JP2022160663A - 2段階のロールスイッチ - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2018年10月23日に出願された米国特許出願第16/168,474号の継続出願であり、その開示を本明細書に引用により援用する。
フルワイヤレスイヤホンは、互いに無線接続する2つのイヤホンである。一般に、そのようなフルワイヤレスイヤホンは、リレーフォーマット(relay format)またはスニフフォーマット(sniff format)に従う。リレーフォーマットでは、片方のイヤホンがマスタの役割を果たし、もう片方のイヤホンがスレーブの役割を果たす。マスタイヤホンは、たとえば携帯電話または他の音声再生装置などのホストから音声を受信した後、この音声をスレーブイヤホンに中継する。スニフフォーマットでは、片方のイヤホンが主イヤホンであり、もう片方のイヤホンが副イヤホンである。主イヤホンはホストから音声パケットを受信して確認応答するのに対して、副イヤホンは音声を受信する、または「スニフ」するのみであり、パケットを確認応答しない。副イヤホンは、パケットを失うと、主イヤホンにパケットの再送信を要求する。
ブである。マスタイヤホンとスレーブイヤホンとの間に第2のACLリンクが存在する。この第2のACLにおいて、マスタイヤホンはBluetoothマスタであり、スレーブイヤホ
ンはBluetoothスレーブである。
マスタイヤホンはBluetooth伝送において効率的であるようにBluetoothマスタでもあるべきであるからである。
マスタおよびスレーブとして動作する第1および第2の装置のロールスイッチを「シームレス」にするための解決策が提供される。この解決策は特に、リレーフォーマットのフルワイヤレスイヤホンのロールスイッチを「シームレス」にするのに適用され得る。そのため、ロールスイッチが起こっても音声グリッチは知覚できない。提供される解決策はま
た、スニフモードのフルワイヤレスイヤホンに、したがって、主(ゆえに「マスタ」)装置および副(ゆえに「スレーブ」)装置のロールスイッチに関連して用いられ得る。
み、2段階のロールスイッチ動作はさらに、第2の装置が、ホスト装置からパケットを受信することと、受信したパケットを予め設定されたスケジュールに従って第2の装置から第1の装置に送ることと、第1の装置および第2の装置の音声バッファが予め定められたレベルに達すると、第1および第2の装置において第2段階ロールスイッチを実行することとを含み、第2段階ロールスイッチは、第1の装置から第2の装置に、新たなマスタとしての第2の装置から新たなスレーブとしての第1の装置にパケットを送信するタイミングの制御を渡すことを備え、2段階のロールスイッチ動作はさらに、第1および第2の装置におけるCPUクロックレートを低下させることを含む。
本開示は、ロールスイッチ中にオーディオストリーミングを連続的に知覚できるロールスイッチを提供する。ロールスイッチは2段階で起こり、第1段階はホストリンクロールスイッチを含み、第2段階はリレーリンクロールスイッチを含む。たとえば、ホストリンクロールスイッチは各音声受信装置とホスト装置との関係に関し、マスタ装置はホストから音声を直接受信してスレーブに中継する。リレーリンクロールスイッチは音声受信装置間の関係に関する。たとえば、通信マスタは、マスタ装置とスレーブ装置との間でパケットを送信するなどのタイミングを制御する。2段階の手順の各段階は、約100ms、またはそれ以上もしくはそれ以下かかり得る。各段階の間に、マスタ装置およびスレーブ装置の音声バッファはリフィルする機会がある。この手順は本明細書では主にイヤホンに関して説明するが、この手順はマスタおよびスレーブの役割を有するその他の無線でペアリングされる装置にも適用され得ることを理解すべきである。
ンクなどの通信リンク上で音声を受信する。第1の装置はこの音声をスレーブの役割の第2の装置に中継する。第1および第2の装置は、マスタが干渉を被っているのに対してスレーブがホストとの良好な信号強度を有しているなどのいくつかの場合に、マスタ/スレーブのロールをスイッチしてもよい。ロールスイッチの前に、第1および第2の装置の両方がそれらの内部クロックレートを増加させる。たとえば、第1および第2の装置はそれらの中央処理装置(CPU)クロックレートを最大設定に設定してもよい。さらに、これらの装置は、マスタの役割の第1の装置がスレーブの役割の第2の装置にパケットを送信することを試みるポーリングレートを低下させてもよい。たとえば、これらの装置はこのレートを約2.5msに低下させてもよい。
