JP2009049916A - リモートコントロールシステム、受信装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】別個の無線通信部を必要とせず、簡単な操作で認証コードを設定することを可能とする。
【解決手段】認証コードが作成され（Ｓ1）、認証コードに応じてＬＥＤが発光し、ま
たは数字が表示される（Ｓ2）。提示されたもの対応するリモートコントローラのキーが
押され（Ｓ21）、複数回の操作で認証コードが入力され、キー入力確認パケットが送信される（Ｓ22）。確認パケットが受信され、作成した認証コードとの一致が検出される(Ｓ5）。一致しない場合は、認証失敗とされる（Ｓ14）。一致する場合には、認証コードを使用した暗号文を相手側に送信し、相手側が復号した平文を再度、認証コードで暗号化した暗号文を受信し、受信した暗号文を復号し、平文と一致するか否かが検証される。相互認証が完了した場合に認証コードを互いに共有する（Ｓ13）。
【選択図】図４

Description

この発明は、無線通信方式による電子機器のリモートコントロールに適用されるリモートコントロールシステム、受信装置および電子機器に関する。

家庭内の被制御装置例えばテレビジョン受像機をリモートコントロールするのに、例えば２．４ＧHz帯のＩＳＭ(Industrial,Scientific and Medical use)バンドの無線通信を
使用すれば、赤外線方式に比して遮蔽物の影響が少なくなり、また、到達距離が延びる利点がある。さらに、ホームシアターのように、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)再生装置、ＡＶアンプ、プロジェクタ等の機器を部屋の別々の場所に設置した場合は、赤外線リモートコントローラをそれぞれの方向へ向ける煩雑さがあり、まして部屋の外に設置された機器については直接制御することができない。これに対して、ブルートゥース(BlueTooth) やＩＥＥＥ(Institute of Electrical and Electronics Engineers)８０２．１５．４(Zigbeeとも呼ばれる）のような無線を使用したリモートコントロールシステムの場合では、電波が広い角度に伝搬されるので、各電子機器の設置場所の制約が少なくなる利点がある。

このような利点がある反面、電波が無指向性であるため、近隣にいる他者によって送信データが読み取られ（スキミング）たり、偽のリモートコントローラをあたかも本物のように操作し、電子機器を操作する（なりすまし）のおそれがある。特に、最近では、テレビジョン受像機をインターネットと接続して銀行との取引が行われたり、ショッピングが行われ、現金やクレジットカードの情報がやりとりされることが多くなり、セキュリティを高める必要性が増している。

リモートコントローラと制御される電子機器との間で安全に通信を行うために、両者の間で共通鍵の交換（以下、適宜認証と称する）を行い、伝送時には、その共通鍵を使用して通信内容を暗号化する方法が採用される。鍵を機器に設定する最も単純な方法は、鍵情報を各機器にそれぞれ手動で入力する方法である。しかしながら、この方法は、間違いなく入力するためにユーザが鍵情報を覚えておく必要があり、ユーザに対して煩雑な操作を強いる問題がある。さらに、全ての機器に何らかのユーザ入力装置を設ける必要がある。

次に考えられる方法は、認証時のみケーブル例えばＵＳＢ(Universal Serial Bus)ケーブルを使用して共通鍵を交換する方法である。この方法によってユーザは煩雑な操作から解放されるが、本来通信に不要なケーブルを同梱しなければならず、ユーザは、次回以降の認証のためにケーブルを保管しておかなければならない。

さらに、通常の通信に使用する通信デバイスとは別に、例えば近距離無線通信デバイス、赤外線通信デバイス等を設け、これらの通信デバイスを使用して認証を行うことが例えば下記の特許文献１に記載されている。

特開２００５−２１７６４６号公報

しかしながら、テレビジョン受像機等の多くのＡＶ機器用のリモートコントロールシステムは、非常にローコストで実現されており、認証のために通常の通信に使用するデバイスとは別の通信デバイスを使用することは、コストの点で困難である。

したがって、この発明の目的は、認証のために他の通信デバイスを使用せずに、簡単な操作によって認証を行うことが可能なリモートコントロールシステム、受信装置および電子機器を提供することにある。

上述の課題を解決するために、この発明は、リモートコントローラからの制御指示が無線で被制御装置としての電子機器と接続される受信装置に送信されるリモートコントロールシステムにおいて、
リモートコントローラは、無線通信部と、認証コードを記憶する記憶部と、暗号化／復号回路と、認証コード設定用キーを含むキー入力部と、制御部とを有し、
受信装置は、無線通信部と、認証コードを記憶する記憶部と、暗号化／復号回路と、認証コードを提示するための１または複数の発光素子からなる表示部と、被制御装置としての電子機器とのインターフェースと、制御部とを有し、
認証設定時に、受信装置において認証コードを生成し、生成した認証コードに対応して表示部の発光素子の点灯を制御し、
リモートコントローラの発光素子の点灯に対応する認証コード設定用キーの操作によって、リモートコントローラに認証コードが設定される
リモートコントロールシステムである。

