专利名称：无线电通信系统及方法、构造物、发射控制装置及通信装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在预定区域内控制执行无线电通信的通信装置的操作模式的技术。
背景技术：
近来，拥有诸如手机等的执行无线电通信的通信装置(通信终端)的人数的快速增长引起对在诸如公共交通设施、医疗机构、电影院、剧院等设施内限制使用这种通信装置或操作其无线电通信功能的要求。
当希望在特定设施内限制使用通信装置的无线电通信功能时，对此的一个措施是切断无线电通信中使用的无线电波(例如，在手机情况下，切断从基站发射的无线电波)，来防止无线电波到达设施内部。
当希望在火车内限制使用手机时，例如对此的一个措施是采用不能透射来自基站的无线电波的玻璃等，以防止无线电波到达火车内。
该措施对限制通过利用手机进行的呼叫等是有用的。然而，当切断无线电波时，相反增大了手机本身发射的无线电波。因此，该措施对于限制无线电波从手机的输出是无效的。
为了克服上述缺点，存在如下技术，该技术通过GPS(全球定位系统)获得通信装置的位置信息以通过利用所获得的位置信息来限制通信装置的使用(例如，参见下面的专利文献1)；还存在如下技术，该技术安装发射包含特定信号的无线电波的发射机，该特定信号用于在希望限制使用该通信装置的区域内限制该通信装置的使用(用于将该通信装置切换到期望操作模式)(例如，参见下面的专利文献2)。
然而，如专利文献1中所公开的、采用GPS的技术，无法使用在来自卫星的无线电波难以到达或无法到达的地方(例如，屋顶下或地下的地方)。例如，专利文献1中公开的技术难以用于在隧道中行进的火车中或在地下运行的地铁中。
如专利文献2所公开的、在希望限制使用通信装置的区域内安装发射包含用于将通信装置切换到期望操作模式的特定信号的无线电波的发射机的技术，无法精细地设定从发射机发射的无线电波的发射区域，因此难以精确地设定希望限制使用通信装置的区域。
在将上述发射机安装在火车内以将使用受限区设定成火车内部的情况下，例如，当火车在一站停车时，来自该发射机的无线电波到达火车附近的月台，这导致可能出现原本不在使用受限区内的月台也被该使用受限区所覆盖的情况。
当安装多个发射机时，可能出现如下情况在从多个发射机发射的无线电波的发射区域之间形成波谷。在该波谷内，因为无线电波无法到达，因此不能使用通信装置。
日本专利申请特开2002-209243号公报[专利文献2]日本专利申请特开2004-193867号公报发明内容鉴于上述缺点，本发明的目的是提供如下一种技术，该技术能够在任何地方高精度地设定对执行无线电通信的通信装置的操作进行限制的区域，并使得能够确定地管理通信装置在该区域内的操作。
为了实现以上目的，本发明提供了一种无线电通信系统，该无线电通信系统包括通信装置，其执行无线电通信；多个发射机，用于发射各自的位置检测无线电波，以使得所述通信装置能够检测所述通信装置的位置，所述通信装置包括检测单元，其在接收到从所述多个发射机发射的位置检测无线电波时，基于接收到的多个位置检测无线电波来检测所述通信装置的位置；和处理单元，其基于所述检测单元检测到的所述通信装置的位置，按照适于管理区域的预定操作模式进行操作。
优选地，所述多个发射机中的至少一个发射机发射表示管理区域内的特定区域的无线电波作为所述位置检测无线电波，并且所述通信装置的所述处理单元包括确定单元，用于确定所述检测单元检测到的所述通信装置的位置是否在所述特定区域内；和操作模式确定单元，用于根据所述确定单元进行的确定的结果来确定所述预定操作模式。
为了实现以上目的，本发明还提供了一种无线电通信方法，该无线电通信方法包括以下步骤发射步骤，从多个发射机中的每一个发射位置检测无线电波，以使得具有执行无线电通信能力的通信装置能够检测所述通信装置的位置；检测步骤，在所述通信装置接收到从所述多个发射机发射的位置检测无线电波时，所述通信装置基于接收到的多个位置检测无线电波来检测所述通信装置的位置；以及操作步骤，基于在所述检测步骤中检测到的所述通信装置的位置，使所述通信装置按照适于管理区域的预定操作模式进行操作。
为了实现以上目的，本发明还提供了一种发射控制装置，该发射控制装置连接到多个发射机，所述多个发射机发射各自的位置检测无线电波以使得通信装置能够检测所述通信装置的位置，并且控制所述多个发射机使得所述多个发射机中的至少一个发射机发射表示使所述通信装置在其中执行预定操作的特定区域的无线电波，作为位置检测无线电波。
为了实现以上目的，本发明还提供了一种通信装置，该通信装置能够接收分别从多个发射机发射的位置检测无线电波，所述多个发射机设置在所述通信装置的操作应在其中受到管理的管理区域内，所述通信装置包括检测单元，其在接收到从所述多个发射机发射的位置检测无线电波时，基于所接收到的多个位置检测无线电波来检测所述通信装置的位置；和处理单元，其按照适于所述检测单元检测到的所述通信装置的位置的预定操作模式进行操作。
