(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ネットワークを構成する複数の通信ユニットを含み、前記複数の通信ユニットは、その一部がマスタモードで動作し、他がスレーブモードで動作し、スレーブモードで動作している間は休止状態への遷移が許可される無線式通話システムにおいて、
前記各通信ユニットは駆動電源としてのバッテリを含み、
前記マスタモードで動作している通信ユニットは、
スニフ周期を検知する手段と、
スニフ周期ごとに、スレーブモードで動作している各通信ユニットと所定の期間内で通信する手段と、
スレーブモードで動作している通信ユニットの休止状態への遷移に同期して、次のスニフ周期まで自身の送受信動作を休止する手段とを含むことを特徴とする無線式通話システム。
【請求項２】
前記無線ネットワークがインターコムを構成することを特徴とする請求項１の無線式通話システム
【請求項３】
前記無線ネットワークがブルートゥースを利用した近距離ネットワークであることを特徴とする請求項１の無線式通話システム
【請求項４】
スレーブモードで動作している複数の通信ユニットの全てが実質的に同時に休止状態へ遷移することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の無線式通話システム。
【請求項５】
スレーブモードで動作している複数の通信ユニットのスニフ周期が実質的に同一周期および同一位相であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の無線式通話システム。
【請求項６】
スレーブモードで動作している複数の通信ユニットのスニフ周期が実質的に同一周期および異なる位相であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の無線式通話システム。
【請求項７】
スレーブモードで動作している複数の通信ユニットのスニフ周期が連続することを特徴とする請求項６に記載の無線式通話システム。
【請求項８】
各通信ユニットのバッテリ残容量が均等化されるように、前記マスタ／スレーブの役割を相互に交代することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の無線式通話システム。
【請求項９】
各通信ユニットが、
マスタモードで動作しているときに、今回のマスタとしての動作継続時間を計時する手段を具備し、
前記動作継続時間が所定の基準時間を超えると、スレーブモードの他の端末とマスタ／スレーブの役割を相互に交代することを特徴とする請求項８の無線式通話システム。
【請求項１０】
各通信ユニットが、
バッテリの残量を検出する手段と、
前記検出されたバッテリ残量を他の端末と相互に交換する手段とを具備し、
前記バッテリ残量が相対的に多い端末にマスタを割り当てることを特徴とする請求項８の無線式通話システム。
【請求項１１】
各通信ユニットが、
現在の動作モードでの動作持続予測時間を計時する手段と、
前記動作持続予測時間を他の端末と相互に交換する手段とを具備し、
動作持続予測時間が相対的に長い端末にマスタを割り当てることを特徴とする請求項８の無線式通話システム。
【請求項１２】
各通信ユニットが、
マスタモードで動作している累積時間を計時する手段を具備し、
前記累積時間を他の端末と相互に交換する手段とを具備し、
前記累積時間が相対的に短い端末にマスタを割り当てることを特徴とする請求項８の無線式通話システム。
【請求項１３】
各通信ユニットが、
前記省電力モードで動作している累積時間を計時する手段と、
前記累積時間を他の端末と相互に交換する手段とを具備し、
前記累積時間が相対的に長い端末にマスタを割り当てることを特徴とする請求項８の無線式通話システム。
【請求項１４】
前記バッテリがリチウムイオン電池であることを特徴とする請求項８ないし１３のいずれかに記載の無線式通話システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線式通話システムに係り、特に、相互に無線通信する複数の通信ユニットの一つがマスタモードで動作し、他の通信ユニットがスレーブモードで動作し、各通信ユニットが電池駆動されるシステムに好適な無線式通話システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
二輪車に乗車している乗員同士での会話を可能とするために、各人のヘルメットに、スピーカ、マイクおよび通信ユニットからなる通話システムいわゆるインターコムを装備し、乗員同士が直接通話できるようにした通話システムとして、無線式のシステムが実開昭６２−１５５５３５号のマイクロフィルムに開示されている。また、インターコムの無線通信規格としてBluetooth（ブルートゥース）を採用する技術が、特開２００１−１４８６５７号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
