JP6394452B2 - 無線通信装置、無線通信方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、無線通信装置、無線通信方法、及びプログラムに関する。

近年、消費電力を抑えた近距離無線通信規格であるBluetooth（登録商標）low energy（以下、ＢＬＥという）の普及が進んでいる。

このＢＬＥに基づいて無線通信を行う無線通信機器は、バッテリ駆動となっているものが多い。そのため、無駄な消費電力を抑えることが求められている。

無線通信に伴う消費電力を低減させる方法として、無線通信を間欠で行う方法が考えられる。この場合、間欠時間（間欠通信における非接続期間の時間長）を長くするほど、消費電力を低減させることができる。

しかし、間欠時間中において、無線通信機器間でクロック信号を同期させることはできない。そのため、間欠時間が長くなるほど無線通信機器間のクロック信号のずれ（クロック誤差）が大きくなる。

無線通信機器は、それぞれ自装置のクロック信号に基づいて通信タイミングを認識する。そのため、無線通信機器間のクロック誤差が大きくなると、間欠時間経過後の通信タイミングが合わなくなってしまう。この場合、確実に通信を行うために通信回数を余分に増やしたり、受信側のスキャン時間を長くしたりする必要が生じる。その結果、無線通信機器の駆動時間を長くすることとなり、消費電力が増加してしまう。

この点、無線通信機器が、自装置の基準タイマーと、通信相手となる他の無線通信機器のタイマーとの時刻差を求める方法がある。例えば、特許文献１は、マスターノードとスレーブノードがそれぞれ通信パケットの送信時刻又は受信時刻を取得し、それらの時刻差を求めている。このような時刻差に基づいてクロック誤差を補正することが考えられる。

特開２０１４−１１５７９４号公報

特許文献１では、その通信パケットの送受信時点での時刻差を求めるだけである。そのため、かかる時刻差に基づいてクロック誤差を補正しても、その送受信時点における無線通信機器間のクロック誤差を補正することしかできない。

したがって、間欠時間中では、無線通信機器間のクロック誤差を補正することができず、無線通信機器間のクロック誤差は、時間の経過と共に増加してしまう。この場合、上述のように間欠時間後の通信タイミングが合わなくなるため、無線通信機器の駆動時間を長くすることとなり、消費電力が増加してしまう。

そこで、本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、無駄な消費電力を抑えつつ、他の無線通信装置との通信タイミングを合わせることが可能な無線通信装置等を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る無線通信装置は、
他の無線通信装置から通信接続前に、第１の間隔で第１の回数送信され、かつ前記第１の回数毎の群れが第２の間隔で第２の回数送信される告知情報を受信する告知情報受信手段と、
予め保持する前記第１の間隔を示す第１の間隔情報、前記告知情報に含まれる前記第２の間隔を示す第２の間隔情報、及び前記告知情報に含まれる該告知情報が前記第１の回数の何回目に送信されたものであるか及び前記第２の回数の何回目に送信されたものであるかを示す送信回数情報、に基づいて前記他の無線通信装置と自装置との間のクロック誤差を求める誤差取得手段と、
前記誤差取得手段が求めたクロック誤差に基づいて、前記告知情報受信手段の前記告知情報の受信タイミングを制御するタイミング制御手段と、
を備えることを特徴とする。

また、上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る無線通信装置は、
他の無線通信装置に告知情報を通信接続前に、第１の間隔で第１の回数送信し、かつ前記第１の回数毎の群れが第２の間隔で第２の回数送信する告知情報送信手段と、
前記第２の間隔を示す第２の間隔情報、及び前記告知情報が前記第１の回数の何回目に送信されたものであるか及び前記第２の回数の何回目に送信されたものであるかを示す送信回数情報を含む告知情報を生成する告知情報生成手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、無駄な消費電力を抑えつつ、他の無線通信装置との通信タイミングを合わせることができる。

実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。 実施形態に係るセントラルの構成例を示すブロック図である。 実施形態に係るペリフェラルの構成例を示すブロック図である。 実施形態に係るセントラル及びペリフェラル間の間欠的なアドバタイズメントの送受信動作の一例を示すシーケンス図である。 実施形態に係るセントラル及びペリフェラル間の一定間隔のアドバタイズメントの送受信動作の一例を示すシーケンス図である。 アドバタイズメントの受信タイミングを制御するタイミング制御処理のフローチャートの一例を示す図である。 クロック誤差の累積的評価の一例を示す概念図であり、（Ａ）は傾向評価を示し、（Ｂ）は平均評価を示している。

（実施形態）
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１に示すように、本発明の実施形態に係る無線通信システム１は、無線通信装置であるセントラル１００と、セントラル１００とは異なる他の無線通信装置であるペリフェラル２００とから構成される。

セントラル１００とペリフェラル２００とは、Bluetooth（登録商標） low energy（以下、ＢＬＥという。）に基づいて、互いに無線通信を行う。ＢＬＥとは、Bluetooth（登録商標）と呼ばれる近距離無線通信規格において、低消費電力を目的として策定された規格（モード）である。

ここで、セントラル１００は、ペリフェラル２００にサービスを提供する。ペリフェラル２００は、セントラル１００から提供されたサービスを利用する。

セントラル１００及びペリフェラル２００は、例えば、携帯電話機、スマートフォン、タブレット型パーソナルコンピュータ、ノート型パーソナルコンピュータ、時計等の持ち運びが可能であって、ＢＬＥに基づく無線通信機能を有する端末である。

本実施形態では、一例として、セントラル１００は、スマートフォンとし、ペリフェラル２００は、セントラル１００から各種データを受信して表示部２５０に表示する高機能時計装置とする。

以下、この実施形態に係るセントラル１００の構成について説明する。図２に示すように、セントラル１００は、無線通信部１１０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２０と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３０と、操作部１４０と、表示部１５０と、制御部１６０とを備える。

