JP4111165B2

JP4111165B2 - 携帯電子機器、無線通信システム及びその無線接続制御方法

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Publication number: JP4111165B2
Application number: JP2004138910A
Authority: JP
Inventors: 純一暦本
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2004-05-07
Filing date: 2004-05-07
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2024-05-07
Also published as: JP2005323091A; US7289800B2; US20060109143A1

Description

本発明は、携帯電子機器、無線通信システム及びその無線接続制御方法に関する。

近年、携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等が急速に普及してきた。その結果、各ユーザは、複数のこれらの機器の間において、情報を交換する機会が多くなってきている。

従来、このような情報交換を行う場合、機器をクレードルやケーブルを介して相互に接続したり、赤外線送受信部を相互に対面させて送受信させるようにしていた。

しかし、有線の接続は、煩雑であるばかりでなく、それぞれの機種にあったコネクタを用意しなければならず、不便であった。また、赤外線を利用する場合、赤外線の伝送路をユーザが不用意に通過する等して、遮ってしまうと、通信が遮断されてしまうという問題があった。

そこで、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１１通信規格やブルートゥース（Bluetooth（登録商標））通信規格に代表される無線通信機能を備える電子機器が普及してきている。

しかしながら、無線で通信を行う場合、通信を行う機器のアドレスをユーザが入力しなければならず、通常、ユーザは、各機器のアドレスを記憶しているわけではないので、アドレス表などを予め作成しておき、それを参照してアドレスを手動入力するようにしている。その結果、操作性が悪く、不便であった。このため、例えば、ユーザが持っているPDAと、ユーザの目の前に設置されている機器との間で情報を交換するような場合にも、相手側の機器のアドレスを入力しなければならず、迅速な情報の交換が困難であった。

これらの無線通信機能を有する機器間では、プライバシーに関する情報など、機密性が要求される情報も送受信されることから、そのような情報が第三者により盗聴、改竄されること、或いは、不正なネットワークへの侵入を防止するためのセキュリティ対策が必要になる。

例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１通信規格では、ユーザは、ＷＥＰ（Wired Equivalent Privacy）キーと呼ばれる秘密鍵を、通信を行う機器に予め登録し、そのWEPキーを用いた暗号化通信を行わせることにより通信のセキュリティを確保している。また、ディジタル証明書を予め発行し、通信の開始時に、証明書を用いて通信相手の機器の認証を行わせることにより、正当な通信相手であるか否かを判定させ、セキュリティを確保することも行われている。

ところで、セキュリティ確保のために、常に、このような鍵情報の登録や証明書の発行を予め行うとすると、無線通信の接続対象の切り替えに迅速に対応することができない。例えば、２台の携帯機器を一時的に無線で接続し、あるファイルの転送を行うことや、ディジタルカメラを店舗に設置されているプリンタに一時的に無線で接続し、撮影した写真の印刷を行うこと、或いは、ビデオカメラと携帯電話を一時的に無線で接続し、携帯電話を用いてビデオカメラをリモートコントロールすること、などのような一時的な接続などに迅速に対応することができない。

そこで、接続対象を容易に特定し、特定した機器との間で無線通信を迅速に開始させるために、リーダライタを内蔵するパーソナルコンピュータに、ＲＦタグを内蔵する携帯電話機を近接させることで、ＲＦタグとリーダライタの間で双方の機器の識別情報を送受信させ、その後、送受信された識別情報に基づいて、携帯電話機とパーソナルコンピュータの間でブルートゥース通信を確立させることが行われている。

また、ＲＦタグとリーダライタによる近距離の無線通信、または、双方の機器に設けられる赤外線モジュールによる近距離の無線通信により、２つの機器間で秘密鍵を共有させることも従来より提案されている。従って、近距離の無線通信で送受信される秘密鍵を用いて、例えば、ブルートゥース通信を暗号化させることにより、ユーザは、セキュリティが確保されたブルートゥース通信を、双方の機器を近接させるだけで迅速に開始させることができる（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、このようにして双方の機器間で識別情報や秘密鍵を送受信させるためには、その双方の機器に、ブルートゥース通信などの比較的離れた位置でも通信を行うことが可能な無線通信モジュールとは別に、ＲＦタグやリーダライタ、或いは、赤外線モジュールなどの近距離の無線通信モジュールが設けられている必要がある。ＲＦタグや赤外線モジュール等は、単に、それらとは別に設けられた無線通信モジュールによるブルートゥース通信などを確立させるためだけのものであるにもかかわらず、機器を近接させるだけでブルートゥース通信などを迅速に開始させることができるようにするためには用意する必要があり、その分だけコストがかかってしまう。