無線式通信ユニットが各乗員のヘルメットに装着される場合、その電源を車両側から供給しようとすると、車両と乗員のヘルメットとを接続する配線が必要となってしまうので、電池を電源とする構成が考えられる。この場合、電池による長時間駆動を可能とするためには消費電力を低く抑える技術が重要となる。
【０００４】
一般的な無線通話システムでは、通信の行われていない期間が所定時間を超えると、各通信ユニットがスリープモードあるいは待機モードと呼ばれる省電力モードへ遷移する。
【０００５】
一方、近距離用の無線通信システムとして普及しつつあるブルートゥースでは、複数台の通信ユニットのうちの１台がマスタ、他がスレーブとして機能し、ピコネットと呼ばれる近距離ネットワークを構成する。このピコネットでも「スニフモード(Sniff Mode)」と呼ばれる省電力モードが用意されている。
各スレーブは、スニフモード以外の通常モードでは、ACL（Asynchronous Connection-Less）リンクの全てのタイムスロットにおいてマスタからの受信に備える必要がある。しかしながら、スニフモードでは、図１６に示したように、スニフ周期（Ｔsniff）と呼ばれる一定周期ごとに定義される時間スロット（スニフスロット）を設け、パケットの送受信が前記スニフスロットに限定される。
各スレーブは、スニフモードでもピコネット内同期を維持することができ、自身のアドレス情報（BD_ADDR）を保持している。そして、スニフスロットにおいてパケットを受信すると、そのパケットヘッダに登録されているAM_ADDRを参照し、当該パケットが自身宛である限り受信を継続し、自身宛でなければ受信を中断して次のスニフスロットに備える。前記スニフスロットは単一の時間スロット（６２５μ秒）である必要はなく、図１７に示したように、複数（Ｎsniffattempt）の時間スロットであっても良い。
【０００６】
このように、スレーブモードの通信ユニットは、スニフモードにおいては全ての受信スロットでパケットを受信する必要がないので、消費電力を抑えることができるが、マスタはスニフモードへ遷移できない。
【０００７】
このため、マスタとして動作する通信ユニットのバッテリのみが、スレーブとして動作する他の通信ユニットの電池よりも早く消耗する傾向がある。そして、マスタがバッテリ残容量の不足により動作不能状態に陥ると、他のスレーブも、バッテリ残容量が十分であるにもかかわらず通信不能となってしまうという技術課題があった。
【０００８】
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、スレーブモードで動作する通信ユニットのみならず、マスタモードで動作する通信ユニットも省エネルギモードへ遷移できるようにした無線通話システムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明は、無線ネットワークを構成する複数の通信ユニットを含み、前記複数の通信ユニットは、その一部がマスタモードで動作し、他がスレーブモードで動作し、スレーブモードで動作している間は休止状態への遷移が許可される無線式通話システムにおいて、以下のような手段を講じた点に特徴がある。
(1)マスタモードで動作している通信ユニットが、スレーブモードで動作している通信ユニットの休止状態への遷移に同期して自身の送受信動作を休止することを特徴とする。
(2)無線ネットワークがインターコムを構成することを特徴とする。
(3)無線ネットワークがブルートゥースを利用した近距離ネットワークであることを特徴とする。
(4)スレーブモードで動作している複数の通信ユニットの全てが実質的に同時に休止状態へ遷移することを特徴とする。
(5)スレーブモードで動作している複数の通信ユニットのスニフ周期が実質的に同一周期および同一位相であることを特徴とする。
(6)スレーブモードで動作している複数の通信ユニットのスニフ周期が実質的に同一周期および異なる位相であることを特徴とする。
(7)スレーブモードで動作している複数の通信ユニットのスニフ周期が連続することを特徴とする。
(8)各通信ユニットのバッテリ残容量が均等化されるように、マスタ／スレーブの役割を相互に交代することを特徴とする。
【００１０】
上記した特徴(1)によれば、ネットワークの利便性を損なうことなく、スレーブモードで動作する通信ユニットのみならずマスタモードで動作する通信ユニットも休止状態へ遷移させることができる。
上記した特徴(2)によれば、マスタモードで動作する通信ユニットのバッテリ残容量のみが急速に減少することを防止でき、インターコム全体のバッテリ駆動時間を延ばすことができる。
上記した特徴(3)によれば、汎用性の高い通信システムにおいて、その動作モードにかかわらず各通信ユニットのバッテリ駆動時間を延ばすことができる。
上記した特徴(4)によれば、複数のスレーブの内の一部のバッテリ駆動時間が短くなることを防止できる。
上記した特徴(5)によれば、各スレーブのスニフスロットが実質的に一致するので、マスタの動作時間を短くできる。
上記した特徴(6)によれば、マスタがいずれかのスレーブと通信している期間を、他のスレーブの休止時間とできるので、スレーブの動作時間となるスニフスロットの全長を短くすることができる。