根据本发明，所述通信装置的所述检测单元在接收到来自所述多个发射机的位置检测无线电波时，基于接收到的多个位置检测无线电波来计算所述通信装置的终端位置，并且所述通信装置的所述处理单元基于所述检测单元检测到的所述终端位置，按照适于管理区域的预定操作模式进行操作。这使得检测单元能够高精度且确定地检测通信装置的终端位置，从而处理单元能够确定地按照适于终端位置的期望操作模式进行操作。
根据本发明，通过在管理区域内设置多个发射机，可以避免出现如下情况由于无线电波无法到达，所以无法检测到通信装置的终端位置，如在专利文献1中所公开的技术。这使得检测单元能够确定地检测管理区域内的终端位置。因此，能够确定地基于终端位置来管理(限制)通信装置的处理单元的操作。
根据本发明，检测单元可确定地检测终端位置，处理单元可基于该终端位置确定地按照预定操作模式进行操作。因此，可以高精度地设定处理单元的操作受限的使用受限区。
图1是例示根据本发明实施例的无线电通信系统的图；图2是例示从根据本发明实施例的无线电通信系统的多个发射装置中的每一个发射的位置检测无线电波的数据结构的示例的图；图3是示出根据本发明实施例的无线电通信系统的多个发射装置和发射控制装置的框图；图4是例示根据本发明实施例的无线电通信系统的多个发射装置和发射控制装置的操作的示例的图；图5是示出根据本发明实施例的无线电通信系统的通信装置的主要部件的结构的框图；图6是例示根据本发明实施例的无线电通信系统的通信装置的检测单元和处理单元所进行的操作过程的流程图；图7是例示根据本发明的第一变型例的无线电通信系统的结构的图；图8是例示根据本发明的第二变型例的无线电通信系统的结构的图；以及图9是例示根据本发明的第三变型例的无线电通信系统的结构的图。
具体实施例方式
下面，将参照附图来描述本发明的实施例。
本发明的实施例首先，将参照图1来描述根据本发明实施例的无线电通信系统1的结构。
如图1所示，该无线电通信系统1包括中空立体构造物(这里为火车车厢)2、安装在上述构造物2内的多个(不少于四个；这里为四个)发射装置(发射机)10-1至10-4、发射控制装置(发射控制单元)11、以及作为执行无线电通信的通信装置(通信终端)的手机20。
在无线电通信系统1中，火车车厢(以下简称为车厢)2内的整个区域都是手机(以下简称为终端)20的操作应被管理的管理区域。无线电通信系统1在管理区域中的预定特定区域R(以下简称为使用受限区)内限制(这里为停止无线电通信功能)终端20的操作。
多个发射装置10-1至10-4(以下当该多个发射装置10-1至10-4不彼此区分时将其简称为发射装置10)中的每一个向终端20发射用于使得终端20能够检测终端20的位置(终端位置)的位置检测无线电波(稍后将参照图2对其进行描述)。
顺便指出，终端20的位置由图1中示出的相对于设定在车厢2的这一侧的左下角处的原点Q[Q(x，y，z)＝(0，0，0)]的三维坐标来表示。在以下描述中，“位置”表示相对于原点Q的三维坐标。
下面，将参照图2来描述从多个发射装置10中的每一个发射的位置检测无线电波的数据结构。该位置检测无线电波包含以下类型(a)到(f)的信息(a)作为用于指定管理区域(这里为车厢2内)的信息的组号(HEX一数位)；(b)用于指定自身(发射装置10)的装置号(HEX一数位)；(c)自身(发射装置10)的位置(发射装置位置；HEX六数位)；(d)在其中限制使用终端20的使用受限区R(HEX十二数位)；(e)位置检测无线电波的发送时刻(HEX六数位)；以及
(f)校验和(HEX一数位)。
顺便指出，(c)中的发射装置位置是在管理区域中相对于原点Q的位置信息(三维坐标(x，y，z))，其中x、y和z具有相同比例。例如当x为“1cm＝1”时，则y和z也是“1cm＝1”。
这里，(d)中的使用受限区R是由作为表示由图1中虚线表示的区域(使用受限区)R的信息的两个顶点R1和R2的位置来限定的。
因为使用受限区R是立体的，所以对角线上的两个顶点R1和R2被指示为表示使用受限区的信息，从而终端20可基于顶点R1和R2的位置来识别使用受限区R。
如图1所示，发射控制装置11控制位置检测无线电波从多个发射装置10的发射。如图3所示，发射控制装置11具有基准时钟12。
基准时钟12被用来确定从相应多个发射装置10发射的各位置检测无线电波的发送时刻(e)。
发射控制装置11通过对应的信号线13-1、13-2、13-3或13-4，将发射要求信号发射到多个发射装置10中的每一个，连同将基于基准时钟12的发送时刻发射到多个发射装置10中的相关的一个，使得多个发射装置10中的每一个都发射位置检测无线电波。当接收到来自发射控制装置11的发射要求信号时，发射装置10中的每一个发射位置检测无线电波。