特開２００２−２０４２３９号公報

ところで、ホール素子やアモルファス磁性金属によって、地磁気を検知することで、機器の方向を計測する技術（電子コンパス）が知られている。電子コンパスを利用すると、たとえば携帯機器に地図を表示する際に、機器が向いている方向と地図上の上を一致させることができる。

また、携帯機器が発信する無線出力の強度を複数の基地局から計測することで、機器の位置を推定する技術が知られている。また、お互いに相手から送信される電波の強度を計測することで、機器間の大まかな距離を認識することができる。これにより、「距離の近い機器を無線の接続対象として選択する」という操作手段が可能なる。

この方式によれば、接続対象となる機器を、ＩＰアドレスや機器名などの指標に拠らずに、直接的に指定することができる。すなわち、例えば携帯機器に格納されている写真をプリンタで印刷したい場合、携帯機器をプリンタに接近させ、ワイヤレス接続を開始する。携帯機器の接続対象として近くのプリンタが選択されるので、プリンタに対応するマシン名やＩＰアドレスを調べて指定する必用がない。

しかしながら、近くに複数の機器が存在した場合、それらを正確に識別することが可能であるとは限らない。たとえばほぼ同じ距離に別のプリンタがあった場合に、利用者の意図しないプリンタに対してワイヤレス接続が開始されてしまうかもしれない。

そこで、本発明の目的は、ほぼ同じ距離や位置にあるデバイスの間で、より適切に接続先を選択できるようにした携帯電子機器、無線通信システム及びその無線接続制御方法を提供することにある。

本発明の更に他の目的、本発明によって得られる具体的な利点は、以下に説明される実施の形態の説明から一層明らかにされる。

本発明では、接続対象の電子機器との間で無線通信を行う際の受信強度に基づく機器間の距離に加えて、電子コンパス、すなわち方位検出手段により得られる機器の絶対方位情報を同時に利用することで、ほぼ同じ距離や位置にあるデバイスの間で、より適切に接続先を選択する。

すなわち、本発明に係る携帯電子機器は、機器本体の絶対方位を計測する方位検出手段と、接続対象の電子機器との間で無線通信を行う無線通信手段と、上記無線通信手段により接続対象の電子機器との間で無線通信による接続を確立する制御を行う制御手段とを備え、上記制御手段は、上記方位検出手段により検出された絶対方位情報と上記無線通信手段により接続対象の電子機器から受信した受信情報に含まれる電子機器の方位情報に基づいて、複数の接続対象の電子機器の中から、接続対象の電子機機器を選択して、選択された接続対象の電子機器との間で無線通信による接続を確立する制御を行うことを特徴とする。
また、本発明に係る携帯電子機器は、機器本体の絶対方位を計測する方位検出手段と、
接続対象の電子機器との間で無線通信を行う無線通信手段と、上記無線通信手段により接続対象の電子機器との間で無線通信による接続を確立する制御を行う制御手段とを備え、
上記制御手段は、上記無線通信手段により接続対象の電子機器から受信した受信情報に基づいて接続候補を特定し、その受信情報に含まれる接続対象の電子機器の方位情報と、上記方位検出手段により検出された絶対方位情報とに基づいて、上記接続候補の中から携帯電子機器本体の方位と対向する方位を有する電子機器を接続対象として選択して、接続対象の電子機器との間で接続を確立する制御を行うことを特徴とする。

本発明に係る無線通信システムは、互いに無線通信を行う第１及び第２の携帯電子機器を含む無線通信システムであって、上記各携帯電子機器は、機器本体の絶対方位を計測する方位検出手段と、接続対象の電子機器との間で無線通信を行う無線通信手段と、上記無線通信手段により接続対象の電子機器との間で無線通信による接続を確立する制御を行う制御手段とを備え、上記第１の携帯電子機器の制御手段は、上記方位検出手段により検出された絶対方位情報と上記無線通信手段により第２の携帯電子機器から受信した上記第２の携帯電子機器の絶対方位情報とに基づいて、上記第１の携帯電子機器の周囲に存在する複数の接続対象の電子機器の中から、接続対象の電子機機器として第２の携帯電子機器を選択して、選択された第２の携帯電子機器との間で接続を確立する制御を行うことを特徴とする。
また、本発明に係る無線通信システムは、互いに無線通信を行う第１及び第２の携帯電子機器を含む無線通信システムであって、上記各携帯電子機器は、機器本体の絶対方位を計測する方位検出手段と、接続対象の電子機器との間で無線通信を行う無線通信手段と、上記無線通信手段により接続対象の電子機器との間で無線通信による接続を確立する制御を行う制御手段とを備え、上記第１の携帯電子機器の制御手段は、上記第２の携帯電子機器の絶対方位情報が、上記第１の携帯電子機器の絶対方位情報と対向する方位を示すものである場合のみ、上記第２の携帯電子機器との間で接続を確立する制御を行うことを特徴とする。

