JP2006325000A - オーディオ放送システム - Google Patents

Abstract

【課題】 自由に移動する音源が自由に移動する音響出力装置に対してオーディオ放送を提供することができ、かつ、大きな帯域を必要とする放送を行う場合でもネットワークの混雑を最小限に食い止めつつ放送を行うことができるオーディオ放送システムを提供する。
【解決手段】 放送システムマネージャ１は、複数のアクセスポイント３に対応付けて各々に在圏する音源ユニット４および音響出力ユニット５を管理する位置情報メモリ１２を有している。音源ユニット４は、任意の音響出力ユニット５宛にオーディオデータを送信する場合に、宛先である音響出力ユニットが在圏しているアクセスポイントを放送システムマネージャ１に問い合わせ、音源ユニット４と同一のアクセスポイント３に在圏している音響出力ユニットとの通信の形態をアドホックモードとする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、任意の位置に所在する相手装置にオーディオ放送を提供するオーディオ放送システムに関する。

ネットワークを介して１または複数のスピーカにオーディオ信号を伝送するオーディオ放送システムがある。例えば特許文献１に開示されたオーディオ放送システムでは、設備内の各拠点に、スピーカと、このスピーカを駆動するアンプと、放送サービスを受けるユーザを検知するセンサとを配置し、各センサの出力信号を監視して、ユーザの近傍のスピーカおよびアンプのみを動作させ、それらのスピーカおよびアンプにオーディオ信号を送信して放送サービスを提供する。
特開２００２−４４７９２号公報

ところで、特許文献１に記載のオーディオ放送システムは、施設内に固定された音源が同じ施設内に固定された複数のスピーカ等のうちの選択されたものにオーディオ放送を提供するものであり、このシステムでは、自由に移動する音源が自由に移動するスピーカ等に対してオーディオ放送を提供することはできない。ここで、無線ＬＡＮなどのネットワークを利用すれば、自由に移動する任意の音源が自由に移動する任意のスピーカ等にオーディオ放送を提供するシステムを実現することができる。しかし、この場合、音源が複数のオーディオチャネルのデータを送信する場合等、多くの帯域を放送に用いようとする場合に、ネットワークが混雑し、再送の発生などにより放送の品質が低下する場合があるという問題があった。

この発明は、以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、自由に移動する音源が自由に移動する音響出力装置に対してオーディオ放送を提供することができ、かつ、大きな帯域を必要とする放送を行う場合でもネットワークの混雑を最小限に食い止めつつ放送を行うことができるオーディオ放送システムを提供することを目的とする。

この発明は、放送システムマネージャと、ネットワークを介して前記放送システムマネージャに接続され、各々に在圏している装置と無線通信を行う複数のアクセスポイントと、オーディオデータを生成する音源ユニットと、オーディオデータを音として出力する音響出力ユニットとを有し、前記音源ユニットおよび音響出力ユニットは、前記複数のアクセスポイントにおける任意のアクセスポイントおよび前記ネットワークを介して相手装置と通信を行うインフラストラクチャモードでの通信と、相手装置と直接無線通信を行うアドホックモードでの通信とを行う無線通信手段を有し、前記放送システムマネージャは、前記複数のアクセスポイントに対応付けて各々に在圏する音源ユニットおよび音響出力ユニットを管理する位置情報メモリを有し、前記音源ユニットは、前記無線通信手段により、１または複数の音響出力ユニット宛にオーディオデータを送信する場合に、宛先である音響出力ユニットが在圏しているアクセスポイントを前記放送システムマネージャに問い合わせ、前記音源ユニットと同一のアクセスポイントに在圏している音響出力ユニットとの通信の形態を前記アドホックモードとする制御手段を具備することを特徴とするオーディオ放送システムを提供する。
かかる発明によれば、自由に移動する音源ユニットが自由に移動する音響出力装置に対してオーディオ放送を提供することができる。また、音源ユニットと同一のアクセスポイントに在圏する音響出力装置に対してはアドホックモードでの通信が適用されるため、大きな帯域を必要とする放送を行う場合でもネットワークの混雑を最小限に食い止めることができる。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、この発明の一実施形態であるオーディオ放送システムの構成を示す図である。このオーディオ放送システムは、放送システムマネージャ１と、この放送システムマネージャ１にネットワーク２を介して接続された複数のアクセスポイント３と、複数の音源ユニット４と、複数の音響出力ユニット５とを有している。ネットワーク２は、例えばインターネットである。