优选地，信号线13-1至13-4长度相等。由此，从发射控制装置11发射发射要求信号和发送时刻起到该要求信号和该发送时刻到达多个发射装置10中的每一个所需的各时间段均等。因此，从发射控制装置11发射发射要求信号起到已接收到发射要求信号的发射装置10发射位置检测无线电波所需的各时间段在全部多个发射装置10处相等。
因此，发射控制装置11确定的发送时刻与多个发射装置10中的每一个实际发射发送时刻作为位置检测无线电波的时间之间的小误差在全部多个发射装置10-1至10-4处都是均等的，这使得手机20能够高精度地检测终端位置。
如图4所示，发射控制装置11按照预定时间间隔(这里为100ms)将发射要求信号依次发射到多个发射装置10-1至10-4。当接收到来自发射控制装置11的发射要求信号时，多个发射装置10各自依次发射位置检测无线电波。
如上所述，发射线13-1至13-4长度相等，从而发射装置10发射位置检测无线电波的间隔等于发射控制装置11发射发射要求信号的预定时间间隔(这里为100ms)。由此，接收到位置检测无线电波的终端20可稳定地按照预定时间间隔执行终端位置检测处理。
如图5所示，终端20包括接收单元21、发射单元22、检测单元23以及处理单元26。
接收单元21通过天线(未示出)接收无线电波，至少接收来自多个发射装置10中的每一个的位置检测无线电波。
顺便指出，接收单元21可接收用于终端20的正常处理(呼叫或接收电子信息)的无线电波。
发射单元22通过天线发射无线电波。发射单元22可发射用于终端20的基本处理(呼叫或发射电子信息)的无线电波。
当接收单元21接收到从多个发射装置10发射的位置检测无线电波时，检测单元23基于接收单元21接收到的多个(这里为四个)位置检测无线电波来检测其自身终端的位置(终端位置)。
每当接收单元21接收到来自多个发射装置10中的任一个的位置检测无线电波时，检测单元23通过利用位置检测无线电波中的校验和[(f)中的信息]来检查是否正常接收到了位置检测无线电波。
检测单元23然后基于在来自多个发射装置10的位置检测无线电波中的任一个中包括的表示使用受限区R的信息(顶点R1和R2的坐标)来计算使用受限区R，并识别该使用受限区R。
检测单元23包括传播时间计算单元(计算单元)24和专用时钟25。
每当接收单元21接收到位置检测无线电波时(更具体地，每当检测单元23确认正常检测到位置检测无线电波时)，传播时间计算单元24计算从发射装置10发射位置检测无线电波起到接收单元21接收到位置检测无线电波所需的传播时间段，即，位置检测无线电波从发射装置10传播到终端20所需的时间段。
具体地，基于在位置检测无线电波中包含的位置检测无线电波的发送时刻[(e)中的信息]以及基于专用时钟25的对位置检测无线电波的接收时刻，传播时间计算单元24从接收时刻中减去发送时刻来计算位置检测无线电波的传播时间段。
当接收到来自所有发射装置10-1至10-4的位置检测无线电波，并且传播时间计算单元24计算所有位置检测无线电波的传播时间段时，检测单元23计算终端位置。
这里假设来自多个发射装置10的位置检测无线电波的传播速度为c，来自四个发射装置10-1至10-4的位置检测无线电波的传播时间段依次为传播时间计算单元24计算出的t1、t2、t3和t4，基准时钟12与专用时钟25之间的时间误差为Δt，并且四个发射装置10-1至10-4的发射装置位置[位置检测无线电波中包含的(c)中的信息]依次为(x1，y1，z1)、(x2，y2，z2)、(x3，y3，z3)和(x4，y4，z4)。检测单元23利用以下等式(1)到(4)来计算终端位置(x，y，z)(ct1-cΔt)2＝(x-x1)2+(y-y1)2+(z-z1)2(1)(ct2-cΔt)2＝(x-x2)2+(y-y2)2+(z-z2)2(2)(ct3-cΔt)2＝(x-x3)2+(y-y3)2+(z-z3)2(3)(ct4-cΔt)2＝(x-x4)2+(y-y4)2+(z-z4)2(4)如上所述，检测单元23将基于来自多个发射装置10中的每一个的位置检测无线电波的信息代入一个等式中，求解四个联立方程式(1)至(4)，从而计算终端装置(x，y，z)。
在以上等式(1)至(4)中，基准时钟12与专用时钟25之间的时间误差Δt是未知的。检测单元23基于来自四个发射装置10-1至10-4的位置检测无线电波来建立四个联立方程式，以考虑时间误差Δt计算终端位置(x，y，z)。因此，计算出的终端位置(x，y，z)是极为准确的。
为了使得检测单元23能够基于时间误差Δt来计算精确的终端位置(x，y，z)，无线电通信系统1具有四个发射装置10-1至10-4。检测单元23求解四个联立方程式(1)至(4)，从而计算终端位置(x，y，z)。
处理单元26基于检测单元23检测到的终端20的终端位置，按照适于管理区域的预定操作模式操作。处理单元26包括确定单元27、操作模式确定单元28以及切换单元29。