この発明は、リモートコントローラからの制御指示が無線で被制御装置としての電子機器と接続される受信装置に送信されるリモートコントロールシステムにおいて、
リモートコントローラは、無線通信部と、認証コードを記憶する記憶部と、暗号化／復号回路と、数字キーを含むキー入力部と、制御部とを有し、
受信装置は、無線通信部と、認証コードを記憶する記憶部と、暗号化／復号回路と、表示部を備える被制御機器としての電子機器とのインターフェースと、制御部とを有し、
認証設定時に、受信装置において認証コードを生成し、生成した認証コードに対応して電子機器の表示部に認証コードの数字を表示するように制御し、
表示部に表示された数字に対応する数字をリモートコントローラの数字キーの操作によって、リモートコントローラに認証コードが設定される
リモートコントロールシステムである。

この発明は、被制御装置としての電子機器と接続され、リモートコントローラからの制御指示が無線で送信されるリモートコントロールシステムの受信装置において、
無線通信部と、認証コードを記憶する記憶部と、暗号化／復号回路と、認証コードを提示するための１または複数の発光素子からなる表示部と、電子機器とのインターフェースと、制御部とを有し、
認証設定時に、認証コードを生成し、生成した認証コードに対応して表示部の発光素子の点灯を制御することによって、認証コードをリモートコントローラ側に提示する
リモートコントロールシステムの受信装置である。

この発明は、被制御装置としての電子機器と接続され、リモートコントローラからの制御指示が無線で送信されるリモートコントロールシステムの受信装置において、
無線通信部と、認証コードを記憶する記憶部と、暗号化／復号回路と、表示部を備える被制御機器としての電子機器とのインターフェースと、制御部とを有し、
認証設定時に、認証コードを生成し、生成した認証コードに対応して電子機器の表示部に認証コードの数字を表示することによって、認証コードをリモートコントローラ側に提示する
リモートコントロールシステムの受信装置である。

この発明は、リモートコントローラからの制御指示が無線で受信装置に送信されるリモートコントロールシステムの受信装置を備える電子機器において、
受信装置は、
無線通信部と、認証コードを記憶する記憶部と、暗号化／復号回路と、認証コードを提示するための１または複数の発光素子からなる表示部と、電子機器とのインターフェースと、制御部とを有し、
認証設定時に、認証コードを生成し、生成した認証コードに対応して表示部の発光素子の点灯を制御することによって、認証コードをリモートコントローラ側に提示する
リモートコントロールシステムの受信装置を備える電子機器である。

この発明は、リモートコントローラからの制御指示が無線で受信装置に送信されるリモートコントロールシステムの受信装置を備える電子機器において、
受信装置は、
無線通信部と、認証コードを記憶する記憶部と、暗号化／復号回路と、表示部を備える被制御機器としての電子機器とのインターフェースと、制御部とを有し、
認証設定時に、認証コードを生成し、生成した認証コードに対応して電子機器の表示部に認証コードの数字を表示することによって、認証コードをリモートコントローラ側に提示する
リモートコントロールシステムの受信装置を備える電子機器である。

この発明によれば、リモートコントローラとして既存のハードウェアの構成を使用でき、また、認証のために他の通信デバイスを使用する必要がなく、ローコストの構成とできる。また、認証のために、煩雑な操作をユーザが行う必要がない。さらに、ユーザの視覚による認証コードの確認作業によって認証を行うことができるリモートコントローラと電子機器の対を限定して認証を行うことができ、複数の電子機器が設置されている環境下でも電子機器を識別するためのハードウェアまたはソフトウェアを必要としない利点がある。

以下、この発明の一実施の形態について図面を参照しながら説明する。一実施の形態は、家庭内の電子機器をリモートコントロールするリモートコントロールシステムに対して適用されるものである。ユーザの操作に応じてリモートコントロール用指示データ（以下、コマンドと適宜称する）を送信する１つの送信装置（以下、リモートコントローラと適宜称する）と、送信されたコマンドを受信して指示された動作を行う１以上の被制御装置（受信装置および電子機器）とによってリモートコントロールシステムが構成されている。

電子機器は、テレビジョン受像機、ビデオ記録／再生装置（具体的には、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)プレーヤー、ディスクレコーダ、ＶＣＲ(Video Cassette Recorder)
等）、オーディオ記録／再生装置（具体的には、ＣＤプレーヤー、ＭＤレコーダ、オーディオアンプ、ＦＭチューナ等）、プロジェクタ等のＡＶ機器、冷蔵庫等の家庭電気製品等の電子機器である。リモートコントローラは、内蔵電源によって駆動され、電子機器は、例えば商用電源によって駆動される。

