第1の発明は、宅外ネットワークと宅内ネットワークを含む通信ネットワークを介して通信可能な電気機器と、記憶手段を有する電気機器情報サーバと、情報端末と、記憶手段を有する中継装置と、前記電気機器と前記情報端末とを近接無線又は光無線又は短距離無線を用いて相互通信を行う第1通信手段と、前記電気機器と前記中継装置との間にて相互通信を行う第2通信手段と、を備え、前記情報端末は、前記電気機器との間で前記第1通信手段による通信を行って前記電気機器を登録要求状態に移行させるとともに、前記電気機器情報サーバを介して前記中継装置を登録待機状態とする指示を発行し、前記電気機器は、前記第2通信手段により前記中継装置に対して登録要求を発行し、前記中継装置が前記電気機器からの前記登録要求に応答することによりペアリングを完了する構成とするものである。
この構成により、ボタン操作等の煩雑な作業をすることなく、情報端末を電気機器に近接させるだけで、電気機器と中継装置との間のペアリングを確実に行うことが出来、高い信頼性や安全性を発揮することができる。また、中継装置の登録待機状態への移行と電気機器の登録要求状態への移行はほぼ同時に行われるため、タイムアウトの時間(従来技術に示される所定時間)は十分に短く設定でき、これにより、誤接続等が発生する可能性を
十分に排除することができる。
第2の発明は、宅外ネットワークと宅内ネットワークを含む通信ネットワークを介して通信可能な電気機器と、記憶手段を有する電気機器情報サーバと、情報端末と、記憶手段を有する中継装置と、前記電気機器と前記情報端末とを近接無線又は光無線又は短距離無線を用いて相互通信を行う第1通信手段と、前記電気機器と前記中継装置との間にて相互通信を行う第2通信手段と、を備え、前記情報端末は、前記電気機器との間で前記第1通信手段による通信を行って前記電気機器を登録要求状態に移行させるとともに、前記電気機器情報サーバを介し前記中継装置に対して、前記中継装置を登録待機状態とする指示情報及び前記第1通信手段により取得した前記電気機器に関する個体識別情報を送信し、前記電気機器は、前記第2通信手段により前記中継装置に対して登録要求を発行し、前記中継装置は、前記電気機器からの前記登録要求に応答し、前記電気機器は、前記中継装置からの登録要求応答の受信後、前記中継装置に対して前記個体識別情報を送信し、前記中継装置は、前記情報端末から受信した前記個体識別情報と前記電気機器から受信した前記個
体識別情報とを比較し、整合した場合にペアリングを完了する構成とすることにより、より確実なペアリングを行うことができる。
以下、発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。また、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態における電気機器制御システムの全体構成を示す概略構成図、図2は、同電気機器制御システムに接続された例である洗濯機の運転工程の概念図である。
図1、図2において、このシステムは、電気機器の接続例である洗濯機1、情報端末10、サーバ300、宅内ゲートウェイ(中継装置)400を備える。
洗濯機1は、RFID(Radio Frequency IDentification)、又は、NFC(Near Field Communication)によってリーダ/ライタと通信可能な機器である。
洗濯機1は、ループアンテナ27を介して近接無線通信を利用して情報端末10と通信可能であり、近接無線通信機能と宅内ネットワーク500への接続機能を備えている。
宅内ネットワーク500には、洗濯機1以外の電気機器が接続されてもよいが、ここでは図示の簡略化のため、洗濯機1のみを示す。
宅内ネットワーク500は、無線、有線、何れでもよい。無線の場合は、無線LAN、特定小電力無線、Bluetooth(登録商標)、ZigBeeなどが想定される。IrDAなどの赤外線無線通信であってもよい。有線であれば、Ethernet(登録商標)などが想定される。本実施の形態における洗濯機1と宅内ゲートウェイ400との間の通信は、無線(小電力無線)を想定している。
情報端末10は、例えば携帯電話機などの通信装置から構成され、ループアンテナ106を介して近接無線通信を利用して洗濯機1と通信するとともに、ネットワーク200、ネットワーク600を介してサーバ300と通信可能に接続されている。情報端末10は、洗濯機1のRFID又はNFCと通信可能なリーダ/ライタを備える機器であればどのような機器であってもよいが、可搬性のある機器がより好ましい。
サーバ300は、公知のサーバコンピュータなどから構成され、ネットワーク200、ネットワーク600を介して情報端末10と通信可能に接続されている。なお、ネットワーク200は、例えば移動体通信網であり、ネットワーク600は、例えばインターネットである。
また、図示はしていないが、宅内ゲートウェイ400とネットワーク600との間には、ルータ等が設けられている。
図2において、洗濯機1の洗濯運転とは、衣類を洗濯水に浸し洗濯槽を回転することで汚れを落とす洗い運転、洗剤水で浸った衣類を水ですすぐすすぎ運転、水を含んだ衣類を脱水する脱水運転、温風をあてて衣類を乾燥させる乾燥運転の少なくとも1つを含んだ形で構成されている。そして、この各運転は、更に各種行程を行うことである。例えば、洗い運転であれば、布量判定行程、洗剤量表示行程、給水行程、押し洗い行程、もみ洗い行程…といった具合である。
図3は、本発明の第1の実施の形態における電気機器制御システムの情報端末の構成図、図4は、同電気機器制御システムの洗濯機の構成図、図5は、同電気機器制御システムのサーバの構成図、図6は、同電気機器制御システムの宅内ゲートウェイの構成図である。
図3において、情報端末10は、第1通信手段101、第3通信手段102、報知手段103、操作手段104、制御手段105及びループアンテナ106を備えている。
第1通信手段101は、ループアンテナ106を介して近接無線通信を利用して洗濯機1と通信する。
ループアンテナ106は、近接無線通信を行うためのアンテナである。本実施の形態では、近接無線通信として、例えば13.56MHz帯を用いる高周波数帯域のRFID又はNFCを想定しているが、この周波数帯に限定されることはない。近接無線通信の周波数帯は、90MHz〜1GHzのUHF帯であってもよく、2GHz帯を越える周波数帯であってもよい。
