JP5384874B2 - 無線通信システム - Google Patents

Description

本発明は、互いに有線及び無線の双方で通信接続可能に構成されたホスト機器及び周辺機器からなる無線通信システムに関する。

例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格などの通信規格に基づき無線通信を行うための無線通信インタフェースを備えた機器がある。このような機器同士で無線通信を行う場合、最初に通信相手を特定する処理を行う必要がある。例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ規格による通信機器は、通信可能な相手先機器を検索するモード又はこのような検索に応答するモードを備えている。ユーザが、一方の通信機器（ホスト機器）を検索モード、他方の通信機器（周辺機器）を検索に応答するモードに設定すると、ホスト機器が無線信号を出力して、これに応答する周辺機器を検索する。ユーザは、検索された周辺機器の中から通信相手を選択し、必要に応じてユーザを認証するためのパスキーを入力する。これにより、ホスト機器と周辺機器とを１対１で結びつける（ペアリングする）ことができ、以降はペアリングされた通信相手との間で自動的に無線通信が行われるようになる。

ただし、このようなペアリング処理を行う際には、ユーザは複数の操作を行う必要があり、手間がかかる。そこで、互いに有線での通信接続も可能な通信機器同士であれば、無線通信を行う際の相手先を特定するための情報（機器の識別情報やネットワークアドレスなど）を、予め有線接続された状態で交換する方法も考えられる。このような方法によれば、ユーザは単に通信機器同士を有線で接続するだけで、容易にペアリングを行うことができる。

以上説明した方法では、通信機器同士が有線接続されたことをトリガーとしてペアリング処理が開始され、そのペアリング処理の一部として、互いを通信相手として特定するための通信先特定情報が有線通信により交換される。その後続いて、無線通信のコネクション確立に必要な情報の送受信処理（例えば両者で暗号化キーを共有するために必要な情報を送信する処理など）が無線通信により実行される。このような処理を実行しておかなければ、その後、ホスト機器と周辺機器とが１対１でコネクション確立した状態で無線通信を実行することができないからである。

しかしながら、このような方法によれば、ユーザがペアリングを行うことを意図していない場合や、あるいは単にペアリングだけを行い、まだ無線通信を利用した周辺機器の使用を開始しようとしているわけではない場合であっても、ホスト機器と周辺機器とが有線接続されることをトリガーとして、通信機器同士の間で無線通信が実行されてしまうことになる。特に有線接続がＵＳＢ（Universal Serial Bus）接続などのホスト機器から周辺機器への電力供給を伴う接続である場合、周辺機器の電源をオフにしているにも関わらず、ホスト機器から供給される電力を使用して無線通信が実行されてしまう場合も生じ得る。

また、周辺機器は有線及び無線双方の通信インタフェースを備えているため、他の無線通信機器との間で無線通信を実行している途中にホスト機器と有線接続される場合もあり得る。このような場合、ペアリング処理に伴うホスト機器との間の無線通信が実行されることにより、それまで実行中だった他の無線通信機器との間の無線通信が中断されてしまうおそれがある。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的の一つは、ホスト機器と周辺機器とが有線接続にて無線通信に必要な情報を交換する場合に、望ましいタイミングで無線通信接続を開始することのできる無線通信システム、ホスト機器、及び周辺機器を提供することにある。

上記課題を解決するための本発明に係る無線通信システムは、互いに無線及び有線の双方で通信接続可能なホスト機器と周辺機器とを含む無線通信システムであって、前記ホスト機器及び周辺機器は、無線通信を実行する際に互いに通信相手を特定するための通信先特定情報を、無線通信の開始に先立って有線通信により交換する手段を含み、前記周辺機器は、前記通信先特定情報を交換した後、無線通信を許可される状態になってから、無線通信を開始することを特徴とする。

また、上記無線通信システムにおいて、前記ホスト機器は、無線通信を暗号化して実行するための暗号化キーを、無線通信の開始に先立って有線通信により前記周辺機器に送信する手段をさらに含み、前記周辺機器は、前記暗号化キーを受信してから無線通信を開始することとしてもよい。

さらに、上記無線通信システムにおいて、前記周辺機器は、無線通信を許可される状態にない場合、前記ホスト機器から受信した前記通信先特定情報及び前記暗号化キーを予め定められたメモリ領域に記憶する手段をさらに含み、無線通信を許可される状態になった場合、前記メモリ領域に記憶された前記通信先特定情報及び前記暗号化キーを読み出して、当該読み出した通信先特定情報及び暗号化キーを用いて無線通信を開始することとしてもよい。

