JP4266165B2 - 通信装置および通信制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、複数の端末の１つがマスタ、他がスレーブとなってこれら複数の端末間での通信を行う、Bluetooth(R)におけるピコネットなどのような通信ネットワークにて端末として利用される通信装置およびこの通信装置で使用される通信制御プログラムに関する。

Bluetooth(R)においては、接続可能な機器（以下、接続機器と称する）が見つかっていない状態では、Inquiry/Page_Scanによる待ち受けを行う。しかしながらこのInquiry/Page_Scanを常時行っていると、電流消費が増大してしまう。

このような不具合を解消するために利用可能である技術として、例えば特許文献１が知られている。特許文献１には、所定時間の間に着信やキー操作などによる割り込みが無い場合に、近距離無線機能をＯＦＦすることで消費電力の低減を図る技術が開示されている。
特開2003-37545

しかしながら特許文献１に示されるような技術によると、近距離無線機能は完全に機能停止してしまう。すなわち、待ち受け動作をも停止してしまう。従って、接続機器が周囲に存在していたとしても、その接続機器を見つけ出すことができなくなってしまう。

本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、接続機器の検索を行いながら、そのための動作に係る電流消費を低減することができる通信装置およびこの通信装置で使用される通信制御プログラムを提供することにある。

以上の目的を達成するために本発明は、複数の端末の１つがマスタ、他がスレーブとなって前記複数の端末間での通信を行う通信ネットワークにて前記端末として利用される通信装置に、前記マスタである端末から前記通信装置を呼び出すために送信される信号を検出する検出手段と、前記検出手段が所定の待ち受け時間に渡り前記信号を検出できないことに応じて前記検出手段を停止させる手段と、前記信号を送信する送信手段と、前記検出手段が停止されてから所定の休止時間が経過したことに応じて前記信号の送信を前記送信手段に開始させる手段と、前記送信手段が送信した前記信号に応答した前記端末に対してマスタ／スレーブの交替を要求する手段と、前記要求が受諾されたことに応じてマスタ／スレーブの交替を行う手段とを備えるようにした。

このような手段を講じたことにより、マスタである端末から本通信装置を呼び出すために送信される信号が所定の待ち受け時間に渡り検出されないことに応じて、上記信号の検出が停止される。この状態は、所定の休止時間が経過するまで維持される。所定の休止時間が経過したことに応じて送信手段による前記信号の送信が開始され、この送信手段が送信した信号に応答した端末に対してマスタ／スレーブの交替を要求し、この要求が受諾されたことに応じてマスタ／スレーブの交替が行われる。従って、スレーブでの動作は、通信可能なマスタが存在しなければ停止される。停止後は、所定の休止時間が経過したことに応じて、マスタとして動作を開始して端末の検索が行われる。この検索の結果、マスタとなり得る端末が見つかったならば、マスタ／スレーブの交替を行って、スレーブでの動作に戻る。

本発明によれば、接続機器の検索を行いながら、そのための動作に係る電流消費を低減することができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態につき説明する。
図１は本実施形態に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。この無線通信装置は、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）にて規定されたＷ−ＣＤＭＡ（Wideband - Code Division Multiple Access）方式に準拠する移動無線通信システムにて移動局として使用される。
図１に示す無線通信装置は、アンテナ１、ＲＦ部２、ＣＤＭＡ処理部３、圧縮伸長部４、音声符号処理部５、通話部６、アンテナ７、Bluetooth(R)用の無線部（以下、ＢＴ無線部と称する）８、Bluetooth(R)用のベースバンド部（以下、ＢＴベースバンド部と称する）９、ユーザインタフェース部１０、記憶部１１および制御部１２を含む。通話部６は、アンプ６ａ、スピーカ６ｂ、マイクロホン６ｃおよびアンプ６ｄを含む。ユーザインタフェース部１０は、表示部１０ａおよび入力部１０ｂを含む。

