JP6465723B2 - 通信装置、通信装置の制御方法及びプログラム - Google Patents

通信装置、通信装置の制御方法及びプログラム Download PDF

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Description

本発明は、通信技術に関する。
近年、デジタルカメラ、プリンタ、携帯電話・スマートフォンなどの電子機器に無線通信機能を搭載し、これらの機器を無線ネットワークに接続して使用するケースが増えている。
電子機器を無線ネットワークに接続するには、暗号方式、暗号鍵、認証方式、認証鍵等のさまざまな通信パラメータを設定する必要がある。これらの通信パラメータの設定を容易にする技術として、特許文献1に示す技術がある。特許文献1では、電子機器が、通信パラメータを示すQRコード(登録商標、以下省略)を表示させる。そして、携帯端末が、このQRコードを撮影により読み取り、読み取った通信パラメータをアクセスポイントに設定させる。
また、電子機器同士を互いに直接接続するためにWi−Fi Allianceにて制定されたWi−Fi Direct(登録商標、以下省略)という接続処理が標準規格として規定されている。Wi−Fi Directでは、基地局として動作するグループオーナーと子局として動作するクライアントとの二つの役割があり、各電子機器が通信の際に用いる役割を決定する。
特開2014−60623号公報
上述の特許文献1のように、2次元コードのように多くの情報を符号化できるコード情報の撮影を契機に通信パラメータの設定をすることにより、ユーザによる煩雑な入力を低減できる。
一方、Wi−Fi Directにおける通信パラメータの設定は、Wi−Fi Allianceにて制定されたWPS(Wi−Fi Protected Setup)と呼ばれる通信パラメータ共有処理より実行されることが定められている。しかしながら、Wi−Fi Directなどの装置間の接続技術における装置間での通信パラメータ共有に際して、例えば、特許文献1のように画像の撮影を契機に通信パラメータ共有処理を行う方式を適用することは考慮されていなかった。
例えば、Wi−Fi Direct等の装置間の接続技術において、特許文献1のように撮影された画像の情報を用いた通信パラメータ共有処理を装置間で行う場合、撮影を行う装置とQRコードを表示させる装置との役割を決める必要が生じる。一方、Wi−Fi Directでは、上述のようにグループオーナーまたはクライアントの役割を決定しなければならい。したがって、Wi−Fi Direct等の装置間の接続技術において、撮影された画像の情報を用いた通信パラメータ共有処理を行う場合、基地局または子局の役割決定および撮影を行うか否かの役割決定との複数の役割決定を夫々個別に行う必要がある。このように、基地局または子局の役割決定および撮影を行うか否かの役割決定との複数の役割決定を夫々個別に行うと、接続までに時間がかかったり、処理負荷が増えたりするという問題がある。
本発明は、上述の課題に鑑みて、撮影された画像から取得された情報に基づいて実行される通信パラメータ共有処理において撮影を行うか否かの役割及び基地局または子局の役割を決定する処理を容易に行うことを目的とする。
上述の課題を解決するために、本発明の通信装置は、撮影された画像から取得された情報に基づいて実行される第1共有処理により、無線接続を確立するための通信パラメータを前記通信相手装置と共有する共有手段と、基地局として動作する第1の役割として通信を行うか、基地局が構築する無線ネットワークに接続する子局として動作する第2の役割として通信を行うかを、前記共有手段によって実行される前記第1共有処理における前記画像の撮影を行う役割か否かの前記通信装置の役割に連動して決定する決定手段と、を有し、前記共有手段により共有された通信パラメータ基づいて前記通信相手装置と無線接続を確立し、前記決定手段により決定された役割に従って前記通信相手装置と通信する。
本発明によれば、撮影された画像から取得された情報に基づいて実行される通信パラメータ共有処理において撮影を行うか否かの役割に応じて、基地局または子局の役割を決定することで役割決定処理を容易に行うができる。
通信装置の構成を示す図である。 通信装置のソフトウェア機能構成を示す図である。 通信システムの構成の一例を示す図である。 実施形態1における通信装置間のシーケンスを示す図である。 実施形態1におけるカメラの動作を示すフローチャートである。 実施形態2における通信装置間のシーケンスの一例を示す図である。 実施形態2におけるカメラの動作を示すフローチャートである。 実施形態3における通信装置間のシーケンスを示す図である。 実施形態2における通信装置間のシーケンスの一例を示す図である。
(実施形態1)
以下、本実施形態に係る通信装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、IEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engineers,Inc.)802.11シリーズに準拠した無線LANシステムを用いた例について説明する。しかしながら、通信形態は必ずしもIEEE802.11準拠の無線LANには限らない。
図3に本実施形態の通信システムについて示す。図3に示す通信システムには、カメラ32、スマートフォン33が含まれる。なお、無線ネットワーク31は、Wi−Fi Directに基づいて、カメラ32あるいはスマートフォン33が形成する無線LANネットワークである。本実施形態における通信システムにおける装置をカメラ、スマートフォンとして説明を行うが、例えばプリンタ、携帯電話、PC、ビデオカメラ、スマートウォッチ、PDAなどの他の装置であってもよい。
ここで、Wi−Fi Directについて説明する。Wi−Fi Directとは、Wi−Fi Allianceによって規定された通信規格である。Wi−Fi Directでは、通信相手を検索して、検索された通信相手と通信グループを形成し、無線LAN通信のための接続シーケンスについて規定されている。
Wi−Fi Directにおいては、無線LANアクセスポイントとして動作する通信装置をP2Pグループオーナー(以下、GO)、無線LANステーションとして動作する通信装置をP2Pクライアント(以下、CL)と称する。即ち、Wi−Fi Directにおいて、GOが基地局として動作し、CLが子局として動作する。これらの役割はGO Negotiationプロトコルで決定され、Wi−Fi Directで規定されている。そして、決定したいずれかの役割で動作し、装置間で無線接続、無線通信する。即ち、Wi−Fi Directでは複数の役割が規定され、Wi−Fi Directは、装置間でそれらのうち通信する際の役割を決定する過程を含む接続処理である。
