(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数ホッピング方式を用いてデータの送受信を行うＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（R）（以下同様）機器間における通信コネクション設定方法において、
通信コネクションの設定を要求する第１のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ機器は、前記通信コネクションを設定する前に、該通信コネクションの接続先である第２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ機器との間で周波数ホッピングパターンの同期を行うため、予め前記第２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ機器のデバイスアクセスコードを含むＩＤパケット（識別パケット）を送出する際に、
前記第２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ機器が前記ＩＤパケットに対する受信処理がアクティブとなる時期を前記第２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ機器が持つネイティブクロック値と前記第１のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ機器が持つネイティブクロック値との差分情報と、前記第２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ機器における前記ＩＤパケットに対する受信処理をアクティブとするネイティブクロック値とを予め把握しておくことで、予め予測し、
前記第２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ機器における該受信処理がアクティブとなる時期にあわせて、前記ＩＤパケットを送出するよう制御する
ことを特徴とする通信コネクション設定方法。
【請求項２】
前記第１のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ機器は、前記第２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ機器において前記ＩＤパケットに対する受信処理を非アクティブとする時期も予め予測しておき、この受信処理が非アクティブとなる時期に合わせて、前記ＩＤパケットの送出を停止することを特徴とする請求項１に記載の通信コネクション設定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、近距離無線通信機器、特にＢｌｕｅｔｏｏｔｈ機器間における通信コネクション設定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、近距離無線通信として２．４ＧＨｚ帯の周波数ホッピング方式を用いて各機器間でデータの送受信を行うＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格を採用したシステムの開発が行われている。
【０００３】
例えば、携帯電話、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末といった機器にＢｌｕｅｔｏｏｔｈ規格の無線モジュールを搭載させることで、それぞれの機器間でのデータの送受信を行うことが可能となる。以下では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格の無線モジュールを搭載した機器を、ＢＴ機器と記す。
【０００４】
ＢＴ機器間を、パケット交換通信を行うためのリンク（ＡＣＬリンク：Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ−Ｌｅｓｓ  リンク）を用いてコネクション設定を行う場合、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格では、下記の２つ手順が必要となる。
【０００５】
（１）周辺に位置するＢＴ機器を検出（インクワイアリ処理）
（２）任意のＢＴ機器との間でコネクション設定（ページング処理）
まず（１）のインクワイアリ処理を行うことで、あるＢＴ機器の近傍に位置するＢＴ機器を全て検出し、検出したＢＴ機器のＢＤ＿ＡＤＤＲ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスアドレス）、ネイティブクロック値、等を入手する。
【０００６】
次に通信対象となるＢＴ機器に対して（２）のページング処理を行うことで、本ＢＴ機器との間でコネクションが設定される。
【０００７】
図６は、ページング処理の概要を表した図である。図６では、任意のＢＴ機器に対してコネクション設定要求を行った側のＢＴ機器を「マスターＢＴ機器１」、マスターＢＴ機器によりコネクションが設定される相手側のＢＴ機器を「スレーブＢＴ機器２」と記載している。
【０００８】
マスターＢＴ機器１においてスレーブＢＴ機器２に対するコネクション設定要求が生成されると（図６の１１）、マスターＢＴ機器１はページング処理を開始する。
