(57)【要約】【課題】  ユーザの介入なしに、前記情報を自動的にモバイル通信端末に配信するシステムを提供することである。【解決手段】  携帯電話存在検出及び位置探索システムは、アンテナと、付随する受信機を備え、受信機は、低デューティサイクル送信機を含む加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カードを備えた携帯電話から、ユーザ情報と、存在及び位置データを抽出する。送信機はＳＩＭプロセッサと通信してユーザ情報及び構成情報を抽出する。送信機は、選択したＳＩＭ及び他の情報を含むメッセージを、間隔をおいて、またはオンデマンドでブロードキャスト送信する。これらの送信は受信局によって処理され、信号の強度、到来時刻、到来方向などの付加情報が抽出される。この情報は、地域内在不在あるいはカバー領域内におけるより正確な位置を決定するために用いられ、情報処理サーバに送られる前に特定のＳＩＭ情報に付加される。サーバは、予め格納された関連ファイルを選択し、それを発信元の携帯電話にモバイル通信ネットワークを介して配信する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのモバイル通信端末と、少なくとも１つの受信局と、情報処理サーバを有し、
前記モバイル通信端末はＳＩＭカードを有し、前記ＳＩＭカードは、ユーザＩＤを間隔をおいてブロードキャスト送信するように構成された低電力低デューティサイクルＲＦ送信機と、前記送信機と通信し、前記送信機の送信内容と、タイミングと、持続時間を制御するように構成されたＳＩＭプロセッサを有し、
前記受信局は、前記送信機により送信された信号を受信し復号し、前記受信し復号した信号に基づく情報を前記情報処理サーバに送信するように構成され、
前記情報処理サーバは前記モバイル通信端末に情報を配信するように構成されたことを特徴とするモバイル通信端末存在検出及び位置探索システム。
【請求項２】
前記情報処理サーバは、前記受信局から存在又は位置情報を受信し、前記存在又は位置情報に基づく情報を、セルラーネットワークを介して前記モバイル通信端末に配信するように構成されたことを特徴とする請求項１記載の情報処理サーバ。
【請求項３】
前記情報処理サーバは、前記受信局から物理的信号情報を受信し、前記信号情報から存在又は位置情報を導き出し、その存在又は位置情報に基づき、セルラネットワークを介して前記モバイル通信端末に情報を配信するように構成されたことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項４】
前記受信局は更に、前記物理的信号情報を前記情報処理サーバに送信するように構成されたことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項５】
前記物理的信号情報は信号強度を含むことを特徴とする請求項４記載のシステム。
【請求項６】
前記物理的信号情報は不変クロックに対する送信到着時刻を含むことを特徴とする請求項４記載のシステム。
【請求項７】
前記受信局は方向探知アンテナを有し、前記物理的信号情報は到来方向を含むか、又は到来方向から導き出されることを特徴とする請求項４記載のシステム。
【請求項８】
前記ＳＩＭプロセッサは、前記送信機に、時間分散を用いて間隔をおいて送信させるように構成されたことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項９】
前記ＳＩＭプロセッサは、前記送信機に間隔をおいて送信させ、前記モバイル通信端末が一定期間移動しなかった場合にこの間隔を増加させるように構成されたことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項１０】
前記ＳＩＭプロセッサは、前記送信機に間隔をおいて送信させ、この間隔を前記モバイル通信端末ユーザに制御させるように構成されたことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項１１】
前記送信機は、ライセンス除外帯域において送信を行うように構成されたことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項１２】
前記送信機はブルートゥース（Bluetooth）互換波形を用いて送信を行うように構成されたことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項１３】
前記送信機は、ワイファイ(WiFi)互換波形を用いて送信を行うように構成されたことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項１４】
前記送信機は、ワイマックス(WiMax)互換波形を用いて送信を行うように構成されたことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項１５】
前記送信機は、ジグビー(Zigbee)互換波形を用いて送信を行うように構成されたことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項１６】
前記モバイル通信端末は携帯電話であることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載のシステム。
【請求項１７】
ユーザＩＤを、間隔をおいてブロードキャスト送信するように構成された低電力低デューティサイクルＲＦ送信機と、前記送信機と通信し、前記送信機の送信内容と、タイミングと、持続時間を制御するように構成されたＳＩＭプロセッサを有する、モバイル通信端末用のＳＩＭカード。
【請求項１８】
前記ＳＩＭプロセッサは、前記送信機に、時間分散を用いて間隔をおいて送信させるように構成されたことを特徴とする請求項１７記載のＳＩＭカード。
【請求項１９】
前記ＳＩＭプロセッサは、前記送信機に間隔をおいて送信させ、前記モバイル通信端末が一定期間移動しなかった場合にこの間隔を増加させるように構成されたことを特徴とする請求項１７記載のＳＩＭカード。
【請求項２０】
前記ＳＩＭプロセッサは、前記送信機に間隔をおいて送信させ、この間隔を前記モバイル通信端末ユーザに制御させるように構成されたことを特徴とする請求項１７記載のＳＩＭカード。
