JP2015156104A - 自立制御システム、自立制御装置、自立制御方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】対象を制御する制御システムにおいて、イベント発生時の制御処理を制御装置で自立して迅速に行うことを可能にし、システム全体の処理時間の短縮を実現する。【解決手段】自立制御装置１Ａの状態受信部１６は、制御対象２Ａから状態データを受信し、判定部１４は、状態データから監視用データを生成し、監視装置４に送信する。監視装置４の知識生成部４３は、監視用データから起こりうるイベントを予測して知識データを生成し、自立制御装置１Ａに送信する。自立制御装置１Ａの要求取得部１３は、要求データを取得し、判定部１４は、要求データおよび状態データに基づいてイベントが発生したか否かを判定する。制御部１５は、記憶部１２が記憶する知識データのうち、発生したイベントに対応する知識データに基づいて、制御信号を生成し、制御対象２Ａに送信する。更新部１７は、制御対象２Ａの制御結果に基づいて、知識データを更新する。【選択図】図１

Description

本発明は、制御対象を制御する自立制御システム、自立制御装置、自立制御方法およびプログラムに関する。

近年、対象を制御する制御システムにおいて、制御対象の状態を監視する監視データが大容量化している。また、制御対象の制御を必要とする所定の事象であるイベントが発生した時には迅速に処理しなければならない傾向がある。

特許文献１には、ニューロン制御要素及び非ニューロン制御要素の両方からなるハイブリッド制御デバイスが開示されている。

特許文献２には、分散連想メモリベースを提供する方法、システム、およびコンピュータプログラムが開示されている。

特許文献３には、情報絞り込み検出機能を備えたメモリ、このメモリを用いた情報検出方法、このメモリを含む装置、情報の検出方法、メモリの使用方法、およびメモリアドレス比較回路が開示されている。

特開２０１３−０２０６４４号公報 特表２０１２−５２９１０５号公報 国際公開第２０１１／１０２４３２号

しかし、関連する技術では、イベントが発生してから、イベントに対応する制御に必要な情報を算出し、制御経路の選択をして制御装置への制御指示を行っているため、制御に必要な情報の算出時間が、オーバーヘッドとなる。特に予測処理（例えば、制御による影響の伝播などを考慮する必要のあるシステム）が必要な場合は、算出時間が増大し、システム全体の反応時間が遅くなるという問題があった。また、複数の制御対象に対する制御の判断を１箇所で行う為、通信時間のオーバーヘッドが必要であった。

本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたもので、対象を制御する制御システムにおいて、イベント発生時の制御処理を制御装置で自立して迅速に行うことを可能にし、システム全体の処理時間の短縮を実現することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る自立制御システムは、制御対象と接続して制御対象を制御する１以上の自立制御装置と、自立制御装置と接続する監視装置と、で構成される自立制御システムである。自立制御装置は、状態受信部、状態記憶部、データ送信部、要求取得部、知識受信部、知識記憶部、判定部、制御部、および、更新部を備える。状態受信部は、制御対象から、制御対象の制御に成功したか否かを示す制御結果情報を含む、制御対象の状態を示す状態データを受信する。状態記憶部は、状態受信部が受信した状態データを記憶する。データ送信部は、状態記憶部が記憶する状態データから所定の基準で抽出した監視用データを生成し、監視用データを監視装置に送信する。要求取得部は、制御対象に対する要求を示す要求データを取得する。知識受信部は、監視装置から、制御対象への特定の要求を取得する事象、および／または、制御対象の状態が所定の条件を満たす事象であるイベントに応じて、制御対象を制御するために必要な知識データを受信する。知識記憶部は、所定の有効期間、知識データを記憶する。判定部は、要求データが特定の要求を示す場合、および／または、状態データが所定の条件を満たす場合、イベントが発生したと判定し、イベントに対応する知識データが知識記憶部にある場合には、知識記憶部からイベントに対応する知識データを読み出す。制御部は、判定部が読み出した知識データに基づいて制御信号を生成し、制御信号を制御対象に送信する。更新部は、有効期間に、状態記憶部が記憶する状態データに含まれる制御結果情報に基づいて、知識記憶部が記憶する知識データを更新する。監視装置は、データ受信部、データ記憶部、対応情報記憶部、知識生成部、および、知識送信部を備える。データ受信部は、自立制御装置から監視用データを受信する。データ記憶部は、監視用データを記憶する。対応情報記憶部は、制御対象の状態と、その状態から起こりうるイベントとを対応付けた状態イベント対応情報をあらかじめ記憶する。知識生成部は、状態イベント対応情報と監視用データとから、起こりうるイベントを予測し、予測したイベントに対応する知識データを生成する。知識送信部は、知識データを自立制御装置に送信する。

