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JP4481079B2 - Bluetoothマスタ選択方法、Bluetoothマスタ選択プログラムおよびBluetooth装置 - Google Patents

Bluetoothマスタ選択方法、Bluetoothマスタ選択プログラムおよびBluetooth装置 Download PDF

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Description

本発明は、Bluetoothネットワークを構築するBluetooth装置からマスタを選択するBluetoothマスタ選択方法、Bluetoothマスタ選択プログラムおよびBluetooth装置に関する。
Bluetoothネットワークにおいては、マスタとなるBluetooth装置とスレーブとなるBluetooth装置が存在する。ここでマスタとは、1対多接続時に多数のスレーブ機器と接続しているものであり、自ら接続要求(CreateConnection)を発する機器を指し、スレーブとは、1対多接続時にマスタとのみ1対1に接続しているものであり、接続要求の受け付け(PageScanの受理)を行う機器を指す。
従来のBluetooh機器において、マスタかスレーブかを決定する方法は大別すると2つの方法があった。第1の方法は機器種別がマスタかスレーブかの決定要因となるもので、例えば、携帯電話ならマスタで、ヘッドセットならスレーブなどと決定される。
第2の方法は利用者の操作によりマスタかスレーブかを選択するものである。例えば、家の中にある電器製品がBluetoothネットワークを構築する場合に、それぞれの機器について利用者がマスタかスレーブかの選択操作を行う必要がある。
図13は、このように電器製品がBluetoothネットワークを構築する様子を説明する図である。図13において、1301〜1303はそれぞれBluetooth機器T1、T2、T3であり、1311〜1313はそれぞれBluetooth機器T1、T2、T3の無線通信領域である。
Bluetooth機器T1とT3は互いの無線通信領域外に位置しているため、利用者は機器の操作方法に基づき、T1をスレーブに、T2をマスタに、T3をスレーブに、それぞれ設定する必要がある。マスタ・スレーブの決定手順や方法は、Bluetooth規格として非特許文献1に規定されている。
Specification of the Bluetooth System Version 1.1, February 22 2001、[平成15年5月30日検索]、インターネット<URL:http://www.bluetooth.com>
上記第1の方法は、機器の構成によりマスタとスレーブが一意に決まる場合にしか適用できない。特に複数のBluetooth機器が互いに接続されるときにはこのような決定方法を用いることはできない。
上記第2の方法は、利用者が各機器を手動で操作するために多くの手間が発生する。さらに、一般利用者はBluetooth技術を熟知していないため、最適なマスタを判断することは困難である。
すなわち、Bluetoothネットワークにおいては、サブネット毎に1つだけマスタとなるBluetooth機器が許され、通信は必ずマスタとなるBluetooth機器を介して行われ、スレーブ1とスレーブ2の間で通信を行なう場合もスレーブ1からマスタを経由してスレーブ2へといった経路で通信が行われる。
そのため、より多くのBluetooth機器と安定して接続可能なBluetooth機器が最適なマスタということになるが、一般利用者がこれを決定するのは困難である。また、仮に最適なBluetooth機器をマスタとして設定したとしても、Bluetooth機器の配置などを変えた場合は新たに最適なマスタを選択し直す必要があり、非常に手間がかかることになる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、Bluetoothネットワークにおいて、より多くの機器と安定して接続されるマスタに最適なBluooth機器を、一般利用者の手を煩わせることなく、自動的にマスタとして選択することが可能なBluetoothマスタ選択方法、Bluetoothマスタ選択プログラムおよびBluetooth装置を提供することを目的とする。
請求項1の発明は、Bluetoothネットワークを構築するBluetooth装置からマスタを選択するBluetoothマスタ選択方法であって、前記マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が問合せ(Inquiry)により接続可能なBluetooth装置の機器アドレスを取得するステップと、前記マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が前記取得した機器アドレスを有するそれぞれのBluetooth装置から必要な評価情報を取得するステップと、前記評価情報の所定の評価方法に基づき前記マスタとなるBluetooth装置を決定するステップとを含む。
上記構成によれば、マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が接続可能な他のBluetooth装置から必要な評価情報を取得して所定の方法で評価し、それを互いに比較することで、自己と他の機器のいずれがマスタに適しているかを判定することができるため、人手を介さずに自動的に最適な評価を有するBluetooth装置をマスタとして選択することができる。
請求項2の発明は、請求項1記載のBluetoothマスタ選択方法において、前記マスタとなるBluetooth装置を決定するステップは、予め設定した順序で複数の評価情報の所定の評価方法に基づき前記マスタとなるBluetooth装置を決定する。
上記構成によれば、予め設定した順序で複数の評価情報の所定の評価方法に基づきマスタとなるBluetooth装置を決定することで、複数の評価情報の所定の評価方法のうち、第1の評価情報の評価でマスタが決定されない場合は第2の評価情報の評価を行い、第2の評価情報の評価でマスタが決定されない場合は第3の評価情報の評価を行うというように、マスタとなるBluetooth装置が決定されるまで新たな評価情報の評価を行うことができるため、マスタ候補の機器間の評価差が少ない場合にも、自動的に最適な評価を有するBluetooth装置をマスタとして選択することができる。
請求項3の発明は、請求項1または2記載のBluetoothマスタ選択方法において、前記評価情報の所定の評価方法は、マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が取得した接続可能なBluetooth装置の機器アドレスの発見数が最大であるBluetooth装置をマスタと決定する。
