(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の無線通信と併用される複数の通信チャネルを用いて、トランスミッタとレシーバとの間でオーディオパケットを伝送する方法であって、
（１）前記トランスミッタおよび前記レシーバが、同じ１つのチャネルを選択し、
（２）前記トランスミッタが、該選択したチャネルのキャリアセンスを行い、該チャネルがアイドルになったことを検出したのち、
（３）前記他の無線通信の手順が規定する最短パケット間隔よりも短い待機時間Ｔ１だけ待機して、オーディオパケットを送信し、
（４）前記レシーバが、前記オーディオパケットの受信を完了したのち、前記最短パケット間隔よりも短い待機時間Ｔ２だけ待機して応答信号を返信し、
（５）前記トランスミッタが、前記オーディオパケットの送信を完了したのち、前記待機時間Ｔ２よりも長く前記最短パケット間隔よりも短い待機時間Ｔ３待機しても前記レシーバから応答信号を受信しないとき、前記オーディオパケットを再送信し、
（６）前記トランスミッタが、前記応答信号を受信したのち、所定個数のオーディオパケットの送受信を完了していないとき、次のオーディオパケットを送信するために（３）の手順に戻り、
（７）前記トランスミッタおよび前記レシーバは、前記所定個数のオーディオパケットの送受信を完了したとき、前記選択チャネルを切り換えて（２）の手順にもどる
ことを特徴とする無線オーディオ伝送方法。
【請求項２】
他の無線通信と併用される複数の通信チャネルを用いて、トランスミッタとレシーバとの間でオーディオパケットを伝送する方法であって、
（１）前記トランスミッタおよび前記レシーバが、同じ１つのチャネルを選択し、
（２）前記トランスミッタが、該選択したチャネルのキャリアセンスを行い、該チャネルがアイドルになったことを検出したのち、
（３）前記他の無線通信の手順が規定する確認応答のパケット間隔であるＳＩＦＳよりも長く、前記他の無線通信の手順が規定する通常のパケット間隔の最短時間であるＤＩＦＳよりも短い待機時間だけ待機して、オーディオパケットを送信し、
（４）前記レシーバが、前記オーディオパケットの受信を完了したのち、前記ＳＩＦＳよりも短い待機時間Ｔ２だけ待機して応答信号を返信し、
（５）前記トランスミッタが、前記オーディオパケットの送信を完了したのち、前記待機時間Ｔ２よりも長く前記ＳＩＦＳよりも短い待機時間Ｔ３待機しても前記レシーバから応答信号を受信しないとき、前記オーディオパケットを再送信し、
（６）前記トランスミッタが、前記応答信号を受信したのち、所定個数のオーディオパケットの送受信を完了していないとき、前記ＳＩＦＳよりも短い待機時間Ｔ１だけ待機して、オーディオパケットを送信したのち（４）の手順に戻り、
（７）前記トランスミッタおよび前記レシーバは、前記所定個数のオーディオパケットの送受信を完了したとき、前記選択チャネルを切り換えて（２）の手順にもどる
ことを特徴とする無線オーディオ伝送方法。
【請求項３】
前記他の無線通信と併用される複数の通信チャネルは、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定される複数の通信チャネルであり、
前記（７）における選択チャネルの切り換えは、前記複数の通信チャネルのうち通信周波数帯域が重なり合わず同時使用が可能なチャネル間で行われる請求項１または請求項２に記載の無線オーディオ伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、オーディオ信号を電波を用いて送信する無線オーディオ伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
オーディオ分野において、複数の機器間をケーブルで接続するのが煩雑である、または、ケーブルが視覚的に美しくないという理由で、電波でオーディオ信号を伝送することが実用化されている（たとえば特許文献１参照）。オーディオ信号の伝送等民生用機器で比較的自由に使用できる周波数帯は限られており、無線ＬＡＮを含む多くの機器が２．４ＧＨｚ帯を使用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０７４３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、オーディオ信号の伝送は途切れることなく長時間継続するものであるため、オーディオ信号の伝送が通信チャネルを占有してしまうと、他の無線機器、たとえば無線ＬＡＮの通信が全く行えないことになる。また、逆にオーディオ信号の伝送の優先度を低くして無線ＬＡＮの通信を優先すると、オーディオ信号の伝送が途切れがちになり、受信側で再生されるオーディオ信号にノイズが発生してしまうという不都合があった。
