JP2019009594A - 画像中継装置、画像表示システム、および通信端末 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の画像中継装置が同一のＳＳＩＤで構成された無線ネットワークにおいて、ユーザが所望する特定の画像中継装置とのみ無線通信できる画像表示システムを提供する。【解決手段】画像表示システム１００は、通信端末Ｔ１と、通信端末Ｔ１とネットワーク接続され、通信端末から送信される画像データを、自らに接続された表示装置Ｄ１、Ｄ２に表示させる複数の画像中継装置Ｎ１、Ｎ２とを備える。画像中継装置Ｎ１は、通信端末からの直接無線接続要求を受信する受信部と、自身を識別する固有の識別子およびシード値を格納する記憶部と、固有の識別子と一意に決まる情報とをもとに、ネットワーク識別子を生成する生成部と、ネットワーク識別子および前記シード値を送信する送信部とを備える。画像中継装置Ｎ１は、通信端末から自身宛ての直接無線接続要求を受信した後、ネットワーク識別子およびシード値を通信端末に応答する。【選択図】図１

Description

本発明は、複数の画像中継装置を用いて構築されたネットワークにおいて、特定の画像中継装置に直接無線接続する技術に関する。

ＵＳＢｏｖｅｒＩＰ技術を利用して、有線または無線ネットワーク経由で離れた場所にあるＰＣから周辺機器を制御しデータをやり取りできる周辺機器サーバ装置の記載がある（非特許文献１）。このような周辺機器サーバ装置がネットワーク上に複数ある場合、ＰＣのユーザは接続ツールを用いて、利用したい周辺装置とこれに対応した中継装置を選択できる。

一方近年、教育の現場では、タブレットＰＣ（Personal Computer）のような携帯型の通信端末の普及に伴って、指導者（教師）の通信端末と各学習者（生徒）に与えられた複数の通信端末を利用して、無線通信（無線ＬＡＮ等）でネットワークを構築することが増えている。このようなシステムでは、前出の周辺機器サーバ装置におけるＵＳＢｏｖｅｒＩＰ技術を応用し、授業の指導者の通信端末から装置を介して大型ディスプレイ（大型表示装置とも呼ぶ）に指導者の通信端末の画面上に表示された画面内容を投影したり、授業に参加している学習者の通信端末の画面内容を指導者の通信端末に一覧表示させるなど、指導者と学習者で情報の共有化が図られている。この様な装置を画像転送装置と呼ぶ。

さらに、各教室にそれぞれ画像転送装置と大型表示装置が有線接続されて設置され、各教室の画像転送装置はお互いに有線ネットワークを構築することで、離れた場所（例えば、職員室など）から接続ツールを用いて任意の教室の画像転送装置に接続すると、指導者の通信端末の情報を画像転送装置に接続された大型表示装置に映し出すことができる。

また、上記システムにおいて、画像転送装置が無線中継機能(無線アクセスポイント機能)を備え（以後、無線中継機能を備えた画像転送装置を「画像中継装置」という）、さらに施設内に無線アクセスポイントを適切に設置することで、指導者は、無線通信を利用して校内のどこからでもこの画像中継装置に接続することが可能となる。画像中継装置は、他の中継装置を経由して通信端末から送信された画像データを自身に接続された大型表示装置などに表示することもできるわけである。繰り返すと、このような画像中継装置がネットワーク上に複数ある(例えば各教室に備えられている)場合、指導者は接続ツールを用いて、利用したい画像中継装置とこれに対応した大型表示装置を選択できる。

ここで、上記システムでは、各教室の画像中継装置や無線アクセスポイントを複数設置することから、システム構築のための手間を軽減することや無線通信利用時のローミングを考慮し、無線接続処理に必要なサービスセット識別子（ＳＳＩＤ（Service Set Identifier））は同一のもので運用されることが多い。このネットワーク内で共用するＳＳＩＤを、以下汎用ＳＳＩＤともいう。

しかし、上記システムでは、各中継装置に同一の汎用ＳＳＩＤを設定して運用した場合、無線通信の接続先候補が複数存在することになり、ユーザの通信端末が、接続ツールから選択した画像中継装置とは異なる画像中継装置に無線接続している状態になることで問題が起こり得る。例えば、第１の画像中継装置（ユーザが接続したい装置）と第２の画像中継装置（ユーザが接続したい装置以外の装置）とが存在する場合を考える。通信端末が、意図せず第２の画像中継装置に無線接続され、これを介して第１の画像中継装置に接続された大型表示装置を制御する場合もあり得る。
また、第２の画像中継装置に接続された装置を他の通信端末からも制御していると、ネットワーク通信帯域に負荷が掛かることにより、ユーザは通信端末からネットワークを通じて大型表示装置を快適に利用できない問題がある。

また、第２の画像中継装置が、通信端末が接続したい第１の画像中継装置に比べて、通信端末における受信信号強度（以後、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication）という）が高い場合には、通信端末は第２の画像中継装置に接続を試みる。接続処理（アソシエーション処理）は、同一のＳＳＩＤなので成功するが、認証キーがそれぞれの装置で異なる場合には、その後認証処理を失敗する。このように、通信端末と接続したい第１の画像中継装置との間で無線接続処理が行われないことも起こり得る。この課題を解決するために、接続したい装置以外の装置の接続処理が成功した後に認証処理が失敗した場合には、この接続したい装置以外の装置を接続試行対象から除外して、次回以降の接続試行の対象から外すようにすることが開示されている。（特許文献１参照。）

特開２０１１−０４９７０１号公報

サイレックス・テクノロジー株式会社ホームページ＜http://www.silex.jp/products/usbdeviceserver/sxds3000wan.html＞

しかしながら、上記のネットワーク構築にあたり、認証処理が成功するように事前共有鍵ＰＳＫ（Pre-shared Key）が統一されていた場合には、特許文献１では、ユーザが意図しない画像中継装置に通信端末が接続している状態になると、ユーザは電波受信信号強度の低下により通信端末での操作性が低下することや、第２の画像中継装置に接続された装置を他の利用者が制御しているとネットワーク通信帯域に負荷が掛かることにより、大型表示装置を快適に利用できない問題を解決するには至っていない。

本発明は、上述の問題を鑑みてなされたものであり、複数の無線中継装置が同一のＳＳＩＤで構成された無線ネットワークにおいて、ユーザが所望する特定の画像中継装置とのみ直接無線接続し通信を行うことを目的とする。さらに一般的には、複数の無線中継装置が同一のＳＳＩＤで構成された無線ネットワークにおいて、ユーザが所望する特定の中継装置（周辺デバイス中継装置）とのみ直接無線接続し通信を行うことを目的とする。ここに言うユーザとは、前述した教育の現場の場合、教師および生徒の双方を意味する。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る画像中継装置は、通信端末と、通信端末とネットワーク接続され、通信端末から送信される画像データを、自らに接続された表示装置に表示させる複数の画像中継装置とを備える画像表示システムにおける画像中継装置であって、通信端末からの直接無線接続要求を受信する受信部と、自身を識別する固有の識別子およびシード値を格納する記憶部と、固有の識別子と一意に決まる情報とをもとに、ネットワーク識別子を生成する生成部と、ネットワーク識別子およびシード値を送信する送信部とを備えて、通信端末から自身宛ての直接無線接続要求を受信した後、ネットワーク識別子およびシード値を通信端末に応答する。

これにより、特定の通信端末から要求を受けた画像中継装置は、専用のネットワーク識別子を生成し、当該通信端末と直接無線接続を行うことができる。ここで、自らに接続された表示装置に表示させる、とは画像中継装置と表示装置とが別体の場合に加えて、表示装置と画像中継装置とが一体をなし、画像データが画像を中継する部分から表示を行う部分に転送される場合も含む。また、直接無線接続要求とは、文字どおり他の無線中継装置や有線ネットワークを経由することなく、無線接続するためのリクエストを意味する。

また、生成部は、シード値をもとに、一意に決まる情報から暗号化された符号を生成する乱数生成部と、固有の識別子又は乱数生成部により暗号化された固有の識別子と、乱数生成部により暗号化された符号とを関連付けたネットワーク識別子を生成する識別子情報生成部を備えてもよい。

