JP2005252613A - 無線通信システム，ユーザ端末，端末支持装置および無線通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 容易な方法でユーザ端末をインターネットに接続する。
【解決手段】 ユーザにより移動自在なユーザ端末１１０と，通信網１３０に接続され，上記ユーザ端末を支持する端末支持装置１２０とを含んで無線による通信を行う無線通信システムであって，両者間は非接触式に近距離無線規格（ＮＦＣ）による無線通信を行い，この無線通信は通信網を介してコンピュータ同士が通信できる規格化された通信プロトコルを行う無線通信システムが提供される。かかる構成により，上記ユーザ端末を上記端末支持装置に方向を気にせず単純に置くという行為のみで容易に通信網に接続することが可能となる。
【選択図】 図１

Description

本発明は，無線通信システム，ユーザ端末，端末支持装置および無線通信方法に関する。

近年通信網の発展により自宅や会社以外の外出先，例えば，ホテルやインターネットカフェにおいて，インターネットに接続するサービスを受けることが可能となった。しかし，インターネットカフェを利用する場合，予め設置されている通信端末のみの使用およびウェブサイト閲覧機能のみの使用に限定され，充分なサービスを受けることができなかった。さらには，使用時に利用した個人情報が設置されている通信端末に残ってしまうといった問題も生じていた。

そこで，ユーザが所有する通信端末を利用して，ＢｌｕｅｔｏｏｔｈやＩＥＥＥ８０２．１１ａ，ｂ，ｇに代表される無線ＬＡＮによりアクセスポイントと無線通信を行う技術が生み出された（例えば，特許文献１）。

しかし，このような無線通信では，他のユーザにより通信内容を盗聴される可能性がありセキュリティ上の問題が生じる。この問題を回避するためにセキュリティを手厚く行うとＷＥＰキーやパスワード等の設定が必要となる。また，同地点でアクセスポイントが複数ある場合はＥＳＳ−ＩＤの選択操作も必要となり，初心者には扱い難いものであった。無線通信自体に関しても，電波範囲内に同帯域の無線電波が存在した場合には混線する可能性があった。

他にも携帯電話によって無線アクセスする方法もあるが，アクセスポイント番号の事前設定等，初心者には極めて困難な操作を伴い，通信速度が遅い等の問題もあった。

上記セキュリティの問題を解決するため，駐車場において駐車スペース毎に指向性を持つアンテナを配置し，他のユーザとの電波干渉無しに，車中にいながら無線通信を可能とする技術が知られている（例えば，特許文献２）。

しかし，かかる技術においても，無線通信の範囲を駐車スペースに限定したに過ぎず，セキュリティ問題を解決したことにはなっていない。また，電波範囲内に同帯域の無線電波が存在した場合に混線する問題や，上述した通信対象を特定するための様々な煩わしい設定を回避することはできない。

特開２００２−３２０２７４号公報 特開２００１−３０８７８３号公報

上述の通信対象からの電波は広範囲に渡っているため，通信対象側から，通信を行うべき通信端末と，通信を行いたくない通信端末とを選択することができない。このように通信端末，通信対象の両者が複数存在し，いずれかを選択して通信を行わなければならない状況下においては，面倒な通信対象の特定操作を免れられない。

本発明は，従来の無線通信が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり，本発明の目的は，ユーザ端末をテーブル等に方向を気にせず単純に置くという行為のみで容易に通信網に接続することが可能な，新規かつ改良された無線通信システム，ユーザ端末，端末支持装置および無線通信方法を提供することである。

また，本発明の他の目的は，上記のユーザ端末がテーブル等に支持された状態において，さらにユーザ端末の充電も行うことが可能な，無線通信システム，ユーザ端末，端末支持装置および無線通信方法を提供することである。

上記課題を解決するために，本発明の第１の観点によれば，ユーザにより移動自在なユーザ端末と，通信網に接続され，上記ユーザ端末を支持する端末支持装置とを含んで無線による通信を行う無線通信システムであって：上記ユーザ端末は，非接触式に近距離無線規格による無線通信を行う端末通信手段と；情報を入力および／または出力するユーザインターフェースと；を備え，上記端末支持装置は，上記ユーザ端末を支持しているときに上記端末通信手段と非接触式に近距離無線規格による無線通信を行う支持装置通信手段と；上記通信網に接続され，上記通信網を介して他の電子機器と通信を行う通信網通信手段と；を備え，上記近距離無線規格による無線通信は，通信網を介してコンピュータ同士が通信できる規格化された通信プロトコルを行うことを特徴とする，無線通信システムが提供される。上記ユーザインターフェースは，キーボード，マウス，タッチパネル等の入力手段やディスプレイ，プリンタ等の出力手段を含むとしても良い。また，上記非接触式にとは，接触していない，もしくは物理的に接触してはいるものの電気的に接触していない状態をいう。

ここで，近距離無線規格（ＮＦＣ：Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）とは，１０ｃｍ程度の狭い範囲内のみにおいて非接触式に通信を行うことができる，１３．５６ＭＨｚのＲＦ搬送波周波数と最大４２４Ｋｂｐｓの通信速度を有する通信方式をいう。ただし，４２４ｋｂｐｓの最大通信速度は現状の値であり，より高速になることが予想される。かかる通信方式は，ＥＣＭＡ３４０，ＩＳＯ１８０９２等の規格書により確認できる。このような近距離無線規格は，通信対象同士が物理的に１０ｃｍ以内の距離内にあることを想定しているので，視覚的に通信する相手を特定できるという利点がある。

