JP4981449B2 - 構成可能な接続を有する無線システム - Google Patents

Description

本発明は、ユーザにとって使い勝手の良い再構成可能な接続を有する無線システムと、前記接続を再構成する方法と、ホスト機器間における前記接続を提供する装置とに関する。本発明は、特にしかし排他的ではないが、携帯型音楽／ビデオプレーヤ、家庭用「Hi-Fi」ユニット、携帯電話及びＰＤＡ／携帯型計算機等のような音声／ビデオコンテンツを取り扱うホスト機器を有する家庭用及び携帯型民生システムに対しての応用例を有する。

２以上ホスト機器間における無線接続の導入及び構成は、多くの場合、はなはだしく複雑であり、例えばネットワークトポロジの技術的知識及び理解が必要となり得る。また消費者にとって、どのホスト機器が家庭内においてどのホスト機器に接続されているか、及びどのホスト機器がどのホスト機器と接続し得るかを知ると共に把握しておくことは、多くの場合困難である。

したがって、無線システムにおいてユーザにとって使い勝手の良い再構成可能な無線接続を提供することが所望である。

本発明の第１態様によれば、第１装置及び第２装置間における無線接続を構成する方法であって、前記装置の各々が、無線手段、近接状態検出手段及びタイミング手段を有し、前記方法は、前記近接状態検出手段が、前記第１装置及び前記第２装置が近接状態する場合に検出するステップと、タイミング手段が、前記近接状態の持続時間を検出するステップと、対応する無線手段が、前記近接状態検出及び前記持続時間に応じて接続を構成するステップを有する方法が提供される。

本発明の第２態様によれば、第１無線装置及び第２無線装置を有し、これら装置間における構成可能な無線接続を介して通信するように動作可能であるシステムであって、各装置は、前記無線装置が近接状態する場合に検出する近接状態検出手段と、前記近接状態の持続時間を検出するタイミング手段と、前記近接状態検出及び前記持続時間に応じて無線接続を構成する無線手段とを有するシステムが提供される。

本発明の第３態様によれば、構成可能な無線接続を介して第２無線装置と通信するように動作可能である無線装置であって、前記装置が、前記装置が近接状態する場合に検出する近接状態検出手段と、前記近接状態の持続時間を検出するタイミング手段と、前記近接状態検出及び前記持続時間に応じて無線接続を構成する無線手段とを有する無線装置が提供される。

上記の態様は、ユーザが装置間の無線接続を容易に構成することを可能にされる無線システムを与える。

好ましい実施例において、接続は、携帯可能であり且つ対応するホスト機器に接続される、すなわち該ホスト機器と係合される(engaged)ことが可能である第１無線装置及び第２無線装置によって提供される。無線装置（すなわち”ｅボタン”）は、対応するホストが、これら無線装置間の接続において無線装置を介して通信することを可能にするために、互いに登録されなければならない。

有利には、接続は、ユーザが前記第１装置及び前記第２装置を１センチメートル又はそれ以下だけ物理的に離されるように寄せ合わせることによって確立される。各装置内の近接状態検出スイッチは、前記装置が近接状態している場合に磁力的に動作され、無線マイクロコントローラは、近接状態の持続時間の時間計測を開始する。持続時間が既定の持続時間（例えば約２秒）を超える場合、各装置の前記マイクロコントローラは、接続を確立するために、内蔵無線送信器を介して登録処理を開始する。

（前記マイクロコントローラ内に備えられるか、又は前記マイクロコントローラによってランダムに生成される）無線識別子が交換され、表示設備（例えば点滅するＬＥＤ）は、ユーザに、装置間における接続が確立されていることを表示する。

その後ユーザは、各装置を適切に備えられたホスト機器と係合し、これにより、前記ホスト機器が構成された接続を介して通信することを可能にする。

ユーザが、接続を解除又は無効することを望む場合、装置は、それぞれの対応するホスト機器から係合解除され、再び互いに近接状態に寄せ集められる。上述の近接状態検出手段と縦に並んで動作するマイクロコントローラは、識別子を交換し、以前に交換されていた前記交換された識別子を認識すると、登録を無効にするために前記識別子を単純に削除する。

