JP6079631B2 - 通信システム、通信装置および通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、接続を確立するため接続要求を行う通信装置と、接続要求を待ち受ける動作を行う通信装置とを有する通信システムに関する。

小容量の情報を一定時間ごとにやり取りする用途に用いられるZig BeeやBluetooth Low Energy等の低消費電力の無線通信技術がある。「Zig Bee」および「Bluetooth」はいずれも登録商標である。

このような無線通信技術において、マスターとなる装置とスレーブとなる装置との間で接続を確立して通信を行う場合、スレーブとなる装置は、通信をしたいときにだけ、マスターとなる装置に対して接続要求を行えばよい。そのため、スレーブとなる装置においては、省電力化を実現することができる。

一方、マスターとなる装置は、スレーブとなる装置がいつ接続要求を行うのかがわからないため、接続要求を待ち受ける動作を常に行っている必要がある。つまり、マスターとなる装置においては省電力化を実現するのが難しい。マスターとなる装置が、例えば携帯電話機やスマートフォン等のバッテリー駆動の装置である場合、省電力化を実現できないと、連続して使用できる時間が短くなり、利便性が損なわれてしまう。

マスターとなる装置の省電力化を実現するための技術が例えば、特許文献１に開示されている。

特許文献１に開示されている技術において、複数のスレーブ通信端末との間で通信リンクを確立しているマスター通信端末は、各通信リンクの通信周期を全て同一とする。さらに、マスター通信端末は、通信リンクに使用される各通信スロットが連続した範囲となるように、各通信リンクの通信開始時間及び通信持続時間を設定する。さらに、マスター通信端末は、設定内容に従って複数のスレーブ通信端末とのネゴシエーションを実行する。そして、マスター通信端末は、上記の設定によって１つの範囲としてまとまった未使用のスロットの期間において自己の省電力動作を実行する。

特開２００４−１５２２６８号公報

特許文献１に開示されている技術を用いれば、マスターとなる装置がスレーブとなる装置との間で接続を確立している状態において、そのマスターとなる装置の省電力化を実現することができる。しかし、特許文献１に開示されている技術を用いても、接続要求を待ち受ける場合に、マスターとなる装置の省電力化を実現することはできない。

なお、接続要求を待ち受ける動作を間欠的に行うことによって、マスターとなる装置の消費電力を抑制することは可能である。しかし、通常、接続要求を行うタイミングは、接続要求を行う装置によって異なる。したがって、接続要求を待ち受ける動作を間欠的に行っても、接続要求を行う装置に応じて効率的に電力が消費されないという問題点がある。

本発明は、接続要求を待ち受けるときに効率的に電力を消費することを可能にする通信システム、通信装置および通信方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の通信システムは、複数の通信装置を有し、該複数の通信装置間の接続を確立するために、当該複数の通信装置間で接続要求コマンドを送受信する通信システムであって、
前記複数の通信装置のうち前記接続要求コマンドの送信元となる送信元通信装置は、前記接続要求コマンドを送信するタイミングを示す送信タイミング情報を送信し、
前記複数の通信装置のうち前記接続要求コマンドの送信先となる送信先通信装置は、前記送信元通信装置から送信された送信タイミング情報を受信し、該受信した送信タイミング情報が示すタイミングに基づき、前記送信元通信装置から送信される接続要求コマンドを待ち受ける動作を行うタイミングである待ち受けタイミングを決定する。

また、上記目的を達成するために本発明の通信装置は、送信されてきた接続要求コマンドを受信することにより、当該接続要求コマンドの送信元である送信元通信装置との間の接続を確立する通信装置であって、
前記送信元通信装置から送信され、前記送信元通信装置が前記接続要求コマンドを送信するタイミングを示す送信タイミング情報を受信する第１の受信部と、
前記第１の受信部にて受信された送信タイミング情報に基づき、前記送信元通信装置から送信される接続要求コマンドを待ち受ける動作を行うタイミングである待ち受けタイミングを決定する制御部と、を有する。

また、上記目的を達成するために本発明の通信方法は、複数の通信装置を有し、該複数の通信装置間の接続を確立するために、当該複数の通信装置間で接続要求コマンドを送受信する通信システムにおける通信方法であって、
前記複数の通信装置のうち前記接続要求コマンドの送信元となる送信元通信装置が、前記接続要求コマンドを送信するタイミングを示す送信タイミング情報を送信する第１の送信処理と、
前記複数の通信装置のうち前記接続要求コマンドの送信先となる送信先通信装置が、前記送信元通信装置から送信された送信タイミング情報を受信する第１の受信処理と、
前記送信先通信装置が、前記受信した送信タイミング情報が示すタイミングに基づき、前記送信元通信装置から送信される接続要求コマンドを待ち受ける動作を行うタイミングである待ち受けタイミングを決定する決定処理と、を有する。

また、上記目的を達成するために本発明の通信方法は、送信されてきた接続要求コマンドを受信することにより、当該接続要求コマンドの送信元である送信元通信装置との間の接続を確立する通信装置における通信方法であって、
前記送信元通信装置から送信され、前記送信元通信装置が前記接続要求コマンドを送信するタイミングを示す送信タイミング情報を受信する第１の受信処理と、
前記受信した送信タイミング情報に基づき、前記送信元通信装置から送信される接続要求コマンドを待ち受ける動作を行うタイミングである待ち受けタイミングを決定する決定処理と、を有する。

本発明の無線通信システムの第１の実施形態の構成を示すブロック図である。 図１に示したペリフェラル機器の一構成例を示すブロック図である。 図１に示した無線通信装置の一構成例を示すブロック図である。 図２Ｂに示した制御部が記憶する接続要求パラメータ情報を説明するための図である。 図２Ｂに示した制御部が記憶する別の接続要求パラメータ情報を説明するための図である。 図２Ｂに示した制御部が決定する接続要求待ち受けパラメータのパラメータ値を説明するためのタイムチャートである。 図１に示した無線通信装置がペリフェラル機器の接続要求パラメータ情報を記憶するときの動作を説明するためのフローチャートである。 図１に示した無線通信装置が接続要求フレームを待ち受けるときの動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の無線通信システムの第２の実施形態の構成を示すブロック図である。 図６に示した無線端末の一構成例を示すブロック図である。 図６に示した無線通信装置の一構成例を示すブロック図である。 図７Ａに示した無線通信部が生成するフレームの構成の一例を示す図である。 図６に示した無線通信装置が無線端末の接続要求パラメータ情報を記憶するときの動作を説明するためのフローチャートである。 図６に示した無線通信装置が接続要求フレームを待ち受けるときの動作を説明するためのフローチャートである。