なお、Wi−Fi DirectではGOが形成したネットワークをP2Pグループと称する。本明細書でもネットワークのことをP2Pグループと記載する場合もある。どちらも同一の意味で記載されている。
なお、本明細書では、GO、CLおよび役割が未決定の通信装置群をまとめて、P2Pデバイスと称す。P2Pデバイスは、無線ネットワークに参加すること(CL機能)も無線ネットワークを構築すること(GO機能)もできる。
また、Wi−Fi Directを用いて装置間で接続する場合、GOからCLに通信パラメータを提供し、該通信パラメータを用いて接続する。通信パラメータは、IEEE802.11規格に準拠して無線通信するための各種無線通信パラメータが含まれる。つまり、通信パラメータは、ネットワーク識別子としてのSSID、暗号方式、暗号鍵、認証方式、認証鍵等の無線LAN通信を行うために必要な無線通信パラメータが含まれる。また、MACアドレスやIP層での通信を行うためのIPアドレス等も含めてもよい。
続いて、図3に示す通信システムの各装置(カメラ32、スマートフォン33)の本実施形態におけるハードウェア構成について図1を用いて説明する。図1において、101は装置全体を示す。102は、記憶部103に記憶される制御プログラムを実行することにより装置全体を制御する制御部である。制御部102は例えばCPU(Central Processing Unit)により構成される。103は制御部102が実行する制御プログラム、画像データ、通信パラメータ等の各種情報を記憶する記憶部である。後述する各種動作は、記憶部103に記憶された制御プログラムを制御部102が実行することにより行われる。記憶部103は、例えば、HDD、フラッシュメモリ、ROM、RAMまたは着脱可能なSDカードなどの記憶媒体により構成される。
104はIEEE802.11シリーズに準拠した無線LAN通信を行うための無線部である。無線部104は、無線通信を行うチップにより構成される。105は各種表示を行う表示部でありLCDやLEDのように視覚で認知可能な情報の出力、あるいはスピーカなどの音出力が可能な機能を有する。表示部105は視覚情報および音情報の少なくともどちらか一方を出力する機能を備えるものである。表示部105は視覚情報を表示する場合、表示する視覚情報に対応する画像データを保持するVRAM(Video RAM)を有する。表示部105は、VRAMに格納した画像データをLCDやLEDに表示させ続ける表示制御を行う。
106は、撮像素子、レンズ等により構成され、写真や動画の撮影を行う撮影部である。本実施形態において撮影部106は、バーコード、二次元コード、QRコードなどのコード情報の読み取りなどを実施する。
107はアンテナ108の出力制御を行うアンテナ制御部であり、108は無線LANで通信するための2.4GHz帯および/または5GHz帯で通信可能なアンテナである。109は、ユーザが各種入力等を行い、通信装置101を操作するための入力部である。入力部109は、入力に対応するフラグを記憶部103等のメモリに記憶する。
図2は、後述の通信制御機能を実行するソフトウェア機能ブロックの構成の一例を表すブロック図である。本実施形態において、各装置の機能ブロックは、それぞれ記憶部103にプログラムとして記憶され、制御部102によって当該プログラムが実行されることによりその機能が実施される。制御部102は、制御プログラムにしたがって、各ハードウェアの制御、および、情報の演算や加工を行うことで各機能を実現する。なお、本機能ブロックに含まれる一部または全部がハードウェア化されていてもよい。この場合、各機能ブロックに含まれる一部または全部は、例えばASIC(Application Specific Integrated Circuit)により構成される。
図2において、201はソフトウェア機能ブロック全体を示す。202は通信パラメータ制御部である。通信パラメータ制御部202は、装置間で通信パラメータを共有するための通信パラメータ共有処理を実行する。通信パラメータ共有処理においては、提供装置が受信装置に無線通信するための通信パラメータを提供する。ここで、通信パラメータには、ネットワーク識別子としてのSSID(Service Set Identifier)、暗号方式、暗号鍵、認証方式、認証鍵等の無線LAN通信を行うために必要な無線通信パラメータが含まれる。また、MACアドレス、パスフレーズ、IP層での通信を行うためのIPアドレス、上位サービスに必要な情報等も含めてもよい。通信パラメータ制御部202が実行する通信パラメータ共有処理は、Wi−Fiアライアンスで規定されているWPS(Wi−Fi Protected Setup)であってもよい。また、通信パラメータ制御部202が実行する通信パラメータ共有処理は、公開鍵暗号方式を用いて通信パラメータを安全に転送するような方式でもよい。2つ以上の通信装置間で通信パラメータの受け渡しを実施する処理は通信パラメータ制御部202で実施される。通信パラメータ制御部202は、記憶部に103に記憶される通信パラメータを設定されるための通信パラメータ設定アプリケーションに従って通信パラメータ設定を行う。
203はバーコード読み取り制御部である。バーコード読み取り制御部203は、撮影部106により撮影された画像を解析し、符号化されたコード情報を取得する。バーコード読み取り制御部203は、バーコード、二次元コード、QRコードなどのコード情報の解析処理を実施する。
204はバーコード生成制御部である。バーコード、二次元コード、QRコードなどのコード情報の生成を実施し、表示部105へ生成したコード情報を表示するための制御を実施する。バーコード生成制御部204は、記憶部に103に記憶される通信パラメータを設定されるための通信パラメータ設定アプリケーションに従って通信パラメータ設定に必要な情報を符号化したQRコードを表示させる。
205はアプリケーションレイヤにおけるサービス制御部である。ここでのアプリケーションレイヤとはOSI参照モデルにおける第5層以上の上位レイヤにおけるサービス提供層のことをさす。すなわちサービス制御部205は、無線部104による無線通信を用いて印刷処理や画像ストリーミング処理や、ファイル転送処理などを実行する。
206はパケット受信部、207はパケット送信部であり、上位レイヤの通信プロトコルを含むあらゆるパケットの送受信を制御する。また、パケット受信206及びパケット送信部207は、対向装置との間でIEEE802.11規格に準拠したパケットの送信及び受信を行うため無線部104を制御する。
