JP3629228B2

JP3629228B2 - 無線通信システムの機器探索方法、通信方法、無線通信システム、および無線通信機器

Info

Publication number: JP3629228B2
Application number: JP2001282337A
Authority: JP
Inventors: 創大澤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-09-17
Filing date: 2001-09-17
Publication date: 2005-03-16
Anticipated expiration: 2021-09-17
Also published as: JP2003092575A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈなどの近距離無線通信システムに適用して好適な機器探索方法、通信方法、無線通信システム、および無線通信機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなどの近距離無線通信システムに於ける、接続対象機器の探索技術として、特開２００１−１４４７８１号（通信システム、通信装置、及び通信方法）が存在する。
【０００３】
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなどの近距離無線通信システムでは、無線接続を行おうとする機器が、まず最初に無線による探索メッセージを発信し、それを受信した周辺にある機器が応答メッセージを返すことによって周辺に存在する機器のアドレス情報（ＩＤなど）を取得し、次に接続したい機器に対して接続要求メッセージを発信し、接続要求を受信した機器が（接続を受け入れるならば）接続許可メッセージを返す、という手順によって無線接続を確立する。
【０００４】
この際のＢｌｕｅｔｏｏｔｈに於ける無線上の各パケットの構成を図７に示している。ここで、アクセスコードには、１）チャネル・アクセスコード、２）デバイス・アクセスコード、３）インクワイアリ・アクセスコードの３種類が存在する。接続が確立された後の通信には、チャネル・アクセスコード、およびデバイス・アクセスコードが使用され、その接続に参加している機器のみがメッセージを受け取るようになっている。また、無線接続を行おうとする機器の探索の際の探索メッセージに於いては、インクワイアリ・アクセスコードが用いられる。
【０００５】
これはすべての機器が共有しているアクセスコードで、探索メッセージが到達する範囲に存在するすべての機器が受け取り、応答メッセージを返すことになる。従って、周辺に存在する機器が多い場合、探索を実行した機器は多くの応答メッセージを受け取ることになるため、場合によっては必要のない機器からの応答を受け取ってしまうことで、ユーザから見た使い勝手が悪くなったり、探索にかかる時間が長くなり消費電力が多くなる、などの問題がある。
【０００６】
この問題に対し、特開２００１−１４４７８１号公報（通信システム、通信装置、及び通信方法）に示される先行技術では、接続対象として所望している機器が、接続を行う機器から比較的近い場所に存在する場合に、接続を行う機器が探索を行う際の探索メッセージの到達範囲を限定することによって、接続対象として所望している機器より遠い場所に存在する機器が探索メッセージに応答しないようにすることで、探索手続きを効率よく行えるようにするという方法を提案している。
【０００７】
この先行技術では、無線機器探索時の送信出力を小さくすることで探索範囲を限定し、接続対象とする機器を絞り込むことを可能にしている。しかしこの方法は、上述したように、接続対象として所望している機器の位置が予め分かっているような場合には有効であるが、比較的広い範囲に不特定多数の機器が集まっているような場所で、任意の機器に接続を行いたいような場合には、探索範囲を限定することができないため、適用が困難であり、従って、上記した問題点を解消することができない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように従来では、無線通信機能をもつ複数の機器が相互にメッセージを受け渡すことにより周辺に存在する接続対象となる機器を探索する近距離無線通信システムに於いて、接続対象となる機器の探索手続に、多くの時間と消費電力を要するという問題があった。
【０００９】
