JP6528866B2 - 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。

近距離無線通信規格のBluetooth（登録商標） low energyに基づいて無線通信を行う無線通信機器であるセントラルは、通信相手となる他の無線通信機器であるペリフェラルが定期的に送信するアドバタイズと呼ばれる識別情報を受信して、当該ペリフェラルに対して接続要求を送信してから、当該ペリフェラルとの間でデータの送受信を行う（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−１４２８７７号公報

例えば、上記のような無線通信機器においては、他の無線通信機器との無線通信の際に消費電力を抑えるために、ペリフェラルが定期的に送信するアドバタイズの間隔が長く設定されることが考えられる。しかし、アドバタイズを受信したセントラルは、次に受信したアドバタイズを受信してから接続要求信号を送信するため、アドバタイズを送信する間隔を長くすると、セントラルがペリフェラルと接続するまでにかかる時間も長くなる。そのため、柔軟に無線通信に係る動作設定を変更することが可能な構成を採ることが求められる。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、必要に応じて無線通信に係る動作設定を変更することが可能な無線通信装置、無線通信方法、及びプログラム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、
Bluetooth low energyに基づいて外部機器と無線通信を行う無線通信部と、
制御部と、を備え、
前記無線通信部は、Scan_Requestを受信した場合、前記Scan_Requestを受信したことを前記制御部に通知する
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、
Bluetooth low energyに基づいて外部機器と無線通信を行う無線通信部と、
制御部と、を備え、
前記無線通信部は、前記外部機器の存在を示すAdvertiseの受信、前記外部機器へのScan_Requestの送信、前記Scan_Requestに対する応答であるScan_Responseの受信を行い、
前記制御部は、前記Scan_Responseを受信した場合に、前記Scan_Responseに含まれる動作設定に係る動作設定情報に従い前記無線通信に係る動作を制御する
ことを特徴とする。

本発明によれば、必要に応じて無線通信に係る設定を変更することが可能になる。

本発明の実施の形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。 従来のアクティブスキャンを実行するセントラルとペリフェラルとの間におけるアドバタイズからデータ通信を開始するまでのフローの一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るセントラルの構成例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るペリフェラルの構成例を示す図である。 ペリフェラルにおけるBluetooth（登録商標） low energyのプロトコルスタック構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るセントラルとペリフェラルとの間におけるアドバタイズからデータ通信を開始するまでのフローの一例を示す図である。 セントラルが実行するセントラル側接続処理の一例を示すフローチャートである。 ペリフェラルが実行するペリフェラル側接続処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の変形例に係るセントラルとペリフェラルとの間におけるアドバタイズのフローの一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムの構成例を表す図である。

図１に示す構成例において、無線通信システム１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無線通信装置として、セントラル１００と、ペリフェラル２００と、を備えている。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。セントラル１００は、ペリフェラル２００から提供されたサービス（例えば、測定されたデータなど）を利用する装置である。また、ペリフェラル２００は、セントラル１００にサービス（例えば、測定したデータなど）を提供する装置である。

セントラル１００は、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。本実施の形態では、一例として、セントラル１００はスマートフォンから構成される。セントラル１００は、ペリフェラル２００において取得されたデータをペリフェラル２００から受信し、受信したデータに基づいて、後述する表示部１２８に各種情報を表示したり、後述するスピーカ１２４からアラーム等の音声を鳴らしたりする。

ペリフェラル２００は、自身が保有するサービス概要のセントラル１００への通知、セントラル１００からの接続要求を待ち受けるためのアドバタイズの送信を行う。

なお、ＢＬＥに基づいて行われる無線通信では、セントラル１００とペリフェラル２００との間でデータの送受信を行う前に、ペリフェラル２００がアドバタイズを送信し、セントラル１００がアドバタイズを受信する。アドバタイズとは、他の無線通信装置を探したり、他の無線通信装置と接続したりしようとするために、他の無線通信装置に対して自分の存在を知らせるための識別情報のことをいう。

また、ＢＬＥに基づいて行われる無線通信では、セントラル１００は、スキャンという動作により、ペリフェラル２００からのアドバタイズを受信する。このスキャン動作には、アクティブスキャンと、パッシブスキャンという２種類のスキャン動作が定義されている。パッシブスキャンでは、セントラル１００は、ペリフェラル２００からアドバタイズを受信するだけであるが、アクティブスキャンでは、ペリフェラル２００からアドバタイズを受信した際に、スキャンリクエストというパケットをペリフェラル２００に送信することで、ペリフェラル２００からさらにスキャンレスポンスを受信する。

図２に、アクティブスキャンを実行するセントラルとペリフェラルとの間におけるアドバタイズからデータ通信を開始するまでの従来のフローの一例を示す。図２において、ペリフェラルは、周期T_adv（例えば、１〜２秒程度）でアドバタイズ（Advertise）を送信する。この周期T_advは、省電力のため、比較的長く設定されている。セントラルは、ユーザの操作等によりスキャン指示を受け付けると、その後に受信したアドバタイズを受信してから時間T_ifs経過後にスキャン要求（Scan_Request）をペリフェラルに送信する。セントラルは、ユーザの操作等により接続指示を受け付けた場合に接続要求（Connection_Request）を送信するため、送信待機状態に入る。一方、ペリフェラルは、アドバタイズを送信後の時間T_ifs経過後に、セントラルからのスキャン要求を受け付けるため、アドバタイズを送信したチャンネルにおいて要求待ち状態に入る。そして、ペリフェラルは、セントラルからスキャン要求を受信すると時間T_ifs経過後に、スキャン応答（Scan_Response）をセントラルに送信する。セントラルは、スキャン応答を受信した後、ユーザの操作等により接続指示を受け付けると、その後に受信したアドバタイズ受信してから時間T_ifs経過後に接続要求をペリフェラルに送信する。これにより、セントラルとペリフェラルとの間で接続が確立する。接続が確立した後、接続要求において決められたチャンネル（アドバタイズに用いられる３チャンネル以外の３７チャンネルのうち、選択されたチャンネル）において、セントラルがペリフェラルにデータ要求（Data_Request）を送信し、それに応答してペリフェラルが（Data_Response）を返すことで、セントラルとペリフェラルとの間でデータ通信が行われる。