近接無線通信は、通信距離が短く、通信を行う2つの無線通信機器のループアンテナ同士を接近させる必要がある。無線通信機器のループアンテナが実装されている面には、ループアンテナの位置を表すマークが付されており、使用者は2つの無線通信機器のマーク同士を接近させて、2つの無線通信機器間で通信を行わせる。携帯電話機に内蔵されるRFIDはループアンテナの出力を上げることができないため、例えば数mm単位でのループアンテナ同士の位置合わせが必要であり、互いのループアンテナを正確に接近させる必要がある。
なお、本実施の形態では、第1通信手段101は、ループアンテナ106を介して近接無線通信を利用して洗濯機1と通信しているが、本発明は特にこれに限定されず、洗濯機1との通信距離が数m程度と限定される通信方式であれば、近接無線通信以外の電波を用いた他の無線通信(短距離無線通信)を利用してもよい。
第3通信手段102は、ネットワーク200、600を利用してサーバ300と通信する。
報知手段103は、使用者に電気機器を電気機器情報サーバに登録するための画面や、登録した電気機器の一覧の画面、登録した電気機器を操作・制御するための画面を表示する。
操作手段104は、例えばタッチパネル又は操作キーなどで構成され、使用者による入力操作を受け付け、報知手段103で表示される画面での入力操作に利用される。
制御手段105は、情報端末10全体を制御し、表示制御部105a、第1通信制御部105b及び第3通信制御部105cを備えている。
表示制御部105aは、報知手段103に表示する表示画面を切り替える。例えば、電気機器を登録するための画面の表示の後に、登録した電気機器を含む電気機器の一覧画面に切り換えるといった具合である。第1通信制御部105bは、第1通信手段101を制御する。第3通信制御部105cは、第3通信手段102を制御する。
本実施の形態において、情報端末10の通信指示画面は、第1通信手段101と洗濯機1とが通信するために第1通信手段101と洗濯機1とを近接させることを使用者に指示するための画面である。第1通信手段101は、第1通信手段101と洗濯機1とが通信可能な距離に近接された後、機器特定情報を含む機器個別情報を洗濯機1から読み出す。
第3通信手段102は、洗濯機1から読み出した機器個別情報をサーバ300に送信する。さらに、第3通信手段102は、サーバ300が決定した情報端末10で表示する画面情報を受信する。表示する画面情報とは、使用者に電気機器を登録するための情報を入力させる画面や、登録した電気機器の一覧画面などである。
図4において、洗濯機1は、洗濯機本来の機能である洗い、すすぎ、脱水、乾燥などを行う洗い・すすぎ、脱水・乾燥手段21(以下、洗濯手段21と記載する)、第1通信手段22、制御手段23、記憶手段24、操作手段25、表示手段26及びループアンテナ27を備えている。
また、洗濯機1は、宅内ネットワーク500に接続し、宅内ゲートウェイ400と通信する第2通信手段28を備えている。
洗濯手段21とは、洗い、すすぎ、脱水、乾燥の各機能を実現するものであり、洗濯槽(図示せず)を回すモータ(図示せず)、給水量を調整する給水弁(図示せず)、排水するための排水弁(図示せず)、洗濯、すすぎ水を循環させるための循環ポンプ(図示せず)、風呂水を洗濯機1に引き入れるために使用するパスポンプ(図示せず)、乾燥させるために温風を発生させるヒータ(図示せず)、温風を循環させる送付ファン(図示せず)などから構成される。
洗濯機1の第1通信手段22とは、ループアンテナ27を介して近接無線通信により双方向で種々の情報を情報端末10と送信及び受信する。ループアンテナ27は、近接無線通信を行うためのアンテナである。なお、第1通信手段22が受信部と送信部の一例に相当する。
制御手段23とは、マイクロコンピュータであり、洗濯機1を機能させるために予め作成されたプログラムとデータなどを格納するメモリ(図示せず)を備えている。
制御手段23の行程管理部23aは、各運転(洗い、すすぎ、脱水、乾燥)において実施する行程を管理するともに、洗濯手段21を制御する。洗濯手段21を制御するとは、洗濯槽の揺れを検知しながらモータの回転を制御したり、洗濯槽に給水された水位を検知して給水弁を開閉させたり、排水弁を開閉させたり、温風の温度を検知しながらヒータをON/OFFさせたりすることである。
また、制御手段23は、洗濯手段21を制御して、洗濯機に投入された衣類の量を検知する布量検知部23dを備える。布量検知部23dは、衣類が投入された洗濯槽を回すモータを一定トルクで駆動するように洗濯手段21を制御し、洗濯槽の回転数を監視することで洗濯槽に投入された衣類の量を検知する。なお、布量検知の方式は特に上記方式に限定されるものではなく、洗濯機に投入された衣類の量を検知することが出来れば良い。給水時の洗濯槽内の水位の変位速度を見る方式でも、洗濯槽を指示する機構部品に備わった
重量計を利用する方式であっても良い。
また、制御手段23は、洗濯動作時の洗濯槽内に給水する水位を決定する水位決定部23bを備える。水位決定部23bは、布量検知部23dによる衣類の量によって水位を決定する。布量が多い場合には水位を高めにし、少ない場合には水位を低めにする。こうすることで、洗濯機1に投入された衣類に応じ、不必要に水を利用することなく、必要な洗浄性能、すすぎ性能を得ることができる。さらに水位決定部23bは、操作手段25によって使用者により水位設定を指示されている場合には、その水位設定に従う。
応答内容決定部23cは、情報端末10から第1通信手段22を経由して、機器個別情報の問い合わせを受けた際に、その問い合わせに対する応答内容を決定する処理部であり、洗濯機1の現在の洗濯機本体の状態など洗濯機1の情報を問い合わせる信号を受信した時に、その問い合わせ信号に対する応答内容を決定する処理部である。
記憶手段24は、機器個別情報記憶手段24a、洗剤量表示データ記憶手段24b、柔軟剤量表示データ記憶手段24c、すすぎ回数設定記憶手段24d、及び識別情報記憶手段24eを備えている。
機器個別情報記憶手段24aには、洗濯機1を特定するための機器特定情報、近接無線通信機能に関する情報、及びネットワーク接続機能に関する情報(機器識別情報等)が製造時などに予め記憶されている。以下、これら3つの情報(機器特定情報、近接無線通信機能に関する情報、及びネットワーク接続機能に関する情報)を機器個別情報と記載する。
