(57)【要約】  実効的な伝送速度の低下を防止し、安定的に通信することが可能な近距離通信装置を提供する。  データ要求信号に対する応答信号（ＡＣＫ）を送信し、通信環境を測定するための伝搬環境測定信号を所定期間毎に受信し、ＡＣＫの送信から最初の伝搬環境測定信号の受信までの所要時間に基づいて、他の近距離通信装置との通信に要する伝搬時間を算出する。この伝搬環境測定信号および伝搬時間に基づいて、送信データを含む送信フレームにおいて信号強度を低下させる低下区間を決定し、低下区間における信号強度を低下させて送信フレームを送信する。
2008152739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の領域内で通信を行う第１の近距離通信装置と第２の近距離通信装置とを有する近距離通信システムであって、
前記第１の近距離通信装置は、
前記第２の近距離通信装置から送信される伝搬環境の測定のための伝搬環境測定信号を所定周期毎に受信する第１の受信部と、
前記伝搬環境測定信号の受信時刻に基づいて、前記伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間を決定する伝搬環境測定信号送受信区間決定部と、
前記伝搬環境測定信号送受信区間には送信データを含まない送信フレーム信号を生成する送信フレーム信号生成部と、
前記送信フレーム信号生成部で生成した前記送信フレーム信号を送信する第１の送信部と、を有し、
前記第２の近距離通信装置は、
前記伝搬環境測定信号を所定周期毎に送信する第２の送信部と、
前記送信データを含む前記送信フレーム信号を受信する第２の受信部と、
受信した前記送信フレーム信号から前記伝搬環境測定信号送受信区間のデータを削除して前記送信データを復元する送信データ復元部と、を有する、
近距離通信システム。
【請求項２】
所定の領域内で通信を行う近距離通信装置であって、
他の近距離通信装置から送信される伝搬環境の測定のための伝搬環境測定信号を所定周期毎に受信する受信部と、
前記伝搬環境測定信号の受信時刻に基づいて、前記伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間を決定する伝搬環境測定信号送受信区間決定部と、
前記伝搬環境測定信号送受信区間には送信データを含まない送信フレーム信号を生成する送信フレーム信号生成部と、
前記送信フレーム信号生成部で生成した前記送信フレーム信号を送信する送信部と、
を有する近距離通信装置。
【請求項３】
請求項２に記載の近距離通信装置であって、
前記通信の環境を測定するための伝搬環境測定信号を要求するための測定要求信号を生成する測定要求信号生成部をさらに有し、
前記受信部は、前記測定要求信号に対して前記他の近距離通信装置から送信される伝搬環境測定信号を所定周期毎に受信し、
前記伝搬環境測定信号送受信区間決定部は、前記伝搬環境測定信号の受信時刻及び前記測定要求信号の送信時刻に基づいて、前記伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間を決定し、
前記送信部は、前記測定要求信号並びに前記送信フレーム信号生成部で生成した前記送信フレーム信号を送信する、
近距離通信装置。
【請求項４】
請求項２に記載の近距離通信装置であって、
前記送信フレーム信号生成部は、ヘッダに前記伝搬環境測定信号送受信区間の位置に関する情報を含む送信フレーム信号を生成する、
近距離通信装置。
【請求項５】
請求項２に記載の近距離通信装置であって、
前記所定の領域内に存在する近距離通信装置を検出するための領域通知信号を生成する領域通知信号生成部をさらに有し、
前記受信部は、前記領域通知信号に応じて前記他の近距離通信装置から送信される前記送信データを要求するためのデータ要求信号を受信し、
前記送信部は、受信した前記データ要求信号に応じて前記領域通知信号を送信する、
近距離通信装置。
【請求項６】
請求項２に記載の近距離通信装置であって、
前記送信フレーム信号生成部は、当該近距離通信装置が変調方式として振幅変調方式を用いる場合、前記伝搬環境測定信号送受信区間を無振幅状態とする前記送信フレーム信号を生成する近距離通信装置。
【請求項７】
請求項２に記載の近距離通信装置であって、
前記送信フレーム信号生成部は、当該近距離通信装置が変調方式として振幅変調方式以外の変調方式を用いる場合、前記伝搬環境測定信号送受信区間をヌルシンボルとして前記送信フレーム信号を送信する近距離通信装置。
【請求項８】
請求項２に記載の近距離通信装置であって、
前記送信フレーム信号生成部は、ヘッダ及び送信データを含む送信フレーム信号を生成するものであって、前記伝搬環境測定信号送受信区間をヘッダと重ならないように送信フレーム信号を生成する、
近距離通信装置。
【請求項９】
請求項２に記載の近距離通信装置であって、
前記受信部によって受信された前記伝搬環境測定信号の受信信号強度を測定する受信信号強度測定部と、
前記受信信号強度に基づいて、前記送信部から送信される信号の信号強度を制御する送信信号強度制御部と、をさらに有する、
近距離通信装置。
【請求項１０】
所定の領域内で通信を行う近距離通信装置であって、
伝搬環境の測定のための伝搬環境測定信号を所定周期毎に送信する送信部と、
送信データを含む送信フレーム信号を受信する受信部と、
受信した前記送信フレーム信号から前記伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間のデータを削除して前記送信データを復元する送信データ復元部と、を有する、
近距離通信装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の近距離通信装置であって、
前記受信部は、前記測定要求信号及び前記送信データを含む前記送信フレーム信号を受信し、
前記送信部は、受信した前記測定要求信号に応じて、前記伝搬環境測定信号を所定周期毎に送信する、
近距離通信装置。
【請求項１２】
請求項１０に記載の近距離通信装置であって、
前記送信データ復元部は、受信した前記送信フレーム信号のヘッダに含まれる伝搬環境測定信号送受信区間の位置に関する情報に基づいて、前記送信フレーム信号から前記伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間のデータを削除する、
近距離通信装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載の近距離通信装置であって、
送信データを要求するためのデータ要求信号を生成するデータ要求信号生成部をさらに有し、
前記受信部は、前記領域通知信号を受信し、
前記送信部は、受信した前記領域通知信号に応じて前記データ要求信号を送信する、
近距離通信装置。
【請求項１４】
請求項１０に記載の近距離通信装置であって、
前記送信データ復元部は、前記伝搬環境測定信号送受信区間におけるデータを除去することで前記送信データを復元する近距離通信装置。
【請求項１５】
所定の領域内で通信を行うための近距離通信方法であって、
伝搬環境の測定のための伝搬環境測定信号を所定周期毎に受信するステップと、
前記伝搬環境測定信号の受信時刻に基づいて、前記伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間を決定するステップと、
前記伝搬環境測定信号送受信区間には送信データを含まない送信フレーム信号を生成するステップと、
前記送信フレーム信号生成部で生成した前記送信フレーム信号を送信するステップと、  を有する近距離通信方法。
【請求項１６】
所定の領域内で通信を行うための近距離通信方法であって、
伝搬環境の測定のための伝搬環境測定信号を所定周期毎に送信するステップと、
送信データを含む送信フレーム信号を受信するステップと、
受信した前記送信フレーム信号から前記伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間のデータを削除して前記送信データを復元するステップと、
を有する近距離通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、比較的狭い所定の領域内で通信を行う近距離通信装置、近距離通信システム、および近距離通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、駅の改札口に設置される改札装置と電子マネーの機能を搭載したＩＣカードとの間で決済のためにデータ通信する場合には、近距離通信が利用され、例えば改札装置の読み取り部からの距離が数ｍｍ〜数十ｃｍ程度の近距離の範囲内にＩＣカードが存在する場合に限り、それらの間で非接触の通信が可能になる。このような近距離通信の機能は、例えば携帯電話端末など様々な機器に搭載され、様々な用途で利用され始めている。【０００３】
このような近距離通信を行う通信システムでは、互いに非接触で通信を行う機器同士の距離が非常に短い時間内に相対的に大きく変動することが多い。図１１に示すように、例えば駅の改札口に設置される改札装置と電子マネーの機能を搭載したＩＣカードとの間で近距離通信を行うような場合には、０．２秒間程度の間に距離が大きく変化することになるので、仮にＩＣカードが送信する信号の出力が一定であると、相手側の機器（改札装置）が受信する信号の強度（振幅比）も図１１に示すように急激にかつ大幅に（１００倍程度）変化する。【０００４】
このような状況においては、受信した信号を正しく認識できない可能性が高くなる。そこで、近距離通信を行う通信システムでは、距離が大きく変化した場合でも受信する信号の強度があまり変化しないように、送信側の信号出力を自動的に調整することが必要になる。【０００５】
送信側の信号出力を調整する装置の一例として、情報をインパルス列で送受信するＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ  Ｗｉｄｅ  Ｂａｎｄ）方式の送受信する通信装置であって、インパルス列の受信手段と、受信手段におけるインパルス列の受信特性を測定する測定手段と、測定手段の測定結果に応じたレベルでインパルス列を送信する送信手段とを有する通信装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この通信装置では、予めタイミングの固定された送信用タイムスロットと受信用タイムスロットとがそれぞれ設けられ、受信用タイムスロットで受信した信号の強度に基づいて、送信用のタイムスロットで送信する信号の出力を自動的に調整している。【０００６】
【特許文献１】特開２００３−５１７６１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、従来の通信装置では、送信用タイムスロットと受信用タイムスロットとが予め固定されている通信システムにおいては、受信用に割り当てられているタイムスロットではデータ送信を行えず、送信用に割り当てられているタイムスロットではデータ受信を行えない。そのため、例えば、大量のデータを蓄積しているサーバから携帯電話端末へ大量のデータをダウンロードする場合、各タイムスロットを効率的に利用できないため、データ転送の所要時間が長くなり、実効的な伝送速度を低下させてしまう。【０００８】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであって、実効的な伝送速度の低下を防止し、安定的に通信することが可能な近距離通信装置、近距離通信システム、および近距離通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の近距離通信システムは、所定の領域内で通信を行う第１の近距離通信装置と第２の近距離通信装置とを有する近距離通信システムであって、前記第１の近距離通信装置は、前記第２の近距離通信装置から送信される伝搬環境の測定のための伝搬環境測定信号を所定周期毎に受信する第１の受信部と、前記伝搬環境測定信号の受信時刻に基づいて、前記伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間を決定する伝搬環境測定信号送受信区間決定部と、前記伝搬環境測定信号送受信区間には送信データを含まない送信フレーム信号を生成する送信フレーム信号生成部と、前記送信フレーム信号生成部で生成した前記送信フレーム信号を送信する第１の送信部と、を有し、前記第２の近距離通信装置は、前記伝搬環境測定信号を所定周期毎に送信する第２の送信部と、前記送信データを含む前記送信フレーム信号を受信する第２の受信部と、受信した前記送信フレーム信号から前記伝搬環境測定信号送受信区間のデータを削除して前記送信データを復元する送信データ復元部と、を有する構成としている。【００１０】
この構成により、実効的な伝送速度の低下を防止し、安定的に通信することが可能である。伝搬環境測定用信号の送受信に用いるタイムスロットを用意する必要がないため、例えば非対称の通信を行う通信システムにおいて、効率的なデータ転送が可能になる。また、伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間を設けたことにより、互いの信号が干渉することなく安定した通信が可能となる。【００１１】
また、本発明の近距離通信装置は、所定の領域内で通信を行う近距離通信装置であって、他の近距離通信装置から送信される伝搬環境の測定のための伝搬環境測定信号を所定周期毎に受信する受信部と、前記伝搬環境測定信号の受信時刻に基づいて、前記伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間を決定する伝搬環境測定信号送受信区間決定部と、前記伝搬環境測定信号送受信区間には送信データを含まない送信フレーム信号を生成する送信フレーム信号生成部と、前記送信フレーム信号生成部で生成した前記送信フレーム信号を送信する送信部と、を有する構成としている。【００１２】
この構成により、実効的な伝送速度の低下を防止し、安定的に通信することが可能である。伝搬環境測定用信号の送受信に用いる長いタイムスロットを用意する必要がないため、例えば非対称の通信を行う通信システムにおいて、効率的なデータ転送が可能になる。また、伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間を設けたことにより、互いの信号が干渉することなく安定した通信が可能となる。【００１３】
また、本発明の近距離通信装置は、前記通信の環境を測定するための伝搬環境測定信号を要求するための測定要求信号を生成する測定要求信号生成部をさらに有し、前記受信部は、前記測定要求信号に対して前記他の近距離通信装置から送信される伝搬環境測定信号を所定周期毎に受信し、前記伝搬環境測定信号送受信区間決定部は、前記伝搬環境測定信号の受信時刻及び前記測定要求信号の送信時刻に基づいて、前記伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間を決定し、前記送信部は、前記測定要求信号並びに前記送信フレーム信号生成部で生成した前記送信フレーム信号を送信する構成としている。【００１４】
この構成により、携帯端末などの通信相手からどのタイミングで伝搬環境測定信号を受信するかを正確に把握することが可能となり、安定的かつ効率的なデータ伝送を行うことが可能となる。【００１５】
また、本発明の近距離通信装置は、前記送信フレーム信号生成部が、ヘッダに前記伝搬環境測定信号送受信区間の位置に関する情報を含む送信フレーム信号を生成する構成としている。【００１６】
この構成により、通信相手が送信フレームのどの位置に伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間が存在するかを知ることができるため、この位置情報に基づいて元の送信データを認識することができる。【００１７】
また、本発明の近距離通信装置は、前記所定の領域内に存在する近距離通信装置を検出するための領域通知信号を生成する領域通知信号生成部をさらに有し、前記受信部は、前記領域通知信号に応じて前記近距離通信装置から送信される前記送信データを要求するためのデータ要求信号を受信し、前記送信部は、受信した前記データ要求信号に応じて前記領域通知信号を送信する構成としている。【００１８】
この構成により、当該通信装置の通信範囲に携帯端末等の通信相手が入った場合、通信相手の要求する様々なデータの要求に対して、安定的かつ効率的にデータ伝送を行うことが可能である。【００１９】
また、本発明の近距離通信装置は、前記送信フレーム信号生成部が、当該近距離通信装置が変調方式として振幅変調方式を用いる場合、前記伝搬環境測定信号送受信区間を無振幅状態とする前記送信フレーム信号を生成する構成としている。【００２０】
この構成により、送信装置と受信装置との間で干渉が起こることなく良好な通信環境を構築することができる。【００２１】
また、本発明の近距離通信装置は、前記送信フレーム信号生成部が、当該近距離通信装置が変調方式として振幅変調方式以外の変調方式を用いる場合、前記伝搬環境測定信号送受信区間をヌルシンボルとして前記送信フレーム信号を送信する構成としている。【００２２】
この構成により、例えば信号強度の低下区間に送信信号としてヌルシンボルを挿入することで、送信装置と受信装置との間で干渉が起こることなく良好な通信環境を構築することができる。【００２３】
また、本発明の近距離通信装置は、前記送信フレーム信号生成部が、ヘッダ及び送信データを含む送信フレーム信号を生成するものであって、前記伝搬環境測定信号送受信区間をヘッダと重ならないように送信フレーム信号を生成する構成としている。【００２４】
