JP5242528B2 - 遠隔制御装置 - Google Patents
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Description
まず、本実施形態の概要を説明する。本実施形態の遠隔制御装置は、通常の赤外線通信のように減衰率が大きくかつ指向性が強いために近距離しか届かず複数の被制御装置にフレームが届きにくい通信ではなく、複数の被制御装置にフレームが届く電波などを用いた無線による通信によって、ペアリング可能な被制御装置が複数ある場合に、ある被制御装置(以下単に機器、ホストまたはクライアントと称することもある。なお、ホストを含まない意味でも使用する)とペアリングするための装置である。遠隔制御装置とホストまたはクライアントとをペアリングする手法は大きく分けて以下の3種類あると考えられる。なお、ペアリングとは、遠隔制御装置(以下、リモコンともいう)と各機器の一対一対応を取り、お互いを認識し合って通信可能となる状態を表す。例えば、加湿器を室内に新しく追加したとき、リモコンからある一定の距離内に置かれた場合、リモコンは自動で加湿器に対してペアリング処理を行い、その後ホスト機器であるエアコンにペアリング情報を送信し、エアコンが加湿器を自身が管理するクライアントの一覧に管理対象として登録したり、登録から削除したりすることが可能となる。
<クライアント主導>クライアントのうちの未ペアリングの機器が自機器の識別情報(IDとも呼ぶ)を含む報知情報(ビーコン)をリモコンへ送信し、未ペアリングのクライアントのIDをリモコンが取得し、ペアリングする。
<ホスト主導>リモコンがビーコンを出して、各クライアントを管理しているホストがこのビーコンを受け取り、ホストが未ペアリングのクライアントにIDを、ホストを介してまたはホストを介さずにリモコンに返すように指示し、未ペアリングのクライアントのIDをリモコンが取得し、ペアリングする。
<リモコン主導>リモコンがビーコンを出して、未ペアリングのクライアントがこのビーコンに応答して、リモコンがクライアントIDを含んだ応答フレームを受け取り、ペアリングする。
図1の例では、ホストとしてエアコン101、リモコン102、クライアントとして加湿器103、テレビ104、換気扇105を示している。ここでは、リモコン102は、エアコン101および加湿器103と通信することができるが、他のクライアントと通信可能であってもよい。ホストであるエアコン101は各クライアントと通信可能である。本実施形態では、ホストまたはリモコンが他の機器と通信可能である場合には、ホストまたはリモコンが他の機器を操作(制御)可能であることを示すものとする。さらに、リモコン102は、エアコン101およびクライアントを直接制御することができる。また、リモコン102はエアコン101を介してクライアントを制御してもよい。リモコン102がエアコン101を介して制御するとは、例えば、エアコン101の電源をオン(またはオフ)すると連動して他のクライアントの電源もオン(またはオフ)されることである。なお、クライアント機器として、他に、空気洗浄機、DVDレコーダーなど様々な機器が考えられるが、本実施形態ではこれらの機器に限定するものではない。ここでホストとクライアントにそれぞれの機器を特定したが、エアコンがホストにならず、他の機器がホストになり、エアコンがクライアントになってもよい。また、機器のIDについても様々考えられ、工場出荷時に各機器固有のIDを割り振ったり、また家庭内などにおけるプライベートなIDでもよく、本実施形態ではこれらのIDに限定するものでもない。IDの長さについても、本実施形態では64ビットとして説明を行うが、本実施形態ではこの長さに限定するものではない。
本実施形態のホストまたはクライアントは、図2に示すように、受信部301、記憶部302、送信部303、表示部304、制御部305を含む。ホストおよびクライアントは無線通信可能である。
受信部301は、制御装置であるリモコンからのペアリング要求フレーム、ペアリング設定フレーム、送達確認フレーム、及びペアリング中断フレームの受信を行う。受信部301は、自身の機器識別情報が設定されているペアリング設定フレームを受信した場合、送信部303に受信したことを通知する機能も有する。
受信部401は、機器IDフレームおよびペアリング設定完了フレームの受信を行う機能を有する。また受信部401では、これらのフレームを受信した場合に送信部403に対し通知と同時にフレーム内に設定されたIDの通知を行う機能も有する。
