JP2007336180A - 遠隔制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ネット利用の遠隔家電制御において、リアルタイムレスポンスを維持しつつ、サーバー１台当たりのユーザー数を増やす。
【解決手段】本システムは、インターネットに接続されたサーバーと家電等を制御する制御手段とを備え、ユーザーの携帯からネット及びサーバー経由で送られる要求により制御手段で家電を制御する。制御手段は起動時のみにサーバーに対して認証要求する。サーバーは制御手段を認証後、接続ログを作成して制御手段との通信状態を切断し、その後接続ログに基づき制御手段に定期的にpingを送信する。制御手段が待機条件を満たす場合はpingによる定期的確認を続行し、満たさない場合は接続ログを削除する。通信負荷の大きい接続認証をユーザーのアクセス単位から電源のオンオフ頻度にまで軽減し、全体の処理回数を激減させ、サーバー１台当たりのユーザー数を増加させ、コスト低減に大きく寄与する。
【選択図】図３

Description

本発明は、インターネット等の通信ネットワーク及びこれに接続されたサーバーを介して、携帯電話等の端末機器から家庭内等に設けた制御手段を制御し、これにより家庭内にある家電等を操作することができる遠隔制御装置に関する。本発明は、このようなネットワーク経由の制御動作において制御手段とサーバーとの間におけるデータ処理プロセスの一部を省いてトラフィックを軽減することにより、ユーザーに対するリアルタイムレスポンスを維持しつつ、１台のサーバーで対応可能なユーザー数を増やせるようにしたものである。

家庭内の家電等を操作する制御手段をインターネットに接続し、この制御手段をインターネットに接続可能な端末機器（携帯電話等）から遠隔的に操作して家庭内等の家電等を操作するネット型の遠隔制御装置が知られている。この種の既存の遠隔制御装置では、リアルタイムレスポンスの実現のために、制御手段を常時サーバー接続しておくのがこれまでの常識であった。

ところが、常時接続によれば、ユーザーの制御手段がサーバーに認証されて接続している状態では、常にサーバーに接続している制御手段の数（すなわちユーザー数）と、各制御手段とサーバー間で送受される情報量との積に比例した負荷がサーバーに加わることとなり、また、ユーザーが、制御手段以外の遠隔地から、制御手段をサーバーに接続させるための通信に使用する回線帯域にも負荷が加わる。このため、同時アクセスユーザーが増大すると、回線障害や、サーバー負荷の増大によるハングアップ（サーバーダウン）の危険性が生じることとなる。また、回線障害やサーバーのハングアップに至らないまでも、回線トラフィックの増大により遅延障害が発生し、サーバー−ユーザー間のレスポンスが悪化する要因となってしまう。

ネット経由の遠隔的な家電制御といったリアルタイム処理を要求されるシステムにおいては、ユーザーインターフェースのレスポンスは重要な問題であるから、常時接続に代えて、その都度接続から処理、切断に至る処理を繰り返す手法も考えられる。しかし、実際には、切断状態から制御手段を立ち上げ（電源ＯＮ）、制御手段がサーバーに対してユーザー認証、パスワード認証を求め、これに対してサーバーが認証確認を行い（以上、接続認証処理）、さらに接続認証処理後、端末機器を持つユーザーからサーバーへ処理要求がなされ、サーバーから制御手段へ処理要求がなされ、サーバーが処理確認し、さらにユーザーが処理確認し、その後制御手段とサーバーの接続状態を切断処理する（以上、要求処理）といったプロセスを毎回行うこととすると、かかる手法では円滑なリアルタイムレスポンスを行うことは難しい。また、処理数が増えることによりサーバー負荷も増えてしまう。

このように、ネット経由による遠隔的な家電制御といったリアルタイム処理を要求されるシステムにおいては、常時サーバー接続がこれまでの常識であったが、上述した通り常時接続でのサーバーへの負担は大きく、接続数が増大すれば物理的処理（回線経由のデータ伝送）が増えてサーバーへの負荷がさらに増大すると共に回線負荷も同様に増大してしまうので、ユーザー数が増えた場合には１台のサーバーが処理するユーザー数の上限を規制する必要があると考えることもできる。

しかしながら、サーバーを多数設置、維持することは、事業としてランニングコストに大きく影響するほか、メンテナンス費用も比例して大きくなり、全体としてコストの増大につながるという問題がある。