本発明に係る携帯電子機器の無線接続制御方法は、携帯電子機器を接続対象の電子機器と無線接続するための携帯電子機器の無線接続制御方法であって、接続対象の電子機器との間で無線通信を行い、受信した受信情報に基づいて複数の接続候補の電子機器を特定し、上記受信情報に含まれる接続対象の電子機器の方位情報と、当該携帯電子機器本体の絶対方位情報とに基づいて、複数の接続候補の電子機器の中から、接続対象の電子機機器を選択して、選択された接続対象の電子機器との間で無線通信による接続を確立する制御を行うことを特徴とする。
また、本発明に係る携帯電子機器の無線接続制御方法は、携帯電子機器を接続対象の電子機器と無線接続するための携帯電子機器の無線接続制御方法であって、接続対象の電子機器との間で無線通信を行い、受信した受信情報に基づいて複数の接続候補の電子機器を特定し、上記接続対象の電子機器から受信した受信情報に基づいて接続候補を特定し、その受信情報に含まれる接続対象の電子機器の方位情報と、当該携帯電子機器本体の絶対方位情報とに基づいて、上記接続候補の中から携帯電子機器本体の方位と対向する方位を有する電子機器を接続対象として選択して、接続対象の電子機器との間で接続を確立する制御を行うことを特徴とする。

本発明では、接続対象の電子機器との間で無線通信を行い、受信した受信情報に基づいて接続候補を特定し、上記受信情報に含まれる接続対象の電子機器の方位情報と、当該携帯電子機器本体の絶対方位情報に基づいて、上記接続候補から接続対象を特定して接続を確立する制御を行うことにより、周辺の機器から接続したい電子機器を確実に指定することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は以下の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更可能であることは言うまでもない。

本発明は、例えば図１に示すように、接続対象の例えばプリンタ装置などの他の電子装置５０と無線接続して使用される携帯電子機器１０に適用される。

この携帯電子機器１０は、図２に示すように、バス１１を介して相互に接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）１２、ＲＯＭ（Read Only Memory）１３、ＲＡＭ（Random Access Memory）１４及び入出力インタフェース１５を備える。

この携帯電子機器１０において、ＣＰＵ１２は、ＲＯＭ１３又は記憶部１８からＲＡＭ１４にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。ＲＡＭ１４にはまた、ＣＰＵ１２が各種の処理を実行する上において必要なデータなどが適宜記憶される。

入出力インタフェース１５には、各種のボタンやジョグダイヤル、或いは、出力部１７を構成する例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）に重畳して設けられるタッチパネルなどからなる入力部１６、ＬＣＤなどよりなる表示部やスピーカなどよりなる出力部１７、フラッシュメモリなどよりなる記憶部１８が接続されている。

また、入出力インタフェース１５には、ＩＥＥＥ８０２．１１通信規格やブルートゥース通信規格に準拠した無線通信モジュールである無線通信部１９も接続されている。無線通信部１９は、バス１１および入出力インタフェース１５を介して行われるＣＰＵ１２からの制御に従って、図示しない他の電子機器との間でＩＥＥＥ８０２．１１通信規格に準拠した無線通信を行う。

さらに、入出力インタフェース１５には、この携帯電子機器１０の絶対方位を計測する方位検出手段として電子コンパス２０が接続されている。

入出力インタフェース１５にはまた、必要に応じてドライブ３０が接続され、磁気ディスク３１、光ディスク３２、光磁気ディスク３３或いは半導体メモリ３４などが適宜装着される。

このような構成の携帯電子機器１０において、無線通信部１９は、接続対象の電子装置５０から送られてくる無線パケットの電界強度を計測する機能を有し、ＣＰＵ１２は、上記無線通信部１９により計測された無線パケットの電界強度に基づいて、当該携帯電子機器１０と接続対象の電子装置５０との間の大まかな距離を計測することができる。

また、電子コンパス２０は、当該携帯電子機器１０の絶対方位（地軸に対する方向）を計測して、絶対方位情報を上記ＣＰＵ１２に与える。

上記ＣＰＵ１２は、上記無線通信部１９により接続対象の電子機器から受信した受信情報、例えば上記無線パケットの電界強度に基づいて、当該携帯電子機器１０と接続対象の電子装置５０との間の大まかな距離を計測し、当該携帯電子機器１０から所定の距離範囲内にある電子装置５０を接続候補として特定し、さらに、上記無線通信部１９により接続候補の電子機器５０から受信した受信情報、すなわち上記無線パケットに含まれる接続候補の電子機器５０の方位情報と、上記電子コンパス２０により検出された絶対方位情報に基づいて、上記接続候補から接続対象を特定して接続を確立する制御を行う。