以上説明したように、従来のアクティブスキャンを実行するセントラルとペリフェラルとの間におけるアドバタイズからデータ通信を開始するまでのフローでは、セントラルがペリフェラルに接続要求を送信できるタイミングは、ペリフェラルがアドバタイズを送信したタイミングに左右される。すなわち、アドバタイズ間隔である周期T_advが長い場合、接続確立までに時間がかかるという問題がある。

このような従来のフローに対し、本実施の形態では、ペリフェラル２００が、セントラル１００からスキャン要求を受信したことに応答して、アドバタイズ間隔を短くすることにより、接続確立までに時間を短縮する。

次に、本実施の形態に係る無線通信システム１のハードウェア構成などについて説明する。

図３は、本実施の形態に係るセントラル１００の構成例を概略的に示すブロック図である。図３に示すように、セントラル１００は、制御部１０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０４、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０６、無線通信処理部１１０、アンテナ１１２、スピーカ１２４、ドライバ１２６、表示部１２８及びタッチパネル１３０を備える。

制御部１０２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）によって構成される。制御部１０２は、ＲＯＭ１０４に記憶されたプログラム（例えば、後述する図７に示すセントラル１００の動作を実現するためのプログラム）に従ってソフトウェア処理を実行することにより、セントラル１００が具備する各種機能を制御する。なお、本実施の形態において、セントラル１００は、ペリフェラル２００から受信したアドバタイズの電波強度に基づいて、セントラル１００とペリフェラル２００との間の距離を計測する距離計測用のアプリケーションを実行する。

ＲＯＭ１０４は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリから構成され、上述したように制御部１０２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。ＲＡＭ１０６は、揮発性メモリから構成され、制御部１０２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。

無線通信処理部１１０は、例えば無線周波数（ＲＦ：Radio Frequency）回路やベースバンド（ＢＢ：Baseband）回路等を用いて構成される。無線通信処理部１１０は、アンテナ１１２を介して、ＢＬＥに基づく無線信号の送信及び受信を行う。

スピーカ１２４は、制御部１０２からの音声データに基づいて、アラーム等の音声を出力する。ドライバ１２６は、制御部１０２から出力された画像データに基づく画像信号を表示部１２８へ出力する。表示部１２８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る。表示部１２８は、ドライバ１２６から出力された画像信号に従って画像を表示する。

タッチパネル１３０は、表示部１２８の上面に配置され、ユーザの操作内容を入力するために用いられるインタフェースである。タッチパネル１３０は、例えば図示しない透明電極を内蔵し、ユーザの指等が接触した場合に、電圧が変化した位置を接触位置として検出し、その接触位置の情報を入力指示として制御部１０２へ出力する。

次に、セントラル１００の制御部１０２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１０２は、アドバタイズ受信部１５１、スキャン要求送信部１５２、距離計測部１５３、接続制御部１５４、として機能する。

アドバタイズ受信部１５１は、識別情報受信部に相当し、例えば、ペリフェラル２００との通信のためのアプリケーションを立ち上げた後に、通信を開始するためにユーザが行うタッチパネル１３０への操作を、ペリフェラル２００のスキャン指示として受け付ける。そして、アドバタイズ受信部１５１は、スキャン指示を受け付けると、ペリフェラル２００からのアドバタイズの待機状態に入る。そして、アドバタイズ受信部１５１は、ペリフェラル２００からアドバタイズを受信する。なお、スキャン指示は、ユーザの操作によって発生するものに限られず、例えば、アプリケーションが起動した後に、予め定められたタイマー時間が経過したことに基づいて発生するものであってもよい。

スキャン要求送信部１５２は、アドバタイズ受信部１５１がペリフェラル２００からアドバタイズを受信した後、時間T_ifs経過後に、スキャン要求をペリフェラル２００に送信する。

距離計測部１５３は、スキャン要求送信部１５２が送信したスキャン要求に対するスキャン応答をペリフェラル２００から受信した場合、ペリフェラル２００から受信した電波の強度に基づいて、セントラル１００とペリフェラル２００との間の距離を計測する。

接続制御部１５４は、ペリフェラル２００からスキャン応答を受信した後に、ペリフェラル２００からアドバタイズを受信した場合、ペリフェラル２００に接続要求を送信する。そして、接続制御部１５４は、ペリフェラル２００との間で接続を確立し、必要に応じてペリフェラル２００との間でデータ通信を行う。

図４は、本実施の形態に係るペリフェラル２００の構成例を概略的に示すブロック図である。図４に示すように、ペリフェラル２００は、制御部２０２、ＲＯＭ２０４、ＲＡＭ２０６、無線通信処理部２１０、アンテナ２１２、操作部２２０、ドライバ２２６、及び表示部２２８を備える。

制御部２０２は、例えばＣＰＵによって構成される。制御部２０２は、ＲＯＭ２０４に記憶されたプログラム（例えば、後述する図８に示すペリフェラル２００の動作を実現するためのプログラム）に従ってソフトウェア処理を実行することにより、ペリフェラル２００が具備する各種機能を制御する。

ＲＯＭ２０４は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリから構成され、上述したように制御部２０２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。ＲＡＭ２０６は、揮発性メモリから構成され、制御部２０２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。

無線通信処理部２１０は、例えば無線周波数（ＲＦ）回路やベースバンド（ＢＢ）回路等を用いて構成される。無線通信処理部２１０は、アンテナ２１２を介して、ＢＬＥに基づく無線信号の送信及び受信を行う。