図示しない基地局から送信された無線信号は、アンテナ１で受信されたのちＲＦ部２に入力される。ＲＦ部２は、アンテナ１の出力信号からＣＤＭＡ信号を抽出する。ＣＤＭＡ処理部３は、ＲＦ部２から出力されるＣＤＭＡ信号から受信データを抽出する。圧縮伸長部４は、ＣＤＭＡ処理部３から出力された受信データから音声データを抽出する。音声符号処理部５は、圧縮伸長部４から出力された音声データを復号して音声信号を再生する。この音声信号は、アンプ６ａで増幅されたのち、スピーカ６ｂより音声として出力される。

話者が発した音声は、マイクロホン６ｃにより音声信号に変換される。この音声信号は、アンプ６ｄに入力され、適正レベルまで増幅される。音声符号処理部５は、アンプ６ｄから出力される音声信号を符号化して音声データに変換する。圧縮伸長部４は、音声符号処理部５から出力される音声データを圧縮する。ＣＤＭＡ処理部３は、圧縮伸長部４から出力されるデータを含んだＣＤＭＡ信号を生成する。ＲＦ部２は、ＣＤＭＡ処理部３から出力されるＣＤＭＡ信号を無線信号に変換する。ＲＦ部２から出力される無線信号は、アンテナ１から電波として放射される。

図示しないBluetooth(R)に対応した通信端末から送信された無線信号は、アンテナ７で受信されたのちＢＴ無線部８に入力される。ＢＴ無線部８は、アンテナ７から出力される無線信号からBluetooth(R)に準拠した信号（以下、ＢＴ信号と称する）を抽出する。ＢＴベースバンド部９は、ＢＴ無線部８から出力されるＢＴ信号に含まれたデータを抽出する。ＢＴベースバンド部９は、抽出したデータを制御部１２へ与える。

ＢＴベースバンド部９は、Bluetooth(R)にて規定されたInquiry/PageやInquiry/Page_Scanを実行する機能も備える。Inquiry/Pageは、マスタが行う処理であり、ＩＱパケットの送信およびＦＨＳパケットの受信と、ＩＤパケットの送受信とを行う。Inquiry/Page_Scanは、スレーブが行う処理であり、ＩＱパケットの受信およびＦＨＳパケットの送信と、ＩＤパケットの送受信とを行う。

表示部１０ａは、ＬＣＤ（liquid crystal display）またはＬＥＤ（light emitting diode）等を含む。表示部１０ａは、使用者に対して報知すべき各種の情報を表示する。入力部１０ｂは、各種のキーを含む。入力部１０ｂは、これらのキーの押下による使用者指示を入力する。

記憶部１１は、例えばＲＯＭ、ＤＲＡＭ(dynamic RAM）、ＳＲＡＭ（static RAM）、あるいはフラッシュメモリなどを適宜含む。この記憶部１１は、制御部１２用の動作プログラムを記憶する。また記憶部１１は、各種の設定情報や各種の受信データ、あるいは本装置で作成された各種のデータなど、さまざまなデータを記憶する。上記の動作プログラムには、ＢＴ通信制御プログラムＰを含む。ＢＴ通信制御プログラムＰは、後述する処理を制御部１２に行わせる。ＢＴ通信制御プログラムＰは、この無線通信装置の製造段階にて記憶部１１に書き込まれても良いし、通信網を介して、あるいは図示しない通信インタフェースに接続された通信ケーブルを介して適宜に取り込まれて、記憶部１１に書き込まれても良い。

制御部１２は、マイクロコンピュータを主体として構成される。制御部１２は、記憶部１１に記憶されている動作プログラムに基づくソフトウェア処理により各部の制御処理を行うことで、無線通信装置としての動作を実現する。

