JP3865124B2 - 無線通信装置および通信相手探索方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブルートゥース機器などに係り、複数の機器のうち、所定の機器を指定してデータを伝送する無線通信装置および通信相手探索方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、近距離での無線通信により、各種の電子機器間でデータを送受信するための無線通信技術として、安易に接続可能、簡単な回路構成、低消費電力などの特徴があるブルートゥース（Blue tooth：商標）が注目されている。今後、各種機器が該ブルートゥースに対応することが予想されている。このブルートゥースネットワークの伝送範囲は約１０ｍで、その範囲内にあるブルートゥース機器間で情報を授受することができるようになる。ブルートゥース機器間の通信には、セキュリティが考慮されており、互いにパスキーと呼ばれる数例を機器に入力することにより、それ以降における通信が行なわれるようになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ブルートゥースの規格では、伝送範囲は約１０ｍとされているため、ブルートゥース機器が一般的になり、周囲に溢れ出すと、ペアリングを行なう際に、相手機器を検索すると、１０ｍ以内に存在する多くのブルートゥース機器がリストアプされてしまい、所望する相手機器を選択するのが困難となる。
【０００４】
そこで本発明は、ブルートゥース機器間で通信を確立する際に、相手機器を容易に選択することができる無線通信装置および通信相手探索方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、請求項１記載の発明による無線通信装置は、問い合わせ信号を送信する問い合わせ信号送信処理手段と、問い合わせ信号に対する応答信号を受信する応答信号受信処理手段と、応答信号を送信した機器と通信を行う通信処理手段と、所定の向きに無線信号を送信する指向性モードで問い合わせ信号を送信させ、無指向性モードで通信を行わせるように指向性を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、上記目的達成のため、請求項２記載の発明による通信相手探索方法は、問い合わせ信号を所定の向きに送信する指向性モードで行わせ、問い合わせ信号に対する応答信号を送信した機器と通信を無指向性モードで行わせるように指向性を制御することを特徴とする。
【００２１】
この発明では、問い合わせ信号送信処理手段により、問い合わせ信号を送信し、応答信号受信処理手段により、問い合わせ信号に対する応答信号を受信し、通信処理手段により、応答信号を送信した機器と通信を行い、制御手段により、所定の向きに無線信号を送信する指向性モードで問い合わせ信号を送信させ、無指向性モードで通信を行わせるように指向性を制御する。したがって、相手の機器を認証する際には、指向性モードで通信し、認証後は、無指向性モードで通信するように切り替えるので、機器の向きや位置を考慮することなく、通信をすることが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
Ａ．第１実施形態
Ａ−１．第１実施形態の構成
図１は、本発明の第１実施形態による通信相手探索方法を適用したブルートゥース機器として用いたカメラ付デジタル携帯電話機の外観構成を示す斜視図である。図において、カメラ付デジタル携帯電話機７０は、表示部７１および本体７２から構成され、中央のヒンジ部７３により折り畳み可能に形成されている。
【００２３】
表示部３０２は、上端左部に引出しまたは収納可能な送受信用のアンテナ７４を有する。カメラ付デジタル携帯電話機７０は、アンテナ７４を介して、固定無線局である基地局（図示略）との間で電波を送受信する。
【００２４】
また、表示部７１は、上端中央部にほぼ１８０度の角度範囲で回動自在なカメラ部７５を有する。カメラ付デジタル携帯電話機７０は、カメラ部７５のＣＣＤカメラ７６によって所望の撮像対象を撮像する。
【００２５】
カメラ部７５が使用者によってほぼ１８０度回動されて位置決めされた場合、表示部７１は、カメラ部７５の背面側中央に設けられたスピーカ（図示略）が正面側に位置する状態となる。これにより、カメラ付デジタル携帯電話機７０は、通常の音声通話状態に切り換わる。
【００２６】
さらに、表示部７１の正面に液晶ディスプレイ７７が設けられている。液晶ディスプレイ７７は、電波の受信状態、電池残量、電話帳として登録されている相手先名や電話番号および発信履歴等の他、電子メールの内容、簡易ホームページ、カメラ部７５のＣＣＤカメラ７６で撮像した画像などを表示する。
【００２７】
一方、本体７２には、その表面に「０」ないし「９」の数字キー、発呼キー、リダイヤルキー、終話および電源キー、クリアキーおよび電子メールキー等の操作キー７８が設けられている。操作キー７８の操作に対応した各種指示が、カメラ付デジタル携帯電話機７０に入力される。
【００２８】
また、本体７２の操作キー７８の下部には、メモボタン７９およびマイクロフォン８０が設けられている。カメラ付デジタル携帯電話機７０は、メモボタン７９が操作されたとき、通話中の相手の音声を録音し、マイクロフォン８０によって通話時の使用者の音声を集音する。
【００２９】
さらに、本体７２の操作キー７８の上部には、回動自在なジョグダイヤル８１が、本体７２の表面から僅かに突出した状態で設けられている。カメラ付デジタル携帯電話機７０は、ジョグダイヤル８１に対する回動操作に応じて、液晶ディスプレイ７７に表示されている電話帳リストもしくは電子メールのスクロール動作、簡易ホームページのページ捲り動作、または画像の送り動作等の種々の動作を実行する。
【００３０】
なお、本体７２は、背面側に図示しないバッテリパックが装着されており、終話／電源キーがオン状態になると、バッテリパックから各回路部に対して電力が供給されて動作可能な状態に起動する。
【００３１】
また、本体７２の左側面上部には、抜差自在なメモリスティック３１を装着するためのメモリスティックスロット８２が設けられている。カメラ付デジタル携帯電話機７０は、メモボタン７９が押下されると、通話中の相手の音声を装着されているメモリスティック３１に記録する。カメラ付デジタル携帯電話機７０は、使用者の操作に応じて、電子メール、簡易ホームページ、ＣＣＤカメラ３０７で撮像した画像を、装着されているメモリスティック３１に記録する。
【００３２】
メモリスティック３１は、本願出願人であるソニー株式会社によって開発されたフラッシュメモリカードの一種である。このメモリスティック３１は、縦２１．５ラ横５０ラ厚さ２．８［ｍｍ］の小型薄型形状のプラスチックケース内に電気的に書換えや消去が可能な不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory ）の一種であるフラッシュメモリ素子を格納したものであり、１０ピン端子を介して画像や音声、音楽等の各種データの書き込みおよび読み出しが可能となっている。
【００３３】
また、メモリスティック３１は、大容量化等による内蔵フラッシュメモリの仕様変更に対しても、使用する機器で互換性を確保することができる独自のシリアルプロトコルを採用し、最大書込速度１．５［ＭＢ／Ｓ］、最大読出速度２．４５［ＭＢ／Ｓ］の高速性能を実現していると共に、誤消去防止スイッチを設けて高い信頼性を確保している。
【００３４】
次に、図２は、上述したカメラ付デジタル携帯電話機７０の構成を示すブロック図である。図において、カメラ付デジタル携帯電話機７０は、表示部７１および本体７２の各部を統括的に制御する主制御部９０に対して、電源回路部９１、操作入力制御部９２、画像エンコーダ９４、カメラインターフェース部９５、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）制御部９６、画像デコーダ９７、多重分離部９８、記憶再生部９９、変復調回路部１００、および音声コーデック１０１およびブルートゥース通信部１０５がメインバス１０２を介して互いに接続されるとともに、画像エンコーダ９４、画像デコーダ９７、多重分離部９８、変復調回路部１００、および音声コーデック１０１が同期バス１０３を介して互いに接続されて構成されている。
