CN1554168A

CN1554168A - 通信方法、通信系统和通信装置

Info

Publication number: CN1554168A
Application number: CNA038010097A
Authority: CN
Inventors: G; 笹井崇司; ʷ; 佐藤真; ��һ; 角田弘史; 小田桐一哉; 西村耕司
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-06-10
Filing date: 2003-06-09
Publication date: 2004-12-08
Anticipated expiration: 2023-06-09
Also published as: EP1513291A4; KR100982070B1; DE60333751D1; US20120196537A1; KR20050002799A; AU2003242085A1; WO2003105409A1; EP1513291A1; US20040203359A1; CN1324854C; US8155587B2; JP2004015654A; JP3707449B2; EP1513291B1

Abstract

当与其他通信设备执行无线通信时，通过在多个级别上改变通信范围来无线发送用以发现存在于附近的其他通信设备的询问消息；接收所发送的询问消息的响应消息；关于其是响应消息的源的每个通信设备，保存涉及来自各通信范围的响应消息的接收状态或接收频率的信息；并且基于所保存的涉及响应消息的接收状态或接收频率的信息，来选择成为无线通信的连接目标的通信设备。这样，当执行短距离无线通信时，就能够在所需设备之间适当执行通信业务。

Description

通信方法、通信系统和通信装置

技术领域

本发明涉及适合于较短距离无线通信方法的通信方法、实施该通信方法的通信系统和应用于该通信系统的通信装置。

背景技术

近来，一种称为Bluetooth^通信(蓝牙通信)的通信方法，作为一种最大达到大约100米的较短距离的无线通信方法，引起了人们的注意，并且开发出了各种相应的设备。

使用较高频率波的无线电信号的短距离无线通信系统，例如蓝牙通信，与使用红外线信号的红外线通信方法相比，具有很多优点，例如无方向性以及具有高透射率，并且在未来相应设备将继续增加。

在应用红外线通信方法的通信系统中，为了建立通信连接，有必要通过使设备的光发射部件和光接收部件作为位于彼此相对位置的连接目标，来指定建立通信的目标。同样，在通信期间，由于其方向性，有必要保持与建立连接时相同的位置。另一方面，在使用高频信号的通信系统例如蓝牙通信中，无需对所处位置进行这种限制。

在蓝牙通信的情况下，为了发现存在于附近的设备，从需要启动通信的设备(以下称为设备A)发送询问消息作为广播消息。接着，从设备A接收到询问消息的设备响应于该询问消息，给设备A发送响应消息。通过从存在于附近的各设备连续接收响应消息，设备A就能够发现存在于附近的多个设备。根据这些响应消息中的信息，设备A选择并且指定试图与其建立连接的设备，并且关于所选设备执行连接处理。于是，当从多个设备接收到响应消息时，在大多数情况下，通常以列表的形式显示它们，以便用户能够选择设备。

在蓝牙通信中，不仅建立通信路径，而且把要在通信路径上执行哪种应用程序和业务清楚地提供为概要表(profile)。至于概要表，有用于执行串行通信的串行端口概要表、用于实现个人区域网的个人区域网概要表等。业务发现协议(service discovery protocol，以下称为SDP)被提供为用于确定那些概要表以及实际执行哪种业务的过程。

设备A根据SDP给需要连接的设备(以下称为设备B)发送询问消息，询问设备B提供哪种业务，设备B从设备A接收询问消息，并且将有关其可周业务的信息作为询问消息的响应消息发送给设备A。如果设备B提供所需业务，接收到响应消息的设备A请求关于该业务的通信，于是将在设备A与设备B之间开始所需业务。

如上所述，蓝牙通信中的基本通信过程是：首先，设备A发送询问消息以便发现存在于附近的设备，并且接收询问消息的响应消息，进一步，在那些已经响应的设备中选择所需设备，更进一步，询问所选设备所需业务是否可用，接着请求关于所需业务的通信。

蓝牙标准由蓝牙SIG有限公司(Bluetooth SIG Inc.)管理，并且描述其详细资料的规范由蓝牙SIG有限公司公布。

于是，在短距离无线通信系统例如蓝牙通信中，用于发现存在于附近的设备的询问消息，把存在于可通信范围内(例如从10米到100米)的所有设备作为目标。为此，当附近存在很多可通信设备时，将接收大量响应消息。

通常，需要可操作的过程，其中那些响应消息中包含的涉及设备的信息显示在显示器等等上，并且用户选择所需设备，但是，当附近存在很多设备时，就出现使用户在选择过程上花费大量时间的问题，其可用性变差。此外，为了判断一个设备实际上是否是连接所需的设备，有必要确认例如由该设备提供的ID等信息，因此，就有可能使用户付出过多的操作。

为了解决上述问题，例如，在日本专利局发布的公布专利申请No.2001-144781的出版物中提出了一种方法，其中通过改变询问消息的可达范围，来有效执行用于发现所需建立连接的设备的过程。根据该方法，通过将设备的搜索范围设置成例如短距离，以便限制要被发现的设备的数量，来有效指定所需建立连接的设备。但是，当短距离范围内不存在可连接的设备时，用户需要进行其他处理，例如通过进一步扩大搜索范围再次进行搜索。而且，即使消息的搜索范围被限制在短距离上，当持有设备的人恰好经过附近时，也能够发现这个人所持有的设备。在考虑到未来的网络将涉及个人所有物的所有设备时，这个问题仍然存在。

同样，关于具有给宽范围提供业务的目的例如提供接入点，的设备，存在这种情况，其中试图将业务均匀地提供给存在于宽范围内的设备，而不是仅给存在于很近的附近的设备提供业务。而且，在这种提供被永久地建立并且期望被自动管理的接入点的设备中，用户不能明确地建立连接。