上記した特徴(7)によれば、マスタが休止状態から起動される回数を少なくできるので、マスタの更なる省電力化が可能になる。
上記した特徴(8)によれば、所定時間ごとに各通信ユニットの動作モードを交代できるので、各通信ユニットがマスタとして動作する時間を均等にできる。したがって、一部の通信ユニットのバッテリ残量のみが著しく減少してしまう不均衡を防止できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明を適用した車両用無線通話システムの最小構成を模式的に示した図であり、運転者および同乗者が着用するヘルメット１ａ，１ｂは、それぞれマイク１１ａ，１１ｂ、スピーカ１２ａ，１２ｂおよび無線通信ユニット１３ａ，１３ｂが装備される。
【００１２】
前記各無線通信ユニット１３ａ，１３ｂはブルートゥースの規格に準拠し、これらを収容端末とするピコネット上で、一方がマスタモード、他方がスレーブモードで動作しながら相互に無線通信を行う。各通信ユニット１３ａ，１３ｂは、スレーブモードで動作する場合に、所定の条件下でスニフ（Sniff）モードと呼ばれる省電力モードへ遷移できる。
【００１３】
図２は、前記通信ユニット１３ａの主要部の構成を示したブロック図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【００１４】
通信ユニット１３ａのアンテナ３１４はバンドパスフィルタ３１５を介してＲＦＩＣ３１６に接続されている。ＲＦＩＣ３１６は受信側経路と送信側経路とを有し、これらはアンテナスイッチＳＷ３１６ａにより切り替えられる。前記受信側経路は低ノイズアンプＬＮＡ、ミキサＩＲＭ、ＩＦバンドパスフィルタＩＦＢＰＦ、リミットアンプＬＩＭＡＭＰ、復調器ＤＥＭ、およびローパスフィルタＬＰＦから構成されている。一方、送信側回路は、ガウスフィルタ、スイッチＳＷ、ＰＬＬ回路、ＬＰＦ、電圧制御発振器ＶＣＯ、ＳＷ、およびパワーアンプＰＡから構成されている。
【００１５】
ベースバンド信号処理装置であるベースバンドＩＣ３１７は、各々がバスに接続された、ベースバンドコントローラ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ、ＰＣＭ／ＣＶＳＤトランスコーダ、外部バスＩ／Ｆ、および装置用コントローラと、電源電圧を安定化させる電圧レギュレータと、電源管理ユニットＰＭＵとから構成されている。
【００１６】
前記マイク１１ａでピックアップされた音声は、パワーアンプ３１８で増幅されて入出力Ｉ／Ｆ３２０に接続される。一方、入出力Ｉ／Ｆ３２０から送出された受信音声信号は、パワーアンプ３１９で増幅されてスピーカ１２ａに達し、音声に再生される。スイッチインターフェースＳＷＩ／Ｆ３２１にはメインＳＷ３２２が接続されている。なお、前記ＲＦＩＣ３１６およびベースバンドＩＣ３１７は、周知の回路なので、具体的な動作説明は省略する。
【００１７】
図３は、本発明を適用した車両用無線通話システムの他の構成例を模式的に示した図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【００１８】
本実施形態では、運転者および同乗者のヘルメット１ａ，１ｂに装着された通信ユニット１３ａ，１３ｂのみならず、運転者および同乗者がそれぞれ携帯する移動電話（携帯電話またはＰＨＳ）１３ｃ，１３ｄもブルートゥース規格に準拠した通信機能を備える。通信ユニット１３ａ，１３ｂおよび移動電話１３ｃ，１３ｄはピコネットを構成し、その一つがマスタモード、その他がスレーブモードで動作しながら相互に無線通信を行う。本実施形態でも、各通信ユニット（移動電話も含む。以下同様）は、スレーブモードで動作する場合に所定の条件下で前記スニフモードへ遷移できる。
【００１９】
図４は、マスタが所定の条件下で各スレーブに対してスニフモードへの遷移を要求する省電力モード要求処理の動作を示したフローチャートであり、各通信ユニットにおいて所定の周期で繰り返し実行される。ここでは、前記図３に関して説明した通信形態（４台の通信ユニット）において、通信ユニット１３ａがマスタモードで動作し、通信ユニット１３ｂおよび移動電話１３ｃ，１３ｄがスレーブモードで動作しているものとして説明する。
【００２０】
ステップＳ１では、自身の現在の動作モードがマスタおよびスレーブのいずれであるかを判定し、マスタモードであればステップＳ２へ進み、スレーブモードであれば当該処理を終了する。したがって、通信ユニット１３ｂ，移動電話１３ｃ，１３ｄであれば当該処理を終了する。
【００２１】
一方、マスタモードの通信ユニット１３ａであればステップＳ２へ進み、スニフモードへの遷移条件が成立しているか否かを判定する。本実施形態では、ポーリング以外の通信が行われていない状態が所定時間以上継続していれば、前記遷移条件が成立していると判定される。
【００２２】
