JP2007208699A - 無線通信システム - Google Patents
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Abstract
【課題】無線で遣り取りするデータ群の中からパラメータデータを検出すると、別に用意したシリアル通信手段によりそのパラメータデータを出力し、その後定められた条件を満たす間に新たな初期設定値を入力して上書き可能な無線通信システムを提供する。
【解決手段】無線RF部2を通じてデータ群が遣り取りされるときに、パラメータ検出手段4によって検出されたパラメータデータはメモリ5に格納され、シリアル・インタフェース6から出力される。出力されたパラメータデータは、別の受信機で受信され、パラメータの分析が可能となる。この際にシリアル・インタフェース6のパラメータ入力機能が許可状態となるので、シリアル・インタフェース6を通じて入力された新規のパラメータがメモリ5で上書きされ、パラメータの値が変更される。コマンドデータやプログラムコードのセキュリティは、従来同様保護される。
【選択図】図1
【解決手段】無線RF部2を通じてデータ群が遣り取りされるときに、パラメータ検出手段4によって検出されたパラメータデータはメモリ5に格納され、シリアル・インタフェース6から出力される。出力されたパラメータデータは、別の受信機で受信され、パラメータの分析が可能となる。この際にシリアル・インタフェース6のパラメータ入力機能が許可状態となるので、シリアル・インタフェース6を通じて入力された新規のパラメータがメモリ5で上書きされ、パラメータの値が変更される。コマンドデータやプログラムコードのセキュリティは、従来同様保護される。
【選択図】図1
Description
本発明は、無線によって操縦制御を行うラジコンカー、リモコンロボット等の玩具の特に無線部分に適用可能な、BluetoothやIEEE802.11xなどを使用した無線通信システムに関する。
無線によって制御を行なう玩具においては、従来、一般的に制御信号を27MHzや40MHzの搬送波に載せて制御を行なってきた。また、近年、テレビなどのリモコンにも使用される赤外線(40kHz程度の搬送波)で操縦を行なうリモコンカーなども登場している。製品レベルではないがBluetoothやIEEE802.11b等(以下、「Wi−Fi等」という)を利用したリモコンカーやロボットなども提案され始めており、今後これら技術を利用したリモコンシステムも多く登場することが予想される。
赤外線制御によるリモコンカーの中には、電源投入後に操縦側(コントローラ)から車両本体へ初期値を送信することで、初めて操縦が開始可能となるものがある。初期値には例えば最大速度、加速度、ステアリングの切れ角など複数の項目が含まれており、電源投入後の車両本体の性能を決定付ける。このような初期値については、一般利用者へ公開されているものもあれば非公開のものもある。公開されていても、メーカーが任意に公表する初期値(ないしは設定コードなどと呼ぶ)に限定されている場合もある。シークレットコードなど、製品発売後に公開される設定値もある。
車両の走行性能に個性があることは、その製品自体の魅力にもなっている。そこで、初期値について設定値を変更可能にするコントローラを用意しているメーカーもある。中にはこれに飽きたらず、専用の制御コードを送信できるコントローラを自作したり独自に初期値の設定を試みたりしてさらに個性的な車両作り(セッティング)に励むユーザも多い。
設定値の解析は、一般に、コントローラが赤外線送信するコードを他の装置で受信することで、行われる。特に40kHz程度の搬送波を用いるコントローラの場合、IrDA機能搭載のPDA等でも容易に解析ができるなどの理由で、コードの解析が盛んに行なわれている。こうしたコード解析を行えることがリモコンシステムの根強い人気の要因となっている製品もある。
Wi−Fi等でもデータの送受信ができるので、これらの送受信方式を用いても、一般のラジコンや赤外線を用いたものと同等のリモコンカーが実現できる。更に、Wi−Fi等の送受信方式では転送レートも比較的高いため、単に操縦のための制御コードを送るだけでなく文字情報等のデータも同時に送受信できる等、より高度な制御が可能であるため、一層の高機能タイプのリモコンカーを実現することができる。これらの無線は、一般に送信チャネルのスクランブル化や暗号化等を行うことができ、セキュリティ性も高い。
