(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信装置との間で無線通信を行う中継装置において、
前記中継装置を他の中継装置と識別するための第１の識別符号を記憶するメモリと、
データ処理部とを備え、
前記中継装置がマスタ中継装置として機能するときは、前記データ処理部は前記他の中継装置を識別する第２の識別符号を前記他の中継装置から受信して前記メモリに記憶するとともに前記メモリに記憶された前記第１の識別符号を前記他の中継装置に送信して、前記他の中継装置とペアリング動作を行い、
前記中継装置がスレーブ中継装置として機能するときは、前記データ処理部は前記他の中継装置のうちマスタ中継装置からのみ前記マスタ中継装置の識別符号である第３の識別符号を受信して前記メモリに記憶するとともに前記メモリに記憶された前記第１の識別符号を前記マスタ中継装置に送信して、前記マスタ中継装置とペアリング動作を行い、
更に、前記データ処理部は、前記中継装置がマスタ中継装置またはスレーブ中継装置のいずれの場合においても、前記他の中継装置と隣接しかつ重複した通信範囲を構築するときのみ当該他の中継装置から当該他の中継装置の識別符号である第４の識別符号を受信して前記メモリに記憶するとともに前記第１の識別符号を当該他の中継装置に送信する構成において、前記メモリに記憶した前記第３の識別符号を前記他の中継装置に送信し、前記他の中継装置から前記第３の識別符号と同一の識別符号を受信したときに前記メモリに記憶された前記第１の識別符号を前記他の中継装置に送信して前記他の中継装置と認証動作を行う
ことを特徴とする中継装置。
【請求項２】
通信装置との間で無線通信を行う中継装置において、
前記中継装置を他の中継装置と識別するための第１の識別符号を記憶するメモリと、
データ処理部とを備え、
前記中継装置がマスタ中継装置として機能するときは、前記データ処理部は前記他の中継装置を識別する第２の識別符号を前記他の中継装置から受信して前記メモリに記憶するとともに前記メモリに記憶された前記第１の識別符号を前記他の中継装置に送信して、前記他の中継装置とペアリング動作を行い、
前記中継装置がスレーブ中継装置として機能するときは、前記データ処理部は前記他の中継装置のうちマスタ中継装置からのみ前記マスタ中継装置の識別符号である第３の識別符号を受信して前記メモリに記憶するとともに前記メモリに記憶された前記第１の識別符号を前記マスタ中継装置に送信して、前記マスタ中継装置とペアリング動作を行い、
更に、前記データ処理部は、前記中継装置がマスタ中継装置またはスレーブ中継装置のいずれの場合においても、前記他の中継装置と隣接しかつ重複した通信範囲を構築するときのみ当該他の中継装置から当該他の中継装置の識別符号である第４の識別符号を受信して前記メモリに記憶するとともに前記第１の識別符号を当該他の中継装置に送信する構成において、前記他の中継装置から前記第３の識別符号を受信し、前記メモリに記憶した前記第３の識別符号と同一のときに前記第３の識別符号を前記他の中継装置に送信し、その後、前記他の中継装置から前記第４の識別符号を受信したときに前記第１の識別符号を前記他の中継装置に送信して前記他の中継装置と認証動作を行う
ことを特徴とする中継装置。
【請求項３】
前記データ処理部は、前記中継装置を介して無線通信を行う第１及び第２の認証装置との間で、前記第１及び第２の認証装置の識別符号である第５及び第６の識別符号を受信して前記メモリに記憶するとともに前記第１の識別符号を前記第１及び第２の認証装置に送信して、前記第１及び第２の認証装置とペアリング動作を行い、さらに、前記第１及び第２の認証装置との間で暗号化した乱数を送受信して復号化して認証動作を行う、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の中継装置。
【請求項４】
第１及び第２の認証装置が中継装置を介して無線通信を行う無線通信システムにおいて、
前記中継装置は、
前記中継装置を他の中継装置と識別するための第１の識別符号を記憶するメモリと、
データ処理部とを備え、
前記中継装置がマスタ中継装置として機能するときは、前記データ処理部は前記他の中継装置を識別する第２の識別符号を前記他の中継装置から受信して前記メモリに記憶するとともに前記メモリに記憶された前記第１の識別符号を前記他の中継装置に送信して、前記他の中継装置とペアリング動作を行い、
前記中継装置がスレーブ中継装置として機能するときは、前記データ処理部は前記他の中継装置のうちマスタ中継装置からのみ前記マスタ中継装置の識別符号である第３の識別符号を受信して前記メモリに記憶するとともに前記メモリに記憶された前記第１の識別符号を前記マスタ中継装置に送信して、前記マスタ中継装置とペアリング動作を行い、
更に、前記データ処理部は、前記中継装置がマスタ中継装置またはスレーブ中継装置のいずれの場合においても、前記他の中継装置と隣接しかつ重複した通信範囲を構築するときのみ当該他の中継装置から当該他の中継装置の識別符号である第４の識別符号を受信して前記メモリに記憶するとともに前記第１の識別符号を当該他の中継装置に送信する構成において、次のいずれか、すなわち（i)前記メモリに記憶した前記第３の識別符号を前記他の中継装置に送信し、前記他の中継装置から前記第３の識別符号と同一の識別符号を受信したときに前記メモリに記憶された前記第１の識別符号を前記他の中継装置に送信するか、（ii)前記他の中継装置から前記第３の識別符号を受信し、前記メモリに記憶した前記第３の識別符号と同一のときに前記第３の識別符号を前記他の中継装置に送信し、その後、前記他の中継装置から前記第４の識別符号を受信したときに前記第１の識別符号を前記他の中継装置に送信するか、のいずれかによって前記他の中継装置と認証動作を行い、
更に、前記データ処理部は、前記第１及び第２の認証装置との間で、前記第１及び第２の認証装置の識別符号である第５及び第６の識別符号を受信して前記メモリに記憶するとともに前記第１の識別符号を前記第１及び第２の認証装置に送信して、前記第１及び第２の認証装置とペアリング動作を行い、さらに、前記第１及び第２の認証装置との間で暗号化した乱数を送受信して復号化して認証動作を行い、
前記第１及び第２の認証装置は、前記中継装置との間で前記ペアリング動作及び前記認証動作を行った後前記中継装置を介して無線通信を行う、ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
中継装置を他の中継装置と識別するための第１の識別符号を記憶するメモリと、データ処理部とを備え、通信装置との間で無線通信を行う中継装置における通信範囲拡大方法において、
前記中継装置がマスタ中継装置として機能するときは、前記データ処理部により、他の中継装置を識別する第２の識別符号を前記他の中継装置から受信して前記メモリに記憶するとともに前記メモリに記憶された前記第１の識別符号を前記他の中継装置に送信して、前記他の中継装置とペアリング動作を行い、
前記中継装置がスレーブ中継装置として機能するときは、前記データ処理部により、前記他の中継装置のうちマスタ中継装置からのみ前記マスタ中継装置の識別符号である第３の識別符号を受信して前記メモリに記憶するとともに前記メモリに記憶された前記第１の識別符号を前記マスタ中継装置に送信して、前記マスタ中継装置とペアリング動作を行い、