【０００９】
ページング処理を開始したマスターＢＴ機器１は、スレーブＢＴ機器２のデバイスアクセスコードを含むＩＤパケットを異なる周波数を用いて繰り返し送出する（図６の１２）。
【００１０】
なおデバイスアクセスコードとは、ＢＤ＿ＡＤＤＲから導き出されるコードであり、マスターＢＴ機器１は、インクワイアリ処理により前もってスレーブＢＴ機器２のＢＤ＿ＡＤＤＲを入手しているため、スレーブＢＴ機器２のデバイスアクセスコードの導出が可能である。
【００１１】
また、マスターＢＴ機器１がＩＤパケットを送出する際に用いる周波数は、
スレーブＢＴ機器２のＢＤ＿ＡＤＤＲより求められるホップ周波数を求める。
【００１２】
周波数ホッピング方式として７９ホップシステムを用いる場合は、ＩＤパケットの送出に用いるホップ周波数として３２のホップ周波数が選択される。
【００１３】
これらは１６のホップ周波数ずつグループ分けされ、各々トレインＡ、トレインＢと呼ぶ。なお、ＢＤ＿ＡＤＤＲよりホップ周波数を選択する方法は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ仕様により規定されている。
【００１４】
そしてマスターＢＴ機器１は、１０ｍｓの間にトレインＡに属する１６のホップ周波数全てを用いてＩＤパケットを送信する。
【００１５】
マスターＢＴ機器１は本処理をあらかじめ定められた回数（Ｎｐａｇｅ）を終えるまで連続して繰り返され、引き続いて、１０ｍｓの間にトレインＢに属する１６のホップ周波数全てを用いてＩＤパケットを送信するという処理を同一回数繰り返す。このＩＤパケット送信処理は、スレーブＢＴ機器２より応答が得られるまで続けられる。
【００１６】
ところでスレーブＢＴ機器２では、周期的に自身のデバイスアクセスコードを含むＩＤパケットの受信処理を行う（図６の１３）。本受信処理では、スレーブＢＴ機器２は、自身のＢＤ＿ＡＤＤＲより導出された３２のホップ周波数のうち、自身のネイティブクロック値より選択された１つの周波数に対してのみ、ＩＤパケットが到着するか否かをスキャンする。
【００１７】
スレーブＢＴ機器２では、自身のネイティブクロック値より選択された１つの周波数のみスキャンを行うため、マスターＢＴ機器１にて３２のホップ周波数をトレインＡ、トレインＢにグループ分けする際、最初にＩＤパケットの送出に用いる周波数を含むトレインＡに、スレーブＢＴ機器２がスキャンしていると推測される周波数を含むようにする。
【００１８】
マスターＢＴ機器１では、インクワイアリ処理によりその時点でのスレーブＢＴ機器２のネイティブクロック値を入手するが、これをマスターＢＴ機器１自身のネイティブクロック値と比較しクロック値の差分を保持しておく。
【００１９】
そして、ホップ周波数を選択する際は、このクロック値の差分からスレーブＢＴ機器２のネイティブクロック値を推定し、スレーブＢＴ機器２がスキャンしているであろう周波数を推測する。
【００２０】
スレーブＢＴ機器２が自身のデバイスアクセスコードを含むＩＤパケットを受信すれば、自身のデバイスアクセスコードを含むＩＤパケットを、マスターＢＴ機器１に対して応答する（図６の１４）。
【００２１】
スレーブＢＴ機器２からの応答を意味するＩＤパケットを受信したマスターＢＴ機器１は、マスターＢＴ機器１自身のＢＤ＿ＡＤＤＲ、ネイティブクロック値等をＦＨＳ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｈｏｐ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ）パケットとして記載し、スレーブＢＴ機器２宛に送出する（図６の１５）。
【００２２】
スレーブＢＴ機器２ではＦＨＳパケットを受信すると、ＩＤパケットを応答し（図６の１６）、ＦＨＳパケット内の情報を元にマスターＢＴ機器１のネイティブクロックに同期するための処理を行う。
【００２３】
スレーブＢＴ機器２からのＩＤパケットを受信することで、マスターＢＴ機器１とスレーブＢＴ機器２との間にてコネクションが設定され（図６の１７）、本コネクションを用いたデータ通信が可能となる。
【００２４】
ここで図６に示したように、マスターＢＴ機器１は、スレーブＢＴ機器２に対するコネクション設定要求が生成されてから、スレーブＢＴ機器２より応答を意味するＩＤパケットを受信するまで、スレーブＢＴ機器２に対してＩＤパケットを繰り返し送出することとなる。
【００２５】
ところでスレーブＢＴ機器２では、マスターＢＴ機器１から送出されるＩＤパケットの受信処理を常に行わず、一定周期毎に行う。
【００２６】
そのため、スレーブＢＴ機器２がＩＤパケットの受信処理を行っていない場合にマスターＢＴ機器１から送出されたＩＤパケットは、スレーブＢＴ機器２に受信されることはない。
【００２７】
たとえば、スレーブＢＴ機器２にてＩＤパケットの受信処理を行う周期を１．２８ｓ毎とした場合、マスターＢＴ機器１は１０ｍｓ毎に１６パケットを送出するため、
１６×（１２８０／１０）≒２０００
と、コネクションを設定する際、マスターＢＴ機器１より最大２０００個程度のＩＤパケットが、スレーブＢＴ機器２にて受信されることなく送出されることとなる。
【００２８】