ところで、リモコンカーをWi−Fi等で実現させる場合、赤外線方式と比較して、一般ユーザによるコード解析は困難であった。加えて、これらWi−Fi等の2.4GHz帯の電波を解析するツールは価格も高く一般ユーザにとって非常に敷居が高い。更に、これらの送受信方式のプロトコルは遣り取りするデータを暗号化して通信するのが一般的であるため、電波の解析は一層困難なものとなる。
設定値のコード解析を容易にするために、ROMコードのリード/ライトを行なうための手段、例えばユーザROM用のバスを外部に引き出すなどアドレス空間のアクセスを可能とする手段を無線システムに付加する方法もある。しかしながら、この方法であると初期値等のパラメータ以外の部分もリード/ライトできてしまうことから、製品のプログラムコードまで解析されることにつながり、ベンダーにとって許容し難い。Wi−Fi等の電波を扱うシステムおいては、秘匿性を高めるための努力は払われているが、一部の秘匿性を弱めるものは従来発想されていない。
アプリケーションの実行により得られた処理結果、あるいはTCP/IPプロトコルに従いWebサーバから取得したHTMLファイルなどの転送データを、赤外線通信機能を用いて外部機器(PDA)にスムースに転送する情報処理装置及びその制御方法が提案されている(特許文献1)。この情報処理装置及び制御方法によれば、外部機器としてのPDAは、赤外線通信モードにセットして、情報処理装置が局発見可能な領域にかざすだけで、両者間の接続が成立し、最新のデータを受け取ることを可能にすることを図っている。また、データ伝送のためのCPU負荷を軽減すると共に通信時間を短縮し、効率的なデータ伝送を可能にするプログラマブルコントローラのデータ通信方法及びプログラマブルコントローラが提案されている(特許文献2)。このプログラマブルコントローラとそのデータ通信方法によれば、シーケンススキャンタイム及びデータリンクスキャンタイムを短縮し、他ステーションに対して自ステーションのデータ伝送時間の短縮を図っている。
特開平11−15761号公報(段落[0085]〜[0105]、図 4〜図5)
特開2000−4243号公報(段落[0017]〜[0024]、図1)
Wi−Fi等による高速データ通信が可能な無線通信システムを提供する際に、送受信されるコマンドやデータあるいはプログラムコードのセキュリティ性は従来と変わらないが、初期設定値等の、解析されても構わない又は積極的に解析して欲しいデータについては一般ユーザによるアクセスを比較的容易に行うことを可能にすることが望まれる。そこで、パラメータデータを含むデータ群を送受信する無線通信システムにおいて、解析を認めるパラメータデータについては、それを外のデータと区別することでユーザによるアクセスを許容可能とする点で解決すべき課題がある。
この発明の目的は、Wi−Fi等による無線通信を行う際に、送受信されるコマンドやデータあるいはプログラムコードのセキュリティ性は従来と変わらないが、初期設定値等の、解析されても構わない又は積極的に解析して欲しいデータについては一般ユーザによるアクセスを比較的容易に行うことを可能にする無線通信システムを提供することである。
上記課題を解決するため、本発明による無線通信システムは、送信側及び受信側の少なくとも一方に、データ群に含まれるパラメータデータを検出するパラメータ検出手段、前記パラメータデータを格納するメモリ、及び前記無線通信とは別に入出力可能なシリアル・インタフェースを備えており、無線で遣り取りするデータ群の中からパラメータデータを検出すると、別に用意したシリアル通信手段によりそのパラメータデータを出力するとともにメモリに格納し、その後、新たな初パラメータを入力して、格納データを上書きして書き換えることを可能にすることから成る。
この無線通信システムによれば、送信側と受信側との間でデータ群が遣り取りされるときに、データ群が含まれるパラメータデータが検出されると、そのパラメータデータの内容は、メモリに格納され、別のシリアル通信手段であるシリアル・インタフェースから出力される。シリアル・インタフェースから出力されるパラメータデータは、別の受信機で受信され、パラメータの分析が可能となる。このとき、シリアル・インタフェースのパラメータ入力機能が許可状態となるので、シリアル・インタフェースを通じて新規のパラメータを入力することで、メモリに新規パラメータのデータが上書きされ、パラメータの値を変更することが可能になる。このとき、パラメータ検出手段はデータ群に含まれるパラメータデータのみを検出するに過ぎないので、コマンドデータやプログラムコードのセキュリティは従来同様、保護される。
