無線オーディオ伝送方法
【課題】無線によるオーディオ信号の伝送と他の無線機器による通信を両立させた無線オーディオシステムを提供する。
【解決手段】トランスミッタとレシーバが、同じ使用チャネルを用い、トランスミッタが該チャネルがアイドルになったことを検出したのち他の無線通信の手順が規定する最短パケット間隔よりも短い待機時間Ｔ１だけ待機してオーディオパケットを送信し、レシーバがオーディオパケットの受信を完了したのち最短パケット間隔よりも短い待機時間Ｔ２だけ待機して応答信号を返信する。この手順で所定の伝送パケット数のオーディオパケットの送受信を完了したのち、トランスミッタとレシーバが通信チャネルを切り換えて上記の処理を繰り返す。各チャネルのビジー率に応じて、各チャネルの伝送パケット数を更新する。
【解決手段】トランスミッタとレシーバが、同じ使用チャネルを用い、トランスミッタが該チャネルがアイドルになったことを検出したのち他の無線通信の手順が規定する最短パケット間隔よりも短い待機時間Ｔ１だけ待機してオーディオパケットを送信し、レシーバがオーディオパケットの受信を完了したのち最短パケット間隔よりも短い待機時間Ｔ２だけ待機して応答信号を返信する。この手順で所定の伝送パケット数のオーディオパケットの送受信を完了したのち、トランスミッタとレシーバが通信チャネルを切り換えて上記の処理を繰り返す。各チャネルのビジー率に応じて、各チャネルの伝送パケット数を更新する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、オーディオ信号を電波を用いて送信する無線オーディオ伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
オーディオ分野において、複数の機器間をケーブルで接続するのが煩雑である、または、ケーブルが視覚的に美しくないという理由で、電波でオーディオ信号を伝送することが実用化されている（たとえば特許文献１参照）。オーディオ信号の伝送等民生用機器で比較的自由に使用できる周波数帯は限られており、無線ＬＡＮを含む多くの機器が２．４ＧＨｚ帯を使用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０７４３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、オーディオ信号の伝送は途切れることなく長時間継続するものであるため、オーディオ信号の伝送が通信チャネルを占有してしまうと、他の無線機器、たとえば無線ＬＡＮの通信が全く行えないことになる。また、逆にオーディオ信号の伝送の優先度を低くして無線ＬＡＮの通信を優先すると、オーディオ信号の伝送が途切れがちになり、受信側で再生されるオーディオ信号にノイズが発生してしまうという不都合があった。
【０００５】
この発明は、無線によるオーディオ信号の伝送と他の無線機器による通信を両立させた無線オーディオ伝送方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、他の無線通信と併用される複数の使用チャネルを用いて、トランスミッタとレシーバとの間でオーディオパケットを伝送する方法であって、
（手順１）前記トランスミッタおよび前記レシーバが、前記複数の使用チャネルから同じ１つのチャネルを選択し、
（手順２）前記トランスミッタが、該選択したチャネルのキャリアセンスを行い、該チャネルのビジー／アイドルを記憶し、アイドルになったことを検出したのち、
（手順３）前記他の無線通信の手順が規定する最短パケット間隔よりも短い待機時間Ｔ１だけ待機して、オーディオパケットを送信し、
（手順４）前記レシーバが、前記オーディオパケットの受信を完了したのち、前記最短パケット間隔よりも短い待機時間Ｔ２だけ待機して応答信号を返信し、
（手順５）前記トランスミッタが、前記オーディオパケットの送信を完了したのち、前記待機時間Ｔ２よりも長く前記最短パケット間隔よりも短い待機時間Ｔ３待機しても前記レシーバから応答信号を受信しないとき、前記オーディオパケットを再送信し、
（手順６）前記トランスミッタが、前記応答信号を受信したのち、所定の伝送個数のオーディオパケットの送受信を完了していないとき、次のオーディオパケットを送信するために手順３に戻り、
（手順７）前記トランスミッタおよび前記レシーバは、前記伝送個数のオーディオパケットの送受信を完了したとき、前記選択チャネルを前記複数の使用チャネルのうちの他のチャネルに切り換えて手順２にもどる
（手順８）前記手順２乃至手順７を繰り返し行っている途中の所定タイミングに、前記記憶された各チャネルのビジー率に基づいて、各チャネルにおける前記手順６の伝送個数を決定する
ことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、他の無線通信と併用される複数の使用チャネルを用いて、トランスミッタとレシーバとの間でオーディオパケットを伝送する方法であって、
（手順１）前記トランスミッタおよび前記レシーバが、前記複数の使用チャネルから同じ１つのチャネルを選択し、
（手順２）前記トランスミッタが、該選択したチャネルのキャリアセンスを行い、該チャネルのビジー／アイドルを記憶し、アイドルになったことを検出したのち、
（手順３）前記他の無線通信の手順が規定する確認応答のパケット間隔であるＳＩＦＳよりも長く、前記他の無線通信の手順が規定する通常のパケット間隔の最短時間であるＤＩＦＳよりも短い待機時間だけ待機して、オーディオパケットを送信し、
（手順４）前記レシーバが、前記オーディオパケットの受信を完了したのち、前記ＳＩＦＳよりも短い待機時間Ｔ２だけ待機して応答信号を返信し、
（手順５）前記トランスミッタが、前記オーディオパケットの送信を完了したのち、前記待機時間Ｔ２よりも長く前記ＳＩＦＳよりも短い待機時間Ｔ３待機しても前記レシーバから応答信号を受信しないとき、前記オーディオパケットを再送信し、
（手順６）前記トランスミッタが、前記応答信号を受信したのち、所定の伝送個数のオーディオパケットの送受信を完了していないとき、前記ＳＩＦＳよりも短い待機時間Ｔ１だけ待機して、オーディオパケットを送信したのち手順６に戻り、
（手順７）前記トランスミッタおよび前記レシーバは、前記伝送個数のオーディオパケットの送受信を完了したとき、前記選択チャネルを前記複数の使用チャネルのうちの他のチャネルに切り換えて手順４にもどる
（手順８）前記手順２乃至手順７を繰り返し行っている途中の所定タイミングに、前記記憶された各チャネルのビジー率に基づいて、各チャネルにおける前記手順６の伝送個数を決定する
ことを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１、２の発明において、前記手順１を実行する前に、
（手順Ａ）前記トランスミッタが、複数の通信チャネルをスキャンして各チャネルの利用状況を検出し、この各チャネルの利用状況に基づいて前記複数の使用チャネルを決定し、
（手順Ｂ）前記トランスミッタが、決定した複数の使用チャネルをレシーバに通知する
手順を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、複数のチャネルを移動しながら、無線ＬＡＮなどの他の無線通信に優先してオーディオパケットの送受信を行うため、オーディオパケットを途切れることなく伝送することができるうえ、各チャネルを使用している無線通信システムに対する影響を最小限にとどめることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施形態である無線オーディオシステムの構成図
【図２】ＩＥＥＥ８０２．１１ｂに規定される複数の通信チャネルと無線オーディオシステムが使用するチャネルを説明する図
【図３】同無線オーディオシステムにおけるオーディオパケットの伝送手順を説明する図
【図４】無線オーディオシステムのトランスミッタの動作を示すフローチャート
【図５】無線オーディオシステムのスケジュール決定方式を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１はこの発明の実施形態である無線オーディオシステムの構成図である。また、図２は同無線オーディオシステムのオーディオパケットの伝送手順を説明する図である。
【００１２】
