(57)【要約】【課題】用途を限定せずに様々な機器に対する信号処理を実行可能にする。【解決手段】スマートフォンなどの情報処理装置を親機２として、この親機２との双方向通信が可能で複数の端子を備える信号処理装置１に、親機２で実行するアプリケーションで使用される機器を接続する。親機２は、アプリケーションで定義された外部機器の１つに対する信号入力または信号出力を行うタイミングになったとき、その機器が接続されている端子を指定しての信号入力コマンドまたは信号出力コマンドを信号処理装置１に送信する。信号処理装置１の制御部１０は、信号入力コマンドを受けたときは、当該コマンドの指定に対応する端子を介して制御部１０に入力された信号を親機２に伝送し、信号出力コマンドを受けたときは、当該コマンドに含まれる信号を当該コマンドの指定に対応する端子に向けて出力する。【選択図】図１
2018045414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定数の外部機器に対する信号処理を含むアプリケーションプログラムが導入された情報処理装置が当該アプリケーションプログラムを実行する際に、当該情報処理装置と協働して前記外部機器に対する信号処理を実行する装置であって、
前記情報処理装置と双方向通信を行うための通信回路と、
外部機器を接続するための複数の端子と、
前記通信回路を介して前記情報処理装置から受け付けたコマンドに従って前記複数の端子に対する信号処理を行う制御部とを備え、
前記制御部は、
前記複数の端子の中の１つを指定しての信号入力コマンドを前記情報処理装置から受けたことに応じて、当該コマンドの指定に対応する端子を介して制御部に入力された信号を前記情報処理装置に伝送し、前記複数の端子の中の１つを指定しての信号出力コマンドを前記情報処理装置から受けたことに応じて、当該コマンドに含まれる信号を当該コマンドの指定に対応する端子に向けて出力する、信号処理装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記アプリケーションプログラムを前記情報処理装置に送信するプログラム送信手段を備え、
前記アプリケーションプログラムには、
当該プログラムで定義されている外部機器の定義情報に基づき、外部機器が接続された端子と接続されている機器との対応関係をユーザの操作に応じて確定させるための設定画面を表示し、当該画面に対する操作に基づき確定された対応関係を示す管理情報を登録する設定手段、および
前記定義されている外部機器の１つに対する信号入力または信号出力を行うタイミングになったとき、当該機器が接続されている端子を前記管理情報に基づき特定して、特定された端子を指定しての信号入力コマンドまたは信号出力コマンドを前記信号処理装置に送信するコマンド送信手段として、
前記情報処理装置を機能させるためのプログラムが含まれる、請求項１に記載された信号処理装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記複数の端子に対する外部機器の接続状態を検出する検出手段と、検出手段による検出結果を前記情報処理装置に通知する通知手段とを備え、
前記アプリケーションプログラムにより前記情報処理装置に設けられる設定手段は、前記通知手段からの通知に基づき、外部機器の接続が検出されている端子と接続が検出されていない端子との識別が可能な設定画面を表示する、請求項２に記載された信号処理装置。
【請求項４】
所定数の外部機器に対する信号処理を含むアプリケーションプログラムを実行する情報処理装置と、この情報処理装置と協働して前記入出力機器に対する信号処理を実行する信号処理装置とが、互いの間での双方向通信が可能に配備されて成るシステムであって、
前記信号処理装置は、外部機器を接続するための複数の端子と、前記情報処理装置から受け付けたコマンドに従って前記複数の端子に対する信号処理を行う制御部とを備え、
前記情報処理装置は、前記アプリケーションプログラムにおいて信号処理の対象として定義されている外部機器の１つに対する信号入力または信号出力を行うタイミングになったとき、当該機器が接続されている端子を指定しての信号入力コマンドまたは信号出力コマンドを前記信号処理装置に送信するコマンド送信手段を具備し、
前記信号処理装置の制御部は、前記情報処理装置から前記信号入力コマンドを受けたときは、当該コマンドの指定に対応する端子を介して制御部に入力された信号を前記情報処理装置に伝送し、前記情報処理装置から前記信号出力コマンドを受けたときは、当該コマンドに含まれる信号を当該コマンドの指定に対応する端子に向けて出力する、情報処理システム。
【請求項５】
前記情報処理装置は、前記アプリケーションプログラムにおいて信号処理の対象として定義されている外部機器の定義情報に基づき、外部機器が接続された端子と接続されている機器との対応関係をユーザの操作に応じて確定させるための設定画面を表示し、当該画面に対する操作により確定された対応関係を示す管理情報を登録する設定手段を、さらに備え、
前記コマンド送信手段は、前記信号入力または前記信号出力の対象の機器が接続されている端子を前記管理情報により特定して、特定された端子を指定しての信号入力コマンドまたは信号出力コマンドを前記信号処理装置に送信する、
請求項４に記載された情報処理システム。
【請求項６】
表示部および操作部となるタッチパネルを有する情報処理装置に対し、当該情報処理装置と双方向通信を行うための通信回路、外部機器を接続するための複数の端子および当該情報処理装置から受け付けたコマンドに従って前記複数の端子に対する信号処理を行う制御部を備える信号処理装置と協働して、前記信号処理装置に接続された所定数の外部機器に対する信号処理を含む情報処理を実行する機能を設定するためのプログラムであって、
前記信号処理の対象として当該プログラムで定義されている外部機器の定義情報に基づき、外部機器が接続された端子と接続されている機器との対応関係をユーザの操作に応じて確定させるための設定画面を前記タッチパネルに表示し、当該画面に対する操作に基づき確定された対応関係を示す管理情報を登録する設定手段と、
前記定義されている外部機器の１つに対する信号入力または信号出力を行うタイミングになったとき、当該機器が接続されている端子を前記管理情報により特定して、特定された端子を指定しての信号入力コマンドまたは信号出力コマンドを前記信号処理装置に送信するコマンド送信手段として、前記情報処理装置を動かす、
