JP5721184B2 - 電子機器制御システム及び電子機器制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ローカル領域ネットワーク上に接続された電子機器を制御する電子機器制御システム及び電子機器制御方法に関する。

近年、家庭内ネットワーク環境が進み、パーソナルコンピュータのみならずテレビや、ハードディスク録画機、照明、エアコンなどの家電機器（電子機器）をローカルな通信領域である宅内ネットワークで相互に接続する電子機器制御システムが提供されている。また、これら宅内に設置された通信機能を備えた家電機器を、スマートフォンや携帯電話、モバイルＰＣ等の携帯情報端末から遠隔的に操作制御したいという要請がある。

ところで、ホームネットワークに接続される家電機器は、様々な企業によって、独自の規格又は標準化された規格に基づいて製造されており、その家電機器の制御規格も複数存在し、家電機器間における制御仕様の整合を図ることが必要となっている。そのため、例えば、特許文献１に開示された家電制御システムのように、各家庭にホームサーバーを設置し、各家電機器の制御規格に対応する制御を行う必要がある。

すなわち、この特許文献１に開示された技術では、宅内にホームサーバーを設置したうえで、通信機能を有する家電機器を宅内ネットワークに接続するとともに、家電機器に対する制御要求をホームサーバーから送信することで、家電機器の制御設定し、ホームサーバー経由で家電機器を集中制御する。

特開２００４−１９２６０２号公報

しかしながら、ホームサーバーのような装置やサポートサービスが高額であるとともに、その操作やシステムの運用管理が複雑であり、一般家庭への普及の妨げとなっている。また、このようなホームサーバーを用いないで、遠隔操作を行う場合には、各電化機器に高度な通信機能を備えさせる必要があり、製品価格を上昇させることとなり、消費者の負担が増大するという問題があった。

そこで、本発明は、上記のような問題を解決するものであり、通信機能を備えた電化機器を遠隔的に制御するに際し、高価なサーバー装置や通信機能、それらに関する複雑な操作や運用を要することなく、既存のネットワークシステムを利用して簡単で安全なシステムにより、システム全体のコストを低廉化させつつ、消費者の利便性の向上と負担軽減とを図ることのできる電子機器制御システム及び電子機器制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、電子機器制御システムであって、閉ざされたローカル領域ネットワーク内に配置された電子機器間におけるローカル通信を介して、ローカルデータの送受信を中継する中継装置と、ローカル領域ネットワーク外の広域領域ネットワーク側に配置され、中継装置と通信可能な遠隔制御サーバーとを備え、中継装置は、ローカル領域ネットワークと、広域領域ネットワークとを、補助アドレスを通じて分離及び接続するポート管理部と、ポート管理部により広域領域ネットワーク側へ開放された特定の補助アドレスを通じて、ローカルデータを、パケットの宛先を前記遠隔制御サーバー宛に変更するとともにパケットの有効期間を表す値を変更して、遠隔制御サーバーへ送信するローカルデータ送信部と、遠隔制御サーバーからの接続制御データに基づいて、接続制御データにより指定された補助アドレスを開放するポート制御部とを備え、遠隔制御サーバーは、中継装置から受信したローカルデータを分析し、ローカルデータの送信元である電子機器に関する情報を抽出するデータ分析部と、電子機器に関する情報に基づいて、中継装置に対し、開放すべき補助アドレスを指定する接続制御データを送信する開放ポート制御部とを備える。

また、他の発明は、閉ざされたローカル領域ネットワーク内に配置された電子機器間におけるローカル通信を介して、ローカルデータの送受信を中継する中継装置と、ローカル領域ネットワーク外の広域領域ネットワーク側に配置され、中継装置と通信可能な遠隔制御サーバーとを用いて、電子機器を制御する電子機器制御方法であって、
（１）中継装置において、ローカル領域ネットワークと、広域領域ネットワークとを、補助アドレスを通じて分離するとともに、広域領域ネットワーク側へ開放された特定の補助アドレスを通じて、ローカルデータを、パケットの宛先を前記遠隔制御サーバー宛に変更するとともにパケットの有効期間を表す値を変更して、遠隔制御サーバーへ送信するローカルデータ送信ステップと、
（２）遠隔制御サーバーにおいて、中継装置から受信したローカルデータを分析し、ローカルデータの送信元である電子機器に関する情報を抽出するデータ分析ステップと、
（３）電子機器に関する情報に基づいて、中継装置に対し、開放すべき補助アドレスを指定する接続制御データを、遠隔制御サーバーから送信する開放ポート制御ステップと、
（４）中継装置において、遠隔制御サーバーからの接続制御データに基づいて、接続制御データにより指定された補助アドレスを開放し、開放された補助アドレスを通じて、ローカル領域ネットワークと、広域領域ネットワークとを接続するポート制御ステップと
を備えることを特徴とする。

これらのような発明によれば、遠隔制御サーバーが、中継装置から送信されたローカルデータに基づいて、送信元である電子機器に関する情報を抽出して特定し、中継装置に対して開放すべき補助アドレスを指定しているので、容易にローカル領域ネットワークと広域領域ネットワークとを接続することができる。これにより、各家庭にサーバー装置を配置させることなく、また、各電化機器に高度な通信機能を要求することなく、既存の通信環境のみで、システム全体のコストを低廉化させつつ、家庭内の電子機器を遠隔制御できるので、消費者に負担を軽減しつつ、利便性を向上することができる。

上記発明において、中継装置は、接続制御データにより指定された補助アドレスを通じて遠隔制御サーバーから遠隔制御データを受信する遠隔制御データ受信部と、遠隔制御データ受信部で受信された遠隔制御データを、ローカルデータに変換するとともに、そのパケットの有効期限を表す値を変更するデータ変換部とをさらに備え、遠隔制御サーバーは、電子機器に関する情報に基づいて、電子機器に対するローカルデータを遠隔制御データとして生成し、生成された遠隔制御データを送信する遠隔制御データ送信部をさらに備えることが好ましい。

このような発明によれば、中継装置は、遠隔制御サーバーから補助アドレスを通じて電子機器に対するローカルデータを遠隔制御データとして受信しているので、外部から直接家庭内の電子機器を容易に遠隔制御することができる。

