(57)【要約】【課題】  反射器を操作するユーザに対し反射波読み取り器側における反射波の受信状況を明確にする。【解決手段】  反射波読み取り器は、所定の時間間隔毎に受信信号強度を通知するビーコンを送信し、ビーコンに引き続いて搬送波を送信する。反射器は、受信した搬送波の反射波を利用して受信信号強度の通知要求を送信する。これに対し、反射波読み取り器は、該通信要求に応答して受信信号強度をビーコンにより通知する。反射器側では、通知された反射波の受信信号強度を表示出力することにより、通信状況をユーザに提示する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射波読み取り器側からの無変調キャリアの送信と、反射器側における伝送データに応じた反射波の変調により反射波伝送を行なう無線通信システムであって、
前記反射波読み取り器側では、前記反射器からの無変調キャリアに対する反射波の受信信号強度を測定して前記反射器へ通知する、
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記反射器は、通知された反射波の受信信号強度を表示出力する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記反射器は、受信した無変調キャリアの反射波を利用して受信信号強度の通知要求を送信し、
前記反射波読み取り器は、該通知要求に応答して受信信号強度を通知する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記反射波読み取り器は、所定の時間間隔毎に、受信信号強度を通知するビーコンを送信し、引き続いて無変調キャリアを送信し、
前記反射器は、受信した無変調キャリアの反射波を利用して受信信号強度の通知要求を送信し、
前記反射波読み取り器は、該通信要求に応答して受信信号強度をビーコンを用いて通知する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項５】
反射器を備えた複数の通信端末が存在する通信環境下において、各通信端末は固有の端末識別情報を備え、
前記反射波読み取り器は、端末識別情報毎に受信信号強度を記述したビーコンを報知し、
通信端末は、自局の端末識別情報を付加した通知要求を送信し、
前記反射波読み取り器は、通知要求された端末識別情報に該当する受信信号の強度をビーコンにて通知する、
ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項６】
無変調キャリアに対する反射波の変調を利用した反射波通信を行なう無線通信装置であって、
無変調キャリアを送信する送信手段と、
前記送信手段により送信された無変調キャリアに対する通信相手からの反射波に乗せられたデータを受信する受信手段と、
反射波に対する受信信号の強度を測定する測定手段と、
該測定された受信信号の強度を通信相手に通知する通知手段と、
を具備することを特徴とする無線通信装置。
【請求項７】
前記通知手段は、通信相手から受信信号の強度の通知要求を受信したことに応答して、受信信号強度を該通信相手に通知する、
ことを特徴とする請求項６に記載の無線通信装置。
【請求項８】
所定の時間間隔毎に、受信信号強度を通知するビーコンを生成して送信するビーコン送信手段をさらに備え、
前記送信手段は、ビーコンの送信に引き続いて無変調キャリアを送信し、
前記通知手段は、通信相手から無変調キャリアに対する反射波として受信信号の強度の通知要求を受信したことに応答して、受信信号強度を該通信相手にビーコンを用いて通知する、
ことを特徴とする請求項６に記載の無線通信装置。
【請求項９】
反射器を備えた複数の通信端末が存在する通信環境下において、各通信端末は固有の端末識別情報を備え、
前記ビーコン送信手段は、端末識別情報毎に受信信号強度を記述したビーコンを報知し、
前記通知手段は、通信相手から無変調キャリアに対する反射波として受信信号の強度の通知要求を受信したことに応答して、受信信号強度を該通信相手の端末識別情報とともにビーコンを用いて通知する、
ことを特徴とする請求項８に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
受信した無変調キャリアに対する反射波の変調を利用した反射波通信を行なう無線通信装置であって、
通信相手から無変調キャリアを受信するとともに、伝送データに応じて変調した反射波を送出する送信手段と、
通信相手からの変調キャリアを受信して伝送データを処理する受信手段と、
前記送信手段からの反射波を受信する通信相手における受信信号の強度を受信したことに応答して、該受信信号の強度を表示出力する表示手段と、
を具備することを特徴とする無線通信装置。
【請求項１１】
受信した反射波信号の強度の通知を通信相手に要求する通知要求手段をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１０に記載の無線通信装置。