情報処理装置用のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の機器に対する入出力を伴う情報処理を実施するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルを表示部および操作部とする携帯型の情報処理装置（スマートフォンや「タブレット」と呼ばれる通信端末装置など。以下、これらを総称して「タブレット型コンピュータ」という。）は、操作性の良さや豊富なアプリケーションプログラムが提供されていることから広く普及し、様々な機器に対する入出力を伴う情報処理にも使用されるようになっている。ただし、流通しているタブレット型コンピュータの多くでは、外部機器を接続するための端子として機体に設けられているのはＵＳＢ規格の端子１つのみであるため、外部機器との信号のやりとりは無線通信により行われることが多い。
【０００３】
その一例として、特許文献１には、人感センサが接続された見守りステーションとタブレット型コンピュータとの間でブルートゥース（登録商標）を介した通信を行いながら、被介護者の見守り用の情報処理を行うことが記載されている。また特許文献２には、タブレット型コンピュータにおいて、体温や血糖値などの測定を行う測定用機器から測定値を示す赤外線情報を受け付け、この情報から体温や血糖値の値を復元して表示することや、復元された測定値をインターネット通信によりサーバーに送信することが記載されている。
【０００４】
また昨今は、ＩｏＴ技術を導入することにより、タブレット型コンピュータと各種入出力機器との間の信号のやりとりも、インターネットを介した通信により行われる事例が増えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−２０７０７７号公報
【特許文献２】特開２００４−２８３４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の見守りステーションには、人感センサのほか、ベッドセンサ等の外部センサや警告灯への接続端子が設けられ、機体本体にも照度センサや警告ランプ等が組み込まれ、これらの入出力機器がタブレット型コンピュータの制御により作動している。しかし、この見守りステーションは、室内の監視という特定の用途に用いられるものであり、各端子に接続される機器も限定されている。また見守りステーションに接続される機器に対する信号処理に関して、特許文献１には何も記載されていない。
【０００７】
特許文献２に記載のように、信号の入出力の対象となる機器と無線通信により直接に信号をやりとりすれば、信号中継用の機器は不要となる。しかし、その方法を採用すると、全ての機器に無線通信機能を持たせる必要が生じ、無線通信機能を持たない安価な機器や手持ちの古い機器を利用できないという問題が発生する。
【０００８】
本発明は上記の問題に着目し、用途を限定せずに様々な機器に対する信号処理を実行可能にする汎用性のある信号処理装置を提供することを第１の課題とする。また本発明は、一般的な情報処理装置に上記の信号処理装置と協働して各種機器に対する入出力を実行する機能を持たせることを、第２の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記第１の課題を解決するものとして、本発明は、所定数の外部機器に対する信号処理を含むアプリケーションプログラムが導入された情報処理装置と双方向通信を行うための通信回路と、外部機器を接続するための複数の端子と、通信回路を介して前記情報処理装置から受け付けたコマンドに従って前記複数の端子に対する信号処理を行う制御部とを備える信号処理装置を提供する。この信号処理装置の制御部は、前記複数の端子の中の１つを指定しての信号入力コマンドを前記情報処理装置から受けたことに応じて、当該コマンドの指定に対応する端子を介して制御部に入力された信号を前記情報処理装置に伝送し、前記複数の端子の中の１つを指定しての信号出力コマンドを前記情報処理装置から受けたことに応じて、当該コマンドに含まれる信号を当該コマンドの指定に対応する端子に向けて出力する。
【００１０】
上記構成の信号処理装置によれば、情報処理装置では、実行するアプリケーションプログラムにおいて信号処理の対象として定義されている外部機器の１つに対する信号入力または信号出力を行うタイミングになったときに、当該機器が接続されている端子を指定しての信号入力コマンドまたは信号出力コマンドを信号処理装置に送信することにより、各機器に対する入力または出力を実行することができる。情報処理装置との通信は、有線および無線のいずれによるものでも良いので、外部機器を接続するための端子が不足または端子を全く持たない情報処理装置であっても、入出力の対象となる機器を信号処理装置に接続することにより、信号処理装置を介して各機器に対する信号の入出力を支障なく実行することが可能になる。実行するアプリケーションにおける外部機器の定義情報に応じて信号処理装置に接続する機器を容易に変更することもでき、汎用性や利便性の高い信号処理装置を提供することが可能になる。
【００１１】
前記第２の課題を解決するために、本発明の情報処理装置には、導入されるアプリケーションプログラムによって、当該プログラムで定義されている外部機器の定義情報に基づき、外部機器が接続された端子と接続されている外部機器との対応関係をユーザの操作に応じて確定させるための設定画面を表示し、当該画面に対する操作に基づき確定された対応関係を示す管理情報を登録する設定手段と、定義されている外部機器の１つに対する信号入力または信号出力を行うタイミングになったとき、当該機器が接続されている端子を前記管理情報により特定して、特定された端子を指定しての信号入力コマンドまたは信号出力コマンドを前記信号処理装置に送信するコマンド送信手段とが設定される。
【００１２】
上記の機能を備える情報処理装置によれば、設定画面を表示してユーザの操作を受け付けることにより、ユーザが行った接続作業により決まった端子と機器との対応関係に整合する管理情報を登録し、実体的な処理に移行することができる。また汎用入出力ポートの端子やＵＳＢ規格の端子など、入出力のいずれにも対応可能で様々な種類の機器を接続することが可能な端子に対しては、機器の対応づけを固定する必要がなく、ユーザに自由に接続作業を行わせることができる。
