JP4136857B2 - 機器検索方法およびプログラム - Google Patents

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Description

本発明は、器検索方法およびプログラムに関し、特に、特定の機器を検索する機器検索方法、及び機器検索手順をコンピュータに実行させるためのプログラムに関する。
電子計算機技術の進歩により、単一の機能しか有せず相互に有機的に接続することができなかったオフィス機器や一般の家庭用機器においても、ネットワークを通じたそれらの結合や処理の連携といった機能が実現されるようになってきた。ネットワークを介して複数の機器を相互に接続してデータ伝送や動作制御を行うためには機器制御プロトコルが必要になるが、各種の仕様の機器制御プロトコルが提案されている。
また、ネットワークを介してオフィス機器や家庭用機器を制御することが可能になり、この結果、これらの機器を適切にリモート制御することで新しい付加価値をつけようとする機器制御アプリケーションが登場してきている。
なお、種類の異なる複数の機器制御プロトコルが併用される場合、機器制御アプリケーションは複数の機器制御プロトコルに個別に対応しなければならず、こうした機器制御アプリケーションの処理と機器制御プロトコルの処理との結合度を低下させることを意図した技術として、例えば特許文献1に開示されるような従来技術がある。この従来技術では、通信プロトコルやロボットの軸構成の違いなど、メーカやバージョンの違いに依存するような違いがあっても、処理命令の単純な置き換えによって共通のアプリケーションソフトウェアを開発できるようにしている。
特開2001−306416公報
しかしながら、上記の機器制御プロトコルにおいて各種の仕様や提案が並立している。すなわち、機器制御プロトコルでは、その制御対象となる機器の種類や期待される連携処理の内容に応じて仕様や規約が規定されるため、ネットワークを通じた連携機能を有する機器の種別が拡大すればするほど、機器制御プロトコルの種類も増大していく可能性がある。一方、図10に示すように、機器制御アプリケーション101と制御対象機器102とは機器制御プロトコル103によって直接接続される関係にあるため、制御対象の機器の種別が拡大すると、機器制御アプリケーションは、複数の機器制御プロトコルに個別に対応する必要があった。図10は、機器制御アプリケーションと機器制御プロトコルと制御対象機器との従来の接続関係を示すブロック図である。
発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、機器制御アプリケーションが複数の機器制御プロトコルに個別に対応しなくてもよいようにした器検索方法およびプログラムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明によれば、機器が、他の複数の機器に対応する複数の異なった種類の機器制御プロトコルで特定の機器を検索する機器検索方法において、前記複数の機器制御プロトコルから機器制御に必要な機能を抽出して構成された仮想プロトコルで検索指令が発行された場合、前記特定の機器を検索する機器が、前記複数の機器制御プロトコルのうちの一つの機器制御プロトコルで前記特定の機器を検索し、前記一つの機器制御プロトコルで前記特定の機器を発見できた場合、前記特定の機器の検索を打ち切り、前記一つの機器制御プロトコルで前記特定の機器を発見できなかった場合、前記複数の機器制御プロトコルのうちの他の機器制御プロトコルで前記特定の機器を検索するように、前記特定の機器を発見するまで、前記複数の機器制御プロトコルを順次実行することを特徴とする機器検索方法が提供される。
さらに、上記各方法をコンピュータに実行させるためのプログラムが提供される。
本発明によれば、複数の異なった種類の機器制御プロトコルの検索指令に個別に対応しなくていいようになる。
また、複数の異なった種類の機器制御プロトコルが混在している環境において、特定の機器をより適切に発見することができるようになる。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお以下では、具体的な構成例を示すが、本発明はこの具体的な構成例に限定されるものではない。
図1は、図10に示す従来技術と対比される本発明の特徴的構成を示すブロック図である。