本発明によれば、対象を制御する制御システムにおいて、制御対象の状態に基づいて、起こりうるイベントをあらかじめ予測し、予測したイベントに対応する制御対象の制御に必要な知識データを制御装置が保持することで、イベント発生時の制御処理を制御装置で自立して迅速に行うことを可能にし、システム全体の処理時間の短縮を実現することができる。

本発明の実施の形態に係る自立制御システムの構成例を示すブロック図である。 実施の形態に係る知識データの有効期間の一例を示す図である。 実施の形態に係る自立制御処理の動作の一例を示すフローチャートである。 実施の形態に係る制御対象の一例を示す図である。 （ａ）実施の形態に係る監視用データの一例を示す図である。（ｂ）実施の形態に係る状態イベント対応情報の一例を示す図である。（ｃ）実施の形態に係る制御情報の一例を示す図である。 変形例に係る自立制御システムの構成例を示すブロック図である。 変形例に係る自立制御処理の動作の一例を示すフローチャートである。 実施の形態に係る自立制御装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

以下に、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中同一または相当する部分には同じ符号を付す。本実施の形態では、制御対象への特定の要求を取得する事象、および／または、制御対象の状態が所定の条件を満たす事象をイベントという。

図１は、本発明の実施の形態に係る自立制御システムの構成例を示すブロック図である。自立制御システム１００は、自立制御装置１Ａ〜１Ｃ（以下、総称して自立制御装置１という）と、制御対象２Ａ〜２Ｃ（以下、総称して制御対象２という）と、入力装置３と、監視装置４とで構成される。

自立制御装置１Ａ〜１Ｃはそれぞれ、制御対象２Ａ〜２Ｃとネットワークを介して接続する。また、自立制御装置１Ａ〜１Ｃはそれぞれ、入力装置３および監視装置４と接続する。

自立制御装置１および制御対象２はそれぞれ、代表して３台で記載しているが、これに限らず１台以上であればよい。また、複数の自立制御装置１を１台のコンピュータで仮想的に実現してもよい。

入力装置３は、制御対象２への要求の入力を受け付け、受け付けた要求を示す要求データを当該制御対象２と接続する自立制御装置１に送信する。

自立制御装置１は、送受信部１１と記憶部１２と要求取得部１３と判定部１４と制御部１５と状態受信部１６と更新部１７とで構成される。自立制御装置１Ａ〜１Ｃはすべて同様の構成である。

要求取得部１３は、入力装置３から要求データを受信し、判定部１４に送る。

判定部１４は、要求取得部１３から要求データを受け取ると、その要求が特定の要求でない場合には、イベントに該当しないと判定し、要求データを制御部１５に送る。

制御部１５は、判定部１４からイベントに該当しない要求を示す要求データを受け取ると、要求された制御を指示する制御信号を生成し、制御対象２に送信する。

制御対象２は、自立制御装置１から受信した制御信号に従って動作する。

状態受信部１６は、自立制御装置１が接続する制御対象２から制御対象２の状態を示す状態データを受信し、更新部１７に送る。

更新部１７は、状態データを記憶部１２に記憶する。記憶部１２は、状態記憶部として機能する。状態データには、制御対象２の制御に成功したか否かを示す制御結果情報が含まれる。

制御部１５は、制御対象２の制御に成功するまで、制御信号を制御対象２に繰り返し送信する。このとき、所定の回数連続して制御に失敗すると、制御対象２の異常を示す異常通知を生成し、監視装置４に送信するようにしてもよい。この場合、監視装置４は、例えば、制御対象２の異常を示す情報を画面に表示したり、メールで送信したりして、制御対象２の異常をユーザに報知する。

判定部１４は、記憶部１２が記憶する状態データから所定の基準で抽出した監視用データ（例えば、単位時間あたりの制御回数や、単位制御回数あたりの制御失敗の回数、制御失敗率、などを含むデータ）を生成し、送受信部１１に送る。監視用データを生成するタイミングは、例えば、一定時間ごとに生成してもよいし、単位制御回数分の状態データが蓄積されるごとに生成してもよい。

送受信部１１は、判定部１４から受け取った監視用データを監視装置４に送信する。送受信部１１は、データ送信部として機能する。なお、判定部１４は、記憶部１２に記憶された状態データをそのまま送受信部１１を介して監視装置４に送信してもよい。この場合、監視装置４が、受信した状態データから所定の基準で監視用データを抽出する。