これは、マスターＢＴ機器１の消費電力の増大をもたらすとともに、無線リソースがマスターＢＴ機器１からのＩＤパケットの送出に占領されるため、その間、第三のＢＴ機器はＢｌｕｅｔｏｏｔｈによる通信を中断しなければならないという問題点があった。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、近距離の無線通信において通信コネクションの設定処理に伴う無線リソースの占有時間を抑えることが可能な通信コネクション設定方法を提供することであり、特にＢｌｕｅｔｏｏｔｈ規格を用いて、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ機器間における通信コネクションを設定する際に、ＩＤパケットの送出によるマスターＢＴ機器１での消費電力の増大を抑制し、かつコネクション設定処理に伴う無線リソースの占有時間を抑えることが可能な通信コネクション設定方法を提供することである。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、周波数ホッピング方式を用いてデータの送受信を行うＢｌｕｅｔｏｏｔｈ機器間における通信コネクション設定方法において、通信コネクションの設定を要求する第１のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ機器は、前記通信コネクションを設定する前に、該通信コネクションの接続先である第２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ機器との間で周波数ホッピングパターンの同期を行うため、予め前記第２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ機器のデバイスアクセスコードを含むＩＤパケット（識別パケット）を送出する際に、前記第２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ機器が前記ＩＤパケットに対する受信処理がアクティブとなる時期を前記第２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ機器が持つネイティブクロック値と前記第１のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ機器が持つネイティブクロック値との差分情報と、前記第２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ機器における前記ＩＤパケットに対する受信処理をアクティブとするネイティブクロック値とを予め把握しておくことで、予め予測し、前記第２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ機器における該受信処理がアクティブとなる時期にあわせて、前記ＩＤパケットを送出するよう制御することを特徴とする。
【００３４】
更に本発明の通信コネクション設定方法は、第１のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ機器は、第２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ機器においてＩＤパケットに対する受信処理を非アクティブとする時期も予め予測しておき、この受信処理が非アクティブとなる時期に合わせて、ＩＤパケットの送出を停止することを特徴とする。
【００３５】
このように本発明によれば、近距離の無線通信において通信コネクションの設定処理に伴う無線リソースの占有時間を抑えることが可能であり、特にＢｌｕｅｔｏｏｔｈ規格を用いて、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ機器間における通信コネクションを設定する際に、ＩＤパケットの送出によるマスターＢＴ機器１での消費電力の増大を抑制し、かつコネクション設定処理に伴う無線リソースの占有時間を抑えることが可能となる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３７】
図１は、本発明の第１の実施の形態に従った、ページング処理の概要を表した説明図である。
【００３８】
図１では、マスターＢＴ機器１においてスレーブＢＴ機器２に対するコネクション設定要求が生成されても（図１の１１）、マスターＢＴ機器１はスレーブＢＴ機器２に対してＩＤパケットの送出を即座に開始せず、スレーブＢＴ機器２においてＩＤパケットの受信処理が行われると予測した時点より、マスターＢＴ機器１はＩＤパケットの送出を開始する（図１の１８）。マスターＢＴ機器１における送信処理の予測に関する説明は後述する。
【００３９】
図２は、スレーブＢＴ機器２において、ＩＤパケットの受信処理を周期的に実施するフローチャートを示す。なお、一般的にＢＴ機器におけるネイティブクロック値は３１２．５μｓ毎に加算され、ＩＤパケットの受信処理を行う周期を１．２８ｓ毎とした場合、ネイティブクロック値の下位１２ビットのみが有効となるため、図２の例では、「ネイティブクロック値  ｍｏｄ  ０ｘ１０００」の値をネイティブクロック値として比較している。
【００４０】