本発明は上記実情に鑑みなされたもので、無線通信機能をもつ複数の機器が相互にメッセージを受け渡すことにより周辺に存在する接続対象となる機器を探索する機能を備えた無線通信システムに於いて、使用環境等に拘わらず、探索メッセージの送受信回数を大幅に削減して、接続対象となる機器の探索手続きを効率よく行うことのできる無線通信システムの機器探索方法、通信方法、無線通信システム、および無線通信機器を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、無線通信機能をもつ複数の機器が互いにメッセージを受け渡すことにより周辺に存在する接続対象となる機器を探索する無線通信システムの機器探索方法に於いて、接続対象となる機器を探索する機器が、他の機器で探索した結果の情報を無線通信により取得し、当該取得情報により前記メッセージを受け渡すことなく前記接続対象となる機器を探索することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、無線通信機能をもつ複数の機器が相互にメッセージを受け渡すことにより周辺に存在する接続対象となる機器を探索する機能を備えた無線通信システムの通信方法に於いて、前記無線通信システムを構成する複数の機器のうち、特定の機器が、周辺に存在する機器を探索し、他の機器が、前記特定の機器との無線通信により前記探索結果の情報を取得し、当該探索結果の情報を参照して、任意の機器との間の接続を行うことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、無線通信機能をもつ複数の機器が相互にメッセージを受け渡すことにより周辺に存在する接続対象となる機器を探索する無線通信システムに於いて、周辺に存在する接続対象となる機器を探索する単一の第１の機器と、前記第１の機器との間の通信により前記探索結果の情報を取得して当該探索結果の情報を参照し任意の機器との間の接続を行う少なくとも１台の第２の機器とを具備したことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、周辺に存在する機器との間で無線接続を行う無線通信機器に於いて、周辺に存在する機器に、探索メッセージを送信し、その応答メッセージを受信する手段と、前記受信した応答メッセージをもとに接続可能な機器の探索結果の情報を生成し保持する手段と、周辺に存在する接続可能な機器より探索結果の情報取得要求を受信し、その要求に従い前記保持した探索結果の情報を要求元の機器に送信する手段とを具備して、前記要求元の機器が探索メッセージを用いて機器探索を行うことなく機器接続を行うことができるようにしたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、周辺に存在する機器との間で無線接続を行う無線通信機器に於いて、無線通信により、特定の機器より、接続可能な機器の探索結果の情報を取得する手段と、前記取得した探索結果の情報を参照して任意の機器との間で機器接続を行う手段とを具備したことを特徴とする。
【００１５】
上記したような本発明の機器探索機能を備えることにより、従来のシステムで問題となっていた、接続対象となる機器の探索手続に、多くの時間と消費電力を必要とし、探索メッセージの送受信によって周波数帯域を浪費する不具合を解消して、使用環境等に拘わらず、探索メッセージの送受信回数を大幅に削減して、接続対象となる機器の探索手続きを効率よく行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施形態に於ける近距離無線通信システムの機器配置の一例を示す図であり、ここでは、周辺に存在する機器の探索を行う機器Ａと、この機器Ａで探索した結果の情報をもとに任意の機器と無線接続を行う複数の機器Ｂ，Ｃ，Ｄ，…とにより構成される。ここで、機器Ａは、ユーザの指示なしに自動的に動作し、その他の機器Ｂ，Ｃ，Ｄ，…は、ユーザの指示に従って動作を行うものとする。また、機器Ａ以外の各機器Ｂ，Ｃ，Ｄ，…は、機器Ａのアドレスを予め知っているものとする。具体的には、例えばユーザが機器Ａのアドレスを通知され、その機器Ａのアドレスを、機器Ｂ，Ｃ，Ｄ，…の各々について、ユーザが入力部を操作して上記各機器Ｂ，Ｃ，Ｄ，…の通信プログラムに設定するようにしてもよいし、通信プログラムに予め設定されていてもよい。
【００１８】
上記した機器Ａの内部構成を図２に示し、機器Ｂ，Ｃ，Ｄ，…の内部構成を図３に示す。
【００１９】
機器Ａは、図２に示すように、機器本体部２００と、無線通信部２０１とを備えて構成される。機器Ａの機器本体部２００には、無線制御部２０２、通信プログラム２０３、機器ＩＤテーブル２０４等が設けられる。
【００２０】