このように、ネットワーク識別子に使用される、一意に決まる情報は暗号化された符号であることが望ましい。これにより他の通信端末等が当該ネットワーク識別子を流用することが困難となる。

さらに、一意に決まる情報は、通信端末からの直接無線接続要求を受信した日付と時刻を含んでもよい。

このように、一意に決まる情報は、画像中継装置が直接無線接続要求を受信した時刻を含むことがさらに望ましい。これによりネットワーク識別子が重複することが避けられ、さらに通信端末との無線通信に関する時間管理（接続時間など）もできることとなる。

本発明の一態様に係る画像表示システムは、通信端末と、通信端末とネットワーク接続され、通信端末から送信される画像データを、自らに接続された表示装置に表示させる複数の画像中継装置とを備える画像表示システムであって、画像中継装置は、通信端末からの直接無線接続要求を受信する受信部と、自身を識別する固有の識別子およびシード値を格納する記憶部と、固有の識別子と一意に決まる情報とをもとに、ネットワーク識別子を生成する生成部と、ネットワーク識別子および前記シード値を送信する送信部とを備えて、通信端末から自身宛ての直接無線接続要求を受信した後、ネットワーク識別子およびシード値を前記通信端末に応答し、通信端末は、複数の画像中継装置のうち、所望の表示装置を制御する画像中継装置に直接無線接続要求を送信する指示部と、画像中継装置からネットワーク識別子およびシード値を受信する通信制御部とを備える。

これによれば、画像表示システムは、上記画像中継装置と同様の効果を奏する。

本発明の一態様に係る別の画像表示システムは、第一の通信端末と、第二の通信端末と、第一および第二の通信端末とネットワーク接続され、第一または第二通信端末から送信される画像データを、自らに接続された表示装置に表示させる複数の画像中継装置とを備える画像表示システムであって、画像中継装置は、第一の通信端末からの直接無線接続要求を受信する受信部と、自身を識別する固有の識別子およびシード値を格納する記憶部と、固有の識別子と一意に決まる情報とをもとに、ネットワーク識別子を生成する生成部と、ネットワーク識別子およびシード値を送信する送信部とを備えて、第一の通信端末から自身宛ての直接無線接続要求を受信した後、ネットワーク識別子およびシード値を第一通信端末に応答し、第一の通信端末は、複数の画像中継装置のうち、所望の表示装置を制御する画像中継装置に直接無線接続要求を送信する指示部と、画像中継装置からネットワーク識別子およびシード値を受信する通信制御部とを備え、指示部はさらに、第二の通信端末からの所定の応答を受信した場合、ネットワーク識別子およびシード値を第二の通信端末に送信する。

これによれば、ある通信端末が、接続すべき画像中継装置以外の画像中継装置（例えば、隣接する教室に設置された画像中継装置）と無線接続していても、特定の通信端末からの通知に応答すれば、接続すべき画像中継装置に自動的に無線接続が行われ、例えば教育の現場などでは、教師と生徒の両方にとって利便性が向上する。

本発明の一態様に係る通信端末は、通信端末と、通信端末とネットワーク接続され、通信端末から送信される画像データを、自らに接続された表示装置に表示させる複数の表示中継装置とを備える画像表示システムにおける通信端末であって、複数の画像中継装置のうち、所望の表示装置を制御する画像中継装置に直接無線接続要求を送信する指示部と、画像中継装置からネットワーク識別子およびシード値を受信する通信制御部とを備え、指示部はさらに、他の通信端末からの所定の応答を受信した場合、ネットワーク識別子およびシード値を他の通信端末に送信する。

これによれば、通信端末は、他の通信端末に専用のネットワーク識別子を生成するために必要な情報を送信できる。そして、当該情報をもとに、他の通信端末は専用のネットワーク識別子を生成し、特定の画像中継装置に接続することができるようになる。

本発明は、複数の画像中継装置によりネットワークが構築され、同一の汎用ＳＳＩＤで運用されている画像表示システムにおいて、ユーザが使用する端末はユーザが接続したい画像中継装置との間で直接に通信できる。

図１は、本発明の実施の形態１に係る画像表示システムの全体図である。 図２は、本発明の実施の形態１に係る画像中継装置のハードウェア構成である。 図３は、本発明の実施の形態１に係る画像中継装置の機能ブロック図である。 図４は、本発明の実施の形態１に係る通信端末の機能ブロック図である。 図５は、本発明の実施の形態１に係る画像中継装置の動作フロー図である。 図６は、本発明の実施の形態１に係る通信端末の動作フロー図である。 図７は、本発明の実施の形態１に係る画像表示システムの動作シーケンス図である。 図８は、本発明の実施の形態２に係る画像表示システム全体図である。 図９は、本発明の実施の形態３に係る画像表示システム全体図である。 図１０は、本発明の実施の形態３に係る通信端末の機能ブロック図の一例である。 図１１は、本発明の実施の形態３に係る画像表示システムの動作シーケンス図である。

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

以下の実施の形態で示される数値、構成要素、構成要素の配置位置などは、一例であり、発明の範囲内において種々の変形や変更が可能である。特に、画像中継装置を例として、すなわち、通信端末における画像を周辺デバイス中継装置に接続された表示装置に表示させる例を中心に説明するが、後述するように本発明は画像表示に限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る画像表示システムの全体図である。

図１に示すとおり、本発明の実施の形態１に係る画像表示システム１００は、画像中継装置Ｎ１、通信端末Ｔ１、中継装置Ａ１、大型表示装置Ｄ１などの装置から構成される。

また、図１に示すとおり、本発明の実施の形態１に係る画像表示システム１００は、学校内において、教室Ａに画像中継装置Ｎ１、大型表示装置Ｄ１が設置され、教室Ｂに画像中継装置Ｎ２、大型表示装置Ｄ２が設置されている。また、中継装置Ａ１は、廊下に設置され、通信端末Ｔ１と無線通信経路Ｗ１を通じて無線通信をしている。ここにいう画像中継装置Ｎ１およびＮ２はＵＳＢｏｖｅｒＩＰ機能を備えているが、中継装置Ａ１は無線アクセスポイント機能を主たる機能とし、ＵＳＢｏｖｅｒＩＰ機能は必須ではない。

画像中継装置Ｎ１は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）インタフェースやＨＤＭＩ（登録商標）（High-Definition Multimedia Interface）インタフェースを備えると共に、ネットワーク（ＬＡＮ）インタフェースとしては有線通信インタフェースと無線通信インタフェースの両方を備えている。また、画像中継装置Ｎ１は、有線ネットワークＬ１によって、画像中継装置Ｎ２や中継装置Ａ１と接続されている。さらに画像中継装置Ｎ１は、大型表示装置Ｄ１と有線ケーブルＣ１によってローカル接続されている。有線ケーブルＣ１は、例えば、ＵＳＢケーブルやＨＤＭＩ（登録商標）ケーブルなどである。通信端末Ｔ１のユーザは、通信端末Ｔ１が備えるアプリケーション（図示しない、以後、画像表示接続ツールとも呼ぶ）を用いて画像中継装置Ｎ１に指示することにより、画像中継装置Ｎ１にローカル接続している大型表示装置Ｄ１をネットワーク越しに制御できる。さらに、通信端末Ｔ１と有線ネットワークＬ１を経由して接続された装置との間の通信を中継する無線アクセスポイント機能も備えている。

画像中継装置Ｎ１は、複数のＳＳＩＤを運用（マルチＳＳＩＤ機能）できる。マルチＳＳＩＤ機能とは、1台の無線アクセスポイント（実施の形態では、画像中継装置Ｎ１が備えるアクセスポイント機能）が複数のＳＳＩＤを運用することで、それぞれのＳＳＩＤごとに無線通信における認証および暗号化方式などを設定し運用することができる機能である。本発明の実施のためには、画像中継装置Ｎ１は、少なくとも１つのＳＳＩＤ分をユーザが運用できないようにする。これは、後に詳細に説明を行うとおり、画像中継装置が専用ＳＳＩＤを自動で設定できるようにするためである。例えば、４つのＳＳＩＤを運用できるマルチＳＳＩＤ機能を備えた実施の形態の画像中継装置は、ＳＳＩＤ１にはセキュリティレベルの高い暗号化方式、ＳＳＩＤ２はセキュリティレベルの低い暗号化方式、ＳＳＩＤ３は未使用、ＳＳＩＤ４は専用ＳＳＩＤ用（予めユーザが自由に設定できない仕様）など、それぞれのＳＳＩＤに異なるセキュリティ設定ができる。ユーザは、画像中継装置の異なるＳＳＩＤのうち、ユーザが運用したいセキュリティーポリシーに合うＳＳＩＤを、使用する無線通信装置に設定することでネットワークを使い分けることができる。