この無線オーディオシステムは、トランスミッタ１、レシーバ２、トランスミッタ１に接続される携帯オーディオプレーヤ３、および、レシーバ２に接続される据置型のアンプ付スピーカ４で構成される。トランスミッタ１は、携帯オーディオプレーヤ３から再生・入力されるオーディオ信号をデジタル化し、２．４ＧＨｚ帯の準マイクロ波に乗せて送信する。レシーバ２は、トランスミッタ１から送信される高周波信号を受信し、この高周波信号に重畳されているオーディオ信号をＤ／Ａ変換してアンプ付スピーカ４に入力する。デジタル化されたオーディオ信号は、トランスミッタ１からレシーバ２へ高速に単方向で送信され、コマンド等の制御信号は、トランスミッタ１、レシーバ２相互間で低速で双方向通信が行われる。
【００１３】
トランスミッタ１−レシーバ２間の通信は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂで規定されている１３のチャネルを移動しながら行う。いずれかのチャネルで所定個数のオーディオパケットの送受信（伝送）が完了するとチャネルを移動し、移動したチャネルで次の所定個数のオーディオパケットの伝送を行う。これを繰り返すことで、オーディオパケットを途切れることなく伝送するとともに、電波の到達範囲にＩＥＥＥ８０２．１１（ｂ）の無線ＬＡＮシステムが存在していても、特定のチャネルにおける通信が全く不可能になることがないようにしている。
【００１４】
ここで、図２を参照して、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂに規定されている１３のチャネルについて説明する。１３のチャネルは、２４１２ＭＨｚから２４７２ＭＨｚまで５ＭＨｚ間隔で設定されている。通信帯域幅が２０ＭＨｚの場合には、図２（Ａ）の実線で示すように、Ｃｈ１、Ｃｈ５、Ｃｈ９、Ｃｈ１３の４チャネルが同時使用可能である。また、送信帯域幅が２２ＭＨｚの場合には、３チャネルが同時使用可能である。図２（Ｂ）にはＣｈ１、Ｃｈ７、Ｃｈ１３の３チャネルの組み合わせが実線で示されているが、これ以外に、Ｃｈ１、Ｃｈ６、Ｃｈ１１など種々の組み合わせがある。以下の実施形態では、３つのチャネル（Ｃｈ．Ａ，Ｂ，Ｃ）を順次移動ながらオーディオパケットの伝送を行う手順について説明する。ただし、本発明において、使用するチャネルは３つに限定されない。
【００１５】
図３を参照して、この無線オーディオシステムにおけるオーディオパケットの伝送手順について説明する。トランスミッタ１とレシーバ２は、第１のチャネル（Ｃｈ．Ａ）でオーディオパケットの伝送を開始する。その後、トランスミッタ１およびレシーバ２は、図３（Ａ）に示すように複数のチャネル（使用チャネルＣｈ．Ａ，Ｂ，Ｃ）を順次移動しながら、各チャネル所定数ずつのオーディオパケットの伝送を行う。
【００１６】
各使用チャネルにおけるオーディオパケットの伝送手順を図３（Ｂ）を参照して説明する。トランスミッタ１は、使用チャネル（たとえばＣｈ．Ａ）でオーディオパケットの送信を開始するとき、まずそのチャネルのキャリアセンスを行う。このチャネルで他の通信機器が信号を送信している状態（ビジー：ＢＵＳＹ）であれば、その旨を記憶して、状態がアイドルに変化するのを監視する。チャネルの状態がアイドルに変化したとき、または、キャリアセンスの結果チャネルがアイドル状態であったとき、そこから待機時間Ｔ１（たとえば３μｓ）だけ待機したのちオーディオパケットの送信を開始する。チャネルの使用開始時にビジー状態である旨を記憶するのは、各チャネルのビジー率に基づいて各チャネルの伝送パケット数を決定するためである。その詳細は後述する。
【００１７】
上記他の通信機器がＩＥＥＥ８０２．１１ｂに準拠した無線ＬＡＮの端末であれば、チャネル状態がアイドルに変化したのち、最短でも１０μｓ（ＳＩＦＳ：Ｓｈｏｒｔ Ｉｎｔｅｒ Ｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ（図３（Ｄ）参照））待機し、通常は５０μｓ以上（ＤＩＦＳ：ＤＣＦ Ｉｎｔｅｒ Ｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ＋バックオフ時間）待機したのちパケットの送信を開始しようとする。このため、トランスミッタ１は無線ＬＡＮの端末に通信を開始させることなく、必ずオーディオパケットの送信を行うことができる。このオーディオパケットはレシーバ２に受信される。
【００１８】
オーディオパケットの伝送が終了すると、レシーバ２から確認応答ＡＣＫが送信されてくる。レシーバ２におけるパケットの受信完了から確認応答ＡＣＫを送信するまでの待機時間Ｔ２は、たとえば２μｓである。この場合も、上記と同様に無線ＬＡＮの端末に先んじて確認応答ＡＣＫを送信することが可能である。
【００１９】
また、トランスミッタ１は、図３（Ｃ）に示すように、オーディオパケットの送信後Ｔ３（たとえば５μｓ）待機しても確認応答ＡＣＫを受信できなかった場合、同じオーディオパケットを再送する。この待機時間Ｔ３も無線ＬＡＮの最短パケット間隔（ＳＩＦＳ）よりも短いため、無線ＬＡＮの端末に割り込まれることなく、オーディオパケットの再送を行うことができる。なお、１つのオーディオパケットのサイズは約５００μｓであり、このサイズで約１ｍｓ分のオーディオデータを伝送することができる。したがって、数回に一度の頻度で再送が発生してもレシーバ２側でバッファがアンダーフローすることはない。
【００２０】
このような短い待機時間でパケットの送信を開始できるのは、無線オーディオシステムは、無線ＬＡＮのような長距離の通信を想定しておらず、１０メートル程度の短距離間のパケット伝送を意図したシステムだからである。勿論、待機時間を長くすれば無線オーディオシステムの機器間の距離マージン、および、高周波回路、処理部のスループットのマージンを大きくすることができる。
【００２１】
なお、この図の説明では、待機時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を全てＳＩＦＳ（１０μｓ）よりも短くしているが、待機時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３は、ＳＩＦＳより長くてもＤＩＦＳの最短時間（５０μｓ）よりも短ければ他の無線ＬＡＮ端末に割り込まれることなく通信が可能である。このように、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ）の確認応答ＡＣＫの送信（１０μｓ待機）が、この無線オーディオシステムのオーディオパケットの伝送開始（Ｔ１＞１０μｓ）に優先するようにすれば、無線オーディオシステムは、無線ＬＡＮのパケット送信、確認応答返信の一連のパケット伝送手順の完了を待って、オーディオパケットの伝送を開始することになり、オーディオパケットの伝送開始が若干遅れることになるが、無線通信環境全体の効率に鑑みると、このように他の無線ＬＡＮ端末の確認応答ＡＣＫを優先させ、一連のパケット送信手順を完了させた方が効率的であると言える。また、図３（Ｂ）におけるＢｕｓｙ直後のＴ１のみＳＩＦＳ（１０μｓ）よりも長くして無線ＬＡＮの確認応答の送信を優先させ、以後の待機時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３をＳＩＦＳよりも短くして伝送の効率化を図ってもよい。なお、本発明の最短パケット間隔としては、「他の無線通信の手順」がＩＥＥＥ８０２．１１ｂの場合、ＳＩＦＳまたはＤＩＦＳの最短時間を適用することができる。
【００２２】
この手順で、トランスミッタ１、レシーバ２がオーディオパケットを伝送すると、オーディオパケットが無線ＬＡＮのパケットに常に優先して伝送され音切れすることがないが、これをずっと継続すると、このチャネル（たとえばＣｈ．Ａ）では無線ＬＡＮシステムの通信が全くできなくなってしまう。そこで、定められた所定パケット数（たとえば３〜６個）のオーディオパケットの伝送が完了すると、次のチャネル（たとえばＣｈ．Ｂ）に移動して同様の手順でオーディオパケットの伝送を継続する。同様に、このチャネルにおいて所定個数のオーディオパケットの伝送が完了すると、さらに次のチャネル（たとえばＣｈ．Ｃ）に移動してさらに同様の手順でオーディオパケットの伝送を継続する。これにより、オーディオパケットの伝送を途切れることなく継続しながら、無線ＬＡＮへの影響を最小限にとどめている。
