(57)【要約】【課題】無線通信機器間の相互認証に用いられるＩＤコードの入力を必要とせず、かつ簡易な機器構成によってＩＤコードを相互に交換することができる無線通信機器および該無線通信機器で構成される無線通信システムを提供すること。【解決手段】本発明の無線通信機器システムは、無線により情報を送受信する一対の無線通信機器から構成される無線通信機器システムであって、前記各無線通信機器は、無線通信を行う無線通信手段と、互いの該無線通信機器が接触電気的に導通したことを検知する導通検知手段と、前記導通検知手段が導通したことを検知すると、一対の無線通信機器が無線通信を行うための相互認証に必要な認証情報を前記無線通信手段により交換して、相互認証処理を行う認証手段と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線により情報を送受信する一対の無線通信機器から構成される無線通信機器システムであって、
前記各無線通信機器は、
無線通信を行う無線通信手段と、
互いの該無線通信機器が接触電気的に導通したことを検知する導通検知手段と、
前記導通検知手段が導通したことを検知すると、一対の無線通信機器が無線通信を行うための相互認証に必要な認証情報を前記無線通信手段により交換して、相互認証処理を行う認証手段と、
を備えることを特徴とする無線通信機器システム。
【請求項２】
前記導通検知手段は、複数の係合箇所を有し、該複数の係合箇所が係合したとき、導通状態であると認識することを特徴とする請求項１記載の無線通信機器システム。
【請求項３】
前記認証情報の交換は、強度の微弱な電波による無線通信で行われることを特徴とする請求項１記載の無線通信機器システム。
【請求項４】
前記認証情報の交換は、双方の無線通信機器があらかじめ算出しておいた乱数に基づいて電波送信開始のタイミングをずらすことにより行われることを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれか一項に記載の無線通信機器システム。
【請求項５】
無線により情報を送受信する無線通信機器であって、
外部機器と無線によりデータの送受信を行う無線通信手段と、
外部機器と接触電気的に導通したことを検知する導通検知手段と、
前記導通検知手段が導通したことを検知すると、外部機器と無線通信を行うための相互認証に必要な認証情報を前記無線通信手段により交換して、相互認証処理を行う認証手段と、
を備えることを特徴とする無線通信機器。
【請求項６】
前記認証情報の交換は、強度の微弱な電波による無線通信で行われることを特徴とする請求項５記載の無線通信機器。
【請求項７】
前記認証情報の交換は、自身があらかじめ算出しておいた乱数に基づいて電波送信開始のタイミングをずらすことにより行われることを特徴とする請求項５または６記載の無線通信機器。
【請求項８】
無線により情報を送受信する一対の無線通信機器から構成される無線通信機器システムにおいて無線通信を行うための相互認証方法であって、
前記無線通信機器が互いに接触電気的に導通したことを検知すると、相互認証に必要な認証情報を無線通信により交換して相互認証を行う、
ことを特徴とする無線通信機器システムにおける無線通信を行うための相互認証方法。
【請求項９】
前記相互認証に必要な情報を交換するための無線通信は、強度の微弱な電波によって行われることを特徴とする請求項８記載の相互認証方法。
【請求項１０】
前記相互認証に必要な情報を交換するための無線通信は、各無線通信機器においてあらかじめ算出された乱数に基づいて電波送信開始のタイミングがずれていることを特徴とする請求項８または請求項９記載の相互認証方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線により情報を送受信する一対の無線通信機器から構成される無線通信機器システム、該無線通信機器システムを構成する無線通信機器および無線通信を行うための相互認証方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータやその周辺機器だけでなく、家電製品等にも無線通信機能が搭載されるようになってきている。無線通信を用いることにより有線ケーブル接続の煩雑さから免れることが可能になり、機器の配置を容易に変更できたり、通信したまま機器の移動ができたりなど、使い勝手の向上を図ることが可能である。