１０−１〜１０−ｎ ペリフェラル機器
１１，２２，５１，６２ 制御部
１２，２４，５２，６４ 無線通信部
１３，２５，５３，６５ アンテナ
１４ NFC通信用チップ
２０，６０ 無線通信装置
２１，６１ 入力部
２３，６３ クロック生成部
２６ NFC通信部
２７ NFC通信用アンテナ
５０−１〜５０−ｎ 無線端末

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の無線通信システムの第１の実施形態の構成を示すブロック図である。

本実施形態の無線通信システムは、図１に示すように、送信元通信装置であるペリフェラル機器１０−１〜１０−ｎと、送信先通信装置である無線通信装置２０とを備えている。

無線通信装置２０は、ペリフェラル機器１０−１〜１０−ｎとの間の接続を確立するために、ペリフェラル機器１０−１〜１０−ｎのそれぞれから送信される接続要求コマンドを含む接続要求フレームを待ち受ける動作を行う。接続要求フレームを待ち受ける動作とは、具体的には、接続要求フレームを監視するスキャン動作である。無線通信装置２０は、ペリフェラル機器１０−１〜１０−ｎのそれぞれとの間の接続を確立すると、接続が確立されたペリフェラル機器へそのペリフェラル機器に応じた所定の情報を送信する。

無線通信装置２０は、例えばBluetooth Low Energyに対応した携帯端末であり、ペリフェラル機器１０−１〜１０−ｎのそれぞれは、例えばBluetooth Low Energyに対応した腕時計である。

この場合、携帯端末は、腕時計との間で接続を確立した後、所定の情報として着信情報をその腕時計に送信する。着信情報とは、携帯端末に着信があったことを通知するための情報である。そして、携帯端末から送信された着信情報を受信した腕時計は、着信情報を受信した旨をユーザに通知する動作を行う。

図２Ａは、ペリフェラル機器１０−１の一構成例を示すブロック図、図２Ｂは、無線通信装置２０の一構成例を示すブロック図である。なお、ペリフェラル機器１０−２〜１０−ｎもペリフェラル機器１０−１と同様の構成である。

ペリフェラル機器１０−１は、図２Ａに示すように、制御部１１と、近距離無線通信による通信を行う無線通信部１２と、近距離無線通信による無線信号を送受信するためのアンテナ１３と、NFC（Near Field Communication）通信用チップ１４とを備えている。なお、近距離無線通信とは、具体的には、Bluetoothを用いた通信である。また、NFCとは、磁界結合によって１０ｃｍ程度の距離で無線通信を行うための国際規格である。

制御部１１は、ペリフェラル機器１０−１が接続要求コマンドを送信するタイミングを規定するための接続要求パラメータと、そのパラメータ値とを示す送信タイミング情報である接続要求パラメータ情報を記憶している。

接続要求パラメータは、具体的には、接続要求インターバル時間、接続要求タイムアウト時間および接続要求レスト時間である。接続要求インターバル時間は、接続要求コマンドの送信の開始と次の接続要求コマンドの送信の開始との間の時間を規定するためのパラメータである。接続要求タイムアウト時間は、接続要求インターバル時間の間隔での接続要求コマンドの送信を継続する時間を規定するためのパラメータである。接続要求レスト時間は、接続要求タイムアウト時間の後、接続要求コマンドの送信を行わない時間を規定するためのパラメータである。

制御部１１は、記憶している接続要求パラメータ情報に従い、接続要求コマンドの送信を指示する送信指示を無線通信部１２へ出力する。

無線通信部１２は、アンテナ１３を介して無線信号の送受信を行う。無線通信部１２は、制御部１１から出力された送信指示を受け付けると、接続要求コマンドを含み、接続要求コマンドを送信するのに用いられるフレームである接続要求フレームを生成する。なお、接続要求フレームのヘッダには、ペリフェラル機器１０−１を識別するデバイスアドレスが送信元のデバイスアドレスとして含まれている。デバイスアドレスは例えば、MAC（Media Access Control）アドレスである。そして、無線通信部１２は、生成した接続要求フレームを含む無線信号をアンテナ１３より送信する。

NFC通信用チップ１４は、例えばFeliCa（登録商標）におけるカード機能を備えており、磁界結合による無線通信用のアンテナ（不図示）を備えている。NFC通信用チップ１４は、ペリフェラル機器１０−１を識別するデバイスアドレスや、接続を確立する装置等との間で認証を行うために必要な認証情報を記憶している。このデバイスアドレスや認証情報は例えば、近距離無線通信技術のSimple Pairingで用いられるNFC通信を利用したOOB（Out Of Band）において伝送情報として規定されている情報である。

また、NFC通信用チップ１４は、制御部１１が記憶しているのと同じ接続要求パラメータ情報を記憶している。そして、NFC通信用チップ１４は、ペリフェラル機器１０−１がNFC通信用アンテナを備える装置等に近接すると、記憶している認証情報とデバイスアドレスと接続要求パラメータ情報とを含む無線信号を、アンテナよりその装置等へ送信する。なお、NFC通信用アンテナを備える装置等とは、例えば、無線通信装置２０である。

無線通信装置２０は、図２Ｂに示すように、入力部２１と、制御部２２と、クロック生成部２３と、近距離無線通信による通信を行う第２の受信部である無線通信部２４と、近距離無線通信による無線信号を送受信するためのアンテナ２５とを備えている。また、無線通信装置２０は、第１の受信部であるNFC通信部２６と、NFC通信用アンテナ２７とを備えている。

