JP2021163586A

JP2021163586A - 制御装置

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Publication number: JP2021163586A
Application number: JP2020062664A
Authority: JP
Inventors: 健佑村木; Kensuke Muraki; 智嗣小野; Tomotsugu Ono; 真也竹村; Shinya Takemura
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2020-03-31
Filing date: 2020-03-31
Publication date: 2021-10-11
Anticipated expiration: 2040-03-31
Also published as: JP7392549B2

Abstract

【課題】通信方式に基づいて適切に制御を実行すること。【解決手段】実施形態に係る制御装置は、通信部と、制御部とを具備する。第１端末と第１通信規約で通信し、メッシュネットワークを形成する機器との間で第２通信規約で通信し、第２端末と第１通信規約とは異なる第３通信規約で通信を行う。制御部は、通信部が第３通信規約で指示コマンドを受信した場合に、当該指示コマンドに基づく制御を実行する。【選択図】図１

Description

本発明は、制御装置に関する。

従来、例えば、それぞれ通信機能を備えた複数の対象機器それぞれをノードとするメッシュネットワークを構築する通信システムがある。かかる通信システムでは、対象機器が受信したコマンドをメッシュネットワーク全体に波及させることで、対象機器それぞれを一括または個別に制御することができる。

特開２０１９−１９２６５４号公報

しかしながら、従来技術では、受信した指示コマンドの通信方式によって制御を切り替えることについては考慮されていなかった。

本発明が解決しようとする課題は、通信方式に基づいて適切に制御を実行することができる制御装置を提供することである。

実施形態に係る制御装置は、通信部と、制御部とを具備する。前記通信部は、第１端末と第１通信規約で通信し、メッシュネットワークを形成する機器との間で第２通信規約で通信し、第２端末と前記第１通信規約とは異なる第３通信規約で通信を行う。前記制御部は、前記通信部が前記第３通信規約で指示コマンドを受信した場合に、当該指示コマンドに基づく制御を実行する。

本発明によれば、通信方式に応じて適切な制御を実行することができる。

図１は、実施形態に係る制御システムの概要を示す図である。図２は、実施形態に係る端末装置のブロック図である。図３は、実施形態に係る照明装置のブロック図である。図４Ａは、実施形態に係る制御システムの処理の一例を示す図である。図４Ｂは、実施形態に係る制御システムの処理の一例を示す図である。図５Ａは、実施形態に係る制御システムの処理の一例を示す図である。図５Ｂは、実施形態に係る制御システムの処理の一例を示す図である。

以下で説明する実施形態に係る照明装置１０（制御装置の一例）は、通信部１２と、端末装置５０（第１端末の一例）と第１通信方式Ｍ１（第１通信規約の一例）で通信し、メッシュネットワークＮを形成する機器との間で第２通信方式Ｍ２（第２通信規約の一例）で通信し、端末装置５０（第２端末の一例）と第１通信方式Ｍ１とは異なる第３通信方式Ｍ３（第３通信規約の一例）で通信を行う。

また、以下で説明する実施形態に係る照明装置１０は、制御部１４による制御に応じて点灯する照明部１１を具備する。

また、以下で説明する実施形態に係る照明装置１０において、制御部１４は、第１通信方式Ｍ１または第２通信方式Ｍ２で受信した指示コマンドの制御を実行中に、第３通信方式Ｍ３で指示コマンドを受信した場合に、当該指示コマンドに基づく制御を実行する。

また、以下で説明する実施形態に係る照明装置１０において、第３通信方式Ｍ３で受信した指示コマンドに基づく制御を実行中に、第２通信方式Ｍ２で指示コマンドを受信した場合、当該指示コマンドに基づく制御を実行せずに、他の機器へ転送する。

以下、図面を参照して、実施形態に係る制御装置について説明する。実施形態において同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略する場合がある。

＜実施形態＞
まず、図１を用いて、実施形態に係る制御システムの概要について説明する。図１は、実施形態に係る制御システムの概要を示す図である。

図１に示す例において、制御システム１は、複数の照明装置１０と、端末装置５０とを具備する。照明装置１０はそれぞれ例えばシーリングライトなどの照明装置であり、照明部１１と、通信部１２を具備する。