208はステーション機能制御部であり、IEEE802.11規格に定められたインフラストラクチャモードにおけるステーション(STA)として動作するSTA機能を提供する。STA機能制御部208は、STAとして動作する際に、認証・暗号処理等を実施する。また、209はAP機能制御部であり、IEEE802.11規格に定められたインフラストラクチャモードにおけるアクセスポイント(AP)として動作するAP機能を提供する。AP機能制御部209は、無線ネットワークを形成し、STAに対する認証・暗号処理およびSTAの管理等を実施する。210はデータ記憶部であり、ソフトウェアそのものおよび、通信パラメータや、バーコード類の情報の記憶部103への書き込み及び読み出しの制御を行う。
211はWi−Fi Direct制御部であり、前述のWi−Fi Directに基づいた各種処理を実施する。Wi−Fi Direct制御部211は、GOとして動作する場合は、AP機能制御部209によりAPとして機能し、CLとして動作する場合は、STA機能制御部208によりSTAとして機能する。
以上の構成を有する通信システムの動作について説明を行う。カメラ32およびスマートフォン33との各通信装置間におけるQRコードを利用したWi−Fi Directによる接続シーケンスを図4に示す。図4では、カメラ32がQRコードを表示する際に自装置をWi−Fi DirectのGOとして起動させる。
カメラ32は、通信パラメータの設定を行うために必要な情報を埋め込んだQRコードを自装置の表示部105にユーザ操作に従って表示させる。なお、カメラ32は、通信パラメータ設定モードをユーザにより指示された場合、通信パラメータの設定を行うために必要な情報を埋め込んだQRコードを表示させる(F401)。また、カメラ32は、通信パラメータ設定モードに設定された場合、QRコードを表示するか、他の装置のQRコードを撮影するかをユーザ操作により選択する構成としてもよい。この場合、カメラ32は、QRコードを表示することをユーザにより指示されたものとする。
QRコードの表示に応じて、カメラ32は、Wi−Fi Directによる通信制御を開始し、自装置の動作モードをWi−Fi DirectのGOとして設定する(F402)。
スマートフォン33は、ユーザにより無線接続のための指示を受け付けると、撮影部106による撮影が可能なモードに移行する。なお、スマートフォン33は、通信パラメータ設定モードに設定された場合、QRコードを表示するか、他の装置のQRコードを撮影するかをユーザ操作により選択する構成としてもよい。この場合、スマートフォン33は、QRコードを撮影することをユーザにより指示されたものとする。
スマートフォン33は、撮影が可能なモードに移行すると、カメラ32に表示されているQRコードを、スマートフォン33の撮影部106により読み取る(F403)。スマートフォン33は、読み取ったQRコードを復号し、そのQRコードが示す情報を取得する。スマートフォン33は、QRコードにより取得される情報が通信パラメータの設定を行うために必要な情報であるか否かを判定する。
ここで、通信パラメータの設定を行うために必要な情報とは、例えば、通信パラメータを通信する際に暗号化に用いる情報と装置の識別情報とである。通信パラメータを通信する際に暗号化に用いる情報は、公開鍵または証明書であってよい。なお、通信パラメータ共有処理の際に公開鍵を用いて通信パラメータを暗号通信する方法は、例えば、特開2014−230152公報に示す方法を用いればよい。なお、QRコードに含まれる暗号化情報に基づいて行われる暗号通信は、WPSで実施される通信パラメータを送受する際の暗号通信より暗号強度が高く、セキュリティレベルが高いものとする。なお、例えば、暗号鍵長のビット数が多いほど、暗号強度は高い。
また、QRコードに含まれる装置の識別情報は、機器を一意に識別するMACアドレスやUUIDであってよい。また、通信パラメータの設定を行うために必要な情報は、通信パラメータ共有処理を示す識別子であってもよい。その他、QRコードを用いたワンタイムパスワード方式などの識別情報が含まれていてもよい。
さらに、QRコードには、Wi−Fi Direct実施時の役割情報などのケイパビリティ(特性・能力・資格・性能)情報が含まれてもよい。Wi−Fi Direct実施時の役割情報とは、例えば、GOを装置間で決定するためのネゴシエーション処理に用いられるIntent値などである。それ以外にも、QRコードには各装置の能力情報や無線LAN接続のための機器特有の情報が含まれていてもよい。なお、QRコードに通信パラメータの設定を行うために必要な情報が含まれていない場合、スマートフォン33は、処理をエラー終了してよい。
スマートフォン33は、撮影により通信パラメータの設定を行うために必要な情報を取得すると、自装置の識別情報を、撮影したQRコードに含まれる識別情報により識別されるカメラ32へ通知する(F404)。ここで、スマートフォン33が通知する識別情報とは、カメラ32が通信パラメータ設定のためのパケットを送信する際に送信先を特定するために必要な情報であり、例えばMACアドレス、BSSID、UUIDなどといったデバイス固有の情報である。また、スマートフォン33は、撮影したQRコードに含まれる情報を含めてF404における通知を行うようにしてよい。カメラ32は、表示させたQRコードに含まれる情報を受信したことで、スマートフォン33がQRコードの撮影を行った装置であることを認識できる。このF404における通知は、全チャネルに送信されるようにしてよい。
スマートフォン33とカメラ32とは、スマートフォン33によるQRコードの撮影によるカメラ32の識別情報の取得と、スマートフォン33による自装置の識別情報のカメラ32への通知により、互いを認識することができる。したがって、Wi−Fi Directにより規定された機器検索処理(P2P Discovery)を実施することで、QRコードの撮影を行ったスマートフォン33がQRコードを表示させたカメラ32を無線通信により検出することができる(F405)。ここで、機器検索処理とは、Wi−Fi Directに規定されるFind Phaseにおける処理である。なお、スマートフォン33は、QRコードの撮影またはユーザ指示に応じてFind Phaseを開始する。Find Phaseでは、まず、Wi−Fi Directを実行可能なことを示す情報要素を付加した検索信号を用いて全チャネルをスキャンする。そして、全チャネルスキャンにより所望の通信相手を検出できない場合、1、6、11chを、検索信号を用いてスキャンする処理と、1、6、11chの何れかのチャネルで通信相手からの検索信号を待ち受ける処理とを交互に行う。なお、ここでのスキャンは、IEEE802.11規格に規定されるアクティブスキャンまたは/およびパッシブスキャンを用いてよい。