【請求項１２】
通信相手からは、所定の時間間隔毎に、受信信号強度を通知するビーコンが送信され、引き続いて無変調キャリアが送信され、
前記通知要求手段は、受信した無変調キャリアを利用して受信信号強度の通知要求を送信する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の無線通信装置。
【請求項１３】
無変調キャリアに対する反射波を送信する複数の通信端末が存在する通信環境下において、各通信端末は固有の端末識別情報を備え、
前記通信相手は、端末識別情報毎に受信信号強度を記述したビーコンを報知し、
前記通知要求手段は、自分の端末識別情報を付加して受信信号強度の通知要求を送信する、
ことを特徴とする請求項１２に記載の無線通信装置。
【請求項１４】
無変調キャリアに対する反射波の変調を利用した反射波通信を行なう無線通信方法であって、
無変調キャリアを送信する送信ステップと、
前記送信手段により送信された無変調キャリアに対する通信相手からの反射波に乗せられたデータを受信する受信ステップと、
反射波に対する受信信号の強度を測定する測定ステップと、
該測定された受信信号の強度を通信相手に通知する通知ステップと、
を具備することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１５】
前記通知ステップでは、通信相手から受信信号の強度の通知要求を受信したことに応答して、受信信号強度を該通信相手に通知する、
ことを特徴とする請求項１４に記載の無線通信方法。
【請求項１６】
所定の時間間隔毎に、受信信号強度を通知するビーコンを生成して送信するビーコン送信ステップをさらに備え、
前記送信ステップでは、ビーコンの送信に引き続いて無変調キャリアを送信し、
前記通知ステップでは、通信相手から無変調キャリアに対する反射波として受信信号の強度の通知要求を受信したことに応答して、受信信号強度を該通信相手にビーコンを用いて通知する、
ことを特徴とする請求項１４に記載の無線通信方法。
【請求項１７】
反射器を備えた複数の通信端末が存在する通信環境下において、各通信端末は固有の端末識別情報を備え、
前記ビーコン送信ステップでは、端末識別情報毎に受信信号強度を記述したビーコンを報知し、
前記通知ステップでは、通信相手から無変調キャリアに対する反射波として受信信号の強度の通知要求を受信したことに応答して、受信信号強度を該通信相手の端末情報とともにビーコンを用いて通知する、
ことを特徴とする請求項１６に記載の無線通信方法。
【請求項１８】
受信した無変調キャリアに対する反射波の変調を利用した反射波通信を行なう無線通信方法であって、
通信相手から無変調キャリアを受信するとともに、伝送データに応じて変調した反射波を送出する送信ステップと、
通信相手からの変調キャリアを受信して伝送データを処理する受信ステップと、
前記送信ステップで送信された反射波を受信する通信相手における受信信号の強度を受信したことに応答して、該受信信号の強度を表示出力する表示ステップと、
を具備することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１９】
受信した反射波信号の強度の通知を通信相手に要求する通知要求ステップをさらに備える、
ことを特徴とする請求項１８に記載の無線通信方法。
【請求項２０】
通信相手からは、所定の時間間隔毎に、受信信号強度を通知するビーコンが送信され、引き続いて無変調キャリアが送信され、
前記通知要求ステップでは、受信した無変調キャリアを利用して受信信号強度の通知要求を送信する、
ことを特徴とする請求項１８に記載の無線通信方法。
【請求項２１】
無変調キャリアに対する反射波を送信する複数の通信端末が存在する通信環境下において、各通信端末は固有の端末識別情報を備え、
前記通信相手は、端末識別情報毎に受信信号強度を記述したビーコンを報知し、
前記通知要求ステップでは、自分の端末識別情報を付加して受信信号強度の通知要求を送信する、
ことを特徴とする請求項２０に記載の無線通信方法。
【請求項２２】
無変調キャリアに対する反射波の変調を利用した反射波通信を行なうための処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
無変調キャリアを送信する送信ステップと、
前記送信手段により送信された無変調キャリアに対する通信相手からの反射波に乗せられたデータを受信する受信ステップと、
反射波に対する受信信号の強度を測定する測定ステップと、
該測定された受信信号の強度を通信相手に通知する通知ステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラム。
【請求項２３】
受信した無変調キャリアに対する反射波の変調を利用した反射波通信を行なうための処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