【００２３】
ここで、上記所定パケット数、すなわち、各使用チャネルにおける１回の伝送パケット数の決定方式について説明する。上述したように、各使用チャネルでの伝送手順の開始時にそのチャネルがビジーであるか否か（ビジーである旨）を記憶している。適当なタイミングに、この記憶しているビジー頻度を積算して、ビジー率を算出する。すなわち、各チャネルの使用回数とそのうちビジーであった回数の比がビジー率である。各チャネルのビジー率に基づき、ビジー率の低いチャネルの伝送パケット数を多く、ビジー率の高いチャネルの伝送パケット数が少なくなるように、パケット数の割り当てを行う。
【００２４】
次に、各使用チャネルの伝送パケット数を決定する方式について説明する。この実施形態では、３つの使用チャネルを一巡することで１５のパケットを伝送できるように、各使用チャネルにパケット数を割り当てる。使用チャネルＣ（１）（＝Ｃｈ．Ａ），Ｃ（２）（＝Ｃｈ．Ｂ），Ｃ（３）（＝Ｃｈ．Ｃ）の伝送パケット数ｐ（１），ｐ（２），ｐ（３）は、たとえば、
【００２５】
【００２６】
の数式で算出される。ここで、
ｒ１＝［チャネルＣ（１）のアイドル率］−５０
ｒ２＝［チャネルＣ（２）のアイドル率］−５０
ｒ３＝［チャネルＣ（３）のアイドル率］−５０
とする。なお、アイドル率は「１００−ビジー率」で算出される。なお、ｒ１，ｒ２，ｒ３が負になったときは０にすればよい。また、ｉｎｔの丸め処理によってはｐ（１），ｐ（２），ｐ（３）の合計が１５よりも大きくなったり小さくなったりする場合があるが、その場合は最大値のｐ（ｎ）を増減することで調整すればよい。
【００２７】
以上の処理により、各使用チャネルのチャネル帯域の混雑に応じた伝送パケット数の割り当てが決定される。なお、伝送パケット数の決定方式はこの方式に限定されない。
なお、オーディオパケットの伝送開始当初は、ビジー頻度の積算がなされていないため、全使用チャネルに均等に伝送パケット数を割り当ててもよく、たとえば、
ｐ（１）＝７， ｐ（２）＝５， ｐ（３）＝３
のように、使用チャネル順に固定的にパケット数を割り当ててもよい。
【００２８】
この伝送パケット数決定処理は、適当な間隔で行えばよい。瞬間的なチャネル使用に対応するには、１乃至数秒程度の短い間隔で行えばよい。また、定常的なチャネル利用に対応する場合には、１乃至数分程度の長い間隔で行えばよい。
【００２９】
図１にもどって、トランスミッタ１およびレシーバ２の構成について説明する。トランスミッタ１は、携帯オーディオプレーヤ３が接続されるオーディオ入力部１０、携帯オーディオプレーヤ３から入力されたオーディオ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ１１、トランスミッタ１の動作を制御するコントローラ１２、各通信チャネルで通信を行う通信回路１３、アンテナ１４を備えている。通信回路１３は、オーディオ信号を送信するとともに、レシーバ２から確認応答ＡＣＫを受信する。また、通信回路１３は、レシーバ２とスケジュールの送受信など制御信号の相互通信を行う。さらに、通信回路１３は、通信チャネルをワッチしてビジー／アイドルの確認を行う。通信回路１３のチャネル切り換えは、コントローラ１２の制御によって行われる。
【００３０】
レシーバ２は、内蔵のアンテナ２４、各通信チャネルで通信を行う通信回路２０、レシーバ２の動作を制御するコントローラ２１、受信したデジタルのオーディオ信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ２２、および、アンプ付スピーカ４にオーディオ信号を出力するためのオーディオ出力部２３を有している。通信回路２０は、トランスミッタ１が送信した高周波信号を受信してオーディオ信号、制御信号を復調するとともに、コントローラ２１から入力された確認応答ＡＣＫ等の信号をトランスミッタ１に対して送信する。通信回路２０によってベースバンドのデジタル信号に復調されたオーディオ信号はＤ／Ａコンバータ２２に入力される。また、通信回路２０によって復調された制御信号はコントローラ２１に入力される。Ｄ／Ａコンバータ２２は、入力されたデジタルのオーディオ信号をアナログのオーディオ信号に変換してオーディオ出力部２３からアンプ付スピーカ４に出力する。
【００３１】
図４は、オーディオパケットの伝送処理動作を示すフローチャートである。この処理動作は、トランスミッタ１のコントローラ１２によって実行される。まず、スケジュールを決定する（Ｓ１）。スケジュールは、使用チャネルＣ（１〜３）および各チャネルの伝送パケット数ｐ（１〜３）からなる。使用チャネルは、図２（Ｂ）に示すように適当な間隔の３つのチャネルを選択すればよい。スケジュールを決定すると、チャネルをスキャンしてレシーバを検索し、レシーバ２と通信を確立する（Ｓ２）。レシーバ２と通信が確立されると、制御チャネルを用いて決定したスケジュールを送信する（Ｓ３）。以後、以下の処理でパケットを伝送する。
【００３２】
使用チャネルのカウンタｎに１をセットする（Ｓ４）。この選択された使用チャネルＣ（ｎ）に移動する（Ｓ５）。次に、選択された使用チャネルで伝送されるパケット数をカウントするカウンタｉを１にセットする（Ｓ６）。そして、キャリアセンスによりチャネルがビジーであるかを判断する（Ｓ７）。チャネルがビジーの場合には（Ｓ７でＹＥＳ）、ビジー回数を積算して（Ｓ８）、ビジー状態が終了するまでＳ７で待機する。なお、Ｓ８のビジー回数の積算はこの待機中は行わない。チャネルの状態がアイドルに移行すると（Ｓ７でＮＯ）、待機時間Ｔ１だけ待機して（Ｓ９）、ｉ番目のオーディオパケットを送信する（Ｓ１０）。なお、待機時間Ｔ１中も通信チャネルのキャリアセンスをしているものとする。
【００３３】
オーディオパケットの送信が終了すると、レシーバ２から確認応答ＡＣＫを受信するまでＴ３の間待機する（Ｓ１１，Ｓ１２）。Ｔ３経過するまでに確認応答ＡＣＫを受信すると（Ｓ１１でＹＥＳ）、パケット数カウンタｉがこの使用チャネルで伝送するパケット数ｐ（ｎ）であるかを判断する（Ｓ１３）。パケット数カウンタｉがｐ（ｎ）未満であれば（Ｓ１３でＮＯ）、ｉに１を加算して（Ｓ１４）Ｓ９にもどり、次のオーディオパケットの送信を行う。
【００３４】
一方、Ｓ１１，Ｓ１２において、待機時間Ｔ３が経過してもレシーバ２から確認応答ＡＣＫを受信しない場合は（Ｓ１２でＹＥＳ）、Ｓ１０にもどってｉ番目のオーディオパケットを再送する。
【００３５】
Ｓ１３においてパケット数カウンタｉがｐ（ｎ）になっていれば（Ｓ１３でＹＥＳ）、この使用チャネルでのオーディオパケットの送信が終了したとして、レシーバ２と同期して使用チャネルを切り換えたのち、Ｓ５以下のオーディオパケットの送信を再開する。
【００３６】
ここで、使用チャネルの切り換えは以下の手順で行われる。まず、使用チャネルのカウンタｎが３であるかを判断する（Ｓ１５）。ｎが３未満であれば（Ｓ１５でＮＯ）、ｎに１を加算して（Ｓ１６）Ｓ５にもどり、ｎで指定される使用チャネルＣ（ｎ）に移動する（Ｓ５）。一方、ｎが３になっていれば（Ｓ１５でＹＥＳ）、Ｓ４にもどってｎを１にし直し（Ｓ４）、ｎ（＝１）で指定される使用チャネルＣ（１）に移動する（Ｓ５）。
【００３７】
図４（Ｂ）は、伝送パケット数の割り当て処理を示すフローチャートである。この処理は、図４（Ａ）のＳ４〜Ｓ１６の処理が継続的に繰り返し実行されている途中の適当なタイミング（たとえば１〜数秒または１〜数分毎）に実行される。なお、この処理は、Ｓ１５からＳ４にもどる間（図４（Ａ）のＢで示したタイミングに実行されるのが好適である。
【００３８】
この処理は、それまでの各使用チャネルのビジー率に基づいて各使用チャネルの伝送パケット数の再割り当てを行う処理である。まず各使用チャネルのビジー頻度を集計してビジー率を算出する（Ｓ３０）。そして、この集計結果に基づいて、各使用チャネルの伝送パケット数ｐ（１〜３）を算出する（Ｓ３１）。ビジー率の算出方式、伝送パケット数の算出方式は上述したとおりである。そして、この算出された伝送パケット数ｐ（１〜３）をレシーバ２に対して送信する（Ｓ３２）。以後のオーディオパケットの送受信は、このパケット数ずつ行われる。この処理により、各使用チャネルのリアルタイムな混雑状況に応じた伝送パケット数の割り当てを行うことが可能になる。なお、この処理が行われる毎に、各使用チャネルのビジー頻度の積算値をリセットしてもよく、そのまま積算を継続してもよい。