なお、図3においては、リモコンのアンテナは1つとなっているが、本実施形態のリモコンはこれに限るものではなく複数個のアンテナを備えていてもよい。
以下、クライアント主導、ホスト主導、リモコン主導の場合について詳細に説明する。
<クライアント主導>
次に、未ペアリングのクライアントが主導してリモコンとペアリングする場合について図4および図5を参照して説明する。なお、以下の説明は図1に示す加湿器103をクライアントB202(図4)、クライアントA 201(図5)とした場合を例に行っている。
クライアントB 202では、送信部303が、記憶部302を参照してまだ何れのリモコンともペアリングしていないことを確認すると、クライアントBの識別情報を含んだIDフレームをリモコン宛てに送信することを決定する(ステップS501)。送信部303が、クライアントBの識別情報を含んだIDフレームをリモコン宛てに送信する(ステップS502)。例えば電源が投入されると、クライアントB 202である加湿器103は自身の64ビットの機器IDを設定した機器IDフレームの送信を行う。クライアントB 202がこの自機器の機器IDフレームの送信を一定期間行う。この一定期間とは、電源投入から各機器で予め決定した期間でもよいし、システムとして決定された期間でもよいし、自身のペアリング要求フレームを受信するまでの期間でもよいし、またある機器とのペアリングが完了するまでの期間でもよく、またこれに限定するものでもない。本実施形態では電源が投入されることで、機器IDフレームの送信を開始しているが、これ以外の条件の場合に機器IDフレームの送信を開始してもよい。例えば、電源投入時に既にペアリングは終了しているような場合、リモコンによる制御のための通信が行える状況において、電源投入と同時に機器IDフレームの送信を行うことは無駄になってしまう。従って、ペアリング要求トリガは、電源投入時かつペアリングしているリモコンが1台も居ない場合としてもよい。またリモコンIDがない場合においても、被制御機器において、ペアリング完了まで遷移した回数から、ペアリングを行ったリモコンの台数を把握することは可能である。しかしながら、この方式では1台のリモコンとペアリングを行ってしまうと、被制御機器にペアリング要求が発生せず、1台以上のリモコンと被制御機器がペアリング出来ない。そのため、被制御機器に機器IDフレームの送信を開始する、ペアリング開始ボタンを付属してもよい。またこのペアリング開始ボタンは、電源のオンオフに関らず動作してもよい。
このように機器側のペアリング要求トリガを様々持っておくことで、時には自動的、時には手動でペアリングのやり取りを開始することが可能となる。
リモコン102がステップS505でクライアントB 202のIDを取得した際、クライアントB 202宛てにペアリングの要求フレームの送信を行う。図5では、クライアントA 201宛てにペアリングの要求フレームの送信(ステップS601)に対応する。ペアリング要求フレームには、例えば、受信した機器IDフレームの64ビットのIDが設定される。また、この時、受信した機器IDフレームのIDをリモコンに表示させ、それをユーザが視認してからリモコン内のあるボタンを押すことでペアリング要求フレームの送信を行ってもよく、また機器IDフレームのIDをリモコンに表示させた後、リモコンが自動的にペアリング要求フレームの送信を行ってもよい。
図6はIDフィールドが1つの場合のフレーム構成を示す。この場合フレームは制御フィールド701、機器IDフィールド702、フレームチェックシーケンス703を含んでいる。IDフィールドが1つの場合、被制御機器のIDが機器IDフィールドに設定される。また、制御フィールド701には、機器IDフレーム、ペアリング要求フレーム、ペアリング設定フレーム、ペアリング設定完了フレーム、送達確認フレームといったフレーム種別を表す値が設定される。フレームチェックシーケンス703は、フレームに誤りがあるかどうかの判定を行う値が設定される。例えばハミング符号化によるパリティビットやBCC(Block Check Character)、CRC(Cyclic Redundancy Check)といった系列が適用されるが、これに限定するものではない。
<ホスト主導1>
ホストが主導して未ペアリングのクライアントとリモコンをペアリングする場合について図7を参照して説明する。例えば、加湿器103を室内に新しく追加したとき、ユーザはリモコン102のペアリング実行のボタン操作を行う。それにより、リモコン102は加湿器103に対してペアリング処理を行い、その後ホスト機器であるエアコン101にペアリング情報を送信し、エアコン101が加湿器103を入れたり、消したりすることが可能となる。