また、上記無線通信システムにおいて、前記周辺機器は、無線通信の開始に先立って、無線通信を許可される状態か否かを示す状態情報を有線通信により前記ホスト機器に送信する手段をさらに含み、前記ホスト機器は、前記送信された状態情報に応じて、無線通信の接続確立に必要な情報を直ちに前記周辺機器に送信するか否か決定する手段をさらに含むこととしてもよい。

さらに、上記無線通信システムにおいて、前記周辺機器は、前記ホスト機器に対して、前記無線通信を許可される状態にないことを示す状態情報を送信した後、前記無線通信を許可される状態になった場合に、所定の信号を前記ホスト機器に対して送信する手段をさらに含むこととしてもよい。

また、上記無線通信システムにおいて、前記周辺機器は、これまで当該周辺機器が無線通信を実行していた通信相手を特定するための過去通信先特定情報を予め定められたメモリ領域に記憶する手段と、無線通信の開始に先立って、前記メモリ領域に記憶された前記過去通信先特定情報を読み出して、当該読み出した過去通信先特定情報を前記ホスト機器に送信する手段と、をさらに含み、前記ホスト機器は、前記送信された過去通信先特定情報が自分自身の通信先特定情報か否かに応じて、前記通信先特定情報の交換を継続するか否か決定する手段をさらに含むことを特徴とする。

また、本発明に係る周辺機器は、無線及び有線の双方でホスト機器と通信接続可能に構成される周辺機器であって、無線通信を実行する際に互いに通信相手を特定するための通信先特定情報を、無線通信の開始に先立って有線通信により前記ホスト機器との間で交換する手段を含み、前記通信先特定情報を交換した後、無線通信を許可される状態になってから、前記ホスト機器との間で無線通信を開始することを特徴とする。

また、上記周辺機器は、無線通信を暗号化して実行するための暗号化キーを、無線通信の開始に先立って有線通信により前記ホスト機器から受信する手段をさらに含み、前記暗号化キーを受信してから無線通信を開始することとしてもよい。

さらに、上記周辺機器は、無線通信を許可される状態にない場合、前記ホスト機器から受信した前記通信先特定情報及び前記暗号化キーを予め定められたメモリ領域に記憶する手段をさらに含み、無線通信を許可される状態になった場合、前記メモリ領域に記憶された前記通信先特定情報及び前記暗号化キーを読み出して、当該読み出した通信先特定情報及び暗号化キーを用いて無線通信を開始することとしてもよい。

また、上記周辺機器は、無線通信の開始に先立って、無線通信を許可される状態か否かを示す状態情報を有線通信により前記ホスト機器に送信する手段をさらに含み、前記送信した状態情報が、前記ホスト機器による、無線通信の接続確立に必要な情報を直ちに前記周辺機器に送信するか否かの決定に用いられることとしてもよい。

また、上記周辺機器は、これまで当該周辺機器が無線通信を実行していた通信相手を特定するための過去通信先特定情報を予め定められたメモリ領域に記憶する手段と、無線通信の開始に先立って、前記メモリ領域に記憶された前記過去通信先特定情報を読み出して、当該読み出した過去通信先特定情報を前記ホスト機器に送信する手段と、をさらに含み、前記送信した過去通信先特定情報が、前記ホスト機器による、前記通信先特定情報の交換を継続するか否かの決定に用いられることとしてもよい。

また、本発明に係るホスト機器は、無線及び有線の双方で周辺機器と通信接続可能に構成されるホスト機器であって、無線通信を実行する際に互いに通信相手を特定するための通信先特定情報を、無線通信の開始に先立って有線通信により前記周辺機器との間で交換する手段を含み、前記通信先特定情報を交換した後、前記周辺機器が無線通信を許可される状態になってから、前記周辺機器との間で無線通信を開始することを特徴とする。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る無線通信システム１の構成を示すブロック図である。同図に示されるように、無線通信システム１は、ホスト機器１０及び周辺機器２０を含んで構成される。

ホスト機器１０は、例えばパーソナルコンピュータや家庭用ゲーム機、携帯情報端末などの情報処理装置であって、制御部１１と、記憶部１２と、無線通信部１３と、有線通信部１４と、を含んで構成される。また、周辺機器２０は、例えばキーボードやマウス、家庭用ゲーム機のコントローラ、ヘッドフォンなど、ホスト機器１０と連携して動作する各種のデバイスであって、制御部２１と、記憶部２２と、無線通信部２３と、有線通信部２４と、電源スイッチ２５と、を含んで構成される。

制御部１１及び２１は、いずれも例えばマイクロプロセッサ等であって、それぞれ記憶部１２及び２２に記憶されるプログラムに従って、各種の情報処理を実行する。本実施形態において制御部１１及び２１が実行する処理の具体例については、後述する。