このような近距離無線規格が本発明の無線通信システムに適しているのは，第１として，１０ｃｍという小さな範囲での通信に限られるため通信相手を位置関係により特定することができ，無線ＬＡＮ，Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈといった通信方式における通信相手を特定するためのイニシャルの処理を必要とせず，初心者でも容易に通信網に接続することができるからである。第２に，上記近距離規格による通信は，１０ｃｍ以内の電波のみを対象とするため，端末支持装置同士の間隔を２０ｃｍ以上離すことによって，従来における同帯域の無線電波が混線する問題を生じない。第３に，常にユーザ端末と端末支持装置が１対１の関係で通信を行うため，安定した通信状態を維持することができ，従来のようにアクセスポイントを探す必要がなくなる。第４に，１０ｃｍ以上離れているところではかかる近距離無線規格の電波が届かないので無線傍受による盗聴を防ぐことができる。

また，無線ＬＡＮ，Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ，移動体通信等の通信対象となる基地局等の装置は，高価かつ占有体積が大きいため，端末支持装置の各々に搭載することは困難である。

かかるユーザ端末と端末支持装置との構成により，両者間を，通信網を介してコンピュータ同士が通信できる規格化された通信プロトコルとして仮想的に利用することができる。この規格化された通信プロトコルは，データ通信の実行に必要な通信規約をいい，ＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ），ＵＤＰ／ＩＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ），ＨＴＴＰ（Ｈｙｐｅｒ Ｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ），ＦＴＰ（Ｆｉｌｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ），ＳＭＴＰ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｍａｉｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ），ＰＯＰ（Ｐｏｓｔ Ｏｆｆｉｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ），ＩＰＸ／ＳＰＸ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔｗｏｒｋ Ｐａｃｋｅｔ ｘＸｃｈａｎｇｅ／Ｓｅｑｕｅｎｃｅｄ Ｐａｃｋｅｔ ｅＸｃｈａｎｇｅ），ＨＴＴＰＳ（Ｈｙｐｅｒ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｏｖｅｒ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｌａｙｅｒ ｓｅｃｕｒｉｔｙ／ｓｅｃｕｒｅ ｓｏｃｋｅｔｓ ｌａｙｅｒ），Ｔｅｌｎｅｔ，ＮＴＰ（Ｎｅｔｗｅｋ ｔｉｍｅ ｐｒｏｔｏｃｏｌ），ＳＮＭＰ（Ｓｉｍｐｌｅ ｎｅｔｗｏｒｋ ｍａｎｅｇｅｍｅｎｔ ｐｒｏｔｏｃｌ），ＩＰＳｅｃ（ＩＰ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等を含んでいる。例えば，近距離無線規格の４２４ｋｂｐｓ上においてＴＣＰ／ＩＰによる通信を仮想的に行う。

ここで，上記ＴＣＰ／ＩＰは，インターネットで標準的に使用されるプロトコルで，データを分割してそれぞれに誤り検出用データやパケット番号などが付いたＴＣＰパケットを作るための規約であるＴＣＰと，上記ＴＣＰパケットに宛先のＩＰアドレスや発信元のＩＰアドレスを付けたＩＰパケットを作り，ネットワークに送り出す規約であるＩＰとを組み合わせたものである。上記ＵＤＰ／ＩＰは，ＩＰの上位層プロトコルの一つであり，データグラムをＩＰパケットに乗せて転送するＵＤＰと上記ＩＰとを組み合わせたものである。上記ＨＴＴＰは，ウェブクライアント（ブラウザ）がサーバーと通信を行うためのプロトコルである。上記ＦＴＰは，上記ＴＣＰ／ＩＰを利用したネットワーク上において，ファイル転送の機能を持つプロトコルである。上記ＳＭＴＰは，ネット上のメールサーバ間でのメールの配送に使用されるプロトコルである。上記ＰＯＰは，メールサーバが受信したメールをローカルのコンピュータに転送する際に使用されるプロトコルである。上記ＩＰＸ／ＳＰＸは，ＮｅｔＷａｒｅに採用され，ＩＰＸは上記ＩＰにＳＰＸは上記ＴＣＰに相当するＴＣＰ／ＩＰより単純なプロトコルである。

本発明は，既存の無線通信では達し得ない，近距離無線規格による非接触式の無線通信の利点を活かして，ユーザ端末から通信網への新たな無線通信システムを提案している。

上記端末支持装置は，電力を非接触式に供給する電力供給手段をさらに備え，上記ユーザ端末は，上記端末支持装置からの電力を受電する電力受電手段と，受電した電力を蓄電する蓄電手段とをさらに備え，上記端末支持装置が上記ユーザ端末を支持している間，上記電力受電手段を介して上記蓄電手段に電力が蓄電されるとしても良い。

従来，ユーザ端末への給電もしくは充電は有線によって行われ，電力受電ケーブルの長さによる制限や，別途電力供給ターミナルを設ける必要性，ＡＣ／ＤＣアダプタを携帯する煩わしさを伴っていた。上記の構成による給電もしくは充電は，無線で行われるのでケーブル等による制限がなく，通信と給電が端末支持装置のアンテナから同時に行われるので，端末支持装置の配置を気にすることもない。さらには，給電もしくは充電に関して，別途の機器もしくはケーブルを準備する必要がないことから，ユーザ端末の携帯性が一層増すこととなる。

上記課題を解決するために，本発明の第２の観点によれば，ユーザにより移動自在であり，別体に設けられた外部装置と，非接触式に近距離無線規格による無線通信を行う端末通信手段と；情報を入力および／または出力するユーザインターフェースとを備え，上記近距離無線規格による無線通信は，通信網を介してコンピュータ同士が通信できる規格化された通信プロトコルを行うことを特徴とする，ユーザ端末が提供される。

上記ユーザ端末としては，ユーザによって移動自在な，パーソナルコンピュータ，ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ），携帯電話，自動車電話，ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ），ワイヤレステレビ，ワイヤレスモニタ等がある。

また，上記のような非接触式の近距離無線規格による無線通信は，既存の通信方式を行うＰＣＩカード等を交換することによって行うことも可能である。従って，既存のパーソナルコンピュータ等をそのまま本発明のユーザ端末として利用することもできる。