以上述べたように、この発明によれば、通信機能を備えた電化機器を遠隔的に制御する際に、高価なサーバー装置や通信機能を用いることなく、既存のネットワークシステムを利用して簡単で安全なシステムにより、システム全体のコストを低廉化させつつ、消費者の利便性の向上と負担軽減とを図ることができる。

第１実施形態に係る電子機器制御システムの全体構成を示す概念図である 第１実施形態に係る電子機器制御システムを構成する電子機器、及び中継装置の内部構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る電子機器制御システムを構成する遠隔制御サーバーの内部構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る電子機器制御システムを構成する利用者用端末の内部構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る起動時における電子機器制御を示すシーケンス図である。 第１実施形態に係る電子機器制御を示すシーケンス図である。 第１実施形態に係る電子機器制御を示すシーケンス図である。 第１実施形態に係る電子機器制御を示すシーケンス図である。 第１実施形態に係る電子機器制御を示すシーケンス図である。 第２実施形態に係る電子機器制御システムの全体構成を示す概念図である。 第２実施形態に係る電子機器制御システムを構成する中継装置の内部構成を示すブロック図である。 第２実施形態に係る電子機器制御システムを構成する遠隔制御サーバーの内部構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る起動時における電子機器制御を示すシーケンス図である。 第２実施形態に係る電子機器制御を示すシーケンス図である。

［第１実施形態］
（電子機器制御システムの全体構成）
以下に添付図面を参照して、本発明に係る電子機器制御システムの実施形態を詳細に説明する。図１は、第１実施形態に係る電子機器制御システムの全体構成を示す概念図である。

本実施形態において、電子機器制御システムは、図１に示すように、利用者Ｕなどの宅内に設置された家電である電子機器３（３ａ〜３ｅ）を管理及び遠隔制御するシステムであり、電子機器３（３ａ〜３ｅ）及び中継装置４とが接続された宅内ネットワーク６と、遠隔制御サーバー１と、利用者Ｕが所持する利用者用端末２とがインターネット公衆網５を介して接続されている。

宅内ネットワーク６は、各家庭内に存在する電子機器３（３ａ〜３ｅ）を相互に接続する閉ざされたローカル領域ネットワークであり、例えば、通信プロトコルＩＰを用いた１０ＢＡＳＥ−Ｔや１００ＢＡＳＥ−ＴＸ等によるローカルネットワーク（ＬＡＮ）や、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）や８０２．１１のような無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）等の無線ネットワークが含まれる。そして、この宅内ネットワーク６には、宅Ｈ内には、電子機器３（３ａ〜３ｅ）と、中継装置４とが宅内ネットワーク６に相互に接続されている。

電子機器３は、主に家庭で使用される電子機器であり、本実施形態においては、電子機器３として、インターフォン３ａ、照明器具３ｂ、エアコン３ｃ、テレビ装置３ｄ、及び録画機器３ｅ等の種々の家電機器が宅内ネットワーク６に接続されている。そして、宅内ネットワーク６に接続された電子機器３は、利用者Ｕが所持する利用者用端末２を通じて制御命令が伝送されて駆動可能となるとともに、電子機器３の状態情報が利用者用端末２に送信されるようになっている。また、これらの電子機器３が中継装置４を通じてデータを送受信可能であり、例えば、録画機器３ｅで記録されたコンテンツをテレビ装置３ｄで出力するようになっている。

中継装置４は、宅内ネットワーク６上に配置された電子機器３間におけるローカル通信を介して、ローカルデータの送受信を中継する機器であり、また、中継装置４は、インターネット公衆網５に接続するルータや、モデム等のノード装置であり、通信経路の選択や、データ（信号）の相互変換を行い、インターネット公衆網５との間における中継処理を行う機能も備えている。

インターネット公衆網５は、宅内ネットワーク６外の広域領域ネットワークであり、通信プロトコルＩＰを用いて種々の通信回線（電話回線やＩＳＤＮ回線、ＡＤＳＬ回線、光回線などの公衆回線、専用回線、無線通信網）を相互に接続して構築される分散型の通信ネットワークである。

利用者用端末２は、利用者Ｕなどが使用する情報処理端末であり、インターネット公衆網５を通じて、遠隔制御サーバー１と接続されている。この利用者用端末２としては、ＣＰＵによる演算処理機能、及び通信インターフェースによる通信処理機能を備え、パーソナルコンピュータ等の汎用コンピュータや、機能を特化させた専用装置により実現することができ、モバイルコンピュータやＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）、携帯電話機等が含まれる。また、利用者用端末２には、ブラウザ機能などのインターネット公衆網５を介してＷｅｂページにアクセスする機能を備えており、遠隔制御サーバー１が提供する電子機器３に対する制御インターフェースを表示可能となっている。

無線基地局７は、インターネット公衆網５に接続され、利用者用端末２との間で無線通信接続を確立し、利用者用端末２による通話やデータ通信を提供する装置である。

遠隔制御サーバー１は、宅内ネットワーク６外のインターネット公衆網５側に配置され、中継装置４と通信可能なサーバー装置であり、中継装置４を介して、稼働状況管理、監視・制御管理、設定管理、リモート管理、データ収集管理など、宅Ｈ内の電子機器３を遠隔的に、管理・制御するサーバー装置である。

この遠隔制御サーバー１は、複数の機能を分散させたサーバー群で実現可能となっており、同じ機能を有するサーバーを複数配置させることもできる。また、このサーバー群にはＷｅｂサーバーが含まれ、このＷｅｂサーバーにより、複数の電子機器３に対する制御インターフェースを統合したポータルサイトが提供される。なお、このＷｅｂサーバーは、ＷＷＷ（Ｗｏｒｌｄ Ｗｉｄｅ Ｗｅｂ）等のドキュメントシステムにおいて、ＨＴＭＬ（ＨｙｐｅｒＴｅｘｔ Ｍａｒｋｕｐ Ｌａｎｇｕａｇｅ）ファイルや画像ファイル、音楽ファイルなどの情報送信を行うサーバーコンピュータ或いはその機能を持ったソフトウェアで実現され、ＨＴＭＬ文書や画像などの情報を蓄積しておき、サーバー装置上で実行されるＷｅｂブラウザなどのアプリケーションの要求に応じて、コンテンツ（Ｗｅｂページ）の配信を行う。