【００３９】
以上の説明において、使用チャネルの選択は、図２（Ｂ）に示したように適当に離れた３つのチャネルを適当に選択するものであったが、通信を開始する前に各チャネルの利用状況を確認し、優先的にパケット伝送を行っても影響の少ないチャネルを使用チャネルとして選択し、この使用チャネルを用いてオーディオパケットの伝送を行うことにより、他の無線通信に対する影響を最小限に止めるようにしてもよい。
【００４０】
以下、図５を参照して使用チャネルおよび各使用チャネルにおける１回の伝送パケット数（スケジュール）の決定方法について説明する。以下の実施形態では、２０ＭＨｚの通信帯域幅で３つの使用チャネルを選択する場合について説明する。
【００４１】
図５（Ａ）はスケジュール決定処理動作を示すフローチャートである。この処理は、後述のコントローラ１２によって実行される。この処理においては、まず２．４ＧＨｚ帯の全１３チャネルをスキャンし（Ｓ５１）、スキャン結果から各チャネルの利用状況を集計する（Ｓ５２）。そしてこの集計結果に基づいてパケット伝送に使用するチャネル（使用チャネル）および各使用チャネルにおける１回の伝送パケット数を決定する（Ｓ５３）。
【００４２】
図５（Ｂ），（Ｃ）を参照してチャネルスキャンおよび利用状況集計の方式について説明する。チャネル１からチャネル１３までをスキャンしてキャリアセンスを行い、各チャネルのビジー（使用中）／アイドル（空き）を検出する。これを一定間隔毎（たとえば１０ｍｓ毎）に複数回（たとえば１００回）繰り返す。スキャンに要する時間は、１０ｍｓ毎に１００回繰り返した場合、１秒である。このように、全チャネルについてビジー／アイドルのスキャンを繰り返し行うことにより、各チャネルの瞬時ではない平均的な利用状況を検出することができる。なお、チャネルスキャンの所要時間の大部分は通信回路１３のレシーバのチャネル切替（受信周波数の切り替え）に要する時間である。高速なチャネル切替が可能なレシーバが実現できれば、上記チャネルスキャンの時間は大幅に短縮可能である。
【００４３】
この複数回のスキャンののち、ビジーであった回数（ビジー頻度）を各チャネルごとに集計する。図５（Ｃ）がそのビジー頻度分布グラフである。スキャンを１００回繰り返した場合、ビジー頻度（度数）がビジー率（％）となる。同図の例では、チャネル１、チャネル６を用いて通信が行われており、チャネル６のビジー率が６０％程度の高い確率になっている。通信のチャネル帯域はチャネル５〜チャネル７に及んでいる。また、チャネル１は２０％程度のビジー率であり、この通信のチャネル帯域はチャネル１〜２に及んでいる。
【００４４】
そして、この度数分布グラフの上にパケット伝送のチャネル帯域を当てはめ、影響の少ない３つのチャネルを使用チャネルとして決定する。図５（Ｃ）の例では、現在利用されているチャネルにほぼ影響のないチャネル１３およびチャネル９を第１、第２の使用チャネルＣ（１），Ｃ（２）と決定し、次に、高いビジー率で利用されているチャネル６に影響がなく、低いビジー率で利用されているチャネル１に影響のあるチャネル１を第３の使用チャネルＣ（３）と決定する。
【００４５】
このようにして、使用チャネルを決定した場合、各使用チャネルのビジー率に基づいて、伝送パケット数を予め決定してもよい。この場合、伝送パケット数ｐ（１），ｐ（２），ｐ（３）の算出方式は図４（Ｂ）のＳ３１と同じでよい。
【００４６】
以上の説明は、通信開始時にチャネルスキャンを行って３つの使用チャネルを決定する方式であるが、通信を行っている途中に使用チャネルの見直しをするようにしてもよい。上述したように、本実施形態の伝送方式では約５００μｓのパケットを用いて約１ｍｓのオーディオ信号を伝送できるため、エラーなく伝送が行われればレシーバ２側にオーディオデータの余裕ができる。そこで、伝送実行中の適当なタイミングに、図５に示したチャネルスキャンを再度行ってスケジュールを作成しなおしてもよい。上記の適当なタイミングとは、たとえば、一定時間ごと、再送なくオーディオパケットを所定数伝送できたとき、レシーバ２側２からバッファが一杯である旨の電文を受信したときなどである。なお、途中でチャネルスキャンを実行する場合、繰り返し回数（図５の例では１００回）を少なくして時間を短縮してもよい。
【００４７】
なお、この実施形態では、オーディオ信号を再生する装置を携帯オーディオプレーヤ１としているが、再生装置は携帯型の装置に限定されない。
【符号の説明】
【００４８】
１ トランスミッタ
１２ コントローラ
１３ 通信回路
２ レシーバ
２１ コントローラ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、オーディオ信号を電波を用いて送信する無線オーディオ伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
オーディオ分野において、複数の機器間をケーブルで接続するのが煩雑である、または、ケーブルが視覚的に美しくないという理由で、電波でオーディオ信号を伝送することが実用化されている（たとえば特許文献１参照）。オーディオ信号の伝送等民生用機器で比較的自由に使用できる周波数帯は限られており、無線ＬＡＮを含む多くの機器が２．４ＧＨｚ帯を使用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０７４３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、オーディオ信号の伝送は途切れることなく長時間継続するものであるため、オーディオ信号の伝送が通信チャネルを占有してしまうと、他の無線機器、たとえば無線ＬＡＮの通信が全く行えないことになる。また、逆にオーディオ信号の伝送の優先度を低くして無線ＬＡＮの通信を優先すると、オーディオ信号の伝送が途切れがちになり、受信側で再生されるオーディオ信号にノイズが発生してしまうという不都合があった。
【０００５】
この発明は、無線によるオーディオ信号の伝送と他の無線機器による通信を両立させた無線オーディオ伝送方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、他の無線通信と併用される複数の使用チャネルを用いて、トランスミッタとレシーバとの間でオーディオパケットを伝送する方法であって、
（手順１）前記トランスミッタおよび前記レシーバが、前記複数の使用チャネルから同じ１つのチャネルを選択し、
（手順２）前記トランスミッタが、該選択したチャネルのキャリアセンスを行い、該チャネルのビジー／アイドルを記憶し、アイドルになったことを検出したのち、
（手順３）前記他の無線通信の手順が規定する最短パケット間隔よりも短い待機時間Ｔ１だけ待機して、オーディオパケットを送信し、
（手順４）前記レシーバが、前記オーディオパケットの受信を完了したのち、前記最短パケット間隔よりも短い待機時間Ｔ２だけ待機して応答信号を返信し、
（手順５）前記トランスミッタが、前記オーディオパケットの送信を完了したのち、前記待機時間Ｔ２よりも長く前記最短パケット間隔よりも短い待機時間Ｔ３待機しても前記レシーバから応答信号を受信しないとき、前記オーディオパケットを再送信し、
（手順６）前記トランスミッタが、前記応答信号を受信したのち、所定の伝送個数のオーディオパケットの送受信を完了していないとき、次のオーディオパケットを送信するために手順３に戻り、
（手順７）前記トランスミッタおよび前記レシーバは、前記伝送個数のオーディオパケットの送受信を完了したとき、前記選択チャネルを前記複数の使用チャネルのうちの他のチャネルに切り換えて手順２にもどる
（手順８）前記手順２乃至手順７を繰り返し行っている途中の所定タイミングに、前記記憶された各チャネルのビジー率に基づいて、各チャネルにおける前記手順６の伝送個数を決定する
ことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、他の無線通信と併用される複数の使用チャネルを用いて、トランスミッタとレシーバとの間でオーディオパケットを伝送する方法であって、
（手順１）前記トランスミッタおよび前記レシーバが、前記複数の使用チャネルから同じ１つのチャネルを選択し、
