JP6030008B2 - 情報機器、被制御機器、無線通信システムおよび被制御機器の選定方法 - Google Patents

情報機器、被制御機器、無線通信システムおよび被制御機器の選定方法 Download PDF

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Description

本発明は、情報機器、被制御機器、無線通信システムおよび被制御機器の選定方法に関する。
テレビジョン(テレビ)、エアコンディショナ(エアコン)等の被制御機器は、当該被制機器に付属したリモートコントローラ(リモコン)に代表される特定の制御機器を用いた遠隔操作により制御されることが一般的である。
現在では、宅内に複数の被制御機器が設置されていることが一般的となっている。多くの被制御機器に対して別個の制御機器を操作することはユーザにとって煩雑である。
近年、無線で他の機器と通信可能なスマートフォン等の情報機器が普及していることから、情報機器にリモコンの機能を持たせ、1つの情報機器により複数の被制御機器を制御する技術が開発されている。この場合、ユーザは、制御を行う前に、情報機器により操作対象の被制御機器を特定する必要がある。
特許文献1には、予め各被制御機器の周辺画像を当該被制御機器と関連付けて情報機器に記憶させ、特定の被制御機器を操作する際に、当該情報機器により操作対象の被制御機器の周辺を撮像し、当該情報機器が、記憶した画像と撮像した画像とを比較して操作対象の被制御機器を特定する技術が開示されている。
特開2012−119935号公報
しかしながら、上記特許文献1に記載された従来技術では、情報機器が被制御機器を特定するために、記憶した画像と撮像した画像とを比較する処理が必要となるため、情報機器のコストを増加させてしまう。
本発明の目的は、1つの情報機器により複数の被制御機器を制御する場合において、情報機器のコストを増加させることなく、複数の被制御機器の中から操作対象のものを選択するユーザの作業を簡略化することである。
本発明の情報機器は、複数の被制御機器と無線通信を行い、特定された被制御機器を制御する情報機器であって、復調対象の無線信号を指示するパラメータ指示手段と、電波の特性が距離に依存するパラメータが異なる複数の無線信号を前記各被制御機器から受信し、指示された無線信号を復調する無線通信手段と、復調された前記無線信号に含まれるID情報を検出するID検出手段と、前記ID情報に対応する前記被制御機器を画面に表示させる表示制御手段と、を具備し、前記パラメータ指示手段は、電波特性の距離に対する依存度が高いパラメータの無線信号から順に復調するように指示し、前記被制御機器を前記画面に表示させた状態で、ユーザから他の被制御機器を選択することを指示された場合に、次の復調対象の無線信号を指示する、構成を採る。
本発明の被制御機器の選定方法は、複数の被制御機器と無線通信を行い、特定された被制御機器を制御する情報機器における被制御機器の選定方法であって、電波特性の距離に対する依存度が高いパラメータの無線信号から順に復調するように、復調対象の無線信号を指示するステップと、電波の特性が距離に依存するパラメータが異なる複数の無線信号を前記各被制御機器から受信し、指示された無線信号を復調するステップと、復調された前記無線信号に含まれるID情報を検出するステップと、前記ID情報に対応する前記被制御機器を画面に表示させるステップと、前記被制御機器を前記画面に表示させた状態で、ユーザから他の被制御機器を選択することを指示された場合に、次の復調対象の無線信号を指示するステップと、を具備する。
本発明によれば、電波特性の距離に対する依存度が高いパラメータの無線信号から順に復調することにより、1つの情報機器により複数の被制御機器を制御する場合において、情報機器のコストを増加させることなく、複数の被制御機器の中から操作対象のものを選択するユーザの作業を簡略化することができる。
本発明の一実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図 本発明の一実施の形態に係るスマートフォンの構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態に係るエアコンの構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態に係るスマートフォンの制御部の機能および無線通信部の内部構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態に係るスマートフォンの表示画面の一例を示す図 本発明の一実施の形態に係るスマートフォンの表示画面の一例を示す図 本発明の一実施の形態に係るスマートフォンの表示画面の一例を示す図 本発明の一実施の形態に係るスマートフォンの表示画面の一例を示す図 本発明の一実施の形態に係るスマートフォンの動作を示すフロー図