2の装置に送信し始める。このプロセスの間、第1の装置はホスト装置から音声を受信し
てこの音声を第2の装置に中継し続ける。第2の装置はその通常動作を継続する。
始してもよい。第1の装置は、そのコントローラからバッファをポーリングして、スレーブの役割の第2の装置に音声バッファを中継してもよい。第1の装置は、フロービットをオフにすること、コントローラにおいてアクセスアドレスを変更すること、またはパケットが第1の装置によって受信されないという結果を達成するための多数のその他のタスクのうちのいずれかを実行することなどによって、ホストからの音声パケットの受信を停止してもよい。ホストリンクロールスイッチはコントローラにおいて完了する。たとえば、第2の装置は、第1の装置とホストとの間の通信リンクを引継いでもよく、第2の装置が新たなマスタであることをホストに通知してもよい。いくつかの例では、第1の装置は、第2の装置が通信リンクの確立に成功したという確認を第2の装置から受信してもよく、第1の装置は、第1の装置が新たなスレーブであることをホストに通知してもよい。第1および第2の装置は、それぞれ新たなスレーブおよび新たなマスタとして、それらの内部のBluetoothホストプロファイルを再現する。たとえば、これらの装置は、それらの内部
のBluetoothプロファイルおよび状態のメモリを再構築することができる。
は、新たなマスタの役割の第2の装置に音声パケットを送信する。第2の装置は第1の装置に対してリレーリンクスレーブのままであるので、特別なスケジューリングがBluetoothコントローラにおいて設定され、受信した音声パケットを第2の装置から第1の装置に
中継するために用いられてもよい。たとえば、特別なスケジューリングは、パケットの受信をいつ予期すべきかの指示を第1の装置に与えてもよい。特別なスケジューリングを用いたそのようなパケットの中継は、第1および第2の装置の音声バッファが予め定められたレベルに達するまで継続してもよい。たとえば、それは、音声バッファが約150ms~250msまたはそれ以上の「正常」範囲に達するまで継続してもよい。
10はさらにスレーブアクセサリ装置120に通信するように結合される。1つのスレーブ装置120のみが図1に示されているが、複数のスレーブ装置がマスタ装置110に通信するように結合されてもよいことを理解すべきである。
アリングであってもよい。たとえば、ホスト装置105は、第1のACLリンクなどのホスト通信リンク152を介してマスタ装置110に結合されてもよい。マスタ装置110は、第2のACLリンクなどのリレー通信リンク154を介してスレーブ装置120に結合されてもよい。
トで約25msなどのtPollの値までのランダムな遅延がある。tPoll時間を短縮することにより、ロールスイッチの第2段階の時間を大幅に減らすことができる。たとえば、第2段階ロールスイッチの間、第1および第2の装置はスイッチ時間をネゴシエートし、スイッチ時間が経過する前に両方がその時間に合意すべきである。tPollを変更することにより、スイッチ時間をより早い時間に設定することができる。
ルプロファイル112を含んでもよい。そのようなプロファイルの例として、オーディオ/ビデオリモートコントロールプロファイル(AVRCP)、ハンズフリープロファイル(HFP)、アドバンストオーディオ配信プロファイル(A2DP)、属性プロファイル(ATT)、デバイスIDプロファイル(DIP)、近接プロファイル(PXP)、同期プロファイル(SYNCH)、無線周波数通信(RFCOMM)、またはBluetoothロー
