JP3906156B2 - 通信アダプタおよび方法 - Google Patents

Description

本発明はBluetooth通信技術に関し、詳細には、Bluetooth技術を用いるデータ通信のための装置および方法に関する。

今日では、市場の多くの電気製品が赤外線受信機を備えており、それによってユーザは、赤外線リモート・コントローラを使用することにより、ＴＶセットやビデオ・レコーダなどの電気製品を制御することができる。電気製品で利用される赤外線通信は、一種の直接赤外線通信、すなわちポイント・ツー・ポイント通信である。

加えて、従来技術ではBluetooth技術がある。Bluetoothは、Ericsson
Co.、IBM Co.、Intel Co.、Nokia Co.、および株式会社東芝が提唱者となって１９９８年５月に設けられたワイヤレス技術の規格である。それからわずか２年で、１８００を超える企業がBluetooth技術のＳＩＧ（Special
Interest Group）に加入した。

具体的には、Bluetooth技術は、２．４ＧＨｚのＩＳＭ（Industry-Science-Medicine）バンドで動作する短距離ワイヤレス通信（無線周波数）技術である。短距離とは、Bluetooth装置間の実効通信距離が約１０〜１００メートルであることを意味する。すなわち、最小送信電力１ｍＷ（０ｄＢｍ）で実効距離が１０メートルであり、最小送信電力１００ｍＷ（２０ｄＢｍ）で実効距離が１００メートルである。Bluetoothの基本ネットワーク構造は、マスタ装置と、最大７つのスレーブ装置からなるピコネットであり、いくつかのピコネットは、より大きなスケールのスキャッタネットを構成することができる。Bluetoothは、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）を使用し、少なくとも１つの非同期データ通信経路と、最大３つの同期通信経路をサポートすることができる。したがって、Bluetooth技術を使用して、安い費用で様々な装置をワイヤレスに相互接続し、音声通信およびデータ通信のために装置間のワイヤレス・チャネルを確立することが可能である。

直接赤外線技術と比べて、Bluetooth技術は以下の利点を有する。
（１）向きが３６０度、すなわち直線的に見える必要はない。
（２）１０から１００メートルにわたる比較的長い距離。
（３）通信信号が壁を通過することができる。
（４）ポイント・ツー・マルチポイント相互接続をサポート。
（５）背景光（例えば日光）の影響を受けない。
ＷＯ ０１／１７２１０ ＵＳ ６２０８８６７

Bluetooth技術を用いるデータ通信のための装置および方法を提供することが望まれる。

XIRCOM Inc.のＷＯ ０１／１７２１０は、ＩＲ通信ポートを備えるコンピューティング装置がＲＦデータ通信システムを介してデータを送信および受信することを可能にする装置を開示しており、日本電気株式会社のＵＳ ６２０８８６７は、赤外線装置が電磁波に基づく通信システムを介してデータを送信および受信することを可能にするポータブル電話を開示している。しかし、これらのいずれも、赤外線受信機を備える電気製品などの赤外線装置の制御を論じていない。

したがって、本発明は、ＲＦ装置が複数の赤外線装置のうちのいずれか１つを制御することを可能にするアダプタであって、ＲＦ装置と通信するインターフェースと、ＲＦ装置からの通信信号を、赤外線規格に準拠する通信信号に変調するプロトコル変換ユニットと、前記アダプタに提供される、赤外線装置の様々なサービスを記述する複数のサービス・レコードを格納するサービス・ディスクリプタと、赤外線装置と通信する手段と、前記インターフェース、プロトコル変換ユニット、および通信する手段を制御するマイクロプロセッサとを備えるアダプタを提供する。

さらに、本発明は、Bluetooth装置が複数の赤外線装置のうちのいずれか１つを制御することを可能にする方法であって、赤外線装置の様々なサービスを記述する複数のサービス・レコードを格納するステップと、Bluetooth装置に少なくとも１つのサービス・レコードを提供するステップと、Bluetooth装置から通信信号を受信するステップに応答して、受信した通信信号を、赤外線規格に準拠する通信信号に変調するステップと、赤外線規格に準拠する通信信号を赤外線装置に通信するステップとを含む方法を提供する。

ＲＦ装置から受信した信号が、赤外線装置をリモート制御するコードを含むことが好ましい。

アダプタにより、赤外線装置からＲＦ装置への通信も可能となることが好ましい。

好ましくは、ＲＦ装置はBluetooth装置であり、ＲＦ通信手段はBluetoothインターフェースである。

本発明のアダプタは安価であるが、従来の赤外線装置の応用例の柔軟性を大幅に向上させることができる。例えば、本発明のアダプタを電気製品の赤外線インターフェースに接続することが可能であり、Bluetooth通信プロトコルと赤外線通信プロトコル間の変換が可能となる。したがって、赤外線インターフェースを備える従来型赤外線装置（例えば電気製品）が、Bluetooth通信能力を有する他の装置と対話することができ、その結果、それらの装置は、赤外線装置を変更することなく、Bluetooth技術の利点を共用することができる。