機器本体部２００は、マイクロプロセッサによるプログラム処理機能を有し、ここでは、内部のメモリに格納された通信プログラム２０３に従う、図４に示すような機器の探索処理を実行する。無線通信部２０１は、機器本体部２００の制御の下に周辺に存在する機器との間で、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等、所定の通信プロトコルに従う無線通信処理を実行する。
【００２１】
機器Ｂ，Ｃ，Ｄ，…は、図３に示すように、機器本体部３００と、無線通信部３０１とを備えて構成される。機器本体部３００には、無線制御部３０２、通信プログラム３０３、機器ＩＤテーブル３０４、入力部３０５、表示部３０６等が設けられる。
【００２２】
機器本体部３００は、マイクロプロセッサによるプログラム処理機能を有し、ここでは、内部のメモリに格納された通信プログラム３０３に従う、図５に示すような機器の探索処理を実行するとともに、入力部３０５、表示部３０６等のユーザインターフェースを介してユーザの指示に従う各種のプログラム処理を実行する。無線通信部３０１は、機器本体部３００の制御の下に周辺に存在する機器との間で、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等、所定の通信プロトコルに従う無線通信処理を実行する。
【００２３】
図４は機器Ａの機器本体部２００に設けられた通信プログラム２０３の処理手順を示すフローチャートである。
図５は機器Ｂの機器本体部３００に設けられた通信プログラム３０３の処理手順を示すフローチャートである。
【００２４】
図６は機器Ａの機器本体部２００に設けられた機器ＩＤテーブル２０４の構成並びにその内容例を示したもので、ここでは、探索した機器のデバイス番号とそのアドレスがそれぞれ対応付けて保持された例を示している。
【００２５】
図７は上記各機器相互の間で送受される情報のフォーマット例を示したもので、ここではＢｌｕｅｔｏｏｔｈのパケット構造を例に示している。
【００２６】
ここで上記各図を参照して本発明の実施形態に於ける接続機器の探索処理動作を説明する。
【００２７】
機器Ａに設けられた機器本体部２００は、通信プログラム２０３に従い、無線通信部２０１を制御して、図４に示すような機器探索処理を実行する。
【００２８】
この際の機器探索は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈに於ける通常の問い合わせ応答（ｉｎｑｕｉｒｙｒｅｓｐｏｎｓｅ）と同様の処理により実行されるもので、ここでは探索結果のアドレス情報を機器ＩＤテーブル２０４に保存して、他の機器Ｂ，Ｃ，Ｄ，…からの要求に応じ配信する。
【００２９】
即ち、機器本体部２００のプロセッサは、通信プログラム２０３を実行し、無線制御部２０２に対して、一定時間おきに機器探索メッセージの送信を指示する。この送信指示に従い、無線制御部２０２は、無線通信部２０１を起動して、機器探索メッセージ（ＩＱパケット）を送信する（図４ステップＳ１１）。
【００３０】
無線通信部２０１は上記機器探索メッセージに対する応答メッセージ（ＦＨＳパケット）を機器Ｂ，Ｃ，Ｄ，…より受信すると、当該応答メッセージを無線制御部２０２を介し通信プログラム２０３を実行するプロセッサに送出する（図４ステップＳ１２）。上記プロセッサは、その応答メッセージに含まれるアドレス情報を機器ＩＤテーブル２０４に保持する（図４ステップＳ１３）。
【００３１】
このようにして、機器Ｂ，Ｃ，Ｄ，…から応答メッセージが受信されると、その都度、受信した応答メッセージに含まれるアドレス情報が機器ＩＤテーブル２０４に保持され、機器ＩＤテーブル２０４の内容が更新される。このような問い合わせ応答の処理が所定時間に亘り実行されることにより、機器ＩＤテーブル２０４に、接続可能な機器それぞれのアドレス情報が保持される。この際の機器ＩＤテーブル２０４の機器アドレス登録例を図６に示している。
【００３２】
この機器ＩＤテーブル２０４は、後述する機器Ｂ，Ｃ，Ｄ，…からの要求に応じて要求元の各機器に配信される。以下に機器Ｂ，Ｃ，Ｄ，…の処理動作を説明する。
【００３３】
機器Ｂに設けられた機器本体部３００のプロセッサは、制御部３０２を介し、無線通信部３０１で受信した機器探索メッセージ（ＩＱパケット）を受けると、無線制御部３０２に応答メッセージの送信を指示する。この指示に従い無線制御部３０２は無線通信部３０１を起動して、応答メッセージ（ＦＨＳパケット）を送信する。
【００３４】
更に、機器本体部３００のプロセッサは、入力部３０５を介してユーザから機器探索の要求を受けると、通信プログラム３０３に従い、無線通信部３０１を制御して、図５に示すような、機器ＩＤテーブルの取得による機器探索処理を実行する。