また、GOとして動作するカメラ32は、構築する無線ネットワークを、1、6、11chの何れかに設定する。したがって、スマートフォン33が行う全チャネルスキャンでカメラ32を検出できない場合でも、スマートフォン33はカメラ32を検出できるようになる。
また、スマートフォン33が、F404の通知の後に全チャネルスキャンを行うようすると、カメラ32は、1、6、11ch以外のチャネルで無線ネットワークを構築してもよい。
また、カメラ32は、GOとなった場合に周期的に送信されるビーコンに、F404において受信した情報の送信元の識別情報を含めて送信するようにしてよい。このように、QRコードを表示する側の装置がGOになり、撮影を行った装置の識別情報を周期的に送信するので、互いを検出する確率を向上させることができる。
なお、スマートフォン33が送信する検索信号に、QRコードに含まれる情報であるカメラ32の識別子を指定した情報を含めてもよい。また、カメラ32とスマートフォン33は、QRコードの撮影を用いた通信パラメータ自動設定処理に対応していることを示す情報要素を付加した検索信号とその応答信号とを送信するようにしてよい。
そして、カメラ32とスマートフォン33とが互いを検出した後、通信パラメータ共有処理を、カメラ32とスマートフォン33間で実施する(F406)。ここでの通信パラメータ共有処理は、WPSには限定されず、QRコードに含まれる通信パラメータを通信する際の暗号化に用いる暗号化情報に基づいて行われる方式であってよい。カメラ32とスマートフォン33間で実施する通信パラメータ共有処理の選択方法に関しては、後述する。
続いて、カメラ32がP2Pグループ形成処理を行う際の動作を図5に示すフローチャートに従って説明する。図5のフローチャートは、入力部109を介してユーザからWi−Fi DirectによるP2Pグループ形成の開始が指示された後に開始される。
また図5に示すフローチャートは、制御部102が記憶部103に記憶されたコンピュータプログラムを読み出して実行することにより行われる処理の流れを示す。なお、図5に示すフローチャートに示すステップの一部または全部を例えばASIC等のハードウェアで実現する構成としてもよい。
カメラ32は、入力部109に対するユーザからの操作により、通信パラメータ設定モードに設定されると共に通信パラメータ設定アプリケーションを起動する(S501)。アプリケーション起動後に、カメラ32は、表示部105に通信パラメータの設定を行うために必要な情報を埋め込んだQRコードを表示させる(S502)。
カメラ32は、QRコード表示後に、自装置をWi−Fi DirectのAutonomous GOとして動作を開始する(S503)。このAutonomous GOとは、Wi−Fi DirectにおけるGO Negotiationプロトコルを実施せず、役割をGOとして決定するものである。
GOとして起動したカメラ32は無線ネットワークを構築してビーコンの送信を開始する。GOとして起動したカメラ32は、構築した無線ネットワークにおいて、相手装置からの識別情報とQRコードの撮影を行ったことを示す情報とを待ちうけることが可能となる。カメラ32は、QRコードの撮影を行った相手装置(本実施形態においてはスマートフォン)から、QRコードの撮影を行ったことを示す情報と相手装置の識別情報とを受信したか否かを判定する(S504)。なお、カメラ32は、QRコード表示後の所定期間(例えば、2分)経過の際にQRコードの撮影を行ったことを示す情報と相手装置の識別情報とを受信していない場合、エラー終了を行ってもよい。
カメラ32は、QRコードの撮影を行った相手装置(本実施形態においてはスマートフォン)から、QRコードの撮影を行ったことを示す情報と相手装置の識別情報とを受信した場合、当該識別情報を含むビーコンの送信を開始する(S505)。このようにカメラ32は、周期的に送信されるビーコンに、QRコードを撮影した装置の識別情報を送信するようにしたので、撮影を行った相手装置がカメラ32を検出することが容易になる。
続いて、カメラ32は、相手装置からのIEEE802.11に規定される検索信号であるProbe Req(プローブリクエスト)の受信を待ちうける(S506)。なお、カメラ32は、QRコード表示後に所定期間経過した際にQRコードの撮影を行った装置からProbe Reqを受信していない場合、エラー終了を行ってもよい。
なお、QRコードの撮影を行ったことを示す情報と相手装置の識別情報とを含む信号と、Probe Reqとを夫々異なる信号で受信するとしたが、これらの情報を一つの信号により受信するようにしてもよい。即ち、QRコードの撮影を行った装置は、QRコードの撮影を行ったことを示す情報を含めたProbe Reqを送信する構成としてよい。
カメラ32は、S504において受信した識別情報が示す装置からIEEE802.11に規定される信号であって、Probe Reqに対する応答信号であるProbe Res(プローブレスポンス)を返信する(S507)。なお、カメラ32は、S507において送信するProbe ResにQRコードを用いた通信パラメータ共有処理に対応していることを示す情報要素を付加して送信する。
カメラ32は、S506において受信したProbe Reqに含まれている情報要素(IE)を確認し、相手装置がQRコードを用いた通信パラメータ共有処理に対応しているか否かを判定する(S508)。相手装置がQRコードを用いた通信パラメータ共有処理に対応している場合、Probe ReqにQRコードを用いた通信パラメータ共有処理に対応していることを示すIEが含まれる。即ち、相手装置は、Wi−Fi Directを示すIE(P2P IE)、WPSを示すIE(WSC IE)の他にQRコードを用いた通信パラメータ共有処理に対応していることを示すIEが含まれたProbe Reqを送信する。
このように、カメラ32は、受信したProbe Reqに含まれている情報要素に基づいて、相手装置がQRコードを用いた通信パラメータ共有処理に対応しているか否かを判定することができる。
カメラ32は、相手装置がQRコードを用いた通信パラメータ共有処理に対応していると判定した場合、相手装置とQRコードを用いた通信パラメータ共有処理を実行することを決定する。また、カメラ32は、相手装置がQRコードを用いた通信パラメータ共有処理に対応していると判定しない場合、即ち、相手装置がWPSプロトコルだけに対応している場合は、WPSプロトコルによる通信パラメータ共有処理を実行することを決定する。