ステップＳ３では、音声などのリアルタイム性を要求されるデータパケットを１対１で送受するSCO（Synchronous Connection-Oriented）リンクの有無が判別される。このSCOリンクが検知されると、ステップＳ４においてSOCリンク切断要求（LMP_remove_soc_link_req）を送信してSOCリンクを切断する。ステップＳ５では、各スレーブをスニフモードへ遷移させるための処理が実行される。
【００２３】
図５は、前記ステップＳ５で実行されるスニフモード遷移処理の動作を示したフローチャートである。
【００２４】
ステップＳ５１では、現時点でピコネットを構成しているスレーブ数Ｎslaveが変数Ｎに代入される。本実施形態では、３つの通信ユニット１３ｂ，１３ｃ，１３ｄがスレーブモードで動作しているので、変数Ｎに「３」が代入される。
【００２５】
ステップＳ５２では、スニフスロット数Ｎsniffattemptとしてスレーブ数Ｎslaveの３倍（本実施形態では、「９」）が設定される。これは、一つのスレーブに対して、(1)マスタがスレーブをポーリングするスロット、(2)ポーリングに応答してスレーブが応答送信を行うスロット、(3)マスタからスレーブへポーリング以外のデータを送信するための予備スロット、の３つを確保するためである。
【００２６】
さらに、マスタからパケットが送信されなくなった場合でも追加としてスレーブが受信を継続するスロット数（受信継続スロット数Ｎsnifftimeout）としてスレーブ数Ｎslaveが設定される。さらに、スニフスロットで送受信動作を行ったのちに送受信を休止し、再び送受信動作を開始するための期間（スニフ周期Ｔsniff）としてスニフスロット数Ｎsniffattemptの１０倍が設定される。
【００２７】
ステップＳ５３では、前記スニフスロット数Ｎsniffattempt、受信継続スロット数Ｎsnifftimeoutおよびスニフ周期Ｔsniffが、図６に示したように、スニフモード遷移要求パケット（LMP_Sniff_req）と共に最初のスレーブ（Ｎ＝３）へ転送される。スレーブからは、これに応答して制御パケット（LMP_accepted）が返送される。ステップＳ５４では前記変数Ｎがデクリメントされる。ステップＳ５５では、変数Ｎがゼロに達したか否かが判定され、ゼロと判定されるまで前記ステップＳ５３からＳ５５の各処理が繰り返される。このようにして、全てのスレーブとの間でスニムモードへの遷移が了解される。
図４へ戻り、以上のようにして、全てのスレーブに対するスニフモード遷移要求を完了すると、ステップＳ６では、マスタが前記各スレーブに通知したスニフスロット数Ｎsniffattempt、受信継続スロット数Ｎsnifftimeoutおよびスニフ周期Ｔsniffに基づいて、各スレーブと同一周期で休止モードへ遷移する。なお、スニフモードからの通常復帰はブルートゥース規格に従い、マスタおよびスレーブのいずれからでも復帰要求が可能である。
【００２８】
図７は、マスタの休止状態における動作を示したフローチャートであり、図８は、そのタイミングチャートである。
【００２９】
図８の時刻t1においてスニフ周期を迎え、これが図７のステップＳ６１で検知されると、ステップＳ６２では、未処理スロット数を代表する変数Ｎａにスニフスロット数Ｎsniffattempt（本実施形態では、「９」）が代入され、未処理スレーブ数を代表する変数Ｎｂにスレーブ数Ｎslave（本実施形態では、「３」）が代入される。ステップＳ６３では、スニフスロットであるか否かが判定され、ここでは最初のスニフスロットと判定されるのでステップＳ６４へ進む。ステップＳ６４では、前記未処理スロット数を代表する変数Ｎａ（未処理スロット数）がデクリメントされる。
ステップＳ６５では、Ｎｂ番目のスレーブをポーリング済みであるか否かが判定され、ここではポーリング済みではないと判定されるのでステップＳ６６へ進む。ステップＳ６６では、Ｎｂ番目のスレーブ（ここでは、３番目のスレーブである通信ユニット１３ｂ）がポーリングされる。ステップＳ６９では、変数Ｎｂがゼロ以下であるか否かが判定される。ここでは、ゼロ以下ではないと判定されるのでステップＳ６３へ戻る。
【００３０】
時刻t2で２番目のスニフスロットが検知（ステップＳ６３）されると、ステップＳ６５ではポーリング済みと判定されてステップＳ６７へ進み、現在のＮｂ番目すなわち３番目のスレーブから送信される応答信号が受信される。ステップＳ６８では、前記未処理スレーブ数を代表する変数Ｎｂがデクリメントされる。ステップＳ６９では、変数Ｎｂがゼロ以下であるか否かが判定される。ここではゼロ以下ではないと判定されるのでステップＳ６３へ戻る。
【００３１】
以下同様に、時刻t3で３番目のスニフスロットが検知（ステップＳ６３）されると、ステップＳ６５では、Ｎｂ番目（ここでは、２番目）のスレーブがポーリング済みではないと判定されてステップＳ６６へ進み、２番目のスレーブがポーリングされる。時刻t4で４番目のスニフスロットが検知（ステップＳ６３）されると、ステップＳ６５では、Ｎｂ番目のスレーブがポーリング済みと判定されるのでステップＳ６７へ進み、２番目のスレーブから送信される応答信号が受信される。ステップＳ６８では、前記変数Ｎｂがデクリメントされる。ステップＳ６９では、変数Ｎｂがゼロ以下であるか否かが判定される。ここではゼロ以下ではないと判定されるのでステップＳ６３へ戻る。