クロック生成部２３は、無線通信装置２０が近距離無線通信を行うために用いるクロックを生成する。

NFC通信部２６は、例えばFelicaにおけるカード機能とリーダライタ機能との両方の機能を備えている。NFC通信部２６は、ペリフェラル機器１０−１〜１０−ｎのそれぞれから無線信号として送信された認証情報とデバイスアドレスと接続要求パラメータ情報とをNFC通信用アンテナ２７を介して受信する。そして、NFC通信部２６は、受信した認証情報とデバイスアドレスと接続要求パラメータ情報とを制御部２２へ出力する。

入力部２１は、各種の指示や選択等の入力を無線通信装置２０のユーザから受け付け、受け付けた各種の指示や選択等の内容を示す通知を制御部２２へ出力する。なお、入力部２１は、例えば、各種の指示や選択等の入力を受け付けるためのキーボードや上下左右ボタン等を備えている。また、入力部２１は、タッチパネルを備え、タッチパネル上に表示されたアイコン等が押下されることで各種の指示や選択等の入力を受け付けてもよい。また、入力部２１は、例えばセンサーを備え、そのセンサーの検出内容に応じ、各種の指示や選択等の入力を受け付けてもよい。

制御部２２は、NFC通信部２６から出力された認証情報と、デバイスアドレスと、接続要求パラメータ情報とを受け付ける。そして、制御部２２は、認証情報とデバイスアドレスとを用い、受け付けたデバイスアドレスにて識別されるペリフェラル機器の認証を行う。認証が完了すると、制御部２２は、受け付けたデバイスアドレスと、接続要求パラメータ情報とを対応付けて自身が備えるレジスタに記憶する。

図３Ａは、図２Ｂに示した制御部２２が記憶する接続要求パラメータ情報を説明するための図である。

図３Ａに示すように、制御部２２は、デバイスアドレスと、接続要求パラメータ情報とを対応付けて記憶する。

本実施形態では、制御部２２は、図３Ａに示すように、デバイスアドレスと接続要求パラメータ情報とを対応付けて記憶するものとする。但し、制御部２２は、図３Ｂに示すように、デバイスアドレスに加えて複数の機能（例えばProfile）のそれぞれと、接続要求パラメータ情報とを対応付けて記憶することも可能である。なお、複数の機能のそれぞれは例えば、無線通信装置とペリフェラル機器とで共有されている機能である。

また、制御部２２は、入力部２１から出力された選択指示通知を受け付ける。なお、選択指示通知は、制御部２２が備えるレジスタに記憶されたデバイスアドレスのうち、ユーザにより選択されたペリフェラル機器を識別するデバイスアドレスを含む通知である。

制御部２２は、選択指示通知を受け付けると、無線通信装置２０の動作状態を、通常の状態である通常状態から、接続要求フレームを待ち受ける動作を行うための状態である接続待ち受け状態に遷移させる。

制御部２２は、無線通信装置２０が接続待ち受け状態にある場合、受け付けた選択指示通知に含まれるデバイスアドレスに対応するクロック基準値ｔがレジスタに記憶されているかどうかを確認する。クロック基準値ｔは、そのデバイスアドレスにて識別されるペリフェラル機器から送信された接続要求フレームを受信したときのクロック値である。

確認の結果、受け付けた選択指示通知に含まれるデバイスアドレスに対応するクロック基準値ｔがレジスタに記憶されている場合、制御部２２は、接続要求フレームを待ち受ける動作を行うタイミングを規定するための接続要求待ち受けパラメータのパラメータ値を決定する。すなわち、制御部２２は、接続要求コマンドを待ち受ける動作を行うタイミングである待ち受けタイミングを決定する。

図４は、図２Ｂに示した制御部２２が決定する接続要求待ち受けパラメータのパラメータ値を説明するためのタイムチャートである。なお、ここでは、図４に示すように、接続要求コマンドは、周波数ホッピングによる特定の３チャネルを１単位としているものとする。

図４においては上段に、制御部２２のレジスタに記憶されている接続要求パラメータ情報が示すパラメータ値を矢印で表している。

制御部２２は、この接続要求パラメータのパラメータ値に基づき、接続要求待ち受けパラメータである接続要求待ち受け時間幅、接続要求待ち受けインターバル時間、接続要求待ち受けタイムアウト時間および接続要求待ち受けレスト時間のパラメータ値を決定する。図４において下段に、接続要求待ち受けパラメータのパラメータ値を矢印で表している。なお、図４中のｔは、上述したクロック基準値ｔを示している。

接続要求待ち受け時間幅は、接続要求フレームを待ち受ける動作を行う時間幅を規定するためのパラメータである。接続要求待ち受けインターバル時間は、接続要求フレームを待ち受ける動作の開始から次の接続要求フレームを待ち受ける動作の開始までの間の時間を規定するためのパラメータである。接続要求待ち受けタイムアウト時間は、接続要求待ち受けインターバル時間の間隔で接続要求フレームを待ち受ける動作を継続する時間を規定するためのパラメータである。接続要求待ち受けレスト時間は、接続要求フレームを待ち受ける動作を行わない時間を規定するためのパラメータである。

制御部２２は、記憶している接続要求パラメータ情報に基づき、例えば以下のようして接続要求待ち受けパラメータのパラメータ値を決定する。

［接続要求待ち受けインターバル時間］＝［接続要求インターバル時間］とする。但し、接続要求待ち受けタイムアウト時間内の最初の接続要求待ち受けインターバル時間については、ｘ時間分だけ接続要求インターバル時間よりも長い。これにより、接続要求フレームを受信し損なう可能性を低くすることができる。なお、制御部２２は、ｘとして任意の時間を設定することが可能である。例えば、ｘは10msである。また、［接続要求待ち受けタイムアウト時間］＝［接続要求タイムアウト時間］＋ｘとし、［接続要求待ちうけレスト時間］＝［接続要求レスト時間］−ｘとする。

つまり、図４中の（ｔ−ｘ）は、接続要求フレームを待ち受ける動作を開始するタイミングを示していることになる。以降、このタイミングのことを動作開始基準値という。

そして、制御部２２は、決定したパラメータ値を用いて接続要求フレームを待ち受ける動作を開始することを無線通信部２４へ指示する。なお、受け付けた選択指示通知に含まれるデバイスアドレスに対応するクロック基準値ｔがレジスタに記憶されていない場合の動作を含め、無線通信装置２０が接続待ち受け状態にあるときの制御部２２の動作の詳細については、後述する動作フローにおいて説明する。

