通信端末装置及び通信方法
【課題】変調方式または伝送速度などの通信方式の異なる複数の対向機器との通信において、対向機器とのアンテナ間の整合特性を高め、広い通信領域を確保すること。
【解決手段】アンテナ１は、電磁誘導により近接通信を行う。ＧＰＳ受信部８及び第２の通信部９は、現在の位置情報を取得する。Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース７は、Ｒ／Ｗ装置の設置場所の情報を記憶する。座標照合部６は、設置場所の情報と位置情報とに基づいて、Ｒ／Ｗ装置を特定する。通信方式データベース５は、Ｒ／Ｗ装置の通信方式の情報を記憶する。通信方式選択部４は、座標照合部６により特定したＲ／Ｗ装置に対応する通信方式を、通信方式の情報より選択する。選択式整合回路２は、近接通信の際に、通信方式選択部４により選択した通信方式の共振周波数で共振させる。
【解決手段】アンテナ１は、電磁誘導により近接通信を行う。ＧＰＳ受信部８及び第２の通信部９は、現在の位置情報を取得する。Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース７は、Ｒ／Ｗ装置の設置場所の情報を記憶する。座標照合部６は、設置場所の情報と位置情報とに基づいて、Ｒ／Ｗ装置を特定する。通信方式データベース５は、Ｒ／Ｗ装置の通信方式の情報を記憶する。通信方式選択部４は、座標照合部６により特定したＲ／Ｗ装置に対応する通信方式を、通信方式の情報より選択する。選択式整合回路２は、近接通信の際に、通信方式選択部４により選択した通信方式の共振周波数で共振させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信端末装置及び通信方法に関し、特に複数の外部の通信機器との間での電磁誘導を使用した近接通信を行う通信端末装置及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信相手と接触または密着する程度まで近接して通信を行う通信システムの開発要求が高まってきている。具体的には、電界または磁界の作用する、約１０ｃｍ以下の近接領域において、電界或いは磁界を利用して通信を行う通信システムの開発要求が高まってきている。このような通信システムは、各種のサービスに用いられる。例えば、電話帳などの個人情報のデータが記憶された電子データを携帯電話機へ複写するサービスに用いられる。また、病院または薬局などでの電子カルテの読取または書込のサービスに用いられる。また、住民票または戸籍などの電子化された住民台帳データの閲覧または請求などのサービスに用いられる。また、個人の趣味の音楽または画像などの各種データを自己の携帯電話機などへ転送、複写または記憶させるサービスに用いられる。また、自動販売機などのプリペイド用として金額データを所望の電子機器へ読み取らせるサービスに用いられる。また、遊園地または駅などでのパスを用いた改札通過のサービスに用いられる。
【０００３】
上記のサービス受ける際に用いられる機器として、外部の近接非接触通信機器（以下、「外部近接非接触通信機器」と記載する）との間で、近接非接触通信を行うことができる、近接非接触通信機能を備えた携帯通信機器の開発が各種検討されている。また、外部近接非接触通信機器としては、リーダライタ（以下「Ｒ／Ｗ」と記載する）装置などがある（例えば、特許文献１）。
【０００４】
上記のＲ／Ｗ装置は、ユーザが受けられるサービスに応じて、異なる変調方式または伝送速度などを用いる。図１は、従来の複数のＲ／Ｗ装置とＮＦＣ（Near Field Communication）端末との通信の概念図である。各Ｒ／Ｗ装置は、異なる変調方式または伝送速度を使用する。従って、ＮＦＣ端末は、図１に示すように、通信回路Ａ、Ｂ、・・・、Ｎと、抵抗及びコンデンサから構成される共振条件の異なる整合回路と、コイルから構成されるアンテナとをＲ／Ｗ装置毎に有する。また、ＮＦＣ端末は、各Ｒ／Ｗ装置と通信を行うために、受信応答回路と、コイルから構成されるアンテナと、抵抗及びコンデンサから構成される共振用の整合回路とを有する。また、ＮＦＣ端末は、各Ｒ／Ｗ装置と通信を行う場合、整合回路の最適条件が異なる。従って、ＮＦＣ端末は、全てのＲ／Ｗ装置と安定した通信を行うためには、整合回路を最大公約数的な条件にする必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１１１４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１においては、Ｒ／Ｗ装置はサービスに応じて異なる変調方式または伝送速度などを用いるので、通信端末装置において共振周波数を固定した整合回路を有する場合、アンテナの誘導電流が低下し、通信領域を縮小させてしまうという問題がある。また、最大公約数的な条件の整合回路により各Ｒ／Ｗ装置と通信を行う場合には、Ｒ／Ｗ装置毎に最適な条件の整合回路により各Ｒ／Ｗ装置と通信を行う場合に比べて、通信領域が狭くなるという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、変調方式または伝送速度などの通信方式の異なる複数の対向機器との通信において、対向機器とのアンテナ間の整合特性を高めることができ、広い通信領域を確保することができる通信端末装置及び通信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の通信端末装置は、電磁誘導により近接通信を行う第１の通信手段と、現在の位置情報を取得する位置情報取得手段と、リーダライタ装置の設置場所の情報を記憶する第１の記憶手段と前記設置場所の情報と前記位置情報とに基づいて、リーダライタ装置を特定する照合手段と、リーダライタ装置毎の通信方式の情報を記憶する第２の記憶手段と、前記照合手段により特定したリーダライタ装置に対応する前記通信方式を、前記通信方式の情報より選択する選択手段と、前記近接通信の際に、前記選択手段により選択した前記通信方式の共振周波数で共振させる整合回路と、を有する構成を採る。
【０００９】
本発明の通信方法は、リーダライタ装置と通信する通信端末装置における通信方法であって、電磁誘導により近接通信を行うステップと、現在の位置情報を取得するステップと、記憶手段に記憶したリーダライタ装置の設置場所の情報と前記位置情報とに基づいて、リーダライタ装置を特定するステップと、前記照合手段により特定したリーダライタ装置に対応する通信方式を、記憶手段に記憶したリーダライタ装置毎の通信方式の情報より選択するステップと、前記近接通信の際に、前記選択した通信方式の共振周波数で共振させるステップと、を有するようにした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、変調方式または伝送速度などの通信方式の異なる複数の対向機器との通信において、対向機器とのアンテナ間の整合特性を高めることができ、広い通信領域を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来の複数のＲ／ＷとＮＦＣ端末との通信の概念図
【図２】本発明の実施の形態１に係る通信端末装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係る選択式整合回路の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態２に係る通信端末装置の構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態２に係るサービスデータベースに格納されるデータの一例を示す図
【図６】本発明の実施の形態２に係る通信端末装置の使用状態と通信方式選択部の状態の遷移の一例を示す図
【図７】本発明の実施の形態３に係る通信端末装置の構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態４に係る通信端末装置の構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明における実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
図２は、本発明の実施の形態１に係る通信端末装置１００の構成を示すブロック図である。通信端末装置１００は、例えばＮＦＣ端末である。
【００１４】
通信端末装置１００は、アンテナ１と、選択式整合回路２と、第１の通信部３と、通信方式選択部４と、通信方式データベース５と、座標照合部６と、Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース７と、ＧＰＳ受信部８と、第２の通信部９とから主に構成される。
【００１５】
アンテナ１は、電磁誘導により、対向するＲ／Ｗ装置と近接通信を行う。また、アンテナ１は、近接通信の際に、選択式整合回路２により整合されて、所定の共振周波数で共振、所定のアンテナＱで共振、または所定の共振周波数と所定のアンテナＱとで共振し、受信した信号を選択式整合回路２を介して第１の通信部３へ出力する。
【００１６】