【００３５】
電源回路部９１は、使用者の操作により終話／電源キーがオン状態にされると、バッテリパックから各部に対して電力を供給することによりカメラ付デジタル携帯電話機７０を動作可能な状態に起動する。
【００３６】
カメラ付デジタル携帯電話機７０は、ＣＰＵや、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる主制御部９０の制御に基づいて、音声通話モードにおいて、マイクロフォン８０で集音した音声信号を音声コーデック１０１によってデジタル音声データに変換する。カメラ付デジタル携帯電話機７０は、デジタル音声データを変復調回路部１００でスペクトラム拡散処理し、送受信回路部１０４でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナ７４を介して送信する。
【００３７】
また、カメラ付デジタル携帯電話機７０は、音声通話モードにおいて、アンテナ７４で受信した受信信号を増幅して周波数変換処理およびアナログデジタル変換処理を施し、変復調回路部１００でスペクトラム逆拡散処理し、音声コーデック１０１によってアナログ音声信号に変換する。カメラ付デジタル携帯電話機７０は、アナログ音声信号に対応する音声をスピーカ１０５に出力させる。
【００３８】
さらに、カメラ付デジタル携帯電話機７０は、データ通信モードにおいて、電子メールを送信する場合、操作キー７８およびジョグダイヤル８１の操作によって入力された電子メールのテキストデータを、操作入力制御部９２を介して主制御部９０に送出する。主制御部９０は、テキストデータを変復調回路部１００でスペクトラム拡散処理し、送受信回路部１０４でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナ７４を介して図示しない基地局へ送信する。
【００３９】
また、カメラ付デジタル携帯電話機７０は、データ通信モードにおいて、電子メールを受信する場合、アンテナ７４を介して図示しない基地局から受信した受信信号を変復調回路部１００でスペクトラム逆拡散処理して、元のテキストデータを復元した後、ＬＣＤ制御部９６を介して液晶ディスプレイ７７に電子メールとして表示する。
【００４０】
主制御部９０は、図示しないＲＯＭまたはＲＡＭに、ＯＳ（図２に示すＯＳ９に相当）や、各種アプリケーションプログラム（図２に示すメール送受信プログラム１０、インタプリタ１２、ライブラリ１１−１，１１−２、ドライバ１３−１〜１３−４に相当）などを記憶している。主制御部９０は、データ通信モードにおいて、電子メールを送信または受信する場合、図示しないＲＯＭ、ＲＡＭ等に格納されている、メール送受信プログラム１０およびインタプリタ１２を実行するようになっている。
【００４１】
ＬＣＤ制御部９６は、主制御部９０による制御の下、画像やテキストデータなどを表示すべく、液晶ディスプレイ７７を駆動する。
【００４２】
また、カメラ付デジタル携帯電話機７０は、使用者の操作に応じて受信した電子メールを、記憶再生部９９を介してメモリスティック３１に記録することも可能である。
【００４３】
カメラ付デジタル携帯電話機７０は、データ通信モードにおいて画像データを送信する場合、ＣＣＤカメラ７６で撮像された画像データを、カメラインターフェース部９５を介して画像エンコーダ９４に供給する。
【００４４】
因みにカメラ付デジタル携帯電話機７０は、画像データを送信しない場合には、ＣＣＤカメラ７６で撮像した画像データをカメラインターフェース部９５およびＬＣＤ制御部９６を介して液晶ディスプレイ７７に直接表示することも可能である。
【００４５】
画像エンコーダ９７は、ＣＣＤカメラ７６から供給された画像データを、例えば、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group ）２またはＭＰＥＧ４等の所定の符号化方式によって圧縮符号化することにより符号化画像データに変換し、これを多重分離部９８に送出する。
【００４６】
このとき同時にカメラ付デジタル携帯電話機７０は、ＣＣＤカメラ７６で撮像中にマイクロフォン８０で集音した音声を、音声コーデック１０１を介してデジタルの音声データとして多重分離部９８に送出する。
【００４７】
多重分離部９８は、画像エンコーダ９４から供給された符号化画像データと音声コーデック１０１から供給された音声データとを所定の方式で多重化し、その結果得られる多重化データを変復調回路部１００でスペクトラム拡散処理し、送受信回路部１０４でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナ７４を介して送信する。
【００４８】
また、カメラ付デジタル携帯電話機７０は、データ通信モードにおいて、例えば、簡易ホームページ等にリンクされた動画像ファイルのデータを受信する場合、アンテナ７４を介して基地局から受信した受信信号を変復調回路部１００でスペクトラム逆拡散処理し、その結果得られる多重化データを多重分離部９８に送出する。
【００４９】
多重分離部９８は、多重化データを符号化画像データと音声データとに分離し、同期バス１０３を介して、符号化画像データを画像デコーダ３５７に供給すると共に、音声データを音声コーデック１０１に供給する。
【００５０】
画像デコーダ９７は、符号化画像データをＭＰＥＧ２またはＭＰＥＧ４等の所定の符号化方式に対応した復号方式でデコードすることにより再生動画像データを生成し、ＬＣＤ制御部９６を介して液晶ディスプレイ７７に供給する。これにより、カメラ付デジタル携帯電話機７０は、例えば、簡易ホームページにリンクされた動画像ファイルに含まれる動画データを表示する。
【００５１】
このとき同時に音声コーデック１０１は、音声データをアナログ音声信号に変換した後、これをスピーカ１０５に供給する。これにより、カメラ付デジタル携帯電話機７０は、例えば、簡易ホームページにリンクされた動画像ファイルに含まる音声データを再生する。
【００５２】
この場合も電子メールの場合と同様に、カメラ付デジタル携帯電話機７０は、受信した簡易ホームページ等にリンクされたデータを使用者の操作により記憶再生部９９を介してメモリスティック３１に記録することが可能である。
【００５３】
また、ブルートゥース通信部１０５は、本体に内蔵もしくは着脱可能に装着されるモジュールとして用意されている。該ブルートゥース通信部１０５は、ブルートゥース規格に従って、通信リンクの制御、周波数ホッピング管理、パケットの再送、誤り訂正、データのコーデックなどの各種信号処理を制御し、ブルートゥースよる無線信号の送受信を行なう。
【００５４】
次に、図３は、ブルートゥース通信部１０５の機能構成を示すブロック図である。ブルートゥース通信部１０５は、ブルートゥースリンク管理部１１０、ブルートゥースリンク制御部１１１、ブルートゥース送受信部１１２から構成されている。ブルートゥースリンク管理部１１０は、ブルートゥース規格に従って、相手機器とのリンク（通信回線）を管理する。ブルートゥースリンク制御部１１１は、通信リンクの制御、周波数ホッピング管理、パケットの再送、誤り訂正、データのコーデックなどの各種信号処理を制御する。ブルートゥース送受信部１１２は、ブルートゥース規格による無線信号の送受信を行なう。
【００５５】
上記ブルートゥースリンク管理部１１０の制御において、他のブルートゥース機器の送信電力を制御するための電力制御コマンドが用意されている。この電力制御コマンドは、通常、相手機器の送信電力を制御するものであるが、自身の送信出力の電力制御も可能である。本第１実施形態では、上記電力制御コマンドにより自身の送信電力を制御するようになっている。詳細については後述する。
【００５６】
Ａ−２．ブルートゥース規格による認証方式
ブルートゥース技術では、機器が提供するサービスを、他人からの利用を防止したり、機器が保持する情報の機密性を保持するため、アプリケーションレイヤやリンクレイヤにおいてセキュリティの保護機構が提供されている。
【００５７】