（手順２）前記トランスミッタが、該選択したチャネルのキャリアセンスを行い、該チャネルのビジー／アイドルを記憶し、アイドルになったことを検出したのち、
（手順３）前記他の無線通信の手順が規定する確認応答のパケット間隔であるＳＩＦＳよりも長く、前記他の無線通信の手順が規定する通常のパケット間隔の最短時間であるＤＩＦＳよりも短い待機時間だけ待機して、オーディオパケットを送信し、
（手順４）前記レシーバが、前記オーディオパケットの受信を完了したのち、前記ＳＩＦＳよりも短い待機時間Ｔ２だけ待機して応答信号を返信し、
（手順５）前記トランスミッタが、前記オーディオパケットの送信を完了したのち、前記待機時間Ｔ２よりも長く前記ＳＩＦＳよりも短い待機時間Ｔ３待機しても前記レシーバから応答信号を受信しないとき、前記オーディオパケットを再送信し、
（手順６）前記トランスミッタが、前記応答信号を受信したのち、所定の伝送個数のオーディオパケットの送受信を完了していないとき、前記ＳＩＦＳよりも短い待機時間Ｔ１だけ待機して、オーディオパケットを送信したのち手順６に戻り、
（手順７）前記トランスミッタおよび前記レシーバは、前記伝送個数のオーディオパケットの送受信を完了したとき、前記選択チャネルを前記複数の使用チャネルのうちの他のチャネルに切り換えて手順４にもどる
（手順８）前記手順２乃至手順７を繰り返し行っている途中の所定タイミングに、前記記憶された各チャネルのビジー率に基づいて、各チャネルにおける前記手順６の伝送個数を決定する
ことを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１、２の発明において、前記手順１を実行する前に、
（手順Ａ）前記トランスミッタが、複数の通信チャネルをスキャンして各チャネルの利用状況を検出し、この各チャネルの利用状況に基づいて前記複数の使用チャネルを決定し、
（手順Ｂ）前記トランスミッタが、決定した複数の使用チャネルをレシーバに通知する
手順を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、複数のチャネルを移動しながら、無線ＬＡＮなどの他の無線通信に優先してオーディオパケットの送受信を行うため、オーディオパケットを途切れることなく伝送することができるうえ、各チャネルを使用している無線通信システムに対する影響を最小限にとどめることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施形態である無線オーディオシステムの構成図
【図２】ＩＥＥＥ８０２．１１ｂに規定される複数の通信チャネルと無線オーディオシステムが使用するチャネルを説明する図
【図３】同無線オーディオシステムにおけるオーディオパケットの伝送手順を説明する図
【図４】無線オーディオシステムのトランスミッタの動作を示すフローチャート
【図５】無線オーディオシステムのスケジュール決定方式を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１はこの発明の実施形態である無線オーディオシステムの構成図である。また、図２は同無線オーディオシステムのオーディオパケットの伝送手順を説明する図である。
【００１２】
この無線オーディオシステムは、トランスミッタ１、レシーバ２、トランスミッタ１に接続される携帯オーディオプレーヤ３、および、レシーバ２に接続される据置型のアンプ付スピーカ４で構成される。トランスミッタ１は、携帯オーディオプレーヤ３から再生・入力されるオーディオ信号をデジタル化し、２．４ＧＨｚ帯の準マイクロ波に乗せて送信する。レシーバ２は、トランスミッタ１から送信される高周波信号を受信し、この高周波信号に重畳されているオーディオ信号をＤ／Ａ変換してアンプ付スピーカ４に入力する。デジタル化されたオーディオ信号は、トランスミッタ１からレシーバ２へ高速に単方向で送信され、コマンド等の制御信号は、トランスミッタ１、レシーバ２相互間で低速で双方向通信が行われる。
【００１３】
トランスミッタ１−レシーバ２間の通信は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂで規定されている１３のチャネルを移動しながら行う。いずれかのチャネルで所定個数のオーディオパケットの送受信（伝送）が完了するとチャネルを移動し、移動したチャネルで次の所定個数のオーディオパケットの伝送を行う。これを繰り返すことで、オーディオパケットを途切れることなく伝送するとともに、電波の到達範囲にＩＥＥＥ８０２．１１（ｂ）の無線ＬＡＮシステムが存在していても、特定のチャネルにおける通信が全く不可能になることがないようにしている。
【００１４】
ここで、図２を参照して、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂに規定されている１３のチャネルについて説明する。１３のチャネルは、２４１２ＭＨｚから２４７２ＭＨｚまで５ＭＨｚ間隔で設定されている。通信帯域幅が２０ＭＨｚの場合には、図２（Ａ）の実線で示すように、Ｃｈ１、Ｃｈ５、Ｃｈ９、Ｃｈ１３の４チャネルが同時使用可能である。また、送信帯域幅が２２ＭＨｚの場合には、３チャネルが同時使用可能である。図２（Ｂ）にはＣｈ１、Ｃｈ７、Ｃｈ１３の３チャネルの組み合わせが実線で示されているが、これ以外に、Ｃｈ１、Ｃｈ６、Ｃｈ１１など種々の組み合わせがある。以下の実施形態では、３つのチャネル（Ｃｈ．Ａ，Ｂ，Ｃ）を順次移動ながらオーディオパケットの伝送を行う手順について説明する。ただし、本発明において、使用するチャネルは３つに限定されない。
【００１５】
図３を参照して、この無線オーディオシステムにおけるオーディオパケットの伝送手順について説明する。トランスミッタ１とレシーバ２は、第１のチャネル（Ｃｈ．Ａ）でオーディオパケットの伝送を開始する。その後、トランスミッタ１およびレシーバ２は、図３（Ａ）に示すように複数のチャネル（使用チャネルＣｈ．Ａ，Ｂ，Ｃ）を順次移動しながら、各チャネル所定数ずつのオーディオパケットの伝送を行う。
【００１６】
各使用チャネルにおけるオーディオパケットの伝送手順を図３（Ｂ）を参照して説明する。トランスミッタ１は、使用チャネル（たとえばＣｈ．Ａ）でオーディオパケットの送信を開始するとき、まずそのチャネルのキャリアセンスを行う。このチャネルで他の通信機器が信号を送信している状態（ビジー：ＢＵＳＹ）であれば、その旨を記憶して、状態がアイドルに変化するのを監視する。チャネルの状態がアイドルに変化したとき、または、キャリアセンスの結果チャネルがアイドル状態であったとき、そこから待機時間Ｔ１（たとえば３μｓ）だけ待機したのちオーディオパケットの送信を開始する。チャネルの使用開始時にビジー状態である旨を記憶するのは、各チャネルのビジー率に基づいて各チャネルの伝送パケット数を決定するためである。その詳細は後述する。
【００１７】
上記他の通信機器がＩＥＥＥ８０２．１１ｂに準拠した無線ＬＡＮの端末であれば、チャネル状態がアイドルに変化したのち、最短でも１０μｓ（ＳＩＦＳ：Ｓｈｏｒｔ Ｉｎｔｅｒ Ｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ（図３（Ｄ）参照））待機し、通常は５０μｓ以上（ＤＩＦＳ：ＤＣＦ Ｉｎｔｅｒ Ｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ＋バックオフ時間）待機したのちパケットの送信を開始しようとする。このため、トランスミッタ１は無線ＬＡＮの端末に通信を開始させることなく、必ずオーディオパケットの送信を行うことができる。このオーディオパケットはレシーバ２に受信される。
【００１８】
オーディオパケットの伝送が終了すると、レシーバ２から確認応答ＡＣＫが送信されてくる。レシーバ２におけるパケットの受信完了から確認応答ＡＣＫを送信するまでの待機時間Ｔ２は、たとえば２μｓである。この場合も、上記と同様に無線ＬＡＮの端末に先んじて確認応答ＡＣＫを送信することが可能である。
【００１９】