各照明装置１０は、自装置の通信エリア内に位置する他の照明装置１０や端末装置５０との間で、通信部１２を用いた双方向通信を行う。複数の照明装置１０は、通信エリア内に位置する他の照明装置１０との間で相互にデータの送受信を行うことにより、各照明装置１０をノードとするメッシュネットワークＮを形成する。

なお、照明装置１０は、例えば、ＢＬＥ（Bluetooth（登録商標） Low Ｅｎｅｒｙ）の通信規約に準じた通信を行うことができ、そのため、メッシュネットワークＮは、ＢＬＥメッシュとも称される。また、図１に示す例では、メッシュネットワークＮが照明装置１０をノードする場合について示したが、メッシュネットワークＮには、照明装置１０以外の通信機器（例えば、センサ）がノードとして含まれるようにしてもよい。なお、センサは、照明装置１０と一体に設けられていてもよく、照明装置１０とは別に設けられていてもよい。

端末装置５０は、例えば、ユーザＵが所有する情報処理装置である。端末装置５０は、ユーザＵが持ち運び可能な情報処理装置であればどのような情報処理装置であってもよく、たとえば、スマートフォンや、タブレット型端末や、ノート型ＰＣ（Personal Computer）や、携帯電話機や、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等により実現される。

端末装置５０は、メッシュネットワークＮに通信接続（ペアリング）を行うことで、メッシュネットワークＮに対する各種制御を行うことができる。例えば、端末装置５０は、メッシュネットワークＮとの通信は、例えば、ＢＬＥの規格に準じた無線通信であるが、赤外線通信などであってもよい。

ところで、図１に示すように、実施形態に係る制御システム１では、それぞれ通信規約が異なる３つの通信方式によって通信を行うことが可能である。具体的には、端末装置５０と、照明装置１０との間では、第１通信方式Ｍ１、第３通信方式Ｍ３が用いられ、各照明装置１０間では第２通信方式Ｍ２が用いられる。

例えば、第１通信方式Ｍ１〜第３通信方式Ｍ３は、それぞれＢＬＥを用いた無線通信でありながら、それぞれ通信プロトコルが異なる通信方式である。第１通信方式Ｍ１は、端末装置５０に対するユーザ操作に基づいて、端末装置５０および照明装置１０間で通信を行う通信方式である。なお、第１通信方式Ｍ１は、赤外線通信であってもよい。

また、第２通信方式Ｍ２は、各照明装置１０間で通信する通信方式であり、第３通信方式Ｍ３は、例えば、端末装置５０に対するユーザ操作とは関係なく、照明装置１０と端末装置５０との間で通信を行う通信方式である。例えば、端末装置５０は、第３通信方式Ｍを利用して、各照明装置１０、あるいは、センサからデータを取得し、取得したデータが予め設定された条件を満たしていた場合に、当該条件に応じた指示コマンドを照明装置１０に対して送信する。

実施形態に係る照明装置１０は、これら通信方式に応じて、実行する制御を切り替える。例えば、実施形態に係る照明装置１０では、端末装置５０から第３通信方式Ｍ３によって指示コマンドを受信した場合、かかる指示コマンドに基づく制御を実行する。

この際、例えば、照明装置１０では、第１通信方式Ｍ１あるいは第２通信方式Ｍ２による指示コマンドに基づく制御を実行していた場合には、かかる制御を中断し、第３通信方式Ｍ３による指示コマンドに基づく制御を実行する。

このように、実施形態に係る照明装置１０では、第１〜第３通信方式Ｍ１〜Ｍ３によって通信を行うとともに、実行中の制御を継続するか、後から受信した指示コマンドの制御へ切り替えるかを通信方式に基づいて判定する。これにより、実施形態に係る照明装置１０では、通信方式に応じて適切に制御を実行することができる。以下、制御システム１についてさらに説明を続ける。