記憶部１２及び２２は、例えばＲＡＭやＲＯＭ等のメモリ素子、あるいはハードディスク等を含んで構成され、それぞれ制御部１１及び２１が実行するプログラムや、各種のデータを記憶する。また、それぞれ制御部１１及び２１のワークメモリとしても動作する。具体的に、記憶部２２は、周辺機器２０の電源切断後もその記憶内容が消去されずに保持される不揮発性メモリ２２ａと、周辺機器２０の電源切断後にはその記憶内容が消去される一時メモリ２２ｂと、を備えている。

無線通信部１３及び２３は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格に基づく無線通信インタフェースであって、伝送線を介さずに互いに情報の送受信を行う。また、有線通信部１４及び２４は、ＵＳＢ規格に基づく有線通信インタフェースであって、接続ケーブルなどの伝送線を介して互いに情報の送受信を行う。なお、この伝送線はホスト機器１０から周辺機器２０へ電力供給を行う電力供給ケーブルとしての機能も兼ね備えている。これらの構成により、ホスト機器１０と周辺機器２０とは、互いに無線及び有線の双方で通信接続可能となっている。

電源スイッチ２５は、ユーザの操作により、周辺機器２０の電源投入状態及び電源切断状態を切り替えるために用いられる。ユーザによって電源スイッチ２５がオフに切り替えられると、例えば内蔵電池などによる周辺機器２０各部への電力供給が遮断され、オンに切り替えられると、周辺機器２０各部への電力供給が開始される。なお、前述した有線通信部２４を介してホスト機器１０に接続されていれば、周辺機器２０は、電源スイッチ２５がオフになった状態でも、ホスト機器１０から供給される電力により動作可能になっている。

本実施形態において、ホスト機器１０と周辺機器２０とが無線通信にて情報の送受信を行う場合、互いにペアリングされて使用される。すなわち、互いに無線通信の接続先として相手側機器を特定して、１対１で接続される。一旦ペアリングが行われた後は、他の機器との間でペアリングが行われたり、ペアリングが解消されたりするまで、ホスト機器１０は、常に周辺機器２０からの無線通信接続を受け付ける状態になる。また、同様に、一旦ペアリングが行われた後は、周辺機器２０は、無線通信接続の必要が生じると、ホスト機器１０に対して自動的に無線通信接続を行う。そして、本実施形態においては、ホスト機器１０と周辺機器２０との間のペアリング処理は、両者が有線接続された状態で実行される。なお、この有線接続は、周辺機器２０の電源スイッチ２５がオフになっている間に行われる可能性もある。

以下、本実施形態に係る無線通信システム１がペアリングを行う際の処理の流れの具体例について、説明する。以降に説明する各処理は、例えばホスト機器１０の制御部１１及び周辺機器２０の制御部２１がそれぞれ記憶部１２及び２２に格納されるプログラムを実行することにより、実現される。これらのプログラムは、例えば光ディスクやメモリカード等の各種のコンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体に格納されて提供されてもよいし、インターネット等の通信ネットワークを介して提供されてもよい。

まず、ペアリング処理の第１の例について、図２及び図３のフロー図に基づいて説明する。なお、以降のフロー図においては、ホスト機器１０と周辺機器２０との間の通信のうち、有線通信による情報の送受信を実線の二重線の矢印によって、また無線通信による情報の送受信を点線の二重線の矢印によって、それぞれ表現する。

例えばユーザがＵＳＢケーブルで周辺機器２０とホスト機器１０とを接続することによって、周辺機器２０は、自分自身が有線通信にて他の通信機器と接続されたことを検知する（Ｓ１）。これに応じて、周辺機器２０は、ＵＳＢ接続の一般的なプロトコルに従って有線接続機器情報をホスト機器１０に対して送信する（Ｓ２）。この有線接続機器情報は、周辺機器２０自身に関する情報を含み、有線接続された相手先機器に対して接続された機器の種別などを通知するために送信される。具体的に、例えば有線接続機器情報は、機器の提供ベンダー情報、機器の種別を識別する識別情報などを含み、その少なくとも一部は、無線通信接続を確立する際に周辺機器２０がホスト機器１０に対して送信すべき情報にもなっている。

