のうち、値が大きい向きに対応する領域を接近してくる領域と判定する。
【００５７】
図８の例では、Ｄ１の向きの受信信号強度ＲＳＳＩ−１が、Ｄ２の向きの受信信号強度
ＲＳＳＩ−２に比べ大きいので、指向性判定部１５１は、Ｄ１の向きに対応する領域を接近してくる領域と判定する。
【００５８】
以後、指向性切替部１５２は、Ｄ１の向きの受信信号強度ＲＳＳＩ−１を接近してくる領域に対応する指向性での受信信号強度ＲＳＳＩとしてモニタする。受信信号強度受信信号強度ＲＳＳＩは、端末装置２００がアクセスポイント１００のアンテナ部１１０を通過した場合に最も大きくなる（時刻ｔ３）。端末装置２００が、アクセスポイント１００のアンテナ部１１０を通過し、指向性切替部１５２が、受信信号強度ＲＳＳＩの減少方向への変化を検出すると、アンテナ１１０部の指向性をＤ２の向きへ切り替え（時刻ｔ４）、通信システムは、「通信状態２」に遷移する。
【００５９】
上述したように、「アイドル状態」、「リンク確立要求状態」、及び「通信状態１」では、アンテナ部１１０の指向性の強度がＤ１の向き及びＤ２の向きに均等であり、Ｄ１及びＤ２の向きに指向性を有しており、通信システムが「通信状態２」に遷移した場合に、Ｄ２の向きへの指向性の強度を強くして、アンテナ部１１０の指向性がＤ２の向きへ強制的に切り替えられる。この結果、図８に示すように、端末装置２００からの伝搬環境測定用信号の送信レベルが一定にもかかわらず、Ｄ２の向きへの感度が良くなって、受信信号強度ＲＳＳＩ−２が、受信信号強度ＲＳＳＩ−１の最大値に比べ一時的に増加する。
【００６０】
このように、指向性切替部１５２は、接近してくる領域に対応する指向性での（上述した説明ではＤ１の向き）の受信信号強度ＲＳＳＩをモニタし、受信信号強度ＲＳＳＩの減少方向への変化を検出すると、アンテナ部１１０の指向性を接近してくる領域と異なる他方の領域に対応する向きへの指向性に切り替える。これにより、端末装置２００が、Ｄ１を含む第１の領域からアクセスポイント１００のアンテナ部１１０を通過し、Ｄ２を含む第２の領域へ移動する間において、伝搬環境の劣化を予防することができる。その結果、例えば、入口から出口までの、限られた通信領域及び通信時間において、アクセスポイント１００と端末装置２００（所望の通信相手）と、より確実に通信することができるようになる。
【００６１】
なお、指向性切替部１５２は、指向性判定部１５１によって、接近してくる領域が判定されたときに、アンテナ部１１０の指向性を接近してくる領域に対応する指向性に切り替えるとともに、接近してくる領域に対応する指向性での通信品質が劣化傾向に移行したときに、アンテナ部１１０の指向性を他方の領域に対応する指向性に切り替えるようにしてもよい。このようにすることで、端末装置２００以外の端末（所望外の端末）との通信を防止しつつ、端末装置２００（所望の通信相手）と、より確実に通信することができるようになる。
【００６２】
さらに、指向性切替部１５２は、Ｄ２の向きの受信信号強度ＲＳＳＩ−２をモニタし、受信信号強度ＲＳＳＩ−２が、所定のレベル以下になると、アンテナ部１１０の指向性を元の状態、つまり、アンテナ部１１０のＤ１の向きへの指向性の強度とＤ２の向きへの指向性の強度とを均等な状態に戻す。また、Ｄ２の向きの受信信号強度ＲＳＳＩ−２が、所定のレベル以下になると、通信システムは、リンクを開放し「アイドル状態」に遷移する。
【００６３】
図９は、アンテナ部１１０の指向性の状態のイメージを示す図である。なお、図９Ａは、端末装置２００が、Ｄ１を含む領域からＤ２を含む領域（またはＤ２を含む領域からＤ１を含む領域）へ移動する場合の「アイドル状態」、「リンク確立要求状態」、及び「通信状態１」におけるアンテナ部１１０の指向性の状態を示す。
【００６４】
また、図９Ｂは、端末装置２００が、Ｄ１を含む領域からＤ２を含む領域へ移動する場
合の「通信状態２」におけるアンテナ部１１０の指向性の状態を示す。
【００６５】
また、図９Ｃは、端末装置２００が、Ｄ２を含む領域からＤ１を含む領域へ移動する場合の「通信状態２」におけるアンテナ部１１０の指向性の状態を示す。「リンク確立要求状態」において、受信信号強度ＲＳＳＩ−１に比べ、受信信号強度ＲＳＳＩ−２が大きく、指向性判定部１５１において、接近してくる領域がＤ２を含む第２の領域であると判定された場合、「通信状態２」で、指向性切替部１５２によって、アンテナ部１１０の指向性が、Ｄ１を含む他方の第１の領域に対応する向きへ強制的に切り替えられる。