リンクレイヤにおいて、セキュリティを保持するためには、各デバイスアドレス、２つの保護鍵、それと乱数が利用される。デバイスアドレスは、ブルートゥース機器それぞれに対してユニークな４８ビットの値が与えられている。保護鍵は、ブルートゥース機器同士がペアリングすることにより入手される。そのため、利用しあうブルートゥース機器は、互いに認証プロセスが必要となる。
【００５８】
ここで、図４は、プルートゥース機器同士による認証過程を説明するための概念図である。プルートゥース機器であるカメラ付きデジタル携帯電話機７０ａは、伝送範囲内に存在する相手機器７０ｂに対して、インクワイアリ（inquiry）メッセージをブロードキャストすることにより探し出す。インクワイアリメッセージを受け取った相手機器７０ｂは、インクワイアリレスポンスをカメラ付きデジタル携帯電話機７０ａに返す。カメラ付きデジタル携帯電話機７０ａは、インクワイアリレスポンスから相手機器７０ｂのデバイスアドレスを入手する。
【００５９】
ブルートゥースの伝送範囲は、約１０ｍとなっているが、機器のペアリング時には、それほど離れた機器との間で行なうことは少なく、一般的に近接した状態で認証を行なうことが多い。
【００６０】
例えば、図５に示すように、ペアリングする相手機器７０ｂがすぐ近くに存在する場合にでも、ブルートゥースの伝送範囲内に他のブルートゥース機器７０ｃ〜７０ｊが８台存在すると、ペアリングする相手機器を選択する際に９台のブルートゥース機器７０ｂ〜７０ｊからインクワイアリレスポンスが返ってくるので、これらの９台のブルートゥース機器７０ｂ〜７０ｊの中から相手機器７０ｂを選び出さなくてはならない。
【００６１】
そこで、本第１実施形態では、図６に示すように、ペアリングにおいて相手機器を検索する場合にのみ、送信出力の電力を制御することにより、インクワイアリメッセージの伝送範囲を１０ｍよりも短くし、余分な相手機器７０ｃ〜７０ｊからのレスポンスを防止し、相手機器７０ｂだけからのレスポンスを受信することで検索を容易にする。図示の例では、近接する相手機器７０ｂとの間でのみ、認証を行なうので、相手機器としては、相手機器７０ｂの１台のみがリストアップされることになる。
【００６２】
Ａ−３．第１実施形態の動作
次に、本第１実施形態の動作について説明する。ここで、図７は、本第１実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。まず、送信出力電力を最低に設定する（ステップＳ１０）。次いで、インクワイアリメッセージを発行し（ステップＳ１２）、相手機器からのインクワイアリレスポンスを受信する（ステップＳ１４）。次いで、インクワイアリレスポンスがないか否かを判断する（ステップＳ１６）。そして、インクワイアリレスポンスがない場合には、送信電力を所定単位で増加し（ステップＳ１８）、ステップＳ１２に戻り、再度、インクワイアリメッセージを発行する。以下、インクワイアリレスポンスを受信するまで、所定単位で送信電力を増加しながらインクワイアリメッセージを発行する。
【００６３】
そして、相手機器からインクワイアリレスポンスを受信すると、相手機器のリストを表示する（ステップＳ２０）。このリストには、上記インクワイアリ過程において、最初に応答した機器のみが含まれている。ユーザは、上記リストから通信したい相手機器を選択する（ステップＳ２２）。相手機器が選択されると、該相手機器と通信の接続を行なう（ステップＳ２４）。
【００６４】
なお、上述した動作において、相手機器のリストを表示した際に、ユーザが接続したい相手機器でない場合もあり得る。そこで、リスト表示の際に、さらに探索を続けることをユーザの所定の操作により指示可能とするようにしてもよい。この場合、ステップＳ２０の後、ステップＳ１８へ戻り、さらに上述した探索を続ければよい。
【００６５】
上述したように、本第１実施形態では、段階的に送信電力を増加しながら、インクワイアリメッセージを発行し、その発行の度に、インクワイアリレスポンスを受信したか確認し、相手機器からのインクワイアリレスポンスを受信すると、その時点で、相手機器のリストを表示して接続相手を選択させるようにしたので、すぐ近くに存在する相手機器とペアリングする際に、相手機器を容易に選択することができるようになる。
【００６６】
Ｂ．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、ブルートゥース機器としては、前述した第１実施形態と同様であるので、その構成について説明を省略する。本第２実施形態では、相手機器を探索する方式を複数用意しておき、ユーザにより任意の探索モードを選択可能としたものである。探索モードとしては、前述した第１実施形態で説明したように送信電力を徐々に増加させながら探索するモード、送信電力を最大で探索するモード、送信電力を徐々に減少させながら探索するモードを用意する。
【００６７】
ここで、図８は、本第２実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。まず、表示部に探索モードを表示し、ユーザにより選択させる（ステップＳ３０）。ブルートゥース機器では、どの探索モードが選択されたか否かを判断する（ステップＳ３２）。そして、ユーザが送信電力を徐々に増加させながら探索するモードを選択した場合には、前述した第１実施形態で説明したように送信電力を徐々に増加させながら探索する（ステップＳ３４）。すなわち、送信電力を徐々に増加させながらインクワイアリメッセージを発行し、相手機器からのインクワイアリレスポンスを待つ。
【００６８】
そして、相手機器からインクワイアリレスポンスを受信すると、相手機器のリストを表示する（ステップＳ４０）。このリストには、すぐ近くに存在する相手機器のみが含まれている。ユーザは、上記リストから通信したい相手機器を選択する（ステップＳ４２）。相手機器が選択されると、該相手機器と通信の接続を行なう（ステップＳ４４）。
【００６９】
また、ユーザが送信電力を最大で探索するモードを選択した場合には、送信電力を最大として相手機器を探索する（ステップＳ３６）。すなわち、従来通り、送信電力を最大として、インクワイアリメッセージを発行し、相手機器からのインクワイアリレスポンスを待つ。
【００７０】
そして、相手機器からインクワイアリレスポンスを受信すると、相手機器のリストを表示する（ステップＳ４０）。このリストには、通信可能範囲（約１０ｍ）に存在する全ての相手機器が含まれている。ユーザは、上記リストから通信したい相手機器を選択する（ステップＳ４２）。相手機器が選択されると、該相手機器と通信の接続を行なう（ステップＳ４４）。
【００７１】
また、ユーザが送信電力を徐々に減少させながら探索するモードを選択した場合には、送信電力を徐々に減少させながら探索する（ステップＳ３８）。すなわち、最初に送信電力を最大とし、徐々に減少させながらインクワイアリメッセージを発行し、相手機器からのインクワイアリレスポンスを待つ。
【００７２】
そして、相手機器からインクワイアリレスポンスを受信すると、相手機器のリストを表示する（ステップＳ４０）。このリストには、最も遠くに存在する相手機器のみが含まれている。ユーザは、上記リストから通信したい相手機器を選択する（ステップＳ４２）。相手機器が選択されると、該相手機器と通信の接続を行なう（ステップＳ４４）。
【００７３】
上述したように、本第２実施形態では、相手機器を探索する方式を複数用意しておき、ユーザにより任意の探索モードを選択可能としたので、状況に応じてペアリングする相手機器を選択することができるようになる。
【００７４】
Ｃ．第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、ブルートゥース機器としては、前述した第１実施形態と同様であるので、その構成について説明を省略する。本第３実施形態では、相手機器を探索する方式としては、第１実施形態と同様に、送信電力を徐々に増加させながら探索する。異なる点は、送信電力を最低力から最大まで変化させながら、通信可能な範囲（約１０ｍ）に存在する全ての相手機器を探索し、その後、重複する相手機器を整理することで、所定の探索範囲毎に存在する相手機器をリストアップして選択可能とする。