【０００５】
この発明は、無線によるオーディオ信号の伝送と他の無線機器による通信を両立させた無線オーディオ伝送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】
【０００６】
請求項１の発明は、他の無線通信と併用される複数の通信チャネルを用いて、トランスミッタとレシーバとの間でオーディオパケットを伝送する方法であって、
（１）前記トランスミッタおよび前記レシーバが、同じ１つのチャネルを選択し、
（２）前記トランスミッタが、該選択したチャネルのキャリアセンスを行い、該チャネルがアイドルになったことを検出したのち、
（３）前記他の無線通信の手順が規定する最短パケット間隔よりも短い待機時間Ｔ１だけ待機して、オーディオパケットを送信し、
（４）前記レシーバが、前記オーディオパケットの受信を完了したのち、前記最短パケット間隔よりも短い待機時間Ｔ２だけ待機して応答信号を返信し、
（５）前記トランスミッタが、前記オーディオパケットの送信を完了したのち、前記待機時間Ｔ２よりも長く前記最短パケット間隔よりも短い待機時間Ｔ３待機しても前記レシーバから応答信号を受信しないとき、前記オーディオパケットを再送信し、
（６）前記トランスミッタが、前記応答信号を受信したのち、所定個数のオーディオパケットの送受信を完了していないとき、次のオーディオパケットを送信するために（３）の手順に戻り、
（７）前記トランスミッタおよび前記レシーバは、前記所定個数のオーディオパケットの送受信を完了したとき、前記選択チャネルを切り換えて（２）の手順にもどる
ことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、他の無線通信と併用される複数の通信チャネルを用いて、トランスミッタとレシーバとの間でオーディオパケットを伝送する方法であって、
（１）前記トランスミッタおよび前記レシーバが、同じ１つのチャネルを選択し、
（２）前記トランスミッタが、該選択したチャネルのキャリアセンスを行い、該チャネルがアイドルになったことを検出したのち、
（３）前記他の無線通信の手順が規定する確認応答のパケット間隔であるＳＩＦＳよりも長く、前記他の無線通信の手順が規定する通常のパケット間隔の最短時間であるＤＩＦＳよりも短い待機時間だけ待機して、オーディオパケットを送信し、
（４）前記レシーバが、前記オーディオパケットの受信を完了したのち、前記ＳＩＦＳよりも短い待機時間Ｔ２だけ待機して応答信号を返信し、
（５）前記トランスミッタが、前記オーディオパケットの送信を完了したのち、前記待機時間Ｔ２よりも長く前記ＳＩＦＳよりも短い待機時間Ｔ３待機しても前記レシーバから応答信号を受信しないとき、前記オーディオパケットを再送信し、
（６）前記トランスミッタが、前記応答信号を受信したのち、所定個数のオーディオパケットの送受信を完了していないとき、前記ＳＩＦＳよりも短い待機時間Ｔ１だけ待機して、オーディオパケットを送信したのち（４）の手順に戻り、
（７）前記トランスミッタおよび前記レシーバは、前記所定個数のオーディオパケットの送受信を完了したとき、前記選択チャネルを切り換えて（２）の手順にもどる
ことを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、前記他の無線通信と併用される複数の通信チャネルは、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定される複数の通信チャネルであり、前記（７）における選択チャネルの切り換えは、前記複数の通信チャネルのうち通信周波数帯域が重なり合わず同時使用が可能なチャネル間で行われることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、複数のチャネルを移動しながら、無線ＬＡＮなどの他の無線通信に優先してオーディオパケットの送受信を行うため、オーディオパケットを途切れることなく伝送することができるうえ、各チャネルを使用している無線通信システムに対する影響を最小限にとどめることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施形態である無線オーディオシステムの構成図