次に、添付の図面に示す本発明の好ましい実施形態を参照しながら、本発明を単に例示によって説明する。

図１に、本発明の好ましい実施形態による、赤外線インターフェースのために使用するBluetoothアダプタと、赤外線装置との接続関係の概略図を示す。図１では、参照符号１００は、赤外線インターフェースのために使用するBluetoothアダプタを表す。このアダプタは、その中にBluetoothインターフェース１０および赤外線インターフェース３０を有する。参照符号２００は、電気製品などの赤外線インターフェースを備える従来の赤外線装置を表す。赤外線インターフェース３０は、従来の赤外線通信プロトコルを用いて、赤外線装置２００の赤外線インターフェースと通信することができる。Bluetoothインターフェース１０は、従来のBluetooth通信プロトコルを用いて、Bluetooth通信が可能な装置と通信することができる。Bluetoothインターフェース１０および赤外線インターフェース３０に加えて、Bluetoothアダプタ１００は、Bluetooth通信プロトコルと赤外線通信プロトコル間のプロトコル変換のための手段をさらに有する。

図２に、本発明の好ましい実施形態による、赤外線インターフェースのために使用するBluetoothアダプタの論理構造の概略図を示す。図２では、参照符号１０はBluetoothインターフェースを表し、参照符号２０はマイクロプロセッサを表し、参照符号３０は赤外線インターフェースを表し、参照符号４０はサービス／プロトコル・ディスクリプタを表し、参照符号５０はプロトコル変換ユニットを表す。

Bluetoothインターフェース１０は、Bluetooth仕様で指定されるBluetoothハードウェアおよびBluetoothファームウェアを実装するのに使用される。Bluetoothハードウェアは、アナログ部分のBluetooth無線送受信手段と、デジタル部分のリンク・コントローラを含む。リンク・コントローラは、ベースバンド・プロトコルおよび他の低レベル・リンク・ルーチンを実行する。Bluetoothファームウェアは、リンクを作成および制御する能力を実現するリンク・マネージャと、Bluetoothベースバンド・コントローラおよびリンク・マネージャの統一されたアクセス方法を実現するメインフレーム・コントローラ・インターフェースとを含む。加えて、Bluetoothインターフェース１０では、メインフレーム・システムとメインフレーム・コントローラ・インターフェース・ファームウェアの間に物理的バス・ファームウェアが存在してもよい。図３に、Bluetoothインターフェース１０の内部構成要素間の関係の概略図を示す。

Bluetoothインターフェース１０を用いて、メインフレーム・システム（図２のマイクロプロセッサ２０など）は、ＵＡＲＴ、ＲＳ２３２、ＵＳＢなどの任意の標準ハードウェア・インターフェースを使用することができ、それによってBluetoothハードウェア機能およびファームウェア機能にアクセスする統一されたコマンド・インターフェースを使用することができる。後で、図４を参照しながらBluetoothインターフェース１０とマイクロプロセッサ２０の間の接続を例示する。

赤外線インターフェース３０は、マイクロプロセッサ２０から受け取った電子信号を赤外線信号、すなわち赤外線パルスに変換してそれを送信し、かつ赤外線送信を備える他の装置から受信した赤外線信号を、マイクロプロセッサで受諾できる電子信号に変換するのに使用される。赤外線インターフェース３０は、赤外線トランシーバと、いくつかの別々の電子構成要素を含む。後で、図５を参照しながら赤外線インターフェース３０とマイクロプロセッサ２０の間の接続図を説明する。

サービス／プロトコル・ディスクリプタ４０は、Bluetoothアダプタ１００に関するサービス・レコードを格納するのに使用される。サービス・レコードは、アダプタに関するサービス機能を記述する。Bluetoothシステムは、サービスを発見する機構を提供する。言い換えれば、Bluetooth機能を有する装置は、Bluetooth機能を有する他の装置上で利用可能なサービスを発見することができ、その利用可能なサービスの機能を判定することができる。Bluetooth仕様で定義されるサービス発見プロトコルによれば、Bluetoothアダプタはサービス・レコード・リストを保持する。図２に示す実施形態では、Bluetoothアダプタ１００に関するサービス・レコードは、サービス／プロトコル・ディスクリプタ４０に格納される。