さらに、時刻t5で５番目のスニフスロットが検知（ステップＳ６３）されると、ステップＳ６５では、Ｎｂ番目（ここでは、１番目）のスレーブがポーリング済みではないと判定されてステップＳ６６へ進み、このＮｂ番目のスレーブがポーリングされる。時刻t6で６番目のスニフスロットが検知（ステップＳ６３）されると、ステップＳ６５では、Ｎｂ番目のスレーブがポーリング済みと判定されてステップＳ６７へ進み、Ｎｂ番目のスレーブから送信される応答信号が受信される。ステップＳ６８では、前記変数Ｎｂがデクリメントされる。ステップＳ６９では、変数Ｎｂがゼロ以下と判定されるのでステップＳ７０へ進む。
【００３２】
ステップＳ７０では、変数Ｎａ（未処理スロット数）がゼロ以下であるか否かが判定され、ここではゼロよりも大きいのでステップＳ７１へ進む。時刻t7で７番目のスニフスロットが検知（ステップＳ７１）されると、ステップＳ７２では変数Ｎａがデクリメントされる。
【００３３】
以下同様に、時刻t8、t9で８番目、９番目のスニフスロットが検知ごとに、ステップＳ７２において変数Ｎａがデクリメントされる。その後、ステップＳ７０において変数Ｎａがゼロ以下であると判定される、すなわち今回のスニフスロットが完了するとステップＳ６１へ戻り、次のスニフスロットまで送受信動作を停止する。すなわち、マスタは次のスニフ周期まで休止状態に遷移する。
【００３４】
本実施形態によれば、スレーブモードで動作する通信ユニットのみならず、マスタモードで動作する通信ユニットも休止状態へ遷移することができる。したがって、各通信ユニットが電池駆動される無線通話システムにおいて、マスタモードで動作する通信ユニットのバッテリ残容量のみが急速に減少することを防止でき、通話システム全体のバッテリ駆動時間を延ばすことができる。
【００３５】
図９は、本発明の第２実施形態の動作タイミングを示したタイムチャートである。上記した第１実施形態では、スレーブモードで動作する各通信ユニット１３ｂ，１３ｃ，１３ｄが、実質的に同一周期かつ同一位相で休止状態へ移行するものとして説明したが、本実施形態では、スレーブモードで動作する各通信ユニット１３ｂ，１３ｃ，１３ｄが、同一周期ではあるが数スロット分ずつずれた位相で休止状態へ移行している。さらに、本実施形態ではスニフスロットのスロット数Ｎsniffattemptを、スレーブ数の２倍にまで減じている。
【００３６】
本実施形態によれば、例えば各スレーブが休止状態へ移行する周期を２スロット分ずつ異ならせれば、マスタがスレーブ１３ｂをポーリングし、かつ応答信号を受信する間はスレーブ１３ｃを休止状態とできるので、各スレーブの休止時間を第１実施形態よりも延長することができる。
【００３７】
なお、上記した各実施形態によれば、マスタモードで動作する通信ユニットの電池駆動時間を従来よりも大幅に延長することができるものの、スレーブモードで動作する他の通信ユニットと比較すれば、パケットの送受信回数が多い分だけ、相対的には消費電力が多い。そこで、次ぎに説明する第３実施形態では、各通信ユニットが動作モードを相互に交代し合うことで、各通信ユニットのバッテリ残量が均等に減少するようにしている。
【００３８】
図１０は、動作モード交代手順（その１）の動作を示したフローチャートであり、各通信ユニットにおいて所定の周期で繰り返し実行される。ここでは、前記図１に関して説明した通信形態（２台の通信ユニット）において、通信ユニット１３ａがマスタモード、通信ユニット１３ｂがスレーブモードで動作している状態から説明を始める。
【００３９】
ステップＳ１１では、自身の現在の動作モードがマスタおよびスレーブのいずれであるかを判定する。マスタモード（すなわち、通信ユニット１３ａ）であればステップＳ１２へ進み、スレーブモード（すなわち、通信ユニット１３ｂ）であれば当該処理を終了する。マスタモードで動作中の通信ユニット１３ａは、ステップＳ１２において、自身が現在のマスタモードでの動作を開始してからの継続時間Ｔmc_aを求める。
【００４０】
ステップＳ１３では、マスタとしての動作継続時間Ｔmc_aを所定の交代基準時間Ｔmc_a_refと比較する。継続時間Ｔmc_aが交代基準時間Ｔmc_a_refよりも短ければ当該処理を終了してマスタモードでの動作を継続する。これに対して、継続時間Ｔmc_aが前記交代基準時間Ｔmc_a_ref以上であればステップＳ１４へ進む。ステップＳ１４では、スレーブモードで動作中の通信ユニット１３ｂに対してマスタ／スレーブ交代要求パケット（LMP_switch_req）を送信する。
【００４１】
図１１は、上記のようにしてマスタから送信されたマスタ／スレーブ交代要求パケット（LMP_switch_req ）に応答して、マスタとスレーブとが自身の動作モードを交代する手順を示した通信シーケンスである。