無線通信部１１０は、例えば無線周波数（ＲＦ：Radio Frequency）回路、ベースバンド（ＢＢ：Base Band）回路、集積回路（ＬＳＩ：Large Scale Integration）等から構成される。なお、厳密には、無線通信部１１０はＲＦ用のクロック信号生成部（不図示）も含んでいる。無線通信部１１０は、アンテナ１１１を介して信号の送受信を行い、他の無線通信装置であるペリフェラル２００とＢＬＥに基づく無線通信を行う。

ＲＯＭ１２０は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリから構成され、制御部１６０が各種機能を制御するためのプログラムやデータを記憶する。過去のアドバタイズメントの受信タイミング等のデータも記憶する。

ＲＡＭ１３０は、揮発性メモリから構成され、制御部１６０が各種処理を行うためにデータを一時的に記憶するための作業領域として用いられる。

操作部１４０は、タッチパネルから構成され、ユーザが指示を入力するために用いられるインタフェースである。

表示部１５０は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイ等によって構成され、制御部１６０から入力された画像データに応じて画像を表示する。

制御部１６０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）によって構成される。制御部１６０は、ＲＯＭ１２０に記憶された各種プログラム（例えば、後述するタイミング制御処理を実現するためのプログラム）を実行することにより、セントラル１００の全体の動作を制御する。

次に、セントラル１００の制御部１６０の機能的構成について説明する。図２に示すように、制御部１６０は、アドバタイズメント受信部１６１、接続要求送信部１６２、誤差取得部１６３、タイミング制御部１６４、計時部１６５、クロック信号生成部１６６として機能する。

アドバタイズメント受信部１６１は、スキャン指示に基づいて、ペリフェラル２００から送信されるアドバタイズメントを受信する。スキャン指示のためのユーザ操作としては、例えば、セントラル１００のサービスを利用するためのアプリケーションの起動などが考えられる。また、スキャン指示は、ユーザ操作に限らずアプリケーション起動後、所定時間経過後に自動で行われてもよい。なお、アドバタイズメント受信部１６１は告知情報受信手段に相当する。

接続要求送信部１６２は、無線通信部１１０を介してペリフェラル２００に接続を要求する接続要求の送信を行う。接続要求は、ペリフェラル２００から送信されるアドバタイズメントを受信後、接続が必要な場合に送信される。

接続が必要な場合とは、例えば、データ通信を行って送受信すべきデータがある場合である。また、接続要求は、後述するペリフェラル２００から受信した接続要求フラグに基づいて送信される場合もある。具体的には、接続要求送信部１６２は、受信した接続要求フラグが接続要求を要求するものであれば、接続要求を送信し、受信した接続要求フラグを要求しないものであれば、セントラル１００に送受信すべきデータがある場合だけ接続要求を送信する。なお、接続要求送信部１６２は、接続要求手段に相当する。

誤差取得部１６３は、ペリフェラル２００から受信したアドバタイズメントに基づいてペリフェラル２００と自装置との間のクロック誤差を求める。クロック誤差は、２つの求め方がある。１つは、クロック信号の時間的な誤差（すなわち位相誤差）として、その時間分に相当するパルス数を求める方法である。もう１つは、クロック信号のクロック速度の誤差（すなわち周波数誤差）として、周波数の差分を求める方法である。クロック誤差の具体的な算出方法については後述する。なお、誤差取得部１６３は、誤差取得手段に相当する。

タイミング制御部１６４は、誤差取得部１６３が求めたクロック誤差に基づいて、アドバタイズメント受信部１６１のアドバタイズメントの受信タイミングを制御する。アドバタイズメントの受信タイミングの制御は、受信タイミングを決定する要因である、計時部１６５のカウント値やクロック信号生成部１６６のクロック信号の周波数を制御することによって行われる。

特に、計時部１６５のカウント値の制御はクロック信号の位相誤差の除去に適し、クロック信号生成部１６６のクロック信号の周波数の制御はクロック信号の周波数誤差の除去に適している。なお、タイミング制御部１６４は、タイミング制御手段に相当する。

計時部１６５は、自装置（セントラル１００）のクロック信号のパルス数をカウントするカウンタ回路から構成される。制御部１６０は、計時部１６５がカウントするパルス数に基づいたタイミングで各種制御を実行する。なお、計時部１６５は、計時手段に相当する。

クロック信号生成部１６６は、基準クロックを生成する水晶発振器及び基準クロックから所望の周波数のクロック信号を生成する可変ＰＬＬ等から構成され、自装置（セントラル１００）のクロック信号を生成する。このクロック信号の周波数は、可変ＰＬＬの分周比を変えることによって制御される。

次に、この実施形態に係るペリフェラル２００の構成について説明する。図３に示すように、無線通信部２１０と、ＲＯＭ２２０と、ＲＡＭ２３０と、操作部２４０と、表示部２５０と、制御部２６０とを備える。

無線通信部２１０は、例えばＲＦ回路、ＢＢ回路、ＬＳＩ等から構成される。無線通信部２１０は、アンテナ２１１を介して、他の無線通信装置であるペリフェラル２００とＢＬＥに基づく無線通信を行う。

ＲＯＭ２２０は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリから構成され、制御部２６０が各種機能を制御するためのプログラムやデータを記憶する。

ＲＡＭ２３０は、揮発性メモリから構成され、制御部２６０が各種処理を行うためにデータを一時的に記憶するための作業領域として用いられる。

操作部２４０は、スイッチ等から構成され、ユーザの操作を受け付けるインタフェースである。

表示部２５０は、例えば、ＬＣＤ、ＥＬディスプレイ等によって構成され、制御部２６０から入力された画像データに応じて画像を表示する。

制御部２６０は、例えばＣＰＵによって構成される。制御部２６０は、ＲＯＭ２２０に記憶された各種プログラム（例えば、後述するタイミング制御処理を実現するためのプログラム）を実行することにより、ペリフェラル２００の全体の動作を制御する。

次に、ペリフェラル２００の制御部２６０の機能的構成について説明する。図３に示すように、制御部２６０は、アドバタイズメント送信部２６１、アドバタイズメント生成部２６２、間欠時間設定部２６３、接続要求受信部２６４、計時部２６５、クロック信号生成部２６６として機能する。