通信相手から無変調キャリアを受信するとともに、伝送データに応じて変調した反射波を送出する送信ステップと、
通信相手からの変調キャリアを受信して伝送データを処理する受信ステップと、
前記送信ステップで送信された反射波を受信する通信相手における受信信号の強度を受信したことに応答して、該受信信号の強度を表示出力する表示ステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、比較的近距離の機器間において低消費電力の通信動作を実現する無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに係り、特に、反射波読み取り器側からの無変調キャリアの送信と、反射器側におけるアンテナ負荷インピーダンスの切り替え操作などに基づく反射波の変調を利用してデータ通信を行なうバック・スキャッタ方式の無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。
【０００２】
さらに詳しくは、本発明は、反射器又は反射波読み取り器間の反射波伝送による通信状況をユーザに明確にする無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに係り、特に、反射器及び反射波読み取り器を用いて反射波伝送を行なう際に、反射器を操作するユーザに対し反射波読み取り器側における反射波の受信状況を明確にする無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。
【背景技術】
【０００３】
複数の機器をネットワーク接続することにより、コマンドやデータ伝送の効率化、情報資源の共有化、ハードウェア資源の共有化を実現することができる。さらに最近では、有線方式による配線からユーザを解放するシステムとして、無線ネットワークが注目されている。
【０００４】
無線ネットワークに関する標準的な規格として、ＩＥＥＥ（Ｔｈｅ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１や、ＨｉｐｅｒＬＡＮ／２（、ＩＥＥＥ８０２．１５．３、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信などを挙げることができる。近年、無線ＬＡＮシステムは安価になり、ＰＣにも標準内蔵されるようになったこととも相俟って、無線ＬＡＮの普及が著しい。
【０００５】
比較的小規模な無線通信システムは、家庭内などで、ホスト機器と端末機器間のデータ伝送に使用される。ここで言うホスト機器の例としては、テレビ、モニタ、プリンタ、ＰＣ、ＶＴＲ、ＤＶＤプレイヤーなど、据え置き型の家電製品が挙げられる。また、端末機器の例としては、デジタル・カメラや、ビデオ・カメラ、携帯電話、携帯情報端末、携帯型音楽再生装置など、消費電力を極力抑えたいモバイル系機器が挙げられる。この種のシステムのアプリケーションとしては、カメラ付き携帯電話やデジタル・カメラで撮った画像データを無線ＬＡＮ経由でＰＣにアップロードすることなどである。
【０００６】
ところが、無線ＬＡＮは本来コンピュータでの利用を前提として設計・開発されたものであり、モバイル系機器に搭載する場合、その消費電力が問題となる。現在市販されているＩＥＥＥ８０２．１１ｂの無線ＬＡＮカードの多くは、送信時に８００ｍＷ以上、受信時に６００ｍＷ以上の消費電力がある。この消費電力は、バッテリ駆動のポータブル機器にとっては、負担の大きい。
【０００７】
無線ＬＡＮ機能を近距離限定で動作させて、その送信電力を小さくしても、消費電力は８割程度しか低下することができない。特に、デジタル・カメラなどの画像入力装置から画像表示装置側への伝送は、送信比率が通信全体のほとんど占めるような通信形態となるため、なおさら低消費電力の無線伝送手段が求められている。
【０００８】
また、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信に関しては、伝送速度が最大でも７２０ｋｂｐｓと低速度であり、昨今の高画質化した画像伝送には時間がかかり不便である。
【０００９】
これに対し、ＲＦＩＤで用いられるバック・スキャッタ方式に基づく反射波を利用した無線伝送によれば、例えば機器間で送信比率が通信のほとんどを占めるような通信形態において、低消費電力化を実現することができる。
【００１０】
バック・スキャッタ方式の無線通信システムは、変調処理を施した反射波によりデータを送信する反射器と、反射器からの反射波からデータを読み取る反射波読み取り器で構成される。データ伝送時には、反射波読み取り器が無変調キャリアを送信する。これに対し、反射器は、例えばアンテナの終端のオン／オフなどの負荷インピーダンス操作を用い、無変調キャリアに対し伝送データに応じた変調処理を施すことで、データを送出する。そして、反射波読み取り器側では、この反射波を受信し復調・復号処理して伝送データを取得することができる。