（各装置の内部構成）
次いで、上述した電子機器制御システムを構成する各装置の内部構造について説明する。図２は、本実施形態に係る電子機器制御システムを構成する電子機器３、及び中継装置４の内部構成を示すブロック図であり、図３は、本実施形態に係る電子機器制御システムを構成する遠隔制御サーバー１の内部構成を示すブロック図であり、図４は、本実施形態に係る電子機器制御システムを構成する利用者用端末２の内部構成を示すブロック図である。なお、説明中で用いられる「モジュール」とは、装置や機器等のハードウェア、或いはその機能を持ったソフトウェア、又はこれらの組み合わせなどによって構成され、所定の動作を達成するための機能単位を示す。

（１）電子機器３、及び中継装置４
電子機器３は、図２に示すように、電子機器制御部３４と、データ送受信部３３と、記憶部３２と、通信インターフェース３１とを備えている。

記憶部３２は、電子機器毎に固有のＩＰアドレスや、電子機器の機能に応じた各種のデータを格納するメモリ装置である。

電子機器制御部３４は、電子機器全体の動作を制御するモジュールであり、ＣＰＵやＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等のプロセッサ、メモリ、及びその他の電子回路等のハードウェア、或いはその機能を持ったプログラム等のソフトウェア、又はこれらの組み合わせなどによって構成されている。この電子機器制御部３４は、電子機器３に設置された操作デバイスからの入力信号や、遠隔制御信号に応じて、電子機器を駆動させる。

データ送受信部３３は、通信インターフェース３１を通じて、各種のデータを送受信するモジュールであり、外部からの制御信号を受信したり、ルーティングのための同報通信や、電子機器の稼働状態を送信する。また、電子機器３がテレビ装置３ｄである場合には、録画機器３ｅに録画された動画や音楽などの各種コンテンツを受信するようになっている。

通信インターフェース３１は、宅内ネットワーク６に対する通信インターフェースであり、無線等による非接触通信や、ケーブル，アダプタ手段等により接触（有線）通信をする機能を備えている。

中継装置４には、図２に示すように、ローカルデータ送信部４２と、接続処理部４３と、記憶部４４と、データ変換部４６と、遠隔制御データ受信部４５と、外部通信インターフェース４１ａと、内部通信インターフェース４１ｂとを備えている。

内部通信インターフェース４１ｂは、宅内ネットワーク６に対する通信インターフェースであり、外部通信インターフェース４１ａは、インターネット公衆網５に対する通信インターフェースである。

接続処理部４３は、宅内ネットワーク６とインターネット公衆網５との接続処理を実行するモジュールであり、ポート管理部４３ａと、ポート制御部４３ｂとを備えている。

ポート管理部４３ａは、宅内ネットワーク６と、インターネット公衆網５とを、補助アドレスを通じて分離及び接続するモジュールである。具体的には、開放すべき補助アドレス（ポート番号）を割り当てる変換ルールが記録された変換テーブルを参照して、各電子機器３にポート番号を割り当て、宅内ネットワーク６とインターネット公衆網５とを接続したり、分離したりする。

ポート制御部４３ｂは、遠隔制御サーバー１からの開放すべき補助アドレスを指定する接続制御データに基づいて、指定された補助アドレスを開放するモジュールであり、接続制御データが取得した場合には、ポート管理部４３ａによる制御より優先して、補助アドレスを開放するようになっている。

ローカルデータ送信部４２は、ポート管理部４３ａによりインターネット公衆網５側へ開放された特定の補助アドレスを通じて、ローカルデータを遠隔制御サーバー１へ送信するモジュールである。このローカルデータとは、宅内ネットワーク６内において、電子機器間で送受信される各種のデータであり、各電子機器について定められた通信規格に基づく通信方式（パケット形式やプロトコル）、データ形式を有する。具体的に、このローカルデータとしては、通信相手を発見するためのブロードキャスト通信、又はマルチキャスト通信等の同報通信や、特定の電子機器へのレスポンスや制御命令のためのユニキャスト通信が含まれ、ＭｕｌｔｉｃａｓｔＤＮＳやＳＳＤＰ，ＨＴＴＰや各規格特有のプロトコルで送受信される。また、このローカルデータには、宅内ネットワーク６内において定められた各電子機器固有のＩＰアドレスや補助アドレスに関する情報が含まれている。

ここで、ローカルデータ送信部４２は、同報通信パケットを送信する際、宛先をマルチキャスト又はブロードキャストから遠隔制御サーバー１宛のユニキャストアドレスへ変更するとともに、同報通信パケットにおけるＴＴＬ（Ｔｉｍｅ Ｔｏ Ｌｉｖｅ）を適値に変更する。これは、通常、宅内ネットワーク６を前提とした同報通信パケットではＴＴＬ値が小さく設定されているため、そのままのＴＴＬ値では、同報通信パケットが遠隔制御サーバー１に転送されないことを解消させるものである。

記憶部４４は、接続処理のための各種データを格納するメモリ装置であり、電子機器毎に固有のＩＰアドレスと補助アドレスであるポート番号とが対応付けられた変換テーブルを蓄積している。また、遠隔制御サーバー１のＩＰアドレスについても蓄積している。

遠隔制御データ受信部４５は、接続制御データにより指定された補助アドレスを通じて遠隔制御サーバー１から遠隔制御データを受信するモジュールである。データ変換部４６は、ルーティングルールを定義するための変換テーブルを保持し、遠隔制御データ受信部４５で受信された遠隔制御データを、ローカルデータに変換するモジュールである。ここで、変換されるローカルデータとは、例えば、電子機器３を駆動させるための制御信号等であり、そのデータ変換とは、変換テーブルにあるルーティングルールに従ったアドレス変換やカプセル化、或いはパケットの有効期間を表す値であるＴＴＬ（Ｔｉｍｅ Ｔｏ Ｌｉｖｅ）の書き換えなどが挙げられ、ここで変換されたデータは、内部通信インターフェース４１ｂを通じて各電子機器３の電子機器制御部３４へ送信される。なお、宅内に新たな電子機器３が追加された際には、遠隔制御サーバー１からのユニキャスト通信を変換するルールが作成され、変換テーブルに動的に反映される。この作成された変換テーブルは遠隔制御サーバー１へ送信されたり、遠隔制御サーバー１から中継装置４の変換テーブルにルールが加えられるなど、中継装置４と遠隔制御サーバー１との間で同期が取られるようになっている。