【請求項２１】
前記送信機は、ライセンス除外帯域において送信を行うように構成されたことを特徴とする請求項１７記載のＳＩＭカード。
【請求項２２】
前記送信機は、ブルートゥース(Bluetooth)互換波形、ワイファイ(WiFi)互換波形、ワイマックス(WiMax)互換波形、又はジグビー(Zigbee)互換波形を用いて送信を行うように構成されたことを特徴とする請求項１７記載のＳＩＭカード。
【請求項２３】
前記送信機の電子部品は、前記ＳＩＭカードに物理的に搭載されたことを特徴とする請求項１７記載のＳＩＭカード。
【請求項２４】
請求項１記載の存在検出及び位置探索システムに用いられる請求項１７乃至２３のいずれかに記載のＳＩＭカード。
【請求項２５】
前記モバイル通信端末は携帯電話であることを特徴とする請求項１７乃至２４に記載のＳＩＭカード。
【請求項２６】
請求項１７乃至２５のいずれかに記載のＳＩＭカードを有するモバイル通信端末。
【請求項２７】
受信局からモバイル通信端末についての存在又は位置情報を受信し、前記存在又は位置情報に基づき、セルラネットワークを介して前記モバイル通信端末に情報を配信するように構成された情報処理サーバ。
【請求項２８】
受信局からモバイル通信端末についての物理的信号情報を受信し、前記信号情報から存在又は位置情報を導き出し、前記存在又は位置情報に基づき、セルラネットワークを介して前記モバイル通信端末に情報を配信するように構成された情報処理サーバ。
【請求項２９】
モバイル通信端末のＳＩＭカード内の送信機により送信された信号を受信し復号し、前記受信し復号した信号に基づく情報を情報処理サーバに送信し、これにより、前記受信し復号した信号により導き出された存在又は位置情報に基づいて、前記モバイル通信端末に情報を配信するように構成された受信局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信に関し、特に、屋内又は屋外の特定の地域内における携帯電話等のモバイル通信端末の存在及び／又は位置を、セルラリソース（チャネル）を用いることなく確定するためのシステムに関する。存在または位置情報は、情報処理サーバに送られ、このサーバは、存在または位置情報に基づく特定のユーザに関連する情報を抽出し、フォーマットを整え、送信する。
【背景技術】
【０００２】
現在使用されている、ＳＩＭカード搭載ＧＳＭ電話は、１０億台を超える。多くの携帯電話は、マルチメディア情報処理をサポートしている。関連情報へのアクセスを容易にすることがますます重要になってきており、マルチメディアメッセージサービスに簡単にアクセスすることができ、これによりその利用を増やせるような発明が期待されている。
【０００３】
ＧＰＳ内蔵携帯電話を、位置をサーバに報告し、次にこのサーバが関連情報を送信するように設定することが可能である。しかしこれは、通信コストが高く、消費電力が大きく、屋内や都市部のビルの谷間ではＧＰＳ信号の利用が制限されることから、多くの状況において実用的ではない。また、ＧＳＰ内蔵携帯電話はかさばる傾向にあり、市場訴求力に限界がある。
【０００４】
携帯電話のほとんどは、狭い地理的領域内において受動的状態では（送信することなく）位置を探索することが出来ない。９１１（訳注：米国における緊急通報システム）における位置決定の要求は、通常は、セルラ送信を用い、基地局においてレンジ（双方向遅延）や、到来時間や、信号方向／アンテナ領域や、信号強度等を測定することにより解決される。これは、位置決定の頻度が少ない場合には良い解決策であるが、不急の頻繁な更新には費用がかかりすぎる。
【０００５】
フィンランドのＥｋａｈａｕ社(http://www.ekahau.com)は、標準ＷｉＦｉアクセスポイントと信号強度を用いてＷｉＦｉ装置の位置を決定するＷＬＡＮタグを提供している。この装置はＳＩＭカードに接続されておらず、ＳＩＭ情報を抽出する能力は備わっていない。
【０００６】
ノルウェーのＲａｄｉｏｎｏｒ社(http://www.radionor.com)は、フェーズドアレーアンテナ及び付随する受信機（ＲａｄｉｏＥｙｅ）と協働し、二次元到来角を利用して位置を決定するＷＬＡＮタグを提供している。このタグはＳＩＭカードに接続されておらず、ＳＩＭ情報を抽出する能力は備わっていない。
【０００７】
ＳａｎＤｉｓｋＬＡＮ社(http://www.sandisk.com/retail_sdwifi.html )は、ＳＤスロットを備えた携帯電話において用い得るセキュアデジタル（SecureDigital）（ＳＤ）ＷｉＦｉプラグインカードを提供している。
【０００８】
ＷＬＡＮ機能を組み込んだ将来の携帯電話(Nokia 9500 communicator http://www.nokia.eom/nokia/Q,,54108.00.html)はますます普及するものと思われるが、現在のところは市場のほんの一部を占めるに過ぎず、そのＷ−ＬＡＮ機能はＵ／ＳＩＭサービスには向けられていない。
【０００９】
以下の特許文献１（米国特許６，７５０，８８３号）には、携帯コンピュータ（ノートパソコン）のコンテキスト［訳注：背景状況］を判定するように構成されたコンテキストサービスモジュールを記載されている。
【００１０】
以下の特許文献２（米国特許５，８３５，０６１号：地理ベース通信サービスのための方法及び装置）には、複数の情報プロバイダに接続された複数のアクセスポイントにベーコン信号を送信し、各プロバイダは、ビーコン信号を検出したアクセスポイントを介して通信を行う、携帯コンピュータのためのシステムが記載されている。このシステムは、モバイルＷｉＦｉネットワークに適用可能である。
【００１１】
以下の特許文献３（国際公開公報WO98/58509号）には、ＳＩＭカードと外部局の間の地域通信を提供する送受信機を備えたＳＩＭカードが記載されている。
【００１２】
以下の特許文献４（米国特許公開公報２００２／００８６６６３号）には、モバイル端末にサービスを提供する存在ベースシステムが記載されている。
【００１３】
【特許文献１】米国特許６７５０８８３号明細書
【特許文献２】米国特許５８３５０６１号明細書