更に、１つの無線装置は、同様の形式で、多数の他の同様の無線装置と登録され又は関連付けられ、「１対多」の接続を可能にし得る。

前記システムは、（ホスト機器と係合された装置の存在が、通信能力をユーザへ視覚的に通知するので、）通信可能なすなわち別の機器と接続される装置の簡単な視覚的表示をユーザへ提供する。

上記の発明的態様のためには、上述の無線接続の構成は、必要とされる装置を数秒間寄せるという単純な動作を含む。当然、前記装置は、同一の無線プロトコルを動作するので、無線接続が、異なる製造業者製の適切に備えられたホスト機器に加えられることを可能にさせ、無線標準が向上する場合に、相互動作性及び容易な無線更新経路を保障する。

前記装置は、消費者が、適したホスト機器を後日購入するのに加えて購入し得るブリスタ包装で販売されてもよく、又は、前記装置は、前記機器の追加的な機能性を提供するために前記ホスト機器の販売時に提供され得る。

応用例の領域は、音声ストリームを、例えば第１無線装置を有するHi-Fiシステムから、上述のように以前に前記第１装置に登録された第２無線装置を備える遠隔スピーカへストリーミングする応用例を含む。消費者は、第１装置を、Hi-Fiシステムから取り除き、ＭＰ３プレーヤ又はMinidisc^TMプレーヤなどの適切に備えられた携帯型オーディオプレーヤに接続することが可能である。したがって、携帯型プレーヤからのコンテンツは、第１係合装置及び第２係合装置間における無線接続を介して家庭内においてスピーカへもストリームされ得る。第１装置は、家庭内における他のスピーカにおいて係合される他の同様な装置と有利に登録し得、これにより、家中でオーディオコンテンツを視聴することを可能にする。

斯様な第１無線装置及び第２無線装置は、以下において「ｅボタン」として記され、「ホスト機器」という句は、ｅボタンを係合すると共に無線接続を介した出力用にデータをｅボタンへ提供するｅボタン受信／係合手段を備えられた民生電子／計算装置を含む。

本発明による実施例は、例証のためのみとして、添付の図面を参照にして以下に説明される。

図は、概略的であり縮尺通りではないことを注意されるべきである。これら図の一部の相対的寸法及び比率は、図面における明瞭性と利便性のためにサイズが大げさに又は減らされて示されている。同一の参照符号は、変更された及び異なる実施例における対応する又は同様の特徴を参照するように概して用いられる。

図１は、対応するホスト機器１２ａと係合するように動作可能な第１脱着可能ｅボタン１０ａを示し、ホスト機器１２ａは、ソケット１４を有し、取り外し可能なｅボタン１０ａを受け入れると共にデータを前記係合されるｅボタンから供給又は受信するように適合される。また、対応するｅボタン１０ｂを受け入れる同様のソケット１４を有する第２ホスト機器１２ｂも示される。図においては、ｅボタン１０ａ、１０ｂは、ｅボタン１０ａ、１０ｂを受け入れる類似の設計意匠を有する係合するソケット１４と共に、特有の十字型形状を有するように描かれる。当然、ｅボタンは、他の多数の物理形状を取り得る。

以下の記載において話を簡単及び明瞭にするために、ホスト機器１２ａ、１２ｂは、単なる例として、音声Hi-Fiシステム及び遠隔スピーカをそれぞれ表す。当然、Hi-Fiシステム及びスピーカは、音声接続及び出力を可能にする従来型のソケットを有し得る。しかし、ｅボタン接続手段１４を備える斯様な機器１２ａ、１２ｂは、構成可能な無線接続が用いられるのを任意選択的に可能にし、ユーザが、簡単で直感的な方法で、家庭内の選択の機器すなわち装置１２ａ、１２ｂ間におけるいわゆる無線ネットワークを確立し制御することを可能にする。

このことは、図２において簡単に図示され、Hi-Fiシステム１２ａが、挿入された対応するｅボタン１０ａ、１０ｂを介して事前に構成された無線接続２０にまたがりスピーカ１２ｂと無線的に通信するのを示す。図２は、斯様なｅボタンが可視的であり、ユーザにとって認識可能であるべきであるという意図を示す。したがって、取り外し可能なｅボタンの存在は、機器が無線接続性能を有するということである。