确定单元27确定检测单元23检测到的终端位置是否在使用受限区R内。具体地，确定单元27基于在来自多个发射装置10的位置检测无线电波中包括的表示使用受限区R的信息[(d)中的信息]，来确定检测单元23计算的终端位置(x，y，z)是否在两个顶点R1和R2指定的区域R内。
操作模式确定单元28根据确定单元27进行的确定的结果来确定处理单元26应执行的预定操作模式。当确定单元27确定终端位置(x，y，z)在使用受限区R内时，操作模式确定单元28确定对使用接收单元21和发射单元22(尤其是，发射单元22)的无线电通信功能进行限制的操作模式是处理单元26应执行的预定操作模式。这里，停止从发射单元22输出无线电波的操作模式被确定为无线电通信功能受限的操作模式。
当确定单元27确定终端位置(x，y，z)位于使用受限区R以外时，操作模式确定单元28确定无线电通信功能不受限的正常操作模式是处理单元26应执行的预定操作模式。
切换单元29将处理单元26的操作模式切换到由操作模式确定单元28确定的操作模式。
下面，将参照图6所示的流程图(步骤S1至S6)来对检测单元23和处理单元26执行的操作的步骤进行描述。发射装置10中的每一个发射位置检测无线电波(发射步骤)。当接收单元21接收到来自这些发射装置10的位置检测无线电波时(步骤S1)，检测单元23通过利用校验和[(f)中的信息]确认正常接收到位置检测无线电波，并基于各位置检测无线电波中包括的组号[(a)中的信息]和装置号[(b)中的信息]来确定位置检测无线电波是否是从同一组[这里为包括管理区域(车厢2)内的多个发射装置10-1至10-4的组]中的四个不同发射装置10-1至10-4接收到的(步骤S2)。
即，检测单元23基于组号和装置号来确定四个位置检测无线电波是否是从全部多个发射装置10-1至10-4接收到的。
当接收单元21还未接收到来自全部发射装置10-1至10-4的位置检测无线电波时(步骤S2中的“否”路线)，处理返回至步骤S1前的等待状态。当接收单元21接收到了来自全部发射装置10-1至10-4的位置检测无线电波时(步骤S2中的“是”路线)，检测单元23通过利用上述等式(1)至(4)来计算其自身终端的终端位置(步骤S3；检测步骤)。
即，当确认已从全部发射装置10-1至10-4接收到位置检测无线电波(这里为四个位置检测无线电波)时，检测单元23执行对终端20的终端位置的计算。
当检测单元23计算出终端位置时，处理单元26中的确定单元27基于四个位置检测无线电波中的任一个中的表示使用受限区R的信息[(d)中的信息]来确定所计算出的终端20的终端位置是否在使用受限区R内(步骤S4；确定步骤)。
当确定单元27确定终端20的终端位置在使用受限区R内时(步骤S4中的“是”路线)，操作模式确定单元28确定无线电通信功能受限的操作模式(操作模式确定步骤)。切换单元29将处理单元26的操作切换到所确定的操作模式(这里为停止从发射单元22输出无线电波)(步骤S5)，并且处理返回至步骤S1前的等待状态。
另一方面，当确定单元27确定终端20的终端位置不在使用受限区R内时(步骤S4中的“否”路线)，操作模式确定单元28确定操作模式。切换单元29将处理单元26的操作切换到所确定的操作模式(这里为发射单元22输出无线电波的正常操作模式)(步骤S6)，并且处理返回至步骤S1前的等待状态。
顺便指出，如果处理单元26在步骤S6中的处理之前保持在无线电通信功能受限的操作模式下，则步骤S6中的以上处理是将操作模式切换到正常操作模式。当处理单元26在该处理之前保持在正常操作模式下时，则切换单元29不对操作模式进行切换，而保持操作模式不变。
在根据本发明实施例的无线电通信系统1中，在车厢2(其被指定为管理区域)内安装有发射位置检测无线电波的多个(这里为四个)发射装置10。当终端20的检测单元23接收到来自相应多个发射装置10的位置检测无线电波时，检测单元23基于接收到的多个位置检测无线电波来计算管理区域内的终端20的终端位置(检测过程)，并且终端20的处理单元26按照适于终端位置的操作模式进行操作(操作过程)。由此，检测单元23可高精度地检测终端20(其自身)的终端位置，并且处理单元26可按照适于终端位置的期望操作模式确定地进行操作。
即，根据本发明实施例，因为无线电通信系统1在管理区域内具有多个发射装置10，所以可以避免出现如下情况因为无线电波无法到达，因此无法检测到终端20的终端位置，例如就像上面专利文献1中公开的技术。相反，检测单元23可确定地检测终端位置，由此可以基于该终端位置确定地执行对终端20的处理单元26的操作的管理(限制)。
此外，处理单元26可按照适于检测单元23检测到的终端位置的预定操作模式确定地进行操作。即，可以高精度地设定管理区域的使用受限区R(其中操作受限)。