この構成により、ヘッダに含まれる情報を確実に他の近距離通信装置に知らせることができ、安定した通信を行うことが可能になる。【００２５】
また、本発明の近距離通信措置は、前記受信部によって受信された前記伝搬環境測定信号の受信信号強度を測定する受信信号強度測定部と、前記受信信号強度に基づいて、前記送信部から送信される信号の信号強度を制御する送信信号強度制御部と、をさらに有する構成としている。【００２６】
この構成により、通信相手からの通信信号の信号強度に応じて送信フレームの信号強度を調整することが可能になり、通信相手における受信強度が常に一定になるように調整することができる。したがって、通信相手との機器間の距離が相対的に大きく変化した場合であっても、携帯端末等の通信相手における受信信号の強度を安定させることができる。      【００２７】
また、本発明の近距離通信装置は、所定の領域内で通信を行う近距離通信装置であって、伝搬環境の測定のための伝搬環境測定信号を所定周期毎に送信する送信部と、送信データを含む送信フレーム信号を受信する受信部と、受信した前記送信フレーム信号から前記伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間のデータを削除して前記送信データを復元する送信データ復元部と、を有する構成としている。【００２８】
この構成により、実効的な伝送速度の低下を防止し、安定的に通信することが可能である。伝搬環境測定用信号の送受信に用いる長いタイムスロットを用意する必要がないため、例えば非対称の通信を行う通信システムにおいても効率的なデータ転送が可能になる。また、伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間を設けたことにより、互いの信号が干渉することなく安定した通信が可能となる。【００２９】
また、本発明の近距離通信装置は、前記受信部が、前記測定要求信号及び前記送信データを含む前記送信フレーム信号を受信し、前記送信部が、受信した前記測定要求信号に応じて、前記伝搬環境測定信号を所定周期毎に送信する構成としている。【００３０】
この構成により、他の近距離通信装置から、伝搬環境測定信号に基づいて、低下区間を含み信号強度が調整された送信フレームを受信することで、安定的かつ効率的にデータ伝送を行うことが可能である。【００３１】
また、本発明の近距離通信装置は、前記送信データ復元部が、受信した前記送信フレーム信号のヘッダに含まれる伝搬環境測定信号送受信区間の位置に関する情報に基づいて、前記送信フレーム信号から前記伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間のデータを削除する、構成としている。【００３２】
この構成により、例えば、低下区間に振幅「００」のデータが挿入されている場合であっても、この低下区間の位置を正確に把握することができ、この区間のデータを除去することで確実に元のデータを復元可能である。【００３３】
また、本発明の近距離通信装置は、送信データを要求するためのデータ要求信号を生成するデータ要求信号生成部をさらに有し、前記受信部は、前記領域通知信号を受信し、前記送信部は、受信した前記領域通知信号に応じて前記データ要求信号を送信する構成としている。【００３４】
この構成により、サーバ装置等の通信相手の通信領域に入った場合、他の近距離通信装置の保持する様々なデータを要求することで、安定的かつ効率的にデータ伝送を行うことが可能である。【００３５】
また、本発明の近距離通信装置は、前記送信データ復元部が、前記伝搬環境測定信号送受信区間におけるデータを除去することで前記送信データを復元する構成としている。【００３６】
この構成により、例えば、低下区間に振幅「００」のデータが挿入されている場合であっても、この区間のデータを除去することで確実に元のデータを復元可能である。【００３７】
また、本発明の近距離通信方法は、伝搬環境の測定のための伝搬環境測定信号を所定周期毎に受信するステップと、前記伝搬環境測定信号の受信時刻に基づいて、前記伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間を決定するステップと、前記伝搬環境測定信号送受信区間には送信データを含まない送信フレーム信号を生成するステップと、前記送信フレーム信号生成部で生成した前記送信フレーム信号を送信するステップと、を有する方法としている。【００３８】
この方法により、実効的な伝送速度の低下を防止し、安定的に通信することが可能である。伝搬環境測定用信号の送受信に用いる長いタイムスロットを用意する必要がないため、例えば非対称の通信を行う通信システムにおいて、効率的なデータ転送が可能になる。また、伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間を設けたことにより、互いの信号が干渉することなく安定した通信が可能となる。【００３９】
また、本発明の近距離通信方法は、伝搬環境の測定のための伝搬環境測定信号を所定周期毎に送信するステップと、送信データを含む送信フレーム信号を受信するステップと、受信した前記送信フレーム信号から前記伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間のデータを削除して前記送信データを復元するステップと、を有する方法としている。【００４０】
この方法により、実効的な伝送速度の低下を防止し、安定的に通信することが可能である。伝搬環境測定用信号の送受信に用いる長いタイムスロットを用意する必要がないため、例えば非対称の通信を行う通信システムにおいても効率的なデータ転送が可能になる。また、伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間を設けたことにより、互いの信号が干渉することなく安定した通信が可能となる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、実効的な伝送速度の低下を防止し、安定的に通信することが可能である。伝搬環境測定用信号の送受信に用いる長いタイムスロットを用意する必要がないため、例えば非対称の通信を行う通信システムにおいても効率的なデータ転送が可能になる。また、伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間を設けたことにより、互いの信号が干渉することなく安定した通信が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１の実施形態における近距離通信システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における近距離通信システムの動作の概略の一例を示すシーケンス図である。
【図３】（ａ）本発明の第１の実施形態のサーバ装置における窓領域の挿入前後の送信フレーム信号の一例を示す図である。（ｂ）本発明の第１の実施形態の近距離通信システムにおけるデータ伝送の一例を説明するための図である。（ｃ）本発明の第１の実施形態の携帯端末における窓領域の除去前後の送信フレーム信号の一例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態におけるサーバ装置の主要な動作の一例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態における送信フレーム信号生成部の動作の一例を示す図
【図６】本発明の第１の実施形態における携帯端末の主要な動作の一例を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態の近距離通信システムにおいて使用される窓領域の一例を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施形態の近距離通信システムにおいて使用される窓領域の一例を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施形態における近距離通信システムの構成の一例を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態の近距離通信システムにおけるデータ伝送の一例を説明するための図である。
【図１１】時間経過と近距離通信装置同士の距離との関係の一例を示す図
【図１２】本発明の第３の実施形態における近距離通信システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第３の近距離通信システムにおけるデータ伝送の一例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４３】
１００、２００、３００  近距離通信システム
１０、１０Ｂ、１０Ｃ  サーバ装置
１１  送信アンテナ
１２  受信アンテナ
１３、１３Ｂ、１３Ｃ  近距離通信部
１４  制御部
２０、２０Ｂ、２０Ｃ  携帯端末
２１  送信アンテナ
２２  受信アンテナ
２３、２３Ｂ、２３Ｃ  近距離通信部
２４  制御部
１３１  送信部
１３２  受信部
１３３、１３３Ｂ、１３３Ｃ  無線制御部
１４１、１４１Ｃ  送信フレーム信号生成部
１４２  送信振幅制御部
１４３  受信振幅判定部
１４４  接近検出部
１４５、１４５Ｃ  伝搬環境測定信号送受信区間決定部
１４６  領域通知信号生成部
１４７  測定要求信号生成部
２３１  送信部
２３２  受信部
２３３、２３３Ｂ、２３３Ｃ  無線制御部
２４１  伝搬環境測定信号生成部
２４２、２４２Ｃ  送信データ復元部
２４３  接近検出部
２４４  データ要求信号生成部
Ｗ１Ａ１、Ｗ１Ａ２、Ｗ２Ａ１、Ｗ２Ａ２  窓領域
Ｗ１Ｂ１、Ｗ１Ｂ２、Ｗ２Ｂ１、Ｗ２Ｂ２  窓領域
Ｗ１Ｃ１、Ｗ１Ｃ２、Ｗ２Ｃ１、Ｗ２Ｃ２  窓領域
Ｗ１Ｄ１、Ｗ１Ｄ２、Ｗ２Ｄ１、Ｗ２Ｄ２  窓領域
ＷＡ１、ＷＡ２、ＷＡ３  窓領域
ＷＢ１、ＷＢ２、ＷＢ３  窓領域
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
本発明の実施形態における近距離通信装置及び近距離通信方法について、図面を参照しながら以下に説明する。【００４５】
（第１の実施形態）
図１は本発明の実施形態における近距離通信システム１００の構成の一例を示すブロック図である。近距離通信システム１００は、サーバ装置１０と携帯端末２０とを有して構成されている。サーバ装置１０は、近距離通信機能を用いて携帯端末２０との間でデータ通信するための機能を有しており、例えば駅の自動改札装置などが考えられる。携帯端末２０は、近距離通信によりサーバ装置１０との間でデータ通信するための機能を有しており、例えば電子マネーやＩＣカードを搭載した携帯電話端末などが考えられる。尚、サーバ装置１０は、第１の近距離通信装置（又は、単に、近距離通信装置ともいう）の一例である。また、携帯端末２０は第２の近距離通信装置（又は、単に、近距離通信装置ともいう）の一例である。【００４６】
サーバ装置１０は、近距離通信のための送信アンテナ１１及び受信アンテナ１２と、近距離通信部１３と、制御部１４とを備えている。また、近距離通信部１３は、送信部１３１と、受信部１３２と、無線制御部１３３とを備えている。更に、無線制御部１３３は、送信フレーム信号生成部１４１と、送信振幅制御部１４２と、受信振幅判定部１４３と、接近検出部１４４と、伝搬環境測定信号送受信区間決定部１４５と、領域通知信号生成部１４６と、測定要求信号生成部１４７と、を備えている。【００４７】
送信部１３１は、振幅変調を用いて送信アンテナ１１を介してデータを送信する。【００４８】
受信部１３２は、受信アンテナ１２を介して信号を受信する。【００４９】
送信フレーム信号生成部１４１は、携帯端末２０に対して近距離通信によりデータを送信する際に用いる送信フレーム信号を生成する。尚、送信フレーム信号生成部１４１は、後述する伝搬環境測定信号送受信区間決定部１４５が決定した伝搬環境測定信号送受信区間（伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間）には送信データを含まず、ヘッダには伝搬環境測定信号送受信区間の位置に関する情報を含む、送信フレーム信号を生成する。【００５０】
送信振幅制御部１４２は、受信振幅判定部１４３の判定した伝搬環境測定信号の振幅（又は受信信号強度）に基いて、携帯端末２０との距離の変化にかかわらず携帯端末２０側で受信する際の信号強度が一定になるように送信振幅（又は送信電力）を制御する。具体的には、受信振幅判定部１４３が、携帯端末２０が定期的に送信する伝搬環境測定信号などの受信信号の振幅（又は受信信号強度）を判定し、その結果に応じて送信部１３１の送信振幅を逐次制御する。【００５１】
接近検出部１４４は、サーバ装置１０から所定距離の範囲内に携帯端末２０が存在することを検出し、無線制御部１３３が測定要求信号、領域通知信号、送信フレーム信号などの信号を生成することを制御する。具体的には、まず、領域通知信号生成部１４６に、領域通知信号を生成させる。そして、携帯端末２０から送信されるデータ要求信号を検出すると、測定要求信号生成部１４７に測定要求信号を生成させるよう制御を行う。また、測定要求信号を生成させた後に伝搬環境測定信号を検出すると、送信フレーム信号生成部１４１に送信フレーム信号の生成を開始させる。【００５２】
伝搬環境測定信号送受信区間決定部１４５は、例えば、携帯端末２０からサーバ装置１０に送信される伝搬環境の測定のための信号（伝搬環境測定信号）の受信時刻（例えば、図３（ｂ）のｔ２又はｔ２２）に基づいて、伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間（前述の伝搬環境測定信号送受信区間）を決定する。または、測定要求信号の送信時刻（例えば、図３（ｂ）のｔ１又はｔ１１）、伝搬環境測定信号の受信時刻（例えば、図３（ｂ）のｔ２又はｔ２２）及び内部処理に要する所定の時間（例えば、図３（ｂ）のｔｐ）に基づいて、伝搬環境測定信号送受信区間を決定する。なお、時刻又は時間は、シンボル数でカウントすることもできる。【００５３】
携帯端末２０は、近距離通信のための送信アンテナ２１及び受信アンテナ２２と、近距離通信部２３と、制御部２４とを備えている。また、近距離通信部２３は、送信部２３１と、受信部２３２と、無線制御部２３３とを備えている。更に、無線制御部２３３は、伝搬環境測定信号生成部２４１と、送信データ復元部２４２と、接近検出部２４３、データ要求信号生成部２４４とを備えている。【００５４】
送信部２３１は、振幅変調を用いて送信アンテナ２１を介して信号を送信する。【００５５】
受信部２３２は、受信アンテナ２２を介して信号を受信する。【００５６】
伝搬環境測定信号生成部２４１は、所定の伝搬環境測定信号を生成する。この伝搬環境測定信号は、サーバ装置１０が、携帯端末２０側で信号を受信する際の信号強度が一定になるように送信振幅（又は送信電力）を制御するためなどに利用される。【００５７】
送信データ復元部２４２は、サーバ装置１０から受信した送信フレーム信号の中からヘッダ及び送信データ（又はペイロード部分）を復元し、送信フレーム信号に含まれているデータ（又はペイロード部分）を抽出するための処理を行う。【００５８】
接近検出部２４３は、携帯端末２０とサーバ装置１０との間で近距離通信が可能な所定の領域内に入ったかどうかを検出する。具体的には、サーバ装置１０が送信する所定の領域通知信号及び測定要求信号を検出するための回路を備えている。そして、サーバ装置１０が送信した領域通知信号を検出すると、データ要求信号生成部２４４に、データ要求信号を生成させる。そして、サーバ装置１０が送信した測定要求信号を受信すると、伝搬環境測定信号生成部２４１に、伝搬環境測定信号の生成を開始させる。【００５９】
次に、サーバ装置１０と携帯端末２０との間における近距離通信の動作の概略について説明する。図２は近距離通信システム１００の動作の概略の一例を示すシーケンス図である。【００６０】
まず、携帯端末２０がサーバ装置１０の近距離通信可能な所定の範囲内に存在するどうかを確認するために、サーバ装置１０は、所定の通信領域通知信号を送信する（ステップＳ１）。【００６１】
携帯端末２０がサーバ装置１０の近距離通信可能な範囲に入ると、携帯端末２０はサーバ装置１０が送信した通信領域通知信号を検出可能になる。携帯端末２０は、この通信領域通知信号を検出すると、データ伝送の開始を求めるデータ要求信号（Ｒｅｑ）を所定の信号強度で送信する（ステップＳ２）。【００６２】
サーバ装置１０は、携帯端末２０からのデータ要求信号（Ｒｅｑ）を受信すると、受信したデータ要求信号の受信強度（振幅）を評価した後、データ要求信号に対する応答信号（ＡＣＫ）を所定の信号強度で送信する（ステップＳ３）。尚、このＡＣＫは、「測定要求信号」の一例となっている。【００６３】
携帯端末２０は、サーバ装置１０からの応答信号（ＡＣＫ）を受信すると、内部処理に要する所定の時間（例えば、図３（ｂ）のｔｐ）後に、伝搬環境測定信号生成部２４１が生成した所定の伝搬環境測定信号（ＳＧ）を送信する（ステップＳ４）。また、これ以降、データ伝送が終了するまで伝搬環境測定信号（ＳＧ）は、一定の時間間隔で繰り返し携帯端末２０から送信される。【００６４】
サーバ装置１０は、携帯端末２０からの最初の伝搬環境測定信号（ＳＧ）を受信すると、