【００１１】
反射波伝送システムでは、バック・スキャッタリングを行なうためのアンテナ・スイッチは一般的にガリウム砒素のＩＣで構成され、その消費電力は数１０μＷ以下であり、データ伝送を行なうときの平均電力としては、送達確認方式の場合で１０ｍＷ以下、一方向伝送では、数１０μＷでデータ伝送が可能である。これは、一般的な無線ＬＡＮの平均消費電力と比較すると、圧倒的な性能差である（例えば、非特許文献１を参照のこと）。
【００１２】
例えば、デジタル・カメラや、ビデオ・カメラ、携帯電話、携帯情報端末、携帯型音楽再生装置など、消費電力を極力抑えたいモバイル系の端末機器に反射器を組み込み、テレビ、モニタ、プリンタ、ＰＣ、ＶＴＲ、ＤＶＤプレイヤーなど、据え置き型の家電製品などからなるホスト機器に反射波読み取り器を組み込む。例えば、カメラ付き携帯電話やデジタル・カメラで撮った画像データを、反射波伝送路を経由でＰＣにアップロードし、画像データの蓄積や表示出力、プリントアウトなどを行なうことができる。
【００１３】
図４には、反射波伝送システムの構成例を示している。
【００１４】
ホスト１は、ＲＦ機能部１１と、ホスト通信制御機能部１２と、ホスト機能部１３で構成される。ＲＦ機能部１１は、反射波伝送システムにおける反射波読み取り器として動作する。
【００１５】
ホスト機能部１３から送信されたデータは、制御インターフェース１４を介してホスト通信制御機能部１２の変調機能部１２１において変調される。そして、変調信号１５はＲＦ機能部１１のキャリア発生源１１１によって生成された無変調キャリア３１に載せられて端末２に送信される。端末２のＲＦ機能部２１は無変調キャリア３１を受信し、復調信号２５を得る。復調信号２５は、復調機能部２２３によってデータ復調され、制御インターフェース２４を介して端末機能部２３に受信される。
【００１６】
一方、端末２は、ＲＦ機能部２１と、端末通信機能制御機能部２２と、顛末機能部２３で構成される。ＲＦ機能部２１は、反射波伝送システムにおける反射器として動作する。
【００１７】
端末２の端末機能部２３によって送信されたデータは、通信制御機能部２２の変調機能部２２２によって変調される。変調信号２６は、ＲＦ機能部２６において、無変調キャリア３１を検波して得られる反射波３２に載せられ、ホスト１に送信される。ホスト１のＲＦ機能部１１は、反射波３２を受信し、復調信号１６を得る。復調信号１６は復調機能部１２３によってデータ復調され、制御インターフェース１４を介してホスト機能部１３に受信される。
【００１８】
また、以上のデータ送受信機能に加え、ホスト１及び端末２に相互で機能するプロトコル機能部（１２１，２２１）をそれぞれの通信制御機能部（１２， ２２）に設けることで、ホスト１と端末２の間で接続や切断などのプロトコル制御が実現される。
【００１９】
反射波伝送システムにおいては、端末２のＲＦ機能部２１にキャリア発生源が不要であることから、低消費にシステムを駆動することができる。また、端末側の変調を多値変調することで、端末からホスト方向に対し高速通信を実現することができる。なお、ホストにおける変調は、端末側での検波の容易性を考慮してＡＳＫが使用される。そのため低データレートとなる。
【００２０】
端末１は、例えばデジタル・スチルカメラやデジタル・ビデオカメラであり、ホスト２は、例えばテレビやプリンタである。端末１からホスト２に対しての静止画や動画のアップロードが行なわれ、表示、プリントアウトなどが行なわれることが想定される。
【００２１】
ところで、有線方式では、ケーブルの接続の有無により機器同士が通信可能であるかどうかが明示的に分かる。これに対し、無線通信システムでは、機器同士の通信状況がユーザにとって明確でないという問題がある。
【００２２】
また、反射波伝送システムでは、無線伝送距離は数メートルの近距離に制限されるため、反射器又は反射波読み取り器のうち少なくとも一方にアンテナに指向性を持たせ、ある特定の方向に大きなアンテナ利得を得ることにより、無線通信距離を伸ばすなどの工夫を行なうことが多い。
【００２３】
図５には、反射器と反射波読み取り器の双方が無指向性のアンテナを用いている場合と、反射器と反射波読み取り器の双方が一方向に大きな利得を得ることができる指向性アンテナを用いている場合の通信状況の違いを示している。同図において、反射器２１と反射波読み取り器２２は無指向性アンテナを用いており、反射器２１の反射波の到達距離は斜線２３、反射波読み取り器２２の無変調キャリアの到達距離は斜線２４で表している。
【００２４】
一方、反射器２５と反射波読み取り器２６は指向性アンテナを用いており、反射器２５の反射波の到達距離は斜線２７、反射波読み取り器２６の無変調キャリアの到達距離は斜線２８で表している。但し、反射器２１と反射波読み取り器２２の距離、反射器２５と反射波読み取り器２６の距離は同じとする。
【００２５】