この無線通信システムにおいて、データ群を送信する送信側にパラメータ検出手段、メモリ及びシリアル・インタフェースを備え、受信側にパラメータデータを格納する別のメモリを備えることができ、新規パラメータがメモリに上書きされときには、新規パラメータのデータを無線により送信し且つ受信側の別のメモリに格納することができる。パラメータ検出手段、メモリ及びシリアル・インタフェースを送信側に備えるときには、パラメータの変更を送信側で行い、変更後のパラメータのデータを受信側に送信することができる。送信された変更後のパラメータは、受信側に備わる別のメモリに格納されて利用される。
この無線通信システムにおいて、赤外線による送受信のための入出力手段を、シリアル・インタフェースに接続して備えることができる。シリアル・インタフェースの先側に赤外線による送受信のための入出力手段を接続することで、パラメータデータの内容は転送レートの低い赤外線方式で外部に伝送可能となる。したがって、一般ユーザも、赤外線方式の受信機でパラメータデータを受信して、パラメータデータの内容のコード解析が可能となり、無線通信システムのパラメータを上書き変更することが容易になる。
この無線通信システムにおいて、無線部分としてBluetooth、IEEE802.11(a/b/g)のベースバンドを内蔵又はモジュールとして有し、そのインタフェースとしてホスト・コントロール・インタフェースを伴うUART又はUSBを備えることができる。無線部分としてBluetooth、IEEE802.11(a/b/g)のベースバンドを内蔵又はモジュールとして有し、且つ上記のインタフェースを有することで、送信側と受信側との間で、単に操縦用の制御コードを高い転送レートで送受信するだけでなく、文字情報等のデータも同時に送受信できるなどのより高度な制御が可能になる。
この無線通信システムにおいて、シリアル・インタフェースによるパラメータ入力機能の許可状態の期間を定める許可状態期間設定手段を備えることができる。シリアル・インタフェースによるパラメータ入力機能の許可状態は、タイマーなどの許可状態期間設定手段で、期間が限定される。したがって、パラメータを上書き変更可能な時期は限定されるので、意図しない時期に誤って又はノイズ等によってパラメータが変更されることはない。
この無線通信システムにおいて、シリアル・インタフェースから入力されるデータに含まれる特殊コードを検出する手段を持ち、シリアル・インタフェースが特殊コードを検出することに応答してシリアル・インタフェースのパラメータ入力機能を許可状態とすることが好ましい。このようにシリアル・インタフェースのパラメータ入力機能を許可状態とする条件を、シリアル・インタフェースから入力されるデータに含まれる特殊コードをシリアル・インタフェースが検出するときとすることで、本無線通信システムを対戦ゲームに適用した場合には、相手側のパラメータを故意に変更して制御系を混乱させることなどが可能となり、ゲーム性をより高めることができる。
この無線通信システムは、送信側をリモートコントロール用の操縦装置とし、受信側を操縦装置によって無線で動きを操縦される無線操縦玩具とし、パラメータは無線操縦玩具の動きを定める性能値として、パラメータが変更可能な無線玩具の操縦システムに適用することができる。例えば、電源投入後の特定の期間に特別な操作を行わなければ、ベンダーの用意した初期設定値による一般設定の無線操縦玩具となるが、必要に応じて、利用者等がシリアル通信手段より取得した初期設定値を基に新たな初期設定値を無線操縦玩具に、又はコントローラ経由で無線操縦玩具に初期値を送り直し、上書き可能とすることにより、新たな特性を持った無線操縦玩具車両をユーザ自身で作り出すことができる。
以上のように、本発明によれば無線部分としてWi−Fi等の電波を利用して高速無線通信を行う際に、送受信されるコマンドやデータあるいはプログラムコードについては、従来と変わらない無線システムの一般的なセキュリティ性を確保することができると同時に、無線操縦玩具の個性を決定づける初期設定値等のように、解析されても構わない又は積極的に解析して欲しいデータについては一般ユーザによるアクセスを比較的容易に行うことを可能にする無線通信システムを得ることができる。