本発明では、機器制御アプリケーション101と機器制御プロトコル103A〜103Cとが、仮想プロトコル104を介した間接的な接続関係にある。すなわち、機器制御アプリケーション101から送られた機器制御要求が、機器制御に必要とされる機能を一般化した仮想プロトコル104を介して仮想プロトコル処理部105に送られ、そこから複数の機器制御プロトコル103A〜103Cを介して制御対象機器102A〜102Cに送られる。
図2は、本発明の一実施の形態に係る機器制御装置の基本構成を示すブロック図である。
なお、該機器制御装置は、CPU,ROM,RAM等から構成される情報処理装置であり、以下で説明する機器制御装置の各構成部分202〜204は、ROMに記憶された制御プログラムをCPUが実行することによって実現される各機能に相当する。
図中201は機器制御アプリケーションであり(図1の機器制御アプリケーション101に対応)、機器ネットワーク対応の複数の機器を制御することで、単一の機器では成し得なかった処理を実現するものである。機器制御アプリケーション201は、機器制御装置内に複数存在することもあり得る。
202〜205で示す各部は、図1における仮想プロトコル処理部105を構成する。
202は仮想プロトコル提供部であり、機器制御アプリケーション201に対して仮想プロトコルを提供する。すなわち、仮想プロトコルを通じたアプリケーションプログラミングインタフェースを提供する。
203は仮想プロトコル実行部であり、仮想プロトコル提供部202によって提供される仮想プロトコル(図1の仮想プロトコル104に対応)を用いて機器制御アプリケーション201より送られた機器制御要求を受け取って解釈し、制御内容を決定する。
204は仮想プロトコル変換部であり、仮想プロトコルでの処理内容を、機器制御に用いられる機器制御プロトコルでの処理内容に変換する。仮想プロトコル変換部204は、制御対象の機器の数に応じて複数存在し得、機器制御装置の起動時および稼動中において任意に、追加または削除され得る。
205は仮想プロトコル転送部であり、仮想プロトコル実行部203において決定された制御内容を仮想プロトコル変換部204に転送する。仮想プロトコル変換部204が複数存在する場合、仮想プロトコル転送部205は、仮想プロトコル実行部203において決定された制御内容を、仮想プロトコル変換部204のうち対応するものに対して転送する。
仮想プロトコル変換部204と制御対象装置(図1の制御対象機器102A〜102Cに対応)との間の通信経路で使用する通信プロトコルには、インターネットプロトコル(IP)が用いられる。IPのバージョンとしてはIPv4とIPv6の双方が使用可能である。また、通信経路として実際に使用され得る媒体は、有線または無線である。なお、仮想プロトコル変換部204が対象とする機器制御プロトコルに応じて、さらにTCP、UDP、HTTP、SMTP、SNMP、FTPなどの通信プロトコルが用いられる場合もある。また、通信セキュリティの確保のために、機器制御プロトコルに応じてIPSec、SSLなどが用いられる場合がある。
図3は、図2に示す仮想プロトコル実行部203の内部構成を示すブロック図である。
301はステータス情報保持部であり、制御対象となる機器の状態を示すステータス情報を保持する。
302はプロファイル情報保持部であり、制御対象となる機器の仕様を示すプロファイル情報を保持する。
303は集合情報保持部であり、機器ネットワークにおいて操作可能な機器の集合の情報を保持する。
304は解析部であり、仮想プロトコルによって表現された処理内容(機器制御アプリケーション201より送られた機器制御要求)を解析する。
305は判断部であり、解析部304が解析して得られた結果を基に実際の制御内容を決定する。
図4は、仮想プロトコルにおけるコマンド構成の一例を示す図である。
仮想プロトコルは、機器制御に必要とされる機能を一般化した手段を提供することを目的としたプロトコルであり、各種プロトコルの機能から機器制御に必要と思われる機能を抽出して再構成したものである。
仮想プロトコルは、機器制御を指令するコマンドの集合で構成されている。各コマンドは、コマンド名、入力パラメータリスト、出力パラメータリスト、処理属性の各情報から構成されている。コマンド名は、仮想プロトコルを構成するもっとも基本的な要素であるコマンドの識別名である。入力パラメータリストは、コマンドを実行するにあたって機器制御アプリケーション側で必要とする情報のリストである。出力パラメータリストは、コマンドの実行後に得られる処理結果の情報のリストである。処理属性は、コマンドを複数の実機器制御プロトコルに展開する際の指針情報である。処理属性に基づくコマンドの展開は、図3に示す判断部305において行われる。