図５に示す例では、無指向性アンテナを用いた場合、反射波読み取り器２２の無変調キャリア２４は反射器２１に到達しておらず、したがって反射器２１が反射波２３を生成することも無く、通信は成立しない。これに対し、指向性アンテナを用いた場合、反射波読み取り器２６の無変調キャリア２８も反射器２５の反射波２７もどちらの電波も相手に到達することから、通信は成立する。
【００２６】
特に前者の場合には、反射器は反射波読み取り器からの無変調キャリアを十分な受信強度で受信できたとしても、反射波読み取り器側では反射波を十分な受信強度で受信することができない場合があり、反射器側だけでは通信状況を正確に判断することができない。
【００２７】
例えば、一般的な無線機器では、受信信号電界強度（ＲＳＳＩ）が測定され、通信状況の良し悪しとしてユーザ・インターフェース表示に反映される（例えば、特許文献１を参照のこと）。携帯電話のアンテナ型のユーザ・インターフェース表示は最も一般的な例である。近年では無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈを搭載する機器においてもアンテナ型の表示や、パーセント換算の表示などがなされている。
【００２８】
これら従来の無線通信システムでは、互いの機器（携帯電話と基地局、無線ＬＡＮにおけるアクセス・ポイント移動局など）はキャリア発生源を個別に備えている。このため、機器自身が通信相手から受信した電波の受信信号電界強度（ＲＳＳＩ）が良好な値であれば、同様に通信相手が自身から受信した電波のＲＳＳＩも良好であると推定することができる。したがって、ユーザ・インターフェース表示を見たときに受信と送信を問わず、システム系の通信状況が良いと考えても間違いはない。
【００２９】
これに対し、反射波伝送システムにおいては、無変調キャリアは反射波読み取り器から反射器に到達する間に減衰され、さらに反射波は反射器から反射波読み取り器に到達する間に減衰される。このため、反射器は反射波読み取り器からの無変調キャリアを十分な受信強度で受信できたとしても、反射波読み取り器側では反射波を十分な受信強度で受信することができないことがある。このような場合、反射器側での受信信号強度は、システム系の通信状況を反映するものではない。
【００３０】
【特許文献１】特開平０５−０１４２２１号公報
【非特許文献１】特願２００３−２９１８０９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３１】
本発明の目的は、反射波読み取り器側からの無変調キャリアの送信と、反射器側におけるアンテナ負荷インピーダンスの切り替え操作などに基づく反射波の変調を利用してデータ通信を好適に行なうことができる、バック・スキャッタ方式の優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。
【００３２】
本発明のさらなる目的は、反射器又は反射波読み取り器間の反射波伝送による通信状況をユーザに明確にすることができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。
【００３３】
本発明のさらなる目的は、反射器及び反射波読み取り器を用いて反射波伝送を行なう際に、反射器を操作するユーザに対し反射波読み取り器側における反射波の受信状況を明確にすることができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３４】
本発明は、上記課題を参酌してなされたものであり、反射波読み取り器側からの無変調キャリアの送信と、反射器側における伝送データに応じた反射波の変調により反射波伝送を行なう無線通信システムであって、前記反射波読み取り器側では、前記反射器からの無変調キャリアに対する反射波の受信信号強度を測定して前記反射器へ通知することを特徴とする無線通信システムである。
【００３５】
但し、ここで言う「システム」とは、複数の装置（又は特定の機能を実現する機能モジュール）が論理的に集合した物のことを言い、各装置や機能モジュールが単一の筐体内にあるか否かは特に問わない。
【００３６】
本発明に係る無線伝送システムは、比較的近距離に限定される機器間で送信比率が通信のほとんどを占めるような通信形態において、低消費電力化を実現することを目的とするものであり、ＲＦＩＤで用いられるバック・スキャッタ方式に基づく反射波の変調を利用して無線伝送を行なう。ＲＦＩＤシステム自体は、超近距離でのみ適用可能な無線通信手段の一例として当業界において広く知られている。
【００３７】
ここで、無線通信システムでは、機器同士が通信範囲にあるかどうかが明確でないという問題がある。とりわけ、反射波伝送システムにおいては、無変調キャリアは反射波読み取り器から反射器に到達する間に減衰され、さらに反射波は反射器から反射波読み取り器に到達する間に減衰される。このため、反射器は反射波読み取り器からの無変調キャリアを十分な受信強度で受信できたとしても、反射波読み取り器側では反射波を十分な受信強度で受信することができない場合があり、反射器側だけでは通信状況を正確に判断することができない。