本发明是鉴于上述情形做出的，并且本发明的目的是当执行由蓝牙通信所表示的无线通信时，简单、适当地在设备之间执行通信业务。

发明内容

本发明的第一个方面是一种通信设备与其他通信设备执行无线通信的通信方法，其中，随着在多个级别上改变通信范围，无线发送用以发现存在于附近的其他通信设备的询问消息，接收所发送的询问消息的响应消息，关于其是响应消息的发送者的每个通信设备，保存涉及来自各通信范围的响应消息的接收状态或接收频率的信息，并且基于所保存的涉及响应消息的接收状态或接收频率的信息，来选择作为无线通信的连接目标的通信设备。这样，由于通过随着周期性地改变通信范围向存在于附近的设备发送询问消息，就能够识别关于与响应设备的距离关系，基于这种信息，就有可能建立到例如存在于尽可能近的位置的设备的连接，以便用户能够清楚、简单地执行设备之间的通信。

本发明的第二个方面是一种根据本发明的第一个方面的通信方法，其中，在执行上述通信设备所需功能的通信设备中，选择已经发送在最短的通信范围内所发送的询问消息的响应消息的通信设备作为连接目标。这样，就能够自动选择存在于最近附近的通信设备。

本发明的第三个方面是一种根据本发明的第一个方面的通信方法，其中，在执行上述通信设备所需功能的通信设备中，选择已经发送在最短的通信范围内所发送的询问消息的响应消息的通信设备作为连接目标，并且进一步，在具有被登记以被连接到所述通信设备的功能的通信设备中选择具有尚未连接的功能的通信设备，作为执行上述通信设备所需功能的通信设备。这样，当多个通信设备存在于最近附近时，在设备中选择具有尚未连接的功能的设备。

本发明的第四个方面是一种根据本发明的第一个方面的通信方法，其中，当在相同的定时或一个接一个地选择多个通信设备作为连接目标时，根据其通信范围或接收频率几乎均匀地选择多个通信设备。这样，就能够很好地选择多个通信设备。

本发明的第五个方面是一种根据本发明的第一个方面的通信方法，其中，通过改变发送功率来进行发送询问消息时通信范围的改变。这样，就能够容易地改变通信范围。

本发明的第六个方面是一种根据本发明的第一个方面的通信方法，其中，通过基于关于正被连接的通信设备的至少连接时间或通信数据量选择要被断开的通信设备，来执行断开处理。这样，就能够适当地选择要被断开的通信设备。

本发明的第七个方面是一种第一通信设备与存在于第一通信设备附近的通信设备执行无线通信的通信系统，其中，第一通信设备具有：无线通信器件，能够通过在多个级别上改变通信范围来执行发送；发送控制器件，通过在多个级别上改变通信范围从无线通信装置发送询问消息，以便发现存在于附近的其他通信设备；保存器件，当无线通信器件接收到所发送的询问消息的响应消息时，对于其是所接收的响应消息的发送者的每个通信设备，保存涉及来自各通信范围的响应消息的接收状态或接收频率的信息；和连接器件，基于保存在保存器件中的涉及响应消息的接收状态或接收频率的信息，选择成为无线通信的连接目标的通信设备；并且存在于第一通信设备附近的其他通信设备具有无线通信器件和控制器件，以便当无线通信器件接收到询问消息时发送响应消息。这样，由于随着周期性地改变通信范围来给存在于附近的设备发送询问消息，能够识别出响应设备的距离关系，基于这种信息，就有可能与例如存在于尽可能近的附近的设备建立连接，以便能够构造出使用户能在设备之间容易、简单地执行通信的系统。

本发明的第八个方面是一种与存在于附近的其他通信设备执行无线通信的通信装置，包括：无线通信器件，能够通过在多个级别上改变通信范围来执行发送；发送控制器件，通过在多个级别上改变通信范围从无线通信器件发送询问消息，以便发现存在于附近的其他通信设备；保存器件，当无线通信器件接收到所发送的询问消息的响应消息时，对于其是所接收的响应消息的发送者的每个通信设备，保存涉及来自各通信范围的响应消息的接收状态或接收频率的信息；和连接器件，基于保存在保存器件中的涉及响应消息的接收状态或接收频率的信息，选择成为无线通信的连接目标的通信设备。这样，由于随着周期性地改变通信范围来给存在于附近的设备发送询问消息，能够识别出响应设备的距离关系，基于这种信息，就有可能与例如存在于尽可能近的附近的设备建立连接，以便能够获得使用户能在设备之间容易、简单地执行通信的通信设备。

本发明的第九个方面是一种根据本发明的第八个方面的通信装置，其中，在执行该通信设备所需的功能的通信设备中，在连接器件中选择已经发送在最短的通信范围内所发送的询问消息的响应消息的通信设备作为连接目标。这样，就能够自动选择存在于最近附近的通信设备。

本发明的第十个方面是一种根据本发明的第八个方面的通信装置，其中，在执行该通信设备所需的功能的通信设备中，在连接器件中选择已经发送在最短的通信范围内所发送的询问消息的响应消息的通信设备作为连接目标，并且进一步，在具有被登记以被连接到所述通信设备的功能的通信设备中选择具有尚未连接的功能的通信设备，作为执行该通信设备所需功能的通信设备。这样，当多个通信设备存在于最近附近时，在设备中选择具有尚未连接的功能的设备。

本发明的第十一个方面是一种根据本发明的第八个方面的通信装置，其中，当在连接器件中在相同的定时或一个接一个地选择多个通信设备作为连接目标时，根据其多个通信范围或接收频率几乎均匀地选择多个通信设备。这样，就能够很好地选择多个通信设备。

本发明的第十二个方面是一种根据本发明的第八个方面的通信装置，其中，在通信器件中通过改变发送功率，来进行发送询问消息时发送信号的通信范围的改变。这样，就能够容易地改变通信范围。

本发明的第十三个方面是一种根据本发明的第八个方面的通信装置，还包括断开器件，通过基于正被连接的通信设备的至少连接时间或通信数据量选择要被断开的通信设备，来执行断开处理。这样，就能够适当地选择要被断开的通信设备。