上記構成によれば、マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が取得した機器アドレス発見数を互いに比較することで、自動的に接続機器数が最大になるBluetooth装置をマスタとして選択することができる。
請求項4の発明は、請求項1または2記載のBluetoothマスタ選択方法において、前記評価情報の所定の評価方法は、マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が接続可能なBluetooth装置から受信する電波における電界強度の所定の評価値が最大であるBluetooth装置をマスタに決定する。
上記構成によれば、マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が取得した電界強度の評価値を互いに比較することで、自動的に無線接続強度の強いBluetooth装置をマスタとして選択することができる。
請求項5に発明は、請求項1または2記載のBluetoothマスタ選択方法において、前記評価情報の所定の評価方法は、マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が接続可能なBluetooth装置から受信する信号におけるビットエラー率の所定の評価値が最良であるBluetooth装置をマスタに決定する。
上記構成によれば、マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が取得したビットエラー率の評価値を互いに比較することで、自動的に無線通信エラーに強いBluetooth装置をマスタとして選択することができる。
請求項6の発明は、請求項1または2記載のBluetoothマスタ選択方法において、前記評価情報の所定の評価方法は、マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置におけるCPU余裕度の評価値が最大であるBluetooth装置がマスタに決定する。
上記構成によれば、マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置のCPU余裕度の評価値を互いに比較することで、自動的に処理能力に余裕があり機器間通信の滞りが少ないBluetooth装置をマスタとして選択することができる。
請求項7の発明は、請求項1または2記載のBluetoothマスタ選択方法において、前記評価情報の所定の評価方法は、マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置における電源余裕度の評価値が最大であるBluetooth装置をマスタに決定する。
上記構成によれば、マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置の電源余裕度の評価値を互いに比較することで、自動的に電源が安定して余裕があり機器間通信の滞りが少ないBluetooth装置をマスタとして選択することができる。
請求項8の発明は、請求項1または2記載のBluetoothマスタ選択方法において、前記評価情報の所定の評価方法は、マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置に対してBluetoothネットワークにおいて一意に付与された相互に大小比較が可能な固有値が最大または最小であるBluetooth装置をマスタに決定する。
上記構成によれば、マスタ候補の機器間の評価差が少なく、請求項3から7に記載のいずれの評価方法によってもマスタが決定されない場合に、Bluetooth装置に一意に付与される、例えば機器アドレスなどの固有値により、マスタとなるBluetooth装置を一意に確定させることができる。
請求項9の発明は、請求項1から8のいずれか一項記載のBluetoothマスタ選択方法において、前記マスタになり得るBluetooth装置を所定の条件を満たすものに限定し、前記問合せ要求により接続可能なBluetoothマスタ装置の機器アドレスを取得するステップを含む。
上記構成によれば、予めマスタになる所定条件を判定し候補を限定することで、マスタ選択に必要な処理時間を短縮することや処理負荷を軽減することができる。
請求項10の発明は、請求項1または2記載のBluetoothマスタ選択方法において、マスタになり得るそれぞれのBluetooth機器の接続可能なBluetooth装置の機器アドレスの発見数が所定の閾値以上のものに限定し、前記評価情報の所定の評価方法は、マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が取得した接続可能なBluetooth装置の機器アドレスの発見数が最大であるBluetooth装置をマスタと決定する。
上記構成によれば、所定の閾値でマスタになる候補を限定することで、マスタ選択に必要な処理時間を短縮することや処理負荷を軽減することができる。
請求項11の発明は、請求項1または2記載のBluetoothマスタ選択方法において、前記評価情報の所定の評価方法は、マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が取得した接続可能なBluetooth装置の機器アドレスののべ発見数が最大であるBluetooth装置をマスタと決定する。
上記構成によれば、マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が取得した機器アドレスのべ発見数を互いに比較することで、自動的に無線接続が安定するBluetooth機器の接続数が最大になるBluetooth装置をマスタとして選択することができる。
請求項12の発明は、Bluetoothネットワークを構築するBluetooth装置からマスタを選択するためのBluetoothマスタ選択プログラムであって、問合せ(Inquiry)により接続可能なBluetooth装置の機器アドレスを取得するステップと、前記取得した機器アドレスを有するそれぞれのBluetooth装置から必要な評価情報を取得するステップと、前記評価情報の所定の評価方法に基づき自己がマスタとなるBluetooth装置であるか、スレーブとなるBluetooth装置であるかを決定するステップとをコンピュータに実行させる。
上記構成によれば、マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が接続可能な他のBluetooth装置から必要な評価情報を取得して所定の方法で評価し、それを互いに比較することで、自己と他の機器のいずれがマスタに適しているかを判定することができるため、人手を介さずに自動的に最適な評価を有するBluetooth装置をマスタとして選択することができる。