なお、ここでは、カメラ32が、QRコードを用いた通信パラメータ共有処理に相手装置が対応しているか否かを判定するとしたが、その他の方式に対応しているか否かを判定するようにしてもよい。なお、カメラ32は、自装置と相手装置との間で複数の通信パラメータ共有処理を実行可能であることを判定した場合、例えば、最もセキュリティレベルが高い方式を自動で選択するようにしてもよい。また、カメラ32は、自装置と相手装置との間で複数の通信パラメータ共有処理を実行可能であることを判定した場合、ユーザ操作に従って相手装置と実行する方式を選択するようにしてもよい。
なお、本実施形態では、カメラ32が、WPSプロトコルより、通信パラメータを通信する際の暗号強度がより高く、セキュリティレベルが高いQRコードを用いた通信パラメータ共有処理を優先して実行する方式とした。しかしながら、カメラ32が、QRコードを用いた通信パラメータ共有処理をよりWPSプロトコルを優先して実行する構成としてもよい。
カメラ32は、QRコードを用いた通信パラメータ共有処理に相手装置が対応していないと判定された場合は、WPSプロトコルによる通信パラメータ共有処理を実行する(S509)。ここで、カメラ32は、GOして動作しているためレジストラ(提供装置)として、構築した無線ネットワークで通信するための通信パラメータを相手装置に提供する。
また、カメラ32は、対向装置がQRコードを用いた通信パラメータ共有処理に対応している判定された場合、QRコードを用いた通信パラメータ共有処理をWPSプロトコルの実行の代わりとして実施する(S511)。ここで、QRコードを用いた通信パラメータ共有処理とは、上述のように、QRコード内の暗号化情報を用いて通信パラメータを暗号化してカメラ32からスマートフォン33へ転送、もしくはスマートフォン33からカメラ32へ転送することである。ここで、カメラ32は、GOとして動作しているので、構築した無線ネットワークで通信するための通信パラメータを相手装置に提供する。
S509あるいはS511により、カメラ32とスマートフォン33の間でWi−Fi Direct接続のためのパラメータ共有が完了した後、カメラ32とスマートフォン33とは、Wi−Fi Directによって無線接続を確立する(S510)。
以上のように、QRコードを表示する装置がWi−Fi Directのグループオーナーとして処理を行うことで、簡単に二つのデバイスをWi−Fi Directで接続することが可能となる。
なお、本実施形態では、カメラ32は、P2Pグループ形成処理の開始の指示に応じてQRコードを表示させる構成とした。しかし、相手装置がQRコードを用いた通信パラメータ共有処理に対応していることが判定されたタイミングでQRコードの表示を行うようにしてよい。即ち、カメラ32は、通常のWi−Fi Directにおける処理を開始し、検出した相手装置が送信する情報にQRコードを用いた通信パラメータ共有処理に対応していることを示すIEが含まれている場合にQRコードの表示を開始してよい。
また、スマートフォン33は、通常のWi−Fi Directにおける処理を開始し、検出した相手装置が送信する情報にQRコードを用いた通信パラメータ共有処理に対応していることを示すIEが含まれている場合にQRコードの撮影を開始してよい。
本実施形態によれば、Wi−Fi Directにおいて、相手装置の対応している通信パラメータ共有処理を確認して、複数の方式のうち実行する通信パラメータ共有処理を選択することができる。本実施形態によれば、Wi−Fi Directにおいて、WPSよりセキュリティが高い通信パラメータ共有処理を選択できるので、セキュリティの向上とともに利便性を向上させることができる。
また、本実施形態によれば、QRコードを表示する側の装置がGOとして動作するので、GOかCLかの役割決定およびQRコードを表示するかQRコードを撮影するかの役割決定を夫々行う必要がなくなる。したがって、QRコードを表示するかQRコードを撮影するかの役割決定に関連付けて、GOかCLかの役割が決定されるので、役割決定のための操作や処理を低減することができる。
なお、上述の説明において、カメラ32がQRコードを表示する役割となった場合にカメラ32がGOとして動作することを決定した。しかし、QRコードを撮影する役割となったスマートフォン33が、CLとして動作することを決定する構成としてもよい。 また、カメラ32がQRコードを撮影する役割となった場合にカメラ32がCLとして動作することを決定してもよいし、スマートフォン33がQRコードを表示する役割となった場合にGOとして動作することを決定してもよい。
(実施形態2)
実施形態1においては、QRコードを表示した装置がWi−Fi DirectのGOとして動作する場合について説明したが、本実施形態においては、QRコードを撮影する側の装置がWi−Fi DirectのGOとして動作する場合について説明する。なお、各装置の構成は実施形態1と同様である。
カメラ32およびスマートフォン33との各通信装置間におけるQRコードを利用したWi−Fi Directによる接続シーケンスを図6に示す。図4では、カメラ32がQRコードを表示する際に自装置をWi−Fi Directのクライアント(以下CL)として起動させる。
カメラ32は、通信パラメータの設定を行うために必要な情報を埋め込んだQRコードを自装置の表示部105にユーザ操作に従って表示させる。なお、カメラ32は、通信パラメータ設定モードをユーザにより指示された場合、通信パラメータの設定を行うために必要な情報を埋め込んだQRコードを表示させる(F601)。また、カメラ32は、通信パラメータ設定モードに設定された場合、QRコードを表示するか、他の装置のQRコードを撮影するかをユーザ操作により選択する構成としてもよい。この場合、カメラ32は、QRコードを表示することをユーザにより指示されたものとする。
QRコードを表示したことに応じて、カメラ32は、CLになるように、インテント値を0に設定する(F602)。なお、Wi−Fi Directにおいて、GOになる装置を決定するためのGO Negotiationでは、装置間でインテント値を交換し、値の大きい方がGOとなり、値の小さい方がCLになることが規定されている。また、Wi−Fi Directでは、インテント値は、0〜15の値にすることが規定されている。したがって、カメラ32は、インテント値を最小値である0に設定し、役割決定のためのネゴシエーションを行う。
スマートフォン33は、ユーザにより無線接続のための指示を受け付けると、撮影部106による撮影を可能なモードに移行する。なお、スマートフォン33は、通信パラメータ設定モードに設定された場合、QRコードを表示するか、他の装置のQRコードを撮影するかをユーザ操作により選択する構成としてもよい。この場合、スマートフォン33は、QRコードを撮影することをユーザにより指示されたものとする。
