JP6646248B2 - オーディオシステム、オーディオ機器およびオーディオシステムの再接続方法 - Google Patents

Description

この発明は、複数のオーディオ機器をネットワークで接続したオーディオシステムに関する。

複数のオーディオ機器からなるオーディオシステムにおいて、従来は、各オーディオ機器は、アナログまたはデジタルのオーディオケーブルで互いに接続されていた。近年、煩雑なケーブル群を無くすとともに接続形態の自由度を高めるために、各機器をネットワーク（特に無線ネットワーク）で接続し、パケットで音声信号やコマンドメッセージを送受信することが考えられている。

特開２００３−１０１５４６号公報

オーディオケーブルは全ての入出力毎にそれそれ必要であるものの、機器の端子に物理的に接続すれば接続が完了する。これに対して、無線ネットワークは、たとえば特許文献１に示すように、ＳＳＩＤやパスワードなどの設定が必要であり、設定作業がケーブルの接続よりも面倒である。また、接続先のアクセスポイントが停止した場合などは接続先を変更して再接続する必要があるが、この作業も最初の接続時と同様に面倒であった。

そこで本発明の目的は、ネットワークを用いて複数のオーディオ機器を接続するオーディオシステムで、オーディオ機器がネットワークから切断されても自動で再接続できるようにすることにある。

本発明のオーディオシステムは、複数のオーディオ機器がネットワークを構成して接続され、各オーディオ機器は、ネットワークのアクセスポイントとして機能する第１無線通信部および他の機器のアクセスポイントに接続される子機として機能する第２無線通信部を備え、下位のオーディオ機器の第２無線通信部が上位のオーディオ機器の第１通信部にアクセスすることで、これら上位、下位のオーディオ機器がネットワークを構成するよう接続される。各オーディオ機器は、ネットワークを構成する各オーディオ機器の第１無線通信部への接続情報を含み、ネットワーク内で定期的に更新されるシステム情報を記憶している。いずれかのオーディオ機器が接続中の上位のオーディオ機器から切断されたとき、この切断されたオーディオ機器（切断機器）は、切断時に記憶していたシステム情報を用いてネットワークを構成する他のオーディオ機器を検索し、検索によって発見されたオーディオ機器に仮接続し、該仮接続したオーディオ機器から最新のシステム情報を取得し、該取得したシステム情報に基づき、本接続するオーディオ機器を決定して、決定したオーディオ機器に接続する。

本発明のオーディオ機器は、ネットワークのアクセスポイントとして機能する第１無線通信部と、他の機器のアクセスポイントに接続される子機として機能する第２無線通信部と、ネットワークを構成する他のオーディオ機器の第１無線通信部への接続情報を含み、ネットワーク内で定期的に更新されるシステム情報を記憶する記憶部と、制御部と、を備える。制御部は、第２無線通信部が、接続中の上位のオーディオ機器の第１無線通信部から切断されたとき、切断時に記憶していたシステム情報を用いてネットワークを構成する他のオーディオ機器を検索し、検索によって発見された他のオーディオ機器に仮接続し、該仮接続したオーディオ機器から最新のシステム情報を取得し、該取得したシステム情報に基づき、本接続するオーディオ機器を決定して、決定したオーディオ機器に接続する。

本発明のオーディオシステムの再接続方法は、複数のオーディオ機器がネットワークを構成して接続され、各オーディオ機器が、ネットワークのアクセスポイントとして機能する第１無線通信部および他の機器のアクセスポイントに接続される子機として機能する第２無線通信部を備え、下位のオーディオ機器の第２無線通信部が上位のオーディオ機器の第１通信部にアクセスすることで、該上位、下位のオーディオ機器がネットワークを構成するよう接続され、各オーディオ機器が、ネットワークを構成する各オーディオ機器の第１無線通信部への接続情報を含むシステム情報を記憶しているオーディオシステムにおいて、システム情報は、ネットワーク内で定期的に更新され、いずれかのオーディオ機器が接続中の上位のオーディオ機器から切断されたとき、この切断されたオーディオ機器（切断機器）は、切断時に記憶していたシステム情報を用いてネットワークを構成する他のオーディオ機器を検索し、検索によって発見されたオーディオ機器に仮接続し、該仮接続したオーディオ機器から最新のシステム情報を取得し、該取得したシステム情報に基づき、本接続するオーディオ機器を決定して、決定したオーディオ機器に接続する。

上記各発明において、第１通信部がステルスモードのアクセスポイントとして動作し、切断機器（制御部）は、システム情報から取得した接続情報を用いたアクティブスキャンで他のオーディオ機器を検索してもよい。

この発明によれば、ネットワークに接続されていたオーディオ機器が上位機器から切断された場合でも、他のオーディオ機器を検索して自動で再接続することが可能になる。

この発明が適用されるオーディオシステムの構成図 この発明が適用され、コントローラとして機能する携帯電話機のブロック図 この発明が適用されるオーディオ機器のブロック図 ホスト機器およびコントローラに設定されるシステム管理テーブルの例を示す図 コントローラに設定されるオーディオ制御テーブルの例を示す図 コントローラとオーディオ機器の通信手順を示す図 コントローラとオーディオ機器の通信手順を示す図 コントローラとオーディオ機器の通信手順を示す図 コントローラとオーディオ機器の通信手順を示す図 ホスト機器のシステム情報送信動作を示すフローチャート オーディオ機器の再接続時の通信手順を示す図 オーディオシステムにおける再接続時の接続先変更の形態を説明する図 オーディオシステムにおける再接続時の接続先変更の形態を説明する図 オーディオシステムにおける再接続時の接続先変更の形態を説明する図 オーディオシステムにおける再接続時の接続先変更の形態を説明する図

図１は、本発明が適用されるオーディオシステムの構成を示す図である。オーディオシステム１０は、有線ＬＡＮ２およびアクセスポイント（外部アクセスポイント）３を含むネットワーク９で接続された複数のオーディオ機器４（４−１〜４−８）、および、コントローラ１として機能する多機能携帯電話機１を有している。各オーディオ機器４は、ネットワーク９を介して相互にオーディオ信号の送受信を行う。コントローラ１は、ネットワーク９を介してオーディオ機器４に対してコマンドメッセージを送信する。