アドバタイズメント送信部２６１は、アドバタイズメントを一定間隔で複数回送信し、その複数回の送信を間欠的に行う。なお、アドバタイズメント送信部２６１は、告知情報送信手段に相当する。

アドバタイズメント生成部２６２は、各種情報を含むアドバタイズメントを生成する。本実施形態では各種情報は、アドバタイズメントが何回目に送信されたものであるかを示す送信回数情報と、間欠的に送信されるアドバタイズメント間の時間を示す間欠時間情報とである。

また、アドバタイズメント生成部２６２は、これらの各種情報に加えて、さらに接続要求フラグを含めてアドバタイズメントを生成する。接続要求フラグとは、セントラル１００に接続要求を要求するか否かを示すフラグである。なお、アドバタイズメント生成部２６２は、告知情報生成手段に相当する。

間欠時間設定部２６３は、アドバタイズメント送信部２６１が行うアドバタイズメントの間欠的な送信の間欠時間を設定する。間欠時間は、ペリフェラル２００との間のデータ通信が不要な時間に基づいて算出される。

データ通信が不要な時間は、例えば、セントラル１００が各種データをペリフェラル２００に送信する送信間隔である。この送信間隔は、一定であってもよいし、一定ではなく、セントラル１００の各種データの変化が大きい場合には短くし、変化が小さい場合や変化がない場合には長くする等のように適宜可変に設定されてもよい。

接続要求受信部２６４は、セントラル１００からの接続要求を受信してペリフェラル２００との接続を確立する。この接続の確立によってペリフェラル２００とのデータ通信が可能となる。

計時部２６５は、自装置（ペリフェラル２００）のクロック信号のパルス数をカウントするカウンタ回路から構成される。制御部２６０は、計時部２６５がカウントするパルス数に基づいたタイミングで各種制御を実行する。例えば、上述のアドバタイズメント送信部２６１は、計時部２６５がカウントするパルス数に基づいたタイミングでアドバタイズメントを送信する。計時部２６５は、計時手段に相当する。

クロック信号生成部２６６は、基準クロックを生成する水晶発振器及び基準クロックから所望の周波数のクロック信号を生成する可変ＰＬＬ等から構成され、自装置（ペリフェラル２００）のクロック信号を生成する。このクロック信号の周波数は、可変ＰＬＬの分周比を変えることによって制御される。

ここで、図４及び図５を参照しながら、セントラル１００及びペリフェラル２００間の間欠的なアドバタイズメントの送受信動作について説明する。なお、アドバタイズメントは、単チャネル（１チャネル）で送受信される。まず、ペリフェラル２００は、一定間隔で複数回送信されるアドバタイズメントからなるアドバタイズメント群を間欠的に送信する（ステップＳ１０）。なお、アドバタイズメントとは、自己の存在を知らしめるための告知情報である。

間欠時間は、ペリフェラル２００の間欠時間設定部２６３がアドバタイズメント群毎に設定する時間であり、アドバタイズメント群の最後のアドバタイズメント送信から次のアドバタイズメント群の最初のアドバタイズメント送信までの時間である。例えば、図４に示す一例では、１回目と２回目のアドバタイズメント群（Ｎ＝１及びＮ＝２）の間の間欠時間がＴ１秒で、２回目と３回目のアドバタイズメント群（Ｎ＝２及びＮ＝３）の間の間欠時間がＴ２秒に設定されている。

なお、ペリフェラル２００のアドバタイズメント生成部２６２は、アドバタイズメント群の最後のアドバタイズメントにおいて、その後の間欠時間を示す間欠時間情報を含むようにアドバタイズメントを生成する。

図４に示す一例では、ペリフェラル２００が、アドバタイズメント群を３回（Ｎ＝１〜３）送信している。通常、１回のアドバタイズメント群には、ｎ回（ｎは１以上の任意の自然数であり、アドバタイズメント群毎に値を設定されてもよい）のアドバタイズメント送信が含まれる。

ただし、ペリフェラル２００は、アドバタイズメント群のｎ回のアドバタイズメント送信の途中で接続要求を受信した場合、それ以降のアドバタイズメント送信を行わない。例えば、アドバタイズメント群が１０回のアドバタイズメント送信だったとしても、６回目のアドバタイズメント送信に対して接続要求を受信した場合、７〜１０回目のアドバタイズメント送信は行われない。

セントラル１００は、アドバタイズメントが送信される周波数帯域のチャンネルをスキャンしてアドバタイズメントを受信する（ステップＳ１１）。接続が必要な場合、セントラル１００は、受信したアドバタイズメントから所定時間（例えば、１５０μｓｅｃ）後に、接続要求を送信する（ステップＳ１２）。
なお、セントラル１００は間欠時間中においてはスキャンを行わないが、アドバタイズメント群の送信時間中においては送受信毎にスキャンを実行する。

図４に示す一例では、３回目のアドバタイメント群（Ｎ＝３）の６回目のアドバタイズメント送信に対して接続要求があった場合を示している。なお、図４では、便宜上、アドバタイズメント群（Ｎ＝３）の送信途中でペリフェラル２００が受信した接続要求がアドバタイズメント群（Ｎ＝３）の後に記載されている。

次に、ペリフェラル２００は、接続要求を受信するとセントラル１００との間で接続を確立し（ステップＳ１３）、セントラル１００が所望するデータの送受信を行う（ステップＳ１４）。なお、送受信すべきデータが無くなると、接続の切断処理が実行され無線通信が終了する。

図５は、図４の点線で囲まれた部分を拡大して詳細に示したシーケンス図である。この一例では、アドバタイズメント群（Ｎ＝３）において、アドバタイズメントは一定間隔Ｔｘで６回送信されている。セントラル１００は６回目（ｎ＝６）のアドバタイズメントを受信してペリフェラル２００に接続要求を送信している。