次に以上のように構成された無線通信装置における本発明の特徴的な動作について説明する。
Bluetooth(R)による通信機能がユーザにより有効とされたことに応じて制御部１２は、図２に示すようなBluetooth(R)制御処理（以下、ＢＴ制御処理と称する）をＢＴ通信制御プログラムＰに基づいて実行する。
ステップＳａ１において制御部１２は、Inquiry/Page_Scanの開始をＢＴベースバンド部９に指示するとともに、ＯＦＦタイマを起動する。なおＯＦＦタイマは、例えば制御部１２による別タスクの処理により計時することにより実現できる。あるいは、ＯＦＦタイマとして計時回路を用いることも可能である。ＯＦＦタイマは、予め定めたＯＦＦタイマ値を計時し終えるとタイムアップする。

ＢＴベースバンド部９は、制御部１２からの上記の指示を受けて、Inquiry/Page_Scanを開始する。ＢＴベースバンド部９は、このInquiry/Page_Scanにより接続機器を検出できたならば、その旨を制御部１２へ通知する。かくしてこの状態にてこの無線通信装置は、Bluetooth(R)におけるスレーブとなる。

ステップＳａ２およびステップＳａ３において制御部１２は、接続機器が検出されるか、あるいはＯＦＦタイマがタイムアップするのを待ち受ける。もし、ＯＦＦタイマがタイムアップする前に接続機器が検出されたならば、制御部１２はステップＳａ２からステップＳａ４へ進む。ステップＳａ４において制御部１２は、上記の検出された接続機器とBluetooth(R)による接続を行う。この後にステップＳａ５において制御部１２は、Bluetooth(R)に規定された省電力モードでの待ち受け動作に移行する。

さて、接続機器が検出されることなくＯＦＦタイマがタイムアップしたならば、制御部１２はステップＳａ３からステップＳａ６へ進む。ステップＳａ６において制御部１２は、Inquiry/Page_Scanの停止をＢＴベースバンド部９に指示するとともに、ＯＮタイマを起動する。ＯＮタイマは、例えば制御部１２による別タスクの処理により計時することにより実現できる。あるいは、ＯＮタイマとして計時回路を用いることも可能である。ＯＮタイマは、予め定めたＯＮタイマ値を計時し終えるとタイムアップする。

ステップＳａ７において制御部１２は、ＯＮタイマがタイムアップするのを待ち受ける。かくして、ＯＦＦタイマがタイムアップしたのち、ＯＮタイマ値に相当する時間が経過するまでの期間には、ＢＴベースバンド部９がInquiry/Page_ScanおよびInquiry/Pageを行わない状態（以下、スリープ状態と称する）が維持される。

ＯＮタイマがタイムアップしたならば、制御部１２はステップＳａ７からステップＳａ８へ進む。ステップＳａ８において制御部１２は、Inquiry/Pageの開始をＢＴベースバンド部９に指示するとともに、呼出しタイマを起動する。なお呼出しタイマは、例えば制御部１２による別タスクの処理により計時することにより実現できる。あるいは、呼出しタイマとして計時回路を用いることも可能である。呼出しタイマは、予め定めた呼出しタイマ値を計時し終えるとタイムアップする。

ＢＴベースバンド部９は、制御部１２からの上記の指示を受けて、Inquiry/Pageを開始する。ＢＴベースバンド部９は、このInquiry/Pageにより接続機器を検出できたならば、その旨を制御部１２へ通知する。かくしてこの状態にてこの無線通信装置は、Bluetooth(R)におけるマスタとなる。

ステップＳａ９およびステップＳａ１０において制御部１２は、接続機器が検出されるか、あるいは呼出しタイマがタイムアップするのを待ち受ける。もし、接続機器が検出されることなく呼出しタイマがタイムアップしたならば、制御部１２はステップＳａ１０からステップＳａ１１へ進む。ステップＳａ１１において制御部１２は、Inquiry/Pageの停止をＢＴベースバンド部９に指示するとともに、ＯＮタイマを起動する。この上で制御部１２は、ステップＳａ７移行の待ち受け状態に戻る。かくして、呼出しタイマ値に相当する時間に渡るマスタ動作により接続機器が検出できないのであれば、マスタ動作を停止してスリープ状態に戻る。