【特許文献３】国際公開公報ＷＯ９８／５８５０９号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開２００２／００８６６６３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
標準ＷｉＦｉプラグイン及び内蔵送受信機が克服しなくてはならない大きな問題は、少なくとも４つある。
【００１５】
ｉ）これらは、携帯電話の型式に大きく依存する：携帯電話にメモリカードリーダが組み込まれていない場合には、このソリューションは使用できない。現在、この機能を備えた型式は非常に少なく、且つ、これらは通常、市場浸透が少ない高級志向装置である。
【００１６】
ｉｉ）Ｗ−ＬＡＮインタフェースは、ＷＡＰ／ウェブブラウズにのみ用いられ、携帯電話のオペレーティングシステムにより特別にサポートされていない限り、ＳＩＭカードへの通信手段を提供するものではない。
【００１７】
ｉｉｉ）標準ＷＬＡＮプロトコルは、搬送波検知に基づいており、この搬送波検知は、動作時に受信機を電源オンにする必要がある。受信機を使用すると、サイズと、コストと、平均消費電力が増大する。
【００１８】
ｉｖ）入手可能なＷＬＡＮチップは、低デューティサイクル送信機と共に動作するようには設計されておらず、このため、携帯電話のバッテリー寿命に対する悪影響を避けるために必要な効率的なスリープモードを備えていない。
【００１９】
多くの携帯電話は、内蔵の赤外線又はBluetooth通信機能を備えている。これらのリンクの主たる目的がローカルケーブルに取って代わることであったとしても、カスタムソフトウェアを用いてＳＩＭ情報にアクセスすることも可能である。(http://www.codeproiect.com/ce/irdamobile.asp?df=100&forumid=14123&exp=0&s elect=702415)
赤外線通信のレンジ［到達距離］は、おそらく数メートル程度に限られており、送信機と受信機の間の直接の視線が必要である。このことは、ユーザにとっての利便性を著しく制限する。
【００２０】
Bluetoothはいくぶん長いレンジ（クラス１機器で１０ｍ）を有するが、想定される発明に対して、バッテリー電力の点で非効率的なプロトコルをもつ。また、新たなソフトウェアを、既存の電話に後付けする必要がある。
【００２１】
RFIDタグはますます普及しつつあり、SIMカードに搭載することもできる。このような解決策は、非常に短いレンジ（１ｍ未満）が必要な場合には良好である。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明は、受信機を含まない携帯電話ＳＩＭカードに基づいている点で、米国特許５，８３５，０６１号と異なる。本発明において、モバイル装置を用いた以降の通信は、ＳＩＭ送信機ネットワークとは別のセルラネットワークを用いる。セルラカバー領域はユビキタスであるため、本発明においては、ルーティングの目的で最寄りのアクセスポイントを特定するためにビーコン通信を使用することはない。
【００２３】
本発明の目的は、装置の位置または存在に基づいて、情報、すなわちマルチメディア情報を、特定のモバイル通信端末に配信するためのシステムを提供することである。
【００２４】
本発明の別の目的は、ユーザの介入なしに、前記情報を自動的にモバイル通信端末に配信するシステムを提供することである。
【００２５】
本発明の別の目的は、モバイル通信端末が新規かつ本発明特有のＳＩＭカードを搭載することを条件として、携帯電話等の通常のモバイル通信端末に用いることができる前記システムを提供することである。
【００２６】
本発明のさらなる目的は、モバイル通信端末存在検出及び位置探索システムにおいて動作するモバイル通信端末に用いられるＳＩＭカードを提供することである。
【００２７】
本発明のさらなる目的は、モバイル通信端末存在検出及び位置探索システムに用いられるモバイル通信端末を提供することである。
【００２８】
本発明のさらなる目的は、モバイル通信端末存在検出及び位置探索システムに用いられる情報処理サーバを提供することである。
【００２９】
本発明のさらに別の目的は、モバイル通信端末存在検出及び位置探索システムに用いられる受信局を提供することである。
【００３０】
本発明のさらなる目的は、従来技術における欠点を克服するか、少なくとも低減させることのできる、モバイル通信端末存在検出及び位置探索システムと、ＳＩＭカードと、モバイル通信端末と、情報処理サーバと、受信局を提供することである。
【００３１】
上記の目的と以下に述べる利点は、添付の独立請求項に記載されたモバイル通信端末存在検出及び位置探索システムと、ＳＩＭカードと、モバイル通信端末と、情報処理サーバと、受信局によって達成される。
【００３２】
本発明の更なる好適な態様は、従属請求項に提示されている。
【００３３】
本発明のさらなる特徴及び原理は、下記の詳細な説明によって理解される。
【００３４】
前述の概略説明および後述の詳細な説明はいずれも、例示および説明のために過ぎず、請求項に記載された本発明を制限するものではない。特に、説明を簡易にするため、明細書全文にわたって「携帯電話」という用語を用いたが、当業者には明らかなように、例えばポータブルコンピュータやＰＤＡ等、セルラー通信システムに用いられるいかなるモバイル通信端末をも用いることができる。
【発明の効果】
【００３５】
上述の詳細な説明から、美術館や同様の観光名所等の公共施設や区域のおいて用いられる情報配信システムを含む、本発明の多数の有用な用途が当業者には明らかとなろう。本発明の別の用途は、視力が弱い人々を案内することである。この場合、自動音声情報によって、障害物を避けて人を案内することができる。また、本発明はアクセス制御にも用いることができる。
【００３６】
上述の詳細な説明は、本発明について例をあげて説明したものである。当業者であれば、添付の請求項に記載された本発明の範囲内で、詳細な実施例の多様な変形や代替を実現できよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
図１は、本発明に係る携帯電話存在検出及び位置探索システムを示す概略ブロック図である。
【００３８】