附图说明

图1是示出根据本发明第一实施例的系统构造示例的组成图；

图2是示出作为通信设备的个人计算机设备的结构示例的方框图；

图3是示出作为通信设备的输入设备(鼠标)的结构示例的方框图；

图4是示出无线通信部件的结构示例的方框图；

图5是示出计算机设备处的询问过程示例的流程图；

图6是示出描述由计算机设备所管理的外围设备的连接状态的表格示例的说明图；

图7是示出周期性执行的询问处理的操作示例的时序图；

图8是示出在15cm通信半径范围内执行的询问处理示例的说明图；

图9是示出在10m通信半径范围内执行的询问处理示例的说明图；

图10是示出管理询问响应的表格示例的说明图；

图11是示出管理设备信息的表格示例的说明图；

图12是示出输入设备中的询问等待过程示例的流程图；

图13是示出计算机设备中连接处理的过程示例的流程图；

图14是示出根据本发明第二实施例的系统构造示例的组成图；

图15是示出接入点的结构示例的方框图；

图16是示出接入点中的断开和连接处理的过程示例的流程图；和

图17是示出描述接入点所管理的设备的连接状态的表格示例的说明图。

具体实施方式

以下，将参照图1至图13说明本发明的第一实施例。在本实施例中，将本发明应用于包含执行蓝牙无线通信的通信设备的设备中，蓝牙无线通信是一种较短范围的无线通信方法。

在本实施例中，将本发明应用于个人计算机设备和执行个人计算机设备输入的定位设备(pointing device)的输入设备。于是，采用称为鼠标的输入设备(以下称为鼠标)作为上述输入设备。

图1是示出根据本实施例的通信系统的构造示例的示意图。可见，提供两套计算机设备1和2，并且提供鼠标3，鼠标3能够被实现为计算机设备1和2的输入设备。

计算机设备1，2和鼠标3是能够基于蓝牙无线通信方法分别执行无线通信的设备，并且能够在这些设备中发送和接收数据。在图1所示的示例中，假设计算机设备1和鼠标3处于存在于附近的状态下，例如10厘米之内，另一方面，计算机设备2处于远离计算机设备1和鼠标3的状态下，例如几米远。当计算机设备1和鼠标3通过无线通信连接而可以进行通信时，用户能够通过以与利用有线进行传统连接的普通鼠标相同的方式操作鼠标3，来操作计算机设备1。

图2是示出根据本实施例的计算机设备1和2的内部结构的方框图。控制部件11包括中央处理器(CPU)等，并且通过根据存储在存储器部件18中的程序执行各组控制处理来控制整个计算机设备1，存储器部件18由ROM 12、硬盘等以及附着于驱动器19的各种存储介质组成，它们是磁盘20、光盘21、磁光盘22和半导体存储器23。同样，必要时，将控制部件11所使用的程序以及处理期间的临时数据等存储在RAM 13中。

控制部件11、ROM 12、RAM 13和输入输出接口15通过总线14相互连接，并且，不仅显示部件16，而且键盘输入部件17、存储器部件18、驱动器19和无线通信部件30，被连接到输入输出接口15。

显示部件16由例如液晶显示面板及其驱动电路组成，并且用来基于控制部件11的指令，给用户指示各种信息。键盘输入部件17是用户执行输入操作的部件，并且其操作信号被传送给控制部件11。

存储器部件18主要由硬盘等组成，并且给控制部件11提供各种程序和数据。此外，也从连接到驱动器19的各种存储介质提供数据，并且，可以从经由任意通信线连接的其他设备接收程序或数据，同样，也可以利用经由任意通信线连接的其他设备的存储器部件18作为其自身的存储器部件28。连接到驱动器19的各种存储介质可以被固定，或者也可以自由地分离。

无线通信部件30由控制电路等组成，用于控制蓝牙无线通信，并且用于发送和接收无线电信号的天线24连接到此。利用天线24的发送功率和结构等预先确定无线通信部件30能够执行无线通信的通信范围，在蓝牙无线通信中将其设置为10米到100米的范围。尽管在本实施例中说明了无线通信部件30具有最大大约10米的通信范围，毫无疑问它也可以是任何距离。同样，从无线通信部件30的来看，在以下的说明中，将由控制部件11所控制的部件称为主机(host)。

图3是示出鼠标3的内部结构的方框图。对其结构的说明是，控制部件51由LSI等组成，并且通过根据存储在ROM 52中的程序执行各组控制处理来控制整个鼠标3。同样，必要时，将控制部件51所使用的程序或处理过程中的临时数据存储在RAM 53中。

位置输入部件54是用于检测用户以及例如通过在接触表面上提供球形驱动元件所执行的操作的部件，以便能够通过转动移动或者通过在接触表面上对移动进行光测量来检测位移；于是检测到移动，并且将其信息传送给控制部件51。

按钮输入部件55由一些按钮以及能够上下转动的轮组成，并且其信号被传送到控制部件51。尽管在本实施例中提供了两个按钮作为示例，毫无疑问，它也可以由多个按钮或轮组成。无线通信部件60由控制电路等组成，用于控制蓝牙无线通信，并且天线57被连接到此。无线通信部件60的基本内部结构与图2所示的计算机设备1等所具有的无线通信部件30相同。控制部件51、ROM 52、RAM 53、位置输入部件54、按钮输入部件55和无线通信部件60经由总线56相互连接，并且使控制部件51控制整个鼠标1。

图4是示出计算机设备1和2所具有的无线通信部件30以及鼠标3的无线通信部件60的结构示例的方框图。虽然在以下的说明中，以图2所示的计算机设备的无线通信部件30为例进行说明，至于图3所示的无线通信部件60，其结构本身是相同的。