エナジー(BLE)などが挙げられる。プロファイル112は、マスタ装置110がどのように動作するかを命令してもよい。たとえば、プロファイルは、他のフォーマットへの依存性、提案されるユーザインターフェースフォーマット、プロファイルが使用するプロトコルスタックの部分等に関連する情報を含んでもよい。いくつかの例では、プロファイルは、マスタ装置110がホスト装置105とどのように通信するかを決定してもよい。単なる例として、プロファイルのうちの1つ以上は、非同期コミュニケーションレス(ACL)リンクなどの通信リンク152を用いてもよい。他の例では、プロファイルは、どのように音声がホスト装置105からマスタ装置110に、および/またはマスタ装置110からスレーブ装置120にストリームされるかを規定してもよい。スレーブ装置120は、無線プロファイル122などの受信したロールスイッチ情報を格納する。ロールスイッチ情報の他の例として、たとえば、周波数ホッピングシーケンス、汎用接続パラメータ、装置識別子などのACL接続情報が挙げられ得る。さらなる例として、ログ、アップタイム等の、接続とは無関係の装置状態が挙げられる。
の通信コントローラにおいて第1段階ロールスイッチを開始してもよい。たとえば、マスタの役割の第1の装置110は、そのコントローラからすべてのバッファをポーリングし、その音声バッファ114を第2の装置120に中継してもよい。たとえば、第1の装置110によって最近受信されてバッファ114に格納されている任意の音声パケットが、第2の装置120に送信されてスレーブバッファ124に格納されてもよい。この点に関して、第2の装置120は同一のバッファ内容を有しており、マスタの役割にスイッチすると遅延なしに音声の再生を開始することができる。この例では音声バッファ内の音声パケットのみが示されているが、映像または画像バッファなどの他の種類のバッファも同期されてもよいことを理解すべきである。
ルスイッチを終了してもよい。たとえば、各装置110、120は、その通信コントローラにコマンドを送信して第1段階ロールスイッチを開始してもよい。第1の装置110は、そのリンクマネージャプロトコル(LMP)状態を、LMPソケットを受信する第2の装置120に送信してもよい。第2の装置120は、新たなACLリンクを開始してホスト装置105と同期してもよい。ACLリンクの確立が成功すると、第2の装置120は第1の装置110に成功LMPパケットを送信し、第2の装置120が新たなマスタであることをホスト装置105に通知してもよい。第1の装置110も、LMP成功パケットを受信すると、第1の装置110が新たなスレーブであることをホスト105に通知してもよい。
に迅速に行なわれ得る。第1および第2の装置110、120は、それらの内部のBluetoothプロファイルおよび状態のメモリを再構築してもよい。たとえば、新たなマスタとし
ての第2の装置120は、前のマスタであった第1の装置110から構造体を受信してもよい。第2の装置120はこの構造体を用いて、アプリケーション側でそのBluetoothプ
ロファイルを再現してもよい。第1の装置110も同様に、新たなスレーブとして、第2の装置120から構造体を受信し、この構造体を用いてそのBluetoothプロファイルを再
現してもよい。これは一例であるが、内部のBluetoothプロファイルを再現する他の方法
を用いてもよいことを理解すべきである。
0が第1の装置にパケットを中継すると効率が低下する可能性がある。そのような非効率性を補償するために、特別なスケジューリングをパケットリレーに用いてもよい。
126は製造時に予め設定されてもよく、および/またはホスト装置105を通じて提供されるソフトウェアもしくはファームウェア更新によって更新されてもよい。タイミングスケジュール116、126は、第2の装置120がパケットを送信すべき時、および第1の装置110がそれらの受信を予期すべき時を指示することによって、第1および第2の装置110、120間の結束性を提供してもよい。例として、タイミングスケジュール116、126は、新たなマスタの役割の第2の装置120が2msごとにパケットを送信するべきであること、および新たなスレーブの役割の第1の装置110が2msごとにパケットをリッスンすべきであることを指示してもよい。これは例にすぎず、任意のタイミングスキームが可能であることを理解すべきである。
ァが正常範囲に達したため、第2段階ロールスイッチ中に音声グリッチは聞こえないはずである。
らに、ホスト装置から受信したパケットを有する音声バッファなどの、バッファリングされたパケットを含んでもよい。特許請求の範囲に記載の主題はいずれの特定のデータ構造によっても限定されないが、データは、複数の異なるフィールドおよびレコード、XML文書またはフラットファイルを有するテーブルとしてリレーショナルデータベース内のコンピューティングデバイスレジスタに格納されてもよい。データはまた、任意のコンピューティングデバイス可読フォーマットでフォーマットされてもよい。