操作部２２０は、例えばスイッチ等から構成され、電源のＯＮ・ＯＦＦなどのユーザの操作内容を入力するために用いられる。

ドライバ２２６は、制御部２０２から出力された画像データに基づく画像信号を表示部２２８へ出力する。表示部２２８は、例えば、ＬＣＤ、ＥＬディスプレイ等によって構成される。表示部２２８は、ドライバ２２６から出力された画像信号に従って画像を表示する。

次に、ペリフェラル２００の制御部２０２の機能的構成について説明する。図４に示すように、制御部２０２は、アドバタイズ送信部２５１、スキャン要求受信部２５２、応答送信部２５３、間隔変更部２５４、接続要求受信部２５５、データ通信制御部２５６、として機能する。

アドバタイズ送信部２５１は、識別情報送信部に相当し、所定の間隔で、所定の種別のアドバタイズをセントラル１００に送信する。ここで、所定の間隔は、間隔変更部２５４により変更される。また、アドバタイズ送信部２５１は、送信するアドバタイズの種別を、セントラル１００と接続の有無に応じて変更する。

ここで、アドバタイズ送信部２５１により送信されるアドバタイズの種類について説明する。ＢＬＥに基づく無線通信におけるアドバタイズの種別は、「ＡＤＶ＿ＩＮＤ」、「ＡＤＶ＿ＤＩＲＥＣＴ＿ＩＮＤ」、「ＡＤＶ＿ＮＯＮＣＯＮＮ＿ＩＮＤ」及び「ＡＤＶ＿ＳＣＡＮ＿ＩＮＤ」の４つある。このうち、本実施の形態において、アドバタイズ送信部２５１は、「ＡＤＶ＿ＳＣＡＮ＿ＩＮＤ」及び「ＡＤＶ＿ＤＩＲＥＣＴ＿ＩＮＤ」のうち、いずれかの種別のアドバタイズをセントラル１００に送信する。

種別「ＡＤＶ＿ＳＣＡＮ＿ＩＮＤ」は、不特定多数のセントラル１００へアドバタイズを送信し、アドバタイズの送信元であるペリフェラル２００に対してどのセントラル１００もスキャン要求できることを示す種別である。ペリフェラル２００は、不特定多数のセントラル１００に自分の個別ＩＤ等の情報を通知することにより自分の存在を伝え、かつ、セントラル１００からのスキャン要求があれば受け入れる（応答する）ときに、種別「ＡＤＶ＿ＳＣＡＮ＿ＩＮＤ」のアドバタイズを送信する。なお、種別「ＡＤＶ＿ＳＣＡＮ＿ＩＮＤ」は、セントラル１００からの接続要求があってもペリフェラル２００は受け入れない（応答しない）設定となっている。

種別「ＡＤＶ＿ＤＩＲＥＣＴ＿ＩＮＤ」は、特定のセントラル１００へアドバタイズし、アドバタイズの送信元であるペリフェラル２００に対して当該特定のセントラル１００が接続要求できることを示す種別である。ペリフェラル２００は、以前接続したことのある特定のセントラル１００に自分の個別ＩＤ等の情報を通知することにより自分の存在を伝え、かつ、当該セントラル１００からの接続要求があれば受け入れる（応答する）ときに、種別「ＡＤＶ＿ＤＩＲＥＣＴ＿ＩＮＤ」のアドバタイズを送信する。種別「ＡＤＶ＿ＤＩＲＥＣＴ＿ＩＮＤ」のアドバタイズを用いることで、以前接続したことのある特定のセントラル１００と高速に接続することが可能となる。なお、種別「ＡＤＶ＿ＤＩＲＥＣＴ＿ＩＮＤ」は、セントラル１００からのスキャン要求があってもペリフェラル２００は受け入れない（応答しない）設定となっている。

スキャン要求受信部２５２は、アドバタイズ送信部２５１がアドバタイズを送信した後に、時間T_ifsの間、セントラル１００からのスキャン要求の待機状態となる。そして、スキャン要求受信部２５２は、セントラル１００からスキャン要求を受信する。

応答送信部２５３は、スキャン要求受信部２５２がセントラル１００からスキャン要求を受信した場合、そのスキャン要求に対するスキャン応答をセントラル１００に送信する。

間隔変更部２５４は、スキャン要求受信部２５２がセントラル１００が送信したスキャン要求を受信した場合、アドバタイズ送信部２５１により送信されるアドバタイズの間隔を変更する。具体的には、間隔変更部２５４は、現在の間隔が、第１の所定の間隔（例えば、１〜２秒）である場合、第１の所定の間隔よりも短い第２の所定の間隔（例えば、数十ミリ秒〜百ミリ秒）に変更する。また、間隔変更部２５４は、アドバタイズの間隔を、第１の所定の間隔から第２の所定の間隔へ変更した後の所定の時間（例えば、３０秒〜１分）経過後、第２の所定の間隔から第１の所定の間隔へ戻す。

接続要求受信部２５５は、応答送信部２５３により送信されたスキャン応答を受信した後にアドバタイズ送信部２５１により送信されたアドバタイズを受信したセントラル１００が送信した接続要求を受信する。

データ通信制御部２５６は、接続要求受信部２５５がセントラル１００から接続要求を受信した場合、セントラル１００との接続を確立し、セントラル１００との間でデータ通信を行う。

次に、上記の制御部２０２の機能を実現するプロトコルの階層について説明する。図５に、ペリフェラル２００におけるＢＬＥのプロトコルスタック構成の一例を示す。図５に示すプロトコルスタックにおいて、アドバタイズ及びスキャン状態の管理は、リンク層（Link Layer）が行う。また、リンク層は、待機状態、接続開始、接続状態等の基本的な状態管理や、通信の同期管理を担う。リンク層とホスト（Host）との間には、ホスト・コントローラ・インターフェース（Host Controller Interface;ＨＣＩ）があり、物理層（Physical Layer）やリンク層といったコントローラ（Controller）部分を直接制御するインターフェースを定義しているコントローラの動作の情報の一部は、ＨＣＩを通じてホストに通知され、それを受けたホストは、アプリケーション（Applications）等からの設定に応じて、コントローラの対応動作を指示することが出来る。