オーディオシステム１０を構成する各オーディオ機器４（以下、コンポーネント機器とも言う）は、有線ＬＡＮ機能および２つの無線ＬＡＮ機能を有している。オーディオ機器４は、２つの無線ＬＡＮ機能の一方を用いてアクセスポイントを起動することができる。オーディオ機器４によって起動されたアクセスポイントは内部アクセスポイント４Ａと呼ばれる。内部アクセスポイント４Ａには、下位のオーディオ機器４が接続される。内部アクセスポイント４Ａは、通常は（後述のイニシャル接続時以外は）ステルスモードで動作しており、他の機器にその存在を知られにくいようになっている。もう一方の無線ＬＡＮ機能は、無線ＬＡＮの子機として機能し、上位のオーディオ機器４の内部アクセスポイント４Ａ、または、外部アクセスポイント３に接続される。

有線ＬＡＮ２にはアクセスポイント（外部アクセスポイント）３が接続されている。オーディオ機器４−１は有線ＬＡＮ２にケーブルで接続されている。オーディオ機器４−２，４−３は、上位のオーディオ機器４−１の内部アクセスポイント４Ａ−１に無線ＬＡＮで接続されている。オーディオ機器４−４，４−５は、上位のオーディオ機器４−２の内部アクセスポイント４Ａ−２に無線ＬＡＮで接続されている。また、オーディオ機器４−６，４−７は、上位のオーディオ機器４−３の内部アクセスポイント４Ａ−３に無線ＬＡＮで接続されている。オーディオ機器４−８は、外部アクセスポイント３に接続されている。

この実施形態において、ネットワーク９は、有線ＬＡＮ２、および、外部アクセスポイント３、内部アクセスポイント４Ａを含む無線ＬＡＮで構成される。有線ＬＡＮ２は、たとえばＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標：ＩＥＥＥ８０２．３）が用いられればよく、無線ＬＡＮは、Ｗｉ−Ｆｉ（ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ）が用いられればよい。

各オーディオ機器４は、有線ＬＡＮ２に対する接続の形態に応じてルート機器、ノード機器、リーフ機器、および、ブランチ機器と呼ばれる。ルート機器は、有線ＬＡＮ２に直接（ケーブルで）接続されている最上位の機器であり、図１においてオーディオ機器４−１がルート機器である。ルート機器は、オーディオシステム１０の構築時に最初に登録されたオーディオ機器であり、オーディオシステム１０の基点となる。ルート機器は、下位のオーディオ機器４をネットワークに接続してオーディオシステム１０に参加させるための内部アクセスポイント４Ａを起動する。ルート機器以下に接続されているオーディオ機器４（ノード機器、リーフ機器）で再生される音楽情報は全てここを経由して送信されることになる。

ノード機器は、無線ＬＡＮによってルート機器（ルート機器の内部アクセスポイント４Ａ）に接続されている中位の機器であり、図１においてオーディオ機器４−２，４−３がノード機器である。ノード機器は、下位のオーディオ機器４をネットワークに接続してオーディオシステム１０に参加させるための内部アクセスポイント４Ａを起動する。ノード機器以下に接続されているオーディオ機器４（リーフ機器）で再生される音楽情報はここを経由して送信されることになる。

リーフ機器は、無線ＬＡＮによってノード機器（ノード機器の内部アクセスポイント４Ａ）に接続されている下位の機器であり、図１においてオーディオ機器４−４，４−５，４−６，４−７がリーフ機器である。なお、リーフ機器は、内部アクセスポイント４Ａを起動しないが、起動するようにしてもよい。

ブランチ機器は、ルート機器を頂点とするツリーとは別に外部アクセスポイント３に無線ＬＡＮで接続され有線ＬＡＮ２を経由してオーディオシステム１０内の他のオーディオ機器４と通信するオーディオ機器４であり、図１においては、オーディオ機器４−８がブランチ機器である。なお、ブランチ機器は、内部アクセスポイント４Ａを起動しないが、起動するようにしてもよい。

このオーディオシステムでは、高品質のオーディオ信号の伝送のため、ルート機器には２台までのノード機器の接続が許可される。また、各ノード機器には２台までのリーフ機器の接続が許可される。また、内部アクセスポイント４Ａを用いた接続の階層は、ルート機器−ノード機器−リーフ機器の３階層までとする。したがって、ルート機器を頂点とする無線ＬＡＮのツリーにより、ルート機器を含めて７台までのオーディオ機器を接続することができる。図1に示したツリーには、接続可能数な最大数（７台）のオーディオ機器４（４−１〜４−７）が接続されている。また、ブランチ機器の台数に制限はないが、コントローラ１の制御対象としては、オーディオシステム１０全体でオーディオ機器４の台数が１０台までに制限される。ただし本発明において、ツリーの階層の数、各オーディオ機器４に接続可能な下位の機器の台数などの最大数は、この実施形態に限定されない。

携帯電話機１はオーディオシステム制御プログラム７０（図２参照）が起動されることによりオーディオシステムコントローラ（以下、コントローラ）１として機能する。携帯電話機１（コントローラ１）は、オーディオシステム１０に所属するオーディオ機器４とネットワーク９を介して通信する。コントローラ１は、この通信により、そのオーディオシステム１０内で再生されるオーディオソース（たとえば、どのオーディオ機器４でどの楽曲を再生するか、どの楽曲をどのオーディオ機器４に配信するかなど）やその音量などを制御する。また、各オーディオ機器４は、ネットワーク９を介して自己が所属するオーディオ機器４と通信し、相互にオーディオ信号を送受信する。

次に、図２のブロック図を参照して、携帯電話機１の構成を説明する。携帯電話機１は、いわゆるスマートフォンと言われる多機能電話機である。携帯電話機１は、携帯通信網である３Ｇ／４Ｇ通信機能、無線ＬＡＮ（Ｗｉ−Ｆｉ）通信機能、および、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信機能を有している。携帯電話機１は、アプリケーションプログラムであるオーディオシステム制御プログラム７０を起動することにより、コントローラ１として機能し、ネットワーク３経由でオーディオシステムのオーディオ機器４と通信し、ユーザの操作に応じたコマンドメッセージをオーディオ機器４に送信してオーディオシステムを制御する。

