(57)【要約】【課題】顧客に対し、ホームゲートウェイ機器接続を簡素化し、数多くのデバイスを簡単に接続できるようにし、使いやすく、拡張性に優れ、システムの保守も簡便なホームゲートウェイシステムを提供する。【解決手段】ホームゲートウェイシステムにおいて、本システム200のコンピュータネットワーク制御及びネットワーク管理する（機能をもつ）部分とデバイス制御する（機能をもつ）部分とを、それぞれ親機201と子機202とに分離して構成する。親機201と子機202との間の情報伝達をワイヤレス通信301を用いて行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホームゲートウェイシステムにおいて、本システムのコンピュータネットワーク制御及びネットワーク管理する部分と、デバイス制御する部分とを、それぞれ親機と子機とに分離して構成したことを特徴とする分離型ホームゲートウェイシステム。
【請求項２】
親機と子機との間の情報伝達をワイヤレス通信を用いて行うように構成したことを特徴とする請求項１に記載の分離型ホームゲートウェイシステム。
【請求項３】
子機をデバイス端末側に組み込んで構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の分離型ホームゲートウェイシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分離型ホームゲートウェイシステム、詳しくは、ホームネットワークに関するコンピュータネットワークとの接続手順、異機種間との接続を簡素化し、ホームゲートウェイ機能を効率的に遂行することができる、分離型ホームゲートウェイシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在のホームゲートウェイシステムは、コンピュータネットワークとの接続手順とその情報管理・周辺デバイス制御とその情報管理について、その両者が一体化されて一つの装置として構成されている方式が主流となっている（特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、例えば、照明ON・OFF制御及び調光制御、監視カメラ制御、ドア開閉制御、室内警報制御、室内温度調節、情報家電制御等のホームネットワークが、一体化されたホームゲートウェイシステムで構築されている場合、それぞれの機能を網羅したシステムにするとシステム筐体も大きくなり、設置場所が問題となる。さらにテレビ、オーディオなどとの制御を拡張したい場合には、さらに新しい機能を追加しなくてはならなくなり再設計を余儀なくされ、顧客にもその取扱性、操作性において複雑さが増すこととなる。
【０００４】
家庭用のインターネットには固定IPがなく、外部から個人宅を特定して通信ができないため、インターネットを介した能動的サービス（遠隔制御や音声発信等）が行えない。この解決方法として現在、ダイナミックDNSを取り入れている形態はあるが、導入時に各家庭内のルータ機器設定が必要になり専門家でないと設定困難になる。
また、限定されたデバイス機器のみの接続しかできないという問題に対応しにくく、だれでも手軽に利用しやすいシステムとはいえなくなっている。
【０００５】
さらに制御したいデバイスも多様化しており、それらを制御するには、従来のゲートウェイシステム一体型のものでは、効率的なシステムとはいいがたい。また、拡張性にいたってはそのデバイスの多様化により製造コストがかかり、システム保守が煩雑となる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−７７２７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記のような従来技術における不具合を考慮してなされたもので、その目的とするところは、顧客に対し、ホームゲートウェイ機器接続を簡素化し、数多くのデバイスを簡単に接続できるようにし、使いやすく、拡張性に優れ、システムの保守も簡便なホームゲートウェイシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ホームゲートウェイシステムにおいて、本システムのコンピュータネットワーク制御及びネットワーク管理する（機能をもつ）部分と、デバイス制御する（機能をもつ）部分とを、それぞれ親機と子機とに分離して構成したことを特徴とする分離型ホームゲートウェイシステム（装置）である。
