JP2011071715A - リモコン制御システムおよびリモコン制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】リモコン端末側から操作対象の制御装置側へ接続要求を送信する接続手順を維持しながら、複数のリモコン端末から操作対象の制御装置を少ないオーバヘッドで遠隔操作できるリモコン制御システムを提供する。
【解決手段】リモコン端末３がマスタMとして、待ち受け状態のコンピュータ端末１へ接続要求メッセージを送信する。この接続要求メッセージでは、コンピュータ端末１にマスタMとしての役割が要求され、コンピュータ端末１は、マスタMの役割を要求する接続応答を返信する。リモコン端末３は、この接続応答に対して、自らの役割をマスタMからスレーブSに切り換える役割切換要求をコンピュータ端末１へ送信し、自身の役割をスレーブSに切り換える。コンピュータ端末１は、これに応答して自身の役割をマスタMに切り換える。前記役割の切換手順は、コンピュータ端末１がリモコン端末３から接続要求を受信するごとに繰り返される。
【選択図】図４

Description

本発明は、複数のリモコン端末で操作対象の制御装置をBluetooth通信により遠隔操作するリモコン制御システムおよびリモコン制御方法に関する。

一台のコンピュータを複数の利用者がリモコン端末を用いて同時に遠隔操作できるようにすれば、コンピュータ上で実行中の１ないし複数のアプリケーションを複数の利用者が同時に利用できるようになる。例えば、自動車レースのゲームプログラムを大画面モニタの接続されたコンピュータで実行する際に、複数台の競技車両のそれぞれにリモコン端末を割り当て、各利用者がそれぞれのリモコン端末で競技車両を自由に操作できるようにすれば、多数の利用者が競い合うことで臨場感の溢れるゲーム展開が可能になる。

このとき、無線式のリモコン端末を用いれば、各利用者はコンピュータから離れた位置で操作を行えるので多数の利用者による同時操作が容易になる。しかしながら、携帯電話や家電用のリモコンに普及している従来の赤外線リモコンでは、各リモコンから送信されたパルス信号が干渉するので複数の同時利用には適さない。これに対して、電波式のリモコンであれば複数の同時利用が可能になるものの、普及率が低いために別途に専用リモコンを用意しなければならない。

一方、近距離無線通信システムとしてBluetoothが普及し、多くの携帯電話にBluetoothが実装されるようになってきた。したがって、遠隔操作の信号をBluetoothで送受信する制御方式を採用すれば、多くの利用者は使い慣れた自身の携帯電話をリモコン端末として利用できるようになる。

特許文献１には、Bluetoothのハンズフリープロファイル（HFP）を用いて、腕時計型端末装置が携帯電話装置にカメラシャッタの押下コマンドを送信すると、携帯電話装置のカメラが撮像を実行し、撮像完了後に腕時計型端末装置が携帯電話装置に撮像画像の取得を要求すると、携帯電話装置がBluetoothの画像プロファイル（BIP）を用いて腕時計型端末に画像データを転送し、腕時計型端末の画面上に表示させる技術が開示されている。

特許文献２には、携帯電話およびコンピュータの二台の端末から、同一のカメラを遠隔制御する方式が開示されている。この方式では、Bluetoothの新しい仕様であるスキャタネットを使用することにより、携帯電話およびカメラで構成される第１のBluetoothピコネットと、コンピュータおよいカメラで構成される第２のBluetoothピコネットという複数のピコネットを共存させることができる。このとき、第１のピコネットでは携帯電話がマスタ端末、カメラがスレーブ端末の役割を果たし、第２のピコネットではコンピュータがマスタ端末、カメラがスレーブ端末の役割を果たす。

特開２００９−４３３０９号公報 特開２００６−１５７６８１号公報

Bluetoothは、通信の主導権を握るマスタとその管理下に置かれるスレーブとにより行われる。仕様上は１台のマスタに対してスレーブを７台まで接続できるピコネットが形成される。ピコネットの通信では、どの機器もマスタ／スレーブの両方になれるが、最初に接続を要求する機器がマスタとなり、マスタの問合せを受け取った機器はスレーブとなる。送信機器が受信機器に対して制御を開始しようとすると、送信機器が自動的にマスタとなり、受信機器が自動的にスレーブとなる。したがって、スレーブである受信機器が受け付けられる送信機器の最大接続数は１つに制限されてしまう。