携帯電話機１は、バス２６上に、制御部２０、操作部３０、メディアインタフェース３１、Ｗｉ−Ｆｉ通信回路３２、３Ｇ／４Ｇ通信回路３３、および、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信部３４を有している。制御部２０は、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ（フラッシュメモリ）２２、ＲＡＭ２３、画像プロセッサ２４および音声プロセッサ２５を含んでいる。画像プロセッサ２４には、ビデオＲＡＭ（ＶＲＡＭ）４０が接続され、ＶＲＡＭ４０には表示部４１が接続されている。表示部４１は液晶のディスプレイを含んでいる。ディスプレイには、待ち受け画面や電話番号などが表示される。また、コントローラ１として機能する場合は、オーディオ機器４を制御するための画面が表示される。音声プロセッサ２５には、Ｄ／Ａコンバータを含むアンプ４２が接続され、アンプ４２にはスピーカ１６が接続されている。

画像プロセッサ２４は、待ち受け画面や電話番号等などの種々の映像を生成するＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ，グラフィックス・プロセッシング・ユニット）を備えている。画像プロセッサ２４は、オーディオシステム制御プログラム７０が起動された場合には、ＣＰＵ２１の指示に従ってオーディオコントローラの画像を生成し、これをＶＲＡＭ４０上に展開する。ＶＲＡＭ４０上に展開された画像は表示部４１に表示される。

音声プロセッサ２５は、通話音声をエンコード／デコードするＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ：デジタル・シグナル・プロセッサ）を有している。音声プロセッサ２５は、デコード／生成した音声をアンプ４２に出力する。アンプ４２は、この音声信号を増幅してスピーカ１６に出力する。

無線ＬＡＮ通信回路３２は、ルータ２との間でＩＥＥＥ８０２．１１ｇなどの規格で無線通信を行い、アクセスポイント３，７を介してオーディオ機器４と通信する。３Ｇ／４Ｇ通信回路３３は、携帯電話通信網を介して、音声通話およびデータ通信を行う。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３４は、他のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ対応機器と通信し、例えばオーディオ信号の送受信等を行う。

操作部３０は、表示部４１上に形成されたタッチパネルを含み、タッチパネル上のタッチ操作、フリック操作を検出する。オーディオシステム制御プログラム７０が起動されると、表示部４１には、セットアップボタン、スキャンボタンなどの複数の操作子が表示される。操作部３０は、タッチパネルでユーザのタッチ操作およびその座標を検出し、どの操作子が操作されたかを判断する。

メディアインタフェース３１にはメモリカード１５が接続される。メモリカード１５は、たとえばマイクロＳＤカードである。オーディオシステム制御プログラム７０は、メモリカード１５またはＲＯＭ２２に保存される。この実施形態では、図２に示したように、オーディオシステム制御プログラム７０はメモリカード１５に保存されるものとする。なお、オーディオシステム制御プログラム７０は、３Ｇ／４Ｇまたは無線ＬＡＮのデータ通信によってダウンロードされてもよく、ＲＯＭ２２またはメモリカード１５に予め記憶されていてもよい。また、メモリカード１５には、オーディオシステムの構成を記憶する記憶エリア７１が設定される。

ＲＯＭ２２には、この携帯電話機１の通話やアプリケーションプログラムを実行するための基本プログラムが記憶されている。また、ＲＯＭ２２はフラッシュメモリであり、基本プログラムのほか、ダウンロードされたアプリケーションプログラムなどを記憶することも可能である。ＲＡＭ２３には、ＣＰＵ２０がオーディオシステム制御プログラム７０を実行する際に使用されるワークエリアが設定される。

次に図３を参照してオーディオ機器４の構成について説明する。オーディオ機器４は、制御部５０、オーディオ処理部５１および操作部５９を有するとともに、２つの無線ＬＡＮ通信部（ＲＦモジュール）５６、５７および有線ＬＡＮ通信部５８を有している。操作部５９はボリューム操作子（不図示）の他、コネクトボタン５９Ａを有している。制御部５０は、ＣＰＵおよびメモリを含み、オーディオシステムプログラムを記憶している。制御部５０は、オーディオシステムプログラムにより、オーディオ処理部５１および無線ＬＡＮ通信部５６、５７、有線ＬＡＮ通信部５８の動作を制御する。また、制御部５０は、コネクトボタン５９Ａが押下されたとき、このオーディオ機器４をネットワーク９に接続するための動作であるイニシャル接続動作を実行する。イニシャル接続動作の詳細は後述する。

無線ＬＡＮ通信部５６は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇなどの無線ＬＡＮ規格で外部アクセスポイント３または上位オーディオ機器４の内部アクセスポイント４Ａと無線通信を行う。また、もう一つの無線ＬＡＮ通信部５７は、アクセスポイント（内部アクセスポイント４Ａ）として起動され、他のオーディオ機器（たとえばオーディオ機器４−２，４−３など）を有線ＬＡＮ２に中継する。また、無線ＬＡＮ通信部５７は、このオーディオ機器４のイニシャル接続時にもイニシャル接続用の仮アクセスポイントとして起動され、コントローラ１（携帯電話機１）と通信する。イニシャル接続時の動作は後述する。なお、２つの無線ＬＡＮ通信部５６、５７は、１つのハードウェアを時分割で動作させて実現してもよい。有線ＬＡＮ通信部５８は、ケーブルコネクタを有し、ＩＥＥＥ８０２．３などの通信規格で有線ＬＡＮ２−アクセスポイント３を介した通信を行う。アクセスポイント３には、コントローラ（携帯電話機）１が接続されており、制御部５０は、ネットワーク９を経由してコントローラ１と通信し、動作状態を送信したり、コマンドメッセージを受信したりする。