スレーブモードの通信ユニット１３ｂは、前記（LMP_switch_req ）マスタ／スレーブ交代要求パケットを受信すると、これに応答して、交代要求の受け入れを肯定するLMP_accepted（要求受け入れ）パケットを返信し、さらにピコネット内同期を確立するためのLMP_slot_offset（スロットオフセット情報）パケットおよびFHS（FHSパケットによる同期確立）パケットを送信する。マスタモードの通信ユニット１３ａは、これに応答して受信確認のために自身のIDパケットを送信する。これ以後は、新たにマスタモードで動作する通信ユニット１３ｂからPOLL（ポーリング）パケットが送信され、新たにスレーブモードで動作する通信ユニット１３ａからは、これに応答してNULLパケットが返信される。
【００４２】
なお、上記した実施形態では、マスタモードで動作する通信ユニット１３ａが、その継続時間を計時するものとして説明したが、これとは逆に、スレーブモードで動作する通信ユニット１３ｂが、その継続時間を計時し、継続時間が所定時間を超えたときに、マスタモードで動作する通信ユニットに対して前記マスタ／スレーブ交代要求パケット（LMP_switch_req）を送信するようにしても良い。
【００４３】
図１２は、スレーブから送信されたマスタ／スレーブ交代要求（LMP_switch_req ）に応答して、マスタとスレーブとが自身の動作モードを交代する手順を示した通信シーケンスである。
【００４４】
本実施形態によれば、所定時間ごとに各通信ユニットの動作モードを交代できるので、各通信ユニットがマスタとして動作する時間を均等にできる。したがって、一方の通信ユニットのみがマスタとして動作し続け、そのバッテリ残量のみが著しく減少してしまうという不均衡を防止できる。
【００４５】
図１３は、他の動作モード交代手順（その２）の動作を示したフローチャートであり、各通信ユニットにおいて所定の周期で繰り返し実行される。ここでは、前記図３に関して説明した通信形態（４台の通信ユニット）において、通信ユニット１３ａがマスタモードで動作し、通信ユニット１３ｂおよび移動電話１３ｃ，１３ｄがスレーブモードで動作している状態から説明を始める。
【００４６】
ステップＳ２１では、各通信ユニット１３ａ，１３ｂおよび移動電話１３ｃ，１３ｄが自身のバッテリ残容量Ｑ（Ｑａ，Ｑｂ，Ｑｃ，Ｑｄ）を、その端子電圧や充放電履歴に基づいて求める。なお、バッテリがリチウムイオンバッテリであれば、当該リチウムイオンバッテリに内蔵されている電源管理手段からの情報に基づいて、バッテリ残容量を正確に求めることができる。
【００４７】
ステップＳ２２では、自身のバッテリ残容量Ｑと自身の現在の動作モードとに基づいて、現在の動作モード（マスタまたはスレーブ）を継続した場合に正常に動作し続けることが可能な時間、すなわち動作維持予測時間を計算する。この動作維持予測時間は、例えば、マスタモードで動作中の通信ユニット１３ａであれば、マスタモードで動作する場合の平均消費電力で自身のバッテリ残容量Ｑａを除算することにより求めることができる。
【００４８】
ステップＳ２３では、自身の現在の動作モードがマスタおよびスレーブのいずれであるかを判定し、マスタモードであればステップＳ２４へ進み、スレーブモードであればステップＳ２８へ進む。したがって、通信ユニット１３ｂ，移動電話１３ｃ，１３ｄであればステップＳ２８へ進み、前記ステップＳ２２で求めた動作維持予測時間Ｔ（Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄ）を、マスタモードで動作中の通信ユニット１３ａへ送信する。
【００４９】
一方、マスタモードの通信ユニット１３ａであればステップＳ２４へ進み、自身が所属するピコネット内でスレーブモードで動作している他の通信ユニット（１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）から、前記動作維持予測時間Ｔ（Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄ）を取得する。
【００５０】
ステップＳ２５では、マスタモードで動作している自身の動作維持予測時間Ｔａおよびスレーブモードで動作している他の通信ユニット１３ｂ、１３ｃ、１３ｄから取得した動作維持予測時間Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄの中から最長のものを選び、これを最長維持予測時間Ｔmaxとして登録する。本実施形態では、通信ユニット１３ｂの動作維持予測時間Ｔｂが最長であるものとして説明を続ける。
ステップＳ２６では、前記最長維持予測時間Ｔmax（＝Ｔｂ）と自身の動作維持予測時間Ｔａとの差分が所定の交代判定時間Ｔrefと比較される。
【００５１】
ここで、前記差分が判定時間Ｔrefよりも小さければ、そのまま当該処理を終了し、前記差分が判定時間Ｔrefよりも大きいとステップＳ２７へ進む。ステップＳ２７では、自身がスレーブモードへ移行し、前記動作維持予測時間Ｔが最長（Ｔmax）であった通信ユニット（本実施形態では、通信端末１３ｂ）をマスタモードへ移行させるために、当該通信ユニット１３ｂにマスタ／スレーブ交代要求パケット（LMP_switch_req）を送信する。
【００５２】
