(57)【要約】【課題】  簡単な構成で、秘匿性高く情報通信を行う。【解決手段】  親機２は設定のタイミング毎に暗号解読用コードを光信号の形態でもって放射する。その光信号を受光することができる無線通信エリア内に配置されている子機３は、その暗号解読用コードを受光して内蔵の記憶部に格納する。子機３は、電波による無線通信によって情報を送信するときには、送信用の情報に暗号解読用コードを付与して無線送信する。また、子機３は、電波により受信した情報を暗号解読用コードを利用して解読する構成を備えている。同じ親機２の無線通信エリア内の子機３同士は、親機２から光無線通信により供給された暗号解読用コードを利用して、電波による情報の無線通信が可能である。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信機能を備え無線通信エリアを定める親機と、この親機により定まる無線通信エリア内に位置する無線通信機能を備えた子機とを有する無線通信システムであって、親機には、予め定められた暗号解読用コードを格納する記憶部と、その暗号解読用コードを光信号に変換し当該光信号を予め定められた設定のタイミング毎に無線通信エリア内に向けて放射する光信号放射部とが設けられており、子機には、親機から放射された光信号を受光して当該受光した光信号を電気信号に変換して暗号解読用コードを得る暗号解読用コード受信部と、受信した暗号解読用コードを記憶する記憶部とが設けられ、また、子機には、電波による情報の無線通信を行うときに送信用の情報に記憶部の暗号解読用コードを付与し当該送信用の情報を電波によって無線送信する情報送信部と、電波によって受信した情報を記憶部の暗号解読用コードを利用して解読する情報受信部とが設けられており、親機から放射された光信号の暗号解読用コードを受信できる無線通信エリア内に配置されている複数の子機同士は、親機から光無線通信により供給された暗号解読用コードを利用して、電波による情報の無線通信が可能であることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
親機には、暗号解読用コードの光信号を拡散放射するための光信号拡散手段が設けられていることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
光信号拡散手段は、球面レンズの球面収差を利用して光信号を拡散放射する構成を備えていることを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
【請求項４】
親機は部屋内の壁面と空隙を介して配置され、当該親機は暗号解読用コードの光信号を壁面に向けて放射する構成と成し、親機から壁面に向けて放射された暗号解読用コードの光信号は壁面で反射し拡散して無線通信エリア内に供給されることを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３記載の無線通信システム。
【請求項５】
暗号解読用コードの光信号は赤外線を利用した光信号であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１つに記載の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波を利用して情報の無線通信を行う無線通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電波を利用した無線通信システムでは、混信による情報伝達の不具合や、情報の漏洩を防止するために、例えば、無線通信ネットワークの親機が通信を許可した子機に対してアクセス権を与え、アクセス権を持っている子機だけがネットワークにアクセスできるようにするという如くネットワークへのアクセスを制限する構成を備えたり、情報を暗号化して無線通信する構成が備えられていることが多い。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１２２６８１号公報
【特許文献２】特開２００２−７３５６５号公報
【特許文献３】特開２００２−１２４９６０号公報
【特許文献４】特開２００２−３５９６２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、特許文献１には、無線通信ネットワークの子機が親機からアクセス権を取得するための手続手法の一つとして、次に示すような手法が示されている。つまり、まず、子機が親機に対してアクセス権を要求する要求信号を送信する。親機は、その要求信号に基づいて、その要求信号を発信した子機にアクセス権を与えて良いか否かを予め定められた手段によって判断し、良いと判断した場合には、その子機にアクセス権を送信する。このようにしてアクセス権を取得した子機は、無線通信ネットワークに接続することが可能となる。
【０００５】
このような特許文献１に記載されている構成では、子機が親機からアクセス権を取得するために煩雑な手続が必要であった。
