(57)【要約】【課題】Bluetooth（登録商標） Low Energyのような通信方式では、マスターとスレーブの間で、受信ウィンドウと送信タイミングが調整されていないため、接続確立までの時間が長くなり、結果的に待ち受け動作時の消費電力が増加してしまうという欠点がある。対策の一つとして、受信動作間隔を長くして、送信信号を確実に受信する方法が考えられるが、連続受信動作時の消費電力がさらに増加してしまうという課題がある。【解決手段】他の無線通信機器における識別情報の送信間隔を接続動作前に学習することで、無駄の無い受信ウィンドウ幅を決定する。接続時に決定した受信ウィンドウ幅で受信動作を行なうことで、無駄な受信動作を無くし消費電力を削減する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の無線通信機器に割り当てられる識別情報を受信する無線部と、
前記識別情報の受信間隔を測定する測定部と、
前記受信間隔を前記識別情報と合わせて記憶する記憶部と、を備え、
前記他の無線通信機器に接続を開始する場合、前記記憶部から前記他の無線通信機器の識別情報に対応した受信間隔を呼び出し、呼び出した受信間隔よりも時間的に長い受信ウィンドウ幅で前記他の無線通信機器からの信号を受信する無線通信機器。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信機器であって、
前記無線部は、前記他の無線通信機器に割り当てられる識別情報を受信した場合、連続受信を開始し、次に前記他の無線通信機器に割り当てられる識別情報を受信した場合、前記連続受信を終了する無線通信機器。
【請求項３】
請求項２に記載の無線通信機器であって、
前記無線部は、前記他の無線通信機器に割り当てられる識別情報を受信した場合、連続受信を開始し、その後所定時間が経過しても、前記他の無線通信機器に割り当てられる識別情報を受信しない場合、前記連続受信を終了する無線通信機器。
【請求項４】
請求項３に記載の無線通信機器であって、
前記所定時間は、前記他の無線通信機器に応じて異なる無線通信機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
従来の無線通信分野。特にBluetooth（登録商標） Low Energyのように、通信が確立されていない状態で、送信タイミングを受信側が知ることができない通信方式を利用している無線通信。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１のように、同期通信方式において、送信タイミングを受信側へ通知し、受信側が受信ウィンドウを設定し間欠受信する方法や、特許文献２のように送信タイミングを同期確立後（同期通信時）に予測する方法により、受信時の消費電力を抑えられる提案がされてきた。しかし、通信未確立時に送信タイミングを受信側が知ることができないような非同期通信では、上記従来の技術では受信時の消費電力を抑えることができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2006-314121号公報
【特許文献２】特開2004-228930号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
Bluetooth（登録商標） Low Energyのような通信方式では、マスターとスレーブの間で、通信受信ウィンドウと送信タイミングが調整されていないため、接続確立までの時間が長くなり、消費電力が増加してしまうという欠点がある。これを改善する為に、例えば受信動作間隔を長くして、送信信号を確実に受信する方法が考えられるが、連続受信動作時の消費電力がさらに増加してしまうという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の無線通信機器は、他の無線通信機器に割り当てられる識別情報を受信する無線部と、受信し復調された情報から前記識別情報を解析する解析部、解析された前記識別情報の受信間隔を測定することが可能な測定部と、前記受信間隔を前記識別情報と合わせて記憶する記憶部と、を具備する。