（２）遠隔制御サーバー
遠隔制御サーバー１は、通信処理系のモジュールとして、通信インターフェース１１と、開放ポート制御部１７、データ分析部１６と、認証部１５とを備えている。

認証部１５は、インターネット公衆網５を通じてのアクセスの可否を検証するコンピュータ或いはその機能を持ったソフトウェアであり、例えば、パケット内に含まれた送信元アドレスが記憶部１８内に蓄積されているか否かや、例えば、ユーザー名とパスワードの組み合わせを取得し、アクセス者にその権利があるか否かなどを確認する。

記憶部１８は、電子機器制御システムに関する情報を蓄積するデータベースであり、本実施形態においては、利用者Ｕに関する情報を保持する利用者ＤＢ１８ｂと、電子機器３に関する情報を蓄積する電子機器ＤＢ１８ｃと、Ｗｅｂデータに関する情報を蓄積するＷｅｂページＤＢ１８ａとを備えている。

利用者ＤＢ１８ｂは、利用者の識別番号に、利用者Ｕの氏名、住所、携帯電話番号、メールアドレス、中継装置４のＩＰアドレス、及び所有する利用者用端末２の電話番号等を関連付けて記憶する記憶装置である。電子機器ＤＢ１８ｃは、中継装置４のＩＰアドレスに、当該中継装置４と宅内ネットワーク６で接続された各電子機器のＩＰアドレス及び補助アドレスを関連付けて記憶する記憶装置である。また、電子機器ＤＢ１８ｃには、各電子機器３を駆動制御させるためのローカルデータに関する情報も蓄積されている。ＷｅｂページＤＢ１８ａは、表示情報であるＷｅｂデータを蓄積する記憶装置であり、例えば、電子機器に対する制御インターフェース、各電子機器の稼働状況や、電子機器の遠隔操作の設定に関する表示情報が蓄積されている。

データ分析部１６は、中継装置４から受信したローカルデータを分析し、ローカルデータの送信元である電子機器３に関する情報を抽出するモジュールである。ここで、電子機器３に関する情報とは、電子機器３の宅内における所在位置を示すＩＰアドレス、補助アドレス、ＭＡＣアドレスなどである。具体的に、データ分析部１６は、例えば、電子機器３がＵＰｎＰ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｐｌｕｇ ａｎｄ Ｐｌａｙ）対応機器の場合には、ＳＳＤＰパケットのＬｏｃａｔｉｏｎヘッダ等から送信元ＩＰアドレスを検知するようになっている。

開放ポート制御部１７は、データ分析部１６で分析された電子機器３に関する情報に基づいて、中継装置４に対し、開放すべき補助アドレスを指定する接続制御データを生成して中継装置４に送信するモジュールである。

また、遠隔制御サーバー１は、遠隔操作に関するモジュール群として、操作信号受付部１４と、Ｗｅｂデータ配信部１２と、遠隔制御データ送信部１３とを備えている。

Ｗｅｂデータ配信部１２は、各クライアントによるユーザー操作に応じて、ＷｅｂページＤＢ１８ａに蓄積された表示情報（Ｗｅｂデータ）を配信するＷｅｂサーバーである。このＷｅｂデータ配信部１２から配信されるＷｅｂデータには、例えば、各電子機器の稼働状況や、電子機器の遠隔操作の設定に関する情報が含まれている。

操作信号受付部１４は、利用者用端末２上に表示されたＷｅｂページを介して入力された操作信号を受け付けるモジュールである。ここで、操作信号が遠隔操作に関する情報である場合には、その信号を遠隔制御データ送信部１３に送信し、操作信号が会員登録に関する情報である場合には、取得した利用者情報を利用者ＤＢ１８ｂに入力する。

遠隔制御データ送信部１３は、電子機器３に対するローカルデータを遠隔制御データとして生成し、生成された遠隔制御データを送信するモジュールである。この電子機器３に対するローカルデータとは、遠隔操作に関するデータであり、遠隔制御データ送信部１３は、対象となる電子機器３を駆動制御する制御信号を生成するとともに、電子機器３のＩＰアドレス、及び開放された補助アドレスを電子機器ＤＢ１８ｃから抽出して送信先アドレスとして入力して送信する。

（３）利用者用端末２
利用者用端末２には、ユーザーインターフェース系のモジュールとして入力インターフェース２４と、出力インターフェース２３とを備えている。入力インターフェース２４は、操作ボタンやタッチパネル、ジョグダイヤルなどユーザー操作を入力するデバイスである。

出力インターフェース２３は、ディスプレイやスピーカーなど、映像や音響を出力するデバイスである。特に、この出力インターフェース２３には、液晶ディスプレイなどの表示部が含まれており、アプリケーション実行部２２により、電子機器３の駆動状況、遠隔操作に関する設定情報等をこの表示部に表示する。

アプリケーション実行部２２は、一般のＯＳやブラウザソフト、メディア視聴アプリケーションなどのアプリケーションを実行するモジュールであり、通常はＣＰＵ等により実現される。なお、このアプリケーション実行部２２は、ブラウザ部２２ａを備えている。

ブラウザ部２２ａは、ブラウザソフトを実行することによって構築され、Ｗｅｂページを閲覧するためのモジュールであり、ポータルサイトにアクセスして、インターネットからＨＴＭＬ（ＨｙｐｅｒＴｅｘｔ Ｍａｒｋｕｐ Ｌａｎｇｕａｇｅ）ファイルや画像ファイルなどをダウンロードし、レイアウトを解析して表示・再生する。このブラウザ部２２ａによって、遠隔制御サーバーから配信されたＷｅｂページを表示するとともに、Ｗｅｂページ上におけるクリックや文字入力などのユーザー操作が可能となる。