【０００６】
また、親機から子機へのアクセス権の送信に電波を使用すると、電波は伝搬範囲が広いので、アクセス権の情報が漏洩する虞があり、この漏れ出たアクセス権の情報を利用してネットワークに不正アクセスする者が現れるという心配があった。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、無線通信ネットワークへの接続開始時の手続の簡略化、および、秘匿性を向上できる無線通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決するための手段としている。すなわち、この発明は、無線通信機能を備え無線通信エリアを定める親機と、この親機により定まる無線通信エリア内に位置する無線通信機能を備えた子機とを有する無線通信システムであって、親機には、予め定められた暗号解読用コードを格納する記憶部と、その暗号解読用コードを光信号に変換し当該光信号を予め定められた設定のタイミング毎に無線通信エリア内に向けて放射する光信号放射部とが設けられており、子機には、親機から放射された光信号を受光して当該受光した光信号を電気信号に変換して暗号解読用コードを得る暗号解読用コード受信部と、受信した暗号解読用コードを記憶する記憶部とが設けられ、また、子機には、電波による情報の無線通信を行うときに送信用の情報に記憶部の暗号解読用コードを付与し当該送信用の情報を電波によって無線送信する情報送信部と、電波によって受信した情報を記憶部の暗号解読用コードを利用して解読する情報受信部とが設けられており、親機から放射された光信号の暗号解読用コードを受信できる無線通信エリア内に配置されている複数の子機同士は、親機から光無線通信により供給された暗号解読用コードを利用して、電波による情報の無線通信が可能であることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、親機は、予め定められた暗号解読用コードを設定のタイミング毎に光信号の形態でもって無線通信エリア内に向けて放射する構成を備えており、この親機から放射された暗号解読用コードの光信号を受信できる領域（エリア）がその親機の無線通信エリアと成す。例えば、その親機の無線通信エリア内に子機が移動してきたときには、親機から設定のタイミング毎に暗号解読用コードが放射されているので、子機は、親機に対して暗号解読用コードの要求信号等を親機に対して送信することなく、親機から一方的に放射された暗号解読用コードの光信号をただ受け取るだけで、暗号解読用コードを得ることができる。
【００１０】
つまり、この発明では、煩雑な手続を行うことなく、簡単に、子機は親機から暗号解読用コードを受け取ることができる。そして、子機は、親機から受け取った暗号解読用コードを利用し、電波による無線通信によって、例えば親機との間で、また、同じ無線通信エリア内の他の子機との間で、例えば暗号化された情報の遣り取りを行うことが可能となる。
【００１１】
また、この発明では、親機は、光信号の形態でもって暗号解読用コードを放射しており、その暗号解読用コードの光信号が届くエリアは限られる。特に、親機が室内に配置される場合には、その暗号解読用コードの光信号が室外に漏れ出ることを容易に防止できるので、暗号解読用コードの漏洩を容易に防止することができる。これにより、暗号解読用コードの秘匿性を高めることができて、例えば、暗号解読用コードの漏洩に起因した無線通信システムへの不正アクセスを防止することができる。
【００１２】
さらに、親機には暗号解読用コードの光信号を拡散放射するための光信号拡散手段が設けられている構成を備えることによって、例えば、親機と、子機との間に、何らかの物体が配置されていても、暗号解読用コードの光信号の拡散により、暗号解読用コードの光信号は親機と子機との間の障害物の陰にも回り込んで子機に到達することができるので、親機と子機との間の物体が障害となって暗号解読用コードを受け取ることができないという事態が回避されて、子機は親機から暗号解読用コードの光信号を受け取ることができる。特に、親機が部屋内の壁面に向けて暗号解読用コードの光信号を放射する構成を備え、その暗号解読用コードの光信号は壁面で反射し拡散する構成を備えることによって、暗号解読用コードの光信号はより一層拡散して、子機は、周囲に配置されている物体の悪影響を殆ど受けずに、より確実に暗号解読用コードの光信号を親機から受け取ることが可能となる。
【００１３】
ところで、通常、光学系に使用されるレンズは、光を集光（コリメート）するために用いられることが多く、光を集光させるためには、光の放射部分と、レンズとの非常に高精度な位置合わせが必要であり、光の放射部分と、レンズとの位置合わせは非常に手間が掛かり、面倒であった。これに対して、この発明では、例えば、球面レンズの球面収差を利用して光信号を拡散放射する光信号拡散手段が設けられている構成を備える場合には、球面レンズは集光に用いるのではなく、光信号の拡散に用いるので、光の放射部分と、球面レンズとは、光信号を効率良く拡散できる程度の位置合わせがなされていればよく、その位置精度は、光を集光させなければならない場合に比べて格段に低くてよいので、球面レンズと、光の放射部分との位置合わせ作業は容易となる。また、球面レンズは安価なものであるし、効率良く光を拡散させることが可能であることから、安価で効率的に光信号を拡散する光信号拡散手段を提供することができる。