本発明は、前記無線通信機器において前記識別情報を持つ無線通信機器と接続する場合、前記記憶部から前記識別情報と関連づけられた受信間隔を呼び出し、呼び出した受信間隔よりも時間的に長い受信ウィンドウ幅を開き（受信動作期間を長く設定）、前記他の無線通信機器からの信号を受信する無線通信機器。
【０００６】
これら各機能部と受信制御方法により、他の無線通信機器の送信間隔に応じた無駄の無い受信動作を行うことで、受信動作における消費電力を効率的に削減することが出来る。
【０００７】
また、本発明の無線通信機器は、前記無線部が、前記他の無線通信機器に割り当てられる識別情報を受信した場合、連続受信を開始し、次に前記他の無線通信機器に割り当てられる識別情報を受信した場合は、前記連続受信を終了する無線通信機器。
【０００８】
この制御方法により、連続受信期間中に他の無線通信機器の識別情報の送信間隔を測定することができ、更に他の無線機器に割り当てられる識別情報を受信して連続受信を終了させることで、測定において最低限必要な時間だけ連続受信動作を行い、測定に必要な消費電力を最小にすることが出来る。
【０００９】
また、本発明の無線通信機器は、前記無線部が、前記他の無線通信機器に割り当てられる識別情報を受信した場合、連続受信を開始し、さらにその後所定時間が経過しても、前記他の無線通信機器に割り当てられる識別情報を受信しない場合は、前記連続受信を終了する無線通信機器。
【００１０】
この制御方法により、連続受信中に他の無線通信機器から識別情報が送信されなくなる場合や受信が困難な環境にある場合などで、受信動作を停止することで、無駄な受信動作による消費電力を削減することが出来る。
【００１１】
また、本発明の無線通信機器は、前記他の無線通信機器に割り当てられる識別情報を受信した場合、連続受信を開始すると同時に前記所定時間まで時間を計測するが、その所定時間は、接続確立後にやり取りする情報の内容や用途、接続する無線通信機器の種類に応じて異なる無線通信機器。
【００１２】
この構成により、他の無線通信機器の種類・用途などにより、機器の識別情報の送信間隔が大きく異なる場合が考えられ、所定時間を機器に応じて異なることを可能にすることで、連続受信中に他の無線通信機器からの識別情報が送信されなくなる場合や受信が困難な環境にある場合などの理由で受信困難な環境にある場合で、識別情報を受信できなくとも連続受信動作を停止することができ、無駄な連続受信動作による消費電力を削減することが出来る。連続受信動作停止後は元の間欠受信動作に復帰させても良い。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように本発明によれば、送信タイミングを受信側が知ることができない非同期通信方式であっても、学習した識別情報の報知間隔に基づいて受信ウィンドウを接続動作時に必要最小の間隔で決定することができる。これにより、接続動作時に受信ウィンドウを必要な時間よりも長く設定することによって、無駄な受信動作による電力消費を削減することが可能である。さらに、他の無線機器の識別情報の報知間隔を学習する際、他の無線機器が圏外移動などによって通信不可になった場合、連続受信状態を継続することによる無駄な消費電力を抑えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明における無線端末の構成を示すブロック図
【図２】他の無線機器からの識別情報の送信間隔を学習する動作フロー図
【図３】他の無線機器と接続する場合の動作フロー図
【図４】他の無線機器の識別情報送信タイミングと自己の無線機器における学習動作図
【図５】他の無線機器の識別情報送信タイミングと自己の無線機器における接続動作図
【図６】選択画面の模式図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。
【００１６】