これ以後は、前記図１１に関して説明した通信シーケンスが実行され、それまでマスタモードで動作していた通信ユニット１３ａがスレーブモードへ移行し、スレーブモードで動作していた通信ユニット１３ｂがマスタモードへ移行する。
【００５３】
本実施形態によれば、各通信ユニットごとに現在の動作モードを継続した場合の動作維持予測時間が計測され、これが最長である通信ユニットをマスタモードで動作させるので、各通信ユニットごとに各動作モードの消費電力が異なる場合でも、マスタモードを最適な通信ユニットに割り当てることができる。
【００５４】
なお、上記した実施形態では、バッテリ残容量Ｑに基づいて動作維持予測時間を求め、この動作維持予測時間が最長である通信ユニットをマスタとして動作させるものとして説明したが、バッテリ残容量Ｑが最大である通信ユニットをマスタとして動作させるようにしても良い。この際、バッテリとしてリチウムイオンバッテリを採用すれば、当該リチウムイオンバッテリに内蔵されている電源管理手段からの情報に基づいてバッテリ残容量を正確に認識できるので、簡単な構成で正確な判断が可能になる。
【００５５】
図１４は、他の動作モード交代手順（その３）の動作を示したフローチャートであり、各通信ユニットにおいて所定の周期で繰り返し実行される。ここでは、前記図３に関して説明した通信形態（４台の通信ユニット）において、通信ユニット１３ａがマスタモードで動作し、通信ユニット１３ｂおよび移動電話１３ｃ，１３ｄがスレーブモードで動作している状態から説明を始める。
【００５６】
ステップＳ３１では、各通信ユニット１３ａ，１３ｂおよび移動電話１３ｃ，１３ｄが、自身が省電力モードで動作した累積時間Ｔｓ （Ｔｓ_a，Ｔｓ_b，Ｔｓ_c，Ｔｓ_d）を求める。ステップＳ３２では、自身の現在の動作モードがマスタおよびスレーブのいずれであるかを判定し、マスタモードであればステップＳ３４へ進み、スレーブモードであればステップＳ３３へ進む。したがって、通信ユニット１３ｂ，移動電話１３ｃ，１３ｄでればステップＳ３３へ進み、前記ステップＳ３１で求めた累積時間Ｔｓ（Ｔｓ_b，Ｔｓ_c，Ｔｓ_d）を、マスタモードで動作中の通信ユニット１３ａへ送信する。
【００５７】
一方、マスタモードの通信ユニット１３ａであればステップＳ３４へ進み、自身が所属するピコネット内でスレーブモードで動作している他の通信ユニット（１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）から、前記累積時間Ｔｓ（Ｔｓ_b，Ｔｓ_c，Ｔｓ_d）を取得する。
【００５８】
ステップＳ３５では、マスタモードで動作している通信ユニット１３ａが、自身の累積時間Ｔｓ_aおよびスレーブモードで動作している他の通信ユニット１３ｂ、１３ｃ、１３ｄから取得した累積時間Ｔｓ_b，Ｔｓ_c，Ｔｓ_dの中から最長のものを選び、これを最長累積時間Ｔmaxとして登録する。本実施形態では、通信ユニット１３ｂの累積時間Ｔｓ_bが最長であるものとして説明を続ける。
ステップＳ３６では、前記最長累積時間Ｔmax（＝Ｔｓ_b）と自身の累積時間Ｔｓ_aとの差分が所定の交代基準時間Ｔｓ_ref以上であるか否かが判別される。
【００５９】
ここで、前記差分が基準時間Ｔｓ_refよりも小さければ、そのまま当該処理を終了し、前記差分が基準時間Ｔｓref以上であればステップＳ３７へ進む。ステップＳ３７では、自身がスレーブモードへ移行し、前記累積時間Ｔｓが最長（Ｔmin）であった通信ユニット（本実施形態では、通信端末１３ｂ）をマスタモードへ移行させるために、通信ユニット１３ａが通信ユニット１３ｂにマスタ／スレーブ交代要求パケット（LMP switch req）を送信する。
【００６０】
これ以後は、前記図１１に関して説明した通信シーケンスが実行され、それまでマスタモードで動作していた通信ユニット１３ａがスレーブモードへ移行し、スレーブモードで動作していた通信ユニット１３ｂがマスタモードへ移行する。
【００６１】
本実施形態によれば、各通信ユニットごとに省電力モードで動作した累積時間が求められ、これが最長すなわちバッテリ残量が最大と予測される通信ユニットにマスタモードが割り当てられるので、一部の通信ユニットのバッテリ残量のみが著しく減少してしまう不均衡を防止できる。
【００６２】
図１５は、他の動作モード交代手順（その４）の動作を示したフローチャートであり、各通信ユニットにおいて所定の周期で繰り返し実行される。ここでは、前記図３に関して説明した通信形態（４台の通信ユニット）において、通信ユニット１３ａがマスタモードで動作し、通信ユニット１３ｂおよび移動電話１３ｃ，１３ｄがスレーブモードで動作している状態から説明を始める。
【００６３】
ステップＳ４１では、各通信ユニット１３ａ，１３ｂおよび移動電話１３ｃ，１３ｄが、自身がマスタとして動作した累積時間Ｔm （Ｔm_a，Ｔm_b，Ｔm_c，Ｔm_d）を求める。ステップＳ４２では、自身の現在の動作モードがマスタおよびスレーブのいずれであるかを判定し、マスタモードであればステップＳ４４へ進み、スレーブモードであればステップＳ４３へ進む。したがって、通信ユニット１３ｂ，移動電話１３ｃ，１３ｄでればステップＳ４３へ進み、前記ステップＳ４１で求めた累積時間Ｔｍ（Ｔm_b，Ｔm_c，Ｔｍ_d）を、マスタモードで動作中の通信ユニット１３ａへ送信する。