【００６６】
図９に示すように、「アイドル状態」及び「リンク確立要求状態」におけるアンテナ部１１０の指向性をＤ１の向きとＤ２の向きとに均等に設定しておくようにすることで、新たな通信相手が接近してきた場合に、新たな通信相手が第１の領域又は第２の領域から接近してくるか否か、及び、接近してくる場合には、接近してくる領域として第１の領域又は第２の領域のいずれかを判定することができる。また、このときの指向性の強度は、「通信状態２」における指向性の強度よりも弱くしておくことが好ましい。
【００６７】
以上のように、本実施の形態では、端末装置２００は、アクセスポイント１００の一端を含む第１の領域からアクセスポイント１００の他端を含む第２の領域又は第２の領域から第１の領域に移動する。送受信部は、端末装置２００と送受信し、指向性形成部１２０は、送受信部のアンテナ部１１０の指向性として、第１の領域に含まれる所定の一点であるＤ１の向き（Ｄ１の向き）に向けられた第１の指向性と、第２の領域に含まれる所定の一点であるＤ２の向き（Ｄ２の向き）に向けられた第２の指向性とを形成することができる。受信部１３０−１，１３０−２は、端末装置２００から送信される伝搬環境測定用信号を受信し、Ｄ１の向き及びＤ２の向きの受信信号強度を測定する。指向性判定部１５１は、端末装置２００との接続開始時において、端末装置２００が接近してくる領域として、受信信号強度が強い向きに対応する領域を接近してくる領域と判定する。そして、指向性切替部１５２は、接近してくる領域に対応する向きの指向性の受信信号強度をモニタし、受信信号強度が減少傾向に移行した場合に、アンテナ部１１０の指向性を、接近してくる領域と異なる他方の領域に対応する向きに切り替える。
【００６８】
このように、接近してくる領域に対応する向きの受信信号強度の減少方向への変化が検出されると、アンテナ部１１０の指向性が、強制的に、接近してくる領域とは異なる他方の領域に対応する向きに切り替えられる。これにより、例えば、端末装置２００がアクセスポイント１００のアンテナ部１１０を通過後、アンテナ部１１０の指向性が、端末装置２００の移動に追従して、伝搬環境の劣化を予防することができるようになるので、Ｔｏｕｃｈ＆Ｍｏｖｅ通信などのように、短い通信時間しか確保できないような場合においても、アクセスポイント１００のアンテナ部１１０からの電波が移動中の端末装置２００により確実に届くようになる。その結果、所望の通信相手と、より確実に通信することができるようになり、端末装置２００が、アクセスポイント１００からのコンテンツデータを最後まで受信しきれるようになる割合が増え、異常終了を減らすことができるようになる。
【００６９】
なお、指向性切替部１５２が、アンテナ部１１０の指向性の切り替えタイミングを、送信データのフレーム間に行うことにより、アンテナ部１１０の切り替えに伴う同期はずれを防止することができる。具体的には、指向性切替部１５２は、受信信号強度ＲＳＳＩが減少方向に変化したことを検出すると、現在送信中の送信データフレームがある場合には、当該送信データフレームの送信完了後、次のフレームを送信するまでの間に、アンテナ部１１０の指向性を切り替える。
【００７０】
また、指向性切替部１５２は、受信信号強度ＲＳＳＩが減少すると直ちにアンテナ部１
１０の指向性を切り替えるのでなく、例えば、次に説明する測定方法を用いることにより、Ｔｏｕｃｈ＆Ｍｏｖｅ通信時の手ぶれやフェージングの影響を回避するようにしてもよい。
【００７１】
具体的には、指向性切替部１５２は、最新ｎ回分の受信信号強度の平均値ＡＶＥ（ｉ）を算出し、最新の平均値ＡＶＥ（ｉ）と前回の平均値ＡＶＥ（ｉ−１）とを比較し、変化方向（増大又は減少方向）を保持する。そして、保持する変化方向がｍ回連続して減少方向となる場合に、指向性切替部１５２は、受信信号強度ＲＳＳＩの変化方向が減少方向であると判定するようにする。このようにすることで、端末装置２００がまだアクセスポイント１００のアンテナ部１１０を通過していないのにもかかわらず、Ｔｏｕｃｈ＆Ｍｏｖｅ通信時の手ぶれやフェージング等の影響により、受信信号強度ＲＳＳＩが一時的に減少した場合に、直ちにアンテナ部１１０の指向性が接近方向から他方へ強制的に切り替えられてしまって、伝搬環境が悪化してしまうのを回避することができる。
【００７２】