従来のＢＬＥの仕様においては、セントラルからのスキャン要求を受けたリンク層は、それを通知する手段が定義されておらず、ホストから事前に設定されているスキャン応答データ（Scan Response Data）を自動的に返信する仕組みになっている。

この従来の仕組みに対し、本実施の形態に係るペリフェラル２００では、スキャン要求を受け取ったリンク層が、スキャン要求を受信したことをホストに通知する手段が定義されている。ホストは、リンク層からスキャン要求を受信したスキャン要求通知（Scan Request Report）を受け取ると、必要に応じて、アドバタイズの間隔を第１の所定の間隔から第２の所定の間隔に変更するよう、リンク層に指示を出す。ここで、リンク層からのスキャン要求通知を処理するのは、接続相手の探索・接続等の基本的なリンクの管理を担っているジェネリック・アクセス・プロファイル（Generic Access Profile;ＧＡＰ）で行うことが望ましい。また、ホストは、リンク層からスキャン要求を受信してアドバタイズの間隔を変更した後の所定時間経過後、アドバタイズの間隔を、第２の所定の間隔から第１の所定の間隔に戻すよう、リンク層に指示を出す。

また、スキャン要求通知を受け取ったホストが、アドバタイズの間隔の変更をリンク層に指示する代わりに、ホストが事前にリンク層に対してスキャン要求を受けたときの動作、すなわち、スキャン要求を受けて変更するアドバタイズの間隔の値（第２の所定の間隔）、変更してからもとのアドバタイズの間隔（第１の所定の間隔）に戻るまでの所定時間を設定するＨＣＩコマンドを用意してもよい。

次に、本実施の形態における無線通信システム１の動作を図６のフローチャートを参照しつつ説明する。

図６は、本発明の実施の形態に係るセントラル１００とペリフェラル２００との間におけるアドバタイズからデータ通信を開始するまでのフローの一例を示す図である。図６に示すように、ペリフェラル２００において、ホストがリンク層に対しアドバタイズの開始指示を出すと、リンク層は、セントラル１００に種別「ＡＤＶ＿ＳＣＡＮ＿ＩＤ」のアドバタイズメント（Advertise）を第１の所定の間隔T_adv1で定期的に送信する（ステップＳ１０）。

セントラル１００は、例えば、ユーザがタッチパネル１３０への操作をスキャン指示として受け付ける（ステップＳ１１）。ステップＳ１１の後、セントラル１００は、アドバタイズをスキャンして、ペリフェラル２００から送信されたアドバタイズを受信する。セントラル１００は、アドバタイズを受信すると、受信してから時間T_ifs経過後にスキャン要求（Scan_Request）をペリフェラル２００に送信する（ステップＳ１２）。

次に、ペリフェラル２００は、ステップＳ１２においてセントラル１００から送信されたスキャン要求を受信すると、リンク層は、ホストにスキャン要求を受信したことを通知するスキャン要求通知（Scan_Request_Report）を送るとともに、スキャン要求を受信してから時間T_ifs経過後にスキャン応答（Scan_Response）をセントラル１００に送信する（ステップＳ１３）。このスキャン応答に第２の所定の間隔T_adv2に関する情報を入れる。このようにすることで、セントラル１００はスキャン要求通知を送る前の受信間隔から、ペリフェラル２００が変更するアドバタイズを送る間隔に合わせて受信することができる。

そして、ペリフェラル２００では、スキャン要求通知を受け取ったホストが、リンク層に対し、アドバタイズの間隔を第１の所定の間隔T_adv1から、T_adv1よりも短い第２の所定の間隔T_adv2に変更するよう指示し、リンク層は、その指示に従ってアドバタイズを送信する（ステップＳ１４）。

また、セントラル１００は、ペリフェラル２００からスキャン応答を受信後、接続指示を受け付けると（ステップＳ１５）、アドバタイズをスキャンして、ステップＳ１４においてペリフェラル２００から送信されたアドバタイズを受信する。セントラル１００は、アドバタイズを受信すると、受信してから時間T_ifs経過後に接続要求（Connection_Request）をペリフェラル２００に送信する（ステップＳ１６）。

以後、セントラル１００とペリフェラル２００との間で接続が確立し、セントラル１００からペリフェラル２００へのデータ要求（Data_Request）への送信、ペリフェラル２００からセントラル１００へのデータ応答（Data_Response）の送信により、セントラル１００とペリフェラル２００との間でデータの送受信が行われる（ステップＳ１７）。

なお、セントラル１００とペリフェラル２００との間でデータの送受信が終了すると、セントラル１００からペリフェラル２００に切断要求が送信され、切断要求を受信したペリフェラル２００からセントラル１００に切断応答が送信されることにより、セントラル１００とペリフェラル２００との接続が終了する。

また、ペリフェラル２００では、アドバタイズの間隔を第２の所定の間隔T_adv2に変更した後、所定時間経過すると、ホストは、リンク層に対し、アドバタイズの間隔を第２の所定の間隔T_adv2から、もとの第１の所定の間隔T_adv1に変更するよう指示し、リンク層は、その指示に従って、ステップＳ１０の処理に戻って、第１の所定の間隔T_adv1でのアドバタイズの送信を再開する。

次に、本実施の形態に係るセントラル１００の動作について、図７を参照して説明する。図７は、本実施の形態に係るセントラル１００の制御部１０２が実行するセントラル側接続処理の一例を示すフローチャートである。なお、この通信処理は、ＲＯＭ１０４内に予め記憶されているプログラムを読み出して実行する制御部１０２によって行われる。