【００３５】
この際、機器本体部３００のプロセッサは、予め設定された機器Ａのアドレスを用いて、無線制御部３０２に、機器Ａへの接続を指示する。この指示に従い無線制御部３０２は無線通信部３０１を起動して接続要求メッセージを機器Ａに送信する（図５ステップＳ２１）。
【００３６】
機器Ａの無線通信部２０１は、機器Ｂから上記接続要求メッセージを受信すると、当該接続要求メッセージを無線制御部２０２を介し通信プログラム２０３を実行するプロセッサに送出する。上記プロセッサは、上記接続要求メッセージを解釈すると、無線制御部２０２に接続許可メッセージの送信を指示する。この指示に従い無線制御部２０２は無線通信部２０１を起動して、接続許可メッセージを送信する。
【００３７】
機器Ｂの無線通信部３０１は、機器Ａから上記接続許可メッセージを受信すると、当該接続許可メッセージを無線制御部３０２を介し通信プログラム３０３を実行するプロセッサに送出する（図５ステップＳ２２）。上記プロセッサは、上記接続許可メッセージを解釈すると、無線制御部３０２にＩＤテーブル要求メッセージの送信を指示する。この指示に従い無線制御部３０２は無線通信部３０１を起動して、ＩＤテーブル要求メッセージを送信する（図５ステップＳ２３）。
【００３８】
機器Ａの無線通信部２０１は、機器Ｂから上記ＩＤテーブル要求メッセージを受信すると、当該要求メッセージを無線制御部２０２を介し通信プログラム２０３を実行するプロセッサに送出する。上記プロセッサは、上記要求メッセージを解釈すると、機器ＩＤテーブル２０４のアドレス情報を無線制御部２０２に送出して、当該アドレス情報の機器Ｂへの送信を指示する。この指示に従い無線制御部２０２は無線通信部２０１を起動して、上記機器ＩＤテーブル２０４のアドレス情報を機器Ｂに送信する。
【００３９】
機器Ｂの無線通信部３０１は、機器Ａから上記機器ＩＤテーブル２０４のアドレス情報を受信すると、当該アドレス情報を無線制御部３０２を介し通信プログラム３０３を実行するプロセッサに送出する（図５ステップＳ２４）。上記プロセッサは、上記機器Ａより受信した機器ＩＤテーブル２０４のアドレス情報を受けると、機器Ａとの間で通信完了手続（接続切断メッセージの送信、接続切断完了メッセージの受信）を行い（図５ステップＳ２５，Ｓ２６）、上記機器Ａより受信した機器ＩＤテーブル２０４のアドレス情報を自己の機器ＩＤテーブル３０４に保持（登録）する（図５ステップＳ２７）。
【００４０】
このようにして、機器Ｂを操作しているユーザは、周辺に存在する、すべての機器を知ることができ、以後、この機器ＩＤテーブル３０４を用いて所望の機器と直接、無線接続を行うことができる。尚、ここでは機器Ｂの機器探索手順について説明したが、機器Ｃ，Ｄ，…についても同様である。また、複数の機器が同時に機器Ａにアドレス情報を問い合わせることも可能である。
【００４１】
以上のように、機器Ａが予め機器探索を行った結果を機器ＩＤテーブル２０４として保持しておくことにより、他の機器Ｃ，Ｄ，…は機器探索の手続きを、見掛け上、速く実行することができ、ユーザにとって使い勝手がよく、消費電力の低減につながる。さらに、機器Ａが代表して機器探索を行うことにより、各機器が個別に機器探索を行う場合と比べて、無線通信される探索メッセージを大幅に削減することができる。
【００４２】
上記した実施形態では、機器Ａが探索メッセージを発行して、周辺の機器のアドレス情報を取得したが、アドレス情報だけでなく、デバイス名やサポートするサービスなどの情報も取得しておくことが考えられる。
【００４３】
この際の他の実施形態による機器ＩＤテーブル２０４の構成例を図８に示す。ここでは接続対象となる各機器のアドレス（デバイスアドレス）に加えて、機器名（デバイス名）を取得し、それぞれ機器毎に対応付けて保持した例を示している。
【００４４】
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈに於いては、デバイス名やサポートするサービスなどの情報を取得するには、対象の機器との間で接続を確立する必要がある。そのため、この作業を周辺の機器すべてに対して行うのは非常に手間がかかる。従って、これを機器Ａが代表して行っておくことで、さらに機器探索に要する作業を低減できる。
【００４５】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、無線通信機能をもつ複数の機器が相互にメッセージを受け渡すことにより周辺に存在する接続対象となる機器を探索する機能を備えた無線通信システムを構築する際に、使用環境等に拘わらず、探索メッセージの送受信回数を大幅に削減して、接続対象となる機器の探索手続きを効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に於ける近距離無線通信システムの機器配置の一例を示す図。