また、利用者用端末２には通信インターフェース２１を備えている。通信インターフェース２１は、データ通信を行うための通信インターフェースであり、無線等による非接触通信や、ケーブル，アダプタ手段等により接触（有線）通信をする機能を備えている。本実施形態において、通信インターフェース２１は、インターネット公衆網５を通じて、遠隔制御サーバー１に対して宅Ｈ内の電子機器３に対する制御要求を送信するとともに、遠隔制御サーバー１から電子機器の稼働状況等のデータを受信する。

（電子機器制御方法）
以上の構成を有する電子機器制御システムを動作させることによって、本発明の電子機器制御方法を実施することができる。図５は、本実施形態に係る起動時における電子機器制御のシーケンス図であり、図６〜図９は、本実施形態に係る電子機器制御の動作を示すシーケンス図である。なお、本実施形態において、中継装置４は、予めインターネット接続事業者からグローバルＩＰアドレスを取得しており、中継装置４の記憶部４４には、遠隔制御サーバー１のＩＰアドレスが記憶され、送信先として設定されているものとする。

先ず、起動処理関連の通信について説明する。図５に示すように、中継装置４は、起動すると、記憶部４４に記憶された遠隔制御サーバー１のＩＰアドレスを参照して、遠隔制御サーバー１に対して中継装置４固有の識別情報を通知する（Ｓ１０１）。遠隔制御サーバー１は、固有の識別情報を取得すると、利用者ＤＢ１８ｂに基づいて認証処理を行う（Ｓ１０２）。利用者ＤＢ１８ｂ内に蓄積された識別情報と一致する識別情報がある場合には、接続を許可し、電子機器３のＩＰアドレスとポート番号とを対応付けした変換テーブルや割り当てのアルゴリズムなど、通信に必要な情報を通知する（Ｓ１０３）。

中継装置４は、送信元アドレスが遠隔制御サーバー１のＩＰアドレスであるか否かを確認し、遠隔制御サーバー１のＩＰアドレスである場合には、パケットの通過を受諾する（Ｓ１０４）。そして、中継装置４は、これらの情報を取得すると、変換テーブルに新たなルールを反映させる（Ｓ１０５）。

電子機器３が起動すると、中継装置４の接続処理部４３は、図６に示すように、ＤＨＣＰ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｈｏｓｔ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）によって各電子機器３に対してＩＰアドレスを割り当てる（Ｓ２０１）。その後、データ送信部３３は、所定間隔で電子機器３の参加などを示すローカルデータを発信する（Ｓ２０２）。このローカルデータを中継装置４が受信すると、ポート管理部４３ａは、変換テーブルを参照して、送信元アドレスを中継装置４のＩＰアドレスとするとともに、宛先アドレスを遠隔制御サーバー１のＩＰアドレスに変更し、ＴＴＬを適切な数値に変更する（Ｓ２０３）。この際、ＮＡＰＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｐｏｒｔ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）のように、パケットが通過するタイミングで、アルゴリズムに従って変換ルールの追加を行う必要がある場合は、このタイミングで、遠隔制御サーバー１からの通信用として、変換ルール（開放すべきポート番号）を変換テーブルに追加する（Ｓ２０４）。なお、この変換ルールの追加処理を実行するか否かは、ローカル通信の種類に依存する。

そして、ローカルデータ送信部４２は、インターネット公衆網５側へ開放された特定のポート番号を通じて、参加などを示すローカルデータを遠隔制御サーバー１へ送信する（Ｓ２０５）。遠隔制御サーバー１では、この参加などを示すローカルデータを受信すると、送信元アドレスに基づいて中継装置４を判別する（Ｓ２０６）。この際、遠隔制御サーバー１では、データ分析部１６において、中継装置４から受信したローカルデータを分析し、ローカルデータの送信元である電子機器３に関する情報を抽出する。例えば、中継装置４がＵＰｎＰ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｐｌｕｇ ａｎｄ Ｐｌａｙ）対応機器の場合には、ＳＳＤＰパケットのＬｏｃａｔｉｏｎヘッダ等から送信元ＩＰアドレス及びポート番号を検知するようになっている。

遠隔制御サーバー１では、電子機器３への応答のためにポートの解放が必要な場合には、ポート解放処理を行う。具体的には、図７に示すように、遠隔制御サーバー１は、中継装置４に対して接続制御データを送信する（Ｓ３０１）。中継装置４は、送信元アドレスが遠隔制御サーバー１のＩＰアドレスであるか否かを確認し、遠隔制御サーバー１のＩＰアドレスである場合には、パケットの通過を受諾する（Ｓ３０２）。中継装置４は、接続制御データを取得すると、遠隔制御サーバー１からの通信用として、変換ルール（開放すべきポート番号）を変換テーブルに追加する（Ｓ３０３）。

なお、このステップＳ３０１〜ステップＳ３０３までのポート制御処理を実行するか否かは、ローカル通信の種類に依存する。その後、遠隔制御サーバー１の開放ポート制御部１７は、電子機器ＤＢ１８ｃを参照して電子機器３に関する情報に基づいて、中継装置４に対し、電子機器３の参加などに対する応答データを生成して中継装置４に送信する（Ｓ３０４）。中継装置４は、ポート制御部４３ｂにおいて、接続制御データにより指定されたポートを開放して、応答データを受信する。

そして、ポート制御部４３ｂは、変換テーブルを参照して、送信元アドレスを中継装置４のアドレスに変更し、送信先アドレスを電子機器３のＩＰアドレスに変換するとともに、ＴＴＬ値を適値に設定して（Ｓ３０５）、該当する電子機器３へ応答データを転送する（Ｓ３０６）。
その後、利用者Ｕが電子機器３に対して遠隔操作を行うため、遠隔制御サーバー１が提供するＷｅｂページにアクセスし、Ｗｅｂページ上におけるクリックや文字入力などのユーザー操作を行うと、操作信号受付部１４がその操作信号を受け付け、遠隔制御データ送信部１３に入力する。

遠隔制御データ送信部１３では、図８に示すように、操作要求の対象となる電子機器３に対するローカルデータを遠隔制御データとして生成し、電子機器ＤＢ１８ｃを参照して中継装置４のＩＰアドレス及び開放されたポート番号を宛先とし、遠隔制御データを送信する（Ｓ４０４）。なお、遠隔制御データを送信する際に、ポート開放が必要な場合には、遠隔制御データを送信する前処理として、ステップＳ３０１〜ステップＳ３０２までの処理と同様な処理を行い（Ｓ４０１〜Ｓ４０３）、遠隔制御サーバー１からの通信用として、変換ルール（開放すべきポート番号）を変換テーブルに追加する。