音源ユニット４は、マイクまたはオーディオプレーヤなどのオーディオ信号を生成する装置と、生成されるオーディオ信号を無線チャネルを介して送信する装置とを有している。また、音響出力ユニット５は、アンプと、このアンプによって駆動されるスピーカと、無線チャネルを介してオーディオ信号を受信し、アンプに供給する無線装置とを有している。音源ユニット４および音響出力ユニット５は、各々固有のＭＡＣ（Media Access Control）アドレスを有している。音源ユニット４および音響出力ユニット５は、他の通信相手装置にパケットを送る際には、自装置のＭＡＣアドレスを送信元アドレスとし、通信相手装置のＭＡＣアドレスを宛先アドレスとしてパケットを送信する。

各アクセスポイント３は、各々を中心として所定範囲内のエリアに在圏している音源ユニット４または音響出力ユニット５と無線通信を行う機能を有している。各アクセスポイント３は、各々の識別情報を含むビーコン信号を周囲に放射する。音源ユニット４と音響出力ユニット５は、このビーコン信号を受信することにより、周囲のアクセスポイント３を認識し、ビーコン信号の受信電界強度等に基づき、在圏先とするアクセスポイント３を決定することができる。各アクセスポイント３は、各々に在圏している音源ユニット４または音響出力ユニット５のＭＡＣアドレスをネットワーク２を介して放送システムマネージャ１に通知する機能を有している。

本実施形態において、音源ユニット４と音響出力ユニット５との間のオーディオ信号の伝送形態には次の２つがある。すなわち、音源ユニット４がネットワーク２を介して音響出力ユニット５にオーディオ信号を送信するインフラストラクチャモードと、音源ユニット４が音響出力ユニット５にオーディオ信号を直接無線送信するアドホックモードである。

本実施形態では、アドホックモードでの無線通信（以下、アドホック通信という）を行わせるため、アドホック通信専用の無線チャネルである複数のアドホックチャネルが用意されている。放送システムマネージャ１は、これらのアドホックチャネルの音源ユニット４への割り当て状況を管理するためのアドホックチャネルメモリ１１を有している。

また、放送システムマネージャ１は、アクセスポイント３毎に、そのアクセスポイント３に在圏している音源ユニット４または音響出力ユニット５のアドレスを記憶する位置情報メモリ１２を有している。あるアクセスポイント３に、音源ユニット４または音響出力ユニット５が在圏することになったとき、放送システムマネージャ１は、そのアクセスポイント３を介して、在圏することになった音源ユニット４または音響出力ユニット５のＭＡＣアドレスの通知を受ける。その際、放送システムマネージャ１は、当該アクセスポイント３に対応つけて、在圏することになった音源ユニット４または音響出力ユニット５のＭＡＣアドレスを位置情報メモリ１２に書き込む。また、音源ユニット４または音響出力ユニット５が、あるアクセスポイント３の圏外に出たとき、放送システムマネージャ１は、そのアクセスポイント３を介して、圏外に出た音源ユニット４または音響出力ユニット５のＭＡＣアドレスの通知を受ける。その際、放送システムマネージャ１は、当該アクセスポイント３に対応つけて位置情報メモリ１２に記憶されていた当該音源ユニット４または音響出力ユニット５のＭＡＣアドレスを抹消する。

このような処理により、位置情報メモリ１２には、常に各アクセスポイント３に在圏している音源ユニット４または音響出力ユニット５のＭＡＣアドレスが記憶されることとなる。放送システムマネージャ１は、任意の音源ユニット４から任意の音響出力ユニット５宛てに送信されたパケットをネットワーク２から受け取った場合に、この位置情報メモリ１２を参照し、そのパケットの中継を行う機能を有している。

図２は音源ユニット４の構成を示すブロック図である。この図２に示すように、音源ユニット４は、オーディオ信号生成部４１と、制御部４２と、無線通信部４３とを有している。オーディオ信号生成部４１は、制御部４２による制御の下、上述した通り、オーディオ信号を生成し、無線通信部４３はこのオーディオ信号を無線送信する。本実施形態においてオーディオ信号生成部４１は、メッセージ、オーディオストリームなどの複数のオーディオチャネルのデータを並行して生成し、無線通信部４３はこれらを多重化してパケットに載せ、無線送信する。通信相手である音響出力ユニット５は、音源ユニット４からの受信パケットの中から任意のオーディオチャネルのデータを選択して再生することが可能な構成となっている。制御部４２は、音源ユニット４全体の制御を行う装置である。この制御部４２によって行われる制御のうち特徴的なものとして、通信相手である各音響出力ユニット５の在圏先のアクセスポイント３を放送システムマネージャ１に問い合わせるための制御、通信相手である各音響出力ユニット５について実行するインフラストラクチャモードからアドホックモードへの切り換え制御等がある。なお、これらの制御の詳細については、説明の重複を避けるため、本実施形態の動作説明において明らかにする。