【００３８】
これに対し、本発明に係る無線通信システムでは、反射波読み取り器は前記反射器からの無変調キャリアに対する反射波の受信信号強度を測定して反射器へ通知するので、反射器側では、通知された反射波の受信信号強度を表示出力することにより、通信状況をユーザに提示することができる。
【００３９】
反射波伝送を利用する無線通信システムでは、反射波読み取り器における受信環境がシステムの通信状況を代表すると言える。本発明によれば、反射波読み取り器側で測定した受信信号を反射器に通知し、反射器で表示出力するので、従来の無線通信方式と同様に、システム系の通信状況を反映するためのユーザ・インターフェース表示をユーザに与えることができる。したがって、ユーザは、通信品質の測定結果の表示に基づいて通信可能な範囲へと機器を誘導したりして、通信状況の調整を行なうことができるようになる。
【００４０】
また、通信状況をユーザに提示するユーザ・インターフェース機能を確保するために、反射器が無変調キャリアの反射波を利用して受信信号強度の通知要求を送信し、これに対し反射波読み取り器が受信信号強度を通知する、というプロトコルを用意してもよい。
【００４１】
例えば、反射波読み取り器が、所定の時間間隔毎に、受信信号強度を通知するビーコンを送信するようにしてもよい。そして、ビーコンに引き続いて無変調キャリアを送信し、反射器は受信した無変調キャリアの反射波を利用して受信信号強度の通知要求を送信することができる。これに対し、反射波読み取り器は、該通信要求に応答して受信信号強度をビーコンにより通知する。
【００４２】
また、反射器を備えた複数の通信端末が存在する通信環境下において、各通信端末は固有の端末識別情報を備えている場合には、反射波読み取り器は、端末識別情報毎に受信信号強度を記述したビーコンを報知する。そして、通信端末は、自局の端末識別情報を付加した通知要求を送信し、反射波読み取り器は、通知要求された端末識別情報に該当する受信信号の強度をビーコンにて通知するようにする。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、反射器又は反射波読み取り器間の反射波伝送による通信状況をユーザに明確にすることができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。
【００４４】
また、本発明によれば、反射器及び反射波読み取り器を用いて反射波伝送を行なう際に、反射器を操作するユーザに対し反射波読み取り器側における反射波の受信状況を明確にすることができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。ユーザは、通信品質の測定結果の表示に基づいて通信可能な範囲へと機器を誘導したりして、通信状況の調整を行なうことができるようになる。
【００４５】
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。
【００４７】
本発明は、比較的近距離に限定される機器間で送信比率が通信のほとんどを占めるような通信形態において、低消費電力の通信動作により、電化製品などの機器制御、画像などの大容量データ伝送、並びに相互通信を実現することを目的とするものであり、ＲＦＩＤで用いられるバック・スキャッタ方式に基づく反射波を利用して無線伝送を行なうものである。
【００４８】
ＲＦＩＤシステム自体は、局所でのみ適用可能な無線通信手段の一例として当業界において広く知られている。タグとリーダライタの間の通信方法には、電磁結合方式、電磁誘導方式、電波通信方式などが挙げられる。本発明は、このうち、２．４ＧＨｚ帯などのマイクロ波を用いた電波通信方式に関連する。
【００４９】
バック・スキャッタ方式のデータ伝送を行なう反射波伝送システムの基本動作については、図４を参照しながら説明した通りである。
【００５０】
図１には、本発明の一実施形態に係る反射波伝送システムの構成例を示している。
【００５１】
図示の通り、ホスト１は、ＲＦ機能部１１と、通信制御機能部１２、ホスト機能部１３と、制御インターフェース１４とを備えている。ＲＦ機能部１１は、反射波伝送システムにおける反射波読み取り器として動作する。
【００５２】
ホスト機能部１３は、例えば、テレビ、モニタ、プリンタ、ＰＣ、ＶＴＲ、ＤＶＤプレイヤーを始めとする据え置き型の家電製品などの、受信データを処理又は再生出力するホスト機器で構成される。
【００５３】
ホスト機能部１３から送信されたデータは、制御インターフェース１４を介してホスト通信制御機能部１２の変調機能部１２１において変調される。そして、変調信号１５はＲＦ機能部１１のキャリア発生源１１１によって生成された無変調キャリア３１に載せられて端末に送信される。ホスト１から端末２へのダウンリンクには、一般に、端末側での検波の容易性を考慮してＡＳＫが使用される。端末２のＲＦ機能部２１は無変調キャリア３１を受信し、復調信号２５を得る。復調信号２５は、復調機能部２２３によってデータ復調され、制御インターフェース２４を介して端末機能部２３に受信される。