選択式整合回路２は、通信方式選択部４の制御に従って、対向するＲ／Ｗ装置の種別毎にアンテナ整合条件を切り替えることにより、対向するＲ／Ｗ装置の種別毎にアンテナ１を整合させる。即ち、選択式整合回路２は、広い通信領域を確保するために、Ｒ／Ｗ装置の種別毎に最適なアンテナ整合条件でアンテナ１を共振させ、Ｒ／Ｗと通信を行う際に大きな電流を流して信号振幅を大きくする。ここで、Ｒ／Ｗ装置の種別とは、異なる用途に使用され、変調方式または伝送速度等の通信方式の異なるＲ／Ｗ装置を意味する。例えば、フェリカ（FeliCa登録商標）に使用されるＲ／Ｗ装置と、住民基本台帳カードの閲覧または請求に使用されるＲ／Ｗ装置とは種別が異なる。
【００１７】
第１の通信部３は、アンテナ１により受信した信号を、選択式整合回路２を介して取得し、取得した信号を周波数変換、復調及び復号する。第１の通信部３は、例えばＮＦＣ通信における上記の処理を行う。
【００１８】
通信方式選択部４は、通信端末装置１００の周辺に存在するＲ／Ｗ装置の情報を、座標照合部６から取得する。また、通信方式選択部４は、取得したＲ／Ｗ装置の情報を用いて通信方式データベース５を参照することにより、通信方式データを取得して、座標照合部６において特定したＲ／Ｗ装置の通信方式を特定する。また、通信方式選択部４は、特定した通信方式に対するアンテナ整合を適した状態にするために、選択式整合回路２を制御する。ここで、通信方式としては、例えば、フェリカに使用する通信方式、または住民基本台帳カードに使用する通信方式である。
【００１９】
通信方式データベース５は、Ｒ／Ｗ装置の種別と通信方式データとを対応付けたデータを格納するデータベースである。ここで、通信方式データとは、Ｒ／Ｗ装置の種別毎に、異なる、伝送速度、変調方式、共振周波数またはアンテナＱ等を特定するデータであり、通信を開始する前に予め設定される。また、通信方式データは、通信端末装置１００における通信を良好に行うために、整合回路を調整する際に必要とされるデータである。ここで、アンテナＱとは、所望の周波数におけるＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio）のピークの立ち上がり及び立ち下がりの急峻性を示す値である。
【００２０】
座標照合部６は、ＧＰＳ受信部８より取得した座標データと、第２の通信部９より取得した位置情報と、Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース７より取得したＲ／Ｗ設置場所地図データとに基づいて、通信端末装置１００の周辺に存在するＲ／Ｗ装置を探索して特定する。そして、座標照合部６は、特定したＲ／Ｗ装置の情報を探索結果として通信方式選択部４へ出力する。また、座標照合部６は、Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース７を参照する際に、通信端末装置１００の現在の位置に応じて、参照する範囲をあらかじめ任意に設定する。座標照合部６は、例えば、地方においては設置されているＲ／Ｗ装置の数が少なく、Ｒ／Ｗ装置の種別も限定されているため、参照する範囲を数ｋｍ２〜数１０ｋｍ２に設定する。一方、座標照合部６は、多数の種別の異なるＲ／Ｗ装置が設置されている都会の商業施設などの場所では、参照する範囲を数１０ｍ２以下に設定する。これにより、座標照合部６は、Ｒ／Ｗ装置の探索を容易に行うことができる。また、Ｒ／Ｗ装置の情報としては、例えば、駅、コンビニエンスストアまたは市役所等の建物の種類を識別する情報である。
【００２１】
Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース７は、設置されたＲ／Ｗ装置の種別とＲ／Ｗ装置の設置場所とを対応付けたＲ／Ｗ設置場所地図データを格納するデータベースである。
【００２２】
ＧＰＳ受信部８は、ＧＰＳ信号を受信し、受信したＧＰＳ信号の演算を行うことにより、通信端末装置１００の現在の位置情報を示す座標データを取得する。そして、ＧＰＳ受信部８は、取得した座標データを座標照合部６へ出力する。
【００２３】
第２の通信部９は、携帯電話で用いられる通信方式により通信を行い、通信端末装置１００の現在の位置情報を取得する。そして、第２の通信部９は、取得した位置情報を座標照合部６へ出力する。なお、通信端末装置１００の現在の位置情報を取得するＧＰＳ受信部８及び第２の通信部９は、何れか一方のみを具備してもよいし、図２に示すように両方を具備しても良い。
【００２４】
次に、選択式整合回路２の詳細な構成について、図３を用いて説明する。図３は、選択式整合回路２の構成を示すブロック図である。
【００２５】
選択式整合回路２は、アンテナ１に並列に接続されたコンデンサＣ０により共振回路が構成される。また、選択式整合回路２は、アンテナ１と並列に接続する複数のスイッチＳＷ１、ＳＷ２、・・・、ＳＷｎを有する。また、選択式整合回路２は、スイッチＳＷ１と直列に接続する抵抗Ｒ１と、スイッチＳＷ１及び抵抗Ｒ１と直列に接続するコンデンサＣ１とを有する。また、選択式整合回路２は、スイッチＳＷ２と直列に接続する抵抗Ｒ２と、スイッチＳＷ２及び抵抗Ｒ２と直列に接続するコンデンサＣ２とを有する。また、選択式整合回路２は、スイッチＳＷｎと直列に接続する抵抗Ｒｎと、スイッチＳＷｎ及び抵抗Ｒｎと直列に接続するコンデンサＣｎとを有する。抵抗Ｒ１、Ｒ２、・・・、Ｒｎは、アンテナＱ制御を行う。コンデンサＣ１、Ｃ２、・・・、Ｃｎは、共振周波数制御を行う。
【００２６】
上記の構成を有する選択式整合回路２において、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、・・・、ＳＷｎの何れか１つまたは複数をＯＮにすることにより、対向するＲ／Ｗ装置と適した条件で通信を行うために、共振周波数、アンテナＱ、または共振周波数及びアンテナＱを適した状態に設定する。具体的には、スイッチＳＷ１をＯＮにすることにより、共振回路の共振周波数を下げることができる。または、スイッチＳＷ１をＯＮにすることにより、共振回路のアンテナＱを小さくすることができる。または、スイッチＳＷ１をＯＮにすることにより、共振回路の共振周波数を下げることができるとともに、アンテナＱを小さくすることができる。また、スイッチＳＷ２、・・・、ＳＷｎについても同様である。
【００２７】
なお、スイッチＳＷ１と、抵抗Ｒ１と、コンデンサＣ１とは、直列に配置されていれば、互いに任意の順番で配置することができ、同様の効果を得ることができる。また、通信方式選択部４により、スイッチＳＷ１、・・・、ＳＷｎのいずれかがＯＮしている状態を維持できれば、コンデンサＣ０が無い構成とすることも可能である。
【００２８】
このように、本実施の形態によれば、通信端末装置と対向するＲ／Ｗ装置毎に、最適な整合状態に選択的に切り換えることにより、アンテナに流れる電流を増加させることができるとともに、大きな信号を受信することができる。この結果、対向するＲ／Ｗ装置とのアンテナ間の整合特性を高めることができ、広い通信領域を確保することができる。
【００２９】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係る通信端末装置４００の構成を示すブロック図である。
【００３０】
図４に示す通信端末装置４００は、図２に示す実施の形態１に係る通信端末装置１００に対して、通信プロトコル認識部２１と、サービス判定部２２と、サービスデータベース２３とを追加し、通信方式選択部４の代わりに通信方式選択部２４を有する。なお、図４において、図２と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３１】
通信端末装置４００は、アンテナ１と、選択式整合回路２と、第１の通信部３と、通信方式データベース５と、座標照合部６と、Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース７と、ＧＰＳ受信部８と、第２の通信部９と、通信プロトコル認識部２１と、サービス判定部２２と、サービスデータベース２３と、通信方式選択部２４とから主に構成される。
【００３２】
第１の通信部３は、アンテナ１により受信した信号を、選択式整合回路２を介して取得し、取得した信号を周波数変換、復調及び復号して通信プロトコル認識部２１へ出力する。第１の通信部３は、例えばＮＦＣ通信を行う際の上記の処理を行う。
【００３３】
通信プロトコル認識部２１は、第１の通信部３から取得した信号を解析して、近接通信で使用する通信プロトコルを判別する。また、通信プロトコル認識部２１は、判別した通信プロトコルに従った近接通信により提供されるサービス及び使用状態を識別し、識別結果をサービス判定部２２へ出力する。
【００３４】
サービス判定部２２は、通信プロトコル認識部２１から取得した識別結果を用いて、サービスデータベース２３に格納されるデータを参照することにより、サービスの継続使用の有無を判定する。そして、サービス判定部２２は、判定結果を通信方式選択部２４へ出力する。ここで、サービスの継続使用有りとは、現状の整合状態を維持して設定した共振周波数を維持することを意味する。また、サービスの継続使用無しとは、現状の整合状態を維持せずに、整合状態の変更が可能であることを意味する。なお、サービス判定部２２における上記処理の詳細については後述する。
【００３５】
サービスデータベース２３は、サービスと使用状態と、サービスの継続使用の有無の情報とを対応付けたデータをデータベースとして格納する。
【００３６】