請求項13の発明は、請求項12記載のコンピュータプログラムにおいて、前記評価情報の所定の評価方法は、前記マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が取得した接続可能なBluetooth装置の機器アドレスの発見数が最大であるBluetooth装置をマスタに決定する評価方法、前記マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が接続可能なBluetooth装置から受信する電波における電界強度の所定の評価値が最大であるBluetooth装置をマスタに決定する評価方法、前記マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が接続可能なBluetooth装置から受信する信号におけるビットエラー率の所定の評価値が最良であるBluetooth装置をマスタに決定する評価方法、前記マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置におけるCPU余裕度の評価値が最大であるBluetooth装置をマスタと決定する評価方法、前記マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置における電源余裕度の評価値が最大であるBluetooth装置をマスタに決定する評価方法、および、前記マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置に対してBluetoothネットワークにおいて一意に付与された相互に大小比較が可能な固有値が最大または最小であるBluetooth装置をマスタに決定する評価方法から選択した少なくとも1つの評価方法である。
上記構成によれば、複数の評価方法から選択した少なくとも1つの評価方法に基づきマスタを選択することができるため、マスタ候補の機器間の評価差が少ない場合にも、自動的に最適な評価を有するBluetooth装置をマスタとして選択することができる。
請求項14の発明は、マスタまたはスレーブとして機能し、Bluetoothネットワークを構築するBluetooth装置であって、請求項12または13記載のプログラムの実行開始を操作するスイッチ手段を備える。
上記構成によれば、Bluetoothマスタ選択プログラムを必要に応じて起動させることができるため、ネットワーク環境の変化等に対応することができる。
請求項15の発明は、請求項14のBluetooth装置において、請求項12または13記載のプログラムの実行により決定された自己の状態を表示する手段を備える。
上記構成によれば、Bluetoothマスタ選択プログラムの起動により決定された自己の状態を外部から認識することができる。
本発明によれば、マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が接続可能な他のBluetooth装置から必要な評価情報を取得して所定の方法で評価し、それを互いに比較することで、自己と他の機器のいずれがマスタに適しているかを判定することができるため、人手を介さずに自動的に最適な評価を有するBluetooth装置をマスタとして選択することができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1に係るBluetoothマスタ選択方法の処理例を示すフローチャートである。図1において、まず101では、マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が、マスタ機能を用いて自機器の周辺に存在するBluetooth機器への問合せ(Inquiry)を行い、接続可能なBluetooth装置の機器アドレスを取得する。102では、問合せ結果により取得した周辺に存在するBluetoothの機器アドレス(物理アドレス)とその機器アドレスの数を機器アドレス発見数として記憶する。
103では繰り返しのカウンタを初期化し(i=1)、104では101で発見した1機器とACL(Asynclonus Connection Less)接続し、105ではマスタとなるBluetooth装置を決定するための評価情報として、i番目の接続相手の機器が101で取得し記憶した機器アドレス発見数を取得する。以降は、取得した評価情報により自機器がスレーブであるかを評価し、繰り返し評価の結果、最終的に自機器がスレーブでない場合はマスタとなる。
ここで、周辺に存在する機器から機器アドレス発見数を取得する方法は、情報を取得できる限りその手段を特定しない。Bluetoothプロトコルは階層構造になっており、例えば、下位レイヤプロトコルによるHCI(Host Controller Interface)コマンドを独自に作ることもできるし、上位レイヤプロトコルでシリアルポートプロファイルのデータの一部として取得することもできる。
106では自機器の機器アドレス発見数Nが接続相手の機器の機器アドレス発見数より大きいかを判定し、111では双方の機器アドレス発見数が等しいかを判定する。106の比較で自機器の機器アドレス発見数Nが接続相手の機器の機器アドレス発見数より多い場合は、107でその機器との接続を切断する。
111の比較で双方の機器アドレス発見数が等しい場合は、判定を一意に確定させるために、112で自機器の物理アドレスと接続相手の機器の物理アドレスを比較する。自機器の物理アドレスが大きい場合は、107でその機器との接続を切断する。
111の比較で自機器の機器アドレス発見数Nが接続相手の機器の機器アドレス発見数より少ない場合、あるいは112の比較で自機器の物理アドレスが小さい場合は、113で自機器をスレーブと確定し、スレーブとしてマスタからの接続を待つ。
107で接続を切断すると、接続を切断された相手の機器はスレーブとなることが確定する。108では繰返しカウンタをインクリメントし(i+1)、109では繰返しカウンタと自機器の機器アドレス発見数Nを比較することで、接続可能な機器とのすべての比較を終了したかを判定する。すべての比較を終了していない場合は104に戻り、すべての比較を終了した後に自機器がスレーブと確定していない場合は、110で自機器がマスタであると確定し、マスタとしての処理を開始する。
各機器が以上の処理を行うことにより、接続可能な機器数が最も多い機器がマスタとして確定する。また、接続可能な機器数が最も多い機器が複数ある場合は、物理アドレスが大きい方の機器をマスタとして確定させる。ここで、物理アドレスの比較によりマスタの一意確定を行っているが、いずれかを一意に確定できるのであれば他のいかなる方法でも良い。
図14は本発明の各実施の形態に係るBluetoothマスタ選択方法を実施するBluetooth装置の構成例を示すブロック図である。図14において、1401はベースバンド制御やホストCPUとのインターフェース制御を司るコントローラCPU、1402はコントローラCPU1401のプログラムを格納するプログラムメモリ、1403はコントローラCPU1401のデータを格納するデータメモリ、1404は無線処理を行うRF回路、1405は通信制御を行うベースバンド回路、1407はホストプロトコル通信やアプリケーションを処理するためのホストCPU、1406と1408はコントローラCPU1401とホストCPU1407との通信を行うためのUART回路、1409はホストCPU1407のプログラムを格納するプログラムメモリ、1410はホストCPU1407のデータを格納するデータメモリである。本発明のBluetoothマスタ選択方法を実行するプログラムはプログラムメモリ1409に格納され、ホストCPU1407で実行される。