図１は、リモートコントローラシステムの一実施の形態におけるリモートコントローラおよび受信装置（以下、受信モジュールと適宜称する）の構成をそれぞれ示す。図１Ａに示すように、リモートコントローラ１００は、無線電波を送受信するためのアンテナ１０１と、通信機能、アドレス記憶媒体の読み書き動作、各種キー入力に対応するプログラムを動作させる制御部としてのマイクロプロセッサ（以下、ＣＰＵ(Central Processing Unit)と称する）１０２と、無線通信のための通信部１０３と、平文の通信情報を暗号化お
よび復号するＤＥＳ(Data Encryption Standard)、３ＤＥＳ、ＡＥＳ(Advanced Encryption Standard)等の暗号化および復号を行う暗号化回路１０４と、暗号化回路１０４が暗号化および復号を行う際に使用する鍵情報を格納する記憶媒体１０５と、ランダムな数値を出力する乱数発生器１０６と、音量アップダウンボタン、チャンネルアップダウンボタン、テンキー、４色のボタン（青色キーＫＢ、赤色キーＫＲ、緑色キーＫＧ、黄色キーＫＹ）等のキーを有するキー入力部１０７とを有している。既存のテレビジョン受像機のリモートコントローラは、通常４色のボタンを有するので、リモートコントローラ１００のハードウェアとして既存のものを使用できる。記憶媒体１０５が例えば不揮発性メモリによって構成されている。ＣＰＵ１０２は、ＲＯＭ（Read Only Memory ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを含み、ＲＯＭなどに記憶されたプログラムを実行することにより、リモートコントローラ１００の各部を統括的に制御する。

図１Ｂに示すように、リモートコントロールシステムの受信モジュール１１０は、無線電波を送受信するためのアンテナ１１１と、通信機能、アドレス記憶媒体の読み書き動作、各種キー入力に対応するプログラムを動作させるＣＰＵ１１２と、無線通信のための通信部１１３と、平文の通信情報を暗号化および復号するＤＥＳ、３ＤＥＳ、ＡＥＳ等の暗号化および復号を行う暗号化回路１１４と、暗号化回路１１４が暗号化および復号を行う際に使用する鍵情報を格納する記憶媒体１１５と、ランダムな数値を出力する乱数発生器１１６と、受信モジュール１１０が取り付けられた電子機器との間でデータをやりとりする通信インターフェース１１７と、４色の発光部例えばＬＥＤ(Light Emitting Diode)（青色ＬＥＤＬＢ、赤色ＬＥＤＬＲ、緑色ＬＥＤＬＧ、黄色ＬＥＤＬＹ）を有するＬＥＤ表示部１１８とを有している。記憶媒体１１５が例えば不揮発性メモリによって構成されている。ＣＰＵ１１２は、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含み、ＲＯＭなどに記憶されたプログラムを実行することにより、受信モジュール１１０の各部を統括的に制御する。

上述した一実施の形態において、受信モジュール１１０におけるＬＥＤ表示部１１８は、認証時に設定を行うための表示として使用される。しかしながら、受信モジュールが取り付けられた電子機器がディスプレイを備えている場合には、ＬＥＤ表示部１１８を設けずに、ディスプレイ上に認証コードを表示する構成とできる。そのようなリモートコントロールシステムの第２の実施の形態に適用できるリモートコントローラ２００および受信モジュール２１０の構成を図２Ａおよび図２Ｂにそれぞれ示す。

図２Ａに示すように、リモートコントローラ２００は、無線電波を送受信するためのアンテナ２０１と、通信機能、アドレス記憶媒体の読み書き動作、各種キー入力に対応するプログラムを動作させる制御部としてのＣＰＵ２０２と、無線通信のための通信部２０３と、平文の通信情報を暗号化および復号するＤＥＳ、３ＤＥＳ、ＡＥＳ等の暗号化回路２０４と、暗号化回路２０４が暗号化および復号を行う際に使用する鍵情報としての認証コードを格納する記憶媒体２０５と、ランダムな数値を出力する乱数発生器２０６と、音量アップダウンボタン、チャンネルアップダウンボタン、テンキー、４色のボタン（青色キーＫＢ、赤色キーＫＲ、緑色キーＫＧ、黄色キーＫＹ）等のキーを有するキー入力部２０７とを有している。記憶媒体２０５が例えば不揮発性メモリによって構成されている。ＣＰＵ２０２は、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含み、ＲＯＭなどに記憶されたプログラムを実行することにより、リモートコントローラ２００の各部を統括的に制御する。

図２Ｂに示すように、リモートコントロールシステムの受信モジュール２１０は、無線電波を送受信するためのアンテナ２１１と、通信機能、アドレス記憶媒体の読み書き動作、各種キー入力に対応するプログラムを動作させるＣＰＵ２１２と、無線通信のための通信部２１３と、平文の通信情報を暗号化および復号するＤＥＳ、３ＤＥＳ、ＡＥＳ等の暗号化回路２１４と、暗号化回路２１４が暗号化および復号を行う際に使用する鍵情報としての認証コードを格納する記憶媒体２１５と、ランダムな数値を出力する乱数発生器２１６と、受信モジュール２１０が取り付けられた電子機器との間でデータをやりとりする通信インターフェース２１７とを有している。受信モジュール２１０の記憶媒体２１５が例えば不揮発性メモリによって構成されている。ＣＰＵ２１２は、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含み、ＲＯＭなどに記憶されたプログラムを実行することにより、受信モジュール２１０の各部を統括的に制御する。