スマートフォン33は、撮影を可能なモードに移行すると、カメラ32に表示されているQRコードを、スマートフォン33の撮影部106により読み取る(F603)。スマートフォン33は、読み取ったQRコードを復号し、そのQRコードが示す情報を取得する。スマートフォン33は、QRコードにより取得される情報が通信パラメータの設定を行うために必要な情報であるか否かを判定する。なお、QRコードに通信パラメータの設定を行うために必要な情報が含まれていない場合、スマートフォン33は、処理をエラー終了してよい。
スマートフォン33は、撮影により通信パラメータの設定を行うために必要な情報を取得すると、自装置の識別情報を、撮影したQRコードに含まれる識別情報により識別されるカメラ32へ通知する(F604)。このF604における通知は、全チャネルに送信されるようにしてよい。
スマートフォン33とカメラ32とは、Wi−Fi Directにより規定された機器検索処理を実施し、互いを検出する。そして、スマートフォン33とカメラ32とは、GOかCLかの役割を決定するためのネゴシエーションであるWi−Fi Directにより規定されたGO Negotiationを実施する(F606)。F602において、カメラ32のインテント値が0と設定されているため、F606のネゴシエーションでは、カメラがCL、スマートフォン33がGOとして動作することが確定される(F607)。
なお、カメラ32は、対向装置(スマートフォン33)のIntent値も、最小値の0であった場合、一旦処理をエラー終了し、再度役割決定のためのネゴシエーションを行うようにしてもよい。また、Wi−Fi Directでは、Intent値の値が装置間で同一の場合に備え、Intent値をやり取りするメッセージにTie breaker bitというランダムに生成したビットを含めておく。なお、Intent値を後に送信する装置は、対向装置から受信したIntent値が含まれるメッセージのTie breaker bitと逆のビットを立てる。例えば、Intent値を後に送信する装置は、受信したIntent値をやり取りするメッセージのTie breaker bitが「1」の場合、Tie breaker bitを「0」にしてIntent値を送信する。また、Intent値を後に送信する装置は、受信したIntent値をやり取りするメッセージのTie breaker bitが「0」の場合、Tie breaker bitを「1」にしてIntent値を送信する。
そして、Wi−Fi Directでは、Intent値の値が装置間で同一の場合に、Tie breaker bitの値が「1」の装置が、GOとして動作することが規定されている。したがって、カメラ32は、対向装置のIntent値も、最小値の0であった場合に備え、Tie breaker bitを「0」にしてIntent値を、対向装置より先に送信するようにしてもよい。また、カメラ32は、対向装置のIntent値も、最小値の0であり、Tie breaker bitによりGOとして動作することを決定した場合、一旦処理をエラー終了し、再度役割決定のためのネゴシエーションを行うようにしてもよい。
そして、GOとなったスマートフォン33は、カメラ32に通信パラメータを提供し、装置間で通信パラメータを共有する(F608)。
本実施形態におけるカメラ32の動作を図7のフローチャートを用いて説明する。なお、実施形態1において説明した図5のフローチャートと同一の処理は同一の符号で示し、その説明の詳細は省略する。図5との変更点は、S503に変わりS701の処理を行うことおよびS507およびS508の間にS702の処理を追加したことである。
なお、図7のフローチャートは、入力部109を介してユーザからWi−Fi DirectによるP2Pグループ形成の開始が指示された後に開始される。また図7に示すフローチャートは、制御部102が記憶部103に記憶されたコンピュータプログラムを読み出して実行することにより行われる処理の流れを示す。なお、図7に示すフローチャートに示すステップの一部または全部を例えばASIC等のハードウェアで実現する構成としてもよい。
カメラ32は、通信パラメータ設定アプリケーションを起動し、QRコードを表示させた場合、CLとして動作するためのインテント値を0に設定する。(S701)。
そして、カメラ32は、相手装置から識別情報を受信し、検索信号及びその応答信号をやりとりして相手装置を検出すると、インテント値を0としたGO Negotiationを相手装置と実施する(S702)。このGO Negotiationに応じて、カメラ32は、CLとして動作することを決定する。そして、カメラ32は、相手装置が実行可能な通信パラメータ共有処理に応じて、WPSかQRコードを用いた通信パラメータ共有処理かを実行し、相手装置とWi−Fi Directによる接続を行う。
以上のように、QRコードを撮影する装置がWi−Fi Directのグループオーナーとして処理ができるように制御を行うことで、簡単に二つのデバイスをWi−Fi Directで接続することが可能となる。
また、本実施形態の変形例を図9に示すシーケンスチャートを用いて説明する。図9は、QRコードの撮影を行うスマートフォンがWi−Fi DirectのGOとして動作する例を示す。
カメラ32は、通信パラメータの設定を行うために必要な情報を埋め込んだQRコードを自装置の表示部105にユーザ操作に従って表示させる。なお、カメラ32は、通信パラメータ設定モードをユーザにより指示された場合、通信パラメータの設定を行うために必要な情報を埋め込んだQRコードを表示させるものとする(F1201)。
スマートフォン33は、ユーザにより無線接続のための指示を受け付けると、撮影部106による撮影を可能なモードに移行する。そして、スマートフォン33は、カメラ32に表示されているQRコードを、スマートフォン33の撮影部106により読み取る(F1202)。スマートフォン33は、QRコードの撮影に応じて、装置の動作モードをWi−Fi DirectのGOとして設定する(F1203)。なお、スマートフォン33は、Wi−Fi DirectのAutonomous GOとして動作を開始する。
GOとして起動したスマートフォン33は、QRコードに含まれる情報と自装置の識別情報をビーコンに含めて送信する(F1204)。なお、スマートフォン33は、Find Phaseであるカメラ32がビーコンを受信できるように1、6、11ch夫々にビーコンを送信するものとする。なお、F1204による情報の送信は、ビーコンではなく、別の信号に含めて送信するようにしてよい。カメラ32は、表示させたQRコードに含まれる情報を受信したことで、スマートフォン33がQRコードの撮影を行った装置であることを認識できる。