また、上述した説明では、指向性切替部１５２が、接近してくる領域に対応する指向性での受信信号強度ＲＳＳＩをモニタし、受信信号強度ＲＳＳＩの減少方向への変化を検出した場合に、アンテナ部１１０の指向性を切り替える場合について説明したが、受信信号強度ＲＳＳＩに代えて、例えば、ＳＮ比（Signal to Noise Ratio）や受信誤り率の変化に基づいて、アンテナ部１１０の指向性を切り替えるようにしてもよい。具体的には、指向性切替部１５２は、ＳＮ比の減少方向への変化を検出した場合や、受信誤り率の増加方向への変化を検出した場合に、アンテナ部１１０の指向性を切り替えるようにしてもよい。つまり、指向性切替部１５２は、端末装置２００の位置に基づいて、アンテナ部１１０の指向性を切り替える。より具体的には、指向性切替部１５２は、端末装置２００がアクセスポイント１００のアンテナ部１１０を通過するタイミングを検出して、アンテナ部１１０通過後、アンテナ部１１０の指向性を、接近してくる領域と異なる他方の領域に対応する指向性に強制的に切り替える。
【００７３】
また、上述した説明では、主に、３次元空間内の第１の領域から第２の領域又は第２の領域から第１の領域に移動する通信相手と送受信を行うアクセスポイントの場合について説明したが、３次元空間内の第１の領域から第２の領域に移動する通信相手と送受信を行うアクセスポイントにも適用できる。３次元空間内の第１の領域から第２の領域に移動する通信相手と送受信を行うアクセスポイントに適用する場合には、指向性形成部１２０は、送受信部の指向性として、第１の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第１の指向性と、第２の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第２の指向性とを形成する。そして、指向性判定部１５１は、送受信部の通信品質に基づいて、通信相手が第１の領域から接近してくるか否かを判定する。そして、指向性切替部１５２は、通信相手が接近してくると判定された場合、送受信部の通信品質が劣化傾向に移行したときに、送受信部の指向性を第２の領域に対応する指向性に切り替える。また、この場合、通信品質として、受信信号強度（ＲＳＳＩ）、ＳＮ比（Signal to Noise Ratio）、受信誤り率等を用いることができることは、３次元空間内の第１の領域から第２の領域又は第２の領域から第１の領域に移動する通信相手と送受信を行うアクセスポイントの場合と同様である。
【００７４】
本発明に係るアクセスポイントは、３次元空間内の第１の領域から第２の領域又は前記第２の領域から前記第１の領域に移動する通信相手と送受信を行うアクセスポイントであって、前記通信相手と送受信を行う送受信手段と、前記送受信手段の指向性として、前記第１の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第１の指向性と、前記第２の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第２の指向性とを形成する指向性形成手段と、前記送受信手段の通信品質に基づいて、前記通信相手が前記第１の領域又は前記第２の領域から接近してくるか否か、及び、接近してくる場合には、接近してくる領域として前記第１の領域又は前記第２の領域のいずれかを判定する判定手段と、前記通信相手が接近して
くると判定された場合、前記送受信手段の前記通信品質が劣化傾向に移行したときに、前記送受信手段の指向性を他方の領域に対応する指向性に切り替える指向性切替手段と、を具備する構成を採る。
【００７５】
この構成によれば、通信相手が３次元空間内の第１の領域から第２の領域又は第２の領域から第１の領域に移動する場合、送受信手段の通信品質が劣化傾向に移行したときは送受信手段の指向性を他方の領域に対応する指向性に切り替えるので、通信相手が接近してくる領域でない他方の領域に移動したときの伝搬環境の劣化を予防することができる。例えば、第１の領域又は第２の領域のいずれもが入口又は出口となる可能性がある場合に、入口から出口までの、限られた通信領域及び通信時間において、出口付近の伝搬環境の劣化を予防することができる。その結果、所望の通信相手と、より確実に通信することができるようになる。
【００７６】