赤外線による送受信のための入出力手段をシリアル・インタフェースに接続して備える場合には、従来品のような赤外線制御の装置と同様の方法でパラメータの解析が行え、利用者は従来品(赤外線制御)と同様のアクセスが行える。また、この方法によれば例えばBluetoothを用いた無線システムが複数対存在する場合でも、これらを互いにピコネット構成させることなく独立のリンク状態でも、赤外線同士でパラメータの受け渡しが行える。また、シリアル・インタフェースからパラメータを入力できる期間(許可状態)を制御する場合には、この期間を電源投入後の一定期間のみとするなど、その後のノイズが発生するなどでパラメータが予期せず書き換わることを防止できる。更に、特に、無線システム同士の対戦ゲームを行う場合、シリアル・インタフェースから入力されるデータに含まれる特殊コードを検出してシリアル・インタフェースのパラメータ入力機能を許可状態とするときには、相手のパラメータを故意に変更し制御系を混乱させるなど、ゲームに一層の深みを持たせることも可能である。無線モジュールが受信するパラメータとシリアル・インタフェースが受信するパラメータのフォーマットが同一である場合、パラメータ検出手段を双方のデータ受信及びパラメータの検出に用いることができ、ハードウェア資産の有効活用となる。
以下に、図面を参照して、本発明で提案する無線通信システムの具体的な構成例を述べる。図1は、この発明による無線通信システムの基本的な構成についての一実施例を示すブロック図である。実際にはこれと同様の装置が少なくとももう1台あり、相互に通信を行うシステムとして構築される。図1ではそれら無線通信システムのうち、パラメータを受け取り格納される側として説明している。
図1に示す無線通信システム1は、外部との間でデジタルデータと電波とを変換する無線RF部2、無線RF部2との間でデータ変換するための無線I/F(インタフェースの略。以下同じ)部3、無線I/F部2から受け取ったデータのうちパラメータを検出し他のデータと区分けしその際に各種制御信号を発生するパラメータ検出手段4、パラメータ検出手段4から発生されたパラメータを格納するためのメモリ(パラメータ格納領域)5、及び前記パラメータをシリアルデータとして出力するとともに外部から入力されたシリアルデータを処理してメモリに格納を行うシリアルI/F部6で構成されている。
無線RF部2は、詳細には、外部から受信した電波をデジタルデータに変換するとともにデジタルデータを電波に変換し送信する。また、無線I/F部3は、遣り取りするデータ(パラメータ、コマンド、各種データ)を無線用のプロトコルが付加されたデジタルデータに変換して無線RF部2に送るとともに、無線RF部2から受け取ったデジタルデータを加工して、データに変換する。更に、シリアルI/F部6は、各種制御信号に応じ、パラメータ検出手段4又はメモリ5から出力されたパラメータを受け取りシリアルデータとして処理して出力するとともに、加えて各種制御信号に応じ入力許可状態となり、外部から入力されたシリアルデータを処理してメモリ5に格納する。
無線、特にWi−Fi等の送受信方式は双方向のデータ通信プロトコルであるが、本実施例においては無線通信システムの制御対象をリモコンカーとし、コントローラ側を送信側、コントローラ側の操作に従った動作をする車両側を受信側としている。また、車両の個性をユニークなものとするパラメータとして、最高速度、加速度、ステアリングの切れ角、ブレーキ性能など様々なものが考えられるが、本実施例では4段階(4バイト)の速度データのみを扱う。
本実施例による無線通信システムでは、特定のタイミングで送信側から受信側へパラメータが送信される。特定のタイミングとは、例えば、電源投入時や無線のリンクが確立された時とすることができる。受信側は無線RF部2において様々なデータを受信し、無線I/F部3を介しデータを受け取る。受け取ったデータはパラメータ検出手段4を通過する際に、パラメータ検出手段4によってデータがパラメータなのかそれ以外のデータなのかが判別される。判別の結果、受け取ったデータがパラメータであった場合は、そのデータはメモリ5に格納される。