機器特定情報は下記のような複数の情報を一体としているものである。機器特定情報には、電気機器を複数種類の電気機器の中から特定するための情報として品番を備えている。さらに、品番が同一の電気機器の中でさらに電気機器の個体を特定するために製造時のシリアル番号を備えている。さらに、機器特定情報には、電気機器の形状特徴を表現する色情報を備えている。また、ドラム式洗濯機の場合の機器特定情報には、電気機器の形状特徴を表現する情報として、洗濯機のフタの開く方向を示す情報を備えている。
記憶手段24の洗剤量表示データ記憶手段24bには、情報端末10で使用者が指定した洗剤に対して、洗濯機1での洗濯時に、水位決定部23bで決定された水位に基づいて投入すべき洗剤量を決定するための情報を記憶する。
柔軟剤量表示データ記憶手段24cには、情報端末10で使用者が指定した柔軟剤に対して、洗濯機1での洗濯時に、水位決定部23bで決定された水位に基づいて投入すべき柔軟剤量を決定するための情報を記憶する。
すすぎ回数設定記憶手段24dには、洗濯機1が洗濯時にすすぎを何回実施するかを記憶する。行程管理部23aは、すすぎ回数設定記憶手段24dに記憶された情報に基づき、図2に記載されたすすぎ運転において、すすぎを何回実施するかを決定し、洗濯手段21を制御する。
識別情報記憶手段24eには、後述するペアリングの動作により、宅内ゲートウェイ400の識別情報を記憶する。
操作手段25は、例えば操作ボタンなどで構成され、使用者による入力操作を受け付ける。
表示手段26は、例えば7セグメントLEDで構成され、水位設定、洗い時間、すすぎ回数、脱水時間、洗剤量表示、柔軟剤量表示、残り時間及び予約時刻などをデジタル表示する。ここで、操作手段25を操作ボタン、表示手段25を7セグメントLEDにも対応での表示としたが、これに限定されるものではない。表示手段26を液晶パネルで構成しても良いし、操作手段25をタッチパネルで構成しても良い。
図5において、サーバ300は、通信手段301、記憶手段302、及び制御手段303を備えている。
通信手段301は、ネットワーク200、600を利用して情報端末10と通信する。
記憶手段302には、使用者ごとに登録された電気機器を記憶している使用者登録機器データベース302aを含む。また、記憶手段302には、情報端末10に表示される洗剤及び柔軟剤の種類と、その種類毎の基準の布量に対して投入すべき洗剤及び柔軟剤の量と、洗剤の種類毎に洗剤の特性によって推奨されるすすぎ回数の情報とを記憶する。
制御手段303は、CPUなどから構成され、通信手段301の動作を制御するとともに、通信手段301を介して受信した情報及び記憶手段302で記憶された情報を元に、情報端末10に通信手段301を介して送信すべき情報を生成する。
図6において、宅内ゲートウェイ400は、第2通信手段401、第4通信手段402、報知手段403、操作手段404、制御手段405、及び記憶手段406を備えている。
制御手段405の表示制御部405aは、報知手段403、操作手段404の制御を行い、報知手段403は、宅内ゲートウェイ400の動作状態等を表示する。また、操作手段404は、例えば操作キーなどで構成され、使用者による入力操作を受け付け、手動によるペアリングを行う場合等に利用される。ペアリングとは、情報端末10の画面操作を通じて、宅内ゲートウェイ400と電気機器、本実施の形態では洗濯機1との間で相互に認証し合うことである。
制御手段405の第2通信制御部405bは、第2通信手段401を制御し、宅内ネットワーク500による通信を行う。第4通信制御部405cは、第4通信手段402を制御し、ネットワーク600を介した通信を行う。
宅内ゲートウェイ400は、通電されると、ルータ(図示せず)からIPアドレスを取得する等を行った後、サーバ300への接続を開始する。接続先となるサーバ300のアドレス等は、例えば、あらかじめ記憶手段406に保持されていて、これを読み出して利用する。サーバ300に接続すると、記憶手段406に保持しているゲートウェイ特定情報をサーバ300に送信する。その後、宅内ゲートウェイ400は、サーバ300に設けられた、自身のゲートウェイ特定情報に関連付けられたコマンド読み出し領域へのポーリング動作を開始し、サーバ300からの要求を待ち受ける。
図7は、本発明の第1の実施の形態における電気機器制御システムのサーバ300上の使用者登録機器データベース302aの一例を示す図である。1行ごとが、それぞれセットとして記憶されている。各列の項目は、次の情報を示す。
・使用者特定情報:使用者に関する情報
・情報端末特定情報:情報端末を特定するための番号
・機器名称:使用者によって入力される機器に対して付与される名称
・機器特定情報:機器を特定するための番号
・近接無線通信機能:機器が近接無線通信機能を備えるか否かに関する情報
・ネットワーク接続機能:機器がネットワーク接続機能を備えるか否かに関する情報
・機器識別情報:ペアリングや通信に使用する番号
・ゲートウェイ特定情報:ゲートウェイを特定するための番号
・ゲートウェイパスワード:使用者が設定するゲートウェイに関するパスワード
・ペアリング情報:ペアリング済みか否かに関する情報
ここで、特定の使用者が複数の機器を登録している場合の例として使用者Aのケースが記載されている。使用者Aは、洗濯乾燥機という名称を登録時に入力した、機器特定情報がNA−VX4200L−W−00000001という洗濯乾燥機と、エアコンという名称を登録時に入力した、機器特定情報がCS−X1000C−W−00000001というエアコンを登録している。
図12は、図7の使用者登録機器データベースの一例の中の機器特定情報のうち、NA−VX4200L−W−00000001を例にあげて説明するものである。
機器特定情報は4つのブロックに分けられる。まず、複数種類の電気機器の中から特定するための情報として品番情報1602を備える。電気機器の機能が同じであれば、品番情報1602は同じとなる。次に、ドラム式洗濯機の場合には、形状特徴を表現する情報として洗濯機のフタの開く方向を示すフタ開き方向情報1603を備える。図12の例で、LとはLeftの略で、左開きのフタを意味し、右開きの場合はRとなる。次に、形状特徴を表現する情報として電気機器の色を示す色情報1604を備えている。図12の例で、WはWhiteの略であり、白色を意味する。ほかにも例えば黒色の場合には、Bとするなどで電気機器の色を特定することが可能となる情報である。さらに、品番が同一の電気機器の中でさらに電気機器の個体を特定するために製造時のシリアル番号情報1605を備えている。