なお、他のアドバタイズメント群（Ｎ＝１、Ｎ＝２等）でも同様にアドバタイズメントが一定間隔Ｔｘでｎ回送信される。このように一定間隔Ｔｘは固定値であるため、セントラル１００及びペリフェラル２００の仕様として予め設定される。

このように、アドバタイズメントは一定間隔でｎ回送信され、かつそれらアドバタイズメント群は間欠的にＮ回送信される。これらのアドバタイズメントは、それぞれ何回目に送信されたものであるかを示す送信回数情報（例えばＮ＝２のｎ＝４等）を含む。ペリフェラル２００のアドバタイズメント生成部２６２は、送信回数情報を含むアドバタイズメントを毎回生成する。

次に、このようなアドバタイズメントを受信するセントラル１００のタイミング制御処理について説明する。図６のフローチャートは、上記原理の理解を容易にするために一例として示すものである。この一例では、わかりやすくするために、接続要求フラグの説明は省略し、タイミング制御処理のみについて説明する。

この一例では、セントラル１００が間欠時間になる直前の２回分と間欠時間後の１回分のアドバタイズメントを受信した際のタイミング制御処理を示している。なお、直前の２回分はＮ＝１、ｎ＝１及びＮ＝１、ｎ＝２であるものとし、これらの間隔は一定間隔Ｔｘ（例えば１秒）とする。また、間欠時間後の１回分は、Ｎ＝２、ｎ＝１であるものとし、Ｎ＝１、ｎ＝２からＮ＝２、ｎ＝１までの間隔は間欠時間Ｔ１（例えば３０秒）とする。

なお、アドバタイズメントに含まれる各種情報は多様であり、そのようなアドバタイズメントの送信順序も多様である。そのため、実際のタイミング制御処理は、図６に示すフローチャートに限られない。

タイミング制御処理は、何らかの契機によって開始する。何らかの契機とは、例えば、セントラル１００及びペリフェラル２００の電源をＯＮにしたとき、又はユーザの指示によってタイミング制御処理を行うためのプログラムが実行されたとき等である。

まず、ペリフェラル２００のアドバイタイズメント生成部２６２は、Ｎ＝２、ｎ＝３等の送信回数情報を含むアドバタイズメントを生成する（ステップＳ２０１）。ペリフェラル２００のアドバタイズメント送信部２６１は、生成されたアドバタイズメントをセントラル１００に送信する（ステップＳ２０２）。

セントラル１００のアドバタイズメント受信部１６１は、ペリフェラル２００から送信されたアドバタイズメントを受信する（ステップＳ１０１）。セントラル１００の誤差取得部１６３は、受信したアドバタイズメントに基づいてクロック誤差を求める。これによりクロック誤差が取得される（ステップＳ１０２）。

ここで、クロック誤差求め方について説明する。まず、セントラル１００は、スキャン実行時間（スキャンウィンドウとも呼ばれる）においてアドバタイズメントを受信可能である。このスキャン実行時間の中心となる時刻を受信タイミングとする。すなわち、セントラル１００は、制御している受信タイミングと実際に受信したときのタイミングが若干ずれていてもスキャン実行時間の範囲であればアドバタイズメントを受信可能である。

ここでは、受信したアドバタイズメントに例えばＮ＝１、ｎ＝１の送信回数情報が含まれているとする。すなわち、アドバタイズメントを初めて受信する場合であるとする。この場合、セントラル１００の誤差取得部１６３は、セントラル１００の受信タイミングの計時部１６５のパルス数と、実際に受信したときの計時部１６５のパルス数と、を比較してクロック誤差（差分のパルス数）を取得する。

例えば、制御している受信タイミング（受信予定タイミングと考えてもよい）における計時部のパルス数が２３で、スキャンウィンドウは計時部のパルス数が２１〜２５の範囲に及んでいるとする。その状況で、実際にアドバタイズメントを受信したとき計時部のパルス数が２４だったとすると、クロック誤差は１パルス分である。

セントラル１００のタイミング制御部１６４は、誤差取得部１６３が求めたクロック誤差に基づいてアドバタイズメント受信部１６１の受信タイミングを制御する（ステップＳ１０３）。

受信タイミングが実際に受信したときのタイミングより遅れているようであれば、クロック信号生成部１６６が生成するクロック信号のクロック速度を早めたり、計時部１６５がカウントするパルス数に負のオフセットを加えたりする。

受信タイミングが実際に受信したときのタイミングより早いようであれば、クロック信号生成部１６６が生成するクロック信号のクロック速度を遅くしたり、計時部１６５がカウントするパルス数に正のオフセットを加えたりする。例えば、上記の例では、１パルス分のクロック誤差であるため、正のオフセットとして＋１を加える。

セントラル１００がクロック誤差を求めたり受信タイミングの制御をしたりしている間、ペリフェラル２００のアドバタイズメント生成部２６２は、次のアドバタイズメントを生成する。この例では、次のアドバタイズメントを送信後に間欠時間となるので、送信回数情報（Ｎ＝１、ｎ＝２）及び間欠時間情報（間欠時間はＴ１とする）を含むアドバタイズメントが生成される（ステップＳ２０３）。

ペリフェラル２００のアドバタイズメント送信部２６１は、生成されたアドバタイズメントをセントラル１００に送信する（ステップＳ２０４）。送信が終了すると間欠時間が終了するまでアドバタイズメント送信を行わない省エネ状態となる（ステップＳ２０５；Ｎｏ）。

一方、セントラル１００のアドバタイズメント受信部１６１は、ペリフェラル２００から送信されたアドバタイズメントを受信する（ステップＳ１０４）。セントラル１００の誤差取得部１６３は、受信したアドバタイズメントに基づいてクロック誤差を求める。これによりクロック誤差が取得される（ステップＳ１０５）。

