JP4647647B2 - 流動ｉｐ住所環境におけるネットワーク基盤ロボット制御システム - Google Patents

Description

本発明は、ネットワーク基盤ロボット制御システムに関するものであって、より詳しくは、共有ネットワーク環境で固定ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）住所環境だけでなく、一般家庭におけるインターネット網のようにＩＰ住所が流動的に変わるＤＨＣＰ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｈｏｓｔ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）環境でも、より容易にロボットがロボットサーバに接続できるネットワーク基盤ロボット制御システムに関する。
本研究は、情報通信部及び情報通信研究振興院のＩＴ新成長動力核心技術開発事業の一環として行いました。（2005-S-033-02、URCのための内装型コンポーネントの技術開発及び標準化）

一般に、殆どのロボットサーバは、ホームサーバ（Ｈｏｍｅ Ｓｅｒｖｅｒ）または大用量プロセッシング能力を要する中央サーバを構築し、多数のロボットを遠隔制御する機能的特徴を有する。このような従来の遠隔制御機能を有する中央のロボットサーバは、共有ネットワーク環境で固定ＩＰ住所（アドレス）を有して実行されるべきであった。

このような従来のロボットサーバの運用において、一般家庭環境でのインターネット網のように、ＩＰ住所が流動的に変わるＤＨＣＰ環境では、ロボットサーバが有すべきＩＰ住所がロボットサーバのハードウェア装置が始まる度に変わる。従って、ロボットは接続すべきロボットサーバのＩＰ住所が分からず、ロボットサーバに接続することが出来なくなる。また、ロボットはロボットサーバの認証が受けられず、結局ロボットサーバが使用できなくなる。

さらに、ロボットサーバが分散化している場合、分散化したロボットサーバに対するネットワーク構成においても各々のロボットサーバに対するネットワーク情報を一つずつ管理しなければならない厄介さがある。

上記のような問題点を解決するための本発明の第１目的は、遠隔ロボットサーバが共有ネットワーク環境で固定ＩＰ住所を有して実行され、多数のロボットサーバを運用するにおいてロボットサーバ各々のネットワーク情報を別途で管理すべき厄介さが解決できるネットワーク基盤ロボット制御システムを提供することにある。

本発明の第２目的は、ロボットサーバを構築するにおいて一般家庭内のインターネット網のように、ＩＰ住所が流動的に変わるＤＨＣＰ環境でもロボットサーバを構築して運用し、接続するロボットに対する認証が可能なネットワーク基盤ロボット制御システムを提供することにある。

本発明の第３目的は、複数のロボットサーバを運用するにおいて、分散化したロボットサーバに対するネットワーク情報を自動で管理してロボットサーバの追加、削除に係わらず、接続するロボットに対する容易なロボットサーバ分配を通じて多数のロボットをより容易に認証して制御できるネットワーク基盤ロボット制御システムを提供することにある。

上記のような目的を達成すべく、本発明の実施例によるネットワーク基盤ロボット制御システムは、ネットワーク接続のため認証を要請し、上記認証結果に従って受信されるパケットに基づいて上記ネットワーク接続を行うロボットと、上記ロボットに対応して仮想ロボット客体を生成し、上記ロボットのネットワーク接続のための情報を保存及び管理し、上記ネットワーク接続されたロボットから受信される命令に対応する動作を行うロボット制御サーバと、上記ロボットとのネットワーク接続に必要な上記ロボット制御サーバに対する情報を認証及び登録管理し、上記ロボットから転送された認証要請に従って上記ネットワーク接続のための上記ロボット制御サーバを割り当てて分配する認証サーバとを含む。

好ましくは、上記認証サーバは、上記ロボット制御サーバとの通信規約及びデータ処理方式を備え、上記ロボット制御サーバから要請された認証要請を認証処理するロボット制御サーバ認証要請処理部と、上記認証されたロボット制御サーバ情報を保存及び管理するロボット制御サーバ情報保存部とを含む。

上記ロボット制御サーバ認証要請処理部は、上記ロボット制御サーバを認証するにおいて、上記ロボット制御サーバに対する認証キーを発布し、上記認証キーを用いて上記ロボット制御サーバに対する認証及び上記認証キーに対する二重割り当ての可否を検査し、上記認証された認証キーを上記ロボット制御サーバへ転送する。

上記認証サーバは、上記ロボットのネットワーク接続のため要請された認証要請を処理するにおいて、上記認証キーを用いて上記ロボットが接続する上記ロボット制御サーバを割り当てるロボット認証要請処理部をさらに含む。

上記ロボット認証要請処理部は、上記割り当てられたロボット制御サーバに接続できなかったり、上記ロボットの認証要請に失敗した場合、上記ロボットが認証及び接続可能な新たなロボット制御サーバを見つけ出す。

上記認証サーバは、上記ロボット制御サーバから認証要請パケットを受信し、上記認証要請パケットに対する応答パケットを上記ロボット制御サーバへ転送するロボット制御サーバパケット送受信部をさらに含む。

上記認証サーバは、上記ロボットから上記ロボット制御サーバと接続に必要な認証を要請する認証要請パケットを受信し、上記ロボットの認証要請パケットに対する応答パケットを上記ロボットへ転送するロボットパケット送受信部をさらに含む。