このユーザ端末は，上述のように，上記外部装置からの電力を非接触式に受電する電力受電手段と；受電した電力を蓄電する蓄電手段と；をさらに備え，上記ユーザ端末と上記外部装置とが所定の範囲内にある間，上記電力受電手段を介して上記蓄電手段に電力が蓄電されるとしても良い。

上記課題を解決するために，本発明の第３の観点によれば，通信網に接続され，ユーザにより移動自在なユーザ端末を支持する端末支持装置であって：上記ユーザ端末を支持しているときに，上記端末通信手段と非接触式に近距離無線規格による無線通信を行う支持装置通信手段と；上記通信網に接続され，上記通信網を介して他の電子機器と通信を行う通信網通信手段と；を備え，上記近距離無線規格による無線通信は，通信網を介してコンピュータ同士が通信できる規格化された通信プロトコルを行うことを特徴とする，端末支持装置が提供される。

このとき，ユーザ端末と通信網は，支持装置通信手段と通信網通信手段とを介して接続される。即ち，ユーザ端末と支持装置通信手段は近距離無線規格による無線通信により，支持装置通信手段と通信網通信手段は有線により，通信網通信手段と通信網は有線または無線通信により接続されるとしても良い。

この端末支持装置は，上述のように，電力を非接触式に供給する電力供給手段をさらに備え，上記ユーザ端末と上記外部装置とが所定の範囲内にある間，上記ユーザ端末に電力を供給するとしても良い。

上記端末支持装置は，上記端末支持装置によって生成される電磁界の密度の変化により，上記ユーザ端末が所定の範囲内に有るかどうかを検知する端末検知手段をさらに備えるとしても良い。かかる構成により，ユーザ端末の有無を検知でき，例えば，ユーザ端末の充電のための電波出力を開始するトリガとして使用することができる。

また，上記電磁界の生成を開始する電磁界スイッチをさらに備えるとしても良い。このように無線通信を必要とするときはじめて電磁界を生成する構成をとることによって，常時電磁界を生成する必要がなくなる。従って，電磁界を生成するための電力消費を削減できる。

また，従来の無線通信ではユーザがどこからアクセスしているかを特定することができず，かかる無線通信の使用料をとるためにユーザＩＤやパスワードを設定して認証行為を行うといった煩わしい操作をする必要があった。近距離無線通信は，ユーザ端末と端末支持装置が１対１の関係で通信を行うため，通信によるサービスの提供を特定できる利点もある。即ち，インターネットカフェ等で本近距離無線通信による通信サービスを行った場合，通信しているユーザ端末を特定できるため使用料を請求しやすい等管理が容易になる。ここで，上記電磁界スイッチを，通信サービスの課金開始トリガとして利用することもできる。

上記端末支持装置は，テーブルであるとしても良い。ユーザ端末を載置して作業を行うテーブル自体を端末支持装置にすることによって，ユーザ端末をテーブルに載置することのみによって，通信網への接続，さらには，ユーザ端末への給電もしくは充電を行うことが可能となる。また，かかる端末支持装置としての機能部をテーブルの中に埋め込むことによって，テーブルの意匠に自由度が生まれる。さらに，従来はモジュラージャック等の通信網との接続部や電源コンセントがあからさまに露出していたが，このようにテーブルに端末支持装置の各構成要素を埋め込む構成によって，外見からそれが端末支持装置であることの判断がつかないデザインを形成することができる。

上記の端末支持装置を新幹線や航空機内のテーブルに使用した場合においても，通信範囲が１０ｃｍ以内と限定されることから他の機器に影響を与えることがなく，かかる移動体への設置にも適していると言える。

また，上記端末支持装置は，既存の設備に埋め込まれているとしても良い。ここで既存の設備とは，壁，床，天井，廊下，道路等の設備をいう。かかる既存の設備に埋め込む構成により，例えば，ユーザ端末としてのワイヤレステレビを端末支持装置の埋め込まれた壁に掛けることで，テレビ放送を視聴することが可能となる。ここでは，テレビ放送を視聴するための映像データ伝送用ケーブルや電源供給用ケーブルの配線を削除することができ，外観をシンプルにすることが可能となる。

上記課題を解決するために，本発明の第４の観点によれば，ユーザにより移動自在なユーザ端末と，通信網に接続され，上記ユーザ端末を支持する端末支持装置とを利用して無線による通信を行う無線通信方法であって：ユーザが上記ユーザ端末を上記端末支持装置の所定範囲内に載置する端末載置工程と；上記端末支持装置が，上記端末支持装置によって生成される電磁界の密度の変化により，上記ユーザ端末が所定の範囲内に有るかどうかを検知する端末検知工程と；上記端末支持装置が，上記端末検知工程によって検知されたユーザ端末に接続設定情報を送信する設定送信工程と；上記ユーザ端末が，上記設定送信工程によって受信した接続設定情報に応じて接続設定を行う設定実施工程と；上記ユーザ端末と上記端末支持装置とが非接触式に近距離無線規格による無線通信を開始する無線通信工程と；を含み，上記近距離無線規格による無線通信は，通信網を介してコンピュータ同士が通信できる規格化された通信プロトコルを行うことを特徴とする，無線通信方法が提供される。

上記接続設定情報は，近距離無線規格による通信を確立するための様々な設定情報，例えば，通信速度を１０６ｋｂｐｓ，２１２ｋｂｐｓ，４２４ｋｂｐｓのうちいずれによって行うか等を含んでいる。このような設定情報が端末支持装置からユーザ端末に自動的に送信されることによって，ユーザは，煩わしいパラメータの設定をすること無しに，容易かつ確実に，ユーザ端末を通信網に接続することができる。

また，上記無線通信工程の後に，ユーザが上記ユーザ端末を上記端末支持装置の所定範囲外に移動する端末移動工程と；上記端末支持装置が，上記端末支持装置によって生成される電磁界の密度の変化により，上記ユーザ端末が所定の範囲内に無いことを検知する移動検知工程と；上記端末支持装置が，上記移動検知工程によって上記無線通信を停止する通信停止工程と；をさらに含むとしても良い。かかる構成により，ユーザ端末を規定の場所から移動するという行為のみで通信網との通信を切断することができる。また，端末支持装置側でも無駄な通信電波の消費電力を削減することができる。