Ｓ２の処理が実行されると、ＵＳＢ接続時の動作として、ホスト機器１０から周辺機器２０への電力供給が開始され、必要であれば周辺機器２０の内蔵電池の充電などが行われる。一方、ホスト機器１０は、Ｓ２で送信される情報を用いて、接続された機器の種別が予め定められたペアリング対象機器（ここでは周辺機器２０）であるかを判定する（Ｓ３）。接続されたのがペアリング対象機器でないと判定された場合、ペアリング処理は終了し、その他のＵＳＢ接続機器が接続された場合に実行すべき動作が行われる。一方、ペアリング対象機器であると判定された場合には、以下に説明するペアリング処理が実行される。なお、ホスト機器１０側のここまで説明した処理はＵＳＢネットワークインタフェースのデバイスドライバプログラム等によって実行され、これ以降の処理は、このようなプログラムから呼び出された周辺機器２０の対応デバイスドライバプログラム等によって実行されることとしてもよい。

Ｓ３において新たに有線接続された機器がペアリング対象機器であると判定された場合、続いてホスト機器１０は、特定情報送信要求を有線通信にて周辺機器２０に対して送信する（Ｓ４）。なお、仮に周辺機器２０がＵＳＢ接続された通信機器が、本実施形態におけるペアリング方法に対応したホスト機器１０以外の機器であった場合、Ｓ４の特定情報送信要求はＵＳＢ接続された通信機器から周辺機器２０に対して送信されないことになる。しかし、この場合も、前述したように、Ｓ１〜Ｓ２でまず通常のＵＳＢ接続時の動作が実行されているので、周辺機器２０はこのような他の種類の通信機器との間でＵＳＢ接続を確立することができる。したがって、周辺機器２０は、例えば接続された通信機器からの電力供給による充電等を行うことができる。

Ｓ４で送信される特定情報送信要求を受信すると、周辺機器２０は、自分自身の状態に関する状態情報を取得する（Ｓ５）。この状態情報は、周辺機器２０が無線通信を許可される状態か否かを示す情報である。具体的に、例えば電源スイッチ２５がオフになっている場合、ユーザは無線通信を行うことを意図していないと考えられるため、無線通信は許可されないと判断される。また、電源スイッチ２５がオンになっているが、無線通信部２３が他の通信機器と無線通信接続を実行中の場合にも、新たにホスト機器１０との間で無線通信を開始してしまうことは許可されないと判断される。したがって、周辺機器２０がこのような状態にある場合、周辺機器２０は状態情報として無線通信が許可されないことを示す値（ＮＧ）を取得する。逆にこのような状態になければ、周辺機器２０は状態情報として無線通信を許可される状態であることを示す値（ＯＫ）を取得する。

続いて周辺機器２０は、Ｓ４で送信された特定情報送信要求に対する応答として、無線接続機器情報とＳ５で取得した状態情報を有線通信にてホスト機器１０に対して送信する（Ｓ６）。ここで、無線接続機器情報は、無線通信時に自分自身を通信相手として特定するための通信先特定情報（ここでは周辺機器２０のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ機器アドレス）を含んでいる。また、無線接続機器情報は、これまで周辺機器２０がペアリングされていた通信相手（すなわち、これまでに無線通信を実行していた通信相手）を特定するための通信先特定情報（以下、過去通信先特定情報という）も含んでいる。さらに、これらの情報以外にも、無線通信接続を確立する際に周辺機器２０がホスト機器１０に対して送信すべき情報であって、有線接続機器情報には含まれない情報を含んでよい。これらの情報は、それぞれ記憶部２２内の予め定められたメモリ領域に記憶されており、周辺機器２０は、当該メモリ領域からこれらの情報を読み出してホスト機器１０に送信する。

Ｓ６の応答を受信したホスト機器１０は、Ｓ６で受信した情報に含まれる過去通信先特定情報が、自分自身の通信先特定情報と一致するか否かを判定する（Ｓ７）。一致すれば、今回ＵＳＢ接続された周辺機器２０と既にペアリング処理が完了していることになるので、ホスト機器２０はその後のペアリング処理を行わずに、後述するＳ１８の処理を実行して処理を終了する。

一方、Ｓ７で通信先特定情報が一致しないと判定された場合、続いてホスト機器１０は、Ｓ６で受信した状態情報に応じて、周辺機器２０が無線通信を許可される状態にあるか否か判定する（Ｓ８）。判定の結果、周辺機器２０が無線通信を許可される状態にないと判定される場合、ホスト機器１０は、無線通信の接続確立に必要な情報を直ちに周辺機器には送信しないこととし、周辺機器２０から所定の信号を受信するまで待機する（Ｓ９）。