また、トランスミッタ１は、図３（Ｃ）に示すように、オーディオパケットの送信後Ｔ３（たとえば５μｓ）待機しても確認応答ＡＣＫを受信できなかった場合、同じオーディオパケットを再送する。この待機時間Ｔ３も無線ＬＡＮの最短パケット間隔（ＳＩＦＳ）よりも短いため、無線ＬＡＮの端末に割り込まれることなく、オーディオパケットの再送を行うことができる。なお、１つのオーディオパケットのサイズは約５００μｓであり、このサイズで約１ｍｓ分のオーディオデータを伝送することができる。したがって、数回に一度の頻度で再送が発生してもレシーバ２側でバッファがアンダーフローすることはない。
【００２０】
このような短い待機時間でパケットの送信を開始できるのは、無線オーディオシステムは、無線ＬＡＮのような長距離の通信を想定しておらず、１０メートル程度の短距離間のパケット伝送を意図したシステムだからである。勿論、待機時間を長くすれば無線オーディオシステムの機器間の距離マージン、および、高周波回路、処理部のスループットのマージンを大きくすることができる。
【００２１】
なお、この図の説明では、待機時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を全てＳＩＦＳ（１０μｓ）よりも短くしているが、待機時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３は、ＳＩＦＳより長くてもＤＩＦＳの最短時間（５０μｓ）よりも短ければ他の無線ＬＡＮ端末に割り込まれることなく通信が可能である。このように、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ）の確認応答ＡＣＫの送信（１０μｓ待機）が、この無線オーディオシステムのオーディオパケットの伝送開始（Ｔ１＞１０μｓ）に優先するようにすれば、無線オーディオシステムは、無線ＬＡＮのパケット送信、確認応答返信の一連のパケット伝送手順の完了を待って、オーディオパケットの伝送を開始することになり、オーディオパケットの伝送開始が若干遅れることになるが、無線通信環境全体の効率に鑑みると、このように他の無線ＬＡＮ端末の確認応答ＡＣＫを優先させ、一連のパケット送信手順を完了させた方が効率的であると言える。また、図３（Ｂ）におけるＢｕｓｙ直後のＴ１のみＳＩＦＳ（１０μｓ）よりも長くして無線ＬＡＮの確認応答の送信を優先させ、以後の待機時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３をＳＩＦＳよりも短くして伝送の効率化を図ってもよい。なお、本発明の最短パケット間隔としては、「他の無線通信の手順」がＩＥＥＥ８０２．１１ｂの場合、ＳＩＦＳまたはＤＩＦＳの最短時間を適用することができる。
【００２２】
この手順で、トランスミッタ１、レシーバ２がオーディオパケットを伝送すると、オーディオパケットが無線ＬＡＮのパケットに常に優先して伝送され音切れすることがないが、これをずっと継続すると、このチャネル（たとえばＣｈ．Ａ）では無線ＬＡＮシステムの通信が全くできなくなってしまう。そこで、定められた所定パケット数（たとえば３〜６個）のオーディオパケットの伝送が完了すると、次のチャネル（たとえばＣｈ．Ｂ）に移動して同様の手順でオーディオパケットの伝送を継続する。同様に、このチャネルにおいて所定個数のオーディオパケットの伝送が完了すると、さらに次のチャネル（たとえばＣｈ．Ｃ）に移動してさらに同様の手順でオーディオパケットの伝送を継続する。これにより、オーディオパケットの伝送を途切れることなく継続しながら、無線ＬＡＮへの影響を最小限にとどめている。
【００２３】
ここで、上記所定パケット数、すなわち、各使用チャネルにおける１回の伝送パケット数の決定方式について説明する。上述したように、各使用チャネルでの伝送手順の開始時にそのチャネルがビジーであるか否か（ビジーである旨）を記憶している。適当なタイミングに、この記憶しているビジー頻度を積算して、ビジー率を算出する。すなわち、各チャネルの使用回数とそのうちビジーであった回数の比がビジー率である。各チャネルのビジー率に基づき、ビジー率の低いチャネルの伝送パケット数を多く、ビジー率の高いチャネルの伝送パケット数が少なくなるように、パケット数の割り当てを行う。
【００２４】
次に、各使用チャネルの伝送パケット数を決定する方式について説明する。この実施形態では、３つの使用チャネルを一巡することで１５のパケットを伝送できるように、各使用チャネルにパケット数を割り当てる。使用チャネルＣ（１）（＝Ｃｈ．Ａ），Ｃ（２）（＝Ｃｈ．Ｂ），Ｃ（３）（＝Ｃｈ．Ｃ）の伝送パケット数ｐ（１），ｐ（２），ｐ（３）は、たとえば、
【００２５】
【００２６】
の数式で算出される。ここで、
ｒ１＝［チャネルＣ（１）のアイドル率］−５０
ｒ２＝［チャネルＣ（２）のアイドル率］−５０
ｒ３＝［チャネルＣ（３）のアイドル率］−５０
とする。なお、アイドル率は「１００−ビジー率」で算出される。なお、ｒ１，ｒ２，ｒ３が負になったときは０にすればよい。また、ｉｎｔの丸め処理によってはｐ（１），ｐ（２），ｐ（３）の合計が１５よりも大きくなったり小さくなったりする場合があるが、その場合は最大値のｐ（ｎ）を増減することで調整すればよい。
【００２７】
以上の処理により、各使用チャネルのチャネル帯域の混雑に応じた伝送パケット数の割り当てが決定される。なお、伝送パケット数の決定方式はこの方式に限定されない。
なお、オーディオパケットの伝送開始当初は、ビジー頻度の積算がなされていないため、全使用チャネルに均等に伝送パケット数を割り当ててもよく、たとえば、
ｐ（１）＝７， ｐ（２）＝５， ｐ（３）＝３
のように、使用チャネル順に固定的にパケット数を割り当ててもよい。
【００２８】
この伝送パケット数決定処理は、適当な間隔で行えばよい。瞬間的なチャネル使用に対応するには、１乃至数秒程度の短い間隔で行えばよい。また、定常的なチャネル利用に対応する場合には、１乃至数分程度の長い間隔で行えばよい。
【００２９】
図１にもどって、トランスミッタ１およびレシーバ２の構成について説明する。トランスミッタ１は、携帯オーディオプレーヤ３が接続されるオーディオ入力部１０、携帯オーディオプレーヤ３から入力されたオーディオ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ１１、トランスミッタ１の動作を制御するコントローラ１２、各通信チャネルで通信を行う通信回路１３、アンテナ１４を備えている。通信回路１３は、オーディオ信号を送信するとともに、レシーバ２から確認応答ＡＣＫを受信する。また、通信回路１３は、レシーバ２とスケジュールの送受信など制御信号の相互通信を行う。さらに、通信回路１３は、通信チャネルをワッチしてビジー／アイドルの確認を行う。通信回路１３のチャネル切り換えは、コントローラ１２の制御によって行われる。
【００３０】
レシーバ２は、内蔵のアンテナ２４、各通信チャネルで通信を行う通信回路２０、レシーバ２の動作を制御するコントローラ２１、受信したデジタルのオーディオ信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ２２、および、アンプ付スピーカ４にオーディオ信号を出力するためのオーディオ出力部２３を有している。通信回路２０は、トランスミッタ１が送信した高周波信号を受信してオーディオ信号、制御信号を復調するとともに、コントローラ２１から入力された確認応答ＡＣＫ等の信号をトランスミッタ１に対して送信する。通信回路２０によってベースバンドのデジタル信号に復調されたオーディオ信号はＤ／Ａコンバータ２２に入力される。また、通信回路２０によって復調された制御信号はコントローラ２１に入力される。Ｄ／Ａコンバータ２２は、入力されたデジタルのオーディオ信号をアナログのオーディオ信号に変換してオーディオ出力部２３からアンプ付スピーカ４に出力する。
【００３１】
図４は、オーディオパケットの伝送処理動作を示すフローチャートである。この処理動作は、トランスミッタ１のコントローラ１２によって実行される。まず、スケジュールを決定する（Ｓ１）。スケジュールは、使用チャネルＣ（１〜３）および各チャネルの伝送パケット数ｐ（１〜３）からなる。使用チャネルは、図２（Ｂ）に示すように適当な間隔の３つのチャネルを選択すればよい。スケジュールを決定すると、チャネルをスキャンしてレシーバを検索し、レシーバ２と通信を確立する（Ｓ２）。レシーバ２と通信が確立されると、制御チャネルを用いて決定したスケジュールを送信する（Ｓ３）。以後、以下の処理でパケットを伝送する。
【００３２】