リモートコントローラ１００、２００の通信部１０３、２０３および受信モジュール１１０、２１０の通信部１１３、２１３は、所定の無線通信方式で双方向通信を行う。通信方式としては、ブルートゥース、ＩＥＥＥ８０２．１５．４、ＩＥＥＥ８０２．１１（無線ＬＡＮ）等を使用できる。通信インターフェース１１７、２１７のそれぞれは、例えば既存の赤外線リモートコントロールシステムによって実現される。すなわち、受信モジュール１１０、２１０は、無線から赤外線へのフローチャート変換装置として機能する。具体的には、既存の電子機器の赤外線リモートコントロール信号の受光部に対して、通信インターフェース１１７、２１７のそれぞれの赤外線発光部を対向させることによって、既存の電子機器を無線通信によるリモートコントローラシステムに変更することが可能となる。

図３は、この発明の一実施の形態が適用される視聴システム（視聴環境）の一例を示す。プロジェクタ３１０に対して受信モジュール３１１が取り付けられている。受信モジュール３１１は、プロジェクタ３１０内部のシステムコントローラに対して受信したリモートコントロール信号を供給し、また、送信信号を電波として送出する。受信モジュール３１１は、図１Ｂに示す構成を有し、

受信モジュール３１１のＬＥＤ表示部１１８が機器の前面パネルに設けられ、ＬＢ（青色）、ＬＲ（赤色）、ＬＢ（緑色）、ＬＹ（黄色）のＬＥＤの発光（オン）／消灯（オフ）の状態がリモートコントローラ３００を操作するユーザが視認可能とされている。プロジェクタ３１０は、本来、表示部を有しないので、初期設定時にＬＥＤ表示部１１８の各ＬＥＤが認証コードに応じて発光し、ユーザがこのＬＥＤ表示部１１８の各ＬＥＤの発光にしたがって、リモートコントローラ３００の４色ボタンＫＢ〜ＫＹを押すことによって認証設定がなされる。

プロジェクタ３１０以外に同じ部屋に他のＡＶ機器例えばテレビジョン受像機３２０およびＤＶＤ再生装置３３０が設置されている。テレビジョン受像機３２０に対して受信モジュール３２１が接続されている。テレビジョン受像機３２０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display)等の表示画面３２２を有する。ＤＶＤ再生装置３３０に対して受信モジュー
ル３３１が取り付けられる。ＤＶＤ再生装置３３０は、ＬＣＤの小型の表示部３３２を有する。受信モジュール３２１、３３１は、テレビジョン受像機３２０、ＤＶＤ再生装置３３０のそれぞれのシステムコントローラに対して受信したリモートコントロール信号を供給し、また、送信信号を電波として送出する。受信モジュール３２１および３３１は、図２Ｂに示す構成を有する。

認証設定時には、通信インターフェース２１７（図２Ｂ参照）を介して表示画面３２２に生成した認証コードの数字を表示する。ユーザがその数字を視認し、リモートコントローラ３００の対応する数字キーを押すことによってその数字を入力する。数字入力操作を繰り返すことによって認証コードを入力することができる。認証コードを１０進数に変換し、１０進数の１桁毎に認証コードが入力される。リモートコントローラ３００では、入力された数字列が認証コードに変換される。入力した認証コードが正しいと検証された場合に、その認証コードが記憶媒体１０５、２０５に記憶される。

各電子機器に対して取り付けられている受信モジュール３１１、３２１および３３１は、機器の電源ボタンの状態に依存しないで、常に電源が供給されている。但し、メイン電源スイッチを切断した場合では、受信モジュールに対する電源供給が断たれる。受信モジュール３１１、３２１および３３１は、各電子機器に対して付加される部品として別個に製造され、製造時に機器固有のアドレスであるＭＡＣアドレスを有する。リモートコントローラ３００に対しても固有のアドレスであるＭＡＣアドレスが製造時に付与される。リモートコントローラ３００は、受信モジュール３１１、３２１および３３１のそれぞれとペアリングの処理が完了しており、互いに無線通信を行うことができる状態に設定されている。

認証動作について図４を参照して声明する。図４のフローチャートにおいて、ステップＳ１〜Ｓ１２は、受信モジュール３１１、３２１および３３１における処理であり、ステップＳ２１〜Ｓ２８がリモートコントローラ３００における処理である。リモートコントローラ３００における処理は、ＣＰＵ１０２、２０２の制御の下で実行され、受信モジュール２００における処理は、ＣＰＵ１１２、２１２の制御の下で実行される。

最初に、ステップＳ１において、受信モジュール１１０，２１０において、乱数発生器１０６、２０６によって認証コード（共通鍵Ｋｃ１）を作成する。作成された認証コードが一時的に記憶されると共に、リモートコントローラを持ったユーザに対して提示される。図３におけるプロジェクタ３１０に取り付けられた受信モジュール３１１（図１Ｂに示す構成を有する）は、ＬＥＤ表示部を認証コードに応じて発光させる。すなわち、認証コードが２Ｎビットを有する場合、最上位（または最下位）の２ビットを切り出し、２ビットのパターンに応じて４色のＬＥＤの内の１つのＬＥＤを発光させる。一例として、２ビットが（００）の場合は、青のＬＥＤＬＢを発光させる。同様に、２ビットが（０１）（１０）（１１）のそれぞれの場合に、赤のＬＥＤＬＲ、緑のＬＥＤＬＧ、黄のＬＥＤＬＹが発光する。