以上のように構成された電気機器制御システムにおいて、以下、その動動作、作用を説明する。
図8〜図11は、本発明の第1の実施の形態における電気機器制御システムの動作を説明するためのフローチャートであり、図8は使用者認証のフローチャート、図9は機器登録のフローチャート、図10は機器登録のフローチャート、図11はメニュー表示のフローチャートである。
図8において、まず、ステップS501にて、情報端末10の制御手段105は、電気機器、本実施の形態では洗濯機1を制御するための画面を、報知手段103に表示するためのアプリケーションを起動する。このとき、情報端末10の操作手段104は、使用者による当該アプリケーションの起動指示を受け付け、制御手段105は、受け付けられた起動指示に基づいてアプリケーションを起動する。
次に、ステップS502において、表示制御部105aは、使用者情報を使用者に入力させるための画面を表示する。使用者情報とは、使用者を特定するためのID番号と、パスワードからなる情報であり、本ステップ以前に使用者によって設定され、サーバ300に記録されている情報である。情報端末10の報知手段103によってID番号とパスワードを入力する画面を表示し、操作手段104を介して使用者がID番号とパスワードを入力する。
次に、ステップS503において、情報端末10はサーバ300に、入力されたID番
号とパスワードを送信する。サーバ300は、ステップS531において、送信されたID番号とパスワードを受信し、次のステップS532において、予めサーバ300に記録されているID番号とパスワードと、ステップS531で受信したものとを比較し一致するか否かによって、予め登録された使用者か否かを認証し、その結果をステップS533にて情報端末10に送信する。
情報端末10はステップS504にて使用者に対する認証結果を受信し、認証結果がOKで有った場合(ステップS505のYes)には、次ステップ1へ、認証がなされなかった場合(ステップS505のNo)には、ステップS502へ戻り、使用者情報入力画面を再表示して、再度正しいID番号とパスワードを使用者に入力させる。
次ステップ1以降については図9にて説明する。
図9において、まず、ステップS601において、情報端末10は認証された使用者に対して登録されている機器の一覧情報をサーバ300に要求するための送信を行う。サーバ300は、ステップS611での要求の受信の後、ステップS612にて登録機器の一覧を作成する。すなわち、サーバ300の制御手段303は通信手段301による要求の受信を受け、記憶手段302中の使用者登録機器データベース302aから認証された使用者が登録している電気機器を検索し、それらの一覧情報を作成する。
次にステップS613にてサーバが300は作成した登録機器一覧を送信し、情報端末10はステップS602にて登録機器一覧を受信し、ステップS603にて表示を行う。
ここで、図16は、ステップS603にて行われる、情報端末10の報知手段103にて画面に提示される登録機器一覧表示の一例である。
表示例では、当該使用者には3つの電気機器が登録されており、それらの機器一覧が画面G5中に表示されている。3つの電気機器は、表示801、表示803、表示804で表されている。表示801は、洗濯乾燥機の形状特徴を表したアイコンが表示されており、アイコン上にある洗濯乾燥機という文字列は使用者によって予め登録されている機器の名称である。表示804と表示803は個別のTVをあらわしており、表示804には使用者によって入力された居間のTVという機器の名称が、表示803には同じく使用者によって入力された寝室のTVという機器の名称がTVの形状を表したアイコンとともに表示される。
使用者には2つのTVが登録されているが、使用者によって入力された機器の名称が表示されることで、容易に機器を特定し、選択することができる。表示801、804、803は、情報端末10の操作手段104によって選択可能なボタンとして機能し、使用者によって当該ボタンを選択されると、それぞれの機器を操作・制御するための機器毎の操作画面が情報端末10の報知手段103に表示されることとなる。上記図9のフローチャートで言えば、ステップS604で登録済み機器が選択されたことを判断した場合(ステップS604のYes)の、ステップ2以降の処理となる。ステップ2以降は、図11で後述する。
情報端末10の画面G5には、さらに、当該使用者が新たに電気機器を追加登録するための表示802が表示されており、操作手段104によって選択された場合には、後述する電気機器の登録のための処理を実行するようになっている。すなわち、上記図9のフローチャートで言えば、ステップS604で登録済み機器が選択されず(ステップS604のNo)、ステップS605で新規機器登録が選択され(ステップS605のYes)、ステップS606以降の処理を実行する内容である。
画面G5で新規機器登録が選択される(ステップS605のYes)と、ステップS606で、情報端末10は、情報端末10と洗濯機1とが通信するために、情報端末10と洗濯機1とを近接させることを使用者に指示するための通信指示画面を表示するように、報知手段103を制御し、報知手段103は、通信指示画面を表示する。なお、より具体的には、通信指示画面は、情報端末10のループアンテナ106と、洗濯機1のループアンテナ27とを近接させることを使用者に指示するための画面である。また、通信指示画面は、情報端末10が備える記憶手段(図示せず)に予め記憶されており、表示制御部105aは、記憶手段から通信指示画面を読み出して表示する。
ここで、図13は、上記ステップS606にて行われる通信指示画面の一例を示す図である。
図13において、情報端末10の通信指示画面G1では、例えば、「対応家電にタッチしてください」というメッセージが表示される。通信指示画面G1は、情報端末10を洗濯機1に近接させるように使用者を誘導する画面である。情報端末10の報知手段103に通信指示画面G1が表示されると、使用者は、情報端末10と洗濯機1とが近接無線通信により通信可能な距離になるように、情報端末10のループアンテナ106と、洗濯機1のループアンテナ27とを近接させる。