座標照合部６は、ＧＰＳ受信部８より取得した座標データと、第２の通信部９より取得した位置情報と、Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース７より取得したＲ／Ｗ設置場所地図データとに基づいて、通信端末装置４００の周辺に存在するＲ／Ｗ装置を探索して特定する。そして、座標照合部６は、特定したＲ／Ｗ装置の情報を探索結果として通信方式選択部２４へ出力する。また、座標照合部６は、Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース７を参照する際に、通信端末装置４００の現在の位置に応じて、参照する範囲をあらかじめ任意に設定する。
【００３７】
通信方式選択部２４は、通信端末装置４００の周辺に存在するＲ／Ｗ装置の情報を、座標照合部６から取得する。また、通信方式選択部２４は、取得したＲ／Ｗ装置の情報を用いて通信方式データベース５を参照することにより、通信方式データを取得して、座標照合部６において特定したＲ／Ｗ装置の通信方式を特定する。また、通信方式選択部２４は、特定した通信方式の対向するＲ／Ｗに対するアンテナ整合を適した状態にするために、選択式整合回路２を制御する。この際、通信方式選択部２４は、サービス判定部２２において判定されたサービスの継続使用の有無の判定結果に基づいて、選択式整合回路２の制御状態を変更する。具体的には、通信方式選択部２４は、判定結果が継続使用無しの場合には、上記の実施の形態１と同様に座標照合部６の探索結果を用いて選択式整合回路２を制御する。また、通信方式選択部２４は、判定結果が継続使用有りの場合には、座標照合部６の探索結果に関わらず、選択式整合回路２の制御状態を維持する。
【００３８】
選択式整合回路２は、通信方式選択部２４の制御に従って、対向するＲ／Ｗ装置の種別毎にアンテナ整合条件を切り替えることにより、対向するＲ／Ｗ毎にアンテナ１を整合させる。即ち、選択式整合回路２は、広い通信領域を確保するために、Ｒ／Ｗ装置の種別毎に最適なアンテナ整合条件でアンテナ１を共振させ、Ｒ／Ｗと通信を行う際に大きな電流を流して信号振幅を大きくする。
【００３９】
図５は、サービスデータベース２３に格納されるデータの一例を示す図である。
【００４０】
図５において、状態維持の「○」は、サービスの継続使用有りを意味する。即ち、状態維持の「○」は、「入場」または「商品購入（改札内）」の際の選択式整合回路２の制御状態を、次に「退場」または「商品購入（改札外）」を行うまで維持することを意味する。これらの、「入場」、「商品購入（改札内）」、「退場」及び「商品購入（改札外）」の識別は、座標照合部６においてＲ／Ｗ装置を特定することにより可能である。また、状態維持の「×」は、サービスの継続使用無しを意味する。
【００４１】
図５の場合において、通信プロトコル認識部２１が、サービスとしてＳｕｉｃａ（登録商標）、及び使用状態として「入場」または「商品購入（改札内）」を識別した場合には、サービス判定部２２は、サービスデータベース２３に格納される図５の情報を参照することにより、選択式整合回路２の整合状態を継続するものと判定する。その後、座標照合部６が、退場ゲートまたは改札外の商品購入器に設置されるＲ／Ｗ装置を特定した場合には、通信方式選択部２４は、選択式整合回路２の整合状態を変更可能に制御する。
【００４２】
一方、通信プロトコル認識部２１が、ＴＡＳＰＯ（登録商標）に使用される通信方式を識別した場合には、サービス判定部２２は、サービスデータベース２３に格納される図５の情報を参照することにより、サービスの継続使用無しを判定する。この場合には、通信方式選択部２４は、上記の実施の形態１と同様に選択式整合回路２を制御する。
【００４３】
図６は、通信端末装置４００の使用状態と通信方式選択部２４の状態の遷移の一例を示す図である。なお、図６において、上から順番に時系列に並んでいる。
【００４４】
図６において、タバコの自動販売機には、通信方式がＴｙｐｅＡのＴＡＳＰＯのＲ／Ｗ装置が設置されており、駅には通信方式がフェリカのＳｕｉｃａのＲ／Ｗ装置が設置されている。駅において改札を通過して入場（ステップＳＴ６０１）した通信端末装置４００は、必ず改札を通過して退場（ステップＳＴ６０２）するため、ＳｕｉｃａのＴｙｐｅＡ方式の状態を維持する。これにより、仮に通信端末装置４００が位置情報を取得できない状態になっても、改札から退場する際に、Ｒ／Ｗ装置と安定した通信を行うことができる。改札などのシステムで使用されるＲ／Ｗ装置においては、高速に安定して通信できることが望ましいため、本実施の形態の通信端末装置４００は有効である。また、通信端末装置４００は、整合状態を維持している場合において、通信領域が狭くなるなどの影響はあるものの、他の通信方式による通信は可能である。例えば、改札入場後に、改札内に設置されているタバコ販売機でタバコを購入（ステップＳＴ６０３）することは可能である。
【００４５】
このように、本実施の形態によれば、上記の実施の形態１の効果に加えて、同一の通信方式を所定時間内に再び使用する可能性の高い使用状態において、整合回路の制御状態を維持するので、高速に安定した通信を行うことができる。
【００４６】
（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３に係る通信端末装置７００の構成を示すブロック図である。
【００４７】
図７に示す通信端末装置７００は、図４に示す実施の形態２に係る通信端末装置４００に対して、第２の通信部９の代わりに第２の通信部３０を有し、Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース７の代わりにＲ／Ｗ設置場所地図データベース３１を有し、通信方式データベース５の代わりに通信方式データベース３２を有するとともに、サービスデータベース２３の代わりにサービスデータベース３３を有する。なお、図７において、図１及び図４と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４８】
通信端末装置７００は、アンテナ１と、選択式整合回路２と、第１の通信部３と、座標照合部６と、ＧＰＳ受信部８と、通信プロトコル認識部２１と、サービス判定部２２と、通信方式選択部２４と、第２の通信部３０と、Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース３１と、通信方式データベース３２と、サービスデータベース３３とから主に構成される。
【００４９】
第２の通信部３０は、携帯電話で用いられる通信方式により通信を行い、通信端末装置７００の現在の位置情報を取得する。そして、第２の通信部３０は、取得した位置情報を座標照合部６へ出力する。また、第２の通信部３０は、Ｒ／Ｗ設置場所地図データを、携帯電話網を介して取得する。また、第２の通信部３０は、Ｒ／Ｗの種別と通信方式データとを対応付けたデータを、携帯電話網を介して取得する。また、第２の通信部３０は、サービスと、使用状態と、サービスの継続使用の有無の情報とを対応付けたデータを、携帯電話網を介して取得する。また、第２の通信部３０は、取得したＲ／Ｗ設置場所地図データを、Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース３１に書き込む。また、第２の通信部３０は、取得したＲ／Ｗの種別と通信方式データとを対応付けたデータを、通信方式データベース３２に書き込む。また、第２の通信部３０は、取得したサービスと、使用状態と、サービスの継続使用の有無の情報とを対応付けたデータを、サービスデータベース３３に書き込む。第２の通信部３０は、例えば、新駅の開業またはコンビニエンスストアの新規出店等の際に、各データベースに格納する上記のデータまたは情報を取得する。
【００５０】
Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース３１は、Ｒ／Ｗ装置の種別とＲ／Ｗの設置場所とを対応付けたＲ／Ｗ設置場所地図データを格納するデータベースである。また、Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース３１は、第２の通信部３０により取得した、Ｒ／Ｗ装置の設置場所の情報を格納する。
【００５１】
通信方式データベース３２は、Ｒ／Ｗの種別と通信方式データとを対応付けたデータを格納するデータベースである。また、通信方式データベース３２は、第２の通信部３０により取得した、Ｒ／Ｗ装置の種別と対応付けられた通信方式データを格納する。
【００５２】
サービスデータベース３３は、サービスと、使用状態と、サービスの継続使用の有無の情報とを対応付けたデータをデータベースとして格納する。また、サービスデータベース３３は、第２の通信部３０により取得した、サービスと、使用状態と、サービスの継続使用の有無の情報とを対応付けたデータを格納する。これにより、サービスデータベース３３は、サービスと、使用状態と、サービスの継続使用の有無の情報とを対応付けたデータを適宜更新することができる。
【００５３】
座標照合部６は、ＧＰＳ受信部８より取得した座標データと、第２の通信部３０より取得した位置情報と、Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース３１より取得したＲ／Ｗ設置場所地図データとに基づいて、通信端末装置７００の周辺に存在するＲ／Ｗ装置を探索して特定する。そして、座標照合部６は、特定したＲ／Ｗ装置の情報を探索結果として通信方式選択部２４へ出力する。
