(57)【要約】【課題】実施形態は、消費電力を抑えるための電源供給の停止と開始の回数を減らすように、複数の通信機器との通信コネクションを確立する通信装置を提供する。【解決手段】実施形態によれば、通信装置１２は、所定のインターバルで無線通信を行うための通信装置であって、制御ブロック２２を有する。制御ブロック２２は、所定のインターバルとしての第１のインターバルで通信装置２との通信が既に確立しているときに、通信装置３からアドバタイジング・パケットＡＤを受信した場合、第２の通信装置３との最初の通信を開始する通信開始タイミングが、第１の通信装置２との通信が終了する通信終了タイミングの直後となるような通信開始タイミングまでの時間を算出し、第２の通信装置３との通信を確立するために、算出された通信開始タイミングまでの時間についてのパラメータ値Ｔｐを含む接続要求パケットＣＲを送信する。【選択図】図２Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のインターバルで無線通信を行うための通信装置であって、
前記所定のインターバルとしての第１のインターバルで第１の通信装置との通信が既に確立しているときに、第２の通信装置から所定の信号を受信した場合、前記第２の通信装置との最初の通信を開始する通信開始タイミングが、前記第１の通信装置との通信が終了する通信終了タイミングの直後となるような前記通信開始タイミングまでの時間を算出し、前記第２の通信装置との通信を確立するために、算出された前記通信開始タイミングまでの時間についての第１の情報を含む接続要求信号を送信する通信制御部を有する通信装置。
【請求項２】
前記通信開始タイミングまでの時間は、前記第１の通信装置との通信を終了する通信終了タイミングと、前記第２の通信装置との最初の通信を開始する通信開始タイミングとが一致するあるいは略一致するような時間である請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記通信開始タイミングまでの時間は、前記第２の通信装置への前記接続要求信号の送信を開始する第２の時間に基づいて算出される請求項１に記載の通信装置。
【請求項４】
前記通信制御部は、中央処理装置とメモリとを含み、
前記中央処理装置は、前記通信開始タイミングまでの時間の算出を、前記メモリに記憶された前記通信開始タイミングまでの時間を算出するためのプログラムを実行することにより行う請求項１に記載の通信装置。
【請求項５】
前記接続要求信号は、前記第１の情報に加えて、前記所定のインターバルとしての前記第２の通信装置との通信の第２のインターバルの第２の情報を含む請求項１に記載の通信装置。
【請求項６】
前記接続要求信号は、前記第１の情報に加えて、前記第２の通信装置が前記接続要求信号を受信するための受信ウインドウ期間の第３の情報を含む請求項１に記載の通信装置。
【請求項７】
前記無線通信が所定時間以上行われないときに、無線通信のための回路への電源の供給を停止する電源制御部を有し、
前記通信開始タイミングと前記通信終了タイミングとの時間差は、前記所定時間未満である請求項１に記載の通信装置。
【請求項８】
前記所定の信号は、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＬＥ規格によって規定されるアドバタイジング・パケットである請求項１に記載の通信装置。
【請求項９】
前記通信開始タイミングまでの時間についての前記第１の情報は、前記接続要求信号中の送信ウインドウオフセット期間に関する値である請求項８に記載の通信装置。
【請求項１０】
前記通信制御部は、前記アドバタイジング・パケットを受信するためのイニシエイト処理を所定周期で実行する請求項８に記載の通信装置。
【請求項１１】
前記通信制御部は、前記第１及び前記第２の通信装置と通信するインターバル毎の、通信処理のためのコネクション・イベントの時間長を設定する請求項８に記載の通信装置。
【請求項１２】
所定のインターバルで無線通信を行うための通信方法であって、
前記所定のインターバルとしての第１のインターバルで第１の通信装置との通信が既に確立しているときに、第２の通信装置から所定の信号を受信し、
前記第２の通信装置との最初の通信を開始する通信開始タイミングが、前記第１の通信装置との通信が終了する通信終了タイミングの直後となるような前記通信開始タイミングまでの時間を算出し、
前記第２の通信装置との通信を確立するために、算出された前記通信開始タイミングまでの時間についての第１の情報を含む接続要求信号を送信する通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、通信装置及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年は、予め決められた複数の機器間で行われる通信の他にも、近接するデジタル機器間で、自由に通信コネクションを確立して、任意の機器との間で情報のやりとりを行う通信も広く行われている。
【０００３】