控制部件61提供存储在ROM 62到RAM 63中的控制程序，并且控制整个无线通信部件30的操作。RAM 63中也存储临时数据等。

在刷新存储器(flush memory)64中，存储例如设备地址和链路密钥(linkkey)等，并且在必要时将其提供给控制部件61，其中设备地址对于蓝牙无线通信设备是唯一的，链路密钥是单独蓝牙通信设备在验证时所使用的普通密钥。

输入输出接口65是与主机端交换数据和命令的接口，并且在蓝牙通信中被称为主机控制器接口。输入输出接口65给控制部件61或基带控制部件66提供通过主机端的输入输出接口15提供的数据或命令，相反，通过输入输出接口15将来自控制部件61或基带控制部件66的数据提供给主机端的控制部件11。

基带控制部件66将从输入输出接口65提供的数据传送给收发机67，以便进行无线发送。此外，基带控制部件66将收发机67提供的信号数字化，并且通过输入输出接口65将数字化信号提供给主机端。这里，除例如数据的纠错编码、复用和随机化等处理之外，还执行对于链路、分组、逻辑信道、安全等的各种控制。

收发机67对基带控制部件66提供的数据执行跳频调制，实现电功率控制，接着经由天线24无线发送数据。同样，使经由天线24接收的数据与所产生的跳频信号相关，利于滤波器消除干扰波分量，并且对数据执行FSK解调，之后，数字数据被提供给基带控制部件66。

接下来，说明本实施例中的处理。因此，假设本实施例中的计算机设备1，2和鼠标3在正常时具有能够在10米的半径范围内执行无线通信的发送输出功率。

图5是详细示出计算机设备1中的处理的流程图。于是，虽然以计算机设备1为例进行说明，但是也可以采用其他计算机设备2来执行相同的处理。

参照图5的流程图，将进行如下说明：计算机设备1基于现有状态判断是否将搜索设备(步骤S11)。在本实施例中，计算机设备1和2连续监视各自连接的外围设备，并且RAM 23保存涉及计算机设备1所需的外围设备连接状态的信息，例如，如图6所示。这里所提到的连接不仅包含进行连接以执行无线通信例如蓝牙通信的情况，而且包含使用USB(通用串行总线)方法等通过有线进行连接的情况。

在图6所示的示例中，鼠标和耳机两者都是输入设备的示例，它们当前不处于连接状态，并且识别出键盘等正被连接。基于此信息，计算机设备1开始周期性地发送询问消息的处理，询问附近是否存在可连接的鼠标和耳机(步骤S12)。这里，尽管使计算机设备1自动开始处理过程，毫无疑问，它也可以基于用户明确的指令开始该处理过程。

控制部件11给无线通信部件30传送命令以设置适当发送功率，以便能够仅在指定通信范围之内发送消息。无线通信部件30根据预先存储在ROM62或缓冲存储器63中的涉及发送功率的信息，设置调整收发机67中的发送功率。在完成设置之后，经由输入输出接口65将其响应提供给控制部件11(步骤S13)。

接连地，控制部件11给无线通信部件30传送命令以发送询问消息(步骤S14)。在该命令中，可以将询问消息所要发现的最大数量的设备和发送询问消息的周期作为参数提供，并且在本实施例中规定，将大约10秒设置为能够从存在于附近的设备中收集足够数量的响应的周期，以及不限制所要发现的设备的最大数量；但是，毫无疑问，可以任意设置它们。

无线通信部件30根据从主机端经由输入输出接口65所发布的命令，在基带控制部件66中产生询问消息，并且经由收发机67和天线24发送询问消息(步骤S15)。而且，此时，根据存储在ROM 62或刷新存储器63中的涉及发送功率的信息来控制发送功率，从而只将询问消息发送到指定距离。

在发送询问消息之后，无线通信部件30等待来自其他设备响应于询问消息的响应消息(步骤S16)。如果鼠标3处于询问消息的等待模式(图12的流程图中步骤S23的状态)，以后将对此进行说明，并且被设置成在相同定时并且以相同频率接收询问消息，那么鼠标3的无线通信部件60经由天线57发送询问消息的响应消息(参照图12的步骤S24)，并且计算机设备1的无线通信部件30能够经由天线24接收响应消息。由计算机设备1所接收的响应消息包含ID(蓝牙设备地址)，并且经由输入输出接口65将所获得的ID信息提供给主机端(步骤S17)，该ID明确地是可识别的，并且对于鼠标3是唯一的。正如以后将说明的，已经获得的信息被存储在RAM 13和存储器部件18等中，如图10和11所示。

当不能接收到来自其他设备的响应消息时，首先，如果受用户或控制部件1 1指示中止询问，控制部件1 1给无线通信部件30发出命令以便中止询问处理，接着无线通信部件30中止询问处理(步骤S18)，并且结束询问消息的发送处理。而且，如果已经经过某预定时间，无线通信部件30中止询问处理(步骤S19)，返回到步骤S13，并且再次设置通信范围。

如果在步骤S18和S19中没有中止该处理，则无线通信部件30改变发送消息的频率(步骤S20)，并且继续重复询问消息的发送处理。

当再次执行步骤S13的处理时，使通信范围被周期性地改变，以便控制部件11给无线通信部件30发出命令以设置适当的通信范围。

图7是示出根据本实施例的计算机设备1发送询问消息的方面的示意图。于是，首先，在图5的流程图的步骤S13中将通信范围设置为大约15cm时，对于特定周期执行询问#1。而且，在经过特定周期之后，当将通信范围设置为大约1m时，执行询问#2。以后，通过分别将通信范围改变成大约5m和大约10m，以相同的方式执行询问#3和#4，并且当达到最大发送输出功率时，通过返回到最短通信范围，重复执行询问消息的周期性发送。根据存储在RAM 13、存储器部件18以及连接到驱动器19的各种存储介质中的信息，设置通信范围和时间间隔等。