上記端末検知工程より前に，ユーザが，上記端末支持装置による電磁界の生成を開始させる電磁界スイッチを押す電磁界開始工程をさらに含むとしても良い。このようにして無線通信が必要なときはじめて電磁界を生成する構成をとることができ，常時電磁界を生成する必要がなくなる。従って，電磁界を生成するための電力消費を削減できる。

また，上記のような無線通信方法を実施するコンピュータプログラムも提供される。

以上説明したように本発明によれば，ユーザ端末を，専門知識を必要とする煩わしい設定を伴うことなく，端末支持装置に単純に置くという行為のみで容易に通信網に接続することができる。また，近距離無線通信はその通信距離が制限されるため他人の無線傍受による盗聴を回避できる。さらに，近距離無線通信であるが故に端末支持装置の意匠に自由度が生じ，シンプルな外見に形成することが可能となる。

また，端末支持装置がユーザ端末を支持した状態で，ユーザ端末の給電や充電も行うことができる。

以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

（第１の実施形態：無線通信システム）
本実施形態における無線通信システムは，ユーザ端末１１０と，端末支持装置１２０とを含んで構成される。

図１は，本実施形態による無線通信システムの使用例を示したイメージ図である。ここでは，ユーザ端末１１０としてパーソナルコンピュータを，端末支持装置１２０としてテーブルを挙げている。上記ユーザ端末１１０を端末支持装置１２０上に無造作に置くことによって，ユーザ端末１１０と端末支持装置１２０とは，非接触式に近距離無線規格（以下，ＮＦＣと言う。）による無線通信を行う。このユーザ端末１１０と端末支持装置１２０とは，１０ｃｍ以内の距離を保てば良いので，ユーザ端末１１０の置き方や配置を気にする必要がない。

また，上記ＮＦＣによる無線通信は，通信網を介してコンピュータ同士が通信できる規格化された通信プロトコルによって成り立っている。この規格化された通信プロトコルは，ＴＣＰ／ＩＰ，ＵＤＰ／ＩＰ，ＨＴＴＰ，ＦＴＰ，ＳＭＴＰ，ＰＯＰ，ＩＰＸ／ＳＰＸ，ＨＴＴＰＳ，Ｔｅｌｎｅｔ，ＮＴＰ，ＳＮＭＰ，ＩＰｓｅｃ等を含んでいる。例えば，ＮＦＣの４２４ｋｂｐｓ上においてＴＣＰ／ＩＰによる通信が仮想的に行われる。

このようにＮＦＣを利用してユーザ端末１１０と通信網１３０とを接続する構成がとられるのは，ＮＦＣでは１０ｃｍという小さな範囲に通信が限られるため，通信相手，ここでは，端末支持装置１２０を位置関係により特定することができ，無線ＬＡＮ，Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈといった通信方式における通信相手を特定するためのイニシャルの処理を必要とせず，初心者でも容易に通信網に接続することができるからである。また，上記近距離規格による通信は，１０ｃｍ以内の電波のみを対象とするため，端末支持装置１２０同士の間隔を２０ｃｍ以上離すことによって，従来における同帯域の無線電波が混線する問題を生じない。さらには，常にユーザ端末１１０と端末支持装置１２０が１対１の関係で通信を行うため，安定した通信状態を維持することができ，従来のようにアクセスポイントを探す必要がない。また，無線傍受による盗聴を防ぐこともできる。以下，無線通信システムの構成要素であるユーザ端末１１０と端末支持装置１２０を詳細に述べる。

（第２の実施形態：ユーザ端末１１０）
図２は，ユーザ端末１１０の概略を示したブロック図である。上記ユーザ端末１１０は，ユーザインターフェース１５０と，端末制御部１５２と，端末通信手段１５４と，電力受電手段１５６と，蓄電手段１５８とを含んで構成される。

上記ユーザインターフェース１５０は，キーボード，マウス，タッチパネル等の入力手段１９０やディスプレイ，プリンタ等の出力手段１９２を含み，ユーザ端末１１０を使用する上でのユーザの操作を補助する。

上記端末制御部１５２は，中央処理装置（ＣＰＵ）を含む制御装置によりユーザ端末１１０を管理および制御する。本実施形態において端末制御部１５２は，ユーザインターフェース１５０により指定された命令に従い，端末支持装置１２０を介して通信網１３０に接続し，通信網１３０を利用したサービスに関する信号処理を行う。

上記端末通信手段１５４は，端末支持装置１２０に対して非接触式にＮＦＣ（以下，ＮＦＣという。）による無線通信を行う。端末通信手段１５４は，端末アンテナ部１９４と，端末変復調部１９６と，端末信号処理部１９８とから構成される。上記端末アンテナ部１９４は，ＮＦＣによる電波を送受信するアンテナであって，無線電波信号と電気信号の変換を行う。このアンテナの長さや形状は，ＮＦＣにおける１３．５６ＭＨｚのＲＦ搬送波周波数に応じて決まる。上記端末変復調部１９６は，端末信号処理部１９８の電気信号を無線信号の形式に変調し，また，端末アンテナ部１９４で受信した信号を端末信号処理部１９８で扱える電気信号に復調する。上記端末信号処理部１９６は，このような端末通信手段１５４で扱われる信号を処理する。例えば，通信プロトコルを維持したまま端末制御部１５２で扱う信号とＮＦＣ信号との変換を行う。

上記電力受電手段１５６は，端末通信手段１５４の端末アンテナ部１９４を介して，端末支持装置１２０からの電力を受電する。かかる電力受電手段１５６には，整流のためのダイオードや電圧を安定化させるためのレギュレータを含むとしても良い。