そこで、本発明は、リアルタイム処理を要求されるネット利用の制御システムにおいて、ユーザーの増大に連れてサーバーを増やすことなく、リアルタイムレスポンスを十分に維持しつつ、１台のサーバーが処理可能なユーザー数を増やして効率的な運営を可能とする遠隔制御装置を提供することを目的としている。

その目的を達成するためには、処理プロセスの減少を図ることが重要であり、本発明では特にサーバー側の負担が大きい接続・認証処理のようなＩ／Ｏプロセスを減少する手段を講じて低トラフィック化を図り、１台のサーバーでより多くのユーザーに対応できるようにした。

すなわち、請求項１に記載された遠隔制御装置は、
制御対象を制御するために通信ネットワークに接続された制御手段と、通信ネットワークに接続されて前記制御手段との間で前記制御対象の制御情報の通信を行うサーバーとを備え、通信ネットワーク及び前記サーバーを介して送られるユーザーからの要求により前記制御情報を制御する遠隔制御装置において、
前記制御手段は、起動時のみに前記サーバーに対して認証要求し、
前記サーバーは、前記制御手段を認証した場合には前記制御手段との接続ログを作成して前記制御手段との通信状態を切断し、その後前記接続ログに基づいて前記制御手段に接続状態の確認信号を送信して前記制御手段からの応答を受け、前記制御手段が待機条件を満たす場合は前記接続ログを維持して前記確認信号を定期的に送信し、前記制御手段が待機条件を満たさない場合は前記接続ログを削除することを特徴としている。

請求項２に記載された遠隔制御装置は、請求項１記載の遠隔制御装置において、
前記サーバーが前記制御手段を認証して前記制御手段の接続ログを維持している状態において、前記サーバーは、端末機器と通信ネットワークを介してユーザーから了解信号を得た場合には、前記制御手段に管理用情報を送信することを特徴としている。

請求項３に記載された遠隔制御装置は、請求項１記載の遠隔制御装置において、
前記制御手段は前記制御対象としてのカメラから得た画像情報を前記サーバーに蓄積しており、前記サーバーは、端末機器と通信ネットワークを介してユーザーから要求があった場合には、蓄積した前記画像情報を前記要求に応じてユーザーの前記端末機器に送信することを特徴としている。

請求項１に記載された遠隔制御装置によれば、制御手段は起動時のみにサーバーに対して認証要求し、サーバーは制御手段を認証した後は接続ログを作成して制御手段との通信状態を切断し、その後接続ログに基づく確認信号で制御手段の接続状態を定期的に確認することとした。従って、通信プロセスの中で最も負荷の大きい処理である接続認証をユーザーのアクセス単位からユーザーの電源のオンオフの頻度にまで軽減することができるので、全ユーザーレベルで見た場合に処理回数の低下は目ざましく、１台のサーバーで処理できるユーザー数をはるかに増やすことが可能となり、物理的資源を低下させ、イニシャルコスト及びランニングコストの低減に大きく寄与することができるという効果が得られる。

請求項２に記載された遠隔制御装置によれば、請求項１記載の遠隔制御装置による効果に加え、サーバーが接続ログに基づく確認信号で制御手段の接続状態を定期的に確認している間はサーバーや回線の負荷も小さいので、例えばユーザーの了解を得た上で、ユーザー側にある制御手段の制御プログラムのバージョン情報をサーバーが取得し、サーバーがこれに応じて必要なアップデートプログラムを制御手段に送信する、といったサービスを行うことも可能となるという効果が得られる。

請求項３に記載された遠隔制御装置によれば、請求項１記載の遠隔制御装置による効果に加え、ユーザーが所望の位置（例えばユーザーの自宅）に設置したカメラからの画像データは一旦通信ネットワークを経てサーバーに蓄積され、ユーザーが端末機器を介して要求した場合にサーバーは端末機器にユーザーが要求した画像情報を送信する。サーバーが取得した画像情報を常時端末機器に配信する場合に比べ、端末機器の情報転送料金を抑制することができ、また必要な情報だけを選択することとしたので、情報量の大きい画像情報の速やかな転送と確認が可能となるという効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態の一例（本例）を図１〜図３を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施携帯である遠隔制御装置の構造を示す全体模式図、図２はユーザー側における制御手段と制御対象の配置を示す模式的平面図、図３は制御手段とサーバーの通信手順を示す流れ図である。