セントラル１００の制御部１０２は、例えば、ユーザによる操作入力に応じて距離計測用のアプリケーションを立ち上げた後に、図７に示すセントラル側接続処理を開始する。

まず、アドバタイズ受信部１５１は、ペリフェラル２００から種別「ＡＤＶ＿ＳＣＡＮ＿ＩＮＤ」のアドバタイズを受信したか否かを判定する（ステップＳ１０１）。アドバタイズ受信部１５１は、ペリフェラル２００から種別「ＡＤＶ＿ＳＣＡＮ＿ＩＮＤ」のアドバタイズを受信するまで、待機する（ステップＳ１０１；Ｎｏ）。

アドバタイズ受信部１５１が、ペリフェラル２００から種別「ＡＤＶ＿ＳＣＡＮ＿ＩＮＤ」のアドバタイズを受信したと判定した場合（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、スキャン要求送信部１５２は、アドバタイズ受信部１５１がペリフェラル２００から種別「ＡＤＶ＿ＳＣＡＮ＿ＩＮＤ」のアドバタイズを受信した後、時間T_ifs経過後に、スキャン要求をペリフェラル２００に送信する（ステップＳ１０２）。

そして、距離計測部１５３は、ステップＳ１０２においてスキャン要求送信部１５２が送信したスキャン要求に対するスキャン応答をペリフェラル２００から受信したか否かを判定する（ステップＳ１０３）。距離計測部１５３は、ペリフェラル２００からスキャン応答を受信するまで、待機する（ステップＳ１０３；Ｎｏ）。

距離計測部１５３は、ペリフェラル２００からスキャン応答を受信したと判定すると（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、ペリフェラル２００から受信した電波の強度に基づいて、セントラル１００とペリフェラル２００との間の距離を計測する（ステップＳ１０４）。そして、距離計測部１５３は、計測した距離を、例えば表示部１２８に表示する。

次に、アドバタイズ受信部１５１は、ペリフェラル２００から種別「ＡＤＶ＿ＤＩＲＥＣＴ＿ＩＮＤ」のアドバタイズを受信したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。アドバタイズ受信部１５１は、ペリフェラル２００から種別「ＡＤＶ＿ＤＩＲＥＣＴ＿ＩＮＤ」のアドバタイズを受信していないと判定した場合（ステップＳ１０５；Ｎｏ）、処理をステップＳ１０１に戻す。

アドバタイズ受信部１５１が、ペリフェラル２００から種別「ＡＤＶ＿ＤＩＲＥＣＴ＿ＩＮＤ」のアドバタイズを受信したと判定した場合（ステップＳ１０５；Ｙｅｓ）、接続制御部１５４は、ペリフェラル２００と接続しても良い状態か否かを判定する（ステップＳ１０６）。具体的には、接続制御部１５４は、ユーザ操作等による接続指示を受け付けたか否か、セントラル１００が他の処理を実行していることによりペリフェラル２００と接続できない状態か否か、を判定することにより、ペリフェラル２００と接続しても良い状態か否かを判定する。接続制御部１５４は、ペリフェラル２００と接続しても良い状態でないと判定した場合（ステップＳ１０６；Ｎｏ）、処理をステップＳ１０１に戻す。

接続制御部１５４は、ペリフェラル２００と接続しても良い状態である判定した場合（ステップＳ１０６；Ｙｅｓ）、ペリフェラル２００に接続要求を送信する（ステップＳ１０７）。そして、制御部１０２は、セントラル側接続処理を終了する。

上記のセントラル側接続処理を終了した後、セントラル１００とペリフェラル２００との間の接続が確立し、データ通信が開始される。

次に、本実施の形態に係るペリフェラル２００の動作について、図８を参照して説明する。図８は、本実施の形態に係るペリフェラル２００の制御部２０２が実行するペリフェラル側接続処理の一例を示すフローチャートである。なお、このペリフェラル側接続処理は、ＲＯＭ２０４内に予め記憶されているプログラムを読み出して実行する制御部２０２によって行われる。

ペリフェラル２００の制御部２０２は、例えば、ユーザによる操作部２２０への操作によって電源ＯＮ状態となった後に、図８に示すペリフェラル側接続処理を開始する。なお、初期設定として、第１の所定の間隔T_adv1がアドバタイズの間隔として設定されているものとする。

まず、アドバタイズ送信部２５１は、種別「ＡＤＶ＿ＳＣＡＮ＿ＩＮＤ」のアドバタイズを、第１の所定の間隔T_adv1で定期的に送信することを開始する（ステップＳ２０１）。

次に、スキャン要求受信部２５２は、セントラル１００からスキャン要求を受信したか否かを判定する（ステップＳ２０２）。

スキャン要求受信部２５２が、セントラル１００からスキャン要求を受信したと判定した場合（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ）、応答送信部２５３は、セントラル１００にスキャン応答を送信する（ステップＳ２０３）。

次に、間隔変更部２５４は、現在のアドバタイズの間隔が、第１の所定の間隔T_adv1か否かを判定する（ステップＳ２０４）。現在のアドバタイズの間隔が、第１の所定の間隔T_adv1でないと判定した場合（ステップＳ２０４；Ｎｏ）、ステップＳ２０６に処理を進める。

現在のアドバタイズの間隔が、第１の所定の間隔T_adv1であると判定した場合（ステップＳ２０４；Ｙｅｓ）、間隔変更部２５４は、アドバタイズの間隔を、第１の所定の間隔T_adv1から、第２の所定の間隔T_adv2に変更する（ステップＳ２０５）。

次に、接続要求受信部２５５は、ステップＳ２０２において受信したスキャン要求を送信したセントラル１００が、ペリフェラル２００との接続が許可された端末、例えば、ペリフェラル２００の管理端末か否かを判定する（ステップＳ２０６）。ここで、セントラル１００がペリフェラル２００との接続が許可された端末か否かの判定する際、接続要求受信部２５５は、例えば、ペアリングされた機器をホワイト・リストに入れて、アドバタイジング・フィルタ・ポリシー（Advertising Filter Policy）によってリンク層で制限しても良いし、スキャン要求を受信したときのスキャナ（Scanner）のデバイスアドレスから判定してもよい。