更に、前記データ処理部により、前記中継装置がマスタ中継装置またはスレーブ中継装置のいずれの場合においても、前記他の中継装置と隣接しかつ重複した通信範囲を構築するときのみ当該他の中継装置から当該他の中継装置の識別符号である第４の識別符号を受信して前記メモリに記憶するとともに前記第１の識別符号を当該他の中継装置に送信する構成において、次のいずれか、すなわち（i)前記メモリに記憶した前記第３の識別符号を前記他の中継装置に送信し、前記他の中継装置から前記第３の識別符号と同一の識別符号を受信したときに前記メモリに記憶された前記第１の識別符号を前記他の中継装置に送信するか、（ii)前記他の中継装置から前記第３の識別符号を受信し、前記メモリに記憶した前記第３の識別符号と同一のときに前記第３の識別符号を前記他の中継装置に送信し、その後、前記他の中継装置から前記第４の識別符号を受信したときに前記第１の識別符号を前記他の中継装置に送信するか、のいずれかによって前記他の中継装置と認証動作を行う、
ことにより中継装置の通信範囲を拡大する通信範囲拡大方法。
【請求項６】
中継装置を他の中継装置と識別するための第１の識別符号を記憶するメモリと、データ処理部とを備えた中継装置を介して、第１及び第２の認証装置が無線通信を行う無線通信システムにおける無線通信方法において、
前記中継装置がマスタ中継装置として機能するときは、前記データ処理部により、前記他の中継装置を識別する第２の識別符号を前記他の中継装置から受信して前記メモリに記憶するとともに前記メモリに記憶された前記第１の識別符号を前記他の中継装置に送信して、前記他の中継装置とペアリング動作を行い、
前記中継装置がスレーブ中継装置として機能するときは、前記データ処理部により、前記他の中継装置のうちマスタ中継装置からのみ前記マスタ中継装置の識別符号である第３の識別符号を受信して前記メモリに記憶するとともに前記メモリに記憶された前記第１の識別符号を前記マスタ中継装置に送信して、前記マスタ中継装置とペアリング動作を行い、
更に、前記データ処理部により、前記中継装置がマスタ中継装置またはスレーブ中継装置のいずれの場合においても、前記他の中継装置と隣接しかつ重複した通信範囲を構築するときのみ当該他の中継装置から当該他の中継装置の識別符号である第４の識別符号を受信して前記メモリに記憶するとともに前記第１の識別符号を当該他の中継装置に送信する構成において、次のいずれか、すなわち（i)前記メモリに記憶した前記第３の識別符号を前記他の中継装置に送信し、前記他の中継装置から前記第３の識別符号と同一の識別符号を受信したときに前記メモリに記憶された前記第１の識別符号を前記他の中継装置に送信するか、（ii)前記他の中継装置から前記第３の識別符号を受信し、前記メモリに記憶した前記第３の識別符号と同一のときに前記第３の識別符号を前記他の中継装置に送信し、その後、前記他の中継装置から前記第４の識別符号を受信したときに前記第１の識別符号を前記他の中継装置に送信するか、のいずれかによって前記他の中継装置と認証動作を行うことで、前記中継装置の通信範囲を拡大し、
更に、前記データ処理部により、前記第１及び第２の認証装置との間で、前記第１及び第２の認証装置の識別符号である第５及び第６の識別符号を受信して前記メモリに記憶するとともに前記第１の識別符号を前記第１及び第２の認証装置に送信して、前記第１及び第２の認証装置とペアリング動作を行い、さらに、前記第１及び第２の認証装置との間で暗号化した乱数を送受信して復号化して認証動作を行い、
前記第１及び第２の認証装置は、前記中継装置との間で前記ペアリング動作及び前記認証動作を行った後前記中継装置を介して無線通信を行う、
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項７】
第１及び第２の認証装置と、中継装置と、前記中継装置の位置情報を有するデータ記録装置とを備え、前記第１及び第２の認証装置は前記中継装置を介して無線通信を行うようになされた無線通信システムによる迷子防止システムにおいて、
前記中継装置は、
前記中継装置を他の中継装置と識別するための第１の識別符号を記憶するメモリと、
データ処理部とを備え、
前記中継装置がマスタ中継装置として機能するときは、前記データ処理部は前記他の中継装置を識別する第２の識別符号を前記他の中継装置から受信して前記メモリに記憶するとともに前記メモリに記憶された前記第１の識別符号を前記他の中継装置に送信して、前記他の中継装置とペアリング動作を行い、
前記中継装置がスレーブ中継装置として機能するときは、前記データ処理部は前記他の中継装置のうちマスタ中継装置からのみ前記マスタ中継装置の識別符号である第３の識別符号を受信して前記メモリに記憶するとともに前記メモリに記憶された前記第１の識別符号を前記マスタ中継装置に送信して、前記マスタ中継装置とペアリング動作を行い、
更に、前記データ処理部は、前記中継装置がマスタ中継装置またはスレーブ中継装置のいずれの場合においても、前記他の中継装置と隣接しかつ重複した通信範囲を構築するときのみ当該他の中継装置から当該他の中継装置の識別符号である第４の識別符号を受信して前記メモリに記憶するとともに前記第１の識別符号を当該他の中継装置に送信する構成において、次のいずれか、すなわち（i)前記メモリに記憶した前記第３の識別符号を前記他の中継装置に送信し、前記他の中継装置から前記第３の識別符号と同一の識別符号を受信したときに前記メモリに記憶された前記第１の識別符号を前記他の中継装置に送信するか、（ii)前記他の中継装置から前記第３の識別符号を受信し、前記メモリに記憶した前記第３の識別符号と同一のときに前記第３の識別符号を前記他の中継装置に送信し、その後、前記他の中継装置から前記第４の識別符号を受信したときに前記第１の識別符号を前記他の中継装置に送信するか、のいずれかによって前記他の中継装置と認証動作を行い、
更に、前記データ処理部は、前記第１及び第２の認証装置との間で、前記第１及び第２の認証装置の識別符号である第５及び第６の識別符号を受信して前記メモリに記憶するとともに前記第１の識別符号を前記第１及び第２の認証装置に送信して、前記第１及び第２の認証装置とペアリング動作を行い、さらに、前記第１及び第２の認証装置との間で暗号化した乱数を送受信して復号化して認証動作を行い、
前記第１の認証装置が前記中継装置の通信範囲内に位置したとき、前記中継装置は前記第１の識別符号を前記データ記録装置に送信し、
前記データ記録装置は、前記中継装置の識別符号に基づいて位置情報を作成して前記中継装置を介して前記第２の認証装置に送信し、前記第２の認証装置の表示部に前記第１の認証装置の位置情報を表示させる、
ことを特徴とする迷子防止システム。
【請求項８】
第１及び第２の認証装置と、中継装置と、前記中継装置の位置情報を有するデータ記録装置とを備え、前記第１及び第２の認証装置は前記中継装置を介して無線通信を行うようになされた無線通信システムによる情報提供システムにおいて、
前記中継装置は、
前記中継装置を他の中継装置と識別するための第１の識別符号を記憶するメモリと、
データ処理部とを備え、
前記中継装置がマスタ中継装置として機能するときは、前記データ処理部は前記他の中継装置を識別する第２の識別符号を前記他の中継装置から受信して前記メモリに記憶するとともに前記メモリに記憶された前記第１の識別符号を前記他の中継装置に送信して、前記他の中継装置とペアリング動作を行い、
前記中継装置がスレーブ中継装置として機能するときは、前記データ処理部は前記他の中継装置のうちマスタ中継装置からのみ前記マスタ中継装置の識別符号である第３の識別符号を受信して前記メモリに記憶するとともに前記メモリに記憶された前記第１の識別符号を前記マスタ中継装置に送信して、前記マスタ中継装置とペアリング動作を行い、