例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ｓｍａｒｔ（通称、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ：以下、ＢＬＥと称する）規格による通信コネクション確立方法がある。
【０００４】
しかし、マスターが、確立済の通信コネクションとは別に、他の通信機器との新たな通信コネクションを確立する場合における通信開始位置に関する取り決め等は、例えばＢＬＥ規格の仕様書に規定されていない。
【０００５】
そのため、複数のスレーブとの通信コネクションが確立しているときに、通信機器において、省電力のための電源供給の停止と開始の回数が増えてしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２０１４−５１８４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、実施形態は、消費電力を抑えるための電源供給の停止と開始の回数を減らすように、複数の通信機器との通信コネクションを確立する通信装置及び通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態の通信装置は、所定のインターバルで無線通信を行うための通信装置であって、前記所定のインターバルとしての第１のインターバルで第１の通信装置との通信が既に確立しているときに、第２の通信装置から所定の信号を受信した場合、前記第２の通信装置との最初の通信を開始する通信開始タイミングが、前記第１の通信装置との通信が終了する通信終了タイミングの直後となるような前記通信開始タイミングまでの時間を算出し、前記第２の通信装置との通信を確立するために、算出された前記通信開始タイミングまでの時間についての第１の情報を含む接続要求信号を送信する通信制御部を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係わる無線通信システムの概念図である。
【図２Ａ】本実施形態に係わる各通信機器の構成を示すブロック図である。
【図２Ｂ】本実施形態に係わる通信機器の変形例の構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態に係わる、２つの通信機器間で通信コネクションが確立されるためのデータの送受信を示すタイミングチャートである。
【図４】本実施形態に係わる省電力制御のオフ制御処理の流れの例を示すフローチャートである。
【図５】本実施形態に係わる、通信機器と通信機器の間で通信コネクションが新たに確立される前の状態を示す図である。
【図６】本実施形態に係わる、ある通信機器との通信が既に確立しているときにおける、イニシエイティング状態における通信コネクションの確立処理の流れの例を示すフローチャートである。
【図７】本実施形態に係わる、マスターである通信機器が２番目の通信機器との間で通信コネクションを確立するためのデータの送受信を示すタイミングチャートである。
【図８】従来の複数の通信機器間での送受信のタイミングの例を示すタイムチャートである。
【図９】本実施形態における、複数の通信機器間での送受信のタイミングの例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して実施形態を説明する。
（構成）
図１は、本実施形態に係わる無線通信システムの概念図である。本実施形態では、無線通信システムに含まれる複数（図１では３つ）の通信機器１，２，３は、ＢＬＥ規格の通信プロトコルを用いて、互いに通信を行うことができる。
【００１１】
図２Ａは、各通信機器の構成を示すブロック図である。図２Ａは、通信機器１の構成を示し、通信機器２，３も通信機器１と同じ構成を有している。  
通信機器１は、ホスト１１と、通信装置１２とを含む。ホスト１１は、例えば、ノート型パーソナルコンピュータ（以下、ＰＣという）、スマートフォン、マイクロコンピュータであるＬＳＩそのもの、等の機器であり、通信装置１２は、ホスト１１のマイクロコンピュータ等の制御部と接続される。通信装置１２は、ホスト１１に接続あるいは搭載される無線通信用の半導体装置である。ＰＣ等の通信機器１，２，３同士は、それぞれの通信装置１２を介して、ＢＬＥ規格の通信プロトコルを用いた通信を互いに行うことができる。
【００１２】
ＢＬＥ規格では、所定の周波数帯域内において複数の周波数チャンネルが規定され、周波数ホッピング方式を用いて無線通信が行われる。  
周波数ホッピング方式とは、スペクトラム拡散の方式の一つで、極めて短かい時間（０．１秒程度が多い）ごとに信号を送信する周波数を変更する方式をいう。
通信装置１２は、ホストインターフェース２１と、制御ブロック２２と、通信ブロック２３と、メモリ２４とを含んで構成されている。
【００１３】
ホストインターフェース２１は、ＰＣ等であるホスト１１と制御ブロック２２との間で、データのやりとりを行うためのインターフェース回路である。  
通信制御部としての制御ブロック２２は、中央処理装置（以下、ＣＰＵという）を含み、通信装置１２の動作を制御する制御回路である。