図9に戻り、次に、ステップS607において、情報端末10の第1通信制御部105bは、報知手段103に通信指示画面が表示された後、洗濯機1を特定するための機器個別情報を要求する要求情報を洗濯機1へ送信するように第1通信手段101を制御する。第1通信手段101は、報知手段103に通信指示画面が表示された後、要求情報を洗濯機1へ送信する。なお、第1通信手段101は、報知手段103に通信指示画面が表示されたことに連動して、洗濯機1へ要求情報の送信を開始する。
次に、ステップS671において、洗濯機1の第1通信手段22は、情報端末10の第1通信手段101と洗濯機1とが通信可能な距離に近接された後、情報端末10の第1通信手段101によって送信された要求情報を受信する。
次に、ステップS672において、洗濯機1の応答内容決定部23cは、機器個別情報記憶手段24aから機器個別情報を読み出す。
次に、ステップS673において、応答内容決定部23cは、機器特定情報、近接無線通信機能に関する情報、ネットワーク接続機能に関する情報を含む機器個別情報を情報端末10へ送信するよう第1通信手段22を制御する。そして、第1通信手段22は、機器個別情報を情報端末10へ送信する。なお、要求情報には、情報端末10を特定するためのアドレス情報が含まれており、第1通信手段22は、要求情報に含まれるアドレス情報に基づいて機器個別情報を情報端末10へ送信する。
なお、応答内容決定部23cは、機器個別情報とともに洗濯機1の使用履歴及びエラー情報などの状態情報を情報端末10へ送信してもよい。エラー情報は、例えば洗濯手段21でモータやヒータなどの負荷の状態や、水位センサ、温度センサのセンシング情報を監視することによって検知される。
次に、ステップS608において、情報端末10の第1通信手段101は、洗濯機1の第1通信手段22によって送信された機器個別情報を受信する。ステップS608以降の処理については、図10を使って説明する。
図10において、ステップS701にて、情報端末10の第3通信制御部105cは、第1通信手段101によって受信された機器個別情報をサーバ300へ送信するように、情報端末10の第3通信手段102を制御し、第3通信手段102は、第1通信手段101によって受信された機器個別情報をサーバ300へ送信する。この時、情報端末特定情報もサーバ300へ送信する。洗濯機1によって送信される機器個別情報は、サーバ300を特定するためのアドレス情報とともに送信され、第3通信手段102は、機器個別情報とともに送信されるアドレス情報に基づいて機器個別情報をサーバ300へ送信する。
なお、本実施の形態では、洗濯機1によって送信される機器個別情報とともに、サーバ300を特定するためのアドレス情報が送信されるが、本発明は特にこれに限定されず、情報端末10がサーバ300を特定するためのアドレス情報を記憶していてもよい。
次に、ステップS711において、サーバ300の通信手段301は、情報端末10の第3通信手段102によって送信された機器個別情報を受信し、ステップS712において、サーバ300の制御手段303は、記憶手段302の使用者登録機器データベース302aに、図5のステップS532にて認証された使用者の登録機器としてステップS711にて受信した機器個別情報を記録する。
次に、ステップS713において、サーバ300の制御手段303は、使用者に機器登録のための追加情報の入力を促す画面情報を作成し、ステップS714にて通信手段301を介して情報端末10に送信する。
情報端末10は、ステップS702にて、第3通信手段102及び第3通信制御部105cによってサーバ300から送信された画面情報を受信し、ステップS703にて当該画面を報知手段103に表示する。
ここで、図15は、上記ステップS703にて表示される電気機器登録のための画面の一例を示す図である。
図15において、情報端末10の画面G3には、登録情報入力を促す表示701とともに、洗濯機1から情報端末10を介して電気機器情報サーバ300へと送られた機器特定情報から品番表示702が表示されている。それらに加えて、使用者に新規登録しようとしている電気機器の名称を入力するための設定表示ボタン703が提示されている。使用者は情報端末10の操作手段104をもって電気機器の名称の文字列を入力・編集することができる。図15には洗濯乾燥機という名称が入力された状態となっているが、これは品番から決まる一般的な名称を、サーバ300での画面情報作成時に一時的につけているためである。通常はサーバ300によって提示された一般的な名称をそのまま登録すれば特に使用者が入力に煩わされることはないが、設定表示ボタン703によって、同一種の電気機器を複数台登録する際などに、それらを使用者が区別できるような名称に変更することができる。この名称を変更・入力するステップが、図10のステップS704である。
ステップS704にて、使用者によって登録情報の入力もしくは確認が終わり、図15の画面の設定表示ボタン704が選択される(ステップS705のYes)と、登録情報の確定が行われ、ステップS706で、使用者によって入力された電気機器名称を含む登録用情報がサーバ300に送信され、ステップS761にてサーバ300で受信される。そして、サーバ300では、次のステップS762にて使用者登録機器データベース上の機器名称を使用者が入力した機器名称で更新する。
次に、ステップS763にて、登録された電気機器、本実施の形態では洗濯機1を操作
・制御するための洗濯機に応じたメニュー画面情報を作成し、ステップS764にて情報端末10に送信する。情報端末10は、ステップS707にて機器用のメニュー画面情報を受信し、ステップS708にて表示する。以降は、当該機器のメニュー画面による機器の操作・制御を行うことができるようになる。
ここで、図14は、上記ステップS708にて表示される洗濯機1のメニュー画面の一例を示す図である。
図14において、情報端末10のメニュー画面G2では、洗濯機1の製品名及び製品番号を表す製品名設定表示ボタン501、洗濯機1の省エネルギー状態に関する情報を表示するためのエコ情報設定表示ボタン502、洗濯機1のサポート情報を表示するためのサポート情報設定表示ボタン503、現在の洗濯機本体の状態を問い合わせる状況確認設定表示ボタン504、及び洗濯機の洗剤及び柔軟剤情報を設定するための設定表示ボタン505が表示される。