上記認証サーバは、上記ロボット制御サーバパケット受信部に受信された上記ロボット制御サーバから転送された認証要請パケット及び上記ロボットパケット受信部に受信された上記ロボットから転送された上記ロボット制御サーバと接続に必要な認証を要請する認証要請パケットの種類を解釈し、上記受信されたパケットの種類によって上記受信されたパケットを上記ロボット制御サーバ認証要請処理部または上記ロボット認証要請処理部へ選択的に出力するパケット解釈部をさらに含む。

上記ロボット制御サーバから上記認証サーバへ転送される認証要請パケットは、上記認証要請パケットのバージョンを表すバージョンフィールド、上記ロボットの固有一連番号を表すＲＳＮ（Ｒｏｂｏｔ Ｓｅｒｉａｌ Ｎｕｍｂｅｒ）フィールド、認証要請タイプを表すタイプフィールド、ペイロード（Ｐａｙｌｏａｄ）に書かれるデータの大きさを表示するペイロード長さフィールド、及び実際のデータで埋められるペイロードフィールドを含む。この際、上記ペイロードフィールドは、上記ロボット制御サーバの識別情報（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ：ＩＤ）、上記ロボット制御サーバの住所情報、及び上記ロボット制御サーバの接続ポート番号情報を含む。

上記ロボット制御サーバの認証要請パケットに対する応答パケットは、パケットバージョンフィールド、ペイロード長さフィールド、及びペイロードフィールドを含む。ここで、上記ペイロードフィールドは、上記認証サーバにより認証された認証キー値であるロボット制御サーバＩＤ値を含む。

上記ロボットから上記認証サーバへ転送される上記ロボット制御サーバと接続に必要な認証を要請する認証要請パケットは、パケットバージョンフィールド、ＲＳＮフィールド、認証要請タイプを知らせるタイプフィールド、ペイロード長さフィールド、及びペイロードフィールドを含む。この際、上記ペイロードフィールドは、上記ロボットが自体に有しているロボット制御サーバＩＤ、及びロボットモデル番号を含む。

上記ロボットの認証要請パケットに対する上記認証サーバの応答パケットは、パケットバージョンフィールド、ＲＳＮフィールド、応答タイプを知らせるタイプフィールド、ペイロード長さフィールド、及びペイロードフィールドを含む。この際、上記ペイロードフィールドは、ロボット制御サーバＩＤ、認証成功の可否を知らせる処理結果、接続するロボット制御サーバ住所、及びロボット制御サーバ接続ポート番号情報を含む。

本実施例において、上記ロボット制御サーバパケット送受信部は、上記ロボットの認証を要請するパケットを上記ロボット制御サーバへ転送し、上記ロボット認証要請パケットに対応して上記ロボット制御サーバから転送される応答パケットを受信する。

上記認証サーバにおいて、上記ロボット制御サーバへ転送される上記ロボットの認証を要請するパケットは、バージョンフィールド、ＲＳＮフィールド、タイプフィールド、ペイロード長さフィールド、及びペイロードフィールドを含む。この際、上記ペイロードフィールドは、上記ロボットから得たロボットモデル番号を含む。

上記ロボット制御サーバから転送される上記ロボットの認証要請に対する応答パケットは、バージョンフィールド、ペイロード長さフィールド、及びペイロードフィールドを含む。この際、上記ペイロードフィールドは認証処理結果、及びロボット制御サーバ接続ポート番号値情報を含む。

本実施例において上記ロボットは、認証キー及びロボットモデル番号を用いた通信規約、及びデータ処理方式を用いる上記認証サーバに認証を要請する認証要請部、上記認証サーバから認証され付与された認証キーを保存及び管理する情報保存部、上記認証サーバと該当パケットの送受信のための認証サーバパケット送受信部、及び上記ロボット制御サーバと通信接続のためのロボット制御サーバ接続部を含む。

本実施例において、上記ロボット制御サーバは、上記認証サーバに認証登録するため、認証キーを用いた通信規約及びデータ処理方式を用いて上記認証サーバに認証を要請する認証要請処理部、上記認証要請に対応して上記認証サーバから付与された認証キーを保存及び管理する認証ＩＤ保存部、上記認証サーバと該当パケットを送受信する認証サーバパケット送受信部、上記ロボットと該当パケットを送受信するロボットパケット送受信部、上記認証サーバ及び上記ロボットから受信される該当パケットの種類を解釈するパケット解釈部、上記解釈結果に従って上記ロボットの認証を処理するロボット認証要請処理部、及び上記ロボットに対応する仮想ロボット客体を管理するロボット客体管理者部を含む。

本発明によると、ロボットを遠隔制御するためのネットワーク基盤ロボット制御システムを構築するにおいて、共有ネットワーク環境だけでなく、一般家庭のインターネット網のようにＩＰ住所が流動的に変わるＤＨＣＰ環境でも、ロボット制御サーバを構築し運用することが出来る。これは、従来の方法のように高価の装備を通じた中央のロボット制御サーバを構築する代わりに、一般家庭内のＰＣ基盤でもロボット制御サーバを容易に構築することができ、低価の費用でもロボット制御サーバを構築することができるだけでなく、流動的なＩＰ環境でもロボット制御サーバを運用することが出来るという長所を有しており、ロボット制御サーバを分散化するにおいても従来の技術に比べて長所を提供する。

本発明によると、ロボットを遠隔制御するためのネットワーク基盤ロボット制御システムを構築するにおいて、共有ネットワーク環境だけでなく、一般家庭のインターネット網のようにＩＰ住所が流動的に変わるＤＨＣＰ環境でも、ロボット制御サーバを構築し運用することが出来る。これは、従来の方法のように、高価の装備を通じた中央のロボット制御サーバを構築する代わりに、一般家庭内のＰＣ基盤でもロボット制御サーバを容易に構築することができ、低価の費用でもロボット制御サーバを構築することができるだけでなく、流動的なＩＰ環境でもロボット制御サーバを運用することが出来るという長所を有しており、ロボット制御サーバを分散化するにおいても従来の技術に比べて長所を提供する。