図１及び図２に示す本実施形態の遠隔制御装置は、ユーザーが端末機器１（例えば携帯電話）を操作することにより、ユーザーの家庭にある家電等をインターネット２を介して外から操作等できるようにしたものである。ユーザー領域３（例えばユーザーの自宅、オフィスその他）の内部には制御手段４が設置されており、この制御手段４は通信ネットワークとしてのインターネット２に接続されている。この制御手段４には、制御対象である家電５等又は制御対象を操作するためのリモコン６が接続されており、ネット経由で後述するサーバー７からの指令を受けて、対応する家電５（例えば空調装置、電灯、ビデオデッキ等）を操作し、又はこれらからの信号をサーバー７に送信できるようになっている。この他、例えば玄関やその他任意の位置（例えば車の室内でもよい）に設置した制御対象としての防犯カメラ８や、玄関にある電子錠９、カメラ付きインターフォンを制御手段４に接続し、防犯カメラ８からの画像情報やインターフォンからの画像情報及び音声情報を前記サーバー７に送信できるようにしてもよい。なお、各家電５等と制御手段４の接続は前記リモコン６を利用した無線又は有線のいずれでもかまわない。

図１に示すように、事業者側の設備として設置されたサーバー７は、インターネット２に接続されている。このサーバー７は、本遠隔制御装置による制御サービスに加入しているユーザーごとにデータを管理し、ネット経由で送信されるユーザーからの指示を受けてネット経由で当該ユーザーの制御手段４に必要な処理を要求し、制御手段４が必要な処理を行ったことを確認した上で、ユーザーに対して必要な確認連絡をし、またユーザーが要求する必要なデータ（監視カメラからの画像情報等）をユーザーに送ることができるように構成されている。

図１において、ユーザーは携帯電話等の端末機器１を有しており、制御手段４が設置された自宅以外の遠隔地から自宅の家電５等を制御することができる。すなわちユーザーの端末機器１から電波で発信された指示信号は、最寄りのアクセスポイント１０で受信されてインターネット２経由で前記サーバー７に送られる。サーバー７はこの指示に応じて必要な制御を行うために、当該ユーザーの端末機器１及び当該ユーザーの制御手段４と通信を行う。

図１において、ユーザーは、前記制御手段４が設置されたユーザー領域３（自宅）以外の他のユーザー領域３’にパソコン１１等の制御通信手段を設置してインターネット２に接続し、ここから自宅の家電５等を制御することもできる。ユーザーのパソコン１１からの指示信号はネット経由で前記サーバー７に送られる。サーバー７はこの指示に応じて必要な制御を行うために、当該ユーザーのパソコン１１及び当該ユーザーの制御手段４と通信を行う。

図３は、制御手段４の立ち上がり（電源ＯＮ）からサーバー７との接続が解除されるまでの制御手段４及びサーバー７のＩ／Ｏプロセス等における処理手順を示すフローチャートである。まず、制御手段４の電源がＯＮとなると、制御手段４がサーバー７に接続要求する（Ｓ１）。

サーバー７は、当該制御手段４のユーザー認証とパスワード認証を行い、接続要求を認証確認する（Ｓ２）。サーバー７は認証確認後、サーバー７における当該ユーザーのアカウントに認証確認済みのフラグを設定し、この状態で、制御手段４との接続をサーバー７の側から切断し（Ｓ３）、サーバー７は前記ユーザーの制御手段４との接続ログを作成する（Ｓ４）。

その後、サーバー７は、定期的にユーザーの制御手段４に対して１ビットのｐｉｎｇを送信する（Ｓ５）。この信号は、ネット上にあるユーザーの制御手段４の当該サーバー７に対する接続性をＩＰレベルで確認するコマンドであり、これに対する応答の有無によって当該ユーザーの制御手段４が待機条件を満たしているか否かを判断する。

ｐｉｎｇを受けた制御手段４において、待機条件が満たされていない場合（Ｓ６においてＮＯ）、つまり制御手段４の電源が切れている又は回線が切れている場合は、制御手段４からサーバー７に返答が返って来ないので、サーバー７はこの制御手段４との最初の接続で作成した接続ログを削除し（当該ユーザーのアカウントに設定したフラグを解除し）、回線を完全に遮断する（Ｓ７）。

