JP3920828B2 - 通信装置およびコネクション復旧方法 - Google Patents

Description

本発明は、データを送信または受信する通信技術に関し、例えば、ＩＥＥＥ１３９４規格に基づいた通信を行う通信装置およびこの通信装置におけるコネクション復旧方法に関する。

家庭内にＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）を敷設し、ＤＴＶ（デジタルテレビジョン）、Ｄ−ＶＨＳデッキなどのＡＶ機器や、その他の家電製品、コンピュータなどを接続するホームネットワークに対する要求が高まっている。近年では、ホームネットワークを実現する高速バスインタフェースとして、様々な機器を簡単に接続することができ、また情報の高速伝送を可能とするＩＥＥＥ１３９４に関心が集まっている。

ＩＥＥＥ１３９４規格によりデータ通信を行う場合、各ノードに設定されたプラグを接続するために、ノード間でコネクションを設定する。このデータ通信システムでは、バスのトポロジー接続の変更に伴いバスリセットが発生し、確立したコネクションを解除した後、新たなトポロジー構成においてダイナミックにコネクションを再設定する。バスリセット以前にコネクションを張られていた出力あるいは入力プラグは、バスリセットから１秒間はコネクションが張られていなくても送信または受信を継続する。ＡＶ（オーディオ／ビジュアル）信号の伝送がバスリセットで途切れないようにするには、コネクション管理アプリケーションが、この１秒の間に再度コネクションを張る必要がある。
特開２０００−４９８２４号公報

現状のＩＥＥＥ１３９４通信システムでは、バスの初期化後、各々のノードは、他のノードとの接続状況を検出する。このとき、例えばＤ−ＶＨＳのＩＥＥＥ１３９４ケーブルがジャックから抜かれているような場合には、そのＤ−ＶＨＳを認識することはできず、コネクションを張ることはできない。ケーブルが再度ジャックに挿入されると、Ｄ−ＶＨＳは新たな機器の接続として認識され、バスリセット後にコネクションが張られることになる。

ＡＶデータの伝送中にＤ−ＶＨＳのケーブルを引き抜いた場合、１秒以内にケーブルを差し込まなければ、それぞれのプラグは、入出力を停止する。１秒を経過してケーブルを差し込んだ場合には、ユーザ側から、Ｄ−ＶＨＳの再生ボタンや録画ボタンなどの操作ボタンを押すことで、コネクション管理アプリケーションを起動し、コネクションを再設定する必要があるが、この操作はユーザにとって面倒である。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易にコネクションを復旧することのできる技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様は、他の機器とコネクションを確立してデータ通信を行わしめるコネクション設定部と、確立したコネクションの接続情報を記憶部に記憶させる制御部と、コネクションを確立した相手機器の存在の有無を検出する監視部とを備える通信装置を提供する。この態様の通信装置において、監視部により相手機器が存在しなくなったことが検出された場合であっても、制御部は接続情報を記憶部に保持し、その後、監視部により相手機器の存在が検出された場合に、コネクション設定部は、接続情報をもとに相手機器とのコネクションを復旧することを可能とする。

この態様の通信装置によると、一旦、相手機器のケーブルが引き抜かれるなどした場合であっても、記憶部が、コネクション切断前の接続情報を記憶しているため、この接続情報をもとに、コネクション設定部が容易にコネクションを復旧することができる。これにより、通信装置は、ユーザからの操作指示がなくても、コネクション切断前の接続構成に自律的に戻ることができ、データの連続性を維持するとともに、ユーザの手間を解消することができる。コネクション設定部は、ＩＥＥＥ１３９４規格に準拠したシリアルバス上で相手機器とのコネクションを確立し、制御部は、バスリセットの発生タイミングから、所定時間の間、接続情報を記憶部に保持させることが好ましい。

また、本発明の別の態様は、他の機器とのコネクションを復旧する方法を提供する。この態様の方法は、既に確立した相手機器とのコネクションの接続情報を記憶するステップと、相手機器が存在しなくなったことを検出するステップと、コネクション復旧用のタイマを設定するステップと、タイマの終了前に相手機器の存在を検出すると、記憶した接続情報をもとにコネクションの復旧処理を行うステップとを備える。

この態様のコネクション復旧方法によると、相手機器が存在しなくなった場合であっても、タイマの終了までに相手機器を見つけた場合には、コネクション切断前の接続情報を利用することで、容易に元の接続構成に戻ることが可能となる。