【００５４】
サービス判定部２２は、通信プロトコル認識部２１から取得した識別結果を用いて、サービスデータベース３３に格納されるデータを参照することにより、サービスの継続使用の有無を判定する。そして、サービス判定部２２は、判定結果を通信方式選択部２４へ出力する。
【００５５】
通信方式選択部２４は、通信端末装置７００の周辺に存在するＲ／Ｗ装置の情報を、座標照合部６から取得する。また、通信方式選択部２４は、取得したＲ／Ｗ装置の情報を用いて通信方式データベース３２を参照することにより、通信方式データを取得して、座標照合部６において特定したＲ／Ｗ装置の通信方式を特定する。また、通信方式選択部２４は、特定した通信方式の対向するＲ／Ｗ装置に対するアンテナ整合を適した状態にするために、選択式整合回路２を制御する。この際、通信方式選択部２４は、サービス判定部２２において判定されたサービスの継続使用の有無の判定結果に基づいて、選択式整合回路２の制御状態を変更する。具体的には、通信方式選択部２４は、判定結果が継続使用無しの場合には、上記の実施の形態１と同様に座標照合部６の探索結果を用いて選択式整合回路２を制御する。また、通信方式選択部２４は、判定結果が継続使用有りの場合には、座標照合部６の探索結果に関わらず、選択式整合回路２の制御状態を維持する。
【００５６】
このように、本実施の形態によれば、上記の実施の形態１及び実施の形態２の効果に加えて、Ｒ／Ｗ装置の設置場所の更新、使用される通信方式の追加、またはサービスの継続使用の条件変更の際などに、携帯電話網を使用してデータベースを最新のデータに更新することができる。この結果、使用環境に変化があった状態であっても安定した通信を行うことができる。
【００５７】
（実施の形態４）
図８は、本発明の実施の形態４に係る通信端末装置８００の構成を示すブロック図である。
【００５８】
図８に示す通信端末装置８００は、図７に示す実施の形態３に係る通信端末装置７００に対して、第１の通信部３の代わりに第１の通信部４０を有する。なお、図８において、図１、図４及び図７と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５９】
通信端末装置８００は、アンテナ１と、選択式整合回路２と、座標照合部６と、ＧＰＳ受信部８と、通信プロトコル認識部２１と、サービス判定部２２と、通信方式選択部２４と、第２の通信部３０と、Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース３１と、通信方式データベース３２と、サービスデータベース３３と、第１の通信部４０とから主に構成される。
【００６０】
第１の通信部４０は、アンテナ１により受信した信号を、選択式整合回路２を介して取得し、取得した信号を周波数変換、復調及び復号して通信プロトコル認識部２１へ出力する。第１の通信部４０は、例えばＮＦＣ通信を行う際の上記の処理を行う。
【００６１】
また、第１の通信部４０は、Ｒ／Ｗ設置場所地図データを、ＮＦＣ通信網を介して取得する。また、第１の通信部４０は、Ｒ／Ｗの種別と通信方式データとを対応付けたデータを、ＮＦＣ通信網を介して取得する。また、第１の通信部４０は、サービスと、使用状態と、サービスの継続使用の有無の情報とを対応付けたデータを、ＮＦＣ通信網を介して取得する。また、第１の通信部４０は、取得したＲ／Ｗ設置場所地図データを、Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース３１に書き込む。また、第１の通信部４０は、取得したＲ／Ｗの種別と通信方式データとを対応付けたデータを、通信方式データベース３２に書き込む。また、第１の通信部４０は、取得したサービスと、使用状態と、サービスの継続使用の有無の情報とを対応付けたデータを、サービスデータベース３３に書き込む。第１の通信部４０は、例えば、新駅の開業またはコンビニエンスストアの新規出店等の際に、各データベースに格納する上記のデータまたは情報を取得する。
【００６２】
通信プロトコル認識部２１は、第１の通信部４０から取得した信号を解析して通信方式を識別し、識別結果をサービス判定部２２へ出力する。
【００６３】
Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース３１は、設置されたＲ／Ｗの種別とＲ／Ｗの設置場所とを対応付けたＲ／Ｗ設置場所地図データを格納するデータベースである。また、Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース３１は、第２の通信部３０により取得した、Ｒ／Ｗ装置の設置場所の情報を格納する。また、Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース３１は、第１の通信部４０により取得した、Ｒ／Ｗ装置の設置場所の情報を格納する。
【００６４】
通信方式データベース３２は、Ｒ／Ｗの種別と通信方式データとを対応付けたデータを格納するデータベースである。また、通信方式データベース３２は、第２の通信部３０により取得した、Ｒ／Ｗ装置の種別と対応付けられた通信方式データを格納する。また、通信方式データベース３２は、第１の通信部４０により取得した、Ｒ／Ｗ装置の種別と対応付けられた通信方式データを格納する。
【００６５】
サービスデータベース３３は、サービスと、使用状態と、サービスの継続使用の有無の情報とを対応付けたデータをデータベースとして格納する。また、サービスデータベース３３は、第２の通信部３０により取得した、サービスと、使用状態と、サービスの継続使用の有無の情報とを対応付けたデータを格納する。また、サービスデータベース３３は、第２の通信部３０により取得した、サービスと、使用状態と、サービスの継続使用の有無の情報とを対応付けたデータを格納する。これにより、サービスデータベース３３は、サービスと、使用状態と、サービスの継続使用の有無の情報とを対応付けたデータを適宜更新することができる。
【００６６】
このように、本実施の形態によれば、上記の実施の形態１〜実施の形態３の効果に加えて、第２の通信部によりデータベースが更新できない状態、または第２の通信部の機能が無い構成であっても、データベースのデータを最新状態に更新することができる。この結果、使用環境に変化があった状態であっても安定した通信を行うことができる。
【００６７】
なお、上記の実施の形態１〜実施の形態４において、上述した実施の形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施し得るものである。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明にかかる通信端末装置及び通信方法は、特に複数の外部の通信機器との間での電磁誘導を使用した近接通信を行うのに好適である。
【符号の説明】
【００６９】
１ アンテナ
２ 選択式整合回路
３、４０ 第１の通信部
４、２４ 通信方式選択部
５、３２ 通信方式データベース
６ 座標照合部
７、３１ Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース
８ ＧＰＳ受信部
９、３０ 第２の通信部
２１ 通信プロトコル認識部
２２ サービス判定部
２３、３３ サービスデータベース
１００、４００、７００、８００ 通信端末装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信端末装置及び通信方法に関し、特に複数の外部の通信機器との間での電磁誘導を使用した近接通信を行う通信端末装置及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信相手と接触または密着する程度まで近接して通信を行う通信システムの開発要求が高まってきている。具体的には、電界または磁界の作用する、約１０ｃｍ以下の近接領域において、電界或いは磁界を利用して通信を行う通信システムの開発要求が高まってきている。このような通信システムは、各種のサービスに用いられる。例えば、電話帳などの個人情報のデータが記憶された電子データを携帯電話機へ複写するサービスに用いられる。また、病院または薬局などでの電子カルテの読取または書込のサービスに用いられる。また、住民票または戸籍などの電子化された住民台帳データの閲覧または請求などのサービスに用いられる。また、個人の趣味の音楽または画像などの各種データを自己の携帯電話機などへ転送、複写または記憶させるサービスに用いられる。また、自動販売機などのプリペイド用として金額データを所望の電子機器へ読み取らせるサービスに用いられる。また、遊園地または駅などでのパスを用いた改札通過のサービスに用いられる。
【０００３】
上記のサービス受ける際に用いられる機器として、外部の近接非接触通信機器（以下、「外部近接非接触通信機器」と記載する）との間で、近接非接触通信を行うことができる、近接非接触通信機能を備えた携帯通信機器の開発が各種検討されている。また、外部近接非接触通信機器としては、リーダライタ（以下「Ｒ／Ｗ」と記載する）装置などがある（例えば、特許文献１）。
【０００４】