監視装置４は、送受信部４１、記憶部４２および知識生成部４３を備える。

送受信部４１は、自立制御装置１から監視用データを受信し、知識生成部４３に送る。送受信部１１は、データ受信部として機能する。

知識生成部４３は、送受信部４１から受け取った監視用データを記憶部４２に記憶する。記憶部４２は、データ記憶部として機能する。知識生成部４３は、監視用データを受け取るごとに、記憶部４２が記憶する監視用データを更新する。

記憶部４２は、制御対象２の状態と、その状態から起こりうるイベントとを対応付けた状態イベント対応情報をあらかじめ記憶する。記憶部４２は、対応情報記憶部として機能する。状態イベント対応情報は、例えば、過去の監視用データや特定の要求を示す要求データから求めるとよい。

監視装置４が過去の特定の要求を示す要求データを記憶する構成では、自立制御装置１の判定部１４は、要求取得部１３から受け取った要求データが示す要求が特定の要求である場合には、送受信部１１を介して要求データを監視装置４に送信する。

知識生成部４３は、記憶部４２が記憶する監視用データと状態イベント対応情報とから、起こりうるイベントを予測する。知識生成部４３は、予測したイベントに応じて制御対象２を制御するための知識データ（例えば、コマンドやパラメータなど）を生成し、記憶部４２に記憶する。

記憶部４２は、イベントに対応する制御方法を示す制御情報やパラメータの算出に必要な情報など、知識データの生成に必要な情報を記憶しており、知識生成部４３は、これに基づいて、知識データを生成する。

送受信部４１は、記憶部４２に記憶された知識データを各自立制御装置１に送信する。送受信部４１は、知識送信部として機能する。知識データを送信するタイミングは、例えば、知識データが生成されるごとに送信する。本実施の形態では、知識データの有効期間はΔｔとする。

自立制御装置１の送受信部１１は、監視装置４から知識データを受信し、記憶部１２に送る。送受信部１１は、知識受信部として機能する。

記憶部１２は、送受信部１１から受け取った知識データを、有効期間Δｔ記憶する。記憶部１２は、知識記憶部として機能する。

判定部１４は、要求取得部１３から受け取った要求データが示す要求が特定の要求である時、および／または、記憶部１２に記憶された状態データが所定の条件を満たした時、イベントが発生したと判定する。

判定部１４は、イベントが発生したと判定した場合、このイベントに対応する知識データが記憶部１２にあるか否かを判定する。対応する知識データがある場合は、判定部１４は、このイベントに対応する知識データを記憶部１２から読み出し、制御部１５に送る。対応する知識データがない場合には、判定部１４は、知識データがない新たなイベントとし、このイベントを示す新規イベント発生通知を生成して送受信部１１に送る。

送受信部１１は、判定部１４から受け取った新規イベント発生通知を監視装置４に送信する。

制御部１５は、判定部１４から受け取った知識データに基づいて、制御信号を生成し、制御対象２に送信する。

監視装置４の送受信部４１は、各自立制御装置１から、新規イベント発生通知を受信する。送受信部４１は、受信した新規イベント発生通知を知識生成部４３に送る。

知識生成部４３は、送受信部４１から新規イベント発生通知を受け取ると、新規イベント発生通知が示す新たなイベントに応じて制御対象２を制御するための新たな知識データを生成し、記憶部４２に記憶する。

送受信部４１は、記憶部４２に記憶された新たな知識データを、新規イベント発生通知を送信した自立制御装置１に送信する。

自立制御装置１の送受信部１１は、監視装置４から新たな知識データを受信し、記憶部１２に記憶する。

判定部１４は、新たなイベントに対応する新たな知識データを記憶部１２から読み出し、制御部１５に送る。

制御部１５は、判定部１４から受け取った知識データに基づいて、制御信号を生成し、制御対象２に送信する。

更新部１７は、状態受信部１６から受け取った状態データに含まれる制御結果情報に基づいて、記憶部１２が記憶する知識データを更新する。知識データの更新とは、例えば、制御に成功した要求データや知識データの優先度を上げたり、制御に成功した知識データの有効期間Δｔを延長したりする処理である。知識データの優先度とは、イベントが複数発生した場合に制御を優先する指標である。

制御対象２が複数の要素で構成され、記憶部１２が制御対象２の構成要素の優先度を記憶する場合、更新部１７は、制御対象２の構成要素の優先度を更新してもよい。この場合、更新部１７は、例えば、制御に成功した構成要素の優先度を上げたり、制御した回数の多い構成要素の優先度を上げたり、リソースが割り当てられた順番に構成要素の優先度を設定したりする。構成要素の優先度とは、制御対象２の構成要素を選択して制御する場合に、優先して選択する指標である。