ｐｉｎｇを受けた制御手段４において、待機条件が満たされている場合（Ｓ６においてＹＥＳ）、つまり制御手段４の電源はＯＮを維持し、回線が物理的に接続状態にある場合は、制御手段４からサーバー７に返答が返って来るので、サーバー７は前記接続ログをそのまま維持し（当該ユーザーのアカウントに接続状態を示すフラグを設定したままの状態を維持し）、その後前述したように定期的なｐｉｎｇの送信を繰り返すループ処理を行う（Ｓ５及びＳ６）。

このように、本例によれば、制御手段４がサーバー７に対して接続認証された後、サーバー７は制御手段４との接続を物理的に常時切断の状態とするので、サーバー７及び回線への負荷が劇的に低減する。すなわち、ユーザーから何らかの処理要求があった場合、その都度接続認証のＩ／Ｏプロセスを繰り返す必要がない。しかし、この時、サーバー７でのアカウント状況は認証済み疑似接続状態であり、当該ユーザーのアカウントには接続認証のフラグが設定されているので、一定時間ごとにサーバー７から接続ログを参照して制御手段４に確認信号を送ることにより、リアルタイムでユーザーの接続状態を確認することができる。

このように、通信プロセスの中で最も負荷の大きい処理である接続認証をユーザーのアクセス単位からユーザーの電源のオンオフの頻度にまで軽減したので、全ユーザーレベルで見た場合に処理回数の低下は目ざましく、１台のサーバー７で処理できるユーザー数をはるかに増やすことが可能となり、物理的資源を低下させ、イニシャルコスト及びランニングコストの低減に大きく寄与することができる。また本例によれば、常時接続に比べて回線使用料金が劇的に安くなる。

また、本例によれば、サーバー７が接続ログに基づく確認のｐｉｎｇで制御手段４の接続状態を定期的に確認している間は、サーバー７や回線の負荷も小さいので、ユーザー側にある制御手段４の制御プログラムのバージョン情報をサーバー７が取得し、サーバー７がこれに応じて必要なアップデートプログラムを制御手段４に送信する、といった付加価値の高いその他のサービスを行うこともできる。この場合、サーバー７はユーザーの端末機器１に了解を乞うメッセージを送信し、ユーザーから許可が得られた場合のみ上記処理を行えるようにすることが好ましいことは言うまでもない。

本例において、制御手段４が制御するのが一般的な空調機やビデオデッキ等の家電５でなく、防犯カメラ８である場合には、ユーザーが所望の位置（例えばユーザーの自宅や自家用車の車内）に設置したカメラからの画像データは一旦インターネット２経由でサーバー７に蓄積しておく。ユーザーが、防犯カメラ８の設置位置から離れた場所、例えば室内や外出先等から、防犯カメラ８で撮像した画像を見たいと思った時は、端末機器１でネットを介してサーバー７にその旨要求する。サーバー７はその時点までに蓄積した画像情報のうち、ユーザーが求めている画像情報のみ（例えば日時指定等をした画像情報のみ）をネットを介してユーザーに送信する。

サーバー７が取得した防犯カメラ８からの画像情報を、ユーザーの要求の有無に関わらず常に端末機器１に配信することもできるが、これはユーザーにとって煩わしい場合もあり、また端末機器１へのデータの転送料金が嵩むことにもなる。従って、本例のように、画像情報をサーバー７に蓄積しておき、必要に応じてユーザーが端末機器１で必要な情報だけを見られるようにすることで、本システムの使い勝手が良くなり、また端末機器１の情報転送料金を抑制することができる。さらに、必要な情報だけを選択することとしたので、情報量の大きい画像情報の速やかな転送と確認が可能となるという効果も得られる。

なお、上記のような態様で使用される防犯カメラ８における画像情報取得の頻度は、その目的に応じて適当な時間間隔を任意に設定できるようにすることが好ましい。例えば、通常は所定の時間間隔に設定しておき、ある時点でユーザーが端末機器１から取得した画像情報から何らかの異常を察知した場合に、直ちに時間間隔を短く設定し直して、その後はより詳細な画像情報を得られるようにしてもよい。