更に、前記データ処理部は、前記中継装置がマスタ中継装置またはスレーブ中継装置のいずれの場合においても、前記他の中継装置と隣接しかつ重複した通信範囲を構築するときのみ当該他の中継装置から当該他の中継装置の識別符号である第４の識別符号を受信して前記メモリに記憶するとともに前記第１の識別符号を当該他の中継装置に送信する構成において、次のいずれか、すなわち（i)前記メモリに記憶した前記第３の識別符号を前記他の中継装置に送信し、前記他の中継装置から前記第３の識別符号と同一の識別符号を受信したときに前記メモリに記憶された前記第１の識別符号を前記他の中継装置に送信するか、（ii)前記他の中継装置から前記第３の識別符号を受信し、前記メモリに記憶した前記第３の識別符号と同一のときに前記第３の識別符号を前記他の中継装置に送信し、その後、前記他の中継装置から前記第４の識別符号を受信したときに前記第１の識別符号を前記他の中継装置に送信するか、のいずれかによって前記他の中継装置と認証動作を行い、
更に、前記データ処理部は、前記第１及び第２の認証装置との間で、前記第１及び第２の認証装置の識別符号である第５及び第６の識別符号を受信して前記メモリに記憶するとともに前記第１の識別符号を前記第１及び第２の認証装置に送信して、前記第１及び第２の認証装置とペアリング動作を行い、さらに、前記第１及び第２の認証装置との間で暗号化した乱数を送受信して復号化して認証動作を行い、
前記第１又は第２の認証装置が前記中継装置の通信範囲内に一定時間位置したとき、前記データ記録装置は前記第１又は第２の認証装置に対して、前記第１又は第２の認証装置の位置に応じた情報を前記中継装置を介して提供する、
ことを特徴とする情報提供システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中継装置、無線通信システム、通信範囲拡大方法、及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、無線通信を行う通信装置間において、互いに認証し合う無線認証方式がある。例えば、一つの鍵を中心に電波の通達範囲を安心空間とし、安心空間内においてペアリングされた通信措置が無線認証により認証されるようにし、当該通信装置を安心空間内でのみ使用可能にしたものがある（例えば、以下の特許文献１）。
【特許文献１】特許第２９３１２７６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、通信装置における電波の通達範囲は、周囲の障害物の有無等により異なる。従って、無線認証範囲も周囲の環境に左右される。携帯電話とキーホルダー、パーソナルコンピュータとネームタグ等、互いに移動する通信装置間の無線認証範囲は、とくに不安定である。
【０００４】
無線認証範囲が不安定となると、通信装置間で無線認証ができない場合もある。そのため、無線認証することにより確保することのできた通信装置間のセキュリティが十分確保できず、また、通信装置の置き忘れや誤作動を十分防止することもできない。
【０００５】
したがって、従来から、通信装置周囲の環境に応じて無線認証範囲を広げ、環境に左右されずに無線認証を行い得る無線認証システムが望まれていた。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的は容易に無線認証範囲を拡大できる中継装置、無線通信システム、通信範囲拡大方法、及び無線通信方法を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、従来からの安全性、秘匿性を維持しながら、安定した無線認証動作を行い得る中継装置等を提供することにある。
【０００８】
さらに、本発明の他の目的は、周囲の環境に左右されずに安定した無線通信を行い得る中継装置等を提供することにある。
【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、本発明の一実施態様によれば、通信装置との間で無線通信を行う中継装置において、前記中継装置を他の中継装置と識別するための第１の識別符号を記憶するメモリと、データ処理部とを備え、前記中継装置がマスタ中継装置として機能するときは、前記データ処理部は前記他の中継装置を識別する第２の識別符号を前記他の中継装置から受信して前記メモリに記憶するとともに前記メモリに記憶された前記第１の識別符号を前記他の中継装置に送信して、前記他の中継装置とペアリング動作を行い、前記中継装置がスレーブ中継装置として機能するときは、前記データ処理部は前記他の中継装置のうちマスタ中継装置からのみ前記マスタ中継装置の識別符号である第３の識別符号を受信して前記メモリに記憶するとともに前記メモリに記憶された前記第１の識別符号を前記マスタ中継装置に送信して、前記マスタ中継装置とペアリング動作を行い、更に、前記データ処理部は、前記中継装置がマスタ中継装置またはスレーブ中継装置のいずれの場合においても、前記他の中継装置と隣接しかつ重複した通信範囲を構築するときのみ当該他の中継装置から当該他の中継装置の識別符号である第４の識別符号を受信して前記メモリに記憶するとともに前記第１の識別符号を当該他の中継装置に送信して、前記他の中継装置と認証動作を行うことを特徴とする。
本発明における認証動作では、次のいずれか、すなわち（i)前記メモリに記憶した前記第３の識別符号を前記他の中継装置に送信し、前記他の中継装置から前記第３の識別符号と同一の識別符号を受信したときに前記メモリに記憶された前記第１の識別符号を前記他の中継装置に送信するか、（ii)前記他の中継装置から前記第３の識別符号を受信し、前記メモリに記憶した前記第３の識別符号と同一のときに前記第３の識別符号を前記他の中継装置に送信し、その後、前記他の中継装置から前記第４の識別符号を受信したときに前記第１の識別符号を前記他の中継装置に送信するか、のいずれかを含む。
【００１０】
また、上記目的を達成するために本発明の他の実施態様によれば、第１及び第２の認証装置が中継装置を介して無線通信を行う無線通信システムにおいて、前記中継装置は、前記中継装置を他の中継装置と識別するための第１の識別符号を記憶するメモリと、データ処理部とを備え、前記中継装置がマスタ中継装置として機能するときは、前記データ処理部は前記他の中継装置を識別する第２の識別符号を前記他の中継装置から受信して前記メモリに記憶するとともに前記メモリに記憶された前記第１の識別符号を前記他の中継装置に送信して、前記他の中継装置とペアリング動作を行い、前記中継装置がスレーブ中継装置として機能するときは、前記データ処理部は前記他の中継装置のうちマスタ中継装置からのみ前記マスタ中継装置の識別符号である第３の識別符号を受信して前記メモリに記憶するとともに前記メモリに記憶された前記第１の識別符号を前記マスタ中継装置に送信して、前記マスタ中継装置とペアリング動作を行い、更に、前記データ処理部は、前記中継装置がマスタ中継装置またはスレーブ中継装置のいずれの場合においても、前記他の中継装置と隣接しかつ重複した通信範囲を構築するときのみ当該他の中継装置から当該他の中継装置の識別符号である第４の識別符号を受信して前記メモリに記憶するとともに前記第１の識別符号を当該他の中継装置に送信して、前記他の中継装置と認証動作を行い、更に、前記データ処理部は、前記第１及び第２の認証装置との間で、前記第１及び第２の認証装置の識別符号である第５及び第６の識別符号を受信して前記メモリに記憶するとともに前記第１の識別符号を前記第１及び第２の認証装置に送信して、前記第１及び第２の認証装置とペアリング動作を行い、さらに、前記第１及び第２の認証装置との間で暗号化した乱数を送受信して復号化して認証動作を行い、前記第１及び第２の認証装置は、前記中継装置との間で前記ペアリング動作及び前記認証動作を行った後前記中継装置を介して無線通信を行うことを特徴とする。