次に、サービス／プロトコル・ディスクリプタ４０の機能をさらに説明するために、例として通常の赤外線制御装置（ＴＶセット、ビデオ・レコーダなど）を取り上げる。ユーザは、適切な従来型赤外線リモート・コントローラを用いて赤外線制御装置を操作することができる。ボタンの数、ボタンの簡単な説明、各ボタンの内部コードなどの従来型赤外線リモート・コントローラの記述情報が、Bluetoothアダプタのサービス／プロトコル・ディスクリプタ４０に格納される。このようにして、仮想リモート・コントローラとして使用されるBluetooth装置は、Bluetoothアダプタ１００から従来型赤外線リモート・コントローラについての記述情報を得ることができ、その記述情報に基づいて、Bluetooth装置の画面上に従来型赤外線リモート・コントローラのパネルを描画することができる（すなわち仮想リモート・コントローラ）。ユーザはパネル上のボタンをクリックすることができる。ユーザがパネル上のボタンをクリックした後、Bluetooth装置（すなわち仮想リモート・コントローラ）は、次の処理のために、対応するコードをBluetoothアダプタに送る。したがって、１つまたは複数の従来型赤外線リモート・コントローラに関する記述情報を格納することにより、Bluetoothアダプタを従来型赤外線リモート・コントローラのエージェントとして使用することができる。

１つまたは複数の赤外線リモート・コントローラに関する記述情報に加えて、サービス／プロトコル・ディスクリプタ４０は、関連する制御装置によって使用される赤外線規格についての記述など、内部使用法に関する他の情報をさらに格納すべきである。赤外線規格に関する情報は、機能（ボタン）コード、プレフィックス、サフィックス、開始／終了シーケンス、１／０コードなどを含む。

後で、図６を参照しながらサービス／プロトコル・ディスクリプタ４０の実装の概要を説明する。

プロトコル変換ユニット５０は、他のBluetooth装置から受信した機能コード／コマンドを、対応する電子信号に変換するのに使用される。次いで、電子信号は赤外線インターフェース３０によって赤外線パルスに変換される。したがって、プロトコル変換ユニット５０は、サービス発見プロトコル（ＳＤＰ）などのBluetooth仕様で定義されるソフトウェア・プロトコル・スタックの一部を実装することができる。ＳＤＰにより、他のBluetooth装置が、アダプタ中に格納されたサービス記述を発見し、取り出すことが可能となる。加えて、プロトコル変換ユニット５０は、データ・ストリームを電子信号に変調し、または電子信号をデータ・ストリームに復調する赤外線プロトコルを実装することができる。

プロトコル変換ユニット５０は、フラッシュ・メモリや読取り専用メモリなどの不揮発性メモリに格納されたソフトウェアで実施することができる。プロトコル変換ユニット５０の実装の概要の１つは、図６のサービス／プロトコル・ディスクリプタの実装の概要と同様である。

マイクロプロセッサ２０は前述の構成要素を制御し、前述の構成要素がそれ自体のタスクを実行することを可能にする。

図１および図２に示すBluetoothアダプタ１００中に赤外線インターフェース３０が存在するが、マイクロプロセッサ２０の関連する信号線を、制御装置中のマイクロプロセッサの信号線に直接接続し、それによって、マイクロプロセッサ２０によって出力された電子信号を制御装置に直接送ることができることは当業者には明らかであろう。このようにして、Bluetoothアダプタ１００中の赤外線インターフェース３０を省略することができる。

次に、図４を参照しながら、図２のBluetoothインターフェース１０とマイクロプロセッサ２０の間の接続を説明する。図４に示すように、Bluetoothインターフェース１０は、標準ＵＡＲＴ物理バスを使用してマイクロプロセッサ２０と対話する。マイクロプロセッサ２０はＩ／Ｏポートを使用して、Bluetoothインターフェース１０を動作可能または動作不能にする。ここでは、標準４ワイアＵＡＲＴポートを使用して、Bluetoothインターフェース１０にコマンドを送り、またはBluetoothインターフェース１０からデータ／イベントを受け取る。コマンド／データ／イベント・パケットのフォーマットは、Bluetooth仕様のメインフレーム・コントローラ・インターフェース機能定義で定義される。

以下では、図５を参照しながら、図２の赤外線インターフェース３０とマイクロプロセッサ２０の間の接続を説明する。図５に示すように、赤外線インターフェース３０は、赤外線インターフェース３０全体を動作可能／不能にするシャットダウン（ＳＤ）入力信号ポートを有する。赤外線インターフェース３０は、マイクロプロセッサ２０から電子信号を受け取るＩＲＴＸ入力信号ポートをさらに有する。赤外線インターフェース３０は、電子信号をマイクロプロセッサ２０に送るＩＲＲＸ出力信号ポートをさらに有する。