【００１３】
信号処理装置の好ましい一実施形態においては、制御部に、前記複数の端子に対する外部機器の接続状態を検出する検出手段と、検出手段による検出結果を情報処理装置に通知する通知手段とが設けられる。また、アプリケーションプログラムにより情報処理装置に設けられた前記設定手段は、通知手段からの通知に基づき、外部機器の接続が検出されている端子と接続が検出されていない端子との識別が可能な設定画面を表示する。
【００１４】
上記の実施形態によれば、外部機器が接続されていることが確実な端子に接続されている機器を対応づけるための操作を行うように、ユーザを誘導することができ、対応づけの精度を高めることができる。
【００１５】
上記の設定手段およびコマンド送信手段の各機能を含むアプリケーションプログラムは、信号処理装置から情報処理装置に送信することができるが、これに限定されるものではない。たとえばインターネットサーバーに格納し、情報処理装置をこのサーバーにアクセスさせてアプリケーションプログラムをダウンロードさせる方法によっても、情報処理装置に必要なアプリケーションプログラムを導入することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の信号処理装置によれば、用途を限定することなく、様々な機器に対する入出力を伴う情報処理を実行することが可能になり、利便性が大いに高められる。また入出力の対象となる機器に無線通信の機能がなくとも、各機器に対する信号処理を支障なく実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態にかかる情報処理システムのハードウェアブロック図および当該システムに導入される信号処理装置の制御部の機能ブロック図である。
【図２】親機に導入される管理用プログラムおよびアプリケーションプログラムの機能ブロック図である。
【図３】管理用プログラムに設けられるアプリケーション管理テーブルのデータ構成例を示す図である。
【図４】アプリケーションプログラムに設けられる機器定義テーブルおよび入出力管理テーブルのデータ構成例を示す図である。
【図５】管理用プログラムが起動した後の親機に表示される画面の変遷の例を示す図である。
【図６】検出された機器の接続状態が入出力管理テーブルの登録情報に整合しない場合の表示の例を示す図である。
【図７】管理用プログラムが起動してからアプリケーションが実行されるまでに親機において実行される処理手順を示すフローチャートである。
【図８】アプリケーションプログラムに設けられる機器定義テーブルの他例を示す図である。
【図９】図８（１）（２）に示した定義情報に基づく設定画面が表示される場合の画面の変遷の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１（１）は、本発明の一実施形態にかかる情報処理システムの構成を示す。このシステムは、タブレット型コンピュータの一種であるスマートフォン２と、このスマートフォン２と協働して外部機器に対する信号処理を実行する信号処理装置１とにより、所定数の外部機器に対する入出力を伴う情報処理を実施するものである。
【００１９】
スマートフォン２は、コンピュータや通信回路などが格納された筐体の前面に入力部および操作部となるタッチパネルが装着された公知の構成のものである。以下、このスマートフォン２を「親機２」と呼ぶことにする。
【００２０】
信号処理装置１は、親機２と双方性の通信を行う通信回路にあたるＵＳＢインタフェース１１、複数の端子を有する汎用の入出力ポート（ＧＰＩＯ）１２、およびマイクロコンピュータや不揮発性メモリを含む制御部１０を、必須の構成とする。さらに図１（１）中の点線部分に示すように、信号処理装置１には、カメラやマイク等に対する専用のインタフェース１３，１４を設けることもできる。
【００２１】
上記の各回路が設けられる信号処理装置１の筐体（図示省略）は、親機２と同程度の大きさまたは親機２より小型で、その筐体の側面に入出力ポート１２の各端子やインタフェース１１，１３，１４の端子への接続口が設けられる。
【００２２】
信号処理装置１の入出力ポート１２に接続できるのは、オン・オフ状態を表す２値信号もしくは数ビット構成の多値信号を出力する機器（以下「入力機器」という。）、または２値信号もしくは多値信号による制御を受けて動作する機器（以下「出力機器」という。）である。いずれの機器にも、ディジタル−アナログ間の変換処理を伴う信号処理用回路を含めることができる。信号処理装置１の制御部１０は、ＵＳＢインタフェース１１を介して親機２からコマンドを受け付け、そのコマンドに従った信号処理を実行する機能のほか、親機２で作動させるプログラムを親機２に提供する機能を具備する。
【００２３】
図１（２）は、信号処理装置１の制御部１０が具備する機能を詳細に表したものである。この実施例の制御部１０には、内部のメモリに保存されたプログラムにより、親機２との通信を担当する通信処理部１０１，入出力ポート１２に対する処理を担当する信号処理部１０２，および親機２が必要とするプログラムを親機２に提供するプログラムロード部１０３の各機能が設けられる。また、制御部１０のメモリには親機用プログラム記憶部１０４が設けられ、その中に、用途別に設計された複数種のアプリケーションプログラム（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の符号で示す。）や管理用プログラムＰ０など、プログラムロード部１０３により読み出されて親機２に伝送されるプログラムが保存されている。なお、親機用プログラム記憶部１０４に保存されるアプリケーションプログラムの数は特に規定されるものではなく、少なくとも一種類のアプリケーションプログラムが保存されていればよい。
【００２４】
信号処理部１０２は、通信処理部１０１を介して親機２からの信号入力コマンドや信号出力コマンドを受け付け、受け付けたコマンドの内容に応じて入出力ポート１２に対する信号の入力または出力を実行する。信号入力コマンドは、センサなどの入力機器が接続されている端子を指定して出されるものである。このコマンドを受けた信号処理部１０２は当該コマンドにより指定された端子から入力された信号を取得する。この入力信号は通信処理部１０１により親機２に伝送され、これを受けた親機２では、伝送された信号を用いた情報処理を実行する。