例えば、伝搬環境測定信号の受信時刻（例えば、図３（ｂ）のｔ２又はｔ２２）に基づいて、伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間（伝搬環境測定信号送受信区間）を決定する。または、測定要求信号の送信時刻（例えば、図３（ｂ）のｔ１又はｔ１１）、伝搬環境測定信号の受信時刻（例えば、図３（ｂ）のｔ２又はｔ２２）及び内部処理に要する所定の時間（例えば、図３（ｂ）のｔｐ）に基づいて、伝搬環境測定信号送受信区間を決定する。なお、時刻又は時間は、シンボル数でカウントすることもできる。  さらに、サーバ装置１０は、受信した伝搬環境測定信号（ＳＧ）の受信振幅を評価し、その評価結果に基づき、送信部１３１から送信される信号の送信振幅（又は送信電力）を決定し、制御する。（ステップＳ５）。【００６５】
ステップＳ５の処理後、サーバ装置１０と携帯端末２０との間でデータ伝送が開始される（ステップＳ６）。【００６６】
次に、近距離通信システム１００において使用する窓領域（又は伝搬環境測定信号送受信区間でもよい）について説明する。図３（ａ）はサーバ装置１０における窓領域の挿入前後の送信フレーム信号の一例を示した図である。図３（ｂ）は近距離通信システム１００におけるデータ伝送の一例を説明するための図である。図３（ｃ）は携帯端末２０における窓領域の除去前後の送信フレーム信号の一例を示した図である。【００６７】
近距離通信システム１００では、図３（ａ）に示すように、サーバ装置１０と携帯端末２０との間でデータ伝送が行われる際、サーバ装置１０が送信する送信フレーム信号の中に、伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間などの（例えば、出力（振幅や電力）が抑制されるようにしてもよい）特別な領域（窓領域）を必要な位置に挿入する。図３における符号Ｗ１Ａ１、Ｗ１Ａ２、・・・、Ｗ２Ａ１、Ｗ２Ａ２、・・・、Ｗ１Ｂ１、Ｗ１Ｂ２、・・・、Ｗ２Ｂ１、Ｗ２Ｂ２、・・・の区間は、窓領域の一例である。【００６８】
ここでは、窓領域Ｗ１Ａ１、Ｗ１Ａ２、・・・は、携帯端末２０が送信する伝搬環境測定信号（ＳＧ）に対する干渉を防止するために設けられる窓であるため送信窓Ｗ１Ａと称する。また、窓領域Ｗ２Ａ１、Ｗ２Ａ２、・・・は、サーバ装置１０が受信する伝搬環境測定信号（ＳＧ）に対する干渉を防止するために設けられる窓であるため受信窓Ｗ２Ａと称する。【００６９】
また、携帯端末２０が受信するフレーム中に現れる窓領域Ｗ１Ｂ１、Ｗ１Ｂ２、・・・は、送信窓Ｗ１Ａ、受信窓Ｗ２Ａに対応する窓であり、端末窓Ｗ１Ｂ、Ｗ２Ｂと称する。端末窓Ｗ１Ｂは、伝搬環境測定信号（ＳＧ）を送信するタイミングの前後所定範囲が含まれるように構成される。【００７０】
図３（ｂ）に示すように、送信窓Ｗ１Ａは、端末窓Ｗ１Ｂの位置から伝搬時間分だけ前のタイミングとなる。また、受信窓Ｗ２Ａは、端末窓Ｗ２Ｂから伝搬時間分だけ前のタイミングとなる。【００７１】
送信窓Ｗ１Ａは、具体的には、例えば、サーバ装置１０が、測定要求信号の一例である応答信号（ＡＣＫ）を送信完了（時刻ｔ１１）してから所定時間（例えば、図３（ｂ）のｔｐ）又はこれに対応する所定シンボル後から所定時間間隔（具体的には伝搬環境測定信号の送信の周期）毎に（又は所定シンボル毎に）伝搬環境測定信号の長さ分の区間を設けるようにすることができる。このように送信窓Ｗ１Ａを設定すれば、携帯端末１０の伝搬環境測定信号の送信のタイミングと送信窓Ｗ１Ａを同期させることができる。また、受信窓Ｗ２Ａは、具体的には、例えば、送信窓Ｗ１Ａのタイミングから、往復の伝搬時間の分の時間後又はこれに対応するシンボル後（図３（ｂ）のｔ１１−ｔ２−ｔｐ後）から伝搬環境測定信号の長さ分の区間に設けるようにすることができる。このように送信窓Ｗ１Ａを設定すれば、携帯端末１０の伝搬環境測定信号の送信のタイミングと送信窓Ｗ１Ａを同期させることができる。なお、送信窓Ｗ１Ａは、図３（ｂ）の時刻ｔ１１を基準にする代わりに、時刻ｔ１を基準として、応答信号（ＡＣＫ）の長さ（ｔ１１−ｔ１）及び所定時間ｔｐ又はこれに対応する所定シンボル後から所定時間間隔毎に設けるようにしてもよい。受信窓Ｗ２Ａに関しても同様である。【００７２】
このような送信窓及び受信窓は、図３（ａ）のように、サーバ装置１０が送信する送信フレーム内に送信窓及び受信窓として挿入される。ここでは、サーバ装置１０の送信部１３１が振幅変調で信号を送信するので、ＯＯＫ（ｏｎ−ｏｆｆ−ｋｅｙｉｎｇ）変調を行う場合には、値が「００」の信号を送信窓及び受信窓の位置で送信フレームのデータ中に挿入することにより、送信窓及び受信窓の位置で送信出力（信号の振幅）を遮断することができる。【００７３】
また、携帯端末２０は、送信窓および受信窓が含まれる送信フレーム信号を受信すると、送信フレーム信号が受信すべきデータとは無関係な窓領域を含む信号を受信することになるので、図３（ｃ）に示すように、受信した送信フレーム信号の中から、送信窓及び受信窓（携帯端末２０における端末窓）の位置にある無効なデータを削除して、受信すべきデータ系列であるヘッダ及び送信データ（又はペイロード部分）を含むフレームを復元し、必要なデータ（又はペイロード部分）を抽出する。【００７４】
このような窓領域を近距離通信システム１００において使用することで、サーバ装置１０が送信する送信信号（携帯端末２０が要求するデータなど）と携帯端末が送信する送信信号（伝搬環境測定信号など）とが互いに干渉することなく、安定したデータ伝送を行うことが可能となる。【００７５】
また、送信用タイムスロットおよび受信用タイムスロットが予め定められていない通信システムや送信データおよび受信データのデータ量が大きく異なる非対称な通信システムであっても、伝送効率を低下させることなく通信を行うことが可能である。【００７６】
なお、図３（ｂ）では、通信領域通知信号は省略されているが、図２のように、サーバ装置１０が通信領域通知信号を送信し、携帯端末２０が、この通信領域通知信号を検出してデータ要求信号（Ｒｅｑ）を送信するようにしてもよい。【００７７】
次に、サーバ装置１０の主要な動作について説明する。図４はサーバ装置１０の主要な動作の一例を示した図である。【００７８】
ステップＳ１０では、送信部１３１が、接近検出部１４４によって生成された通信領域通知信号を送信する。【００７９】
ステップＳ１１では、受信部１３２が、携帯端末２０からのデータ要求信号（Ｒｅｑ）を受信したかどうかを確認し、データ要求信号を受信すると次のステップＳ１２に進む。【００８０】
ステップＳ１２では、送信部１３１が、受信したデータ要求信号に対する応答信号（ＡＣＫ）（測定要求信号の一例）を送信する。また、伝搬環境測定信号送受信区間決定部１４５は、この時に送信時刻ｔ１又はｔ１１を把握する。【００８１】
ステップＳ１３では、受信部１３２が、携帯端末２０からの最初の伝搬環境測定信号（ＳＧ）を受信したかどうかを調べ、伝搬環境測定信号を受信すると次のステップＳ１４に進む。【００８２】
ステップＳ１４では、伝搬環境測定信号送受信区間決定部１４５は、最初の伝搬環境測定信号（ＳＧ）を受信した時刻ｔ２又はｔ２２を検出する。また、受信振幅判定部１４３が、この伝搬環境測定信号（ＳＧ）の受信振幅を把握する。さらに、送信振幅制御部１４２が、把握された受信振幅に基づいて、送信部１３１によって送信する送信フレーム信号などの信号の送信振幅（又は送信電力）を決定する。これにより、携帯端末２０による受信信号強度を一定に保つことができる。【００８３】
ステップＳ１５では、伝搬環境測定信号送受信区間決定部１４５が、サーバ装置１０と携帯端末２０との間の近距離通信路における伝搬時間ｔｄを算出する。具体的には、例えば、ステップＳ１２で応答信号（ＡＣＫ）を送信開始した時刻ｔ１又は応答信号（ＡＣＫ）を送信完了した時刻ｔ１１からステップＳ１３で伝搬環境測定信号（ＳＧ）を受信開始した時刻ｔ２又は伝搬環境測定信号（ＳＧ）を受信完了した時刻ｔ２２までの経過時間及び内部処理のための所定時間ｔｐ（例えば、予め定めておく）から、伝搬時間ｔｄを、ｔｄ＝（ｔ２−ｔ１−ｔｐ）／２、のように算出することができる。または往復の伝搬時間２・ｔｄを、２・ｔｄ＝（ｔ２−ｔ１−ｔｐ）、のように算出することができる。【００８４】
ステップＳ１６では、伝搬環境測定信号送受信区間決定部１４５が、最初の伝搬環境測定信号（ＳＧ）を受信した時刻ｔ２又はｔ２２と、ステップＳ１５で算出した伝搬時間ｔｄ又は２・ｔｄとに基づいて、前述のように、送信窓Ｗ１Ａ及び送信窓Ｗ２Ａの区間を決定する。すなわち、伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間（伝搬環境測定信号送受信区間）を決定する。【００８５】
なお、時刻ｔ２又はｔ２２と伝搬時間ｔｄ又は２・ｔｄとに基づいて、携帯端末２０が伝搬環境測定信号（ＳＧ）を送信する時刻ｔｘ、ｔｘ２、ｔｘ３、・・・（図３参照）を算出することもできる。例えば、携帯端末２０が最初に伝搬環境測定信号（ＳＧ）を送信開始した時刻ｔｘについては、サーバ装置１０が最初の伝搬環境測定信号（ＳＧ）を受信開始した時刻ｔ２よりも、伝搬時間ｔｄ相当だけ前であると推定できる。また、携帯端末２０は一定の時間（伝搬環境測定信号の送信周期）を経過する毎に伝搬環境測定信号（ＳＧ）を送信するので、制御部１４は、時刻ｔｘにこの一定の時間の整数倍を加算した時刻をｔｘ２、ｔｘ３、・・・として推定できる。【００８６】
ステップＳ１７では、送信フレーム信号生成部１４１が、送信窓及び受信窓を含む送信フレーム信号を生成し、送信部１３１が、この送信フレーム信号を用いてデータを送信する。送信フレーム信号の生成方法については、後に詳述する。【００８７】
ステップＳ１８では、無線制御部１３３は、データの送信が完了したかどうかを調べ、完了してなければステップＳ１７の処理を繰り返す。【００８８】
次に、送信フレーム信号生成部１４１によるフレーム生成時の動作（ステップＳ１７）の一例について、更に説明する。図５は送信フレーム信号生成部１４１の動作の一例を示した図である。【００８９】
ステップＳ２０では、送信フレーム信号生成部１４１は、各送信窓Ｗ１Ａ（Ｗ１Ａ１、Ｗ１Ａ２、・・・）、各受信窓Ｗ２Ａ（Ｗ２Ａ１、Ｗ２Ａ２、・・・）（図３参照）を、伝搬環境測定信号送受信区間決定部１４５の決定した位置に挿入する。すなわち、伝搬環境測定信号送受信区間に、各送信窓Ｗ１Ａ、各受信窓Ｗ２Ａを挿入する。具体的には、各受信窓Ｗ２Ａは、最初の伝搬環境測定信号を受信した時間（時刻ｔ２から時刻ｔ２２まで）から伝搬環境測定信号の送信周期後の時間を含む区間に挿入する。また、各送信窓Ｗ１Ａは、各受信窓Ｗ２Ａの区間よりも往復の伝搬時間（２・ｔｄ）だけ前の時間を含む区間に挿入する。すなわち、各送信窓Ｗ１Ａは、最初の伝搬環境測定信号を受信した時間（時刻ｔ２から時刻ｔ２２まで）から伝搬環境測定信号の送信周期後よりも往復の伝搬時間（２・ｔｄ）だけ前の時間を含む区間に挿入する。【００９０】
この結果、例えば、２番目の伝搬環境測定信号（ＳＧ）は時刻ｔｘ２に携帯端末２０から送信開始されるので、送信窓Ｗ１Ａ１は、端末窓Ｗ１Ｂ１よりも伝搬時間ｔｄ相当だけ前の時刻、すなわち、時刻ｔｘ２−ｔｄからの区間を含む所定範囲に形成される。ここで、所定範囲とは、少なくとも時刻ｔｘ２−ｔｄから伝搬環境測定信号の長さ分の時間を含む。また、２番目の伝搬環境測定信号（ＳＧ）が時刻ｔｘ２に携帯端末２０から送信されてから伝搬時間ｔｄを経過した時点で、この伝搬環境測定信号（ＳＧ）がサーバ装置１０で受信開始されるので、受信窓Ｗ２Ａ１は、端末窓Ｗ１Ｂ１よりも伝搬時間ｔｄ相当だけ後の時刻、すなわち、時刻ｔｘ２＋ｔｄを含む所定範囲の位置に形成される。ここで、所定範囲とは、少なくとも時刻ｔｘ２＋ｔｄから伝搬環境測定信号の長さ分の時間を含む。【００９１】
上記と同様の方法により、３番目以降の伝搬環境測定信号（ＳＧ）に対する送信窓Ｗ１Ａ２、・・・及び受信窓Ｗ２Ａ２、・・・についても、窓位置を決定する。【００９２】
ステップＳ２１では、送信フレーム生成信号部１４１は、伝搬環境測定信号送受信区間決定部１４５によって評価した伝搬時間ｔｄの情報を含むヘッダを作成し、このヘッダを図３（ｂ）に示すように送信フレームの先頭に配置する。ここで、窓位置、すなわち、伝搬環境測定信号送受信区間は、伝搬時間ｔｄに基づいて決定できるので、伝搬時間ｔｄは、伝搬環境測定信号送受信区間の位置に関する情報ということができる。【００９３】
ステップＳ２２では、送信フレーム信号生成部１４１は、生成する送信フレーム信号の中に送信対象のデータの割り当てを開始する。【００９４】
ステップＳ２３では、送信フレーム信号生成部１４１は、送信すべきデータの割り当てが終了したかどうかを確認し、終了してなければ次のステップＳ２４に進む。また、図示はしないが、ここで割り当てられる送信データはサーバ装置１０に記憶しておくことができる。【００９５】
ステップＳ２４では、送信フレーム信号生成部１４１は、現在データを割り当てている送信フレーム信号上の位置が、各窓領域に対応する位置かどうかを調べ、窓領域の位置である場合には次のステップＳ２５を実行する。窓領域の位置でなければ、ステップＳ２６を実行する。【００９６】
ステップＳ２５では、送信フレーム信号生成部１４１は、送信する信号の振幅（あるいは電力）を低減するために、「００」の値で構成される情報を窓領域の情報として送信フレーム信号中のデータの間に挿入する。つまり、各窓領域の位置（タイミング）では、「００」の値によって振幅変調された信号が送信されるので、一時的に無信号状態となる。そして、引き続きステップＳ２３に戻り、送信すべきデータの割り当てが終了するまでデータの割当てを行う。【００９７】
一方、ステップＳ２６では、送信フレーム信号生成部１４１は、送信フレーム信号の次の位置に、次の送信すべきデータを挿入する。【００９８】
このようなサーバ装置１０によれば、サーバ装置１０が送信する信号の送信フレーム信号中に無信号状態の送信窓を設けることにより、携帯端末２０がサーバ装置１０からの信号を受信する際に、受信信号と伝搬環境測定信号（ＳＧ）との衝突を防止でき、携帯端末２０がサーバ装置１０から受信するデータに誤りが生じるのを避けることができる。【００９９】
また、サーバ装置１０が送信する信号の送信フレーム信号中に無信号状態の受信窓を設けることにより、サーバ装置１０が携帯端末２０からの伝搬環境測定信号（ＳＧ）を受信する際に、伝搬環境測定信号（ＳＧ）とサーバ装置１０が送信する信号との衝突を防止でき、伝搬環境の測定の際に生じる誤差を抑制できる。【０１００】
さらに、サーバ装置１０と携帯端末２０との距離の急激な変化に伴う受信強度の変化を抑制するために、サーバ装置１０が短周期で受信状況を繰り返し測定し、その結果に基づいて送信出力を頻繁に更新することができる。この場合、サーバ装置１０の信号受信レベルに応じて送信信号レベル（例えば、送信振幅など）を調整することで、携帯端末２０において信号受信レベルの変動に追従する機能を不要にすることが可能であり、携帯端末の省電力化、簡素化が可能となる。【０１０１】
尚、ここでは、伝搬環境測定信号に基づく送信振幅の決定を１度行った後、データ送信が完了するまで送信フレーム信号を生成することを説明したが、伝搬環境測定信号を所定期間毎に受信する度に送信振幅の制御を行うようにしてもよい。これにより、最新の携帯端末２０との間の通信環境を考慮した信号強度で通信を行うことが可能となる。【０１０２】
次に、携帯端末２０の主要な動作について説明する。図６は携帯端末２０の主要な動作の一例を示した図である。【０１０３】
ステップＳ３０では、接近検出部２４３は、受信部２３２が、サーバ装置１０からの通信領域通知信号を受信したかどうかを確認する。この通信領域通知信号の受信が検出されると、ステップＳ３１以降の処理に進む。【０１０４】
ステップＳ３１では、通信領域通知信号の受信を検出した接近検出部２４３が、データ要求信号生成部にデータ要求信号を生成させる。そして、送信部２３１は、データ要求信号生成部が生成したデータ要求信号（Ｒｅｑ）をサーバ装置１０に向けて送信する。【０１０５】
ステップＳ３２では、接近検出部２４３は、受信部２３２が、測定要求信号の一例である、サーバ装置１０からの応答信号（ＡＣＫ）を、受信したかどうかを確認する。接近検出部２４３が、応答信号（ＡＣＫ）の受信を検出すると次のステップＳ３３に進む。【０１０６】
ステップＳ３３では、応答信号（ＡＣＫ）の受信を検出した接近検出部２４３が、伝搬環境測定信号生成部に所定の周期で（または、一定の時間を経過するたびに）伝搬環境測定信号の生成を開始させる。そして、送信部２３１は、サーバ装置１０に対して、伝搬環境測定信号生成部２４１によって生成した伝搬環境測定信号（ＳＧ）の送信を開始する。この時点から所定の周期で（または、一定の時間を経過するたびに）、送信部２３１によって伝搬環境測定信号（ＳＧ）が繰り返し送信される。【０１０７】
ステップＳ３４では、送信データ復元部２４２は、サーバ装置１０から送信される信号を調べ、フレームのヘッダを受信部２３２によって受信したかどうかを確認する。フレームのヘッダを受信すると次のステップＳ３５に進む。【０１０８】
ステップＳ３５では、送信データ復元部２４２は、受信したヘッダから伝搬時間ｔｄの情報を抽出し、この伝搬時間ｔｄを用いて受信したフレームに含まれる各端末窓の位置を把握する。【０１０９】
例えば、端末窓Ｗ１Ｂ１（送信窓Ｗ１Ａ１に対応する窓領域）の位置は、携帯端末２０が最初の伝搬環境測定信号（ＳＧ）を送信開始した時刻ｔｘに一定の時間（すなわち、伝搬環境測定信号の生成又は送信の周期）を加算することにより２番目の伝搬環境測定信号（ＳＧ）の送信時刻ｔｘ２（図３参照）を決定できるので、時刻ｔｘ２から伝搬環境測定信号の長さの時間を含む所定範囲として把握することができる。【０１１０】
また、端末窓Ｗ１Ｂ２（受信窓Ｗ２Ａ１に対応する窓領域）の位置は、端末窓Ｗ１Ｂ１の位置より携帯端末２０とサーバ装置１０との間の往復の伝搬時間（２・ｔｄ）後の所定範囲として把握することができる。これは、受信したヘッダから抽出された伝搬時間ｔｄの情報に基づいて算出可能である。これ以降の端末窓Ｗ１Ｂ２、Ｗ２Ｂ２、・・・についても同様に把握することができる。【０１１１】