例えばUPnPやJXTAなどでは、探索などの機能を共通して有するものの、それぞれ異なった名称とパラメータとで処理されており、図4では、これを同一の名称、同一のパラメータで処理するようにラップ(抽象化)している。ただし、例えばJXTA のようなピアツーピアプロトコルには、機器制御には関係ないと思われるメッセージルーティングなどの機能があるので、これらは省いている。仮想プロトコルそのものは「機器と機器のやりとりの仮想的な定義」なので、図4では、機能の「名称」(コマンド名)とそのための「入力」とその結果の「出力」の仕様を定義している。
図4では、仮想プロトコルによって実現される諸機能のうち、特に主要な機能である機器の発見と認識の機能に関連するコマンドが示されている。
図4中、コマンド名「プレイヤーリスト取得」のコマンドは、機器ネットワーク上に存在する使用可能な機器の集合情報を取得するためのコマンドである。この機器の集合情報は、図3に示す集合情報保持部303にて保持される。このコマンドの実行結果は、出力パラメータリストにあるように、機器ネットワーク上に存在する使用可能な機器を表す識別符号IDのリストとして取得される。本コマンドの処理属性としては「並列」が付与されており、これによって、複数の異なった種類の実機器制御プロトコルに対応して複数の仮想プロトコル変換部204が存在する場合、仮想プロトコル変換部204の全てに対して並列に同時に、プレイヤーリストの取得指示が発行される。
図4中、コマンド名「ステータス取得」のコマンドは、指定されたIDを基に、該IDに対応する機器の状態を示すステータス情報を取得するためのコマンドである。ステータス情報は、図3に示すステータス情報保持部301にて保持されている。入力パラメータリストにて機器のIDが指定され、出力パラメータリストに、指定IDの機器のステータス情報が入力される。ここで、本コマンドの処理属性として「単独」が付与されている。これにより、複数の異なった種類の実機器制御プロトコルに対応して複数の仮想プロトコル変換部204が存在する場合でも、指定IDの機器に対応する仮想プロトコル変換部204に対してのみ、ステータスの取得指示が発行される。
図4中、コマンド名「プロファイル取得」のコマンドは、指定されたIDを基に、該IDに対応する機器の仕様を示すプロファイル情報を取得するためのコマンドである。プロファイル情報は、図3に示すプロファイル情報保持部302にて保持されている。入力パラメータリストにて機器のIDが指定され、出力パラメータリストに、指定IDの機器のプロファイル情報が入力される。ここで、本コマンドの処理属性として「単独」が付与されている。これにより、複数の異なった種類の実機器制御プロトコルに対応して複数の仮想プロトコル変換部204が存在する場合でも、指定IDの機器に対応する仮想プロトコル変換部204に対してのみ、プロファイルの取得指示が発行される。
図4中、コマンド名「検索」のコマンドは、指定された能力・仕様(プロファイルで記述)または状態(ステータスで記述)を有する機器を検索するためのコマンドである。入力パラメータリストに、ステータス情報、プロファイル情報、そしてどちらの情報を検索に用いるかを示すフラグが入力される。出力パラメータリストに、検索の結果得られた機器のIDが1つだけ入力される。ここで、本コマンドの処理属性として「直列」が付与されている。これにより、複数の異なった種類の実機器制御プロトコルに対応して複数の仮想プロトコル変換部204が存在する場合、指定された能力・仕様または状態を有する機器が見つかるまで、複数の仮想プロトコル変換部204の各々に対して、順次、検索の指示が発行される。
図5は、ステータス情報の構成の一例を示す図である。
ステータス情報は機器の状態を示すために用いられる情報であり、例えば、使用可能フラグおよび使用中フラグから構成される。
使用可能フラグは、対応の機器が使用可能であるか否かを示すフラグである。例えば機器に通電がされているときには使用可能フラグは「OK」とされ、通電されていないときは「NO」とされる。