また、画像中継装置Ｎ１は、ＵＳＢコネクタを備えて、ＵＳＢデバイス（例えばＵＳＢプリンタなど）を接続すると、画像中継装置Ｎ１内のＵＳＢｏｖｅｒＩＰ機能により、通信端末Ｔ１からこのＵＳＢデバイスを利用する（プリンタにより印刷処理を行う）ことなどもできる。

通信端末Ｔ１は、無線インタフェースを備えるものであり、例えば、ノートＰＣやタブレットやスマートフォンなどである。通信端末Ｔ１は、ネットワーク経由で画像を表示させるためのＵＳＢｏｖｅｒＩＰ機能を搭載し、かつ接続ツールも備えている。また、通信端末Ｔ１は、本発明で必須ではないが有線ＬＡＮコネクタ等の各種インタフェースを備えていてもよい。

通信端末Ｔ１は、無線インタフェースから画像中継装置Ｎ１に無線ネットワークで無線通信し、大型表示装置Ｄ１を制御できる。また、通信端末Ｔ１は、直接または中継装置Ａ１を介して、有線ネットワークＬ１を通じて画像中継装置Ｎ１、Ｎ２と有線で通信することもでき、それぞれローカル接続される大型表示装置Ｄ１、Ｄ２を制御できる。なお、無線ネットワークは、例えばＩＥＥＥ８０２．１１規格などに適合する無線ＬＡＮにより実現される。

中継装置Ａ１は、有線インタフェースと無線インタフェースとを備え、有線ネットワークＬ１により画像中継装置Ｎ１、Ｎ２との間で有線通信を行い、無線通信経路Ｗ１により通信端末Ｔ１と無線通信を行う。中継装置Ａ１は、通信端末と画像中継装置の間を相互に無線接続したり、他のネットワーク（有線ネットワークなど）に接続したりできる。なお、無線通信は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１規格などに適合する無線ＬＡＮにより実現され、有線通信は、例えばＩＥＥＥ８０２．３規格などに適合するものにより実現される。

大型表示装置Ｄ１は、有線ケーブルＣ１（ＵＳＢケーブルやＨＤＭＩ（登録商標）ケーブルなど）で画像中継装置Ｎ１とローカル接続され、例えば、大型プロジェクタ、大型モニタ装置などである。なお、有線ケーブルＣ２は有線ケーブルＣ１と同等なので、詳細な説明は省略する。

図２は、本発明の実施の形態１に係る画像中継装置Ｎ１および通信端末Ｔ１のハードウェア構成図である。また、画像中継装置Ｎ２は画像中継装置Ｎ１と同じハードウェア構成を有しており、詳細な説明は省略する。

図２に示すとおり、これらの装置は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２２、記憶装置２３、外部出力Ｉ/Ｆ２４、ＷＮＩＣ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）２５、ＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）２６および各構成部品間を接続している内部バス２７などを備えている。なお、通信端末Ｔ１は、外部出力Ｉ/Ｆ２４、ＮＩＣ２６を必ずしも備える必要はない。

ＣＰＵ２０は、ＲＯＭ２１に格納された制御プログラムを実行するプロセッサである。

ＲＯＭ２１は、制御プログラム等を保持する読み出し専用記憶領域である。

ＲＡＭ２２は、ＣＰＵ２０が制御プログラムを実行するときに使用するワークエリアとして用いられる記憶領域である。

記憶装置２３は、制御プログラム、制御情報、装置情報、または認証情報などを記憶する記憶領域である。

外部出力Ｉ/Ｆ２４は、画像または動画、あるいはその両方を出力できるインタフェースを備えている。例えば、外部出力Ｉ/Ｆ２４は、ＵＳＢ規格に準拠するコネクタを有し、そのコネクタに接続されたＵＳＢデバイスとの通信制御を行い、または、ＨＤＭＩ（登録商標）規格に準拠するコネクタを有し、そのコネクタを通じて接続されたＨＤＭＩ（登録商標）デバイスとの通信制御を行う。また、外部出力Ｉ/Ｆ２４は、その両方のコネクタを有して、各々のデバイスとの通信制御を行ってもよい。

ＷＮＩＣ２５は、無線通信を行う無線通信インタフェースを備えている。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｂ、ｇ、ｎ、ａｃ規格等に適合する無線ＬＡＮの通信インタフェースである。

ＮＩＣ２６は、有線通信を行う有線通信インタフェースを備えている。例えば、ＩＥＥＥ８０２．３規格等に適合する有線ＬＡＮの通信インタフェースである。

内部バス２７は、ＣＰＵ２０，ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、記憶装置２３、外部出力Ｉ/Ｆ２４、ＷＮＩＣ２５、ＮＩＣ２６を電気的に接続し、信号のやりとりを行うバスである。

図３は、本発明の実施の形態１に係る画像中継装置Ｎ１の機能ブロック図である。

図３に示す画像中継装置Ｎ１は、無線通信部３０、有線通信部３１、通信制御部３２、記憶部３３、判断部３４、生成部３５、暗号鍵生成部３６などを備えている。

無線通信部３０は、汎用ＳＳＩＤでシステム内の各無線を備える装置との間で無線通信を行う。また、無線通信部３０は、通信端末Ｔ１からの直接無線接続の要求をトリガとして生成された専用ＳＳＩＤで直接に通信端末Ｔ１と無線通信を行う。無線通信部３０は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、ＷＮＩＣ２５などで実現される。

有線通信部３１は、直接無線接続要求が到来したか否かを判断し、その結果を通信制御部３２に通知する。ここで、直接無線接続要求は、通信端末Ｔ１から中継装置Ａ１を介して有線ネットワークＬ１内の各画像中継装置に向けてブロードキャスト通信で送信される要求である。また、有線通信部３１は、自身と接続するための専用ＳＳＩＤの要求を通信端末Ｔ１から受けたか否かを判断し、その結果を通信制御部３２に通知する。なお、多くの場合、直接無線接続要求や専用ＳＳＩＤの要求は、中継装置Ａ１を介し、有線経由で受信するが、無線経由で受信する場合もあり、その場合は無線通信部に到来する。有線通信部３１は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、ＮＩＣ２６などで実現される。

通信制御部３２は、有線ネットワークＬ１を通じて行われる有線通信や無線通信を通じて、通信端末Ｔ１との間の通信を制御する。また、通信制御部３２は、受信部３２１、送信部３２２を有する。通信制御部３２は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、記憶装置２３などで実現される。

受信部３２１は、直接無線接続要求を受信し判断部３４に送信する。また、受信部３２１は、通信端末Ｔ１から直接無線接続要求を受信した時刻（以後、接続要求受信時刻とも呼ぶ）を画像中継装置に備えるタイマー（図示しない）から取得し記憶部３３に格納する。受信部３２１は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、記憶装置２３などで実現される。

送信部３２２は、判断部３４の通知をもとに通信端末Ｔ１に直接無線接続要求の応答を行う。具体的には、通信端末Ｔ１に自身のステータスを返す。また、送信部３２２は、生成部３５で生成された専用ＳＳＩＤと記憶部３３に格納された暗号鍵生成に必要な暗号化キー（以後、シード値とも呼ぶ）とをまとめて、通信端末Ｔ１に送信する。送信部３２２は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、記憶装置２３などで実現される。