【００７５】
ここで、図９は、本第３実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。まず、送信電力を最低に設定する（ステップＳ５０）。次いで、インクワイアリメッセージを発行し（ステップＳ５２）、相手機器からのインクワイアリレスポンスを受信する（ステップＳ５４）。次いで、インクワイアリレスポンスがないか否かを判断する（ステップＳ５６）。そして、インクワイアリレスポンスがない場合には、送信電力を所定単位で増加し（ステップＳ６２）、ステップＳ５２に戻り、再度、インクワイアリメッセージを発行する。以下、インクワイアリレスポンスを受信するまで、所定単位で送信電力を増加しながらインクワイアリメッセージを発行する。
【００７６】
そして、相手機器からインクワイアリレスポンスを受信すると、相手機器のリストを一旦格納する（ステップＳ５８）。このリストには、そのときの送信電力で通信可能な範囲に存在する全ての相手機器が含まれている。次いで、探索が終了したか否か、言い換えると送信電力が最大になったか否かを判断する（ステップＳ６０）。そして、探索が終了していない場合、すなわち、まだ最大の送信電力に達していない場合には、送信電力を所定単位で増加し（ステップＳ６２）、ステップＳ５２に戻り、再度、上述した一連の探索動作を繰り返す。
【００７７】
ここで、図１０は、探索範囲とそれぞれの探索範囲に存在する相手機器の様子を示す模式図である。送信電力は、例えば、通信距離として、０〜１ｍ、０〜２ｍ、０〜３ｍ、０〜５ｍ、０〜７ｍ、０〜１０ｍというように変化させる。ゆえに、内側の探索範囲は、外側の探索範囲に常に含まれている。図示の例では、０〜１ｍの範囲には、相手機器Ａ，Ｂ，Ｃ、１〜２ｍの範囲には、相手機器Ｄ，Ｅ，Ｆ、２〜３ｍの範囲には、相手機器Ｇ，Ｈ、３〜５ｍの範囲には、相手機器Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌ、５〜７ｍの範囲には、相手機器Ｍ，Ｎ、７〜１０ｍの範囲には、相手機器Ｏ，Ｐ，Ｑ，Ｒが存在する。したがって、送信電力を増加させながら、探索範囲を広げていくと、内側の探索範囲で見つかった相手機器が重複して見つかることになる。そして、探索が終了した時点、すなわち、送信電力が最大に達し、最大送信電力による通信可能な範囲に存在する全ての相手機器の探索が終了した時点では、図１１（ａ）に示すように、それぞれの探索範囲でインクワイアリレスポンスを返した相手機器のリストが保持されることになる。
【００７８】
そして、探索が終了した場合には、探索範囲毎に相手機器を確定する（ステップＳ６４）。すなわち、重複した相手機器を削除することにより、図１１（ｂ）に示すように、それぞれの範囲に存在する相手機器を確定する。次いで、図１２（ａ）に示すように、横軸に距離、縦軸にその範囲に存在する相手機器の台数を表示した後、所定の操作で、図１２（ｂ）に示すように、探索範囲毎に、相手機器のリストを表示する（ステップＳ６６）。ユーザは、相手機器が存在する範囲（距離）を考慮して、上記リストから通信したい相手機器を選択する（ステップＳ６８）。相手機器が選択されると、該相手機器と通信の接続を行なう（ステップＳ７０）。
【００７９】
上述したように、本第３実施形態では、送信電力を徐々に増加させながらインクワイアリによる認証を行ない、最終的に、通信範囲毎に存在する相手機器のリストを作成し、該リストから接続相手を選択させるようにしたので、自分と相手機器との距離を考慮してペアリングする相手機器を容易に選択することができるようになる。
【００８０】
Ｄ．第４実施形態
次に、本発明の第４実施形態として、図２に示すブルートゥース通信部１０５（アンテナを含む）に指向性、無指向性の２つの通信モードを設け、インクワイアリメッセージの発行、インクワイアリレスポンスの受信には指向性モードで動作し、相手機器が決定した時点で、無指向性に切り換えて通信を行なうようにしてもよい。ユーザは、図１３（ａ）に示すように、目視で通信したい相手機器２００を確認し、その相手機器２００の方向に自分のカメラ付デジタル携帯電話機（アンテナ）７０を向けてインクワイアリによる認証を行なう。認証後は、図１３（ａ）に示すように、無指向性に切り換えることで、カメラ付デジタル携帯電話機７０の向きや位置を考慮することなく、通信を行なうことができる。
【００８１】
上述した第４実施形態では、ほぼ同じ距離に複数の相手機器が存在するような状況において、その相手機器の方向に自分のブルートゥース機器（アンテナ）を向けてインクワイアリによる認証を行なうことで、余計な相手機器をリストップすることなく、所望する相手機器を容易に選択することができるようになる。
【００８２】
なお、上述した第１ないし第４実施形態では、ブルートゥース機器として、カメラ付きデジタル携帯電話機を用いた例についてのみ説明したが、これに限らず、ＰＤＡや、パーソナルコンピュータ、オーディオ機器など、各種機器であってもよい。
【００８３】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、問い合わせ信号送信処理手段により、問い合わせ信号を送信し、応答信号受信処理手段により、問い合わせ信号に対する応答信号を受信し、通信処理手段により、応答信号を送信した機器と通信を行い、制御手段により、所定の向きに無線信号を送信する指向性モードで問い合わせ信号を送信させ、無指向性モードで通信を行わせるように指向性を制御するようにしたので、機器の向きや位置を考慮することなく、通信をすることが可能となるという利点が得られる。
【００８９】
また、請求項２記載の発明によれば、問い合わせ信号を所定の向きに送信する指向性モードで行わせ、問い合わせ信号に対する応答信号を送信した機器と通信を無指向性モードで行わせるように指向性を制御するようにしたので、機器の向きや位置を考慮することなく、通信をすることが可能となるという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による通信相手探索方法を適用したブルートゥース機器として用いたカメラ付デジタル携帯電話機の外観構成を示す斜視図である。
【図２】上述したカメラ付デジタル携帯電話機７０の構成を示すブロック図である。
【図３】ブルートゥース通信部１０５の機能構成を示すブロック図である。
【図４】プルートゥース機器同士による認証過程を説明するための概念図である。
【図５】通常のプルートゥース機器同士による認証過程を説明するための概念図である。
【図６】本発明によるプルートゥース機器同士による認証過程を説明するための概念図である。
【図７】本第１実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】本第２実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】本第３実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】探索範囲とそれぞれの探索範囲に存在する相手機器の様子を示す模式図である。
【図１１】各探索範囲で探索された相手機器のリスト例、および各距離範囲に存在する相手機器のリスト例を示す概念図である。
【図１２】プルートゥース機器の表示例を示す模式図である。
【図１３】本発明の第４実施形態によるインクワイアリ手順を示す模式図である。
【符号の説明】
９０……主制御部、９１……電源回路部、９２……操作入力制御部、９４……画像エンコーダ、１０５……ブルートゥース通信部、１１０……ブルートゥースリンク管理部、１１１……ブルートゥースリンク制御部、１１２……ブルートゥース送受信部