システムが一般のマイクロコンピュータなどの場合、パラメータ検出手段4による判別をプログラムにて行うことも可能であるが、例えば図2に挙げる回路構成でパラメータ検出手段4を実現することもできる。図2に示すブロック回路の場合、受信データと比較データとが随時比較されている。特定のデータ(開始コマンド)を受信すると、メモリポインタの禁止/許可の切替え制御(この場合、「許可」)が行われて、メモリのポインタとしてメモリポインタ(1)が使用される。以後受信されるデータは、パラメータ用メモリ空間に格納することができる。特定のデータ(終了コマンド)を受信するとメモリポインタ(2)が使用され、以後はその他のデータ用メモリ空間が使用される。なお、説明の便宜上、メモリ空間を分けているが、特にメモリ空間を分ける必要はなく、図2の構成であっても空間を一つとしても差し支えない。
上記構成で、開始コマンドを80H,終了コマンドをFFHと規定したとき、「80H、00H、10H、20H、30H、FFH」の順序でデータを受信すると、パラメータ用メモリには、「0番地:00H、1番地:10H、2番地:20H、3番地:30H」のように格納される。x番地は説明の便宜上のものでそれに固定されるわけではない。その結果、本実施例のリモコンカーの速度特性は、一旦上記のように決定され、数値に応じて速度が上昇するモータが接続されている場合、00H〜30Hに応じた回転数を持たせることになる。PWM(Pulse Width Modurator)回路とドライバを通し、設定値に応じた回転数を得る方法など、前記パラメータを基にしてどのように速度制御をさせるか様々な方法が存在するが、ここでは詳細を省く。
受信側システムがパラメータを受け取ると、制御信号を基に受信したパラメータがシリアルI/F部6を通じて出力される。出力されるパラメータの内容をパラメータ検出手段4から直接得るか、メモリ5から得るかは本発明では規定されない。また、出力するデータに開始コードと終了コードまで付加させるかは実施形態によって異なるが、本実施例では開始/終了コードは付加していない。
利用者はシリアルI/F部6から出力されたデータを解析することで、無線電波を直接解析するよりもはるかに容易にパラメータの内容を知ることができる。次に、制御信号を基に、シリアルI/F部6のパラメータ入力が許可状態となる。このとき、これを通じ利用者が新規のパラメータ「0番地:00H,1番地:05H,2番地:30H,3番地:50H」を入力すると、メモリ5に上記のデータが上書きされる。利用者はシリアルI/F部6からパラメータを入力することにより、無線電波経由と比較して遥かに容易にパラメータ変更を行える。また、パラメータ以外のメモリ空間内のデータは読み出し及び書き込みが行えないので、プログラムの秘匿性従等については従来と変わらない。
図3は、この発明による無線通信システムの別の実施例を示すブロック図である。図3に示されている無線通信システム10では、図1に示す無線通信システム1と比較して同等の要素には同じ符号が付されているので、それらの要素についての再度の説明を省略する。先ず、シリアル・インタフェース6はUARTと搬送波制御とから成り、その先に、赤外線による送受信のための入出力手段としての赤外線モジュール12が接続されている。したがって、一般ユーザは、転送レートの低い赤外線方式でパラメータデータを受信して、パラメータデータのコード解析が可能となり、また、赤外線方式で新しいパラメータデータを送信して無線通信システムのパラメータを上書き変更することができる。また、無線部分としてBluetoothモジュール11を有し、そのインタフェースとしてホスト・コントロール・インタフェースを伴うUART又はUSBを備えている。このような無線部分を持つことで、送信側と受信側との間で、単に操縦用の制御コードを高い転送レートで送受信するだけでなく、文字情報等のデータも同時に送受信できるなどのより高度な制御が可能になる。なお、Bluetoothはモジュールに換えて内蔵であってもよく、Bluetooth以外にIEEE802.11(a/b/g)のベースバンドを内蔵又はモジュールとしてもよい。