ここでは、受信したアドバタイズメントに送信回数情報（Ｎ＝１、ｎ＝２）が含まれている。すなわち、過去に１回のアドバタイズメントが受信されている。この場合、セントラル１００の誤差取得部１６３は、セントラル１００が実際に今回のＮ＝１、ｎ＝２のアドバタイズメントを実際に受信したときの計時部１６５のパルス数と、前回のＮ＝１、ｎ＝１のアドバタイズメントを実際に受信したときの計時部１６５のパルス数に一定間隔Ｔｘに相当するパルス数を加えたパルス数を加えたパルス数（すなわち受信予定タイミング）と、を比較してクロック誤差（差分のパルス数）を取得する。

例えば、一定間隔Ｔｘがパルス数５に相当するものとする。また、ステップＳ１０１でＮ＝１、ｎ＝１のアドバタイズメントを受信したときの計時部１６５のパルス数が５であったとする。これに対し、Ｎ＝１、ｎ＝２のアドバタイズメントを実際に受信したときの計時部１６５のパルス数が９であったとする。この場合、受信予定タイミングのパルス数（５＋５＝１０）と、実際に受信したときのパルス数（９）と、を比較してクロック誤差がパルス１つ分であることがわかる。この場合、計時部１６５のパルス数に正のオフセット（＋１のパルス数）を加えたり、クロック信号生成部の１６６のクロック速度を遅くしたりする。

このように、セントラル１００の誤差取得部１６３は、一定間隔Ｔｘと、受信したアドバタイズメントに含まれる送信回数情報と、に基づいてクロック誤差を求める。

セントラル１００のタイミング制御部１６４は、誤差取得部１６３が求めたクロック誤差に基づいてアドバタイズメント受信部１６１の受信タイミングを制御する（ステップＳ１０６）。なお、クロック誤差に基づく受信タイミングの制御方法は、ステップＳ１０３と同様な方法である。

また、今回受信したアドバタイズメントには間欠時間情報も含まれている。そのため、ここでの受信タイミングの制御では、上記クロック誤差に基づく制御に加えて、計時部１６５の受信時のパルス数に、間欠時間情報が示す間欠時間Ｔ１に相当するパルス数を加えたパルス数のタイミングを次の受信タイミングと設定するように制御する。

受信タイミングの制御が終了すると間欠時間が終了するまでアドバタイズメント受信のためのスキャン実行を行わない省電力状態となる（ステップＳ１０７；Ｎｏ）。

次に、ペリフェラル２００は、間欠時間が終了すると（ステップＳ２０５；Ｙｅｓ）、再びアドバタイズメント生成（ステップＳ２０６）及びアドバタイズメント送信（ステップＳ２０７）を行う。なお、ここでのアドバタイズメント生成では、送信回数情報（Ｎ＝２、ｎ＝１）を含むアドバタイズメントが生成される。

一方、セントラル１００は、間欠時間が終了すると（ステップＳ１０７；Ｙｅｓ）、省電力状態が解除される。そして、セントラル１００のアドバタイズメント受信部１６１は、ペリフェラル２００から送信されたアドバタイズメントを受信する（ステップＳ１０８）。

セントラル１００の誤差取得部１６３は、受信したアドバタイズメントに基づいてクロック誤差を求める。これによりクロック誤差が取得される。また、セントラル１００のタイミング制御部１６４は、誤差取得部１６３が求めたクロック誤差に基づいてアドバタイズメント受信部１６１の受信タイミングを制御する（ステップＳ１０９）。

ここでは、受信したアドバタイズメントに送信回数情報（Ｎ＝２、ｎ＝１）が含まれている。すなわち、過去に間欠時間前のアドバタイズメントが受信されている。

この場合、セントラル１００の誤差取得部１６３は、セントラル１００が今回のＮ＝２、ｎ＝１のアドバタイズメントを実際に受信したときの計時部１６５のパルス数と、前回のＮ＝１、ｎ＝２のアドバタイズメントを実際に受信したときの計時部１６５のパルス数に間欠時間Ｔ１相当のパルス数を加えたパルス数を加えたパルス数（すなわち受信予定タイミング）と、を比較してクロック誤差（差分のパルス数）を取得する。なお、受信タイミングの制御方法は上述したものと同様である。

例えば、間欠時間Ｔｘがパルス数２５に相当するものとする。また、ステップＳ１０４でＮ＝１、ｎ＝２のアドバタイズメントを受信したときの計時部１６５のパルス数が１０（オフセット追加後）であったとする。これに対し、Ｎ＝２、ｎ＝１のアドバタイズメントを実際に受信したときの計時部１６５のパルス数が３６であったとする。

この場合、受信予定タイミングのパルス数（１０＋２５＝３５）と、実際に受信したときのパルス数（３６）と、を比較してクロック誤差がパルス１つ分であることがわかる。この場合、計時部１６５のパルス数に負のオフセット（−１のパルス数）を加えたり、クロック信号生成部の１６６のクロック速度を速くしたりする。

このように、セントラル１００の誤差取得部１６３は、間欠時間情報と、受信したアドバタイズメントに含まれる送信回数情報と、に基づいてクロック誤差を求める。

図６に示した一例では、ステップＳ１０９及びステップＳ２０７の後で制御が終了するように示されている。しかし、これは図示の便宜上、以後の動作のフローを省略したに過ぎない。そのため、実際には以後もアドバタイズメントに含まれる各種情報に応じたタイミング制御処理が継続する。

ここで、省略されている動作の一部として、ステップＳ１０９及びステップＳ２０７の直後のタイミング制御処理についてだけ簡潔に説明する。まず、次に送受信されるアドバタイズメントには送信回数情報（Ｎ＝２、ｎ＝２）が含まれ、間欠時間情報は含まれないとする。

そうすると、このアドバタイズメントは、理論上は、Ｎ＝２、ｎ＝１のアドバタイズメントの受信時とは一定間隔Ｔｘ後に送受信される。したがって、この場合、セントラル１００は、ステップＳ１０２及びステップＳ１０３と同様にクロック誤差を取得して受信タイミング制御を行う。