また、本発明のネットワーク基盤ロボット制御システムは、追加または削除されるロボット制御サーバに対するネットワーク情報を自動で管理することにより、運用されるロボット制御サーバに対する管理費用の低減だけでなく、ロボットはロボット制御サーバの中止及び最スタートに関係なく連続したサービスが可能である。さらに、本発明は共用ネットワーク環境だけでなく一般私設のＩＰ住所環境でも運用することができ、従来技術と結合してさらに他の形態に分散化したロボット制御システムを提供することが出来る。

以下、本発明の好ましい実施例を添付の図面を参照に詳しく説明する。図面の中で同一構成要素は同一符号で表す。また、本発明の旨を不明にする公知機能及び構成に対する詳細な説明は省略する。

図１は、本発明の好ましい実施例によるネットワーク基盤ロボット制御システムを概略的に図示した図面である。

図示されたように、ロボット制御システムは、家の中１０に位置したロボット７００、無線アクセスポイント（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ：無線ＡＰ）３００、無線アクセスポイント３００を通じてロボット７００と通信する認証サーバ１００、ロボット制御サーバ５００及びコンテンツサーバ（図示せず）を含む。

ここで、認証サーバ１００、ロボット制御サーバ５００及びコンテンツサーバ（図示せず）は各々有線で連結されることが好ましい。また、認証サーバ１００は流動ＩＰ住所を持って実行されることも出来るが、共用ＩＰ環境での固定ＩＰ住所を有して実行されることが好ましい。

認証サーバ１００は、ロボット制御サーバ５００に接続しようとするロボット７００を認証する。

ロボット制御サーバ５００は入力された使用者命令を解釈して実行し、内蔵された仮想ロボット客体を通じてロボット７００を管理及び制御する。コンテンツサーバ（図示せず）は、ロボット制御サーバ５００を通じてロボット７００にコンテンツを提供する。

本発明においてロボット７００は、ネットワークに接続可能なロボットであれば種類とプロセッシングの性能に制限は無い。

本実施例において一つのロボット制御サーバ５００は、複数のロボット７００を管理することが出来る。また、ロボット制御サーバ５００は、一つまたは複数のサーバで構成されることが出来る。さらに、ロボット制御サーバ５００は、共用ＩＰ住所または私設網ＩＰ住所の流動ＩＰ住所を持って実行されることが出来る。この際、ロボット制御サーバ５００が私設ＩＰ住所で実行される場合、私設ＩＰ住所で実行されるロボット制御サーバ５００に接続するロボット７００は、ロボット制御サーバ５００に連結可能な無線アクセスポイント３００を通じて接続すべきである。

図２は、本発明の実施例によりロボット制御サーバ５００が認証サーバ１００に認証を要請するための認証要請パケットの構造を図示したものである。

図示されたように、認証要請パケット５１０は、認証要請パケットのバージョンを表すバージョンフィールド５１１、ロボット７００の固有一連番号を表すＲＳＮフィールド５１２、認証要請タイプを表す‘ＴＹＰＥ’フィールド５１３、ペイロードに書かれるデータの大きさを表示するペイロード長さフィールド５１４、実際のデータで埋められるペイロードフィールド５１５を含む。

認証を要請する時、ＲＳＮフィールド５１２は任意の値で埋められ、‘ＴＹＰＥ’フィールド５１３はロボット制御サーバ５００の認証タイプ値で埋められ、ペイロードフィールド５１５にはロボット制御サーバ５００のロボット制御サーバ識別情報５１７、ロボット制御サーバ住所５１８、及びロボット制御サーバ接続ポート番号５１９が順番で埋められる。

図３は、本発明の実施例によるロボット制御サーバ５００の認証要請に対する認証サーバ１００の応答パケット構造を図示した図面である。

図示されたように、応答パケット１１０は、パケットバージョンフィールド１１１、ペイロード長さフィールド１１３、及びペイロードフィールド１１５を含む。

認証要請に対して応答する時、ペイロードフィールド１１５には認証サーバ５００により認証された認証キー値であるロボット制御サーバＩＤ１１７値で埋められる。

図４は、本発明の実施例によるロボット７００が認証サーバ１００に認証を要請するために用いられるパケット構造を図示したものである。

図示されたように、認証要請パケット７１０は、パケットバージョンフィールド７１１、ＲＳＮフィールド７１２、認証要請タイプを知らせる‘ＴＹＰＥ’フィールド７１３、ペイロード長さフィールド７１４、及びペイロードフィールド７１５を含んで構成される。

認証を要請する時、ＲＳＮフィールド７１２はロボット７００の固有値を有する媒体接近制御（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＭＡＣ）住所で埋められ、‘ＴＹＰＥ’フィールド７１３は認証要請タイプ値で埋められ、ペイロードフィールド７１５はロボット７００が自体に有している保存部に登録されているロボット制御サーバＩＤ７１６及びロボットモデル番号７１７が順番で埋められる。