図１に示す携帯電話存在検出及び位置探索システム１００は、少なくとも１つのセルラー通信端末１１０（具体的には携帯電話）を有し、該端末は、内蔵の低デューティサイクル送信機１３０を備えたＳＩＭ (Subscriber Identification Module) カード１２０を含んでいる。システム１００は、さらに、アンテナ１７０を備えた受信局１６０を有する。受信局１６０は、例えば固定データネットワーク１６２を介して、情報処理システム１５０に動作的に接続されている。情報処理システム１５０は、ＧＳＭ (Global System for Mobile Communications) ネットワークなどのセルラーネットワーク１４０に接続され、該ネットワークは、端末１１０を含む、その関連端末に動作的に接続されている。
【００３９】
送信機１３０は、ユーザＩＤを、間隔をおいてブロードキャスト送信するように構成されている。
【００４０】
ＳＩＭカード１２０は、ＳＩＭプロセッサを有し、このＳＩＭプロセッサは、送信機と通信し、送信機の送信内容（コンテンツ）と、タイミングと、持続時間を制御するように構成されている。
【００４１】
情報処理サーバ１５０は、携帯電話１１０に情報を配信するように構成されている。
【００４２】
この情報には、予め保存されているファイルを含み、例えば、近隣の対象に関するウェブページや、画像や、映像・音声・テキスト情報や、見所を示す地図などを含む。マルチメディア情報には、ユーザがさらなる情報にアクセスできるようにするためにハイパーリンクを含めてもよい。
【００４３】
この情報は、好ましくは、情報処理サーバ１５０によって、ＧＰＲＳ(General Packet Radio Service)対応ＧＳＭネットワーク１４０等の双方向データチャネルを介して配信される。
【００４４】
一態様において、情報処理サーバ１５０は、更に、受信局１６０から存在又は位置情報を受信し、この存在又は位置情報に基づき、セルラネットワーク１４０を介して携帯電話１１０に情報を配信するように構成される。
【００４５】
あるいは、情報処理サーバ１５０は、受信局１６０から物理的信号情報を受信し、この信号情報から存在又は位置情報を導き出し、その存在又は位置情報に基づき、セルラネットワーク１４０を介して携帯電話１１０に情報を配信するように構成される。
【００４６】
好適には、情報処理システム１５０は、どのメッセージが送信されたかを記録するように構成される。更に、該システムは、内容が変更されるまで又は一定の時間が経過するまでは、メッセージの送信を繰り返さないように構成される。
【００４７】
受信局１６０は、ＳＩＭカード１２０内の送信機（１３０）により送信された信号を受信し復号するように構成される。また、受信局１６０は、受信し復号した信号に基づく情報を情報処理サーバ１５０に送信し、これにより、受信し復号した信号により導き出された存在又は位置情報に基づいて、情報を携帯電話１１０に配信する。
【００４８】
受信局１６０は、好ましくは、物理的信号情報を情報処理サーバに送信するように構成される。物理的信号情報には、信号強度及び／又は不変クロックに対する送信到着時刻が含まれる。
【００４９】
受信局１６０は、少なくとも一つのアンテナ１７０を有しているか、または、アンテナ１７０に動作的に接続されている。一態様において、受信局１６０は、方向探知アンテナを有する。この場合、物理的信号情報は、到来角を含むか、又は、到来角から導き出される。
【００５０】
基本的な実現形態において、受信局１６０は、サーバに接続された数個の標準ＷｉＦｉアクセスポイントを有している。携帯電話番号とアクセスポイント情報を含む送信メッセージがサーバに送られる。サーバは、サーバ自身のデータベースから、（既知のアクセスポイント無線カバー領域に基づいて）位置特有情報を含むマルチメディアメッセージを抽出し、これを、携帯電話データネットワークを介して、ユーザにマルチメディアメッセージとして送信する。サーバは、このユーザにメッセージが送信されたことを記録し、内容又は位置が変更されるまで、あるいは、一定の時間が経過するまでは、新規のメッセージを送信しない。
【００５１】
一態様において、受信局１６０は、フェーズドアレーアンテナを有する。受信局１６０は、少なくとも一つのＳＩＭ送信機１３０の位置（到来角）を抽出し、この位置情報及び送信された情報（例えば、携帯電話番号及び好みの傾向等）を情報処理システム１５０に送信する。情報処理システム１５０は、カバー領域内における特定の対象の位置を知っており、関連情報を関連データベースから抽出し、ユーザが対象領域に入るごとに、該情報をユーザの携帯電話１１０に送信する。
【００５２】
より高度な応用において、受信機はユーザの位置情報をより正確に抽出し（例えば、Radionor社のRadioEye (商標登録)を用いて）、この情報をサーバに送る。サーバはカバー領域内における特定の対象の位置を知っており、ユーザがこの領域に初めて入った時に、これらの対象についての情報をセルラーネットワークを用いて送信する。
【００５３】
携帯電話ＳＩＭカード１２０は、ユーザＩＤを間隔をおいてブロードキャスト送信するように構成された低電力低デューティサイクルＲＦ送信機１３０と、送信機と通信し、送信機の送信内容と、タイミングと、持続時間を制御するように構成されたＳＩＭプロセッサを有する。
【００５４】
好適には、ＳＩＭカード１２０内のＳＩＭプロセッサは、送信機１３０に、時間分散を用いて間隔をおいて送信させるように構成される。
【００５５】
好適には、ＳＩＭプロセッサは、送信機１３０に間隔をおいて送信させ、携帯電話が一定期間移動しなかった場合にこの間隔を増加させるように構成される。
【００５６】
好適には、ＳＩＭプロセッサは、送信機１３０に間隔をおいて送信させ、この間隔を携帯電話のユーザによって制御させるように構成される。
【００５７】
あるいは、ＳＩＭプロセッサは、送信機に、オンデマンドで送信あるいはブロードキャスト送信を行わせるように構成される。
【００５８】
好適には、送信機１３０は、ライセンス除外帯域で送信を行うように構成される。より具体的には、送信機１３０は、ブルートゥース(Bluetooth)互換波形、ワイファイ(Wi-Fi; Wireless Fidelity) 互換波形、ワイマックス(WiMax; Worldwide Interoperability for Microwave Access）互換波形、及びジグビー(Zigbee)互換波形で送信を行うように構成される。
