(57)【要約】【課題】  既存の携帯電話システムの秘匿機能を使うことにより、パスワードなどの認証情報や家電制御信号を送信するのに適した家電遠隔制御システムを構成することを目的とする。【解決手段】  ショートメッセージサービスを用いて、テキストデータで表現された個人認証情報を少なくとも含むショートメッセージを送信する携帯電話機１と、この携帯電話機から送信されたショートメッセージを受信するショートメッセージ受信機２と、このショートメッセージ受信機２が受信したショートメッセージを解析して個人認証情報を読み出すとともに、個人認証情報に基づいて認証処理を実施するインターフェース部３と、このインターフェース部３から出力された制御信号に応じて、所定の制御対象機器を制御する家電制御部４とを設けた。【選択図】  図１
2006203306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ショートメッセージサービスを用いて、テキストデータで表現された個人認証情報を少なくとも含むショートメッセージを送信する携帯電話機と、
この携帯電話機から送信されたショートメッセージを受信するショートメッセージ受信機と、
このショートメッセージ受信機が受信したショートメッセージを解析して前記個人認証情報を読み出すとともに、前記個人認証情報に基づいて認証処理を実施するインターフェース部と、
このインターフェース部から出力された制御信号に応じて、所定の制御対象機器を制御する家電制御部とを設けたことを特徴とする家電遠隔制御システム。
【請求項２】
ショートメッセージは、制御対象機器情報およびこの制御対象機器の処理内容を指示する制御コマンドを含むことを特徴とする請求項１に記載の家電遠隔制御システム。
【請求項３】
インターフェース部は、個人認証が成功した場合に制御対象機器情報および前記制御コマンドを家電制御部に出力し、前記家電制御部は、前記制御対象機器情報および前記制御コマンドに基づいて所定の家電機器を制御することを特徴とする請求項２に記載の家電遠隔制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、従来の家電制御システムを既存の携帯電話システムで規格化されているＳＭＳ（Short Messaging Service）を使って、家庭内の電化製品を遠隔制御する家電機器遠隔制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビやエアコン、冷蔵庫などの家庭電化製品をインターネットやＰＨＳ電話（Personal Handyphone System）を使って制御する方法について、様々な検討がなされている。その一例として、例えば、宅外のネットワークに接続して、宅外のＰＨＳ通信端末からトーン信号を送信することで家電機器を遠隔操作する方法が提案されている（特許文献１）。また、宅外からインターネットを経由してホームゲートウェイにメッセージを送信し、家電機器を遠隔操作するシステムについても検討されている（特許文献２）。これら遠隔操作可能なホームネットワークでは、不正な第三者によって家電機器が操作される懸念がある。このような不正使用を防止するために、ホームネットワーク上でやり取りされる信号を解析し、第三者による不正使用（なりすまし）を防ぐ技術が開示されている（特許文献３）。また、所定のアクセスサーバが所定のアクセス網を介してパスワードや指紋照合などの個人認証処理を行い、正当に認証された場合にのみ宅内のホームネットワークと通信する技術も開示されている（特許文献２）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３２１５３号公報
【０００４】
【特許文献２】特開２００４−９６５９１号公報
【０００５】
【特許文献３】特開２００１−２８５９６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、家電遠隔制御システムが広く普及するためには、十分なセキュリティ機能を持ちつつ、安価に提供されることが好ましい。本発明は、既存の携帯電話システムのハードウェア及びそのサービス等の汎用技術を用いて家電遠隔制御システムを構築することを目的とする。