図５は、本発明の実施例によるロボット７００の認証要請に対する認証サーバ１００の応答パケット構造を図示した図面である。

図示されたように、ロボット７００の認証要請に対する認証サーバ１００の応答パケット１２０は、パケットバージョンフィールド１２１、ＲＳＮフィールド１２２、応答タイプを知らせる‘ＴＹＰＥ’フィールド１２３、ペイロード長さフィールド１２４、及びペイロードフィールド１２５を含む。

本実施例において、認証要請に対して応答する時、応答パケットのＲＳＮフィールド１２２は、ロボット７００から得たＲＳＮ値で再度埋められ、‘ＴＹＰＥ’フィールド１２３は応答タイプ値で埋められ、ペイロードフィールド１２５はロボット制御サーバＩＤ１２６、認証成功の可否を知らせる処理結果１２７、接続するロボット制御サーバ住所１２８、及びロボット制御サーバ接続ポート番号１２９が順番で埋められる。

図６は、本発明の実施例による認証サーバ１００がロボット制御サーバ５００にロボット７００の認証を要請するためのパケット構造を図示した図面である。

図示されたように、認証サーバ１００がロボット制御サーバ５００にロボット７００の認証を要請するパケット１３０は、バージョンフィールド１３１、ＲＳＮフィールド１３２、‘ＴＹＰＥ’フィールド１３３、ペイロード長さフィールド１３４、及びペイロードフィールド１３５を含む。

本実施例において認証を要請する時、ＲＳＮフィールド１３２はロボット７００から得たＲＳＮ値で埋められ、‘ＴＹＰＥ’フィールド１３３は認証要請タイプ値で埋められ、ペイロードフィールド１３５はロボット７００から得たロボットモデル番号１３７で埋められる。

図７は、本発明の実施例によるロボット制御サーバ５００の認証サーバ１００のロボット７００認証要請に対する応答パケット構造を図示した図面である。

図示されたように、ロボット制御サーバ５００の認証サーバ１００のロボット７００認証要請に対する応答パケット５２０は、バージョンフィールド５２１、ペイロード長さフィールド５２２、ペイロードフィールド５２３を含む。

本発明の実施例において認証要請に対して応答する時、ペイロードフィールド５２３は、認証処理結果５２５及びロボット制御サーバの接続ポート番号値５２６が順番で埋められる。

図８は、本発明の実施例による図１の認証サーバ１００に対する詳細構成例を図示したブロック図である。

図示されたように、認証サーバ１００は、ロボット認証要請処理部１１０、ロボット制御サーバパケット受信部１２０、パケット解釈部１３０、ロボットパケット受信部１４０、ロボット制御サーバパケット送信部１５０、ロボット制御サーバ認証要請処理部１６０、ロボットパケット送信部１７０、及びロボット制御サーバ情報保存部１８０を含む。

ロボットパケット受信部１４０は、ロボット７００から転送された図４のパケット構造を有する認証要請情報を受信してパケット解釈部１３０へ転送する。

パケット解釈部１３０は、ロボットパケット受信部１４０から提供された図４のパケット構造を有する認証要請情報のうち‘ＴＹＰＥ’フィールド７１３を抽出して解釈する。この際、パケット解釈部１３０は、解釈結果に従って認証要請情報がロボット７００の認証要請であれば、受信した図４のパケット構造を有する認証要請情報をロボット認証要請処理部１１０へ伝達する。

ロボット認証要請処理部１１０は、パケット解釈部１３０から伝達された図４のパケット構造を有する認証要請情報のうちペイロードフィールド７１５を抽出した後、再度ロボット制御サーバＩＤ７１６及びロボットモデル番号７１７に分離して抽出する。

この際、ロボット認証要請処理部１１０は、図４のペイロードフィールド７１５のロボット制御サーバＩＤ７１６の値が“ｎｏｄｅｆｉｎｄ”で埋められていると、ロボット７００の連結のため、認証サーバ１００に登録された任意のロボット制御サーバ５００に割り当て、そうでないとロボット制御サーバ情報保存部１８０から該当ロボット制御サーバを見つけて割り当てる。この際、ロボット制御サーバ情報保存部１８０に登録されていないロボット認証要請キーである場合、認証サーバ１００に登録された任意のロボット制御サーバ５００に再度割り当てる。

ロボット制御サーバ５００が割り当てられると、認証サーバ１００は、割り当てられたロボット制御サーバ５００に接続を試みる。この際、ロボット制御サーバ５００との接続が失敗すると、認証サーバ１００に登録されている任意のロボット制御サーバに割り当て再度接続を試みる。認証サーバ１００に登録されているロボット制御サーバの全てに接続失敗した場合、ロボット７００に認証を失敗したことを知らせる情報を図５のパケット構造を用いて転送する。この場合、図５のペイロードフィールド１２５の処理結果フィールド１２７には認証失敗値で埋められる。

ロボット制御サーバパケット送信部１５０は、認証サーバ１００が割り当てられたロボット制御サーバ５００に接続が成功すると、図６のパケット構造を有するロボット７００の認証を要請する情報をロボット制御サーバ５００へ転送する。この際、図６のパケット構造を有するロボット７００の認証要請情報は、ＲＳＮフィールド１３２が図４から得たＲＳＮ値７１２で埋められ、‘ＴＹＰＥ’フィールド１３３には認証要請タイプ値で埋められ、ペイロードフィールド１３５には図４から得たロボットモデル番号７１７で埋められる。認証サーバ１００はロボット制御サーバ５００にロボット認証要請を転送した後、ロボット制御サーバ５００から応答が来るのを待つ。