【００１４】
通信ブロック２３は、アンテナ、無線通信回路を含む。通信ブロック２３には、物理層とＭＡＣ層が含まれる。  
メモリ２４は、ＲＯＭ，ＲＡＭ，フラッシュメモリなどを含む記憶装置である。メモリ２４内には、後述する省電力制御プログラム２４ａ及び後述する通信コネクション確立処理プログラム２４ｂを含む各種プログラムなどが記憶されている。
【００１５】
物理層とは、国際標準化機構（ＯＳＩ）参照モデルにおける第一層で、伝送媒体（
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や
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）上にて
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転送を行うための物理コネクションを確立・維持・解放する電気・機械・機能・手続き的な手段を定義する層である。
ＭＡＣ層は、国際標準化機構（ＯＳＩ）参照モデルにおける第二層で、上層のネットワーク層からのサービス要求に応え、下層の物理層に対してサービスを要求する層である。  
【００１６】
制御ブロック２２のＣＰＵが、後述する各種プログラムをメモリ２４から読み出して実行することにより、各プログラムの機能が実現される。  
なお、図２Ａの通信機器１は、ホスト１１が通信制御を行い、通信装置１２が通信を行うという構成であるが、通信機器１は、ホスト１１を有さず、通信装置１２内に通信プログラムを搭載し、その通信制御プログラムを実行することにより通信制御を行うようにしてもよい。
図２Ｂは、通信機器の変形例の構成を示すブロック図である。図２Ｂは、変形例に係わる通信機器１Ａの構成を示し、図２Ａに示す通信機器１と略同じ構成を有しており、ホストインターフェース２１の代わりに、通信制御を行う通信制御プログラムを記憶する記憶部である通信制御プログラム部２５が、通信装置１２に設けられる。
すなわち、図２Ｂの通信機器１Ａは、ホスト１１を有さず、通信装置１２自体が、通信制御部を有する１つの半導体チップモジュールである。
以下に説明する各通信機器における通信動作は、制御ブロック２２のＣＰＵが、通信機器の状態あるいはモードに応じて、メモリ２４から必要な通信制御プログラムを読み出して実行することによって、行われる。
【００１７】
各通信装置１２は、他の通信装置との通信コネクションが確立すると、所定の間隔（インターバル）で互いに無線通信を行うことができる。
（動作）
はじめに、通信機器１と２の間で通信コネクションが確立される手順について説明する。通信機器１，２，３間の通信は、各通信機器の通信装置１２により行われる。
【００１８】
図３は、２つの通信機器間で通信コネクションが確立されるためのデータの送受信を示すタイミングチャートである。図３は、通信機器１と２の間でのＢＬＥ規格による通信コネクション確立方法を示す。  
ＢＬＥ規格では、マスターとなる通信機器は、イニシエイティング状態に遷移した後、他通信機器より送信されるアドバタイジング・パケットの受信を待ち続ける。
ここで、ピコネットにおいて、通信処理のきっかけとなるパケットを送信する通信機器がマスターであり、マスターから送信されるパケットに同期してパケットを送信する通信機器がスレーブである。
【００１９】
そして、そのマスターとなる通信機器は、所望の通信機器より送信された当該アドバタイジング・パケットを受信したときに、以降の通信コネクション情報を記載した接続要求パケットを送信することにより、マスターとして、当該通信機器との間に通信コネクションを確立することができる。接続要求パケットを送信した通信機器は、スレーブとして、マスターと通信することができる。マスターとして動作中の通信機器は、新たな通信機器との通信コネクション確立も可能である。
また、各通信機器は、通信が終わると消費電力を抑えるために、物理層を含む一部の通信回路への電源供給を停止する省電力機能も有している。
各通信装置１２は、ホスト１１からの指示に応じて、スキャン処理、イニシエイト処理、アドバタイズ処理などを行う各種状態を取り得る。
【００２０】
各通信装置１２は、ホスト１１からの指示に応じてマスターとなるときは、周期的にイニシエイト処理を行うイニシエイティング状態（Ｉｎｉｔｉａｔｉｎｇ  Ｓｔａｔｅ）に遷移する。イニシエイティング状態は、予め決められたイニシエイティング状態期間ＩＳＰの間だけ、アドバタイジング・パケットＡＤの受信の有無を判定し、通信許可するときには、接続要求信号である接続要求パケットＣＲを送信できる状態である。
アドバタイジング状態では、同期が取れていない（すなわち通信コネクションが設定されていない）通信機器に対して、パケットを送信し、必要に応じて、通信機器からの応答を待つというアドバタイズ処理が周期的に実施される。
なお、アドバタイズ処理で送信するパケットをアドバタイジング・パケットＡＤと呼び、アドバタイズ処理を実施する時間幅をアドバタイジング・イベントと呼ぶ。
【００２１】