図１は、本発明の実施の形態における無線端末の構成を示すブロック図である。前記無線端末において、無線端末１００、アンテナ１０１、受信部１０２、復調部１０３により他の無線通信機器に割り当てられる識別情報を受信することができる。解析部１０４は、これにより復調されたデータを解析して、他の無線端末の識別情報を解読することが可能である。測定部１０５は識別情報の受信間隔を測定する測定部で、解析部で解析された識別情報をモニターし、識別情報が解析部に入力されたかどうかを時計機能または内部クロックを用いることで、受信間隔を測定することが可能である。さらに、記憶部１０６は他の識別情報とその送信間隔結果を関連して記憶する。例として、RAMメモリーなどが相当する。前記記憶部は、解析部と測定部により得られた識別情報とその受信間隔を関連付けして記憶する。CPU（中央演算装置）１０７は１０２〜１０６を制御する中央演算装置（CPU）を表す。  これらを具備した無線機器において、前記識別情報を取得するために、間欠受信動作を行なう。このとき前記識別情報の送信間隔に応じて受信動作期間（受信ウィンドウ幅）を決定し、これにより無駄の無い受信制御を行うことが可能となり、受信動作における消費電力を効率的に削減することが出来る。
受信動作期間の決定方法としては、記憶部に記憶されている前記受信間隔よりも長い期間であれば良い。具体的には、識別情報が包含されているパケットの送信時間を前記受信間隔に加算されれば良く、Bluetooth（登録商標） Low Energyの場合では、Advertising Event期間の最大期間20msを加算すると充分である。
図２は、無線機器で他の無線機器からの無線信号を間欠受信しているとき、他の無線機器からの識別情報の送信間隔を学習する動作フロー図を示している。図１のブロック図と図２の動作フロー図を用いて、識別情報の送信間隔を学習するための制御方法について説明する。
間欠受信動作２００では、アンテナ１０１と受信部１０２で他の無線機器から送信された電波を間欠受信している。パケット受信の有無の判定動作２０１で、パケットを受信したかどうかを判定し、受信した場合は、次のパケット解析動作２０２に遷移する。受信しない場合は２０１に戻り、間欠受信動作を継続する。
２０２に示した動作では、解析部１０４で、受信部１０２ が受信したパケットを解析する。解析部で、受信相手機器のアドレスに基づいて自端末と接続可能な端末かを確認し、次の所望パケットを始めて（1回目）受信したかの判定動作２０３に遷移する。２０３の動作処理では、１０６の記憶部から１０７のCPUが過去のデータを検索して、過去受信した記録が無い無線機器の識別情報であった場合は、２０３の動作処理に状態遷移する。記録があった場合は、２００の間欠受信動作に戻る。
測定動作（タイマー動作、連続受信、パケット解析）開始と測定動作２０４では、図１に示した１０５を動作させ、かつ１０２で間欠受信動作を連続受信動作に切り替えて識別情報を漏れなく受信できるようにして、次のタイムアウト動作２０５に状態遷移する。
２０５の動作処理では、ある所定の時間を過ぎて（タイムアウト）、前回受信した識別情報を受信せずにいた場合は、２０７の動作処理に状態遷移する。２０７の動作処理では、測定動作とタイマーを停止し、次の測定結果（パケット間隔、識別情報）の登録動作２０８に状態遷移する。
２０８動作処理では、識別情報の情報とタイムアウト時間を図１の１０６の記憶部に登録する。さらに次の間欠受信動作に復帰させる動作２０９に状態遷移し、連続受信動作から従来の間欠受信動作へ切り替える。
２０５の動作処理で、ある所定の時間を過ぎていなかった場合は、所望パケットを2回目に受信したか判定動作を示す２０６の動作処理に状態遷移し、図１に示した受信部１０２で信号を受信、復調部１０３で信号をパケットに復号し、解析部１０４でパケットを解析する。このとき記憶部１０６から前回受信したパケットの識別情報と同じであると確認した場合、次の測定動作停止と判定２０７に状態遷移する。
２０７に示した動作では、図１に示した１０４の測定部とタイマー動作を停止させ、２０８の動作処理に状態遷移し、その測定結果と識別情報にある識別情報を１０６の記憶部に記録する。この後で、連続受信動作から従来の間欠受信動作に遷移する。
以上に示した学習動作により、無駄な受信動作を無くし消費電力を抑えながら、接続確立前に他の無線通信機器毎に識別情報の送信間隔を記憶することができる。
図３は、無線機器で他の無線機器と接続する場合の動作フロー図を示している。図１のブロック図と図３の動作フロー図を用いて、接続動作時における受信動作の制御方法について説明する。
接続開始動作 ３００に示すように、受信部１０２、復調部１０３を起動させ、また表示部１０８に記憶部１０６から得られた情報を元に接続対象機器を表示させる。このときユーザーによって入力部１０９を用いて無線機器１００と接続したい他の無線機器を選択することが可能である。記憶部から学習結果を参照して、間欠受信を実施する動作３０１に状態遷移する。