スキャン要求を送信したセントラル１００が、ペリフェラル２００との接続が許可された端末であると判定した場合（ステップＳ２０６；Ｙｅｓ）、接続要求受信部２５５は、セントラル１００と接続する必要があるか否かを判定する（ステップＳ２０７）。ここで、セントラル１００と接続する必要かあるか否かは、例えば、セントラル１００に対して通知するデータ（ペリフェラル２００のバッテリ残量が基準値以下に減少した等）があるか否かに基づいて判定される。

スキャン要求を送信したセントラル１００が、ペリフェラル２００との接続が許可された端末でないと判定した場合（ステップＳ２０６；Ｎｏ）、または、セントラル１００と接続する必要がないと判定した場合（ステップＳ２０７；Ｎｏ）、ステップＳ２０２に処理が戻される。

セントラル１００と接続する必要があると判定した場合（ステップＳ２０７；Ｙｅｓ）、アドバタイズ送信部２５１は、種別「ＡＤＶ＿ＤＩＲＥＣＴ＿ＩＮＤ」のアドバタイズを、第２の所定の間隔T_adv2で定期的に送信することを開始する（ステップＳ２０８）。

次に、接続要求受信部２５５は、ステップＳ２０６において接続が許可された端末であると判定されたセントラル１００から、接続要求を受信したか否かを判定する（ステップＳ２０９）。

セントラル１００から、接続要求を受信していないと判定した場合（ステップＳ２０９；Ｎｏ）、接続要求受信部２５５は、種別「ＡＤＶ＿ＤＩＲＥＣＴ＿ＩＮＤ」のアドバタイズを送信できる期間が終了したか否かを判定する（ステップＳ２１０）。具体的には、種別「ＡＤＶ＿ＤＩＲＥＣＴ＿ＩＮＤ」のアドバタイズを送信できる期間は最大１．２８秒と定められている。

接続要求受信部２５５は、種別「ＡＤＶ＿ＤＩＲＥＣＴ＿ＩＮＤ」のアドバタイズを送信できる期間が終了していないと判定した場合（ステップＳ２１０；Ｎｏ）、ステップＳ２０９に処理を戻す。また、種別「ＡＤＶ＿ＤＩＲＥＣＴ＿ＩＮＤ」のアドバタイズを送信できる期間が終了したと判定した場合（ステップＳ２１０；Ｙｅｓ）、ステップＳ２０１に処理を戻し、アドバタイズ送信部２５１は、アドバタイズの種別を「ＡＤＶ＿ＳＣＡＮ＿ＩＮＤ」に戻して、アドバタイズの送信を開始する。

また、スキャン要求受信部２５２が、セントラル１００からスキャン要求を受信していないと判定した場合（ステップＳ２０２；Ｎｏ）、間隔変更部２５４は、アドバタイズの間隔を、第１の所定の間隔T_adv1から、第２の所定の間隔T_adv2に変更してから所定時間T経過したか否かを判定する（ステップＳ２１１）。アドバタイズの間隔を変更してから所定時間Ｔ経過していないと判定した場合（ステップＳ２１１；Ｎｏ）、ステップＳ２０２に処理を戻す。

アドバタイズの間隔を変更してから所定時間Ｔ経過したと判定した場合（ステップＳ２１１；Ｙｅｓ）、間隔変更部２５４は、アドバタイズの間隔を、第２の所定の間隔T_adv2から、第１の所定の間隔T_adv1に戻し（ステップＳ２１２）、ステップＳ２０２に処理を戻す。

また、接続要求受信部２５５が、セントラル１００から、接続要求を受信したと判定した場合（ステップＳ２０９；Ｙｅｓ）、制御部２０２は、ペリフェラル側接続処理を終了する。

上記のペリフェラル側接続処理を終了した後、セントラル１００とペリフェラル２００との間の接続が確立し、データ通信制御部２５６によりデータ通信が開始される。

以上説明したように、上記実施の形態に係るペリフェラル２００によれば、セントラル１００からスキャン要求を受信した場合、アドバタイズの間隔を変更することができる。

また、ペリフェラル２００は、セントラル１００からスキャン要求を受信した場合、アドバタイズの間隔を、第１の所定の間隔T_adv1から、第１の所定の間隔T_adv1よりも短い第２の所定の間隔T_adv2に変更する。そして、変更後のアドバタイズを受信したセントラル１００から送信された接続要求に応じて、セントラル１００との接続を確立し、データ通信を行う。従って、図２に示すように常に所定の間隔T_advでアドバタイズが送信される場合よりも、スキャン要求を受信してから接続要求を受信するまでの時間を短くすることができるため、全体として、セントラル１００とペリフェラル２００との接続確立までにかかる時間を短くし、応答性を向上させることができる。

また、ペリフェラル２００は、アドバタイズの間隔を、第１の所定の間隔T_adv1から、第１の所定の間隔T_adv1よりも短い第２の所定の間隔T_adv2に変更した後、所定時間T経過後は、アドバタイズの間隔を第１の所定の間隔T_adv1に復帰させる。従って、常に第２の所定の間隔T_adv2でアドバタイズが送信される場合よりも、消費電力を抑えることができる。

また、ペリフェラル２００からの受信電波の強度に基づいてセントラル１００とペリフェラル２００との間の距離を計測する際に、ペリフェラル２００は、アドバタイズを受信するセントラル１００が周囲にいるときだけ、アドバタイズの間隔を短くして頻度を上げることにより、受信電波強度の計測のためのアドバタイズパケットを提供することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態によって限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態では、図１に示すように無線通信システム１を、１つのセントラル１００と、１つのペリフェラル２００とで構成した。しかし、無線通信システム１を、１つ又は複数のセントラルと、１つ又は複数のペリフェラルとで構成してもよい。