リモコン102でペアリング要求トリガが発生した場合(ステップS801)に、送信部403が未ペアリングのクライアントA 201の識別情報を要求するためのID要求フレームをホスト101宛てに送信する(ステップS802)。リモコンがペアリング要求状態になるトリガは様々考えられ、リモコン上の電源が投入された場合、リモコン内のあるボタンをユーザが押下した場合、リモコンを振る場合などが考えられるが、本実施形態ではこれらに限定するものではない。なお、このID要求フレームはリモコンの識別情報も含んでいる。また、このときリモコン102では、制御部404はクライアントA 201のIDを取得するために受信部401が応答フレームを受信する応答待機時間を設定し、受信部401を応答フレーム受信可能状態にする。ホスト101では、受信部301がID要求フレームを受信し、ID要求フレームを転送する(ステップS803)。すなわち、リモコンのIDを含んだID要求フレームを複数のクライアントに送信する(ステップS804)。例えば、不特定のクライアントに送信する場合にはブロードキャストすればよいし、特定のクライアントに送信する場合にはマルチキャストをしてもよい。
ステップS808以降は、図5のステップS601に続く。
<ホスト主導2>
ホストが主導してリモコンとペアリングする場合であって、未ペアリングのクライアントが複数ある場合に複数のペアリングを行うことが上記変形例とは異なる。
ステップS804でクライアントA 201およびクライアントB 202がID要求フレームを受信したのちに、クライアントA 201がステップS805の処理を行うと共に、クライアントB 202が応答準備を開始する(ステップS901)。応答期間は、上記例と同様に例えば受信電力に応じて決定される。通常、クライアントA 201とクライアントB 202は設置されている位置が異なるので、それぞれの受信電力も異なる。したがって、クライアントA 201とクライアントB 202とでバックオフ期間が異なり、それぞれのクライアントから送信される応答フレームの送信時刻も異なるようになる。このため、クライアントA 201とクライアントB 202から送信される応答フレームが衝突する可能性が極めて低くなる。
<ホスト主導3>
未ペアリングのクライアントがホストを介して応答フレームをリモコンに送信する点が上記変形例とは異なる。
クライアントA 201は、ステップS805で応答準備を開始してからバックオフ期間後に応答フレームをホスト101宛てに送信する(ステップS1001)。ホスト101は、クライアントA 201のIDを取得し(ステップS1002)、リモコン102へ応答フレームを送信する(ステップS1003)。この応答フレームはホスト101のIDとクライアントA 201のIDを含んでいる。リモコン102は、リモコン102のIDを含んでいるフレームを自機宛てのものであると識別し、このフレームに含まれるIDをクライアントA 201のものとして取得する(ステップS1004)。
<ホスト主導4>
未ペアリングのクライアントが複数ある場合に、未ペアリングのクライアントがホストを介して応答フレームをリモコンに送信する点が上記変形例とは異なる。本変形例は第1−2変形例と第1−3変形例とを合わせたものに対応する。
クライアントB 202が応答準備を開始してから(ステップS901)バックオフ期間後に、ホストIDおよびクライアントB 202のIDを含んだ応答フレームをホスト101に送信する(ステップS1101)。その後、ホスト101は、リモコン102の応答待機時間よりも短い制御部305によって設定された設定時間内で、異なる時刻にクライアントB 202のIDとクライアントA 201のIDを取得する(ステップS1102,S1002)。ホスト101は、この設定時間内にホスト101が受信した応答フレームに含まれているクライアントIDの全てを含んだ応答フレームをリモコン102宛てに送信する(ステップS1103)。そして、リモコン102がクライアントA 201とクライアントB 202のIDを取得する(ステップS1104)。
<リモコン主導1>
次に、リモコンが主導して未ペアリングのクライアントとリモコンをペアリングする場合について図11を参照して説明する。