【００１１】
更に、上記目的を達成するために本発明の他の実施態様によれば、中継装置を他の中継装置と識別するための第１の識別符号を記憶するメモリと、データ処理部とを備え、通信装置との間で無線通信を行う中継装置における通信範囲拡大方法において、前記中継装置がマスタ中継装置として機能するときは、前記データ処理部により、他の中継装置を識別する第２の識別符号を前記他の中継装置から受信して前記メモリに記憶するとともに前記メモリに記憶された前記第１の識別符号を前記他の中継装置に送信して、前記他の中継装置とペアリング動作を行い、前記中継装置がスレーブ中継装置として機能するときは、前記データ処理部により、前記他の中継装置のうちマスタ中継装置からのみ前記マスタ中継装置の識別符号である第３の識別符号を受信して前記メモリに記憶するとともに前記メモリに記憶された前記第１の識別符号を前記マスタ中継装置に送信して、前記マスタ中継装置とペアリング動作を行い、更に、前記データ処理部により、前記中継装置がマスタ中継装置またはスレーブ中継装置のいずれの場合においても、前記他の中継装置と隣接しかつ重複した通信範囲を構築するときのみ当該他の中継装置から当該他の中継装置の識別符号である第４の識別符号を受信して前記メモリに記憶するとともに前記第１の識別符号を当該他の中継装置に送信して、前記他の中継装置と認証動作を行うことにより中継装置の通信範囲を拡大することを特徴とする。
【００１２】
更に、上記目的を達成するために本発明の他の実施態様によれば、中継装置を他の中継装置と識別するための第１の識別符号を記憶するメモリと、データ処理部とを備えた中継装置を介して、第１及び第２の認証装置が無線通信を行う無線通信システムにおける無線通信方法において、前記中継装置がマスタ中継装置として機能するときは、前記データ処理部により、前記他の中継装置を識別する第２の識別符号を前記他の中継装置から受信して前記メモリに記憶するとともに前記メモリに記憶された前記第１の識別符号を前記他の中継装置に送信して、前記他の中継装置とペアリング動作を行い、前記中継装置がスレーブ中継装置として機能するときは、前記データ処理部により、前記他の中継装置のうちマスタ中継装置からのみ前記マスタ中継装置の識別符号である第３の識別符号を受信して前記メモリに記憶するとともに前記メモリに記憶された前記第１の識別符号を前記マスタ中継装置に送信して、前記マスタ中継装置とペアリング動作を行い、更に、前記データ処理部により、前記中継装置がマスタ中継装置またはスレーブ中継装置のいずれの場合においても、前記他の中継装置と隣接しかつ重複した通信範囲を構築するときのみ当該他の中継装置から当該他の中継装置の識別符号である第４の識別符号を受信して前記メモリに記憶するとともに前記第１の識別符号を当該他の中継装置に送信して、前記他の中継装置と認証動作を行うことで、前記中継装置の通信範囲を拡大し、更に、前記データ処理部により、前記第１及び第２の認証装置との間で、前記第１及び第２の認証装置の識別符号である第５及び第６の識別符号を受信して前記メモリに記憶するとともに前記第１の識別符号を前記第１及び第２の認証装置に送信して、前記第１及び第２の認証装置とペアリング動作を行い、さらに、前記第１及び第２の認証装置との間で暗号化した乱数を送受信して復号化して認証動作を行い、前記第１及び第２の認証装置は、前記中継装置との間で前記ペアリング動作及び前記認証動作を行った後前記中継装置を介して無線通信を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、容易に無線認証範囲を拡大できる中継装置、無線通信システム、通信範囲拡大方法、及び無線通信方法を提供することができる。また、本発明によれば、従来からの安全性、秘匿性を維持しながら安定した無線認証動作を行い得る中継装置等を提供することができる。さらに、本発明によれば、周囲の環境に左右されずに安定した無線通信を行い得る中継装置等を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。図１は、無線通信システム１の構成例を示す図である。図１の例は、無線認証中継装置（以下、「中継装置」）１００‐１，２００‐１，２００‐２が直線状に接続され、通信可能範囲を広げ、その範囲内に無線認証装置（以下、「認証装置」）３００‐１，３００‐２が位置する例である。認証装置３００‐１，３００‐２は、中継装置１００‐１，２００‐１，２００‐２を介して互いに無線通信が可能となる。中継装置１００‐１，２００‐１，２００‐２や、認証装置３００‐１，３００‐２はいずれも無線通信可能な通信装置である。
【００１５】
ここで、中継装置１００‐１，２００‐１，２００‐２は、マスタ中継装置１００‐１と、スレーブ中継装置２００‐１，２００‐２とに分類される。中継装置１００‐１，２００‐１，２００‐２の中で、どれをマスタ中継装置にするかは、本無線通信システム１を設計する段階で予め決めておくものである。
【００１６】
スレーブ中継装置２００‐１は、マスタ中継装置１００‐１と、ペアリング動作を行い、その後、認証動作を行うことで、図１に示すような接続関係を得る。
【００１７】
ペアリング動作とは、通信可能範囲で通信装置自身の識別符号（ＩＤ）を互いに交換し、互いにＩＤを登録する動作のことである。また、認証動作とは、ペアリングが行われた通信装置間で互いにＩＤを交換して登録する動作のことである。ペアリング動作と認証動作の詳細は、後述する。
【００１８】
図２は、中継装置１００の構成例を示す図である。中継装置１００にはマスタ中継装置１００とスレーブ中継装置２００があるが、構成自体は同一である。中継装置１００は、ＬＡＮ（Local Area Network）接続部１０１、データ処理部１０２と、メモリ１０３と、無線制御部１０４と、無線部１０５と、アンテナ１０６と、電源１０７と、スイッチ１０８とを備える。
【００１９】
ＬＡＮ接続部１０１は、中継装置１００とＬＡＮとを接続するインターフェースである。中継装置１００はＬＡＮ接続部１０１を介してインターネット等と接続できる。
【００２０】
データ処理部１０２は、ＬＡＮ接続部１０１からの信号を無線信号に変換したり、無線制御部１０４からの無線信号をＬＡＮに出力できるデータに変換等を行う。
【００２１】
メモリ１０３は、ペアリング動作や認証動作により取得した中継装置１００（２００）や認証装置３００のＩＤを記憶する。メモリ１０３には、自身のＩＤも記憶される。
【００２２】
無線制御部１０４は、無線信号を制御し、無線部１０５の出力をデータ処理部１０２に入力させ、データ処理部１０２からの出力を無線部１０５に入力させる。
【００２３】
無線部１０５は、無線制御部１０４からの無線信号を所定周波数帯の信号に変換してアンテナ１０６に出力する。当該信号はアンテナ１０６から無線電波として出力される。また、無線部１０５はアンテナ１０６で受信した信号を無線制御部１０４に出力する。
【００２４】
電源１０７は、例えば、ＡＣ１００Ｖ電源であり、中継装置１００の各部１０１等を動作させる。
【００２５】
スイッチ１０８は、ペアリングモードや認証動作モードにするための切り替えスイッチである。
【００２６】
図３は認証装置３００の構成例を示す図である。認証装置３００は、データ処理部３０２と、メモリ３０３と、無線制御部３０４と、無線部３０５と、アンテナ３０６と、電池３０７、及びスイッチ（ＳＷ）３０８を備える。
【００２７】