テレビジョン受像機３２０の場合では、認証コードを１０進数に変換した後に、最大桁（または最小桁）に位置する１桁の数字を切り出し、切り出された１桁の数字を通信インターフェース２１７を介して接続されたテレビジョン受像機３２０に伝送する。テレビジョン受像機３２０は、受け取った数字を表示画面３２２に表示する。図３の例では、数字の「３」が表示画面３２２に表示される例が示されている。ＤＶＤ再生装置３３０においても、同様に表示部３３２に認証コードの１桁の数字が表示される。

ユーザがＬＥＤ表示部１１８を視認して発光しているＬＥＤと同じ色のボタンが押されるか、または表示されている認証コードの１桁の数字と同じ数字キーが押される（ステップＳ２１）。ＣＰＵ１０２、２０２は、このキー内容（押された色のボタンまたは数字キー）の一時記憶を行い、キー内容を示すコードの情報を含むキー入力確認パケットを作成し、通信部１０３、２０３およびアンテナ１０１、２０１によって受信モジュール１１０、２１０へ送信する。

送受信されるパケットは、通常、ヘッダとペイロードとからなり、ヘッダに対して送信元アドレス、送信先アドレス等が挿入される。ペイロードには、コマンドの種類を示すコマンドＩＤと、コマンドとが配置される。認証成立後にリモートコントローラから送信されるパケットのペイロードには、コマンドＩＤとコマンドとが含まれる。コマンドに対応する信号フォーマットとしては、例えば既存の赤外線リモートコントローラに関するものと同様のフォーマットが使用される。

受信モジュールがステップＳ３において、アンテナ１１１、２１１および通信部１１３、２１３を通じて入力確認パケットを受信し、入力確認パケットに含まれる認証コード（一部）を抽出し、記憶する。ステップＳ４において、認証コードの全ビットまたは全桁の数字を受信したか否かが判定される。２ビットをＬＥＤの色に割り当てる場合では、Ｎ回の受信を行った場合に、全ビットを受信したと判定される。受信回数がＮに達するまで、ステップＳ２、Ｓ３が繰り返される。認証コードの数字を提示する方法の場合では、１０進数に変換された数字の全桁（例えばＮ桁）を受信したか否かがステップＳ４において判定される。ステップＳ４の結果が肯定となることは、リモートコントローラにおいて認証コードの入力が完了したことを意味する。リモートコントローラが入力した認証コード（共通鍵Ｋｃ２）を記憶する。

ステップＳ４において、認証コードの全ビットまたは全桁の数字を受信したと判定されると、ステップＳ５において、受信モジュールが発生した認証コード（共通鍵Ｋｃ１）とリモートコントローラから受信された認証コード（共通鍵Ｋｃ２）とが一致するか否かが判定される。若し、一致しないと判定されると、ステップＳ１４において、認証が失敗したものと判定され、それ以降の処理がなされない。

上述した処理において、ユーザの視認結果と、視認結果に基づくキー入力とに誤りがなければ、（Ｋｃ１＝Ｋｃ２）のはずであり、互いに認証コードを共有しているはずである（ステップＳ６）。このことを検証するための処理が行われ、誤った共通鍵が記憶媒体に格納されることが回避される。

ステップＳ７において、受信モジュール１１０、２１０が乱数発生器１１６、２１６によって平文Ｒ１を作成し、暗号化回路１１４、２１４において、共通鍵Ｋｃ１を使用して平文Ｒ１を暗号化し、暗号文パケットＰＲ１１が作成され、暗号文パケットＰＲ１１が通信部１１３、２１３およびアンテナ１１１、２１１を通じてリモートコントローラ１００、２００に対して送信される。

ステップＳ２３において、リモートコントローラ１００、２００が暗号文パケットＰＲ１１を受信し、ステップＳ２４において、暗号文をＫｃ２を使用して暗号化回路１０４、２０４で復号し、復号した結果の平文を再度、暗号化回路１０４、２０４で暗号化する。その結果、暗号文ＰＲ１２が得られる。ステップＳ２５において、得られた暗号文ＰＲ１２が通信部１０３、２０３およびアンテナ１０１、２０１を通じて相手側の受信モジュール１１０、２１０に対して送信される。

リモートコントローラ１００、２００からの暗号文を受信し、暗号文を暗号化回路１１４、２１４において、Ｋｃ１を使用して復号する（ステップＳ８）。復号された平文がもともと受信モジュールが送信した平文Ｒ１と一致するか否かが判定される（ステップＳ９）。一致しない場合には、認証失敗と判定し、ステップＳ１４に処理が移行する。復号された平文がもともと受信モジュールが送信した平文Ｒ１と一致する場合には、認証が成功したものと判断し、次に同様の処理がリモートコントローラと受信モジュールとを入れ替えて行われる。

ステップＳ２６において、リモートコントローラ１００、２００が乱数発生器１０６、２０６によって平文Ｒ２を作成し、暗号化回路１０４、２０４において、共通鍵Ｋｃ２を使用して平文Ｒ２を暗号化し、暗号文パケットＰＲ２１が作成され、暗号文パケットＰＲ２１が通信部１０３、２０３およびアンテナ１０１、２０１を通じて受信モジュール１１０、２１０に対して送信される。