使用中フラグは、対応の機器が現在処理中であるか否かを示すフラグである。例えば機器がプリンタである場合に、印刷実行時には使用中フラグは「NG」とされ、印刷を実行していないときには「OK」とされる。
図6は、プロファイル情報の構成の一例を示す図である。
プロファイル情報は、機器の能力等を示す仕様を公開するために用いられる情報であり、例えば、ID、型名、型番、製造者、アドレス、および所有者から構成される。
IDは、機器の物理的実体を一意に識別するための文字列である。例えば「urn:abc-magnet:12345678」である。
型名は、機器のタイプを示す文字列である。例えば「プリンタ」である。
型番は、機器の型番を示す文字列である。例えば「ABC Printer X123」である。
製造者は、機器の製造元を示す文字列である。例えば「ABC株式会社」である。
アドレスは、機器ネットワーク上の機器のアドレスを示すものである。例えばTCP/IPを用いている場合は「150.61.1.2」である。
所有者は、機器の所有者を示すものである。例えば電子メールアドレスで示す場合は、「User-name@abc.co.jp」である。
図7は、機器制御装置で実行される機器制御処理の主要な手順を示すフローチャートである。
まず、ステップS701で、仮想プロトコル提供部202が提供した仮想プロトコルを用いて、機器制御アプリケーション201から送られた処理要求(機器制御要求)を受け付ける。
次に、ステップS702で、仮想プロトコル実行部203が、仮想プロトコルを介して機器制御アプリケーション201から送られた処理要求(仮想プロトコルによって表現された処理内容)を解析する。これは、特に仮想プロトコル実行部203の中の解析部304で実施される。例えば機器制御アプリケーション201より仮想プロトコルとして"ステータス取得"コマンドが発行された場合、図4の仮想プロトコルテーブルを参照し、当該コマンドの入力パラメータとしては機器IDが、出力パラメータとしてはステータス情報が必要であるということを決定する。
次に、ステップS703で、仮想プロトコル実行部203が、解析部304での解析結果を基に、実際の制御の内容を決定する。これは、特に仮想プロトコル実行部203の中の判断部305で実施される。すなわち、上記の例では、解析部304で判定されたステータス取得コマンドでは"入力は機器IDで、出力はステータス情報である"という解析結果をもとに、集合情報保持部303を上記機器IDで検索し、そのIDを持つ機器が具体的に用いる機器プロトコルを決定し、その機器プロトコルに沿ったステータス取得処理要求を、対応する仮想プロトコル変換部204に発行してもらうということを判断する。
次に、ステップS704で、判断部305によって決定された制御の内容を、実際の機器制御に用いられる機器制御プロトコルの処理内容に変換する。これは、仮想プロトコル転送部205を介して制御の内容を送られた、複数の仮想プロトコル変換部204のうち対応するものにおいて実施される。
次にステップS705では、ステップS703によって決定された制御の内容に基づいて、終了条件を満たしているか否かを判定し、終了条件が満たされていなければステップS704に進んで、別の機器制御プロトコルを対象に同様の処理を実施する。一方、終了条件が満たされていれば、本機器制御処理を終了する。
なお、上記の終了条件とは、具体的には、図4に示す処理属性の内容(並列、単独、直列)を反映させたものであり、判断部305がこれを判定する。
例えば、機器制御プロトコルとしてUPnPとJXTAの2つが存在している場合、「現在使用可能な機器を列挙しろ」という指令(プレイヤーリスト取得)が仮想プロトコルで発行された場合は、これをプロトコル変換部204が、UPnPのデバイスディスカバリに、またJXTAのピアディスカバリにそれぞれ変換する。この時、「機器を発見する」という行為にプロトコル間の優劣関係はないため、UPnPとJXTA双方のプロトコルで”同時(並列)”に機器発見コマンドの発行が行われる。
これに対して、「機器を検索しろ」という指令(検索)が仮想プロトコルで発行された場合、該当する機器を発見できればそこで処理を打ち切ってかまわないので、まずUPnPプロトコルで検索が行われ、もし発見できなかったらJXTAプロトコルで検索が行われるというように、”逐次(直列)”で処理が行われる。あるいは、機器の情報を取得しろ」という仮想プロトコルからの指令(プロファイル取得)が来た場合、これは当該機器と接続できるプロトコルでのみ発行すればよいため、単独で(当該機器と接続できるプロトコルがUpnPであれば、UPnPのみで)処理を行うことになる(図4の処理属性に基づいて処理する)。