图8和9简要示出计算机设备1根据图5中的流程图发送询问消息的示例。将参照图8和9说明由计算机设备1执行的询问的方面，其中图8和9中所示的点M1，M2和M3表示符合执行蓝牙通信的标准的通信设备的各个位置。这里，处于中心的设备M1表示计算机设备1，设备M2表示鼠标3，设备M3表示计算机设备2，并且假设所有这些设备都处于等待模式，以便能够响应询问消息。在本实施例中，假设设备M2(鼠标3)位于距离设备M1(计算机设备1)15cm的范围之内，并且设备M3(计算机设备2)距离设备M1几米远(10米之内)。

当设备M1(计算机设备1)在上述状态下发送询问消息时，处于等待模式以响应来自另外的设备的询问消息的设备在接收到询问消息之后，给发送该询问消息的计算机设备1发送响应消息。

图8是简要示出当计算机设备1执行图7所示的询问#1时的方面的示意图，于是，计算机设备1接收来自设备即设备M2(鼠标3)的响应消息，该设备位于距离计算机设备1有15厘米远的范围之内，并且也处于等待模式以便能够响应询问消息。设备M3不能接收该询问消息，因为它在该询问消息的可达范围之外。

图9是简要示出当计算机设备1执行图7所示的询问#4时的方面的示意图，于是，计算机设备1接收来自设备即设备M2和M3的响应消息，这些设备位于距离计算机设备1有10米远的范围之内，并且也处于等待模式以便能够响应询问消息。

正如图7所示的周期性地重复图5所示的处理的示例，计算机设备1能够获得图10和11所示的信息，并且那些组信息被保存在RAM 13和存储器部件18中。

图10所示的信息是用于管理询问响应的表格示例。该信息表示，关于该询问保存了例如询问时间、所设置的通信范围以及响应询问的设备号列表。这里的设备号是由计算机设备1唯一给定的以便管理单独设备的编号。上述设备号与唯一给定给每个设备的设备地址(蓝牙通信中的蓝牙设备地址)之间的相互关系，保存为图11所示的设备信息管理表。同样，对询问的响应消息中包含表示该设备具有哪种功能以及提供那些业务的设备分类信息(在蓝牙通信中分别称为设备分类和业务分类)，作为设备信息管理表中的信息。这些信息数据可以被表示为一行比特，例如如图11所示，并且每个比特各自具有特定的含义。根据上述设备分类信息，可以判断一个设备是否是具有该计算机设备所需功能的设备(例如鼠标等)。

接下来，将参照图12中的流程图说明鼠标3处的询问消息的等待过程。首先，鼠标3基于当前状态判断是否应该启动等待处理(步骤S21)。可以基于例如是否已经在控制部件51中建立连接、电池能量的当前剩余量等进行上述判断。

当判断将开始等待时，控制部件51给无线通信部件56发送命令以响应询问消息。无线通信部件56等待来自另外的设备的以预定周期间隔并且以特定频率发送的询问消息(步骤S22)。

如果从另外的设备接收到询问消息(步骤S23)，无线通信部件60给该设备发送响应于询问消息的响应消息(步骤S24)。

接下来，控制部件51确认用户或控制部件51是否发出中止等待处理的命令，并且如果指示中止，则发出命令以中止等待处理，接着，无线通信部件60中止该等待处理(步骤S25)，并且结束询问消息的等待处理。例如，当在等待处理期间由另外的设备建立连接时，控制部件51能够发出命令以中止当前正在执行的等待处理。而且，如果已经经过预先确定的预定周期，则无线通信部件56中止等待处理(步骤S26)，并且结束询问消息的等待处理。例如，能够以适当的时间间隔来执行等待处理，以便不会过分地消耗电源。

如果在步骤S25和S26中没有中止该处理，则无线通信部件60改变等待频率(步骤S27)，并且继续重复执行询问消息的等待处理。

如上所述，在连接状态下，鼠标3能够适当地响应询问消息。

于是，通过跟随图5的流程图所示的过程，计算机设备1能够获得涉及存在于该计算机设备1附近的设备的信息，如图10和11所示。基于该信息，计算机设备1还能够选择将要连接的设备，并且执行连接处理。图13示出描述选择和连接过程的流程图。

首先，计算机设备1的控制部件11基于存储在RAM 13和存储器部件18中的如图6，10和11所示的各表中的信息，判断是否存在将连接的设备(步骤S31)。这里，根据图6所示的信息能够检测到鼠标和耳机处于没有连接的状态，根据图11所示的信息能够检测到设备号为1的设备提供输入设备的功能，并且进一步，根据图12能够判断该设备当前仍然存在于15cm之内。

而且，当判断在相同的时间以及在几乎相同的距离之内存在多个能够被选择的设备时，可以选择例如最近被连接的设备，或者可以询问让用户进行选择。

如上所述，如果存在将由计算机设备1连接的设备并且能够确认可连接的设备当前仍然存在于附近，则控制部件11利于无线通信部件60执行到该设备地址的连接处理，该设备地址是存储在RAM 13和存储器部件18中的鼠标3唯一的ID(步骤S32)。在该连接处理中，存在一种情况，其中依赖于各设备的设置需要连接验证处理，以便执行蓝牙通信，并且通过输入称为万能钥匙(passkey)的识别信息执行连接验证。

在建立计算机设备1与鼠标3之间的连接之后，计算机设备1根据预定协议(称为业务发现协议，详细资料参照蓝牙标准)，搜索鼠标3是否提供所需业务。该搜索通过给鼠标3发送业务询问消息以及通过从鼠标3发送询问消息的响应消息来进行，业务询问消息包含表示特定业务的唯一ID(业务UUID)(步骤S33)。在本实施例中，关于表示提供鼠标功能的ID进行搜索，该鼠标是输入设备之一。其控制信息被存储在ROM 12、RAM 13、存储器部件18或者连接到驱动器19的存储介质中。