ステップＳ３６では、送信データ復元部２４２は、受信したフレームにおける端末窓の位置のデータを無効なデータとみなして排除し、窓領域を挿入する前の元の送信フレームを復元する。そして、送信データ復元部２４２は、このフレームから伝送されたデータを抽出する。【０１１２】
ステップＳ３７では、送信データ復元部２４２は、すべてのデータの受信が完了したかどうかを確認する。【０１１３】
このような携帯端末２０によれば、サーバ装置１０が送信する信号の送信フレーム信号中に無信号状態の送信窓や受信窓が設けられていても、送信データ復元部２４２によって確実に元の送信フレームを復元することができ、安定的かつ効率的なデータ伝送を実現することができる。【０１１４】
次に、近距離通信システム１００において使用される窓領域の別の例について説明する。図７は近距離通信システム１００において使用される窓領域の一例を示す図である。【０１１５】
例えば、１Ｇｂｐｓ程度の伝送速度で、サーバ装置１０と携帯端末２０との距離が１０ｃｍ程度の通信環境である場合、送信窓と受信窓との間隔は数シンボル程度の時間長であるので、送信窓と受信窓との間に境界を設けずにこれらを１つの窓領域として割り当ててもよい。【０１１６】
図７では、サーバ装置１０が送信フレーム中に互いに独立した送信窓と受信窓とを設けず、送信窓と受信窓とをまとめて１つの窓領域ＷＡ（ＷＡ１、ＷＡ２、・・・）としている。この場合、携帯端末２０は、携帯端末２０が受信するフレーム中の窓領域ＷＢ（ＷＢ１、ＷＢ２、・・・）の先頭に近いタイミングで伝搬環境測定信号（ＳＧ）を送信するので、サーバ装置１０は、窓領域ＷＡが終了する前に携帯端末２０からの伝搬環境測定信号（ＳＧ）を受信することができる。また、この場合、必ずしも、ヘッダに伝搬時間ｔｄの情報を含まないような構成も可能である。【０１１７】
このような窓領域を近距離通信システム１００において使用することで、サーバ装置１０が送信する送信信号（携帯端末２０が要求するデータなど）と携帯端末が送信する送信信号（伝搬環境測定信号など）とが互いに干渉することなく、安定したデータ伝送を行うことが可能となる。【０１１８】
また、送信用タイムスロットおよび受信用タイムスロットが予め定められていない通信システムや送信データおよび受信データのデータ量が大きく異なる非対称な通信通信システムであっても、伝送効率を低下させることなく通信を行うことが可能である。【０１１９】
次に、近距離通信システム１００において使用される窓領域の更に別の例について説明する。図８は近距離通信システム１００において使用される窓領域の一例を示す図である。【０１２０】
図８では、サーバ装置１０がフレームを送信する際に、フレームの先頭に配置されるヘッダの位置に窓領域が形成されないようになっている。すなわち、伝搬環境測定信号に同期してサーバ装置１０から情報を送信する。この場合、伝搬環境測定信号受信区間決定部１４５または送信フレーム信号生成部１４１が、例えば２番目の送信フレームＦ２における窓領域ＷＡ３の位置とその送信フレームのヘッダとが重ならないように、伝搬環境測定信号（ＳＧ）及び伝搬時間に基づいて、送信フレーム信号Ｆ２の送信を開始するタイミングｔｓを調整している。【０１２１】
このような窓領域を近距離通信システム１００において使用することで、サーバ装置１０が送信する信号のヘッダと伝搬環境測定信号（ＳＧ）とが干渉することなく、安定的かつ効率的にデータ伝送を行うことができる。【０１２２】
特に、ヘッダを複数用いる必要のある多種のデータ伝送を行う場合であっても、ヘッダ情報を読み取る際のご認識を防止することが可能である。【０１２３】
尚、図８では送信窓と受信窓をまとめて１つの窓領域とした例を説明したが、送信窓と受信窓を別々に設けた場合であっても適用可能である。【０１２４】
（第２の実施形態）
図９は本発明の第２の実施形態における近距離通信システム２００の構成の一例を示した図である。図９では、図１の近距離通信システム１００で説明した構成と同一のものについては、同一の符号を付して説明を省略または簡素化する。また、図１０は近距離通信システム２００におけるデータ伝送の一例を説明するための図である。【０１２５】
近距離通信システム２００は、サーバ装置１０Ｂ及び携帯端末２０Ｂを備えている。【０１２６】
サーバ装置１０Ｂは、近距離通信のための送信アンテナ１１及び受信アンテナ１２と、近距離通信部１３Ｂと、制御部１４とを備えている。また、近距離通信部１３Ｂは、送信部１３１と、受信部１３２と、無線制御部１３３Ｂとを備えている。また、無線制御部１３３Ｂは、送信フレーム信号生成部１４１Ｂと、送信振幅制御部１４２と、受信振幅判定部１４３と、接近検出部１４４と、伝搬環境測定信号送受信区間決定部１４５と、領域通知信号生成部１４６と、測定要求信号生成部１４７とを備えている。【０１２７】
携帯端末２０Ｂは、近距離通信のための送信アンテナ２１及び受信アンテナ２２と、近距離通信部２３Ｂと、制御部２４とを備えている。また、近距離通信部２３Ｂは、送信部２３１と、受信部２３２と、無線制御部２３３Ｂとを備えている。更に、無線制御部２３３Ｂは、伝搬環境測定信号生成部２４１と、送信データ復元部２４２Ｂと、接近検出部２４３と、データ要求信号生成部２４４とを備えている。【０１２８】
送信フレーム信号生成部１４１Ｂは、図１０に示す送信窓Ｗ１Ｃ（Ｗ１Ｃ１、Ｗ１Ｃ２、・・・）および受信窓Ｗ２Ｃ（Ｗ２Ｃ１、Ｗ２Ｃ２、・・・）における位置にヌルシンボルを挿入することで送信フレームを生成する。ヌルシンボルは、信号強度を低下させた信号である。サーバ装置１０Ｂでは、送信窓Ｗ１Ｃおよび受信窓Ｗ２Ｃにおけるデータについて信頼度低下を考慮して冗長度を上げた伝送方式を用いる。【０１２９】
送信データ復元部２４２Ｂは、図１０に示す端末窓Ｗ１Ｄ（Ｗ１Ｄ１、Ｗ１Ｄ２、・・・）（送信窓Ｗ１Ｃに対応する窓領域）、Ｗ２Ｄ（Ｗ２Ｄ１、Ｗ２Ｄ２、・・・）（受信窓Ｗ２Ｃに対応する窓領域）のタイミングで、受信データの信頼度が低下していることを予め考慮した状態で復調処理を行う。具体的には、例えば、端末窓におけるデータを高くした冗長度に対応した誤り訂正処理を行う。これにより、携帯端末２０Ｂにおいて確実に元のデータを復元可能である。【０１３０】
次に、近距離通信システム２００の動作について説明する。図示はしないが、近距離通信システム１００とは送信フレーム信号生成方法および送信データ復元方法が異なっている。具体的には、近距離通信システム１００では、図５のステップＳ２５に示すように、フレーム生成部１４１が、窓領域の位置において「００」を送信データの間に挿入するが、近距離通信システム２００では、送信フレーム信号生成部１４１Ｂが、送信窓Ｗ１Ｃおよび受信窓Ｗ２Ｃの位置においてヌルシンボルを送信データの間に挿入する。また、近距離通信システム１００では、図６のステップＳ３６に示すように、送信データ復元部２４２Ｂが、受信したデータから窓領域を除去して元の送信フレームを復元するが、近距離通信システム２００では、送信データ復元部２４２Ｂが、端末窓Ｗ１Ｄ、Ｗ２Ｄの位置におけるデータの信頼度の低下を考慮したフレームの復元を行う。【０１３１】
このような近距離通信システム２００によれば、振幅変調方式以外の通信方式であっても、端末窓ＷＤのタイミングで携帯端末２０Ｂが受信するデータに生じるエラーを最小限に抑制でき、受信窓ＷＣ１のタイミングでサーバ装置１０Ｂが受信する伝搬環境測定信号（ＳＧ）に対する干渉が抑制され、伝搬環境測定の際に生じる誤差を抑制できる。【０１３２】
（第３の実施形態）
図１２は本発明の第３の実施形態における近距離通信システム３００の構成の一例を示した図である。図１２では、図１の近距離通信システム１００で説明した構成と同一のものについては、同一の符号を付して説明を省略または簡素化する。また、図１３は近距離通信システム３００におけるデータ伝送の一例を説明するための図である。【０１３３】
近距離通信システム３００は、サーバ装置１０Ｃ及び携帯端末２０Ｃを備えている。【０１３４】
サーバ装置１０Ｃは、近距離通信のための送信アンテナ１１及び受信アンテナ１２と、近距離通信部１３Ｃと、制御部１４とを備えている。また、近距離通信部１３Ｃは、送信部１３１と、受信部１３２と、無線制御部１３３Ｃとを備えている。また、無線制御部１３３Ｃは、送信フレーム信号生成部１４１Ｃと、送信振幅制御部１４２と、受信振幅判定部１４３と、接近検出部１４４と、伝搬環境測定信号送受信区間決定部１４５Ｃと、領域通知信号生成部１４６と、測定要求信号生成部１４７とを備えている。【０１３５】
携帯端末２０Ｃは、近距離通信のための送信アンテナ２１及び受信アンテナ２２と、近距離通信部２３Ｃと、制御部２４とを備えている。また、近距離通信部２３Ｃは、送信部２３１と、受信部２３２と、無線制御部２３３Ｃとを備えている。更に、無線制御部２３３Ｃは、伝搬環境測定信号生成部２４１と、送信データ復元部２４２Ｃと、接近検出部２４３と、データ要求信号生成部２４４とを備えている。【０１３６】
図１３は近距離通信システム３００におけるデータ伝送の一例を説明するための図である。図１３では、第１の実施形態の図８と同様に、サーバ装置１０Ｃがフレームを送信する際に、フレームの先頭に配置されるヘッダの位置に窓領域が形成されないようになっている。すなわち、伝搬環境測定信号に同期してサーバ装置１０Ｃから情報を送信する。この場合、伝搬環境測定信号受信区間決定部１４５Ｃまたは送信フレーム信号生成部１４１Ｃが、例えば２番目の送信フレームＦ２における窓領域ＷＡ３の位置とその送信フレームのヘッダとが重ならないように、伝搬環境測定信号（ＳＧ）及び伝搬時間に基づいて、送信フレーム信号Ｆ２の送信を開始するタイミングｔｓを調整している。【０１３７】
このような窓領域を近距離通信システム３００において使用することで、サーバ装置１０Ｃが送信する信号のヘッダと伝搬環境測定信号（ＳＧ）とが干渉することなく、安定的かつ効率的にデータ伝送を行うことができる。【０１３８】
特に、ヘッダを複数用いる必要のある多種のデータ伝送を行う場合であっても、ヘッダ情報を読み取る際の誤認識を防止することが可能である。【０１３９】
また、本実施形態におけるサーバ装置１０Ｃの無線制御部１３３Ｃの伝搬環境測定信号送受信区間決定部１４５Ｃは、伝搬環境測定信号（ＳＧ）の受信時刻（または受信タイミング）ｔ２、ｔｒ２、ｔｒ３等をモニタし、この受信時刻（または受信タイミング）の伝搬環境測定信号の送信周期からの変化に基づいて、改めてヘッダを送信するごとに、伝搬時間ｔｄの値を修正する。そして、送信フレーム信号生成部１４１Ｃに、修正した伝搬時間ｔｄの値を送信させ、以後、この修正した伝搬時間ｔｄの値を用いて、送信フレーム信号を生成させる。そして、携帯端末２０Ｃの無線制御部２３３Ｃの送信データ復元部２４２Ｃは、改めてヘッダを受信するごとに、伝搬時間ｔｄの値を修正し、以後、この修正した伝搬時間ｔｄの値を用いて、送信データを復元する。このようにすることで、サーバ装置１０Ｃと携帯端末２０Ｃとの間の距離が変化するなどして、伝搬時間ｔｄが変化しても、これに対応することができる。なお、この前提として、携帯端末２０Ｃは、サーバ装置１０Ｃから受信した信号に同期して、送信する信号のタイミングを決定しているものとする。すなわち、携帯端末２０Ｃの時計は、伝搬時間ｔｄが短くなるとそれに応じて進み、伝搬時間ｔｄが長くなるとそれに応じて遅れるものとする。【０１４０】
尚、図１３では送信窓と受信窓をまとめて１つの窓領域とした例を説明したが、送信窓と受信窓を別々に設けた場合であっても適用可能である。【０１４１】
以上では、本実施形態の近距離通信システム３００は、近距離通信システム１００と同様に、図５のステップＳ２５に示すように、フレーム生成部１４１が、窓領域の位置において「００」を送信データの間に挿入するという前提で説明したが、この部分については、第２の実施形態のように、送信フレーム信号生成部１４１Ｃが、送信窓Ｗ１Ｃおよび受信窓Ｗ２Ｃの位置においてヌルシンボルを送信データの間に挿入するようにしてもよい。また、本実施の形態の近距離通信システム３００は、近距離通信システム１００と同様に、図６のステップＳ３６に示すように、送信データ復元部２４２Ｃが、受信したデータから窓領域を除去して元の送信フレームを復元するという前提で説明したが、この部分については、第２の実施形態のように、送信データ復元部２４２Ｃが、端末窓Ｗ１Ｄ、Ｗ２Ｄの位置におけるデータの信頼度の低下を考慮したフレームの復元を行うようにしてもよい。このような近距離通信システム３００によれば、振幅変調方式以外の通信方式であっても、端末窓ＷＤのタイミングで携帯端末２０Ｃが受信するデータに生じるエラーを最小限に抑制でき、受信窓ＷＣ１のタイミングでサーバ装置１０Ｃが受信する伝搬環境測定信号（ＳＧ）に対する干渉が抑制され、伝搬環境測定の際に生じる誤差を抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【０１４２】
本発明は、実効的な伝送速度の低下を防止し、安定的に通信することが可能な近距離通信装置、近距離通信システム等として有用である。
【図１】
2008152739.tif 000003
【図２】
2008152739.tif 000004
【図３】
2008152739.tif 000005
【図４】
2008152739.tif 000006
【図５】
2008152739.tif 000007
【図６】
2008152739.tif 000008
【図７】
2008152739.tif 000009
【図８】
2008152739.tif 000010
【図９】
2008152739.tif 000011
【図１０】
2008152739.tif 000012
【図１１】
2008152739.tif 000013
【図１２】
2008152739.tif 000014
【図１３】
2008152739.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成20年1月24日(2008.1.24)
【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】
所定の領域内で通信を行う第１の近距離通信装置と第２の近距離通信装置とを有する近距離通信システムであって、
前記第１の近距離通信装置は、
前記第２の近距離通信装置から送信される伝搬環境の測定のための伝搬環境測定信号を所定周期毎に受信する第１の受信部と、
前記伝搬環境測定信号の受信時刻に基づいて、前記伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間を決定する伝搬環境測定信号送受信区間決定部と、
前記伝搬環境測定信号送受信区間には送信データを含まない送信フレーム信号を生成する送信フレーム信号生成部と、
前記送信フレーム信号生成部で生成した前記送信フレーム信号を送信する第１の送信部と、を有し、
前記第２の近距離通信装置は、
前記伝搬環境測定信号を所定周期毎に送信する第２の送信部と、
前記送信データを含む前記送信フレーム信号を受信する第２の受信部と、
受信した前記送信フレーム信号から前記伝搬環境測定信号送受信区間のデータを削除して前記送信データを復元する送信データ復元部と、を有する、
近距離通信システム。
【請求項２】
所定の領域内で通信を行う近距離通信装置であって、
他の近距離通信装置から送信される伝搬環境の測定のための伝搬環境測定信号を所定周期毎に受信する受信部と、
前記伝搬環境測定信号の受信時刻に基づいて、前記伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間を決定する伝搬環境測定信号送受信区間決定部と、
前記伝搬環境測定信号送受信区間には送信データを含まない送信フレーム信号を生成する送信フレーム信号生成部と、
前記送信フレーム信号生成部で生成した前記送信フレーム信号を送信する送信部と、
を有する近距離通信装置。
【請求項３】
請求項２に記載の近距離通信装置であって、
前記通信の環境を測定するための伝搬環境測定信号を要求するための測定要求信号を生成する測定要求信号生成部をさらに有し、
前記受信部は、前記測定要求信号に対して前記他の近距離通信装置から送信される伝搬環境測定信号を所定周期毎に受信し、
前記伝搬環境測定信号送受信区間決定部は、前記伝搬環境測定信号の受信時刻及び前記測定要求信号の送信時刻に基づいて、前記伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間を決定し、
前記送信部は、前記測定要求信号並びに前記送信フレーム信号生成部で生成した前記送信フレーム信号を送信する、
近距離通信装置。
【請求項４】
請求項２に記載の近距離通信装置であって、
前記送信フレーム信号生成部は、ヘッダに前記伝搬環境測定信号送受信区間の位置に関する情報を含む送信フレーム信号を生成する、
近距離通信装置。
【請求項５】
請求項３に記載の近距離通信装置であって、
前記所定の領域内に存在する近距離通信装置を検出するための領域通知信号を生成する領域通知信号生成部をさらに有し、
前記受信部は、前記領域通知信号に応じて前記他の近距離通信装置から送信される前記送信データを要求するためのデータ要求信号を受信し、
前記送信部は、受信した前記データ要求信号に応じて前記測定要求信号を送信する、
近距離通信装置。
【請求項６】
請求項２に記載の近距離通信装置であって、
前記送信フレーム信号生成部は、当該近距離通信装置が変調方式として振幅変調方式を用いる場合、前記伝搬環境測定信号送受信区間を無振幅状態とする前記送信フレーム信号を生成する近距離通信装置。
【請求項７】