また、図14の構成から1406〜1410を除き、1401〜1404のみで簡易型のBluetooth装置を構成することもできる。その場合は、本発明のBluetoothマスタ選択方法を実行するプログラムはプログラムメモリ1402に格納され、コントローラCPU1401で実行される。
図14の構成に対して、さらにCPUを追加しアプリケーション処理を実行する構成も可能である。しかしながら、本発明のBluetoothマスタ選択方法を実行するプログラムはいずれのCPUで実行しても良く、その効果はCPU構成には依存しない。これは、以降に説明する各実施の形態においても同様であることは言うまでもない。
このように、本実施の形態のBluetoothマスタ選択方法によれば、マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が取得した機器アドレス発見数を互いに比較することで、人手を介さずに自動的に接続機器数が最大になるBluetooth機器をマスタとして選択することができる。
(実施の形態2)
図2は本発明の実施の形態2に係るBluetoothマスタ選択方法の処理例を示すフローチャートである。図2において、まず201では、マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が、マスタ機能を用いて自機器の周辺に存在するBluetooth機器への問合せ(Inquiry)を行い、接続可能なBluetooth装置の機器アドレスを取得する。202では、問合せ結果により取得した周辺に存在するBluetoothの機器アドレス(物理アドレス)とその機器アドレスの数を機器アドレス発見数として記憶する。
203では、接続可能なすべてのBluetooth機器から受信する電波の電界強度を測定し、所定の評価値を算出する。この評価値は、各Bluetooth機器から受信する電波の電界強度の合計でも良いし、各電界強度に所定の演算処理を行ったものでも良い。例えば、各電界強度に2乗演算などの強調処理を行った後に合計する方法も良い効果が得られる。
204では繰り返しのカウンタを初期化し(i=1)、205では201で発見した1機器とACL接続し、206ではi番目の接続相手の機器が201で取得し記憶した機器アドレス発見数を取得する。
207では自機器の機器アドレス発見数Nが接続相手の機器の機器アドレス発見数より大きいかを判定し、212では双方の機器アドレス発見数が等しいかを判定する。207の比較で自機器の機器アドレス発見数Nが接続相手の機器の機器アドレス発見数より多い場合は、208でその機器との接続を切断する。
212の比較で双方の機器アドレス発見数が等しい場合は213に進み、マスタとなるBluetooth装置を決定するための第2の評価情報として、i番目の接続相手の機器が203で測定評価した電界強度の所定の評価値を取得する。
214では自機器の電界強度の評価値が接続相手の機器の電界強度の評価値より大きいかを判定し、215では双方の電界強度の評価値が等しいかを判定する。214の比較で自機器の電界強度の評価値が接続相手の機器の電界強度の評価値より大きい場合は、208でその機器との接続を切断する。
215の比較で双方の機器アドレス発見数が等しい場合は、判定を一意に確定させるために、216で自機器の物理アドレスと接続相手の機器の物理アドレスを比較する。自機器の物理アドレスが大きい場合は、208でその機器との接続を切断する。
212の比較で自機器の機器アドレス発見数Nが接続相手の機器の機器アドレス発見数より少ない場合、あるいは215の比較で自機器の電界強度の評価値が接続相手の機器の電界強度の評価値より小さい場合、あるいは216の比較で自機器の物理アドレスが小さい場合は、217で自機器をスレーブと確定し、スレーブとしてマスタからの接続を待つ。
208で接続を切断すると、接続を切断された相手の機器はスレーブとなることが確定する。209では繰返しカウンタをインクリメントし(i+1)、210では繰返しカウンタと自機器の機器アドレス発見数Nを比較することで、接続可能な機器とのすべての比較を終了したかを判定する。すべての比較を終了していない場合は205に戻り、すべての比較を終了した後に自機器がスレーブと確定していない場合は、211で自機器がマスタであると確定し、マスタとしての処理を開始する。
各機器が以上の処理を行うことにより、接続可能な機器数が最も多い機器がマスタとして確定し、接続可能な機器数が最も多い機器が複数ある場合は、電界強度の評価値が大きい方の機器がマスタとして確定し、この2段階の評価に適合する機器が複数ある場合は、物理アドレスのように一意確定が可能な方法によりマスタを確定させる。
このように、本実施の形態のBluetoothマスタ選択方法によれば、マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が取得した機器アドレス発見数や電界強度の評価値を互いに比較することで、自動的に接続機器数が最大でかつ無線接続強度の強いBluetooth機器をマスタとして選択することができる。
(実施の形態3)
図3は本発明の実施の形態3に係るBluetoothマスタ選択方法の処理例を示すフローチャートである。図3において、301〜317のステップから303および313〜315を除くステップは、実施の形態2における図2の201〜217のステップから203および213〜215を除くステップと同順に対応し、その処理内容は対応するステップと同一であるので、それぞれの説明を省略する。
実施の形態3においては、実施の形態2における電界強度の評価値の代わりに、マスタになり得るそれぞれのBluetooth機器が接続可能なBluetooth機器から受信する信号におけるビットエラー率の所定の評価値を用い、その評価値が最良になるものをマスタとするように処理する。
すなわち、303では、接続可能なすべてのBluetooth機器から受信する信号におけるビットエラー率を測定し、所定の評価値を算出する。この評価値は、各Bluetooth機器から受信する信号におけるビットエラー率の合計でも良いし、各ビットエラー率に所定の演算処理を行ったものでも良い。
また、313では、312の比較で双方の機器アドレス発見数が等しい場合に、マスタとなるBluetooth機器を決定するための第2の評価情報として、i番目の接続相手の機器が303で測定評価したビットエラー率の所定の評価値を取得する。