一方、Bluetoothのスキャタネットでは２つ以上のピコネットの混在を許すため、複数のマスタと複数のスレーブとにより構成されるネットワーク接続トポロジとなる。特許文献２でも、二つの送信機器から同一の受信機器を制御するために、スキャタネットを用いて第１のBluetoothピコネットでの通信時間と第２のBluetoothピコネットでの通信時間が互いに重ならないような設定が行われ、時分割で擬似同時通信が行われる。

しかしながら、スキャタネットでは二つのBluetoothピコネットの通信時間が重ならないように時分割の切り替え処理が必要であるためにオーバヘッドが生じる。また、スキャタネットに対応した通信機器は限られており、Bluetooth通信に対応した携帯電話でも、その多くはスキャタネットに対応していない。

本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、リモコン端末側から操作対象の制御装置側へ接続要求を送信する接続手順を維持しながら、複数のリモコン端末から操作対象の制御装置を少ないオーバヘッドで同時に遠隔操作できるリモコン制御システムおよびリモコン制御方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、複数のリモコン端末で制御装置をBluetooth通信により遠隔操作するリモコン制御システムにおいて、以下のような手段を具備した点に特徴がある。

(1)リモコン端末は、マスタの役割で制御装置へ接続要求を送信する手段と、制御装置がマスタの役割を要求する接続応答を受信する手段と、接続応答に応答して、リモコン端末の役割をマスタからスレーブに切り換える役割切換要求を送信し、自身の役割をスレーブに切り換える手段と、スレーブの役割でマスタの制御装置へ登録要求を送信する手段と、制御装置が遠隔操作用に割り当てる通信ポートのIDが記述された登録応答を受信する手段と、通信ポートIDおよび操作種別の記述された操作要求を制御装置へ送信する手段とを具備した。

(2)制御装置は、リモコン端末から接続要求を受信する手段と、接続要求に応答して、マスタの役割を要求する接続応答を返信する手段と、リモコン端末から、その役割をスレーブに切り換える役割切換要求を受信する手段と、役割切換要求に応答して自身の役割をマスタに切り換える役割切換手段と、制御装置をマスタ、リモコン端末をスレーブとするピコネット上でリモコン端末から登録要求を受信する手段と、登録要求に応答して、空き状態の通信ポートのIDの記述された登録応答を返信する手段と、通信ポートIDおよび操作種別の記述された操作要求を受信する手段と、通信ポートIDおよび操作種別の組み合わせ毎に操作パラメータを対応付ける手段と、操作要求に記述された通信ポートIDおよび操作種別に基づいて操作パラメータを解釈する手段と、通信ポートIDで識別される通信ポートを利用して前記操作パラメータを所定のアプリケーションへ転送する手段とを具備した。

本発明によれば、リモコン端末側から操作対象の制御装置側へ接続要求を送信する接続手順を維持しながら、リモコン端末側をスレーブ、制御装置側をマスタとするピコネットを構築できるので、制御装置側に実装された一つのBluetoothドングルまたはBluetoothモジュールにスレーブのリモコン端末を最大で７台まで接続できるようになる。したがって、リモコン端末側をマスタ、制御装置側をスレーブとするネットワーク構成と比較して、制御装置側に実装するBluetoothドングル／モジュールの個数を少なくでき、かつスキャタネットを構築する場合に較べてオーバヘッドを抑制できるようになる。