具体的には、既存の携帯電話システムの秘匿機能を使うことにより、パスワードなどの認証情報や家電制御信号を送信するのに適した家電遠隔制御システムを構成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る家電遠隔制御システムは、ショートメッセージサービスを用いて、テキストデータで表現された個人認証情報を少なくとも含むショートメッセージを送信する携帯電話機と、この携帯電話機から送信されたショートメッセージを受信するショートメッセージ受信機と、このショートメッセージ受信機が受信したショートメッセージを解析して個人認証情報を読み出すとともに、個人認証情報に基づいて認証処理を実施するインターフェース部と、このインターフェース部から出力された制御信号に応じて、所定の制御対象機器を制御する家電制御部とを設けたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係る家電遠隔制御システムは、ショートメッセージサービスを用いて、テキストデータで表現された個人認証情報を少なくとも含むショートメッセージを送信する携帯電話機と、この携帯電話機から送信されたショートメッセージを受信するショートメッセージ受信機と、このショートメッセージ受信機が受信したショートメッセージを解析して個人認証情報を読み出すとともに、個人認証情報に基づいて認証処理を実施するインターフェース部と、このインターフェース部から出力された制御信号に応じて、所定の制御対象機器を制御する家電制御部とを設けたので、既存の携帯電話システムのハードウェア及びそのサービス等の汎用技術を用いてセキュリティ性の高い遠隔家電制御システムを安価に構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。図１は本発明に係る家電遠隔制御システムの構成を示すブロック図である。図１において、家庭内には、家電機器５として、例えば、エアコン５ａ、テレビ５ｂ、炊飯器５ｃ、ビデオ５ｄ等が設置されているものとする。これらの家電機器５ａ〜５ｄは、それぞれコントローラ６ａ〜６ｄを有する。これらのコントローラは通信機能を有するので、通信コントローラ６と称する。通信コントローラ６には、個々の製品にＢｌｕｅｔｏｏｔｈやＵＷＢ（Ultra Wide Band）等の通信システムが搭載されており、通信信号の送受信を行うことができる。これらの通信コントローラ６ａ〜６ｄを用いて宅内の家電機器５ａ〜５ｄは、 家電制御部４と通信信号のやりとりを行い、 家電制御部の制御を受ける。
【００１０】
これらの家電機器５ａ〜５ｄを遠隔操作するため、一例としてＧＳＭ携帯電話サービス（Global System for Mobile communications）を使った家電遠隔制御システムについて説明する。ＧＳＭ携帯電話機１は、ユーザが屋外から家電を制御するためのリモコンとして機能する携帯電話端末である。ＧＳＭ無線機２は、ＧＳＭ携帯電話機１と同一の通信方式に準拠した装置とする。インターフェース部３は、Ｉ／Ｆコントローラ３ａとＳＭＳメッセージデコーダ３ｂより構成される。Ｉ／Ｆコントローラ３ａはＧＳＭ無線機２と家電制御部４との信号をやりとりする機能を有する。ＳＭＳメッセージデコーダ３ｂは、ＧＳＭ携帯電話機１から発信されたＳＭＳメッセージを解読する機能を有する。ユーザーは、例えばエアコン５ａの電源を遠隔操作で制御するため、その制御コマンドとユーザーの認証コードをＧＳＭ携帯電話機１のＳＭＳ機能を用いて送信する。ショートメッセージサービス（ＳＭＳ：Short Message Service）とは、限られたサイズのテキストデータを相手側の受信機に対して送信することを可能とするサービスであり、例えばショートメッセージサービスセンタ（ＳＭＳＣ）と呼ばれるサーバを介して１４０オクテット程度のテキストデータ（ショートメッセージ）を送受信することができる。
【００１１】
以下、例えばＧＳＭ携帯電話システムでのショートメッセージサービスを利用して、家電を遠隔制御する利点について説明する。家電機器を遠隔制御する方法としては、ショートメッセージサービスを利用するのではなく、通常の電子メールを用いる方法も考えられる。電子メールは、インターネットを経由して文字メッセージを交換するインターネット上の伝達手段であり、電子メールの送信者は、ＳＭＴＰ(Simple Mail Transfer Protocol)というプロトコルを使って電子メールを送信する。送信された電子メールは、インターネット上のサーバーを複数経由して受信者の契約しているサーバーまで伝送される。受信者はＰＯＰ(Post Office Protocol)またはＩＭＡＰ(Internet Message Access Protocol)というプロトコルを用いて、当該サーバーから電子メールをダウンロードする。ＭＩＭＥ(Multipurpose Internet Mail Extension)と呼ばれる拡張機能を使えば、文字だけでなく画像や音声、プログラムなども送受信できる。Ｓ／ＭＩＭＥ(Secure Multipurpose Internet Mail Extension)を使ってメッセージを暗号化することもできるが、この機能を使うには受信者側が対応している必要がある。