データ処理部３０２と、無線制御部３０４、無線部３０５、及びアンテナ３０６の構成と動作は、中継装置１００のデータ処理部１０２、無線制御部１０４、無線部１０５、及びアンテナ１０６と夫々同一である。
【００２８】
メモリ３０３には、中継装置１００や他の認証装置３００のＩＤが記憶される。これらのＩＤは、中継装置１００や他の認証装置３００とのペアリング動作や認証動作により記憶される。メモリ３０３には、自身のＩＤも記憶される。
【００２９】
電池３０７は、認証装置３００の各部への電源を供給する。
【００３０】
スイッチ３０８は、ペアリングモードや認証動作を行うためのモード等に切り替えるためのスイッチである。
【００３１】
次に、このように構成された中継装置１００と認証装置３００の動作について説明する。全体の動作は、中継装置１００（２００）間でペアリング動作と認証動作とを行い、次いで、中継装置１００（２００）と認証装置３００とがペアリング動作と認証動作とを行う。
【００３２】
中継装置１００（２００）間でのペアリング動作と認証動作により、図１に示すような通信範囲を得ることができる。また、その後、中継装置１００（２００）と認証装置３００とがペアリング動作と認証動作とを行うことで、図１に示すように、認証装置３００間で中継装置１００（２００）を介して無線通信を行い得る。
【００３３】
＜１．中継装置間のペアリング動作と認証動作＞
まず、中継装置１００（２００）間のペアリング動作について説明する。図４は、中継装置１００（２００）間のペアリング動作の例を示すフローチャートである。ペアリング動作は、マスタ中継装置１００と、各スレーブ中継装置２００との間で行われる。これにより、マスタ中継装置１００にはペアリング相手である“子供”のスレーブ中継装置２００のＩＤが登録され、各スレーブ中継装置２００にはペアリング相手である“親”のスレーブ中継装置１００のＩＤが登録される。中継装置１００（２００）間で“親子関係”が確立される。
【００３４】
本処理が開始されると（Ｓ１０）、マスタ中継装置（ＡＵ（Ｍ））１００をペアリングモードにする（Ｓ１１）。中継装置１００のスイッチ１０８をペアリングモード用に切り替えることで実行される。
【００３５】
次いで、マスタ中継装置１００はスレーブ中継装置（ＡＵ（Ｓ））２００を追加するか否かを判断する（Ｓ１２）。例えば、図１の例では、マスタ中継装置１００の隣にスレーブ中継装置２００‐２を追加するか否か、マスタ中継装置１００の隣にスレーブ中継装置２００‐１を追加するか否か等を判断する。
【００３６】
スレーブ中継装置２００を追加するとき（Ｓ１２でＹｅｓ）、追加対象のスレーブ中継装置２００をペアリングモードにする（Ｓ１５）。図１の例では、スレーブ中継装置２００‐２をペアリングモードにする。
【００３７】
次いで、マスタ中継装置１００とスレーブ中継装置２００との間でペアリングが開始される（Ｓ１６）。図１の例では、マスタ中継装置１００と、スレーブ中継装置２００‐２との間でペアリングが開始される。ペアリングは、例えば、互いのデータ処理部１０２により、自身のメモリ１０３に記憶された自ＩＤをペアリング相手の中継装置１００（２００）に送信し、相手のメモリ１０３に自身のＩＤを登録することにより行われる。
【００３８】
次いで、相互のメモリ１０３に正常に相手ＩＤが登録されたか否か判断する（Ｓ１７）。例えば、データ処理部１０２により、メモリ１０３に記憶された相手ＩＤを読み出してペアリング相手の中継装置１００（２００）に送信し、当該中継装置１００（２００）のメモリ１０３に記憶された自ＩＤと比較して一致するか否かで判断できる。
【００３９】
正常に相手ＩＤが登録されたとき（Ｓ１７でＹｅｓ）、スレーブ中継装置２００のペアリングモードを解除する（Ｓ１８）。その後、処理はＳ１２に移行し、他のスレーブ中継装置２００に対する上述の処理を行う。
【００４０】
一方、正常に相手ＩＤが登録されないとき（Ｓ１７でＮｏ）、再度ペアリングを行い（Ｓ１６）、相手ＩＤの登録を行う。
【００４１】
また、スレーブ中継装置２００を追加しないとき（Ｓ１２でＮｏ）、スレーブ中継装置２００のペアリングモードを解除し（Ｓ１３）、マスタ中継装置２００とペアリング動作を行うべきスレーブ中継装置２００はないので、一連の処理を終了させる（Ｓ１４）。
【００４２】
尚、このペアリング動作は、マスタ中継装置１００をスレーブ中継装置２００の通信可能範囲に移動させて実行させる。図１の例では、その後、スレーブ中継装置２００‐１とマスタ中継装置１００との間で上述の処理を行う。
【００４３】
次に、中継装置１００（２００）間における認証動作について説明する。図５は、認証動作の例を示すフローチャートである。この認証動作は、マスタ中継装置１００と、スレーブ中継装置２００との間のみならず、スレーブ中継装置２００間でも行われる。但し、いずれも同じマスタ中継装置１００のＩＤを有するスレーブ中継装置２００が対象である。例えば、図１に示すように、マスタ中継装置１００‐１とスレーブ中継装置２００‐２とが認証動作を行い、スレーブ中継装置２００‐２とスレーブ中継装置２００‐１とが認証動作を行うことで、同図に示す接続関係を得て通信範囲を拡大できる。
【００４４】
図５に示すように、まず、中継装置１００（２００）から認証対象の中継装置１００（２００）にサーチ信号を送信する（Ｓ２０）。この際、サーチ信号内にペアリング動作により取得したマスタ中継装置１００のＩＤをサーチ信号に挿入して送信する。サーチ信号を送信する中継装置１００（２００）がマスタ中継装置１００のときには自ＩＤを送信する。
【００４５】
次いで、認証対象の中継装置１００（２００）は、受信したサーチ信号からマスタ中継装置１００のＩＤを取り出し、同じマスタ中継装置１００を“親”としてもつか否か判断する（Ｓ２１）。例えば、認証対象の中継装置１００（２００）は、自身のメモリ１０３からペアリング動作により取得したマスタ中継装置１００のＩＤを読み出して、送信されたＩＤと比較することで判断できる。
【００４６】
同じマスタ中継装置１００でないと認証動作は終了する。本認証処理では、同じマスタ中継装置１００を“親”にもつ中継装置１００（２００）で認証処理を行うようにしているためである。
【００４７】
同じマスタ中継装置１００であれば（Ｓ２１でＹｅｓ）、認証対象の中継装置１００（２００）は、サーチ信号に対する応答信号を送信する（Ｓ２２）。応答信号には、マスタ中継装置１００のＩＤも付加される。
【００４８】
認証被対象の中継装置１００（２００）は、応答信号を受信すると、自己ＩＤを送信する（Ｓ２３）。自己ＩＤと共にマスタ中継装置１００のＩＤも送信する。サーチ信号送信時に自己ＩＤを送信しないのは、同じマスタ中継装置１００を“親”にもつ同士で確実に認証を行わせるようにすること、さらに、相手のＩＤのみ取得することを目的にする通信装置から認証被対象の中継装置１００を守るため（セキュリティを確保）等による。
【００４９】
認証対象の中継装置１００（２００）は、相手ＩＤを受信すると、メモリ１０３に相手中継装置１００（２００）のＩＤを記憶する。そして、認証対象の中継装置１００（２００）は、メモリ１０３から自己ＩＤを読み出して認証被対象の中継装置１００（２００）に自己ＩＤを送信する（Ｓ２４）。相手ＩＤを取得した認証被対象の中継装置１００（２００）は、相手ＩＤをメモリ１０３に記憶する。
【００５０】
このように本認証処理は、同じマスタ中継装置１００のＩＤをもつ中継装置１００（２００）間で行われ、通信範囲が互いに隣接する中継装置１００（２００）でＩＤを登録し合うことになる。
【００５１】