すなわち、ホームゲートウェイシステムを、コンピュータネットワーク制御及びネットワーク管理する機能（手段）をもつハードェア機器としての親機と、デバイス制御する機能（手段）をもつハードウェア機器としての子機とに、物理的に分離・独立させて構成した点に特徴を有するものである。
上記装置においては、親機と子機との間の情報伝達をワイヤレス通信（無線ネットワーク）を用いて行う（通信制御する）ようにしたものが好ましい。
また、子機をデバイス端末側に組み込んで構成することも好ましい態様である。
【０００９】
本発明において、「ホームゲートウェイ」とは、一般に複数のネットワークインターフェースを持ち、それらネットワーク間のプロトコル変換を行うものである。また、アドレス変換やデータアップなどを行うことにより各種情報家電を相互接続し、ホームネットワーク間の通信だけではなく、それらとインターネット等のアクセス系ネットワークとの通信の橋渡しもホームゲートウェイが担当する。上記役割を果たす装置（システム）が「ホームウェイゲートシステム」である。
「デバイス」とは、コンピュータに搭載された装置及び接続された周辺機器のことである。デバイス端末側とは、周辺機器側となる。また、これらの装置を認識し、動作させるためにはそれぞれの用途に応じたプログラムが必要となる。これがデバイスドライバというものである。これにより顧客は、接続された装置の機能を利用することができるのである。
本発明において、デバイスの種類は、特に限定されない。例えば、照明ON・OFF制御及び調光制御、監視カメラ制御、ドア開閉制御、室内警報制御、室内温度調節等に係る装置のほか、ホームネットワークを形成する情報家電家電機器（いわゆる白物家電、パソコン等のＰＣ系機器、テレビ・ＤＶＤレコーダ等のＡＶ系機器、電話・ＦＡＸ等の電話系機器等）のすべてを含む。また、電家電機器に止まらず、ホームネットワークに接続し得る各種電気機器を含む。
「コンピュータネットワーク制御及びネットワーク管理する部分」の、コンピュータネットワーク制御する部分（コンピュータネットワーク制御部）は、インターネット等の外部のネットワーク（１０１）についての制御部であり、ネットワーク（１０１）を介して接続されるサーバ（１００）等との通信機能を主とし、通信（送受信）やその制御・管理を行う。「ネットワーク管理する部分」（ネットワーク管理部）は、親機から見て子機側のネットワークについての管理部であり、子機側のネットワーク（後述するワイヤレス通信３０１等）を介した子機とのデータの送受信とその制御・管理を行う。親機には、アップグレード機能や種々の管理機能等を含めることができる。
子機の「デバイス制御する部分」（デバイス制御部）は、デバイスと送受信するデータの処理、管理等を行う制御部としての基本的機能をもつ。そして、子機は、親機と分離されたことに伴い、親機とデータを送受信するための通信部を有する。また、各種デバイスとデータの通信等のやりとりを行う。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の分離型ホームゲートウェイシステムによれば、本システムのコンピュータネットワーク制御及びネットワーク管理する部分とデバイス制御する部分とを、それぞれ親機と子機とに分離して構成したので、従来のような一体型のシステムにおいて筐体が大きくなるという問題を解消することができる。
また、ホームゲートシステムを親機と子機とに分けて設計し、各機能部分を各機に分担させて構成するため、親機と子機がもつ機能に応じて、それぞれ独立した対応が可能であり、使いやすく、拡張性に優れ、システムの保守も簡便となる。例えば、各種デバイスを追加、拡張等する場合、システム全体の再設計や変更を省略して、子機のみの側で対応して処理することが可能となる。
本発明によれば、顧客に対し、コンピュータネットワークとの接続の煩雑さをホームゲートウェイシステム親機側にVPN（バーチャル・プライベート・ネットワーク）機能を内蔵させることにより、固定IPを自動で付与し、サーバ側からのサービスを受けることも可能になる。また、ダイナミックDNS等のルータ設定が必要なくなりワンストップでの運用が可能となり、その操作性を向上させ、多様化している周辺デバイス制御に対応することが可能となる。さらに拡張性に優れ、顧客の要求を広範囲に満たすことができるのでその効果は大きい。