本発明が適用されるリモコン制御システムの構成を示したブロック図である。 リモコン端末の操作をキーボード操作に割り当てる概念を示した図である。 リモコン制御装置の構成を示した機能ブロック図である。 接続および登録手順のシーケンスフローである。 登録要求メッセージのフォーマットを示した図である。 通信ポート管理テーブルの一例を示した図である。 登録応答メッセージのフォーマットを示した図である。 遠隔操作の手順を示したシーケンスフローである。 操作要求メッセージのフォーマットを示した図である。 操作変換テーブルの一例を示した図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明が適用されるリモコン制御システムの構成を示したブロック図であり、遠隔操作の信号に応答して所定のアプリケーションを制御し、制御内容が反映されたビデオ信号を出力するコンピュータ端末１と、前記ビデオ信号を再生するモニタ装置２と、前記コンピュータ端末１へ遠隔操作の無線信号を送信する複数のリモコン端末３とを主要な構成としている。

前記コンピュータ端末１は、Bluetooth通信においてマスタMとなるリモコン制御装置１０を具備し、当該リモコン制御装置１０は各リモコン端末３をスレーブSとするピコネットを構築する。そして、このピコネット上で各リモコン端末３からBluetooth SPPにより遠隔操作信号のパケットを受信し、これを各リモコン端末３に割り当てられた通信ポート経由でコンピュータ端末１へ提供する。したがって、本実施形態ではコンピュータ端末１が一つのBluetoothドングル（または、Bluetoothモジュール：以下、ドングルで総称する）でリモコン端末３を最大で７台まで収容できる。

前記コンピュータ端末１は、Bluetoothドングルが実装されたゲーム端末、デジタルサイネージ端末あるいは各種のアプリケーションが実装されたコンピュータシステムであり、前記リモコン端末３は、同様にBluetoothドングルが実装された携帯電話，スマートフォン，PDA，ポケットコンピュータ等の汎用モバイル端末である。

図２を併せて参照し、本実施形態では、コンピュータ端末１に接続できるキーボード４の各キー領域を各リモコン端末３に割り当て、端末ユーザがリモコン端末３を操作すると、これがキーボード４の操作としてコンピュータ端末１に認識される。コンピュータ端末１は複数のアプリケーションを同時に実行でき、リモコン端末３の操作をアプリケーションごとに固有のキーボード操作に変換して各アプリケーションを制御する。

このような構成において、本実施形態ではリモコン端末３がマスタMとして、待ち受け状態のコンピュータ端末１へ接続要求メッセージを送信する。この接続要求メッセージでは、コンピュータ端末１にマスタMとしての役割が要求され、コンピュータ端末１は、この接続要求に応答して、マスタMの役割を要求する接続応答を返信する。リモコン端末３は、この接続応答に対して、自らの役割をマスタMからスレーブSに切り換える役割切換要求をコンピュータ端末１へ送信し、自身の役割をスレーブSに切り換える。コンピュータ端末１は、この役割切換要求に応答して自身の役割をマスタMに切り換える。

前記役割の切換手順は、コンピュータ端末１がリモコン端末３から接続要求を受信するごとに繰り返されるので、リモコン端末３からコンピュータ端末１への接続要求であるにもかかわらず、コンピュータ端末１をマスタM、リモコン端末３をスレーブSとするピコネットを確立できるようになる。したがって、コンピュータ端末１では一つのBluetoothモジュールでリモコン端末３を最大で７台まで収容できるようになり、コンピュータ端末１を複数のリモコン端末３から最小のオーバヘッドで遠隔操作できるようになる。

図３は、前記コンピュータ装置１において、各リモコン端末３から遠隔操作信号を受信し、これをキーボード操作に対応したキーコードに変換して通信ポート経由でコンピュータ端末１へ取り込ませるリモコン制御装置１０の構成を示した図であり、ここでは、本発明の説明に不要な構成は図示が省略されている。

リモコン制御装置１０は、Bluetoothに準拠した通信プロトコルにより各リモコン端末３から遠隔操作用のパケットを受信するBluetoothレシーバ１１と、このBluetoothレシーバ１１を動作させるBluetoothドライバ１２と、このBluetoothドライバ１２を制御するBluetooth制御プログラム１３とにより構成されている。