この場合に、マスタ中継装置１００とペアリングを行ったスレーブ中継装置２００が当該マスタ中継装置１００と認証動作を行う場合もある。このような場合でも、スレーブ中継装置２００にはペアリング動作（図４）と認証動作（図５）により同一のＩＤがメモリ１０３に記憶される。
【００５２】
図６はマスタ中継装置１００のメモリ１０３に記憶されたＩＤの例を示し、図７はスレーブ中継装置２００のメモリ１０３に記憶されたＩＤの例を示す。マスタ中継装置１００のメモリ１０３には、ペアリング動作や認証動作を行うための認証プログラム１０３１と、ＩＤ管理部１０３２とを備え、ＩＤ管理部１０３２には、自己ＩＤ１０３３とともにスレーブ中継装置２００のＩＤ１０３５とが記憶される。一方、スレーブ中継装置２００のメモリ１０３には、同様に認証プログラム１０３５と、ＩＤ管理部１０３６とを備え、ＩＤ管理部１０３６には自己ＩＤ１０３７とともにマスタ中継装置１００のＩＤ１０３８も登録される。図７に示す例は、マスタ中継装置１００のＩＤ１０３８が登録されているが、他のスレーブ中継装置２００と認証動作を行えば、他のスレーブ中継装置２００のＩＤが登録される。
＜２．中継装置１００（２００）と認証装置３００のペアリング動作及び認証動作＞
次に、中継装置１００（２００）と認証装置３００とのペアリング動作と認証動作について説明する。この場合、中継装置１００（２００）間では、既に上述した処理により、ペアリングと認証の各動作は終了している。尚、以下では説明の容易のため中継装置１００（２００）のうち中継装置１００について説明する。スレーブ中継装置である中継装置２００も同一の動作を行う。
【００５３】
図８及び図９は、中継装置１００と認証装置３００との間におけるペアリング動作の例を示すフローチャートである。
【００５４】
処理が開始されると（Ｓ３０）、キーとなる認証装置（以下、認証装置（Ｋ））３００Ｋをペアリングモードにする（Ｓ３１）。例えば、認証装置（Ｋ）３００Ｋのスイッチ３０８をペアリングモードに切り替える。
【００５５】
次いで、中継装置１００は、ターゲットとなる認証装置（以下、認証装置（Ｔ））３００Ｔとペアリング済みか否かを判断する（Ｓ３２）。例えば、中継装置１００はメモリ１０３に記憶された認証装置（Ｔ）３００ＴのＩＤを送信し、認証装置（Ｔ）３００Ｔではメモリ３０３に記憶された自己ＩＤとを比較して一致しているか否かで判断できる。或いは、互いにＩＤを送信し、メモリ１０３，３０３に記憶されたＩＤと一致するものがあるか否かで判断してもよい。
【００５６】
中継装置１００は、認証装置（Ｔ）３００Ｔとペアリング済みでないとき（Ｓ３２でＮｏ）、認証装置（Ｔ）３００Ｔをペアリングモードにする（Ｓ３３）。例えば、認証装置（Ｔ）３００Ｔのスイッチ３０８をペアリングモードに切り替える。中継装置１００は、まず、ターゲットとなる認証装置（Ｔ）３００Ｔに対してペアリングを行う。
【００５７】
次いで、中継装置１００をペアリングモードにして認証装置（Ｔ）３００Ｔとの間でペアリングを開始する（Ｓ３４）。互いに自己ＩＤを送信し、相手のメモリ１０３，３０３に自己ＩＤを登録することで実行される。
【００５８】
次いで、相互のメモリ１０３，３０３に正常に相手ＩＤが登録されたか否かを判断する（Ｓ３５）。例えば、自己のメモリ１０３，３０３に記憶されたＩＤを互いに読み出して相手に送信し、それが自己ＩＤと一致するか否かで判断できる。
【００５９】
正常に相手ＩＤが登録されていない場合（Ｓ３５でＮｏ）、処理は再びＳ３３に移行し、ペアリングを再実行する（Ｓ３３〜Ｓ３４）。
【００６０】
一方、正常に相手ＩＤが登録された場合（Ｓ３５でＹｅｓ）、認証装置（Ｔ）３００Ｔのペアリングモードを解除する（Ｓ３６）。これにより、ターゲットとなる認証装置（Ｔ）３００Ｔのペアリングが終了する。
【００６１】
また、認証装置（Ｔ）３００Ｔとペアリング済みのとき（Ｓ３２でＹｅｓ）、或いは、Ｓ３６の処理が終了すると、処理はＳ３７（図９）に移行し、中継装置１００をペアリングモードにする（Ｓ３７）。今度は、キーとなる認証装置（Ｋ）３００Ｋとペアリングを行うためである。
【００６２】
次いで、中継装置１００は認証装置（Ｋ）３００Ｋとペアリングを開始する（Ｓ３８）。相互に互いの自己ＩＤを送信し、メモリ１０３，３０３に登録する。
【００６３】
次いで、相互のメモリ１０３，３０３に正常に相手ＩＤが登録されたか否かを判断する（Ｓ４０）。Ｓ３５と同様に、ペアリング（３８）によりメモリ１０３，３０３に登録されたＩＤを送信し、自己ＩＤと一致するか否かで判断する。
【００６４】
正常に相手ＩＤが登録されていないとき（Ｓ４０でＮｏ）、再びペアリングを実行すべくＳ３７に処理は移行する。
【００６５】
一方、正常に相手ＩＤがメモリ１０３，３０３に登録されたとき（Ｓ４０でＹｅｓ）、認証装置（Ｋ）３００Ｋと中継装置１００のペアリングモードを解除する（Ｓ４１）。これにより、中継装置１００はキーとなる認証装置（Ｋ）３００Ｋとのペアリングを終了する。
【００６６】
そして、処理は終了する（Ｓ４２）。
【００６７】
中継装置１００との間でペアリング動作を行った認証装置３００は、次いで、中継装置１００との間で認証動作を行う。図１０乃至図１２はかかる動作の例を示すフローチャートである。全体の流れは、キーとなる認証装置（Ｋ）３００Ｋと中継装置１００との間で認証動作を行い（Ｓ５０〜Ｓ６９）、次に中継装置１００とターゲットとなる認証装置（Ｔ）３００Ｔとの間で認証動作を行う（Ｓ７０〜Ｓ８３）。
【００６８】
まず、認証装置（Ｋ）３００Ｋは、サーチ信号を中継装置１００に送信する（Ｓ５０）。中継装置１００（２００）はサーチ信号に含まれる中継装置１００のＩＤと、自己ＩＤとを比較することでペアリング相手か否かを判断する（Ｓ５１）。一致しないとペアリング相手ではなく、中継装置１００は認証装置（Ｋ）３００Ｋと認証動作を行わない。ペアリングされた相手に対してのみ認証動作を行うことで、セキュリティを確保するためである。
【００６９】
ペアリング相手のとき（Ｓ５１でＹｅｓ）、中継装置１００はサーチ信号に対する応答信号を認証装置（Ｋ）３００Ｋに送信する（Ｓ５２）。
【００７０】
認証装置（Ｋ）３００Ｋも同様に、応答信号に含まれるＩＤとメモリ１０３に記憶されたＩＤとを比較することでペアリング相手か否かを判断し（Ｓ５３）、一致しないとペアリング相手でないとして認証動作は行わない。
【００７１】
一方、一致したときペアリング相手であるとして（Ｓ５３でＹｅｓ）、認証装置（Ｋ）３００Ｋはチャレンジ信号を送信する（Ｓ５４）。認証装置（Ｋ）３００Ｋとの間で認証を確立するためのトリガとなるべき確認のための信号である。
【００７２】
チャレンジ信号を受信した中継装置１００は、Ｎビットの乱数を発生し、チャレンジ信号に対する応答信号に乱数を挿入して送信する（Ｓ５６）。
【００７３】
認証装置（Ｋ）３００Ｋは、Ｎビットの乱数を、例えば共通鍵Ａを用いて暗号化し（Ｓ５７）、これを中継装置１００に送信する（Ｓ５８）。
【００７４】
中継装置１００（２００）は、暗号化した乱数を復号化し、Ｓ５５で発生した乱数と一致するか否かを判断する（Ｓ５９）。一致しないと認証動作は終了し、一致していると（Ｓ５９でＹｅｓ）、中継装置１００は一致したことを示す応答信号を送信する（Ｓ６０）。
【００７５】
認証装置（Ｋ）３００Ｋは、これを受信することで、中継装置１００との間で認証を確立する。
【００７６】
次いで、認証装置（Ｋ）３００Ｋは、認証装置（Ｋ）３００Ｋの自己ＩＤ（図中ではターゲットＩＤ）を送信する（Ｓ６１）。
【００７７】
中継装置１００は、認証装置（Ｋ）３００ＫのＩＤを受信すると、メモリ１０３に格納する（Ｓ６２）。そして、中継装置１００は情報を格納したことを示す応答信号を認証装置（Ｋ）３００Ｋに送信する（Ｓ６３）。