また、親機と子機との間の情報伝達を無線ネットワークを用いて行うように構成することにより、取扱が楽で、より使用しやすいものとなる。
さらに、子機をデバイス端末側に組み込んで構成することにより、各種デバイスの制御を簡素化し、開発期間の短縮を含めた製造コスト削減を可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は本発明の実施形態の全体構成を示す図、図2は本発明の実施形態の親機部分の構成を例示する図、図３は本発明の実施形態の子機部分の構成を例示する図、図４は本発明の実施形態のホームゲートウェイシステムのソフトウェア構成を例示する図である。
【００１２】
１．全体構成
図１は、本発明の実施形態に係る分離型ホームゲートウェイシステムを用いた構成例を示すブロック図である。
符号１００はサーバ（情報制御管理コンピュータシステム）であり、ネットワーク（インターネット、公衆通信回線網、CATV回線網等）１０１に接続されている。符号１００ａは、ネットワーク（インターネット、公衆通信回線網、CATV回線網等）１０１を介してサーバ１００に接続されるネットワーク接続ＰＣ（パーソナルコンピュータ、携帯電話、携帯情報端末等を含む。）である。
符号２００はホームゲートウェイシステムであり、親機２０１と、それぞれデバイスドライバが組み込まれている子機２０２、２０３、・・・とから構成されている。子機２０２、２０３、・・・は、例えば、代表的には、Zigbee、USB、無線LAN、特定省電力無線などのインターフェースの通信手段を有する。
親機２０１と子機２０２、２０３、・・・は、符号３０１で示すワイヤレス（無線）通信（無線ＬＡＮネットワーク等）にて相互接続されている。
なお、子機２０２、２０３、・・・は、通常、用途やデバイスの種類等に応じて複数個設けられるが、その数は特に限定されるものではない。
【００１３】
１−１．親機（マスター）構成
図２は、親機２０１の構成例を示している。親機２０１は、中央演算装置（CPU）と記憶装置とを含むコンピュータ機能を持ち、ネットワーク１０１と結合（接続）し情報交換をなし得る機能と、子機２０２、２０３、・・・とのワイヤレス通信３０１ができる機能を兼ね備えており、ホームゲートウェイシステム２００の中核をなしている。
「コンピュータネットワーク制御及びネットワーク管理する部分」は、デバイス側の状態を子機より受信するモニター機能とデバイス側に対し、動作指示を子機へ送信する制御機能を網羅した基本機能部分と、VPNおよびプロトコルそれにルータおよび子機とのインタフェース機能を含んだ通信機能部分を有している。また、ホームゲートウェイシステムを拡張できるためのアップグレード機能を有し、サーバとのネットワークを可能にする管理機能部分を有している。
特に、管理機能ではVPNを利用してサーバよりリモートログインがWebブラウザより可能になり、ゲートウェイシステムのアドレスを把握するとともに通信の暗号化のできる機能を持っている。
【００１４】
１−２．子機（スレーブ）構成
図３は、子機２０２の構成例を示している。子機２０２は、中央演算装置（CPU）と記憶装置とを含むコンピュータ機能を持ち、親機とのワイヤレス通信３０１ができる機能を兼ね備えており、各種用途に応じて設けられるデバイス４０１、４０２端末との通信手段と情報制御機能を有する。
「デバイス制御する部分」は、デバイス側状態を親機へ送信するモニター機能とデバイス側に対し、動作指示を実行する制御機能を持つ基本機能部分と、親機との通信に必要なプロトコルおよびインタフェース機能を網羅した通信機能部分を有している。
【００１５】
１−２−１．子機のデバイス端末側組込み
子機２０２をデバイス４０１、４０２端末側に組み込んで構成することにより、子機２０２の機能をデバイス４０１、４０２端末側と結合させ、用途に応じた通信手段を利用して親機２０１との通信制御ができる機能を有するようにしてもよい。
例えば、子機２０２をデバイス４０１、４０２端末側に組み込む態様としては、子機２０２が組み込まれる相手側として、デバイス４０１、４０２をワイヤレスで操作するリモコン装置とする態様を採用することができる。
【００１６】
２．ホームゲートウェイシステムソフトウェア構成