次に、図２を用いて、端末装置５０の構成例について説明する。図２は、実施形態に係る端末装置５０のブロック図である。図２に示す例において、端末装置５０は、第１通信部５１と、第２通信部５２と、記憶部５３と、制御部５４とを具備する。また、ここでは、図示を省略したが、端末装置５０は、操作部や表示部、撮像部等を備えることにしてもよい。

第１通信部５１は、４Ｇ（Generation）またはＬＴＥ（Long Term Evolution）等の通信規約に準じた通信装置である。第２通信部５２は、ＢＬＥの通信規約に準じた通信装置である。図２の例において、第１通信部５１を用いてイーサネット（登録商標）などの外部ネットワークへ接続することができ、第２通信部５２を用いて各照明装置１０と双方向通信を行う。

また、第２通信部５２は、制御部５４によって生成されたパケットを第１通信方式Ｍ１又は第２通信方式Ｍ２のいずれかの通信方式によって照明装置１０へ送信する。

記憶部５３は、例えば、不揮発性のメモリであり、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、フラッシュメモリ、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶装置により実現される。

例えば、記憶部３は、各照明装置１０やセンサのアドレスなどといった情報や、照明装置１０やセンサから取得したデータに基づく判定条件に関する情報を記憶する。例えば、判定条件の一例として、例えば、照明装置１０周囲の温度が２５℃を超えたら、照明装置１０を点滅させるなどといった条件が挙げられる。

制御部５４は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の電子回路や、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路を採用できる。

図２の例において、制御部５４は、アプリ実行部５４ａを備える。アプリ実行部５４ａは、照明装置１０を制御するアプリケーションを実行する処理部である。例えば、制御部５４は、記憶部５３に記憶されたプログラムを実行することによってアプリ実行部５４ａとして機能する。

アプリ実行部５４ａは、不図示の操作部に対するユーザ操作に基づき、指示コマンドを含むパケットを生成し、第２通信部５２を介して、対応する照明装置１０へ送信する。なお、かかるパケットは、第１通信方式Ｍ１によって照明装置１０へ送信される。

また、第２通信部５２を介して照明装置１０あるいは各種センサから送信される計測結果に関する計測情報を取得し、取得した計測情報が予め設定された判定条件を満たしたか否かを判定する。

そして、アプリ実行部５４ａは、計測情報が予め設定されていた判定条件を満たしていた場合、かかる判定条件に対応する制御内容の指示コマンドを含むパケットを生成し、照明装置１０へ送信する。なお、かかるパケットは、第３通信方式Ｍ３によって照明装置１０へ送信される。上述したそれぞれのパケットには、送信元となる端末装置５０を示す「送信元ＩＤ」、宛先となる照明装置１０を示す「送信先ＩＤ」および指示コマンドが含まれる。

次に、図３を用いて、実施形態に係る照明装置１０の構成例について説明する。図３は、実施形態に係る照明装置１０のブロック図である。図３に示す例において、照明装置１０は、照明部１１と、通信部１２と、記憶部１３と、制御部１４とを具備する。

照明部１１は、図示しない素子モジュールを備える。素子モジュールは、チップオンボード（ＣＯＢ：Chip On Board）型のモジュールであり、基板と発光素子とを備えている。なお、素子モジュールとしては、発光素子であるＳＭＤ（Surface Mount Device）やＣＳＰ（Chip Scale Package）を基板に１つまたは複数並べたものでも良い。

通信部１２は、例えば、ＢＬＥの通信規約に準じた通信装置であり、第１通信方式Ｍ１〜第３通信方式Ｍ３のいずれかの通信方式によって通信する通信装置である。通信部１２は、各端末装置５０と双方向の通信を行うとともに、他の通信部１２との間でメッシュネットワークＮを形成する。

記憶部１３は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、フラッシュメモリ、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶装置により実現される。記憶部１３は、照明装置１０の動作に必要な各種情報を記憶する。

制御部１４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の電子回路や、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路を採用できる。

図３に示す例において、制御部１４は、通信制御部１４ａと、照明制御部１４ｂとを有する。通信制御部１４ａは、通信部１２を制御するとともに、通信部１２を介して受信したパケットを解析する。