【００７８】
次いで、認証装置（Ｋ）３００Ｋは、Ｓ６１で送信したターゲットＩＤ（自己ＩＤ）を暗号化し（図１１のＳ６４）、中継装置１００に送信する（Ｓ６５）。
【００７９】
中継装置１００は、暗号化されたターゲットＩＤをメモリ１０３に格納し（Ｓ６６）、格納したことを示す確認信号を送信する（Ｓ６７）。
【００８０】
そして、認証装置（Ｋ）３００Ｋは認証情報要求信号を送信し（Ｓ６８）、これを受信した中継装置１００はターゲットとなる認証装置（Ｔ）３００ＴのＩＤをメモリ１０３から読み出して送信する（Ｓ６９）。尚、このＳ６８〜Ｓ６９の処理は、中継装置１００が認証装置（Ｔ）３００Ｔとの間で認証処理動作を行った後に結果（認証装置（Ｔ）３００ＴのＩＤ）を送信でき、これらの間で認証動作が行われていない段階では、認証装置（Ｔ）３００ＴのＩＤは送信されない。
【００８１】
次いで、中継装置１００は、ターゲットとなる認証装置（Ｔ）３００Ｔと認証処理を行う。すなわち、中継装置１００はサーチ信号を送信し（Ｓ７０）、認証装置（Ｔ）３００Ｔはサーチ信号に含まれる中継装置１００の自己ＩＤと、ペアリング（図８〜図）によりメモリ３０３に記憶された中継装置１００のＩＤとを比較して、ペアリング相手か否かを判断する（Ｓ７１）。
【００８２】
一致しないとき、ペアリング相手でないとして認証動作は終了し、一致するとき、すなわちペアリング相手のとき（Ｓ７１でＹｅｓ）、サーチ信号に対する応答信号を送信する（Ｓ７２）。
【００８３】
中継装置１００は、応答信号に含まれる、ペアリングにより取得した中継装置１００のＩＤと、メモリ１０３に記憶された自己ＩＤとを比較して、認証装置（Ｔ）３００Ｔはペアリング相手の認証装置か否かを判断する（Ｓ７３）。
【００８４】
ペアリング相手でないとき認証動作は終了し、ペアリング相手のとき（Ｓ７３でＹｅｓ）、中継装置１００は自己のＩＤを送信する（Ｓ７４）。
【００８５】
認証装置（Ｔ）３００Ｔは、中継装置１００のＩＤをメモリ３０３に格納し（Ｓ７５）、応答信号を送信する（Ｓ７６）。
【００８６】
次いで、中継装置１００はチャレンジ信号を送信し（図１２のＳ７７）、認証装置（Ｔ）３００Ｔはチャレンジ信号の受信をトリガにしてＮビットの乱数を発生させる（Ｓ７８）。認証装置（Ｔ）３００Ｔは乱数を中継装置１００に送信する（Ｓ７９）。
【００８７】
次いで、中継装置１００は、受信した乱数を、Ｓ６６で格納した暗号で暗号化する（Ｓ８０）。中継装置１００は暗号化した暗号を認証装置（Ｔ）３００Ｔに送信する（Ｓ８１）。
【００８８】
認証装置（Ｔ）３００Ｔは、送信された暗号を復号化し（Ｓ８２）、その応答信号を送信する（Ｓ８３）。
【００８９】
以後は、Ｓ５４〜Ｓ６９までの処理と、Ｓ７０〜Ｓ８３までの処理とを交互に繰り返す。例えば、一定周期で繰り返してもよい。
【００９０】
中継装置１００と認証装置３００とのペアリング動作、及び認証動作により、中継装置１００は認証装置３００と通信可能となる。
【００９１】
図１３は、ペアリング動作と認証動作を行った後の認証装置３００のメモリ３０３に記憶されたＩＤ等の例を示す図である。メモリ３０３には、認証プログラム３０３１と、ＩＤ管理部３０３２と備え、ＩＤ管理部３０３２には認証装置３００の自己ＩＤと、中継装置１００（２００）のＩＤが記憶される。一方、認証装置３００とペアリング、認証動作を行った後の中継装置１００（２００）のメモリ１０３には、例えば、図６に示すように記憶される。
【００９２】
図１４は、中継装置１００（２００）とペアリング動作と認証動作を行ったあとの無線通信システム１の他の構成例を示す図である。この場合、中継装置１００（２００）は一つであり、中継装置１００（２００）間のペアリング動作（図４）と認証動作（図５）は行われず、中継装置１００（２００）と、認証装置３００‐１，３００‐２との間でペアリング、認証の各動作が行われる。その結果、キーとなる認証装置３００‐１と、ターゲットとなる認証装置３００‐２との間で、仮想的に認証動作（やペアリング動作）が行われたものとして、認証装置３００‐１，３００‐２は中継装置１００（２００）を介して無線通信を行い得る。
【００９３】
前述の図１も同様である。マスタ中継装置１００‐１と各スレーブ中継装置２００‐１，２００‐２との間でペアリング動作、認証動作を行い、図１に示す通信範囲が構築され、キーとなる認証装置３００‐１と、マスタ中継装置１００‐１との間でペアリング動作、認証動作が行われ、スレーブ中継装置２００‐１とターゲット中継装置２００‐２との間でペアリング動作、認証動作が行われる。キーとなる認証装置３００‐１と、ターゲットとなる認証装置３００‐２との間で仮想的に認証動作やペアリング動作が行われたものとして、中継装置１００‐１，２００‐１，２００‐２を介して無線通信を行い得る。
【００９４】
図１において、認証装置３００‐１，３００‐２間でのデータの流れは以下のようになる。すなわち、認証装置３００‐１のデータ処理部３０２は、メモリ３０３に記憶されたＩＤから中継装置１００‐１のＩＤを得て、当該中継装置１００‐１に対してデータを送信する。
【００９５】
中継装置１００‐１は、送信データを受信すると、データ処理部１０２がメモリ１０３から中継装置２００‐１のＩＤを読み出す。中継装置１００‐１は、このＩＤに基づいて、中継装置２００‐１に送信データを送信する。
【００９６】
中継装置２００‐１は、送信データを受信すると、同様にしてメモリ１０３から認証装置３００‐２のＩＤを読み出し、このＩＤに基づいて、認証装置３００‐２に送信データを送信する。認証装置３００‐２から認証装置３００‐１へのデータの流れはこの逆となる。
【００９７】
図１５も無線通信システム１の他の構成例を示す図である。中継装置２００‐１，２００‐２間の通信範囲が交差しておらず、信号を中継できない。この場合は、認証装置３００‐１，３００‐２間では仮想的に認証を行っていないことになり、認証装置３００‐１，３００‐２間では無線通信を行うことができない。
【００９８】
図１６も無線通信システム１の他の構成例を示す図である。中継装置１００‐１，２００‐１，２００‐２間でペアリング、認証が行われ、中継装置２００‐１，２００‐２と認証装置３００‐１，３００‐２との間でペアリング、認証が行われる。この場合も、仮想的に認証装置３００‐１，３００‐２間でペアリングと認証の各動作が行われ、中継装置１００‐１，２００‐１，２００‐２を介して無線通信を行うことができる。
【００９９】
図１７は、上述のように構成された無線通信システム１のアプリケーション例を説明するための図である。アミューズメントパーク５００内にマスタ中継装置１００‐１と、複数のスレーブ中継装置２００‐１〜２００‐１４とが、互いに通信範囲が重なるように、かつ、アミューズメントパーク５００全体をできるだけ隙間無く包含するように設置する。
【０１００】
データ記録装置４００には、パーク５００の地図情報を有し、どの中継装置１００‐１，２００‐１〜２００‐１４がパーク５００内のどの位置に設置したかの情報を保持する。
【０１０１】
そして、各中継装置２００‐１〜２００‐１４は、通信範囲内に認証装置３００‐１，３００‐２が位置すると認証装置３００‐１，３００‐２のＩＤと当該認証装置３００‐１，３００‐２を認証した中継装置１００‐１，２００‐１〜２００‐１４のＩＤとを隣接する中継装置１００‐１，２００‐１〜２００‐１４を介してデータ記録装置４００に送信する。
【０１０２】