【００５４】
一方、端末２は、ＲＦ機能部２１と、端末通信機能制御機能部２２と、顛末機能部２３で構成される。ＲＦ機能部２１は、反射波伝送システムにおける反射器として動作する。
【００５５】
端末機能部２３は、例えばデジタル・カメラや、ビデオ・カメラ、携帯電話、携帯情報端末、携帯型音楽再生装置など、伝送データの供給元となるモバイル系の端末機器などで構成される。
【００５６】
端末２の端末機能部２３によって送信されたデータは、通信制御機能部２２の変調機能部２２２によって変調される。変調信号２６は、ＲＦ機能部２６において、無変調キャリア３１を検波して得られる反射波３２に載せられ、ホスト１に送信される。ホスト１のＲＦ機能部１１は、反射波３２を受信し、復調信号１６を得る。復調信号１６は復調機能部１２３によってデータ復調され、制御インターフェース１４を介してホスト機能部１３に受信される。
【００５７】
なお、反射波伝送システムでは、反射器から反射波読み取り器へのアップリンクには、一般にＡＳＫやＢＰＳＫなどの低ビットレートの変調方式が採用されているが、本発明の要旨はこれに限定されるものではない。反射波の変調時に、アンテナの終端処理などの負荷インピーダンスの操作に加え、反射波が往復する信号路上で位相差を与えることによって、ＱＰＳＫや８相ＰＳＫ変調など、より高いビットレートの変調方式を実現することができる。例えば、本出願人に既に譲渡されている特願２００３−３５２２２３号明細書には、ＱＰＳＫ変調処理を取り入れたバック・スキャッタ方式の通信システムについて開示されている。
【００５８】
また、上述したデータ送受信機能に加え、ホスト１及び端末２に相互で機能するプロトコル機能部（１２１，２２１）をそれぞれの通信制御機能部（１２， ２２）に設けることで、ホスト１と端末２の間で接続や切断などのプロトコル制御が実現される。
【００５９】
本実施形態では、ホスト１のＲＦ機能部１１は、反射波伝送システムにおける反射波読み取り器としての本来の機能の他に、ＲＳＳＩ測定機能部１１２が追加されている。
【００６０】
ＲＳＳＩ測定機能部１１２は、反射波３２を受信し、その受信信号強度ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を測定し、ＲＳＳＩ値をプロトコル制御部１２１に通知する。通知に関しては、一般的にはＲＳＳＩ値に対応した電圧がレベル出力される。ＲＳＳＩの測定には、例えば、自分の周囲に印加された交流振動電界を整流し直流信号として出力する検波ダイオードなどの周知の技術を使用することができる。
【００６１】
ホスト１側のＲＳＳＩ測定機能部１１２で測定されたＲＳＳＩ値は、プロトコル制御部（１２１，２２１）を介して、ホスト１から端末２に通信される。端末２のプロトコル制御部２１１によって取得されたＲＳＳＩ値は、制御インターフェース２４に渡され、端末機能部２３のユーザ・インターフェース表示部２３１によって表示出力される。ユーザは、この表示に基づいてシステム全体の通信品質をより正確に把握することができる。また、ユーザは、通信品質の測定結果の表示に基づいて通信可能な範囲へと機器を誘導したりして、通信状況の調整を行なうことができるようになる。
【００６２】
本実施形態に係る反射波伝送方式では、デジタル・カメラに内蔵される画像伝送装置などが端末２となるが、自らはキャリア発生源を持たず、受信電波に対する反射波に乗せてデータを送るというバック・スキャッタ方式を採用している。このため、ホスト１から反射波の生成に必要な無変調キャリアを常に送信しなければならないが、受信待機しているときの無変調キャリアの送信動作は、消費電力の浪費であるだけでなく、他の無線通信システムへの妨害波にもなる。とりわけ２．４ＧＨｚ帯を使用する反射波伝送システムにおいては、通常の無線ＬＡＮの使用周波数帯と重なることから、近接システムへの影響が懸念される。
【００６３】
そこで、本実施形態では、ホスト１は、変調された識別符号と無変調信号を含んだビーコン信号を間欠的に送信し、ビーコンの直後に無変調キャリアを付加するというプロトコルを採用している。端末２側では、例えば受信したビーコン信号に含まれる識別符号の照合を行なった後、無変調キャリアに変調を掛けて反射波としてデータ送信を行なうことができる。
【００６４】
図２には、ホストから端末にＲＳＳＩ値を通知する際のプロトコル制御方式の動作例を示している。
【００６５】
ホスト１は、端末２に対して定期的にビーコン・フレーム１００を送信し、続いて無変調キャリア１０１を送信する。端末は無変調キャリアを無変調キャリアとして受信し、所定のデータを変調し、反射波に載せて制御フレームを送信する。
【００６６】