上記のＲ／Ｗ装置は、ユーザが受けられるサービスに応じて、異なる変調方式または伝送速度などを用いる。図１は、従来の複数のＲ／Ｗ装置とＮＦＣ（Near Field Communication）端末との通信の概念図である。各Ｒ／Ｗ装置は、異なる変調方式または伝送速度を使用する。従って、ＮＦＣ端末は、図１に示すように、通信回路Ａ、Ｂ、・・・、Ｎと、抵抗及びコンデンサから構成される共振条件の異なる整合回路と、コイルから構成されるアンテナとをＲ／Ｗ装置毎に有する。また、ＮＦＣ端末は、各Ｒ／Ｗ装置と通信を行うために、受信応答回路と、コイルから構成されるアンテナと、抵抗及びコンデンサから構成される共振用の整合回路とを有する。また、ＮＦＣ端末は、各Ｒ／Ｗ装置と通信を行う場合、整合回路の最適条件が異なる。従って、ＮＦＣ端末は、全てのＲ／Ｗ装置と安定した通信を行うためには、整合回路を最大公約数的な条件にする必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１１１４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１においては、Ｒ／Ｗ装置はサービスに応じて異なる変調方式または伝送速度などを用いるので、通信端末装置において共振周波数を固定した整合回路を有する場合、アンテナの誘導電流が低下し、通信領域を縮小させてしまうという問題がある。また、最大公約数的な条件の整合回路により各Ｒ／Ｗ装置と通信を行う場合には、Ｒ／Ｗ装置毎に最適な条件の整合回路により各Ｒ／Ｗ装置と通信を行う場合に比べて、通信領域が狭くなるという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、変調方式または伝送速度などの通信方式の異なる複数の対向機器との通信において、対向機器とのアンテナ間の整合特性を高めることができ、広い通信領域を確保することができる通信端末装置及び通信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の通信端末装置は、電磁誘導により近接通信を行う第１の通信手段と、現在の位置情報を取得する位置情報取得手段と、リーダライタ装置の設置場所の情報を記憶する第１の記憶手段と前記設置場所の情報と前記位置情報とに基づいて、リーダライタ装置を特定する照合手段と、リーダライタ装置毎の通信方式の情報を記憶する第２の記憶手段と、前記照合手段により特定したリーダライタ装置に対応する前記通信方式を、前記通信方式の情報より選択する選択手段と、前記近接通信の際に、前記選択手段により選択した前記通信方式の共振周波数で共振させる整合回路と、を有する構成を採る。
【０００９】
本発明の通信方法は、リーダライタ装置と通信する通信端末装置における通信方法であって、電磁誘導により近接通信を行うステップと、現在の位置情報を取得するステップと、記憶手段に記憶したリーダライタ装置の設置場所の情報と前記位置情報とに基づいて、リーダライタ装置を特定するステップと、前記照合手段により特定したリーダライタ装置に対応する通信方式を、記憶手段に記憶したリーダライタ装置毎の通信方式の情報より選択するステップと、前記近接通信の際に、前記選択した通信方式の共振周波数で共振させるステップと、を有するようにした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、変調方式または伝送速度などの通信方式の異なる複数の対向機器との通信において、対向機器とのアンテナ間の整合特性を高めることができ、広い通信領域を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来の複数のＲ／ＷとＮＦＣ端末との通信の概念図
【図２】本発明の実施の形態１に係る通信端末装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係る選択式整合回路の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態２に係る通信端末装置の構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態２に係るサービスデータベースに格納されるデータの一例を示す図
【図６】本発明の実施の形態２に係る通信端末装置の使用状態と通信方式選択部の状態の遷移の一例を示す図
【図７】本発明の実施の形態３に係る通信端末装置の構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態４に係る通信端末装置の構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明における実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
図２は、本発明の実施の形態１に係る通信端末装置１００の構成を示すブロック図である。通信端末装置１００は、例えばＮＦＣ端末である。
【００１４】
通信端末装置１００は、アンテナ１と、選択式整合回路２と、第１の通信部３と、通信方式選択部４と、通信方式データベース５と、座標照合部６と、Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース７と、ＧＰＳ受信部８と、第２の通信部９とから主に構成される。
【００１５】
アンテナ１は、電磁誘導により、対向するＲ／Ｗ装置と近接通信を行う。また、アンテナ１は、近接通信の際に、選択式整合回路２により整合されて、所定の共振周波数で共振、所定のアンテナＱで共振、または所定の共振周波数と所定のアンテナＱとで共振し、受信した信号を選択式整合回路２を介して第１の通信部３へ出力する。
【００１６】
選択式整合回路２は、通信方式選択部４の制御に従って、対向するＲ／Ｗ装置の種別毎にアンテナ整合条件を切り替えることにより、対向するＲ／Ｗ装置の種別毎にアンテナ１を整合させる。即ち、選択式整合回路２は、広い通信領域を確保するために、Ｒ／Ｗ装置の種別毎に最適なアンテナ整合条件でアンテナ１を共振させ、Ｒ／Ｗと通信を行う際に大きな電流を流して信号振幅を大きくする。ここで、Ｒ／Ｗ装置の種別とは、異なる用途に使用され、変調方式または伝送速度等の通信方式の異なるＲ／Ｗ装置を意味する。例えば、フェリカ（FeliCa登録商標）に使用されるＲ／Ｗ装置と、住民基本台帳カードの閲覧または請求に使用されるＲ／Ｗ装置とは種別が異なる。
【００１７】
第１の通信部３は、アンテナ１により受信した信号を、選択式整合回路２を介して取得し、取得した信号を周波数変換、復調及び復号する。第１の通信部３は、例えばＮＦＣ通信における上記の処理を行う。
【００１８】
通信方式選択部４は、通信端末装置１００の周辺に存在するＲ／Ｗ装置の情報を、座標照合部６から取得する。また、通信方式選択部４は、取得したＲ／Ｗ装置の情報を用いて通信方式データベース５を参照することにより、通信方式データを取得して、座標照合部６において特定したＲ／Ｗ装置の通信方式を特定する。また、通信方式選択部４は、特定した通信方式に対するアンテナ整合を適した状態にするために、選択式整合回路２を制御する。ここで、通信方式としては、例えば、フェリカに使用する通信方式、または住民基本台帳カードに使用する通信方式である。
【００１９】
通信方式データベース５は、Ｒ／Ｗ装置の種別と通信方式データとを対応付けたデータを格納するデータベースである。ここで、通信方式データとは、Ｒ／Ｗ装置の種別毎に、異なる、伝送速度、変調方式、共振周波数またはアンテナＱ等を特定するデータであり、通信を開始する前に予め設定される。また、通信方式データは、通信端末装置１００における通信を良好に行うために、整合回路を調整する際に必要とされるデータである。ここで、アンテナＱとは、所望の周波数におけるＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio）のピークの立ち上がり及び立ち下がりの急峻性を示す値である。
【００２０】
座標照合部６は、ＧＰＳ受信部８より取得した座標データと、第２の通信部９より取得した位置情報と、Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース７より取得したＲ／Ｗ設置場所地図データとに基づいて、通信端末装置１００の周辺に存在するＲ／Ｗ装置を探索して特定する。そして、座標照合部６は、特定したＲ／Ｗ装置の情報を探索結果として通信方式選択部４へ出力する。また、座標照合部６は、Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース７を参照する際に、通信端末装置１００の現在の位置に応じて、参照する範囲をあらかじめ任意に設定する。座標照合部６は、例えば、地方においては設置されているＲ／Ｗ装置の数が少なく、Ｒ／Ｗ装置の種別も限定されているため、参照する範囲を数ｋｍ２〜数１０ｋｍ２に設定する。一方、座標照合部６は、多数の種別の異なるＲ／Ｗ装置が設置されている都会の商業施設などの場所では、参照する範囲を数１０ｍ２以下に設定する。これにより、座標照合部６は、Ｒ／Ｗ装置の探索を容易に行うことができる。また、Ｒ／Ｗ装置の情報としては、例えば、駅、コンビニエンスストアまたは市役所等の建物の種類を識別する情報である。
【００２１】
Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース７は、設置されたＲ／Ｗ装置の種別とＲ／Ｗ装置の設置場所とを対応付けたＲ／Ｗ設置場所地図データを格納するデータベースである。