根据该无线电通信系统1，因为检测单元23检测属于四个发射装置10的三维位置，所以可以在不仅考虑平面而且可以考虑高度的情况下设定使用受限区R。当将该无线电通信系统1应用于诸如建筑物等的构造物时，可以例如在考虑建筑物的楼层的情况下在各层中设定使用受限区。
多个发射装置10中的每一个都发射表示发射装置的发射装置位置以及位置检测无线电波的发送时刻的无线电波作为位置检测无线电波，检测单元23基于多个发射装置10中的每一个的发射装置位置以及基于发送时刻的传播时间段来检测终端位置。因此，检测单元23能够确定地且高精度地检测终端位置。
检测单元23基于发射控制装置11的基准时钟12与用于检测位置检测无线电波的接收时刻的专用时钟25之间的时间误差Δt来检测终端位置，这使得检测单元能够高精度地检测终端位置。
多个发射装置10发射表示使用受限区R(顶点R1和R2)的无线电波作为位置检测无线电波，处理单元26基于检测单元23检测到的终端位置以及在位置检测无线电波中包含的使用受限区R(即，基于顶点R1和R2识别的使用受限区R)而按照预定操作模式进行操作。因此，可以相当高的精度来设定使用受限区R。
即，因为发射装置10通过利用坐标点来指定使用受限区R，所以可以非常精细地设定使用受限区R。
当使用受限区R是立体的时，仅通过改变顶点R1和R2的坐标可以容易地改变使用受限区R，这提供了非常高的多样性。例如，可根据时区等容易地改变(删除、扩大、缩小、移动等)使用受限区R。
终端20中的处理单元26的确定单元27确定检测单元23计算出的终端位置是否在位置检测无线电波中所包含的使用受限区R内，随后操作模式确定单元28根据确定单元27进行的确定的结果来确定预定的操作模式。这使得可以按照期望的操作模式来操作处理单元26。
此外，多个发射装置10发射表示发射装置10所属的组号(作为用来指定管理区域的信息)的无线电波作为位置检测无线电波，检测单元23基于在位置检测无线电波中包含的组号来确定位置检测无线电波是否是从同一组的预定个(这里为四个)发射装置10接收的。这使得能够进行更确定的操作管理。
在将该无线电通信系统1应用于紧靠车厢2的车厢的情况下，即使发射了表示邻近不同的管理区域的使用受限区R’(未示出)的位置检测无线电波，并且接收单元21碰巧接收到了该表示不同管理区域的使用受限区R’的位置检测无线电波，检测单元23也能基于组号区别出其来源。由此，基于这种不同位置检测无线电波可以避免错误位置检测或操作管理。
换言之，通过将组号添加到从发射装置10中的每一个发射的位置检测无线电波中，可以在不考虑终端20的接收单元21的接收区域等的情况下，将发射装置10’(未示出)布置在靠近发射装置10的另一组(表示不同管理区域中的使用受限区R’)中。因此，可以在一个车厢2内设置多个使用受限区R和R’，或者在连续相连的车厢(管理区域)中设定使用受限区R和R’。
在将该无线电通信系统1应用于车厢2的情况下，可能出现如下情形车厢2与另一车厢彼此经过，且车厢2中的终端20碰巧接收到来自安装在后一车厢中的另一发射装置10’的位置检测无线电波。即使在这种情况下，通过将组号添加到位置检测无线电波中，也可以避免对终端位置的错误检测或错误操作管理。
多个发射装置10中的每一个都发射表示发射装置10的装置号的无线电波作为位置检测无线电波，并且检测单元23基于位置检测无线电波中的装置号来确定是否接收到了来自预定个(这里为四个)发射装置10的位置检测无线电波，这确保了执行更确定的操作管理。
本发明的变型例注意，本发明并不限于以上示例，而是可在不脱离本发明的范围和精神的情况下按照各种方式进行修改。
下面将对第一至第三变型例以及其他变型例进行描述。
本发明的第一变型例在以上实施例中，提供了四个发射装置10，并且检测单元23检测三维位置作为终端位置。然而，本发明并不限于该示例，而是例如可如图7所示设置不少于三个(这里为三个)发射装置10-1至10-3，可执行基于二维位置的处理。
在根据本发明第一变型例的无线电通信系统1a中，发射装置在位置检测无线电波中发射两个顶点Ra1和Ra2作为使用受限区Ra。即，设定不考虑高度方向(沿z轴方向)情况下的二维矩形使用受限区Ra，并且图5中所示的终端20a的检测单元23a通过利用以下等式(5)至(7)，基于来自三个发射装置10的位置检测无线电波来计算二维终端位置(x，y)。在等式(5)至(7)中，类似的符号代表之前提及的类似或对应符号。
(ct1-cΔt)2＝(x-x1)2+(y-y1)2(5)(ct2-cΔt)2＝(x-x2)2+(y-y2)2(6)(ct3-cΔt)2＝(x-x3)2+(y-y3)2(7)根据本发明第一变型例的无线电通信系统1a提供了与根据本发明的以上实施例的无线电通信系统1相同的作用效果，只是无线电通信系统1a二维地执行各种处理。
本发明的第二变型例在以上实施例中，设置了四个发射装置10，并且检测单元23基于基准时钟12与专用时钟25之间的时间误差Δt来检测终端位置。然而，本发明并不限于该示例。例如如图8所示，可设置不少于三个(这里为三个)发射装置10-1至10-3，并且在不考虑时间误差Δt的情况下执行处理。