【００２５】
信号出力コマンドは、照明用機器や機械要素などの出力機器に接続される端子を指定して出される。このコマンドを受けた信号処理部１０２は当該コマンドで指定された端子から当該コマンドに含まれる制御信号を出力し、その出力によって、端子に接続されている出力機器の動作が制御される。
【００２６】
上記のほか、信号処理部１０２は、親機２から後述する検出コマンドを受けて動作し、応答を返す場合がある。またプログラムロード部１０３は、通信処理部１０１を介して親機２からのロードコマンドを受け付け、そのコマンドにより指定されたプログラムを親機用プログラム記憶部１０４から読み出す。読み出されたプログラムは、通信処理部１０１によって親機２に伝送される。
【００２７】
親機２の不揮発性メモリには、管理用プログラムＰ０を起動させるためのプログラムがあらかじめインストールされる。このプログラムには、親機２に管理用プログラムＰ０が保存されていないときに、信号処理装置１にロードコマンドを送って管理用プログラムＰ０を伝送させる機能が含まれている。当該プログラムのインストールによってタッチパネルに表示されるようになったアイコンがユーザによりタップされると、管理用プログラムＰ０の読み込みおよび起動を経て、後述するアプリケーション選択画面がタッチパネルに表示される。このアプリケーション選択画面においてアプリケーションプログラムＰ１，Ｐ２，Ｐ３のいずれかが選択されると、今度は管理用プログラムＰ０内の機能（図２に示すロード実行部３２）によって信号処理装置１にロードコマンドが送信され、選択されたアプリケーションプログラムが親機２に伝送される。伝送されたプログラムＰ０〜Ｐ３は親機２の一時保存用メモリに保存され、親機２がシャットダウンされるまで維持される。
【００２８】
図２は、図１に示した管理用プログラムＰ０の機能および各アプリケーションプログラムＰ１，Ｐ２，Ｐ３に共通する機能を表す機能ブロック図である。管理用プログラムＰ０には、ＧＵＩ制御部３０，アプリケーション管理部３１，ロード実行部３２，アプリケーション起動部３３などの機能と、アプリケーション管理テーブル３４が含まれる。
【００２９】
アプリケーション管理テーブル３４には、図３に示すように、親機用プログラム記憶部１０４に保存されている各アプリケーションプログラム（以下、「アプリケーション」と略す場合あり。）Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が親機２にロードされているか否かを示す管理情報が保存される。図３の例のアプリケーション管理テーブル３４では、健康管理用のアプリケーションＰ１がロード済みになっているが、初期段階のアプリケーション管理テーブル３４の管理情報は、すべて「ロード未」に設定される。
【００３０】
図２に参照を戻す。ＧＵＩ制御部３０は、アプリケーションの選択用のメニュー画面（図５（Ａ）参照。以下、このメニュー画面を「アプリケーション選択画面」という。）を表示するほか、起動したアプリケーションと協働して、後述する設定画面やアプリケーションの実行画面を表示し、ユーザの操作を受け付ける。
【００３１】
アプリケーション管理部３１は、アプリケーション選択画面で所定のアプリケーションが選択されたことに応じて、当該アプリケーションに関するアプリケーション管理テーブル３４内の管理情報を参照し、管理情報が示すロード状況が「ロード未」であれば、ロード実行部３２に該当するプログラムの読み出しを行わせた後に、アプリケーション起動部３３に当該プログラムを起動させる。一方、選択されたアプリケーションが「ロード済」、すなわち当該プログラムが既に親機２のメモリに保存されている場合には、アプリケーション管理部３１はロード実行部３２を動かさずに、アプリケーション起動部３３のみを動かすことにより、保存されているプログラムを起動させる。
【００３２】
ロード実行部３２によるアプリケーションプログラムの読み出しは、信号処理装置１に前述のロードコマンドを送信し、このコマンドを実行した信号処理装置１から該当するプログラムの伝送を受ける方法により行われる。伝送されたプログラムが親機２のメモリに保存されると、アプリケーション管理部３１は、保存されたプログラムの管理情報を「ロード未」から「ロード済」に書き換える。
【００３３】
アプリケーションプログラムＰ１〜Ｐ３には、用途に応じた情報処理（各種機器に対する信号の入出力を含む。）を実行するアプリケーション実行部４０、アプリケーション実行部４０を動かすのに必要な設定を行う設定処理部４１、信号処理装置１と協働して入出力ポート１２の接続状態を判別する入出力管理部４２などの機能、入出力の対象とする機器の定義が書き込まれた機器定義テーブル４３、および各種機器と入出力ポート１２の端子との対応関係を示す情報を記憶する入出力管理テーブル４４などが設けられる。
【００３４】
なお、この実施例では、親機用プログラム記憶部１０４に保存されるプログラムを用途別のアプリケーションプログラムＰ１，Ｐ２，Ｐ３とこれらを統括管理する管理用プログラムＰ０とに分けているが、管理用プログラムＰ０と少なくとも１つのアプリケーションプログラムとの組み合わせを、「信号処理装置を用いた情報処理」という広義の用途に関するアプリケーションプログラムとして、一括で親機２に伝送してもよい。一方、後述するように、各アプリケーションプログラムＰ１，Ｐ２，Ｐ３は複数のモジュールに細分化されるため、これらのモジュールをそれぞれ独立のアプリケーションプログラムとして分離して、それぞれに図２に示した機能を持たせてもよい。
【００３５】
図４（１）（２）は、健康管理用のアプリケーションＰ１における機器定義テーブル４３および入出力管理テーブル４４のデータ構成を例示したものである。機器定義テーブル４３には、機器の種類毎に、その機器用の識別コード（機器ＩＤ）に、名称，対応モジュールおよび属性の各情報が組み合わせられて登録される。これらの情報は、システム管理者によるプログラムの更新作業が行われることがない限り維持される、固定情報である。
【００３６】
機器ＩＤは、入力や出力の対象となる機器を特定するインデックス情報として機能する。機器の名称は、後述する設定画面に選択肢として表示され、対応モジュール情報は、アプリケーションに含まれる各種モジュール（図５の（Ｂ４）に示すメニュー画面を参照。）に紐付けられる。