再度、図２Ｂを参照すると、無線通信部２４は、制御部２２からの指示に従い、無線信号として送信されてくる接続要求フレームを待ち受ける動作を行う。

以下に、上記のように構成された無線通信システムの動作について説明する。

図５Ａは、無線通信装置２０がペリフェラル機器１０−１の接続要求パラメータ情報を記憶するときの動作を説明するためのフローチャート、図５Ｂは、無線通信装置２０が接続要求フレームを待ち受けるときの動作を説明するためのフローチャートである。

まず、図５Ａを参照しながら、無線通信装置２０がペリフェラル機器１０−１の接続要求パラメータ情報を記憶するときの動作について説明する。

入力部２１は、NFC通信の開始を指示する入力をユーザから受け付ける（ステップＳ１）。

そして、入力部２１は、NFC通信を開始する指示を受け付けたことを示すNFC通信開始通知を制御部２２へ出力する。

入力部２１から出力されたNFC通信開始通知を受け付けた制御部２２は、NFC通信部２６を動作させる。

次に、ユーザは、ペリフェラル機器１０−１と無線通信装置２０とを近接させる。

これにより、ペリフェラル機器１０−１のNFC通信用チップ１４は、記憶している認証情報とデバイスアドレスと接続要求パラメータ情報とを含む無線信号を無線通信装置２０へ送信する。

無線通信装置２０のNFC通信部２６は、ペリフェラル機器１０−１から無線信号として送信されてきた認証情報とデバイスアドレスと接続要求パラメータ情報とをNFC通信用アンテナ２７を介して受信する（ステップＳ２）。

そして、NFC通信部２６は、受信した認証情報とデバイスアドレスと接続要求パラメータ情報とを制御部２２へ出力する。

NFC通信部２６から出力された認証情報とデバイスアドレスと接続要求パラメータ情報とを受け付けた制御部２２は、受け付けた認証情報を用いて認証を行う。

認証が完了すると、制御部２２は、受け付けたデバイスアドレスと接続要求パラメータ情報とを図３Ａに示したように対応付けてレジスタに記憶する（ステップＳ３）。

なお、ここでは、一例として無線通信装置２０がペリフェラル機器１０−１の接続要求パラメータ情報を記憶するときの動作について説明した。無線通信装置２０は、上述したのと同様の動作により、ペリフェラル機器１０−２〜１０−ｎのそれぞれの接続要求パラメータ情報を記憶することができる。

次に、図５Ｂを参照しながら、無線通信装置２０が接続要求フレームを待ち受けるときの動作について説明する。

入力部２１は、制御部２２のレジスタに記憶されたデバイスアドレスにて識別されるペリフェラル機器のいずれかを選択する入力をユーザから受け付ける（ステップＳ２１）。

そして、入力部２１は、選択されたペリフェラル機器を識別するデバイスアドレスを含む選択指示通知を制御部２２へ出力する。

入力部２１から出力された選択指示通知を受け付けた制御部２２は、無線通信装置２０の動作状態を、通常状態から接続待ち受け状態に遷移させる（ステップＳ２２）。

そして、制御部２２は、受け付けた選択指示通知に含まれるデバイスアドレスに対応付けられたクロック基準値ｔがレジスタに記憶されているかどうかを確認する（ステップＳ２３）。

ステップＳ２３における確認の結果、受け付けた選択指示通知に含まれるデバイスアドレスに対応付けられたクロック基準値ｔがレジスタに記憶されていない場合、制御部２２は、接続要求待ち受けパラメータのパラメータ値を予め決められた初期値に設定する。

そして、制御部２２は、初期値に設定されたパラメータ値を用いて接続要求フレームを待ち受ける動作を行うことを指示する開始指示を無線通信部２４へ出力する。この開始指示は、初期値に設定されたパラメータ値を含む。なお、初期値としては、例えば、接続要求待ち受けインターバル時間のパラメータ値として11.25ms、接続要求待ち受け時間幅のパラメータ値として11.25msが挙げられる。このように、接続要求待ち受けインターバル時間のパラメータ値と、接続待ち受け時間幅のパラメータ値とを同じに設定することにより、無線通信部２４が、接続要求フレームを受信できる確率を向上させることができる。

制御部２２から出力された開始指示を受け付けた無線通信部２４は、受け付けた開始指示に含まれるパラメータ値を用いて接続要求フレームを待ち受ける動作を開始する。すなわち、無線通信部２４は、初期値に設定されたパラメータ値を用いて接続要求フレームを待ち受ける動作を開始する（ステップＳ２４）。

そして、無線通信部２４は、無線信号として送信されてきた接続要求フレームをアンテナ２５を介して受信したかどうかを確認する（ステップＳ２５）。

ステップＳ２５における確認の結果、接続要求フレームを受信していない場合、ステップＳ２５の動作へ遷移する。つまり、無線通信部２４は、接続要求フレームを受信したかどうかの確認を継続する。

一方、ステップＳ２５における確認の結果、接続要求フレームを受信した場合、無線通信部２４は、クロック生成部２３からクロック値を取得する（ステップＳ２６）。

そして、無線通信部２４は、取得したクロック値を制御部２２へ出力する。

無線通信部２４から出力されたデバイスアドレスとクロック値とを受け付けた制御部２２は、受け付けたクロック値をクロック基準値ｔとし、受け付けた選択指示通知に含まれるデバイスアドレスと対応付けてレジスタに記憶する（ステップＳ２７）。

次に、制御部２２は、クロック基準値ｔからｘを減算することによって動作開始基準値を算出する。

次に、制御部２２は、接続要求フレームを待ち受ける動作の終了を指示する終了指示を無線通信部２４へ出力する。

制御部２２から出力された終了指示を受け付けた無線通信部２４は、接続要求フレームを待ち受ける動作を終了する（ステップＳ２８）。

次に、制御部２２は、受け付けた選択指示通知に含まれるデバイスアドレスに対応付けられた接続要求パラメータ情報が示すパラメータ値と、算出した動作開始基準値（ｔ−ｘ）とに基づき、接続要求待ち受けパラメータのパラメータ値を決定する（ステップＳ２９）。