以下では、図６を参照しながら、サービス／プロトコル・ディスクリプタ４０の実装の概要を説明する。図６に示すように、サービス／プロトコル・ディスクリプタ４０を、サービス／プロトコル・ディスクリプタ４０が格納すべき様々な情報が格納されたフラッシュ・メモリで実装することができる。もちろん、サービス／プロトコル・ディスクリプタ４０は他の不揮発性メモリ（読取り専用メモリなど）でも実装することができる。

先に述べたように、プロトコル変換ユニット５０も不揮発性メモリで実装することができる。その構成は図６の構成と同様であり、これ以上は説明しない。

図７は、本発明の好ましい実施形態のBluetoothアダプタと赤外線装置の間のデータ通信方法の流れ図である。ステップ７０１では、データ通信を開始する。ステップ７０２では、ＲＦリンクを介してBluetooth装置からデータ・ストリームを受信する。ステップ７０３では、受信したデータ・ストリームを、赤外線装置の赤外線規格に準拠する電子信号に変調する。ステップ７０４では、電子信号を赤外線装置に送る。電子信号を、直接ケーブル接続を介して、赤外線装置のマイクロプロセッサの信号線に送ることも可能であることに留意されたい。あるいは、電子信号を赤外線パルスに変換することもでき、この赤外線パルスは、従来型赤外線リモート・コントローラのように、赤外線装置に送信される。ステップ７０５では、データ通信を終了すべきかどうかを判定する。判定の結果が否定の場合、この手順はステップ７０２に戻る。判定の結果が肯定の場合、この手順はステップ７０６に進む。ステップ７０６でこの手順は終了する。

図７は、Bluetooth装置から赤外線装置にデータを転送する手順だけを記述している。しかし、赤外線装置からBluetooth装置にデータを転送する手順が図７に示す手順の丁度逆であることは当業者には明らかであろう。すなわち、赤外線装置から赤外線パルスを受信し、または赤外線装置のマイクロプロセッサから電子信号を直接受け取り、電子信号をデータ・ストリームに変調し、データ・ストリームを、ＲＦリンクを介してBluetooth装置に送信する。

本発明のBluetoothアダプタおよびデータ通信方法は、様々な目的で使用することができる。便利な応用例の１つは、従来型赤外線制御装置（ＴＶセットやビデオ・レコーダなど）のリモート制御用のBluetoothアダプタを構築することである。

複数の制御装置のリモート・コントローラについての記述情報、および複数の制御装置が使用する赤外線規格についての記述情報が、あらかじめBluetoothアダプタのフラッシュ・メモリにロードされる。フラッシュ・メモリはマイクロプロセッサと共に、図２に示すサービス／プロトコル・ディスクリプタ４０を構成する。

リモート制御動作中、Bluetoothアダプタの赤外線ポートは制御装置の赤外線ポートと向い合せに構成され、または確実に各赤外線ポートが互いの動作範囲内にあるようにするために、この２つの赤外線ポートは一緒に取り付けられる。

赤外線装置を操作するBluetoothアダプタは、Bluetooth装置のＲＦ範囲内にあると、Bluetooth装置の存在を認識することができる。次いで、Bluetoothシステムのサービス発見プロトコルを使用することにより、Bluetoothアダプタのフラッシュ・メモリに格納されたリモート・コントローラについての記述情報が、Bluetoothアダプタに送られる。その後で、Bluetooth装置は、リモート・コントローラについての前述の記述情報に基づいて、ディスプレイ画面上にリモート・コントローラを描画する。したがってユーザは、Bluetooth装置を介して赤外線装置を操作することができる。

ユーザがディスプレイ画面上のボタンをクリックすると、ボタンのボタン・コードが、Bluetoothデータ・リンクを介してBluetoothアダプタに送られる。次いでBluetoothアダプタは、内部で使用されるボタン・コードを、赤外線規格に準拠する機能（ボタン）コードに変換する。次に、Bluetoothアダプタは赤外線プロトコル実装ルーチンを呼び出し、機能コードを電子信号に変調する。この電子信号は、開始シーケンス、プレフィックス、機能コード、サフィックス、および終了シーケンスを含む。最後に、赤外線インターフェースにより、これらの電子信号が、対応する赤外線パルスに変換される。従来の方式によれば、赤外線パルスにより、制御装置が、対応する操作を実行することが可能となる。