在根据本发明第二变型例的无线电通信系统1b中，图5中所示的终端20b的检测单元23b通过利用下面的等式(8)至(10)，基于来自三个发射装置10的位置检测无线电波来计算终端位置(x，y，z)。在等式(8)至(10)中，类似的符号代表上面提及的类似或对应符号。
(ct1)2＝(x-x1)2+(y-y1)2+(z-z1)2(8)(ct2)2＝(x-x2)2+(y-y2)2+(z-z2)2(9)(ct3)2＝(x-x3)2+(y-y3)2+(z-z3)2(10)根据本发明第二变型例的无线电通信系统1b可提供与根据本发明实施例的无线电通信系统1相同的作用效果，只是不考虑时间误差Δt。
与根据本发明实施例的无线电通信系统1相比，该无线电通信系统1b可减少发射装置10的个数，这使得减少了硬件资源，实现了低成本。
本发明的第三变型例作为本发明的第三变型例，可将应用于本发明实施例的上述第二变型例中的变化应用到上述第一变型例。即，如图9所示，根据本发明第三变型例的无线电通信系统1c具有不少于两个(这里为两个)的发射装置10-1和10-2，在不考虑基准时钟12与专用时钟25之间的时间误差Δt的情况下执行基于二维位置的处理。
图5中所示的终端20c的检测单元23c通过利用下面的等式(11)和(12)，基于来自两个发射装置10的位置检测无线电波来计算终端位置(x，y)。在等式(11)和(12)中，类似的符号代表上面提及的类似或对应符号。
(ct1)2＝(x-x1)2+(y-y1)2(11)(ct2)2＝(x-x2)2+(y-y2)2(12)
根据本发明第三变型例的无线电通信系统1c可提供与根据上述本发明第一变型例的无线电通信系统1a相同的作用效果，只是不考虑时间误差Δt。
与根据上述本发明第一变型例的无线电通信系统1a相比，该无线电通信系统1c可减少发射装置10的个数，这使得减少了硬件资源，获得了低成本。
其他在以上实施例中，多个发射装置10中的每一个都发射包含使用受限区R(R’、Ra)的位置检测无线电波。然而，本发明并不限于该示例。例如，终端20(20a至20c)可保持使用受限区R(R’、Ra)，或者在不将使用受限区R(R’、Ra)添加到位置检测无线电波的情况下通过因特网等来获得使用受限区R(R’、Ra)。
此外，例如，多个发射装置10中的任一个可将使用受限区R(R’、Ra)添加到位置检测无线电波中。
以上实施例是通过通信装置20(20a至20c)是手机的示例进行描述的。然而，本发明并不限于该示例。通信装置20可以是任何终端，只要它执行无线电通信即可。
在以上实施例中，多个发射装置10指定的使用受限区R(R’、Ra)仅为一个。然而，本发明并不限于该示例。属于一个组的发射装置10可指定多个使用受限区R(R’、Ra)。
在以上实施例中，提供了发射控制装置11，并且多个发射装置10中的每一个都由发射控制装置11控制，以发射位置检测无线电波。然而，本发明并不限于该示例。在没有发射控制装置11的情况下，多个发射装置10中的每一个都可具有基准时钟12，并独立地发射位置检测无线电波。
以上实施例是通过使用受限区R(R’、Ra)内的终端20的预定操作模式是使输出无线电波停止的示例来进行描述的。然而，本发明并不限于这一示例。针对终端20可执行的全部操作，使用受限区R(R’、Ra)内的预定操作模式可按不同方式设置。例如，可以将处理单元26执行的对应用程序的激活的启动或禁止、或将终端20的电源切换到开/关、或者将终端20的状态改变到休止状态，作为预定操作模式。
以上实施例是通过无线电通信系统1和1a至1c中的构造物2是火车车厢的示例来进行描述的。然而，本发明并不限于该示例。可以采用火车车厢之外的诸如公共运输设施、建筑物、构造物等的任何构造物作为本发明中的构造物2。
正如以上实施例所描述的，无线电通信系统1和1a至1c的应用并不限于构造物。可以将户外的诸如游乐园、主题公园等的预定区域作为管理区域。
通过计算机[包括终端20(20a至20c)或终端20(20a至20c)中的CPU(中央处理单元)、信息处理装置、各种终端]执行预定应用程序(操作控制程序)可以实现检测单元23(23a至23c)、传播时间计算单元24、处理单元26、确定单元27、操作模式确定单元28以及切换单元29的功能。
该程序是以将其记录在诸如软盘、CD(CD-ROM、CD-R、CD-RW等)、DVD(DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+R、DVD+RW等)等的计算机可读记录介质上的形式来提供的。在这种情况下，计算机从记录介质读取操作控制程序，将该程序传送至内部存储器或外部存储器以将其存储，并使用该程序。