【図２】上記実施形態に於ける機器Ａの内部構成を示すブロック図。
【図３】上記実施形態に於ける機器Ｂ，Ｃ，Ｄ，…の内部構成を示すブロック図。
【図４】上記実施形態に於ける機器Ａの機器本体部に設けられた通信プログラムの処理手順を示すフローチャート。
【図５】上記実施形態に於ける機器Ｂの機器本体部に設けられた通信プログラムの処理手順を示すフローチャート。
【図６】上記実施形態に於ける機器Ａの機器本体部に設けられた機器ＩＤテーブルの構成並びにその内容例を示す図。
【図７】上記実施形態に於いて機器相互の間で送受されるＢｌｕｅｔｏｏｔｈのパケット構造例を示す図。
【図８】本発明の他の実施形態による機器ＩＤテーブルの構成例を示す図。
【符号の説明】
２００…機器Ａの機器本体部
２０１…機器Ａの無線通信部
２０２…機器Ａの無線制御部
２０３…機器Ａの通信プログラム
２０４…機器Ａの機器ＩＤテーブル
３００…機器Ｂの機器本体部
３０１…機器Ｂの無線通信部
３０２…機器Ｂの無線制御部
３０３…機器Ｂの通信プログラム
３０４…機器Ｂの機器ＩＤテーブル
３０５…入力部
３０６…表示部

Claims

無線通信機能をもつ複数の機器が互いにメッセージを受け渡すことにより周辺に存在する接続対象となる機器を探索する機能を備えた無線通信システムの機器探索方法に於いて、
接続対象となる機器を探索する機器が、他の機器で探索した結果の情報を無線通信により取得し、当該取得情報により前記メッセージを受け渡すことなく前記接続対象となる機器を探索することを特徴とする無線通信システムの機器探索方法。
無線通信機能をもつ複数の機器が相互にメッセージを受け渡すことにより周辺に存在する接続対象となる機器を探索する機能を備えた無線通信システムの通信方法に於いて、
前記無線通信システムを構成する複数の機器のうち、特定の機器が、周辺に存在する機器を探索し、他の機器が、前記特定の機器との無線通信により前記探索結果の情報を取得し、当該探索結果の情報を参照して、任意の機器との間の接続を行うことを特徴とする無線通信システムの通信方法。
無線通信機能をもつ複数の機器が相互にメッセージを受け渡すことにより周辺に存在する接続対象となる機器を探索する無線通信システムに於いて、
周辺に存在する接続対象となる機器を探索する単一の第１の機器と、前記第１の機器との間の通信により前記探索結果の情報を取得して当該探索結果の情報を参照し任意の機器との間の接続を行う少なくとも１台の第２の機器とを具備したことを特徴とする無線通信システム。
前記第１の機器に、
周辺に存在する機器に探索メッセージを送信し、その応答メッセージを受信する手段と、
前記受信した応答メッセージをもとに接続可能な機器の探索結果の情報を生成し保持する手段と、
前記第２の機器より、探索結果の情報取得要求を受信し、その要求に従い前記保持した探索結果の情報を前記要求元の第２の機器に送信する手段とを具備し、
前記第２の機器に、
前記探索メッセージを受信し、その応答メッセージを送信する手段と、
前記探索結果の情報取得要求を送信する手段と、
前記探索結果の情報取得要求により受信した探索結果の情報を保持する手段と、
前記保持した探索結果の情報を参照して任意の機器との間で機器接続を行う手段とを具備したことを特徴とする請求項３記載の無線通信システム。
前記第２の機器は、前記第１の機器より前記探索結果の情報を取得できない際に、周辺に存在する機器に探索メッセージを送信し、その応答メッセージを受信して、接続可能な機器の探索結果の情報を生成し保持する手段を具備する請求項３記載の無線通信システム。
周辺に存在する機器との間で無線接続を行う無線通信機器であって、
周辺に存在する機器に、探索メッセージを送信し、その応答メッセージを受信する手段と、
前記受信した応答メッセージをもとに接続可能な機器の探索結果の情報を生成し保持する手段と、
周辺に存在する接続可能な機器より探索結果の情報取得要求を受信し、その要求に従い前記保持した探索結果の情報を要求元の機器に送信する手段と
を具備して、前記要求元の機器が探索メッセージを用いて機器探索を行うことなく機器接続を行うことができるようにしたことを特徴とする無線通信機器。
周辺に存在する機器との間で無線接続を行う無線通信機器であって、
無線通信により、特定の機器より、接続可能な機器の探索結果の情報を取得する手段と、
前記取得した探索結果の情報を参照して任意の機器との間で機器接続を行う手段とを具備したことを特徴とする無線通信機器。