【００１２】
しかし、電子メールを利用して家電機器を遠隔制御する場合、電子メールはいくつものサーバーを経由して伝送されるため、受信側の家電遠隔制御システムが電子メールを受信するまでに時間がかかるという問題がある。また、複数のサーバーを経由することで、悪意の第三者によって電子メールが傍受、解読、改竄される機会が増えるという問題もある。さらに、本発明の家電遠隔制御システムを構築する上で、受信側無線機（本発明に係る家電遠隔制御システム）及び送信側無線機（遠隔制御端末）双方に共通の機能を有するソフトフェアを実装する必要があり、システム構成が複雑になるという問題もある。
【００１３】
一方、ショートメッセージサービスを利用して家電機器を遠隔制御する場合、ＳＭＳ機能を有する端末から、遠隔制御したい家電機器に対して、本システムで定義した制御コマンドをキー操作により入力する。入力された制御コマンドは、ショートメッセージの電子文字（情報）として、３ＧＰＰ規格に定義されたショートメッセージのヘッダ情報（端末ＩＤ、送信先電話番号、接続先基地局情報等）と合わせてブロックデータ化される。本データはビット列として取り扱われ、３ＧＰＰ標準規格で定義された無線送信データフォーマットが構築される。送信データには、３ＧＰＰ標準規格で定義された、ＣｉｐｈｅｒアルゴリズムＡ５／１、Ａ５／２またはＡ５/３と呼ばれる暗号化方式により暗号化処理が施され、その後、暗号化されたビット列としてのデータは、チャネル符号化され、ＧＳＭ携帯電話機１から無線にて送信される。
【００１４】
本発明の家電制御システムに搭載された無線機側（受信無線機）では、遠隔制御端末での送信過程とは逆の処理を行う。遠隔制御用の無線端末から送信されたＲＦ信号を復調し、同一の暗号化アルゴリズムにより復号化する。そして、チャネル復号化処理が施されて、ショートメッセージのデータフォーマットを構築する。ショートメッセージのヘッダ情報を除けば、ＧＳＭ携帯電話機１から送信された制御コマンドが解読できる。
【００１５】
前項までに説明した処理手順は、３ＧＰＰの標準規格に準拠した処理フローであり、本発明のシステムを活用するために、メール機能付の携帯電話機が必要ではなく、ショートメッセージを流用することで、容易に本発明のシステムを運用できる。
【００１６】
なお、前項の暗号化手段は、３ＧＰＰ標準規格で定義されたもので、端末に搭載されたＳＩＭ情報、無線送受信が行われるフレーム番号、複数のなかから基地局より指定された暗号化アルゴリズムを使うことで、無線通信により送受信するデータの暗号化、復号化ができるものであり、第三者から解読される可能性は極めて低い。
【００１７】
上記説明のように、電子メールを用いて家電を遠隔制御するシステムは、膨大かつ複雑なＳＷと検証が必要となる。電子メールを使用するに当たっては、インターネットプロバイダー、携帯電話の場合は、携帯電話での電子メールサービスを提供するオペレータへの加入登録が必須である。しかし、ＳＭＳを用いて家電を遠隔制御するシステムを構築することにより、電子メール機能付き端末を保有していないユーザであっても、家電遠隔制御システムを使用することが可能になる。ＳＭＳメッセージ機能は、ＧＳＭ、Ｗ−ＣＤＭＡ携帯電話システム等の３ＧＰＰ標準規格に準拠している端末であれば、通常必ず備えているべき機能である。
【００１８】
また、電子メールの場合は、特別なプロトコル（ＰＯＰまたはＩＭＡＰ）を介し、複雑な処理が必要になる。しかし、ショートメッセージサービスを用いる場合は、電子メールに比べて制御コマンドの解析に特別なプロトコルは用いない。したがって、受信側の家電遠隔制御システムは、ショートメッセージに含まれる家電機器の遠隔制御コマンドを容易に解析できる。また、ＳＭＳは３ＧＰＰ標準規格で規定された暗号化方式が適用され、端末に搭載されたＳＩＭ情報、無線送受信が行われるフレーム番号、基地局で指定された暗号化アルゴリズムにより暗号化・復号化されるので、きわめて高い秘匿性を有する。
【００１９】
図２は、ＧＳＭ無線機２の一実施例を示すブロック図である。ＧＳＭ無線機２は、ＧＳＭ携帯電話機１から送信されたショートメッセージを受信するショートメッセージ受信機である。図２においてＧＳＭ無線機２は、アンテナ２０、ＧＳＭの周波数ＲＦ帯を送受信するＲＦ部２３、ＲＦ信号を変調、復調処理及び音響データを処理するＡＦＥ（Analog Front End）部２６、モデム機能及び周辺機能を制御するＢＢＥ（Base Band Engine）部２４、ＢＢＥ部２４を動作させるプログラム及びユーザー登録データを格納するためのメモリ２７、キー入力を実行するキーパッド２８、携帯端末使用を有効にするためのＳＩＭ（Subscriber Identity Module）２９、文字や画像を表示するＬＣＤ２５、人間や景色等を撮影するカメラ３０、メモリ２７に格納しきれない登録データを格納する外付けメモリ媒体３１、ＧＳＭ無線機２に電力を供給する電源３２で構成される。