すなわち、この携帯電子機器１０では、無線接続を確立する場合、図３のフローチャートに示すように、先ず上記無線通信部１９により接続対象の電子機器から受信した無線パケットの電界強度を計測する（ステップＳ１）。また、当該携帯電子機器１０の絶対方位を電子コンパス２０により計測して、絶対方位情報を得る（ステップＳ２）。

次に、ＣＰＵ１２により、上記電界強度が閾値以上か否かを判定する（ステップＳ３）。これにより、当該携帯電子機器１０から所定の距離範囲内にある電子装置５０を接続候補として特定する。

さらに、ＣＰＵ１２により、上記接続候補の電子機器５０から受信した無線パケットに含まれる接続候補の電子機器５０の方位情報と、上記電子コンパス２０により検出された絶対方位情報に基づいて、接続対象の電子機器であるか否かを判定する（ステップＳ４）。すなわち、当該携帯電子機器１０に対して、所定の向きに向いて例えば対向して位置している電子機器５０を接続対象として特定する。

そして、このようにして上記接続候補から特定した接続対象の電子機器５０に対する無線接続を確立する（ステップＳ５）。

このように、接続対象の電子機器との間で無線通信を行い、受信した受信情報に基づいて接続候補を特定し、上記受信情報に含まれる接続対象の電子機器の方位情報と、当該携帯電子機器１０本体の絶対方位情報に基づいて、上記接続候補から接続対象を特定して接続を確立する制御を行う機能を備える携帯電子機器１０では、例えば図４に示すように、２台の機器を無線接続する場合に、遠方に位置している機器５０Ａは距離が遠いので接続対象から除外し、また、近くにあっても向きの違う機器５０Ｂも接続対象から除外して、対向して位置している機器５０を接続対象の機器として特定して的確に接続を確立することができる。

したがって、周辺に接続対象となる機器が複数個ある場合でも、向きを合わせるという直感的な操作で目的の機器を指定することができ、例えば図５に示すように、ゲーム機器の開始の開始のように人間が機器操作する場合は、対面する相手の機器５０を目で確認することが可能であり、また利用者背後に位置する機器５０Ｃは、接続対象から除外することができる。

また、この携帯電子機器１０は、上記電子コンパス２０により検出される当該携帯電子機器１０の絶対方位情報と、受信した受信情報に含まれる接続対象の電子機器５０の方位情報とに基づいて、相互の位置関係を把握することができるので、４人対戦のトランプや麻雀ゲームなど２台以上の機器を接続する場合に、接続した各機器の方向をゲーム内の席順に反映させることができ、実際のユーザの位置関係とゲーム内の順番が空間的に対応しているので、ゲームの対戦相手を把握しやすい。

例えば、図６に示すように、麻雀ゲームであれば、親がゲームを召集し、集まった３人のプレイヤーが、親の機器１０に対して機器１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを向けて接続を開始する。その結果、雀卓上での席順が現実の席順を反映するように自動設定することができる。

また、図７に示すように、接続した機器１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄのプレイヤーが敵味方（青チームと赤チーム）に分かれて対戦することもできる。

この図７に示す例は、例えばサッカーゲームなどを想定している。この際、同じ方向を向いているプレイヤーが自然に同じチームに属するようにすることができる。チームの構成を変える場合は、各利用者の向きを変えればよい。

本発明を適用した携帯電子機器の無線接続例を模式的に示す図である。上記携帯電子機器の構成を示すブロック図である。上記携帯電子機器における無線接続の確立手順を示すフローチャートである。２台の携帯電子機器を無線接続例を模式的に示す図である。２台の携帯電子機器を無線接続例を模式的に示す図である。４台の携帯電子機器を無線接続例を模式的に示す図である。複数台の携帯電子機器によりチームを組んだ無線接続例を模式的に示す図である。

符号の説明

１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ携帯電子機器、１１バス、１２ＣＰＵ、１３ＲＯＭ、１４ＲＡＭ、１５入出力インタフェース、１６入力部、１７出力部、１８記憶部、１９無線通信部、２０電子コンパス、３０ドライブ、３１磁気ディスク、３２光ディスク、３３光磁気ディスク、３４半導体メモリ、５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ電子装置