【００２２】
ＧＰＳ受信部８は、ＧＰＳ信号を受信し、受信したＧＰＳ信号の演算を行うことにより、通信端末装置１００の現在の位置情報を示す座標データを取得する。そして、ＧＰＳ受信部８は、取得した座標データを座標照合部６へ出力する。
【００２３】
第２の通信部９は、携帯電話で用いられる通信方式により通信を行い、通信端末装置１００の現在の位置情報を取得する。そして、第２の通信部９は、取得した位置情報を座標照合部６へ出力する。なお、通信端末装置１００の現在の位置情報を取得するＧＰＳ受信部８及び第２の通信部９は、何れか一方のみを具備してもよいし、図２に示すように両方を具備しても良い。
【００２４】
次に、選択式整合回路２の詳細な構成について、図３を用いて説明する。図３は、選択式整合回路２の構成を示すブロック図である。
【００２５】
選択式整合回路２は、アンテナ１に並列に接続されたコンデンサＣ０により共振回路が構成される。また、選択式整合回路２は、アンテナ１と並列に接続する複数のスイッチＳＷ１、ＳＷ２、・・・、ＳＷｎを有する。また、選択式整合回路２は、スイッチＳＷ１と直列に接続する抵抗Ｒ１と、スイッチＳＷ１及び抵抗Ｒ１と直列に接続するコンデンサＣ１とを有する。また、選択式整合回路２は、スイッチＳＷ２と直列に接続する抵抗Ｒ２と、スイッチＳＷ２及び抵抗Ｒ２と直列に接続するコンデンサＣ２とを有する。また、選択式整合回路２は、スイッチＳＷｎと直列に接続する抵抗Ｒｎと、スイッチＳＷｎ及び抵抗Ｒｎと直列に接続するコンデンサＣｎとを有する。抵抗Ｒ１、Ｒ２、・・・、Ｒｎは、アンテナＱ制御を行う。コンデンサＣ１、Ｃ２、・・・、Ｃｎは、共振周波数制御を行う。
【００２６】
上記の構成を有する選択式整合回路２において、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、・・・、ＳＷｎの何れか１つまたは複数をＯＮにすることにより、対向するＲ／Ｗ装置と適した条件で通信を行うために、共振周波数、アンテナＱ、または共振周波数及びアンテナＱを適した状態に設定する。具体的には、スイッチＳＷ１をＯＮにすることにより、共振回路の共振周波数を下げることができる。または、スイッチＳＷ１をＯＮにすることにより、共振回路のアンテナＱを小さくすることができる。または、スイッチＳＷ１をＯＮにすることにより、共振回路の共振周波数を下げることができるとともに、アンテナＱを小さくすることができる。また、スイッチＳＷ２、・・・、ＳＷｎについても同様である。
【００２７】
なお、スイッチＳＷ１と、抵抗Ｒ１と、コンデンサＣ１とは、直列に配置されていれば、互いに任意の順番で配置することができ、同様の効果を得ることができる。また、通信方式選択部４により、スイッチＳＷ１、・・・、ＳＷｎのいずれかがＯＮしている状態を維持できれば、コンデンサＣ０が無い構成とすることも可能である。
【００２８】
このように、本実施の形態によれば、通信端末装置と対向するＲ／Ｗ装置毎に、最適な整合状態に選択的に切り換えることにより、アンテナに流れる電流を増加させることができるとともに、大きな信号を受信することができる。この結果、対向するＲ／Ｗ装置とのアンテナ間の整合特性を高めることができ、広い通信領域を確保することができる。
【００２９】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係る通信端末装置４００の構成を示すブロック図である。
【００３０】
図４に示す通信端末装置４００は、図２に示す実施の形態１に係る通信端末装置１００に対して、通信プロトコル認識部２１と、サービス判定部２２と、サービスデータベース２３とを追加し、通信方式選択部４の代わりに通信方式選択部２４を有する。なお、図４において、図２と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３１】
通信端末装置４００は、アンテナ１と、選択式整合回路２と、第１の通信部３と、通信方式データベース５と、座標照合部６と、Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース７と、ＧＰＳ受信部８と、第２の通信部９と、通信プロトコル認識部２１と、サービス判定部２２と、サービスデータベース２３と、通信方式選択部２４とから主に構成される。
【００３２】
第１の通信部３は、アンテナ１により受信した信号を、選択式整合回路２を介して取得し、取得した信号を周波数変換、復調及び復号して通信プロトコル認識部２１へ出力する。第１の通信部３は、例えばＮＦＣ通信を行う際の上記の処理を行う。
【００３３】
通信プロトコル認識部２１は、第１の通信部３から取得した信号を解析して、近接通信で使用する通信プロトコルを判別する。また、通信プロトコル認識部２１は、判別した通信プロトコルに従った近接通信により提供されるサービス及び使用状態を識別し、識別結果をサービス判定部２２へ出力する。
【００３４】
サービス判定部２２は、通信プロトコル認識部２１から取得した識別結果を用いて、サービスデータベース２３に格納されるデータを参照することにより、サービスの継続使用の有無を判定する。そして、サービス判定部２２は、判定結果を通信方式選択部２４へ出力する。ここで、サービスの継続使用有りとは、現状の整合状態を維持して設定した共振周波数を維持することを意味する。また、サービスの継続使用無しとは、現状の整合状態を維持せずに、整合状態の変更が可能であることを意味する。なお、サービス判定部２２における上記処理の詳細については後述する。
【００３５】
サービスデータベース２３は、サービスと使用状態と、サービスの継続使用の有無の情報とを対応付けたデータをデータベースとして格納する。
【００３６】
座標照合部６は、ＧＰＳ受信部８より取得した座標データと、第２の通信部９より取得した位置情報と、Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース７より取得したＲ／Ｗ設置場所地図データとに基づいて、通信端末装置４００の周辺に存在するＲ／Ｗ装置を探索して特定する。そして、座標照合部６は、特定したＲ／Ｗ装置の情報を探索結果として通信方式選択部２４へ出力する。また、座標照合部６は、Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース７を参照する際に、通信端末装置４００の現在の位置に応じて、参照する範囲をあらかじめ任意に設定する。
【００３７】
通信方式選択部２４は、通信端末装置４００の周辺に存在するＲ／Ｗ装置の情報を、座標照合部６から取得する。また、通信方式選択部２４は、取得したＲ／Ｗ装置の情報を用いて通信方式データベース５を参照することにより、通信方式データを取得して、座標照合部６において特定したＲ／Ｗ装置の通信方式を特定する。また、通信方式選択部２４は、特定した通信方式の対向するＲ／Ｗに対するアンテナ整合を適した状態にするために、選択式整合回路２を制御する。この際、通信方式選択部２４は、サービス判定部２２において判定されたサービスの継続使用の有無の判定結果に基づいて、選択式整合回路２の制御状態を変更する。具体的には、通信方式選択部２４は、判定結果が継続使用無しの場合には、上記の実施の形態１と同様に座標照合部６の探索結果を用いて選択式整合回路２を制御する。また、通信方式選択部２４は、判定結果が継続使用有りの場合には、座標照合部６の探索結果に関わらず、選択式整合回路２の制御状態を維持する。
【００３８】
選択式整合回路２は、通信方式選択部２４の制御に従って、対向するＲ／Ｗ装置の種別毎にアンテナ整合条件を切り替えることにより、対向するＲ／Ｗ毎にアンテナ１を整合させる。即ち、選択式整合回路２は、広い通信領域を確保するために、Ｒ／Ｗ装置の種別毎に最適なアンテナ整合条件でアンテナ１を共振させ、Ｒ／Ｗと通信を行う際に大きな電流を流して信号振幅を大きくする。
【００３９】
図５は、サービスデータベース２３に格納されるデータの一例を示す図である。
【００４０】
図５において、状態維持の「○」は、サービスの継続使用有りを意味する。即ち、状態維持の「○」は、「入場」または「商品購入（改札内）」の際の選択式整合回路２の制御状態を、次に「退場」または「商品購入（改札外）」を行うまで維持することを意味する。これらの、「入場」、「商品購入（改札内）」、「退場」及び「商品購入（改札外）」の識別は、座標照合部６においてＲ／Ｗ装置を特定することにより可能である。また、状態維持の「×」は、サービスの継続使用無しを意味する。
【００４１】
図５の場合において、通信プロトコル認識部２１が、サービスとしてＳｕｉｃａ（登録商標）、及び使用状態として「入場」または「商品購入（改札内）」を識別した場合には、サービス判定部２２は、サービスデータベース２３に格納される図５の情報を参照することにより、選択式整合回路２の整合状態を継続するものと判定する。その後、座標照合部６が、退場ゲートまたは改札外の商品購入器に設置されるＲ／Ｗ装置を特定した場合には、通信方式選択部２４は、選択式整合回路２の整合状態を変更可能に制御する。
【００４２】
一方、通信プロトコル認識部２１が、ＴＡＳＰＯ（登録商標）に使用される通信方式を識別した場合には、サービス判定部２２は、サービスデータベース２３に格納される図５の情報を参照することにより、サービスの継続使用無しを判定する。この場合には、通信方式選択部２４は、上記の実施の形態１と同様に選択式整合回路２を制御する。