エコ情報設定表示ボタン502、サポート情報設定表示ボタン503、状況確認設定表示ボタン504及び設定表示ボタン505は、操作手段104を介して選択可能である。エコ情報設定表示ボタン502が選択されると、洗濯機1の消費電力などの省エネルギーに関する情報を表す画面が表示され、サポート情報設定表示ボタン503が選択されると、洗濯機1をサポートするための情報を表す画面が表示され、状況確認設定表示ボタン504が選択されると、現在の洗濯機本体の状態を問い合わせる為に情報端末10と洗濯機1とが通信させる通信指示画面が表示される。
なお、メニュー画面G2に表示される項目は、図14に示す項目に限定されず、種々の項目を表示することが可能である。
図11は、前述のように、図9におけるステップS604にて、登録機器一覧表示から登録済み機器を選択した場合の、ステップ2以降のフローチャートである。
図11において、ステップS801にて登録機器一覧表示から選択された登録済み機器情報を、情報端末10からサーバ300に送信し、ステップS811にてサーバ300で受信する。これ以降の処理は、図10で既に説明済みのステップS763以降の処理と同じである。
すなわち、ステップS812にて電気機器、本実施の形態では洗濯機1を操作・制御するための洗濯機に応じたメニュー画面情報を作成し、ステップS813にて情報端末10に送信する。情報端末10は、ステップS802にて機器用のメニュー画面情報を受信し、ステップS803にて表示する。以降は、当該機器のメニュー画面による機器の操作・制御を行うことができるようになる。
次に、情報端末10により、ネットワーク200、600を介して洗濯機1にアクセスする時の動作について説明する。
ネットワーク200、600を介して洗濯機1にアクセスするには、最初に、洗濯機1と宅内ゲートウェイ400とのペアリングを行う必要がある。
図17は、本発明の第1の実施の形態における電気機器制御システムのペアリングのフローチャート、図18は、同電気機器制御システムのペアリング方法等の入力画面の一例を示す図、図19は、同電気機器制御システムの情報端末での接続方法選択画面の例を示す図で、情報端末10にてネットワーク200、600から宅内ゲートウェイ400を経
由し、宅内ネットワーク500から洗濯機1にアクセスする場合のメニュー画面の一例を示す図である。
図17、図18において、情報端末10の画面G6には、ペアリングに関する必要事項の選択、入力を促す表示1701とともに、設定表示ボタン1702、1703及び1704が提示されている。設定表示ボタン1702はペアリング方法を選択する。設定表示ボタン1703には宅内ゲートウェイ400に付与されている(本実施の形態では本体に表示されているものとする)ゲートウェイ番号(ゲートウェイ特定情報)を入力する。設定表示ボタン1704にはゲートウェイパスワードを使用者が決めて入力する。選択、入力を行った後、設定表示ボタン1705が選択されると、上述したのと同様、図13に示すG1の画面表示となる。
使用者が、情報端末10と洗濯機1とを近接させると、ペアリングの動作を開始する。近接により、情報端末10は、機器特定情報を洗濯機1より受信し、機器特定情報を含む機器個別情報、ゲートウェイ特定情報及びゲートウェイパスワードをサーバ300に送信する。
図17のステップS1901にて、サーバ300は、これらのデータを受信すると、使用者登録機器データベース302aの該当する使用者の行のゲートウェイ特定情報及びゲートウェイパスワードの欄に、受信したデータの登録を行う。
次に、サーバ300は、宅内ゲートウェイ400に対して、登録待機状態となるようにコマンドを発行する(ステップS1902)。コマンドの発行は、上述したように、宅内ゲートウェイ400がポーリングを行っているコマンド読み出し領域へのコマンドの書き込みにより行う。宅内ゲートウェイ400は、コマンドを取得して(ステップS1903)、登録待機状態に移行する(ステップS1904)。
一方、洗濯機1は、情報端末10の近接により、登録要求状態に移行し(ステップS1905)、機器識別情報を宅内ネットワーク500を介して宅内ゲートウェイ400に送信する(ステップS1906)。コマンドの発行により登録待機状態となっている宅内ゲートウェイ400は、洗濯機1が送信した機器識別情報を受信すると、これを記憶手段406に記憶する(ステップS1907)とともに、ゲートウェイ識別情報を洗濯機1に返信する(ステップS1908)。洗濯機1は、ゲートウェイ識別情報を受信すると、これを識別情報記憶手段24eに記憶し(ステップS1909)、ステップS1910にて記憶が完了した旨を宅内ゲートウェイ400に通知する。宅内ゲートウェイ400が通知を受信し(ステップS1911)、宅内ゲートウェイ400と洗濯機1の双方が、他方の識別情報を記憶したと判断する(ステップS1913のYes)と、ペアリングを完了する。ペアリングは、情報端末10と洗濯機1の近接に連動して開始し、短時間で完了するため、誤接続等が発生することを排除できる。
そして、ペアリングの完了により、洗濯機1は、登録要求状態から通常状態に戻る。宅内ゲートウェイ400は、サーバ300に対して、ペアリングを完了したことを通知(ステップS1914)するとともに、洗濯機1から受信した機器識別情報を送信し、登録待機状態から通常状態に戻る。宅内ゲートウェイ400からサーバ300への通知やデータの送信は、例えば、httpやhttpsプロトコル等を用いる。
サーバ300は、ペアリング完了の通知を受信(ステップS1916)すると、使用者登録機器データベース302aの該当する使用者の行のペアリングの欄を、「未」から「済」に変更するとともに、機器識別情報の欄に、受信した機器識別情報を書き込む(ステップS1917)。
所定時間以内にペアリングを完了しなかった場合(ステップS1913のNo)は、ペアリングエラーとし、宅内ゲートウェイ400は、サーバ300に対して、ペアリングを完了しなかったことを通知する(ステップS1915)。サーバ300は、通知を受信するが(ステップS1916)、該当するペアリングの欄は変更せず、「未」のままとし、機器識別情報の欄についても書き込みは行わない。図示はしていないが、ペアリングエラーの場合は、情報端末10、洗濯機1、宅内ゲートウェイ400それぞれの表示手段に、エラーの表示等を行う。