Claims

機器本体の絶対方位を計測する方位検出手段と、
接続対象の電子機器との間で無線通信を行う無線通信手段と、
上記無線通信手段により接続対象の電子機器との間で無線通信による接続を確立する制御を行う制御手段とを備え、
上記制御手段は、上記方位検出手段により検出された絶対方位情報と上記無線通信手段により接続対象の電子機器から受信した受信情報に含まれる電子機器の方位情報に基づいて、複数の接続対象の電子機器の中から、接続対象の電子機機器を選択して、選択された接続対象の電子機器との間で無線通信による接続を確立する制御を行うことを特徴とする携帯電子機器。
機器本体の絶対方位を計測する方位検出手段と、
接続対象の電子機器との間で無線通信を行う無線通信手段と、
上記無線通信手段により接続対象の電子機器との間で無線通信による接続を確立する制御を行う制御手段とを備え、
上記制御手段は、上記無線通信手段により接続対象の電子機器から受信した受信情報に基づいて接続候補を特定し、その受信情報に含まれる接続対象の電子機器の方位情報と、上記方位検出手段により検出された絶対方位情報とに基づいて、上記接続候補の中から携帯電子機器本体の方位と対向する方位を有する電子機器を接続対象として選択して、接続対象の電子機器との間で接続を確立する制御を行うことを特徴とする携帯電子機器。
電界強度検出手段をさらに備え、
上記制御手段は、上記電界強度検出手段により検出された電界強度が所定の閾値以上である電子機器のみを接続候補として特定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の携帯電子機器。
互いに無線通信を行う第１及び第２の携帯電子機器を含む無線通信システムであって、
上記各携帯電子機器は、機器本体の絶対方位を計測する方位検出手段と、接続対象の電子機器との間で無線通信を行う無線通信手段と、上記無線通信手段により接続対象の電子機器との間で無線通信による接続を確立する制御を行う制御手段とを備え、
上記第１の携帯電子機器の制御手段は、上記方位検出手段により検出された絶対方位情報と上記無線通信手段により第２の携帯電子機器から受信した上記第２の携帯電子機器の絶対方位情報とに基づいて、上記第１の携帯電子機器の周囲に存在する複数の接続対象の電子機器の中から、接続対象の電子機機器として第２の携帯電子機器を選択して、選択された第２の携帯電子機器との間で接続を確立する制御を行うことを特徴とする無線通信システム。
互いに無線通信を行う第１及び第２の携帯電子機器を含む無線通信システムであって、
上記各携帯電子機器は、機器本体の絶対方位を計測する方位検出手段と、接続対象の電子機器との間で無線通信を行う無線通信手段と、上記無線通信手段により接続対象の電子機器との間で無線通信による接続を確立する制御を行う制御手段とを備え、
上記第１の携帯電子機器の制御手段は、上記第２の携帯電子機器の絶対方位情報が、上記第１の携帯電子機器の絶対方位情報と対向する方位を示すものである場合のみ、上記第２の携帯電子機器との間で接続を確立する制御を行うことを特徴とする無線通信システム。
少なくとも上記第１の携帯電子機器は電界強度検出手段を備え、
上記第１の携帯電子機器の上記制御手段は、上記電界強度検出手段により検出された第２の携帯電子機器の電界強度が所定の閾値以上である場合にのみ、当該第２の携帯電子機器との間で接続を確立することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の無線通信システム。
携帯電子機器を接続対象の電子機器と無線接続するための携帯電子機器の無線接続制御方法であって、
接続対象の電子機器との間で無線通信を行い、
受信した受信情報に基づいて複数の接続候補の電子機器を特定し、
上記受信情報に含まれる接続対象の電子機器の方位情報と、当該携帯電子機器本体の絶対方位情報とに基づいて、複数の接続候補の電子機器の中から、接続対象の電子機機器を選択して、選択された接続対象の電子機器との間で無線通信による接続を確立する制御を行うことを特徴とする携帯電子機器の無線接続制御方法。
携帯電子機器を接続対象の電子機器と無線接続するための携帯電子機器の無線接続制御方法であって、
接続対象の電子機器との間で無線通信を行い、
受信した受信情報に基づいて複数の接続候補の電子機器を特定し、
上記接続対象の電子機器から受信した受信情報に基づいて接続候補を特定し、その受信情報に含まれる接続対象の電子機器の方位情報と、当該携帯電子機器本体の絶対方位情報とに基づいて、上記接続候補の中から携帯電子機器本体の方位と対向する方位を有する電子機器を接続対象として選択して、接続対象の電子機器との間で接続を確立する制御を行うことを特徴とする携帯電子機器の無線接続制御方法。