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、各実施の形態では、情報機器として、スマートフォンを用いる場合について説明する。
図1は、本発明の一実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。図1に示すように、無線通信システムは、1つのスマートフォン100と、複数の被制御機器200と、から構成される。図1の例では、被制御機器200の例として、エアコン(室内機のみ図示)200−1、200−2、200−3およびテレビ200−4が宅内に設置されている。
本実施の形態において、各被制御機器200は、所定の閾値(例えば2GHz)より高い第1周波数(例えば5GHz)の第1信号と、当該閾値より低い第2周波数(例えば920MHz)の第2信号とをスマートフォン100に送信する。
スマートフォン100は、第1信号、第2信号に載せられた各被制御機器200のID(Identification)情報を用いて、操作対象候補となる被制御機器200を特定する。そして、スマートフォン100は、最終的にユーザによって指示された操作対象の被制御機器200に制御信号を送信する。
操作対象となった被制御機器200は、スマートフォン100からの制御信号に基づいて所定の処理を行う。例えば、エアコン200−1は、スマートフォン100からの制御信号に従って、電源のON/OFF、運転モード(暖房、冷房、除湿)の切り替え、風向、風量の調節等の制御を行い、室温が設定温度となるように空調運転を行う。
図2は、本発明の一実施の形態に係るスマートフォン100の構成を示すブロック図である。スマートフォン100は、制御部101と、GPS受信部102と、表示部103と、操作部104と、コネクタ部105と、記憶部106と、音声入力部107と、音声出力部108と、無線通信部109と、から主に構成される。
制御部101は、CPU(Central Processing Unit)又はMPU(Micro-Processor Unit)等の演算処理装置で構成され、記憶部106に予め記憶されたアプリケーションプログラムを読み出して実行することにより、音声通話に係る処理、電子メールの送受信に係る処理等の種々の処理を行う。また、制御部101は、無線通信部109に受信された第1信号、第2信号に載せられた各被制御機器200のID情報を用いて、操作対象候補となる被制御機器200を特定する。なお、本発明に関わる制御部101の機能の詳細については後述する。
GPS(Global Positioning System)受信部102は、複数のGPS衛星から送信されるGPS信号を受信し、受信した情報を制御部101に出力する。制御部101は、GPS受信部102にて受信したGPS信号に基づいて、スマートフォン100の位置(緯度及び経度等)を特定する処理を行う。
表示部103は、例えば2インチ〜5インチ程度の小型の液晶パネル又はPDP(Plasma Display Panel)等であり、制御部101から出力される画像信号に基づいた画像の表示を行う。これによりスマートフォン100は、操作補助のためのメニュー若しくはアイコン等の表示、送受信する電子メールの表示、又は、カーナビゲーション機能による経路案内のための地図画像等を表示部103に表示させることができる。
操作部104は、表示部103の表示面に対する接触操作を検知するタッチパネル、又は、スマートフォン100の筐体に設けられたプッシュスイッチ若しくはダイヤルスイッチ等であり、ユーザの指示を電気信号に変換して制御部101に出力する。
コネクタ部105は、他の機器と接続するための複数の端子を有し、他の機器に接続されたケーブルのコネクタに設けられた複数の端子との嵌合により他の機器と電気的に接続される。コネクタ部105は、制御部101から出力された情報を他の機器へ送信すると共に、他の機器から受信した情報を制御部101に出力する。
記憶部106は、フラッシュメモリ又はハードディスク等により構成される。記憶部106には、制御部101が実行するアプリケーションプログラムと、このアプリケーションプログラムの実行に必要なデータとが予め記憶されている。