次に図３を参照し、本実施形態の動作について説明する。
音源ユニット４は、所望の音響出力ユニット５を放送先としてインフラストラクチャモードでの放送を開始する（ステップＳ１）。具体的には、音源ユニット４は、放送システムマネージャ１に対して、自装置のＭＡＣアドレスを送信元アドレスとし、放送先である音響出力ユニット５のＭＡＣアドレスを宛先アドレスとするオーディオデータのパケットを送信する。音源ユニット４が在圏しているアクセスポイント３は、音源ユニット４から受信したパケットのカプセル化およびアドレスの付け替え処理を行って放送システムマネージャ１に転送する。さらに詳述すると、アクセスポイント３は、音源ユニット４から受信したパケットをペイロードに載せてカプセル化し、当該アクセスポイント３のＩＰアドレスを送信元アドレスとし、放送システムマネージャ１のＩＰアドレスを宛先アドレスとするパケットを生成し、このパケットを放送システムマネージャ１に送る。

放送システムマネージャ１は、このパケットを受信すると、その中からカプセル化前のパケットを取り出し（カプセル化解除）、その宛先アドレスであるＭＡＣアドレスを読み出す。そして、このＭＡＣアドレスを持った音響出力ユニット５の在圏先であるアクセスポイント３を、位置情報メモリ１２を参照して求める。そして、カプセル化前のパケットを再度カプセル化し、放送システムマネージャ１のＩＰアドレスを送信元アドレス、位置情報メモリ１２から求めたアクセスポイント３のＩＰアドレスを宛先アドレスとするパケットを生成し（アドレスの付け替え処理）、宛先であるアクセスポイント３に送信する。宛先であるアクセスポイント３は、このパケットを受信すると、そこからカプセル化前のパケットを取り出し、そのパケットにおいて宛先アドレスとして定義されたＭＡＣアドレスを持った装置が在圏しているか否かを確認し、在圏している場合にはそのパケットを無線送信する。このパケットの宛先アドレスであるＭＡＣアドレスと同一のＭＡＣアドレスを有する音響出力ユニット５は、このパケットを受信する。

パケットを受信した音響出力ユニット５は、パケット内のオーディオデータを再生する一方、その音響出力ユニットのＭＡＣアドレスを送信元アドレスとし、オーディオデータのパケットの送信元アドレスであったＭＡＣアドレスを宛先アドレスとし、受領確認ＡＣＫを含むパケットを生成し、無線送信する。このパケットは、音響出力ユニット５が在圏しているアクセスポイント３、放送システムマネージャ１および音源ユニット４が在圏しているアクセスポイント３を経由して、音源ユニット４に送信される。その際、２つのアクセスポイント３および放送システムマネージャ１では、音源ユニット４から音響出力ユニット５へのパケット送信の際に行われたのと同様なカプセル化、カプセル化解除の処理およびアドレスの付け替え処理が行われる。

インフラストラクチャモードでの放送では、以上のようにして、音源ユニット４から音響出力ユニット５へのオーディオデータの送信および音響出力ユニット５から音源ユニット４への受領確認ＡＣＫの送信が繰り返される。

音源ユニット４は、インフラストラクチャモードでの放送中、定期的に、放送先である音響出力ユニット５の所在に関する問い合わせを放送システムマネージャ１に送る（ステップＳ２）。この問い合わせは、放送先の音響出力ユニット５のＭＡＣアドレスを含んでいる。放送システムマネージャ１は、この問い合わせを受け取ると、位置情報メモリ１２の記憶内容に基づき、放送先である音響出力ユニット５が在圏しているアクセスポイント３を求め、そのアクセスポイント３を音源ユニット４に通知する（ステップＳ３）。音源ユニット４は、この通知を受けることにより、放送先の音響出力ユニット５が、自装置と同じアクセスポイント３に在圏しているか否かを把握することができる。

また、音源ユニット４は、インフラストラクチャモードでの放送中、音響出力ユニット５から受領確認ＡＣＫを受け取ると、その都度、データ送信時刻から受信確認ＡＣＫの受信時刻までの時間、すなわち、データの往復時間を測定する。そして、音源ユニット４は、測定した複数の往復時間から平均往復時間、最大往復時間および往復時間変化量（最大往復時間−最小往復時間）を演算し、各演算結果を平均往復時間の規定値、最大往復時間の規定値および往復時間変化量の規定値と各々比較する。

そして、上記演算結果のいずれかが規定値を越えた場合に、音源ユニット４は、ネットワーク２が再送処理のために混雑していると判断し、放送システムマネージャ１に使用可能なアドホックチャネルを問い合わせる（ステップＳ４）。放送システムマネージャ１は、この問い合わせを受け取ると、アドホックチャネルメモリ１１を参照して未使用のアドホックチャネルの１つを選択し、選択したアドホックチャネルを音源ユニット４に通知する（ステップＳ５）。アドホックチャネルの通知を受けた音源ユニット４は、音源ユニット４と同一のアクセスポイント３に在圏する音響出力ユニット５に対し、無線通信によりアドホックモードへの移行要求を送る（ステップＳ６）。この移行要求は、放送システムマネージャ１から通知されたアドホックチャネルを指定する情報を含んでいる。移行要求を受け取った音響出力ユニット５は、アドホックモードへの移行が可能かどうかを判断し、可能である場合には、移行確認を音源ユニット４に返信する（ステップＳ７）。音源ユニット４は、この移行確認を受け取ると、移行確認の送信元である音響出力ユニット５に対して、アドホックチャネルを介して接続要求を送り、その音響出力ユニット５との間にアドホックモードによる通信リンクを確立する（ステップＳ８）。