また、各通信装置１２は、ホスト１１からの設定に応じて、アドバタイズ処理を行うアドバタイジング状態（Ａｄｖｅｒｔｉｓｉｎｇ  Ｓｔａｔｅ）に遷移する。各通信装置１２は、ホスト１１からの指示に応じて所定の周期で発生するアドバタイジング・イベントのときに、ブロードキャスト信号としてアドバタイジング・パケットＡＤを送信する。
【００２２】
すなわち、アドバタイジング・パケットＡＤは、ＢＬＥ規格によって規定された所定の信号である。各通信装置１２の制御ブロック２２は、アドバタイジング・パケットＡＤを受信するためのイニシエイト処理を所定周期で実行する。
【００２３】
図３では、イニシエイティング状態に遷移した通信機器１は、通信コネクション確立を所望するアドバタイジング状態に遷移中の通信機器２よりアドバタイジング・パケットＡＤを受信すると、アドバタイジング・パケットＡＤの受信を終了してから所定期間Ｔ１、ここでは０．１５ｍｓ（ミリ秒）後に、接続要求パケットＣＲを返信する。図３では、アドバタイジング・パケットＡＤは、通信機器１のイニシエイティング状態期間ＩＳＰ中で受信されている。
【００２４】
接続要求パケットＣＲは、互いに通信するための各種タイミングなどの情報を含み、マスターからスレーブへ通知するためのパケット信号である。具体的には、接続要求パケットＣＲには、パラメータ値として、所定期間Ｔ３，Ｔ４の情報と、接続間隔ＣＴＩ１の情報とが含まれている。
【００２５】
所定期間Ｔ３は、接続要求パケットＣＲに続く所定期間Ｔ２（１．２５ｍｓ）の整数倍の時間である。所定期間Ｔ４は、所定期間Ｔ２（１．２５ｍｓ）の整数倍の時間である。接続間隔ＣＴＩも、所定期間Ｔ２（１．２５ｍｓ）の整数倍の時間である。
【００２６】
通信機器１は、接続要求パケットＣＲを返信することで、通信機器２との間に通信コネクションを確立したと判断し、イニシエイティング状態から、マスターとしての動作状態に遷移する。
【００２７】
また、通信機器２も、接続要求パケットＣＲを受信することで、通信機器１との間に通信コネクションを確立したと判断し、アドバタイジング状態から、スレーブとしての動作状態に遷移する。
【００２８】
マスターとして動作する通信機器１は、接続要求パケットＣＲを送信してから所定期間Ｔ２とＴ３の時間が経過した後、所定期間Ｔ４内のいずれかのタイミングにおいて、パケットを送信する。
【００２９】
ここでは、所定期間Ｔ２は、ＢＬＥ規格により定められた固定値である１．２５ｍｓである。所定期間Ｔ３は、送信ウインドウオフセット（ｔｒａｎｓｍｉｔＷｉｎｄｏｗＯｆｆｓｅｔ）期間である。所定期間Ｔ４は、送信ウインドウ（ｔｒａｎｓｍｉｔＷｉｎｄｏｗ）期間である。
送信ウインドウとは、接続要求パケットＣＲ送信後に初めてパケットが送信され得る時間幅をいう。
送信ウインドウオフセットは、接続要求パケットＣＲの送信時刻と、送信ウインドウ開始時刻との時間幅を規定する。接続要求パケットＣＲの送信終了後に、送信ウインドウオフセット＋１．２５ｍｓを加えた時刻が、送信ウインドウ開始時刻となる。
【００３０】
通信機器２は、受信した接続要求パケットＣＲ中に含まれる所定期間Ｔ３，Ｔ４，ＣＴＩの値に基づいて、通信機器１からの最初のパケットの受信及び、通信機器１への最初のパケットの送信を行う。すなわち、所定期間Ｔ３，Ｔ４，ＣＴＩの値は、通信機器１が規定し、送信する接続要求パケットＣＲのパケット内に書き込む。以上のように、通信機器１は、所定期間Ｔ３，Ｔ４，ＣＴＩの値が書き込まれた接続要求パケットＣＲを、通信機器２に対して送信する。
【００３１】
なお、図３において、所定期間Ｔ３の経過後に、時間αが、ポーリング信号である最初のパケットＰｃ１の送受信が始まる所定期間Ｔ４中に含まれている。時間αは、最初のパケットＰｃ１の受信を確実にさせるためのマージン時間である。
【００３２】
通信機器２は、接続要求パケットＣＲを受信すると、所定期間Ｔ３，Ｔ４の情報に基づいて、通信機器１から送信される最初のパケットを受信するための受信ウインドウを所定期間Ｔ４に設定して、通信機器１からの最初のパケットＰｃ１を受信可能な状態となる。
【００３３】
スレーブとして動作する通信機器２は、上述した受信ウインドウ期間である所定期間Ｔ４中にパケットＰｃ１を受信すれば、その受信を終了してから所定期間Ｔ１（０．１５ｍｓ）秒後にパケットＰｃ２を返信する。
【００３４】
その後、通信機器１と通信機器２は、接続間隔ＣＴＩ１の間隔でそれぞれにおいて発生するコネクション・イベントにおいて互いに通信が可能となる。すなわち、通信コネクションが確立した通信機器１と通信機器２との間では、所定のインターバルとしての接続間隔ＣＴＩで無線通信が行われる。
【００３５】
通信機器１より送信されたパケットＰｃ１の送信開始時間は、当該通信コネクションの通信開始位置（Ａｎｃｈｏｒ  Ｐｏｉｎｔ）ＡＰとして設定される。通信開始位置ＡＰは、接続間隔（ｃｏｎｎＩｎｔｅｒｖａｌ）ＣＴＩ毎に設定される。通信機器１と通信機器２は、相手通信機器への送信データを所有する限り、当該通信開始位置ＡＰからのパケット通信が許容される。
【００３６】