さらに、314は自機器のビットエラー率の評価値が接続相手の機器のビットエラー率の評価値より小さいかを判定するステップであり、315は双方のビットエラー率の評価値が等しいかを判定するステップである。
各機器が実施の形態2と同様に以上の処理を行うことにより、接続可能な機器数が最も多い機器がマスタとして確定し、接続可能な機器数が最も多い機器が複数ある場合は、ビットエラー率の評価値が最良の機器がマスタとして確定し、この2段階の評価に適合する機器が複数ある場合は、物理アドレスのように一意確定が可能な方法によりマスタを確定させる。
このように、本実施の形態のBluetoothマスタ選択方法によれば、マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が取得した機器アドレス発見数やビットエラー率の評価値を互いに比較することで、自動的に接続機器数が最大でかつ無線通信エラーに強いBluetooth機器をマスタとして選択することができる。
(実施の形態4)
図4は本発明の実施の形態4に係るBluetoothマスタ選択方法の処理例を示すフローチャートである。図4において、401〜417のステップから403および413〜415を除くステップは、実施の形態2における図2の201〜217のステップから203および213〜215を除くステップと同順に対応し、その処理内容は対応するステップと同一であるので、それぞれの説明を省略する。
実施の形態4においては、実施の形態2における電界強度の評価値の代わりに、マスタになり得るそれぞれのBluetooth機器のCPU余裕度の評価値を用い、その評価値が最大になるものをマスタとするように処理する。
すなわち、403では、マスタになり得るそれぞれのBluetooth機器が所定の評価方法で自機器のCPU余裕度の評価値を算出する。CPU余裕度の評価値は、CPUのアイドル時間の測定データや、予め得られた処理能力のデータなどにより所定の方法で算出する。
また、413では、412の比較で双方の機器アドレス発見数が等しい場合に、マスタとなるBluetooth機器を決定するための第2の評価情報として、i番目の接続相手の機器が403で評価したCPU余裕度の評価値を取得する。
さらに、414は自機器のCPU余裕度の評価値が接続相手の機器のCPU余裕度の評価値より大きいかを判定するステップであり、415は双方のCPU余裕度の評価値が等しいかを判定するステップである。
各機器が実施の形態2と同様に以上の処理を行うことにより、接続可能な機器数が最も多い機器がマスタとして確定し、接続可能な機器数が最も多い機器が複数ある場合は、CPU余裕度の評価値が最大の機器がマスタとして確定し、この2段階の評価に適合する機器が複数ある場合は、物理アドレスのように一意確定が可能な方法によりマスタを確定させる。
このように、本実施の形態のBluetoothマスタ選択方法によれば、マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が取得した機器アドレス発見数やCPU余裕度の評価値を互いに比較することで、自動的に接続機器数が最大でかつ機器間通信の滞りが少ないBluetooth機器をマスタとして選択することができる。
(実施の形態5)
図5は本発明の実施の形態5に係るBluetoothマスタ選択方法の処理例を示すフローチャートである。図5において、501〜517のステップから503および513〜515を除くステップは、実施の形態2における図2の201〜217のステップから203および213〜215を除くステップと同順に対応し、その処理内容は対応するステップと同一であるので、それぞれの説明を省略する。
実施の形態5においては、実施の形態2における電界強度の評価値の代わりに、マスタになり得るそれぞれのBluetooth機器の電源余裕度の評価値を用い、その評価値が最大になるものをマスタとするように処理する。
すなわち、503では、マスタになり得るそれぞれのBluetooth機器が所定の評価方法で自機器の電源余裕度の評価値を算出する。電源余裕度の評価値は、電池の残量の測定や、予め得られた電源能力のデータなどにより所定の方法で算出する。また、AC電源の場合は評価値を最大値に設定する。
また、513では、512の比較で双方の機器アドレス発見数が等しい場合に、マスタとなるBluetooth機器を決定するための第2の評価情報として、i番目の接続相手の機器が503で評価した電源余裕度の評価値を取得する。
さらに、514は自機器の電源余裕度の評価値が接続相手の機器の電源余裕度の評価値より大きいかを判定するステップであり、515は双方の電源余裕度の評価値が等しいかを判定するステップである。
各機器が実施の形態2と同様に以上の処理を行うことにより、接続可能な機器数が最も多い機器がマスタとして確定し、接続可能な機器数が最も多い機器が複数ある場合は、電源余裕度の評価値が最大の機器がマスタとして確定し、この2段階の評価に適合する機器が複数ある場合は、物理アドレスのように一意確定が可能な方法によりマスタを確定させる。
このように、本実施の形態のBluetoothマスタ選択方法によれば、マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が取得した機器アドレス発見数や電源余裕度の評価値を互いに比較することで、自動的に接続機器数が最大でかつ機器間通信の滞りが少ないBluetooth機器をマスタとして選択することができる。
(実施の形態6)
図6は本発明の実施の形態6に係るBluetoothマスタ選択方法の処理例を示すフローチャートである。図6において、601のステップを除く101〜113のステップは、図1の同一符号101〜113のステップとそれぞれ同一のステップであり、処理内容は実施の形態1と同じであるので説明を省略する。
実施の形態6においては、601で自機器がマスタになる所定の条件を満たしているかを判定し、条件を満たしている場合は以降の処理を実施の形態1と同様に実行し、条件を満たしていない場合は、113で自機器をスレーブと確定し、スレーブとしてマスタからの接続を待つ。
601で判定される所定の条件とは、自機器の電源が電池であるかAC電源であるかといった電源の安定度に関する条件、あるいはホストCPUが8ビットマイコンであるか32ビットマイコンであるかといったCPU処理能力に関する条件、機器が移動できるためスレーブが適当または使用するLSIの制約によりスレーブにしかなれないといったBluetooth機器の属性に関する条件などがある。また、接続可能な機器アドレス発見数および機器アドレスに関する制限なども有効であるが、その場合は601のステップは103のステップの後に置く必要がある。
このように、本実施の形態のBluetoothマスタ選択方法によれば、予めマスタになる所定条件を判定し候補を限定することで、Bluetoothマスタ選択方法の処理時間を短縮することや処理負荷を軽減することができる。
また、本実施の形態では本実施の形態1に601のステップを追加したが、同様に本実施の形態2〜5に601のステップを追加し、同様の効果を得ることができる。