【００３７】
属性情報の「Ｉ（アイ）」は、対応する機器が入力機器であることを示す「Ｉｎｐｕｔ」の略である。図４（１）の機器定義テーブル４３に登録されている機器はすべて入力機器であるが、出力機器がある場合には、その属性情報は「Ｏ（オー）」（Ｏｕｔｐｕｔの略）に設定される。
【００３８】
入出力管理テーブル４４には、信号処理装置１の入出力ポート１２内の機器が接続されている端子と接続された機器との対応関係を示す管理情報として、各端子の識別コード（端子ＩＤ）と接続された機器の機器ＩＤとの組み合わせが登録される（機器が接続されていない端子には機器ＩＤの代わりにｎｕｌｌコードが保存される）。この管理情報は、設定画面でユーザにより確定された情報に基づいて設定処理部４１が設定し、保存するもので、保存後も、適宜、ユーザの設定変更操作に応じて更新することができる。
【００３９】
図５は、親機２のタッチパネルに表示される画面の変遷の例を示すものである。図５の（Ａ）は、管理用プログラムＰ０の起動に応じて表示されるアプリケーション選択画面である。（Ｂ１）（Ｂ２）（Ｂ３）はアプリケーション選択画面において健康管理用のアプリケーションＰ１が選択された場合に表示される設定画面であり、（Ｂ４）は設定が完了したことにより表示される当該アプリケーションＰ１のメニュー画面である。（Ｃ１）（Ｃ２）（Ｃ３）は、アプリケーション選択画面において作物栽培管理用のアプリケーションＰ２が選択された場合に表示される設定画面であり、（Ｃ４）は設定完了後に表示される当該アプリケーションＰ２のメニュー画面である。なお、図の各所に符号ｆｎにより示しているものは、画面をタッチしている指である。
【００４０】
この実施例の設定画面では、信号処理装置１の入出力ポート１２に接続される外部機器と接続先の端子との対応関係を特定するために、入出力ポート１２に設けられている各端子の名称（この例では、５つの端子に対し「ピン１」「ピン２」「ピン３」「ピン４」「ピン５」という名称を付与している。）に、機器の接続状態を示すチェックボックス２１や接続されている機器の種類を指定する入力欄２２が組み合わせられて表示される。入力欄２２は、先に述べた機器定義テーブル４３に登録されている名称に基づく選択肢を含むプルダウンメニュー２３（図５の（Ｂ２）（Ｃ２）を参照。）を呼び出して選択を受け付ける形態になっている。
【００４１】
機器の接続状況について、この実施例では、信号処理装置１が親機２からの検出コマンドに応じて、機器が接続されている端子を検出し、その検出結果の伝送を受けた親機２の設定画面において、接続が検出された端子に対応するチェックボックス２１を所定の色彩で着色して表すようにしている。たとえば、図５（Ｂ１）の画面では、「ピン１」「ピン２」「ピン５」のチェックボックス２１が着色され、図５（Ｃ１）の画面では、「ピン１」「ピン５」のチェックボックス２１が着色されている。
【００４２】
信号処理装置１における接続の検出処理では、各端子から一定の時間、信号を入力してその変化をチェックし、「１」を示すハイレベルおよび「０」を示すローレベルの両方の信号が得られた端子を機器が接続されている端子であると判定する。この方法で接続を検出することができない機器（出力機器や電源がオフ状態の入力機器など）については、ユーザが無色のチェックボックス２１をタップする方法により接続先の端子を指定させ、接続されている機器の選択を受け付ける。
【００４３】
機器が接続されている端子と接続された機器との対応づけが完了し、画面の右下の「確定」ボタン２４がタップされると、設定は完了し、画面表示は、選択されたアプリケーションのメニュー画面に切り替えられる。図５の（Ｂ４）（Ｃ４）に示したメニュー画面では、選択されたアプリケーションに含まれるモジュール毎に起動ボタン２７が表示されるが、接続されていない機器（入出力管理テーブル４４に機器ＩＤが保存されていない機器）が必要なモジュールの起動ボタン２７は無効化される（無効化されたボタン２７ではモジュール名の表示が不鮮明になる。）。
【００４４】
信号処理装置１から親機２に伝送されたプログラムは、親機２がシャットダウンされるまで親機２の作業用メモリに保持される。したがって、管理用プログラムＰ０が親機２に保存された後は、タッチパネルのアイコンがタップされたことに応じて、保存されている管理用プログラムＰ０を起動させることにより、アプリケーション選択画面を立ち上げることができる。またアプリケーションを起動させて所定時間後にプログラムの実行を終了した後も、当該プログラムが親機２に保持されている場合には、つぎにアプリケーション選択画面で同じアプリケーションが選択されたときに、設定画面をスキップして当該アプリケーションのメニュー画面（図５の（Ｂ４）または（Ｃ４）の画面）を立ち上げることができる。ただし、このときも各端子に対する機器の接続状態が検出され、その検出結果が入出力管理テーブル４４の情報に整合しない場合には、図６の（Ｂ５）に示すように、エラー表示と共に再度の設定を促す設定画面が表示される。
【００４５】
図７は、親機２において管理用プログラムＰ０が起動してからアプリケーション実行部４０の処理が開始されるまでに実行される処理の手順を示す。この処理は、親機２に少なくとも管理用プログラムＰ０が保存されている状態で開始されるもので、最初のステップＳ１では、ＧＵＩ制御部３０によって、図５（Ａ）に示したアプリケーション選択画面が表示される。信号処理装置１に各種機器が接続されるタイミングは特に限定されるものではないが、この実施例では、アプリケーションの選択操作が行われる前にユーザによる機器の接続作業が完了していることが多いことを想定して、以下の処理手順を実行する。
【００４６】
アプリケーション選択画面でアプリケーションの選択操作が行われると、ステップＳ２の判定が「ＹＥＳ」となってステップＳ３に進み、アプリケーション管理部３１がアプリケーション管理テーブル３４を参照して、選択されたアプリケーションプログラムがロード済みか否かをチェックする（ステップＳ３）。該当するアプリケーションの管理情報が「ロード未」であれば、ステップＳ３からステップＳ４に進み、ロード実行部３２と信号処理装置１との協働処理により、選択されたアプリケーションプログラムの読み込み（ロード）が実行される。
【００４７】