内部アクセスポイント４ＡのＳＳＩＤおよびパスワードは、無線ＬＡＮ通信部５７のＭＡＣアドレスから割り出し可能な文字列にされている。たとえば、ＭＡＣアドレスをオクテット表現したものをＳＳＩＤとし、下３オクテット（機種ＩＤ＋シリアル番号）をパスワードとするなどである。これにより、新たにオーディオシステムに参加するオーディオ機器は、ＳＳＩＤに基づいて、すなわち、ＭＡＣアドレスのベンダーＩＤおよび機種ＩＤに基づいて、内部アクセスポイント４Ａを発見することができ、且つ、自らパスワードを生成してその内部アクセスポイント４Ａに接続することができる。これにより、内部アクセスポイント４Ａに接続する場合の、ユーザによるＳＳＩＤ、パスワードの入力を省略することができる。なお、内部アクセスポイント４ＡのＳＳＩＤ、パスワードの生成方式は上記のものに限定されない。

オーディオ処理部５１は、チューナ５２、オーディオ回路５３、パワーアンプ５４を有している。チューナ５２は、ＦＭ放送またはインターネットからオーディオ信号を受信してオーディオ回路５３に入力する。オーディオ回路５３は、入力されたオーディオ信号に対してイコライズ、音量調整などの処理を行ったのち、この処理されたオーディオ信号をパワーアンプ５４に出力する。パワーアンプ５４は入力されたオーディオ信号を増幅し、外部接続されているスピーカ５５に出力する。スピーカ５５は、入力されたオーディオ信号を音響として放音する。

なお、オーディオ機器４−１〜４−８は、それぞれ異なる機器であってよいが、通信機能およびオーディオ信号処理機能の基本的な構成は図３に示したものである。

図４、図５は、オーディオシステムを管理するテーブルの一例を示す図である。図４は、ネットワーク９における各オーディオ機器４の接続形態を管理するシステム管理テーブルである。また、図５は、オーディオシステム１０における各オーディオ機器４の動作を管理するオーディオ制御テーブルである。システム管理テーブルは、主としてルート機器４−１によってネットワーク接続の管理に用いられる。また、オーディオ制御テーブルは、主としてコントローラ１によって、オーディオソースの再生制御に用いられる。

システム管理テーブルは、オーディオシステム１０を構成する各オーディオ機器４（コンポーネント機器）の接続形態を記憶したものであり、オーディオシステム１０の構築時にコントローラ１が作成する。また、オーディオシステム１０へ新たなオーディオ機器４が追加されたとき、コントローラ１がこのオーディオ機器４を追加する更新を行う。作成または追加更新されたシステム管理テーブルは、コントローラ１からルート機器４−１に送信される。その後、システム管理テーブルは、オーディオシステム１０の動作中に、いずれかのコンポーネント機器の切断または再接続が発生するごとに、ルート機器４−１よって更新される。また、ルート機器４−１は、定期的にシステム管理テーブルの内容の全部または一部をシステム情報として各コンポーネント機器およびコントローラ１に送信する。これにより、各コンポーネント機器およびコントローラ１は常に最新のシステム情報を保持することができる。以上のシステム情報の送信の詳細動作については後述する。

システム管理テーブルは、このオーディオシステム１０を識別するためのシステムＩＤで識別される。各コンポーネント機器は、各機器の機器ＩＤに対応づけて、上位側（子機側）／下位側（内部アクセスポイント側）のＭＡＣアドレス（すなわち無線ＬＡＮ通信部５６／５７のＭＡＣアドレス）、上位側／下位側のＩＰアドレス（すなわち無線ＬＡＮ通信部５６／５７のＩＰアドレス）、ルート機器４−１からの接続段数（ＨＯＰ数）、内部アクセスポイントの起動の有無、内部アクセスポイント４Ａに接続している下位機器の数（Ｃｈｉｌｄ数）、および、動作状態（通信可／不可）情報（Ａｃｔｉｖｅ）などの情報を記憶している。いずれかのコンポーネント機器がルート機器４−１から切断されると（通信が途絶えると）、その機器の欄を非アクティブとし、再接続されると、再接続された内容で更新して再度アクティブ化する。以上の切断、再接続に関する動作の詳細は後述する。

なお、各コンポネント機器は、個別のＩＰアドレスを有しているが、このオーディオシステム１０は、マルチキャストグループとしてマルチキャストアドレスが設定されている。このマルチキャストアドレス宛に上記のシステム情報のＩＰパケットを送信することにより、オーディオシステム１０の全コンポーネント機器にこのシステム情報パケットを受信させることができる。なお、システム情報パケットを各コンポーネント機器のＩＰアドレス宛にユニキャストで送信してもよいが、マルチキャストで送信することによりットワーク９の負荷を小さくすることができる。

図５のオーディオ制御テーブルは、各機器の機器ＩＤに対応づけて、各コンポーネント機器の上位側ＩＰアドレス（無線ＬＡＮ通信部５６のＩＰアドレス）、機種、設置場所、動作状態情報、および、ボリューム値、表示名称などの各種設定情報が記憶される。オーディオ制御テーブルの各欄とシステム管理テーブルの各欄とは機器ＩＤで対応づけられる。コントローラ１は、このオーディオ制御テーブルの内容に基づいてコントロール画面を作成し、ユーザによる各コンポーネント機器の制御を受け付ける。

オーディオシステム１０を構築する場合、最初にルート機器４−１を設定してオーディオシステム１０を構築する。その後、このオーディオシステム１０にルート機器４−１以外のオーディオ機器４を追加してゆく。ユーザは、以下の手順で作業する。ルート機器となるオーディオ機器４−１を有線ＬＡＮ２にケーブルに接続する。携帯電話機１上でコントローラ１をセットアップモードで起動する。オーディオ機器４−１のコネクトボタン５９Ａを押下する。ユーザが以上の作業を行えば、コントローラ１とルート機器４−１は、相互に通信し、自動でオーディオシステム１０を構築する。その後、オーディオシステム１０に新たなオーディオ機器４を追加する場合、ユーザは、コントローラ１をセットアップモードで起動し、追加するオーディオ機器４の電源をオンして（無線ＬＡＮ通信部５６，５７を起動して）、コネクトボタン５９Ａを押下すれば、そのオーディオ機器４は、コントローラ１およびルート機器４−１と通信し、上述のＳＳＩＤからパスワードを自動生成することで、自動でオーディオシステム１０に追加される。