例えば、通信制御部１４ａは、受信したパケットに含まれる「送信先ＩＤ」に基づき、パケットが自装置宛てか否かを判定し、自装置宛て出なかった場合には、他の照明装置１０へ転送する。

また、通信制御部１４ａは、受信したパケットが自装置宛てあった場合には、受信したパケットの通信方式に応じて、かかるパケットに含まれる指示コマンドを照明制御部１４ｂへ通知する。

すなわち、通信制御部１４ａは、照明制御部１４ｂが第１制御の実行中に第２制御を指示する指示コマンドを取得した場合、指示コマンドそれぞれの通信方式に基づいて照明制御部１４ｂが実行すべき指示コマンドを通知する。

例えば、通信制御部１４ａは、第１通信方式Ｍ１あるいは第２通信方式Ｍ２によって取得した指示コマンドに基づく制御を実行中に、第３通信方式Ｍ３により新たな指示コマンドを受信した場合、新たな指示コマンドを実行すべきコマンドとして判定する。

また、通信制御部１４ａは、第１通信方式Ｍ１または第２通信方式Ｍ２によって取得した指示コマンドに基づく制御を実行中に、第１通信方式Ｍ１または第２通信方式Ｍ２により新たな指示コマンドを受信した場合、新たな指示コマンドを実行すべきコマンドとして判定する。

同様に、通信制御部１４ａは、第３通信方式Ｍ３によって取得した指示コマンドに基づく制御を実行中に、第３通信方式Ｍ３により新たな指示コマンドを受信した場合、新たな指示コマンドを実行すべきコマンドとして判定する。

そして、通信制御部１４ａは、実行すべきコマンドとして判定した指示コマンドを照明制御部１４ｂへ通知する。このように、照明制御部１４ｂは、新たに受信した指示コマンドと、現在の実行中の指示コマンドとの優先度を通信方式によって判定する。

また、照明制御部１４ｂは、上記の優先度が同じ場合には、後から通知された指示コマンドを優先的に実行することになる。したがって、照明制御部１４ｂは、第３通信方式Ｍ３による指示コマンドを優先的に実行しつつ、より直近に行われた指示コマンドを優先して実行することができる。

また、照明制御部１４ｂは、新たな指示コマンドに基づく制御へ移行後、所定時間経過した場合には、前回取得した指示コマンドに基づく制御を再開することにしてもよい。

照明制御部１４ｂは、指示コマンドに基づく制御を実行することで、照明部１１の照明態様を制御する。例えば、照明制御部１４ｂは、照明部１１の点灯・消灯、調光などを指示コマンドに基づいて制御することができる。

次に、図４Ａおよび図４Ｂを用いて、照明装置１０の処理の具体例について説明する。図４Ａおよび図４Ｂは、実施形態に係る制御システム１の処理の一例を示す図である。なお、図４Ａに示す「ａ」〜「ｊ」はそれぞれメッシュネットワークＮを形成する照明装置１０を示すものとする。

例えば、図４Ａに示すように、照明装置１０ｄが端末装置５０ｂと第３通信方式Ｍ３によって通信中に、照明装置１０ａが端末装置５０ａから第１通信方式Ｍ１による指示コマンドを受信した場面を想定する。

この場合、図４Ｂに示すように、端末装置５０ａが、照明装置１０ａに対して照明装置１０ｄ宛てのパケットを送信したとすると、照明装置１０ａ、照明装置１０ｂは、第２通信方式Ｍ２によって、照明装置１０ｄ宛てのパケットを照明装置１０ｄへ伝達する。

第３通信方式Ｍ３によって端末装置５０ａと通信中である照明装置１０ｄは、第３通信方式Ｍ３と、第２通信方式Ｍ２との優先度を比較する。上述のように、第３通信方式は第２通信方式Ｍ２よりも優先度が高いことから、照明装置１０ｄは、照明装置１０ｄ宛てのパケットに含まれる指示コマンドは実行しない。