(実施の形態7)
図7は本発明の実施の形態7に係るBluetoothマスタ選択方法の処理例を示すフローチャートである。図7において、703および715のステップを除く、701から702および704から714ステップは、実施の形態1における図1の101〜113のステップと同順に対応し、その処理内容は対応するステップと同一であるので、それぞれの説明を省略する。
実施の形態7においては、703で自機器の接続可能なBluetooth装置の機器アドレス発見数Nと所定の閾値を比較し、自機器の接続可能なBluetooth装置の機器アドレス発見数Nの方が大きいか、等しい場合は、以降の処理を実施の形態1の103から113と同様に実行し、小さい場合は、715で自機器をスレーブと確定し、スレーブとしてマスタからの接続を待つ。
このように、本実施の形態のBluetoothマスタ選択方法によれば、自機器の接続可能なBluetooth装置の機器アドレス発見数と所定の閾値を比較することで、Bluetoothマスタ選択方法の処理時間を短縮することや処理負荷を軽減することができる。
(実施の形態8)
図8は本発明の実施の形態8に係るBluetoothマスタ選択方法の処理例を示すフローチャートである。図8において、803および805、806のステップを除くステップは、実施の形態1における図1の105および106のステップを除くステップと同順に対応し、その処理内容は対応するステップと同一であるので、それぞれの説明を省略する。
実施の形態8においては、実施の形態1における自機器の接続可能なBluetooth装置の機器アドレス発見数の代わりに、マスタになり得るそれぞれのBluetooth機器の電界強度の評価値を用い、その評価値が最大になるものをマスタとするように処理する。
すなわち、803では、接続可能なすべてのBluetooth機器から受信する電波の電界強度を測定し、所定の評価値を算出する。
また、806ではi番目の接続相手の機器が803で測定評価した電界強度の所定の評価値を取得する。
さらに、807は自機器の電界強度の評価値が接続相手の機器の電界強度の評価値より大きいかを判定するステップである。
各機器が実施の形態1と同様に以上の処理を行うことにより、電界強度の評価値が最も大きい機器がマスタとして確定する。また、接続可能な機器数が最も多い機器が複数ある場合は、物理アドレスが大きい方の機器をマスタとして確定させる。ここで、物理アドレスの比較によりマスタの一意確定を行っているが、いずれかを一意に確定できるのであれば他のいかなる方法でも良い。
このように、本実施の形態のBluetoothマスタ選択方法によれば、マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が取得した電界強度の評価値を互いに比較することで、人手を介さずに自動的に無線強度の強いBluetooth機器をマスタとして選択することができる。この方法は、住宅が狭いなどの理由で、機器の発見数が重要な条件ではない場合に、機器発見数以外の評価値の比較する方法が有用である。
(実施の形態9)
図9は本発明の実施の形態9に係るBluetoothマスタ選択方法の処理例を示すフローチャートである。図9において、901から905および908、909、914のステップを除くステップは、実施の形態1における図1の101および105、106、111のステップを除くステップと同順に対応し、その処理内容は対応するステップと同一であるので、それぞれの説明を省略する。
実施の形態9においては、実施の形態1における機器発見数の代わりに、機器ののべ発見数の評価値を用い、その評価値が最大になるものをマスタとするように処理する。
すなわち、901では繰り返しのカウンタを初期化し(i=1)、902ではマスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が、マスタ機能を用いて自機器の周辺に存在するBluetooth機器への問合せ(Inquiry)を行い、接続可能なBluetooth装置の機器アドレスを取得する。903では繰返しカウンタをインクリメントし(i+1)、904では繰返しカウンタと所定の問い合わせ繰り返し回数Mを比較することで、所定の繰り返し回数の問い合わせを実施したかを終了したかを判定する。所定回数の問い合わせを終了していない場合は902に戻り、所定回数の問い合わせを終了した場合は、905で、複数回の問合せ結果により取得した周辺に存在するBluetoothの機器アドレス(物理アドレス)と、そののべの機器アドレスの発見数を機器アドレスのべ発見数として記憶する。
また、908では、907でACL接続した1機器から、マスタとなるBluetooth機器を決定するための評価情報として、機器アドレスのべ発見数を取得する。909では、自機器の機器アドレスのべ発見数Lが接続相手の機器の機器アドレスのべ発見数より大きいかを判定し、914では、双方の機器アドレスのべ発見数が等しいかを判定する。
各機器が実施の形態1と同様に以上の処理を行うことにより、接続可能なのべの機器数が最も多い機器がマスタとして確定し、この評価に適合する機器が複数存在する場合は、物理アドレスのように一意に確定が可能な方法によりマスタを確定させる。
図10は本発明のマスタになり得るそれぞれのBluetooth機器が複数回の問い合わせで、接続可能なBluetooth機器の機器アドレス発見数と機器アドレスのべ発見数を例を用いて説明するための図である。1001は図13のBluetooth機器T1(1301)の問い合わせ結果を示す表であり、1002は図13のBluetooth機器T2(1302)の問い合わせ結果を示す表である。1001および1002の表は、縦軸に接続可能なBluetooth機器を、横軸に問い合わせ回数を、表内のます目には、横軸で表される問い合わせ回数の時に、縦軸で表されるBluetooth機器が発見できた場合を○、発見できなかった場合を×として記載している。
図13でBluetooth機器T1(1301)は、Bluetooth機器T2(1302)およびT4(1304)の無線通信領域内かつ比較的近くに、Bluetooth機器T3(1303)の無線通信領域外に存在する。一方でBluetooth機器T2(1302)は、Bluetooth機器T1(1301)およびT3(1303)、T4(1304)の無線通信領域内であるが比較的遠くに存在する。図10の例では、1001のBluetooth機器T1(1301)の問い合わせ結果として、Bluetooth機器T2(1302)およびT2(1304)は1から3回目すべてで発見成功し、Bluetooth機器T3(1303)は1から3回目すべてで発見に失敗している。ついては、機器アドレス発見数は、Bluetooth機器T2(1302)およびT4(1304)を発見できているので、2となる。また、機器アドレスのべ発見数は、Bluetooth機器T2(1302)およびT4(1304)を1から3回目まですべてで発見できているので、○の数を数える要領で、6となる。同様に1002の機器アドレス発見数は3となり、機器アドレスのべ発見数は5となる。