本発明によれば、相手機器が一瞬いなくなった場合であっても、接続時の情報を保持しておくことで、その情報を利用してコネクションを容易に復旧することが可能となる。

図１は、ＩＥＥＥ１３９４の通信規格において実現される通信システムの概念図を示す。ＩＥＥＥ１３９４の通信システム１では、各ＡＶ機器１０ａ、１０ｂ、１０ｃ（以下、総称する場合は「ＡＶ機器１０」と呼ぶ）が、論理的に信号接続を行うための仮想的なプラグを設定する。プラグには信号接続の入力側となる入力プラグと、出力側となる出力プラグが存在する。ＡＶ機器１０は、入力プラグと出力プラグをそれぞれ複数個持つことが可能である。

ＡＶ機器１０ａおよび１０ｂは、入力プラグの属性を制御する入力プラグ制御レジスタ（ｉＰＣＲ：input Plug Control Register）と、ｉＰＣＲに共通の属性を制御する入力マスタプラグレジスタ（ｉＭＰＲ：input Master Plug Register）を備える。また、ＡＶ機器１０ｂおよび１０ｃは、出力プラグの属性を制御する出力プラグ制御レジスタ（ｏＰＣＲ：output Plug Control Register）と、ｏＰＣＲに共通の属性を制御する出力マスタプラグレジスタ（ｏＭＰＲ：output Master Plug Register）を備える。なお、１つのＡＶ機器１０でプラグ数は最大３１個まで設定可能であり、したがって１つのＡＶ機器１０において、ｉＰＣＲおよびｏＰＣＲは、最大３１個まで設定される場合がある。

図１に示す例では、ＡＶ機器１０ｃの出力プラグを経由してアイソクロナスデータがバス１２上に送出され、ＡＶ機器１０ａが、入力プラグからアイソクロナスデータを受け取っている。また同様に、ＡＶ機器１０ｂの出力プラグを経由してアイソクロナスデータがバス１２上に送出され、ＡＶ機器１０ａが、入力プラグからアイソクロナスデータを受け取っている。ＩＥＥＥ１３９４の通信システム１においては、バス１２上に対応機器を接続するだけで、コネクションを確立することができ、コネクションの種別としては、point-to-pointコネクションと、broadcastコネクションの２種類がある。

１つの出力プラグと１つの入力プラグを、１つのチャネルを介して接続することをpoint-to-pointコネクションという。point-to-pointコネクションは、それを確立したアプリケーションのみがコネクションを解除することができる。使用する状況としては、コントローラであるＤＴＶがＤ−ＶＨＳにコネクションを確立し、ＡＶデータの再生もしくは録画を行う場合があげられる。

また、１つの出力プラグを１つのチャネルに接続することをbroadcast outコネクションといい、１つの入力プラグを１つのチャネルに接続することをbroadcast inコネクションという。このように、相手のプラグを指定しないコネクションをbroadcastコネクションという。broadcastコネクションを確立するアプリケーションは、自機器のプラグしか確立してはならないが、解除はどの機器のプラグに対して行ってもよい。使用する状況としては、ある特定のチャネルを定めておき、出力機器は特に相手機器を指定しないでそのチャネルにＡＶデータを流し、入力機器もまた相手機器を指定しないでそのチャネルからＡＶデータを入力する場合があげられる。

以上が、ＩＥＥＥ１３９４の通信システム１における各ＡＶ機器１０のコネクション管理動作である。本発明においては、コネクションを確立した相手機器が存在しなくなった場合であっても、相手機器とのコネクションを復旧することができる技術を提供する。説明のために、以下の例では、ＤＴＶが主体となって、Ｄ−ＶＨＳに対してコネクションを確立し、ＡＶデータを再生または録画している状況を例にとる。なお本発明は、point-to-pointコネクションのみならず、broadcastコネクションにおいても利用することができる。

図２は、本発明の実施例にかかるＡＶ機器１０の構成を示す。ＡＶ機器１０は、ＩＥＥＥ１３９４のバス１２に接続して、バス１２上の機器との間でデータ通信を行う通信装置として機能する。図２に示すＡＶ機器１０はＤＴＶであり、チューナ２２、ＡＶデータ処理部２４、モニタ２６およびスピーカ２８を含むＡＶデータ再生部２０を備えている。ＡＶデータ処理部２４は、チューナ２２で受信したデジタルＴＶ放送波をデコードし、映像信号をモニタ２６に、また音声信号をスピーカ２８に供給する機能をもつ。なお、ＤＴＶは例示であり、ＡＶ機器１０は、他の家電機器やコンピュータであってもよい。