ェクトコードフォーマットで、または、要求に応じて解釈されるかもしくは予めコンパイルされる独立したソースコードモジュールのスクリプトもしくは集合を含むその他のコンピューティングデバイス言語で格納されてもよい。命令の機能、方法およびルーチンを以下により詳細に説明する。
アリングであってもよい。単なる例として、各接続はACLリンクを含んでもよい。
429等を含む。第2の装置120は第1の装置110の命令41とは異なる1組の命令425を実行するものとして示されているが、両装置110、120はマスタからスレーブへの、およびスレーブからマスタへのロールスイッチを実行するようにプログラムされてもよいことを理解すべきである。
ために、第2の装置120は、ホスト105から受信したパケットを特別なスケジュールに従って第1の装置110に中継する。そのような特別なスケジュールは、第1および第2の装置110、120の各々の通信コントローラに格納されてもよい。
タイミング制御を引継ぐ。第2段階ロールスイッチが完了すると、装置はそれらのCPUクロックをそれらのロールスイッチ前の設定に戻す。
、または第2のアクセサリがマスタとして機能してホスト装置からパケットを直接受信するために必要とし得るその他の情報を含んでもよい。第2のアクセサリはそのような情報を用いて、たとえば、そのBluetoothプロファイルの再構築、そのバッファの更新等を行
なう。
リは第2のACLリンク上のBluetooth送信のタイミングを管理し続けているため、第2
の装置はいつリレーパケットを送信すべきかが分からない。したがって、第1および第2の装置は、リレーパケットを送受信するための予め定められたスケジュールを用いる。
Claims (26)
- マスタとして動作する第1の装置とスレーブとして動作する第2の装置との間のロールスイッチを実行するための方法であって、前記方法は、
前記第1の装置が、ホスト装置からパケットを受信することと、
受信した前記パケットを前記第1の装置から前記第2の装置に送ることと、
前記第1および第2の装置において第1段階ロールスイッチを実行することとを備え、前記第1段階ロールスイッチは、
前記第2の装置と前記ホスト装置との間に通信リンクを確立することと、
前記第2の装置が新たなマスタとして動作していることを前記ホスト装置に通知することとを備え、前記方法はさらに、
前記第2の装置が、前記ホスト装置からパケットを受信することと、
受信した前記パケットを予め設定されたスケジュールに従って前記第2の装置から前記第1の装置に送ることと、
前記第1の装置および前記第2の装置の受信した前記パケットの音声バッファが予め定められたレベルに達すると、前記第1および第2の装置において第2段階ロールスイッチを実行することとを備え、前記第2段階ロールスイッチは、前記第1の装置から前記第2の装置に、新たなマスタとしての前記第2の装置から新たなスレーブとしての前記第1の装置にパケットを送信するタイミングの制御を渡すことを備える、方法。 - 前記第1段階ロールスイッチの前に、前記第1の装置および前記第2の装置の各々における中央処理装置(CPU)クロックレートを増加させることと、
前記第2段階ロールスイッチの後に、前記第1および第2の装置における前記CPUクロックレートを低下させることとをさらに備える、請求項1に記載の方法。 - 前記CPUクロックレートを増加させることは、前記CPUクロックを最大レート設定に設定することを備える、請求項2に記載の方法。
- 前記第1段階ロールスイッチの前に前記第1の装置が、マスタの役割の前記第1の装置がスレーブの役割の前記第2の装置にパケットを送信するポーリングレートを低下させることと、
前記第2段階ロールスイッチの後に、新たなマスタの役割の前記第2の装置が新たなスレーブの役割の前記第1の装置にパケットを送信する前記ポーリングレートを増加させることとをさらに備える、請求項1~3のいずれか1項に記載の方法。 - 前記第1段階ロールスイッチの前または最中に前記第1の装置が、前記ホスト装置からパケットを受信し続けながら前記第2の装置にロールスイッチ情報を送信することをさらに備える、前述の請求項のいずれか1項に記載の方法。