【００５９】
高集積化された電子部品が利用可能になり、標準サイズのＳＩＭカードの未使用部分に送信機を組み込むことが可能となった。したがって、送信機１３０の電子部品を、ＳＩＭカード１２０に物理的に搭載することが好ましい。送信機をＳＩＭカードに一体化することの主な利点は、別の装置を携帯したり、充電したりする必要がないこと、ＳＩＭチップから安全な携帯電話ＩＤを自動的に入手できること、電気的・機械的インタフェースがほとんどの携帯電話に共通すること、である。
【００６０】
異なる携帯電話／ユーザからの送信は調整されていないため、消費電力を最小限に抑え、干渉を低減させ、容量（キャパシティ）を最大にするためには、低デューティサイクルが必須である。干渉による影響をさらに最小限に抑え、繰り返しの時間衝突を低減させるためには、時間及び周波数の両方の分散が用いられる。
【００６１】
図２は対象領域に入っていく送信機を示す概略ブロック図である。
【００６２】
一例として、本発明に係るシステムは、一つのフロアの全面にわたって、いくつかのアトラクションが分散しているような美術館において、入場者に情報を提供するために用いられる。本発明にしたがって動作する、使用可能なＳＩＭカード送信機を含む携帯端末を持つユーザが、第1の対象領域２１０から第２の対象領域２２０に移動する。アンテナ１７０を備えた受信機１６０は、第２の対象領域２２０に関連づけられている。同様に、対応するアンテナを備えた別の受信機は、第１の対象領域２１０に関連づけられている。アンテナ１７０を備えた受信機１６０は、送信機１３０が第２の対象領域２２０に入ると、送信機１３０を検出する。これによって情報処理システム１５０が起動し、その結果、画像や、選択した言語、おそらくユーザの言語での音声及び／又はテキストなどの情報が、携帯端末１１０に送信される。
【００６３】
情報処理システム１５０に接続されたウェブカメラを追加することにより、ユーザに、アトラクションの前にいるユーザ自身のビデオクリップや画像を送信することができる。このようなマルチメディアメッセージを携帯電話に保存したり、現代の電子葉書として家族や友人に転送することができる。
【００６４】
デューティサイクル
たとえばプローブメッセージ等の標準的な送信パケットは、ＷｉＦｉオーバーヘッドを含む３００バイト未満を含み、０．２５ｍｓ未満で送信することができる。従って、平均して１秒毎に１回送信を行う場合、１／４０００のデューティサイクルを達成できる。
【００６５】
電力消費
バッテリー消耗を最小限に抑えるためには、送信デューティサイクル及び送信電力レベルの両方を制限することが重要である。そこで、ＳＩＭカード１２０の送信機１３０は、１０ｍＷ前後で発信する。したがって、平均ＤＣ電力消費は１ｍＷより遥かに低くなる。３０００ｍＷｈを超えるバッテリー容量を有する標準的な携帯電話にとって、この追加のＤＣ電力消費は重大なものではない。
【００６６】
容量
各送信機１３０は同期しておらず、タイミング衝突（受信機入力における複数の時間オーバーラップ信号）の結果、メッセージが失なわれることがある。繰り返しの衝突を避けるため、メッセージは、ランダム時間分散を用いて、間隔をおいて送信される。０．０２５％未満のデューティサイクルにより、同一のアンテナカバー領域内で、数百人のユーザが、許容可能なメッセージ損失率（＜１０％）で操作を行うことができる。メッセージは継続的に繰り返されるため、メッセージの損失は、単に、存在検出／位置探索の遅延を引き起こすに過ぎない。
【００６７】
図３、２つのアクティブな端末についての周波数分散対送信時間を示す概略タイミング図である。
【００６８】
図３は、送信機１３０を備えたＳＩＭカードをそれぞれ有する２つの携帯電話１１０が、ひとつの同一の送信カバー領域内で動作している状態を示す。第１の送信３１０は、第１の携帯電話ＳＩＭカード内の第１の送信機により、第１の送信時間において、第１の周波数チャネルにおいて送信される。第２の送信３２０は、第２の携帯電話ＳＩＭカード内の第２の送信機により、第２の送信時間において、第２の周波数チャネルにおいて送信される。第３の送信３３０は、第２の携帯電話ＳＩＭカード内の第２の送信機により、第３の送信時間において、第１の周波数チャネルにおいて送信される。第４の送信３４０は、第１の携帯電話ＳＩＭカード内の第１の送信機により、第４の送信時間において、第３の周波数チャネルにおいて送信される。
【００６９】
以降の各送信の間の時間３５０は、約０秒〜約２秒の間でランダムに分配され、各送信の間の平均時間は約１秒である。
【００７０】
干渉
ライセンスフリー帯域において動作する装置は、他のユーザへの干渉を引き起こしたり、他のユーザから干渉を受けたりする。他ユーザへの干渉は３つの方法で最小限に抑えられる：
ａ）低デューティサイクルが影響するのは非常に少数のパケット（１／４０００）に過ぎず、これらのパケットはＡＲＱプロトコルにより再送される。  
ｂ）送信電力を低く保ち、干渉レベルを最小限に抑える。  
ｃ）各パケットについていくつかの予め定められた周波数の間で、送信機がランダムにホッピングすることにより、通常は固定されているＷｉＦｉチャネルとの周波数の可能性［probability of frequency？周波数干渉の可能性？］を低減させる。
【００７１】
ＷｉＦｉネットワークからの存在検出及び位置探索システムへの干渉による劣化は、以下に述べるいくつかの方法で低減される：
ａ）パケット送信を繰り返す。  
ｂ）パケットを複数の周波数で送信する。  
ｃ）指向性又はゾーン受信アンテナを用いる。  
ｄ）受信アンテナを、建物、樹木、地形などの物体によって不要な送信機が遮蔽される位置に設置する。
【００７２】
図４は、送信機を備えたＳＩＭカードの機能ブロック図である。
【００７３】
本実現形態において、ＷｉＦｉ送信機が用いられているが、ブロック図に多少の変更を加えて、BluetoothやZigbee送信機を同様に用いることができる。
【００７４】
送信機の動作は、３２ｋHz発振器４９０によって駆動される内蔵スリープタイマーを備えた送信プロセッサ４１０によって制御される。プロセッサ４１０は、更に、付随するＲＡＭ及びフラッシュメモリを備えている。
【００７５】