また、上記実施の形態では、間隔変更部２５４は、アドバタイズの間隔を、第１の所定の間隔T_adv1と、第２の所定の間隔T_adv2とのうちいずれかに変更したが、間隔変更部２５４が変更するアドバタイズの間隔はこれに限られず、さらに多くの種類の間隔のうちから、いずれかに変更するように構成してもよい。

また、上記実施の形態では、セントラル１００とペリフェラル２００とは、接続を確立したが、必ずしも接続を確立する必要はない。例えば、図９に示すように、ペリフェラル２００は、アドバタイズの間隔を変更するだけでもよい。このようにすることで、セントラル１００は、アドバタイズを多く受信することができ、その分受信電波強度の計測を正確に早く行うことができる。

また、本発明に係るセントラル１００及びペリフェラル２００は、専用の装置によらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。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、ＳＤ（Secure Digital）メモリカード、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ（Blu-ray（登録商標） Disc）、ＨＤＤ（Hard Disk 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）
他の無線通信装置と無線通信を行う無線通信装置であって、
所定の間隔で識別情報を送信する識別情報送信部と、
前記識別情報送信部により送信された前記識別情報を受信した前記他の無線通信装置が送信したスキャン要求を受信するスキャン要求受信部と、
前記スキャン要求受信部が前記他の無線通信装置が送信した前記スキャン要求を受信した場合、前記所定の間隔を変更する間隔変更部と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。

（付記２）
前記スキャン要求受信部が前記他の無線通信装置が送信した前記スキャン要求を受信した場合、前記スキャン要求に対する応答を前記他の無線通信装置に送信する応答送信部と、
前記応答送信部により送信された前記応答を受信した後に前記識別情報送信部により送信された前記識別情報を受信した前記他の無線通信装置が送信した接続要求を受信する接続要求受信部と、
前記接続要求受信部が前記接続要求を受信した場合、前記他の無線通信装置と接続してデータ通信を行うデータ通信制御部と、をさらに備える、
ことを特徴とする付記１に記載の無線通信装置。

（付記３）
前記スキャン要求受信部が、前記他の無線通信装置が送信した前記スキャン要求を受信した場合、前記他の無線通信装置と接続が必要か否かを判定する接続要否判定部と、
前記接続要否判定部が、前記他の無線通信装置と接続が必要であると判定した場合、前記他の無線通信装置を指定した相手指定の識別情報を送信する相手指定識別情報送信部と、をさらに備える、
ことを特徴とする付記１または２に記載の無線通信装置。

（付記４）
前記間隔変更部は、前記スキャン要求受信部が前記他の無線通信装置が送信した前記スキャン要求を受信した場合、前記所定の間隔を、現在の間隔よりも短い間隔に変更する、
ことを特徴とする付記１乃至３のいずれか１つに記載の無線通信装置。

（付記５）
前記間隔変更部は、前記所定の間隔を、現時点の間隔よりも短い間隔に変更してから所定時間経過後に、前記所定の間隔を、現時点の間隔よりも長い間隔に変更する、
ことを特徴とする付記１乃至４のいずれか１つに記載の無線通信装置。

（付記６）
他の無線通信装置と無線通信を行う無線通信装置であって、
前記他の無線通信装置により送信された識別情報を受信する識別情報受信部と、 前記識別情報受信部により受信された前記識別情報を送信した前記他の無線通信装置に、スキャン要求を送信するスキャン要求送信部と、
前記スキャン要求送信部が前記他の無線通信装置に前記スキャン要求を送信した場合、前記識別情報受信部が前記識別情報を受信する間隔を変更する間隔変更部と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。

（付記７）
無線通信装置と、当該無線通信装置と無線通信を行う他の無線通信装置と、から構成される無線通信システムであって、
前記無線通信装置は、
所定の間隔で識別情報を送信する識別情報送信部と、
前記識別情報送信部により送信された前記識別情報を受信した前記他の無線通信装置が送信したスキャン要求を受信するスキャン要求受信部と、
前記スキャン要求受信部が前記他の無線通信装置が送信した前記スキャン要求を受信した場合、前記所定の間隔を変更する間隔変更部と、を備え、
前記他の無線通信装置は、
前記無線通信装置により送信された識別情報を受信する識別情報受信部と、
前記識別情報受信部により受信された識別情報を送信した前記無線通信装置に、スキャン要求を送信するスキャン要求送信部と、を備える、
ことを特徴とする無線通信システム。

（付記８）
他の無線通信装置と無線通信を行う無線通信装置が実行する無線通信方法であって、
所定の間隔で識別情報を送信する識別情報送信ステップと、
前記識別情報送信ステップにおいて送信された前記識別情報を受信した前記他の無線通信装置が送信したスキャン要求を受信するスキャン要求受信ステップと、
前記スキャン要求受信ステップにおいて前記他の無線通信装置が送信した前記スキャン要求を受信した場合、前記所定の間隔を変更する間隔変更ステップと、
を備えることを特徴とする無線通信方法。

（付記９）
無線通信装置と無線通信を行うコンピュータを、
所定の間隔で識別情報を送信する識別情報送信手段、
前記識別情報送信手段により送信された前記識別情報を受信した前記無線通信装置が送信したスキャン要求を受信するスキャン要求受信手段、
前記スキャン要求受信手段が前記無線通信装置が送信した前記スキャン要求を受信した場合、前記所定の間隔を変更する間隔変更手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。

（付記１０）
セントラルとBluetooth（登録商標） low energyに基づく無線通信を行うペリフェラルであって、
所定の間隔でアドバタイズを送信するアドバタイズ送信部と、
前記アドバタイズ送信部により送信された前記アドバタイズを受信した前記セントラルが送信したスキャン要求を受信するスキャン要求受信部と、
前記スキャン要求受信部が前記セントラルが送信した前記スキャン要求を受信した場合、前記所定の間隔を変更する間隔変更部と、
を備えることを特徴とするペリフェラル。