マスターである通信機器１とスレーブである通信機器２間の通信は、コネクション・イベント毎に行われ、そのコネクション・イベントの時間長（以下、コネクション・イベント長という）ＣＥは、マスターが規定する。よって、スレーブである通信機器２は、通信開始時間になると、そのコネクション・イベント長ＣＥの期間内においてマスターとの通信が許可される。
【００３７】
マスターとなった通信機器の通信装置は、各スレーブとなった通信機器と通信するインターバル毎、すなわち接続間隔毎の、通信処理のためのコネクション・イベントの時間長を設定する。
【００３８】
以上が無線通信システム内において一対一で行われる通信における通信コネクションの確立の手順である。スレーブは、マスターによって定められた受信ウインドウ期間中に最初のパケットをマスターから受信可能となり、その後は、マスターによって定められた接続間隔ＣＴＩに基づくタイミングで、マスターからのポーリング信号を受けて、スレーブは、データの送受信をすることができる。
【００３９】
次に、省電力制御処理について説明する。通信装置１２は、省電力のための機能を有している。省電力制御プログラム２４ａは、メモリ２４に記憶されており、制御ブロック２２のＣＰＵにより読み出されて実行される。よって、ＣＰＵと省電力制御プログラム２４ａが、無線通信が所定時間ｔＴＨ以上行われないときに、無線通信のための回路への電源の供給を停止する電源制御部を構成する。
【００４０】
図４は、省電力制御のオフ制御処理の流れの例を示すフローチャートである。  
通信装置１２の制御ブロック２２は、データの送受信が終了すると、通信ブロック２３全体あるいは通信ブロック２３中の一部のハードウエア回路への電源供給を停止して、非動作状態となるように通信ブロック２３を制御して、省電力を図っている。また、制御ブロック２２は、データの送受信が必要なタイミングになると、通信ブロック２３全体あるいは通信ブロック２３中の一部のハードウエア回路への電源供給を再開して、通信ブロック２３を動作状態とするように制御する。
【００４１】
また、制御ブロック２２は、データの送受信を行う２つのイベント状態を有している。１つは、上述したアドバタイジング・イベントであり、一定周期でアドバタイジング・パケットを送信する状態である。他の１つは、データの送受信を行うコネクション・イベントの状態である。これらのイベント状態に加え、アドバタイジング・パケットＡＤを受信するためのスキャン処理やイニシエイト処理においては、通信ブロック２３中の必要なハードウエア回路に電源が供給されて、通信ブロック２３は、動作状態となっている。
コネクション・イベントとは、通信コネクションを確立した通信機器との通信処理を実施する時間幅である。
【００４２】
制御ブロック２２は、データの送受信を開始する前に、通信ブロック２３中の必要なハードウエア回路に電源を供給して、オン状態すなわち動作状態とする。そして、制御ブロック２２は、通信ブロック２３中の必要なハードウエア回路への電源供給を開始すると、図４の省電力制御のオフ制御処理を実行する。  
まず、制御ブロック２２は、データの送受信が終了したか否かを判定する（ステップ（以下、Ｓと略す）１）。
【００４３】
送受信の終了は、他の通信機器と通信を開始した後、その通信相手の通信装置とのデータの送受信が終了したか否かに基づいて判定される。  
送受信が終了した場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、制御ブロック２２は、次の通信開始時刻を決定する（Ｓ２）。送受信が終了しない場合（Ｓ１：ＮＯ）、処理は、何もしない。
【００４４】
次の通信開始時刻としては、現在接続中の各通信装置とのコネクション・イベントのうち、最も速く実行されるものが選択される。
なお、アドバタイズ処理、イニシエイト処理あるいはスキャン処理を実行中の場合、制御ブロック２２は、コネクション・イベントに先立ってこれらの動作を選択する場合もある。
【００４５】
制御ブロック２２は、上述した、選択した送信を開始する時間までの時間ＳＴが、所定時間ｔＴＨ未満であるか否かを判定する（Ｓ３）。  
時間ＳＴが、所定時間ｔＴＨ未満である場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、処理は、何もしない。
【００４６】
この場合は、次の送受信が直ぐに開始、すなわち所定時間ｔＴＨ内に開始されるので、省電力のための一部回路への電源供給の停止を行わないことを意味する。  
時間ＳＴが、所定時間ｔＴＨ以上である場合（Ｓ３：ＮＯ）、制御ブロック２２は、タイマ制御の指示を出力する（Ｓ４）。このタイマ制御は、通信装置１２が次の通信処理まで省電力のために休止するために、ハードウエアタイマに次のコネクション・イベントまでの時間をセットしてそのタイマを起動するための処理である。
【００４７】
そして、制御ブロック２２は、省電力のための所定の回路への電源の供給を停止するためのオフ処理を実行する（Ｓ５）。  
以上の省電力のためのオフ制御を行うことにより、各通信装置の省電力が実現されている。
【００４８】