本発明のアクセスポイントの一つの態様は、前記指向性切替手段は、前記通信相手が接近してくると判定され、前記接近してくる領域が判定されたときに、前記送受信手段の指向性を前記接近してくる領域に対応する指向性に切り替えるとともに、前記接近してくる領域に対応する指向性での前記通信品質が劣化傾向に移行したときに、前記送受信手段の指向性を他方の領域に対応する指向性に切り替える構成を採る。
【００７７】
この構成によれば、接近してくる領域に対応する指向性に切替えた後に送受信手段の通信品質が劣化傾向に移行したときは送受信手段の指向性を他方の領域に対応する指向性に切り替えるので、所望外の端末との通信は防止しつつ、所望の通信相手と、より確実に通信することができるようになる。
【００７８】
本発明のアクセスポイントの一つの態様は、前記判定手段は、前記送受信手段の前記第１又は第２の指向性における受信信号強度が所定値以上となった場合、前記通信相手が接近してくると判定し、かつ、前記第１及び第２の指向性における受信信号強度が強い指向性に対応する領域を前記接近してくる領域と判定し、前記指向性切替手段は、前記接近してくる領域に対応する指向性に切替えた後に前記送受信手段の受信信号強度が減少傾向に移行したときは、前記送受信手段の指向性を前記他方の領域に対応する指向性に切り替える、構成を採る。
【００７９】
この構成によれば、通信品質として、受信信号強度を用いることで、限られた通信領域及び通信時間において、所望の通信相手と、より確実に通信することができるようになる。また、所望外の端末との通信は防止しつつ、所望の通信相手と、より確実に通信することができるようになる。
【００８０】
本発明のアクセスポイントの一つの態様は、前記判定手段は、前記送受信手段の前記第１又は第２の指向性における信号対雑音電力比が所定値以上となった場合、前記通信相手が接近してくると判定し、かつ、前記第１及び第２の指向性における信号対雑音電力比が大きい指向性に対応する領域を前記接近してくる領域と判定し、前記指向性切替手段は、前記接近してくる領域に対応する指向性に切替えた後に前記送受信手段の信号対雑音電力比が減少傾向に移行したときは、前記送受信手段の指向性を前記他方の領域に対応する指向性に切り替える、構成を採る。
【００８１】
この構成によれば、通信品質として、信号対雑音電力比を用いることで、限られた通信領域及び通信時間において、所望の通信相手と、より確実に通信することができるようになる。また、所望外の端末との通信は防止しつつ、所望の通信相手と、より確実に通信することができるようになる。
【００８２】
本発明のアクセスポイントの一つの態様は、前記判定手段は、前記送受信手段の前記第１又は第２の指向性における受信誤り率が所定値以下となった場合、前記通信相手が接近してくると判定し、かつ、前記第１及び第２の指向性における受信誤り率が小さい指向性に対応する領域を前記接近してくる領域と判定し、前記指向性切替手段は、前記接近してくる領域に対応する指向性に切替えた後に前記送受信手段の受信誤り率が増加傾向に移行したときは、前記送受信手段の指向性を前記他方の領域に対応する指向性に切り替える、構成を採る。
【００８３】
この構成によれば、通信品質として、受信誤り率を用いることで、限られた通信領域及び通信時間において、所望の通信相手と、より確実に通信することができるようになる。また、所望外の端末との通信は防止しつつ、所望の通信相手と、より確実に通信することができるようになる。
【００８４】
本発明のアクセスポイントの一つの態様は、前記指向性切替手段は、前記送受信手段の指向性を前記他方の領域に対応する指向性に切替えた後、前記送受信手段の通信品質が所定値以下となったときは、前記第１及び第２の指向性の強度を均等にする、構成を採る。
【００８５】
この構成によれば、通信相手が送受信部から遠ざかって通信品質が所定値以下となったときは、送受信部の指向性が均等になるので、新たな通信相手が接近してきた場合に、新たな通信相手が第１の領域又は第２の領域から接近してくるか否か、及び、接近してくる場合には、接近してくる領域として第１の領域又は第２の領域のいずれかを判定することができる。
【００８６】
本発明のアクセスポイントの一つの態様は、前記送受信手段は、前記送受信手段の指向性を前記他方の領域に対応する指向性に切替えた後、前記送受信手段の通信品質が所定値以下となったときは、前記通信相手との送受信を終了する、構成を採る。
【００８７】