パラメータ検出手段4に関連して、パラメータ入力機能の許可状態の期間を定める許可状態期間設定手段13が設けられている。シリアル・インタフェース6によるパラメータ入力機能の許可状態は、カウンタ等で構成される制御回路等の許可状態期間設定手段13で、期間が限定される。したがって、パラメータを上書き変更可能な時期は限定されるので、その後のノイズが発生するなどでパラメータが予期せずに又は誤って変更されるのを防止することができる。また、シリアル・インタフェース6から入力されるデータに含まれる特殊コードを検出する手段を持ち、シリアル・インタフェース6が特殊コードを検出することに応答してシリアル・インタフェース6のパラメータ入力機能を許可状態とすることができる。このような特殊コードによるパラメータ入力機能の許可化を講じることで、本無線通信システムを対戦ゲームに適用した場合には、相手側のパラメータを故意に変更して制御系を混乱させることなどが可能となり、ゲーム性をより高めることができる。
以上、本発明の基本的な実施例について説明したが、パラメータの送信側に本発明を適用することで、上記実施例と同様の動作をさせることが可能である。この場合、前述の実施例と同様、パラメータがシリアルI/F部6により入出力が行われた結果、パラメータが上書きされる都度、送信側から受信側へパラメータが送信され、受信側にパラメータが格納(上書き)されることになる。
1 無線通信システム
2 無線RF部
3 無線I/F部
4 パラメータ検出手段
5 メモリ(パラメータ格納領域)
6 シリアルI/F部
10 無線通信システム
11 Bluetoothモジュール
12 赤外線モジュール
13 許可状態期間設定手段
2 無線RF部
3 無線I/F部
4 パラメータ検出手段
5 メモリ(パラメータ格納領域)
6 シリアルI/F部
10 無線通信システム
11 Bluetoothモジュール
12 赤外線モジュール
13 許可状態期間設定手段
Claims (7)
- パラメータデータを含むデータ群を送受信する無線通信システムにおいて、送信側及び受信側の少なくとも一方に、前記データ群に含まれる前記パラメータデータを検出するパラメータ検出手段、前記パラメータデータを格納するメモリ、及び前記無線通信とは別に入出力可能なシリアル・インタフェースを備え、前記パラメータ検出手段による前記パラメータデータの検出に応答して、検出された前記パラメータデータの内容を前記メモリに格納して前記シリアル・インタフェースから出力するとともに前記シリアル・インタフェースのパラメータ入力機能を許可状態とし、前記シリアル・インタフェースの前記パラメータ入力機能が前記許可状態にあるときに前記シリアル・インタフェースを通じて新規のパラメータが入力されることに応答して、前記メモリに前記新規パラメータのデータを上書することから成る無線通信システム。
- 前記パラメータ検出手段、前記メモリ及び前記シリアル・インタフェースを前記パラメータデータを送信する前記送信側に備え、前記受信側に前記パラメータデータを格納する別のメモリを備え、前記新規パラメータが前記メモリに上書きされたことに応答して、前記新規パラメータのデータを無線により送信し且つ前記受信側の前記別のメモリに格納することから成る請求項1に記載の無線通信システム。
- 赤外線による送受信のための入出力手段を、前記シリアル・インタフェースに接続して備えたことから成る請求項1又は2に記載の無線通信システム。
- 無線部分としてBluetooth、IEEE802.11(a/b/g)のベースバンドを内蔵又はモジュールとして有し、そのインタフェースとしてホスト・コントロール・インタフェースを伴うUART又はUSBを備えていることから成る請求項1〜3のいずれか1項に記載の無線通信システム。
- 前記シリアル・インタフェースによる前記パラメータ入力機能の前記許可状態の期間を定める許可状態期間設定手段を備えていることから成る請求項1〜4のいずれか1項に記載の無線通信システム。
- 前記シリアル・インタフェースから入力されるデータに含まれる特殊コードを検出する手段を持ち、前記シリアル・インタフェースが前記特殊コードを検出することに応答して前記シリアル・インタフェースの前記パラメータ入力機能を前記許可状態とすることからなる請求項1〜5のいずれか1項に記載の無線通信システム。
- 前記送信側をリモートコントロール用の操縦装置とし、前記受信側を前記操縦装置によって無線で動きを操縦される無線操縦玩具とし、前記パラメータは前記無線操縦玩具の動きを定める性能値であることから成る請求項1〜6のいずれか1項に記載の無線通信システム。
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