アドホックモードによる通信リンクが確立すると、音源ユニット４は、アドホックモードへの移行および使用するアドホックチャネルに関する報告を放送システムマネージャ１に送信し（ステップＳ９）、放送システムマネージャ１は受領確認を音源ユニット４に返信する（ステップＳ１０）。放送システムマネージャ１は、報告を受けたアドホックチャネルが音源ユニット４により使用されている旨をアドホックチャネルメモリ１１に書き込む。その後、音源ユニット４は、アドホックチャネルを利用したデータ転送を開始する（ステップＳ１１）。

音源ユニット４は、アドホックモードでのデータ転送を終了すると、アドホックモードでの通信の終了および使用を終了するアドホックチャネルに関する報告を放送システムマネージャ１に送信し（ステップＳ１２）、放送システムマネージャ１は受領確認を音源ユニット４に返信する（ステップＳ１３）。放送システムマネージャ１は、報告を受けたアドホックチャネルが空き状態になった旨をアドホックチャネルメモリ１１に書き込む。

以上、説明を簡単にするため、放送先の音響出力ユニット５が１個の場合を例に説明したが、放送先が複数である場合には、それら複数の放送先について、上述と同様な動作が並列に実行される。以上が本実施形態の動作である。

以上説明したように、本実施形態によれば、ネットワーク２を経由した通信とアドホックモードでの通信により、移動可能な任意の音源ユニット４が移動可能な任意の音響出力ユニット５に対して放送を行うことができる。また、本実施形態によれば、ネットワーク２が混雑している場合に音源ユニット４と同一のアクセスポイント３に在圏している音響出力ユニット５について、データ通信の形態がインフラストラクチャモードからアドホックモードに切り換えられる。従って、ネットワーク２の輻輳といった不具合を招くことなく、音源ユニット４から音響出力ユニット５に対し、大量のデータを送信することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明には、これ以外にも他の実施形態が考えられる。例えば次の通りである。
（１）上記実施形態では、音源ユニット４から音響出力ユニット５への一方向的なデータ転送を説明したが、音源とスピーカおよびアンプを同じユニットに搭載したヘッドセット、スピーカホンなどの複数の端末間で双方向のオーディオデータ伝送を行うことも可能である。
（２）上記実施形態では、ネットワークが混雑している旨の判断がなされたときに、音源ユニット４と同一のアクセスポイント３に在圏している音響出力ユニット５に対するオーディオデータの送信の形態をアドホックモードとした。しかし、音源ユニット４と同一のアクセスポイント３に在圏している音響出力ユニット５についてはネットワークの混雑度とは無関係に通信のモードをアドホックモードとするようにしてもよい。

この発明の一実施形態であるオーディオ放送システムの構成を示す図である。 同システムにおける音源ユニットの構成を示すブロック図である。 同システムの動作を示すシーケンス図である。

符号の説明

１…放送システムマネージャ、２…ネットワーク、３…アクセスポイント、４…音源ユニット、５…音響出力ユニット。

Claims (1)

1. 放送システムマネージャと、
   ネットワークを介して前記放送システムマネージャに接続され、各々に在圏している装置と無線通信を行う複数のアクセスポイントと、
   オーディオデータを生成する音源ユニットと、
   オーディオデータを音として出力する音響出力ユニットとを有し、
   前記音源ユニットおよび音響出力ユニットは、前記複数のアクセスポイントにおける任意のアクセスポイントおよび前記ネットワークを介して相手装置と通信を行うインフラストラクチャモードでの通信と、相手装置と直接無線通信を行うアドホックモードでの通信とを行う無線通信手段を有し、
   前記放送システムマネージャは、前記複数のアクセスポイントに対応付けて各々に在圏する音源ユニットおよび音響出力ユニットを管理する位置情報メモリを有し、
   前記音源ユニットは、前記無線通信手段により、１または複数の音響出力ユニット宛にオーディオデータを送信する場合に、宛先である音響出力ユニットが在圏しているアクセスポイントを前記放送システムマネージャに問い合わせ、前記音源ユニットと同一のアクセスポイントに在圏している音響出力ユニットとの通信の形態を前記アドホックモードとする制御手段を具備することを特徴とするオーディオ放送システム。

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