スレーブＢＴ機器２のネイティブクロック値が更新される度に（ステップＳ２１）、ＩＤパケットの受信処理を開始する値Ｘをネイティブクロック値が示しているか否かを調べる（ステップＳ２２）。
【００４１】
ネイティブクロック値が値Ｘに等しければ（ステップＳ２２にてＹｅｓ）、スレーブＢＴ機器２はＩＤパケットの受信処理を開始する（ステップＳ２３）。
【００４２】
また、ＩＤパケットの受信処理を終了する値Ｙをネイティブクロック値が示しているか否かを調べ（ステップＳ２４）、ネイティブクロックが値Ｙに等しければ（ステップＳ２４にてＹｅｓ）、スレーブＢＴ機器２はＩＤパケットの受信処理を終了する（ステップＳ２５）。
【００４３】
図２の例では、スレーブＢＴ機器２は値「Ｙ−Ｘ」に相当する時間ＩＤパケットの受信処理を行う。
【００４４】
例えば、ＩＤパケットの受信処理を１１．２５ｍｓ行う場合、ＩＤパケットの受信処理開始時のネイティブクロック値Ｘが定まれば、ＩＤパケット受信処理終了時のネイティブクロック値Ｙは、「Ｘ＋１１．２５」ｍｓにて規定される。
【００４５】
図２に示したスレーブＢＴ機器２でのＩＤパケットの受信処理開始時刻（値Ｘ）をマスターＢＴ機器１に通知することで、マスターＢＴ機器１は、スレーブＢＴ機器２にてＩＤパケットの受信処理が開始する時刻を予測することができ、その結果、当該時刻よりＩＤパケットの送出を行うといった制御が可能となる。
【００４６】
なおスレーブＢＴ機器２のネイティブクロック値については、通常マスターＢＴ機器１は、コネクション設定処理を行う前に実行するインクワイアリ処理により、検出したＢＴ機器のネイティブクロック値を入手できるため、本ネイティブクロック値とマスターＢＴ機器１自身のネイティブクロック値との差分を保持することで、予測可能である。
【００４７】
図３は、マスターＢＴ機器１において、ＩＤパケットの送信処理の開始時期を定めるためのフローチャートを示す。
【００４８】
なお、ここではマスターＢＴ機器１におけるスレーブＢＴ機器２のネイティブクロック値の予測値を「スレーブクロック値」と表記する。
【００４９】
マスターＢＴ機器１はインクワイアリ処理を実行し（ステップＳ３１）、検出したＢＴ機器毎に、マスターＢＴ機器１とのネイティブクロック値との差分と、ＩＤパケットの受信処理開始時刻（Ｘ）とを保持する（ステップＳ３２）。
【００５０】
検出したＢＴ機器のうちの一つをスレーブＢＴ機器２としてコネクション設定要求が生成されれば（ステップＳ３３にてＹｅｓ）、マスターＢＴ機器１におけるネイティブクロック値と、スレーブＢＴ機器２との間でのネイティブクロック値の差分より、スレーブクロック値を生成し、本値が、スレーブＢＴ機器２におけるＩＤパケットの受信処理を開始する値Ｘより任意の値αを引いた値Ｘ−αに等しいか否かを調べる（ステップＳ３４）。
【００５１】
スレーブクロック値が値Ｘ−αに等しければ（ステップＳ３４にてＹｅｓ）、マスターＢＴ機器１はＩＤパケットの送出を開始する（ステップＳ３５）。スレーブクロック値が値Ｘ−αに等しくなければ（ステップＳ３４にてＮｏ）、スレーブクロック値の更新を待って（ステップＳ３６）、再度値Ｘ−αとの比較を試みる（ステップＳ３４）。
【００５２】
ところで、図３に示す値αは、インクワイアリ処理実行により得られる、検出したＢＴ機器のネイティブクロック値の解像度により定まる値である。
【００５３】
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの仕様では、インクワイアリ処理の際にＦＨＳパケットにより通知されるネイティブクロック値の解像度は１．２５ｍｓであるため、α＞＝１．２５ｍｓを満たすように設定することが望ましい。
【００５４】
また、検出したＢＴ機器におけるＩＤパケットの受信処理開始時刻ＸをマスターＢＴ機器１へ通知するために、ＦＨＳパケット内に本値Ｘを記載するためのフィールドを新たに定義する必要があるが、全てのＢＴ機器においてＩＤパケットの受信処理開始時刻を同一の値となるよう規定すれば、インクワイアリ処理の際に本値ＸをマスターＢＴ機器１へ通知する必要はない。
【００５５】
図４は、本発明の第２の実施の形態に従った、ページング処理の概要を表した説明図である。
【００５６】
図４では、図１に示した本発明の第一の実施の形態と異なり、スレーブＢＴ機器２においてＩＤパケットの受信処理を終了する時刻もマスターＢＴ機器１において併せて予測し、スレーブＢＴ機器２においてＩＤパケットの受信処理が終了したと予測すれば、マスターはＩＤパケットの送出を中断する（図４の４１）。
【００５７】
そしてスレーブＢＴ機器２においてＩＤパケットの受信処理が再び行われると予測した時点より、マスターＢＴ機器１はＩＤパケットの送出を再開する（図４の４２）。
【００５８】
図５は、マスターＢＴ機器１において、ＩＤパケットの送信処理の中断時期を併せて定めるためのフローチャートである。なお、ＩＤパケットの送出開始時期を定めるまでの処理は、図３に示したフローチャートと同一である。
【００５９】
ＩＤパケットの送出を開始したマスターＢＴ機器１では、スレーブクロック値が更新される度に（ステップＳ５１）、本値が、スレーブＢＴ機器２におけるＩＤパケットの受信処理を終了する値Ｙより任意の値αを加えた値Ｙ＋βに等しいか否かを調べる（ステップＳ５２）。
【００６０】