ペアリングの基本的な動作は、上記のように情報端末10と洗濯機1とが、相互に識別情報を交換することにより行われる。宅内ゲートウェイ400及び洗濯機1に対する外部からの操作は、それぞれを登録待機状態、登録要求状態に移行させるだけである。よって、例えば、近接無線通信機能を有していない電気機器が混在する場合であっても、これらの機器については、特許文献1に記載されているような登録ボタンや登録スイッチを用いる手法での登録が可能である。
次に、図19において、ペアリング完了後の通常状態において、情報端末10にてネットワーク200、600から宅内ゲートウェイ400を経由し、宅内ネットワーク500からを介して、洗濯機1の操作等を行う場合の動作について説明する。
図19において、情報端末10のメニュー画面G4で、表示1401に従い、洗濯機1の品番を表示1402で確認し、接続方法表示ボタン1403で接続方法を選択した後に、移動体通信網ボタン1404を選択すると、情報端末10からサーバ300に接続要求が送信され、サーバ300で認証を行う。このとき、情報端末10から送信される情報端末特定情報、及び機器特定情報に基づき、ペアリング済みか否かが識別される。ペアリングが「済」の場合は、洗濯機1へのアクセスを許可し、当該機器のメニュー画面による機器の操作・制御を行うことができるようになる。
ペアリングが「未」の場合は、サーバ300は情報端末10に対して、アクセス不可の返信を行う。このとき、アクセスできない理由などを示すメッセージを返信する構成としてもよい。
洗濯機1へのアクセスが許可されたときの操作・制御を行うメニュー画面としては、近接無線通信による場合と同じ、図14の画面が一例となる。メニュー画面からのボタン操作などに応じて、情報端末10からの処理要求(現在状態の確認、予約時間の変更など)が、サーバ300、宅内ゲートウェイ400を経由して洗濯機1に送信され、結果などが、逆の経路を通って、情報端末10に返信される。
宅内ゲートウェイ400は複数の電気機器とのペアリングが可能であるため、コマンドや通知が、何れの電気機器に関わるかを識別するために、機器識別情報を使用する。
ネットワーク200、600を介して洗濯機1にアクセスする状況としては、宅外から宅内の洗濯機1の状態を確認するような場合が想定されるが、ネットワーク200への接続は宅外に限定されるものではなく、宅内であってもネットワーク200に接続することは可能であるため、宅内からネットワーク200、600を介して洗濯機1にアクセスすることは可能である。
なお、本実施の形態において、サーバ300が備える機能の一部(認証処理、画面生成、データの記憶など)を、宅内ゲートウェイ400に持たせることにより、サーバ300を介さず、情報端末10から直接宅内ゲートウェイ400に接続する構成としてもよい。
また、情報端末10が無線LANなどの機能を備え、無線LANアクセスポイント等を経由して宅内ゲートウェイ400に接続可能な場合には、宅内からは、ネットワーク200を介さずに宅内ゲートウェイ400に直接接続することを選択できる構成としてもよい。
また、本実施の形態では、宅内ネットワーク500は、無線(小電力無線)としたが、無線LAN等であってもよい。
また、サーバ300から宅内ゲートウェイ400へのコマンドの受け渡しはポーリングとしたが、要求有無の確認のみポーリングにより行い、要求の発生を確認した後は、httpやhttps等のプロトコルによりコマンドの送受信を行う構成としてもよい。
また、ポーリングによらず、ポートフォワーディング等の手法によりサーバ300から送信されるコマンドを宅内ゲートウェイ400が受信する構成としてもよい。
本実施の形態では、電気機器は洗濯機1のみを示したが、上述したように宅内ゲートウェイ400は複数の電気機器とのペアリングが可能である。複数の電気機器が登録され、ペアリングを完了している場合は、例えば、図20に示すG7のような画面から対象機器を選択する。
また、上記ペアリングの動作においては、宅内ゲートウェイ400が登録待機状態に移行する時間はサーバ300を経由する等の関係から、洗濯機1が登録要求状態に移行するよりも遅くなることが考えられる。この遅延時間を考慮して、近接後、若干の時間経過の後、登録要求状態に移行する構成とし、登録要求状態では、ペアリングを完了するまでは、一定時間は、繰り返し、機器識別情報を送信する構成としてもよい。
以上のように、本実施の形態においては、情報端末10は、洗濯機1(電気機器)と宅内ゲートウェイ400(中継装置)との間で第2通信手段28、401によりペアリングを行う場合に、洗濯機1と第1通信手段101、22による相互通信を行って洗濯機1を登録要求状態に移行させ、また、情報端末10は、サーバ300(電気機器情報サーバ)を介して宅内ゲートウェイ400を登録待機状態とする指示を発行し、洗濯機1は、第2無線通信により中継装置に対して登録要求を発行し、宅内ゲートウェイ400が洗濯機1からの要求に応答することによりペアリングを完了する構成とすることにより、ボタン操作等の煩雑な作業をすることなく、情報端末10を洗濯機1に近接させるだけで、洗濯機1と宅内ゲートウェイ400との間のペアリングを確実に行うことが出来、高い信頼性や安全性を発揮することができる。また、宅内ゲートウェイ400の登録待機状態への移行と電気機器の登録要求状態への移行はほぼ同時に行われるため、タイムアウトの時間は十分に短く設定でき、これにより、誤接続等が発生する可能性を十分に排除することができる。
(実施の形態2)
図21は、本発明の実施の形態2における電気機器制御システムのペアリング動作のフローチャートである。
実施の形態2では、ペアリングにおいて、機器特定情報(個体識別情報)を用いた照合を行う。基本的な動作は、実施の形態1と同様であり、同様な動作については説明を省略する。
図21において、情報端末10と洗濯機1とを近接させペアリングを開始した後の動作
を示しており、ステップS901では、サーバ300は、情報端末10より洗濯機1に関する機器特定情報等受信し、ステップS902では待機状態移行コマンドを発行するとともに、機器特定情報を宅内ゲートウェイ400に送信する。
ステップS903で、宅内ゲートウェイ400はコマンドを取得するとともに、洗濯機1に関する機器特定情報を受信し、ステップS904で登録待機状態に移行する。