次に、通信機器１と通信機器２とは通信コネクションが既に確立されているときに、マスターである通信機器１が通信機器３との通信コネクションを新たに確立する場合について説明する。
【００４９】
以下に説明するように、マスターである通信機器１は、通信機器２との間の既存通信コネクションを用いた通信が終了する時間に近い時間に、通信機器３との間の新規の通信コネクションの通信開始位置を設定するように、通信コネクションの開始位置を制御する。
【００５０】
図５は、通信機器と通信機器の間で通信コネクションが新たに確立される前の状態を示す図である。  
図５において実線で示すように、通信機器１と通信機器２との間では、通信コネクションが既に確立している。通信機器３は、通信機器１との間で通信コネクションを確立するために、通信機器１へ、点線で示すように、アドバタイジング・パケットＡＤを送信する。
【００５１】
図６は、ある通信機器との通信が既に確立しているときにおける、イニシエイティング状態における通信コネクションの確立処理の流れの例を示すフローチャートである。図６の処理は、通信コネクション確立処理プログラム２４ｂに含まれる処理である。図７は、マスターである通信機器が２番目の通信機器との間で通信コネクションを確立するためのデータの送受信を示すタイミングチャートである。図７は、通信機器１と通信機器２の間でのＢＬＥ規格による通信コネクションが確立しているときに、通信機器１と通信機器３との間でのＢＬＥ規格による通信コネクションを確立する手順を示す。
【００５２】
通信機器１は、通信機器２と間ではマスターとして動作しているときに、イニシエイティング状態になった後、そのイニシエイティング状態期間ＩＳＰが満了したか否かを判定する（Ｓ１１）。
【００５３】
イニシエイティング状態期間ＩＳＰが満了していないとき（Ｓ１１：ＮＯ）、通信機器１は、アドバタイジング・パケットＡＤを受信したか否かを判定する（Ｓ１２）。  
アドバタイジング・パケットＡＤが受信されていなければ（Ｓ１２：ＮＯ）、処理は、Ｓ１１に戻る。
【００５４】
通信機器１は、アドバタイジング・パケットＡＤを受信したとき（Ｓ１２：ＹＥＳ）、パラメータ値、ここでは所定期間Ｔ３１に関する値を算出する（Ｓ１３）。  
図３において説明した他の通信機器とのはじめての接続コネクションの確立の場合、送信ウインドウオフセット期間である所定期間Ｔ３は一定値でよい。しかし、接続コネクションを確立されている通信機器２が既に存在しているので、新たに接続確立する通信機器３とのデータの送受信期間が、通信機器２とのデータの送受信期間と重ならず、かつ、通信機器３との送受信が、通信機器２との送受信に続けて行われるように、通信機器１は、通信機器３についての送信ウインドウオフセット期間である所定期間Ｔ３１を算出して設定する。
【００５５】
通信機器１と通信機器２との間においては、マスターによって規定されたコネクション・イベント長ＣＥ１内でパケットデータＰｃｓの送受信が行われる。よって、マスターである通信機器１の通信装置１２は、通信機器２との通信のコネクション・イベントの終了時間を算出することができる。そして、通信機器３との通信開始時間が、通信機器２とのコネクション・イベントの終了時間と一致するあるいは略一致するように、所定期間Ｔ３１を設定する。
【００５６】
具体的には、通信機器１の通信装置１２の制御ブロック２２は、所定期間Ｔ３１に関するパラメータ値Ｔｐを、次の式（１）により算出する。  
Ｔｐ＝（ｔ２−ｔ１−Ｔ２−Ｔｃｒ−α）／Ｔ２  ・・・（１）
ここで、ｔ１は、接続要求パケットＣＲの送信時間を示し、ｔ２は、通信機器２のコネクション・イベントの終了時間を示す。よって、パラメータ値Ｔｐは、接続要求パケットＣＲ中の送信ウインドウオフセット（ｔｒａｎｓｍｉｔＷｉｎｄｏｗＯｆｆｓｅｔ）期間に関する値の情報である。
【００５７】
時間ｔ２は、図７に示すように、接続要求パケットＣＲの送信後に発生する通信機器２のコネクション・イベントの終了時間である。アドバタイジング・パケットＡＤを受信した通信機器１の通信装置１２は、通信機器２との既存の通信コネクションにおいて次に通信が可能となる通信開始時間ｔ３に、コネクション・イベント長ＣＥ１の期間を加算した時間を、時間ｔ２とすることができる。
【００５８】
上述したように、所定期間Ｔ２は、ＢＬＥ規格により定められた１．２５ｍｓである。時間Ｔｃｒは、接続要求パケットＣＲの送信時間である。時間αは、上述したように、送信ウインドウオフセット期間である所定時間Ｔ３１後に、最初のパケットを送信するまでのマージン時間である。
【００５９】
以上のように、通信装置１２は、接続要求パケットＣＲを送信する時間ｔ１と、既存通信コネクションのコネクション・イベントの終了時間ｔ２の差の時間から、接続要求パケットＣＲの送信時間Ｔｃｒ、期間Ｔ２及び時間αを差し引いた値についての情報を、送信ウインドウオフセット（ｔｒａｎｓｍｉｔＷｉｎｄｏｗＯｆｆｓｅｔ）期間である所定期間Ｔ３１の情報とする。ここでは、上記の式（１）の値を、所定期間Ｔ３１に関するパラメータ値Ｔｐとしている。
【００６０】