本発明の好ましい実施形態を図示し、詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱することなく様々な変更および修正を行うことができることを理解されたい。

本発明の好ましい実施形態による、赤外線インターフェースのために使用するBluetoothアダプタと、赤外線装置との接続関係を示す概略図である。 本発明の好ましい実施形態による、赤外線インターフェースのために使用するBluetoothアダプタの論理構造を示す概略図である。 図２のBluetoothインターフェースの内部構成要素間の関係を示す概略図である。 図２のBluetoothインターフェースとマイクロプロセッサの間の接続図である。 図２の赤外線インターフェースとマイクロプロセッサの間の接続図である。 図２のサービス／プロトコル・ディスクリプタの実装図である。 本発明の好ましい実施形態によるBluetooth装置と赤外線装置の間のデータ通信の方法の流れ図である。

Claims (10)

1. ＲＦ装置が複数の赤外線装置のうちのいずれか１つを制御することを可能にするアダプタであって、
   前記ＲＦ装置と通信するインターフェースと、
   前記ＲＦ装置からの通信信号を、赤外線規格に準拠する通信信号に変調するプロトコル変換ユニットと、
   前記アダプタに提供される、前記赤外線装置を制御するのに使用することができる赤外線リモート・コントローラについての記述情報を格納するサービス・ディスクリプタと、
   赤外線装置と通信する手段と、
   前記サービス・ディスクリプタに格納された前記赤外線リモート・コントローラについての記述情報を前記インターフェースより前記ＲＦ装置へ提供し、前記記述情報に基づく前記ＲＦ装置からの前記赤外線リモート・コントローラについての通信信号を、前記インターフェースより受信し、前記プロトコル変換ユニットにより前記赤外線規格に準拠する通信信号に変調して、前記通信する手段より前記赤外線装置へ送信するように、前記インターフェース、前記プロトコル変換ユニット、および前記通信する手段を制御するマイクロプロセッサとを備えるアダプタ。
2. 赤外線装置と通信する前記手段が、前記プロトコル変換ユニットからの赤外線規格に準拠する前記通信信号を赤外線パルスに変換し、前記赤外線パルスを前記赤外線装置に送信する手段を備える請求項１に記載のアダプタ。
3. 赤外線装置と通信する前記手段が、赤外線装置中の信号線に接続された少なくとも１つの線を備える請求項１に記載のアダプタ。
4. 赤外線装置と通信する前記手段が、前記赤外線装置から赤外線パルスを受信し、前記赤外線パルスを赤外線規格に準拠する通信信号に変換する手段をさらに備え、
   前記プロトコル変換ユニットがさらに、赤外線規格に準拠する通信信号を、前記ＲＦ装置に準拠する通信信号に復調するためにある請求項２または３に記載のアダプタ。
5. 少なくとも１つの赤外線装置によって使用される前記赤外線規格に関する情報を格納するプロトコル・ディスクリプタをさらに備える請求項１ないし４のいずれかに記載のアダプタ。
6. 前記ＲＦ装置がBluetooth装置である請求項１ないし５のいずれかに記載のアダプタ。
7. 前記複数の赤外線装置が、テレビジョン・セットとビデオ・レコーダの少なくとも一方を含む請求項１ないし６のいずれかに記載のアダプタ。
8. Bluetooth装置が複数の赤外線装置のうちのいずれか１つを制御することを可能にする方法であって、
   赤外線装置を制御するのに使用することができる赤外線リモート・コントローラについての記述情報をアダプタのサービス・ディスクリプタに格納するステップと、
   Bluetooth装置にアダプタのサービス・ディスクリプタに格納された赤外線リモート・コントローラについての記述情報を提供するステップと、
   前記記述情報に基づくBluetooth装置からの前記赤外線リモート・コントローラについての通信信号を受信するステップに応答して、
   受信した前記赤外線リモート・コントローラについての通信信号を、赤外線規格に準拠する通信信号に変調するステップと、
   前記赤外線リモート・コントローラについての赤外線規格に準拠する通信信号を赤外線装置に通信するステップとを含む方法。
9. 前記赤外線装置と通信する前記ステップが、
   前記赤外線規格に準拠する前記通信信号を赤外線パルスに変換するステップと、
   前記赤外線パルスを前記赤外線装置に送信するステップとを含む請求項８に記載の方法。
10. 前記赤外線装置から赤外線パルスを受信するステップに応答して、
    前記赤外線パルスを、赤外線規格に準拠する第２通信信号に変換するステップと、
    赤外線規格に準拠する前記第２通信信号を、前記Bluetooth装置に準拠する通信信号に復調するステップとをさらに含む請求項８または９に記載の方法。

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