データ記録装置４００は、図１８に示すようなテーブル４０１を保持する。テーブル４０１には、認証装置３００‐１，３００‐２のＩＤと、当該認証装置３００‐１，３００‐２を認証した中継装置１００‐１，２００‐１〜２００‐１４のＩＤと、認証した時刻の情報とが記憶される。
【０１０３】
そして、データ記録装置４００は認証装置３００-１，３００‐２の位置情報等を中継装置１００‐１，２００‐１〜２００‐１４を介して送信する。
【０１０４】
図１９は、本アプリケーションにおける認証装置３５０の他の構成例を示す図である。認証装置３５０は、メモリ３５１と、ＭＰＵ（Micro Processor Unit）３５２と、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）３５３と、無線部３５４と、電池３５５と、第１のスイッチ（ＳＷ１）３５６、及び第２のスイッチ（ＳＷ２）３５７を備える。
【０１０５】
メモリ３５１には、ペアリングや認証動作を行った際の中継装置１００（２００）のＩＤや自己ＩＤ等が記憶される。
【０１０６】
ＭＰＵ３５２は、メモリ３５１に記憶されたデータを読み出してＬＣＤ３５３に表示させたり、無線部３５４からデータを送信させたり等、各種の制御を行う。
【０１０７】
また、第１及び第２のスイッチ３５６，３５７は、各アプリケーションを実行させるための切り替えスイッチである。例えば、第１のスイッチ３５６をオンにすると、「迷子防止サービス」のアプリケーションが実行され、第２のスイッチ３５７をオンにすると、「情報提供サービス」のアプリケーションが実行される。実際には、スイッチのオン、オフの情報がＭＰＵ３５２に出力され、ＭＰＵ３５２の制御により実行される。
【０１０８】
次にこれら２つのサービスを説明する。
＜３．迷子防止サービス＞
図１７に示す無線通信システム１及びアミューズメントパーク５００において、２つの認証装置３５０‐１，３５０‐２が各中継装置１００‐１，２００‐１〜２００‐１４とペアリング、及び認証が行われていたとする。
【０１０９】
認証装置３５０‐１の第１のスイッチ３５６がオンのとき、中継装置２００‐８は認証装置３５０‐２が通信範囲内に位置することを検知すると、認証装置３５０‐２からＩＤを取得し、自己のＩＤとともに隣接する中継装置２００‐５，２００‐２，２００‐１，１００‐１を介してデータ記録装置４００に送信する。
【０１１０】
また、認証装置３５０‐２の第２のスイッチ３５７がオンのとき、中継装置２００‐１２は認証装置３５０‐１が通信範囲内に位置することを検知すると、認証装置３５０‐１からＩＤを取得して、当該ＩＤと自己ＩＤとを中継装置２００‐９，２００‐６，２００‐３，２００‐１を介してデータ記録装置４００に送信する。
【０１１１】
データ記録装置４００は、テーブル４０１に各ＩＤや受信時刻（或いは中継装置２００‐８，２００‐１２で取得した時刻）を格納し、検知した中継装置２００‐８，２００‐１２の位置と地図上の位置とをマッピングさせ、位置情報を、データ記録装置４００から中継装置１００-１等を介して認証装置３５０‐１，３５０‐２に送信する。認証装置３５０‐１，３５０‐２は、ＭＰＵ３５２の制御により、取得した位置情報をＬＣＤ３５３に表示させる。
【０１１２】
これにより、例えば、母親の所持する認証装置３５０‐１のＬＣＤ３５３に、子供の所持する認証装置３５０‐２の位置が表示され、パーク５００内での迷子を防止することができる。
＜４．情報提供サービス＞
同様に、図１７に示すアミューズメントパーク５００と、その中に設置された無線通信システム１の例で考える。
【０１１３】
データ記録装置４００は、各ＩＤをテーブル４０１に登録し、同じ位置に一定期間滞在している場合に、認証装置３５０‐１，３５０‐２にその位置に関係した情報を、中継装置１００‐１等を介して送信する。これにより、各認証装置３５０‐１，３５０‐２への情報提供サービスを提供することができる。
【０１１４】
位置に関係した情報は、周辺店舗の割引クーポンの提供や、機器の説明、イベントの情報、店舗の案内などがある。
【０１１５】
一定期間滞在したか否かは、例えば以下のようにして判断する。すなわち、データ記録装置４００は、テーブル４０１を参照し、中継装置１００‐１，２００‐１〜２００‐１４と認証装置３５０‐１，３５０‐２との組が一定時間（例えば、５分など）連続して記憶された場合に、一定期間滞在したと判断し、位置に関係した情報を提供する。
【０１１６】
尚、データ記録装置４００におけるかかる判断は、データ記録装置４００内のＣＰＵ等の制御部が判断し、位置に関係した情報はメモリに記憶される。テーブル４０１もメモリに記憶される。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】図１は無線通信システムの構成例を示す図である。
【図２】図２は中継装置の構成例を示す図である。
【図３】図３は認証装置の構成例を示す図である。
【図４】図４は中継装置間でのペアリング動作の例を示すフローチャートである。
【図５】図５は中継装置間での認証動作の例を示すフローチャートである。
【図６】図６はマスタ中継装置のメモリに記憶されたデータの例を示す図である。
【図７】図７はスレーブ中継装置のメモリに記憶されたデータの例を示す図である。
【図８】図８は中継装置と認証装置とのペアリング動作の例を示すフローチャートである。
【図９】図９は中継装置と認証装置とのペアリング動作の例を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は中継装置と認証装置との認証動作の例を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は中継装置と認証装置との認証動作の例を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は中継装置と認証装置との認証動作の例を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は認証装置のメモリに記憶されたデータの例を示す図である。
【図１４】図１４は無線通信システムの他の構成例を示す図である。
【図１５】図１５は無線通信システムの他の構成例を示す図である。
【図１６】図１６は無線通信システムの他の構成例を示す図である。
【図１７】図１７はアミューズメントパークに設置された無線通信システムの構成例を示す図である。
【図１８】図１８はデータ記録装置に記憶されたテーブルの例を示す図である。
【図１９】図１９は認証装置の他の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１  無線通信システム、  １００（１００‐１）  無線認証中継装置（マスタ中継装置）、  １０１  ＬＡＮ接続部、  １０２  データ処理部、  １０３  メモリ、  １０４  無線制御部、  １０５  無線部、  １０８  スイッチ、  ２００（２００‐１〜２００‐１４）  無線認証中継装置（スレーブ中継装置）、  ３００（３００‐１〜３００‐２，３００Ｔ，３００Ｋ）  無線認証装置（認証装置）、  ３０２  データ処理部、  ３０３  メモリ、  ３０４  無線制御部、  ３０５  無線部、  ３５０  無線認証装置（認証装置）、  ３５１  メモリ、  ３５２  ＭＰＵ、  ３５３  ＬＣＤ、  ３５６  第１のスイッチ、  ３５７  第２のスイッチ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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