カメラ32は、Find Phaseにおいて、スマートフォン33のビーコンを検出する(F1204)。そして、カメラ32は、スマートフォン33に通信パラメータを要求するための信号を送信する。そして、通信パラメータ共有処理を、カメラ32とスマートフォン33間で実施する(F1205)。なお、この場合、上述の説明と同様にカメラ32とスマートフォン33間で実施される通信パラメータ共有処理はWPSではなく、QRコードを用いた通信パラメータ共有処理である。
以上説明したように本実施形態によれば、撮影を行うスマートフォンがGOとなり、QRコードの撮影を行ったことを示す情報を含めた周期的に送信されるビーコンに含めるようにした。したがって、QRコードを表示する側の装置が撮影を行った装置を検出する確率を向上させることができる。
また、本実施形態によれば、QRコードを撮影する側の装置がGOとして動作するので、GOかCLかの役割決定およびQRコードを表示するかQRコードを撮影するかの役割決定を夫々行う必要がなくなる。したがって、QRコードを表示するかQRコードを撮影するかの役割決定に関連付けて、GOかCLかの役割が決定されるので、役割決定のための操作や処理を低減することができる。
なお、上述の説明において、カメラ32がQRコードを表示する役割となった場合にカメラ32がCLとして動作することを決定した。しかし、カメラ32がQRコードを撮影する役割となった場合にカメラ32がGOとして動作することを決定してもよい。また、スマートフォン33がQRコードを表示する役割となった場合にCLとして動作することを決定してもよい。
(実施形態3)
実施形態1および実施形態2においては、QRコードを表示した装置がWi−Fi Directのグループオーナーかクライアントかを固定して動作する場合について説明した。本実施形態3においては、Wi−Fi Directに規定されているGO Negotiationプロトコルによって、通信装置の役割を決定する場合について説明する。本実施形態におけるカメラ32およびスマートフォン33との各通信装置間におけるQRコードを利用したWi−Fi Directによる接続シーケンスを図8に示す。
図8において、カメラ32は、通信パラメータの設定を行うために必要な情報を埋め込んだQRコードを自装置の表示部105にユーザ操作に従って表示させる。なお、カメラ32は、通信パラメータ設定モードをユーザにより指示された場合、通信パラメータの設定を行うために必要な情報を埋め込んだQRコードを表示させるものとする(F401)。
スマートフォン33は、カメラ32に表示されているQRコードを、スマートフォン33の撮影部106により読み取る(F802)。スマートフォン33は、読み取ったQRコードを復号し、そのQRコードが示す情報を取得する。スマートフォン33は、QRコードにより取得される情報が通信パラメータの設定を行うために必要な情報であるか否かを判定する。
スマートフォン33は、撮影により通信パラメータの設定を行うために必要な情報を取得すると、自装置の識別情報を、撮影したQRコードに含まれる識別情報により識別されるカメラ32へ通知する(F803)。
スマートフォン33とカメラ32とは、Wi−Fi Directにより規定された機器検索処理を実施し、互いを検出する。そして、Wi−Fi Directにより規定されたGO Negotiationを実施する(F606)。ここで、実施形態2と異なり、カメラ32のインテント値は、任意の値であってよい。なお、ここでのネゴシエーションは、カメラ32のインテント値がスマートフォン33のインテント値より大きかったとし、カメラ32がGOとして動作することが確定される(F807)。そして、GOとなったスマートフォン33は、カメラ32に通信パラメータを提供し、装置間で通信パラメータを共有する(F808)。
本実施形態におけるカメラ32の動作は、図7のS701の処理において、インテント値を任意の値に設定する点を変更した点を除いて図7のフローチャートと同様である。
以上のように、複数の通信パラメータ共有処理をサポートしている場合であっても、簡単に二つのデバイスをWi−Fi Directで接続することが可能となる。
(その他の実施形態)
上述の実施形態において、カメラ32がQRコードを表示する側の装置、スマートフォン33がQRコードを撮影する側の装置として動作する場合を説明した。しかし、カメラ32がQRコードを撮影する側の装置、スマートフォン33がQRコードを表示する側の装置として動作してもよい。また、カメラ32およびスマートフォン33は、QRコードを表示する側の装置として動作するかQRコードを撮影する側の装置として動作するかを選択可能であってよい。この場合、カメラ32およびスマートフォン33は、QRコードを表示する側の装置として動作するかQRコードを撮影する側の装置として動作するかをユーザ指示したがって選択するようにしてよい。
また、実施形態3において、カメラ32とスマートフォン33は、QRコードに含まれる情報に基づいてGOかCLかの役割を決定する構成としてもよい。
また、上述の実施形態において、Wi−Fi Directにより規定される通信パラメータを再利用可能なモードであるPersistent Groupを利用してもよい。また、この場合、GOとして動作する装置が、Wi−Fi Directにより規定されたInvitationを利用してPersistent Groupを形成するための接続処理を行ってもよい。
また、上述の実施形態においては、QRコードの画像撮影を利用して通信パラメータの設定を行うための情報を装置間でやり取りする構成について説明した。しかし、QRコードの撮影に代えて、NFCやBluetooth(登録商標)などの無線通信を用いてもよい。また、IEEE802.11adもしくはトランスファージェット(TransferJet)(登録商標)等の無線通信を用いてもよい。
なお、読みとるQRコードは表示部に表示されているQRコードだけではなく、通信機器の筺体にシールなどの形態で貼り付けられているQRコードであってよい。また、読みとるQRコードは取り扱い説明書や通信機器の販売時の段ボールなどの包装に貼り付けられているものであってもよい。また、QRコードでなく、バーコード、二次元コードであってもよい。また、QRコードなどの機械が読み取り可能な情報に代えて、ユーザが読みとれる形式の情報であってもよい。
また、各実施形態において、装置間の通信をIEEE802.11準拠の無線LAN通信により行う場合について説明したが、これに限る物ではない。例えば、ワイヤレスUSB、MBOA、Bluetooth(登録商標)、UWB、ZigBee、NFC等の無線通信媒体を用いて実施してもよい。ここで、MBOAは、Multi Band OFDM Allianceの略である。また、UWBは、ワイヤレスUSB、ワイヤレス1394、WINETなどが含まれる。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