ブロック図は、更に、ローパスフィルタ４２０と、直交変調器４３０と、増幅器４４０と、フィルタ（送信フィルタ）４５０と、アンテナマッチング回路４６０と、アンテナ４６２と、シンセサイザ４７０と、基準発振器４８０と、電力操作装置４０４と、標準ＳＩＭ部品４０２と、ＳＩＭカードを携帯電話１１０に接続するインターフェース（シリアルＩ／Ｏ、クロック、リセット、グランド、３Ｖ電力）を示す。図４において、これらのデバイス／モジュール間の動作的相互接続は、線及び矢印で示されている。
【００７６】
送信プロセッサ４１０からのベースバンド直交信号はデジタルであり、必要なフィルタリング及びレベル変換はローパスフィルタ４２０において行われる。このフィルタは、インダクタと、レジスタと、キャパシタの組み合わせを用いて、ＷｉＦｉ波形との適合を保証する。クロックとその高調波を除去するためにノッチが必要な場合もある。
【００７７】
変調器４３０は、シンセサイザ４７０からのキャリア信号を用いて、直接、送信周波数において変調を行う。
【００７８】
次に、変調されたＲＦ信号は電力増幅器４４０に与えられ、ここで出力電力は約２０ｍＷに増幅される。
【００７９】
送信フィルタ４５０において、高調波及び帯域外放射が低減され、その出力は、アンテナマッチング回路４６０に与えられる。
【００８０】
マッチング回路４６０は下記のように動作する。プロセッサからの低域ろ波され、パルス幅変調された信号によって、バリキャップを用いてアンテナをチューニングする。ダイオードを備えた小型カプラを用いて、反射波電力を、プロセッサのアナログ入力において検知されるＤＣ電圧に変換する。送信毎にマッチング電圧を少しずつ増加させ、反射波電力の変動を測定する。反射波電力が増大した場合には、電圧増分符号を変化させる
アンテナのサイズ及び形状は厳しく制約され、このため、ＰＣＢ上のショートストリップ又はショートワイヤが用いられる。
【００８１】
電力操作サブシステムは、標準ＤＣフィルタリング部品および各サブシステム用の別個の低電力低ドロップアウト電圧レギュレータを有する。各レギュレータは、マイクロコンピュータ上のデジタルポートによってオン／オフを制御される。
【００８２】
シンセサイザ４７０はシリアルインタフェースを用いてマイクロコンピュータによってプログラムされる。良好な安定性とスペクトル純度を保証するため、別の基準発振器４８０が用いられる。
【００８３】
ＰＬＬロック検出信号は送信プロセッサによって検知され、シンセサイザがロックされている時のみ送信が行なわれる。
【００８４】
３２ｋＨｚクリスタル４９０は、標準の低コスト時計用クリスタルである。
【００８５】
プロセッサ４１０は、ベースバンド波形を生成するために十分な処理能力を持つ。プロセッサ４１０は、下記の機能を実行するように構成されている：
ａ）パケット送信が進行中であるかＳＩＭ通信ポートがアクティブ状態にあるのでなければ、スリープタイマーを除いてすべてのサブシステムの電源をオフにする。  
ｂ）シンセサイザ４７０を制御して所定の周波数に設定する。  
ｃ）変調器により要求される同相及び直交波形を生成し、変調器を構成する。  
ｄ）電力操作モジュール４０４によって、ウォームアップ及び安定化時間に基づいて、種々のサブシステムを順に起動する。  
ｅ）携帯電話及びＳＩＭプロセッサの両方がＩＳＯ７８１６プロトコルを透過的に用いてＳＩＭ通信を管理する。  
ｆ）送信のタイミングを制御する。  
ｇ）アンテナ４６２から反射される電力を測定する。  
ｈ）過去の反射電力の測定結果に基づいて、反射電力が最小限になるように、マッチングネットワークのための同調電圧を調整する。  
ｉ）ＳＩＭ  ＣＰＵと通信して、情報処理システムと通信するために必要な情報を抽出する。例えば：
携帯電話番号（移動局国際ＩＳＤＮ番号）
任意のグリーティング（たとえば、ユーザ名など）
携帯電話の機能（たとえば、ソフトウェアのバージョン、グラフィック機能、メモリ限度、音声機能、バッテリーレベル、対応ファイル形式等）
ユーザの好み（例えば、アクセスレベル、オフ）
情報の豊富さ
情報の種類（ビデオクリップ、画像、テキスト、音声、ｘｍｌ文書）
データの最大量
情報フィルタ
言語
【００８６】
図５は、ＳＩＭカードの機能ブロック図である。ＳＩＭ  ＣＰＵ５３０は、ＲＡＭメモリ５２０及びフラッシュメモリ５４０に動作的に接続されている。ＣＰＵ５３０と、ＲＡＭメモリ５２０と、フラッシュメモリ５４０は、さらに、クリプトチップ５１０に動作的に接続されている。ＳＩＭ  ＣＰＵは、Ｉ／Ｏデバイス５５０、具体的にはＩＳＯ７８１６インターフェースに動作的に接続されている。
【００８７】
通常、ＳＩＭカードは、８ビットプロセッサ５３０と、実行可能なコードを格納した２〜３２ｋＢフラッシュメモリ５４０と、１２８〜５１２バイトのＲＡＭ５２０を有する。電話とのインターフェース５５０は、以下の信号との８個のコンタクトを有する：
Cl, VCC, 供給電圧入力, 3 V
C2, RST, 入力ピン, チップカードリセット
C3, CLK, 入力ピン, チップカードリセット
C4, 将来の使用のための予備
C5, GND, ＳＩＭカード接地
C6, VPP, プログラミング電力接続、第一世代カードに用いられる。現在では通常使用されない。
C7, I/O, シリアルデータ線, 入力及び出力
C8, 将来の使用のための予備
【００８８】
端末とＳＩＭカード間の通信プロトコルは、ＩＳＯ７８１６−３（トランスポートプロトコル）及びＩＳＯ７８１６−４（アプリケーションプロトコル）にい記載されている。端末は、カードのリセット（ＲＳＴ）コンタクトに信号を送信することによりスマートカードを初期化する。カードは、端末にバイト列を送信することにより返信する（Ｒｅｓｅｔに対するＡＴＲ Ａｎｓｗｅｒ）。
【００８９】
図６は、ＳＩＭカード送信機ソフトウェアによって行われる処理を示す概略フローチャートである。
【００９０】
ここで、携帯電話ＳＩＭインターフェース上のいかなる活動も、ＳＩＭ  ＣＰＵと携帯電話間のトランザクションの透過的処理を保証するために、その時点での送信活動を中断させることに留意しなければならない。ＳＩＭトランザクションが完了すると、送信プロセッサは、ＳＩＭプロセッサから最新の情報を抽出し、これを以降の送信に用いる。
【００９１】