【００１４】
暗号解読用コードの光信号が赤外線を利用した光信号である構成を備えていることによって、光信号のＳＮ比を良好にすることが容易である。つまり、例えば、仮に、暗号解読用コードの光信号が可視光を利用した光信号であったとすると、この可視光の光信号の波長は、蛍光灯の光や太陽光のピーク波長と同じ又は近いものとなるので、太陽光や蛍光灯の光は光信号にノイズとして乗り、光信号に対するそのノイズの大きさは大きくて光信号のＳＮ比は好ましいものとならない虞がある。
【００１５】
これに対して、暗号解読用コードの光信号を赤外線の光信号とした場合には、その赤外線の光信号の波長は、蛍光灯の光や太陽光のピーク波長から離れた波長であるので、蛍光灯の光や太陽光が赤外線の光信号にノイズとして乗っても光信号に対するノイズの大きさは小さくて、光信号のＳＮ比を良好な状態に維持することができる。このように、赤外線の光信号のＳＮ比に対して太陽光や蛍光灯の光が及ぼす悪影響は非常に小さいので、太陽光や蛍光灯の光の悪影響を殆ど受けずに、光無線通信によって、親機から子機に精度良く暗号解読用コードを伝達することができる。
【００１６】
ところで、例えば特許文献２〜４に示されるように、光無線通信を利用して無線通信機間で暗号解読用コードを遣り取りする手法は提案されている。しかしながら、この提案の手法では、例えば、無線通信機間で相互に暗号解読用コードを遣り取りするというように、暗号解読用コードを得るための手続きが面倒である。これに対して、この発明は、上述したように、親機から子機に一方的に暗号解読用コードが送信される構成であり、子機は非常に簡単に暗号解読用コードを得ることができる。
【００１７】
また、提案の手法では、暗号解読用コードを送信する光信号は秘匿性を高めるためにビームを絞っており、無線通信機の光信号の放射部分と、通信相手の無線通信機の光信号の受光部との位置合わせを行わなければ暗号解読用コードの光無線通信を行うことができなかった。このため、提案の手法では、暗号解読用コードの光無線通信を行う際には、例えば、光無線通信を行う無線通信機同士を近づけて配置する必要があるというような作業が必要となり、面倒で使い勝手がよいものではなかった。これに対して、この発明では、親機が暗号解読用コードの光信号を拡散放射する構成を備えることによって、光無線通信を行うための親機と子機との高精度な位置合わせは不要となるし、また、障害物によって親機と子機との間の光無線通信ができないという問題発生を緩和することができて、使い勝手を向上させることができる。このような拡散光を利用して暗号解読用コードの光無線通信を行う構成は今までにはない画期的な構成である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、この発明に係る実施形態例を図面に基づいて説明する。
【００１９】
第１実施形態例の無線通信システムは、図２のイメージ図に示されるように、親機２と、１つ以上の子機３とを有して構成されており、これら親機２と子機３は、それぞれ、電波による無線通信を行うためのアンテナ４を有し無線通信機能を備えている。当該親機２と子機３は同じ室内に配置されている。
【００２０】
図１には親機２と子機３のそれぞれの第１実施形態例において特有な構成部分が抜き出されブロック図により示されている。この第１実施形態例では、親機２は、情報送信部６と、情報受信部７と、記憶部８と、光信号放射部９とを有して構成されている。子機３は、情報送信部１１と、情報受信部１２と、記憶部１３と、暗号解読用コード受信部１４とを有して構成されている。
【００２１】
親機２の記憶部８には予め定められた暗号解読用コードが格納されている。光信号放射部９は、その暗号解読用コードを記憶部８から読み出し、予め定められた設定のタイミング毎（例えば、設定の時間間隔毎）にその暗号解読用コードを光信号に変換して放射する構成を備えている。この第１実施形態例では、暗号解読用コードの光信号は赤外線を利用した光信号であり、光信号放射部９は、電気信号に応じて赤外線を発光する発光素子（例えばレーザーダイオード（ＬＤ））を有している。
【００２２】