上記蓄電手段１５８は，電力受電手段１５６が受電した電力を蓄電する。通常，蓄電手段１５８は二次電池で構成され，ユーザ端末１１０の動作電力も補っている。

（第３の実施形態：端末支持装置１２０）
図３は，端末支持装置１２０の概略を示したブロック図である。上記端末支持装置１２０は，支持装置通信手段１７０と，電力供給手段１７２と，端末検知手段１７４と，電磁界スイッチ１７６と，支持装置制御部１７８と，通信網通信手段１８０とを含んで構成されている。

上記支持装置通信手段１７０は，ユーザ端末１１０に対して非接触式にＮＦＣによる無線通信を行う。支持装置通信手段１７０は，支持装置アンテナ部２００と，支持装置変復調部２０２と，支持装置信号処理部２０４とから構成される。上記支持装置アンテナ部２００は，ＮＦＣによる電波を送受信するアンテナであって，無線電波信号と電気信号の変換を行う。上記支持装置変復調部２０２は，支持装置信号処理部２０４の電気信号を無線信号の形式に変調し，また，支持装置アンテナ部２００で受信した信号を支持装置信号処理部２０４で扱える電気信号に復調する。上記支持装置信号処理部２０４は，このような支持装置通信手段１７０で扱われる信号を処理する。例えば，通信プロトコルを維持したまま支持装置制御部１７８で扱う信号とＮＦＣ信号との変換を行う。

上記電力供給手段１７２は，ユーザ端末１１０に電力を供給するため，端末支持装置１２０の電力信号を交流電力として無線給電できる電力信号に変更し，支持装置アンテナ部２００を介して送信する。

上記端末検知手段１７４は，端末支持装置１２０によって生成される電磁界の密度の変化により，ユーザ端末１１０が所定の範囲内に有るかどうかを検知する。即ち，ユーザ端末１１０が端末支持装置１２０と通信可能な状態であることを検知している。この検知信号は，ユーザ端末１１０の充電のための電波出力を開始するトリガとして使用することができる。

上記電磁界スイッチ１７６は，端末支持装置１２０における電磁界の生成を開始する。ユーザは，無線通信を行うとき，先ずユーザ端末１１０を端末支持装置１２０上に置き，かかる電磁界スイッチ１７６を押して通信を始める。この電磁界スイッチ１７６は，通信サービスの課金対象となる通信時間をカウントするときの通信開始スイッチとしても利用できる。

上記支持装置制御部１７８は，中央処理装置（ＣＰＵ）を含む制御装置により端末支持装置１２０を管理および制御する。本実施形態において支持装置制御部１７８は，支持装置通信手段１７０により取得された通信データを通信網通信手段１８０に送信し，通信網通信手段１８０で取得された通信データを支持装置通信手段１７０に送信する。

上記通信網通信手段１８０は，通信網１３０と有線または無線により接続され，通信網１３０を介して他の電子機器と通信を行う。

上記の端末通信手段１５４と支持装置通信手段１７０間では，非接触式にＮＦＣによる無線通信が行われ，さらにその無線通信は，仮想的に行われる，通信網を介してコンピュータ同士が通信できる規格化された通信プロトコルである。以下で，ＮＦＣの基本的概念に触れる。

（第４の実施形態：無線通信システム）
図４は，ＮＦＣによる電波の経路を表したイメージ図である。ここでは，電波の経路として，主に無線通信信号２５０と電力信号２５２との２つが表される。

上記無線通信信号２５０は，ユーザ端末１１０の端末アンテナ部１９４と端末支持装置１２０の支持装置アンテナ部２００との間においてＮＦＣによる無線通信を行う。例えば，ユーザ端末１１０からの要求信号を端末支持装置１２０に送信する場合，上記通信プロトコルに従った要求信号を端末変復調部１９６でＮＦＣによる無線信号に変調，即ち１３．５６ＭＨｚのＲＦ搬送波にのせて，端末アンテナ部１９４から電波信号として出力する。出力された電波信号は，１０ｃｍ以内の距離にある支持装置アンテナ部２００で受信され，支持装置変復調部２０２で元の要求信号に復調される。このように復調された要求信号は通信網１３０に送信される。

上記電力信号２５２は，端末支持装置１２０の電力供給手段１７２において直流電力から交流電力に変換された電力を，ユーザ端末１１０の電力受電手段１５６に供給する。電力供給手段１７２から出力された交流電力は，支持装置アンテナ部２００で電波となり，端末アンテナ部１９４で交流電力に戻される。この交流電力は，ユーザ端末１１０の電力として利用できるように整流される。このような交流電力の伝達効率は，ユーザ端末１１０と端末支持装置１２０との位置関係によって変化する。本実施形態では，ユーザ端末１１０と端末支持装置１２０との通信を近距離で行うことを前提としているので，電力伝達にも適していることになる。ただし，かかるＮＦＣによる電力伝達がユーザ端末１１０の動作電力として充分でない場合，有線による電力供給を併用しても良い。

図５は，ＮＦＣ３１０のハードウェアとしての構成を示した説明図である。ＮＦＣ３１０は，ＮＦＣチップ３１２と，ＬＬＣ（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）３１４と，ＴＣＰ／ＩＰ３１６と，ＳＤＰ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）３１８と，ＭｉｆａｒｅＡＰＩ３２０と，ＦｅｌｉＣａＡＰＩ３２２とのレイヤによって構成される。

上記ＮＦＣチップ３１２は，ＩＳＯ１８０９２（ＮＦＣ−ＩＰ１）規格に沿った動作を行うチップである。物理通信部分のみを実装したものや，ある程度のファームウェアを持ちつつインテリジェントに通信が可能なもの等，性能の違いによっていくつかのバリエーションを有する。

上記ＬＬＣ３１４は，ＮＦＣチップ３１２を制御するためのデバイスドライバ的な位置づけでファームウェア等に実装されるプログラム群のことをいう。このＬＬＣ３１４の上位レイヤには専用のＡＰＩ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）が提供される。