また、同様に、端末装置５０ａが、照明装置１０ａに対して照明装置１０ｇ宛てのパケットを送信したとすると、照明装置１０ａ、照明装置１０ｂは、第２通信方式Ｍ２によって、照明装置１０ｇ宛てのパケットを照明装置１０ｄへ伝達する。

この際、照明装置１０ｄは、照明装置１０ｇ宛てのパケットを第２通信方式Ｍ２によって照明装置１０ｇへ伝達する。このように、照明装置１０は、第３通信方式Ｍ３によって端末装置５０ｂと通信中（第３通信方式Ｍ３による指示コマンドの実行中を含む）に通信方式でパケットを受け取った場合には、パケットに含まれる指示コマンドを実行せずに、他の照明装置１０へ転送するにとどめる。

これにより、メッシュネットワークＮ全体の動作を阻害することなく、それぞれの照明装置１０は適切な制御を実行することができる。

なお、上述した例では、第３通信方式Ｍ３の優先度が最も高い場合について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、第３通信方式Ｍ３を他の通信方式と同等の優先度に設定することにしてもよい。

この点の具体例について、図５Ａおよび図５Ｂを用いて説明する。図５Ａおよび図５Ｂは、実施形態に係る制御システム１の処理の一例を示す図である。図５Ａに示すように、照明装置１０ｄが端末装置５０ｂと第３通信方式Ｍ３によって通信中に、照明装置１０ａが端末装置５０ａから第３通信方式Ｍ３による照明装置１０ｄ宛ての指示コマンドを受信した場面を想定する。

この場合、図５Ｂに示すように、端末装置５０ａが、照明装置１０ａに対して照明装置１０ｄ宛てのパケットを送信したとすると、照明装置１０ａ、照明装置１０ｂは、第２通信方式Ｍ２ｂによって、照明装置１０ｄ宛てのパケットを照明装置１０ｄへ伝達する。

ここで、第２通信方式Ｍ２ｂは、照明装置１０が端末装置５０から受信したパケットが第３通信方式Ｍ３のときの第２通信方式Ｍ２を示す。このため、例えば、各照明装置１０は、第２通信方式Ｍ２ｂを第３通信方式Ｍ３と同様の優先度として取り扱う。

したがって、照明装置１０ｄは、第２通信方式Ｍ２ｂによる照明装置１０ｄ宛てのパケットを受け取った場合に、かかるパケットに含まれる指示コマンドを実行する。このように、優先度が等しい場合には、後から受信した指示コマンドに基づく制御を優先して実行することで、より直近に行われた指示コマンドを優先して実行することができる。

なお、上述の例では、第３通信方式Ｍ３の優先度を最も高く設定する場合について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、各通信方式の優先度を任意に変更することにしてもよいし、あるいは、第３通信方式Ｍ３の指示コマンド毎に優先度を設定することにしてもよい。

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１制御システム
１０照明装置（制御装置の一例）
１１照明部
１２通信部
１３記憶部
１４制御部
５０端末装置
５１第１通信部
５２第２通信部
５３記憶部
５４制御部
５４ａアプリ実行部

Claims

第１端末と第１通信規約で通信し、メッシュネットワークを形成する機器との間で第２通信規約で通信し、第２端末と前記第１通信規約とは異なる第３通信規約で通信を行う通信部と；
前記通信部が前記第３通信規約で指示コマンドを受信した場合に、当該指示コマンドに基づく制御を実行する制御部と；
を具備する、制御装置。
前記制御部による制御に応じて点灯する照明部；
をさらに具備する、請求項１に記載の制御装置。
前記制御部は、
前記第１通信規約または前記第２通信規約で受信した指示コマンドの制御を実行中に、前記第３通信規約で指示コマンドを受信した場合に、当該指示コマンドに基づく制御を実行する、
請求項１または２に記載の制御装置。
前記制御部は、
前記第３通信規約で受信した指示コマンドに基づく制御を実行中に、第２通信規約で指示コマンドを受信した場合、当該指示コマンドに基づく制御を実行せずに、他の機器へ転送する、
請求項１〜３のいずれか一つに記載の制御装置。