この第１実施形態例では、親機２には、暗号解読用コードの光信号を拡散放射するための光信号拡散手段が設けられている。光信号を拡散放射するための構成には様々な構成が考えられ、それら何れの構成をも採用して光信号拡散手段を構成してもよいが、その一例を示すと、例えば、光信号拡散手段は、図３のモデル図に示されるように、２つの球面レンズ１６，１７を有して構成される。球面レンズ１６，１７は、球面収差のためにレンズの中央部と周辺部では焦点距離が異なる。これを利用して、発光素子ＬＤから放射された暗号解読用コードの光信号を効率良く拡散させることができるように、発光素子ＬＤと、球面レンズ１６と、球面レンズ１７とがそれぞれ配設されている。この例では、発光素子ＬＤから放射された光信号は球面レンズ１６によってほぼ平行光となり、当該平行光が球面レンズ１７に入射し該球面レンズ１７によって球面レンズ１７の表面付近で結像した後に光信号が拡散する構成と成している。
【００２３】
子機３の暗号解読用コード受信部１４は、例えば光信号を受光し当該光信号に応じた電気信号を出力する受光素子（例えばフォトダイオード（ＰＤ））を有しており、親機２から放射された暗号解読用コードの光信号を受光し当該受光した光信号を電気信号に変換して暗号解読用コードを得る構成を備えている。この得られた暗号解読用コードは、記憶部１３に書き込まれる。
【００２４】
この第１実施形態例では、親機２が光信号放射部９を有し、子機３が暗号解読用コード受信部１４を有することにより、親機２から放射される光信号を受光することができる無線通信エリア内の子機３は、親機２から暗号解読用コードを簡単に得ることができる。また、この第１実施形態例では、暗号解読用コードの光信号に赤外線を利用しているので、太陽光や蛍光灯の光の悪影響を殆ど受けずに、親機２から子機３に、暗号解読用コードを光無線通信によって精度良く伝達することができる。
【００２５】
この第１実施形態例では、親機２から暗号解読用コードを受け取った子機３は、次に示す情報送信部１１と情報受信部１２によって、親機２との間や、同じ無線通信エリア内の他の子機３との間で、電波による無線通信によって、暗号化された情報の遣り取りを行うことができる。
【００２６】
子機３の情報送信部１１は、この第１実施形態例では、出力部Ｔと、エンコード部Ｅと、コード付与部Ｃとを有して構成されている。例えば情報処理部（図示せず）から送信用の情報が情報送信部１１に加えられたときに、エンコード部Ｅは、予め与えられている暗号化用のプログラムに基づいて、その送信用の情報を暗号化し、暗号化処理後の送信用の情報をコード付与部Ｃに出力する。
【００２７】
コード付与部Ｃは、その暗号化処理後の送信用の情報を受け取ると、記憶部１３に格納されている暗号解読用コードを読み出し、この暗号解読用コードを暗号化処理後の送信用の情報に付与する。出力部Ｔは、その暗号解読用コードが付与された送信用の情報を電波送信用の信号形態に変換しアンテナ４に向けて出力する。アンテナ４は、その信号供給によりアンテナ動作を行って、送信用の情報を電波により無線送信する。
【００２８】
情報受信部１２は、この第１実施形態例では、入力部Ｒと、デコード部Ｄと、コード確認部Ｎとを有して構成されている。入力部Ｒは、アンテナ４が電波を受信したときに、その受信信号を受け取って当該受信信号（搬送波）から情報を取り出して、当該情報をコード確認部Ｎに向けて出力する。コード確認部Ｎは、入力部Ｒから情報を受け取ると、記憶部１３から暗号解読用コードを読み出し、受信した情報に付与されている暗号解読用コードと、記憶部１３の暗号解読用コードとを比較し、受信した情報の暗号解読用コードが記憶部１３の暗号解読用コードと一致しているか否かを判断する。
【００２９】
そして、コード確認部Ｎは、受信した情報の暗号解読用コードが記憶部１３の暗号解読用コードと合致したものであると判断したときには、その受信した情報をデコード部Ｄに出力する。その受信した情報は暗号化処理が施されており、デコード部Ｄは、その暗号化されている情報を予め与えられている暗号解読用プログラムに基づいて解読する。そして、デコード部Ｄは解読後の情報を設定の情報送付先の例えば情報処理部（図示せず）に向けて出力する。なお、コード確認部Ｎは、受信した情報の暗号解読用コードが記憶部１３の暗号解読用コードと一致しないものであると判断したときには、受信情報をデコード部Ｄに出力しない。このため、その受信情報は暗号解読が行われないこととなる。
【００３０】
この第１実施形態例では、親機２の情報送信部６は、子機３の情報送信部１１と同様な構成を備えており、当該情報送信部６は、エンコード部Ｅと、コード付与部Ｃと、出力部Ｔとを有して構成されている。つまり、親機２の情報送信部６では、エンコード部Ｅにより送信用の情報は暗号化され、コード付与部Ｃによって、その暗号化された情報に記憶部８の暗号解読用コードが付与され、出力部Ｔによって、その暗号解読用コードが付与された暗号化処理後の送信用の情報がアンテナ４に向けて出力される構成と成し、送信用の情報はアンテナ４によって電波により無線送信される。
【００３１】