ステップＳ１０において、受信モジュール１１０、２１０が暗号文パケットＰＲ２１を受信し、ステップＳ１１において、暗号文をＫｃ１を使用して暗号化回路１１４、２１４で復号し、復号した結果の平文を再度、暗号化回路１１４、２１４で暗号化する。その結果、暗号文ＰＲ２２が得られる。ステップＳ１２において、得られた暗号文ＰＲ２２が通信部１１３、２１３およびアンテナ１１１、２１１を通じて相手側のリモートコントローラ１００、２００に対して送信される。

受信モジュール１１０、２１０からの暗号文を受信し、暗号文を暗号化回路１０４、２０４において、Ｋｃ１を使用して復号する（ステップＳ２７）。復号された平文がもともと受信モジュールが送信した平文Ｒ２と一致するか否かが判定される（ステップＳ２８）。一致しない場合には、認証失敗と判定し、ステップＳ２９に処理が移行する。復号された平文がもともと受信モジュールが送信した平文Ｒ２と一致する場合には、認証が成功したものと判断する。

上述した処理によって、リモートコントローラ１００、２００と受信モジュール１１０、２１０の両方において、共通鍵の判定が成功した場合に、相互認証の完了状態となる（ステップＳ１３）。ここで、共通鍵が記憶媒体１０５、１１５、２０５、２１５にそれぞれ記憶される。

このように認証が成功して終了した場合に、どのようにリモートコントロールシステムにおける無線伝送情報のセキュリティが保たれるのかを説明する。なお、認証が終了した後では、図１の構成および図２の構成の何れの処理も同様であるので、図１の構成のリモートコントロールシステムを例に説明する。

ユーザがチャンネル切り替え、音量調整等の機器操作をリモートコントローラ１００のキー入力部１０７を通じて行う。キー入力を検知したＣＰＵ１０２がキーに対応するコマンドのコードを選択し、コマンドコード（平文）を暗号化回路１０４に送る。暗号化回路１０４には、記憶媒体１０５に格納された認証コード（共通鍵）Ｋｃ１が予め設定されており、この共通鍵を使用して暗号化処理がなされる。

暗号化回路１０４からの暗号文がＣＰＵ１０２を経由して通信部１０３に供給される。通信部１０３は、暗号文を含むパケットを変調した後、アップコンバートした後、高周波搬送波に重畳してアンテナ１０１から受信モジュール１１０に対して送信される。

受信モジュール１１０は、アンテナ１１１で受信した信号を通信部１１３に供給し、搬送波を取り除いた後、ダウンンコバートを行い、復調処理を行い、暗号文を受け取る。この暗号文がＣＰＵ１１２を経由して暗号化回路１１４に供給される。暗号化回路１１４には、記憶媒体１１５に格納された認証コード（共通鍵）Ｋｃ２が予め設定されており、この共通鍵を使用して復号処理がなされる。復号処理の結果、平文（リモートコントロール用のコマンドコード）が取り出される。

上述した一連の送受信処理において、無線電波上では、全てのコマンドコードが暗号化されており、この暗号文を復号できるのは、共通鍵を有する機器のみであり、セキュリティを保つことができる。

リモートコントローラ１００、２００が備える通信部１０３、２０３および受信モジュール１１０、２１０が備える通信部１１３、２１３は、例えばＩＥＥＥ８０２．１５．４の物理層を使用することができる。ＩＥＥＥ８０２．１５．４は、ＰＡＮ(Personal Area Network)またはＷ(Wireless)ＰＡＮと呼ばれる短距離無線ネットワーク規格の名称であ
る。

この規格の通信レートは、数１０ｋ〜数１００ｋbpsであり、通信距離は、数１０ｍ〜
数１００ｍになる。また、通信は、フレームの単位で行われる。１フレームは、ペイロード（０〜１２７バイト）にヘッダ（６バイト）で、最大１３３バイトのサイズとされる。この通信方式では、送受信方法として複数の形態が可能であるが、リモートコントロールシステムの場合では、リモートコントローラから受信モジュールに対してコマンドを送信し、受信モジュールからの応答をリモートコントローラが受け取る方法が採用される。但し、より複雑な送受信方法を使用することができる。

図５は、通信部に含まれる送信機の構成を示す。送信データがＱＰＳＫ(Quadrature Phase Shift Keying)変調器５１に供給され、ＱＰＳＫ変調される。ＱＰＳＫ変調器５１の
出力信号が拡散変調器５２に供給される。拡散変調器５２に対して符号発生器５３で発生した拡散符号が供給され、ＤＳＳＳ(Direct Sequence Spread Spectrum)方式で拡散され
る。拡散符号として擬似雑音系列が使用される。ＤＳ（直接拡散）方式は、高速の拡散符号で位相変調を行い、信号のスペクトルを拡散するＳＳ（スペクトル拡散）方式である。