- 前記予め設定されたスケジュールは、前記第1の装置のコントローラおよび前記第2の装置のコントローラ内にプログラムされる、前述の請求項のいずれか1項に記載の方法。
- 前記音声バッファの前記予め定められたレベルは100~250msである、前述の請求項のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第2段階ロールスイッチはBluetoothロールスイッチである、前述の請求項のいず
れか1項に記載の方法。 - 前記第1および第2の装置は音声受信装置であり、特にイヤホンである、前述の請求項のいずれか1項に記載の方法。
- システムであって、
第1の装置と、
前記第1の音声受信装置と無線でペアリングするように適合された第2の装置とを備え、
前記第1の装置および第2の装置は2段階のロールスイッチ動作を実行するように構成され、前記2段階のロールスイッチ動作は、
前記第1の装置が、ホスト装置からパケットを受信することと、
受信した前記パケットを前記第1の装置から前記第2の装置に送ることと、
前記第1および第2の装置において第1段階ロールスイッチを実行することとを備え、前記第1段階ロールスイッチは、
前記第2の装置と前記ホスト装置との間に通信リンクを確立することと、
前記第2の装置が新たなマスタとして動作していることを前記ホスト装置に通知することとを備え、前記2段階のロールスイッチ動作はさらに、
前記第2の装置が、前記ホスト装置からパケットを受信することと、
受信した前記パケットを予め設定されたスケジュールに従って前記第2の装置から前記第1の装置に送ることと、
前記第1の装置および前記第2の装置の受信した前記パケットの音声バッファが予め定められたレベルに達すると、前記第1および第2の装置において第2段階ロールスイッチを実行することとを備え、前記第2段階ロールスイッチは、前記第1の装置から前記第2の装置に、新たなマスタとしての前記第2の装置から新たなスレーブとしての前記第1の装置にパケットを送信するタイミングの制御を渡すことを備える、システム。 - 前記第1および第2の装置はさらに、
前記第1段階ロールスイッチの前に、前記第1の装置および前記第2の装置の各々における中央処理装置(CPU)クロックレートを増加させ、
前記第2段階ロールスイッチの後に、前記第1および第2の装置における前記CPUクロックレートを低下させるように構成される、請求項10に記載のシステム。 - 前記CPUクロックレートを増加させることは、前記CPUクロックを最大レート設定に設定することを備える、請求項111に記載のシステム。
- 前記第1および第2の装置はさらに、
前記第1段階ロールスイッチの前に前記第1の装置が、マスタの役割の前記第1の装置がスレーブの役割の前記第2の装置にパケットを送信するポーリングレートを低下させ、
前記第2段階ロールスイッチの後に、新たなマスタの役割の前記第2の装置が新たなスレーブの役割の前記第1の装置にパケットを送信する前記ポーリングレートを増加させるように構成される、請求項10~12のいずれか1項に記載のシステム。 - 前記第1および第2の装置はさらに、
前記第1段階ロールスイッチの前または最中に前記第1の装置が、前記ホスト装置からパケットを受信し続けながら前記第2の装置にロールスイッチ情報を送信するように構成される、請求項10~13のいずれか1項に記載のシステム。 - 前記予め設定されたスケジュールは、前記第1の装置のコントローラおよび前記第2の装置のコントローラ内にプログラムされる、請求項10~14のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記音声バッファの前記予め定められたレベルは100~250msである、請求項10~15のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記第1および第2の装置は音声受信装置であり、特にイヤホンである、請求項10~16のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記第1および第2の装置の各々は、
受信した前記音声パケットを一時的に格納するように適合された音声バッファと、