この場合、周辺機器２０は、Ｓ６でホスト機器１０に対して無線通信を許可される状態にないことを示す状態情報を送信した後、無線通信を許可される状態になった場合に、この所定の信号を有線通信にてホスト機器１０に対して送信する。ここで、所定の信号は、例えばＵＳＢ接続をリセットするリセット信号であってもよい。この例では、周辺機器２０は、電源スイッチ２５がオンになると、ＵＳＢ接続された機器に対してリセット信号を出力するよう構成される。電源スイッチ２５がオンになったタイミングでは、他の通信機器との無線通信も行われておらず、周辺機器２０は無線通信を許可される状態にあると考えられる。そのため、このリセット信号を受け付けると、ペアリング処理が再実行される。すなわち、リセット信号が出力された場合には、ＵＳＢ接続が一旦切断されて再度接続されたとみなされ、Ｓ１に戻って以上説明した処理が再実行される。

なお、所定の信号は、これに限らず、単に状態の変更を通知する信号であってもよい。この場合、ホスト機器１０は、このような信号を受信すると、Ｓ８で無線通信を許可される状態にあると判断された場合と同様に、直ちにＳ１０以降の処理を実行することとしてもよい。

Ｓ８で周辺機器２０が無線通信を許可される状態にあると判定された場合、ホスト機器１０は、無線通信時に自分自身を通信相手として特定するための通信先特定情報（ホスト機器１０のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ機器アドレス）を有線通信にて周辺機器２０に対して送信する（Ｓ１０）。これに対して、周辺機器２０は、ホスト機器１０の通信先特定情報を受信した旨の応答を有線通信にてホスト機器１０に送信する（Ｓ１１）。

ここまでの処理により、無線通信を行うために最低限必要な、互いの通信先特定情報がホスト機器１０と周辺機器２０との間で交換されたことになる。ここまでの処理においては、無線通信は全く行われておらず、通信先特定情報の交換は無線通信の開始に先立って有線通信により実行されている。さらに、ここまでの処理が行われた場合、周辺機器２０は無線通信を許可される状態にあることになるので、これ以降、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格に基づく一般的な手順により、ホスト機器１０と周辺機器２０との間で無線通信接続を確立するために必要な情報の授受が無線通信にて行われる。

具体的に、Ｓ１１の応答を受信したホスト機器１０は、無線通信により、周辺機器２０に対して接続確立要求を行う（Ｓ１２）。なお、このときの通信先は、Ｓ６で送信された周辺機器２０の通信先特定情報により特定される。この接続確立要求に対して、周辺機器２０は、ホスト機器１０に対して、暗号化キー生成のための乱数情報を要求する（Ｓ１３）。Ｓ１３の要求を受けたホスト機器１０は、所定の関数などにより乱数を生成して（Ｓ１４）、無線通信により周辺機器２０に対して送信する（Ｓ１５）。

その後、ホスト機器１０及び周辺機器２０の双方は、Ｓ１５で共有された乱数情報を用いて、暗号化キーを生成する（Ｓ１６，Ｓ１７）。この暗号化キーは、ホスト機器１０と周辺機器２０との間で無線通信を暗号化して実行するために用いられる。このとき、暗号化キーの生成には、互いに共通するアルゴリズムが用いられるとともに、これまでの処理により両者で共有された通信先特定情報などの少なくとも一部が用いられる。これにより、ホスト機器１０及び周辺機器２０は、それぞれ独立して、互いに共通する暗号化キーを生成できる。また、仮にＳ１５で無線通信により送信された乱数情報が第三者に傍受されたとしても、この乱数情報から暗号化キーを生成されないようにすることができる。

その後、ホスト機器１０は、周辺機器２０からの無線通信によるアクセスを受け付け可能な通信待機状態に移行する（Ｓ１８）。以上の処理により、ホスト機器１０及び周辺機器２０は、互いに通信内容を暗号化して無線通信を行うために必要な情報を全て授受し終えて、接続確立の準備を終えたことになる。これ以降、両者の間で、暗号化キーにより通信内容を暗号化された無線通信が実現される。

次に、ペアリング処理の第２の例について、図４のフロー図に基づいて説明する。

この図のフローにおいて、Ｓ２１〜Ｓ２４までは、前述した図２及び図３のフローにおけるＳ１〜Ｓ４までの処理と同様である。すなわち、ユーザによるＵＳＢケーブルの接続などをトリガーとして、周辺機器２０はホスト機器１０に対して有線接続機器情報を有線通信にて送信し、ホスト機器１０は、接続相手がペアリング対象機器か否かの判定を行った上で、特定情報送信要求を有線通信にて周辺機器２０に対して送信する。

これに対して、この第２の例のフローでは、周辺機器２０は、状態情報の取得は行わずにＳ２４で送信された特定情報送信要求に対する応答として、無線接続機器情報を有線通信にてホスト機器１０に対して送信する（Ｓ２５）。前述したように、無線接続機器情報には、周辺機器２０の通信先特定情報及び周辺機器２０がこれまでペアリングされていた通信機器の通信先特定情報（過去通信先特定情報）が含まれる。これらの情報は、記憶部２２内の予め定められたメモリ領域に記憶されており、周辺機器２０は、当該メモリ領域からこれらの情報を読み出してホスト機器１０に送信する。