図２は、実施の形態に係る知識データの有効期間の一例を示す図である。知識データの有効期間Δｔは、送受信部１１が知識データを受信して記憶部１２に記憶した時から開始する。図２の例では、判定部１４は、特定の要求を示す要求データと所定の条件を満たす状態データとが揃った場合にイベントが発生したと判定する。判定部１４は、時間αごとにイベントが発生したか否かを判定する。

時刻ｔに知識データを受信し、図２に示すタイミングで特定の要求を示す要求データと所定の条件を満たす状態データとを受信した場合、判定部１４は、時刻ｔから時間α×６が経過した時刻にイベントが発生したと判定し、制御部１５に当該イベントに対応する知識データを送る。制御部１５は、受け取った知識データに基づいて、制御対象２の制御を実行する。

記憶部１２は、知識データを記憶してから有効期間Δｔが経過すると、知識データを破棄する。

図２の例では、判定部１４は、イベントが発生したか否かを時間αごとに判定したが、特定の要求を示す要求データと所定の条件を満たす状態データとが揃ったら即時、イベントが発生したと判定してもよい。

図３は、実施の形態に係る自立制御処理の動作の一例を示すフローチャートである。図３に示す自立制御処理は、自立制御システム１００が起動すると開始する。

送受信部１１は、監視装置４から知識データを受信しない場合（ステップＳ１１；ＮＯ）、ステップＳ１１を繰り返し、知識データの受信を待機する。送受信部１１は、監視装置４から知識データを受信した場合（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、記憶部１２に送る。記憶部１２は、送受信部１１から受け取った知識データを記憶する（ステップＳ１２）。この時、知識データの有効期間Δｔのカウントを開始する。

判定部１４が、イベントが発生したと判定せず（ステップＳ１３；ＮＯ）、知識データの有効期間Δｔが経過していなければ（ステップＳ１４；ＮＯ）、ステップＳ１３およびステップＳ１４を繰り返し、イベントの発生を待機する。判定部１４が、イベントが発生したと判定しないまま（ステップＳ１３；ＮＯ）、知識データの有効期間Δｔが経過すると（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、処理はステップＳ２５に移行する。

判定部１４が、イベントが発生したと判定した場合（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、イベントに対応する知識データが記憶部１２にあるか否かを判定する（ステップＳ１５）。

知識データがない場合（ステップＳ１５；ＮＯ）、判定部１４は、知識データにない新たなイベントとして、このイベントを示す新規イベント発生通知を生成し（ステップＳ１６）、送受信部１１に送る。送受信部１１は、判定部１４から受け取った新規イベント発生通知を監視装置４に送信する（ステップＳ１７）。監視装置４は、自立制御装置１から新規イベント発生通知を受け取ると、新規イベント発生通知が示す新たなイベントに対応する新たな知識データを生成し、自立制御装置１に送信する。

送受信部１１が、新たな知識データを受信すると（ステップＳ１８）、判定部１４は、制御部１５に新たな知識データを送り、ステップＳ１９に移行する。

知識データがある場合（ステップＳ１５；ＹＥＳ）、判定部１４は、制御部１５に知識データを送る。制御部１５は、判定部１４から受け取った知識データに基づいて、制御信号を生成し、制御対象２に送信する（ステップＳ１９）。

制御に失敗した場合（ステップＳ２０；ＮＯ）、処理はステップＳ１９に戻り、制御に成功するまでステップＳ１９およびステップＳ２０を繰り返す。

制御に成功した場合（ステップＳ２０；ＹＥＳ）、状態受信部１６は、制御結果情報を含む状態データを受信し（ステップＳ２１）、更新部１７に状態データを送る。更新部１７は、制御結果情報を含む状態データを記憶部１２に記憶する（ステップＳ２２）。

知識データの有効期間Δｔが経過していなければ（ステップＳ２３；ＮＯ）、更新部１７は、記憶部１２が記憶する状態データに基づいて、知識データを更新し（ステップＳ２４）、ステップＳ１３に戻り、ステップＳ１３〜ステップＳ２４を繰り返す。

知識データの有効期間Δｔが経過した場合（ステップＳ２３；ＹＥＳ）、電源がＯＦＦになっていなければ（ステップＳ２５；ＮＯ）、ステップＳ１１に戻り、ステップＳ１１〜ステップＳ２５を繰り返す。電源がＯＦＦになった場合（ステップＳ２５；ＹＥＳ）、処理を終了する。