使用チャネルのカウンタｎに１をセットする（Ｓ４）。この選択された使用チャネルＣ（ｎ）に移動する（Ｓ５）。次に、選択された使用チャネルで伝送されるパケット数をカウントするカウンタｉを１にセットする（Ｓ６）。そして、キャリアセンスによりチャネルがビジーであるかを判断する（Ｓ７）。チャネルがビジーの場合には（Ｓ７でＹＥＳ）、ビジー回数を積算して（Ｓ８）、ビジー状態が終了するまでＳ７で待機する。なお、Ｓ８のビジー回数の積算はこの待機中は行わない。チャネルの状態がアイドルに移行すると（Ｓ７でＮＯ）、待機時間Ｔ１だけ待機して（Ｓ９）、ｉ番目のオーディオパケットを送信する（Ｓ１０）。なお、待機時間Ｔ１中も通信チャネルのキャリアセンスをしているものとする。
【００３３】
オーディオパケットの送信が終了すると、レシーバ２から確認応答ＡＣＫを受信するまでＴ３の間待機する（Ｓ１１，Ｓ１２）。Ｔ３経過するまでに確認応答ＡＣＫを受信すると（Ｓ１１でＹＥＳ）、パケット数カウンタｉがこの使用チャネルで伝送するパケット数ｐ（ｎ）であるかを判断する（Ｓ１３）。パケット数カウンタｉがｐ（ｎ）未満であれば（Ｓ１３でＮＯ）、ｉに１を加算して（Ｓ１４）Ｓ９にもどり、次のオーディオパケットの送信を行う。
【００３４】
一方、Ｓ１１，Ｓ１２において、待機時間Ｔ３が経過してもレシーバ２から確認応答ＡＣＫを受信しない場合は（Ｓ１２でＹＥＳ）、Ｓ１０にもどってｉ番目のオーディオパケットを再送する。
【００３５】
Ｓ１３においてパケット数カウンタｉがｐ（ｎ）になっていれば（Ｓ１３でＹＥＳ）、この使用チャネルでのオーディオパケットの送信が終了したとして、レシーバ２と同期して使用チャネルを切り換えたのち、Ｓ５以下のオーディオパケットの送信を再開する。
【００３６】
ここで、使用チャネルの切り換えは以下の手順で行われる。まず、使用チャネルのカウンタｎが３であるかを判断する（Ｓ１５）。ｎが３未満であれば（Ｓ１５でＮＯ）、ｎに１を加算して（Ｓ１６）Ｓ５にもどり、ｎで指定される使用チャネルＣ（ｎ）に移動する（Ｓ５）。一方、ｎが３になっていれば（Ｓ１５でＹＥＳ）、Ｓ４にもどってｎを１にし直し（Ｓ４）、ｎ（＝１）で指定される使用チャネルＣ（１）に移動する（Ｓ５）。
【００３７】
図４（Ｂ）は、伝送パケット数の割り当て処理を示すフローチャートである。この処理は、図４（Ａ）のＳ４〜Ｓ１６の処理が継続的に繰り返し実行されている途中の適当なタイミング（たとえば１〜数秒または１〜数分毎）に実行される。なお、この処理は、Ｓ１５からＳ４にもどる間（図４（Ａ）のＢで示したタイミングに実行されるのが好適である。
【００３８】
この処理は、それまでの各使用チャネルのビジー率に基づいて各使用チャネルの伝送パケット数の再割り当てを行う処理である。まず各使用チャネルのビジー頻度を集計してビジー率を算出する（Ｓ３０）。そして、この集計結果に基づいて、各使用チャネルの伝送パケット数ｐ（１〜３）を算出する（Ｓ３１）。ビジー率の算出方式、伝送パケット数の算出方式は上述したとおりである。そして、この算出された伝送パケット数ｐ（１〜３）をレシーバ２に対して送信する（Ｓ３２）。以後のオーディオパケットの送受信は、このパケット数ずつ行われる。この処理により、各使用チャネルのリアルタイムな混雑状況に応じた伝送パケット数の割り当てを行うことが可能になる。なお、この処理が行われる毎に、各使用チャネルのビジー頻度の積算値をリセットしてもよく、そのまま積算を継続してもよい。
【００３９】
以上の説明において、使用チャネルの選択は、図２（Ｂ）に示したように適当に離れた３つのチャネルを適当に選択するものであったが、通信を開始する前に各チャネルの利用状況を確認し、優先的にパケット伝送を行っても影響の少ないチャネルを使用チャネルとして選択し、この使用チャネルを用いてオーディオパケットの伝送を行うことにより、他の無線通信に対する影響を最小限に止めるようにしてもよい。
【００４０】
以下、図５を参照して使用チャネルおよび各使用チャネルにおける１回の伝送パケット数（スケジュール）の決定方法について説明する。以下の実施形態では、２０ＭＨｚの通信帯域幅で３つの使用チャネルを選択する場合について説明する。
【００４１】
図５（Ａ）はスケジュール決定処理動作を示すフローチャートである。この処理は、後述のコントローラ１２によって実行される。この処理においては、まず２．４ＧＨｚ帯の全１３チャネルをスキャンし（Ｓ５１）、スキャン結果から各チャネルの利用状況を集計する（Ｓ５２）。そしてこの集計結果に基づいてパケット伝送に使用するチャネル（使用チャネル）および各使用チャネルにおける１回の伝送パケット数を決定する（Ｓ５３）。
【００４２】
図５（Ｂ），（Ｃ）を参照してチャネルスキャンおよび利用状況集計の方式について説明する。チャネル１からチャネル１３までをスキャンしてキャリアセンスを行い、各チャネルのビジー（使用中）／アイドル（空き）を検出する。これを一定間隔毎（たとえば１０ｍｓ毎）に複数回（たとえば１００回）繰り返す。スキャンに要する時間は、１０ｍｓ毎に１００回繰り返した場合、１秒である。このように、全チャネルについてビジー／アイドルのスキャンを繰り返し行うことにより、各チャネルの瞬時ではない平均的な利用状況を検出することができる。なお、チャネルスキャンの所要時間の大部分は通信回路１３のレシーバのチャネル切替（受信周波数の切り替え）に要する時間である。高速なチャネル切替が可能なレシーバが実現できれば、上記チャネルスキャンの時間は大幅に短縮可能である。
【００４３】
この複数回のスキャンののち、ビジーであった回数（ビジー頻度）を各チャネルごとに集計する。図５（Ｃ）がそのビジー頻度分布グラフである。スキャンを１００回繰り返した場合、ビジー頻度（度数）がビジー率（％）となる。同図の例では、チャネル１、チャネル６を用いて通信が行われており、チャネル６のビジー率が６０％程度の高い確率になっている。通信のチャネル帯域はチャネル５〜チャネル７に及んでいる。また、チャネル１は２０％程度のビジー率であり、この通信のチャネル帯域はチャネル１〜２に及んでいる。
【００４４】
そして、この度数分布グラフの上にパケット伝送のチャネル帯域を当てはめ、影響の少ない３つのチャネルを使用チャネルとして決定する。図５（Ｃ）の例では、現在利用されているチャネルにほぼ影響のないチャネル１３およびチャネル９を第１、第２の使用チャネルＣ（１），Ｃ（２）と決定し、次に、高いビジー率で利用されているチャネル６に影響がなく、低いビジー率で利用されているチャネル１に影響のあるチャネル１を第３の使用チャネルＣ（３）と決定する。
【００４５】
このようにして、使用チャネルを決定した場合、各使用チャネルのビジー率に基づいて、伝送パケット数を予め決定してもよい。この場合、伝送パケット数ｐ（１），ｐ（２），ｐ（３）の算出方式は図４（Ｂ）のＳ３１と同じでよい。
【００４６】
以上の説明は、通信開始時にチャネルスキャンを行って３つの使用チャネルを決定する方式であるが、通信を行っている途中に使用チャネルの見直しをするようにしてもよい。上述したように、本実施形態の伝送方式では約５００μｓのパケットを用いて約１ｍｓのオーディオ信号を伝送できるため、エラーなく伝送が行われればレシーバ２側にオーディオデータの余裕ができる。そこで、伝送実行中の適当なタイミングに、図５に示したチャネルスキャンを再度行ってスケジュールを作成しなおしてもよい。上記の適当なタイミングとは、たとえば、一定時間ごと、再送なくオーディオパケットを所定数伝送できたとき、レシーバ２側２からバッファが一杯である旨の電文を受信したときなどである。なお、途中でチャネルスキャンを実行する場合、繰り返し回数（図５の例では１００回）を少なくして時間を短縮してもよい。
【００４７】
なお、この実施形態では、オーディオ信号を再生する装置を携帯オーディオプレーヤ１としているが、再生装置は携帯型の装置に限定されない。
【符号の説明】
【００４８】
１ トランスミッタ
１２ コントローラ
１３ 通信回路
２ レシーバ
２１ コントローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の無線通信と併用される複数の使用チャネルを用いて、トランスミッタとレシーバとの間でオーディオパケットを伝送する方法であって、
（手順１）前記トランスミッタおよび前記レシーバが、前記複数の使用チャネルから同じ１つのチャネルを選択し、