斯様な接続２０の構成は、図３、４及び５を参照にして以下に説明される。

図３は、ｅボタン装置１０ａの例をより詳細に示す。装置１０ａは、無線メッセージを送信又は受信する場合に無線送信器３２を動作する、無線マイクロコントローラ集積回路すなわち「チップ」（既知のmc8051シリーズマイクロコントローラのような）を有する。斯様なメッセージは、マイクロコントローラ／送信器アーキテクチャのハードウェア及びソフトウェアにおいて提供されるデジタル無線標準に従い構成されるのが好ましい。無線標準のZigBee(IEEE802.15.4)及びIEEE802.11ファミリは、当業者に既知である適した例示的な無線標準である。

マイクロコントローラは、斯様な集積回路制御器又はマクロプロセッサに通常備えられる内部クロック発振器３４の形式でタイミング手段を有する。この実施例におけるマイクロコントローラは、プログラム命令（無線「スタック」）と無線標準の動作に関する変数（装置識別子など）を記憶すると共に以下に説明される本発明に従う方法態様を実行するプログラム命令を記憶する少量の内部メモリ（図示せず）を有する。

またマイクロコントローラ３０は、ユーザにｅボタンの状態を示す光放射ダイオード（ＬＥＤ）の形式で表示手段３６も制御する。表示手段３６は、ｅボタン状態の音声表示をユーザに提供するスピーカ及び音色発生回路も有し得る。

マイクロコントローラ３０は、この実施例において磁気スイッチモジュール３８の形式で近接状態検出手段に更に接続される。モジュール３８は、磁気活性化リードスイッチ３８ａ及び永久磁石３８ｂを有する。前記スイッチ及び磁石は、磁石３８ｂから発せられる磁場の幾分かが、スイッチが閉じる方向に垂直であるように配置される。したがって、スイッチは、磁石により閉動作強制力が働く。しかし、磁石３８ｂの磁場強度は、スイッチ３８ａが閉じるのにちょうど不十分であるように選択をされる。したがって、スイッチ３８ａを閉じるためには、及びマイクロコントローラ３０による後続のスイッチ状態検出をするためには、磁場強度の増加が必要とされる。

図４は、上述の第１ｅボタン及び第２ｅボタンを利用する構成動作を、３つのステップで図示する。図４ａは、第１ｅボタン１０ａが、同様の第２ｅボタン１０ｂから数センチメートルを越えた分だけ離されているのを図示する。それぞれの近接状態検出スイッチモジュールは、ここで示されるように初期設定の開状態にある。その後、接続を構成することを望むユーザは、図４ｂに示されるように、２つのｅボタン１０ａ、１０ｂを互いに近接状態に運ぶ。磁石３８ｂは、各スイッチモジュール３８を囲む磁場強度の局所的増加を引き起こし、各ｅボタンスイッチ３８ａに閉じるようにさせる。この状態の変更は、ｅボタンスイッチモジュール３８に接続されるマイクロコントローラ３０によって検出され、マイクロコントローラ３０は、この状態変更の持続時間（すなわちｅボタンが数ミリメートルから１センチメートル程度の近接状態に保持される時間）の時間計測を開始する。事前プログラムされた時間制限（１〜１０秒の範囲で、好ましくは２秒）が超過されると、マイクロコントローラ３０は、登録処理すなわちペアリング処理を開始する。

斯様な処理の正確な詳細は、用いられる特定の無線標準に依存するが、斯様な処理は、通常、無線装置識別子の交換を含み、これにより、将来のメッセージは、前記識別子を有する特定の装置へアドレス処理され得る。したがって、ｅボタンすなわち装置の識別子は、ランダムに生成される、記憶されたリストから選択される又は識別子が事前プログラムされ固有である場合に取得されるの何れかである。例えば、ジグビー方式は、ＩＥＥＥ規定の固有の有線接続の４８ビット又は６４ビット識別子を規定する。斯様な登録処理は、制限された量の交換されるべき事前プログラムされたサービス又は性能データも含み得る。