このように、本実施形態では、種類の異なる複数の機器制御プロトコルが混在している環境において、1つの仮想プロトコルから複数の実プロトコルへと処理が変換される際に、その複数の実プロトコルを、並列、直列、又は、単独で実行し、処理の順序や内容を制御することが可能である。
図8は、機器制御アプリケーション201のユーザインタフェースの一例を示す図である。
本実施の形態においては、仮想プロトコル変換部204として、「プラグ&プレイ」と「ピア2ピア」と「ディレクトリサーバ」という3種類の異なった機器制御プロトコルに対応したものが用意される。
図8は、機器制御アプリケーション201を実行する情報処理装置の画像表示装置に表示された画面を示し、該画面には、本実施の形態における機器ネットワークを構成する各機器の一覧リスト801と、プロファイル情報およびステータス情報802とが表示される。
一覧リスト801は、図4に示す「プレイヤーリスト取得」コマンドの実行により出力パラメータリストに入力された機器IDリストに相当する。プロファイル情報およびステータス情報802は、一覧リスト801に表示された機器の中で選択された機器(プリンタ1)を基に、図4に示す「プロファイル取得」コマンドおよび「ステータス取得」コマンドを実行した結果、それぞれの出力パラメータリストに入力されたプロファイル情報(図6)およびステータス情報(図5)を使用して表示される。
ユーザは、一覧リスト801に表示されている制御可能な機器の一覧から所望の機器を選択指定することで、当該機器が提供するサービスを受けることができる。
図9は、機器制御アプリケーション201のユーザインタフェースの他の一例を示す図である。
複数の機器制御プロトコルは互に異なる性質や能力を有しているが、このような各々の機器制御プロトコル固有の特性を生かして機器制御アプリケーションを操作したいと考えるユーザに向けたユーザインタフェースが、図9に示すユーザインタフェースである。図9も、機器制御アプリケーション201を実行する情報処理装置の画像表示装置に表示された画面を示し、該画面には、機器の一覧リスト901と、プロファイル情報およびステータス情報902とが表示される。機器の一覧リスト901では、機器ネットワークを構成する各機器が、対応する機器制御プロトコル(プロトコル1,2,3)別に分類されて表示され、図9では、プロトコル1に対応する機器が表示されている。プロファイル情報およびステータス情報902には、機器の一覧リスト901に表示される「プリンタ1」に関するプロファイル情報およびステータス情報が表示される。
これにより、ユーザは、制御の対象となる機器のプロファイル・ステータス情報に、機器制御プロトコルの識別情報を加えた状態で機器の選択を実施することができる。
以上説明したように、機器制御プロトコルと機器制御アプリケーションとの関係を、仮想プロトコルを通じた疎結合に変化させることにより、対応する機器制御プロトコルの種類が異なる機器同士での機器ネットワークを構成することができる。
また、種類の異なる複数の機器制御プロトコルが混在している環境における処理の順序や内容を制御できるようにすることで、より適切な機器連携処理を実現することができるようになる。
さらには、機器制御アプリケーションが種類の異なる複数の機器制御プロトコルに個別に対応しなくてもよいようになる。
〔他の実施の形態〕
上記実施の形態においては、仮想プロトコル変換部204と制御対象装置との間の通信経路で使用する通信プロトコルとして、インターネットプロトコル(IP)を用いたが、これに代わって、機器間を相互に接続することができるその他の通信プロトコルであってもよい。例えばIPXなどであってもよい。
また、上記実施の形態においては、単一の機器制御装置が複数の制御対象装置を制御する形態を示したが、同一の機器ネットワーク上において複数の機器制御装置と複数の制御対象装置とが存在する形態をとってもよい。
また、上記実施の形態においては、1つの機器制御プロトコルは1つの仮想プロトコル変換部204に対応する形態を示したが、複数の機器制御プロトコルを1つの仮想プロトコル変換部204に対応させる形態であってもよい。あるいは、複数の仮想プロトコル変換部204から1つの機器制御プロトコルの制御を実現する形態であってもよい。