実施の形態1のように機器アドレス発見数を優先した場合は、Bluetooth機器T2(1302)がマスタとなり、実施の形態9のように機器アドレスのべ発見数を優先した場合は、Bluetooth機器T1(1301)がマスタとなる。
このように、本実施の形態のBluetoothマスタ選択方法によれば、マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が取得した接続可能なBluetooth装置の機器アドレスののべ発見数を互いに比較することで、人手を介さずに自動的に無線接続条件が安定した接続機器数が最大であるBluetooth機器をマスタとして選択することができる。この方法は、住宅が非常に広いなどの理由で、多くの接続可能機器が存在する一方で無線接続が不確かな機器が存在する場合に、無線接続の安定性となるべく多くの機器と接続する両方の要件を満たすのに有用である。
(実施の形態10)
図11は本発明の実施の形態10に係るBluetooth装置の構成例を示すブロック図である。図11において、1102はマスタ・スレーブ選択処理を実行するBluetoothマスタ選択手段、1101はその実行開始を操作するスイッチ手段、1103は自機器がマスタと決定されたか、スレーブと決定されたか、マスタあるいはスレーブのいずれとも決定されていないか、の状態を表示するマスタ・スレーブ表示手段である。
図12は図11に示すBluetooth装置の動作を説明するフローチャートである。図12において、1201ではスイッチ1101を監視し、マスタ・スレーブ選択処理の実行開始の操作を待つ。なお、スイッチ1101の操作に代えてBluetooth装置の電源投入をこの実行開始指令としても良い。また、スイッチ1101は利用者が手動で操作するもの以外に、他の機器や他の部品の制御結果を用いても構わない。
1202はBluetoothマスタ選択手段1102を用いてマスタ・スレーブ選択処理を行うステップであり、本発明に係るBluetoothマスタ選択方法のいずれか、あるいはコンピュータプログラムのいずれかを実行する。
1203ではマスタ・スレーブ表示手段1103によりマスタ・スレーブ選択処理1202の結果を表示する。例えば、表示装置としてLEDを用いて、マスタ・スレーブが未決定の場合はLEDが消灯、マスタの場合は点滅、スレーブの場合は点灯として機器の状態を表示する。この表示手段は、LEDを複数個並べて点灯位置で区別するもの、複数発色可能なLEDを用いるもの、LCDやCRTの画像の一部として表示するものなど、さまざまな形態が可能である。
このように、本実施の形態のBluetooth装置によれば、本発明に係るBluetoothマスタ選択方法あるいはコンピュータプログラムによるBluetoothネットワークにおける最適なマスタを自動的に選択する処理の起動と、その結果の表示を行うことができる。
本発明のBluetoothマスタ選択方法、Bluetoothマスタ選択プログラムによれば、マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が接続可能な他のBluetooth装置から必要な評価情報を取得して所定の方法で評価し、それを互いに比較することで、自己と他の機器のいずれがマスタに適しているかを判定することができるため、人手を介さずに自動的に最適な評価を有するBluetooth装置をマスタとして選択することができるという効果を有し、Bluetoothネットワーク技術等として有用である。
本発明の実施の形態1に係るBluetoothマスタ選択方法の処理例を示すフローチャート。 本発明の実施の形態2に係るBluetoothマスタ選択方法の処理例を示すフローチャート。 本発明の実施の形態3に係るBluetoothマスタ選択方法の処理例を示すフローチャート。 本発明の実施の形態4に係るBluetoothマスタ選択方法の処理例を示すフローチャート。 本発明の実施の形態5に係るBluetoothマスタ選択方法の処理例を示すフローチャート。 本発明の実施の形態6に係るBluetoothマスタ選択方法の処理例を示すフローチャート。 本発明の実施の形態7に係るBluetoothマスタ選択方法の処理例を示すフローチャート。 本発明の実施の形態8に係るBluetoothマスタ選択方法の処理例を示すフローチャート。 本発明の実施の形態9に係るBluetoothマスタ選択方法の処理例を示すフローチャート。 本発明の実施の形態1および9に係る機器アドレス発見数、機器アドレスのべ発見数を説明する図。 本発明の実施の形態10に係るBluetooth装置の構成例を示すブロック図。 本発明の実施の形態10に係るBluetooth装置の動作を説明するフローチャート。 電器製品がBluetoothネットワークを構築する様子を説明する図。 本発明のBluetoothマスタ選択方法を実施するBluetooth装置の構成例を示すブロック図。
符号の説明
101〜113、210〜217、301〜317、401〜417、501〜517、601、701〜715、801〜814、901〜916、1201〜1203 ステップ
1101 スイッチ
1102 Bluetoothマスタ選択手段
1103 マスタ・スレーブ表示手段

Claims (15)

  1. Bluetoothネットワークを構築し、マスタまたはスレーブになる複数のBluetooth装置からマスタを選択するBluetoothマスタ選択方法であって、
    前記複数のBluetooth装置の各々が、自機器以外の前記複数のBluetooth装置へ問合せ、前記問い合わせにより、前記自機器以外の前記複数のBluetooth装置のうち接続可能なBluetooth装置の機器アドレスを取得するステップと、
    前記複数のBluetooth装置の各々が、取得した前記機器アドレスを有するそれぞれのBluetooth装置から必要な評価情報を取得するステップと、
    前記複数のBluetooth装置の各々が、前記評価情報の所定の評価方法に基づき、前記自機器がスレーブと判断するまで、または取得した前記機器アドレスを有するすべてのBluetooth装置に対してスレーブではないと判断するまで、前記自機器がマスタまたはスレーブとなるBluetooth装置であるか否かを繰り返し決定するステップと、
    を含むBluetoothマスタ選択方法。
  2. 前記自機器がマスタまたはスレーブとなるBluetooth装置であるか否かを繰り返し決定するステップは、予め設定した順序で複数の評価情報の所定の評価方法に基づき前記マスタとなるBluetooth装置を決定する請求項1記載のBluetoothマスタ選択方法。
  3. 前記評価情報の所定の評価方法は、前記マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が取得した接続可能なBluetooth装置の機器アドレスの発見数が最大であるBluetooth装置をマスタに決定する請求項1または2記載のBluetoothマスタ選択方法。