ロボットパケット送信部１７０は、ロボット認証要請処理部１１０の制御に従って該当パケットをロボット７００へ転送する。

ロボット制御サーバ情報保存部１８０は、ロボット制御サーバ５００に対する情報を保存及び管理する。

ロボット制御サーバパケット受信部１２０は、ロボット制御サーバ５００から転送された図２のパケット構造を有する認証要請パケットを受信してパケット解釈部１３０へ伝達する。

パケット解釈部１３０は、図２の認証要請パケットのうち‘ＴＹＰＥ’フィールド値５１３を抽出して解釈する。この際、パケット解釈部１３０は、ロボット制御サーバ５００の認証要請であれば、受信された図２のパケット構造を有する認証要請パケットをロボット制御サーバ認証要請処理部１６０へ伝達する。

ロボット制御サーバ認証要請処理部１６０は、図２の認証要請パケットからペイロードフィールド５１５に該当する項目を抽出する。ロボット制御サーバ認証要請処理部１６０は、ロボット制御サーバＩＤフィールド５１７が“ｎｏｄｅｆｉｎｄ”で埋められていると、新たな認証キーを生成する。ロボット制御サーバＩＤフィールド５１７が認証キーに該当する値で埋められていると、ロボット制御サーバ認証要請処理部１６０は、従来に他のロボット制御サーバ５００に重複して割り当てられていないのかを検査して、もし重複していると新たな認証キーを生成する。ロボット制御サーバ認証要請処理部１６０は、認証キーに対する検査が終わると、認証キーをキー値にして図２のペイロードフィールド５１５のロボット制御サーバ住所５１８及びロボット制御サーバ接続ポート番号５１９を取り出してロボット制御サーバ情報保存部１８０に保存登録する。

ロボット制御サーバパケット送信部１５０は、図３のパケット構造を有する認証要請に対する応答パケットをロボット制御サーバ５００へ転送する。この際、図３のペイロードフィールド１１５は認証された認証キー値で埋められる。

一方、ロボット認証要請処理部１１０は、ロボット制御サーバ５００から認証結果を図７のようにロボット制御サーバ５００が認証サーバ１００のロボット７００認証要請に対する応答パケットを受信すると、図７の応答パケットからペイロードフィールド５２３を取り出して再度処理結果５２５及び接続ポート番号５２６に分離して抽出する。

その後、ロボット認証要請処理部１１０は、ロボットパケット送信部１７０を通じて認証された結果を、図５のロボットの認証要請に対する応答パケットとしてロボット７００へ転送する。この際、図５の‘ＴＹＰＥ’フィールド１２３には認証に対する応答タイプ値が埋められ、ペイロードフィールド１２５のロボット制御サーバＩＤフィールド１２６には割り当てられたロボット制御サーバ５００のＩＤ値で、処理結果フィールド１２７にはロボット制御サーバ５００から受信された処理結果５２５値で、ロボット制御サーバ住所フィールド１２８は割り当てられたロボット制御サーバ５００の住所値で、ロボット制御サーバポート番号フィールド１２９は、ロボット制御サーバ５００から受信された接続ポート番号５２６で各々埋められる。

図９は、本発明の実施例による図１のロボット制御サーバ５００に対する詳細構成例を図示したブロック図である。

図示されたように、ロボット制御サーバ５００は、ロボット客体管理者部５１０、ロボット認証要請処理部５２０、ロボットパケット送信部５３０、認証サーバパケット受信部５４０、パケット解釈部５５０、ロボットパケット受信部５６０、認証サーバパケット送信部５７０、認証要請処理部５８０及び認証ＩＤ保存部５９０、ロボット客体（図示せず）を含む。

認証サーバパケット受信部５４０は、認証サーバ１００から、図６のパケット構造を有する認証サーバ１００が、ロボット制御サーバ５００にロボット７００の認証を要請するためのパケットを受信してパケット解釈部５５０へ伝達する。

パケット解釈部５５０は、図６のパケットから‘ＴＹＰＥ’フィールド１３３を抽出して解釈し、ロボット７００の認証要請であれば、受信された図６のロボット認証要請パケットをロボット認証要請処理部５２０へ伝達する。

ロボット認証要請処理部５２０は、図６のロボット認証要請パケットのうち‘ＲＳＮ’フィールド１３２とペイロードフィールド１３５のロボットモデル番号１３７を抽出する。ロボット認証要請処理部５２０は、抽出した‘ＲＳＮ’フィールド１３２値を用いて従来に認証していないかをロボット客体管理者部５１０に依頼する。

これによって、ロボット客体管理者部５１０は、図６のロボット認証要請パケットから抽出された‘ＲＳＮ’フィールド１３２値を用いて従来に認証しているか否かを判別して、その結果をロボット認証要請処理部５２０へ出力する。

ロボット認証要請処理部５２０は、ロボット客体管理者部５１０から提供される情報に基づいて従来に認証していない場合、ロボット客体管理者部５１０にロボット客体（図示せず）を生成するよう要請する。

これによって、ロボット客体管理者部５１０は、ロボット客体（図示せず）を生成し、その結果をロボット認証要請処理部５２０へ知らせる。

ロボット認証要請処理部５２０は、認証要請の処理結果を図７のパケット構造を用いて認証サーバパケット送信部５７０を通じて認証サーバ１００へ転送する。この際、図７のペイロードフィールド５２３は、認証処理結果５２５及びロボット客体（図示せず）から得た接続ポート番号５２６の値が順番で埋められる。