另一方面，当鼠标3没有连接到任何设备时，它通常处于等待模式下，以便能够响应提供鼠标功能的业务。其控制信息也被存储在鼠标3的ROM 52和RAM 53中。

而且，如果在图13的流程图的步骤S34中发现鼠标3能够提供所需业务，计算机设备1请求鼠标3连接所需业务(步骤S35)。在其连接处理中，存在一种情况，其中依赖于各设备的设置需要连接验证处理，以便执行蓝牙通信。通常输入称为万能钥匙的识别信息以及还通过执行询问以便用户确认连接许可，来执行这种连接验证。

同样，如果在图13的流程图的步骤S34中发现鼠标3不能提供所需业务，该处理再次返回到步骤S31，并且如果存在除鼠标3之外的满足条件的设备，对该设备执行相同的连接处理。在建立业务连接之后，计算机设备1根据当前所执行的程序的状态来执行适当的业务过程(步骤S36)。在本实施例中，执行该业务以便鼠标3能够充当计算机设备1的鼠标。鼠标3经由无线通信部件60和天线57，将从位置输入部件54和按钮输入部件55无线输入的信息发送给计算机设备1。

如果所需业务是此后无需继续保持无线通信的这样一种业务，则控制部件11给无线通信部件30发出断开通信的命令(步骤S38)。同样，如果它是需要保持无线通信的业务，则不断开连接而继续保持业务(步骤S39)。作为前者的示例，例如，存在无线通信用于传送视频数据信息的情况，以及作为后者的示例，例如，存在本实施例的输入设备的情况，或者提供用于拨号通信、IP网络通信等的通信路径的情况。其控制信息也被存储在ROM 12、RAM 13、存储器部件18和连接到计算机设备1的驱动器19的存储介质中。

如上所述，计算机设备1通过在多个级别上周期性地改变通信范围，能够发现存在于附近的鼠标，能够自动建立连接以执行无线通信，并且能够执行所需业务。

而且，在到此为止所说明的实施例中，虽然计算机设备1周期性地执行询问以识别存在于计算机设备1附近的设备，但即使以其他方式执行也能获得相似的效果。例如，有可能由鼠标3周期性地执行询问，发现存在于较近附近的需要鼠标的计算机设备，并且控制建立到该计算机设备的连接。而且，鼠标能够周期性地执行询问处理和等待处理。

接下来，将参照图14到图17说明本发明的第二实施例。而且，在该第二实施例中，将引用参照第一实施例的附图来说明具有与在第一实施例中说明的那些部件相同的结构和处理的部件。

在第二实施例中，如图14所示，本发明应用于这样的系统，其中提供多个计算机设备71，72和73能够经由接入点74接入互连网75。于是，能够利于蓝牙无线通信来执行接入点74和每个计算机设备71，72和73之间的数据传输。

假设每个计算机设备71，72和73具有能够执行无线通信的发送输出功率，例如在通常的时间内以及在10米的范围内。在图14所示的示例中，假设各计算机设备以73，72和71的次序相对与接入点74的距离存在；例如，接入点74与计算机设备73之间为大约50cm；接入点74与计算机设备72之间为大约4m；以及接入点74与计算机设备71之间为大约9m。接入点74进一步连接到作为外部网络的互连网75，并且当计算机设备71，72和73连接到接入点74以便执行无线通信时，能够经由接入点74执行其与互连网75的通信或者各计算机设备之间的通信。

每个计算机设备71，72和73的内部结构与在第一实施例中说明的计算机设备1的内部结构(即图2所示的结构)相同，此处省略对其的说明。

图15是示出接入点74的内部结构的方框图。基本结构与计算机设备1的结构相同，所有将关于与计算机设备1的不同之处进行说明。外部网络连接部件92是在互连网75之间发送以及接收数据的部件，并且可以通过建立与公共电话线的连接来连接到外部网络，例如经由调制解调器，或者也可以经由预定网络(有线或无线)连接到公司LAN(局域网)或家庭LAN。

控制部件81控制经由无线通信部件90连接的设备以及经由外部网络连接部件连接的设备中的数据发送和接收。无线通信部件90的结构与已经在第一实施例中说明的图3所示的相同。而且，在蓝牙通信的情况下，通常有最多7个设备能够连接到一个无线通信部件，并且假设接入点74也能够同时连接最多7个设备。

接下来，将在本实施例的系统结构下说明由接入点74控制的计算机设备71，72和73的连接处理。接入点74根据在第一实施例中说明的图5的流程图所示的过程，执行询问以发现存在于附近的设备。此前说明了图5的细节，并且接入点74根据该过程周期地获得例如如图10和11所示的设备信息，作为涉及存在于附近的设备的信息，并且将其存储在RAM 83或存储器部件88中。

另一方面，其是存在于附近的设备的计算机设备71，72和73，能够根据已经说明的图12的流程图所示的过程来等待询问。

同样，接入点74能够进一步根据图16的流程图所示的过程连接到适当设备。首先，控制部件81根据已经说明的图5的流程图所示的过程，基于例如图10和11所示那样的信息组，来判断附近是否存在可连接设备，那些信息组是周期性地获得的并且被存储在RAM 83或存储器部件88中(步骤S41)。通过基于图10和11执行搜索等，有可能判断在那些响应询问的设备中是否存在具有接入网络功能的设备，例如在最后几分钟期间。判断规则可以预先存储在ROM 82中，或者可以经由连接到驱动器89的各种存储介质提供给RAM 83或存储器部件88。而且，也有可能让用户通过显示部件86和按钮输入部件87进行设置。

