(57)【要約】【課題】妨害波による無線通信路の品質の劣化等によっても、ユーザに不快な思いをさせることがないように、受信した音声データのパケットを再生する。【解決手段】受信側となるブルートゥースモジュール１５は、オーディオサーバ１１のブルートゥースモジュール１２から受信したパケットを順次格納するバッファを有する。そして、このバッファに所定数の受信パケットが格納された後、その後に受信されるパケットを前記バッファに格納しながらバッファ内の受信パケットを順に読み出してデコードすることにより、リアルタイムデータの再生を行ってヘッドホン１４に音声を出力し、バッファ内のパケットが０となったとき、データの再生を停止すると共に、その後の受信パケットを廃棄し、受信電波の強度を監視し、所定の時間、電波の強度が一定の大きさを越えたとき、受信データパケットをバッファに格納する動作を再開する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通信装置を無線により接続して音声信号等のリアルタイムデータの送受信を行う無線通信方法において、受信側となる通信装置は、受信したリアルタイムデータのパケットを順次格納するバッファを有し、このバッファに所定数の受信パケットが格納された後、その後に受信されるパケットを前記バッファに格納しながらバッファ内の受信パケットを順に読み出してデコードすることにより、リアルタイムデータの再生を行い、前記バッファ内のパケットが０となったとき、リアルタイムデータの再生を停止すると共に、その後の受信パケットを廃棄し、受信電波の強度を監視し、所定の時間、電波の強度が一定の大きさを越えたとき、受信データパケットを前記バッファに格納する動作を再開することを特徴とする無線通信方法。
【請求項２】
前記受信電波の強度が所定の時間一定の大きさを越えたことの検出は、一定時間毎に起動される処理プログラムが、受信電波の強度が一定の大きさを越えたことを、所定の回数連続して検出することにより行うことを特徴とする請求項１記載の無線通信方法。
【請求項３】
前記通信装置がブルートゥースモジュールであることを特徴とする請求項１または２記載の無線通信方法。
【請求項４】
無線により相互に接続して音声信号等のリアルタイムデータの送受信を行う無線通信装置において、受信側となる通信装置は、受信したリアルタイムデータのパケットを順次格納するバッファを有し、このバッファに所定数の受信パケットが格納された後、その後に受信されるパケットを前記バッファに格納しながらバッファ内の受信パケットを順に読み出してデコードすることにより、リアルタイムデータの再生を行う手段と、前記バッファ内のパケットが０となったとき、リアルタイムデータの再生を停止すると共に、その後の受信パケットを廃棄し、受信電波の強度を監視する手段と、所定の時間、電波の強度が一定の大きさを越えたとき、受信データパケットを前記バッファに格納する動作を再開させる手段とを備えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項５】
前記受信電波の強度が所定の時間一定の大きさを越えたことの検出は、一定時間毎に起動される処理プログラムが、受信電波の強度が一定の大きさを越えたことを、所定の回数連続して検出することにより行うことを特徴とする請求項４記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記無線通信装置がブルートゥースモジュールであることを特徴とする請求項４または５記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブルートゥース(Bluetooth）モジュールを用いる無線通信方法及び装置に係り、特に、音声信号等のリアルタイムデータ（以下、単に、音声信号または音楽等という）の送受信に用いて好敵な無線通信方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブルートゥースモジュールは、一般に、ＲＦトランシーバＩＣ、ベースバンドＩＣを備えて構成されている。そして、ブルートゥースモジュールは、音声信号がＲＦトランシーバで受信されると、受信した音声信号をベースバンドＩＣで処理して外部のコーデックＩＣに出力している。