【０００３】
無線通信機能が搭載されたコンピュータ、周辺機器、および家電製品などの間で情報やデータの送受信を行う場合、送受信相手の特定及び認識などの認証が必要である。認証が必要である理由は、第一に確実に目的とする機器と通信を行うためであり、第二に目的外の機器と通信できないようにするセキュリティのためである。この認証のために各機器固有の認証情報である認証コード（以降、ＩＤコード）が必要になる。このＩＤコードには、接続相手を特定する情報が含まれており、無線通信を行う機器間で、それぞれが所有する個別のＩＤコードを相手機器にあらかじめ伝えておく必要がある。
【０００４】
従来、コンピュータや周辺機器などの無線通信機器間で無線通信を行う場合、ＩＤコードをキーボードなどの入力手段を利用して機器に入力し、入力されたＩＤコードに基づいてそれぞれの機器の相手方となる機器と認証を行うことにより無線通信が行われていた。該ＩＤコードを入力した後は、有線接続した情報通信機器における場合と同様に、情報やデータの送受信が可能となる。
【０００５】
また、特許文献１には、デジタルカメラやプリンタなどの機器が備えるＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）ポートを利用してＩＤコードを交換して相互に接続機器の認証を行い、その後無線通信を行う無線通信機器システムが開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１７７５９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、無線通信機器間でデータの送受信を行う際に、送受信相手の特定及び認識を行うためにＩＤコードが必要で、従来はそれぞれの無線通信機器のＩＤコードをキーボード等の入力手段を利用して双方の機器に入力する必要があった。従って、デジタルカメラやプリンタなどのように入力手段や表示手段が限定される機器では使い易い入力手段がなく、ＩＤコードの入力が困難であるという問題があった。
【０００７】
また、特許文献１に開示された発明はそのような問題を解決するものであったが、ＵＳＢ通信用のハードウェアをデジタルカメラやプリンタなどの機器に別途組み込む必要があり、ハードウェア製造コストが上がってしまうという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明の課題は無線通信機器間の相互認証に用いられるＩＤコードの入力を必要とせず、かつ簡易な機器構成によってＩＤコードを相互に交換することができる無線通信機器および該無線通信機器で構成され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】
【０００９】
上述の課題を解決するために、本発明では無線通信を行う一対の無線通信機器間において接触電気的に導通が検出された場合に、該機器間で相互認証に必要なＩＤコードなどの認証情報を無線通信により交換して相互認証処理を行うように構成した。このように構成することで、デジタルカメラやプリンタなどの入力手段が限定される機器においても無線通信のための相互認証がより容易となり、またこの発明の構成は低コストで実現することが可能である。
【００１０】
本発明の一態様によれば、無線により情報を送受信する一対の無線通信機器から構成される無線通信機器システムであって、前記各無線通信機器は、無線通信を行う無線通信手段と、互いの該無線通信機器が接触電気的に導通したことを検知する導通検知手段と、前記導通検知手段が導通したことを検知すると、一対の無線通信機器が無線通信を行うための相互認証に必要な認証情報を前記無線通信手段により交換して、相互認証処理を行う認証手段と、を備えることを特徴とする。これにより、無線通信を行う際に必要となる認証情報を別途入力する手間を省略できる。また別途ＵＳＢなどの有線通信用のハードウェアを組み込む必要もなく、機器の小型・軽量化及び製造コストの削減が可能となる。