上記の読み込みが完了すると、読み込まれたアプリケーションプログラムがアプリケーション起動部３３によって立ち上げられ、そのプログラム内の入出力管理部４２から信号処理装置１に検出コマンドが送信され、そのコマンドに応じた信号処理装置１と入出力管理部４２との協働処理により、入出力ポート１２に対する機器の接続状態が判別される（ステップＳ５）。
【００４８】
つぎのステップＳ６では、設定処理部４１がＧＵＩ制御部３０と協働して、ステップＳ５での判別結果が反映されたチェックボックス２１や空白の入力欄２２を含む設定画面（図５の（Ｂ１）（Ｃ１）を参照。）を表示する。そして、この設定画面に対するユーザの操作に応じて、図５の（Ｂ２）（Ｂ３）または（Ｃ２）（Ｃ３）のように表示を更新する（ステップＳ７）。この間にも、ユーザは空いている端子に追加の機器を接続したり、電源がオフ状態で接続されていた機器に電源を投入するなどの作業を行いながら、設定画面に対する操作により、機器が接続された端子と接続された機器との対応づけを行うことができる。
【００４９】
所定の時点で確定操作が行われると、ステップＳ８の判定が「ＹＥＳ」となってステップＳ９に進む。このステップＳ９では、設定処理部４１が上記確定操作の直前の設定画面に表示されていた内容に基づいて接続された機器と端子との対応関係を特定し、その対応関係を入出力管理テーブル４４に保存する。これにより設定が完了し、アプリケーション実行部４０の処理に移行する。
【００５０】
アプリケーション実行部４０の処理は、図５（Ｂ４）（Ｃ４）に示したようなメニュー画面の表示を起点として開始される。具体的手順はアプリケーションの種類によって異なるが、いずれのアプリケーションでも、各種の処理を進行させる過程で機器定義テーブル４３に登録されている所定の機器への信号の入力または出力を実行するタイミングになったときに、その機器の機器ＩＤにより入出力管理テーブル４４を参照して当該機器ＩＤに対応する端子ＩＤを特定し、この端子ＩＤを含む信号入力コマンドや信号出力コマンドを信号処理装置１に送信する。この仕組みと前述の設定処理とにより、アプリケーションプログラムで定義されている機器がどの端子に接続されていても、各機器に対する信号の入力や出力を容易かつ正確に実施することが可能になる。なお、アプリケーションの実行において発生した情報（たとえば入力信号が示す数値や出力機器を動かした時刻、これらを含む履歴情報など）は親機２のメモリに保存されるが、適宜、この情報を信号処理装置１に送信して、制御部１０内のメモリにバックアップデータとして保存することもできる。
【００５１】
アプリケーション選択画面において、すでに親機２に保存されているアプリケーションが選択され、また端子と機器との具体的な対応関係を示す入出力管理テーブル４４が保持されている場合には、ステップＳ３およびＳ１０がともに「ＹＥＳ」となってステップＳ１１に進み、入出力管理部４２と信号処理装置１との協働処理により機器の接続状態が判別される。ここで判別された接続状態が入出力管理テーブル４４の情報に整合する場合には、ステップＳ１２の判定が「ＹＥＳ」となり、アプリケーション実行部４０の処理へと移行する。これによりタッチパネルの表示は、図５（Ａ）に示すアプリケーション選択画面から選択されたアプリケーションのメニュー画面（図５の（Ｂ４）（Ｃ４）など）に、ダイレクトに切り替えられる。
【００５２】
一方、ステップＳ１１で判別された接続状態が入出力管理テーブル４４の情報に整合しない場合には、ステップＳ１２からステップＳ１３に進み、設定内容を更新するための設定画面（図６の（Ｂ５）参照）が表示される。ユーザは、この画面に表示されている注意書きを参照して機器の接続状態または選択画面内の対応づけを変更するなどの措置をとることができる。設定処理部４１は、この間のユーザの設定操作に応じて設定画面を更新し（ステップＳ１４）、所定の時点で確定操作が行われたことに応じて、その確定直後の設定画面に表示されていた内容に基づき入出力管理テーブル４４の情報を更新する（ステップＳ１５，Ｓ１６）。この後はアプリケーション実行部４０の処理へと移行し、信号入力コマンドや信号出力コマンドを出すタイミングになると、アプリケーション実行部４０は、更新された入出力管理テーブル４４に基づいて、コマンドにおいて指定すべき端子を特定する。
【００５３】
なお、アプリケーションの実行画面は処理の進行に応じて変動するが、最終的に図５の（Ｂ４）（Ｃ４）に例示したメニュー画面に戻る。メニュー画面の下部中央の「設定変更」ボタン２５が操作されると、当該メニュー画面に移行する直前の設定画面に戻り、接続機器の設定の変更を受け付けることができる。またメニュー画面の右下の終了ボタン２６が操作されると、最初のアプリケーション選択画面（図５の（Ａ）を参照。）に戻り、別のアプリケーションを選択することができる。
【００５４】
図７のステップＳ８やＳ１５での設定完了の判定処理では、ユーザによる確定操作に加えて、入出力管理部４２および信号処理部１０２による検出処理を再度実行し、機器の接続が検出されている端子に機器が対応づけられていることを確認してから「ＹＥＳ」の判定を行って、次のステップＳ９またはＳ１６に進むのが望ましい。また機器の接続が検出されているのに機器の対応づけが行われていない端子がある場合には、対応づけが完了していない旨を知らせる警告画面を表示するのが望ましい。
【００５５】
図５の例では、健康管理用および作物栽培管理用のアプリケーションＰ１，Ｐ２で入出力ポート１２に接続される機器を入力機器のみであると想定しているが、「防犯・見守り」用のアプリケーションＰ３では、警報用のランプやチャイム、電子錠などの出力機器を接続することができる。
【００５６】
また、図１に示したように、信号処理装置１には、汎用の入出力ポート１２に接続することができないカメラやマイクを接続するためのインタフェース回路１３，１４を設けることができる。これらの機器に対する信号処理も、親機２からのコマンドに従って実行される。また、親機２の側でも、信号処理装置１を介さずに、無線通信によって信号処理装置１以外の機器に対する入出力を行ったり、自装置に装備されているカメラやスピーカーなど（以下「内蔵機器」という。）を動かすこともできる。
【００５７】