図６〜図９を参照して、オーディオシステム１０の構築時、および、オーディオシステム１０へのオーディオ機器４の追加時におけるコントローラ１とオーディオ機器４との通信手順について説明する。

図６は、新規にオーディオシステム１０を構築する場合のコントローラ１とルート機器となるオーディオ機器４−１との通信手順を示す図である。携帯電話機１は、オーディオシステム制御プログラム７０が起動されて、コントローラ１として機能している。ユーザの操作によってコントローラ１がセットアップモードになると(Ｓ３１)、表示部４１にオーディオ機器４のコネクトボタン５９Ａを押下することを促す案内画面が表示される。この画面の案内に従いユーザはオーディオ機器４−１のコネクトボタン５９Ａを押下する（Ｓ４１）。次に、コントローラ１は、有線ＬＡＮ２に接続された新規のオーディオ機器を検索する（Ｓ３２）。この検索はポーリングなど返信を要求するメッセージを送信することで行われる。オーディオ機器４−１は、この検索に対して応答する（Ｓ４２）。これにより、コントローラ１とオーディオ機器４−１は、有線ＬＡＮ２，アクセスポイント３を介して相互通信を開始する。

オーディオ機器４−１は、自分自身の機器情報（無線ＬＡＮ通信部のＭＡＣアドレスやＩＰアドレスなど）をコントローラ１に送信する（Ｓ４３）。コントローラ１は、このオーディオ機器４−１をルート機器とする新規のオーディオシステム１０を構築する。オーディオシステム１０にシステムＩＤを割り当て（Ｓ３４）、図４、図５に示すシステム管理テーブルおよびオーディオ制御テーブルを作成して、現在通信しているオーディオ機器４をルート機器とするオーディオシステム１０を構築する（Ｓ３５）。オーディオシステム１０が構築されると、システム管理テーブルをルート機器となったオーディオ機器４−１に送信し（Ｓ３６）、セットアップモードを終了する（Ｓ３７）。オーディオ機器４−１はこのシステム管理テーブルを受信して（Ｓ４４）、保存する（Ｓ４５）。これにより、オーディオ機器４−１を基幹の構成要素（コンポーネント）であるルート機器とするオーディオシステム１０が構築される。以後は、コントローラ１によって、再生楽曲やその音量などを制御されるようになる。オーディオ機器４は、ステルスモードでアクセスポイントを起動する（Ｓ４６）。

図７は、構築済みのオーディオシステム１０に、新たなオーディオ機器が追加される場合の通信手順を示す図である。コンポーネント機器は、既にオーディオシステム１０の構成要素となっているオーディオ機器４であり、ここでは、内部アクセスポイント４Ａを起動しているルート機器またはノード機器である。新規機器は、これから新たに追加されるオーディオ機器４である。

コントローラ１として機能している携帯電話機１が、ユーザの操作によってセットアップモードになる(Ｓ５１)と、表示部４１にオーディオ機器４（新規機器）のコネクトボタン５９Ａを押下することを促す案内画面が表示される。この画面の案内に従いユーザは新規機器のコネクトボタン５９Ａを押下する（Ｓ７１）。コントローラは、既に登録されているオーディオ機器４であるコンポーネント機器に、内部アクセスポイント４Ａのステルスモードを解除するよう指示する（Ｓ５２）。これによりコンポーネント機器は、内部アクセスポイント４Ａのステルスモードを解除し、自己の存在を知らせるビーコンフレームを送信して新規機器のパッシブスキャンを可能にする（Ｓ６１）。次に、コントローラ１は、新規機器の検索を開始する（Ｓ５３）。

新規機器は、ユーザによってコネクトボタン５９Ａが押下されると（Ｓ７１）、イニシャル接続モードになり、接続可能なアクセスポイントを検索（パッシブスキャン）する（Ｓ７２）。この検索で、新規機器は、接続可能なアクセスポイントとして、コンポーネント機器の内部アクセスポイント４Ａを発見する。上述したように、内部アクセスポイント４Ａは、新規機器から見てオーディオシステム１０の機器であることを識別可能なＳＳＩＤを有しており、かつ、そのＳＳＩＤ（またはＭＡＣアドレス）からパスワードを生成して接続可能である。新規機器は、発見した内部アクセスポイント４Ａのなかから最寄りの（最も接続しやすい）ものを選択し、このＳＳＩＤおよび生成したパスワードを用いて、選択した内部アクセスポイント４Ａに仮接続する（Ｓ７３）。この接続は、システム情報を取得するための仮接続であり、オーディオシステム１０に参加するための本接続ではない。そして、接続した内部アクセスポイント４Ａ（コンポーネント機器）からオーディオシステム１０の現時点でのシステム情報を取得する（Ｓ６２、Ｓ７４）。システム情報は、システム管理テーブルの全部または一部の内容からなる情報であり、定期的にルート機器４−１が更新して他のコンポーネント機器に配信される。新規機器は、取得したシステム情報に基づいて、オーディオシステム１０に参加するために最適のアクセスポイントを選択する（Ｓ７５）。この選択は、各アクセスポイントの電波強度、ルート機器４−１からの接続段数、そのアクセスポイントに接続されているコンポーネント機器の数などに基づいて行われ、通信条件がよさそうなアクセスポイントが選択される。

図７の例（Ｓ１００が実行されない例）では、仮接続した内部アクセスポイント４Ａが本接続においても最適であると判断し、接続先を変更しない場合の流れを示している。たとえば、ルート機器４−１の内部アクセスポイント４Ａ−1に接続されている場合等がこれに相当する。本接続で仮接続の内部アクセスポイント４Ａから接続先を変更する場合には、図７に示すＳ１００の区間で図８または図９の手順が実行される。本接続が完了すると（図７の場合には仮接続を本接続としたのち）、新規機器は、コントローラ１からの新規機器検索メッセージ（Ｓ５３）を受信し、これに対して応答する（Ｓ７６）。これで新規機器は、コントローラ１と通信可能になる。これにより、新規機器は、コントローラ１によって再生する楽曲やその音量などが制御されるようになり、オーディオシステム１０の構成要素（コンポーネント）となる。