音声入力部107は、いわゆるマイクであり、ユーザが発した音声を電気信号に変換して制御部101に出力する。音声出力部108は、いわゆるスピーカであり、制御部101から出力された電気信号を音声に変換して出力する。
無線通信部109は、携帯電話網又は公衆無線LAN等のような公衆の無線通信網を介した無線通信を行う。さらに、無線通信部109は、被制御機器200との間で無線通信を行う。なお、本発明に関わる無線通信部109の内部構成の詳細については後述する。
図3は、本実施の形態に係る被制御機器200の一例であるエアコン200−1の構成を示すブロック図である。なお、エアコン200−1は、室内機と室外機とから構成されているが、図3では、室内機のみを図示する。エアコン200−1は、制御部201と、無線通信部202と、記憶部203と、表示部204と、室温センサ205と、空調運転実行部206と、から主に構成される。
制御部201は、スマートフォン100からの制御信号によって指示された運転モードや設定温度を記憶部203に記憶させ、表示部204に表示させる。制御部201は、室温センサ205で検知した室温が設定温度となるように、空調運転実行部206に運転モードに応じた空調運転を実施させる。また、制御部201は、自器のID情報を無線通信部202に出力する。
無線通信部202は、スマートフォン100から送信された無線周波数の制御信号を受信し、ベースバンド信号に変換して制御部201に出力する。また、無線通信部202は、ID情報を第1信号および第2信号に載せてスマートフォン100に送信する。
記憶部203は、ROM(Read-Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)であり、制御部201が実行するプログラム、制御部201が処理するデータ等を記憶する。
表示部204は、室温、設定温度、運転モード等を表示する。室温センサ205は、常時、室温を検知する。
空調運転実行部206は、熱交換器、送風ファンモータ、ステッピングモータ等を有し、制御部201の指示に基づいて、風向、風量の調節を行い、室温が設定温度となるように空調運転を行う。
次に、本発明に関わる、制御部101の機能の詳細および無線通信部109の内部構成の詳細について、図4を用いて説明する。
図4に示すように、制御部101は、指示内容解析部301と、受信周波数指示部302と、ID検出部303と、表示制御部304と、信号生成部305と、を有している。無線通信部109は、アンテナ351と、混合器352と、周波数シンセサイザ353と、A/Dコンバータ(アナログ/デジタル変換器)354と、復調器355と、を有している。また、無線通信部109は、変調器361と、D/Aコンバータ(デジタル/アナログ変換器)362と、周波数シンセサイザ363と、混合器364と、を有している。
指示内容解析部301は、操作部104から出力された電気信号から、ユーザの指示内容を解析する。指示内容解析部301は、電気信号が被制御機器200の制御を要求するものである場合、当該電気信号を受信周波数指示部302に出力する。指示内容解析部301は、電気信号が被制御機器200のいずれかを指定するものである場合、当該電気信号を表示制御部304に出力する。指示内容解析部301は、電気信号が操作対象の被制御機器200に対する制御内容を指示するものである場合、当該電気信号を信号生成部305に出力する。
受信周波数指示部302は、指示内容解析部301から、被制御機器200の制御を要求する最初の電気信号を入力した場合、第1周波数で復調するように、無線通信部109の周波数シンセサイザ353に指示する。また、受信周波数指示部302は、指示内容解析部301から、被制御機器200の制御を要求する2回目の電気信号を入力した場合、第2周波数で復調するように、無線通信部109の周波数シンセサイザ353、363に指示する。
ID検出部303は、無線通信部109の復調器355の出力信号から、被制御機器200のID情報を検出し、ID情報に対応する被制御機器200を示す情報を表示制御部304および信号生成部305に出力する。