前記音声バッファに一時的に格納されている前記音声パケットを再生するように適合されたスピーカとを備える、請求項10~17のいずれか1項に記載のシステム。 - システムであって、
マスタの役割およびスレーブの役割で動作するように適合された第1の音声受信装置と、
マスタの役割およびスレーブの役割で動作するように適合された第2の音声受信装置とを備え、
前記第1および第2の音声受信装置の各々は、
無線接続を介して音声パケットを受信するように適合された無線通信インターフェースと、
受信した前記音声パケットを一時的に格納するように適合された音声バッファと、
前記音声バッファに一時的に格納されている前記音声パケットを再生するように適合されたスピーカと、
前記無線通信インターフェースと通信するプロセッサとを備え、前記プロセッサは2段階のロールスイッチ動作を実行するように構成され、前記2段階のロールスイッチ動作は、
前記第1の音声受信装置が、ホスト装置からパケットを受信することと、
受信した前記パケットを前記第1の音声受信装置から前記第2の音声受信装置に送ることと、
前記第1および第2の音声受信装置において第1段階ロールスイッチを実行することとを備え、前記第1段階ロールスイッチは、
前記第2の音声受信装置と前記ホスト装置との間に通信リンクを確立することと、
前記第2の音声受信装置が新たなマスタとして動作していることを前記ホスト装置に通知することとを備え、前記2段階のロールスイッチ動作はさらに、
前記第2の音声受信装置が、前記ホスト装置からパケットを受信することと、
受信した前記パケットを予め設定されたスケジュールに従って前記第2の音声受信装置から前記第1の音声受信装置に送ることと、
前記第1の音声受信装置および前記第2の音声受信装置の音声バッファが予め定められたレベルに達すると、前記第1および第2の音声受信装置において第2段階ロールスイッチを実行することとを備え、前記第2段階ロールスイッチは、前記第1の音声受信装置から前記第2の音声受信装置に、新たなマスタとしての前記第2の音声受信装置から新たなスレーブとしての前記第1の音声受信装置にパケットを送信するタイミングの制御を渡すことを備える、システム。 - 前記第1および第2の音声受信装置はイヤホンである、請求項19に記載のシステム。
- 前記第1および第2の音声受信装置はさらに、
前記第1段階ロールスイッチの前に、前記第1の音声受信装置および前記第2の音声受信装置の各々における中央処理装置(CPU)クロックレートを増加させ、
前記第2段階ロールスイッチの後に、前記第1および第2の音声受信装置における前記CPUクロックレートを低下させるように構成される、請求項19または20に記載のシステム。 - 前記第1および第2の音声受信装置はさらに、前記CPUクロックレートを増加させることは、前記CPUクロックを最大レート設定に設定することを備えるように構成される、請求項21に記載のシステム。
- 前記第1および第2の音声受信装置はさらに、
前記第1段階ロールスイッチの前に前記第1の音声受信装置が、マスタの役割の前記第1の音声受信装置がスレーブの役割の前記第2の音声受信装置にパケットを送信するポーリングレートを低下させ、
前記第2段階ロールスイッチの後に、新たなマスタの役割の前記第2の音声受信装置が新たなスレーブの役割の前記第1の音声受信装置にパケットを送信する前記ポーリングレートを増加させるように構成される、請求項19~22のいずれか1項に記載のシステム。 - 前記第1の音声受信装置はさらに、前記第1段階ロールスイッチの前または最中に、前記ホスト装置からパケットを受信し続けながら前記第2の音声受信装置にロールスイッチ情報を送信するように構成される、請求項19~23のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記第1および第2の音声受信装置の各々は、前記予め設定されたスケジュールを格納するメモリをさらに備える、請求項19~24のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記音声バッファの前記予め定められたレベルは100~250msである、請求項19~25のいずれか1項に記載のシステム。
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