以上、説明したように、セントラル１００の誤差取得部１６３は、送信回数情報に基づいてクロック誤差を求める。そのため、求めたクロック誤差を送信回数情報と共にＲＯＭ１２０に記憶して履歴データとして利用すれば、更なる応用も可能である。以下、その応用例について説明する。

図７は、クロック誤差の累積的評価の一例を示す概念図であり、（Ａ）は傾向評価を示し、（Ｂ）は平均評価を示している。図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示される各グラフでは、横軸が時間を示し、縦軸がクロック誤差の大きさを示している。プロットＰ１〜Ｐ４は、過去に求めたクロック誤差の実績値であり、プロットＱ５は、次のクロック誤差の予測値である。

図７（Ａ）において、短期でクロック誤差の変動を見た場合（例えばＰ１とＰ２を比較したり、Ｐ２とＰ３を比較したりすると）、クロック誤差が増加していることがわかる。この場合、傾向評価で次のクロック誤差を予測することが適切である。傾向評価では、図７（Ａ）に点線で示すように、プロットＰ１〜Ｐ４の増加の傾きに基づいて、次のクロック誤差の予測値であるＱ５を求める。

一方、図７（Ｂ）において、短期でクロック誤差の変動を見た場合（例えばＰ１とＰ２を比較したり、Ｐ２とＰ３を比較したりすると）、クロック誤差があまり変化していないことがわかる。この場合、平均評価で次のクロック誤差を予測することが適切である。平均評価では、図７（Ａ）に点線で示すように、プロットＰ１〜Ｐ４の平均値に基づいて、次のクロック誤差の予測値であるＱ５を求める。

このように、クロック誤差を予測することにより、受信タイミングの制御の精度を向上させることができる。この応用例は、例えば、誤差取得部１６３とタイミング制御部１６４とＲＯＭ１２０とで実現可能である。

以上説明したように上記実施形態のセントラル１００は、ペリフェラル２００から一定間隔Ｔｘで送信されるアドバタイズメントを複数回受信し、その一定間隔Ｔｘと、アドバタイズメントに含まれる送信回数情報とに基づいてクロック誤差を求める。そしてセントラル１００は、そのクロック誤差に基づいてアドバタイズメントの受信タイミングを制御する。すなわち、複数回のアドバタイズメント受信を通したクロック誤差を求めて受信タイミングを制御している。

したがって、その送受信時点におけるクロック誤差のみを求めて受信タイミングを制御する場合に比べて、受信タイミング制御の精度がよく、更に、例えば任意タイミングにおけるクロック誤差を予測した制御等、クロック誤差の傾向を踏まえて任意タイミングにおける制御に利用することができる。特にクロック信号の時間的な誤差（位相誤差）だけでなく、時間に比例して増加しやすいクロック信号の速度的の誤差（周波数誤差）も除去できる点で有利である。

また、一定間隔で送信される複数回のアドバタイズメント受信によって、受信タイミングを制御した後に、間欠時間情報を含むアドバタイズメントを受信している。この場合、十分に受信タイミングを制御した後に間欠時間に入るため、間欠時間中のクロック誤差は軽減でき、速度的の誤差（クロック速度の誤差）も除去されているため、時間の経過と共にクロック誤差は増加しにくい。

また、上記実施形態のセントラル１００は、送信回数情報及び一定間隔に基づいて求めるクロック誤差に加えて、間欠時間情報に基づいて求めるクロック誤差によっても受信タイミングを制御している。そのため、受信タイミングの制御において間欠時間中のクロック誤差も除去することができる。

したがって、長時間の間欠時間後であっても通信タイミングを合わせることができる。また、その結果、セントラル１００及びペリフェラル２００の駆動時間を短くすることが可能となり、消費電力を抑えることができる。

このように、上記実施形態によれば、セントラル１００及びペリフェラル２００の無駄な消費電力を抑えつつ、セントラル１００及びペリフェラル２００の通信タイミングを合わせることができる。

また、上記実施形態では、ペリフェラル２００は、接続要求フラグを含むアドバタイズメントをセントラル１００に送信している。そのため、セントラル１００は、ペリフェラル２００の要求によっても接続要求を送信することができる。

以上で実施形態の説明を終了するが、上記実施形態は一例であり、ペリフェラル２００とセントラル１００の具体的な構成や処理の内容などが上記実施形態で説明したものに限られないことはもちろんである。

（変形例）
上記実施形態では、セントラル１００のタイミング制御部１６４がアドバタイズメントの受信時のパルス数を基準として、そこから一定間隔Ｔｘ又は間欠時間Ｔ１等の間隔に相当するパルス数を加えて次のアドバタイズメントの受信タイミングを制御している。この場合、セントラル１００及びペリフェラル２００はパルス数を各々の時刻情報に変換する動作を省略できる。

しかし、本発明はパルス数を基準とする場合に限らず、時刻情報を基準として受信タイミングを制御してもよい。例えば、上記実施形態において、セントラル１００のタイミング制御部１６４がアドバタイズメントの受信時の時刻（例えば３：０１：０５）を基準として、そこから一定間隔Ｔｘ（例えば１０秒）又は間欠時間Ｔ１（例えば３分）を加えて、次のアドバタイズメントの受信タイミングを時刻情報（例えば３：０１：１５や３：０４：０５等）として制御してもよい。

この場合、パルス数を基準とする場合と異なり、それぞれが誤差を含むクロック信号間を比較した相対的な誤差ではなく、時刻情報を基準とした絶対的な誤差を求めることができ、クロック誤差を求める際の精度が向上する。

また、一定間隔Ｔｘは、固定値である。そのため、例えば、アドバタイズメントに含まれる送信回数情報が４回目であり、１〜４回目の送信間隔がすべて一定間隔Ｔｘである場合、１回目のアドバタイズメントの受信時のパルス数又は時刻情報に対して３Ｔｘ（すなわち、今回の送信回数情報４回目と基準となる送信回数１回目との差分３回分に一定間隔Ｔｘを乗じたもの）を加えて、次のアドバタイズメントの受信タイミングを制御してもよい。