32 カメラ
33 スマートフォン

Claims (23)

  1. 通信装置であって、
    撮影された画像から取得された情報に基づいて実行される第1共有処理により、無線接続を確立するための通信パラメータを前記通信相手装置と共有する共有手段と、
    前記共有手段により前記第1共有処理を実行する場合、基地局として動作する第1の役割として通信を行うか、基地局が構築する無線ネットワークに接続する子局として動作する第2の役割として通信を行うかを、前記第1共有処理に用いられる前記画像の撮影を前記通信装置が行うか否かに応じて決定する決定手段と、を有し、
    前記共有手段により共有された通信パラメータに基づいて前記通信相手装置と無線接続を確立し、前記決定手段により決定された役割に従って前記通信相手装置と通信することを特徴とする通信装置。
  2. 無線接続を確立するための通信パラメータを前記通信相手装置と共有するための第2共有処理を実行する実行手段とを有することを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
  3. 前記通信相手装置と通信する場合、前記通信装置は、前記通信相手装置から受信した信号に含まれる情報に基づいて、前記共有手段により前記第1共有処理を実行するか前記実行手段により前記第2共有処理を実行するかを選択することを特徴とする請求項2に記載の通信装置。
  4. 前記通信相手装置と通信する場合、前記通信装置は、前記通信装置におけるユーザ操作に基づいて、前記共有手段により前記第1共有処理を実行するか前記実行手段により前記第2共有処理を実行するかを選択することを特徴とする請求項2に記載の通信装置。
  5. 前記通信相手装置と通信する場合、前記通信装置は、通信パラメータを暗号通信する際の暗号強度に基づいて、前記共有手段により前記第1共有処理を実行するか前記実行手段により前記第2共有処理を実行するかを選択することを特徴とする請求項2に記載の通信装置。
  6. 前記通信装置は、前記第1共有処理および前記第2共有処理のうち、通信パラメータを暗号通信する際の暗号強度が高い共有処理を、実行する共有処理として選択することを特徴とする請求項5に記載の通信装置。
  7. 前記通信装置は、前記通信相手装置が前記第1共有処理を実行可能である場合、当該第1共有処理を優先して選択することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の通信装置。
  8. 前記第1共有処理は、前記画像から取得した情報に含まれる暗号化情報に基づいて、通信パラメータを装置間で暗号通信することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の通信装置。
  9. 前記第1共有処理に用いる前記画像を表示部に表示させる表示制御手段を有することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の通信装置。
  10. 前記第1共有処理に用いる前記画像を撮影する撮影手段を有することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の通信装置。
  11. 前記決定手段は、前記通信装置が前記画像を撮影しない場合、前記第1の役割として通信を行うことを決定する請求項1乃至10のいずれか1項に記載の通信装置。
  12. 前記決定手段は、前記通信装置が前記画像を撮影しない場合、前記第2の役割として通信を行うことを決定する請求項1乃至10のいずれか1項に記載の通信装置。
  13. 前記決定手段は、前記通信装置が前記画像を撮影する場合、前記第2の役割として通信を行うことを決定する請求項1乃至10のいずれか1項に記載の通信装置。
  14. 前記決定手段は、前記通信装置が前記画像を撮影する場合、前記第1の役割として通信を行うことを決定する請求項1乃至10、12のいずれか1項に記載の通信装置。
  15. 前記第1共有処理は、バーコード、二次元コードまたはQRコードを撮影した画像から取得された情報に基づいて実行されることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の通信装置。
  16. 前記通信パラメータは、SSID、暗号鍵、暗号方式、認証鍵、認証方式のうち少なくとも何れか一つを含むことを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載の通信装置。
  17. 前記通信パラメータは、IEEE802.11規格に準拠した通信を行うための情報であることを特徴とする請求項1乃至16のいずれか1項に記載の通信装置。
  18. 前記通信装置と前記通信相手装置とは、Wi−Fi Directを用いて接続することを特徴とする請求項1乃至17のいずれか1項に記載の通信装置。
  19. 前記第1の役割は、前記第1共有処理において、前記通信相手装置に通信パラメータを提供し、
    前記第2の役割は、前記第1共有処理において、前記通信相手装置から通信パラメータを受信することを特徴とする請求項1乃至18のいずれか1項に記載の通信装置。
  20. 前記第1の役割は、Wi−Fi Directのグループオーナーであり、
    前記第2の役割は、Wi−Fi Directのクライアントであることを特徴とする請求項1乃至19のいずれか1項に記載の通信装置。
  21. 前記第2共有処理は、WPS(Wi−Fi Protected Setup)であることを特徴とする請求項2乃至6のいずれか1項に記載の通信装置。
  22. 通信装置の制御方法であって、
    撮影された画像から取得された情報に基づいて実行される第1共有処理により、無線接続を確立するための通信パラメータを前記通信相手装置と共有する共有工程と、
    前記共有工程において前記第1共有処理を実行する場合、基地局として動作する第1の役割として通信を行うか、基地局が構築する無線ネットワークに接続する子局として動作する第2の役割として通信を行うかを、前記第1共有処理に用いられる前記画像の撮影を前記通信装置が行うか否かに応じて決定する決定工程と、
    前記共有工程において共有された通信パラメータに基づいて前記通信相手装置と無線接続し、前記決定工程において決定された役割に従って前記通信相手装置と通信する通信工程と、を有することを特徴とする通信装置の制御方法
  23. 請求項1乃至21のいずれか1項に記載の通信装置としてコンピュータを動作させるためのプログラム。
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