【図２】同無線オーディオシステムにおけるオーディオパケットの伝送手順を説明する図
【図３】ＩＥＥＥ８０２．１１ｂに規定される複数の通信チャネルと無線オーディオシステムが使用するチャネルを説明する図
【図４】無線オーディオシステムのトランスミッタの動作を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１はこの発明の実施形態である無線オーディオシステムの構成図である。また、図２は同無線オーディオシステムのオーディオパケットの伝送手順を説明する図である。
【００１２】
この無線オーディオシステムは、トランスミッタ１、レシーバ２、トランスミッタ１に接続される携帯オーディオプレーヤ３、および、レシーバ２に接続される据置型のアンプ付スピーカ４で構成される。トランスミッタ１は、携帯オーディオプレーヤ３から再生・入力されるオーディオ信号をデジタル化し、２．４ＧＨｚ帯の準マイクロ波に乗せて送信する。レシーバ２は、トランスミッタ１から送信される高周波信号を受信し、この高周波信号に重畳されているオーディオ信号をＤ／Ａ変換してアンプ付スピーカ４に入力する。デジタル化されたオーディオ信号は、トランスミッタ１からレシーバ２へ高速に単方向で送信され、コマンド等の制御信号は、トランスミッタ１、レシーバ２相互間で低速で双方向通信が行われる。
【００１３】
トランスミッタ１−レシーバ２間の通信は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂで規定されている１３のチャネルを移動しながら行う。いずれかのチャネルで所定個数のオーディオパケットの送受信（伝送）が完了するとチャネルを移動し、移動したチャネルで次の所定個数のオーディオパケットの伝送を行う。これを繰り返すことで、オーディオパケットを途切れることなく伝送するとともに、電波の到達範囲にＩＥＥＥ８０２．１１（ｂ）の無線ＬＡＮシステムが存在していても、特定のチャネルにおける通信が全く不可能になることがないようにしている。
【００１４】
まず、図２を参照して、この無線オーディオシステムにおけるオーディオパケットの伝送手順について説明する。トランスミッタ１とレシーバ２は、ネゴシエーションした、または、予め設定されているスケジュールで決められた同じチャネル（Ｃｈ．Ａ）でオーディオパケットの伝送を開始する。その後、上述したように、トランスミッタ１およびレシーバ２は、図２（Ａ）に示すように複数のチャネル（Ｃｈ．Ａ，Ｂ，Ｃ）を順次移動しながらオーディオパケットの伝送を行う。
【００１５】
各チャネルにおけるオーディオパケットの伝送手順を図２（Ｂ）を参照して説明する。トランスミッタ１は、あるチャネルでオーディオパケットの送信を開始するとき、まずキャリアセンスを行い、他の通信機器が信号を送信している状態（ビジー：ＢＵＳＹ）が終了し、状態がアイドルに変化するのを監視する。チャネルの状態がアイドルに変化したとき、そこから待機時間Ｔ１（たとえば３μｓ）だけ待機したのちオーディオパケットの送信を開始する。ＩＥＥＥ８０２．１１ｂに準拠した無線ＬＡＮの端末は、チャネル状態がアイドルに変化したのち、最短でも１０μｓ（ＳＩＦＳ：Ｓｈｏｒｔ  Ｉｎｔｅｒ  Ｆｒａｍｅ  Ｓｐａｃｅ（図２（Ｄ）参照））待機し、通常は５０μｓ以上（ＤＩＦＳ：ＤＣＦ  Ｉｎｔｅｒ  Ｆｒａｍｅ  Ｓｐａｃｅ＋バックオフ時間）待機したのちパケットの送信を開始しようとするため、トランスミッタ１は無線ＬＡＮの端末に遅れることなく、必ずオーディオパケットの送信を行うことができる。このオーディオパケットはレシーバ２に受信される。
【００１６】
オーディオパケットの伝送が終了すると、レシーバ２から確認応答ＡＣＫが送信されてくる。レシーバ２におけるパケットの受信完了から確認応答ＡＣＫを送信するまでの待機時間Ｔ２は、たとえば２μｓである。この場合も、上記と同様に無線ＬＡＮの端末に先んじて確認応答ＡＣＫを送信することが可能である。
【００１７】