このように、本発明においてクロック誤差の求め方は多様な方法で実現可能である。上記実施形態では、２回分のアドバタイズメントの受信タイミングを使用してクロック誤差を求める方法として一例を示している。しかし、３回分以上のアドバタイズメントの受信タイミングを使用してクロック誤差の求めてもよい。

例えば、一定間隔で３回以上のアドバタイズメントを受信している場合、各々のクロック誤差の平均値や傾向からクロック誤差を求めてもよい。この場合、間欠時間に入る前に高精度にクロック誤差を除去してタイミング制御を行うことができ、その後の間欠時間が長期であっても間欠時間中に生じるクロック誤差を低減することにつながる。

上記実施形態では、アドバタイズメントを１つのチャネルで送受信する場合を示している。しかし、本発明はアドバタイズメントを複数チャネルで送受信する場合であっても実現可能である。

例えば、３７チャネル、３８チャネル、３９チャネルの３つのチャネルでアドバタイズメントを送受信することができる。この場合、例えば３７チャネルのパルス数又は時刻情報を上記実施形態のように制御し、３８チャネルにはさらにチャネル間隔Ｃ（パルス数又は時間）を、３９チャネルにはチャネル間隔Ｃの２倍を加えて、各々の基準又は受信タイミングとして制御する。

上記実施形態では、セントラル１００がアドバタイズメントを受信してクロック誤差を取得し、アドバタイズメントの受信タイミングを制御している。しかし、ペリフェラル２００がアドバタイズメントに代わる情報を受信してクロック誤差を取得し、アドバタイズメントの受信タイミングを制御してもよい。

上記実施形態では、セントラル１００及びペリフェラル２００が１台ずつの場合を示したが、ペリフェラル２００は複数台から構成されてもよい。この場合、ペリフェラル２００が送信するアドバタイズメントのアドレス情報などに基づいてセントラル１００は、当該アドバタイズメントの送信元であるペリフェラルを識別する。

上記実施形態では、ＢＬＥに基づいて互いに無線通信を行うセントラル１００及びペリフェラル２００を無線通信装置の一例として示している。しかし、本発明は、ＢＬＥに基づいて無線通信を行う無線通信装置に限られない。例えば、本発明は、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）およびＺｉｇＢｅｅ（登録商標）等に基づく無線通信を行う無線通信装置等であってもよい。

また、本発明に係るセントラル１００及びペリフェラル２００は、上記装置によらず、例えば、コンピュータがプログラムを実行することで、セントラル１００の機能及びペリフェラル２００の機能を実現してもよい。セントラル１００の機能及びペリフェラル２００の機能を実現するためのプログラムは、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc−Read Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されてもよいし、ネットワークを介してコンピュータにダウンロードされてもよい。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明には、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲が含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。

（付記１）
他の無線通信装置から告知情報を受信する告知情報受信手段と、
前記告知情報に基づいて前記他の無線通信装置と自装置との間のクロック誤差を求める誤差取得手段と、
前記誤差取得手段が求めたクロック誤差に基づいて、前記告知情報受信手段の前記告知情報の受信タイミングを制御するタイミング制御手段と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。

（付記２）
前記告知情報受信手段は、前記他の無線通信装置から一定間隔で送信される前記告知情報を複数回受信し、
前記誤差取得手段は、前記一定間隔と、前記告知情報に含まれる該告知情報が何回目に送信されたものであるかを示す送信回数情報と、に基づいて、前記クロック誤差を求める、
ことを特徴とする付記１に記載の無線通信装置。

（付記３）
前記告知情報受信手段は、前記他の無線通信装置から一定間隔で送信される前記告知情報を複数回受信し、
前記誤差取得手段は、前記一定間隔と、前記告知情報に含まれる該告知情報の送信時刻を示す時刻情報と、に基づいて、前記クロック誤差を求める、
ことを特徴とする付記１に記載の無線通信装置。

（付記４）
前記告知情報受信手段は、前記他の無線通信装置から間欠的に送信される前記告知情報を受信し、
前記誤差取得手段は、前記告知情報に含まれる前記間欠的に送信される告知情報間の時間を示す間欠時間情報に基づいて、前記クロック誤差を求める、
ことを特徴とする付記１から３のいずれかに記載の無線通信装置。

（付記５）
前記無線通信装置が、さらに、
前記告知情報に含まれる接続要求を要求するか否かを示す接続要求フラグに基づいて、前記他の無線通信装置に該他の無線通信装置と接続するための接続要求を送信する接続要求手段、
を備えることを特徴とする付記１から４のいずれかに記載の無線通信装置。

（付記６）
他の無線通信装置に告知情報を一定間隔で複数回送信する告知情報送信手段と、
前記告知情報が何回目に送信されたものであるかを示す送信回数情報を含む告知情報を生成する告知情報生成手段と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。

（付記７）
前記告知情報送信手段は、前記他の無線通信装置に前記告知情報を間欠的に送信し、
前記告知情報生成手段は、前記間欠的に送信される告知情報間の時間を示す間欠時間情報を含む告知情報を生成する、
ことを特徴とする付記６に記載の無線通信装置。

（付記８）
前記告知情報生成手段は、前記他の無線通信装置に接続要求を要求するか否かを示す接続要求フラグを含む告知情報を生成する、
ことを特徴とする付記６又は７に記載の無線通信装置。

（付記９）
他の無線通信装置から告知情報を受信する告知情報受信ステップと、
前記告知情報に基づいて前記他の無線通信装置と自装置との間のクロック誤差を求める誤差取得ステップと、
前記誤差取得ステップにおいて取得したクロック誤差に基づいて、前記告知情報受信ステップの前記告知情報の受信タイミングを制御するタイミング制御ステップと、
を備えることを特徴とする無線通信方法。

（付記１０）
他の無線通信装置に告知情報を一定間隔で複数回送信する告知情報送信ステップと、
前記告知情報が何回目に送信されたものであるかを示す送信回数情報を含む告知情報を生成する告知情報生成ステップと、
を備えることを特徴とする無線通信方法。