請求項２に記載の近距離通信装置であって、
前記送信フレーム信号生成部は、当該近距離通信装置が変調方式として振幅変調方式以外の変調方式を用いる場合、前記伝搬環境測定信号送受信区間をヌルシンボルとして前記送信フレーム信号を送信する近距離通信装置。
【請求項８】
請求項２に記載の近距離通信装置であって、
前記送信フレーム信号生成部は、ヘッダ及び送信データを含む送信フレーム信号を生成するものであって、前記伝搬環境測定信号送受信区間をヘッダと重ならないように送信フレーム信号を生成する、
近距離通信装置。
【請求項９】
請求項２に記載の近距離通信装置であって、
前記受信部によって受信された前記伝搬環境測定信号の受信信号強度を測定する受信信号強度測定部と、
前記受信信号強度に基づいて、前記送信部から送信される信号の信号強度を制御する送信信号強度制御部と、をさらに有する、
近距離通信装置。
【請求項１０】
所定の領域内で通信を行う近距離通信装置であって、
伝搬環境の測定のための伝搬環境測定信号を所定周期毎に送信する送信部と、
送信データを含む送信フレーム信号を受信する受信部と、
受信した前記送信フレーム信号から前記伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間のデータを削除して前記送信データを復元する送信データ復元部と、を有する、
近距離通信装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の近距離通信装置であって、
前記受信部は、測定要求信号及び前記送信データを含む前記送信フレーム信号を受信し、
前記送信部は、受信した前記測定要求信号に応じて、前記伝搬環境測定信号を所定周期毎に送信する、
近距離通信装置。
【請求項１２】
請求項１０に記載の近距離通信装置であって、
前記送信データ復元部は、受信した前記送信フレーム信号のヘッダに含まれる伝搬環境測定信号送受信区間の位置に関する情報に基づいて、前記送信フレーム信号から前記伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間のデータを削除する、
近距離通信装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載の近距離通信装置であって、
送信データを要求するためのデータ要求信号を生成するデータ要求信号生成部をさらに有し、
前記受信部は、領域通知信号を受信し、
前記送信部は、受信した前記領域通知信号に応じて前記データ要求信号を送信する、
近距離通信装置。
【請求項１４】
請求項１０に記載の近距離通信装置であって、
前記送信データ復元部は、前記伝搬環境測定信号送受信区間におけるデータを除去することで前記送信データを復元する近距離通信装置。
【請求項１５】
所定の領域内で通信を行うための近距離通信方法であって、
伝搬環境の測定のための伝搬環境測定信号を所定周期毎に受信するステップと、
前記伝搬環境測定信号の受信時刻に基づいて、前記伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間を決定するステップと、
前記伝搬環境測定信号送受信区間には送信データを含まない送信フレーム信号を生成するステップと、
生成した前記送信フレーム信号を送信するステップと、
を有する近距離通信方法。
【請求項１６】
所定の領域内で通信を行うための近距離通信方法であって、
伝搬環境の測定のための伝搬環境測定信号を所定周期毎に送信するステップと、
送信データを含む送信フレーム信号を受信するステップと、
受信した前記送信フレーム信号から前記伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間のデータを削除して前記送信データを復元するステップと、
を有する近距離通信方法。
【手続補正書】
【提出日】平成21年9月11日(2009.9.11)
【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】
所定の領域内で通信を行う第１の近距離通信装置と第２の近距離通信装置とを有する近距離通信システムであって、
前記第１の近距離通信装置は、
前記第２の近距離通信装置から送信される伝搬環境の測定のための伝搬環境測定信号を所定周期毎に受信する第１の受信部と、
前記伝搬環境測定信号の受信時刻に基づいて、前記伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間を決定する伝搬環境測定信号送受信区間決定部と、
前記伝搬環境測定信号送受信区間には送信データを含まない送信フレーム信号を生成する送信フレーム信号生成部と、
前記送信フレーム信号生成部で生成した前記送信フレーム信号を送信する第１の送信部と、を有し、
前記第２の近距離通信装置は、
前記伝搬環境測定信号を所定周期毎に送信する第２の送信部と、
前記送信データを含む前記送信フレーム信号を受信する第２の受信部と、
受信した前記送信フレーム信号から前記伝搬環境測定信号送受信区間のデータを削除して前記送信データを復元する送信データ復元部と、を有する、
近距離通信システム。
【請求項２】
所定の領域内で通信を行う近距離通信装置であって、
他の近距離通信装置から送信される伝搬環境の測定のための伝搬環境測定信号を所定周期毎に受信する受信部と、
前記伝搬環境測定信号の受信時刻に基づいて、前記伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間を決定する伝搬環境測定信号送受信区間決定部と、
前記伝搬環境測定信号送受信区間には送信データを含まない送信フレーム信号を生成する送信フレーム信号生成部と、
前記送信フレーム信号生成部で生成した前記送信フレーム信号を送信する送信部と、
を有する近距離通信装置。
【請求項３】
請求項２に記載の近距離通信装置であって、
前記通信の環境を測定するための伝搬環境測定信号を要求するための測定要求信号を生成する測定要求信号生成部をさらに有し、
前記受信部は、前記測定要求信号に対して前記他の近距離通信装置から送信される伝搬環境測定信号を所定周期毎に受信し、
前記伝搬環境測定信号送受信区間決定部は、前記伝搬環境測定信号の受信時刻及び前記測定要求信号の送信時刻に基づいて、前記伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間を決定し、
前記送信部は、前記測定要求信号並びに前記送信フレーム信号生成部で生成した前記送信フレーム信号を送信する、
近距離通信装置。
【請求項４】
請求項２に記載の近距離通信装置であって、
前記送信フレーム信号生成部は、ヘッダに前記伝搬環境測定信号送受信区間の位置に関する情報を含む送信フレーム信号を生成する、
近距離通信装置。
【請求項５】
請求項３に記載の近距離通信装置であって、
前記所定の領域内に存在する近距離通信装置を検出するための領域通知信号を生成する領域通知信号生成部をさらに有し、
前記受信部は、前記領域通知信号に応じて前記他の近距離通信装置から送信される前記送信データを要求するためのデータ要求信号を受信し、
前記送信部は、受信した前記データ要求信号に応じて前記測定要求信号を送信する、
近距離通信装置。
【請求項６】
請求項２に記載の近距離通信装置であって、
前記送信フレーム信号生成部は、当該近距離通信装置が変調方式として振幅変調方式を用いる場合、前記伝搬環境測定信号送受信区間を無振幅状態とする前記送信フレーム信号を生成する近距離通信装置。
【請求項７】
請求項２に記載の近距離通信装置であって、
前記送信フレーム信号生成部は、当該近距離通信装置が変調方式として振幅変調方式以外の変調方式を用いる場合、前記伝搬環境測定信号送受信区間をヌルシンボルとして前記送信フレーム信号を送信する近距離通信装置。
【請求項８】
請求項２に記載の近距離通信装置であって、
前記送信フレーム信号生成部は、ヘッダ及び送信データを含む送信フレーム信号を生成するものであって、前記伝搬環境測定信号送受信区間をヘッダと重ならないように送信フレーム信号を生成する、
近距離通信装置。
【請求項９】
請求項２に記載の近距離通信装置であって、
前記受信部によって受信された前記伝搬環境測定信号の受信信号強度を測定する受信信号強度測定部と、
前記受信信号強度に基づいて、前記送信部から送信される信号の信号強度を制御する送信信号強度制御部と、をさらに有する、
近距離通信装置。
【請求項１０】
所定の領域内で通信を行う近距離通信装置であって、
伝搬環境の測定のための伝搬環境測定信号を所定周期毎に送信する送信部と、
送信データを含む送信フレーム信号を受信する受信部と、
受信した前記送信フレーム信号から前記伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間のデータを削除して前記送信データを復元する送信データ復元部と、を有する、
近距離通信装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の近距離通信装置であって、
前記受信部は、測定要求信号及び前記送信データを含む前記送信フレーム信号を受信し、
前記送信部は、受信した前記測定要求信号に応じて、前記伝搬環境測定信号を所定周期毎に送信する、
近距離通信装置。
【請求項１２】
請求項１０に記載の近距離通信装置であって、
前記送信データ復元部は、受信した前記送信フレーム信号のヘッダに含まれる伝搬環境測定信号送受信区間の位置に関する情報に基づいて、前記送信フレーム信号から前記伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間のデータを削除する、
近距離通信装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載の近距離通信装置であって、
送信データを要求するためのデータ要求信号を生成するデータ要求信号生成部をさらに有し、
前記受信部は、領域通知信号を受信し、
前記送信部は、受信した前記領域通知信号に応じて前記データ要求信号を送信する、
近距離通信装置。
【請求項１４】
請求項１０に記載の近距離通信装置であって、
前記送信データ復元部は、前記伝搬環境測定信号送受信区間におけるデータを除去することで前記送信データを復元する近距離通信装置。
【請求項１５】
所定の領域内で通信を行うための近距離通信方法であって、
伝搬環境の測定のための伝搬環境測定信号を所定周期毎に受信するステップと、
前記伝搬環境測定信号の受信時刻に基づいて、前記伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間を決定するステップと、
前記伝搬環境測定信号送受信区間には送信データを含まない送信フレーム信号を生成するステップと、
生成した前記送信フレーム信号を送信するステップと、
を有する近距離通信方法。
【請求項１６】
所定の領域内で通信を行うための近距離通信方法であって、
伝搬環境の測定のための伝搬環境測定信号を所定周期毎に送信するステップと、
送信データを含む送信フレーム信号を受信するステップと、
受信した前記送信フレーム信号から前記伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間のデータを削除して前記送信データを復元するステップと、
を有する近距離通信方法。
【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、比較的狭い所定の領域内で通信を行う近距離通信装置、近距離通信システム、および近距離通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、駅の改札口に設置される改札装置と電子マネーの機能を搭載したＩＣカードとの間で決済のためにデータ通信する場合には、近距離通信が利用され、例えば改札装置の読み取り部からの距離が数ｍｍ〜数十ｃｍ程度の近距離の範囲内にＩＣカードが存在する場合に限り、それらの間で非接触の通信が可能になる。このような近距離通信の機能は、例えば携帯電話端末など様々な機器に搭載され、様々な用途で利用され始めている。
【０００３】
このような近距離通信を行う通信システムでは、互いに非接触で通信を行う機器同士の距離が非常に短い時間内に相対的に大きく変動することが多い。図１１に示すように、例えば駅の改札口に設置される改札装置と電子マネーの機能を搭載したＩＣカードとの間で近距離通信を行うような場合には、０．２秒間程度の間に距離が大きく変化することになるので、仮にＩＣカードが送信する信号の出力が一定であると、相手側の機器（改札装置）が受信する信号の強度（振幅比）も図１１に示すように急激にかつ大幅に（１００倍程度）変化する。
【０００４】
このような状況においては、受信した信号を正しく認識できない可能性が高くなる。そこで、近距離通信を行う通信システムでは、距離が大きく変化した場合でも受信する信号の強度があまり変化しないように、送信側の信号出力を自動的に調整することが必要になる。
【０００５】
送信側の信号出力を調整する装置の一例として、情報をインパルス列で送受信するＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ  Ｗｉｄｅ  Ｂａｎｄ）方式の送受信する通信装置であって、インパルス列の受信手段と、受信手段におけるインパルス列の受信特性を測定する測定手段と、測定手段の測定結果に応じたレベルでインパルス列を送信する送信手段とを有する通信装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この通信装置では、予めタイミングの固定された送信用タイムスロットと受信用タイムスロットとがそれぞれ設けられ、受信用タイムスロットで受信した信号の強度に基づいて、送信用のタイムスロットで送信する信号の出力を自動的に調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−５１７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の通信装置では、送信用タイムスロットと受信用タイムスロットとが予め固定されている通信システムにおいては、受信用に割り当てられているタイムスロットではデータ送信を行えず、送信用に割り当てられているタイムスロットではデータ受信を行えない。そのため、例えば、大量のデータを蓄積しているサーバから携帯電話端末へ大量のデータをダウンロードする場合、各タイムスロットを効率的に利用できないため、データ転送の所要時間が長くなり、実効的な伝送速度を低下させてしまう。
【０００８】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであって、実効的な伝送速度の低下を防止し、安定的に通信することが可能な近距離通信装置、近距離通信システム、および近距離通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の近距離通信システムは、所定の領域内で通信を行う第１の近距離通信装置と第２の近距離通信装置とを有する近距離通信システムであって、前記第１の近距離通信装置は、前記第２の近距離通信装置から送信される伝搬環境の測定のための伝搬環境測定信号を所定周期毎に受信する第１の受信部と、前記伝搬環境測定信号の受信時刻に基づいて、前記伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間を決定する伝搬環境測定信号送受信区間決定部と、前記伝搬環境測定信号送受信区間には送信データを含まない送信フレーム信号を生成する送信フレーム信号生成部と、前記送信フレーム信号生成部で生成した前記送信フレーム信号を送信する第１の送信部と、を有し、前記第２の近距離通信装置は、前記伝搬環境測定信号を所定周期毎に送信する第２の送信部と、前記送信データを含む前記送信フレーム信号を受信する第２の受信部と、受信した前記送信フレーム信号から前記伝搬環境測定信号送受信区間のデータを削除して前記送信データを復元する送信データ復元部と、を有する構成としている。
【００１０】
この構成により、実効的な伝送速度の低下を防止し、安定的に通信することが可能である。伝搬環境測定用信号の送受信に用いるタイムスロットを用意する必要がないため、例えば非対称の通信を行う通信システムにおいて、効率的なデータ転送が可能になる。また、伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間を設けたことにより、互いの信号が干渉することなく安定した通信が可能となる。
【００１１】
また、本発明の近距離通信装置は、所定の領域内で通信を行う近距離通信装置であって、他の近距離通信装置から送信される伝搬環境の測定のための伝搬環境測定信号を所定周期毎に受信する受信部と、前記伝搬環境測定信号の受信時刻に基づいて、前記伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間を決定する伝搬環境測定信号送受信区間決定部と、前記伝搬環境測定信号送受信区間には送信データを含まない送信フレーム信号を生成する送信フレーム信号生成部と、前記送信フレーム信号生成部で生成した前記送信フレーム信号を送信する送信部と、を有する構成としている。
【００１２】
この構成により、実効的な伝送速度の低下を防止し、安定的に通信することが可能である。伝搬環境測定用信号の送受信に用いる長いタイムスロットを用意する必要がないため、例えば非対称の通信を行う通信システムにおいて、効率的なデータ転送が可能になる。また、伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間を設けたことにより、互いの信号が干渉することなく安定した通信が可能となる。