一方、洗濯機1は、情報端末10の近接により登録要求状態に移行し(ステップS905)、機器識別情報を宅内ネットワーク500を介して宅内ゲートウェイ400に送信する(ステップS906)。コマンドの発行により登録待機状態となっている宅内ゲートウェイ400は、洗濯機1が送信した機器識別情報を受信すると、これを記憶手段406に記憶する(ステップS907)とともに、ゲートウェイ識別情報を洗濯機1に返信する(ステップS908)。洗濯機1は、ゲートウェイ識別情報を受信すると、これを識別情報記憶手段24eに記憶(ステップS909)した後、ステップ910で、洗濯機1に関する機器特定情報を送信する。
ステップS911で、宅内ゲートウェイ400は機器特定情報を受信し、ステップS912で、サーバ300及び洗濯機1それぞれから受信した機器特定情報の照合を行う。機器特定情報が一致する(ステップS913のYes)と、ステップS914で、ペアリング完了をサーバ300に通知する。サーバ300はペアリング結果を受信(ステップS916)すると、ステップS917で、使用者登録機器データベース302aを更新し、ペアリングを完了している場合は、「済」とする。機器特定情報が一致しなかった場合ステップS913のNo)は、サーバ300にペアリングエラーを通知し(ステップS915)、サーバ300はペアリング結果を受信(ステップS916)すると、ステップS917で、使用者登録機器データベース302aを、「未」のままとする。
図示はしていないが、ペアリングエラーの場合は、情報端末10、洗濯機1、宅内ゲートウェイ400それぞれの表示手段に、エラーの表示等を行う。
本実施の形態では、宅内ネットワーク500と、ネットワーク200、600との2つの経路を利用して上記照合を行っているため、ペアリングの完了により、2つの経路が正しく動作していることや、各種不整合を総合的に確認することができる。
例えば、使用者が、図18のG6の画面で、ゲートウェイ番号等を誤入力した場合には、ペアリングは完了しないため、非正常な状態であることを検出可能となる。
なお、本実施の形態では、機器特定情報と機器識別情報とを区別しているが、例えば、機器識別情報に代えて、機器特定情報を用いることで、一元化してもよい。
また、本実施の形態では、照合に用いる個体識別情報として機器特定情報を用いたが、電気機器を一意に識別できる情報であれば、他の番号や符号等を用いてもよい。
以上のように、本実施の形態においては、情報端末10は、洗濯機1(電気機器)から第1通信手段101.22により取得した電気機器に関する個体識別情報を、サーバ300(電気機器情報サーバ)を介して宅内ゲートウェイ400(中継装置)に送信するとともに、宅内ゲートウェイ400は、洗濯機1から第2通信手段により個体識別情報を取得し、宅内ゲートウェイ400は、2つの経路から取得した個体識別情報を比較し、整合した場合に限りペアリングを完了する構成とすることにより、より確実なペアリングを行うことができる。
(実施の形態3)
図22は、本発明の実施の形態3における電気機器制御システムの概略構成図、図23は、電気機器制御システムの情報端末でのペアリング方法等入力画面の例を示す図である。なお、実施の形態1の要素と同様の要素については、同一の参照番号を付して説明の繰り返しを省略する。
図22において、情報端末10と電気機器との第1無線通信手段を赤外線通信(光無線通信)としている。電気機器は室内壁取付型のエアコン700であり、エアコン700は赤外線通信機能710(第1無線通信手段)を備えている。また無線(小電力無線)による通信には、外付けのアダプタ711を用いている。そして、情報端末10も、赤外線通信機能107(第1無線通信手段)を備えている。
赤外線通信機能710が、受信のみの対応(片方向通信)となっている場合は、情報端末10は、エアコン700から機器特定情報等を取得できないため、双方向通信のようなペアリングの照合は行えないが、エアコン全体を代表する機器特定情報の番号を定義する等により、簡易的な照合を行うことができる。
片方向通信のペアリングを行う時の情報端末10の操作に関しては、図23に示す情報端末10の画面G8から行う。
図23において、画面G8には、ペアリングに関する必要事項の選択、入力を促す表示2001とともに、設定表示ボタン2002、2003、2004及び2006が提示されている。設定表示ボタン2002はペアリング方法を選択する。設定表示ボタン2003には宅内ゲートウェイ400に付与されている(本実施の形態では本体に表示されているものとする)ゲートウェイ番号(ゲートウェイ特定情報)を入力する。設定表示ボタン2004にはゲートウェイパスワードを使用者が決めて入力する。
そして、設定表示ボタン2002で赤外線(片方向)を選択する。次に、設定表示ボタン2006で対象機種のエアコンを選択し、設定表示ボタン2005が選択されると、ペアリングが開始され、所定の処理を行って、ペアリングの照合が行われる。
以上のように、本実施の形態においては、受信のみの対応(片方向通信)の赤外線通信機能であっても、情報端末10に対象機種を選択できる設定表示ボタン2006を設け、エアコン全体を代表する機器特定情報の番号を定義する等により、簡易的な照合を行うことができる。
なお、本実施の形態1、2、3において、電気機器として洗濯機1又はエアコン700を例に説明したがこれに限定されるものではない。登録機器一覧表示の例の図16に示したTVのほか、DVDレコーダ、BDレコーダなどの機器であってもよいし、冷蔵庫、掃除機、電子レンジ、炊飯器、空気清浄機などの機器であっても当然良い。宅内ゲートウェイ400に関しては、宅内ネットワークの種別によっては、一般的なゲートウェイが備えるプロトコル変換に関する機能が不要な場合もあり、例えば、ルータ機能と無線LANアクセスポイント機能のみを備える構成とするなど、各種の形態が想定される。
また、本実施の形態1,2,3において、機器個別情報は電気機器から情報端末を介してサーバに送られるとしたが、これに限定されるものではない。電気機器がネットワーク200又は600に接続してサーバと直接情報を送受信するようにしても良い。この場合は電気機器の操作表示手段などを用いて、登録のための追加情報の入力を使用者に促し、追加情報とともにサーバ300に機器を登録するようにしても良いし、追加情報は別途編集することとして機器の登録のみを初回のネットワーク接続時にサーバに登録するように
しても良い。