さらに、上述したように防犯カメラ８を本装置にて使用する場合には、防犯カメラ８で警戒している玄関や窓、又はこれらの電子錠９等、種々の警戒部位に振動センサ等の異常検出手段を設けておき、カメラとセンサを連動させて使用してもよい。すなわち、このセンサから異常を示す出力があった場合は、制御手段４が異常検出信号をサーバー７に通報し、この異常検出を制御手段４から受けたサーバー７は、ユーザーから特段の指示がなくても、緊急自体と判断して異常検出時の前後数枚分の画像情報をユーザーの端末機器１に自動的に送信して注意を喚起する。例えば、センサが反応した瞬間と、その前後２時点での合計３つの画像情報（３枚の映像）を送るようにすることができる。これにより、ユーザーは、外出中であっても、玄関や窓ガラスの破壊等による自宅へ不審者の侵入をいち早く察知して対応することができる。もちろん、このようにユーザーへ画像情報を緊急に送信すると同時に、サーバー７がその他の防犯乃至警備システムを作動させ、あるいは警備会社や警察への通報を自動的に行うようにしてもよい。

本例において、制御手段４がインターフォンを制御する場合には、インターフォンに音センサを設けておき、この音センサの出力を起点として来客の画像情報と音声信号をユーザーの端末機器１に送信するように構成することができる。この場合、ユーザーが端末機器１から音声情報を送り、インターネット２及び制御手段４を介してインターフォンのスピーカーから来客に話しかけるように構成することもできる。なお、来客の画像情報等は前記防犯カメラ８の場合と同様、サーバー７に一定期間残しておくこととすれば、万一の場合には犯罪操作にも役立つ。

以上説明した実施形態では、ユーザーが持つ端末機器１として、携帯電話と、制御手段４の設置場所とは異なる位置に設置したパソコン１１を例示したが、その他、各種ＰＤＡ、通信機能を有するゲーム機器、その他のあらゆるインターネット端末を利用することができることはいうまでもない。また、通信ネットワークとしてインターネットを例示したが、もちろんその他のあらゆる種類の通信ネットワークを利用して本装置を構築することもできる。

以上説明したように、本例によれば、リアルタイム処理を要求されるとともに特に情報量の大きな防犯カメラ等からの画像情報を扱うネット利用の遠隔的制御システムにおいて、ユーザーの増大に連れてサーバーを増やすことなく、リアルタイムレスポンスを十分に維持しつつ、１台のサーバーが処理可能なユーザー数を増やすことができるので、ランニングコスト、メンテナンス費用を削減して効率的な運営が可能となり、ユーザーに廉価で有益なサービスを提供できるという、事業展開上きわめて大きなメリットがある。

図１は本発明の一実施携帯である遠隔制御装置の構造を示す全体模式図である。 図２はユーザー側における制御手段と制御対象の配置を示す平面図である。 図３は制御手段とサーバーの通信手順を示す流れ図である。

符号の説明

１…端末機器
２…通信ネットワークとしてのインターネット
３，３’…ユーザー領域
４…制御手段
５…制御対象としての家電
６…リモコン
７…サーバー
８…制御対象としての防犯カメラ
９…制御対象としての電子錠
１０…アクセスポイント
１１…端末機器としてのパソコン

Claims (3)

1. 制御対象を制御するために通信ネットワークに接続された制御手段と、通信ネットワークに接続されて前記制御手段との間で前記制御対象の制御情報の通信を行うサーバーとを備え、通信ネットワーク及び前記サーバーを介して送られるユーザーからの要求により前記制御情報を制御する遠隔制御装置において、
   前記制御手段は、起動時のみに前記サーバーに対して認証要求し、
   前記サーバーは、前記制御手段を認証した場合には前記制御手段との接続ログを作成して前記制御手段との通信状態を切断し、その後前記接続ログに基づいて前記制御手段に接続状態の確認信号を送信して前記制御手段からの応答を受け、前記制御手段が待機条件を満たす場合は前記接続ログを維持して前記確認信号を定期的に送信し、前記制御手段が待機条件を満たさない場合は前記接続ログを削除することを特徴とする遠隔制御装置。
2. 前記サーバーが前記制御手段を認証して前記制御手段の接続ログを維持している状態において、前記サーバーは、端末機器と通信ネットワークを介してユーザーから了解信号を得た場合には、前記制御手段に管理用情報を送信することを特徴とする請求項１記載の遠隔制御装置。
3. 前記制御手段は前記制御対象としてのカメラから得た画像情報を前記サーバーに蓄積しており、前記サーバーは、端末機器と通信ネットワークを介してユーザーから要求があった場合には、蓄積した前記画像情報を前記要求に応じてユーザーの前記端末機器に送信することを特徴とする請求項１記載の遠隔制御装置。

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