携帯電話の電源を入れる（ステップ６１０）と、携帯電話とＳＩＭ  ＣＰＵ間で種々の交換やトランザクションが発生する（ステップ６１２）。これらのトランザクションは、最小限の遅延をもって、送信プロセッサを介して透過的に送られる。このような起動トランザクションが数秒より長く停止すると、安定状態に入る（ステップ６１４）。
【００９２】
次いで、送信プロセッサは、必要な情報（上記(i)参照）をＳＩＭ  ＣＰＵから抽出する。この情報はＷｉＦｉ波形（ＩＰｖ６）と互換性を持つように処理されパケット化されて、メモリに方形的に格納される（ステップ６１６）。
【００９３】
１６ビットの乱数が、０から２秒の間の、平均１秒の送信時間遅延に対応して生成される。スリープタイマーはこの期間に設定され、その他の全てのシステムは、消費電力を最小にするため電源オフにされる（ステップ６２０に含まれる）。
【００９４】
スリープ期間が終了すると、プロセッサは下記の機能を実行する：
基準発振器が安定化するのを待つ（固定時間）（ステップ６３４）
シンセサイザを起動する（ステップ６３６）
シンセサイザ周波数をプログラミングしてロック表示を待つ（ステップ６３６）
変調器を起動する（ステップ６３８）
最新の２回の送信の反射電力測定値に基づいて、アンテナマッチングネットワーク同調電圧を設定する（ステップ６４０）
安定化ビットを含む格納波形を生成する
パケットの持続時間の間増幅器を起動する（ステップ６４４）
反射電力を測定する（ステップ６４６）
送信周波数テーブル（ポインタ）を増加させる（ステップ６２０に含まれる）
上述したように１６ビットのスリープ数を算出する（ステップ６２０に含まれる）
全てのサブシステムを電源オフにしてスリープタイマーをセットする
上記のステップを繰り返す
上述のサブステップのいずれかにおいて処理を中断し（ステップ６５０）、トランザクションステップ６１２に制御を戻してもよい。
【００９５】
受信局
最もシンプルな構成の受信局は、全指向性アンテナを備えたＷｉＦｉアクセスポイント（ＡＰ）からなる。いくつかのＡＰは信号強度情報を提供し、この情報は、得られた時には、ＩＰネットワークを用いてサーバに送られる。端末から有効なブロードキャストパケットを受信したという事実は、この端末がカバー領域内に存在することを証明する。信号強度情報は、より良い位置情報を提供するために用いられる。この機能を実行するため、Ｅｋａｈａｕサーバソフトウェアを用いることができる。
【００９６】
より高度なソリューションとしては、フェーズドアレーアンテナ及び送信信号の到来角を判定できる受信局を用いる。これ［＝到来角］は、アンテナ位置の認識と併せて、受信局側またはサーバ側で位置決定に変換することができる。Ｒａｄｉｏｎｏｒ社のＲａｄｉｏＥｙｅは、この機能を受信局の一部として提供する。
【００９７】
位置決定に到来時刻の差を用いる受信局は、パケット到来時刻をタイムスタンプするために高度に正確なクロックを用いる。
【００９８】
情報処理システム
情報処理システムは、インターネット等のパケットデータネットワークを用いて存在検出及び位置探索受信機に接続されたサーバを用いる。一つのサーバに一つ以上の受信局を接続してもよい。
【００９９】
パケットに含まれる情報に加えて、受信局は、信号強度等の補助データや、位置を導き出すために用いられる情報を提供する。位置は受信局において決定できるが、好ましくは、この機能を集中化させてサーバで行う。
【０１００】
Ｒａｄｉｏｎｏｒ社のＲａｄｉｏＥｙｅの場合、受信局は、２次元位置情報（角度）を提供し、受信局のアンテナの位置、向き、及び高さの知識によって、送信機の方向と位置を正確に決定することができる。つぎにデータは、データベースに格納された情報オブジェクトにマッピングされる格子又は放射パターンに量子化される。ユーザが対象に関する情報を最近受けとっておらず、適切な好みを設定してあったとすれば、サーバは格納された情報を抽出し、セルラネットワークを介してセルラ端末にこの情報をデータメッセージとして送信する。メッセージは、マルチメディアサービスやＳＭＳ (Short Message Service) として、またＥメールとしても送信できる。
【０１０１】
コンテンツは、位置に依存する。一般の美術館については、この情報は、画像や、ユーザの言語におけるテキストや音声情報を含む。また、より詳細な情報へのリンクを含むウェブページであってもよい。
【０１０２】
ウェブカメラによって、アトラクションの前にいるユーザのビデオクリップを作成することができ、ユーザは、このビデオクリップを電子葉書として友人や家族に送ることができる。
【０１０３】
セルラデータシステム
セルラシステム（ネットワーク１４０）の一例はＧＳＭ  ＳＭＳであり、これは、ＳＭＳとして１４０バイトまでをサポートし、制限されたテキスト情報に用いることができる。ＧＳＭ  ＧＰＲＳ及びＥＤＧＥサービスはＭＭＳに用いることができ、テキスト及び圧縮画像を扱うことができる。
【０１０４】
新規のＵＭＴＳサービスはビットレートを増大させ、ＭＭＳサービスの一部としてビデオクリップをサポートできる。
【０１０５】
本明細書においては説明を簡易にするため「携帯電話」という用語を用いたが、当業者には明らかなように、例えばポータブルコンピュータやＰＤＡ等、セルラー通信システムに用いられるいかなるモバイル通信端末も用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明は下記を含む技術分野に適用することができる：
セルラネットワーク、モバイル通信のためのグローバルシステム（Global System for Mobile Communications）（GSM）、ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム（Universal Mobile Telecommunications System）（UMTS）、加入者識別モジュール（Subscriber Identity Module）（SIM）、WiFi(IEEE 802.11)、BlueTooth(IEEE 802)、Zigbee(IEEE 802.15)
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の携帯電話存在検出及び位置探索システムの概略ブロック図である。