記憶部３３は、画像表示システムで使用される汎用ＳＳＩＤ、生成部３５で生成される専用ＳＳＩＤ、暗号鍵生成に必要なシード値、ＰＳＫを生成するプログラム、装置情報（例えば、ＭＡＣアドレス、使用可能なチャネルなど）、その他制御に関する情報を格納する。なお、暗号鍵生成に必要なシード値は、個々の画像中継装置で異なる固有値（例えば、ＭＡＣアドレスなど）であってもよいし、現在時刻などの動的な値であってもよい。特にシード値が動的な値であれば、後で詳細に説明する暗号鍵生成部３６で生成されるＰＳＫが個々の画像中継装置で逐一、異なるものとなり、通信端末と画像中継装置の間で行われる無線通信のさらなるセキュリティ向上に寄与する。記憶部３３は、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、記憶装置２３などで実現される。

判断部３４は、有線通信部３１（または無線通信部３０）に到来した直接無線接続要求が、自身宛の要求であるか否かを判断する。具体的には、直接無線接続要求に含まれる通信端末Ｔ１が接続要求している画像中継装置のＭＡＣアドレスを抽出し、記憶部３３から取得した自身（画像中継装置Ｎ１）のＭＡＣアドレスと比較判断し、その結果を通信制御部３２に通知する。判断部３４は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２などで実現される。

生成部３５は、記憶部３３に格納された画像中継装置自身のＭＡＣアドレスと、暗号鍵生成に必要なシード値と、通信端末Ｔ１からの直接無線接続要求を受信した時刻（以後、接続要求受信時刻とも呼ぶ）をもとに専用ＳＳＩＤを生成する。生成部３５は、情報取得部３５１、乱数生成部３５２、識別子情報生成部３５３を有する。生成部３５は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２などで実現される。

情報取得部３５１は、記憶部３３に格納された画像中継装置自身のＭＡＣアドレスと、暗号鍵生成に必要なシード値と、接続要求受信時刻を取得する。情報取得部３５１は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２などで実現される。

乱数生成部３５２は、シード値をもとに疑似乱数値を生成し、その疑似乱数値と接続要求受信時刻とを特定の関数を用いて接続要求受信時刻を暗号化する。また、ＭＡＣアドレスを疑似乱数値で特定の関数を用いてさらに暗号化してもよい。特定の関数とは、例えば、不可逆性の高いハッシュ関数などである。乱数生成部３５２は、暗号化された直接無線接続要求の受信時刻とＭＡＣアドレス、または暗号化されたＭＡＣアドレスを識別子情報生成部３５３に通知する。乱数生成部３５２は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２などで実現される。

識別子情報生成部３５３は、ＭＡＣアドレスまたは暗号化されたＭＡＣアドレスと、暗号化された直接無線接続要求の受信時刻を紐付けて、専用ＳＳＩＤを生成する。例えば、ＭＡＣアドレスと暗号化された接続要求受信時刻を特定の記号（ハイフンなど）でつなげて生成されてもよい。具体的には、専用ＳＳＩＤは「ＭＡＣアドレス」―「暗号化された直接無線接続要求の受信時刻」＝８４２５３Ｆ０１２３４５―Ｃ９８ＦＦ６８Ｂ１３５Ｅなどで表される。

識別子情報生成部３５３は、専用ＳＳＩＤとシード値とを、有線通信部３１（または無線通信部３０）を経由して通信端末Ｔ１に向けて送信する旨の要求を送信部３２２に通知する。識別子情報生成部３５３は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２などで実現される。

暗号鍵生成部３６は、無線通信を可能とするために行う、装置間の認証処理において必要になる事前共通鍵ＰＳＫを生成する。そのＰＳＫは、予め記憶部３３に格納されたプログラムが生成部３５で生成された専用ＳＳＩＤとシード値をもとに生成する。無線通信を暗号化する際には暗号鍵を事前に別の手段で交換し共有しておく必要があり、ＰＳＫは通信端末と画像中継装置の１番最初の共通の鍵として認証処理に必要になるものである。暗号鍵生成部３６は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２などで実現される。

図４は、本発明の実施の形態１に係る通信端末Ｔ１の機能ブロック図である。

図４に示す通信端末Ｔ１は、無線通信部３０、指示部４０、通信制御部４１、記憶部４２、暗号鍵生成部３６などを備えている。なお、無線通信部３０と暗号鍵生成部３６は、既に図３で詳細に説明した画像中継装置が備えるものと同等の機能を有しており、省略する。

指示部４０は、記憶部４２に格納されたアプリケーション（画像表示接続ツール）上からユーザが行う接続したい画像中継装置（以後、接続要求先と呼ぶ）への接続指示を受け付ける。また、ネットワーク上の接続要求先に向けて接続要求を行う旨の要求を通信制御部４１に通知する。指示部４０は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、記憶装置２３などで実現される。

通信制御部４１は、ネットワーク上の画像中継装置を検索するために検索パケットを無線通信部３０に通知する。また、通信制御部４１は、この検索パケットに含まれるネットワーク上の各画像中継装置からの応答が接続要求先からの応答か否かを判断し、接続要求先からの応答の場合は、無線通信部３０を経由し中継装置Ａ１を介して、専用ＳＳＩＤの要求を接続要求先（すなわち画像中継装置Ｎ１）に送信する。また、接続要求先から専用ＳＳＩＤを受信する。

通信制御部４１は、無線通信部３０を介して送受信されるさまざまな無線通信（制御情報など）を制御する。通信制御部４１は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２などで実現される。

記憶部４２は、画像表示システム１００で使用される汎用ＳＳＩＤ、画像中継装置から取得した専用ＳＳＩＤ、ＰＳＫを生成するプログラム、画像表示接続ツール、装置情報（例えば、ＭＡＣアドレス、使用可能なチャネルなど）、その他制御に関する情報を格納する。記憶部４２は、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、記憶装置２３などで実現される。

図５は、本発明の実施の形態１に係る画像中継装置Ｎ１と通信端末Ｔ１との間で無線通信を行うために、画像中継装置Ｎ１が、通信端末Ｔ１の直接無線接続要求を受信してから通信端末Ｔ１と直接に無線通信するため認証処理において必要になる事前共通鍵ＰＳＫを作成するまでの一連の動作フロー図である。以下に順をおって説明する。

ステップＳ５０１にて、画像中継装置Ｎ１の受信部３１は、通信端末Ｔ１から中継装置Ａ１を介して直接無線接続要求を受信したか否かを判断する。受信した場合はステップＳ５０２に遷移する（ステップＳ５０１のＹｅｓ）。受信していない場合はステップＳ５０１を繰り返し、通信端末Ｔ１からの直接無線接続要求を待つ（ステップＳ５０１のＮｏ）。直接無線接続要求は、有線ネットワークＮ１を通じて、有線ネットワーク内の各画像中継装置に向けてブロードキャスト通信で送信される要求である。

ステップＳ５０２にて、画像中継装置Ｎ１の判断部３４は、有線通信部３１（または無線通信部３０）が受信した直接無線接続要求が、自身宛の要求であるか否かを判断する。自身宛の要求である場合は、ステップＳ５０３に遷移する（ステップＳ５０２のＹｅｓ）。自身宛の要求でない場合は、直接無線接続要求を破棄し応答せず、ステップＳ５０１を繰り返し、通信端末Ｔ１からの直接無線接続要求を待つ（ステップＳ５０２のＮｏ）。なお、本発明の実施の形態１に係る画像中継装置Ｎ１では、直接無線接続要求を破棄し応答しないこととしたが、通信端末Ｔ１に向けて中継装置Ａ１を介して応答を返してもよい。このようにすれば、通信端末Ｔ１は、ブロードキャスト通信で送信した有線ネットワーク内の各画像中継装置の機器情報を取得することができ、その情報をもとに通信端末Ｔ１は通信品質のよい、効率的な通信を各画像中継装置と行うことができる。機器情報とは、例えば、画像中継装置の通信負荷状況やローカル接続された装置の通信状況などである。

ステップＳ５０３にて、画像中継装置Ｎ１の通信制御部３２は、判断部３４の判断（ステップＳ５０２のＹｅｓ）により、直接無線接続要求が自身宛の要求である旨の通知を受けて、送信部３２２から通信端末Ｔ１に向けて中継装置Ａ１を介して直接無線接続要求の応答を行うように制御する。