【００２０】
ＳＭＳ機能を有したＧＳＭ携帯電話機１から、遠隔制御したい家電機器５に対して、本システムで定義した制御コマンドをキー操作により入力する。入力された制御コマンドは、ショートメッセージの電子文字（情報）として、３ＧＰＰ標準規格に定義されたショートメッセージのヘッダ情報（端末ＩＤ、送信先電話番号、接続先基地局情報等）と合わせてブロックデータ化される。本データをビット列として取り扱い、３ＧＰＰ標準規格で定義された送信データフォーマットを構築する。送信データには、３ＧＰＰ標準規格で定義されたＣｉｐｈｅｒアルゴリズムにより、暗号化処理が施され、その後暗号化されたビット列としてのデータは、チャネル符号化されて送信される。
【００２１】
図６は、ＳＭＳにより送信されるショートメッセージのデータフォーマットを簡略化して示す説明図である。Ｈｅａｄｅｒ部は、ＳＩＭなどの端末ＩＤ情報、通信方向、送信先アドレス、メッセージタイプ、メッセージ長等に相当する。Ｕｓｅｒ−Ｄａｔａ部は、ユーザーが入力した電子文字（制御コード）に相当する。本システムの制御コマンドはＵｓｅｒ−Ｄａｔａ部にブロック化されている。
【００２２】
本発明での家電制御システムに搭載されたＧＳＭ無線機２では、ＧＳＭ携帯電話機１からの送信過程とは逆の処理を行う。遠隔制御用のＧＳＭ携帯電話機１から送信されたＲＦ信号は、復調された後、解析されて信号、品質分析、データ列の構築、ビット列としての情報が抽出される。情報を抽出する過程において、その情報は暗号化されているので、基地局指定の暗号化アルゴリズムにより暗号化を解除し、チャネル復号化処理後、ショートメッセージのデータフォーマットを構築する。構築されたショートメッセージのデータフォーマットは、ＳＭＳメッセージデコーダ３ｂにより、送信された制御コマンドを解読する。
【００２３】
図３は、Ｉ／Ｆコントローラ３の一実施例を示すブロック図である。図においてＩ／Ｆコントローラ３は、ＧＳＭ無線機２が受信したショートメッセージを、プロセッサ３４に送信するシリアルＩ／Ｆ３３、プロセッサ３４から 家電制御部４へ制御コマンドとしてのデータを送信するシリアルＩ／Ｆ３５、ショートメッセージを解読するＳＭＳメッセージデコーダ３ｂで、解読したショートメッセージに対して、図５に示す処理フローを実行するプロセッサ３４から構成される。プロセッサ３４には、各シリアルＩ／Ｆ３３及び３５を動作させるための周辺回路、ＳＭＳメッセージデコーダ３ｂで、図５に示す処理フローを実行するためのメモリ等は当然搭載されている。
【００２４】
ＳＭＳメッセージデコーダ３ｂは、ＧＳＭ無線機２が受信したショートメッセージを、Ｉ／Ｆコントローラ３ａを介して受信したＳＭＳメッセージデータ列を解読する機能を有する。ＧＳＭ無線機２から送信されるＳＭＳメッセージデータ列とは、ＧＳＭ無線機２で受信したＲＦ信号を分析し、３ＧＰＰの規格で定義されている手法により、データ列を構築し、その中に含まれるＳＭＳメッセージ情報をいう。ＳＭＳメッセージ情報は、３ＧＰＰの規格で定義されているＳＭＳメッセージフォーマットにて構築されているが、本発明では、端末情報やその他通信に必要な情報等のヘッダ情報を除いた、ＳＭＳメッセージ（電子文字）のみと定義する。
【００２５】
ＳＭＳメッセージデコーダ３ｂで受信したショートメッセージを、本発明により規定したフォーマットにより遠隔制御コマンドを解読する。規定したフォーマット内には、図４に示したような情報が含まれている。
【００２６】
図４は、本発明において、遠隔操作を実現するための制御コマンド形態の一実施例である。コマンドの形態として、システムアクセス用認証番号、エアコン６ａ、テレビ６ｂ等に相当する制御対象機器番号、予約設定、電源オン／オフを指定する制御コマンド、家電制御部４に制御対象機器、制御コマンドを設定許可するためのコマンド登録用認証番号を記述する。
【００２７】
図５は、図１のＳＭＳメッセージデコーダ３ｂが実行する処理を示すフローチャートである。ステップ４１で、ＧＳＭ無線機２が受信したショートメッセージに含まれるシステムアクセス用認証番号の確認を実行する。認証番号は事前にユーザーが登録するものとする。ユーザーが確認されれば（ステップ４１でＹｅｓ）、ステップ４２でコマンドを読み取り、制御コマンドを解析する。家電制御部４にコマンドを通知するために、ステップ４３でコマンド登録用認証番号の確認を実行する。それぞれの認証番号確認ステップ４１及び４３において認証に失敗した場合は、ステップ４５で認証に失敗した回数（エラーカウント）が３回に達したか判断する。エラーカウンタが３回に達していない場合には（ステップ４５でＮｏ）、ステップ４６でエラーカウンタに１を加算し、ステップ４７でユーザーに認証が失敗した旨を通知する。一方、エラーカウンタが３回に達している場合には（ステップ４５でＹｅｓ）、ステップ４８で家電制御部４をロックする。