スレーブクロック値が値Ｙ＋βに等しければ（ステップＳ５２にてＹｅｓ）、マスターＢＴ機器１はＩＤパケットの送出を中断する（ステップＳ５３）。スレーブクロック値が値Ｙ＋βに等しくなければ（ステップＳ５２にてＮｏ）、
スレーブクロック値の更新を待って（ステップＳ５１）、再度値Ｙ＋βとの比較を試みる（ステップＳ５２）。
【００６１】
なお、スレーブＢＴ機器２より応答を意味するＩＤパケットを受信することで（図４の１４）、マスターＢＴ機器１はＩＤパケットの送出を終了する。
【００６２】
ところで、図５に示す値βは、インクワイアリ処理実行により得られる、検出したＢＴ機器のネイティブクロック値の解像度により定まる値であり、図３における値αと同様に、β＞＝１．２５ｍｓを満たすように設定することが望ましい。
【００６３】
また、検出したＢＴ機器におけるＩＤパケットの受信処理終了時刻ＹをマスターＢＴ機器１にて認識する方法として、（１）ＦＨＳパケット内に値Ｙを記載するためのフィールドを新たに定義する方法、（２）ＦＨＳパケット内に検出したＢＴ機器におけるＩＤパケット受信処理実行時間を記載するためのフィールドを新たに定義して、値Ｘに本値を加えることで導出する方法、（３）全てのＢＴ機器においてＩＤパケットの受信処理実行時間を同一の値となるよう規定し、値Ｘに本値を加えることで導出する方法、（４）全てのＢＴ機器において値Ｙを同一の値となるよう規定する方法、などが考えられる。
【００６４】
なお、以上の各機能は、ソフトウェアとして実現可能である。
また、本実施形態は、コンピュータに所定の手段を実行させるための（あるいはコンピュータを所定の手段として機能させるための、あるいはコンピュータに所定の機能を実現させるための）プログラムとして実施することもでき、
該プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体として実施することもできる。
【００６５】
なお、この発明の実施の形態で例示した構成は一例であって、それ以外の構成を排除する趣旨のものではなく、例示した構成の一部を他のもので置き換えたり、例示した構成の一部を省いたり、例示した構成に別の機能あるいは要素を付加したり、それらを組み合わせたりすることなどによって得られる別の構成も可能である。
【００６６】
また、例示した構成と論理的に等価な別の構成、例示した構成と論理的に等価な部分を含む別の構成、例示した構成の要部と論理的に等価な別の構成なども可能である。また、例示した構成と同一もしくは類似の目的を達成する別の構成、例示した構成と同一もしくは類似の効果を奏する別の構成なども可能である。
【００６７】
また、この発明の実施の形態で例示した各種構成部分についての各種バリエーションは、適宜組み合わせて実施することが可能である。
また、この発明の実施の形態は、個別装置としての発明、関連を持つ２以上の装置についての発明、システム全体としての発明、個別装置内部の構成部分についての発明、またはそれらに対応する方法の発明等、種々の観点、段階、
概念またはカテゴリに係る発明を包含・内在するものである。
従って、この発明の実施の形態に開示した内容からは、例示した構成に限定されることなく発明を抽出することができるものである。
【００６８】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において種々変形して実施することができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格を用いて、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ機器間における通信コネクションを設定する際に、マスターＢＴ機器１では、スレーブＢＴ機器２におけるＩＤパケットの受信処理開始時刻を予測し、そしてスレーブＢＴ機器２でのＩＤパケットの受信処理開始を待って、ＩＤパケットの送出を開始することで、マスターＢＴ機器１での消費電力の増大を抑制し、かつコネクション設定処理に伴う無線リソースの占有時間を抑えることが可能な通信コネクションの設定が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るページング処理の概要を示す説明図
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るスレーブＢＴ機器における処理を示すフローチャート図
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るマスターＢＴ機器における処理を示すフローチャート図
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るページング処理の概要を示す説明図
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るマスターＢＴ機器における処理を示すフローチャート図
【図６】従来のページング処理の概要を示す説明図
【符号の説明】
１…マスターＢＴ機器
２…スレーブＢＴ機器
【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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