この構成によれば、通信相手が送受信部から遠ざかって通信品質が所定値以下となったときは、リンクを確実に切断してリソースの無駄を防止することができる。
【００８８】
本発明のアクセスポイントの一つの態様は、３次元空間内の第１の領域から第２の領域に移動する通信相手と送受信を行うアクセスポイントであって、前記通信相手と送受信を行う送受信手段と、前記送受信手段の指向性として、前記第１の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第１の指向性と、前記第２の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第２の指向性とを形成する指向性形成手段と、前記送受信手段の通信品質に基づいて、前記通信相手が前記第１の領域から接近してくるか否かを判定する判定手段と、前記通信相手が接近してくると判定された場合、前記送受信手段の前記通信品質が劣化傾向に移行したときに、前記送受信手段の指向性を前記第２の領域に対応する指向性に切り替える指向性切替手段と、を具備する構成を採る。
【００８９】
この構成によれば、通信相手が３次元空間内の第１の領域から第２の領域に移動する場合、送受信手段の通信品質が劣化傾向に移行したときは送受信手段の指向性を第２の領域に対応する指向性に切り替えるので、通信相手が接近してくる領域でない他方の領域である第２の領域に移動したときの伝搬環境の劣化を予防することができる。例えば、第１の領域が入口となる場合に、入口から出口までの、限られた通信領域及び通信時間において、出口付近の伝搬環境の劣化を予防することができる。その結果、所望の通信相手と、より確実に通信することができるようになる。
【００９０】
本発明のゲート装置の一つの態様は、３次元空間内の第１の領域から第２の領域又は前記第２の領域から前記第１の領域に移動する通信相手と送受信を行うゲート装置であって
、前記通信相手と送受信を行う送受信手段と、前記送受信手段の指向性として、前記第１の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第１の指向性と、前記第２の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第２の指向性とを形成可能な指向性形成手段と、前記第１及び第２の指向性における通信品質に基づいて、前記通信相手が前記第１の領域又は前記第２の領域から接近してくるか否か、及び、接近してくる場合には、接近してくる領域として前記第１の領域又は前記第２の領域のいずれかを判定する判定手段と、前記通信相手が接近してくると判定された場合、前記接近してくる領域に対応する指向性での前記通信品質が劣化傾向に移行したときに、前記送受信手段の指向性を他方の領域に対応する指向性に切り替える指向性切替手段と、を具備する構成を採る。
【００９１】
この構成によれば、通信相手が３次元空間内の第１の領域から第２の領域又は第２の領域から第１の領域に移動する場合、送受信手段の通信品質が劣化傾向に移行したときは送受信手段の指向性を他方の領域に対応する指向性に切り替えるので、通信相手が接近してくる領域でない他方の領域に移動したときの伝搬環境の劣化を予防することができる。例えば、第１の領域又は第２の領域のいずれもが入口又は出口となる可能性がある場合に、入口から出口までの、限られた通信領域及び通信時間において、出口付近の伝搬環境の劣化を予防することができる。その結果、所望の通信相手と、より確実に通信することができるようになる。
【００９２】
本発明の指向性制御方法の一つの態様は、３次元空間内の第１の領域から第２の領域又は前記第２の領域から前記第１の領域に移動する通信相手と送受信を行うアクセスポイントに用いられる送受信の指向性制御方法であって、前記第１の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第１の指向性と、前記第２の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第２の指向性とを形成する指向性形成ステップと、前記送受信の通信品質に基づいて、前記通信相手が前記第１の領域又は前記第２の領域から接近してくるか否か、及び、接近してくる場合には、接近してくる領域として前記第１の領域又は前記第２の領域のいずれかを判定する判定ステップと、前記通信相手が接近してくると判定された場合、前記送受信の前記通信品質が劣化傾向に移行したときに、前記送受信手段の指向性を他方の領域に対応する指向性に切り替える指向性切替ステップと、を有するようにした。