遠隔制御サーバー１から遠隔制御データが送信されると、中継装置４の受信部４５は、開放されたポート番号を通じて遠隔制御データを受信する。そして、データ変換部４６において、遠隔制御データをローカルデータに変換する。具体的には、ポート制御部４３ｂは、変換テーブルを参照して、送信元アドレスを中継装置４のアドレスに変更し、送信先アドレスを電子機器３のＩＰアドレスに変換するとともに、ＴＴＬ値を適値に設定して（Ｓ４０５）、該当する電子機器３へ転送する（Ｓ４０６）。これにより、電子機器３は、遠隔制御データに基づいて駆動制御される（Ｓ４０７）。

電子機器３を駆動させた後、電子機器３のデータ送受信部３３は、図９に示すように、レスポンスであるローカルデータを中継装置４宛に返信する（Ｓ５０１）。中継装置４では、このローカルデータを受信すると、ポート管理部４３ａにおいて、変換テーブルを参照して、送信元アドレスを中継装置４のＩＰアドレスとするとともに、宛先アドレスを遠隔制御サーバー１のＩＰアドレスに変更し、ＴＴＬを適切な数値に変更する（Ｓ５０２）。

そして、ローカルデータ送信部４２は、インターネット公衆網５側へ開放された特定の補助アドレスを通じて、ローカルデータを遠隔制御サーバー１へ送信する（Ｓ５０３）。遠隔制御サーバー１では、このローカルデータを受信すると、送信元アドレスを参照して中継装置４を判別する（Ｓ５０４）。そして、データ分析部１６において、ローカルデータを分析し、ローカルデータの送信元である電子機器３の稼働情報を抽出する。そして、この情報を電子機器ＤＢ１８ｃに履歴情報として蓄積し、利用者側からの閲覧要求に応じて、この情報をＷｅｂデータとして送信する。

（作用・効果）
このような本実施形態によれば、遠隔制御サーバー１が、中継装置４から送信されたローカルデータに基づいて、送信元である電子機器に関する情報を抽出して特定し、電子機器３を特定したうえで、中継装置４に対して開放すべき補助アドレスを指定しているので、容易に外部から宅内ネットワーク６とインターネット公衆網５とを接続することができる。これにより、各家庭にサーバー装置を配置させることなく各電子機器３を制御することができ、システム全体のコストを低廉化させることができる。また、利用者側にとっても、既存の通信環境のみで、家庭内の電子機器を遠隔制御できるので、金銭的負担がなく、利便性を向上することができる。

［第２実施形態］
次いで、本発明の第２実施形態について説明する。上述した第１実施形態では、宅内ネットワーク６と遠隔制御サーバー間において、補助アドレスを開放してデータを送受したが、第２実施形態では、仮想的な専用回線であるＶＰＮを利用した場合を例に説明する。

（電子機器制御システムの全体構成）
図１０は、第２実施形態に係る電子機器制御システムの全体構成を示す概念図であり、図１１は、第２実施形態に係る電子機器制御システムを構成する中継装置の内部構成を示すブロック図であり、図１２は、第２実施形態に係る電子機器制御システムを構成する遠隔制御サーバーの内部構成を示すブロック図である。なお、本実施形態において、上述した第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その機能等は特に言及しない限り同一であり、その説明は省略する。なお、本実施形態においては、同じ機能を有する遠隔制御サーバー１ａが複数設置されているものとする。

図１０に示すように、本実施形態では、インターネット公衆網５内に仮想的な専用回線であるＶＰＮ５ａが構築されている。このＶＰＮ５ａは、中継装置４ａと遠隔制御サーバー１ａ間における相互認証により、トンネリング方式で構築されるセキュアな通信ネットワークである。

この中継装置４ａは、図１１に示すように、専用回線の接続処理に関するモジュールとして、接続処理部４３において、ＶＰＮ構築部４３ｃと、ブリッジ部４３ｄとを備えている。

ＶＰＮ構築部４３ｃは、遠隔制御サーバー１ａからの接続制御データに基づいて、インターネット公衆網５内に、遠隔制御サーバー１ａに対する仮想的な専用回線であるＶＰＮ５ａを構築するモジュールである。

ブリッジ部４３ｄは、宅内ネットワーク６とＶＰＮ５ａとを相互に接続するモジュールである。具体的に、ブリッジ部４３ｄは、ＶＰＮ５ａに接続するためのアドレス変換機能、通信経路の選択や、データ（信号）の相互変換を行う機能を備えており、遠隔制御データ受信部４５ａで受信された遠隔制御データをローカルデータに変換する。なお、ＶＰＮ５ａとの間における中継処理は、ＩＳＯのＯＳＩレイヤー第２層でパケット通信により行う。

そして、ブリッジ部４３ｄによる接続処理及びＶＰＮ５ａを通じて、ローカルデータ送信部４２ａは、ローカルデータを遠隔制御サーバー１ａへ送信し、遠隔制御データ受信部４５ａについても、ＶＰＮ５ａを通じて遠隔制御サーバー１ａから遠隔制御データを受信するようになっている。一方、遠隔制御サーバー１ａは、図１２に示すように、専用回線の接続処理に関するモジュールとして、データ分析部１６と、遠隔制御データ送信部１３と、ＶＰＮ管理部１９とを備えている。

データ分析部１６は、中継装置４ａから受信したローカルデータを分析し、ローカルデータの送信元である電子機器３に関する情報を抽出するモジュールである。

遠隔制御データ送信部１３は、電子機器３に関する情報に基づいて、各電子機器を特定するために各電子機器に割り当てられた機器アドレスを各電子機器に対して指定するとともに、電子機器３に対するローカルデータを遠隔制御データとして生成し、生成された遠隔制御データを送信するモジュールである。具体的に、遠隔制御データ送信部１３は、電子機器３の機器アドレス（ＩＰアドレス）を取得した際、電子機器ＤＢ１８ｃを参照する。そして、電子機器３の機器アドレスが重複している場合には、各電子機器３を特定するために各電子機器３に割り当てられた機器アドレスを各電子機器３に対して新しく指定する。なお、遠隔制御データ送信部１３は、電子機器３の機器アドレスが重複する場合には、電子機器３の機器アドレスが重複しないように、同じ機能を有する他のサーバー装置を通信先として設定して、そのサーバー装置のＩＰアドレスを指定することもできる。