前記Bluetoothドライバ１２は、パケットの送受信を管理する送受信部１２１と、この送受信部１２１の通信役割をマスタMおよびスレーブSの一方に切り換える役割切換部１２２と、有線のシリアルポートをBluetoothでエミュレートすることによりアプリケーションに対して仮想シリアルポート機能を提供し、HCI(Host Controller Interface)プロトコルを用いてBluetooth対応のリモコン端末３との間でパケットを送受信するRFCOMM１２３とを備えている。

前記Bluetooth制御プログラム１３は、通信ポートの利用状況を監視し、空き状態の通信ポートを各リモコン端末３に割り当てる通信ポート割当部１３１と、各リモコン端末３から受信した遠隔操作信号を、リモコン端末３ごとにキーボード操作に対応したキーコードに変換する操作変換部１３２を備えている。

次いで、図４のシーケンスフローを参照して、リモコン端末３をコンピュータ端末１のリモコン制御装置１０へ接続し、かつ登録する手順について説明する。

リモコン端末３において、端末ユーザにより接続要求のキー操作がなされると、時刻t1では、リモコン端末３のステータスがマスタMへ遷移し、待ち受け状態のリモコン制御装置１０に対して接続要求(HCI_Connection_Request)メッセージが送信される。

リモコン制御装置１０では、時刻t2において当該接続要求メッセージがRFCOMM１２３で受信され、役割切換部１２２へ接続要求が転送される。時刻t3では、前記役割交換部１２２からRFCOMM１２３に対してマスタMとして役割が要求され、時刻t4において、これが接続応答(HCI_Accept_Connection_Request)メッセージに記述されてリモコン端末３へ返信される。

リモコン端末３からは、時刻t5において設定準備(HCI_Command_Status)メッセージが送信され、時刻t6において、自身の役割をマスタからスレーブに切り換える役割切換要求(HCI_Role_change)メッセージが送信される。これにより、リモコン端末３の役割はマスタMからスレーブSに切り換わる。時刻t7では、接続完了(HCI_Connection_Complete)メッセージが送信される。

リモコン制御装置１０では、時刻t8で前記接続完了メッセージがRFCOMM１２３により受信され、これが役割切換部１２２へ通知される。役割切換部１２２は、前記接続完了メッセージに応答して、時刻t9において役割切換完了を送受信部１２１へ通知する。これにより、リモコン制御装置１０の役割はマスタMとなり、リモコン端末の役割はマスタMからスレーブSへ切り換えられる。

以上のようにして接続手順が完了し、リモコン制御装置１０をマスタM、リモコン端末３をスレーブSとするピコネットが構築されると、リモコン端末３は、時刻t10において、自身の端末IDおよび接続先のドングルIDの記述された登録要求メッセージを生成してリモコン制御装置１０へ送信する。

図５は、前記登録要求メッセージのフォーマットを示した図であり、本実施形態では、Bluetooth SPPパケットのDataフィールドに３つのValueフィールド(0)，(1)，(2)が確保されている。Value(0)フィールドには、当該メッセージが登録要求である旨の情報が記述され、Value(1)フィールドには、BluetoothドングルのMACアドレスが記述され、Value(2)フィールドには、リモコン端末IDが記述されている。

リモコン制御装置１０では、この登録要求メッセージが送受信部１２１により受信され、時刻t11において通信ポート割当部１３１へ通知される。通信ポート割当部１３１は、図６に一例を示した通信ポート管理テーブルにおいて、各通信ポートの使用状況を管理しており、前記通知された登録要求に応答して空き状態の通信ポートを探索し、時刻t12において、その通信ポートIDを送受信部１２１へ返信する。送受信部１２１は、通信ポートIDを通知されると、時刻t13において、当該通信ポートIDの記述された登録応答メッセージを生成してリモコン端末３へ返信する。

図７は、前記登録応答メッセージのフォーマットを示した図であり、そのValue(0)フィールドには、当該メッセージが登録応答である旨の情報が記述され、Value(1)フィールドには、前記自身に割り当てられた通信ポートIDが記述され、Value(2)フィールドには、コンピュータ端末１に実装されているアプリケーションのIDリストが記述されている。