于是，如果没有发现设备，该处理结束。而且，有可能通过以任意时间间隔周期性地执行图10所示的过程，给存在于附近的设备提供互连网连接业务。

如果在步骤S41中找到可连接设备，控制部件81继续判断当前连接到接入点74的设备是否达到最大数量，在本例中为7个单位(步骤S42)。每次与另外的设备建立连接时，无线通信部件90都将其该情况通知给主机端的控制部件81，并且将其信息存储在RAM 83或存储器部件88中作为设备连接状态表，例如图17所示。图17所示的设备号与利用图11所示的表所管理的那些相同，与已经在第一实施例中说明的相同。在尚未记录结束时间的情况下，意味着给设备当前仍然被连接，同样通信数据量表示由接入点74与该设备之间的无线通信所执行的通信量，它被周期性地更新。而且，只要RAM 83或存储器部件88能够存储，就能够存储图10，11和17所示的信息，或者由于这些信息是最新添加的，也可以在经过特定时间之后将其删除。

如果达到最大数量，则控制部件81基于存储在RAM 83或存储器部件88中的图10，11和17所示的信息组，判断在当前连接的设备中是否存在要被断开的设备(步骤S43)。例如，如果存在已连接超过特定的确定时间的设备，例如一个小时，可以将这些设备判断为要被断开的设备。判断规则可以预先存储在ROM 82中，或者可以经由连接到驱动器89的各种存储介质提供给RAM 83或存储器部件88。而且，也有可能让用户通过显示部件86和按钮输入部件87进行设置。

如果判断存在要被断开的设备，控制部件81基于存储在RAM 83或存储器部件88中的图10，11和17所示的信息，进一步判断哪个设备将成为要被断开的目标(步骤S44)。基于图17所示的信息，例如，搜索已经连接最长时间的设备，并且将这种设备选择为要被断开的目标，或者将具有最大通信数据量的设备选择为要被断开的目标。同样，基于图10所示的信息，可以将存在于最远位置的设备，例如在图14所示的示例中为计算机设备71，选择为要被断开的目标。而且，通过对其进行综合判断，可以将存在于远处并且连接较长时间的设备选择为要被断开的目标。而且，当接入点74被设立在例如公共设施的中心并且将独立于位置而公平地提供其业务时，可以这样选择要被断开的设备，以便根据距离无差别地选择那些设备。上述判断规则可以预先存储在ROM 82中，或者可以经由连接到驱动器89的各种存储介质提供给RAM 83或存储器部件88。而且，也有可能让用户通过显示部件86和按钮输入部件87进行设置。

在选择了要被断开的设备之后，控制部件81给无线通信部件90发送命令及其设备地址，以便断开与该设备的连接，并且无线通信部件90执行断开处理并再次将结果通知给控制部件81。当完成断开处理时，控制部件81更新存储在RAM 83或存储器部件88中的图16所示的表中的信息(步骤S45)。

接下来，控制部件81基于存储在RAM 83或存储器部件88中的图10，11和17的那些表中所示的信息，判断在前面步骤S41中已经判断为可连接的设备中选择要建立连接的设备(步骤S46)。例如，基于图10所示的表中的信息，可以将存在于最近附近的设备，在图14的示例中为计算机设备73，选择为要连接的目标。而且，基于图10所示的表中的信息，可以将最频繁响应询问的设备选择为要连接的目标。而且，基于图17所示的表中的信息，可以将过去曾具有最长连接时间的设备选择为要连接的目标，相反，可以将具有最短连接时间或没有连接过的设备选择为要连接的目标。上述判断规则可以预先存储在ROM 82中，或者可以经由连接到驱动器89的各种存储介质提供给RAM 83或存储器部件88。而且，也有可能让用户通过显示部件86和按钮输入部件87进行设置。

在选择一个设备作为要连接的目标之后，控制部件81给无线通信部件90发送命令及其设备地址，以便执行到该设备的连接，并且无线通信部件90执行连接处理并再次将结果通知给控制部件81。当完成连接处理时，控制部件81更新存储在RAM 83或存储器部件88中的图17所示的表中的信息(步骤S47)。

利用上述处理，就会周期性地获得涉及如下情况的信息：从接入点74来看，存在于附近的设备是否可连接以及它们位于多远的距离；并且基于这些信息，执行连接处理以及进一步的断开处理。而且，通过周期地执行图16的流程图所示的处理，本发明也可应用于例如经常提供互连网接入环境的业务。

而且，在第一实施例中说明的结构中，从连接用以通信的观点看来，鼠标3能够被构造成起与在第二实施例中说明的接入点74相似的作用。鼠标3根据图5的流程图所示的过程，执行询问以发现存在于附近的可连接设备，例如计算机设备。于是，鼠标3能够根据图16的流程图所示的过程，执行断开处理和连接处理。能够根据图5的流程图中的过程执行步骤S41的处理。在以下步骤S42的处理中，本例中应将最大数量设为1，因为通常鼠标只处理一个连接。在步骤S43的处理中，作为要被断开的设备的判断处理，例如，鼠标3能够根据是否从其自己的位置输入部件54或按钮输入部件55获得输入，检测用户是否正在操作它，并且如果在特定的固定时间期间没有获得输入，能够执行断开处理。同样，也可以通过监视无线通信部件中正在发送和接收的数据量，来执行上述判断处理。在步骤S46中，基于图10和11所示的表中的信息，选择存在于最近附近的设备。

通过重复上述过程，当检测到没有使用鼠标3时，鼠标3建立与存在于尽可能近的附近的设备的连接，并且断开其自己的连接，然后选择要连接的新设备。这样，由于鼠标自动判断要连接的设备并且执行连接和断开处理，用户就不必亲自执行各种过程，因此能够提供较好的可操作性。

到此为止，已经关于处于图1所示的计算机设备1，2和鼠标3的状态中的计算机设备1与鼠标3之间的连接示例，或者处于图14所示的计算机设备71，72，73和接入点74的状态中的接入点74与计算机设备中的另一个连接及断开示例进行了说明；但是，本发明可应用于除上述情况之外的信息处理设备，例如便携式电话、数字照相机、数字摄影机、电视机、便携式音乐播放器和耳机，这时与其执行无线通信。在这些情况下，作为无线通信的结构，通信设备可以被包含进上述设备中以专用于无线通信；但是，可以通过将具有无线通信电路的卡等附加到例如数据处理终端设备，例如个人计算机设备，以及通过在终端中安装执行上述流程图中说明的处理的程序，来构造通信设备使其充当相似的通信设备。