Ｓ２５の応答を受信したホスト機器１０は、前述したＳ７の処理と同様に、Ｓ２５で受信した過去通信先特定情報が、自分自身の通信先特定情報と一致するか否かを判定する（Ｓ２６）。一致すれば、ホスト機器１０は以降のペアリング処理を実行せずに、後述するＳ３１の処理を実行する。

一方、Ｓ２６で通信先特定情報が一致しないと判定された場合、続いてホスト機器１０は、前述したＳ１４の処理と同様に、所定の関数などにより乱数を生成する（Ｓ２７）。そして、前述したＳ１６の処理と同様にして、予め定められたアルゴリズムに基づき、暗号化キーを生成する（Ｓ２８）。

その後、ホスト機器１０は、自分自身の通信先特定情報と、Ｓ２８で生成した暗号化キーと、を有線通信により周辺機器２０に対して送信する（Ｓ２９）。これに対して、周辺機器２０は、ホスト機器１０から送信された情報を受信した旨の応答を有線通信にてホスト機器１０に送信する（Ｓ３０）。その後、ホスト機器１０は、周辺機器２０からの無線通信によるアクセスを受け付け可能な通信待機状態に移行する（Ｓ３１）。

以上の処理により、ホスト機器１０及び周辺機器２０は、互いの通信先特定情報を有線通信にて交換するだけでなく、互いに通信内容を暗号化して無線通信を行うために必要な情報を全て授受し終えて、接続確立の準備を終えたことになる。ここまでの処理において、無線通信は全く行われていない。そのため、周辺機器２０が無線通信を許可される状態にあるか否かに関わらず、ここまでの処理を実行することができる。

なお、第１の例においては、ホスト機器１０と周辺機器２０との間で暗号化キーを共有するために、乱数情報をホスト機器１０から周辺機器２０に対して送信することとし、その後、この乱数情報を用いて両者がそれぞれ独立に暗号化キーを生成することとしている。これは、仮に無線通信の内容が第三者に傍受されても、暗号化キーをこの第三者に知られないようにするためである。これに対して、この第２の例においては、暗号化キーそのものをホスト機器１０で生成して周辺機器２０に送信することで、両者の間で暗号化キーを共有している。これは、有線通信の傍受が無線通信に比べて困難であるため、暗号化キーを直接送信してもその内容が漏洩するリスクが低いからである。これにより、ペアリング処理の処理内容を簡略化することができる。なお、有線通信で情報を送信する場合においても、第１の例と同様に、乱数情報を送信対象とし、両者がそれぞれ独立に当該乱数情報を用いて暗号化キーを生成することとしてもよい。

この後、周辺機器２０は、自分自身が無線通信を許可される状態にあれば、そのままＳ２９で受信した情報を用いてホスト機器１０との間の無線通信を開始する。一方、ここまでの処理を終えた時点で無線通信を許可される状態にない場合には、無線通信を許可される状態になってから、無線通信を開始する。具体的に、例えば有線通信によりホスト機器１０との間でペアリング処理が行われている間、他の通信機器との間の無線通信も行われていた場合、周辺機器２０は、他の通信機器との間の無線通信が終了するまではホスト機器１０との間での無線通信を行わない。また、周辺機器２０の電源スイッチ２５がオフになっている状態でペアリング処理が実行された場合、電源スイッチ２５がオンになってからホスト機器１０との間の無線通信が開始される。

このような処理を実現するため、周辺機器２０は、ホスト機器１０から受信したホスト機器１０の通信先特定情報や暗号化キーなどの無線通信接続の確立に必要な情報を、予め定められたメモリ領域に記憶しておく。このメモリ領域は、例えば不揮発性メモリ２２ａ内にあってよい。これにより、例えば周辺機器２０は、ペアリング処理の実行によって得られる情報を不揮発性メモリ２２ａ内に記憶しつつ、一時メモリ２２ｂに記憶された情報を用いて他の通信機器との間で無線通信を継続できる。その後、ユーザによって電源スイッチ２５がオフにされると、一時メモリ２２ｂ内の情報は消去されるが、不揮発性メモリ２２ａ内の情報は消去されない。そして、ユーザによって電源スイッチ２５がオンにされた場合（このとき、周辺機器２０は無線通信を許可される状態になる）、当該予め定められたメモリ領域に記憶されたホスト機器１０の通信先特定情報や、ホスト機器１０との間で共有される暗号化キーなどを読み出して、この読み出した情報を一時メモリ２２ｂに記憶し、当該情報を用いてホスト機器１０との間で無線通信を開始する。