【０００３】
そして、２つのブルートゥースモジュール相互間の通信において、送信側となるモジュールが音声等をリアルタイムデータとして送信し、受信側のモジュールが受信したデータをリアルタイムに再生する場合、無線通信路の品質の劣化やモジュール間の距離が対応範囲を一時的に越えた場合に、受信側のモジュールで再生される音声信号は、受信側での受信無線信号のレベルが所望のレベルに回復するまでの間、音の途切れが生じる等、その品質が著しく劣化してしまう。
【０００４】
すなわち、ブルートゥースモジュールは、受信側となって音声信号を受信する場合に使用するジッターバッファと呼ばれるＮ個のオーディオデータパケットを格納可能なバッファを有しており、受信されたパケットをこのバッファに一旦格納している。そして、受信されたパケットは、カウントされて最初にｎ個（０≦ｎ≦Ｎ）までバッファに格納され、この最初に格納されるｎ個のパケットが予め決められている特定の値Ｔh1を越えた（ｎ≧Ｔh1）時点でバッファから読み出されてデコード処理されて次々に再生されていく。
【０００５】
モジュール相互間でのデータの送受信が正常に行われている場合、バッファには受信したパケットが順次格納され、また、すでに格納されているパケットが読み出されて再生されるので、バッファ内に格納されるパケットの数は、あまり変動することなく、スムーズな音声信号の再生を行うことができる。なお、よく知られているように、バッファ内のパケット数を管理するために設けらるカウンタは、パケットがバッファに格納される場合にアップカウントを行い、パケットがバッファから取り出される場合にダウンカウントを行っている。
【０００６】
前述したような動作中に、妨害波による無線通信路の品質の劣化が生じたり、モジュール相互間の距離が対応範囲を一時的に越えた場合、送信されたパケットが所望の時間内に受信側のモジュールに到達しなくなる。この場合、バッファへのパケットの格納がなくアップカウントが行われない一方で、バッファからデーコーダへのパケットの読み出しで、カウンタがダウンカウントを行ってバッファ内のパケットが減少していく。カウンタの値が０、すなわち、バッファ内にパケットがなくなると、再生音の途切れが生じる等、その品質が著しく劣化することになる。
【０００７】
また、前述したような通信状態の場合には、受信側のモジュールに不規則にパケットが到来することになるので、音声の再生が不安定なものとなってしまい、それを聴取するユーザに不快な思いをさせることになる。
【０００８】
なお、音声信号をパケットデータとして授受することを可能にした従来技術として、例えば、特許文献１等に記載された技術が知られており、また、ブルートゥースモジュールに関する従来技術として、例えば、非特許文献１等に記載された技術が知られている。
【特許文献１】特開２０００−１３４３７０号公報
【非特許文献１】宮津  和弘著「Bluetoothガイドブック」（日刊工業新聞社 2000年9月20日発行、第６８頁〜第７８頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述したように、ブルートゥースモジュールを用いる従来技術による無線通信方法は、音声信号等のリアルタイムデータの送受信を行う場合に、妨害波による無線通信路の品質の劣化が生じたり、モジュール相互間の距離が対応範囲を一時的に越えた場合、再生音の途切れが生じる等、その品質が著しく劣化し、音声の再生が不安定なものとなって、それを聴取するユーザに不快な思いをさせることになるという問題点を有している。
【００１０】
本発明の目的は、前述した従来技術の問題点を解決し、ブルートゥースモジュールを使用して音声信号等のリアルタイムデータの送受信を行う場合に、妨害波による無線通信路の品質の劣化が生じたり、モジュール相互間の距離が対応範囲を一時的に越えた場合にも、ユーザに不快な思いをさせることがないように、受信した音声データのパケットを再生することができるようにした無線通信方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば前記目的は、複数の通信装置を無線により接続して音声信号等のリアルタイムデータの送受信を行う無線通信方法において