此外，图5，12，13和16所示的询问过程、等待过程以及连接/断开过程，可以由一个设备同时并行地执行，或者可以这样执行以便在执行询问过程期间不执行等待过程，以及同样，在与其他设备的通信连接期间不执行询问过程和等待过程。例如，当没有建立连接时，可以并行地执行询问过程和等待过程，并且当发现要连接的设备时，可以中止等待过程以便能够执行连接/断开过程。

同样，作为无线通信方法，将蓝牙通信应用于上述实施例中；但是，也可以应用其他无线通信方法，只要该方法是通过相似的询问处理和等待处理建立连接的无线通信方法。

工业适用性

根据本发明，通过随着周期性地改变通信范围来给存在于附近的设备发送询问消息，能够识别出响应询问消息的设备的距离关系，以便基于这些信息，能够与例如存在于尽可能近的附近的设备建立连接，并且用户能够自然而简单地执行设备之间的通信。

例如，在输入设备为例如鼠标的情况下，通过自动与存在于最近附近的设备建立通信连接，给用户提供不复杂的可操作性。

而且，当将本发明应用于例如与多个设备建立连接的接入点的业务时，通过根据它们的距离自动选择要连接以及要断开的设备，能够执行连接处理，以便有可能给用户提供更灵活的业务。在这种情况下，通过基于连接时间或传输数据量等进一步为已建立的连接的断开自动执行选择，有可能给每个用户提供同等的业务。此外，通过自动执行上述处理，能够使接入点的维护管理变得更加简单。

Claims

1.一种通信设备与其他通信设备执行无线通信的通信方法，其中，

通过在多个级别上改变通信范围，来无线发送用以发现存在于附近的其他通信设备的询问消息；

接收所述所发送的询问消息的响应消息；

关于其是所述响应消息的源设备的每个通信设备，保存涉及来自各通信范围的响应消息的接收状态或接收频率的信息；并且

基于所述所保存的涉及响应消息的接收状态或接收频率的信息，来选择作为无线通信的连接目标的通信设备。

2.如权利要求1所述的通信方法，其中，

当选择通信设备作为所述连接目标时，在执行所述通信设备所需功能的通信设备中，选择已经发送在最短的通信范围内所发送的询问消息的响应消息的通信设备。

3.如权利要求1所述的通信方法，其中，

当选择通信设备作为所述连接目标时，在执行所述通信设备所需功能的通信设备中，选择已经发送在最短的通信范围内所发送的询问消息的响应消息的通信设备；并且

进一步，在具有被登记以被连接到所述通信设备的功能的通信设备中，选择具有尚未连接的功能的通信设备，作为执行所述通信设备所需功能的通信设备。

4.如权利要求1所述的通信方法，其中，

当同时或一个接一个地选择多个通信设备作为要成为所述连接目标的通信设备时，在多个通信范围或其接收频率中，几乎均匀地选择多个通信设备。

5.如权利要求1所述的通信方法，其中，

当发送所述询问消息时，通过改变发送功率来进行通信范围的改变。

6.如权利要求1所述的通信方法，其中，

基于正被连接的通信设备的至少连接时间或通信数据量，选择要被断开的通信设备，并且执行断开处理。

7.一种第一通信设备与存在于第一通信设备附近的通信设备执行无线通信的通信系统，其中，

所述第一通信设备包括：

无线通信器件，能够在多个级别上改变通信范围以执行发送；

发送控制器件，通过在多个级别上改变通信范围从所述无线通信器件发送询问消息，以便发现存在于附近的其他通信设备；

保存器件，当所述无线通信器件接收到所发送的询问消息的响应消息时，对于其是所述所接收的响应消息的源设备的每个通信设备，保存涉及来自各通信范围的响应消息的接收状态或接收频率的信息；和

连接器件，基于保存在所述保存器件中的涉及响应消息的接收状态或接收频率的信息，选择成为无线通信的连接目标的通信设备；并且

存在于所述第一通信设备附近的其他通信设备，每个包括：

无线通信器件；和

控制器件，当所述无线通信器件接收到询问消息时，发送响应消息。

8.一种与存在于其附近的其他通信设备执行无线通信的通信装置，包括：

连接器件，基于保存在所述保存器件中的涉及响应消息的接收状态或接收频率的信息，选择成为无线通信的连接目标的通信设备。

9.如权利要求8所述的通信装置，其中，

当在所述连接器件中选择通信设备作为连接目标时，在执行所述通信设备所需的功能的通信设备中，选择已经发送在最短的通信范围内所发送的询问消息的响应消息的通信设备。

10.如权利要求8所述的通信装置，其中，

当在所述连接器件中选择通信设备作为连接目标时，在执行所述通信设备所需的功能的通信设备中，选择已经发送在最短的通信范围内所发送的询问消息的响应消息的通信设备；并且

进一步，在具有被登记以被连接到所述通信设备的功能的通信设备中选择具有尚未连接的功能的通信设备，作为执行所述通信设备所需功能的通信设备。

11.如权利要求8所述的通信装置，其中，

当在所述连接器件中同时或一个接一个地选择多个通信设备作为要成为连接目标的通信设备时，在多个通信范围或其接收频率中，几乎均匀地选择多个通信设备。

12.如权利要求8所述的通信装置，其中，

由所述无线通信器件通过改变发送功率，来进行通信范围的改变。

13.如权利要求8所述的通信装置，还包括：

断开器件，基于正被连接的通信设备的至少连接时间或通信数据量，选择要被断开的通信设备，并且执行断开处理。