拡散変調器５２の出力信号が帯域フィルタ５４を介して乗算器５５に供給される。乗算器５５に対してＰＬＬの構成の局部発振器５６からの局部発振信号が供給され、乗算器５５からは、２．４ＧHzの周波数帯域にアップコンバートされた送信信号が発生する。送信信号がアンプ５７を介してアンテナ５８に供給され、送信される。アンプ５７のゲインを制御することによって送信出力を可変することができる。

通信チャンネルとしては、２．４０５ＧHzから２．４１０ＧHz，２．４１５ＧHz，・・・・，２．４８０ＧHzと、５ＭHz間隔で１６個のチャンネルが設定されている。一実施の形態では、１６個のチャンネルの内で、無線ＬＡＮで使用される可能性のある周波数等となるべく重ならない周波数のチャンネルが複数個例えば３個使用される。局部発振器５６が出力する局部発振周波数をチャンネル選択信号ＳＬ１によって設定することで、チャンネル設定がなされる。選択信号ＳＬ１は、制御部６０から出力される。

制御部６０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されるマイクロコンピュータであり、ＲＯＭなどに記憶されたプログラムを実行することにより、送信機の各部を統括的に制御する。

リモートコントローラの送信機においては、リモートコントロールのためのキー、スイッチ、ボタン、タッチパネル等の入力部５９が設けられ、入力部５９の操作と対応したコマンドが電子機器に対して送信される。電子機器は、コマンドを正常に受信した場合には、応答をリモートコントローラに対して送信する。

図６は、通信部に含まれる受信機の構成を示す。アンテナ７１により受信された信号がＬＮＡ(Low Noise Amplifier:低雑音アンプ）７２に供給される。アンテナ７１は、通常
、送信機のアンテナ５８と共用され、送信機および受信機が送受切り換えスイッチによって切り換えられる構成とされる。ＬＮＡ７２の出力信号が乗算器７３に供給される。乗算器７３に対してＰＬＬの構成の局部発振器７４からの局部発振信号が供給され、乗算器７３からダウンコンバートされた中間周波数信号(ＩＦ(Intermediate Frequency)信号)が発生する。

ＩＦ信号が中間周波数アンプ７５を介して逆拡散部（拡散復調部）７６に供給される。逆拡散部７６は、受信信号と受信側で発生した参照拡散符号の相関をとることによって復調を行う。受信信号と参照拡散符号とのタイミングが正確に合っていないと正しい相関値がえられない。通信の開始時に受信側でタイミングを探し、探したタイミングを保持するようになされる。タイミングを探すために、マッチドフィルタ(matced filter)等の相関
器が使用される。

逆拡散部７６の復調信号がＱＰＳＫ復調器７７に供給され、ＱＰＳＫ復調がなされる。ＱＰＳＫ復調器７７から受信データが得られる。電子機器の場合では、受信データがコマンドであって、コマンドが電子機器のシステムコントローラ８０に供給され、電子機器の動作の制御に使用される。リモートコントローラの場合では、受信データが応答であり、受信した応答が制御部７９に供給される。

制御部７９は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されるマイクロコンピュータであり、ＲＯＭなどに記憶されたプログラムを実行することにより、受信機の各部を統括的に制御する。実際には、送信機の制御部６０および受信機の制御部７９は、共通の構成とされている。

逆拡散部７６からの復調信号とＬＮＡ７２からの出力信号とが受信状態検出部７８に供給される。受信状態検出部７８は、フレーム例えば認証時のリクエスト信号を受信した場合に、信号自体の強度とノイズ干渉の強度からリンク品質通知(LQI:Link Quality Indicator)を計算し、物理層の上位に通知する機能を有する。ＬＱＩは、ＩＥＥＥ８０２．１５．４の物理層において規定されたもので、ディジタルデータの値で示される。ＬＱＩは、エラーレートに対応した値となる。ＬＱＩが制御部７９に対して供給される。電子機器の受信機の受信状態検出部７８が演算したＬＱＩが応答と共に、リモートコントローラに対して送信される。

制御部７９が発生するチャンネル選択信号ＳＬ２が局部発振器７４を制御し、例えば複数の異なる周波数のチャンネルの中で、電子レンジの干渉波の影響が少ない所定周波数のチャンネルを選択するようになされる。

この発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、無線通信の方法としては、ＩＥＥＥ８０２．１５．４以外の無線方式を使用しても良い。

この発明の一実施の形態におけるリモートコントローラおよび受信モジュールのそれぞれの構成を示すブロック図である。 この発明の他の実施の形態におけるリモートコントローラおよび受信モジュールのそれぞれの構成を示すブロック図である。 この発明によるリモートコントロールシステムが適用される環境を説明するための略線図である。 この発明の一実施の形態の認証処理を説明するためのフローチャートである。 リモートコントロールのための送信側の構成を示すブロック図である。 リモートコントロールのための受信側の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１００，２００・・・・リモートコントローラ
１０２，１１２、２０２、２１２・・・・ＣＰＵ
１０３，１１３、２０３、２１３・・・・通信部
１０４，１１４、２０４、２１４・・・・暗号化（復号）回路
１０５，１１５、２０５、２１５・・・・認証コードを記憶する記憶媒体
１０７、２０７・・・・キー入力部
１１０、２１０・・・受信モジュール
１１７、２１７・・・・通信インターフェース