【００１３】
また、本発明の近距離通信装置は、前記通信の環境を測定するための伝搬環境測定信号を要求するための測定要求信号を生成する測定要求信号生成部をさらに有し、前記受信部は、前記測定要求信号に対して前記他の近距離通信装置から送信される伝搬環境測定信号を所定周期毎に受信し、前記伝搬環境測定信号送受信区間決定部は、前記伝搬環境測定信号の受信時刻及び前記測定要求信号の送信時刻に基づいて、前記伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間を決定し、前記送信部は、前記測定要求信号並びに前記送信フレーム信号生成部で生成した前記送信フレーム信号を送信する構成としている。
【００１４】
この構成により、携帯端末などの通信相手からどのタイミングで伝搬環境測定信号を受信するかを正確に把握することが可能となり、安定的かつ効率的なデータ伝送を行うことが可能となる。
【００１５】
また、本発明の近距離通信装置は、前記送信フレーム信号生成部が、ヘッダに前記伝搬環境測定信号送受信区間の位置に関する情報を含む送信フレーム信号を生成する構成としている。
【００１６】
この構成により、通信相手が送信フレームのどの位置に伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間が存在するかを知ることができるため、この位置情報に基づいて元の送信データを認識することができる。
【００１７】
また、本発明の近距離通信装置は、前記所定の領域内に存在する近距離通信装置を検出するための領域通知信号を生成する領域通知信号生成部をさらに有し、前記受信部は、前記領域通知信号に応じて前記近距離通信装置から送信される前記送信データを要求するためのデータ要求信号を受信し、前記送信部は、受信した前記データ要求信号に応じて前記領域通知信号を送信する構成としている。
【００１８】
この構成により、当該通信装置の通信範囲に携帯端末等の通信相手が入った場合、通信相手の要求する様々なデータの要求に対して、安定的かつ効率的にデータ伝送を行うことが可能である。
【００１９】
また、本発明の近距離通信装置は、前記送信フレーム信号生成部が、当該近距離通信装置が変調方式として振幅変調方式を用いる場合、前記伝搬環境測定信号送受信区間を無振幅状態とする前記送信フレーム信号を生成する構成としている。
【００２０】
この構成により、送信装置と受信装置との間で干渉が起こることなく良好な通信環境を構築することができる。
【００２１】
また、本発明の近距離通信装置は、前記送信フレーム信号生成部が、当該近距離通信装置が変調方式として振幅変調方式以外の変調方式を用いる場合、前記伝搬環境測定信号送受信区間をヌルシンボルとして前記送信フレーム信号を送信する構成としている。
【００２２】
この構成により、例えば信号強度の低下区間に送信信号としてヌルシンボルを挿入することで、送信装置と受信装置との間で干渉が起こることなく良好な通信環境を構築することができる。
【００２３】
また、本発明の近距離通信装置は、前記送信フレーム信号生成部が、ヘッダ及び送信データを含む送信フレーム信号を生成するものであって、前記伝搬環境測定信号送受信区間をヘッダと重ならないように送信フレーム信号を生成する構成としている。
【００２４】
この構成により、ヘッダに含まれる情報を確実に他の近距離通信装置に知らせることができ、安定した通信を行うことが可能になる。
【００２５】
また、本発明の近距離通信措置は、前記受信部によって受信された前記伝搬環境測定信号の受信信号強度を測定する受信信号強度測定部と、前記受信信号強度に基づいて、前記送信部から送信される信号の信号強度を制御する送信信号強度制御部と、をさらに有する構成としている。
【００２６】
この構成により、通信相手からの通信信号の信号強度に応じて送信フレームの信号強度を調整することが可能になり、通信相手における受信強度が常に一定になるように調整することができる。したがって、通信相手との機器間の距離が相対的に大きく変化した場合であっても、携帯端末等の通信相手における受信信号の強度を安定させることができる。
【００２７】
また、本発明の近距離通信装置は、所定の領域内で通信を行う近距離通信装置であって、伝搬環境の測定のための伝搬環境測定信号を所定周期毎に送信する送信部と、送信データを含む送信フレーム信号を受信する受信部と、受信した前記送信フレーム信号から前記伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間のデータを削除して前記送信データを復元する送信データ復元部と、を有する構成としている。
【００２８】
この構成により、実効的な伝送速度の低下を防止し、安定的に通信することが可能である。伝搬環境測定用信号の送受信に用いる長いタイムスロットを用意する必要がないため、例えば非対称の通信を行う通信システムにおいても効率的なデータ転送が可能になる。また、伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間を設けたことにより、互いの信号が干渉することなく安定した通信が可能となる。
【００２９】
また、本発明の近距離通信装置は、前記受信部が、前記測定要求信号及び前記送信データを含む前記送信フレーム信号を受信し、前記送信部が、受信した前記測定要求信号に応じて、前記伝搬環境測定信号を所定周期毎に送信する構成としている。
【００３０】
この構成により、他の近距離通信装置から、伝搬環境測定信号に基づいて、低下区間を含み信号強度が調整された送信フレームを受信することで、安定的かつ効率的にデータ伝送を行うことが可能である。
【００３１】
また、本発明の近距離通信装置は、前記送信データ復元部が、受信した前記送信フレーム信号のヘッダに含まれる伝搬環境測定信号送受信区間の位置に関する情報に基づいて、前記送信フレーム信号から前記伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間のデータを削除する、構成としている。
【００３２】
この構成により、例えば、低下区間に振幅「００」のデータが挿入されている場合であっても、この低下区間の位置を正確に把握することができ、この区間のデータを除去することで確実に元のデータを復元可能である。
【００３３】
また、本発明の近距離通信装置は、送信データを要求するためのデータ要求信号を生成するデータ要求信号生成部をさらに有し、前記受信部は、前記領域通知信号を受信し、前記送信部は、受信した前記領域通知信号に応じて前記データ要求信号を送信する構成としている。
【００３４】
この構成により、サーバ装置等の通信相手の通信領域に入った場合、他の近距離通信装置の保持する様々なデータを要求することで、安定的かつ効率的にデータ伝送を行うことが可能である。
【００３５】
また、本発明の近距離通信装置は、前記送信データ復元部が、前記伝搬環境測定信号送受信区間におけるデータを除去することで前記送信データを復元する構成としている。
【００３６】
この構成により、例えば、低下区間に振幅「００」のデータが挿入されている場合であっても、この区間のデータを除去することで確実に元のデータを復元可能である。
【００３７】
また、本発明の近距離通信方法は、伝搬環境の測定のための伝搬環境測定信号を所定周期毎に受信するステップと、前記伝搬環境測定信号の受信時刻に基づいて、前記伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間を決定するステップと、前記伝搬環境測定信号送受信区間には送信データを含まない送信フレーム信号を生成するステップと、前記送信フレーム信号生成部で生成した前記送信フレーム信号を送信するステップと、を有する方法としている。
【００３８】
この方法により、実効的な伝送速度の低下を防止し、安定的に通信することが可能である。伝搬環境測定用信号の送受信に用いる長いタイムスロットを用意する必要がないため、例えば非対称の通信を行う通信システムにおいて、効率的なデータ転送が可能になる。また、伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間を設けたことにより、互いの信号が干渉することなく安定した通信が可能となる。
【００３９】
また、本発明の近距離通信方法は、伝搬環境の測定のための伝搬環境測定信号を所定周期毎に送信するステップと、送信データを含む送信フレーム信号を受信するステップと、受信した前記送信フレーム信号から前記伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間のデータを削除して前記送信データを復元するステップと、を有する方法としている。
【００４０】
この方法により、実効的な伝送速度の低下を防止し、安定的に通信することが可能である。伝搬環境測定用信号の送受信に用いる長いタイムスロットを用意する必要がないため、例えば非対称の通信を行う通信システムにおいても効率的なデータ転送が可能になる。また、伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間を設けたことにより、互いの信号が干渉することなく安定した通信が可能となる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、実効的な伝送速度の低下を防止し、安定的に通信することが可能である。伝搬環境測定用信号の送受信に用いる長いタイムスロットを用意する必要がないため、例えば非対称の通信を行う通信システムにおいても効率的なデータ転送が可能になる。また、伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間を設けたことにより、互いの信号が干渉することなく安定した通信が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１の実施形態における近距離通信システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における近距離通信システムの動作の概略の一例を示すシーケンス図である。
【図３】（ａ）本発明の第１の実施形態のサーバ装置における窓領域の挿入前後の送信フレーム信号の一例を示す図である。（ｂ）本発明の第１の実施形態の近距離通信システムにおけるデータ伝送の一例を説明するための図である。（ｃ）本発明の第１の実施形態の携帯端末における窓領域の除去前後の送信フレーム信号の一例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態におけるサーバ装置の主要な動作の一例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態における送信フレーム信号生成部の動作の一例を示す図
【図６】本発明の第１の実施形態における携帯端末の主要な動作の一例を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態の近距離通信システムにおいて使用される窓領域の一例を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施形態の近距離通信システムにおいて使用される窓領域の一例を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施形態における近距離通信システムの構成の一例を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態の近距離通信システムにおけるデータ伝送の一例を説明するための図である。
【図１１】時間経過と近距離通信装置同士の距離との関係の一例を示す図
【図１２】本発明の第３の実施形態における近距離通信システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第３の近距離通信システムにおけるデータ伝送の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
本発明の実施形態における近距離通信装置及び近距離通信方法について、図面を参照しながら以下に説明する。
【００４４】
（第１の実施形態）
図１は本発明の実施形態における近距離通信システム１００の構成の一例を示すブロック図である。近距離通信システム１００は、サーバ装置１０と携帯端末２０とを有して構成されている。サーバ装置１０は、近距離通信機能を用いて携帯端末２０との間でデータ通信するための機能を有しており、例えば駅の自動改札装置などが考えられる。携帯端末２０は、近距離通信によりサーバ装置１０との間でデータ通信するための機能を有しており、例えば電子マネーやＩＣカードを搭載した携帯電話端末などが考えられる。尚、サーバ装置１０は、第１の近距離通信装置（又は、単に、近距離通信装置ともいう）の一例である。また、携帯端末２０は第２の近距離通信装置（又は、単に、近距離通信装置ともいう）の一例である。
【００４５】
サーバ装置１０は、近距離通信のための送信アンテナ１１及び受信アンテナ１２と、近距離通信部１３と、制御部１４とを備えている。また、近距離通信部１３は、送信部１３１と、受信部１３２と、無線制御部１３３とを備えている。更に、無線制御部１３３は、送信フレーム信号生成部１４１と、送信振幅制御部１４２と、受信振幅判定部１４３と、接近検出部１４４と、伝搬環境測定信号送受信区間決定部１４５と、領域通知信号生成部１４６と、測定要求信号生成部１４７と、を備えている。
【００４６】
送信部１３１は、振幅変調を用いて送信アンテナ１１を介してデータを送信する。
【００４７】
受信部１３２は、受信アンテナ１２を介して信号を受信する。
【００４８】
送信フレーム信号生成部１４１は、携帯端末２０に対して近距離通信によりデータを送信する際に用いる送信フレーム信号を生成する。尚、送信フレーム信号生成部１４１は、後述する伝搬環境測定信号送受信区間決定部１４５が決定した伝搬環境測定信号送受信区間（伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間）には送信データを含まず、ヘッダには伝搬環境測定信号送受信区間の位置に関する情報を含む、送信フレーム信号を生成する。
【００４９】
送信振幅制御部１４２は、受信振幅判定部１４３の判定した伝搬環境測定信号の振幅（又は受信信号強度）に基いて、携帯端末２０との距離の変化にかかわらず携帯端末２０側で受信する際の信号強度が一定になるように送信振幅（又は送信電力）を制御する。具体的には、受信振幅判定部１４３が、携帯端末２０が定期的に送信する伝搬環境測定信号などの受信信号の振幅（又は受信信号強度）を判定し、その結果に応じて送信部１３１の送信振幅を逐次制御する。
【００５０】
接近検出部１４４は、サーバ装置１０から所定距離の範囲内に携帯端末２０が存在することを検出し、無線制御部１３３が測定要求信号、領域通知信号、送信フレーム信号などの信号を生成することを制御する。具体的には、まず、領域通知信号生成部１４６に、領域通知信号を生成させる。そして、携帯端末２０から送信されるデータ要求信号を検出すると、測定要求信号生成部１４７に測定要求信号を生成させるよう制御を行う。また、測定要求信号を生成させた後に伝搬環境測定信号を検出すると、送信フレーム信号生成部１４１に送信フレーム信号の生成を開始させる。
【００５１】
伝搬環境測定信号送受信区間決定部１４５は、例えば、携帯端末２０からサーバ装置１０に送信される伝搬環境の測定のための信号（伝搬環境測定信号）の受信時刻（例えば、図３（ｂ）のｔ２又はｔ２２）に基づいて、伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間（前述の伝搬環境測定信号送受信区間）を決定する。または、測定要求信号の送信時刻（例えば、図３（ｂ）のｔ１又はｔ１１）、伝搬環境測定信号の受信時刻（例えば、図３（ｂ）のｔ２又はｔ２２）及び内部処理に要する所定の時間（例えば、図３（ｂ）のｔｐ）に基づいて、伝搬環境測定信号送受信区間を決定する。なお、時刻又は時間は、シンボル数でカウントすることもできる。
【００５２】
携帯端末２０は、近距離通信のための送信アンテナ２１及び受信アンテナ２２と、近距離通信部２３と、制御部２４とを備えている。また、近距離通信部２３は、送信部２３１と、受信部２３２と、無線制御部２３３とを備えている。更に、無線制御部２３３は、伝搬環境測定信号生成部２４１と、送信データ復元部２４２と、接近検出部２４３、データ要求信号生成部２４４とを備えている。
【００５３】
送信部２３１は、振幅変調を用いて送信アンテナ２１を介して信号を送信する。
【００５４】
受信部２３２は、受信アンテナ２２を介して信号を受信する。
【００５５】
伝搬環境測定信号生成部２４１は、所定の伝搬環境測定信号を生成する。この伝搬環境測定信号は、サーバ装置１０が、携帯端末２０側で信号を受信する際の信号強度が一定になるように送信振幅（又は送信電力）を制御するためなどに利用される。
【００５６】
送信データ復元部２４２は、サーバ装置１０から受信した送信フレーム信号の中からヘッダ及び送信データ（又はペイロード部分）を復元し、送信フレーム信号に含まれているデータ（又はペイロード部分）を抽出するための処理を行う。
【００５７】
接近検出部２４３は、携帯端末２０とサーバ装置１０との間で近距離通信が可能な所定の領域内に入ったかどうかを検出する。具体的には、サーバ装置１０が送信する所定の領域通知信号及び測定要求信号を検出するための回路を備えている。そして、サーバ装置１０が送信した領域通知信号を検出すると、データ要求信号生成部２４４に、データ要求信号を生成させる。そして、サーバ装置１０が送信した測定要求信号を受信すると、伝搬環境測定信号生成部２４１に、伝搬環境測定信号の生成を開始させる。