これに対して、呼出しタイマがタイムアップする前に接続機器が検出されたならば、制御部１２はステップＳａ９からステップＳａ１２へ進む。ステップＳａ１２において制御部１２は、上記の検出された接続機器とBluetooth(R)による接続を行う。続いてステップＳａ１３において制御部１２は、接続した機器に対してロールスイッチを要求する。ロールスイッチは、接続された機器間でマスタとスレーブとを交替するためにBluetooth(R)で規定された処理である。

ステップＳａ１４において制御部１２は、ロールスイッチが受諾されたか否かを確認する。そして、ロールスイッチが拒絶されたならば、制御部１２はステップＳａ１４からステップＳａ１５へ移行する。ステップＳａ１５において制御部１２は、ＯＮタイマを起動する。この上で制御部１２は、ステップＳａ７移行の待ち受け状態に戻る。かくして、ロールスイッチが拒絶されたならば、マスタ動作を停止してスリープ状態に戻る。しかし、ロールスイッチが受諾されたならば、制御部１２はステップＳａ１４からステップＳａ１５へ進み、省電力モードでの待ち受け動作に移行する。

ところで本実施形態の無線通信装置では、ＯＦＦタイマ値およびＯＮタイマ値を、ユーザが任意に変更可能とする。このために制御部１２はＢＴ通信制御プログラムに基づいて図３に示すようなユーザ設定処理を実行する。

制御部１２は、ユーザによりBluetooth(R)の通信機能に関する設定変更が要求されたことに応じて図３に示す処理を開始する。まずステップＳｂ１において制御部１２は、ＯＦＦタイマ値の変更であるか否かを確認する。ユーザによりＯＦＦタイマ値の変更が要求されているのであれば、制御部１２はステップＳｂ１からステップＳｂ２へ進む。ステップＳｂ２において制御部１２は、ユーザによる値の指定を受け付ける。続いてステップＳｂ３において制御部１２は、上記の指定された値によりＯＦＦタイマ値を更新する。そしてこれをもって制御部１２は、ユーザ設定処理を終了する。

一方、ユーザの要求がＯＦＦタイマ値の変更ではないならば、制御部１２はステップＳｂ１からステップＳｂ４へ進む。ステップＳｂ４において制御部１２は、ＯＮタイマ値の変更であるか否かを確認する。ユーザによりＯＮタイマ値の変更が要求されているのであれば、制御部１２はステップＳｂ４からステップＳｂ５へ進む。ステップＳｂ５において制御部１２は、ユーザによる値の指定を受け付ける。続いてステップＳｂ６において制御部１２は、上記の指定された値によりＯＮタイマ値を更新する。そしてこれをもって制御部１２は、ユーザ設定処理を終了する。

なお、ユーザの要求がＯＦＦタイマ値の変更ではないならば、制御部１２は他の設定を変更するための処理（図示せず）へ進む。

以上のように本実施形態によれば、スレーブとして動作している際に、ＯＦＦタイマ値に相当する時間に渡り接続機器を検出できなかったならば、Inquiry/Page_ScanおよびInquiry/Pageを行わないスリープ状態に移行するようにしたので、Inquiry/Page_ScanおよびInquiry/Pageの実行による電流消費を低減することが可能である。この上で、ＯＮタイマ値に相当する時間に渡りスリープ状態を継続した後には、マスタとなってInquiry/Pageによる接続機器の探索を行う。そして、検出された接続機器とロールスイッチを行ってマスタ／スレーブを交替することで、通常のスレーブでの待ち受け状態に復帰することが可能である。

また本実施形態によれば、ＯＦＦタイマ値およびＯＮタイマ値をユーザ指定に応じて更新するので、スリープ状態に移行するまでの時間およびスリープ状態を継続する時間をユーザが任意に定めることができる。従って本実施形態の無線通信装置は、ユーザニーズに応じた柔軟な動作が可能となる。