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブルートゥース機器などに係り、複数の機器のうち、所定の機器を指定してデータを伝送する無線通信装置および通信相手探索方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、近距離での無線通信により、各種の電子機器間でデータを送受信するための無線通信技術として、安易に接続可能、簡単な回路構成、低消費電力などの特徴があるブルートゥース（Blue tooth：商標）が注目されている。今後、各種機器が該ブルートゥースに対応することが予想されている。このブルートゥースネットワークの伝送範囲は約１０ｍで、その範囲内にあるブルートゥース機器間で情報を授受することができるようになる。ブルートゥース機器間の通信には、セキュリティが考慮されており、互いにパスキーと呼ばれる数例を機器に入力することにより、それ以降における通信が行なわれるようになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ブルートゥースの規格では、伝送範囲は約１０ｍとされているため、ブルートゥース機器が一般的になり、周囲に溢れ出すと、ペアリングを行なう際に、相手機器を検索すると、１０ｍ以内に存在する多くのブルートゥース機器がリストアプされてしまい、所望する相手機器を選択するのが困難となる。
【０００４】
そこで本発明は、ブルートゥース機器間で通信を確立する際に、相手機器を容易に選択することができる無線通信装置および通信相手探索方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、請求項１記載の発明による無線通信装置は、問い合わせ信号を送信する問い合わせ信号送信処理手段と、問い合わせ信号に対する応答信号を受信する応答信号受信処理手段と、応答信号を送信した機器と通信を行う通信処理手段と、所定の向きに無線信号を送信する指向性モードで問い合わせ信号を送信させ、無指向性モードで通信を行わせるように指向性を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、上記目的達成のため、請求項２記載の発明による通信相手探索方法は、問い合わせ信号を所定の向きに送信する指向性モードで行わせ、問い合わせ信号に対する応答信号を送信した機器と通信を無指向性モードで行わせるように指向性を制御することを特徴とする。
【００２１】
この発明では、問い合わせ信号送信処理手段により、問い合わせ信号を送信し、応答信号受信処理手段により、問い合わせ信号に対する応答信号を受信し、通信処理手段により、応答信号を送信した機器と通信を行い、制御手段により、所定の向きに無線信号を送信する指向性モードで問い合わせ信号を送信させ、無指向性モードで通信を行わせるように指向性を制御する。したがって、相手の機器を認証する際には、指向性モードで通信し、認証後は、無指向性モードで通信するように切り替えるので、機器の向きや位置を考慮することなく、通信をすることが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
Ａ．第１実施形態
Ａ−１．第１実施形態の構成
図１は、本発明の第１実施形態による通信相手探索方法を適用したブルートゥース機器として用いたカメラ付デジタル携帯電話機の外観構成を示す斜視図である。図において、カメラ付デジタル携帯電話機７０は、表示部７１および本体７２から構成され、中央のヒンジ部７３により折り畳み可能に形成されている。
【００２３】
表示部３０２は、上端左部に引出しまたは収納可能な送受信用のアンテナ７４を有する。カメラ付デジタル携帯電話機７０は、アンテナ７４を介して、固定無線局である基地局（図示略）との間で電波を送受信する。
【００２４】
また、表示部７１は、上端中央部にほぼ１８０度の角度範囲で回動自在なカメラ部７５を有する。カメラ付デジタル携帯電話機７０は、カメラ部７５のＣＣＤカメラ７６によって所望の撮像対象を撮像する。
【００２５】
カメラ部７５が使用者によってほぼ１８０度回動されて位置決めされた場合、表示部７１は、カメラ部７５の背面側中央に設けられたスピーカ（図示略）が正面側に位置する状態となる。これにより、カメラ付デジタル携帯電話機７０は、通常の音声通話状態に切り換わる。
【００２６】
さらに、表示部７１の正面に液晶ディスプレイ７７が設けられている。液晶ディスプレイ７７は、電波の受信状態、電池残量、電話帳として登録されている相手先名や電話番号および発信履歴等の他、電子メールの内容、簡易ホームページ、カメラ部７５のＣＣＤカメラ７６で撮像した画像などを表示する。
【００２７】
一方、本体７２には、その表面に「０」ないし「９」の数字キー、発呼キー、リダイヤルキー、終話および電源キー、クリアキーおよび電子メールキー等の操作キー７８が設けられている。操作キー７８の操作に対応した各種指示が、カメラ付デジタル携帯電話機７０に入力される。
【００２８】
また、本体７２の操作キー７８の下部には、メモボタン７９およびマイクロフォン８０が設けられている。カメラ付デジタル携帯電話機７０は、メモボタン７９が操作されたとき、通話中の相手の音声を録音し、マイクロフォン８０によって通話時の使用者の音声を集音する。
【００２９】
さらに、本体７２の操作キー７８の上部には、回動自在なジョグダイヤル８１が、本体７２の表面から僅かに突出した状態で設けられている。カメラ付デジタル携帯電話機７０は、ジョグダイヤル８１に対する回動操作に応じて、液晶ディスプレイ７７に表示されている電話帳リストもしくは電子メールのスクロール動作、簡易ホームページのページ捲り動作、または画像の送り動作等の種々の動作を実行する。
【００３０】
なお、本体７２は、背面側に図示しないバッテリパックが装着されており、終話／電源キーがオン状態になると、バッテリパックから各回路部に対して電力が供給されて動作可能な状態に起動する。
【００３１】
また、本体７２の左側面上部には、抜差自在なメモリスティック３１を装着するためのメモリスティックスロット８２が設けられている。カメラ付デジタル携帯電話機７０は、メモボタン７９が押下されると、通話中の相手の音声を装着されているメモリスティック３１に記録する。カメラ付デジタル携帯電話機７０は、使用者の操作に応じて、電子メール、簡易ホームページ、ＣＣＤカメラ３０７で撮像した画像を、装着されているメモリスティック３１に記録する。
【００３２】
メモリスティック３１は、本願出願人であるソニー株式会社によって開発されたフラッシュメモリカードの一種である。このメモリスティック３１は、縦２１．５ラ横５０ラ厚さ２．８［ｍｍ］の小型薄型形状のプラスチックケース内に電気的に書換えや消去が可能な不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory ）の一種であるフラッシュメモリ素子を格納したものであり、１０ピン端子を介して画像や音声、音楽等の各種データの書き込みおよび読み出しが可能となっている。
【００３３】
また、メモリスティック３１は、大容量化等による内蔵フラッシュメモリの仕様変更に対しても、使用する機器で互換性を確保することができる独自のシリアルプロトコルを採用し、最大書込速度１．５［ＭＢ／Ｓ］、最大読出速度２．４５［ＭＢ／Ｓ］の高速性能を実現していると共に、誤消去防止スイッチを設けて高い信頼性を確保している。
【００３４】
次に、図２は、上述したカメラ付デジタル携帯電話機７０の構成を示すブロック図である。図において、カメラ付デジタル携帯電話機７０は、表示部７１および本体７２の各部を統括的に制御する主制御部９０に対して、電源回路部９１、操作入力制御部９２、画像エンコーダ９４、カメラインターフェース部９５、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）制御部９６、画像デコーダ９７、多重分離部９８、記憶再生部９９、変復調回路部１００、および音声コーデック１０１およびブルートゥース通信部１０５がメインバス１０２を介して互いに接続されるとともに、画像エンコーダ９４、画像デコーダ９７、多重分離部９８、変復調回路部１００、および音声コーデック１０１が同期バス１０３を介して互いに接続されて構成されている。
【００３５】
電源回路部９１は、使用者の操作により終話／電源キーがオン状態にされると、バッテリパックから各部に対して電力を供給することによりカメラ付デジタル携帯電話機７０を動作可能な状態に起動する。
【００３６】