上記ＴＣＰ／ＩＰ３１６は，本実施形態の特徴的部分であり，通信網を介してコンピュータ同士が通信できる規格化された通信プロトコルを提供する。かかる部分は，シリアル通信用のＡＰＩを上位レイヤに提供するミドルウェアも含む。

上記ＳＤＰ３１８は，通信する相手が論理的にどのような通信が可能なのかを調べる機能を有する。

上記ＭｉｆａｒｅＡＰＩ３２０は，Ｍｉｆａｒｅ（登録商標）カードとの通信を行うための一連のコマンド群を実装したミドルウェアである。

上記ＦｅｌｉＣａＡＰＩ３２２は，ＦｅｌｉＣａ（登録商標）カードとの通信を行うための一連のコマンド群を実装したミドルウェアである。

（第５の実施形態：無線通信システムの実施例１）
このような無線通信システムは，図書館，学校，ホテル，インターネットカフェ等様々な場所に設けられたテーブルで実現することができる。

図６は，本実施形態における無線通信システムを図書館で実施した場合のイメージ図である。上記図書館に設けられたテーブル３５０の各個人席に対応して端末支持装置１２０がテーブル３５０中に埋め込まれている。この端末支持装置１２０は，ユーザ端末１１０が置かれるであろう位置に形成されている。

各ユーザは，テーブル３５０上でユーザ端末１１０としてのパーソナルコンピュータを利用したり，本３５２を読んだりしている。端末支持装置１２０は，上述のようにテーブル３５０に埋め込まれているので，本３５２を読む場合でもその存在を気にすることはない。

また，ユーザ端末１１０としてのパーソナルコンピュータを利用しているユーザは，端末支持装置１２０から１０ｃｍ以内の範囲３６０にユーザ端末１１０の端末アンテナ部１９４を配置することにより，通信網１３０に接続することができる。ユーザが端末支持装置１２０の位置を把握できるように，テーブル３５０には目印があるとしても良い。本実施形態においては，ＮＦＣを備えたパーソナルコンピュータ以外の通信機器等を携帯する必要がなく，さらに，無線通信に際して煩わしい設定を行う必要もないので，気楽にインターネット等によるサービスを受けることができる。

また，ＮＦＣの下では，このような通信サービスを受けているユーザを特定することが可能なので，通信サービスに対して使用料を取りやすいといった利点もある。

このような無線通信システムは，新幹線や航空機内での通信網１３０へのアクセスポイントとして利用されるとしても良い。本実施形態による無線通信システムは，通信範囲が１０ｃｍ以内と限定されることから上記新幹線や航空機内の他の機器に影響を与えることがない。

（第６の実施形態：無線通信システムの実施例２）
このような無線通信システムは，レストラン，喫茶店等の注文システムとして実現することもできる。

図７は，本実施形態における無線通信システムをレストランで実施した場合のイメージ図である。上記レストランに設けられたテーブル４００には，１つのテーブル４００に対して１つの端末支持装置１２０が埋め込まれている。この端末支持装置１２０は，メニューを表示するためのディスプレイ４１０が置かれるであろう位置に形成される。

上記ディスプレイ装置４１０は，ユーザ端末１１０としての機能を包含し，表面はタッチパネルによる入力手段を有している。レストランの利用者は，かかるディスプレイ装置４１０に表示されたメニューを見て注文内容を決定できる。このとき，メニューの詳細を見る，インターネットを介して自分宛に送られてきた電子クーポンを読み出す，注文した商品の合計金額をその場で確認する等の付加サービスを受けることができる。上記タッチパネルを利用して注文の品を入力し，注文が完了すると，ディスプレイ装置４１０は取り外され，食事の邪魔になることは無い。このような構成により注文の聞き違え等の障害を防止することもできる。

また，上記の状況で，利用者が個人で所有するＰＤＡ等のユーザ端末１１０により，メニューをダウンロードし，商品を注文する構成をとることもできる。このような構成をとることによってウェィターの人件費も削減できる。本無線通信システムは，上記のようにユーザ端末１１０を一定期間のみ利用し，その他の時間はユーザ端末１１０を取り除くといった実施形態にも適している。

また，ユーザが所有する車両内に端末支持装置１２０が内装されている場合，車内において商品を注文できるドライブスルーにも上記無線通信システムが適応できる。この場合，店舗側は上記レストランの実施例で示したようなディスプレイ装置４１０を準備し，このディスプレイ装置４１０は，ＮＦＣによる無線通信が開始されると予め準備された商品注文用のウェブサイトに自動的に接続される。ここで詳細な情報や，キャンペーン情報，電子クーポンの利用等を参照して注文を確定する。このような構成により，定員の音声による注文のやりとりを行うことなく，カウンターで注文商品を受け取ることができる。

（第７の実施形態：無線通信システムの実施例３）
次に，壁掛けテレビに無線通信システムを利用する場合を説明する。

図８は，本実施形態における無線通信システムを壁掛けテレビとして実施した場合のイメージ図である。上記壁４５０の特定の場所には，端末支持装置１２０が埋め込まれ，ユーザ端末１１０としての壁掛けテレビ４６０は，その端末支持装置１２０に端末アンテナ部１９４を翳すように壁４５０に設置される。

かかる既存の設備に端末支持装置１２０を埋め込む構成により，壁掛けテレビ４６０を壁４５０に設置するという簡単な操作で，ユーザはテレビ放送を視聴することができる。ここでは，テレビ放送を視聴するための映像データ伝送用ケーブルや電源供給用ケーブルの配線を削除することができ，外観をシンプルにすることが可能となる。また，イベント等の一定の期間のみ壁掛けテレビ４６０を設置するといったことも可能となり，壁掛けテレビ４６０を取り外している期間に接続ケーブル等が壁４５０から突出して美観をそこねるといった障害を回避できる。