【００６４】
一方、マスタモードの通信ユニット１３ａであればステップＳ４４へ進み、自身が所属するピコネット内でスレーブモードで動作している他の通信ユニット（１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）から、前記累積時間Ｔｍ（Ｔｍ_b，Ｔｍ_c，Ｔｍ_d）を取得する。
【００６５】
ステップＳ４５では、マスタモードで動作している通信ユニット１３ａが、自身の累積時間Ｔｍ_aおよびスレーブモードで動作している他の通信ユニット１３ｂ、１３ｃ、１３ｄから取得した累積時間Ｔｍ_b，Ｔｍ_c，Ｔｍ_dの中から最短のものを選び、これを最短累積時間Ｔminとして登録する。本実施形態では、通信ユニット１３ｃの累積時間Ｔｍ_cが最短であるものとして説明を続ける。
ステップＳ４６では、前記最短累積時間Ｔmin（＝Ｔm_c）と自身の累積時間Ｔｍ_aとの差分が所定の交代基準時間Ｔｍ_ref以上であるか否かが判別される。
【００６６】
ここで、前記差分が基準時間Ｔｍ_refよりも小さければ、そのまま当該処理を終了し、前記差分が基準時間Ｔｍref以上であればステップＳ４７へ進む。ステップＳ４７では、自身がスレーブモードへ移行し、前記累積時間Ｔｍが最短（Ｔmin）であった通信ユニット（本実施形態では、通信端末１３ｂ）をマスタモードへ移行させるために、通信ユニット１３ａが通信ユニット１３ｃにマスタ／スレーブ交代要求パケット（LMP switch req）を送信する。
【００６７】
これ以後は、前記図１１に関して説明した通信シーケンスが実行され、それまでマスタモードで動作していた通信ユニット１３ａがスレーブモードへ移行し、スレーブモードで動作していた通信ユニット１３ｃがマスタモードへ移行する。
【００６８】
本実施形態によれば、各通信ユニットごとにマスタとして動作した累積時間が求められ、これが最短すなわちバッテリ残量が最大と予測される通信ユニットにマスタモードが割り当てられるので、一部の通信ユニットのバッテリ残量のみが著しく減少してしまう不均衡を防止できる。
【００６９】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような効果が達成される。
(1)スレーブモードで動作する通信ユニットのみならず、マスタモードで動作する通信ユニットも休止状態へ遷移することができる。したがって、各通信ユニットが電池駆動される無線通話システムにおいて、マスタモードで動作する通信ユニットのバッテリ残容量のみが急速に減少することを防止でき、通話システム全体のバッテリ駆動時間を延ばすことができる。
(2)所定時間ごとに各通信ユニットの動作モードを交代できるので、各通信ユニットがマスタとして動作する時間を均等にできる。したがって、一部の通信ユニットのバッテリ残量のみが著しく減少してしまう不均衡を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を適用した車両用無線通話システムの最小構成を模式的に示した図である。
【図２】  通信ユニットの主要部の構成を示したブロック図である。
【図３】  本発明を適用した車両用無線通話システムの他の構成例を模式的に示した図である。
【図４】  省電力モード要求処理の動作を示したフローチャートである。
【図５】  スニフモード遷移処理の動作を示したフローチャートである。
【図６】  スニフモードへの遷移要求および同応答の通信プロトコルを示した図である。
【図７】  マスタの休止状態での動作を示したフローチャートである。
【図８】  マスタの休止状態での動作を示したタイムチャートである。
【図９】  マスタの他の実施形態における休止状態の動作を示したタイムチャートである。
【図１０】  動作モード交代手順（その１）のフローチャートである。
【図１１】  マスタ／スレーブを交代する通信ユニット間で実行される通信シーケンスの一例を示した図である。
【図１２】  マスタ／スレーブを交代する通信ユニット間で実行される通信シーケンスの他の一例を示した図である。
【図１３】  動作モード交代手順（その２）のフローチャートである。
【図１４】  動作モード交代手順（その３）のフローチャートである。
【図１５】  動作モード交代手順（その４）のフローチャートである。
【図１６】  ブルートゥースのスニフスロットの説明図である。
【図１７】  ブルートゥースのスニフスロットの説明図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ…ヘルメット，１１ａ，１１ｂ…マイク，１２ａ，１２ｂ…スピーカ，１３ａ，１３ｂ…無線通信ユニット，１３ｃ，１３ｄ…移動電話
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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