ステップＳ５０４にて、有線通信部３１（または無線通信部３０）は、通信端末Ｔ１から自身（画像中継装置Ｎ１）と接続するための専用ＳＳＩＤの要求を受けたか否かを判断する。要求を受けた場合は、ステップＳ５０５に遷移する（ステップＳ５０４のＹｅｓ）。要求を受けていない場合は、ステップＳ５０４を繰り返し、専用ＳＳＩＤの要求を待つ（ステップＳ５０４のＮｏ）。

ステップＳ５０５にて、生成部３５は、記憶部３３から画像中継装置自身のＭＡＣアドレスと、暗号鍵生成に必要なシード値などをもとに専用ＳＳＩＤを生成する。より詳細には、情報取得部３５１が、記憶部３３から画像中継装置Ｎ１のＭＡＣアドレスと、シード値と、接続要求受信時刻を取得する。つぎに、乱数生成部３５２が、シード値をもとに疑似乱数値を生成し、その疑似乱数値と直接接続要求の受信時刻を用いて特定の関数で暗号化する。そして、識別子情報生成部３５３が、（１）ＭＡＣアドレスと暗号化された直接接続要求の受信時刻を紐付けて、専用ＳＳＩＤを生成する。または、（２）ＭＡＣアドレスを乱数生成部３５１で生成した疑似乱数値で特定の関数を用いてさらに暗号化して、専用ＳＳＩＤを生成してもよい。

具体的には、例えば、画像中継装置Ｎ１のＭＡＣアドレスは「８４：２５：３Ｆ：０１：２３：４５」とし、直接接続要の求受信時刻は「２０１６０１０１０１０１０１」（２０１６年１月１日１時１分１秒）とする。直接接続要求の受信時刻を疑似乱数値で暗号化（ハッシュ関数などを用いる）して仮に符号「Ｃ９８ＦＦ６８Ｂ１３５Ｅ」となるとすると、上記（１）の専用ＳＳＩＤは、「８４２５３Ｆ０１２３４５」‐「Ｃ９８ＦＦ６８Ｂ１３５Ｅ」となる。また、上記（２）の専用ＳＳＩＤは、さらに画像中継装置Ｎ１のＭＡＣアドレス「８４２５３Ｆ０１２３４５」を疑似乱数値で暗号化（ハッシュ関数などを用いる）して仮に「１２８９ＡＢＥＦ３４５６」となるとすると、上記（２）の専用ＳＳＩＤは、「１２８９ＡＢＥＦ３４５６」‐「Ｃ９８ＦＦ６８Ｂ１３５Ｅ」となる。このように、（２）の専用ＳＳＩＤは、通信端末の接続先である画像中継装置のＭＡＣアドレスをも暗号化することで、（１）の専用ＳＳＩＤに比べ、画像中継装置Ｎ１は、悪意のある端末からのＭＡＣアドレス取得により、接続先を特定されてしまうことを防げるため、さらなるセキュリティの向上を図れる。

ステップＳ５０６にて、送信部３２２は、生成部３５で生成された専用ＳＳＩＤとシード値をまとめて、有線通信部３１（または無線通信部３０）を経由し有線ネットワークＬ１を通じて中継装置Ａ１を介して通信端末Ｔ１に送信する。

ステップＳ５０７にて、暗号鍵生成部３６は、事前共通鍵ＰＳＫを生成する。そのＰＳＫは、予め記憶部３３に格納されたプログラムが生成部３５で生成された専用ＳＳＩＤとシード値をもとに生成する。なお、プログラムは、画像中継装置Ｎ１の記憶部３３に格納されている。このようにすれば、画像中継装置Ｎ１のシード値とステップＳ４０５によって取得した通信端末Ｔ１のシード値とが同じであることから、互いに同じ生成方法（プログラム）でＰＳＫを作成することができ、無線通信を可能にするための認証処理に必要な情報が一致することになる。そして、画像中継装置Ｎ１と通信端末Ｔ１は専用ＳＳＩＤとＰＳＫをもとに互いに接続処理、認証処理を成功させ、両装置間での無線通信が可能となるのである。

つぎに図６は、本発明の実施の形態１に係る画像中継装置Ｎ１と通信端末Ｔ１との間で直接無線通信を行うために、通信端末Ｔ１が画像中継装置Ｎ１に直接無線接続要求を送信してから画像中継装置Ｎ１と直接に無線通信するための認証処理において必要になる事前共通鍵ＰＳＫを作成するまでの一連の動作フロー図である。以下に順をおって説明する。

ステップＳ６００にて、指示部４０は、ユーザが接続したい画像中継装置（接続要求先）への接続指示を受けたか否かを判断する。この接続指示は、通信端末の画像表示接続ツールを用いて行われる。指示を受けた場合は、ステップＳ６０１に遷移する（ステップＳ６００のＹｅｓ）。指示を受けていない場合は、ステップＳ６００を繰り返し、ユーザの指示を待つ（ステップＳ６００のＮｏ）。

ステップＳ６０１にて、通信端末Ｔ１の無線通信部３０は、中継装置Ａ１と無線通信が可能か否かを判断する。通信が可能な場合は、ステップＳ６０２へ遷移する（ステップＳ６０１のＹｅｓ）。なお、通信が可能でない場合は、中継装置Ａ１と無線通信可能になるまでステップＳ６０１を繰り返す（ステップＳ６０１のＮｏ）。

ステップＳ６０２にて、指示部４０は、ネットワーク上の接続要求先に向けて検索する（直接無線接続要求を行う）旨の要求を通信制御部４１に通知する。このステップは、通信端末Ｔ１が、画像中継装置Ｎ１と直接無線通信を行うための重要なステップである。通信制御部４１は、指示部４０の通知を受けて、中継装置Ａ１を介してネットワーク上の画像中継装置Ｎ１を検索するために検索パケットを無線通信部３０に通知する。具体的には、通信制御部４１は、所望の画像中継装置のＭＡＣアドレスやＩＰアドレスなどを検索パケットに含め無線通信部３０に通知し、無線通信部３０が中継装置Ａ１を介してネットワーク上にブロードキャスト送信を行う。

ステップＳ６０３にて、通信制御部４１は、中継装置Ａ１および無線通信部３０経由で、検索パケットに対する応答パケットを受信する。そして、通信制御部４１は、当該パケットに含まれるネットワーク上の各画像中継装置からの応答が接続要求先からの応答か否かを判断する。接続要求先からの応答である場合は、ステップＳ６０４へ遷移する（ステップＳ６０３のＹｅｓ）。接続要求先からの応答でない場合は、ステップＳ６０３を繰り返し接続要求先からの応答を待つ（ステップＳ６０３のＮｏ）。なお、ネットワーク上の各画像中継装置からの応答は、必ずしもあるとは限らない。その理由は、画像中継装置が自身宛の接続要求でない検索パケットには応答しない仕様（例えば、画像中継装置が自らのＳＳＩＤを隠蔽して運用している場合など）である、または画像中継装置が物理的に応答できない状況（電源断、故障、ネットワークの障害など）などが挙げられる。

ステップＳ６０４にて、通信制御部４１は、無線通信部３０を経由し中継装置Ａ１を介して、専用ＳＳＩＤの要求を接続要求先に送信する。

ステップＳ６０５にて、通信制御部４１は、中継装置Ａ１を介し無線通信部３０を経由して接続要求先から専用ＳＳＩＤとシード値を受信したか否かを判断する。受信した場合は、専用ＳＳＩＤとシード値を記憶部４２に格納し、ステップＳ６０６へ遷移する（ステップＳ６０６のＹｅｓ）。受信していない場合は、ステップＳ６０５を繰り返し接続要求先から専用ＳＳＩＤとシード値の受信を待つ（ステップＳ６０６のＮｏ）。

ステップＳ６０６にて、暗号鍵生成部３６は、無線通信を可能とするため、装置間の認証処理において必要になる事前共通鍵ＰＳＫ（Pre-shared key）を生成する。そのＰＳＫは、予め記憶部４２に格納されたプログラムが専用ＳＳＩＤとシード値をもとに生成する。なお、プログラムは、通信端末Ｔ１の記憶部４２に格納されている。

つぎに図７は、図５および図６を用いて説明した本発明の実施の形態１に係る処理フロー（通信端末Ｔ１が画像中継装置Ｎ１に直接無線接続要求して以降、画像中継装置Ｎ１と直接に無線通信するまでのフロー）を、システム全体のシーケンス図として表したものである。以下に、図５および図６における対応各ステップを参照しながら、順をおって説明する。