可将该程序记录在诸如磁盘、光盘、磁光盘等的存储器(记录介质)上，并通过通信线从存储器提供给计算机。
这里，计算机是包括硬件和OS(操作系统)的概念，其在OS的控制下进行操作。当无需OS并且应用程序单独操作硬件时，硬件本身相当于计算机。硬件至少具有诸如CPU等的微处理器以及用于读取记录在记录介质上的计算机程序的装置。
作为以上操作控制程序的应用程序包括用于使计算机实现检测单元23(23a至23c)、传播时间计算单元24、处理单元26、确定单元27、操作模式确定单元28以及切换单元29的功能的程序代码。这些功能中的一部分不是由应用程序而是由OS来实现的。
除了上述软盘、CD、DVD、磁盘、光盘以及磁光盘之外，可以采用诸如IC卡、ROM盘、磁带、穿孔卡片、计算机的内部存储器(诸如RAM、ROM等的存储器)、外部存储器、其上印有诸如条形码等的代码的印刷品等的各种计算机可读介质，作为本发明实施例中的记录介质。
权利要求
1.一种无线电通信系统，该无线电通信系统包括通信装置，其执行无线电通信；多个发射机，其发射各自的位置检测无线电波，以使得所述通信装置能够检测所述通信装置的位置，所述通信装置包括检测单元，其在接收到从所述多个发射机发射的位置检测无线电波时，基于所接收到的多个位置检测无线电波来检测所述通信装置的位置；和处理单元，其基于所述检测单元检测到的所述通信装置的位置，按照适于管理区域的预定操作模式进行操作。
2.根据权利要求1所述的无线电通信系统，其中，所述多个发射机中的每一个都发射表示所述发射机的位置的无线电波以及表示所述位置检测无线电波的发送时刻的无线电波，作为所述位置检测无线电波；并且所述通信装置的所述检测单元根据发射所述位置检测无线电波的所述多个发射机的位置以及分别基于所述发送时刻的、从所述多个发射机中的相关的一个发射机发射位置检测无线电波起到所述通信装置接收到所述位置检测无线电波所需的传播时间段，来检测所述通信装置的位置。
3.根据权利要求2所述的无线电通信系统，其中该无线电通信系统还包括基准时钟；并且所述多个发射机中的每一个都基于所述基准时钟来确定所述发送时刻。
4.根据权利要求2所述的无线电通信系统，其中该无线电通信系统还包括基准时钟和三个或更多个所述发射机；所述三个或更多个发射机中的每一个都基于所述基准时钟来确定所述发送时刻；所述通信装置还包括用来计算所述传播时间段的专用时钟；并且所述通信装置的所述检测单元基于所述基准时钟与所述专用时钟之间的时间误差来检测所述通信装置的位置。
5.根据权利要求2所述的无线电通信系统，其中该无线电通信系统还包括基准时钟和四个或更多个所述发射机；所述四个或更多个发射机中的每一个都基于所述基准时钟来确定所述发送时刻；所述通信装置还包括用来计算传播时间段的专用时钟；并且所述通信装置的所述检测单元基于所述基准时钟与所述专用时钟之间的时间误差来检测所述通信装置的位置。
6.根据权利要求3所述的无线电通信系统，其中该无线电通信系统还包括用于对所述多个发射机进行的位置检测无线电波的发射进行控制的发射控制单元；所述发射控制单元将基于所述基准时钟而确定的所述发送时刻以及用于位置检测无线电波的发射要求信号发射到所述多个发射机中的每一个；并且所述多个发射机中的每一个都在接收到来自所述发射控制单元的所述发射要求信号时，发射所述位置检测无线电波。
7.根据权利要求6所述的无线电通信系统，其中，将所述发射控制单元连接到所述多个发射机中的每一个的信号线长度相等。
8.根据权利要求1所述的无线电通信系统，其中，所述多个发射机中的至少一个发射机发射表示管理区域内的特定区域的无线电波，作为所述位置检测无线电波，并且所述通信装置中的所述处理单元包括确定单元，其确定所述检测单元检测到的所述通信装置的位置是否在所述特定区域内；和操作模式确定单元，其根据所述确定单元进行的确定的结果来确定所述预定操作模式。
9.根据权利要求8所述的无线电通信系统，其中，当所述确定单元确定所述通信装置的所述位置是在所述特定区域内时，所述通信装置的所述处理单元的所述操作模式确定单元将所述通信装置的无线电通信功能受限的操作模式确定为所述预定操作模式。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的无线电通信系统，其中，所述多个发射机中的每一个都发射表示用于指定所述管理区域的信息的无线电波，作为所述位置检测无线电波。
11.一种应用了无线电通信系统的构造物，所述无线电通信系统包括通信装置，其执行无线电通信；多个发射机，其发射各自的位置检测无线电波，以使得所述通信装置能够检测所述通信装置的位置，所述通信装置包括检测单元，其在接收到从所述多个发射机发射的位置检测无线电波时，基于所接收到的多个位置检测无线电波来检测所述通信装置的位置；和处理单元，其基于所述检测单元检测到的所述通信装置的位置，来按照适于管理区域的预定操作模式进行操作，所述构造物具有在其中设置有所述多个发射机的所述管理区域。