このように入出力ポート１２への接続以外の方法で使用可能な外部機器および内蔵機器を、以下「オプション機器」という。ここで、信号処理装置１にカメラ用インタフェース１３およびマイク用インタフェース１４が組み込まれ、「防犯・見守り」用のアプリケーションＰ３において、オプション機器を含む複数種の機器の中から入出力の対象機器を選択することが可能になっているものとして、当該アプリケーションＰ３に含まれる定義情報および設定処理について説明する。
【００５８】
図８は、「防犯・見守り」用のアプリケーションＰ３に設けられる機器管理用の定義テーブルの構成例を示す。この実施例では、２種類の機器定義テーブル４３Ａ，４３Ｂが設けられており、そのうちの第１の機器定義テーブル４３Ａ（図８（１））には、入出力ポート１２に接続可能な５種類の基本の機器Ｌ１〜Ｌ５と５種類のオプション機器Ｏ１〜Ｏ５について、それぞれ機器ＩＤ，名称，属性情報、対応モジュール情報が登録される。
【００５９】
この例の対応モジュール情報は、アプリケーションＰ３に組み込まれる３種類のモジュール（「出入り報知」「出入りモニター」「オートロック」）に対するフラグ情報の組み合わせとなる。フラグ情報は、モジュールで使用可能な設定になっているか否かを示すものである。
【００６０】
なお、オプション機器のうちの「ＩＣカードリーダ」は親機２との無線通信機能を持つ機器であり、「外部カメラ」および「外部マイク」は信号処理装置１のインタフェース回路に接続される機器であり、「内蔵カメラ」および「内蔵スピーカー」は内蔵機器である。
【００６１】
図８（１）では、使用可能な設定を表すフラグ情報を○印により示している。いずれのモジュールでも、○印の機器のすべてを使用する必要はないが、必須の機器は設定されている。その必須の機器を示す定義情報が保存されるのが、図８（２）に示す第２の定義テーブル４３Ｂである。
【００６２】
図９は、防犯・見守り用のアプリケーションＰ３が選択された場合に、図８（１）（２）に示した定義情報に基づいて表示される画面の変遷例を示すものである。設定画面（図９の（Ｄ１）〜（Ｄ４））の基本的な構成は図５の例と同じであるが、画面の右上にオプション機器の選択用のボタン２８が設けられている。図９の（Ｄ５）は、このボタンの操作により呼び出されたオプション機器の選択画面の例である。
【００６３】
この例では、機器の接続状態が検出できなかった（図９の（Ｄ１）を参照。）ため、ユーザにより、機器が接続されている端子の指定と接続されている機器の選択とが行われ、その操作に応じて設定画面の表示が（Ｄ１）→（Ｄ２）→（Ｄ３）または（Ｄ１）→（Ｄ２）→（Ｄ４）のように変化している。
【００６４】
図９の（Ｄ６）は、オプション機器が選択されることなく、（Ｄ３）に示した設定画面での対応づけが確定された場合に表示されるアプリケーションＰ３のメニュー画面である。（Ｄ７）は、（Ｄ４）に示した設定画面での対応づけの後、（Ｄ５）に示したオプション機器の選択画面でオプション機器が選択され、その後に確定操作が行われた場合に表示されるアプリケーションＰ３のメニュー画面である。
【００６５】
（Ｄ６）（Ｄ７）に示すメニュー画面には、図８（１）（２）の各定義テーブル４３Ａ，４３Ｂに示した３種類のモジュールの起動ボタン２７が含まれている。メニュー画面の表示にあたっては、直前に確定された設定内容と図８（２）の第２の定義テーブル４３Ｂとに基づき、起動可能なモジュールが判定され、起動可能なモジュールのボタン２７のみが有効化される。
【００６６】
ユーザの選択操作に応じて起動したモジュールでは、そのモジュールに関して第１の定義テーブル４３Ａ（図８（１）を参照。）において使用可能な設定になっている機器のうち、接続の設定が行われた機器のみが有効化されて、有効な機器に対する入出力を含む情報処理が進行する。入出力ポート１２に接続される基本の機器および信号処理装置１に接続されるオプション機器に対する入出力は、先の実施例と同様に、信号処理装置１に信号入力コマンドまたは信号出力コマンドを送信する方法により行われる。その他のオプション機器のうち内蔵機器に対しては、親機２内のデータバスを介して信号がやりとりされ、信号処理装置１および親機２のいずれにも含まれないオプション機器に対しては、当該オプション機器と親機２との間で無線を介して信号がやりとりされる。
【００６７】
上記のとおり、管理用プログラムＰ０の呼び出し用の基本プログラムがインストールされたタブレット型コンピュータを、ＵＳＢケーブルを介して信号処理装置１に接続し、基本プログラムを起動させることにより、タブレット型コンピュータに、自装置のみでは実行することができない複数種の機器に対する入力や出力の機能を持たせることが可能になる。また、ユーザは、信号処理装置１に必要な機器を接続する作業と親機２に表示される画面に対する操作とによって、各種アプリケーションを容易に利用することができる。
【００６８】
また汎用の入出力ポート１２に接続可能な機器であれば、種別を問わずに入出力の対象とすることができ、無線通信の機能がない機器でもアプリケーションの処理対象にすることができる。よって、様々な分野のアプリケーションの導入を可能にする機器として、信号処理装置１の汎用性や利便性を高めることができる。
以下、本発明について考えられる変形例を簡単に説明する。
【００６９】
＜設定内容のテストモードの導入＞
上記の実施例のように、機器が接続されている端子と接続された機器との対応づけをユーザの操作に従って行うと、操作の誤りや勘違いによって実際の機器の接続状態に整合しない設定が行われる可能性がある。この可能性をふまえて、設定された対応づけに従って親機２から信号処理装置１にコマンドを送信することにより、各機器に対する入出力が正常に行われるかどうかを確認するテストモードを各アプリケーションプログラムに追加することができる。このテストモードも、親機２が信号処理装置１と協働で行うものである。
【００７０】
たとえば、設定画面の確定ボタン２４が操作された直後の親機２から、機器に対応づけられている各端子を順に指定して信号入力コマンドまたは信号出力コマンドを信号処理装置１に送信し、信号処理装置１において当該コマンドに従った信号処理を行う。親機２では、それぞれの機器の属性に応じて各機器に送信するコマンドの種別を決定し、信号入力コマンドが送信された端子に関しては、そのコマンドに応じて信号処理装置１から正常に入力信号が伝送されたか否かを判定する。また信号出力コマンドが送信された端子に関しては、該当する機器が正常に動作したか否かについてのユーザの入力を受け付け、その入力の内容に基づき接続の正否を判定する。