【００９３】
この方法によれば、通信相手が３次元空間内の第１の領域から第２の領域又は第２の領域から第１の領域に移動する場合、送受信手段の通信品質が劣化傾向に移行したときは送受信手段の指向性を他方の領域に対応する指向性に切り替えるので、通信相手が接近してくる領域でない他方の領域に移動したときの伝搬環境の劣化を予防することができる。例えば、第１の領域又は第２の領域のいずれもが入口又は出口となる可能性がある場合に、入口から出口までの、限られた通信領域及び通信時間において、出口付近の伝搬環境の劣化を予防することができる。その結果、所望の通信相手と、より確実に通信することができるようになる。
【００９４】
本発明の指向性制御方法の一つの態様は、３次元空間内の第１の領域から第２の領域に移動する通信相手と送受信を行うアクセスポイントに用いられる送受信の指向性制御方法であって、前記第１の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第１の指向性と、前記第２の領域に含まれる所定の一点の向きに向けられた第２の指向性とを形成する指向性形成ステップと、前記送受信の通信品質に基づいて、前記通信相手が前記第１の領域から接近してくるか否かを判定する判定ステップと、前記通信相手が接近してくると判定された場合、前記送受信の前記通信品質が劣化傾向に移行したときに、前記送受信の指向性を前記第２の領域に対応する指向性に切り替える指向性切替ステップと、を有するようにした。
【００９５】
この構成によれば、通信相手が３次元空間内の第１の領域から第２の領域に移動する場
合、送受信手段の通信品質が劣化傾向に移行したときは送受信手段の指向性を第２の領域に対応する指向性に切り替えるので、通信相手が接近してくる領域でない他方の領域である第２の領域に移動したときの伝搬環境の劣化を予防することができる。例えば、第１の領域が入口となる場合に、入口から出口までの、限られた通信領域及び通信時間において、出口付近の伝搬環境の劣化を予防することができる。その結果、所望の通信相手と、より確実に通信することができるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は、近距離無線通信において、伝搬環境の劣化を予防することができ、所望の通信相手と、より確実に通信することができ、また、所望外の端末との通信は防止しつつ、所望の通信相手と、より確実に通信することができ、例えば、非接触自動改札機や非接触ゲート装置などを備える近距離無線通信システムに適用されるアクセスポイント、ゲート装置及び指向性制御方法などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の実施の形態に係る通信システムの構成の一例を示す図
【図２】上記実施の形態に係るアクセスポイントに対する端末装置の移動方向（垂直面上）を示す図
【図３】上記実施の形態に係るアクセスポイントに対する端末装置の移動方向（水平面上）を示す図
【図４】上記実施の形態に係るアクセスポイントの要部構成を示すブロック図
【図５】上記実施の形態に係る端末装置の要部構成を示すブロック図
【図６】上記実施の形態に係る通信システムの状態遷移を示す状態遷移図
【図７】上記実施の形態に係るアクセスポイントの指向性切り替え動作を示すフローチャート図
【図８】上記実施の形態に係るアンテナ部における受信信号強度と通信システムの状態遷移との関係を示す図
【図９Ａ】端末装置がＤ１の向きからＤ２の向きへ移動する場合の「アイドル状態」、「リンク確立要求状態」、及び「通信状態１」におけるアンテナ部の指向性の状態を示す図
【図９Ｂ】端末装置がＤ１の向きからＤ２の向きへ移動する場合の「通信状態２」におけるアンテナ部の指向性の状態を示す図
【図９Ｃ】端末装置がＤ２の向きからＤ１の向きへ移動する場合の「通信状態２」におけるアンテナ部の指向性の状態を示す図
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【国際調査報告】
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