【００５８】
次に、サーバ装置１０と携帯端末２０との間における近距離通信の動作の概略について説明する。図２は近距離通信システム１００の動作の概略の一例を示すシーケンス図である。
【００５９】
まず、携帯端末２０がサーバ装置１０の近距離通信可能な所定の範囲内に存在するどうかを確認するために、サーバ装置１０は、所定の通信領域通知信号を送信する（ステップＳ１）。
【００６０】
携帯端末２０がサーバ装置１０の近距離通信可能な範囲に入ると、携帯端末２０はサーバ装置１０が送信した通信領域通知信号を検出可能になる。携帯端末２０は、この通信領域通知信号を検出すると、データ伝送の開始を求めるデータ要求信号（Ｒｅｑ）を所定の信号強度で送信する（ステップＳ２）。
【００６１】
サーバ装置１０は、携帯端末２０からのデータ要求信号（Ｒｅｑ）を受信すると、受信したデータ要求信号の受信強度（振幅）を評価した後、データ要求信号に対する応答信号（ＡＣＫ）を所定の信号強度で送信する（ステップＳ３）。尚、このＡＣＫは、「測定要求信号」の一例となっている。
【００６２】
携帯端末２０は、サーバ装置１０からの応答信号（ＡＣＫ）を受信すると、内部処理に要する所定の時間（例えば、図３（ｂ）のｔｐ）後に、伝搬環境測定信号生成部２４１が生成した所定の伝搬環境測定信号（ＳＧ）を送信する（ステップＳ４）。また、これ以降、データ伝送が終了するまで伝搬環境測定信号（ＳＧ）は、一定の時間間隔で繰り返し携帯端末２０から送信される。
【００６３】
サーバ装置１０は、携帯端末２０からの最初の伝搬環境測定信号（ＳＧ）を受信すると、例えば、伝搬環境測定信号の受信時刻（例えば、図３（ｂ）のｔ２又はｔ２２）に基づいて、伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間（伝搬環境測定信号送受信区間）を決定する。または、測定要求信号の送信時刻（例えば、図３（ｂ）のｔ１又はｔ１１）、伝搬環境測定信号の受信時刻（例えば、図３（ｂ）のｔ２又はｔ２２）及び内部処理に要する所定の時間（例えば、図３（ｂ）のｔｐ）に基づいて、伝搬環境測定信号送受信区間を決定する。なお、時刻又は時間は、シンボル数でカウントすることもできる。
さらに、サーバ装置１０は、受信した伝搬環境測定信号（ＳＧ）の受信振幅を評価し、その評価結果に基づき、送信部１３１から送信される信号の送信振幅（又は送信電力）を決定し、制御する。（ステップＳ５）。
【００６４】
ステップＳ５の処理後、サーバ装置１０と携帯端末２０との間でデータ伝送が開始される（ステップＳ６）。
【００６５】
次に、近距離通信システム１００において使用する窓領域（又は伝搬環境測定信号送受信区間でもよい）について説明する。図３（ａ）はサーバ装置１０における窓領域の挿入前後の送信フレーム信号の一例を示した図である。図３（ｂ）は近距離通信システム１００におけるデータ伝送の一例を説明するための図である。図３（ｃ）は携帯端末２０における窓領域の除去前後の送信フレーム信号の一例を示した図である。
【００６６】
近距離通信システム１００では、図３（ａ）に示すように、サーバ装置１０と携帯端末２０との間でデータ伝送が行われる際、サーバ装置１０が送信する送信フレーム信号の中に、伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間である伝搬環境測定信号送受信区間などの（例えば、出力（振幅や電力）が抑制されるようにしてもよい）特別な領域（窓領域）を必要な位置に挿入する。図３における符号Ｗ１Ａ１、Ｗ１Ａ２、・・・、Ｗ２Ａ１、Ｗ２Ａ２、・・・、Ｗ１Ｂ１、Ｗ１Ｂ２、・・・、Ｗ２Ｂ１、Ｗ２Ｂ２、・・・の区間は、窓領域の一例である。
【００６７】
ここでは、窓領域Ｗ１Ａ１、Ｗ１Ａ２、・・・は、携帯端末２０が送信する伝搬環境測定信号（ＳＧ）に対する干渉を防止するために設けられる窓であるため送信窓Ｗ１Ａと称する。また、窓領域Ｗ２Ａ１、Ｗ２Ａ２、・・・は、サーバ装置１０が受信する伝搬環境測定信号（ＳＧ）に対する干渉を防止するために設けられる窓であるため受信窓Ｗ２Ａと称する。
【００６８】
また、携帯端末２０が受信するフレーム中に現れる窓領域Ｗ１Ｂ１、Ｗ１Ｂ２、・・・は、送信窓Ｗ１Ａ、受信窓Ｗ２Ａに対応する窓であり、端末窓Ｗ１Ｂ、Ｗ２Ｂと称する。端末窓Ｗ１Ｂは、伝搬環境測定信号（ＳＧ）を送信するタイミングの前後所定範囲が含まれるように構成される。
【００６９】
図３（ｂ）に示すように、送信窓Ｗ１Ａは、端末窓Ｗ１Ｂの位置から伝搬時間分だけ前のタイミングとなる。また、受信窓Ｗ２Ａは、端末窓Ｗ２Ｂから伝搬時間分だけ前のタイミングとなる。
【００７０】
送信窓Ｗ１Ａは、具体的には、例えば、サーバ装置１０が、測定要求信号の一例である応答信号（ＡＣＫ）を送信完了（時刻ｔ１１）してから所定時間（例えば、図３（ｂ）のｔｐ）又はこれに対応する所定シンボル後から所定時間間隔（具体的には伝搬環境測定信号の送信の周期）毎に（又は所定シンボル毎に）伝搬環境測定信号の長さ分の区間を設けるようにすることができる。このように送信窓Ｗ１Ａを設定すれば、携帯端末１０の伝搬環境測定信号の送信のタイミングと送信窓Ｗ１Ａを同期させることができる。また、受信窓Ｗ２Ａは、具体的には、例えば、送信窓Ｗ１Ａのタイミングから、往復の伝搬時間の分の時間後又はこれに対応するシンボル後（図３（ｂ）のｔ１１−ｔ２−ｔｐ後）から伝搬環境測定信号の長さ分の区間に設けるようにすることができる。このように送信窓Ｗ１Ａを設定すれば、携帯端末１０の伝搬環境測定信号の送信のタイミングと送信窓Ｗ１Ａを同期させることができる。なお、送信窓Ｗ１Ａは、図３（ｂ）の時刻ｔ１１を基準にする代わりに、時刻ｔ１を基準として、応答信号（ＡＣＫ）の長さ（ｔ１１−ｔ１）及び所定時間ｔｐ又はこれに対応する所定シンボル後から所定時間間隔毎に設けるようにしてもよい。受信窓Ｗ２Ａに関しても同様である。
【００７１】
このような送信窓及び受信窓は、図３（ａ）のように、サーバ装置１０が送信する送信フレーム内に送信窓及び受信窓として挿入される。ここでは、サーバ装置１０の送信部１３１が振幅変調で信号を送信するので、ＯＯＫ（ｏｎ−ｏｆｆ−ｋｅｙｉｎｇ）変調を行う場合には、値が「００」の信号を送信窓及び受信窓の位置で送信フレームのデータ中に挿入することにより、送信窓及び受信窓の位置で送信出力（信号の振幅）を遮断することができる。
【００７２】
また、携帯端末２０は、送信窓および受信窓が含まれる送信フレーム信号を受信すると、送信フレーム信号が受信すべきデータとは無関係な窓領域を含む信号を受信することになるので、図３（ｃ）に示すように、受信した送信フレーム信号の中から、送信窓及び受信窓（携帯端末２０における端末窓）の位置にある無効なデータを削除して、受信すべきデータ系列であるヘッダ及び送信データ（又はペイロード部分）を含むフレームを復元し、必要なデータ（又はペイロード部分）を抽出する。
【００７３】
このような窓領域を近距離通信システム１００において使用することで、サーバ装置１０が送信する送信信号（携帯端末２０が要求するデータなど）と携帯端末が送信する送信信号（伝搬環境測定信号など）とが互いに干渉することなく、安定したデータ伝送を行うことが可能となる。
【００７４】
また、送信用タイムスロットおよび受信用タイムスロットが予め定められていない通信システムや送信データおよび受信データのデータ量が大きく異なる非対称な通信システムであっても、伝送効率を低下させることなく通信を行うことが可能である。
【００７５】
なお、図３（ｂ）では、通信領域通知信号は省略されているが、図２のように、サーバ装置１０が通信領域通知信号を送信し、携帯端末２０が、この通信領域通知信号を検出してデータ要求信号（Ｒｅｑ）を送信するようにしてもよい。
【００７６】
次に、サーバ装置１０の主要な動作について説明する。図４はサーバ装置１０の主要な動作の一例を示した図である。
【００７７】
ステップＳ１０では、送信部１３１が、接近検出部１４４によって生成された通信領域通知信号を送信する。
【００７８】
ステップＳ１１では、受信部１３２が、携帯端末２０からのデータ要求信号（Ｒｅｑ）を受信したかどうかを確認し、データ要求信号を受信すると次のステップＳ１２に進む。
【００７９】
ステップＳ１２では、送信部１３１が、受信したデータ要求信号に対する応答信号（ＡＣＫ）（測定要求信号の一例）を送信する。また、伝搬環境測定信号送受信区間決定部１４５は、この時に送信時刻ｔ１又はｔ１１を把握する。
【００８０】
ステップＳ１３では、受信部１３２が、携帯端末２０からの最初の伝搬環境測定信号（ＳＧ）を受信したかどうかを調べ、伝搬環境測定信号を受信すると次のステップＳ１４に進む。
【００８１】
ステップＳ１４では、伝搬環境測定信号送受信区間決定部１４５は、最初の伝搬環境測定信号（ＳＧ）を受信した時刻ｔ２又はｔ２２を検出する。また、受信振幅判定部１４３が、この伝搬環境測定信号（ＳＧ）の受信振幅を把握する。さらに、送信振幅制御部１４２が、把握された受信振幅に基づいて、送信部１３１によって送信する送信フレーム信号などの信号の送信振幅（又は送信電力）を決定する。これにより、携帯端末２０による受信信号強度を一定に保つことができる。
【００８２】
ステップＳ１５では、伝搬環境測定信号送受信区間決定部１４５が、サーバ装置１０と携帯端末２０との間の近距離通信路における伝搬時間ｔｄを算出する。具体的には、例えば、ステップＳ１２で応答信号（ＡＣＫ）を送信開始した時刻ｔ１又は応答信号（ＡＣＫ）を送信完了した時刻ｔ１１からステップＳ１３で伝搬環境測定信号（ＳＧ）を受信開始した時刻ｔ２又は伝搬環境測定信号（ＳＧ）を受信完了した時刻ｔ２２までの経過時間及び内部処理のための所定時間ｔｐ（例えば、予め定めておく）から、伝搬時間ｔｄを、ｔｄ＝（ｔ２−ｔ１−ｔｐ）／２、のように算出することができる。または往復の伝搬時間２・ｔｄを、２・ｔｄ＝（ｔ２−ｔ１−ｔｐ）、のように算出することができる。
【００８３】
ステップＳ１６では、伝搬環境測定信号送受信区間決定部１４５が、最初の伝搬環境測定信号（ＳＧ）を受信した時刻ｔ２又はｔ２２と、ステップＳ１５で算出した伝搬時間ｔｄ又は２・ｔｄとに基づいて、前述のように、送信窓Ｗ１Ａ及び送信窓Ｗ２Ａの区間を決定する。すなわち、伝搬環境測定信号の送信又は受信をするための区間（伝搬環境測定信号送受信区間）を決定する。
【００８４】
なお、時刻ｔ２又はｔ２２と伝搬時間ｔｄ又は２・ｔｄとに基づいて、携帯端末２０が伝搬環境測定信号（ＳＧ）を送信する時刻ｔｘ、ｔｘ２、ｔｘ３、・・・（図３参照）を算出することもできる。例えば、携帯端末２０が最初に伝搬環境測定信号（ＳＧ）を送信開始した時刻ｔｘについては、サーバ装置１０が最初の伝搬環境測定信号（ＳＧ）を受信開始した時刻ｔ２よりも、伝搬時間ｔｄ相当だけ前であると推定できる。また、携帯端末２０は一定の時間（伝搬環境測定信号の送信周期）を経過する毎に伝搬環境測定信号（ＳＧ）を送信するので、制御部１４は、時刻ｔｘにこの一定の時間の整数倍を加算した時刻をｔｘ２、ｔｘ３、・・・として推定できる。
【００８５】
ステップＳ１７では、送信フレーム信号生成部１４１が、送信窓及び受信窓を含む送信フレーム信号を生成し、送信部１３１が、この送信フレーム信号を用いてデータを送信する。送信フレーム信号の生成方法については、後に詳述する。
【００８６】
ステップＳ１８では、無線制御部１３３は、データの送信が完了したかどうかを調べ、完了してなければステップＳ１７の処理を繰り返す。
【００８７】
次に、送信フレーム信号生成部１４１によるフレーム生成時の動作（ステップＳ１７）の一例について、更に説明する。図５は送信フレーム信号生成部１４１の動作の一例を示した図である。
【００８８】
ステップＳ２０では、送信フレーム信号生成部１４１は、各送信窓Ｗ１Ａ（Ｗ１Ａ１、Ｗ１Ａ２、・・・）、各受信窓Ｗ２Ａ（Ｗ２Ａ１、Ｗ２Ａ２、・・・）（図３参照）を、伝搬環境測定信号送受信区間決定部１４５の決定した位置に挿入する。すなわち、伝搬環境測定信号送受信区間に、各送信窓Ｗ１Ａ、各受信窓Ｗ２Ａを挿入する。具体的には、各受信窓Ｗ２Ａは、最初の伝搬環境測定信号を受信した時間（時刻ｔ２から時刻ｔ２２まで）から伝搬環境測定信号の送信周期後の時間を含む区間に挿入する。また、各送信窓Ｗ１Ａは、各受信窓Ｗ２Ａの区間よりも往復の伝搬時間（２・ｔｄ）だけ前の時間を含む区間に挿入する。すなわち、各送信窓Ｗ１Ａは、最初の伝搬環境測定信号を受信した時間（時刻ｔ２から時刻ｔ２２まで）から伝搬環境測定信号の送信周期後よりも往復の伝搬時間（２・ｔｄ）だけ前の時間を含む区間に挿入する。
【００８９】
この結果、例えば、２番目の伝搬環境測定信号（ＳＧ）は時刻ｔｘ２に携帯端末２０から送信開始されるので、送信窓Ｗ１Ａ１は、端末窓Ｗ１Ｂ１よりも伝搬時間ｔｄ相当だけ前の時刻、すなわち、時刻ｔｘ２−ｔｄからの区間を含む所定範囲に形成される。ここで、所定範囲とは、少なくとも時刻ｔｘ２−ｔｄから伝搬環境測定信号の長さ分の時間を含む。また、２番目の伝搬環境測定信号（ＳＧ）が時刻ｔｘ２に携帯端末２０から送信されてから伝搬時間ｔｄを経過した時点で、この伝搬環境測定信号（ＳＧ）がサーバ装置１０で受信開始されるので、受信窓Ｗ２Ａ１は、端末窓Ｗ１Ｂ１よりも伝搬時間ｔｄ相当だけ後の時刻、すなわち、時刻ｔｘ２＋ｔｄを含む所定範囲の位置に形成される。ここで、所定範囲とは、少なくとも時刻ｔｘ２＋ｔｄから伝搬環境測定信号の長さ分の時間を含む。
【００９０】
上記と同様の方法により、３番目以降の伝搬環境測定信号（ＳＧ）に対する送信窓Ｗ１Ａ２、・・・及び受信窓Ｗ２Ａ２、・・・についても、窓位置を決定する。
【００９１】
ステップＳ２１では、送信フレーム生成信号部１４１は、伝搬環境測定信号送受信区間決定部１４５によって評価した伝搬時間ｔｄの情報を含むヘッダを作成し、このヘッダを図３（ｂ）に示すように送信フレームの先頭に配置する。ここで、窓位置、すなわち、伝搬環境測定信号送受信区間は、伝搬時間ｔｄに基づいて決定できるので、伝搬時間ｔｄは、伝搬環境測定信号送受信区間の位置に関する情報ということができる。
【００９２】
ステップＳ２２では、送信フレーム信号生成部１４１は、生成する送信フレーム信号の中に送信対象のデータの割り当てを開始する。
【００９３】
ステップＳ２３では、送信フレーム信号生成部１４１は、送信すべきデータの割り当てが終了したかどうかを確認し、終了してなければ次のステップＳ２４に進む。また、図示はしないが、ここで割り当てられる送信データはサーバ装置１０に記憶しておくことができる。
【００９４】
ステップＳ２４では、送信フレーム信号生成部１４１は、現在データを割り当てている送信フレーム信号上の位置が、各窓領域に対応する位置かどうかを調べ、窓領域の位置である場合には次のステップＳ２５を実行する。窓領域の位置でなければ、ステップＳ２６を実行する。
【００９５】
ステップＳ２５では、送信フレーム信号生成部１４１は、送信する信号の振幅（あるいは電力）を低減するために、「００」の値で構成される情報を窓領域の情報として送信フレーム信号中のデータの間に挿入する。つまり、各窓領域の位置（タイミング）では、「００」の値によって振幅変調された信号が送信されるので、一時的に無信号状態となる。そして、引き続きステップＳ２３に戻り、送信すべきデータの割り当てが終了するまでデータの割当てを行う。
【００９６】
一方、ステップＳ２６では、送信フレーム信号生成部１４１は、送信フレーム信号の次の位置に、次の送信すべきデータを挿入する。
【００９７】
このようなサーバ装置１０によれば、サーバ装置１０が送信する信号の送信フレーム信号中に無信号状態の送信窓を設けることにより、携帯端末２０がサーバ装置１０からの信号を受信する際に、受信信号と伝搬環境測定信号（ＳＧ）との衝突を防止でき、携帯端末２０がサーバ装置１０から受信するデータに誤りが生じるのを避けることができる。
【００９８】
また、サーバ装置１０が送信する信号の送信フレーム信号中に無信号状態の受信窓を設けることにより、サーバ装置１０が携帯端末２０からの伝搬環境測定信号（ＳＧ）を受信する際に、伝搬環境測定信号（ＳＧ）とサーバ装置１０が送信する信号との衝突を防止でき、伝搬環境の測定の際に生じる誤差を抑制できる。
【００９９】
さらに、サーバ装置１０と携帯端末２０との距離の急激な変化に伴う受信強度の変化を抑制するために、サーバ装置１０が短周期で受信状況を繰り返し測定し、その結果に基づいて送信出力を頻繁に更新することができる。この場合、サーバ装置１０の信号受信レベルに応じて送信信号レベル（例えば、送信振幅など）を調整することで、携帯端末２０において信号受信レベルの変動に追従する機能を不要にすることが可能であり、携帯端末の省電力化、簡素化が可能となる。
【０１００】
尚、ここでは、伝搬環境測定信号に基づく送信振幅の決定を１度行った後、データ送信が完了するまで送信フレーム信号を生成することを説明したが、伝搬環境測定信号を所定期間毎に受信する度に送信振幅の制御を行うようにしてもよい。これにより、最新の携帯端末２０との間の通信環境を考慮した信号強度で通信を行うことが可能となる。
【０１０１】
次に、携帯端末２０の主要な動作について説明する。図６は携帯端末２０の主要な動作の一例を示した図である。
【０１０２】
ステップＳ３０では、接近検出部２４３は、受信部２３２が、サーバ装置１０からの通信領域通知信号を受信したかどうかを確認する。この通信領域通知信号の受信が検出されると、ステップＳ３１以降の処理に進む。
【０１０３】
ステップＳ３１では、通信領域通知信号の受信を検出した接近検出部２４３が、データ要求信号生成部にデータ要求信号を生成させる。そして、送信部２３１は、データ要求信号生成部が生成したデータ要求信号（Ｒｅｑ）をサーバ装置１０に向けて送信する。