ＡＶ機器１０は、さらにＩＥＥＥ１３９４のバス１２上のＤ−ＶＨＳ等のＡＶ機器との間でデータ通信を行う通信機能をもつ。そのための構成として、ＡＶ機器１０は、通信インタフェース３０、コネクション設定部３２、監視部３４、制御部３６、タイマ３８および記憶部４０を備える。コネクション設定部３２は、バス１２上の機器とコネクションを確立して、データ通信を行わしめる。コネクション設定部３２は、コネクション管理アプリケーションにより実現される機能であり、図１において説明したＭＰＲとしての機能をもつ。ＤＴＶが、ＩＥＥＥ１３９４のバス１２上でＤ−ＶＨＳと接続して、Ｄ−ＶＨＳにＴＶ番組を録画させる場合には、ＤＴＶのコネクション設定部３２が、自身に出力プラグを設定し、またＤ−ＶＨＳに入力プラグを設定させる。また、Ｄ−ＶＨＳからＡＶデータを受信する場合には、ＤＴＶは自身に入力プラグを設定し、またＤ−ＶＨＳに出力プラグを設定させる。このとき、ＡＶデータ再生部２０は、Ｄ−ＶＨＳから供給されるＡＶデータを映像信号および音声信号にデコードし、モニタ２６およびスピーカ２８に供給する。

本実施例のＡＶ機器１０において、制御部３６が、確立したコネクションの接続情報を記憶部４０に記憶させる。記憶部４０はＲＡＭなどのメモリであって、この接続情報を接続テーブルに格納する。接続情報には、接続する相手機器を識別するための識別子と、その相手機器との接続状態を示す情報とが含まれる。識別子は、例えばＧＵＩＤ（Global Unique Identifier）などの機器を一意に特定するための情報であることが好ましい。また、接続状態を示す情報は、その相手機器との間で確立しているコネクションの種別と、設定したプラグが入力であるか又は出力であるかを示す情報を含む。

図３は、記憶部４０に記憶される接続テーブルの接続情報の一例を示す。この例では接続状態として、「point-to-pointコネクションの入力」を設定していることが示される。上記のように、ＤＴＶがpoint-to-pointコネクションの入力として動作する場合は、例えばＤ−ＶＨＳからのＡＶデータを再生するときである。接続状態の他の例としては、「point-to-pointコネクションの出力」、「broadcastコネクションの入力」、また「接続要求なし」、などがあげられる。例えば、Ｄ−ＶＨＳからの再生終了時には、point-to-pointコネクションを切断し、図３に示す接続テーブルの接続状態が「接続要求なし」に更新される。以上は、ＤＴＶが主体としてコネクションを確立する場合の接続状態の例であるが、Ｄ−ＶＨＳが主体としてコネクションを設定している場合には、接続状態として「broadcastコネクションの出力」も存在する。

新たな機器がバス１２に参加したり、接続されている機器がバス１２から外されるなど、トポロジーに変化が起きると、バスリセット信号がバス上の全ノードに伝わり、トポロジー情報は全てクリアされる。監視部３４は、バスリセット以前にバス１２上に存在していた機器のＧＵＩＤとノードＩＤとの対応リストを有しており、バスリセット後にバス１２上に存在する機器を検出して、バス１２から外された機器や、バス１２に追加された機器を認識する。このようにして監視部３４は、バス１２上に存在するノードを監視し、ここでは、コネクションを既に確立していた相手機器の存在の有無を検出する。

本実施例では、監視部３４が、コネクションを確立した相手機器がバス１２上に存在しなくなったことを検出しても、制御部３６は、接続情報を記憶部４０に保持させ、不存在を検出したタイミングから所定時間の間は、記憶部４０から削除しない。これにより、所定の時間内に相手機器のケーブルがバス１２に物理的に再接続されたとき、コネクション設定部３２は、記憶部４０に記憶した接続情報を用いてコネクションを迅速且つ容易に復旧することが可能となる。この所定時間は、アイソクロナスリソースディレイ処理による時間、すなわち１秒よりも長く設定される。タイマ３８は、コネクションの復旧猶予時間を例えば１０秒程度に設定してもよい。ケーブルを差し込める時間を確保し、またＡＶデータ再生部２０の出力の停止時間を長すぎないようにするためには、１０秒程度に設定することが適当である。

図４は、実施例に係るコネクションの復旧処理フローを示す。まず、コネクション設定部３２が、バス１２上の機器とコネクションを確立して、データ通信を行わしめる（Ｓ１０）。すなわち、ＤＴＶであるＡＶ機器１０は、相手機器、例えばＤ−ＶＨＳとの間でＡＶデータを送信し又は受信する。このとき、制御部３６は、確立したコネクションの接続情報を用いて接続テーブルを作成し、記憶部４０に格納する（Ｓ１２）。