そして、制御部２２は、決定されたパラメータ値を用いて接続要求フレームを待ち受ける動作を行うことを指示する開始指示を無線通信部２４へ出力する。この開始指示には、決定されたパラメータ値が含まれる。

なお、ステップＳ２３における確認の結果、受け付けた選択指示通知に含まれるデバイスアドレスに対応付けられたクロック基準値ｔがレジスタに記憶されている場合、ステップＳ２９の動作へ遷移する。

制御部２２から出力された開始指示を受け付けた無線通信部２４は、受け付けた開始指示に含まれるパラメータ値を用いて接続要求フレームを待ち受ける動作を開始する。すなわち、無線通信部２４は、制御部２２にて決定されたパラメータ値を用いて接続要求フレームを待ち受ける動作を開始する（ステップＳ３０）。

次に、無線通信部２４は、無線信号として送信されてきた接続要求フレームをアンテナ２５を介して受信したかどうかを確認する（ステップＳ３１）。

ステップＳ３１における確認の結果、接続要求フレームを受信していない場合、ステップＳ３１の動作へ遷移する。つまり、無線通信部２４は、接続要求フレームを受信したかどうかの確認を継続する。

一方、ステップＳ３１における確認の結果、接続要求フレームを受信した場合、無線通信部２４は、接続要求フレームを受信したこと示す受信通知を制御部２２へ通知する。

無線通信部２４から出力された受信通知を受け付けた制御部２２は、無線通信装置２０の動作状態を接続待ち受け状態から通常状態へと遷移させる（ステップＳ３２）。なお、通常状態は、無線通信装置２０から、接続要求フレームの送信元であるペリフェラル機器へ上述した着信情報等の所定の情報を送信することができる状態である。

このように本実施形態において、接続要求コマンドの送信元となるペリフェラル機器１０−１〜１０−ｎのそれぞれは、接続要求コマンドを送信するタイミングを示す接続要求パラメータ情報を送信する。

また、接続要求コマンドの送信先となる無線通信装置２０は、ペリフェラル機器１０−１〜１０−ｎのそれぞれから送信された接続要求パラメータ情報を受信する。そして、無線通信装置２０は、受信した接続要求パラメータ情報が示すタイミングに基づき、そのペリフェラル機器から送信される接続要求コマンドを待ち受ける動作を行うタイミングを決定する。

これにより、接続要求を待ち受けるときに効率的に電力を消費することが可能となる。また、電力が効率的に消費されることによって省電力性を確保することも可能となる。

（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、無線通信装置２０が接続要求パラメータ情報をＮＦＣ通信によって取得する場合について説明した。

本実施形態では、無線通信装置２０が、接続要求フレームを受信することによって接続要求パラメータ情報を取得する場合について説明する。

図６は、本発明の無線通信システムの第２の実施形態の構成を示すブロック図である。

本実施形態の無線通信システムは、図６に示すように、送信元通信装置である無線端末５０−１〜５０−ｎと、送信先通信装置である無線通信装置６０とを備えている。

図６に示した無線端末５０−１〜５０−ｎおよび無線通信装置６０は、ＮＦＣ通信を行わないという点で、上述した第１の実施形態におけるペリフェラル機器１０−１〜１０−ｎおよび無線通信装置２０と異なる。

但し、無線端末５０−１〜５０−ｎのそれぞれは、上述した第１の実施形態におけるペリフェラル機器１０−１〜１０−ｎと同様に、例えばBluetooth Low Energyに対応した腕時計である。また、無線通信装置６０は、上述した第１の実施形態における無線通信装置２０と同様に、例えばBluetooth Low Energyに対応した携帯端末である。

図７Ａは、無線端末５０−１の一構成例を示すブロック図、図７Ｂは、無線通信装置６０の一構成例を示すブロック図である。なお、無線端末５０−２〜５０−ｎも無線端末５０−１と同様の構成である。

無線端末５０−１は、図７Ａに示すように、制御部５１と、近距離無線通信による通信を行う無線通信部５２と、近距離無線通信による無線信号を送受信するためのアンテナ５３とを備えている。

制御部５１は、上述した第１の実施形態における制御部１１と同様に、接続要求パラメータ情報を記憶している。また、制御部５１は、記憶している接続要求パラメータ情報に従い、接続要求コマンドの送信を指示する送信指示を無線通信部５２へ出力する。このとき、制御部５１は、送信先への最初の接続要求コマンドの送信であるかどうかを確認する。接続要求コマンドを送信していれば、送信先との間で認証をする際に用いた認証情報が存在するため、制御部５１は、認証情報の有無により、送信先への最初の接続要求コマンドの送信であるかどうかを確認することができる。確認の結果、最初の接続要求コマンドの送信である場合、制御部５１は、記憶している接続要求パラメータ情報を含む送信指示を無線通信部５２へ出力する。

無線通信部５２は、アンテナ５３を介して無線信号の送受信を行う。無線通信部５２は、制御部５１から出力された送信指示を受け付けると、接続要求フレームを生成する。そして、無線通信部５２は、生成した接続要求フレームを含む無線信号をアンテナ５３より送信する。但し、無線通信部５２は、接続要求パラメータ情報を含む送信指示を受け付けた場合、生成した接続要求フレームのヘッダにその接続要求パラメータ情報を格納する。

図８は、図７Ａに示した無線通信部５２が生成するフレームの構成の一例を示す図である。

図８に示すように、フレームは、コマンドや情報等の内容が格納されるペイロードと、ヘッダとから構成される。ヘッダは、送信元のデバイスアドレス（TxAdd）や宛先のデバイスアドレス（RxAdd）等を格納する複数のフィールドから構成されている。

無線通信部５２は、接続要求パラメータ情報を含む送信指示を受け付けた場合、図８に示したフレームのヘッダのRFU（Reserved For Future Use）フィールドにその接続要求パラメータ情報を格納した接続要求フレームを生成する。なお、図８において、RFUフィールドが２つ示されているが、無線通信部５２は、この２つのRFUフィールドのうち、予め決められたRFUフィールドに接続要求パラメータ情報を格納する。