登録処理が完了する場合、(マイクロコントローラ３０の制御の下にある)識別ＬＥＤ３６は、ユーザに交換の完了が成功したことを表示するのが好ましく、これにより、第１ｅボタン及び第２ｅボタン間における接続の構成を通知する。例えば、ＬＥＤは、近接状態が始めに検出されるときと、既定の時間枠及び交換の後とに点滅し、交換が成功した後にオンの状態に維持され得る。当然、ＬＥＤは、マイクロコントローラによって制御され、状態をユーザに他の方法で通知し、他の音声手段又は振動手段が、製造者の費用の選択肢に応じて組み込まれ得る。

表示に続いて、ユーザは、図４ｃに示されるように、２つのｅボタンを単純に物理的に離し、スイッチが開き、ペアされたｅボタンは、Hi-Fi及びスピーカ（例えば）と係合し、これらの間における無線接続を提供し得る。

ユーザが、将来のあるときに、第１ボタン１０ａを別の又は更なるｅボタンと一対にすることを決断する場合を仮定する。このユーザは、図４に示される処理を単純に繰り返し、これにより、第１ｅボタンといくつかの他のｅボタンに関する１対多の接続を作成し得る。

反対に、２つのｅボタン間において既に確立された接続を削除又は解消するためには、ユーザは、必要とされるｅボタンを用いて図４のステップを単純に繰り返す。この例において、マイクロコントローラ３０は、交換された識別子を既に受信され記憶された識別子と確認する。一致が発見される場合、マイクロコントローラは、交換され記憶された識別子を削除し、これにより、接続を切断する。したがって、既に説明されたステップ以上のステップをユーザにとって必要とすることなく自動登録解除（ペア解除）処理が提供される。

任意選択的に、識別子ＬＥＤ３６は、接続が既に存在することをユーザに既定の時間において示し得る。したがって、ユーザは、ｅボタンが別のｅボタンと接続されるかを、これらを寄せ合わせることによって確認し得る。ＬＥＤが斯様な接続の存在を通知する場合、ユーザは、登録（又は登録解除）処理が開始する前に、ｅボタンを離す。

図５は、適切にプログラムされたｅボタンマイクロコントローラによって従われる、以上に記載される処理ステップを全般的に図示する。第１ステップ５０において、近接状態が検出され(DET_PROX)、これに続いてマイクロコントローラは、ステップ５２において、既定の時間枠の満了に関して監視を開始する(TP_EXP?)。時間枠が終了し、近接状態がなお検出される場合、プログラムフローは、ｅボタン識別子が交換されるステップ５４(EX_ID)に続く。その後マイクロコントローラは、ステップ５６において、受信された識別子が既にマイクロコントローラにとって既知であるかを確認し(NEW_ID?)、そうである場合経路５７へと続き、ステップ５８において識別子の削除が達成される。

ステップ５６における確認が、識別子が新しいということを明らかにする場合、マイクロコントローラは、ステップ６０において識別子を記憶し（ＳＴＯ）し、識別子を提供するｅボタンとの接続の登録及び確立に関する他の動作を実行し、最終的に、ステップ６２において、近接状態検出に関する監視に戻る。

処理の表示ステップは、図５に示されないが、当業者は、処理の状態、及び接続が既に構成されているか、新たに構成されるか又は適切に削除されるかを表示するようにマイクロコントローラがプログラムされ得ることを理解し得る。

これにより、システムにおける無線接続を構成する、直感的で、簡単で、柔軟な仕組みが提供される。

図６は、近接状態スイッチングモジュール３８が異なって配置されることを除き上記と同様なｅボタン１０ｃ示す。この装置実施例において、磁石３８ｄは、スイッチ３８ｃを閉じるのに十分な強度を有するが、磁石３８ｄから発される磁力線がスイッチ３８ｃが閉じる方向に並行であるように、スイッチ３８ｃに対して配置される。したがって、スイッチには、わずかな力が存在するか、又は何の力も存在しない。