、受信側となる通信装置が、受信したリアルタイムデータのパケットを順次格納するバッファを有し、このバッファに所定数の受信パケットが格納された後、その後に受信されるパケットを前記バッファに格納しながらバッファ内の受信パケットを順に読み出してデコードすることにより、リアルタイムデータの再生を行い、前記バッファ内のパケットが０となったとき、リアルタイムデータの再生を停止すると共に、その後の受信パケットを廃棄し、受信電波の強度を監視し、所定の時間、電波の強度が一定の大きさを越えたとき、受信データパケットを前記バッファに格納する動作を再開することにより達成される。
【００１２】
また、前記目的は、前記無線通信方法において、前記受信電波の強度が所定の時間一定の大きさを越えたことの検出を、一定時間毎に起動される処理プログラムが、受信電波の強度が一定の大きさを越えたことを、所定の回数連続して検出することにより行うことにより達成される。
【００１３】
また、前記目的は、前記無線通信方法において、前記通信装置がブルートゥースモジュールであることにより達成される。
【００１４】
また、前記目的は、無線により相互に接続して音声信号等のリアルタイムデータの送受信を行う無線通信装置において、受信側となる通信装置が、受信したリアルタイムデータのパケットを順次格納するバッファを有し、このバッファに所定数の受信パケットが格納された後、その後に受信されるパケットを前記バッファに格納しながらバッファ内の受信パケットを順に読み出してデコードすることにより、リアルタイムデータの再生を行う手段と、前記バッファ内のパケットが０となったとき、リアルタイムデータの再生を停止すると共に、その後の受信パケットを廃棄し、受信電波の強度を監視する手段と、所定の時間、電波の強度が一定の大きさを越えたとき、受信データパケットを前記バッファに格納する動作を再開させる手段とを備えることにより達成される。
【００１５】
また、前記目的は、前記無線通信装置において、前記受信電波の強度が所定の時間一定の大きさを越えたことの検出を、一定時間毎に起動される処理プログラムが、受信電波の強度が一定の大きさを越えたことを、所定の回数連続して検出することにより行うことにより達成される。
【００１６】
また、前記目的は、前記無線通信装置において、前記無線通信装置がブルートゥースモジュールであることにより達成される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ブルートゥースモジュールを使用して音声信号等のリアルタイムデータの送受信を行う場合に、妨害波による無線通信路の品質の劣化が生じたり、モジュール相互間の距離が対応範囲を一時的に越えた場合にも、ユーザに不快な思いをさせることがないようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明によるブルートゥースモジュールを用いる無線通信方法及び装置の実施形態を図面により詳細に説明する。
【００１９】
図１は本発明の一実施形態による無線通信方法の使用状況の一例を説明する図である。図１において、１１はオーディオサーバ、１２、１５はブルートゥースモジュール、１３はＣＤプレーヤー、１４はヘッドホンである。
【００２０】
図１に示す本発明の一実施形態による無線通信方法の使用状況を説明する例は、例えば、居室の中にＣＤプレーヤー１３等のオーディオ再生装置有すると共に、ブルートゥースモジュール１２を有するオーディオサーバ１１が設置されており、ユーザがブルートゥースモジュール１５を有するヘッドホン１４を使用して、オーディオサーバ１１から送信される音楽等を聴取するというものである。
【００２１】
前述におけるオーディオサーバ１１は、その内部に設けられているブルートゥースモジュール１２が、ＣＤプレーヤー１３で再生された音楽信号を受け取り、無線信号にして送信している。ユーザが使用するヘッドホン１４には、オーディオサーバ１１のブルートゥースモジュール１２から送信されるくる無線信号を受信再生するブルートゥースモジュール１５が設けられており、このブルートゥースモジュール１５で再生された音楽信号がヘッドホン１４から音声として出力される。
【００２２】