ロボットパケット受信部５６０は、ロボット７００から転送されたロボット認証要請パケットを受信してパケット解釈部５５０へ伝達する。

ロボットパケット送信部５３０は、ロボット認証要請処理部５２０の制御に従って、ロボット７００から要請されたロボット認証処理結果パケットをロボット７００へ転送する。

認証要請処理部５８０は、図２のパケット構造を用いて認証サーバパケット送信部５７０を通じて認証サーバ１００に認証を要請する。この際、図２のペイロードフィールド５１５には、ロボット制御サーバＩＤ５１７、ロボット制御サーバ住所５１８、ロボット制御サーバ接続ポート番号５１９が含まれる。また、図２の‘ＲＳＮ’フィールド５１２は任意の値で埋められ、ペイロードフィールド５１５部分のロボット制御サーバＩＤフィールド５１７には最初に認証を要請する時“ｎｏｄｅｆｉｎｄ”値で埋められる。認証が行われた後には、認証サーバ１００から認証された認証キー値（ロボット制御サーバＩＤ）で埋められる。ロボット制御サーバ住所フィールド５１８は、現在ロボット制御サーバ５００が駆動中である装置のＩＰ住所を得て埋められ、図２のペイロードフィールド５１５のロボット制御サーバ接続ポート番号フィールド５１９は、既にロボット制御サーバ５００を開け、認証サーバ１００から認証要請が来るのを待っている接続ポート番号で埋める。ロボット制御サーバ５００は、認証サーバ１００に認証を要請した後、認証サーバ１００から応答が来るのを待つ。

認証要請処理部５８０は、認証サーバ１００から認証結果を図３のパケット構造で応答を受信すると、図３のペイロードフィールド１１５を抽出して従来のロボット制御サーバ５００の認証ＩＤと比べ、異なると認証ＩＤ保存部５９０の内容を更新する。その後、認証要請処理部５８０は認証サーバ１００からロボット認証要請が来るのを待つ。認証ＩＤ保存部５９０はロボット制御サーバ５００の認証ＩＤを保存及び管理する。

認証サーバパケット受信部５４０は、認証サーバ１００から転送された図６のパケット構造のロボット７００認証要請パケットを受信してパケット解釈部５５０へ伝達する。

パケット解釈部５５０は、図６の‘ＴＹＰＥ’フィールド１３３を抽出して解釈し、ロボット７００認証要請であれば、受信された図６のロボット認証要請パケットをロボット認証要請処理部５２０へ伝達する。

ロボット認証要請処理部５２０は、図６のロボット認証要請パケットから‘ＲＳＮ’フィールド１３２とペイロードフィールド１３５のロボットモデル番号１３７を抽出する。この際、ロボット認証要請処理部５２０は、抽出した‘ＲＳＮ’フィールド１３２値を用いて従来に認証しているか否かをロボット客体管理者部５１０に依頼する。

図１０は、本発明の実施例による図１のロボット７００に対する内部の詳細構成例を図示したブロック図である。

図示されたように、ロボット７００の内部は、ロボット制御サーバ接続部７１０、認証サーバパケット受信部７２０、パケット解釈部７３０、認証サーバパケット送信部７４０、認証要請部７５０、及び情報保存部７６０を含む。

ロボット制御サーバ接続部７１０は、ロボット制御サーバ５００との接続を行う。

認証サーバパケット受信部７２０は、認証サーバ１００との通信のため、認証サーバ１００から転送されるパケットを受信する。

パケット解釈部７３０は、認証サーバ１００から受信したパケットを解釈する。

認証サーバパケット送信部７４０は、認証サーバ１００との通信のため認証サーバ１００にパケットを転送する。

認証要請部７５０は、認証サーバ１００に認証を要請するため、図４のパケット構造を用いて認証サーバパケット送信部７４０を通じて認証サーバ１００に認証を要請する。この際、図４の‘ＲＳＮ’フィールド７１２はロボット７００のＭＡＣ住所で埋められ、‘ＴＹＰＥ’フィールド７１３には認証要請タイプ値で埋められ、ペイロードフィールド７１５には情報保存部７６０から読み取ったロボット制御サーバＩＤ７１６及びロボットモデル番号値７１７が順番で埋められる。

図４のペイロードフィールド７１５のロボット制御サーバＩＤフィールド７１６の場合、最初に接続する時“ｎｏｄｅｆｉｎｄ”値で埋められ、以後は認証サーバ１００から割り当てられたロボット制御サーバＩＤ値７１６で埋められる。ロボット７００は、認証サーバ１００に認証を要請した後に認証サーバ１００から応答が来るのを待つ。

情報保存部７６０は、ロボット７００に対するロボット制御サーバＩＤ７１６及びロボットモデル番号値７１７を保存及び管理する。

認証サーバパケット受信部７２０は、認証サーバ１００から転送された図５のパケット構造で認証結果（応答パケット）が受信されると、これをパケット解釈部７３０へ伝達する。

パケット解釈部７３０は、認証サーバパケット受信部７２０から伝達された図５のパケットから‘ＴＹＰＥ’フィールド１２３を抽出して解釈し、認証要請に対する応答であれば、受信された認証結果パケットを認証要請部７５０へ伝達する。

認証要請部７５０は、図５の認証結果パケットからペイロードフィールド１２５を抽出し、再びロボット制御サーバＩＤ１２６、処理結果１２７、ロボット制御サーバ住所１２８、ロボット制御サーバ接続ポート番号１２９に分離して抽出する。抽出された処理結果１２７の値が失敗すると、認証要請部７５０は認証サーバ１００に再認証を要請し、認証に成功すると、抽出されたロボット制御サーバＩＤ値１２６を情報保存部７６０に修正して保存登録する。