カメラ付デジタル携帯電話機７０は、ＣＰＵや、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる主制御部９０の制御に基づいて、音声通話モードにおいて、マイクロフォン８０で集音した音声信号を音声コーデック１０１によってデジタル音声データに変換する。カメラ付デジタル携帯電話機７０は、デジタル音声データを変復調回路部１００でスペクトラム拡散処理し、送受信回路部１０４でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナ７４を介して送信する。
【００３７】
また、カメラ付デジタル携帯電話機７０は、音声通話モードにおいて、アンテナ７４で受信した受信信号を増幅して周波数変換処理およびアナログデジタル変換処理を施し、変復調回路部１００でスペクトラム逆拡散処理し、音声コーデック１０１によってアナログ音声信号に変換する。カメラ付デジタル携帯電話機７０は、アナログ音声信号に対応する音声をスピーカ１０５に出力させる。
【００３８】
さらに、カメラ付デジタル携帯電話機７０は、データ通信モードにおいて、電子メールを送信する場合、操作キー７８およびジョグダイヤル８１の操作によって入力された電子メールのテキストデータを、操作入力制御部９２を介して主制御部９０に送出する。主制御部９０は、テキストデータを変復調回路部１００でスペクトラム拡散処理し、送受信回路部１０４でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナ７４を介して図示しない基地局へ送信する。
【００３９】
また、カメラ付デジタル携帯電話機７０は、データ通信モードにおいて、電子メールを受信する場合、アンテナ７４を介して図示しない基地局から受信した受信信号を変復調回路部１００でスペクトラム逆拡散処理して、元のテキストデータを復元した後、ＬＣＤ制御部９６を介して液晶ディスプレイ７７に電子メールとして表示する。
【００４０】
主制御部９０は、図示しないＲＯＭまたはＲＡＭに、ＯＳ（図２に示すＯＳ９に相当）や、各種アプリケーションプログラム（図２に示すメール送受信プログラム１０、インタプリタ１２、ライブラリ１１−１，１１−２、ドライバ１３−１〜１３−４に相当）などを記憶している。主制御部９０は、データ通信モードにおいて、電子メールを送信または受信する場合、図示しないＲＯＭ、ＲＡＭ等に格納されている、メール送受信プログラム１０およびインタプリタ１２を実行するようになっている。
【００４１】
ＬＣＤ制御部９６は、主制御部９０による制御の下、画像やテキストデータなどを表示すべく、液晶ディスプレイ７７を駆動する。
【００４２】
また、カメラ付デジタル携帯電話機７０は、使用者の操作に応じて受信した電子メールを、記憶再生部９９を介してメモリスティック３１に記録することも可能である。
【００４３】
カメラ付デジタル携帯電話機７０は、データ通信モードにおいて画像データを送信する場合、ＣＣＤカメラ７６で撮像された画像データを、カメラインターフェース部９５を介して画像エンコーダ９４に供給する。
【００４４】
因みにカメラ付デジタル携帯電話機７０は、画像データを送信しない場合には、ＣＣＤカメラ７６で撮像した画像データをカメラインターフェース部９５およびＬＣＤ制御部９６を介して液晶ディスプレイ７７に直接表示することも可能である。
【００４５】
画像エンコーダ９７は、ＣＣＤカメラ７６から供給された画像データを、例えば、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group ）２またはＭＰＥＧ４等の所定の符号化方式によって圧縮符号化することにより符号化画像データに変換し、これを多重分離部９８に送出する。
【００４６】
このとき同時にカメラ付デジタル携帯電話機７０は、ＣＣＤカメラ７６で撮像中にマイクロフォン８０で集音した音声を、音声コーデック１０１を介してデジタルの音声データとして多重分離部９８に送出する。
【００４７】
多重分離部９８は、画像エンコーダ９４から供給された符号化画像データと音声コーデック１０１から供給された音声データとを所定の方式で多重化し、その結果得られる多重化データを変復調回路部１００でスペクトラム拡散処理し、送受信回路部１０４でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナ７４を介して送信する。
【００４８】
また、カメラ付デジタル携帯電話機７０は、データ通信モードにおいて、例えば、簡易ホームページ等にリンクされた動画像ファイルのデータを受信する場合、アンテナ７４を介して基地局から受信した受信信号を変復調回路部１００でスペクトラム逆拡散処理し、その結果得られる多重化データを多重分離部９８に送出する。
【００４９】
多重分離部９８は、多重化データを符号化画像データと音声データとに分離し、同期バス１０３を介して、符号化画像データを画像デコーダ３５７に供給すると共に、音声データを音声コーデック１０１に供給する。
【００５０】
画像デコーダ９７は、符号化画像データをＭＰＥＧ２またはＭＰＥＧ４等の所定の符号化方式に対応した復号方式でデコードすることにより再生動画像データを生成し、ＬＣＤ制御部９６を介して液晶ディスプレイ７７に供給する。これにより、カメラ付デジタル携帯電話機７０は、例えば、簡易ホームページにリンクされた動画像ファイルに含まれる動画データを表示する。
【００５１】
このとき同時に音声コーデック１０１は、音声データをアナログ音声信号に変換した後、これをスピーカ１０５に供給する。これにより、カメラ付デジタル携帯電話機７０は、例えば、簡易ホームページにリンクされた動画像ファイルに含まる音声データを再生する。
【００５２】
この場合も電子メールの場合と同様に、カメラ付デジタル携帯電話機７０は、受信した簡易ホームページ等にリンクされたデータを使用者の操作により記憶再生部９９を介してメモリスティック３１に記録することが可能である。
【００５３】
また、ブルートゥース通信部１０５は、本体に内蔵もしくは着脱可能に装着されるモジュールとして用意されている。該ブルートゥース通信部１０５は、ブルートゥース規格に従って、通信リンクの制御、周波数ホッピング管理、パケットの再送、誤り訂正、データのコーデックなどの各種信号処理を制御し、ブルートゥースよる無線信号の送受信を行なう。
【００５４】
次に、図３は、ブルートゥース通信部１０５の機能構成を示すブロック図である。ブルートゥース通信部１０５は、ブルートゥースリンク管理部１１０、ブルートゥースリンク制御部１１１、ブルートゥース送受信部１１２から構成されている。ブルートゥースリンク管理部１１０は、ブルートゥース規格に従って、相手機器とのリンク（通信回線）を管理する。ブルートゥースリンク制御部１１１は、通信リンクの制御、周波数ホッピング管理、パケットの再送、誤り訂正、データのコーデックなどの各種信号処理を制御する。ブルートゥース送受信部１１２は、ブルートゥース規格による無線信号の送受信を行なう。
【００５５】
上記ブルートゥースリンク管理部１１０の制御において、他のブルートゥース機器の送信電力を制御するための電力制御コマンドが用意されている。この電力制御コマンドは、通常、相手機器の送信電力を制御するものであるが、自身の送信出力の電力制御も可能である。本第１実施形態では、上記電力制御コマンドにより自身の送信電力を制御するようになっている。詳細については後述する。
【００５６】
Ａ−２．ブルートゥース規格による認証方式
ブルートゥース技術では、機器が提供するサービスを、他人からの利用を防止したり、機器が保持する情報の機密性を保持するため、アプリケーションレイヤやリンクレイヤにおいてセキュリティの保護機構が提供されている。
【００５７】
リンクレイヤにおいて、セキュリティを保持するためには、各デバイスアドレス、２つの保護鍵、それと乱数が利用される。デバイスアドレスは、ブルートゥース機器それぞれに対してユニークな４８ビットの値が与えられている。保護鍵は、ブルートゥース機器同士がペアリングすることにより入手される。そのため、利用しあうブルートゥース機器は、互いに認証プロセスが必要となる。
【００５８】