【００１１】
更に、上記本発明の一態様において、前記導通検知手段は、複数の係合箇所を有し、該複数の係合箇所が係合したとき、導通状態であると認識することを特徴とする。これにより、無線通信機器間の導通にケーブルが不要である。また、複数箇所で導通を確認するので誤動作を少なくできる。
【００１２】
更に、上記本発明の一態様において、前記認証情報の交換は、強度の微弱な電波による無線通信で行われることを特徴とする。これにより、無線による相互認証において懸念される第三者のなりすまし行為を防止することや、複数の機器が近くに存在する場合に発生すると考えられる誤った機器間の相互認証を防ぐことが可能である。
【００１３】
更に、上記本発明の一態様において、前記認証情報の交換は、双方の無線通信機器があらかじめ算出しておいた乱数に基づいて電波送信開始のタイミングをずらすことにより行われることを特徴とする。これにより、無線により相互認証のための認証情報を交換する際に、同じタイミングで双方の機器が電波送信することによって生ずる電波干渉を防止することが可能で、確実な相互認証処理を行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、無線通信機器間の相互認証の際に必要となる認証情報、すなわちＩＤコードを該機器間で簡易にかつ確実に交換することが可能である。つまり本発明によれば、ＩＤコードを入力手段などにより入力する手間を省略することが可能であるため、入力手段が限定されている機器などに非常に有効である。
【００１５】
また認証情報を交換する際に、無線通信機器間において接触電気的に導通が検出されることを必要とするが、本発明の無線通信機器は複数の係合箇所を有し、該複数の係合箇所が係合したときに導通状態と認識するため、導通にケーブルが不要でまた複数箇所で導通を確認するので誤動作が少ない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１に本発明の無線通信機器システムの原理構成図を示す。
本発明の無線通信機器システムは、一対の無線通信機器１ａおよび２aから成る。
【００１７】
それぞれの無線通信機器１ａ、２aは、互いの機器が接触電気的に導通したことを検知する導通検知部１ｂ、２ｂと、無線通信を行う無線通信部１ｃ、２ｃと、導通検知手段１ｂ、２ｂが導通したことを検知すると、一対の無線通信機器が無線通信を行うための相互認証に必要な認証情報を無線通信部１ｃ、２ｃにより交換して、相互認証処理を行う認証部１ｄ、２ｄを含む。
【００１８】
次に、図２に本発明の実施例を示す。
図２は無線通信機器２１と無線通信機器２２との機器間で無線通信によりデータの送受信を行う場合の無線通信システムを示している。
【００１９】
無線通信機器２１および２２は、コンピュータ、その周辺機器、家電製品、民生機器など、無線機能が搭載される機器であればいずれのものでもよい。
無線通信機器２１は、ＣＰＵ２１０、ＲＯＭ２１１、メインメモリ２１２、および無線通信機器部２１３からなる。無線通信機器部２１３は、ＣＰＵ２１４、ＲＯＭ２１６、メインメモリ２１５、無線通信部２１７、アンテナ２１８および端子部２１９からなる。
【００２０】
ＣＰＵ２１０は、無線通信機器２１自体の機能、すなわち無線通信機器が例えばコンピュータならコンピュータとしての機能を、デジタルカメラであるならデジタルカメラとしての機能を実現するための演算、制御等の処理を行う。ＲＯＭ２１１は、ＣＰＵ２１０が動作するためのプログラムを格納している記憶媒体である。メインメモリ２１２はＣＰＵ２１０の処理に必要となる情報データ等を格納する記憶媒体である。
【００２１】
無線通信機器部２１３は、他の無線通信機器と無線により情報の送受信を行う場合に必要となる機能を有する。
ＣＰＵ２１４は、送受信するデータをメインメモリ２１５から取り出す処理、情報を送受信するのに必要となる制御データを付加する処理、受信したデータから必要な情報を選択して取り出す処理、メインメモリ２１５に格納する処理などを行う。