表示制御部304は、表示部103に表示させる画面を制御する。具体的には、表示制御部304は、初期画面として、図5に示すような各種機能のメニューボタンを含むメニュー画面を表示させる。また、表示制御部304は、ID検出部303から被制御機器200を示す情報を入力した場合、図6、図7に示すように、ID情報が検出された全ての被制御機器200を示すメニューボタンを含むメニュー画面を表示させる。また、表示制御部304は、指示内容解析部301から被制御機器200を指定する電気信号を入力した場合、当該被制御機器200を操作するための画面を表示させる。例えば、指定された被制御機器200がエアコン200−1である場合、図8に示すように、エアコンのリモコンに似たメニューボタン、アイコンを表示させる。
信号生成部305は、指示内容解析部301から、操作対象の被制御機器200に対する制御内容を指示する電気信号を入力した場合、ID検出部303から出力された当該操作対象の被制御機器200のID情報と、制御内容を示す情報とを含む制御信号を無線通信部109の変調器361に出力する。
アンテナ351は、各被制御機器200から送信された無線信号を受信し、混合器352に出力する。また、アンテナ351は、混合器364から出力され、かつ図示しない増幅器によって増幅された無線信号を被制御機器200に向けて送信する。
混合器352は、アンテナ351により受信され、かつ図示しない増幅器によって増幅された無線信号と、周波数シンセサイザ353からのローカル信号とを混合して中間周波数(IF)のアナログ信号を生成し、A/Dコンバータ354に出力する。
周波数シンセサイザ353は、受信周波数指示部302の指示に基づく周波数のローカル信号を混合器352に出力する。
A/Dコンバータ354は、混合器352から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、復調器355に出力する。復調器355は、A/Dコンバータ354から出力されたデジタル信号を復号し、ID検出部303に出力する。
変調器361は、信号生成部305から出力された制御信号を変調し、D/Aコンバータ362に出力する。D/Aコンバータ362は、変調器361から出力されたデジタル信号をアナログ信号に変換し、混合器364に出力する。
周波数シンセサイザ363は、受信周波数指示部302の指示に基づく周波数のローカル信号を混合器364に出力する。
混合器364は、D/Aコンバータ362から出力されたアナログ信号と、周波数シンセサイザ363からのローカル信号とを混合して無線信号を生成し、アンテナ351に出力する。
次に、本実施の形態に係るスマートフォン100の表示部103の画面の一例である図5から図8について説明する。
図5は、スマートフォン100に搭載された各種機能のメニューボタンを含むメニュー画面の一例を示す図である。図5の例では、電話メニューボタン401、メールメニューボタン402、カメラメニューボタン403、インターネットメニューボタン404、リモコンメニューボタン405が表示されている。この状態で、ユーザが、いずれかのメニューボタンにタッチすると、対応する機能が実行され、表示部103の画面が切り替わる。
図5において、ユーザがリモコンメニューボタン405をタッチした場合、スマートフォン100は、各被制御機器200からの信号を第1周波数で復調し、ID情報を検出する。そして、スマートフォン100は、図6に示すように、ID情報が検出された全ての被制御機器200を示すメニューボタンを含むメニュー画面を表示させる。
ここで、無線信号には、周波数が高い程、通信距離が短くなるという特性がある。所定の閾値より高い第1周波数(5GHz)の第1信号は、スマートフォン100と同じ部屋にある被制御機器200(エアコン200−1、テレビ200−4)からのものしか、十分な電波強度でスマートフォン100に届かない。
したがって、図6の例では、対象機器選択リストとして、テレビ200−4を示すメニューボタン(テレビA)501、エアコン200−1を示すメニューボタン(エアコンA)502のみが表示される。また、図6の例では、ユーザが他の被制御機器200を選択できるように、「他の機器を選択」というメニューボタン511が表示される。
図6において、ユーザが「他の機器を選択」というメニューボタン511をタッチした場合、スマートフォン100は、各被制御機器200からの信号を第2周波数で復調し、ID情報を検出する。そして、スマートフォン100は、図7に示すように、ID情報が検出された全ての被制御機器200を示すメニューボタンを含むメニュー画面を表示させる。
所定の閾値より低い第2周波数(920MHz)の第2信号は、宅内にある全ての被制御機器200(エアコン200−1、200−2、200−3、テレビ200−4)からのものが、十分な電波強度でスマートフォン100に届く。