【００４３】
図６は、通信端末装置４００の使用状態と通信方式選択部２４の状態の遷移の一例を示す図である。なお、図６において、上から順番に時系列に並んでいる。
【００４４】
図６において、タバコの自動販売機には、通信方式がＴｙｐｅＡのＴＡＳＰＯのＲ／Ｗ装置が設置されており、駅には通信方式がフェリカのＳｕｉｃａのＲ／Ｗ装置が設置されている。駅において改札を通過して入場（ステップＳＴ６０１）した通信端末装置４００は、必ず改札を通過して退場（ステップＳＴ６０２）するため、ＳｕｉｃａのＴｙｐｅＡ方式の状態を維持する。これにより、仮に通信端末装置４００が位置情報を取得できない状態になっても、改札から退場する際に、Ｒ／Ｗ装置と安定した通信を行うことができる。改札などのシステムで使用されるＲ／Ｗ装置においては、高速に安定して通信できることが望ましいため、本実施の形態の通信端末装置４００は有効である。また、通信端末装置４００は、整合状態を維持している場合において、通信領域が狭くなるなどの影響はあるものの、他の通信方式による通信は可能である。例えば、改札入場後に、改札内に設置されているタバコ販売機でタバコを購入（ステップＳＴ６０３）することは可能である。
【００４５】
このように、本実施の形態によれば、上記の実施の形態１の効果に加えて、同一の通信方式を所定時間内に再び使用する可能性の高い使用状態において、整合回路の制御状態を維持するので、高速に安定した通信を行うことができる。
【００４６】
（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３に係る通信端末装置７００の構成を示すブロック図である。
【００４７】
図７に示す通信端末装置７００は、図４に示す実施の形態２に係る通信端末装置４００に対して、第２の通信部９の代わりに第２の通信部３０を有し、Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース７の代わりにＲ／Ｗ設置場所地図データベース３１を有し、通信方式データベース５の代わりに通信方式データベース３２を有するとともに、サービスデータベース２３の代わりにサービスデータベース３３を有する。なお、図７において、図１及び図４と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４８】
通信端末装置７００は、アンテナ１と、選択式整合回路２と、第１の通信部３と、座標照合部６と、ＧＰＳ受信部８と、通信プロトコル認識部２１と、サービス判定部２２と、通信方式選択部２４と、第２の通信部３０と、Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース３１と、通信方式データベース３２と、サービスデータベース３３とから主に構成される。
【００４９】
第２の通信部３０は、携帯電話で用いられる通信方式により通信を行い、通信端末装置７００の現在の位置情報を取得する。そして、第２の通信部３０は、取得した位置情報を座標照合部６へ出力する。また、第２の通信部３０は、Ｒ／Ｗ設置場所地図データを、携帯電話網を介して取得する。また、第２の通信部３０は、Ｒ／Ｗの種別と通信方式データとを対応付けたデータを、携帯電話網を介して取得する。また、第２の通信部３０は、サービスと、使用状態と、サービスの継続使用の有無の情報とを対応付けたデータを、携帯電話網を介して取得する。また、第２の通信部３０は、取得したＲ／Ｗ設置場所地図データを、Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース３１に書き込む。また、第２の通信部３０は、取得したＲ／Ｗの種別と通信方式データとを対応付けたデータを、通信方式データベース３２に書き込む。また、第２の通信部３０は、取得したサービスと、使用状態と、サービスの継続使用の有無の情報とを対応付けたデータを、サービスデータベース３３に書き込む。第２の通信部３０は、例えば、新駅の開業またはコンビニエンスストアの新規出店等の際に、各データベースに格納する上記のデータまたは情報を取得する。
【００５０】
Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース３１は、Ｒ／Ｗ装置の種別とＲ／Ｗの設置場所とを対応付けたＲ／Ｗ設置場所地図データを格納するデータベースである。また、Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース３１は、第２の通信部３０により取得した、Ｒ／Ｗ装置の設置場所の情報を格納する。
【００５１】
通信方式データベース３２は、Ｒ／Ｗの種別と通信方式データとを対応付けたデータを格納するデータベースである。また、通信方式データベース３２は、第２の通信部３０により取得した、Ｒ／Ｗ装置の種別と対応付けられた通信方式データを格納する。
【００５２】
サービスデータベース３３は、サービスと、使用状態と、サービスの継続使用の有無の情報とを対応付けたデータをデータベースとして格納する。また、サービスデータベース３３は、第２の通信部３０により取得した、サービスと、使用状態と、サービスの継続使用の有無の情報とを対応付けたデータを格納する。これにより、サービスデータベース３３は、サービスと、使用状態と、サービスの継続使用の有無の情報とを対応付けたデータを適宜更新することができる。
【００５３】
座標照合部６は、ＧＰＳ受信部８より取得した座標データと、第２の通信部３０より取得した位置情報と、Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース３１より取得したＲ／Ｗ設置場所地図データとに基づいて、通信端末装置７００の周辺に存在するＲ／Ｗ装置を探索して特定する。そして、座標照合部６は、特定したＲ／Ｗ装置の情報を探索結果として通信方式選択部２４へ出力する。
【００５４】
サービス判定部２２は、通信プロトコル認識部２１から取得した識別結果を用いて、サービスデータベース３３に格納されるデータを参照することにより、サービスの継続使用の有無を判定する。そして、サービス判定部２２は、判定結果を通信方式選択部２４へ出力する。
【００５５】
通信方式選択部２４は、通信端末装置７００の周辺に存在するＲ／Ｗ装置の情報を、座標照合部６から取得する。また、通信方式選択部２４は、取得したＲ／Ｗ装置の情報を用いて通信方式データベース３２を参照することにより、通信方式データを取得して、座標照合部６において特定したＲ／Ｗ装置の通信方式を特定する。また、通信方式選択部２４は、特定した通信方式の対向するＲ／Ｗ装置に対するアンテナ整合を適した状態にするために、選択式整合回路２を制御する。この際、通信方式選択部２４は、サービス判定部２２において判定されたサービスの継続使用の有無の判定結果に基づいて、選択式整合回路２の制御状態を変更する。具体的には、通信方式選択部２４は、判定結果が継続使用無しの場合には、上記の実施の形態１と同様に座標照合部６の探索結果を用いて選択式整合回路２を制御する。また、通信方式選択部２４は、判定結果が継続使用有りの場合には、座標照合部６の探索結果に関わらず、選択式整合回路２の制御状態を維持する。
【００５６】
このように、本実施の形態によれば、上記の実施の形態１及び実施の形態２の効果に加えて、Ｒ／Ｗ装置の設置場所の更新、使用される通信方式の追加、またはサービスの継続使用の条件変更の際などに、携帯電話網を使用してデータベースを最新のデータに更新することができる。この結果、使用環境に変化があった状態であっても安定した通信を行うことができる。
【００５７】
（実施の形態４）
図８は、本発明の実施の形態４に係る通信端末装置８００の構成を示すブロック図である。
【００５８】
図８に示す通信端末装置８００は、図７に示す実施の形態３に係る通信端末装置７００に対して、第１の通信部３の代わりに第１の通信部４０を有する。なお、図８において、図１、図４及び図７と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５９】
通信端末装置８００は、アンテナ１と、選択式整合回路２と、座標照合部６と、ＧＰＳ受信部８と、通信プロトコル認識部２１と、サービス判定部２２と、通信方式選択部２４と、第２の通信部３０と、Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース３１と、通信方式データベース３２と、サービスデータベース３３と、第１の通信部４０とから主に構成される。
【００６０】
第１の通信部４０は、アンテナ１により受信した信号を、選択式整合回路２を介して取得し、取得した信号を周波数変換、復調及び復号して通信プロトコル認識部２１へ出力する。第１の通信部４０は、例えばＮＦＣ通信を行う際の上記の処理を行う。
【００６１】
また、第１の通信部４０は、Ｒ／Ｗ設置場所地図データを、ＮＦＣ通信網を介して取得する。また、第１の通信部４０は、Ｒ／Ｗの種別と通信方式データとを対応付けたデータを、ＮＦＣ通信網を介して取得する。また、第１の通信部４０は、サービスと、使用状態と、サービスの継続使用の有無の情報とを対応付けたデータを、ＮＦＣ通信網を介して取得する。また、第１の通信部４０は、取得したＲ／Ｗ設置場所地図データを、Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース３１に書き込む。また、第１の通信部４０は、取得したＲ／Ｗの種別と通信方式データとを対応付けたデータを、通信方式データベース３２に書き込む。また、第１の通信部４０は、取得したサービスと、使用状態と、サービスの継続使用の有無の情報とを対応付けたデータを、サービスデータベース３３に書き込む。第１の通信部４０は、例えば、新駅の開業またはコンビニエンスストアの新規出店等の際に、各データベースに格納する上記のデータまたは情報を取得する。