シーケンスＳ７００にて、通信端末Ｔ１は、中継装置Ａ１と無線接続し、通信を行っている（図６のステップＳ６０１）。

シーケンスＳ７０１にて、通信端末Ｔ１は、ネットワーク上に存在する複数の画像中継装置のうち、接続要求先を検索するため、中継装置Ａ１に検索パケットを送信する（図６のステップＳ６０２）。

シーケンスＳ７０２にて、中継装置Ａ１は、ネットワーク内に存在する複数の画像中継装置に向けて、通信端末１からの接続要求先を検索するパケットを中継し、有線ネットワークＬ１を通じてブロードキャスト通信で送信する（図６のステップＳ６０２）。

シーケンスＳ７０３にて、検索パケットを受信した画像中継装置（対象外）は、自身宛の接続要求でないため、その旨を含んだ検索パケットの応答を返さない。（または前述したように対象外である旨および機器情報を含んだ応答を返してもよい。）（図５のステップＳ５０２のＮｏ、図６のステップＳ６０３のＮｏ）。

シーケンスＳ７０４にて、検索パケットを受信した接続要求の対象である画像中継装置は、自身宛の接続要求であるため、中継装置Ａ１を介して通信端末Ｔ１に検索パケットの応答を返す（図５のステップＳ５０３、図６のステップＳ６０３のＹｅｓ）。

シーケンスＳ７０５にて、通信端末Ｔ１は、中継装置Ａ１を介し有線ネットワークＬ１を通じて接続要求先の画像中継装置Ｎ１に専用ＳＳＩＤを要求する（図６のステップＳ６０４）。

シーケンスＳ７０６にて、接続要求先の画像中継装置Ｎ１は、専用ＳＳＩＤを作成する（図５のステップＳ５０５）。

シーケンスＳ７０７にて、接続要求先の画像中継装置Ｎ１は、作成した専用ＳＳＩＤと暗号化キー（シード値）をまとめて、専用ＳＳＩＤの要求に対する応答データとして中継装置Ａ１を介して通信端末Ｔ１に送信する（図５のステップＳ５０６）。

シーケンスＳ７０８にて、接続要求先の画像中継装置と通信端末Ｔ１のそれぞれにおいて、無線通信を可能とするために行う、装置間の認証処理において必要になる事前共通鍵ＰＳＫを生成する（図５のステップＳ５０７、図６のステップＳ６０６）。

シーケンスＳ７０９にて、通信端末Ｔ１は、接続要求先の画像中継装置に専用ＳＳＩＤを用いて接続要求を行う。

シーケンスＳ７１０にて、接続要求先の画像中継装置は、通信端末Ｔ１からの接続要求を受けて応答し、以降、無線通信のための接続処理（アソシエーション）、認証処理などが成功した後、通信端末Ｔ１と接続要求先の画像中継装置との間で直接無線通信が開始される。

ここで本発明の背景を再度説明する。例えば、ユーザは、使用する通信端末Ｔ１から教室Ａの画像中継装置Ｎ１に無線接続しローカル接続された大型表示装置Ｄ１を制御したい場合がある。この際、もし教室Ｂの画像中継装置Ｎ２が教室Ａの画像中継装置Ｎ１よりもＲＳＳＩが高い場合には、従来技術では、通信端末Ｔ１は画像中継装置Ｎ２を優先して無線接続されるため、結果として通信端末Ｔ１は教室Ｂの画像中継装置Ｎ２から画像中継装置Ｎ１を介して大型表示装置Ｄ１を制御することになり、ユーザの意図した様に教室Ａの画像中継装置Ｎ１に無線接続して大型表示装置Ｄ１を直接制御することができない。

これに対し、本発明の実施の形態１によれば、上記記載の図５、図６、図７で示した本発明の処理手順に従う。すなわち、ユーザは、使用する通信端末上で接続したい特定の画像中継装置（接続要求先）を選択し、直接に無線接続するための専用ＳＳＩＤを要求する。接続要求先の画像中継装置が、その要求を受け、動的に専用ＳＳＩＤを生成し、専用ＳＳＩＤと接続要求先の画像中継装置に格納された暗号化キーを通信端末Ｔ１に送信する。このようにすることで、無線通信を可能とするための情報（ＳＳＩＤやＰＳＫなど）を、通信端末Ｔ１と画像中継装置Ｎ１の装置間で専有することになり、その結果、複数の画像中継装置が同一のＳＳＩＤ（汎用ＳＳＩＤ）で運用されていても、ユーザは接続要求先の画像中継装置と直接無線通信を行うことができる。

（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２に係る画像表示システムの全体図である。

図８に示すとおり、本発明の実施の形態２に係る画像表示システム１１０は、図１に示した画像表示システムに、さらに教室Ａや教室Ｂから廊下を挟んで遠方に職員室が存在する。職員室には、中継装置Ａ２が設置され、廊下には、中継装置Ａ３が設置される。中継装置Ａ２と中継装置Ａ３は、有線ネットワークＬ２で画像中継装置Ｎ１、Ｎ２と有線接続している。

本発明の実施の形態２に係る画像表示システム１１０の例では、まず、ユーザ（本実施の形態２の説明においては、ユーザは教師を意味する）が、職員室内で通信端末Ｔ１の画像表示接続ツールを使用して画像中継装置Ｎ１に接続された大型表示装置Ｄ１を選択すると、無線通信（無線通信経路Ｗ２）で中継装置Ａ２を介し有線ネットワークＬ２を通じて、画像中継装置Ｎ１と接続し、これにローカル接続している大型表示装置Ｄ１を制御する。次にユーザは、職員室を離れ中継装置Ａ２と無線通信できない範囲（廊下）に移動し、中継装置Ａ３と無線通信可能な範囲まで移動した場合は、中継装置Ａ３にローミング（無線通信経路Ｗ３）し有線ネットワークＬ２を通じて、画像中継装置Ｎ１と接続し大型表示装置Ｄ１を制御する。

ここで、通信端末Ｔ１は、所望の表示装置を制御する画像中継装置（Ｎ１）を特定すると、画像中継装置Ｎ１に直接無線接続し通信するまでは、中継装置Ａ２や中継装置Ａ３を介して画像中継装置Ｎ１と通信を続けるのであるが、この実施形態では、通信端末Ｔ１は、画像表示接続ツールにより画像中継装置Ｎ１に関する直接無線接続要求を自動的に出し続ける。これに対する画像中継装置Ｎ１の応答は上述したとおりであるが、認証に必要な暗号鍵を両者（通信端末Ｔ１および画像中継装置Ｎ１）で作成した段階で、直接無線通信ができる状態になるまで待機することとなる。そして、通信端末Ｔ１が画像中継装置Ｎ１と直接に無線接続し通信できるようになれば、認証プロセスが可能となり、今まで無線接続していた中継装置Ａ２や中継装置３との接続経路から、直接画像中継装置Ｎ１により大型表示装置Ｄ１を制御する経路にスムーズに切替えることができる。すなわち、通信端末Ｔ１のユーザは、図６のステップＳ６０２からステップＳ６０６までの動作について意識することなく、無線接続先が中継装置Ａ３（汎用ＳＳＩＤを用いた通信）から現在大型表示装置Ｄ１を制御するため使用中の画像中継装置Ｎ１（専用ＳＳＩＤを用いた通信）に自動的に切替わることとなる。

このように本発明の画像中継装置を利用することで、通信端末と接続したい画像中継装置が、無線通信が不可能な状況であっても、異なる経路（中継装置の経由や有線ネットワークを通じての接続）を用いて接続を維持し、通信する。その後に通信端末が、接続したい画像中継装置と直接、無線通信ができるようになれば、自動的にユーザが所望する画像中継装置に直接無線接続を行える。