【０１０４】
ステップＳ３２では、接近検出部２４３は、受信部２３２が、測定要求信号の一例である、サーバ装置１０からの応答信号（ＡＣＫ）を、受信したかどうかを確認する。接近検出部２４３が、応答信号（ＡＣＫ）の受信を検出すると次のステップＳ３３に進む。
【０１０５】
ステップＳ３３では、応答信号（ＡＣＫ）の受信を検出した接近検出部２４３が、伝搬環境測定信号生成部に所定の周期で（または、一定の時間を経過するたびに）伝搬環境測定信号の生成を開始させる。そして、送信部２３１は、サーバ装置１０に対して、伝搬環境測定信号生成部２４１によって生成した伝搬環境測定信号（ＳＧ）の送信を開始する。この時点から所定の周期で（または、一定の時間を経過するたびに）、送信部２３１によって伝搬環境測定信号（ＳＧ）が繰り返し送信される。
【０１０６】
ステップＳ３４では、送信データ復元部２４２は、サーバ装置１０から送信される信号を調べ、フレームのヘッダを受信部２３２によって受信したかどうかを確認する。フレームのヘッダを受信すると次のステップＳ３５に進む。
【０１０７】
ステップＳ３５では、送信データ復元部２４２は、受信したヘッダから伝搬時間ｔｄの情報を抽出し、この伝搬時間ｔｄを用いて受信したフレームに含まれる各端末窓の位置を把握する。
【０１０８】
例えば、端末窓Ｗ１Ｂ１（送信窓Ｗ１Ａ１に対応する窓領域）の位置は、携帯端末２０が最初の伝搬環境測定信号（ＳＧ）を送信開始した時刻ｔｘに一定の時間（すなわち、伝搬環境測定信号の生成又は送信の周期）を加算することにより２番目の伝搬環境測定信号（ＳＧ）の送信時刻ｔｘ２（図３参照）を決定できるので、時刻ｔｘ２から伝搬環境測定信号の長さの時間を含む所定範囲として把握することができる。
【０１０９】
また、端末窓Ｗ１Ｂ２（受信窓Ｗ２Ａ１に対応する窓領域）の位置は、端末窓Ｗ１Ｂ１の位置より携帯端末２０とサーバ装置１０との間の往復の伝搬時間（２・ｔｄ）後の所定範囲として把握することができる。これは、受信したヘッダから抽出された伝搬時間ｔｄの情報に基づいて算出可能である。これ以降の端末窓Ｗ１Ｂ２、Ｗ２Ｂ２、・・・についても同様に把握することができる。
【０１１０】
ステップＳ３６では、送信データ復元部２４２は、受信したフレームにおける端末窓の位置のデータを無効なデータとみなして排除し、窓領域を挿入する前の元の送信フレームを復元する。そして、送信データ復元部２４２は、このフレームから伝送されたデータを抽出する。
【０１１１】
ステップＳ３７では、送信データ復元部２４２は、すべてのデータの受信が完了したかどうかを確認する。
【０１１２】
このような携帯端末２０によれば、サーバ装置１０が送信する信号の送信フレーム信号中に無信号状態の送信窓や受信窓が設けられていても、送信データ復元部２４２によって確実に元の送信フレームを復元することができ、安定的かつ効率的なデータ伝送を実現することができる。
【０１１３】
次に、近距離通信システム１００において使用される窓領域の別の例について説明する。図７は近距離通信システム１００において使用される窓領域の一例を示す図である。
【０１１４】
例えば、１Ｇｂｐｓ程度の伝送速度で、サーバ装置１０と携帯端末２０との距離が１０ｃｍ程度の通信環境である場合、送信窓と受信窓との間隔は数シンボル程度の時間長であるので、送信窓と受信窓との間に境界を設けずにこれらを１つの窓領域として割り当ててもよい。
【０１１５】
図７では、サーバ装置１０が送信フレーム中に互いに独立した送信窓と受信窓とを設けず、送信窓と受信窓とをまとめて１つの窓領域ＷＡ（ＷＡ１、ＷＡ２、・・・）としている。この場合、携帯端末２０は、携帯端末２０が受信するフレーム中の窓領域ＷＢ（ＷＢ１、ＷＢ２、・・・）の先頭に近いタイミングで伝搬環境測定信号（ＳＧ）を送信するので、サーバ装置１０は、窓領域ＷＡが終了する前に携帯端末２０からの伝搬環境測定信号（ＳＧ）を受信することができる。また、この場合、必ずしも、ヘッダに伝搬時間ｔｄの情報を含まないような構成も可能である。
【０１１６】
このような窓領域を近距離通信システム１００において使用することで、サーバ装置１０が送信する送信信号（携帯端末２０が要求するデータなど）と携帯端末が送信する送信信号（伝搬環境測定信号など）とが互いに干渉することなく、安定したデータ伝送を行うことが可能となる。
【０１１７】
また、送信用タイムスロットおよび受信用タイムスロットが予め定められていない通信システムや送信データおよび受信データのデータ量が大きく異なる非対称な通信通信システムであっても、伝送効率を低下させることなく通信を行うことが可能である。
【０１１８】
次に、近距離通信システム１００において使用される窓領域の更に別の例について説明する。図８は近距離通信システム１００において使用される窓領域の一例を示す図である。
【０１１９】
図８では、サーバ装置１０がフレームを送信する際に、フレームの先頭に配置されるヘッダの位置に窓領域が形成されないようになっている。すなわち、伝搬環境測定信号に同期してサーバ装置１０から情報を送信する。この場合、伝搬環境測定信号受信区間決定部１４５または送信フレーム信号生成部１４１が、例えば２番目の送信フレームＦ２における窓領域ＷＡ３の位置とその送信フレームのヘッダとが重ならないように、伝搬環境測定信号（ＳＧ）及び伝搬時間に基づいて、送信フレーム信号Ｆ２の送信を開始するタイミングｔｓを調整している。
【０１２０】
このような窓領域を近距離通信システム１００において使用することで、サーバ装置１０が送信する信号のヘッダと伝搬環境測定信号（ＳＧ）とが干渉することなく、安定的かつ効率的にデータ伝送を行うことができる。
【０１２１】
特に、ヘッダを複数用いる必要のある多種のデータ伝送を行う場合であっても、ヘッダ情報を読み取る際のご認識を防止することが可能である。
【０１２２】
尚、図８では送信窓と受信窓をまとめて１つの窓領域とした例を説明したが、送信窓と受信窓を別々に設けた場合であっても適用可能である。
【０１２３】
（第２の実施形態）
図９は本発明の第２の実施形態における近距離通信システム２００の構成の一例を示した図である。図９では、図１の近距離通信システム１００で説明した構成と同一のものについては、同一の符号を付して説明を省略または簡素化する。また、図１０は近距離通信システム２００におけるデータ伝送の一例を説明するための図である。
【０１２４】
近距離通信システム２００は、サーバ装置１０Ｂ及び携帯端末２０Ｂを備えている。
【０１２５】
サーバ装置１０Ｂは、近距離通信のための送信アンテナ１１及び受信アンテナ１２と、近距離通信部１３Ｂと、制御部１４とを備えている。また、近距離通信部１３Ｂは、送信部１３１と、受信部１３２と、無線制御部１３３Ｂとを備えている。また、無線制御部１３３Ｂは、送信フレーム信号生成部１４１Ｂと、送信振幅制御部１４２と、受信振幅判定部１４３と、接近検出部１４４と、伝搬環境測定信号送受信区間決定部１４５と、領域通知信号生成部１４６と、測定要求信号生成部１４７とを備えている。
【０１２６】
携帯端末２０Ｂは、近距離通信のための送信アンテナ２１及び受信アンテナ２２と、近距離通信部２３Ｂと、制御部２４とを備えている。また、近距離通信部２３Ｂは、送信部２３１と、受信部２３２と、無線制御部２３３Ｂとを備えている。更に、無線制御部２３３Ｂは、伝搬環境測定信号生成部２４１と、送信データ復元部２４２Ｂと、接近検出部２４３と、データ要求信号生成部２４４とを備えている。
【０１２７】
送信フレーム信号生成部１４１Ｂは、図１０に示す送信窓Ｗ１Ｃ（Ｗ１Ｃ１、Ｗ１Ｃ２、・・・）および受信窓Ｗ２Ｃ（Ｗ２Ｃ１、Ｗ２Ｃ２、・・・）における位置にヌルシンボルを挿入することで送信フレームを生成する。ヌルシンボルは、信号強度を低下させた信号である。サーバ装置１０Ｂでは、送信窓Ｗ１Ｃおよび受信窓Ｗ２Ｃにおけるデータについて信頼度低下を考慮して冗長度を上げた伝送方式を用いる。
【０１２８】
送信データ復元部２４２Ｂは、図１０に示す端末窓Ｗ１Ｄ（Ｗ１Ｄ１、Ｗ１Ｄ２、・・・）（送信窓Ｗ１Ｃに対応する窓領域）、Ｗ２Ｄ（Ｗ２Ｄ１、Ｗ２Ｄ２、・・・）（受信窓Ｗ２Ｃに対応する窓領域）のタイミングで、受信データの信頼度が低下していることを予め考慮した状態で復調処理を行う。具体的には、例えば、端末窓におけるデータを高くした冗長度に対応した誤り訂正処理を行う。これにより、携帯端末２０Ｂにおいて確実に元のデータを復元可能である。
【０１２９】
次に、近距離通信システム２００の動作について説明する。図示はしないが、近距離通信システム１００とは送信フレーム信号生成方法および送信データ復元方法が異なっている。具体的には、近距離通信システム１００では、図５のステップＳ２５に示すように、フレーム生成部１４１が、窓領域の位置において「００」を送信データの間に挿入するが、近距離通信システム２００では、送信フレーム信号生成部１４１Ｂが、送信窓Ｗ１Ｃおよび受信窓Ｗ２Ｃの位置においてヌルシンボルを送信データの間に挿入する。また、近距離通信システム１００では、図６のステップＳ３６に示すように、送信データ復元部２４２Ｂが、受信したデータから窓領域を除去して元の送信フレームを復元するが、近距離通信システム２００では、送信データ復元部２４２Ｂが、端末窓Ｗ１Ｄ、Ｗ２Ｄの位置におけるデータの信頼度の低下を考慮したフレームの復元を行う。
【０１３０】
このような近距離通信システム２００によれば、振幅変調方式以外の通信方式であっても、端末窓ＷＤのタイミングで携帯端末２０Ｂが受信するデータに生じるエラーを最小限に抑制でき、受信窓Ｗ２Ｃのタイミングでサーバ装置１０Ｂが受信する伝搬環境測定信号（ＳＧ）に対する干渉が抑制され、伝搬環境測定の際に生じる誤差を抑制できる。
【０１３１】
（第３の実施形態）
図１２は本発明の第３の実施形態における近距離通信システム３００の構成の一例を示した図である。図１２では、図１の近距離通信システム１００で説明した構成と同一のものについては、同一の符号を付して説明を省略または簡素化する。また、図１３は近距離通信システム３００におけるデータ伝送の一例を説明するための図である。
【０１３２】
近距離通信システム３００は、サーバ装置１０Ｃ及び携帯端末２０Ｃを備えている。
【０１３３】
サーバ装置１０Ｃは、近距離通信のための送信アンテナ１１及び受信アンテナ１２と、近距離通信部１３Ｃと、制御部１４とを備えている。また、近距離通信部１３Ｃは、送信部１３１と、受信部１３２と、無線制御部１３３Ｃとを備えている。また、無線制御部１３３Ｃは、送信フレーム信号生成部１４１Ｃと、送信振幅制御部１４２と、受信振幅判定部１４３と、接近検出部１４４と、伝搬環境測定信号送受信区間決定部１４５Ｃと、領域通知信号生成部１４６と、測定要求信号生成部１４７とを備えている。
【０１３４】
携帯端末２０Ｃは、近距離通信のための送信アンテナ２１及び受信アンテナ２２と、近距離通信部２３Ｃと、制御部２４とを備えている。また、近距離通信部２３Ｃは、送信部２３１と、受信部２３２と、無線制御部２３３Ｃとを備えている。更に、無線制御部２３３Ｃは、伝搬環境測定信号生成部２４１と、送信データ復元部２４２Ｃと、接近検出部２４３と、データ要求信号生成部２４４とを備えている。
【０１３５】
図１３は近距離通信システム３００におけるデータ伝送の一例を説明するための図である。図１３では、第１の実施形態の図８と同様に、サーバ装置１０Ｃがフレームを送信する際に、フレームの先頭に配置されるヘッダの位置に窓領域が形成されないようになっている。すなわち、伝搬環境測定信号に同期してサーバ装置１０Ｃから情報を送信する。この場合、伝搬環境測定信号受信区間決定部１４５Ｃまたは送信フレーム信号生成部１４１Ｃが、例えば２番目の送信フレームＦ２における窓領域ＷＡ３の位置とその送信フレームのヘッダとが重ならないように、伝搬環境測定信号（ＳＧ）及び伝搬時間に基づいて、送信フレーム信号Ｆ２の送信を開始するタイミングｔｓを調整している。
【０１３６】
このような窓領域を近距離通信システム３００において使用することで、サーバ装置１０Ｃが送信する信号のヘッダと伝搬環境測定信号（ＳＧ）とが干渉することなく、安定的かつ効率的にデータ伝送を行うことができる。
【０１３７】
特に、ヘッダを複数用いる必要のある多種のデータ伝送を行う場合であっても、ヘッダ情報を読み取る際の誤認識を防止することが可能である。
【０１３８】
また、本実施形態におけるサーバ装置１０Ｃの無線制御部１３３Ｃの伝搬環境測定信号送受信区間決定部１４５Ｃは、伝搬環境測定信号（ＳＧ）の受信時刻（または受信タイミング）ｔ２、ｔｒ２、ｔｒ３等をモニタし、この受信時刻（または受信タイミング）の伝搬環境測定信号の送信周期からの変化に基づいて、改めてヘッダを送信するごとに、伝搬時間ｔｄの値を修正する。そして、送信フレーム信号生成部１４１Ｃに、修正した伝搬時間ｔｄの値を送信させ、以後、この修正した伝搬時間ｔｄの値を用いて、送信フレーム信号を生成させる。そして、携帯端末２０Ｃの無線制御部２３３Ｃの送信データ復元部２４２Ｃは、改めてヘッダを受信するごとに、伝搬時間ｔｄの値を修正し、以後、この修正した伝搬時間ｔｄの値を用いて、送信データを復元する。このようにすることで、サーバ装置１０Ｃと携帯端末２０Ｃとの間の距離が変化するなどして、伝搬時間ｔｄが変化しても、これに対応することができる。なお、この前提として、携帯端末２０Ｃは、サーバ装置１０Ｃから受信した信号に同期して、送信する信号のタイミングを決定しているものとする。すなわち、携帯端末２０Ｃの時計は、伝搬時間ｔｄが短くなるとそれに応じて進み、伝搬時間ｔｄが長くなるとそれに応じて遅れるものとする。
【０１３９】
尚、図１３では送信窓と受信窓をまとめて１つの窓領域とした例を説明したが、送信窓と受信窓を別々に設けた場合であっても適用可能である。
【０１４０】
以上では、本実施形態の近距離通信システム３００は、近距離通信システム１００と同様に、図５のステップＳ２５に示すように、フレーム生成部１４１が、窓領域の位置において「００」を送信データの間に挿入するという前提で説明したが、この部分については、第２の実施形態のように、送信フレーム信号生成部１４１Ｃが、送信窓Ｗ１Ｃおよび受信窓Ｗ２Ｃの位置においてヌルシンボルを送信データの間に挿入するようにしてもよい。また、本実施の形態の近距離通信システム３００は、近距離通信システム１００と同様に、図６のステップＳ３６に示すように、送信データ復元部２４２Ｃが、受信したデータから窓領域を除去して元の送信フレームを復元するという前提で説明したが、この部分については、第２の実施形態のように、送信データ復元部２４２Ｃが、端末窓Ｗ１Ｄ、Ｗ２Ｄの位置におけるデータの信頼度の低下を考慮したフレームの復元を行うようにしてもよい。このような近距離通信システム３００によれば、振幅変調方式以外の通信方式であっても、端末窓ＷＤのタイミングで携帯端末２０Ｃが受信するデータに生じるエラーを最小限に抑制でき、受信窓Ｗ２Ｃのタイミングでサーバ装置１０Ｃが受信する伝搬環境測定信号（ＳＧ）に対する干渉が抑制され、伝搬環境測定の際に生じる誤差を抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【０１４１】
本発明は、実効的な伝送速度の低下を防止し、安定的に通信することが可能な近距離通信装置、近距離通信システム等として有用である。
【符号の説明】
【０１４２】
１００、２００、３００  近距離通信システム
１０、１０Ｂ、１０Ｃ  サーバ装置
１１  送信アンテナ
１２  受信アンテナ
１３、１３Ｂ、１３Ｃ  近距離通信部
１４  制御部
２０、２０Ｂ、２０Ｃ  携帯端末
２１  送信アンテナ
２２  受信アンテナ
２３、２３Ｂ、２３Ｃ  近距離通信部
２４  制御部
１３１  送信部
１３２  受信部
１３３、１３３Ｂ、１３３Ｃ  無線制御部
１４１、１４１Ｃ  送信フレーム信号生成部
１４２  送信振幅制御部
１４３  受信振幅判定部
１４４  接近検出部
１４５、１４５Ｃ  伝搬環境測定信号送受信区間決定部
１４６  領域通知信号生成部
１４７  測定要求信号生成部
２３１  送信部
２３２  受信部
２３３、２３３Ｂ、２３３Ｃ  無線制御部
２４１  伝搬環境測定信号生成部
２４２、２４２Ｃ  送信データ復元部
２４３  接近検出部
２４４  データ要求信号生成部
Ｗ１Ａ１、Ｗ１Ａ２、Ｗ２Ａ１、Ｗ２Ａ２  窓領域
Ｗ１Ｂ１、Ｗ１Ｂ２、Ｗ２Ｂ１、Ｗ２Ｂ２  窓領域
Ｗ１Ｃ１、Ｗ１Ｃ２、Ｗ２Ｃ１、Ｗ２Ｃ２  窓領域
Ｗ１Ｄ１、Ｗ１Ｄ２、Ｗ２Ｄ１、Ｗ２Ｄ２  窓領域
ＷＡ１、ＷＡ２、ＷＡ３  窓領域
ＷＢ１、ＷＢ２、ＷＢ３  窓領域
【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】
2008152739.tif 000016
【図２】
2008152739.tif 000017
【図３】
2008152739.tif 000018
【図４】
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【図５】
2008152739.tif 000020
【図６】
2008152739.tif 000021
【図７】
2008152739.tif 000022
【図８】
2008152739.tif 000023
【図９】
2008152739.tif 000024
【図１０】
2008152739.tif 000025
【図１１】
2008152739.tif 000026
【図１２】
2008152739.tif 000027
【図１３】
2008152739.tif 000028
【国際調査報告】
2008152739.tif 000029
2008152739.tif 000030