また，このような端末支持装置１２０を他の設備である床，天井，廊下，道路等に埋め込んで無線通信を行う実施例も考えられる。例えば，廊下に端末支持装置１２０を埋め込み，その上にインターネットから情報を取得できるインフォメーションボックス等を載置する。このようなインフォメーションボックスは，ユーザに様々なサービスを提供し，コードレスに形成することによって移動も容易となる。

さらには，テーマパークのアトラクションとして，設備に埋め込まれて外見上確認できない端末支持装置１２０を利用することができる。例えば，強制的に所定のウェブサイトに接続される端末支持装置１２０をあらゆる設備に埋め込む。ユーザは，ＰＤＡ等の端末をいろいろな設備に近づけ，その場所に端末支持装置１２０が埋め込まれている場合，その場所でのみ接続されるウェブサイトを参照できる。ここでは，ローカルな情報やアトラクションの一環としての次のステップに移るためのヒントを取得することができる。

（第８の実施形態：無線通信方法）
図９は，本実施形態における無線通信方法を示したフローチャート図である。上記無線通信方法は，ユーザ端末１１０と，端末支持装置１２０とを利用して，ＮＦＣによる無線通信を行う。この無線通信は，規格化された通信プロトコルで動作する。

先ず，ユーザが，端末支持装置１２０による電磁界の生成を開始させる電磁界スイッチを押す（Ｓ５００）。そして，ユーザ端末１１０を端末支持装置１２０の所定範囲内に載置する（Ｓ５０２）。ここでは，ユーザが電磁界スイッチを押すことによって無線通信方法を開始しているが，ユーザ端末１１０からの電波発信をトリガに通信を開始することもできる。

その後，端末支持装置１２０によって生成される電磁界の密度の変化により，ユーザ端末１１０が所定の範囲内に有るかどうかが検知され（Ｓ５０４），端末支持装置１２０が通信に関する内部処理を実行し（Ｓ５０６），この検知されたユーザ端末１１０に接続設定情報を送信する（Ｓ５０８）。上記内部処理は，ＮＦＣの通信範囲でユーザ端末１１０の通信衝突が起きているかどうか，即ち，ＮＦＣの通信範囲内に２以上のユーザ端末１１０が存在するかを判定し，衝突が無い場合に，通信相手となるユーザ端末１１０と一対一の通信を確保し，無線通信のコネクションを開く。また，上記接続設定情報は，ＮＦＣの通信速度１０６ｋｂｐｓ，２１２ｋｂｐｓ，４２４ｋｂｐｓの選択情報，ＩＰアドレスの設定情報，各種パラメータの設定情報を含んでいる。

そして，ユーザ端末１１０が，受信した接続設定情報に応じて接続設定を行い（Ｓ５１０），ユーザ端末１１０と端末支持装置１２０とが非接触式にＮＦＣによる無線通信を開始する（Ｓ５１２）。ここでは，ＴＣＰ／ＩＰによる通信プロトコルを使用している。

図１０は，無線通信方法の切断に関して示したフローチャート図である。

端末支持装置１２０は，支持しているユーザ端末１１０の電波状態を常に監視している。上記のようにＮＦＣによる無線通信が行われている状態で，ユーザがユーザ端末１１０を端末支持装置１２０の所定範囲外に移動すると（Ｓ５５０），端末支持装置１２０は，電磁界の密度の変化により，ユーザ端末１１０が所定の範囲内に無いことを検知する（Ｓ５５２）。ユーザ端末が無いことを検知した端末支持装置１２０は無線通信を停止する（Ｓ５５４）。

ＮＦＣによる無線通信の開始または終了は，上記に示したように端末支持装置１２０に置いたり外したりという行為によって容易に行うことができる。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば，上記の実施形態では，ユーザ端末としてパーソナルコンピュータを挙げているが，かかる装置に限定されず，インターネット等通信網に接続可能な電子機器にも適応できる。また，無線通信システムを利用した一形態としてテーブル上の使用や壁掛けテレビを挙げて説明したが，かかる場合に限定されず，上記同様通信網に接続可能な電子機器間に適応できる。

また，上記規格化された通信プロトコルは，ＴＣＰ／ＩＰ，ＵＤＰ／ＩＰ，ＨＴＴＰ，ＦＴＰ，ＳＭＴＰ，ＰＯＰ，ＩＰＸ／ＳＰＸ，ＨＴＴＰＳ，Ｔｅｌｎｅｔ，ＮＴＰ，ＳＮＭＰ，ＩＰｓｅｃ以外にも，今後規格化されるであろう通信プロトコルに適応することが可能である。

本発明は，無線通信システム，ユーザ端末，端末支持装置および無線通信方法に適用可能である。

第１の実施形態による無線通信システムの使用例を示したイメージ図である。 ユーザ端末の概略を示したブロック図である。 端末支持装置の概略を示したブロック図である。 ＮＦＣによる電波の経路を表したイメージ図である。 ＮＦＣのハードウェアとしての構成を示した説明図である。 無線通信システムを図書館で実施した場合のイメージ図である。 無線通信システムをレストランで実施した場合のイメージ図である。 無線通信システムを壁掛けテレビとして実施した場合のイメージ図である。 無線通信方法を示したフローチャート図である。 無線通信方法の切断に関して示したフローチャート図である。

符号の説明

１１０ ユーザ端末
１２０ 端末支持装置
１５０ ユーザインターフェース
１５４ 端末通信手段
１５６ 電力受電手段
１５８ 蓄電手段
１７０ 支持端末通信手段
１７２ 電力供給手段
１７４ 端末検知手段
１７６ 電磁界スイッチ
３５０ テーブル
４５０ 床
Ｓ５００ 電磁界開始工程
Ｓ５０２ 端末載置工程
Ｓ５０４ 端末検知工程
Ｓ５０８ 設定送信工程
Ｓ５１０ 設定実施工程
Ｓ５１２ 無線通信工程
Ｓ５５０ 端末移動工程
Ｓ５５２ 移動検知工程
Ｓ５５４ 通信停止工程