リモコン102でペアリング要求トリガが発生した場合(ステップS801)に、送信部403が未ペアリングのクライアントの識別情報を要求するためのID要求フレームをホスト101およびクライアント宛てに送信する(ステップS1201)。ホスト101とクライアントB 202とはペアリング済のために応答しない。一方、未ペアリングであるクライアントA 201は応答準備を開始し(ステップS1203)、受信電力に応じたバックオフ期間後に、応答フレームをリモコン102に送信する(ステップS807)。その後、ステップS808に進み、図5のステップS601に続く。本変形例では、図11のクライアントB、Aがそれぞれ図5でのクライアントA、Bに対応する。
<リモコン主導2>
本変形例は、リモコン主導の場合で、未ペアリングのクライアントが複数ある場合の例である。図12を参照して説明する。図12は図11でクライアントB 202が未ペアリングである場合に対応する。
クライアントA 201とクライアントB 202は設置されている位置が異なるので、それぞれの受信電力も異なる。したがって、クライアントA 201とクライアントB 202とでバックオフ期間が異なり、それぞれのクライアントから送信される応答フレームの送信時刻も異なる。その結果、クライアントA 201から応答フレームと衝突することなく、ステップS1301で応答準備(ステップS1301)後にバックオフ期間を経て応答フレームをリモコン102に送信し(ステップS1302)、リモコン102がクライアントB 202のIDを取得することができる(ステップS1303)。なお、バックオフ期間は、受信電力に応じたものではなく、単にランダムな時間としても良く、またこれに限るものではない。その後、ステップS808に進み、図5のステップS601に続く。本変形例では、図12のクライアントA、Bが図5でのクライアントAに対応する。
第2の実施形態はリモコンが複数個あった場合にでも各リモコンとクライアントをペアリングする場合の例である。
複数のリモコンをクライアントが判別するためには、クライアントにリモコンIDを伝える必要がある。そこで、リモコンIDをフレームに含めて送信する場合にリモコンとクライアントをペアリングすることについて図13を参照して説明する。この図13のステップS1401の直前の処理は、図4、図7、図8、図9、図10、図11、および図12に示した処理の最後のステップのいずれでもよい。
この場合にはフレームは制御フィールド701、受信機器IDフィールド1501、送信機器IDフィールド1502、フレームチェックシーケンス703を含んでいる。IDフィールドが2つの場合、送信機器IDフィールドには送信機器のID、受信機器IDフィールドには受信機器のIDが設定される。
本実施形態では、リモコンとクライアントとのペアリングを解除する手法、中断する手法について説明する。
<解除>
リモコンとクライアントとのペアリングが解除される場合について図15を参照して説明する。図15では、一例としてクライアントの一つである加湿器103とリモコン102とのペアリングが解除される場合である。以下の解除動作はリモコン102内の制御部404が行う。
加湿器103が定期的にビーコンを出していて、リモコン102がそのビーコンを定期的に受信することが出来なくなった場合に、加湿器103がリモコン102から一定以上の距離になっていてペアリングを維持することが好ましくないとリモコン102が判断してペアリングの解除を行う。また、このビーコンを加湿器103がリモコン102に送信するのではなく、ホスト101が加湿器103の状態を監視し、ホスト101と加湿器103との間でビーコンのやり取りをして、加湿器103からのビーコンをホスト101が受信できなくなった場合に、ホスト101がリモコン102に受信できなくなった旨を伝え、リモコン102がペアリングを解除してもよい。
次に、リモコン102とクライアントとのペアリングが中断される場合について図16を参照して説明する。なお、この図16のステップS1701の直前の処理は、図4、図7、図8、図9、図10、図11、および図12に示した処理の最後のステップのいずれでもよい。ただし、図16のクライアントA 201とクライアントB 202はいずれも未ペアリングであるので、これらのクライアントは、図4、図7、図8、図9、図10、図11、および図12での未ペアリングのクライアントに対応することに注意する。
Claims (13)
- 通信エリア内に存在する複数の被制御装置のうち少なくとも1つの被制御装置と通信を行い該少なくとも1つの被制御装置を制御する遠隔制御装置であって、
前記被制御装置の1つである第1被制御装置から該被制御装置の識別情報を含む第1フレームを受信し、該被制御装置からペアリングの設定が完了した旨を含む第2フレームを受信する受信部と、