１…無線通信システム、１００…セントラル（無線通信装置）、１０２…制御部、１０４…ＲＯＭ、１０６…ＲＡＭ、１１０…無線通信処理部、１１２…アンテナ、１２４…スピーカ、１２６…ドライバ、１２８…表示部、１３０…タッチパネル、１５１…アドバタイズ受信部（識別情報受信部）、１５２…スキャン要求送信部、１５３…距離計測部、１５４…接続制御部、２００…ペリフェラル（無線通信装置）、２０２…制御部、２０４…ＲＯＭ、２０６…ＲＡＭ、２１０…無線通信処理部、２１２…アンテナ、２２０…操作部、２２６…ドライバ、２２８…表示部、２５１…アドバタイズ送信部（識別情報送信部）、２５２…スキャン要求受信部、２５３…応答送信部、２５４…間隔変更部、２５５…接続要求受信部、２５６…データ通信制御部

Claims (15)

1. Bluetooth low energyに基づいて外部機器と無線通信を行う無線通信部と、
   制御部と、を備え、
   前記無線通信部は、Scan_Requestを受信した場合、前記Scan_Requestを受信したことを前記制御部に通知する
   ことを特徴とする無線通信装置。
2. 前記制御部は、前記Scan_Requestを受信したことを前記無線通信部から通知された場合、前記無線通信に係る動作設定を決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記無線通信部は、Scan_Responseを前記外部機器へ送信し、
   前記制御部は、前記無線通信部がScan_Requestを受信した場合、前記無線通信に係る動作設定を決定し、この決定した前記無線通信に係る動作設定に係る情報を前記Scan_Responseに含めて前記無線通信部に送信させる
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信装置。
4. Bluetooth low energyに基づいて外部機器と無線通信を行う無線通信装置であって、
   前記外部機器からScan_Requestを受信した場合、前記無線通信に係る動作設定を決定する
   ことを特徴とする無線通信装置。
5. Bluetooth low energyに基づいて外部機器と無線通信を行う無線通信部と、
   制御部と、を備え、
   前記無線通信部は、前記外部機器の存在を示すAdvertiseの受信、前記外部機器へのScan_Requestの送信、前記Scan_Requestに対する応答であるScan_Responseの受信を行い、
   前記制御部は、前記Scan_Responseを受信した場合に、前記Scan_Responseに含まれる動作設定に係る動作設定情報に従い前記無線通信に係る動作を制御する
   ことを特徴とする無線通信装置。
6. 前記制御部は、前記動作設定情報に従い、前記Advertiseの受信に係る動作を制御する
   ことを特徴とする請求項５に記載の無線通信装置。
7. Bluetooth low energyに基づいて外部機器と無線通信を行う無線通信部と、制御部と、を備える無線通信装置の無線通信方法であって、
   前記無線通信部がScan_Requestを受信する受信ステップと、
   前記無線通信部が前記Scan_Requestを受信した場合、前記Scan_Requestを受信したことを前記制御部に通知する通知ステップと、
   を含むことを特徴とする無線通信方法。
8. Bluetooth low energyに基づいて外部機器と無線通信を行う無線通信装置の無線通信方法であって、
   Scan_Requestを受信する受信ステップと、
   前記Scan_Requestを受信した場合、前記無線通信に係る動作設定を決定する決定ステップと、
   を含むことを特徴とする無線通信方法。
9. Bluetooth low energyに基づいて外部機器と無線通信を行う無線通信部を備える無線通信装置の無線通信方法であって、
   前記外部機器の存在を示すAdvertiseを受信するステップと、
   前記無線通信部が前記Advertiseを受信した場合に、前記外部機器にScan_Requestを送信するステップと、
   前記外部機器から前記Scan_Requestに対する応答であるScan_Responseを受信するステップと、
   受信した前記Scan_Responseに含まれる動作間隔に係る動作設定に係る動作設定情報に従い前記無線通信に係る動作を制御する制御ステップと、
   を含むことを特徴とする無線通信方法。
10. Bluetooth low energyに基づいて外部機器と無線通信を行う無線通信部を備える無線通信装置の制御部を、
    前記無線通信部は、Scan_Requestを受信した場合、前記Scan_Requestを受信したことを前記制御部に通知する通知手段、
    として機能させることを特徴とするプログラム。
11. 前記制御部は、前記Scan_Requestを受信したことを前記無線通信部から通知された場合、前記無線通信に係る動作設定を決定する決定手段、
    として機能させることを特徴とする請求項１０に記載のプログラム。
12. 前記無線通信部は、Scan_Responseを前記外部機器へ送信し、
    前記制御部を、前記無線通信部がScan_Requestを受信した場合、前記無線通信に係る動作設定を決定し、この決定した前記動作設定に係る情報を前記Scan_Responseに含めて前記無線通信部に送信させる送信制御手段、
    として機能させることを特徴とする請求項１０又は１１に記載のプログラム。
13. Bluetooth low energyに基づいて外部機器と無線通信を行う無線通信装置を、
    前記外部機器からScan_Requestを受信した場合、前記無線通信に係る動作設定を決定する決定手段、
    として機能させることを特徴とするプログラム。
14. Bluetooth low energyに基づいて外部機器と無線通信を行い、前記外部機器の存在を示すAdvertiseの受信、前記外部機器へのScan_Requestの送信、前記Scan_Requestに対する応答であるScan_Responseの受信を行う無線通信部を備える無線通信装置の制御部を、
    前記Scan_Responseを受信した場合に、前記Scan_Responseに含まれる動作設定に係る動作設定情報に従い前記無線通信に係る動作を制御する制御手段、
    として機能させることを特徴とするプログラム。
15. 前記制御手段は、前記動作設定情報に従い、前記Advertiseの受信に係る動作を制御する
    ことを特徴とする請求項１４に記載のプログラム。

Images