しかし、図７に示されるように、同様に設計される別のｅボタン１０ｄの磁石３８ｄは、ｅボタン１０ｃのスイッチ３８ｃが閉じる方向に大まかに垂直な十分な力を供給し得る。したがって、これらの間における接続を構成するように、ｅボタンが上述のように動作する近接状態が検出され得る。好ましくは、ｅボタン１０ｃ及び１０ｄは、接続を構成する場合にｅボタンの好ましい近接状態の向きをユーザに表示するように形取られるか、又は張り紙を貼られる。

更に当業者であれば、ｅボタンが、個別に販売される場合、近接状態検出スイッチモジュールによって最初は抑止される内部電源を用いて電力供給され得ることを認識する。例えば、腕時計のバッテリ又は同等品は、棚包装材料において又はこれにより供給される適切に位置される磁界によってｅボタンに電源を供給するのを抑止され得る。ｅボタンが除かれると、スイッチは開き、(図示されない)内部電源は、マイクロコントローラとそしてｅボタンとに電力の供給をする。

当業者であれば、ｅボタンが、ホスト機器と係合されれば、前記ホスト機器から電力を引き込み得ることを追加的に理解し得る。

上記において、無線システム、装置及び無線接続を構成する方法が記載される。上記の実施例は、磁力近接状態検出手段（リードスイッチ及びホールスイッチなど）を備えるｅボタンを用いて前記ｅボタン間における接続を検出すると共に構成するシステムを記載するが、当業者であれば、近接状態検出に関する他の変更態様が用いられ得ることを理解し得る。

例えば、ｅボタンは、近接状態検出を提供するために、互いに物理的に装着するように変更され得、又は近接状態を検出する非常に短距離の光学（例えば赤外線）回路を組み込み、これにより無線接続の構成を開始し得る。同様に、当業者は、ｅボタン又は装置をホスト機器と係合する手段が、ホスト機器からのデータが、係合された装置によって受信され、より長い範囲の無線送信用に変換される、赤外線又は他の非物理的短距離係合手段を有し得る。

本開示を読解することにより、他の変更態様も、当業者にとって明らかである。斯様な変更態様は、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、無線装置、前記装置を受け入れる無線機器及びその構成部品の設計、製造及び使用において既知であり、本文書において既に記載される特徴の代わりに又は加えて用いられ得る他の特徴を含み得る。

本明細書及び請求項における、要素の単数表現は、複数の斯様な要素の存在を排除しない。

図１は、ホスト機器及び分離したｅボタンを示す。 図２は、係合されるｅボタンを介して通信するホスト機器を示す。 図３は、ｅボタンの内部成分を示す概略図である。 図４は、第１ｅボタン及び第２ｅボタン間における接続の構成におけるステップを図示する図である。 図５は、２つのｅボタン間における接続を構成する方法におけるステップを表すフロー図である。 図６は、ｅボタンの内部成分の異なる配置を示す概略図である。 図７は、近接状態に運ばれる場合の図６のｅボタンを示す。

Claims (25)