（付記１１）
コンピュータを、
他の無線通信装置から告知情報を受信する告知情報受信手段、
前記告知情報に基づいて前記他の無線通信装置と自装置との間のクロック誤差を求める誤差取得手段、
前記誤差取得手段が取得したクロック誤差に基づいて、前記告知情報受信手段の前記告知情報の受信タイミングを制御するタイミング制御手段、
として機能させるプログラム。

（付記１２）
コンピュータを、
他の無線通信装置に告知情報を一定間隔で複数回送信する告知情報送信手段、
前記告知情報が何回目に送信されたものであるかを示す送信回数情報を含む告知情報を生成する告知情報生成手段、
として機能させるプログラム。

１…無線通信システム、１００…セントラル、１１０…無線通信部、１１１…アンテナ、１２０…ＲＯＭ、１３０…ＲＡＭ、１４０…操作部、１５０…表示部、１６０…制御部、１６１…アドバタイズメント受信部、１６２…接続要求送信部、１６３…誤差取得部、１６４…タイミング制御部、１６５…計時部、１６６…クロック信号生成部、２００…ペリフェラル、２１０…無線通信部、２１１…アンテナ、２２０…ＲＯＭ、２３０…ＲＡＭ、２４０…操作部、２５０…表示部、２６０…制御部、２６１…アドバタイズメント送信部、２６２…アドバタイズメント生成部、２６３…間欠時間設定部、２６４…接続要求受信部、２６５…計時部、２６６…クロック信号生成部

Claims (8)

1. 他の無線通信装置から通信接続前に、第１の間隔で第１の回数送信され、かつ前記第１の回数毎の群れが第２の間隔で第２の回数送信される告知情報を受信する告知情報受信手段と、
   予め保持する前記第１の間隔を示す第１の間隔情報、前記告知情報に含まれる前記第２の間隔を示す第２の間隔情報、及び前記告知情報に含まれる該告知情報が前記第１の回数の何回目に送信されたものであるか及び前記第２の回数の何回目に送信されたものであるかを示す送信回数情報、に基づいて前記他の無線通信装置と自装置との間のクロック誤差を求める誤差取得手段と、
   前記誤差取得手段が求めたクロック誤差に基づいて、前記告知情報受信手段の前記告知情報の受信タイミングを制御するタイミング制御手段と、
   を備えることを特徴とする無線通信装置。
2. 前記無線通信装置が、さらに、
   前記告知情報に含まれる通信接続要求を要求するか否かを示す接続要求フラグに基づいて、前記他の無線通信装置に該他の無線通信装置と通信接続するための接続要求を送信する接続要求手段、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
3. 他の無線通信装置に告知情報を通信接続前に、第１の間隔で第１の回数送信し、かつ前記第１の回数毎の群れが第２の間隔で第２の回数送信する告知情報送信手段と、
   前記第２の間隔を示す第２の間隔情報、及び前記告知情報が前記第１の回数の何回目に送信されたものであるか及び前記第２の回数の何回目に送信されたものであるかを示す送信回数情報を含む告知情報を生成する告知情報生成手段と、
   を備えることを特徴とする無線通信装置。
4. 前記告知情報生成手段は、前記他の無線通信装置に通信接続要求を要求するか否かを示す接続要求フラグを含む告知情報を生成する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
5. 他の無線通信装置から通信接続前に、第１の間隔で第１の回数送信され、かつ前記第１の回数毎の群れが第２の間隔で第２の回数送信される告知情報を受信する告知情報受信ステップと、
   予め保持する前記第１の間隔を示す第１の間隔情報、前記告知情報に含まれる前記第２の間隔を示す第２の間隔情報、及び前記告知情報に含まれる該告知情報が前記第１の回数の何回目に送信されたものであるか及び前記第２の回数の何回目に送信されたものであるかを示す送信回数情報、に基づいて前記他の無線通信装置と自装置との間のクロック誤差を求める誤差取得ステップと、
   前記誤差取得ステップにおいて取得したクロック誤差に基づいて、前記告知情報受信ステップの前記告知情報の受信タイミングを制御するタイミング制御ステップと、
   を備えることを特徴とする無線通信方法。
6. 他の無線通信装置に告知情報を通信接続前に、第１の間隔で第１の回数送信し、かつ前記第１の回数毎の群れが第２の間隔で第２の回数送信する告知情報送信ステップと、
   前記第２の間隔を示す第２の間隔情報、及び前記告知情報が前記第１の回数の何回目に送信されたものであるか及び前記第２の回数の何回目に送信されたものであるかを示す送信回数情報を含む告知情報を生成する告知情報生成ステップと、
   を備えることを特徴とする無線通信方法。
7. コンピュータを、
   他の無線通信装置から通信接続前に、第１の間隔で第１の回数送信され、かつ前記第１の回数毎の群れが第２の間隔で第２の回数送信される告知情報を受信する告知情報受信手段、
   予め保持する前記第１の間隔を示す第１の間隔情報、前記告知情報に含まれる前記第２の間隔を示す第２の間隔情報、及び前記告知情報に含まれる該告知情報が前記第１の回数の何回目に送信されたものであるか及び前記第２の回数の何回目に送信されたものであるかを示す送信回数情報、に基づいて前記他の無線通信装置と自装置との間のクロック誤差を求める誤差取得手段、
   前記誤差取得手段が取得したクロック誤差に基づいて、前記告知情報受信手段の前記告知情報の受信タイミングを制御するタイミング制御手段、
   として機能させるプログラム。
8. コンピュータを、
   他の無線通信装置に告知情報を通信接続前に、第１の間隔で第１の回数送信し、かつ前記第１の回数毎の群れが第２の間隔で第２の回数送信する告知情報送信手段、
   前記第２の間隔を示す第２の間隔情報、及び前記告知情報が前記第１の回数の何回目に送信されたものであるか及び前記第２の回数の何回目に送信されたものであるかを示す送信回数情報を含む告知情報を生成する告知情報生成手段、
   として機能させるプログラム。

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