パラメータ値Ｔｐが小数点を含む値のときは、切り上げあるいは切り捨てにより、整数値とされる。  
通信機器１の通信装置１２は、通信機器３との通信インターバルである接続間隔ＣＴＩ２も決定する。
【００６１】
通信機器１は、上述したように、所定期間Ｔ３１，Ｔ４の情報及び接続間隔ＣＴＩ２の情報を含む接続要求パケットＣＲを生成して、通信機器３へ送信する。  
すなわち、接続要求信号である接続要求パケットＣＲは、パラメータ値Ｔｐの情報に加えて、所定のインターバルとしての第２の通信装置３との通信の接続間隔ＣＴＩ２の情報と、第２の通信装置３が接続要求パケットＣＲを受信するための受信ウインドウ期間Ｔ４の情報とを含む。
【００６２】
所定期間Ｔ３に対応する所定期間Ｔ３１に関する情報は、式（１）により算出したパラメータ値Ｔｐとして、接続要求パケットＣＲに含められる。  
接続要求パケットＣＲに含められる所定期間Ｔ４の情報は、固定値でもよいし、通信機器３に応じた値でもよい。
【００６３】
接続要求パケットＣＲに含められる接続間隔ＣＴＩ２の情報は、接続間隔ＣＴＩ１と同じ値でもよいし、通信機器３に応じた値でもよい。  
通信機器１は、算出したパラメータ値を用いて、接続要求パケットＣＲを生成して送信する（Ｓ１４）。
【００６４】
通信機器３の通信装置１２は、接続要求パケットＣＲを受信すると、パラメータ値Ｔｐに基づいて定まる時間ｔ４から始まる送信ウインドウ（ｔｒａｎｓｍｉｔＷｉｎｄｏｗ）期間の期間Ｔ４だけ受信ウインドウを開けて、最初のパケットＰｃ１１を受信可能状態となる。
【００６５】
通信機器１は、接続要求パケットＣＲを送信すると、イニシエイト処理を終了し、マスター動作へ移行する（Ｓ１５）。  
また、通信機器１は、イニシエイティング状態期間ＩＳＰが満了したときは（Ｓ１１：ＹＥＳ）、イニシエイティング状態を終了する（Ｓ１６）。  
図７に示すように、所定期間Ｔ３１の終了が、既に通信が確立している通信機器２のコネクション・イベントの終了時間ｔ２の近傍になるように、所定期間Ｔ３１は算出される。通信機器３は、接続要求パケットＣＲを受信すると、接続要求パケットＣＲに含まれる複数のパラメータ値Ｔｐから、受信ウインドウオフセット期間である所定期間Ｔ３１を設定し、受信ウインドウ期間である所定期間Ｔ４を設定する。
【００６６】
すなわち、通信制御部としての制御ブロック２２は、第１の接続間隔ＣＴＩ１で第１の通信装置２との通信が既に確立しているときに、第２の通信装置３から所定の信号としてのアドバタイジング・パケットＡＤを受信した場合、第２の通信装置３との最初の通信を開始する通信開始タイミングｔ２が、第１の通信装置２との通信が終了する通信終了タイミングｔ２の直後となるような通信開始タイミングｔ２までの時間を算出し、第２の通信装置３との通信を確立するために、算出された通信開始タイミングｔ２までの時間についてのパラメータ情報を含む接続要求パケットＣＲを送信する。  
通信装置３との最初の通信を開始する通信開始タイミングと通信装置２との通信が終了する通信終了タイミングｔ２との時間差は、上述した省電力制御において用いられた所定時間ｔＴＨ未満である。
【００６７】
その結果、図７に示すように、通信機器３が通信機器１から送信される最初のパケットを受信するための受信ウインドウ期間である所定期間Ｔ４の開始時間ｔ４は、通信機器２のコネクション・イベントの終了時間ｔ２より前に設定され、最初のパケットＰｃ１１が所定期間Ｔ４に受信可能となる。
【００６８】
すなわち、ここでは、通信開始タイミングｔ２までの時間は、通信装置３への接続要求パケットＣＲの送信を開始する時間ｔ１に基づいて算出される。そして、通信機器３との通信が開始される通信開始タイミングｔ２までの時間は、通信装置２との通信を終了する通信終了タイミングと、通信装置３との最初の通信を開始する通信開始タイミングとが一致するあるいは略一致するような時間である。
【００６９】
上述したように、制御ブロック２２は、ＣＰＵとメモリ２４とを含み、ＣＰＵが、メモリ２４に記憶された通信開始タイミングｔ２までの時間を算出するためのプログラムを実行することにより、通信開始タイミングｔ２までの時間の算出を行う。
【００７０】
マスターである通信機器１とスレーブである通信機器３間の通信も、コネクション・イベント毎に行われ、そのコネクション・イベント長は、マスターによって規定される。よって、スレーブである通信機器３は、通信開始時間になると、そのコネクション・イベント長の期間だけマスターとの通信が許可される。
【００７１】
図８は、従来の複数の通信機器間での送受信のタイミングの例を示すタイムチャートである。  
図８は、マスターとなる通信機器が、３つのスレーブとの通信を行うタイミングを示している。マスターは、第１のスレーブとのパケットＰｃ１の送受信が行われる前に、通信関連のハードウエアをオン状態にして、パケットＰｃ１の送受信を行い、その送受信の終了後、通信関連のハードウエアをオフ状態にする。
【００７２】
その後、マスターは、第２のスレーブとのパケットＰｃ２の送受信が行われる前に、通信関連のハードウエアをオン状態にして、パケットＰｃ２の送受信を行い、その送受信の終了後、通信関連のハードウエアをオフ状態にする。