ここで、図４は、プルートゥース機器同士による認証過程を説明するための概念図である。プルートゥース機器であるカメラ付きデジタル携帯電話機７０ａは、伝送範囲内に存在する相手機器７０ｂに対して、インクワイアリ（inquiry）メッセージをブロードキャストすることにより探し出す。インクワイアリメッセージを受け取った相手機器７０ｂは、インクワイアリレスポンスをカメラ付きデジタル携帯電話機７０ａに返す。カメラ付きデジタル携帯電話機７０ａは、インクワイアリレスポンスから相手機器７０ｂのデバイスアドレスを入手する。
【００５９】
ブルートゥースの伝送範囲は、約１０ｍとなっているが、機器のペアリング時には、それほど離れた機器との間で行なうことは少なく、一般的に近接した状態で認証を行なうことが多い。
【００６０】
例えば、図５に示すように、ペアリングする相手機器７０ｂがすぐ近くに存在する場合にでも、ブルートゥースの伝送範囲内に他のブルートゥース機器７０ｃ〜７０ｊが８台存在すると、ペアリングする相手機器を選択する際に９台のブルートゥース機器７０ｂ〜７０ｊからインクワイアリレスポンスが返ってくるので、これらの９台のブルートゥース機器７０ｂ〜７０ｊの中から相手機器７０ｂを選び出さなくてはならない。
【００６１】
そこで、本第１実施形態では、図６に示すように、ペアリングにおいて相手機器を検索する場合にのみ、送信出力の電力を制御することにより、インクワイアリメッセージの伝送範囲を１０ｍよりも短くし、余分な相手機器７０ｃ〜７０ｊからのレスポンスを防止し、相手機器７０ｂだけからのレスポンスを受信することで検索を容易にする。図示の例では、近接する相手機器７０ｂとの間でのみ、認証を行なうので、相手機器としては、相手機器７０ｂの１台のみがリストアップされることになる。
【００６２】
Ａ−３．第１実施形態の動作
次に、本第１実施形態の動作について説明する。ここで、図７は、本第１実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。まず、送信出力電力を最低に設定する（ステップＳ１０）。次いで、インクワイアリメッセージを発行し（ステップＳ１２）、相手機器からのインクワイアリレスポンスを受信する（ステップＳ１４）。次いで、インクワイアリレスポンスがないか否かを判断する（ステップＳ１６）。そして、インクワイアリレスポンスがない場合には、送信電力を所定単位で増加し（ステップＳ１８）、ステップＳ１２に戻り、再度、インクワイアリメッセージを発行する。以下、インクワイアリレスポンスを受信するまで、所定単位で送信電力を増加しながらインクワイアリメッセージを発行する。
【００６３】
そして、相手機器からインクワイアリレスポンスを受信すると、相手機器のリストを表示する（ステップＳ２０）。このリストには、上記インクワイアリ過程において、最初に応答した機器のみが含まれている。ユーザは、上記リストから通信したい相手機器を選択する（ステップＳ２２）。相手機器が選択されると、該相手機器と通信の接続を行なう（ステップＳ２４）。
【００６４】
なお、上述した動作において、相手機器のリストを表示した際に、ユーザが接続したい相手機器でない場合もあり得る。そこで、リスト表示の際に、さらに探索を続けることをユーザの所定の操作により指示可能とするようにしてもよい。この場合、ステップＳ２０の後、ステップＳ１８へ戻り、さらに上述した探索を続ければよい。
【００６５】
上述したように、本第１実施形態では、段階的に送信電力を増加しながら、インクワイアリメッセージを発行し、その発行の度に、インクワイアリレスポンスを受信したか確認し、相手機器からのインクワイアリレスポンスを受信すると、その時点で、相手機器のリストを表示して接続相手を選択させるようにしたので、すぐ近くに存在する相手機器とペアリングする際に、相手機器を容易に選択することができるようになる。
【００６６】
Ｂ．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、ブルートゥース機器としては、前述した第１実施形態と同様であるので、その構成について説明を省略する。本第２実施形態では、相手機器を探索する方式を複数用意しておき、ユーザにより任意の探索モードを選択可能としたものである。探索モードとしては、前述した第１実施形態で説明したように送信電力を徐々に増加させながら探索するモード、送信電力を最大で探索するモード、送信電力を徐々に減少させながら探索するモードを用意する。
【００６７】
ここで、図８は、本第２実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。まず、表示部に探索モードを表示し、ユーザにより選択させる（ステップＳ３０）。ブルートゥース機器では、どの探索モードが選択されたか否かを判断する（ステップＳ３２）。そして、ユーザが送信電力を徐々に増加させながら探索するモードを選択した場合には、前述した第１実施形態で説明したように送信電力を徐々に増加させながら探索する（ステップＳ３４）。すなわち、送信電力を徐々に増加させながらインクワイアリメッセージを発行し、相手機器からのインクワイアリレスポンスを待つ。
【００６８】
そして、相手機器からインクワイアリレスポンスを受信すると、相手機器のリストを表示する（ステップＳ４０）。このリストには、すぐ近くに存在する相手機器のみが含まれている。ユーザは、上記リストから通信したい相手機器を選択する（ステップＳ４２）。相手機器が選択されると、該相手機器と通信の接続を行なう（ステップＳ４４）。
【００６９】
また、ユーザが送信電力を最大で探索するモードを選択した場合には、送信電力を最大として相手機器を探索する（ステップＳ３６）。すなわち、従来通り、送信電力を最大として、インクワイアリメッセージを発行し、相手機器からのインクワイアリレスポンスを待つ。
【００７０】
そして、相手機器からインクワイアリレスポンスを受信すると、相手機器のリストを表示する（ステップＳ４０）。このリストには、通信可能範囲（約１０ｍ）に存在する全ての相手機器が含まれている。ユーザは、上記リストから通信したい相手機器を選択する（ステップＳ４２）。相手機器が選択されると、該相手機器と通信の接続を行なう（ステップＳ４４）。
【００７１】
また、ユーザが送信電力を徐々に減少させながら探索するモードを選択した場合には、送信電力を徐々に減少させながら探索する（ステップＳ３８）。すなわち、最初に送信電力を最大とし、徐々に減少させながらインクワイアリメッセージを発行し、相手機器からのインクワイアリレスポンスを待つ。
【００７２】
そして、相手機器からインクワイアリレスポンスを受信すると、相手機器のリストを表示する（ステップＳ４０）。このリストには、最も遠くに存在する相手機器のみが含まれている。ユーザは、上記リストから通信したい相手機器を選択する（ステップＳ４２）。相手機器が選択されると、該相手機器と通信の接続を行なう（ステップＳ４４）。
【００７３】
上述したように、本第２実施形態では、相手機器を探索する方式を複数用意しておき、ユーザにより任意の探索モードを選択可能としたので、状況に応じてペアリングする相手機器を選択することができるようになる。
【００７４】
Ｃ．第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、ブルートゥース機器としては、前述した第１実施形態と同様であるので、その構成について説明を省略する。本第３実施形態では、相手機器を探索する方式としては、第１実施形態と同様に、送信電力を徐々に増加させながら探索する。異なる点は、送信電力を最低力から最大まで変化させながら、通信可能な範囲（約１０ｍ）に存在する全ての相手機器を探索し、その後、重複する相手機器を整理することで、所定の探索範囲毎に存在する相手機器をリストアップして選択可能とする。
【００７５】
ここで、図９は、本第３実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。まず、送信電力を最低に設定する（ステップＳ５０）。次いで、インクワイアリメッセージを発行し（ステップＳ５２）、相手機器からのインクワイアリレスポンスを受信する（ステップＳ５４）。次いで、インクワイアリレスポンスがないか否かを判断する（ステップＳ５６）。そして、インクワイアリレスポンスがない場合には、送信電力を所定単位で増加し（ステップＳ６２）、ステップＳ５２に戻り、再度、インクワイアリメッセージを発行する。以下、インクワイアリレスポンスを受信するまで、所定単位で送信電力を増加しながらインクワイアリメッセージを発行する。