新規機器は、自分自身の機器情報（無線ＬＡＮ通信部のＭＡＣアドレスやＩＰアドレスなど）をコントローラ１に送信する（Ｓ７７）。コントローラ１は、この機器情報を受信し（Ｓ５４）、システム管理テーブルおよびオーディオ制御テーブルにこの新規オーディオ機器４を登録してこれらを更新する（Ｓ５５）。コントローラ１は、更新したシステム管理テーブルをルート機器４−１に送信して（Ｓ５６）、セットアップモードを終了する（Ｓ５７）。ルート機器４−１は、システム管理テーブルの全部または一部の内容からなるシステム情報を、図１０で説明する接続確認メッセージとして、定期的に他のコンポーネント機器に配信する。セットアップモード終了の通知はコントローラ１から全てのオーディオ機器４に送信されるが、コントローラ１がルート機器４−１に対して行い、ルート機器４−１がオーディオシステム１０の他のオーディオ機器４に転送するようにしてもよい。

ルート機器４−１からシステム情報を受信した新規機器は、このシステム情報を保存する（Ｓ７８）。こののち新規機器は、ステルスモードで内部アクセスポイント４Ａを起動する（Ｓ７９）。また、ルート機器４−１からシステム情報を受信したコンポーネント機器は、この情報で内部に記憶しているシステム情報を更新する（Ｓ６３）。そして、内部アクセスポイント４Ａをステルスモードに戻す（Ｓ６４）。以上の処理により、構築済みのオーディオシステム１０に新たな機器を追加することができる。なお、コンポーネント機器、新規機器ともに、ステルスモードで内部アクセスポイント４Ａを立てるのは、ルート機器、ノード機器のみであり、リーフ機器、ブランチ機器ではＳ６４、Ｓ７９の処理は行われない。

図８は、新規機器が、Ｓ７５で仮接続の内部アクセスポイント４Ａを切断して、ツリー内の他の内部アクセスポイント４Ａに接続し直す場合の通信手順を示す図である。図７のＳ７５で本接続の接続先として他の内部アクセスポイント４Ａが選択されると、現在仮接続している内部アクセスポイント４Ａを切断し（Ｓ８１）、選択された内部アクセスポイント４Ａにシステム情報のアドレス情報を用いて本接続する（Ｓ８２）。こののち、図７のＳ７６に進む。

図９は、新規機器が、Ｓ７５で仮接続の内部アクセスポイント４Ａを切断して、外部アクセスポイント３にブランチ機器として接続し直す場合の通信手順を示す図である。図７のＳ７５で本接続の接続先として外部アクセスポイント３が選択されると、現在仮接続している内部アクセスポイント４Ａを切断し（Ｓ９１）、イニシャル接続時のみの仮アクセスポイントをスタンドアローンで起動する（Ｓ９２）。すなわち、有線ＬＡＮ２には接続されず新規機器に接続されるのみの内部アクセスポイント４Ａを起動する。コントローラ１は、このイニシャル接続仮アクセスポイントのＳＳＩＤおよびパスワードを予め記憶している。すなわち、このＳＳＩＤおよびパスワードは、オーディオシステム制御プログラム７０に予めデータとして書き込まれている。したがって、コントローラ１は、Ｓ５３で開始した新規機器検索の中でこの仮アクセスポイントを発見し、外部アクセスポイント３との接続を一旦解除して、新規機器が起動した仮アクセスポイントに接続する（Ｓ８３）。コントローラ１は、携帯電話機１のシステムプログラムから外部アクセスポイント３のＳＳＩＤ、パスワードを取得することができない可能性が高いため、ここでは、ユーザに外部アクセスポイント３のＳＳＩＤおよびパスワードの入力を求める（Ｓ８４）。ＳＳＩＤの入力は、そのとき見えている接続先（ＳＳＩＤ）の一覧をディスプレイに表示し、ユーザに外部アクセスポイント３のＳＳＩＤを選択させる方式でよい。パスワード（通常は外部アクセスポイント３の本体に表記されている）は、ユーザに入力させる。

そして、この入力された接続情報を仮アクセスポイントを起動している新規機器に送信する（Ｓ８５）。新規機器がこの接続情報を受信する（Ｓ９３）。コントローラ１は、新規機器に外部アクセスポイント３の接続情報（ＳＳＩＤ，パスワード）を送信したのち、仮アクセスポイントとの接続を解消する（Ｓ８６）。新規機器は、外部アクセスポイント３の接続情報をコントローラ１から受信すると、仮アクセスポイントを停止する（Ｓ９４）。コントローラ１は、一旦接続を解除した外部アクセスポイント３に再度接続する（Ｓ８７）。新規機器も取得した接続情報を用いて外部アクセスポイント３に接続する（Ｓ９５）。こののち図７の手順にもどって、コントローラ１は新規機器検索を行い（Ｓ５３）、新規機器はこれに応答する（Ｓ７６）。なお、仮接続したコンポーネント機器から取得したシステム情報に外部アクセスポイント３の接続情報が含まれている場合は、Ｓ１０１で示した処理（Ｓ８３−Ｓ８７、Ｓ９２−９４）を省略して図８と同じように外部アクセスポイントに接続し直せばよい。

上述したように、ルート機器４−１は、オーディオシステム１０の他のオーディオ機器（コンポーネント機器）４に対して、定期的に（２秒に１回）システム情報を送信する。システム情報は、各コンポーネント機器の（内部アクセスポイント側）ＭＡＣアドレス、ＩＰアドレス、ルート機器４−１からの接続段数（ＨＯＰ数）、内部アクセスポイントの起動の有無、内部アクセスポイント４Ａに接続している下位機器の数、および、外部アクセスポイント３の接続情報などからなる。ルート機器４−１は、このシステム情報をエコー要求パケット（ｐｉｎｇ）として、各コンポーネント機器に送信する。以下、このパケットをシステム情報パケットと呼ぶ。