３０１に示した動作では、ユーザーによって選択された無線機器の識別情報を元に、図１に示した１０７のCPUは１０６の記憶部からその無線機器に関する識別情報の送信間隔に関する情報を取り出す。
取り出された情報（他の無線機器毎の送信間隔）を元に、送信間隔よりも大きな間隔で受信する間欠受信動作を行なう。
次の接続手順へ状態遷移する動作３０３では、接続したい機器の識別情報を受信する動作３０２の動作処理中に接続したい機器の識別情報を受信した場合、３０３に状態遷移させ、次の接続手順へ状態遷移する。接続したい識別情報を受信していない場合は、引き続き間欠受信動作を継続する。
以上に示す学習結果を用いた接続動作時の受信制御方法により、送信タイミングを受信側が知ることができない非同期通信方式であっても、識別情報を取り逃がさない適切な受信間隔で間欠受信できることが可能となる。この結果、無駄な連続受信動作を無くし消費電力を抑えながら、接続確立のための受信動作を効率的に制御することが可能となる。
図４は前述した学習動作における機器ＡとＢの受信・送信動作および測定動作タイミングを表したものである。他の無線機器からの識別情報（パケット）の送信間隔４００は、無線機器（機器B）の識別情報をパケット送信している時の送信間隔を示している。
自己の無線機器における受信動作間隔を示す４０１は、無線機器（機器A）の受信動作期間、自己の無線機器における連続受信間隔（測定間隔）を示す４０２では、この期間中に機器Bからの送信信号を機器Aが受信してから前述した学習動作を開始し、受信部では連続受信動作を行なっている。このとき４０２で連続受信中に機器Bからの識別情報を受信したときに、受信部では連続受信動作を停止し、測定期間T0の情報と識別情報を記憶部に記憶する。
図５は、前述した接続動作時の自他の無線機器（機器A,B）における送受信動作タイミングを示している。
【００１７】
図５のように、接続動作を開始してから、識別情報を受信する機器Aは、自己の無線機器における間欠受信中の学習結果を参照した受信動作５００で示されるように、学習動作で得られた時間だけ連続受信動作を行い、その区間後は受信動作を休止する間欠受信を実施する。
識別情報を送信する機器Bは、他の無線機器からの識別情報（パケット）の送信間隔５０１で、識別情報を送信するが、図５に示されるように機器Aは学習結果を元に間欠受信動作を行なっている為、機器Bが送信開始してから、次の識別情報を送信するまでに、機器Aは漏れなく機器Bの識別情報を受信することが可能となる。
【００１８】
また本発明によると、他の無線通信機器に応じて、図２の２０５に示したタイムアウト時間の所定時間を変更することも可能である。
図６はそのときの無線機器の種類、用途に応じてユーザーが設定値を変更できるように、無線機器の画面上に選択できる機器一覧を表示させた様子を一例として表している。ただし、本機能を実現する表現方法は、図６の限りではない。
選択画面６００は、表示画面を示す。６００の画面上に、メニュー一覧（接続したい機器種類一覧を表示）６０１で示すような無線機器の一覧を表示することで、ユーザーは簡易に接続したい機器の種別・用途を予め設定することが可能となる。
送信タイミングを受信側が知ることができない非同期通信方式において、接続したい無線機器の種類・用途に応じて、その無線機器の識別情報の送信タイミングが変わる場合もあると考えられる為、送信間隔が長いと想定される種別・用途については、タイムアウト時間も長く設定でき、送信間隔が短いと想定される種別・用途については、タイムアウト時間も短く設定することが可能である。
以上のように接続したい無線機器に応じて適応的にタイムアウト時間を決定できるので、測定動作における無駄な連続受信動作を無くすことが可能である。
すなわち、本実施形態の無線通信機器は、他の無線通信機器に割り当てられる識別情報を受信する無線部と、前記識別情報の受信間隔を測定する測定部と、前記受信間隔を前記識別情報と合わせて記憶する記憶部と、を備え、前記他の無線通信機器に接続を開始する場合、前記記憶部から前記他の無線通信機器の識別情報に対応した受信間隔を呼び出し、呼び出した受信間隔よりも時間的に長い受信ウィンドウ幅で前記他の無線通信機器からの信号を受信する。
【００１９】