ロボット制御サーバ５００は、認証サーバ１００に認証登録を終えた後に、ロボット７００が認証サーバ１００を通じて認証要請を処理した後、接続するのを待つ。

ロボット７００は、ロボット７００がロボット制御サーバ５００に接続するため認証する時、得られたロボット制御サーバ住所１２８及びロボット制御サーバ接続ポート番号１２９を用いてロボット制御サーバ５００に接続を試みる。

以上では、本発明において特定の好ましい実施例に関して図示して説明したが、本発明は上述の実施例に限られず、特許請求範囲により限定される。当該発明が属する分野において通常の知識を有している者であれば様々な変形及び応用が可能であり、これも本発明の範囲に属する。

本発明の好ましい実施例によるネットワーク基盤ロボット制御システムを概略的に図示した図面である。 本発明の実施例によりロボット制御サーバが認証サーバに認証を要請するための認証要請パケットの構造を図示した図面である。 本発明の実施例によるロボット制御サーバの認証要請に対する認証サーバの応答パケット構造を図示した図面である。 本発明の実施例によるロボットが認証サーバに認証を要請するため用いられるパケット構造を図示した図面である。 本発明の実施例によるロボットの認証要請に対する認証サーバの応答パケット構造を図示した図面である。 本発明の実施例による認証サーバがロボット制御サーバにロボットの認証を要請するためのパケット構造を図示した図面である。 本発明の実施例によるロボット制御サーバの認証サーバのロボット認証要請に対する応答パケット構造を図示した図面である。 本発明の実施例による図１の認証サーバに対する詳細構成例を図示したブロック図である。 本発明の実施例による図１のロボット制御サーバに対する詳細構成例を図示したブロック図である。 本発明の実施例による図１のロボットに対する内部の詳細構成例を図示したブロック図である。

Claims (25)