また、トランスミッタ１は、図２（Ｃ）に示すように、オーディオパケットの送信後Ｔ３（たとえば５μｓ）待機しても確認応答ＡＣＫを受信できなかった場合、同じオーディオパケットを再送する。この待機時間Ｔ３も無線ＬＡＮの最短パケット間隔（ＳＩＦＳ）よりも短いため、無線ＬＡＮの端末に割り込まれることなく、オーディオパケットの再送を行うことができる。なお、１つのオーディオパケットのサイズは約５００μｓであり、このサイズで約１ｍｓ分のオーディオデータを伝送することができる。したがって、数回に一度の頻度で再送が発生してもレシーバ２側でバッファがアンダーフローすることはない。
【００１８】
このような短い待機時間でパケットの送信を開始できるのは、無線オーディオシステムは、無線ＬＡＮのような長距離の通信を想定しておらず、１０メートル程度の短距離間のパケット伝送を意図したシステムだからである。勿論、待機時間を長くすれば無線オーディオシステムの機器間の距離マージン、および、高周波回路、処理部のスループットのマージンを大きくすることができる。
【００１９】
なお、この図の説明では、待機時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を全てＳＩＦＳ（１０μｓ）よりも短くしているが、待機時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３は、ＳＩＦＳより長くてもＤＩＦＳの最短時間（５０μｓ）よりも短ければ無線ＬＡＮに割り込まれることなく通信が可能である。この場合、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ）の確認応答ＡＣＫの送信（１０μｓ待機）が、この無線オーディオシステムのオーディオパケットの伝送開始（Ｔ１＞１０μｓ）に優先する。無線オーディオシステムは、無線ＬＡＮのパケット送信、確認応答返信の一連のパケット伝送手順の完了を待って、オーディオパケットの伝送を開始することになる。これによりオーディオパケットの伝送開始が若干遅れることになるが、無線通信環境全体の効率に鑑みると、この方が効率的であると言える。また、図２（Ｂ）におけるＢｕｓｙ直後のＴ１のみＳＩＦＳ（１０μｓ）よりも長くして無線ＬＡＮの確認応答の送信を優先させ、以後の待機時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３をＳＩＦＳよりも短くして伝送の効率化を図ってもよい。なお、本発明の最短パケット間隔としては、「他の無線通信の手順」がＩＥＥＥ８０２．１１ｂの場合、ＳＩＦＳまたはＤＩＦＳの最短時間を適用することができる。
【００２０】
この手順で、トランスミッタ１、レシーバ２がオーディオパケットを伝送すると、オーディオパケットが無線ＬＡＮのパケットに常に優先して伝送され音切れすることがないが、これをずっと継続すると、このチャネル（たとえばＣｈ．Ａ）では無線ＬＡＮシステムの通信が全くできなくなってしまう。そこで、所定個数（たとえば４個）のオーディオパケットの伝送が完了すると、他のチャネル（たとえばＣｈ．Ｂ）に移動して同様の手順でオーディオパケットの伝送を継続する。同様に、このチャネルにおいて所定個数のオーディオパケットの伝送が完了すると、さらに他のチャネル（たとえばＣｈ．Ｃ）に移動してさらに同様の手順でオーディオパケットの伝送を継続する。これにより、オーディオパケットの伝送を途切れることなく継続しながら、無線ＬＡＮへの影響を最小限にとどめている。
【００２１】
ここで、図３を参照して、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂに規定されている１３のチャネルと、この無線オーディオシステムが用いるチャネル（Ｃｈ．Ａ，Ｂ，Ｃ）について説明する。１３のチャネルは、２４１２ＭＨｚから２４７２ＭＨｚまで５ＭＨｚ間隔で設定されている。通信帯域幅が２０ＭＨｚの場合には、図３（Ａ）の実線で示すように、Ｃｈ１、Ｃｈ５、Ｃｈ９、Ｃｈ１３の４チャネルが同時使用可能である。そこで、無線オーディオシステム（トランスミッタ１）の送信帯域幅が２０ＭＨｚの場合には、Ｃｈ１、Ｃｈ５、Ｃｈ９、Ｃｈ１３を順次移動することにより、他の３チャネルを同時使用可能な状態で、１チャネルのみを占用してオーディオパケットを伝送することができる。
【００２２】