２−１．図４は、ホームゲートウェイシステムソフトウェア構成例を示す図である。このソフトウェア構成は、特に限定されるものではなく、公知のソフトウェア構成をベースにすることができ、また適宜変更なし得るものである。
【００１７】
２−１−１．各種デバイスドライバを下段に配し、利用用途に応じたデバイスとの通信手順を可能にしている。
【００１８】
２−１−２．その上にタスク・スケジュール管理等を行うカーネル部分を配し、標準ライブラリと専用ライブラリを用意し、ソフトウェア開発を容易にしており、子機へのアクセス用インターフェースを兼ね備えている。
【００１９】
２−１−３．上部には、一般的コマンド群、共通したやり取りをするインターフェースであるCGIを配し、OSGiを利用した各種モジュール及び通信処理機能を装備している。
【００２０】
３．動作（使用方法）
３−１  設置時の動作手順（図5参照）
ホームゲートウェイシステムを客先宅内に設置し稼動させる為の初期動作を説明する。
まず宅内にはインターネット接続がされていることが前提となる。
ホームゲートウェイシステムの配線が適切に終了し、親機、子機共に電源投入した時点で、親機２０１はネットワーク１０１を経由してサーバへ認証要求の通信を行い、サーバ１００は親機の持つ固有識別番号を元に認証を行い有効な親機の固有識別番号であれば、その親機に対してVPN上のIPアドレス及びサービスの利用許可を与える。
同じように電源投入時に親機２０１は無線LANネットワーク３０１を経由して子機２０１から２０２へ通信を行いシステム稼動の準備を行う。
ホームゲートウェイシステムはVPN技術により、この一連の設置時の起動手順を実行するにあたり客先宅内の既存のインターネット設備であるルータやモデムの設定を一切変更する必要は無い。
３−２  運用時の動作手順
通常運用時の動作を説明する。
３−２−１  宅内からの動作（図６参照）
ホームゲートウェイシステムが稼動状態の時に子機２０１の手動による操作や、デバイス４０１からの映像、音声、接点データは子機２０１から無線LAN３０１を経由して親機２０１へ伝達され、親機はデータ整理を行ったうえでネットワーク１０１を経由してサーバ１００へ送信する。
送信されたデータは、画像データ、音声データ、温度データ、接点データなどがありサーバが目的別に判断し「データ蓄積」、「各種通報」、「制御データ」として利用する
３−２−２  外部からの動作（図７参照）
外部のインターネット端末１００a（携帯電話やPC）によりサービスを利用するとき、サーバ１００が認証を許可した端末１００ａのみに接続とサービス利用許可を与え、画像や音声の閲覧や、現在の宅内の状態を確認する場合は、端末１００aからネットワーク１０１を経由してサーバ１００に蓄積されたデータを参照し閲覧、また宅内のデバイス４０１を制御する場合は端末１００aからネットワーク１０１を経由してサーバ１００内のプログラムを起動、サーバ内のプログラムはネットワーク１０１を経由して親機２０１に対しコマンドという形で指令を発行し、親機２０１はその制御の内容に合った子機２０２を経由してデバイス４０１を制御する。
【００２１】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記のものに限定されず、本発明の要旨の範囲で種々の変形、付加等が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態の全体構成を示す図である。
【図２】本システムの親機部分構成を示す図である。
【図３】本システムの子機部分構成を示す図である。
【図４】本ホームゲートウェイシステムのソフトウェア構成を示す図である。
【図５】本システム設置時の動作フロー図である。
【図６】本システム運用時の動作フロー図である。
【図７】本システム運用時の外部からの動作フロー図である。
【符号の説明】
【００２３】
１００  サーバ
１０１  ネットワーク
２００  分離型ホームゲートウェイシステム
２０１  親機
２０２  子機
２０３  子機
３０１  ワイヤレス通信
４０１  デバイス
４０２  デバイス
【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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