【図２】対象領域に入る送信機を示す概略ブロック図である。
【図３】２つのアクティブな端末についての周波数分散対送信時間を示す概略タイミング図である。
【図４】送信機を備えたＳＩＭカードの機能ブロック図である。
【図５】ＳＩＭカードの機能ブロック図である。
【図６】ＳＩＭカード送信機ソフトウェアによって実行される処理を示す概略フローチャートである。
【図７】情報処理システムソフトウェアによって実行される処理を示す概略フローチャートである。
【符号の説明】
【０１０８】
110  携帯電話
120  ＳＩＭカード
130  送信機
140  セルラーネットワーク
150  情報処理システム（サーバ）
160  受信機
170  アンテナ
210  第１の対象領域
220  第２の対象領域
230  第３の対象領域
402  標準ＳＩＭ部品
404  電力操作装置
410  送信プロセッサ  タイマー、ＲＡＭ、フラッシュメモリ
420  ローパスフィルタ
430  直交変調器
440  増幅器
450  フィルタ
460  マッチング回路
462  アンテナ
470  シンセサイザ
480  基準発振器
490  32kHz発振器
510  クリプトチップ
520  RAM
530  SIM CPU
540  フラッシュメモリ
550  I／O
【図１】
2008512039.tif 000003
【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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【手続補正書】
【提出日】平成18年11月15日(2006.11.15)
【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】
少なくとも１つのモバイル通信端末と、少なくとも１つの受信局と、情報処理サーバを有し、
前記モバイル通信端末は、送信機と、ＳＩＭプロセッサを含むＳＩＭカードを有し、
前記受信局は、前記送信機により送信された信号を受信し復号し、前記受信し復号した信号に基づく情報を前記情報処理サーバに送信するように構成されたモバイル通信端末存在検出及び位置探索システムにおいて、
前記送信機は、前記ＳＩＭカードに含まれる低電力・低デューティサイクルＲＦ送信機であり、前記送信機は間隔をおいてユーザＩＤをブロードキャスト送信するように構成され、
前記ＳＩＭプロセッサは、前記送信機と通信し、前記送信機の送信内容と、タイミングと、持続時間を制御するように構成され、
前記受信局は、さらに、物理的信号情報を前記情報処理サーバに送信するように構成され、
前記情報処理サーバは、
前記受信局から前記物理的信号情報を受信し、
前記物理的信号情報から存在又は位置情報を導き出し、
セルラネットワークを介して前記モバイル通信端末に情報を配信するように構成され、前記情報は前記存在又は位置情報に基づくものであることを特徴とする
モバイル通信端末存在及び位置システム。
【請求項２】
前記物理的信号情報は信号強度を含むことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記物理的信号情報は不変クロックに対する送信到着時刻を含むことを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項４】
前記受信局は方向探知アンテナを有し、前記物理的信号情報は到来方向を含むか、又は到来方向から導き出されることを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項５】
前記ＳＩＭプロセッサは、前記送信機に、時間分散を用いて間隔をおいて送信させるように構成されたことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項６】
前記ＳＩＭプロセッサは、前記送信機に間隔をおいて送信させ、前記モバイル通信端末が一定期間移動しなかった場合にこの間隔を増加させるように構成されたことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項７】
前記ＳＩＭプロセッサは、前記送信機に間隔をおいて送信させ、この間隔を前記モバイル通信端末ユーザに制御させるように構成されたことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項８】
前記送信機は、ライセンス除外帯域において送信を行うように構成されたことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項９】
前記送信機はブルートゥース（Bluetooth）互換波形を用いて送信を行うように構成されたことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項１０】
前記送信機は、ワイファイ(WiFi)互換波形を用いて送信を行うように構成されたことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項１１】
前記送信機は、ワイマックス(WiMax)互換波形を用いて送信を行うように構成されたことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項１２】
前記送信機は、ジグビー(Zigbee)互換波形を用いて送信を行うように構成されたことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項１３】
前記モバイル通信端末は携帯電話であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【手続補正２】
【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】
2008512039.tif 000014
【図６ａ】
2008512039.tif 000015
【図６ｂ】
2008512039.tif 000016
【図７】
2008512039.tif 000017
【国際調査報告】
2008512039.tif 000018
2008512039.tif 000019
2008512039.tif 000020