【００２２】
メインメモリ２１５は、無線通信機器部２１３を介して伝送するべきデータを格納するための記憶媒体であり、メインメモリ２１２との間でデータ伝送を行うことにより、送信時はメインメモリ２１５からデータを転送し、本データが無線通信機器部２１３を介して送信され、受信時は無線通信機器部２１３により受信したデータをメインメモリ２１５を介してメインメモリ２１２に転送する機能を有する。
【００２３】
ＲＯＭ２１６は、ＣＰＵ２１４が動作するために必要となる情報データ等を格納する記憶媒体である。尚ＩＤコードは、このＲＯＭ２１６に格納されている。ＩＤコードは、例えばＴＣＰ／ＩＰにおけるＭＡＣアドレスのように、機器固有の固定ＩＤとして機器製造時に工場等にてＲＯＭに格納される。
【００２４】
無線通信部２１７は、伝送するべきデータの変復調処理を行う機能を有する。アンテナ部２１８は無線通信部２１７から伝送された信号を無線信号にして送信する機能と、無線信号を受信して無線通信部２１７へ伝送する機能を有する。
【００２５】
端子部２１９は、他の無線通信機器（図２では無線通信機器２２）の端子部（ここでは無線通信機器２２の端子部２２９）と接触した場合にのみ、電気的に導通するような物理的形状と、導通したことを検知できる電気的機能を有する。
【００２６】
図３に、端子部２１９および２２９の形状及び構造の一例を示す。端子部２１９、２２９は、接触することでのみ互いの電極に接触できるような凹凸の形状を有する（３１，３２，３３，３４）。図４に、凹凸部の詳細について示す。凹部の二本の電極４１、４２、凸部に電極を短絡させるための電極４３、４４を有する。凹部の二本の電極（４５、４６および４７、４８）は、凸部の電極４３、４４と接触することにより導通すると、Ａ，Ｂ側およびＣ，Ｄ側でこれを検知することができるような仕組みを有する。
【００２７】
このように本発明の無線通信機器は図３および図４のような構成、すなわち複数の係合箇所を有し、複数の係合箇所が係合したときに導通状態であると認識するため、無線通信機器間の導通にケーブルが不要であり、また、複数箇所で導通を確認するので誤動作が少ない。
【００２８】
図２における無線通信機器２２の構成については、無線通信機器２１と同様であるために説明は省略する。
尚、図１と図２の対応は、図１の導通検出部１ｂ、２ｂが図２の端子２１９、２２９に対応し、図１の無線通信部１ｃ、２ｃが、図２の無線通信部２１７，２２７とアンテナ２１８、２２８の組に対応し、図１の認証部１ｄ、２ｄが、図２のＣＰＵ２１４、２２４、ＲＯＭ２１６、２２６、メインメモリ２１５、２２５で実行される認証処理に対応する。
【００２９】
さて、図２の無線通信機器２１および無線通信機器２２間で無線通信を行うには、相互に認証情報、すなわちＩＤコードを交換して認証を行う必要がある。
本発明の無線通信機器システムでは、各機器が有する例えば図３、図４に示したような端子（２１９、２２９）同士を物理的に接触することにより電気的な導通を検知した場合、一定期間は相互認証目的の通信のみを行う。相互認証目的の通信のみを行う一定期間中に通信相手機器のＩＤコードを獲得できた場合は、該一定期間の経過後、情報の送受信を無線通信により行う。
【００３０】
図５に無線通信を行うための相互認証処理に必要である認証情報、すなわちＩＤコードを一対の機器間で交換するＩＤコード交換モードのフローチャートを示す。図５は、無線通信機器２１および無線通信機器２２との間で情報の送受信を行いたい場合において、無線通信機器部のＣＰＵ２１４、２２４、メインメモリ２１５、２２５、及びＲＯＭ２１６、２２６によって行われる処理である。
【００３１】
無線通信機器２１と無線通信機器２２との間で情報の送受信を行いたい場合、まず始めに利用者が互いに付属する端子２１９、２２９同士を接触させる。無線通信機器部２１３、２２３は、端子同士が接触することにより生ずる電気的な導通を常に監視しており（Ｓ５１）、電気的な導通現象が発生し、これを検知すると、ＩＤコード交換モードに移行する（Ｓ５２）。ＩＤコード交換モードにおいて、接触した相手機器２２のＩＤコードを受信すると（Ｓ５３）、該ＩＤコードをメインメモリ２１５に格納する（Ｓ５４）。その後、無線通信により認識確認通信を行う、すなわち、無線通信機器２１は、無線通信機器２２に対して、無線通信機器２２のＩＤコードを受信したことを通知する。ＩＤコード交換モードである期間は一定期間と予め定められており、該一定期間が経過すると（Ｓ５６）、処理を終了して通常のモードに戻る。