なお、以上説明したペアリング処理の第１及び第２の例は、組み合わせて用いられることとしてもよい。すなわち、ホスト機器１０は周辺機器２０から状態情報を受信し、その内容に応じてペアリング処理を続行するか否か決定することとし、周辺機器２０が無線通信を許可される状態にあってペアリング処理を続行すると決定した場合にも、暗号化キーについては有線接続にて周辺機器２０に送信することとしてもよい。

また、ホスト機器１０及び周辺機器２０は、以上説明した有線通信を用いたペアリング処理だけでなく、一般的な無線通信によるペアリング処理をも実行可能に構成されてもよい。こうすれば、相手方の機器が本実施形態に係る有線通信を用いたペアリング処理に対応していない場合には、通常のペアリング処理により当該機器との間でペアリングを行うことができる。なお、この場合、ホスト機器１０及び周辺機器２０は、それぞれ、方式の異なるペアリングによって同時期に二台以上の通信機器との間でペアリング可能に構成されてもよい。

以上説明した本実施形態によれば、ホスト機器１０と周辺機器２０との間で有線通信接続によるペアリング処理が行われる場合に、周辺機器２０が無線通信を許可される状態になるまで、両者の間で無線通信が開始されないようにすることができ、望ましいタイミングで無線通信接続を開始できる。

なお、本発明の実施の形態は、以上説明したものに限られない。例えば以上の説明においては、無線通信はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ規格により、有線通信はＵＳＢ規格により、それぞれ行われることとしたが、ホスト機器１０と周辺機器２０とはこれ以外の通信規格に基づいて通信接続されてもよい。

本発明の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る無線通信システムが実行するペアリング処理の第１の例を示すフロー図である。 本発明の実施の形態に係る無線通信システムが実行するペアリング処理の第１の例を示すフロー図である。 本発明の実施の形態に係る無線通信システムが実行するペアリング処理の第２の例を示すフロー図である。

符号の説明

１ 無線通信システム、１０ ホスト機器、１１，２１ 制御部、１２，２２ 記憶部、１３，２３ 無線通信部、１４，２４ 有線通信部、２０ 周辺機器、２５ 電源スイッチ。

Claims (8)