無線通信装置６０は、図７Ｂに示すように、入力部６１と、制御部６２と、クロック生成部６３と、近距離無線通信による通信を行う第１および第２の受信部である無線通信部６４と、近距離無線通信による無線信号を送受信するためのアンテナ６５とを備えている。

なお、入力部６１とクロック生成部６３とのそれぞれの構成および動作は、上述した第１の実施形態における入力部２１とクロック生成部２３とのそれぞれの構成および動作と同様なので、ここでは説明を省略する。

無線通信部６４は、上述した第１の実施形態における無線通信部２４と同様に、制御部６２からの指示に従い、無線信号として送信されてくる接続要求フレームを待ち受ける動作を行う。無線通信部６４は、この動作中に受信した接続要求フレームヘッダのRFUフィールドに接続要求パラメータ情報が格納されている場合、ヘッダに格納された送信元のデバイスアドレスと接続要求パラメータ情報とを取得する。また、無線通信部６４は、クロック生成部６３からクロック値を取得する。そして、無線通信部６４は、取得したデバイスアドレスと接続要求パラメータ情報とクロック値とを制御部６２へ出力する。

制御部６２は、上述した第１の実施形態における制御部２２と同様にレジスタを備えている。制御部６２は、無線通信部６４から出力されたデバイスアドレスと接続要求パラメータ情報とクロック値とを受け付けると、受け付けたデバイスアドレスと接続要求パラメータ情報とを図３Ａに示したように対応付けてレジスタに記憶する。

また、制御部６２は、受け付けたデバイスアドレスとクロック値とを対応付けてレジスタに記憶する。

さらに、制御部６２は、入力部２１から出力された選択情報を受け付けると、上述した第１の実施形態における制御部２２と同様に、無線通信装置６０の動作状態を、通常状態から接続待ち受け状態に遷移させる。

制御部６２は、無線通信装置６０が接続待ち受け状態にある場合、接続要求待ち受けパラメータのパラメータ値を決定する。なお、無線通信装置６０が接続待ち受け状態にあるときの制御部６２の動作の詳細については、後述する動作フローにおいて説明する。

以下に、上記のように構成された無線通信システムの動作について説明する。

図９Ａは、無線通信装置６０が無線端末５０−１の接続要求パラメータ情報を記憶するときの動作を説明するためのフローチャート、図９Ｂは、無線通信装置６０が接続要求フレームを待ち受けるときの動作を説明するためのフローチャートである。

まず、図９Ａを参照しながら、無線通信装置６０が無線端末５０−１の接続要求パラメータ情報を記憶するときの動作について説明する。ここでは、無線端末５０−１と無線通信装置６０との間で認証が行われていない場合、すなわち、無線端末５０−１が無線通信装置６０へ初めて接続要求フレームを送信する場合について説明する。

入力部６１は、接続要求フレームの待ち受けを指示する入力をユーザから受け付ける（ステップＳ５１）。

そして、入力部６１は、接続要求を待ち受けることを指示する入力を受け付けたことを示す待ち受け指示通知を制御部６２へ出力する。

入力部６１から出力された待ち受け指示通知を受け付けた制御部６２は、接続要求待ち受けパラメータのパラメータ値を予め決められた初期値に設定する。なお、初期値は、第１の実施形態において説明したのと同じである。

そして、制御部６２は、初期値に設定されたパラメータ値を用いて接続要求フレームを待ち受ける動作を行うことを指示する開始指示を無線通信部６４へ出力する。この開始指示は、初期値に設定されたパラメータ値を含む。

制御部６２から出力された開始指示を受け付けた無線通信部６４は、受け付けた開始指示に含まれるパラメータ値を用いて接続要求フレームを待ち受ける動作を開始する。すなわち、無線通信部６４は、初期値に設定されたパラメータ値を用いて接続要求フレームを待ち受ける動作を開始する（ステップＳ５２）。

そして、無線通信部６４は、無線信号として送信されてきた接続要求フレームをアンテナ６５を介して受信したかどうかを確認する（ステップＳ５３）。

ステップＳ５３における確認の結果、接続要求フレームを受信していない場合、ステップＳ５３の動作へ遷移する。つまり、無線通信部６４は、接続要求フレームを受信したかどうかの確認を継続する。

一方、ステップＳ５３における確認の結果、接続要求フレームを受信した場合、無線通信部６４は、受信した接続要求フレームのヘッダに格納された送信元のデバイスアドレスと接続要求パラメータ情報とを取得する（ステップＳ５４）。

また、無線通信部６４は、クロック生成部６３からクロック値を取得する（ステップＳ５５）。

そして、無線通信部２４は、取得したデバイスアドレスと接続要求パラメータ情報とクロック値とを制御部６２へ出力する。

無線通信部６４から出力されたデバイスアドレスと接続要求パラメータ情報とクロック値とを受け付けた制御部６２は、受け付けたデバイスアドレスと接続要求パラメータ情報とを対応付けてレジスタに記憶する（ステップＳ５６）。

また、制御部６２は、受け付けたクロック値をクロック基準値ｔとし、受け付けたデバイスアドレスと対応付けてレジスタに記憶する（ステップＳ５７）。

次に、制御部６２は、接続要求フレームを待ち受ける動作の終了を指示する終了指示を無線通信部６４へ出力する。

制御部６２から出力された終了指示を受け付けた無線通信部６４は、接続要求フレームを待ち受ける動作を終了する（ステップＳ５８）。

次に、図９Ｂを参照しながら、無線通信装置２０が接続要求フレームを待ち受けるときの動作について説明する。

入力部６１は、制御部６２のレジスタに記憶されたデバイスアドレスにて識別される無線端末のいずれかを選択する入力をユーザから受け付ける（ステップＳ７１）。

そして、入力部６１は、選択された無線端末を識別するデバイスアドレスを含む選択指示通知を制御部６２へ出力する。

入力部６１から出力された選択指示通知を受け付けた制御部６２は、無線通信装置６０の動作状態を、通常状態から接続待ち受け状態に遷移させる（ステップＳ７２）。

次に、制御部６２は、レジスタに記憶しているクロック基準値ｔのうち、受け付けた選択指示通知に含まれるデバイスアドレスに対応付けられたクロック基準値ｔを取得する。

次に、制御部６２は、取得したクロック基準値ｔからｘを減算することによって動作開始基準値を算出する。

次に、制御部６２は、レジスタに記憶している接続要求パラメータ情報のうち、受け付けた選択指示通知に含まれるデバイスアドレスに対応付けられた接続要求パラメータ情報が示すパラメータ値と、算出した動作開始基準値（ｔ−ｘ）とに基づき、接続要求待ち受けパラメータのパラメータ値を決定する（ステップＳ７３）。