前記被制御装置と関連付けて前記識別情報を記憶する記憶部と、
前記識別情報を含むペアリングを要求する第3フレームを作成し該第3フレームを送信し、前記被制御装置がペアリングの設定準備状態である場合に前記識別情報を含むペアリングの設定を指示する第4フレームを送信し、前記第2フレームに対する応答である第5フレームを作成し送信する送信部と、を備えることを特徴とする遠隔制御装置。 - 前記受信部に対し識別情報を取得する時間を設定する制御部をさらに具備し、
前記送信部は、複数の被制御装置を制御するホストに前記識別情報を要求する第6フレームを送信し、
前記制御部は、前記第6フレームを送信したことをトリガとして前記時間を設定し、
前記受信部は、前記時間中に前記前記第1フレームを受信することを特徴とする請求項1に記載の遠隔制御装置。 - 前記受信部に対し識別情報を取得する時間を設定する制御部をさらに具備し、
前記送信部は、複数の被制御装置を制御するホストに前記識別情報を要求する第6フレームを送信し、
前記制御部は、前記第6フレームを送信したことをトリガとして前記時間を設定し、
前記受信部は、前記時間中に前記前記第1フレームを受信し、さらに他の第2被制御装置から該第2被制御装置の第2識別情報を含む第7フレームを前記時間中に受信することを特徴とする請求項1に記載の遠隔制御装置。 - 前記受信部は、前記ホストから第1フレームを受信することを特徴とする請求項2または請求項3に記載の遠隔制御装置。
- 前記受信部に対し識別情報を取得する時間を設定する制御部をさらに具備し、
前記送信部は、前記識別情報を要求する第8フレームを送信し、
前記制御部は、前記第8フレームを送信したことをトリガとして前記時間を設定し、
前記受信部は、前記時間中に前記第1フレームを受信することを特徴とする請求項1に記載の遠隔制御装置。 - 前記受信部に対し識別情報を取得する時間を設定する制御部をさらに具備し、
前記送信部は、前記識別情報を要求する第8フレームを送信し、
前記制御部は、前記第8フレームを送信したことをトリガとして前記時間を設定し、
前記受信部は、前記時間中に前記前記第1フレームを受信し、さらに他の第2被制御装置から該第2被制御装置の第2識別情報を含む第7フレームを前記時間中に受信することを特徴とする請求項1に記載の遠隔制御装置。 - 前記受信部に対し識別情報を取得する期間を設定する制御部をさらに具備し、
前記受信部は、前記第1被制御装置から第9フレームを受信して、
前記制御部は、第9フレームを受信したことをトリガとして前記期間を設定し、
前記受信部は、前記期間中に前記第1フレームを受信することを特徴とする請求項1に記載の遠隔制御装置。 - 前記受信部は前記被制御装置から定期的にビーコンを受信し、
前記ビーコンを定期的に受信しているかどうかを判定し、定期的に受信していないと判定した場合には、前記被制御装置とのペアリングを解除する制御部をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の遠隔制御装置。 - 前記受信部は、複数の被制御装置を制御するホストから、前記被制御装置と該ホストとが通信可能かどうかを示す信号を受信し、
前記信号に前記被制御装置と該ホストとが通信可能でないと示されている場合には、前記被制御装置とのペアリングを解除する制御部をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の遠隔制御装置。 - 前記送信部は前記被制御装置にビーコンを送信し、
前記受信部は、前記被制御装置が前記ビーコンを受信した旨の応答信号を受信し、
前記応答信号を受信しなかった場合には前記被制御装置とのペアリングを解除する制御部をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の遠隔制御装置。 - 前記送信部は、ペアリング済の第2被制御装置とのペアリングを中断する第10フレームを送信し、
前記受信部は、前記第10フレームが送信された後に、前記第1フレームを受信し、前記第1被制御装置とのペアリングのための処理を開始することを特徴とする請求項1に記載の遠隔制御装置。 - 前記送信部は、ユーザの操作によって前記第4フレームを送信することを特徴とする請求項1に記載の遠隔制御装置。
- ペアリングについての情報を表示する表示部をさらに具備し、該表示情報に基づいてペアリングを設定することを特徴とする請求項12に記載の遠隔制御装置。
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