【００２８】
上記説明のように、本発明に係る家電遠隔制御システムは、ＳＭＳを利用可能なＧＳＭ携帯電話機とＧＳＭ無線機を用いて構成することができるので、電子メールのように、インターネット上の複数のサーバーを経由せず、直接、受信先の家電遠隔制御システムに伝達される。したがって、電子メールと比較して短時間で受信先の家電遠隔制御システムに到着するという利点のほか、第三者に不正に傍受されるリスクを減少させることができるという利点がある。また、ＳＭＳを用いる場合、ショートメッセージは、上述のようなＣｉｐｈｅｒアルゴリズムを用いて暗号化されるので、制御コマンドが傍受、改竄される危険性が低いほか、送信側と受信側で特別な暗号ソフトを実装する必要がないので、システム構成を簡易にできるという利点もある。
【００２９】
以上説明した家電遠隔制御システムは、ＧＳＭ方式のＧＳＭ携帯電話機１とＧＳＭ無線機２より構成されたものであるが、ＳＭＳを利用可能であれば、ＧＳＭ方式に準拠した携帯電話機および無線機を用いる必要はない。ＳＭＳメッセージ機能は、３ＧＰＰで標準規格となっているので、例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ方式に準拠した携帯電話機であっても、上記説明の家電遠隔制御システムに適用可能である。また、将来、Ｗ−ＣＤＭＡ／ＯＭＴＳとＧＳＭのデュアルモード端末が開発されれば、両システムを搭載することにより、本システム構築の対応システム枠が広がり、本システムの市場拡大が見込まれる。
【００３０】
なお、上記説明では、個人認証にユーザー任意の認証番号を用いたが、音声照合のための音声データ、指紋照合のための画像データを使った認証方法を利用することも可能である。また、上記説明では、家屋内の家電機器を遠隔制御するためにＧＳＭ携帯電話機１からの一方向制御を例に挙げているが、例えば、 家電制御部４に宅内カメラを接続し、宅内の監視画像を遠隔操作でユーザーに通知できる双方向通信制御もできる。この場合、通信制御にはＭＭＳ（Multimedia Messaging Service）という３ＧＰＰシステム標準規格仕様に従い、画像を送信する。家電制御部４には、あらかじめ周期的に宅内を撮像しＭＭＳで送信できるようなデータ形式及びＧＳＭ無線機２を制御できる機能を組み込み、その撮像画像はシリアルＩ／Ｆ３２でプロセッサ３１に送信され、プロセッサ３１で、その画像をＭＭＳにてＧＳＭ無線機２から送信できるようなデータ形式を作成する。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の活用例として、世界各国で導入されているＧＳＭ携帯電話サービスが利用できる。また、昨今技術が進化した３ＧＰＰのＷ−ＣＤＭＡ／ＵＭＴＳシステムでの実現も容易である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る家電遠隔制御システムの構成を示すブロック図である。
【図２】無線機の構成を示すブロック図である。
【図３】インターフェース部の構成を示すブロック図である。
【図４】ＳＭＳのメッセージ形態を説明する説明図である。
【図５】本発明に係る家電遠隔制御システムの処理を示すフローチャートである。
【図６】ショートメッセージのデータフォーマットを説明する説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  ＧＳＭ携帯電話機、２  ＧＳＭ無線機、３  インターフェース部、
３ａ  Ｉ／Ｆコントローラ、３ｂ  ＳＭＳメッセージデコーダ、４   家電制御部、５  家電機器、６  家電機器コントローラ、２０  アンテナ、２１  マイク、
２２  スピーカ、２３  ＲＦ部、２４  ＢＢＥ、２５  ＬＣＤ、２６  ＡＦＥ、
２７  メモリ、２８  キーパッド、２９  ＳＩＭ、３０  カメラ、３１  外付けメモリ、３２  電源、３３  シリアルＩ／Ｆ、３４  プロセッサ、３５  シリアルＩ／Ｆ、
３６  周辺回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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