そして、制御部６２は、決定されたパラメータ値を用いて接続要求フレームを待ち受ける動作を行うことを指示する開始指示を無線通信部６４へ出力する。なお、この開始指示には、決定されたパラメータ値が含まれる。

制御部６２から出力された開始指示を受け付けた無線通信部６４は、受け付けた開始指示に含まれるパラメータ値を用いて接続要求フレームを待ち受ける動作を開始する。すなわち、無線通信部６４は、制御部６２にて決定されたパラメータ値を用いて接続要求フレームを待ち受ける動作を開始する（ステップＳ７４）。

次に、無線通信部６４は、無線信号として送信されてきた接続要求フレームをアンテナ６５を介して受信したかどうかを確認する（ステップＳ７５）。

ステップＳ７５における確認の結果、接続要求フレームを受信していない場合、ステップＳ７５の動作へ遷移する。つまり、無線通信部６４は、接続要求フレームを受信したかどうかの確認を継続する。

一方、ステップＳ７５における確認の結果、接続要求フレームを受信した場合、無線通信部６４は、接続要求フレームを受信したこと示す受信通知を制御部６２へ通知する。

無線通信部６４から出力された受信通知を受け付けた制御部６２は、無線通信装置６０の動作状態を接続待ち受け状態から通常状態へと遷移させる（ステップＳ７６）。

このように本実施形態において、接続要求コマンドの送信元となる無線端末５０−１〜５０−ｎのそれぞれは、接続要求コマンドを送信する動作を行うタイミングを示す接続要求パラメータ情報を送信する。

また、接続要求コマンドの送信先となる無線通信装置６０は、無線端末５０−１〜５０−ｎのそれぞれから送信された接続要求パラメータ情報を受信する。そして、無線通信装置６０は、受信した接続要求パラメータ情報が示すタイミングに基づき、その無線端末から送信される接続要求コマンドを待ち受ける動作を行うタイミングを決定する。

これにより、上述した第１の実施形態における効果と同様の効果を得ることができる。

なお、上述した第１および第２の実施形態では、ペリフェラル機器や無線端末に記憶された接続要求パラメータ情報と、動作開始基準値（ｔ−ｘ）とに基づき、接続要求待ち受けパラメータのパラメータ値を無線通信装置が決定する場合について説明した。これ以外にも、接続要求パラメータ情報に基づき、例えば接続要求の実行から接続の確立までに許容される時間の長さに応じ、無線通信装置における電力の消費が効率的になるように接続要求待ち受けパラメータのパラメータ値を決定するようにしてもよい。

例えば、接続要求インターバル時間に、上述した許容される時間に応じた係数を乗じた時間を、接続要求待ち受けインターバル時間とし、接続要求待ち受け時間幅を接続要求インターバル時間よりも大きくすることが考えられる。これにより、無線通信装置が接続要求フレームを受信できる確率を高くすることが可能となる。これは、特に、接続要求インターバル時間の周期が短い場合に有効である。

以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。本発明の構成および動作については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、当業者が理解し得る様々な変更を行うことができる。

例えば、図５Ｂのフローにおいて、ステップＳ２８のブロックの処理後の矢印は、ステップＳ２９のブロックではなく、ステップＳ２１のブロックに繋がっていてもよい。

上記のフローに基づき、以下のような通信システムが提供されてもよい。

複数の通信装置を有し、該複数の通信装置間の接続を確立するために、当該複数の通信装置間で接続要求コマンドを送受信する通信システムにおいて、複数の通信装置のうち接続要求コマンドの送信元となる送信元通信装置は、接続要求コマンドを送信するタイミングを示す送信タイミング情報を送信し、複数の通信装置のうち接続要求コマンドの送信先となる送信先通信装置は、送信元通信装置から送信された送信タイミング情報を受信し、該受信した送信タイミング情報が示すタイミングに基づき、送信元通信装置から送信される接続要求コマンドを待ち受ける動作を行うタイミングである待ち受けタイミングを決定する。送信元通信装置は、接続要求コマンドを送信する。送信先通信装置は、送信元通信装置から送信された接続要求コマンドを受信し、該受信したタイミングと、受信した送信タイミング情報が示すタイミングとに基づいて、送信元通信装置から送信される次回の接続要求コマンドを待ち受ける動作を行うタイミングである待ち受けタイミングを決定する。

この出願は、２０１１年９月２６日に出願された日本出願特願２０１１−２０８７０２を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (12)