Claims (16)

1. ユーザにより移動自在なユーザ端末と，通信網に接続され，前記ユーザ端末を支持する端末支持装置とを含んで無線による通信を行う無線通信システムであって：
   前記ユーザ端末は，
   非接触式に近距離無線規格による無線通信を行う端末通信手段と；
   情報を入力および／または出力するユーザインターフェースと；
   を備え，
   前記端末支持装置は，
   前記ユーザ端末を支持しているときに前記端末通信手段と非接触式に近距離無線規格による無線通信を行う支持装置通信手段と；
   前記通信網に接続され，前記通信網を介して他の電子機器と通信を行う通信網通信手段と；
   を備え，
   前記近距離無線規格による無線通信は，通信網を介してコンピュータ同士が通信できる規格化された通信プロトコルを行うことを特徴とする，無線通信システム。
2. 前記端末支持装置は，電力を非接触式に供給する電力供給手段をさらに備え，
   前記ユーザ端末は，前記端末支持装置からの電力を受電する電力受電手段と，受電した電力を蓄電する蓄電手段とをさらに備え，
   前記端末支持装置が前記ユーザ端末を支持している間，前記電力受電手段を介して前記蓄電手段に電力が蓄電されることを特徴とする，請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記端末支持装置は，テーブルであることを特徴とする，請求項１に記載の無線通信システム。
4. 前記端末支持装置は，既存の設備に埋め込まれていることを特徴とする，請求項１に記載の無線通信システム。
5. 前記規格化された通信プロトコルは，ＴＣＰ／ＩＰ，ＵＤＰ／ＩＰ，ＨＴＴＰ，ＦＴＰ，ＳＭＴＰ，ＰＯＰ，ＩＰＸ／ＳＰＸ，ＨＴＴＰＳ，Ｔｅｌｎｅｔ，ＮＴＰ，ＳＮＭＰ，ＩＰｓｅｃのいずれかであることを特徴とする，請求項１に記載の無線通信システム。
6. ユーザにより移動自在であり，
   別体に設けられた外部装置と，非接触式に近距離無線規格による無線通信を行う端末通信手段と；
   情報を入力および／または出力するユーザインターフェースと；
   を備え，
   前記近距離無線規格による無線通信は，通信網を介してコンピュータ同士が通信できる規格化された通信プロトコルを行うことを特徴とする，ユーザ端末。
7. 前記外部装置からの電力を非接触式に受電する電力受電手段と；
   受電した電力を蓄電する蓄電手段と；
   をさらに備え，
   前記ユーザ端末と前記外部装置とが所定の範囲内にある間，前記電力受電手段を介して前記蓄電手段に電力が蓄電されることを特徴とする，請求項６に記載のユーザ端末。
8. 通信網に接続され，ユーザにより移動自在なユーザ端末を支持する端末支持装置であって：
   前記ユーザ端末を支持しているときに，前記端末通信手段と非接触式に近距離無線規格による無線通信を行う支持装置通信手段と；
   前記通信網に接続され，前記通信網を介して他の電子機器と通信を行う通信網通信手段と；
   を備え，
   前記近距離無線規格による無線通信は，通信網を介してコンピュータ同士が通信できる規格化された通信プロトコルを行うことを特徴とする，端末支持装置。
9. 電力を非接触式に供給する電力供給手段をさらに備え，
   前記ユーザ端末と前記外部装置とが所定の範囲内にある間，前記ユーザ端末に電力を供給することを特徴とする，請求項８に記載の端末支持装置。
10. 前記端末支持装置によって生成される電磁界の密度の変化により，前記ユーザ端末が所定の範囲内に有るかどうかを検知する端末検知手段をさらに備えることを特徴とする，請求項８に記載の端末支持装置。
11. 前記電磁界の生成を開始する電磁界スイッチをさらに備えることを特徴とする，請求項１０に記載の端末支持装置。
12. 前記端末支持装置は，テーブルであることを特徴とする，請求項８に記載の端末支持装置。
13. 前記端末支持装置は，既存の設備に埋め込まれていることを特徴とする，請求項８に記載の端末支持装置。
14. ユーザにより移動自在なユーザ端末と，通信網に接続され，前記ユーザ端末を支持する端末支持装置とを利用して無線による通信を行う無線通信方法であって：
    ユーザが前記ユーザ端末を前記端末支持装置の所定範囲内に載置する端末載置工程と；
    前記端末支持装置が，前記端末支持装置によって生成される電磁界の密度の変化により，前記ユーザ端末が所定の範囲内に有るかどうかを検知する端末検知工程と；
    前記端末支持装置が，前記端末検知工程によって検知されたユーザ端末に接続設定情報を送信する設定送信工程と；
    前記ユーザ端末が，前記設定送信工程によって受信した接続設定情報に応じて接続設定を行う設定実施工程と；
    前記ユーザ端末と前記端末支持装置とが非接触式に近距離無線規格による無線通信を開始する無線通信工程と；
    を含み，
    前記近距離無線規格による無線通信は，通信網を介してコンピュータ同士が通信できる規格化された通信プロトコルを行うことを特徴とする，無線通信方法。
15. 前記無線通信工程の後に，
    ユーザが前記ユーザ端末を前記端末支持装置の所定範囲外に移動する端末移動工程と；
    前記端末支持装置が，前記端末支持装置によって生成される電磁界の密度の変化により，前記ユーザ端末が所定の範囲内に無いことを検知する移動検知工程と；
    前記端末支持装置が，前記移動検知工程によって前記無線通信を停止する通信停止工程と；
    をさらに含むことを特徴とする，請求項１４に記載の無線通信方法。
16. 前記端末検知工程より前に，
    ユーザが，前記端末支持装置による電磁界の生成を開始させる電磁界スイッチを押す電磁界開始工程をさらに含むことを特徴とする，請求項１４に記載の無線通信方法。

Images