また、本発明は複数の装置(例えばAV装置、家庭用電化製品装置、コンピュータ装置、インタフェース装置など)から構成されるシステムに適用しても、また1つの装置に適用してもよい。
また、本発明の目的は、前述した各実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムまたは装置に供給し、そのシステムまたは装置のコンピュータ(またはCPU、MPU等)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体およびプログラムは本発明を構成することになる。
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、CD−RW、DVD−ROM、DVD−RAM、DVD−RW、DVD+RW、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した各実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOS(オペレーティングシステム)等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
図10に示す従来技術と対比される本発明の特徴的構成を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態に係る機器制御装置の基本構成を示すブロック図である。 図2に示す仮想プロトコル実行部203の内部構成を示すブロック図である。 仮想プロトコルにおけるコマンド構成の一例を示す図である。 ステータス情報の構成の一例を示す図である。 プロファイル情報の構成の一例を示す図である。 機器制御装置で実行される機器制御処理の主要な手順を示すフローチャートである。 機器制御アプリケーションのユーザインタフェースの一例を示す図である。 機器制御アプリケーションのユーザインタフェースの他の一例を示す図である。 機器制御アプリケーションと機器制御プロトコルと制御対象機器との従来の接続関係を示すブロック図である。
符号の説明
105 仮想プロトコル処理部
201 機器制御アプリケーション
202 仮想プロトコル提供部
203 仮想プロトコル実行部
204 仮想プロトコル変換部
205 仮想プロトコル転送部

Claims (2)

  1. 機器が、他の複数の機器に対応する複数の異なった種類の機器制御プロトコルで特定の機器を検索する機器検索方法において、
    前記複数の機器制御プロトコルから機器制御に必要な機能を抽出して構成された仮想プロトコルで検索指令が発行された場合、前記特定の機器を検索する機器が、前記複数の機器制御プロトコルのうちの一つの機器制御プロトコルで前記特定の機器を検索し、前記一つの機器制御プロトコルで前記特定の機器を発見できた場合、前記特定の機器の検索を打ち切り、前記一つの機器制御プロトコルで前記特定の機器を発見できなかった場合、前記複数の機器制御プロトコルのうちの他の機器制御プロトコルで前記特定の機器を検索するように、前記特定の機器を発見するまで、前記複数の機器制御プロトコルを順次実行することを特徴とする機器検索方法。
  2. 機器が、他の複数の機器に対応する複数の異なった種類の機器制御プロトコルで特定の機器を検索する機器検索手順を、コンピュータに実行させるためのプログラムにおいて、
    前記複数の機器制御プロトコルから機器制御に必要な機能を抽出して構成された仮想プロトコルで検索指令が発行された場合、前記特定の機器を検索する機器が、前記複数の機器制御プロトコルのうちの一つの機器制御プロトコルで前記特定の機器を検索し、前記一つの機器制御プロトコルで前記特定の機器を発見できた場合、前記特定の機器の検索を打ち切り、前記一つの機器制御プロトコルで前記特定の機器を発見できなかった場合、前記複数の機器制御プロトコルのうちの他の機器制御プロトコルで前記特定の機器を検索するように、前記特定の機器を発見するまで、前記複数の機器制御プロトコルを順次実行する手順をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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