ここで、ビーコン・フレーム１００はＡＳＫ変調されており、各種情報が載せられている。プリアンブル１０２は、クロック同期を取るための同期パターンである。ユニーク・ワード（ＵＷ）１０３は、フレーム同期を取るための同期パターンである。ヘッダ１０４には、フレームの種別、ビーコン送信元であるホスト１のＩＤ情報、あるいは後続の付加情報１０５の情報長などの情報が含まれている。付加情報１０５は、ホスト１から端末２に通知する情報が含まれる。フレームの最後尾には、フレーム内の有効データに対する誤り訂正用データであるＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｏｄｅ）１０６が付加されている。
【００６７】
また、制御フレーム２００は、プリアンブル２０２、ユニーク・ワード２０３、ヘッダ情報２０４、付加情報２０５、ＣＲＣ２０６で構成される。
【００６８】
本実施形態では、端末２からホスト１にＲＳＳＩ値を要求するために、制御フレーム２００が使用される。この場合のヘッダ２０４には、当該フレームがＲＳＳＩ要求フレームであることを示す識別情報２０７が与えられる。また、付加情報２０５には、要求元である端末１を識別する端末ＩＤ２０６が与えられる。
【００６９】
一方、ホスト１から端末２にＲＳＳＩを通知するためのフレームとして、ビーコン・フレーム１００が使用される。この場合、付加情報１０５の中には、ホスト１が端末２から受信した反射波について測定したＲＳＳＩ値１０７と、当該端末２の端末ＩＤ１０８とが与えられる。
【００７０】
端末２は、ビーコン・フレーム１００の後に続く無変調キャリア１０１の期間に、ＲＳＳＩ要求フレームとして与えられる制御フレーム２００を、無変調キャリア１０１に対する反射波として送信する。
【００７１】
ホスト１は、制御フレーム２００を受信するとともに、制御フレーム２００を与える反射波のＲＳＳＩを測定する。そして、ホスト１は、次以降のビーコン・フレーム１００によって、測定対象の端末ＩＤとＲＳＳＩ値とを端末２に通知する。
【００７２】
ビーコン・フレームは複数の端末に対する報知情報として使用されるので、１つのビーコン・フレームの中に複数の端末に関するＲＳＳＩ値の情報を含んでいることも考えられるが、この場合は、端末ＩＤとＲＳＳＩ値とのセットとして記載される。
【００７３】
また、図３には、ホストから端末にＲＳＳＩ値を通知する際の他のプロトコル制御方式の動作例を示している。
【００７４】
図示のプロトコル制御方式では、端末２とホスト１との間で制御フレームの交換を行なう。すなわち、端末２からホスト１に対するＲＳＳＩ要求を与える制御フレーム（要求）２００に対し、ＲＳＳＩ応答を与える制御フレーム（応答）２０１をホスト１から端末２に送信することでＲＳＳＩを通知する。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。
【００７６】
本明細書では、読取装置側からの無変調キャリアの送信と、送信装置側における伝送データにて反射波に変調を行なう反射波伝送システムを例にとって本発明の実施形態について説明したが、本発明の要旨はこれに限定されるものではない。反射波伝送以外のメディアを利用する他の無線通信システムであっても、通信相手における通信状況が明確でない場合に、本発明を適用することによって、システム全体の通信品質をより正確に表示することができる。また、ユーザは、通信品質の測定結果の表示に基づいて通信可能な範囲へと機器を誘導したりして、通信状況の調整を行なうことができるようになる。
【００７７】
要するに、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る反射波伝送システムの構成例を示した図である。
【図２】図２は、ホストから端末にＲＳＳＩ値を通知する際のプロトコル制御方式の動作例を示した図である。
【図３】図３は、ホストから端末にＲＳＳＩ値を通知する際の他のプロトコル制御方式の動作例を示した図である。
【図４】図４は、反射波伝送システムの構成例を示した図である。
【図５】図５は、反射器と反射波読み取り器の双方が無指向性のアンテナを用いている場合と、反射器と反射波読み取り器の双方が一方向に大きな利得を得ることができる指向性アンテナを用いている場合の通信状況の違いを示した図である。
【符号の説明】
【００７９】
１…ホスト
１１…ＲＦ機能部
１１１…キャリア発生源
１１２…ＲＳＳＩ測定機能部
１２…通信制御機能部
１２１…変調機能部
１２２…変調機能部
１２３…復調器機能部
１３…ホスト機器
１４…制御インターフェース
２…端末
２１…ＲＦ機能部
２２…通信制御機能部
２２１…プロトコル機能部
２２２…変調機能部
２２３…復調機能部
２３…端末機能部
２２１…ユーザ・インターフェース表示部
【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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