さらに、遠隔制御データ送信部１３は、複数の遠隔制御サーバー１ａの負荷情報を蓄積しており、定期的に今後の負荷状況を予想する機能を備えており、その予想結果に基づいて、負荷の低いサーバー装置を接続先として指定する機能も備えている。また、一度指定されたサーバーに対する負荷が高い場合には、再度負荷の低いサーバーの送信先アドレスを指定する機能も備えている。

ＶＰＮ管理部１９は、中継装置４ａに対し、中継装置４ａを特定するために中継装置４ａに割り当てられたＩＰアドレスと、ローカルデータの送信先を特定するために中継装置４ａに割り当てられた、送信先アドレスとを指定する接続制御データを生成し、送信するモジュールである。

（電子機器制御方法）
以上の構成を有する電子機器制御システムを動作させることによって、本発明の電子機器制御方法を実施することができる。図１３は、本実施形態に係る起動時における電子機器制御を示すシーケンス図であり、図１４は、本実施形態に係る電子機器制御の動作を示すシーケンス図である。なお、本実施形態において、中継装置４ａは、予めインターネット接続事業者からグローバルＩＰアドレスを取得しており、中継装置４ａの記憶部４４には、遠隔制御サーバー１ａのＩＰアドレスが記憶され、送信先として設定されているものとする。

先ず、起動処理関連の通信について説明する。図１３に示すように、中継装置４ａが起動すると、記憶部４４に記憶された遠隔制御サーバー１ａのＩＰアドレスを参照して、遠隔制御サーバー１ａに対して中継装置４ａの固有の識別情報を通知する（Ｓ６０１）。遠隔制御サーバー１ａは、固有の識別情報を取得すると、利用者ＤＢ１８ｂに基づいて認証処理を行う（Ｓ６０２）。利用者ＤＢ１８ｂ内に蓄積された識別情報と一致する識別情報がある場合には接続を許可する。

その後、接続が許可されると、ＶＰＮ管理部１９は、通信先の遠隔制御サーバー１ａを選択し（Ｓ６０３）、中継装置４ａに対し、中継装置４ａに割り当てられた装置アドレスと、選択された遠隔制御サーバー１ａの送信先アドレスとを指定する接続制御データを生成する。なお、この中継装置４ａに割り当てられた装置アドレスとは、中継装置４ａの通信網上におけるＩＰアドレスであり、宅内ネットワーク６内におけるローカルなＩＰアドレスと、外部のインターネット公衆網５上におけるグローバルなＩＰアドレスの両方が含まれる。また、送信先アドレスとは、遠隔制御サーバー１ａの通信網上におけるＩＰアドレスであり、遠隔制御サーバー側におけるローカルなＩＰアドレスと、外部のインターネット公衆網５上におけるグローバルなＩＰアドレスの両方が含まれる。その後、この接続制御データを中継装置４ａ宛てに送信する（Ｓ６０４）。中継装置４ａは、送信元アドレスが遠隔制御サーバー１ａのＩＰアドレスであるか否かを確認し、遠隔制御サーバー１ａのＩＰアドレスである場合には、パケットの通過を受諾して接続制御データを取得する（Ｓ６０５）。

その後、ＶＰＮ構築部４３ｃにおいては、接続制御データに基づいて、インターネット公衆網５内にＶＰＮ５ａを構築するとともに（Ｓ６０６）、ブリッジ部４３ｄによって、宅内ネットワーク６とＶＰＮ５ａとを相互に接続することで通信可能となる。

次に、電子機器３が起動すると、図１４に示すように、電子機器３に対するＩＰアドレスの割り当て処理が行われる。ここで、中継装置４ａがアドレスの割り当てを行う場合には、接続処理部４３において、ＤＨＣＰ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｈｏｓｔ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）によって、各電子機器３に対してＩＰアドレスが割り当てられる（Ｓ７０１）。この中継装置４ａによるＩＰアドレスの割り当ては、上述したような、遠隔制御サーバー１ａから接続制御データを取得した後（Ｓ６０５）に行われる。このとき、遠隔制御サーバー１ａにおいて、電子機器３に対するＩＰアドレスの割り当ても可能である（Ｓ７０２）。この場合には、図１３で示したように、ＶＰＮ５ａが構築された後（Ｓ６０６）、ステップＳ７０２において、ＤＨＣＰによって、電子機器３に対してＩＰアドレスが割り当てられる。

その後、データ送受信部３３は、所定間隔で電子機器３の参加などを示すローカルデータを中継装置４ａに発信する（Ｓ７０３）。このローカルデータを中継装置４ａが受信すると、ブリッジ部４３ｄにおいて、宅内ネットワーク６とＶＰＮ５ａとを接続する（Ｓ７０４）。そして、ローカルデータ送信部４２ａは、ブリッジ部４３ｄによる接続処理及びＶＰＮ５ａを通じて、ローカルデータを遠隔制御サーバー１ａへ送信される（Ｓ７０５）。遠隔制御サーバー１ａがローカルデータを受信すると、データ分析部１６において、ローカルデータ及びＶＰＮ５ａから、ローカルデータの送信元である電子機器３に関する情報を抽出する（Ｓ７０６）。

その後、この電子機器３に関する情報であるＩＰアドレスに基づいて、電子機器３に対するローカルデータを遠隔制御データとして生成し、生成された遠隔制御データを送信する（Ｓ７０７）。遠隔制御データ受信部４５ａは、ＶＰＮ５ａを通じて遠隔制御サーバー１ａから遠隔制御データを受信すると、ブリッジ部４３ｄにおいて、宅内ネットワーク６とＶＰＮ５ａとを接続する（Ｓ７０８）。
そして、宅内ネットワーク６とＶＰＮ５ａとが接続された後、ローカルデータは、該当する電子機器３のＩＰアドレス情報に基づいて、電子機器３へ送信され（Ｓ７０９）、電子機器３は駆動制御される（Ｓ７１０）。