（手順２）前記トランスミッタが、該選択したチャネルのキャリアセンスを行い、該チャネルのビジー／アイドルを記憶し、アイドルになったことを検出したのち、
（手順３）前記他の無線通信の手順が規定する最短パケット間隔よりも短い待機時間Ｔ１だけ待機して、オーディオパケットを送信し、
（手順４）前記レシーバが、前記オーディオパケットの受信を完了したのち、前記最短パケット間隔よりも短い待機時間Ｔ２だけ待機して応答信号を返信し、
（手順５）前記トランスミッタが、前記オーディオパケットの送信を完了したのち、前記待機時間Ｔ２よりも長く前記最短パケット間隔よりも短い待機時間Ｔ３待機しても前記レシーバから応答信号を受信しないとき、前記オーディオパケットを再送信し、
（手順６）前記トランスミッタが、前記応答信号を受信したのち、所定の伝送個数のオーディオパケットの送受信を完了していないとき、次のオーディオパケットを送信するために手順３に戻り、
（手順７）前記トランスミッタおよび前記レシーバは、前記伝送個数のオーディオパケットの送受信を完了したとき、前記選択チャネルを前記複数の使用チャネルのうちの他のチャネルに切り換えて手順２にもどる
（手順８）前記手順２乃至手順７を繰り返し行っている途中の所定タイミングに、前記記憶された各チャネルのビジー率に基づいて、各チャネルにおける前記手順６の伝送個数を決定する
ことを特徴とする無線オーディオ伝送方法。
【請求項２】
他の無線通信と併用される複数の使用チャネルを用いて、トランスミッタとレシーバとの間でオーディオパケットを伝送する方法であって、
（手順１）前記トランスミッタおよび前記レシーバが、前記複数の使用チャネルから同じ１つのチャネルを選択し、
（手順２）前記トランスミッタが、該選択したチャネルのキャリアセンスを行い、該チャネルのビジー／アイドルを記憶し、アイドルになったことを検出したのち、
（手順３）前記他の無線通信の手順が規定する確認応答のパケット間隔であるＳＩＦＳよりも長く、前記他の無線通信の手順が規定する通常のパケット間隔の最短時間であるＤＩＦＳよりも短い待機時間だけ待機して、オーディオパケットを送信し、
（手順４）前記レシーバが、前記オーディオパケットの受信を完了したのち、前記ＳＩＦＳよりも短い待機時間Ｔ２だけ待機して応答信号を返信し、
（手順５）前記トランスミッタが、前記オーディオパケットの送信を完了したのち、前記待機時間Ｔ２よりも長く前記ＳＩＦＳよりも短い待機時間Ｔ３待機しても前記レシーバから応答信号を受信しないとき、前記オーディオパケットを再送信し、
（手順６）前記トランスミッタが、前記応答信号を受信したのち、所定の伝送個数のオーディオパケットの送受信を完了していないとき、前記ＳＩＦＳよりも短い待機時間Ｔ１だけ待機して、オーディオパケットを送信したのち手順６に戻り、
（手順７）前記トランスミッタおよび前記レシーバは、前記伝送個数のオーディオパケットの送受信を完了したとき、前記選択チャネルを前記複数の使用チャネルのうちの他のチャネルに切り換えて手順４にもどる
（手順８）前記手順２乃至手順７を繰り返し行っている途中の所定タイミングに、前記記憶された各チャネルのビジー率に基づいて、各チャネルにおける前記手順６の伝送個数を決定する
ことを特徴とする無線オーディオ伝送方法。
【請求項３】
前記手順１を実行する前に、
（手順Ａ）前記トランスミッタが、複数の通信チャネルをスキャンして各チャネルの利用状況を検出し、この各チャネルの利用状況に基づいて前記複数の使用チャネルを決定し、
（手順Ｂ）前記トランスミッタが、決定した複数の使用チャネルをレシーバに通知する
手順を実行する請求項１または請求項２に記載の無線オーディオ伝送方法。
【請求項１】
他の無線通信と併用される複数の使用チャネルを用いて、トランスミッタとレシーバとの間でオーディオパケットを伝送する方法であって、
（手順１）前記トランスミッタおよび前記レシーバが、前記複数の使用チャネルから同じ１つのチャネルを選択し、
（手順２）前記トランスミッタが、該選択したチャネルのキャリアセンスを行い、該チャネルのビジー／アイドルを記憶し、アイドルになったことを検出したのち、
（手順３）前記他の無線通信の手順が規定する最短パケット間隔よりも短い待機時間Ｔ１だけ待機して、オーディオパケットを送信し、
（手順４）前記レシーバが、前記オーディオパケットの受信を完了したのち、前記最短パケット間隔よりも短い待機時間Ｔ２だけ待機して応答信号を返信し、
（手順５）前記トランスミッタが、前記オーディオパケットの送信を完了したのち、前記待機時間Ｔ２よりも長く前記最短パケット間隔よりも短い待機時間Ｔ３待機しても前記レシーバから応答信号を受信しないとき、前記オーディオパケットを再送信し、
（手順６）前記トランスミッタが、前記応答信号を受信したのち、所定の伝送個数のオーディオパケットの送受信を完了していないとき、次のオーディオパケットを送信するために手順３に戻り、
（手順７）前記トランスミッタおよび前記レシーバは、前記伝送個数のオーディオパケットの送受信を完了したとき、前記選択チャネルを前記複数の使用チャネルのうちの他のチャネルに切り換えて手順２にもどる
（手順８）前記手順２乃至手順７を繰り返し行っている途中の所定タイミングに、前記記憶された各チャネルのビジー率に基づいて、各チャネルにおける前記手順６の伝送個数を決定する
ことを特徴とする無線オーディオ伝送方法。
【請求項２】
他の無線通信と併用される複数の使用チャネルを用いて、トランスミッタとレシーバとの間でオーディオパケットを伝送する方法であって、
（手順１）前記トランスミッタおよび前記レシーバが、前記複数の使用チャネルから同じ１つのチャネルを選択し、
（手順２）前記トランスミッタが、該選択したチャネルのキャリアセンスを行い、該チャネルのビジー／アイドルを記憶し、アイドルになったことを検出したのち、
（手順３）前記他の無線通信の手順が規定する確認応答のパケット間隔であるＳＩＦＳよりも長く、前記他の無線通信の手順が規定する通常のパケット間隔の最短時間であるＤＩＦＳよりも短い待機時間だけ待機して、オーディオパケットを送信し、
（手順４）前記レシーバが、前記オーディオパケットの受信を完了したのち、前記ＳＩＦＳよりも短い待機時間Ｔ２だけ待機して応答信号を返信し、
（手順５）前記トランスミッタが、前記オーディオパケットの送信を完了したのち、前記待機時間Ｔ２よりも長く前記ＳＩＦＳよりも短い待機時間Ｔ３待機しても前記レシーバから応答信号を受信しないとき、前記オーディオパケットを再送信し、
（手順６）前記トランスミッタが、前記応答信号を受信したのち、所定の伝送個数のオーディオパケットの送受信を完了していないとき、前記ＳＩＦＳよりも短い待機時間Ｔ１だけ待機して、オーディオパケットを送信したのち手順６に戻り、
（手順７）前記トランスミッタおよび前記レシーバは、前記伝送個数のオーディオパケットの送受信を完了したとき、前記選択チャネルを前記複数の使用チャネルのうちの他のチャネルに切り換えて手順４にもどる
（手順８）前記手順２乃至手順７を繰り返し行っている途中の所定タイミングに、前記記憶された各チャネルのビジー率に基づいて、各チャネルにおける前記手順６の伝送個数を決定する
ことを特徴とする無線オーディオ伝送方法。
【請求項３】
前記手順１を実行する前に、
（手順Ａ）前記トランスミッタが、複数の通信チャネルをスキャンして各チャネルの利用状況を検出し、この各チャネルの利用状況に基づいて前記複数の使用チャネルを決定し、
（手順Ｂ）前記トランスミッタが、決定した複数の使用チャネルをレシーバに通知する
手順を実行する請求項１または請求項２に記載の無線オーディオ伝送方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１９５６９５（Ｐ２０１２−１９５６９５Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５７０６６（Ｐ２０１１−５７０６６）
【出願日】平成２３年３月１５日（２０１１．３．１５）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１５日（２０１１．３．１５）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
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