  4. 前記評価情報の所定の評価方法は、前記マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が接続可能なBluetooth装置から受信する電波における電界強度の所定の評価値が最大であるBluetooth装置をマスタに決定する請求項1または2記載のBluetoothマスタ選択方法。
  5. 前記評価情報の所定の評価方法は、前記マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が接続可能なBluetooth装置から受信する信号におけるビットエラー率の所定の評価値が最良であるBluetooth装置をマスタに決定する請求項1または2記載のBluetoothマスタ選択方法。
  6. 前記評価情報の所定の評価方法は、前記マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置におけるCPU余裕度の評価値が最大であるBluetooth装置をマスタに決定する請求項1または2記載のBluetoothマスタ選択方法。
  7. 前記評価情報の所定の評価方法は、前記マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置における電源余裕度の評価値が最大であるBluetooth装置をマスタに決定する請求項1または2記載のBluetoothマスタ選択方法。
  8. 前記評価情報の所定の評価方法は、前記マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置に対してBluetoothネットワークにおいて一意に付与された相互に大小比較が可能な固有値が最大または最小であるBluetooth装置をマスタに決定する請求項1または2記載のBluetoothマスタ選択方法。
  9. 前記マスタになり得るBluetooth装置を所定の条件を満たすものに限定し、前記問合せ要求により接続可能なBluetoothマスタ装置の機器アドレスを取得するステップを含む請求項1から8のいずれか一項記載のBluetoothマスタ選択方法。
  10. 前記評価情報の所定の評価方法は、1または複数回の前記問い合わせの結果、前記マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が取得した接続可能なBluetooth装置の機器アドレスの発見数が所定の閾値より小さい場合は、前記マスタとなり得るBluetooth機器をスレーブ機器に決定し、前記接続可能なBluetooth装置の機器アドレスの発見数が前記所定の閾値より以上の場合は、他の前記マスタとなり得るBluetooth機器と前記機器アドレスの発見数を比較し、前記機器アドレスの発見数が最大であるBluetooth装置をマスタに決定する請求項1または2記載のBluetoothマスタ選択方法。
  11. 前記評価情報の所定の評価方法は、複数回の前記問い合わせの結果、前記マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が取得した接続可能なBluetooth装置の機器アドレスののべ発見数が最大であるBluetooth装置をマスタに決定する請求項1または2記載のBluetoothマスタ選択方法。
  12. Bluetoothネットワークを構築し、マスタまたはスレーブになる複数のBluetooth装置からマスタを選択するためのBluetoothマスタ選択プログラムであって、
    前記複数のBluetooth装置の各々が、自機器以外の前記複数のBluetooth装置へ問い合わせ、前記問合せにより、前記自機器以外の前記複数のBluetooth装置のうち接続可能なBluetooth装置の機器アドレスを取得するステップと、
    前記複数のBluetooth装置の各々が、取得した前記機器アドレスを有するそれぞれのBluetooth装置から必要な評価情報を取得するステップと、
    前記複数のBluetooth装置の各々が、前記評価情報の所定の評価方法に基づき、前記自機器がスレーブと判断するまで、または取得した前記機器アドレスを有するすべてのBluetooth装置に対してスレーブではないと判断するまで、前記自機器がマスタまたはスレーブとなるBluetooth装置であるか否かを繰り返し決定するステップと、をコンピュータに実行させるBluetoothマスタ選択プログラム。
  13. 前記評価情報の所定の評価方法は、
    前記マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が取得した接続可能なBluetooth装置の機器アドレスの発見数が最大であるBluetooth装置をマスタに決定する評価方法、
    前記マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が接続可能なBluetooth装置から受信する電波における電界強度の所定の評価値が最大であるBluetooth装置をマスタに決定する評価方法、
    前記マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置が接続可能なBluetooth装置から受信する信号におけるビットエラー率の所定の評価値が最良であるBluetooth装置をマスタに決定する評価方法、
    前記マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置におけるCPU余裕度の評価値が最大であるBluetooth装置をマスタと決定する評価方法、
    前記マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置における電源余裕度の評価値が最大であるBluetooth装置をマスタに決定する評価方法、および、
    前記マスタになり得るそれぞれのBluetooth装置に対してBluetoothネットワークにおいて一意に付与された相互に大小比較が可能な固有値が最大または最小であるBluetooth装置をマスタに決定する評価方法、から選択した少なくとも1つの評価方法である請求項12記載のBluetoothマスタ選択プログラム。
  14. マスタまたはスレーブとして機能し、Bluetoothネットワークを構築するBluetooth装置であって、
    請求項12または13記載のプログラムの実行開始を操作するスイッチ手段を備えるBluetooth装置。
  15. 請求項12または13記載のプログラムの実行により決定された自己の状態を表示する手段を備える請求項14記載のBluetooth装置。
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