前述したような本発明の実施形態による無線通信方法の使用環境において、ユーザは、オーディオサーバ１１のブルートゥースモジュール１２から送信されてくる無線信号が届く範囲で、オーディオサーバ１１が設置された部屋の中を移動しながら、あるいは、その部屋の外に出て、オーディオサーバ１１から送られてくる音楽等を聴取することができる。
【００２３】
前述したような環境で、ユーザが音楽等を聴取しているときに、妨害波による無線通信路の品質の劣化が生じたり、ユーザが部屋の外に出て遠く入出力移動してモジュール相互間の距離が対応範囲を一時的に越えて電波の強度が低下した場合、従来技術の場合では、再生音の途切れが生じる等、再生される音楽等の品質が著しく劣化し、その再生が不安定なものとなって、それを聴取するユーザに不快な思いをさせることになる。本発明は、ユーザに前述したような不快な思いをさせることがないようにするものである。
【００２４】
図２はブルートゥースモジュール１５でのオーディオ信号の受信動作を説明するフローチャートであり、次に、これについて説明する。なお、以下に説明する処理は、ブルートゥースモジュール内に設けられるメモリに格納されているソフトウェアをＣＰＵ等が実行することにより行われる処理である。
【００２５】
（１）オーディオサーバ１１から無線信号の送信が開始されると、ブルートゥースモジュール１５は、この無線信号のオーディオパケットを受信し、受信したオーディオパケットを受信モジュール内に設けられるバッファに格納すると共に、バッファ内のパケット数を管理するために設けらるカウンタを＋１するアップカウントを行う（ステップ２０１、２０２）。
【００２６】
（２）ステップ２０１、２０２の処理は、オーディオパケットの受信毎に行われるので、カウンタの値がパケットの受信毎に増加していく。このカウンタの値が予め定めた値ｎとなったか否かを判定し、カウンタの値がｎとなっていなければ、ステップ２０１からの処理に戻って、オーディオパケットの受信を続ける（ステップ２０３）。
【００２７】
（３）ステップ２０３の判定で、カウンタの値が予め定めた値ｎとなった場合、その後に送られてくるオーディオパケットの受信、バッファへの格納及びカウンタのカウントアップを行いながら、バッファ内のパケットの取り出し及びカウンタのカウントダウンを行い、取り出したパケットのデコードを行わせて、音楽等の再生を行う（ステップ２０４〜２０７）。
【００２８】
（４）ステップ２０４〜２０７での処理により、受信した音楽等の再生を行っている間、バッファ内のパケット数を管理するカウンタの値を監視し、その値が０でなく、０より大きければ、ステップ２０４〜２０７での処理を繰り返し行って、音楽等の再生の処理を続ける（ステップ２０８）。
【００２９】
（５）ステップ２０８のカウンタの値の監視で、その値が０となった場合、妨害波による無線通信路の品質の劣化が生じ、あるいは、ユーザが部屋の外に出る等により電波の強度が低下して、オーディオパケットが受信できず再生の劣化が生じるものとして、オーディオパケットの再生動作を停止する。そして、この処理を行っているソフトウェアは、デコーダに対してミュートを行って、ヘッドホン１４からの音声出力を無音の状態にする（ステップ２０９）。
【００３０】
前述した処理により一旦再生を停止した後には、正常な音楽等の再生が可能となる所定の条件を満たすようになったときに、前述のステップ２０１からの処理を再開すればよい。本発明の実施形態では、前述した正常な音楽等の再生が可能となり、前述の処理を再開する所定の条件を、受信する無線信号の強度ＲＳＳＩが予め定めた所定の時間以上、所定の大きさを維持した場合とする。
【００３１】
そして、前述した再生動作を停止している間にも、オーディオパケットが受信されてバッファに格納されることになるが、この場合のオーディオパケットは、通信路の品質が劣化した状態で受信されたものであるので、不要なパケットとして廃棄される。
【００３２】
図３は再生動作の停止中に受信する無線信号の強度を監視して、図２に示した処理を再開させる時点を決定する処理動作を説明するフローチャートであり、次に、これについて説明する。なお、この処理は、図２に示すフローにおけるステップ２０９の処理が開始されたときに開始され、図２に示す処理を再開させるまで所定の時間毎に繰り返し実行される。