Ｄ−ＶＨＳのケーブルを引き抜くことでバスリセットが発生すると（Ｓ１４）、ＩＥＥＥ１３９４規格において規定されているアイソクロナスリソースディレイ処理が実行される（Ｓ１６）。バスリセットによりコネクションは解除されるが、アイソクロナスリソースディレイ処理においては、バスリセット以前のプラグの状態を１秒間だけ維持し、コネクション管理アプリケーションが、この期間に再度コネクションを設定すれば、バスリセットをまたがってＡＶデータ信号を維持することができる。バスリセット後、１秒以内にＤ−ＶＨＳとのコネクションが確立されれば、アイソクロナスリソースディレイ処理によるコネクションの再設定処理が成功したこととなり、以降の復旧処理は行わない。なおバスリセットがＤ−ＶＨＳのケーブルを引き抜いたことを受けて発生している場合には、Ｄ−ＶＨＳがバス１２上に検出されないため、アイソクロナスリソースディレイ処理によるコネクションの再設定処理は行われない。

アイソクロナスリソースディレイ処理と並行して、本実施例によるコネクションの復旧処理が同時に行われる。復旧処理のために、制御部３６がバスリセットをトリガとして、コネクション復旧用のタイマ３８を所定時間、例えば１０秒に設定する（Ｓ１８）。タイマが終了するまでの間は、記憶部４０の接続テーブルの内容は保持される。監視部３４は、機器情報、すなわちバスリセット後のＩＥＥＥ１３９４バス１２上に接続されている機器のＧＵＩＤを取得し（Ｓ２０）、切断前にコネクションを確立していた相手機器の存在の有無を検出して、その検出結果を制御部３６に供給する。続いて制御部３６は、記憶部４０に格納されている接続テーブルを参照して（Ｓ２２）、バスリセット以前の接続状態を把握する。

接続テーブルに含まれる接続状態を参照して、バスリセット以前に接続要求が存在していなかった場合には（Ｓ２４のＮ）、このコネクション復旧処理フローを終了するが、一方で、接続要求が存在していた場合には（Ｓ２４のＹ）、監視部３４による検出結果をもとに、相手機器がバス１２上に存在しているか否かを判断する（Ｓ２６）。相手機器が存在している場合には（Ｓ２６のＹ）、接続テーブルに含まれる接続情報をもとに、その相手機器とのコネクションの復旧処理を行う（Ｓ２８）。なお通常、相手機器が存在する場合には、アイソクロナスリソースディレイ処理によりコネクションの再設定が行われることとなるが、それを失敗している場合に、Ｓ２８のステップでコネクションの復旧を行うことができる。したがって、本実施例によるコネクション復旧処理は、アイソクロナスリソースディレイ処理の補助的な役割も果たすことができる。コネクション確立に必要な接続情報を予め保持しておくことで、コネクションの復旧を迅速且つ容易に行うことが可能となり、また、コネクションの復旧を、ユーザの手を煩わすことなく、自動的に行うことが可能となる。

Ｓ２６において相手機器が存在しない場合（Ｓ２６のＮ）、制御部３６は、タイマが終了するまで、相手機器がバス１２に接続されるのを待つ。ＩＥＥＥ１３９４においては、相手機器がバス１２に接続されるとバスリセットが発生するため、監視部３４はタイマが終了するまでバスリセットを監視し、タイマが終了する前にバスリセットが発生した場合には（Ｓ３２のＮ、Ｓ１４）、Ｓ１６〜Ｓ２６までのステップを繰り返す。このとき、Ｓ２６において相手機器が発見されると、接続情報をもとにコネクションの復旧処理が実行される（Ｓ２８）。また、タイマが終了するまでにバスリセットが発生しない場合には（Ｓ３２のＹ）、接続テーブルにおける接続状態を「接続要求なし」と更新して（Ｓ３４）、このコネクション復旧フローを終了する。

上記したコネクション復旧フローにおいて、バスリセットが発生してから１秒以上が経過すると、ＡＶデータ転送が停止されるため、この間は、ユーザに対して状況を説明するための案内メッセージをモニタ２６に表示させてもよい。また、タイマの終了によりコネクション復旧処理が不成功に終わった場合には、ＤＴＶの出力を、チューナから受信したデジタルＴＶ放送に切り替えて、ＴＶ番組を再生させてもよい。