Claims (13)

1. リモートコントローラからの制御指示が無線で被制御装置としての電子機器と接続される受信装置に送信されるリモートコントロールシステムにおいて、
   リモートコントローラは、無線通信部と、認証コードを記憶する記憶部と、暗号化／復号回路と、認証コード設定用キーを含むキー入力部と、制御部とを有し、
   受信装置は、無線通信部と、認証コードを記憶する記憶部と、暗号化／復号回路と、認証コードを提示するための１または複数の発光素子からなる表示部と、被制御装置としての電子機器とのインターフェースと、制御部とを有し、
   認証設定時に、上記受信装置において認証コードを生成し、生成した上記認証コードに対応して上記表示部の発光素子の点灯を制御し、
   上記リモートコントローラの上記発光素子の点灯に対応する上記認証コード設定用キーの操作によって、上記リモートコントローラに認証コードが設定される
   リモートコントロールシステム。
2. 上記表示部の発光素子が複数の色の発光素子であり、上記認証コード設定用キーが上記複数の色のキーである請求項１記載のリモートコントロールシステム。
3. 上記複数の色が上記認証コードの１または複数ビットの値と対応付けられた請求項２記載のリモートコントロールシステム。
4. 上記リモートコントローラに設定される上記認証コードが上記受信モジュールが生成した認証コードと一致することを確認する処理を行う請求項１記載のリモートコントロールシステム。
5. 上記電子機器とのインターフェースが赤外線通信である請求項１記載のリモートコントロールシステム。
6. リモートコントローラからの制御指示が無線で被制御装置としての電子機器と接続される受信装置に送信されるリモートコントロールシステムにおいて、
   リモートコントローラは、無線通信部と、認証コードを記憶する記憶部と、暗号化／復号回路と、数字キーを含むキー入力部と、制御部とを有し、
   受信装置は、無線通信部と、認証コードを記憶する記憶部と、暗号化／復号回路と、表示部を備える被制御機器としての電子機器とのインターフェースと、制御部とを有し、
   認証設定時に、上記受信装置において認証コードを生成し、生成した上記認証コードに対応して上記電子機器の上記表示部に上記認証コードの数字を表示するように制御し、
   上記表示部に表示された上記数字に対応する数字を上記リモートコントローラの上記数字キーの操作によって、上記リモートコントローラに認証コードが設定される
   リモートコントロールシステム。
7. 上記認証コードの数字は、該認証コードを１０進数に変換し、該１０進数の１桁の数字と対応付けられた請求項６記載のリモートコントロールシステム。
8. 上記リモートコントローラに設定される上記認証コードが上記受信モジュールが生成した認証コードと一致することを確認する処理を行う請求項６記載のリモートコントロールシステム。
9. 上記電子機器とのインターフェースが赤外線通信である請求項６記載のリモートコントロールシステム。
10. 被制御装置としての電子機器と接続され、リモートコントローラからの制御指示が無線で送信されるリモートコントロールシステムの受信装置において、
    無線通信部と、認証コードを記憶する記憶部と、暗号化／復号回路と、認証コードを提示するための１または複数の発光素子からなる表示部と、電子機器とのインターフェースと、制御部とを有し、
    認証設定時に、上記認証コードを生成し、生成した上記認証コードに対応して上記表示部の発光素子の点灯を制御することによって、認証コードをリモートコントローラ側に提示する
    リモートコントロールシステムの受信装置。
11. 被制御装置としての電子機器と接続され、リモートコントローラからの制御指示が無線で送信されるリモートコントロールシステムの受信装置において、
    無線通信部と、認証コードを記憶する記憶部と、暗号化／復号回路と、表示部を備える被制御機器としての電子機器とのインターフェースと、制御部とを有し、
    認証設定時に、上記認証コードを生成し、生成した上記認証コードに対応して上記電子機器の上記表示部に上記認証コードの数字を表示することによって、認証コードをリモートコントローラ側に提示する
    リモートコントロールシステムの受信装置。
12. リモートコントローラからの制御指示が無線で受信装置に送信されるリモートコントロールシステムの受信装置を備える電子機器において、
    上記受信装置は、
    無線通信部と、認証コードを記憶する記憶部と、暗号化／復号回路と、認証コードを提示するための１または複数の発光素子からなる表示部と、電子機器とのインターフェースと、制御部とを有し、
    認証設定時に、上記認証コードを生成し、生成した上記認証コードに対応して上記表示部の発光素子の点灯を制御することによって、認証コードをリモートコントローラ側に提示する
    リモートコントロールシステムの受信装置を備える電子機器。
13. リモートコントローラからの制御指示が無線で受信装置に送信されるリモートコントロールシステムの受信装置を備える電子機器において、
    上記受信装置は、
    無線通信部と、認証コードを記憶する記憶部と、暗号化／復号回路と、表示部を備える被制御機器としての電子機器とのインターフェースと、制御部とを有し、
    認証設定時に、上記認証コードを生成し、生成した上記認証コードに対応して上記電子機器の上記表示部に上記認証コードの数字を表示することによって、認証コードをリモートコントローラ側に提示する
    リモートコントロールシステムの受信装置を備える電子機器。

Images