【００７６】
そして、相手機器からインクワイアリレスポンスを受信すると、相手機器のリストを一旦格納する（ステップＳ５８）。このリストには、そのときの送信電力で通信可能な範囲に存在する全ての相手機器が含まれている。次いで、探索が終了したか否か、言い換えると送信電力が最大になったか否かを判断する（ステップＳ６０）。そして、探索が終了していない場合、すなわち、まだ最大の送信電力に達していない場合には、送信電力を所定単位で増加し（ステップＳ６２）、ステップＳ５２に戻り、再度、上述した一連の探索動作を繰り返す。
【００７７】
ここで、図１０は、探索範囲とそれぞれの探索範囲に存在する相手機器の様子を示す模式図である。送信電力は、例えば、通信距離として、０〜１ｍ、０〜２ｍ、０〜３ｍ、０〜５ｍ、０〜７ｍ、０〜１０ｍというように変化させる。ゆえに、内側の探索範囲は、外側の探索範囲に常に含まれている。図示の例では、０〜１ｍの範囲には、相手機器Ａ，Ｂ，Ｃ、１〜２ｍの範囲には、相手機器Ｄ，Ｅ，Ｆ、２〜３ｍの範囲には、相手機器Ｇ，Ｈ、３〜５ｍの範囲には、相手機器Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌ、５〜７ｍの範囲には、相手機器Ｍ，Ｎ、７〜１０ｍの範囲には、相手機器Ｏ，Ｐ，Ｑ，Ｒが存在する。したがって、送信電力を増加させながら、探索範囲を広げていくと、内側の探索範囲で見つかった相手機器が重複して見つかることになる。そして、探索が終了した時点、すなわち、送信電力が最大に達し、最大送信電力による通信可能な範囲に存在する全ての相手機器の探索が終了した時点では、図１１（ａ）に示すように、それぞれの探索範囲でインクワイアリレスポンスを返した相手機器のリストが保持されることになる。
【００７８】
そして、探索が終了した場合には、探索範囲毎に相手機器を確定する（ステップＳ６４）。すなわち、重複した相手機器を削除することにより、図１１（ｂ）に示すように、それぞれの範囲に存在する相手機器を確定する。次いで、図１２（ａ）に示すように、横軸に距離、縦軸にその範囲に存在する相手機器の台数を表示した後、所定の操作で、図１２（ｂ）に示すように、探索範囲毎に、相手機器のリストを表示する（ステップＳ６６）。ユーザは、相手機器が存在する範囲（距離）を考慮して、上記リストから通信したい相手機器を選択する（ステップＳ６８）。相手機器が選択されると、該相手機器と通信の接続を行なう（ステップＳ７０）。
【００７９】
上述したように、本第３実施形態では、送信電力を徐々に増加させながらインクワイアリによる認証を行ない、最終的に、通信範囲毎に存在する相手機器のリストを作成し、該リストから接続相手を選択させるようにしたので、自分と相手機器との距離を考慮してペアリングする相手機器を容易に選択することができるようになる。
【００８０】
Ｄ．第４実施形態
次に、本発明の第４実施形態として、図２に示すブルートゥース通信部１０５（アンテナを含む）に指向性、無指向性の２つの通信モードを設け、インクワイアリメッセージの発行、インクワイアリレスポンスの受信には指向性モードで動作し、相手機器が決定した時点で、無指向性に切り換えて通信を行なうようにしてもよい。ユーザは、図１３（ａ）に示すように、目視で通信したい相手機器２００を確認し、その相手機器２００の方向に自分のカメラ付デジタル携帯電話機（アンテナ）７０を向けてインクワイアリによる認証を行なう。認証後は、図１３（ａ）に示すように、無指向性に切り換えることで、カメラ付デジタル携帯電話機７０の向きや位置を考慮することなく、通信を行なうことができる。
【００８１】
上述した第４実施形態では、ほぼ同じ距離に複数の相手機器が存在するような状況において、その相手機器の方向に自分のブルートゥース機器（アンテナ）を向けてインクワイアリによる認証を行なうことで、余計な相手機器をリストップすることなく、所望する相手機器を容易に選択することができるようになる。
【００８２】
なお、上述した第１ないし第４実施形態では、ブルートゥース機器として、カメラ付きデジタル携帯電話機を用いた例についてのみ説明したが、これに限らず、ＰＤＡや、パーソナルコンピュータ、オーディオ機器など、各種機器であってもよい。
【００８３】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、問い合わせ信号送信処理手段により、問い合わせ信号を送信し、応答信号受信処理手段により、問い合わせ信号に対する応答信号を受信し、通信処理手段により、応答信号を送信した機器と通信を行い、制御手段により、所定の向きに無線信号を送信する指向性モードで問い合わせ信号を送信させ、無指向性モードで通信を行わせるように指向性を制御するようにしたので、機器の向きや位置を考慮することなく、通信をすることが可能となるという利点が得られる。
【００８９】
また、請求項２記載の発明によれば、問い合わせ信号を所定の向きに送信する指向性モードで行わせ、問い合わせ信号に対する応答信号を送信した機器と通信を無指向性モードで行わせるように指向性を制御するようにしたので、機器の向きや位置を考慮することなく、通信をすることが可能となるという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による通信相手探索方法を適用したブルートゥース機器として用いたカメラ付デジタル携帯電話機の外観構成を示す斜視図である。
【図２】上述したカメラ付デジタル携帯電話機７０の構成を示すブロック図である。
【図３】ブルートゥース通信部１０５の機能構成を示すブロック図である。
【図４】プルートゥース機器同士による認証過程を説明するための概念図である。
【図５】通常のプルートゥース機器同士による認証過程を説明するための概念図である。
【図６】本発明によるプルートゥース機器同士による認証過程を説明するための概念図である。
【図７】本第１実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】本第２実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】本第３実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】探索範囲とそれぞれの探索範囲に存在する相手機器の様子を示す模式図である。
【図１１】各探索範囲で探索された相手機器のリスト例、および各距離範囲に存在する相手機器のリスト例を示す概念図である。
【図１２】プルートゥース機器の表示例を示す模式図である。
【図１３】本発明の第４実施形態によるインクワイアリ手順を示す模式図である。
【符号の説明】
９０……主制御部、９１……電源回路部、９２……操作入力制御部、９４……画像エンコーダ、１０５……ブルートゥース通信部、１１０……ブルートゥースリンク管理部、１１１……ブルートゥースリンク制御部、１１２……ブルートゥース送受信部
Claims (2)
- 無線による通信を行う機器の情報を収集して通信相手の探索を行う無線通信装置において、
問い合わせ信号を送信する問い合わせ信号送信処理手段と、
前記問い合わせ信号に対する応答信号を受信する応答信号受信処理手段と、
前記応答信号を送信した機器と通信を行う通信処理手段と、
所定の向きに無線信号を送信する指向性モードで前記問い合わせ信号を送信させ、無指向性モードで前記通信を行わせるように指向性を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする無線通信装置。 - 無線による通信を行う機器の情報を収集して通信相手の探索を行う通信相手探索方法において、
問い合わせ信号を所定の向きに送信する指向性モードで行わせ、前記問い合わせ信号に対する応答信号を送信した機器と通信を無指向性モードで行わせるように指向性を制御することを特徴とする通信相手探索方法。
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