また、親機２の情報受信部７は、子機３の情報受信部１２と同様な構成を備えており、デコード部Ｄと、コード確認部Ｎと、入力部Ｒとを有して構成されている。この親機２の情報受信部７では、アンテナ４により受信された電波の信号から入力部Ｒによって情報が取り出され、コード確認部Ｎによって、その取り出された受信情報に付与されている暗号解読用コードと、記憶部８の暗号解読用コードとが比較され、受信情報の暗号解読用コードと、記憶部８の暗号解読用コードとが一致しているか否かが判断される。そして、コード確認部Ｎによって、受信情報の暗号解読用コードが記憶部８の暗号解読用コードと一致していることが確認された後に、デコード部Ｄによって、受信情報の暗号が解読され、例えば予め定められた送付先である情報処理部に送信される。
【００３２】
この第１実施形態例では、親機２が予め定められたタイミング毎に光信号の形態でもって拡散放射した暗号解読用コードを子機３が受け取るだけで、その受け取った暗号解読用コードを利用して、電波による無線通信によって親機２と子機３との間の暗号化された情報の遣り取りが可能であることはもちろんのこと、親機２が同じで同じ暗号解読用コードを有している子機３同士間でも、暗号化された情報の遣り取りが可能となる。
【００３３】
なお、子機３の暗号解読用コード受信部１４が親機２から暗号解読用コードを得る度に、その暗号解読用コードを記憶部１３に上書き格納する構成としておけば、例えば、子機３が他の親機２の無線通信エリア内に移動し、当該移動先の親機２から暗号解読用コードを得たときに、移動前の親機２から受け取った暗号解読用コードは消去されることとなるので、記憶部１３にはただ１つの暗号解読用コードだけが格納されている状態となる。このため、例えば、異なる複数の暗号解読用コードが記憶部１３に格納されていることに起因した問題（例えば、受信した情報に付与されている暗号解読用コードと同じ暗号解読用コードが記憶部１３に格納されているのにも拘わらず、コード確認部Ｎが記憶部１３の他の暗号解読用コードを利用したために、暗号解読用コードの不一致により受信情報の暗号解読が行われない等の問題）の発生を防止することができる。
【００３４】
以下に、第２実施形態例を説明する。なお、この第２実施形態例の説明において、第１実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００３５】
この第２実施形態例では、親機２は、図４のモデル図に示されるように、部屋内の壁面２０と空隙を介して配置され、当該親機２は、暗号解読用コードの光信号を壁面２０に向けて放射する構成と成している。この構成以外の構成は第１実施形態例の構成と同様である。
【００３６】
この第２実施形態例では、暗号解読用コードの光信号は壁面２０に向けて放射されるので、当該暗号解読用コードの光信号は壁面２０で反射して、より一層拡散して無線通信エリア内に供給される。このため、親機２から見たときに物体の陰の位置に配置されている子機３にも、より確実に暗号解読用コードの光信号を供給することが可能となる。
【００３７】
なお、この発明は第１や第２の各実施形態例の形態に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得るものである。例えば、第１や第２の各実施形態例では、親機２には、暗号解読用コードの光信号を拡散放射するための光信号拡散手段が設けられていたが、例えば、子機３が小型で移動が容易にできるものであり、ビームを絞った光信号によって親機２と子機３を光結合させることができるように子機３を親機２の近傍に移動させることが面倒でないような場合には、親機２に光信号拡散手段を設けない構成としてもよい。
【００３８】
また、第１実施形態例では、親機２および子機３は室内に配置されていたが、もちろん、この第１実施形態例の構成は、親機２および子機３が屋外に配置される場合にも適用することができるものである。
【００３９】
さらに、暗号解読用コードの光信号は赤外線を利用した光信号であったが、例えば、太陽光や蛍光灯の光に起因したノイズを精度良く光信号から除去できる構成を備える場合には、暗号解読用コードの光信号は、赤外線以外の例えば可視光等の光信号とする構成を備えていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】第１実施形態例の無線通信システムにおいて特有な構成部分が抜き出されて示されているブロック構成図である。
【図２】第１実施形態例の無線通信システムのイメージ図である。
【図３】光信号を拡散する手段の一構成例を説明するための図である。
【図４】第２実施形態例の無線通信システムにおいて特徴的な構成部分を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  無線通信システム
２  親機
３  子機
６，１１  情報送信部
７，１２  情報受信部
８，１３  記憶部
９  光信号放射部
１４  暗号解読用コード受信部
２０  壁面
【図１】
2005184521.tif 000003
【図２】
2005184521.tif 000004
【図３】
2005184521.tif 000005
【図４】
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