（作用・効果）
このような本実施形態によれば、仮想的な専用回線であるＶＰＮ５ａを構築しているので、簡易に宅内ネットワーク６の電子機器３と、外部の遠隔制御サーバー１ａとを接続することができる。これにより、各家庭にサーバー装置を配置させることなく、外部の遠隔制御サーバー１ａが電子機器３を制御することができ、システム全体のコストを低廉化させることができる。また、利用者側にとっても、既存の通信環境のみで、家庭内の電子機器３を遠隔制御できるので、金銭的負担がなく、利便性を向上することができる。

１…遠隔制御サーバー
１ａ…遠隔制御サーバー
２…利用者用端末
３…電子機器
３ａ…インターフォン
３ｂ…照明器具
３ｃ…エアコン
３ｄ…テレビ装置
３ｅ…録画機器
４…中継装置
４ａ…中継装置
５…インターネット公衆網
５ａ…ＶＰＮ
６…宅内ネットワーク
７…無線基地局
１１…通信インターフェース
１２…Ｗｅｂデータ配信部
１３…遠隔制御データ送信部
１４…操作信号受付部
１５…認証部
１６…データ分析部
１７…開放ポート制御部
１８…記憶部
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ…データベース
１９…ＶＰＮ管理部
２１…通信インターフェース
２２…アプリケーション実行部
２２ａ…ブラウザ部
２３…出力インターフェース
２４…入力インターフェース
３１…通信インターフェース
３２…記憶部
３３…データ送受信部
３４…電子機器制御部
４１ａ…外部通信インターフェース
４１ｂ…内部通信インターフェース
４２…ローカルデータ送信部
４２ａ…ローカルデータ送信部
４３…接続処理部
４３ａ…ポート管理部
４３ｂ…ポート制御部
４３ｃ…ＶＰＮ構築部
４３ｄ…ブリッジ部
４４…記憶部
４５…遠隔制御データ受信部
４５ａ…遠隔制御データ受信部
４６…データ変換部

Claims (4)

1. 閉ざされたローカル領域ネットワーク内に配置された電子機器間におけるローカル通信を介して、ローカルデータの送受信を中継する中継装置と、
   前記ローカル領域ネットワーク外の広域領域ネットワーク側に配置され、前記中継装置と通信可能な遠隔制御サーバーと、
   を備え、
   前記中継装置は、
   前記ローカル領域ネットワークと、広域領域ネットワークとを、補助アドレスを通じて分離及び接続するポート管理部と、
   前記ポート管理部により前記広域領域ネットワーク側へ開放された特定の補助アドレスを通じて、前記ローカルデータを、パケットの宛先を前記遠隔制御サーバー宛に変更するとともにパケットの有効期間を表す値を変更して、前記遠隔制御サーバーへ送信するローカルデータ送信部と、
   前記遠隔制御サーバーからの接続制御データに基づいて、前記接続制御データにより指定された補助アドレスを開放するポート制御部と、
   を備え、
   前記遠隔制御サーバーは、
   前記中継装置から受信したローカルデータを分析し、当該ローカルデータの送信元である電子機器に関する情報を抽出するデータ分析部と、
   前記電子機器に関する情報に基づいて、前記中継装置に対し、開放すべき補助アドレスを指定する接続制御データを送信する開放ポート制御部と、
   を備えることを特徴とする電子機器制御システム。
2. 前記中継装置は、
   前記接続制御データにより指定された補助アドレスを通じて前記遠隔制御サーバーから遠隔制御データを受信する遠隔制御データ受信部と、
   前記遠隔制御データ受信部で受信された遠隔制御データを、前記ローカルデータに変換するとともに、そのパケットの有効期限を表す値を変更するデータ変換部と
   をさらに備え、
   前記遠隔制御サーバーは、前記電子機器に関する情報に基づいて、前記電子機器に対するローカルデータを前記遠隔制御データとして生成し、生成された前記遠隔制御データを送信する遠隔制御データ送信部をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器制御システム。
3. 閉ざされたローカル領域ネットワーク内に配置された電子機器間におけるローカル通信を介して、ローカルデータの送受信を中継する中継装置と、
   前記ローカル領域ネットワーク外の広域領域ネットワーク側に配置され、前記中継装置と通信可能な遠隔制御サーバーと、
   を用いて、前記電子機器を制御する電子機器制御方法であって、
   前記中継装置において、前記ローカル領域ネットワークと、広域領域ネットワークとを、補助アドレスを通じて分離するとともに、前記広域領域ネットワーク側へ開放された特定の補助アドレスを通じて、前記ローカルデータを、パケットの宛先を前記遠隔制御サーバー宛に変更するとともにパケットの有効期間を表す値を変更して、前記遠隔制御サーバーへ送信するローカルデータ送信ステップと、
   前記遠隔制御サーバーにおいて、前記中継装置から受信したローカルデータを分析し、当該ローカルデータの送信元である電子機器に関する情報を抽出するデータ分析ステップと、
   前記電子機器に関する情報に基づいて、前記中継装置に対し、開放すべき補助アドレスを指定する接続制御データを、前記遠隔制御サーバーから送信する開放ポート制御ステップと、
   前記中継装置において、前記遠隔制御サーバーからの接続制御データに基づいて、前記接続制御データにより指定された補助アドレスを開放し、開放された補助アドレスを通じて、前記ローカル領域ネットワークと、広域領域ネットワークとを接続するポート制御ステップと、
   を備えることを特徴とする電子機器制御方法。
4. 前記遠隔制御サーバーにおいて、前記電子機器に関する情報に基づいて、前記電子機器に対するローカルデータを遠隔制御データとして生成し、生成された前記遠隔制御データを送信する遠隔制御データ送信ステップと、
   前記中継装置において、前記接続制御データにより指定された補助アドレスを通じて前記遠隔制御サーバーから前記遠隔制御データを受信するとともに、受信された遠隔制御データを、前記ローカルデータに変換するとともに、そのパケットの有効期限を表す値を変更する遠隔制御データ受信ステップと、
   をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の電子機器制御方法。