図１０を参照して、定期的に実行されるシステム情報パケットの送信処理について説明する。図１０（Ａ）において、ルート機器４−１は、自己のシステム管理テーブルに基づきシステム情報パケットを作成する（Ｓ１１１）。システム情報パケットは、図１０（Ｂ）に示すシステム情報をデータ本体とするＵＤＰデータグラムを内包するＩＰパケットの構成をしており、ＩＰヘッダの宛先アドレスには、このオーディオシステム１０に対して設定されているマルチキャストアドレスが書き込まれている。ルート機器４−１は、システム情報パケットをこのオーディオシステム１０に対して付与されたマルチキャストアドレス宛に送信する。各コンポーネント機器は、システム情報パケットを受信すると、このパケットに含まれているシステム情報で自身の保持するシステム情報を更新するとともに、ルート機器４−１に対して、システム情報パケットを受信した旨の応答パケット（ＡＣＫ）を返信する。ルート機器４−１は、コンポーネント機器からの応答パケットを受信し（Ｓ１１３）、全コンポーネント機器から返信があったかを判断する（Ｓ１１４）。全てのコンポーネント機器から返信があった場合には（Ｓ１１４でＹＥＳ）、そのままこの処理を終了する。返信のないコンポーネント機器があった場合には（Ｓ１１４でＮＯ）、そのコンポーネント機器を非アクティブに書き換えてシステム管理テーブルを更新する（Ｓ１１５）。次回のシステム情報パケットの作成は、この更新されたシステム管理テーブルの内容で行われる。このため、各コンポーネント機器は、常に最新のシステム情報を取得することができる。なお、更新された管理テーブルの内容は、コントローラ１にも通知される。 なお、図１０の説明では、マルチキャストでシステム情報を送信しているが、ユニキャストで各コンポーネント機器宛に個別に送信してもよい。

コンポーネント機器が、ルート機器４−１に対してＡＣＫを返信できない場面としては、自装置の電源がオフされている（コンセントが抜かれている）など自装置に原因がある場合、ツリーの上位の機器の電源がオフされている（コンセントが抜かれている）、通信の電波状態が悪いなど上位の機器に原因がある場合がある。コンポーネント機器（特にノード機器、リーフ機器）は、上位のコンポーネント機器（内部アクセスポイント４Ａ）との通信が上位のコンポーネント機器から切断された場合には、他の接続可能なアクセスポイントを検索して自動で再接続を試みる。なお、上位の内部アクセスポイント４Ａとの通信が切断されたことは、例えば、上述のシステム情報パケットが送信されて来ないこと、または、Ｗｉ−Ｆｉの通信維持の手順である暗号鍵の更新通知が送られてこないことやキープアライブパケットに対する返信が無いこと、などで判断することが可能である。

以下、図１１を参照して再接続時の通信の手順について説明する。上位の内部アクセスポイント４Ａから切断されたコンポーネント機器（以下、切断機器と呼ぶ）は、自身の内部アクセスポイント４Ａを停止する（Ｓ１２０）。もし、内部アクセスポイント４Ａが下位のコンポーネント機器を接続していた場合は、その通信が切断され、その下位のコンポーネント機器もこの動作を開始することになる。

切断機器は、接続可能なアクセスポイントを検索する（Ｓ１２１）。この検索は、切断機器がその時保持しているシステム情報に基づき、そのシステム情報に記載された内部アクセスポイント４Ａに対するアクティブスキャンで行われる。システム情報に基づいて接続を試みるため、ステルスモードを解除せずにアクセスポイント４Ａに接続することが可能となる。この検索で発見された最寄りの内部アクセスポイント４Ａに仮接続する（Ｓ１２３）。この接続は、最新のシステム情報を取得するための仮接続であり、オーディオシステム１０に復帰するための本接続ではない。そして、接続した内部アクセスポイント４Ａ（コンポーネント機器）からオーディオシステム１０の最新のシステム情報を取得する（Ｓ１３１、Ｓ１２３）。切断機器は、取得したシステム情報に基づいて、オーディオシステム１０に再接続するために最適のアクセスポイントを選択する（Ｓ１２４）。

Ｓ１２４で、現在仮接続している内部アクセスポイント４Ａ以外のアクセスポイントが選択された場合、切断機器は、仮接続している内部アクセスポイント４Ａを切断して（Ｓ１２５）、選択されたアクセスポイントに本接続する（Ｓ１２６）。本接続するアクセスポイントは内部アクセスポイント４Ａに限定されない。外部アクセスポイント３であってもシステム情報にその接続情報が含まれている場合が多い。現在仮接続している内部アクセスポイント４Ａが再接続先として最適と判断された場合にはＳ１２５、Ｓ１２６の手順は行われない。

Ｓ１２７では、切断機器は、再接続先のアクセスポイントの情報を含む再接続情報をルート機器４−１に対して送信する。ルート機器４−１は、この再接続情報を受信して（Ｓ１３２）、このコンポーネント機器をアクティブに書き換えてシステム管理テーブルを更新する（Ｓ１３３）。更新された内容は、次のシステム情報パケットの送信時（図１０）に各コンポーネント機器に配信される。

図１２〜図１５を参照して、コンポーネント機器の通信が切断されて再接続されるまでの接続先の変更手順を説明する。この例では、オーディオ機器１０のコンポーネント機器は、図１の例よりも１台少なく、ノード機器４−３に１台のリーフ機器４−７が接続されている例を示す。

図１２は、ルート機器の内部アクセスポイント４Ａ−１とノード機器４−３との通信が電波状況の悪化等で切断された場面を示している。ルート機器の内部アクセスポイント４Ａ−１とノード機器４−２との通信は維持されている。