【００３３】
（１）この処理が開始されると、受信している無線信号強度ＲＳＳＩが予め定めた所定のレベルＴh2より大きいか否か、すなわち、ＲＳＳＩ≧Ｔh2であるか否かを判定し、ＲＳＳＩ≧Ｔh2でなかった場合、この判定を行った回数をカウントするカウンタの値ｍを０にリセットして無線信号強度ＲＳＳＩの判定処理に戻って処理を繰り返す（ステップ３０１、３０２）。
【００３４】
（２）ステップ３０１の判定で、ＲＳＳＩ≧Ｔh2であった場合、カウンタの値ｍに１を加えてｍ＝ｍ＋１とし、ｍの値が予め定めた値Ｔh3より大きいか否か、すなわち、ｍ≧Ｔh3であるか否かを判定し、ｍ≧Ｔh3でなかった場合、ステップ３０１からの無線信号強度ＲＳＳＩの判定処理に戻って処理を繰り返す（ステップ３０３、３０４）。
【００３５】
（３）ステップ３０４の判定で、ｍ≧Ｔh3であった場合、受信した無線信号の強度ＲＳＳＩが予め定めた所定の時間以上、所定の大きさを維持したことになり、図２に示す処理を再開する所定の条件を満たし、音楽等の正常な再生が可能となったと判断して、図２に示す処理を再開させる（ステップ３０５）。
【００３６】
図４はブルートゥースモジュール１５でのオーディオ信号の再生中の状態遷移について説明する図であり、次に、これについて説明する。
【００３７】
オーディオ信号の再生中の状態は、図４に示すように、オーディオ信号の再生可能状態４０１と、オーディオ再生劣化状態４０２とがある。オーディオ信号の再生可能状態４０１は、図２により説明したフローにおいて、バッファ内のパケット数を管理するために設けらるカウンタの値が０にならず、ステップ２０４〜２０７の処理を繰り返して、バッファ内の受信パケットをデコードして再生している状態である。そして、この状態で、バッファ内に格納されている受信パケットがなくなり、カウンタの値が０になると、オーディオ再生が劣化状態になると判断されるので、オーディオ再生劣化状態４０２に状態の遷移が行われる。このオーディオ再生劣化状態４０２では、図３により説明したフローによる処理が繰り返し実行され、ステップ３０５の判定の処理で、受信した無線信号の強度ＲＳＳＩが予め定めた所定の時間以上、所定の大きさを維持したことが検出されると、音楽等の正常な再生が可能となったと判断してオーディオ信号の再生可能状態４０１に状態の遷移が行われる。
【００３８】
本発明の実施形態においては、前述したオーディオ再生劣化状態４０２の間、及び、オーディオ再生劣化状態４０２から再生可能状態４０１に遷移した後、図２に示すフローにおけるステップ２０１、２０２の処理を続け、ステップ２０３の判定で、バッファ入力格納されたパケット数をカウントするカウンタの値が予め定めた値ｎとなり、バッファ内のパケットのデコードが行われるようになるまで、再生される信号がミュートされて無音の状態となる。
【００３９】
前述した本発明の実施形態によれば、音声信号等のリアルタイムデータの送受信を行う場合に、妨害波による無線通信路の品質の劣化が生じたり、モジュール相互間の距離が対応範囲を一時的に越えた場合に、再生される信号をミュートさして無音の状態とするので、劣化した信号による音の途切れや、歪みが多くある不安定な再生を行うことがなくなり、ユーザに不快な思いをさせることがないように、受信した音声データのパケットを再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態による無線通信方法の使用状況の一例を説明する図である。
【図２】ブルートゥースモジュールでのオーディオ信号の受信動作を説明するフローチャートである。
【図３】再生動作の停止中に受信する無線信号の強度を監視して、図２に示した処理を再開させる時点を決定する処理動作を説明するフローチャートである。
【図４】ブルートゥースモジュールでのオーディオ信号の再生中の状態遷移について説明する図であ
【符号の説明】
【００４１】
１１  オーディオサーバ
１２、１５  ブルートゥースモジュール
１３  ＣＤプレーヤー
１４  ヘッドホン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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