【００６２】
通信プロトコル認識部２１は、第１の通信部４０から取得した信号を解析して通信方式を識別し、識別結果をサービス判定部２２へ出力する。
【００６３】
Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース３１は、設置されたＲ／Ｗの種別とＲ／Ｗの設置場所とを対応付けたＲ／Ｗ設置場所地図データを格納するデータベースである。また、Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース３１は、第２の通信部３０により取得した、Ｒ／Ｗ装置の設置場所の情報を格納する。また、Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース３１は、第１の通信部４０により取得した、Ｒ／Ｗ装置の設置場所の情報を格納する。
【００６４】
通信方式データベース３２は、Ｒ／Ｗの種別と通信方式データとを対応付けたデータを格納するデータベースである。また、通信方式データベース３２は、第２の通信部３０により取得した、Ｒ／Ｗ装置の種別と対応付けられた通信方式データを格納する。また、通信方式データベース３２は、第１の通信部４０により取得した、Ｒ／Ｗ装置の種別と対応付けられた通信方式データを格納する。
【００６５】
サービスデータベース３３は、サービスと、使用状態と、サービスの継続使用の有無の情報とを対応付けたデータをデータベースとして格納する。また、サービスデータベース３３は、第２の通信部３０により取得した、サービスと、使用状態と、サービスの継続使用の有無の情報とを対応付けたデータを格納する。また、サービスデータベース３３は、第２の通信部３０により取得した、サービスと、使用状態と、サービスの継続使用の有無の情報とを対応付けたデータを格納する。これにより、サービスデータベース３３は、サービスと、使用状態と、サービスの継続使用の有無の情報とを対応付けたデータを適宜更新することができる。
【００６６】
このように、本実施の形態によれば、上記の実施の形態１〜実施の形態３の効果に加えて、第２の通信部によりデータベースが更新できない状態、または第２の通信部の機能が無い構成であっても、データベースのデータを最新状態に更新することができる。この結果、使用環境に変化があった状態であっても安定した通信を行うことができる。
【００６７】
なお、上記の実施の形態１〜実施の形態４において、上述した実施の形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施し得るものである。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明にかかる通信端末装置及び通信方法は、特に複数の外部の通信機器との間での電磁誘導を使用した近接通信を行うのに好適である。
【符号の説明】
【００６９】
１ アンテナ
２ 選択式整合回路
３、４０ 第１の通信部
４、２４ 通信方式選択部
５、３２ 通信方式データベース
６ 座標照合部
７、３１ Ｒ／Ｗ設置場所地図データベース
８ ＧＰＳ受信部
９、３０ 第２の通信部
２１ 通信プロトコル認識部
２２ サービス判定部
２３、３３ サービスデータベース
１００、４００、７００、８００ 通信端末装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁誘導により近接通信を行う第１の通信手段と、
現在の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
リーダライタ装置の設置場所の情報を記憶する第１の記憶手段と
前記設置場所の情報と前記位置情報とに基づいて、リーダライタ装置を特定する照合手段と、
リーダライタ装置の通信方式の情報を記憶する第２の記憶手段と、
前記照合手段により特定したリーダライタ装置に対応する前記通信方式を、前記通信方式の情報より選択する選択手段と、
前記近接通信の際に、前記選択手段により選択した前記通信方式の共振周波数で共振させる整合回路と、
を有する通信端末装置。
【請求項２】
前記近接通信の受信信号を解析して前記近接通信で使用する通信プロトコルを判別する判別手段と、
通信プロトコルに従った前記近接通信により提供されるサービスの使用状態と前記共振周波数を維持するか否かの情報とを対応付けたサービス情報を記憶する第３の記憶手段とをさらに具備し、
前記整合回路は、前記判別手段により判別した通信プロトコルと前記サービス情報とに基づいて、前記共振周波数での共振を維持する請求項１記載の通信端末装置。
【請求項３】
前記設置場所の情報または前記通信方式の情報を携帯電話網を介して取得し、取得した前記設置場所の情報を前記第１の記憶手段に記憶して前記設置場所の情報を更新し、取得した前記通信方式の情報を前記第２の記憶手段に記憶して前記通信方式の情報を更新する第２の通信手段をさらに具備する請求項１記載の通信端末装置。
【請求項４】
前記第１の通信手段は、前記近接通信により前記設置場所の情報または前記通信方式の情報を取得し、取得した前記設置場所の情報を前記第１の記憶手段に記憶して前記設置場所の情報を更新し、取得した前記通信方式の情報を前記第２の記憶手段に記憶して前記通信方式の情報を更新する請求項１記載の通信端末装置。
【請求項５】
リーダライタ装置と通信する通信端末装置における通信方法であって、
電磁誘導により近接通信を行うステップと、
現在の位置情報を取得するステップと、
記憶手段に記憶したリーダライタ装置の設置場所の情報と前記位置情報とに基づいて、リーダライタ装置を特定するステップと、
前記照合手段により特定したリーダライタ装置に対応する通信方式を、記憶手段に記憶したリーダライタ装置の通信方式の情報より選択するステップと、
前記近接通信の際に、前記選択した通信方式の共振周波数で共振させるステップと、
を有する通信方法。
【請求項１】
電磁誘導により近接通信を行う第１の通信手段と、
現在の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
リーダライタ装置の設置場所の情報を記憶する第１の記憶手段と
前記設置場所の情報と前記位置情報とに基づいて、リーダライタ装置を特定する照合手段と、
リーダライタ装置の通信方式の情報を記憶する第２の記憶手段と、
前記照合手段により特定したリーダライタ装置に対応する前記通信方式を、前記通信方式の情報より選択する選択手段と、
前記近接通信の際に、前記選択手段により選択した前記通信方式の共振周波数で共振させる整合回路と、
を有する通信端末装置。
【請求項２】
前記近接通信の受信信号を解析して前記近接通信で使用する通信プロトコルを判別する判別手段と、
通信プロトコルに従った前記近接通信により提供されるサービスの使用状態と前記共振周波数を維持するか否かの情報とを対応付けたサービス情報を記憶する第３の記憶手段とをさらに具備し、
前記整合回路は、前記判別手段により判別した通信プロトコルと前記サービス情報とに基づいて、前記共振周波数での共振を維持する請求項１記載の通信端末装置。
【請求項３】
前記設置場所の情報または前記通信方式の情報を携帯電話網を介して取得し、取得した前記設置場所の情報を前記第１の記憶手段に記憶して前記設置場所の情報を更新し、取得した前記通信方式の情報を前記第２の記憶手段に記憶して前記通信方式の情報を更新する第２の通信手段をさらに具備する請求項１記載の通信端末装置。
【請求項４】
前記第１の通信手段は、前記近接通信により前記設置場所の情報または前記通信方式の情報を取得し、取得した前記設置場所の情報を前記第１の記憶手段に記憶して前記設置場所の情報を更新し、取得した前記通信方式の情報を前記第２の記憶手段に記憶して前記通信方式の情報を更新する請求項１記載の通信端末装置。
【請求項５】
リーダライタ装置と通信する通信端末装置における通信方法であって、
電磁誘導により近接通信を行うステップと、
現在の位置情報を取得するステップと、
記憶手段に記憶したリーダライタ装置の設置場所の情報と前記位置情報とに基づいて、リーダライタ装置を特定するステップと、
前記照合手段により特定したリーダライタ装置に対応する通信方式を、記憶手段に記憶したリーダライタ装置の通信方式の情報より選択するステップと、
前記近接通信の際に、前記選択した通信方式の共振周波数で共振させるステップと、
を有する通信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２１７０４３（Ｐ２０１１−２１７０４３Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８２０３２（Ｐ２０１０−８２０３２）
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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