1. ネットワーク接続のため認証を要請し、前記認証の要請に対する認証結果を含む受信パケットに基づいて前記ネットワーク接続を行うロボットと、
   前記ロボットに対応したロボット客体を生成し、前記ロボットのネットワーク接続のための情報を保存及び管理し、前記ネットワーク接続されたロボットから受信される命令に対応する動作を行い、前記ロボット客体を通じて前記ロボットを管理及び制御するロボット制御サーバと、
   前記ロボットとのネットワーク接続に必要な前記ロボット制御サーバに対する情報を認証及び登録管理し、前記ロボットから転送された認証要請に従って前記ネットワーク接続のための前記ロボット制御サーバを割り当てて分配する認証サーバとを備え、
   前記ロボット制御サーバは、
   前記認証サーバに認証登録するため、認証キーを用いた通信規約及びデータ処理方式を用いて前記認証サーバに認証を要請する認証要請処理部と、
   前記認証要請に対応して前記認証サーバから付与された認証キーを保存及び管理する認証ＩＤ保存部と、
   前記認証サーバとの間でパケットの送受信を行う認証サーバパケット送受信部と、
   前記ロボットとの間でパケットの送受信を行うロボットパケット送受信部と、
   前記認証サーバ及び前記ロボットから受信されるパケットの種類を解釈するパケット解釈部と、
   前記解釈の結果に従って前記ロボットの認証を処理するロボット認証要請処理部と、
   前記ロボットの認証が既に行われているか否か判別し、行われていない場合は、前記ロボットに対応するロボット客体を生成し、当該ロボット客体を管理するロボット客体管理者部と、
   を有することを特徴とするネットワーク基盤ロボット制御システム。
2. 前記認証サーバは、
   前記ロボット制御サーバとの通信規約及びデータ処理方式を備えて前記ロボット制御サーバから要請された認証要請を認証処理するロボット制御サーバ認証要請処理部と、
   前記認証されたロボット制御サーバ情報を保存及び管理するロボット制御サーバ情報保存部とを含むことを特徴とする請求項１に記載のネットワーク基盤ロボット制御システム。
3. 前記ロボット制御サーバ認証要請処理部は、
   前記ロボット制御サーバを認証するにおいて、前記ロボット制御サーバに対する認証キーを発布し、前記認証キーが他のロボット制御サーバに重複して割り当てられていないかを検査し、重複している場合は新たな認証キーを生成して再度検査を行い、検査が終了すると認証キーを前記ロボット制御サーバへ転送することを特徴とする請求項２に記載のネットワーク基盤ロボット制御システム。
4. 前記認証サーバは、
   前記ロボットのネットワーク接続のため要請された認証要請を処理するにおいて、前記認証キーを用いて前記ロボットが接続する前記ロボット制御サーバを割り当てるロボット認証要請処理部をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載のネットワーク基盤ロボット制御システム。
5. 前記ロボット認証要請処理部は、
   前記割り当てられたロボット制御サーバに接続できなかったり、前記ロボットの認証要請に失敗した場合、前記ロボットが認証及び接続可能な新たなロボット制御サーバを見つけ出すことを特徴とする請求項４に記載のネットワーク基盤ロボット制御システム。
6. 前記認証サーバは、
   前記ロボット制御サーバから認証要請パケットを受信し、前記認証要請パケットに対する応答パケットを前記ロボット制御サーバへ転送するロボット制御サーバパケット送受信部をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載のネットワーク基盤ロボット制御システム。
7. 前記認証サーバは、
   前記ロボットから前記ロボット制御サーバと接続に必要な認証を要請する認証要請パケットを受信し、前記ロボットの認証要請パケットに対する応答パケットを前記ロボットへ転送するロボットパケット送受信部をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載のネットワーク基盤ロボット制御システム。
8. 前記認証サーバは、
   前記ロボット制御サーバパケット受信部に受信された前記ロボット制御サーバから転送された認証要請パケット、及びロボットパケット受信部に受信された前記ロボットから転送された前記ロボット制御サーバとの接続に必要な認証を要請する認証要請パケットの種類を解釈して、前記受信されたパケットの種類によって前記受信されたパケットを前記ロボット制御サーバ認証要請処理部または前記ロボット認証要請処理部へ選択的に出力するパケット解釈部をさらに含むことを特徴とする請求項６及び７に記載のネットワーク基盤ロボット制御システム。
9. 前記ロボット制御サーバから前記認証サーバへ転送される認証要請パケットは、前記認証要請パケットのバージョンを表すバージョンフィールド、前記ロボットの固有一連番号を表すＲＳＮフィールド、認証要請タイプを表すタイプフィールド、ペイロードに書かれるデータの大きさを表示するペイロード長さフィールド、及び実際のデータで埋められるペイロードフィールドを含むことを特徴とする請求項６に記載のネットワーク基盤ロボット制御システム。
10. 前記ペイロードフィールドは、前記ロボット制御サーバの識別情報、前記ロボット制御サーバの住所情報、及び前記ロボット制御サーバの接続ポート番号情報を含むことを特徴とする請求項９に記載のネットワーク基盤ロボット制御システム。
11. 前記ロボット制御サーバの認証要請パケットに対する応答パケットは、パケットバージョンフィールド、ペイロード長さフィールド、及びペイロードフィールドを含むことを特徴とする請求項６に記載のネットワーク基盤ロボット制御システム。
12. 前記ペイロードフィールドは、前記認証サーバにより認証された認証キー値であるロボット制御サーバＩＤ値を含むことを特徴とする請求項１１に記載のネットワーク基盤ロボット制御システム。
13. 前記ロボットから前記認証サーバへ転送される前記ロボット制御サーバと接続に必要な認証を要請する認証要請パケットは、パケットバージョンフィールド、ＲＳＮフィールド、認証要請タイプを知らせるタイプフィールド、ペイロード長さフィールド、及びペイロードフィールドを含むことを特徴とする請求項７に記載のネットワーク基盤ロボット制御システム。
14. 前記ペイロードフィールドは、前記ロボットが自体に有しているロボット制御サーバＩＤ、及びロボットモデル番号を含むことを特徴とする請求項１３に記載のネットワーク基盤ロボット制御システム。
15. 前記ロボットの認証要請パケットに対する前記認証サーバの応答パケットは、パケットバージョンフィールド、ＲＳＮフィールド、応答タイプを知らせるタイプフィールド、ペイロード長さフィールド、及びペイロードフィールドを含むことを特徴とする請求項７に記載のネットワーク基盤ロボット制御システム。
16. 前記ペイロードフィールドは、ロボット制御サーバＩＤ、認証成功の可否を知らせる処理結果、接続するロボット制御サーバ住所、及びロボット制御サーバ接続ポート番号情報を含むことを特徴とする請求項１５に記載のネットワーク基盤ロボット制御システム。
17. 前記ロボット制御サーバパケット送受信部は、前記ロボットの認証を要請するパケットを前記ロボット制御サーバへ転送し、前記ロボット認証要請パケットに対応して前記ロボット制御サーバから転送される応答パケットを受信することを特徴とする請求項６に記載のネットワーク基盤ロボット制御システム。
18. 前記認証サーバにおいて、前記ロボット制御サーバへ転送される前記ロボットの認証を要請するパケットは、バージョンフィールド、ＲＳＮフィールド、タイプフィールド、ペイロード長さフィールド、及びペイロードフィールドを含むことを特徴とする請求項１７に記載のネットワーク基盤ロボット制御システム。
19. 前記ペイロードフィールドは、前記ロボットから得たロボットモデル番号を含むことを特徴とする請求項１８に記載のネットワーク基盤ロボット制御システム。
20. 前記ロボット制御サーバから転送される前記ロボットの認証要請に対する応答パケットは、バージョンフィールド、ペイロード長さフィールド、及びペイロードフィールドを含むことを特徴とする請求項１８に記載のネットワーク基盤ロボット制御システム。
21. 前記ペイロードフィールドは、認証処理結果、及びロボット制御サーバ接続ポート番号値情報を含むことを特徴とする請求項２０に記載のネットワーク基盤ロボット制御システム。
22. 前記ロボットは、
    認証キー及びロボットモデル番号を用いた通信規約、及びデータ処理方式を用いる前記認証サーバに認証を要請する認証要請部を含むことを特徴とする請求項１に記載のネットワーク基盤ロボット制御システム。
23. 前記ロボットは、
    前記認証サーバから認証され付与された認証キーを保存及び管理する情報保存部をさらに含むことを特徴とする請求項２２に記載のネットワーク基盤ロボット制御システム。
24. 前記ロボットは、
    前記認証サーバとパケットの送受信のための認証サーバパケット送受信部をさらに含むことを特徴とする請求項２２に記載のネットワーク基盤ロボット制御システム。
25. 前記ロボットは、
    前記ロボット制御サーバと通信接続のためのロボット制御サーバ接続部をさらに含むことを特徴とする請求項２２に記載のネットワーク基盤ロボット制御システム。

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