12.一种无线电通信方法，该无线电通信方法包括以下步骤发射步骤，从多个发射机中的每一个发射位置检测无线电波，以使得具有执行无线电通信能力的通信装置能够检测所述通信装置的位置；检测步骤，在所述通信装置接收到从所述多个发射机发射的位置检测无线电波时，由所述通信装置基于接收到的多个位置检测无线电波来检测所述通信装置的位置；以及操作步骤，基于在所述检测步骤中检测到的所述通信装置的位置，使所述通信装置按照适于管理区域的预定操作模式进行操作。
13.根据权利要求12所述的无线电通信方法，其中，在所述发射步骤中发射表示所述管理区域内的特定区域的无线电波，作为所述位置检测无线电波，并且所述操作步骤包括确定步骤，确定在所述检测步骤中检测到的所述通信装置的位置是否在所述特定区域内；和操作模式确定步骤，根据在所述确定步骤中进行的确定的结果来确定所述预定操作模式。
14.一种发射控制装置，该发射控制装置连接到多个发射机，所述多个发射机发射各自的位置检测无线电波，以使得通信装置能够检测所述通信装置的位置，并且控制所述多个发射机使得所述多个发射机中的至少一个发射机发射表示所述通信装置在其中执行预定操作的特定区域的无线电波，作为所述位置检测无线电波。
15.一种通信装置，该通信装置能够接收到分别从多个发射机发射的位置检测无线电波，所述多个发射机设置在所述通信装置的操作应在其中受到管理的管理区域内，所述通信装置包括检测单元，其在接收到从所述多个发射机发射的位置检测无线电波时，基于接收到的多个位置检测无线电波来检测所述通信装置的位置；和处理单元，其按照适于所述检测单元检测到的所述通信装置的位置的预定操作模式进行操作。
16.根据权利要求15所述的通信装置，其中所述多个发射机中的每一个都发射表示所述多个发射机的位置的无线电波以及表示所述位置检测无线电波的发送时刻的无线电波，作为所述位置检测无线电波；并且所述通信装置还包括计算单元，该计算单元基于由所述位置检测无线电波表示的所述位置检测无线电波的发送时刻，来计算从所述多个发射机中的相关的一个发射机发射所述位置检测无线电波起到所述通信装置接收到所述位置检测无线电波所需的各个所述位置检测无线电波的传播时间段；所述检测单元基于所述计算单元计算出的所述传播时间段以及所述位置检测无线电波表示的所述多个发射机的位置，来检测所述通信装置的位置。
17.根据权利要求16所述的通信装置，其中所述检测单元包括用于计算所述传播时间段的专用时钟；并且所述检测单元基于用于确定所述位置检测无线电波表示的所述位置检测无线电波的发送时刻的基准时钟与所述专用时钟之间的时间误差，来检测所述通信装置的位置。
18.根据权利要求15至17中的任一项所述的通信装置，其中，所述处理单元包括确定单元，其确定所述检测单元检测到的所述通信装置的位置是否在所述位置检测无线电波所表示的特定区域内；和操作模式确定单元，其根据所述确定单元进行的确定的结果来确定所述预定操作模式。
19.根据权利要求15至17中的任一项所述的通信装置，其中，所述多个发射机中的至少一个发射机发射表示所述管理区域内的特定区域的无线电波，作为位置检测无线电波，并且所述处理单元包括确定单元，其确定所述检测单元检测到的所述通信装置的位置是否在所述特定区域内；和操作模式确定单元，其根据所述确定单元进行的确定的结果来确定所述预定操作模式。
20.一种计算机可读记录介质，其上记录有用于使通信装置按照适于所述通信装置的位置的预定操作模式进行操作的操作控制程序，所述通信装置能够接收分别从多个发射机发射的位置检测无线电波，所述多个发射机设置在所述通信装置的操作受限的管理区域内，所述操作控制程序使所述通信装置用作检测单元，其在接收到从所述多个发射机发射的位置检测无线电波时，基于所接收到的多个位置检测无线电波来检测所述通信装置的位置；和处理单元，其按照适于所述检测单元检测到的所述通信装置的位置的预定操作模式进行操作。
全文摘要
本发明提供了无线电通信系统、构造物、无线电通信方法、发射控制装置、通信装置及其上记录有操作控制程序的计算机可读记录介质。多个发射机(10－1至10－4)发射位置检测无线电波以使得通信装置(20)能够检测该通信装置(20)的位置。该通信装置(20)具有检测单元(23)，其在接收到来自多个发射机(10－1至10－4)的位置检测无线电波时，基于所接收到的多个位置检测无线电波来检测该通信装置(20)的位置；和处理单元(26)，其按照适于检测单元(23)检测到的通信装置(20)的位置的预定操作模式进行操作。能够高精度地设定执行无线电通信的通信装置的操作受限的区域，并可确定地执行对通信装置(20)在该区域内的操作的管理。
文档编号H04W4/04GK101043745SQ20061014704
公开日2007年9月26日 申请日期2006年11月13日 优先权日2006年3月23日
发明者大波加聪 申请人:富士通株式会社