以上、実施例をもとに本発明を説明した。なお本発明はこの実施例に限定されることなく、そのさまざまな変形例もまた、本発明の態様として有効である。

そうした変形例として、実施例では、バスに接続した機器間の通信について説明したが、本発明を無線接続による機器間の通信に応用することも可能である。特に、ＩＥＥＥ１３９４でサポートする無線通信においては、上記した実施例と同様の手順で、コネクションの復旧処理を行うことができる。また、本発明は、ＩＥＥＥ１３９４を用いた通信に限定するものではなく、他の通信プロトコルにおいても応用することが可能である。

また、以上は、ケーブルをＡＶ機器から引き抜いた場合のコネクション復旧処理について説明したが、例えば、本発明を、ケーブルをＡＶ機器に差し込むときに発生するチャタリングを吸収する技術としても応用することができる。チャタリングは、ケーブルを差し込むときに、コネクタの接触状態と非接触状態とが交互に短時間で発生することによって生じるが、制御部３６は、一旦その機器を検出すると、記憶部４０に接続情報を格納しておく。続いて、チャタリングにより電気的接触がオンオフして、バスリセットがその都度発生しても、タイマ３８が終了しない限りは、その接続情報を保持することで、最終的に、安定なバス状態となった後に相手機器とのコネクションを確立することが可能となる。

ＩＥＥＥ１３９４の通信規格において実現される通信システムの概念図である。 実施例にかかるＡＶ機器の構成図である。 接続テーブルの接続情報の一例を示す図である。 コネクションの復旧処理フローを示す図である。

符号の説明

１・・・通信システム、１０・・・ＡＶ機器、１２・・・バス、３０・・・通信インタフェース、３２・・・コネクション設定部、３４・・・監視部、３６・・・制御部、３８・・・タイマ、４０・・・記憶部。

Claims (8)

1. ＩＥＥＥ１３９４規格に準拠してシリアルバス上で他の機器とコネクションを確立してデータ通信を行わしめるコネクション設定部と、
   確立したコネクションの接続情報を記憶部に記憶させる制御部と、
   コネクションを確立した相手機器の存在の有無を検出する監視部とを備え、
   前記監視部により相手機器が存在しなくなったことが検出された場合に、前記制御部は、ＩＥＥＥ１３９４規格に規定されたアイソクロナスリソースディレイ時間内でのコネクションの復旧処理と並行して、相手機器の不存在が検出されたタイミングからアイソクロナスリソースディレイ時間よりも長く設定された所定時間が経過するまでの間は、接続情報を前記記憶部に保持させ、前記コネクション設定部は、前記所定時間の間に前記監視部により相手機器の存在が検出されたとき、接続情報をもとに相手機器とのコネクションを復旧する処理を行うことを特徴とする通信装置。
2. 前記制御部は、前記所定時間を超えると、接続情報を前記記憶部から削除することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 前記制御部は、バスリセットの発生タイミングから、前記所定時間が経過するまでの間、接続情報を前記記憶部に保持させることを特徴とする請求項１または２に記載の通信装置。
4. 前記制御部は、バスリセットをトリガとして、タイマを前記所定時間に設定し、前記タイマが終了するまでの間、接続情報を前記記憶部に保持させることを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
5. 前記監視部は、バス上に存在している機器の識別子とノードＩＤとの対応リストを有しており、この対応リストを用いて、コネクションを確立した相手機器の存在の有無を検出することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の通信装置。
6. 前記接続情報は、相手機器の識別子およびその相手機器との接続状態を示す情報を含み、前記制御部は、これらの識別子および接続状態を示す情報を接続テーブルとして前記記憶部に記憶させることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の通信装置。
7. 前記監視部によりコネクションを確立した相手機器の不存在が検出された場合、前記制御部は、前記記憶部に記憶された接続テーブルを参照して、バスリセット以前の接続状態を検出し、バスリセット以前に接続要求が存在していた場合には、接続テーブルに含まれる接続状態を示す情報をもとに、相手機器とのコネクションを復旧することを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
8. ＩＥＥＥ１３９４規格に準拠して確立された他の機器とのコネクションが切断されたときに、ＩＥＥＥ１３９４規格に規定されたアイソクロナスリソースディレイ時間内でのコネクションの復旧処理と並行して実行されるコネクション復旧方法であって、
   既に確立した相手機器とのコネクションの接続情報を記憶するステップと、
   相手機器が存在しなくなったことを検出するステップと、
   コネクション復旧用のタイマをアイソクロナスリソースディレイ時間よりも長く設定された所定時間に設定するステップと、
   タイマの終了前に相手機器の存在を検出すると、記憶した接続情報をもとにコネクションの復旧処理を行うステップと、
   を備えることを特徴とするコネクション復旧方法。

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