したがって、図7の例では、対象機器選択リストとして、メニューボタン(テレビA)501、メニューボタン(エアコンA)502、エアコン200−2を示すメニューボタン(エアコンB)503、エアコン200−3を示すメニューボタン(エアコンC)504、が表示される。
図6または図7において、ユーザが「エアコンA」というメニューボタン502をタッチした場合、スマートフォン100は、図8に示すように、エアコンのリモコンに似たメニューボタン、アイコンを表示させる。なお、図7において、ユーザが「戻る」というメニューボタン512をタッチした場合、スマートフォン100の画面は、図5のものに戻る。
図8の例では、設定温度調整ボタン601と、風量制御ボタン602と、上下風向ボタン603と、左右風向ボタン604と、冷房ボタン605と、自動運転ボタン606と、暖房ボタン607と、除菌ボタン608と、停止ボタン609と、除湿ボタン610とが設けられている。また、温度表示部611には、現在の設定温度が表示される。
殆どの場合、ユーザが操作する被制御機器200は、目の前にあるもの、すなわち同じ部屋にあるものである。スマートフォン100は、最初に、第1周波数(5GHz)の第1信号を受信することにより、操作対象として選択される可能性が高い被制御機器200のみを表示することができる。したがって、ユーザは、複数の被制御機器200の中から操作対象のものを選択する作業を簡略化することができる。
次に、スマートフォン100の動作について図9を用いて説明する。なお、図9のスタート時において、スマートフォン100の表示部103には、図5の画面が示されているものとする。
図5のメニューの中から、ユーザが、リモコンメニューボタン405にタッチした場合(ST701:YES)、スマートフォン100は、各被制御機器200から第1周波数で送信された第1信号を受信し(ST702)、ID情報を検出する(ST703)。そして、スマートフォン100は、図6に示すように、検出したID情報に対応する全ての被制御機器200を示すメニューボタンを含むメニュー画面を表示させる(ST704)。なお、図5のメニューの中から、ユーザが、リモコンメニューボタン405以外のメニューボタンにタッチした場合(ST701:NO)、スマートフォン100は、他の機能を実行する。
その後、ユーザが、いずれかの被制御機器200を示すメニューボタンにタッチした場合(ST705:YES)、スマートフォン100は、図8に示すように、選択された被制御機器200のリモコンに似たメニューボタン、アイコンを表示させる(ST710)。
一方、ユーザが、いずれの被制御機器200を示すメニューボタンにもタッチせず、「他の機器を選択」というメニューボタン511をタッチした場合(ST705:NO)、スマートフォン100は、各被制御機器200から第2周波数で送信された第2信号を受信し(ST706)、ID情報を検出する(ST707)。そして、スマートフォン100は、図7に示すように、検出したID情報に対応する全ての被制御機器200を示すメニューボタンを含むメニュー画面を表示させる(ST708)。
その後、ユーザが、いずれかの被制御機器200を示すメニューボタンにタッチした場合(ST709:YES)、スマートフォン100は、図8に示すように、選択された被制御機器200のリモコンに似たメニューボタン、アイコンを表示させる(ST710)。なお、ユーザが、「戻る」というメニューボタン512をタッチした場合(ST709:NO)、スマートフォン100は、図5の画面を表示させる(ST701に戻る)。
ST710において、スマートフォン100は、ユーザから被制御機器200の操作を受け付けた場合(ST711:YES)、操作内容を示す制御信号を生成し(ST712)、被制御機器200に対して制御信号を送信する(ST713)。以降、ユーザが操作を終了するまで、スマートフォン100は、ST711からST713までの処理を繰り返す(ST714)。
以上のように、本実施の形態によれば、周波数の高い無線信号から順に復調することにより、1つの情報機器により複数の被制御機器を制御する場合において、情報機器のコストを増加させることなく、複数の被制御機器の中から操作対象のものを選択するユーザの作業を簡略化することができる。
なお、上記実施の形態では、各被制御機器200がランダムなタイミングで第1信号、第2信号を送信することにより、第1信号同士あるいは第2信号同士が衝突する確率を下げることができる。