なお、これまで本発明の実施の形態として説明してきた中継装置は、ネットワーク越しに通信端末からの表示画像データを受け、これをローカル接続された表示装置に表示させる画像中継装置であったが、冒頭述べたように、かかる装置はＵＳＢｏｖｅｒＩＰ機能を実装しており、表示装置に限らずＵＳＢデバイスをネットワーク越しに制御する。したがって、例えば通信端末Ｔ１から接続ツールによりかかる装置を経由してＵＳＢプリンタを利用する際に、これと異なる装置に無線接続するのを防止するため、本発明を適用し、かかる装置と通信端末との間を専用ＳＳＩＤで直接無線接続する。こうした展開を考慮すれば、もはや本発明は画像中継装置だけでなく、広く周辺デバイス中継装置に適用できる。

さらに、本発明の実施の形態に係るこの周辺デバイス中継装置は、ローカル接続している装置をネットワーク越しに制御できる機能を備えた装置として説明したが、このような機能を備えていない中継装置（本発明の実施の形態に係る中継装置Ａ１などいわゆる無線アクセスポイント）にも適用できる。

例えば、同一ＳＳＩＤを利用して複数の中継装置によりネットワークが構築されている環境下において、ネットワーク内の無線環境を常に観測している（サーベイ）モニタ装置が設置されていた場合、そのモニタ装置の情報を中継装置が取得できるようにする。ここで、本発明を適用すれば、ユーザの通信端末は、無線通信の負荷が少ない（例えば、中継装置に接続している装置が少ない、他の中継装置と重ならない空きチャネルが確保できるなど）特定の中継装置に対して、直接に無線通信が可能となる。

つまり、ユーザは、通常、ネットワークの構築時に設定されたＳＳＩＤを利用して無線通信を行っているが、ユーザの利用条件（例えば、大量のデータ通信を行う、通信を短時間で行いたいなど）によって、ユーザがモニタ装置から取得した情報を参照し特定の中継装置との無線接続を選択することで、ＳＳＩＤを新たに設定する手間をかけること無く、特定の中継装置と無線通信を行える。

本発明の実施の場面においては、例えば教育の現場では、学習者（生徒）が使用する通信端末も存在し、同一の課題を抱えている。この課題も実施の形態１および２の説明で解決できるのであり、これまで述べてきた通信端末は、教師用の通信端末と生徒用の通信端末の双方を含む概念である。これに対して、次に述べる実施の形態３では、教師用通信端末と生徒用通信端末が異なる挙動をすることにより課題を解決する。以下詳細を述べる。

（実施の形態３）
図９は、本発明の実施の形態３に係るシステム全体図である。以下、本発明の実施の形態３に係るシステム全体を説明する。

図９に示すとおり、本発明の実施の形態３に係る画像表示システム１０１は、教師が使用する通信端末Ｔ１（第一通信端末）に加えて、生徒が使用する通信端末Ｔ２（第二通信端末）が新たに示されている。教師が使用する通信端末Ｔ１（第一通信端末）は、当初、実施の形態１に係る画像表示システム１００と同様に、汎用ＳＳＩＤを用い、中継装置Ａ１などを経由して有線ネットワークＬ１を利用している。その後、教師は、教室Ａにおいて、通信端末Ｔ１を使用し専用ＳＳＩＤをもとに画像中継装置Ｎ１と接続を行う。

一方、生徒が使用する通信端末Ｔ２（第二通信端末）も当初汎用ＳＳＩＤを用い、中継装置Ａ１などを経由して有線ネットワークＬ１を利用している。つぎに生徒は、教室Ａ内において、教師からの授業開始の通知（ログイン要求通知）を通信端末Ｔ２で受信すると、その通知に応答する。そして、この応答をトリガとして、通信端末Ｔ２は、通信端末Ｔ１における指示部から専用ＳＳＩＤと所定のネットワーク識別子とシード値（例えば画像中継装置Ｎ１）を受けて、暗号鍵生成部３６でＰＳＫを生成し、無線接続先を、今まで汎用ＳＳＩＤをもとに接続していた画像中継装置（例えば、教室Ｂの画像中継装置Ｎ２）から、専用ＳＳＩＤをもとに通信端末Ｔ１が接続する画像中継装置（教室Ａの画像中継装置Ｎ１）に切替える。ここで、ログイン要求通知とは、教師、生徒の双方が使用する通信端末に備わるアプリケーションを用いて、教師が生徒に授業の開始を通知することである。また、生徒は、このログイン要求通知を自身が使用する通信端末に備わるアプリケーションで受信し、その応答（例えば、画面上のボタン押下など）を教師の使用する通信端末Ｔ１に通知する。このようにすることで、生徒が使用する通信端末の画面の動画像が特定の画像中継装置を介して、教師の使用する通信端末の画面に表示されるようになる。

図１０は、本発明の実施の形態３に係る通信端末Ｔ２の機能ブロック図である。

図１０に示す通信端末Ｔ２は、無線通信部３０、指示部４４０、通信制御部４１、記憶部４２、暗号鍵生成部３６などを備え、既に図４で詳細に説明した通信端末Ｔ１が備えるものと同等の機能を有しており、これらの説明は省略する。

通信端末Ｔ２は、図４に示す通信端末Ｔ１の有する機能に加え、指示部４４０、接続切替部１０００を備えている。

指示部４４０は、教師からのログイン要求通知を受けた生徒が通信端末Ｔ２に備わる画面（図示しない）上から行う指示を受けて、通信端末Ｔ１に応答（例えば、授業に参加する旨の通知）を行う。指示部４０は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、記憶装置２３などで実現される。

接続切替部１０００は、複数の画像中継装置のうち、汎用ＳＳＩＤをもとにして好ましくない画像中継装置（例えば、教室Ｂの画像中継装置Ｎ２）と無線接続している場合に、教師が使用する通信端末Ｔ１に所定の応答を送信し、通信端末Ｔ１からネットワーク識別子とシード値を受けたのち暗号鍵生成部３６でＰＳＫを生成する。これにより、接続切替部１０００は、汎用ＳＳＩＤをもとに接続していた画像中継装置（例えば、教室Ｂの画像中継装置Ｎ２）から、専用ＳＳＩＤをもとに通信端末Ｔ１が接続する画像中継装置（例えば、教室Ａの画像中継装置Ｎ１）に無線接続を切替える。なお、所定の応答とは、例えば、教師が使用する通信端末Ｔ１が備える画像表示接続ツールから生徒が使用する通信端末Ｔ２に授業を開始する旨の通知（ログイン要求通知）をしたときに、生徒が当該通知を受けて、通信端末Ｔ２が備える画像表示接続ツールを用いて通信端末Ｔ１にログインを行う応答などである。接続切替部１０００は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、記憶装置２３などで実現される。

以下、図１１の説明では、本実施の形態の構成要素のうち、本発明の実施の形態１におけるものと同じものについては、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

また、本実施の形態に係る画像中継装置Ｎ１および通信端末Ｔ１のハードウェア構成は、本発明の実施の形態１の画像中継装置Ｎ１および通信端末Ｔ１と同じであるので詳細な説明を省略する。なお、画像中継装置Ｎ２は、画像中継装置Ｎ１と同じハードウェア構成を有しており、詳細な説明は省略する。

図１１は、本発明の実施の形態３に係るシステムを示すシーケンス図である。

以下、図１１を詳細に説明するが、図１１に示されるシーケンスＳ７０１、Ｓ７０２、及び、シーケンスＳ７０４〜Ｓ７１０は、図７における同名のシーケンスと同じである。

シーケンスＳ１１００にて、通信端末Ｔ２は、中継装置Ａ１に無線接続を要求する。

シーケンスＳ１１０１にて、中継装置Ａ１は、通信端末Ｔ２に無線接続が可能である旨を応答し、無線接続プロセスを経て無線通信を開始する。この際は、図７の場合と同じく、汎用ＳＳＩＤによる無線通信である。