1. 互いに無線及び有線の双方で通信接続可能なホスト機器と周辺機器とを含む無線通信システムであって、
   前記ホスト機器及び周辺機器は、無線通信を実行する際に互いに通信相手を特定するための通信先特定情報を、無線通信の開始に先立って有線通信により交換する手段を含み、
   前記ホスト機器は、無線通信を暗号化して実行するための暗号化キーを、無線通信の開始に先立って有線通信により前記周辺機器に送信する手段をさらに含み、
   前記周辺機器は、
   無線通信の実行時に使用する情報を記憶する一時メモリと、
   前記ホスト機器から前記暗号化キーを受信した際に、他の通信機器と無線通信を実行中の場合、前記一時メモリに格納された情報を用いて当該他の通信機器との無線通信を継続しながら、前記ホスト機器から受信した前記通信先特定情報及び前記暗号化キーを予め定められたメモリ領域に記憶する手段と、
   をさらに含み、
   無線通信を許可される状態になった場合、前記メモリ領域に記憶されている前記通信先特定情報及び前記暗号化キーを読み出して前記一時メモリに記憶し、当該一時メモリに記憶した通信先特定情報及び暗号化キーを用いて前記ホスト機器との間で無線通信を開始する
   ことを特徴とする無線通信システム。
2. 互いに無線及び有線の双方で通信接続可能なホスト機器と周辺機器とを含む無線通信システムであって、
   前記ホスト機器及び周辺機器は、無線通信を実行する際に互いに通信相手を特定するための通信先特定情報を、無線通信の開始に先立って有線通信により交換する手段を含み、
   前記周辺機器は、無線通信の開始に先立って、無線通信を許可される状態か否かを示す状態情報を有線通信により前記ホスト機器に送信する手段をさらに含み、
   前記ホスト機器は、前記送信された状態情報に応じて、無線通信の接続確立に必要な情報を直ちに前記周辺機器に送信するか否か決定する手段をさらに含み、
   前記周辺機器は、前記通信先特定情報を交換した後、無線通信を許可される状態になってから、無線通信を開始する
   ことを特徴とする無線通信システム。
3. 請求項２記載の無線通信システムにおいて、
   前記周辺機器は、前記ホスト機器に対して、前記無線通信を許可される状態にないことを示す状態情報を送信した後、前記無線通信を許可される状態になった場合に、所定の信号を前記ホスト機器に対して送信する手段をさらに含む
   ことを特徴とする無線通信システム。
4. 互いに無線及び有線の双方で通信接続可能なホスト機器と周辺機器とを含む無線通信システムであって、
   前記ホスト機器及び周辺機器は、無線通信を実行する際に互いに通信相手を特定するための通信先特定情報を、無線通信の開始に先立って有線通信により交換する手段を含み、
   前記周辺機器は、
   これまで当該周辺機器が無線通信を実行していた通信相手を特定するための過去通信先特定情報を予め定められたメモリ領域に記憶する手段と、
   無線通信の開始に先立って、前記メモリ領域に記憶された前記過去通信先特定情報を読み出して、当該読み出した過去通信先特定情報を前記ホスト機器に送信する手段と、
   をさらに含み、
   前記ホスト機器は、
   前記送信された過去通信先特定情報に応じて、前記通信先特定情報の交換を継続するか否か決定する手段をさらに含み、
   前記周辺機器は、前記通信先特定情報を交換した後、無線通信を許可される状態になってから、無線通信を開始する
   ことを特徴とする無線通信システム。
5. 無線及び有線の双方でホスト機器と通信接続可能に構成される周辺機器であって、
   無線通信の実行時に使用する情報を記憶する一時メモリと、
   無線通信を実行する際に互いに通信相手を特定するための通信先特定情報を、無線通信の開始に先立って有線通信により前記ホスト機器との間で交換する手段と、
   無線通信を暗号化して実行するための暗号化キーを、無線通信の開始に先立って有線通信により前記ホスト機器から受信する手段と、
   前記ホスト機器から前記暗号化キーを受信した際に、他の通信機器と無線通信を実行中の場合、前記一時メモリに格納された情報を用いて当該他の通信機器との無線通信を継続しながら、前記ホスト機器から受信した前記通信先特定情報及び前記暗号化キーを予め定められたメモリ領域に記憶する手段と、
   を含み、
   無線通信を許可される状態になった場合、前記メモリ領域に記憶されている前記通信先特定情報及び前記暗号化キーを読み出して前記一時メモリに記憶し、当該一時メモリに記憶した通信先特定情報及び暗号化キーを用いて前記ホスト機器との間で無線通信を開始する
   ことを特徴とする周辺機器。
6. 無線及び有線の双方でホスト機器と通信接続可能に構成される周辺機器であって、
   無線通信を実行する際に互いに通信相手を特定するための通信先特定情報を、無線通信の開始に先立って有線通信により前記ホスト機器との間で交換する手段と、
   無線通信の開始に先立って、無線通信を許可される状態か否かを示す状態情報を有線通信により前記ホスト機器に送信する手段と、
   を含み、
   前記送信した状態情報が、前記ホスト機器による、無線通信の接続確立に必要な情報を直ちに前記周辺機器に送信するか否かの決定に用いられ、
   前記通信先特定情報を交換した後、無線通信を許可される状態になってから、前記ホスト機器との間で無線通信を開始する
   ことを特徴とする周辺機器。
7. 無線及び有線の双方でホスト機器と通信接続可能に構成される周辺機器であって、
   無線通信を実行する際に互いに通信相手を特定するための通信先特定情報を、無線通信の開始に先立って有線通信により前記ホスト機器との間で交換する手段と、
   これまで当該周辺機器が無線通信を実行していた通信相手を特定するための過去通信先特定情報を予め定められたメモリ領域に記憶する手段と、
   無線通信の開始に先立って、前記メモリ領域に記憶された前記過去通信先特定情報を読み出して、当該読み出した過去通信先特定情報を前記ホスト機器に送信する手段と、
   を含み、
   前記送信した過去通信先特定情報が、前記ホスト機器による、前記通信先特定情報の交換を継続するか否かの決定に用いられ、
   前記通信先特定情報を交換した後、無線通信を許可される状態になってから、前記ホスト機器との間で無線通信を開始する
   ことを特徴とする周辺機器。
8. 無線及び有線の双方で周辺機器と通信接続可能に構成されるホスト機器であって、
   無線通信を実行する際に互いに通信相手を特定するための通信先特定情報を、無線通信の開始に先立って有線通信により前記周辺機器との間で交換する手段と、
   無線通信の開始に先立って、無線通信を許可される状態か否かを示す状態情報を有線通信により前記周辺機器から受信する手段と、
   前記受信した状態情報に応じて、無線通信の接続確立に必要な情報を直ちに前記周辺機器に送信するか否か決定する手段と、
   を含み、
   前記通信先特定情報を交換した後、前記周辺機器が無線通信を許可される状態になってから、前記周辺機器との間で無線通信を開始する
   ことを特徴とするホスト機器。

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