【００３２】
図６にＩＤコード交換モード時の通信プロトコルを示す。まず、情報の送受信を行いたい無線通信機器２１および２２の互いの端子２１９、２２９を、利用者等が物理的に接触させる（Ｓ６１）。次に、自分の所有するＩＤコードを、無線通信機器部２１３、２２３を介して無線により相手方に送信する（Ｓ６３，Ｓ６５）。
【００３３】
ここで、無線通信機器２１及び２２が同じタイミングでＩＤコードを送信すると、電波が干渉し、お互いがこれを受信することができなくなってしまう。このような電波干渉による問題を解決するために、各々の機器は、予め算出しておいた乱数に基づいて求められる時間（ｔ、ｔ´）だけ待った後（Ｓ６２、Ｓ６４）、自分が所有するＩＤコードを送信する（Ｓ６３、Ｓ６５）。こうすることで、電波干渉の発生を防止し、互いのＩＤコードを受信することが可能となる。
【００３４】
尚、「予め算出しておいた乱数」とは、それぞれの無線通信機器２１、２２のＣＰＵ２１４、２２４にて、算出されそれぞれのメモリ２１５、２２５に格納されているものである。この乱数の算出のタイミングは、例えば（１）電源が無線通信機器に投入された時点で一律に算出する、または（２）ＩＤコード交換の度（すなわち、端子で導通を検出したタイミング）で乱数を算出し、それぞれの面リに格納するなどのタイミングが考えられる。
【００３５】
次に、無線通信機器部２１３、２２３を介して無線通信により認識確認通信を行うことにより、相手が自分のＩＤコードを受信していることを知る（Ｓ６６）。図６に示すようにＩＤコード交換モードは、一定期間の経過により終了し、Ｓ６６で相手方との認識確認ができた場合、ＩＤコード交換モードである一定期間の経過後は、それぞれの機器が相手方の機器に伝送したい情報を無線通信機器部２１３、２２３を介した無線通信により行うことができる（Ｓ６７）。
【００３６】
さて、本発明の無線通信機器システムは上述のように構成されるが、次のような問題も考えられる。近くに同じ機能を有する無線通信機器システムが複数以上存在し、ほぼ同じタイミングで機器間の通信のための接触動作が行われる場合、すなわち例えば図７に示すように、無線通信機器２１と２２の間と無線通信機器２３と２４の二つの無線通信機器システムが近くに存在し、それぞれの無線通信機器システムにおいて接触動作がほぼ同時に行われる場合（Ｓ７１、Ｓ７２）、機器２１、２２、２３、２４のすべてが、ほぼ同時にＩＤコード交換モードに移行するため、機器２１の送信したＩＤコードを含む無線信号（Ｓ７３）が、情報の伝送を行いたい目的の機器である機器２２だけでなく（Ｓ７４）、機器２３（Ｓ７５）、機器２４（Ｓ７６）にまで到達してしまうこととなり、機器２３、機器２４は機器２１とＩＤコードを交換するという誤認証が生じてしまう可能性（Ｓ７８，７９）がある。また、例えば無線通信機器２１と２２との間に、故意に通信に割り込んでくるなりすまし端末が近くに存在する場合などは無線通信機器２１がなりすまし端末とＩＤコードを交換してしまう可能性がある。
【００３７】
このような通信機器間での誤認証を防止するために、図８に示すように、ＩＤコードを含む無線信号を非常に微弱な強度の電波を使用して無線通信を行うことにする。図８の点線の矢印は電波の強度が低いことを示している。ただ、微弱な強度とは言っても情報伝送を行いたい目的の機器に電波が届かないようでは通信が行えないため、前記端子部で物理的に接触するほど近い距離に存在する相手方の無線通信機器とは無線通信が可能である強度の電波であるとする。これにより、図８に示すように、機器２２は機器２１と物理的に接触した状態であり、微弱な電波でもＩＤコードを交換するための無線信号を受信可能である。すなわち、無線通信機器２１の送信したＩＤコードを含む無線信号が無線通信機器２２に到達し（Ｓ８０）、無線通信機器２２はＩＤコードを認識し、該機器２２からの認証確認通信により無線通信機器２１は無線通信機器２のＩＤコードを受信することができる（Ｓ８１）。一方、無線通信機器２１からの電波が微弱であるため無線通信機器２１からのＩＤコードを含む無線信号は無線通信機器２３および２４には到達せず、誤認証は起こらない。