つぎに、シーケンスＳ７０１からＳ７１０（シーケンスＳ７０３を除く）にて、通信端末Ｔ１のユーザである教師は、通信端末Ｔ１上で接続したい特定の画像中継装置（画像中継装置Ｎ１）を選択し、直接に無線接続するための専用ＳＳＩＤを要求する（シーケンスＳ７０５）。画像中継装置Ｎ１は、専用ＳＳＩＤを作成し、作成した専用ＳＳＩＤと暗号化キー（シード値）をまとめて、専用ＳＳＩＤの要求に対する応答データとして中継装置Ａ１を介して通信端末Ｔ１に送信する（シーケンスＳ７０７）。そして、画像中継装置Ｎ１と通信端末Ｔ１のそれぞれにおいて、無線通信を可能とするために行う、装置間の認証処理において必要になる事前共通鍵ＰＳＫを生成する（シーケンスＳ７０８）。その後、通信端末Ｔ１は、画像中継装置Ｎ１に専用ＳＳＩＤを用いて接続要求を行う（シーケンスＳ７０９）。そして、画像中継装置Ｎ１は、通信端末Ｔ１からの接続要求を受けて応答するし（シーケンスＳ７１０）。以降、無線通信のための接続処理、認証処理などが成功した後、通信端末Ｔ１と画像中継装置Ｎ１との間で直接、無線通信が開始される。

つぎに、シーケンスＳ１１０２にて、教師は、通信端末Ｔ１に備わる画像表示接続ツールを用いて、通信端末２に授業を開始する旨の通知（ログイン要求通知）を行う。

シーケンスＳ１１０３にて、生徒は、通信端末Ｔ１からの通知を受けて、通信端末Ｔ２に備わる画像表示接続ツールを用いて通信端末Ｔ１にログイン通知を行う。

シーケンスＳ１１０４にて、通信端末Ｔ１の指示部４０は、通信端末Ｔ２からのログイン通知を受けて、シーケンスＳ７０７で画像中継装置Ｎ１から得た専用ＳＳＩＤと暗号化キー（シード値）をまとめて通信端末Ｔ２に送信する。

シーケンスＳ１１０５にて、通信端末Ｔ２の暗号鍵生成部３６は、無線通信を可能とするために行う、装置間の認証処理において必要になる事前共通鍵ＰＳＫを生成する。

シーケンスＳ１１０６にて、通信端末Ｔ２の接続切替部１０００は、汎用ＳＳＩＤをもとに接続中であった画像中継装置（例えば、教室Ｂの画像中継装置Ｎ２）から、専用ＳＳＩＤをもととした特定の画像中継装置（例えば、教室Ａの画像中継装置Ｎ１）との接続に切替える。

シーケンスＳ１１０７にて、通信端末Ｔ２は、専用ＳＳＩＤと生成した事前共通鍵ＰＳＫとをもとに画像中継装置Ｎ１に無線接続を要求し、以後、画像中継装置Ｎ１からの応答により、無線通信を開始する。

上述した実施の形態３では、生徒用の通信端末は、専用ＳＳＩＤ等を取得する際の挙動において、教師用の通信端末と異なり、生徒が使用する通信端末が、接続すべき画像中継装置以外の画像中継装置（例えば、隣接する教室に設置された画像中継装置）と無線接続していても、教師が使用する通信端末からの通知に応答するだけで、接続すべき画像中継装置（例えば、教師が使用している画像中継装置）に自動的に無線接続先が切替わり、教師と生徒の両方にとって利便性が向上する。

複数の無線通信装置が同一のＳＳＩＤで構成された無線ネットワークにおいて、ユーザが所望する特定の周辺デバイス中継装置とのみ無線接続し通信を行う場合に有用である。

１００、１１０、１０１ 画像表示システム
Ｎ１、Ｎ２ 画像中継装置
Ｔ１、Ｔ２ 通信端末
Ａ１、Ａ２、Ａ３ 中継装置
Ｄ１、Ｄ２ 大型表示装置
Ｃ１、Ｃ２ 有線ケーブル
Ｌ１、Ｌ２ 有線ネットワーク
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３ 無線通信経路
２０ ＣＰＵ
２１ ＲＯＭ
２２ ＲＡＭ
２３ 記憶装置
２４ 外部出力_Ｉ／Ｆ
２５ ＷＮＩＣ
２６ ＮＩＣ
２７ 内部バス
３０ 無線通信部
３１ 有線通信部
３２、４１ 通信制御部
３２１ 受信部
３２２ 送信部
３３、４２ 記憶部
３４ 判断部
３５ 生成部
３５１ 情報取得部
３５２ 乱数生成部
３５３ 識別子情報生成部
３６ 暗号鍵生成部
４０、４４０ 指示部
１０００ 接続切替部

Claims (6)

1. 通信端末と、
   通信端末とネットワーク接続され、前記通信端末から送信される画像データを、自らに接続された表示装置に表示させる複数の画像中継装置
   とを備える画像表示システムにおける画像中継装置であって、
   前記通信端末からの直接無線接続要求を受信する受信部と、
   自身を識別する固有の識別子およびシード値を格納する記憶部と、
   前記固有の識別子と一意に決まる情報とをもとに、ネットワーク識別子を生成する生成部と、
   前記ネットワーク識別子および前記シード値を送信する送信部とを備えて、
   前記通信端末から自身宛ての直接無線接続要求を受信した後、前記ネットワーク識別子および前記シード値を前記通信端末に応答する、
   画像中継装置。
   
2. 前記生成部は、
   前記シード値をもとに、前記一意に決まる情報から暗号化された符号を生成する乱数生成部と、
   前記固有の識別子又は前記乱数生成部により暗号化された前記固有の識別子と、前記乱数生成部により暗号化された前記符号とを関連付けたネットワーク識別子を生成する識別子情報生成部を備える、
   請求項1記載の画像中継装置。
   
3. 前記一意に決まる情報は、前記通信端末からの直接無線接続要求を受信した日付と時刻を含む、
   請求項１または２に記載の画像中継装置。
   
4. 通信端末と、
   前記通信端末とネットワーク接続され、前記通信端末から送信される画像データを、自らに接続された表示装置に表示させる複数の画像中継装置
   とを備える画像表示システムであって、
   前記画像中継装置は、
   前記通信端末からの直接無線接続要求を受信する受信部と、
   自身を識別する固有の識別子およびシード値を格納する記憶部と、
   前記固有の識別子と一意に決まる情報とをもとに、ネットワーク識別子を生成する生成部と、
   前記ネットワーク識別子および前記シード値を送信する送信部とを備えて、
   前記通信端末から自身宛ての直接無線接続要求を受信した後、前記ネットワーク識別子および前記シード値を前記通信端末に応答し、
   前記通信端末は、
   複数の画像中継装置のうち、所望の表示装置を制御する画像中継装置に直接無線接続要求を送信する指示部と、
   前記画像中継装置から前記ネットワーク識別子および前記シード値を受信する通信制御部とを備える、
   画像表示システム。
   
5. 第一の通信端末と、
   第二の通信端末と、
   前記第一および第二の通信端末とネットワーク接続され、前記第一または第二通信端末から送信される画像データを、自らに接続された表示装置に表示させる複数の画像中継装置
   とを備える画像表示システムであって、
   前記画像中継装置は、
   前記第一の通信端末からの直接無線接続要求を受信する受信部と、
   自身を識別する固有の識別子およびシード値を格納する記憶部と、
   前記固有の識別子と一意に決まる情報とをもとに、ネットワーク識別子を生成する生成部と、
   前記ネットワーク識別子および前記シード値を送信する送信部とを備えて、
   前記第一の通信端末から自身宛ての直接無線接続要求を受信した後、前記ネットワーク識別子および前記シード値を前記第一通信端末に応答し、
   前記第一の通信端末は、
   複数の画像中継装置のうち、所望の表示装置を制御する画像中継装置に直接無線接続要求を送信する指示部と、
   前記画像中継装置から前記ネットワーク識別子および前記シード値を受信する通信制御部とを備え、
   前記指示部はさらに、前記第二の通信端末からの所定の応答を受信した場合、前記ネットワーク識別子および前記シード値を前記第二の通信端末に送信する、
   画像表示システム。
   
6. 通信端末と、
   通信端末とネットワーク接続され、通信端末から送信される画像データを、自らに接続された表示装置に表示させる複数の表示中継装置
   とを備える画像表示システムにおける通信端末であって、
   複数の画像中継装置のうち、所望の表示装置を制御する画像中継装置に直接無線接続要求を送信する指示部と、
   前記画像中継装置からネットワーク識別子およびシード値を受信する通信制御部とを備え、
   前記指示部はさらに、他の通信端末からの所定の応答を受信した場合、前記ネットワーク識別子および前記シード値を前記他の通信端末に送信する、
   通信端末。