【００７３】
その後、マスターは、第３のスレーブとのパケットＰｃ３の送受信が行われる前に、通信関連のハードウエアをオン状態にして、パケットＰｃ３の送受信を行い、その送受信の終了後、通信関連のハードウエアをオフ状態にする。  
従って、図８に示すように、マスターでは、通信関連のハードウエアのオンとオフが頻繁に行われる。
【００７４】
図９は、本実施形態における、複数の通信機器間での送受信のタイミングの例を示すタイムチャートである。  
図９も、マスターとなる通信機器が、３つのスレーブとの通信を行うタイミングを示している。マスターは、第１のスレーブとの通信が確立した後に、第２のスレーブとの通信を確立するときに、第２のスレーブとの通信開始位置（Anchor Point）が、第１のスレーブとのパケットＰｃ１の送受信の終了時に設定される。
【００７５】
さらに、マスターは、第１のスレーブと第２のスレーブとの通信が確立した後に、第３のスレーブとの通信を確立するときに、第３のスレーブとの通信開始位置（Anchor Point）が、第２のスレーブとのパケットＰｃ２の送受信の終了時に設定される。
すなわち、マスターとして動作する通信機器は、複数の通信機器との間に通信コネクションを確立するときに、各通信機器との間の通信開始位置（Anchor Point）が近づいて密になるように、通信開始時間についての通信コネクション情報を規定する。
【００７６】
その結果、図９に示すように、複数の通信コネクションの通信開始位置が密な位置に設定されるので、図４に示した次の送受信データの送信時間までの時間ＳＴが、省電力制御で用いられる所定時間ｔＴＨ未満となる。
【００７７】
言い換えれば、マスターが新たなスレーブとの通信を確立するときに、その新たなスレーブとの通信開始位置（Anchor Point）が、既に通信コネクションが確立している他のスレーブとのパケットの終了時点から所定時間ｔＴＨ以内になるように、マスターは、新たなスレーブとの通信開始位置（Anchor Point）を設定する。
【００７８】
従って、図９に示すように、複数の通信コネクションの通信開始位置を密な位置に設定できるので、通信休止区間が増大するとともに、通信機器のＯＮ／ＯＦＦ切り替えのための処理実行も削減できるので、その結果、消費電力の削減が可能となる。
【００７９】
よって、図９に示すように、図８に比べて、マスターでは、通信関連のハードウエアのオン・オフ回数が減って、休止期間ＰＴが長くなる。よって、マスターの省電力が、より図られている。
【００８０】
以上のように、上述した実施形態によれば、消費電力を抑えるための電源供給の停止と開始の回数を減らすように、複数の通信機器との通信コネクションを確立する通信装置及び通信方法を提供することができる。
【００８１】
本明細書における各「部」は、実施形態の各機能に対応する概念的なもので、必ずしも特定のハードウエアやソフトウエア・ルーチンに１対１には対応しない。従って、本明細書では、以下、実施形態の各機能を有する仮想的回路ブロック（部）を想定して実施形態を説明した。また、本実施形態における各手順の各ステップは、その性質に反しない限り、実行順序を変更し、複数同時に実行し、あるいは実行毎に異なった順序で実行してもよい。さらに、本実施形態における各手順の各ステップの全てあるいは一部をハードウエアにより実現してもよい。
【００８２】
なお、以上説明した動作を実行するプログラムは、コンピュータプログラム製品として、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体や、ハードディスク等の記憶媒体の非一時的なコンピュータ読み出し可能な媒体に、その全体あるいは一部が記録され、あるいは記憶されている。そのプログラムがコンピュータにより読み取られて、動作の全部あるいは一部が実行される。あるいは、そのプログラムの全体あるいは一部を通信ネットワークを介して流通または提供することができる。利用者は、通信ネットワークを介してそのプログラムをダウンロードしてコンピュータにインストールしたり、あるいは記録媒体からコンピュータにインストールすることで、容易に本実施形態の通信装置及び通信方法を実現することができる。
【００８３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として例示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８４】
１，１Ａ，２，３  通信機器、１１  ホスト、１２  通信装置、２１  ホストインターフェース、２２  制御ブロック、２３  通信ブロック、２４  メモリ、２４ａ  省電力制御プログラム、２４ｂ  通信コネクション確立処理プログラム、２５  通信制御プログラム部。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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