【００３８】
このように本発明の無線通信機器システムによれば、無線通信機器間の相互認証の際に必要となる認証情報、すなわちＩＤコードを無線通信により交換するため、認証情報を別途入力する手間を省略可能で、また、認証情報を有線通信による交換する必要がないため有線通信用のハードウェアを組み込む必要もなく、通信機器の小型・軽量化および製造コストの削減が可能である。
【００３９】
さらに、本発明では無線通信機器間で認証情報を交換する際に、無線通信機器間で接触電気的に導通が検出されることが必要であるが、本発明の無線通信機器は複数の係合箇所を有し、該係合箇所が係合したときに導通状態と認識するため、導通にケーブルが不要で、また複数箇所で導通を確認するので誤動作が少ない。
【００４０】
さらに、無線通信機器間の相互認証のために必要となる認証情報は、情報を送受信したい機器の間で可能な限り微弱な電波による無線通信によって交換されるため、複数の無線通信機器システムが近くに存在する場合に発生すると考えられる誤った機器間の相互認証を防ぐことや第三者のなりすまし行為を防ぐことが可能である。
【００４１】
さらに、無線通信機器間の相互認証のために必要となる認証情報が無線通信により交換される際に、電波送信開始のタイミングをずらして無線通信が行われるため、電波干渉による情報の誤伝送を考慮する必要がなく、確実に情報の交換が可能である。
【００４２】
以上のように本発明の無線通信機器システムについて詳細に説明したが、本発明は以上に述べたことに限定されるものではない。例えば、上述の接触することにより電気的な導通を検知するための端子の構造は、接触電気的に導通したことが検知されればよく、上述のような構造でなくてもよい。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で様々の構成、または形状をつくることができることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の無線通信機器システムの原理構成図を示す図である。
【図２】本発明の無線通信機器システムの実施例を示す図である。
【図３】端子の形状および構造を示す図である。
【図４】端子の凹凸部分の詳細を示す図である。
【図５】ＩＤコード交換モードのフローを示す図である。
【図６】ＩＤコード交換モードの通信プロトコルを示す図である。
【図７】近くに同じ機能を有する無線通信機器システムが存在する場合の問題点を示す図である。
【図８】図７の改善方法を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１ａ、２ａ    無線通信機器
１ｂ、２ｂ    導通検出部
１ｃ、２ｃ    無線通信部
１ｄ、２ｄ    認証部
２１、２２    無線通信機器
２１０、２２０  ＣＰＵ
２１１、２２１  ＲＯＭ
２１２、２２２  メインメモリ
２１３、２２３  無線通信機器部
２１４、２２４  無線通信機器部内のＣＰＵ
２１５、２２５  無線通信機器部内のメインメモリ
２１６、２２６  無線通信機器部内のＲＯＭ
２１７、２２７  無線通信部
２１８、２２８  アンテナ
２１９、２２９  端子
【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】
2007306369.tif 000007
【図６】
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【図７】
2007306369.tif 000009
【図８】
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