その後、時刻t14において、他のリモコン端末３から接続要求(HCI_Connection_Request)メッセージが送信されると、上記と同様の手順が繰り返され、当該リモコン端末３がスレーブSとしてピコネットに参加できるようになる。

次いで、以上のようにして確立されたピコネット上で、端末ユーザが自身のリモコン端末３を操作してコンピュータ端末１のアプリケーションを遠隔操作する手順について、図８のシーケンスフローに沿って説明する。

リモコン端末３において、時刻t1で端末ユーザのキー操作が入力イベントとして検知されると、操作要求メッセージが生成されてコンピュータ端末１へ送信される。図９は、この操作要求メッセージのフォーマットを示した図であり、Dataフィールドに５つのValueフィールド(0)，(1)，(2)，(3)，(4)が確保されており、Value(0)フィールドには自身に割り当てられた通信ポートIDが記述され、Value(1)フィールドには操作対象のアプリケーションに固有のアプリIDが記述され、Value(2)フィールドには、キー操作に対応した操作種別が記述され、Value(3)フィールドにはパケット番号が記述され、Value(4)フィールドには各種のデータが記述されている。

コンピュータ端末１では、前記操作要求メッセージが送受信部１２１で受信されると、通信ポートID、アプリIDおよび操作種別を抽出し、これを時刻t2において操作変換部１３２へ転送する。操作変換部１３２は、時刻t3において、転送された通信ポートID、アプリIDおよび操作種別に基づいて操作変換テーブルを参照する。

図１０は、前記操作変換テーブルの一例を示した図であり、通信ポート、アプリIDおよび操作種別の組み合わせ毎に、システム操作種別および操作パラメータが対応付けられており、前記操作変換部１３２は、通信ポート、アプリIDおよび操作種別の組み合わせを検索キーとして、対応するシステム操作種別および操作パラメータを抽出する。このように、本実施形態ではアプリケーションごとにシステム操作種別および操作パラメータが割り当てられているので、同一のリモコン端末で複数のアプリの操作にも対応できる。

前記操作変換部１３２は、時刻t4において今回の操作種別をシステム操作種別およびパラメータに変換し、これらを当該リモコン端末３に割り当てられている通信ポートからコンピュータ端末１に転送する。コンピュータ端末１では、転送されたシステム操作種別およびパラメータに基づいて、対応するアプリケーションの制御を実行する。

このとき、テキスト出力、画像出力、音声出力、フォースフィードバックなどをリモコン端末３へ応答する必要があれば、時刻T5において、対応するフィードバックコマンドが操作変換部１３２から送受信部１２１へ転送され、さらに時刻t6でリモコン端末３へ送信される。

１…コンピュータ端末，２…モニタ装置，３…リモコン端末，１０…リモコン制御装置，１１…Bluetoothレシーバ，１２…Bluetoothドライバ，１３…Bluetooth制御プログラム

Claims (4)