この構成により、他の無線通信機器の送信間隔に応じた無駄の無い受信動作を行うことで、受信動作における消費電力を効率的に削減することが出来る。
【００２０】
また、本実施形態の無線通信機器は、前記無線部は、前記他の無線通信機器に割り当てられる識別情報を受信した場合、連続受信を開始し、次に前記他の無線通信機器に割り当てられる識別情報を受信した場合、前記連続受信を終了する。
【００２１】
この構成により、連続受信期間中に他の無線通信機器の識別情報の送信間隔を測定することができ、更に他の無線機器に割り当てられる識別情報を受信して連続受信を終了させることで、測定において最低限必要な時間だけ連続受信動作を行い、測定に必要な消費電力を最小にすることが出来る。
【００２２】
また、本実施形態の無線通信機器は、前記無線部は、前記他の無線通信機器に割り当てられる識別情報を受信した場合、連続受信を開始し、その後所定時間が経過しても、前記他の無線通信機器に割り当てられる識別情報を受信しない場合、前記連続受信を終了する。
【００２３】
この構成により、連続受信中に他の無線通信機器から識別情報が送信されなくなる場合や受信が困難な環境にある場合などで、受信動作を停止することで、無駄な受信動作による消費電力を削減することが出来る。
【００２４】
また、本実施形態の無線通信機器は、前記所定時間は、前記他の無線通信機器に応じて異なる。
【００２５】
この構成により、他の無線通信機器の種類・用途などにより、機器の識別情報の送信間隔が大きく異なる場合が考えられ、所定時間を機器に応じて異なることを可能にすることで、連続受信中に他の無線通信機器からの識別情報が送信されなくなる場合や受信が困難な環境にある場合などの理由で受信困難な環境にある場合で、識別情報を受信できなくとも連続受信動作を停止することができ、無駄な連続受信動作による消費電力を削減することが出来る。連続受信動作停止後は元の間欠受信動作に復帰させても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明はBluetooth（登録商標） Low Energyに代表される近距離無線通信において、受信動作時の消費電力を抑える制御方法に関するものであり、産業上において利用される可能性は非常に高いと考える。
【符号の説明】
【００２７】
１０１    アンテナ
１０２    受信部
１０３    復調部
１０４    解析部
１０５    測定部
１０６    記憶部
１０７    CPU（中央演算装置）
１０８    表示部
１０９    入力部
２００    間欠受信動作
２０１    パケット受信の有無の判定動作
２０２    パケット解析動作
２０３    所望パケットを始めて（1回目）受信したかの判定動作
２０４    測定動作（タイマー動作、連続受信、パケット解析）開始と測定動作
２０５    タイムアウト動作
２０６    所望パケットを2回目に受信したか判定動作
２０７    測定動作停止と判定
２０８    測定結果（パケット間隔、識別情報）の登録動作（記憶部に測定結果を記憶）
２０９    間欠受信動作に復帰させる動作
３００    接続開始動作
３０１    記憶部から学習結果を参照して、間欠受信を実施する動作
３０２    接続したい機器の識別情報を受信する動作
３０３    次の接続手順へ状態遷移する動作
４００    他の無線機器からの識別情報（パケット）の送信間隔
４０１    自己の無線機器における受信動作間隔
４０２    自己の無線機器における連続受信間隔（測定間隔）
５００    自己の無線機器における間欠受信中の学習結果を参照した受信動作
５０１    他の無線機器からの識別情報（パケット）の送信間隔
６００    選択画面
６０１    メニュー一覧（接続したい機器種類一覧を表示）
【図１】
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【図２】
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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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