また、送信帯域幅が２２ＭＨｚの場合には、３チャネルが同時使用可能である。３チャネルの組み合わせは、図３（Ｂ）の実線で示したＣｈ１、Ｃｈ７、Ｃｈ１３以外に、Ｃｈ１、Ｃｈ６、Ｃｈ１１など種々の組み合わせがある。そこで、無線オーディオシステム（トランスミッタ１）の送信帯域幅が２２ＭＨｚの場合には、上記組み合わせのチャネルを順次移動することにより、他の２チャネルを同時使用可能な状態で、１チャネルのみを占用してオーディオパケットを伝送することができる。
ただし、本発明におけるチャネル移動のパターンはこれらに限定されない。
【００２３】
図１にもどって、トランスミッタ１およびレシーバ２の構成について説明する。トランスミッタ１は、携帯オーディオプレーヤ３が接続されるオーディオ入力部１０、携帯オーディオプレーヤ３から入力されたオーディオ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ１１、トランスミッタ１の動作を制御するコントローラ１２、各通信チャネルで通信を行う通信回路１３、アンテナ１４を備えている。通信回路１３は、オーディオ信号を送信するとともに、レシーバ２から確認応答ＡＣＫを受信する。また、レシーバ２と同期して通信チャネルを切り換えるための通信を行う。コントローラ１２は、レシーバ２とのネゴシエーションまたはスケジュールに基づいてチャネルの切り換えを行う。
【００２４】
レシーバ２は、内蔵のアンテナ２４、各通信チャネルで通信を行う通信回路２０、レシーバ２の動作を制御するコントローラ２１、受信したデジタルのオーディオ信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ２２、および、アンプ付スピーカ４にオーディオ信号を出力するためのオーディオ出力部２３を有している。通信回路２０は、トランスミッタ１が送信した高周波信号を受信してオーディオ信号、制御信号を復調するとともに、コントローラ２１から入力された確認応答ＡＣＫ等の信号をトランスミッタ１に対して送信する。通信回路２０によってベースバンドのデジタル信号に復調されたオーディオ信号はＤ／Ａコンバータ２２に入力される。また、通信回路２０によって復調された制御信号はコントローラ２１に入力される。Ｄ／Ａコンバータ２２は、入力されたデジタルのオーディオ信号をアナログのオーディオ信号に変換してオーディオ出力部２３からアンプ付スピーカ４に出力する。
【００２５】
図４は、トランスミッタ１のコントローラ１２の動作を示すフローチャートである。ある通信チャネルでレシーバ２と通信が確立すると（Ｓ１）、以下の処理を開始する。まずこのチャネルで送信するパケット数のカウンタｉを１にセットする（Ｓ２）。そして、キャリアセンスによりチャネルがビジーであるかを判断する（Ｓ３）。チャネルのビジー状態が終了するまでＳ３で待機し、状態がアイドルに移行すると（Ｓ３でＮＯ）、待機時間Ｔ１だけ待機して（Ｓ４）、ｉ番目のオーディオパケットを送信する（Ｓ５）。なお、待機時間Ｔ１中も通信チャネルのキャリアセンスをしているものとする。
【００２６】
オーディオパケットの送信が終了すると、レシーバ２から確認応答ＡＣＫを受信するまでＴ３の間待機する（Ｓ６，Ｓ７）。Ｔ３経過するまでに確認応答ＡＣＫを受信すると（Ｓ６でＹＥＳ）、パケット数カウンタｉが４であるかを判断する（Ｓ８）。パケット数カウンタｉが４未満であれば（Ｓ８でＮＯ）、ｉに１を加算して（Ｓ９）Ｓ４にもどり、次のオーディオパケットの送信を行う。
【００２７】
一方、Ｓ６，Ｓ７において、待機時間Ｔ３が経過してもレシーバ２から確認応答ＡＣＫを受信しない場合は（Ｓ７でＹＥＳ）、Ｓ５にもどってｉ番目のオーディオパケットを再送する。
【００２８】
Ｓ８においてパケット数カウンタｉが４になっていれば（Ｓ８でＹＥＳ）、このチャネルでのオーディオパケットの送信が終了したとして、レシーバ２と同期して通信チャネルを切り換え（Ｓ１０）たのち、Ｓ２に戻ってこのチャネルでのオーディオパケットの送信を開始する。
【００２９】
なお、この実施形態では、オーディオ信号を再生する装置を携帯オーディオプレーヤ１としているが、再生装置は携帯型の装置に限定されない。
【符号の説明】
【００３０】
１  トランスミッタ
１２  コントローラ
２  レシーバ
２１  コントローラ
【図１】
0005707926.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005707926.tif 000004
【図４】
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