【００７１】
＜設定処理の他例＞
図５および図９に示した設定画面は、実行されるアプリケーションで定義されている機器を接続する端子をユーザに自由に選択させることを前提とするものであるが、そのような自由度がなくても良い場合（たとえば機器を頻繁に取り外すことがない場合）には、アプリケーションの側で端子と機器との対応関係まで定義し、その定義に基づくガイダンス付きの設定画面を表示してもよい。この場合、ユーザは、設定画面のガイダンスに従って必要な機器を決められた端子に接続し、確定操作を行うことによって、アプリケーションの実体的処理を開始させることができる。なお、このように設定処理を変更する場合にも、上記のテストモードを実行した後にアプリケーションのメニューに移行するのが望ましい。
【００７２】
＜親機用プログラムの保存・親機２への提供に関する他例＞
親機２で作動させるプログラムの保存場所は、信号処理装置１の制御部１０内のメモリに限るものではない。たとえば、ＳＤカードなどのリムーバブル記憶媒体に当該プログラムを保存し、当該記憶媒体用の読み取り機器（たとえばＳＤカードリーダ）を信号処理装置１の制御部１０に接続する方法によっても、制御部１０による当該プログラムの読出しや親機２への伝送を行うことができる。リムーバブル記憶媒体を使用すれば、プログラムの修正や新しいアプリケーションの追加が容易になるという利点がある。
【００７３】
上記の読み取り機器を制御部１０に接続するには、たとえば、信号処理装置１内に第２のＵＳＢインタフェースを設け、これを読み取り機器の接続専用として使用する。または、入出力ポートの一端子に読み取り機器を固定すると共に、当該読み取り機器を記憶媒体の挿入口を露出させた状態にして信号処理装置１の筐体内に組み込んでもよい。
【００７４】
親機２へのプログラムの提供は、信号処理装置１からの伝送に限らず、親機用プログラムが保存されたインターネットサーバに親機２をアクセスさせて、親機用プログラムをダウンロードさせる方法により行ってもよい。この場合の親機用プログラムには、管理用プログラムと１以上のアプリケーションプログラムとが含まれ、タッチパネルに表示されたアイコンのタップ操作に応じて管理用プログラムが起動し、信号処理装置１との通信を含む処理が開始される。
【００７５】
＜親機用プログラムの構成に関する他例＞
先の実施例では、個々のアプリケーションＰ１〜Ｐ３毎に、そのアプリケーションで使用される機器と入出力ポート１２の端子との対応づけを行うための機能（設定処理部４１，入出力管理部４２，機器定義テーブル４３，入出力管理テーブル４４）を設けたが、これに代えて、各アプリケーションの構成を実質的な処理を実行するアプリケーション実行部４０のみとし、管理用プログラムＰ０に全てのアプリケーションに対する設定処理を一元管理する機能を設けてもよい。
【００７６】
＜信号処理装置１の回路構成に関する他例＞
信号処理装置１の内部に、入出力ポート１２の一部または全ての端子に対応するアナログ信号処理回路（Ａ／Ｄ変換回路を含む入力用インタフェースまたはＤ／Ａ変換回路を含む出力用インタフェース）を組み込み、その回路にアナログ信号用の端子を接続してこれを外部機器の接続用とすることによって、信号処理装置１をアナログ信号の入出力が可能な装置にすることもできる。この場合の親機２の設定処理の中には、数値を表す電圧信号を入力してその入力信号から正確な数値を得たり、ディジタルの制御信号を適度な大きさの電圧信号に変換して機器に与えるためのティーチングモードを入れるのが望ましい。
【００７７】
また親機２との通信のための回路として、上記の実施例ではＵＳＢインタフェース１１を使用したが、これに限らず、ＮＦＣ，ブルートゥース（登録商標），Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）などの規格に対応する無線通信回路を使用することもできる。
【００７８】
機器の接続のために信号処理装置１に組み込むことができる接続手段も、上記実施例の入出力ポート１２、カメラ用インタフェース１３、マイク用インタフェース１４に限定されるものではない。たとえば、大型ディスプレイやプロジェクタへの接続のためにＨＤＭＩ（登録商標）規格のインタフェースを設けてもよい。
【００７９】
アプリケーションが特定の用途に限定される場合には、信号処理装置１の筐体の前面に親機２を一体に設けるなどの方法により両者が一体化された機械を提供することもできる。信号処理装置１に接続される機器も、この機械の筐体内部に収容または筐体の表面の適所に配備することができる。これにより、ユーザに、大がかりな開発コストを投じさせることなく、目的に適した機械を提供することが可能になる。
【００８０】
＜アプリケーションの他例＞
先に述べたとおり、信号処理装置１に接続可能な機器のバリエーションを豊富にすることができるので、親機２には様々な用途のアプリケーションを導入することが可能である。たとえば、赤外線センサや赤外線ＬＥＤを信号処理装置１に接続すれば、親機２において学習型リモコンのアプリケーションを動かすことが可能になる。また、製造現場での機械の制御、商品の検査や計数など、ビジネス用途のアプリケーションも導入することも可能である。
【００８１】
＜親機の他例＞
親機となる情報処理装置はタブレット型コンピュータに限らず、パーソナルコンピュータ、大型のディスプレイパネル装置などを親機とすることもできる。
【符号の説明】
【００８２】
１  信号処理装置
２  親機・スマートフォン
１０  制御部
１１  ＵＳＢインタフェース
１２  入出力ポート
３０  ＧＵＩ制御部
３１  アプリケーション管理部
３２  ロード実行部
３３  アプリケーション起動部
３４  アプリケーション管理テーブル
４０  アプリケーション実行部
４１  設定処理部
４２  入出力管理部
４３  機器定義テーブル
４４  入出力管理テーブル
１０１  通信処理部
１０２  信号処理部
１０３  プログラムロード部
１０４  親機プログラム記憶部
Ｐ０  管理用プログラム
Ｐ１〜Ｐ４  アプリケーションプログラム
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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