1. 複数の通信装置を有し、該複数の通信装置間の接続を確立するために、当該複数の通信装置間で接続要求コマンドを送受信する通信システムであって、
   前記複数の通信装置のうち前記接続要求コマンドの送信元となる送信元通信装置は、前記接続要求コマンドを送信するタイミングを示す送信タイミング情報を送信し、
   前記複数の通信装置のうち前記接続要求コマンドの送信先となる送信先通信装置は、前記送信元通信装置から送信された送信タイミング情報を受信し、該受信した送信タイミング情報が示すタイミングに基づき、前記送信元通信装置から送信される接続要求コマンドを待ち受ける動作を行うタイミングである待ち受けタイミングを決定し、
   前記送信タイミング情報は、
   前記接続要求コマンドの送信間隔を規定した接続要求インターバル時間と、
   前記接続要求インターバル時間の間隔での接続要求コマンドの送信を継続する時間を規定した接続要求タイムアウト時間と、
   前記接続要求タイムアウト時間の後、前記接続要求コマンドの送信を行わない時間を規定した接続要求レスト時間と、を含む、通信システム。
2. 請求項１に記載の通信システムにおいて、
   前記送信元通信装置は、前記接続要求コマンドを送信し、
   前記送信先通信装置は、前記送信元通信装置から送信された接続要求コマンドを受信し、該受信したタイミングと、前記受信した送信タイミング情報が示すタイミングとに基づいて前記待ち受けタイミングを決定する通信システム。
3. 請求項２に記載の通信システムにおいて、
   前記送信元通信装置は、無線信号によって前記接続要求コマンドおよび前記送信タイミング情報を送信し、
   前記送信先通信装置は、無線信号によって送信されてきた前記接続要求コマンドおよび前記送信タイミング情報を受信する通信システム。
4. 送信されてきた接続要求コマンドを受信することにより、当該接続要求コマンドの送信元である送信元通信装置との間の接続を確立する通信装置であって、
   前記送信元通信装置から送信され、前記送信元通信装置が前記接続要求コマンドを送信するタイミングを示す送信タイミング情報を受信する第１の受信部と、
   前記第１の受信部にて受信された送信タイミング情報に基づき、前記送信元通信装置から送信される接続要求コマンドを待ち受ける動作を行うタイミングである待ち受けタイミングを決定する制御部と、を有し、
   前記送信タイミング情報は、
   前記接続要求コマンドの送信間隔を規定した接続要求インターバル時間と、
   前記接続要求インターバル時間の間隔での接続要求コマンドの送信を継続する時間を規定した接続要求タイムアウト時間と、
   前記接続要求タイムアウト時間の後、前記接続要求コマンドの送信を行わない時間を規定した接続要求レスト時間と、を含む、通信装置。
5. 請求項４に記載の通信装置において、
   前記送信元通信装置から送信された接続要求コマンドを受信する第２の受信部を有し、
   前記制御部は、前記第２の受信部にて接続要求コマンドを受信したタイミングと、前記第１の受信部にて受信された送信タイミング情報が示すタイミングとに基づいて前記待ち受けタイミングを決定する通信装置。
6. 請求項５に記載の通信装置において、
   前記第１の受信部は、無線信号によって送信されてきた前記送信タイミング情報を受信し、
   前記第２の受信部は、無線信号によって送信されてきた前記接続要求コマンドを受信する通信装置。
7. 複数の通信装置を有し、該複数の通信装置間の接続を確立するために、当該複数の通信装置間で接続要求コマンドを送受信する通信システムにおける通信方法であって、
   前記複数の通信装置のうち前記接続要求コマンドの送信元となる送信元通信装置が、前記接続要求コマンドを送信するタイミングを示す送信タイミング情報を送信する第１の送信処理と、
   前記複数の通信装置のうち前記接続要求コマンドの送信先となる送信先通信装置が、前記送信元通信装置から送信された送信タイミング情報を受信する第１の受信処理と、 前記送信先通信装置が、前記受信した送信タイミング情報が示すタイミングに基づき、前記送信元通信装置から送信される接続要求コマンドを待ち受ける動作を行うタイミングである待ち受けタイミングを決定する決定処理と、を有し、
   前記送信タイミング情報は、
   前記接続要求コマンドの送信間隔を規定した接続要求インターバル時間と、
   前記接続要求インターバル時間の間隔での接続要求コマンドの送信を継続する時間を規定した接続要求タイムアウト時間と、
   前記接続要求タイムアウト時間の後、前記接続要求コマンドの送信を行わない時間を規定した接続要求レスト時間と、を含む、通信方法。
8. 請求項７に記載の通信方法において、
   前記送信元通信装置が、前記接続要求コマンドを送信する第２の送信処理と、
   前記送信先通信装置が、前記送信元通信装置から送信された接続要求コマンドを受信する第２の受信処理と、をさらに有し、
   前記決定処理は、前記送信先通信装置が、前記接続要求コマンドを受信したタイミングと、前記受信した送信タイミング情報が示すタイミングとに基づいて前記待ち受けタイミングを決定する処理である通信方法。
9. 請求項８に記載の通信方法において、
   前記第１の送信処理は、前記送信元通信装置が、無線信号によって前記送信タイミング情報を送信する処理であり、
   前記第２の送信処理は、前記送信元通信装置が、無線信号によって前記接続要求コマンドを送信する処理であり、
   前記第１の受信処理は、前記送信先通信装置が、無線信号によって送信されてきた前記送信タイミング情報を受信する処理であり、
   前記第２の受信処理は、前記送信先通信装置が、無線信号によって送信されてきた前記接続要求コマンドを受信する処理である通信方法。
10. 送信されてきた接続要求コマンドを受信することにより、当該接続要求コマンドの送信元である送信元通信装置との間の接続を確立する通信装置における通信方法であって、
    前記送信元通信装置から送信され、前記送信元通信装置が前記接続要求コマンドを送信するタイミングを示す送信タイミング情報を受信する第１の受信処理と、
    前記受信した送信タイミング情報に基づき、前記送信元通信装置から送信される接続要求コマンドを待ち受ける動作を行うタイミングである待ち受けタイミングを決定する決定処理と、を有し、
    前記送信タイミング情報は、
    前記接続要求コマンドの送信間隔を規定した接続要求インターバル時間と、
    前記接続要求インターバル時間の間隔での接続要求コマンドの送信を継続する時間を規定した接続要求タイムアウト時間と、
    前記接続要求タイムアウト時間の後、前記接続要求コマンドの送信を行わない時間を規定した接続要求レスト時間と、を含む、通信方法。
11. 請求項１０に記載の通信方法において、
    前記送信元通信装置から送信された接続要求コマンドを受信する第２の受信処理をさらに有し、
    前記決定処理は、前記接続要求コマンドを受信したタイミングと、前記受信した送信タイミング情報が示すタイミングとに基づいて前記待ち受けタイミングを決定する処理である通信方法。
12. 請求項１１に記載の通信方法において、
    前記第１の受信処理は、無線信号によって送信されてきた前記送信タイミング情報を受信する処理であり、
    前記第２の受信処理は、無線信号によって送信されてきた前記接続要求コマンドを受信する処理である通信方法。

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