また、上記実施の形態では、各被制御機器200が周波数の異なる2種類の無線信号(第1信号、第2信号)を送信する場合について説明したが、本発明はこれに限られず3種類以上の無線信号を送信するようにしても良い。この場合、スマートフォン100は、周波数の高い順に無線信号を復調する。また、本発明は、周波数以外の、電波特性が距離に依存するパラメータを用いても良い。当該パラメータには、伝送レート、電界強度等がある。スマートフォン100は、電波特性の距離に対する依存度が高いパラメータの無線信号から復調する。例えば、パラメータが伝送レートの場合、スマートフォン100は、最初に伝送レートの最も高い無線信号を復調する。また、パラメータが電界強度の場合、スマートフォン100は、最初に電界強度の最も低い無線信号を復調する。
本発明は、1つの情報機器により複数の被制御機器を制御する無線通信システムに用いるのに好適である。
100 スマートフォン
101 制御部
103 表示部
104 操作部
109 無線通信部
200 被制御機器
200−1、200−2、200−3 エアコン
200−4 テレビ
201 制御部
202 無線通信部
301 指示内容解析部
302 受信周波数指示部
303 ID検出部
304 表示制御部
305 信号生成部
351 アンテナ
352 混合器
353 周波数シンセサイザ
354 A/Dコンバータ
355 復調器
361 変調器
362 D/Aコンバータ
363 周波数シンセサイザ
364 混合器

Claims (6)

  1. 複数の被制御機器と無線通信を行い、特定された被制御機器を制御する情報機器であって、
    復調対象の無線信号を指示するパラメータ指示手段と、
    電波の特性が距離に依存するパラメータが異なる複数の無線信号を前記各被制御機器から受信し、指示された無線信号を復調する無線通信手段と、
    復調された前記無線信号に含まれるID情報を検出するID検出手段と、
    前記ID情報に対応する前記被制御機器を画面に表示させる表示制御手段と、
    を具備し、
    前記パラメータ指示手段は、電波特性の距離に対する依存度が高いパラメータの無線信号から順に復調するように指示し、前記被制御機器を前記画面に表示させた状態で、ユーザから他の被制御機器を選択することを指示された場合に、次の復調対象の無線信号を指示する、
    情報機器。
  2. 前記パラメータは周波数であり、
    前記パラメータ指示手段は、周波数の高い無線信号から順に復調するように指示する、
    請求項1に記載の情報機器。
  3. 前記パラメータは伝送レートであり、
    前記パラメータ指示手段は、伝送レートの高い無線信号から順に復調するように指示する、
    請求項1に記載の情報機器。
  4. 請求項1からのいずれか一項に記載の情報機器に対して、電波の特性が距離に依存するパラメータが異なる複数の無線信号を送信する、
    被制御機器。
  5. 電波の特性が距離に依存するパラメータが異なる複数の無線信号を送信する複数の被制御機器と、
    前記複数の被制御機器と無線通信を行い、特定された被制御機器を制御する情報機器と、
    を有し、
    前記情報機器は、
    電波特性の距離に対する依存度が高いパラメータの無線信号から順に復調し、復調された前記無線信号に含まれるID情報に対応する前記被制御機器を画面に表示させ、前記被制御機器を前記画面に表示させた状態で、ユーザから他の被制御機器を選択することを指示された場合に、次の復調対象の無線信号を指示する、
    無線通信システム。
  6. 複数の被制御機器と無線通信を行い、特定された被制御機器を制御する情報機器における被制御機器の選定方法であって、
    電波特性の距離に対する依存度が高いパラメータの無線信号から順に復調するように、復調対象の無線信号を指示するステップと、
    電波の特性が距離に依存するパラメータが異なる複数の無線信号を前記各被制御機器から受信し、指示された無線信号を復調するステップと、
    復調された前記無線信号に含まれるID情報を検出するステップと、
    前記ID情報に対応する前記被制御機器を画面に表示させるステップと、
    前記被制御機器を前記画面に表示させた状態で、ユーザから他の被制御機器を選択することを指示された場合に、次の復調対象の無線信号を指示するステップと、
    を具備する被制御機器の選定方法。
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