1. 複数のリモコン端末で操作対象の制御装置をBluetooth通信により遠隔操作するリモコン制御システムにおいて、
   前記リモコン端末が、
   マスタの役割で制御装置へ接続要求を送信する手段と、
   制御装置がマスタの役割を要求する接続応答を受信する手段と、
   前記接続応答に応答して、リモコン端末の役割をマスタからスレーブに切り換える役割切換要求を送信し、自身の役割をスレーブに切り換える手段と、
   スレーブの役割でマスタの制御装置へ登録要求を送信する手段と、
   制御装置が遠隔操作用に割り当てる通信ポートのIDが記述された登録応答を受信する手段と、
   前記通信ポートIDおよび操作種別の記述された操作要求を制御装置へ送信する手段とを具備し、
   前記制御装置が、
   リモコン端末から接続要求を受信する手段と、
   前記接続要求に応答して、マスタの役割を要求する接続応答を返信する手段と、
   リモコン端末から、その役割をスレーブに切り換える役割切換要求を受信する手段と、
   前記役割切換要求に応答して自身の役割をマスタに切り換える役割切換手段と、
   制御装置をマスタ、リモコン端末をスレーブとするピコネット上でリモコン端末から登録要求を受信する手段と、
   前記登録要求に応答して、空き状態の通信ポートのIDが記述された登録応答を返信する手段と、
   通信ポートIDおよび操作種別の記述された操作要求を受信する手段と、
   通信ポートIDおよび操作種別の組み合わせ毎に操作パラメータを対応付ける手段と、
   操作要求に記述された通信ポートIDおよび操作種別に基づいて操作パラメータを解釈する手段と、
   前記通信ポートIDで識別される通信ポートを利用して前記操作パラメータを所定のアプリケーションへ転送する手段とを具備したことを特徴とするリモコン制御システム。
2. 複数のリモコン端末で操作対象の制御装置をBluetooth通信により遠隔操作するリモコン制御システムにおいて、
   前記リモコン端末が、
   マスタの役割で制御装置へ接続要求を送信する手段と、
   制御装置がマスタの役割を要求する接続応答を受信する手段と、
   前記接続応答に応答して、リモコン端末の役割をマスタからスレーブに切り換える役割切換要求を送信し、自身の役割をスレーブに切り換える手段と、
   スレーブの役割でマスタの制御装置へ登録要求を送信する手段と、
   制御装置が遠隔操作用に割り当てる通信ポートのIDが記述された登録応答を受信する手段と、
   前記通信ポートIDおよび操作種別の記述された操作要求を制御装置へ送信する手段とを具備したことを特徴とするリモコン制御システム。
3. 複数のリモコン端末で操作対象の制御装置をBluetooth通信により遠隔操作するリモコン制御システムにおいて、
   前記制御装置が、
   リモコン端末から接続要求を受信する手段と、
   前記接続要求に応答して、マスタの役割を要求する接続応答を返信する手段と、
   リモコン端末から、その役割をスレーブに切り換える役割切換要求を受信する手段と、
   前記役割切換要求に応答して自身の役割をマスタに切り換える役割切換手段と、
   制御装置をマスタ、リモコン端末をスレーブとするピコネット上でリモコン端末から登録要求を受信する手段と、
   前記登録要求に応答して、空き状態の通信ポートのIDが記述された登録応答を返信する手段と、
   通信ポートIDおよび操作種別の記述された操作要求を受信する手段と、
   通信ポートIDおよび操作種別の組み合わせ毎に操作パラメータを対応付ける手段と、
   操作要求に記述された通信ポートIDおよび操作種別に基づいて操作パラメータを解釈する手段と、
   前記通信ポートIDで識別される通信ポートを利用して前記操作パラメータを所定のアプリケーションへ転送する手段とを具備したことを特徴とするリモコン制御システム。
4. 複数のリモコン端末で操作対象の制御装置をBluetooth通信により遠隔操作するリモコン制御方法において、
   リモコン端末がマスタの役割で制御装置へ接続要求を送信する手順と、
   制御装置が前記接続要求に応答して、マスタの役割を要求する接続応答を返信する手順と、
   リモコン端末が前記接続応答に応答して、リモコン端末の役割をマスタからスレーブに切り換える役割切換要求を送信して、自身の役割をスレーブに切り換える手順と、
   制御装置が前記役割切換要求に応答して、自身の役割をマスタに切り換える手順と、
   リモコン端末が、スレーブの役割でマスタの制御装置へ登録要求を送信する手順と、
   制御装置が前記登録要求に応答して、空き状態の通信ポートのIDが記述された登録応答を返信する手順と、
   リモコン端末が、前記通信ポートIDおよび操作種別の記述された操作要求を送信する手順と、
   制御装置が前記操作要求に応答して、前記操作種別に基づいて操作パラメータを解釈する手順と、
   制御装置が、前記通信ポートIDで識別される通信ポートを利用して前記操作パラメータを所定のアプリケーションへ通知する手順とを含むことを特徴とするリモコン制御方法。