この実施形態は、次のような種々の変形実施が可能である。
複数の端末の１つがマスタ、他がスレーブとなって前記複数の端末間での通信を行う方式であれば、Bluetooth(R)以外の方式を使用する場合であっても本発明の適用が可能である。
前記実施形態では、Ｗ−ＣＤＭＡとBluetooth(R)とに対応する無線通信装置を例示しているが、Ｗ−ＣＤＭＡに代えてＰＤＣ（Personal Digital Cellular）に対応した無線通信装置でも実現可能であるし、あるいはBluetooth(R)専用の無線通信装置としても実現可能である。
ＯＦＦタイマ値およびＯＮタイマ値は、固定としても良い。またＯＦＦタイマ値およびＯＮタイマ値を変更可能とする場合でも、ＯＦＦタイマ値およびＯＮタイマ値を複数のモードのそれぞれに対応付けて定めておき、選択されたモードに対応するＯＦＦタイマ値およびＯＮタイマ値を採用することも可能である。
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の一実施形態に係る無線通信装置の構成を示すブロック図。 図１中の制御部１２によるＢＴ制御の手順を示すフローチャート。 図１中の制御部１２によるユーザ設定処理の手順を示すフローチャート。

符号の説明

１，７…アンテナ、２…ＲＦ部、３…ＣＤＭＡ処理部、４…圧縮伸長部、５…音声符号処理部、６…通話部、８…ＢＴ無線部、９…ＢＴベースバンド部、１０…ユーザインタフェース部、１１…記憶部、１２…制御部、Ｐ…ＢＴ通信制御プログラム。

Claims (6)

1. 複数の端末の１つがマスタ、他がスレーブとなって前記複数の端末間での通信を行う通信ネットワークにて前記端末として利用される通信装置において、
   前記マスタである端末から前記通信装置を呼び出すために送信される信号を検出する検出手段と、
   前記検出手段が所定の待ち受け時間に渡り前記信号を検出できないことに応じて前記検出手段を停止させる手段と、
   前記信号を送信する送信手段と、
   前記検出手段が停止されてから所定の休止時間が経過したことに応じて前記信号の送信を前記送信手段に開始させる手段と、
   前記送信手段が送信した前記信号に応答した前記端末に対してマスタ／スレーブの交替を要求する手段と、
   前記要求が受諾されたことに応じてマスタ／スレーブの交替を行う手段とを具備したことを特徴とする通信装置。
2. 前記送信手段が前記信号の送信を開始してから所定の呼出し時間が経過するまでに前記応答がなされなかったことに応じて前記送信手段を停止させる手段と、
   前記送信手段が停止されてから前記休止時間が経過したことに応じて前記信号の送信を前記送信手段に開始させる手段とをさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 前記要求が拒絶されたことに応じて前記送信手段を停止させる手段と、
   前記送信手段が停止されてから前記休止時間が経過したことに応じて前記信号の送信を前記送信手段に開始させる手段とをさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
4. 前記停止手段は、人為的に指定される時間を前記待ち受け時間とすることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
5. 前記第１の切替手段は、人為的に指定される時間を前記休止時間とすることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
6. 複数の端末の１つがマスタ、他がスレーブとなって前記複数の端末間での通信を行う通信ネットワークにて前記端末となるもので、
   前記マスタである端末から前記通信装置を呼び出すために送信される信号を検出する検出手段と、
   前記信号を送信する送信手段と、
   コンピュータとを具備した通信装置にて使用される通信制御プログラムであって、
   前記コンピュータを、
   前記検出手段が所定の待ち受け時間に渡り前記信号を検出できないことに応じて前記検出手段を停止させる手段と、
   前記検出手段が停止されてから所定の休止時間が経過したことに応じて前記信号の送信を前記送信手段に開始させる手段と、
   前記送信手段が送信した信号に応答した前記端末に対してマスタ／スレーブの交替を要求する手段と、
   前記要求が受諾されたことに応じてマスタ／スレーブの交替を行う手段として機能させることを特徴とする通信制御プログラム。

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