1. 第１装置及び第２装置間における無線接続を構成する方法であって、前記装置のそれぞれが無線手段を備え、前記装置のうちの少なくとも１つの装置が近接状態検出手段及びタイミング手段を備え、前記方法は、前記近接状態検出手段が、前記装置が近接状態にある場合に検出するステップと、前記タイミング手段が、前記近接状態の持続時間を検出するステップと、対応する無線手段が、前記近接状態検出及び前記持続時間に応じて接続を構成するステップとを有する方法。
2. 前記接続を構成するステップが、接続を確立するステップを有する、請求項１に記載の方法。
3. 前記構成するステップが、以前に確立した接続を取り除くステップを有する、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記持続時間が１０秒未満である、請求項３に記載の方法。
5. 前記持続時間が約２秒である、請求項４に記載の方法。
6. 前記接続を確立するステップが、それぞれの対応する装置の前記無線手段が、事前導入された無線識別子を交換するステップを有する、請求項１ないし５の何れか一項に記載の方法。
7. 前記接続を確立するステップが、ランダムに生成された無線識別子を交換するステップを有する、請求項１ないし５の何れか一項に記載の方法。
8. 前記装置が、接続の構成状態を表示する表示手段を更に有する、請求項１ないし７の何れか一項に記載の方法。
9. 無線手段を備える第１無線装置及び第２無線装置を有し、これら無線装置間における構成可能な無線接続を介して通信するように動作可能なシステムであって、前記装置のうちの少なくとも１つの装置が、前記装置が近接状態にある場合に検出する近接状態検出手段と、前記近接状態の持続時間を検出するタイミング手段とを備え、前記無線手段が、前記近接状態検出及び前記持続時間に応じて無線接続を構成するシステム。
10. 前記第１装置及び前記第２装置が、それぞれのホスト機器と物理的に接続されるように構成され、前記機器が、前記構成可能な無線接続を介して互いに通信する、請求項９に記載のシステム。
11. 構成可能な無線接続を介して第２装置と通信するように動作可能な無線装置であって、前記無線装置が、前記装置が近接状態にある場合に検出する近接状態検出手段と、前記近接状態の持続時間を検出するタイミング手段と、前記近接状態検出及び前記持続時間に応じて無線接続を構成する無線手段とを備える無線装置。
12. 前記近接状態検出手段が、リードスイッチ及び磁石を備える、請求項１１に記載の無線装置。
13. 前記磁石が、前記リードスイッチを動作するのに不十分な磁場強度を有し、前記スイッチ及び磁石が、前記磁石から発される磁力線の幾分かが前記スイッチが閉じる方向に垂直であるように配置される、請求項１２に記載の無線装置。
14. 前記磁石が、前記リードスイッチを動作するのに十分な磁場強度を有し、前記スイッチ及び磁石が、前記磁石から発される磁力線が前記スイッチが閉じる方向に略平行であるように配置される、請求項１２に記載の無線装置。
15. 前記タイミング手段が、前記近接状態検出手段に接続されるマイクロコントローラを備える、請求項１３又は１４に記載の無線装置。
16. 前記無線手段が、前記マイクロコントローラによって制御されるデジタル送信器を備える、請求項１５に記載の無線装置。
17. 前記装置が、ホスト機器と物理的に接続すると共に、データを前記ホスト機器へ供給する及びデータを前記ホスト機器から受信するように更に構成される、請求項１１ないし１６の何れか一項に記載の無線装置。
18. 同様の無線装置との近接状態を検出する近接状態検出手段と、前記近接状態の持続時間を検出するタイミング手段と、前記近接状態検出及び前記持続時間に応じて無線接続を構成する無線手段とを備える、請求項９又は１０に記載のシステムと共に用いる無線装置。
19. 第１ホスト機器及び第２ホスト機器を有するシステムであって、
    前記第１ホスト機器は、無線リンクを介して前記第２ホスト機器と通信し、
    前記第１ホスト機器は取り外し可能な第１無線装置を備え、前記第２ホスト機器は取り外し可能な第２無線装置を備え、
    前記第１無線装置は、前記第１ホスト機器から取り外された状態において、前記第１無線装置と前記第２無線装置とが近接しているかを検出し、前記第１無線装置と前記第２無線装置とが近接している持続時間を計測し、前記持続時間に応じて前記第１無線装置と前記第２無線装置との間に前記無線リンクを構成する、システム。
20. 前記第１無線装置は、前記無線リンクの構成の後、前記第１ホスト機器に係合される、請求項１９に記載のシステム。
21. 前記第２無線装置は、前記第２ホスト機器から取り外された状態において、前記第１無線装置と前記第２無線装置とが近接しているかを検出し、前記第１無線装置と前記第２無線装置とが近接している持続時間を計測し、前記持続時間に応じて前記第１無線装置と前記第２無線装置との間に前記無線リンクを構成する、請求項１９又は請求項２０に記載のシステム。
22. 前記第２無線装置は、前記無線リンクの構成の後、前記第２ホスト機器に係合される、請求項２１に記載のシステム。
23. 前記第１ホスト機器は前記第１無線装置を受け入れるためのソケットを有し、前記第２ホスト機器は前記第２無線装置を受け入れるためのソケットを有する、請求項１９から請求項２２のいずれか一項に記載のシステム。
24. 請求項１９から請求項２３のいずれか一項に記載のシステムにおいて用いられる前記第１ホスト機器。
25. 請求項２４に記載の第１ホスト機器に備えられる前記第１無線装置。

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