図１３において、ノード機器でなくなったオーディオ機器４−３は、下位のリーフ機器４−７との通信を切断し、自身はその時保持しているシステム情報を元に最寄りのノード機器４−２に再接続する。オーディオ機器４−３は、ノード機器４−２から最新のシステム情報を取得するが、ノード機器４−２には、既に２台のリーフ機器４−４、４−５が接続されているため、このノード機器４−２に本接続することはできない。そこで、オーディオ機器４−３は、システム情報で接続可能な他のアクセスポイントとして外部アクセスポイント３を選択し、図１４に示すように、外部アクセスポイント３に接続してブランチ機器となる。ここで、ルート機器４−１の内部アクセスポイント４Ａ−１との通信が復帰した場合には、ルート機器４−１に再接続してもよい。

また、図１４では、リーフ機器であったオーディオ機器４−７が、その時保持しているシステム情報を元に最寄りのノード機器４−２に再接続する。オーディオ機器４−７は、ノード機器４−２から最新のシステム情報を取得するが、ノード機器４−２には既に２台のリーフ機器４−４、４−５が接続されているため、このノード機器４−２に本接続することはできない。そこで、オーディオ機器４−７は、最新のシステム情報で接続可能な他のアクセスポイントとして外部アクセスポイント３を選択し、図１５に示すように、外部アクセスポイント３に接続してブランチ機器となる。

この実施形態では、ツリーの階層の数を３、各オーディオ機器４に接続可能な下位の機器の台数を２台に限定しているため、図１２〜図１５に示したような再接続の形態になるが、階層数や下位接続の台数がより大きければ、異なる形状のツリーで再接続されることがあり得る。

なお、この発明のオーディオ機器は、映像再生機能を持つオーディオ・ビジュアル（ＡＶ）機器であってもよく、これらが混在するシステムを含む。また、この実施形態においては、制御端末装置を、オーディオシステム制御プログラム７０（アプリケーションプログラム）がインストールされた携帯電話機１で実現しているが、それ以外の構成であってもよい。たとえば、タブレットにオーディオシステム制御プログラム７０をインストールしたものであってもよく、専用の端末装置であってもよい。

１ 携帯電話機（コントローラ）
２ 有線ＬＡＮ
３ アクセスポイント（外部アクセスポイント）
４（４−１〜４−８） オーディオ機器（コンポーネント機器）
４Ａ（４Ａ−１〜４Ａ−３） 内部アクセスポイント
１０ オーディオシステム

Claims (6)

1. 複数のオーディオ機器がネットワークを構成して接続されたオーディオシステムであって、
   各オーディオ機器は、前記ネットワークのアクセスポイントとして機能する第１無線通信部および他の機器のアクセスポイントに接続される子機として機能する第２無線通信部を備え、下位のオーディオ機器の第２無線通信部が上位のオーディオ機器の第１通信部にアクセスすることで、該上位、下位のオーディオ機器が前記ネットワークを構成するよう接続され、
   各オーディオ機器は、前記ネットワークを構成する各オーディオ機器の第１無線通信部への接続情報を含み、前記ネットワーク内で定期的に更新されるシステム情報を記憶し、
   いずれかのオーディオ機器が接続中の上位のオーディオ機器から切断されたとき、この切断されたオーディオ機器（以下、切断機器と呼ぶ。）は、切断時に記憶していたシステム情報を用いて前記ネットワークを構成する他のオーディオ機器を検索し、検索によって発見されたオーディオ機器に仮接続し、該仮接続したオーディオ機器から最新のシステム情報を取得し、該取得したシステム情報に基づき、本接続するオーディオ機器を決定して、決定したオーディオ機器に接続する
   オーディオシステム。
2. 前記第１通信部は、ステルスモードのアクセスポイントとして動作し、
   前記切断機器は、前記システム情報から取得した接続情報を用いたアクティブスキャンで前記他のオーディオ機器を検索する
   請求項１に記載のオーディオシステム。
3. ネットワークのアクセスポイントとして機能する第１無線通信部と、
   他の機器のアクセスポイントに接続される子機として機能する第２無線通信部と、
   前記ネットワークを構成する他のオーディオ機器の第１無線通信部への接続情報を含み、前記ネットワーク内で定期的に更新されるシステム情報を記憶する記憶部と、
   制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記第２無線通信部が、接続中の上位のオーディオ機器の第１無線通信部から切断されたとき、切断時に記憶していたシステム情報を用いて前記ネットワークを構成する他のオーディオ機器を検索し、検索によって発見された他のオーディオ機器に仮接続し、該仮接続したオーディオ機器から最新のシステム情報を取得し、該取得したシステム情報に基づき、本接続するオーディオ機器を決定して、決定したオーディオ機器に接続する
   オーディオ機器。
4. 前記制御部は、前記システム情報から取得した接続情報を用いたアクティブスキャンで前記他のオーディオ機器を検索する請求項３に記載のオーディオ機器。
5. 複数のオーディオ機器がネットワークを構成して接続され、各オーディオ機器が、前記ネットワークのアクセスポイントとして機能する第１無線通信部および他の機器のアクセスポイントに接続される子機として機能する第２無線通信部を備え、下位のオーディオ機器の第２無線通信部が上位のオーディオ機器の第１通信部にアクセスすることで、該上位、下位のオーディオ機器が前記ネットワークを構成するよう接続され、各オーディオ機器が、前記ネットワークを構成する各オーディオ機器の第１無線通信部への接続情報を含むシステム情報を記憶しているオーディオシステムにおいて、
   前記システム情報は、前記ネットワーク内で定期的に更新され、
   いずれかのオーディオ機器が接続中の上位のオーディオ機器から切断されたとき、この切断されたオーディオ機器（以下、切断機器と呼ぶ。）は、切断時に記憶していたシステム情報を用いて前記ネットワークを構成する他のオーディオ機器を検索し、検索によって発見されたオーディオ機器に仮接続し、該仮接続したオーディオ機器から最新のシステム情報を取得し、該取得したシステム情報に基づき、本接続するオーディオ機器を決定して、決定したオーディオ機器に接続する
   オーディオシステムの再接続方法。
6. 前記第１通信部は、ステルスモードのアクセスポイントとして動作し、
   前記切断機器は、前記システム情報から取得した接続情報を用いたアクティブスキャンで前記他のオーディオ機器を検索する
   請求項５に記載のオーディオシステムの再接続方法。

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