ここで、制御対象２が２つのスイッチを並列に有する回路である場合の具体例を説明する。

図４は、実施の形態に係る制御対象の一例を示す図である。図４の例では、制御対象２は、スイッチＳ１およびスイッチＳ２を並列に有する回路である。スイッチＳ１とスイッチＳ２は、同じ機能を備える。自立制御装置１の要求取得部１３は、スイッチのＯＮ−ＯＦＦの制御を要求する要求データを取得し、制御部１５は、スイッチＳ１およびスイッチＳ２のどちらかを一方を使用してＯＮ−ＯＦＦの制御を行う。

図５（ａ）は、実施の形態に係る監視用データの一例を示す図である。自立制御装置１の判定部１４は、記憶部１２が記憶する制御対象２の状態を示す状態データから単位制御回数あたりの制御失敗の回数と、使用中のスイッチを識別するＩＤと、スイッチの優先度とを含む監視用データを生成し、送受信部１１を介して監視装置４に送信する。監視装置４の知識生成部４３は、送受信部４１が受信した監視用データを記憶部４２に記憶する。

図５（ａ）の例では、監視用データは、スイッチのＩＤである「ＩＤ」とスイッチの単位制御回数あたりの制御失敗の回数である「失敗回数」と、スイッチの優先度を示す「優先度」と、現在使用中のスイッチを示す「使用中」と、で構成されている。スイッチＳ１の失敗回数は１５であって、優先度は１である。現在スイッチＳ１が使用されている。スイッチＳ２は、優先度は０であって、未使用である。知識生成部４３は、送受信部４１が監視用データを受信するごとに、更新する。

図５（ｂ）は、実施の形態に係る状態イベント対応情報の一例を示す図である。監視装置４の記憶部４２は、図５（ｂ）に示すような状態イベント対応情報を記憶する。

図５（ｂ）の例では、状態イベント対応情報は、スイッチのＩＤである「ＩＤ」とスイッチの状態を示す「状態」と、その状態になったときに起こりうるイベント「イベント」と、で構成されている。スイッチＳ１は、失敗回数が２０回以上になると、故障することが予測される。スイッチＳ２は、失敗回数が１５回以上になると、故障することが予測される。

ここでは、「故障する」という制御対象が所定の条件を満たす状態になるイベントを例に挙げたが、例えば、「スイッチの切替要求を取得する」という制御対象への特定の要求を取得するイベントでもよいし、これらの組み合わせでもよい。また、単位制御回数あたりの制御失敗の回数からスイッチが故障することを予測したが、例えば、スイッチの寿命（例えば、過去に同じスイッチが故障した時の平均制御回数）をあらかじめ記憶しておき、累積制御回数からスイッチが故障することを予測してもよい。

図５（ｃ）は、実施の形態に係る制御情報の一例を示す図である。監視装置４の記憶部４２は、図５（ｃ）に示すような制御情報を記憶する。例えば、図５（ａ）の監視用データが更新され、「失敗回数」が２０になった場合、知識生成部４３は、図５（ｂ）の状態イベント対応情報を参照して、スイッチＳ１が故障すると予測する。

知識生成部４３は、図５（ｃ）に示す制御情報から、スイッチＳ１が故障した場合にスイッチＳ１からスイッチＳ２に切り替える制御を行うための知識データを生成し、記憶部４２に記憶する。送受信部４１は、記憶部４２に記憶された知識データを自立制御装置１に送信する。

自立制御装置１の送受信部１１は、監視装置４から知識データを受信し、記憶部１２に送る。記憶部１２は、送受信部１１から受け取った知識データを、有効期間Δｔ記憶する。

自立制御装置１の判定部１４は、例えば、記憶部１２が記憶する状態データからスイッチＳ１の制御に連続して１０回失敗したと判断すると、スイッチＳ１の故障というイベントが発生したと判定する。判定部１４は、スイッチＳ１の故障に対応する、スイッチＳ１からスイッチＳ２に切り替える制御を行うための知識データを記憶部１２から読み出して、制御部１５に送る。

制御部１５は、判定部１４から受け取った知識データに基づいて、スイッチＳ１からスイッチＳ２に切り替える制御信号を生成し、制御対象２に送信する。

上記の例では、監視装置４は、制御対象２の制御を行わないが、監視装置４も制御対象２を制御する副制御部を備えてもよい。以下、新規イベントが発生した場合には、監視装置４が制御対象２の制御を行う変形例について説明する。

図６は、変形例に係る自立制御システムの構成例を示すブロック図である。自立制御システム２００は、自立制御システム１００と同様に、自立制御装置１Ａ〜１Ｃ（以下、総称して自立制御装置１という）と、制御対象２Ａ〜２Ｃ（以下、総称して制御対象２という）と、入力装置３と、監視装置４とで構成される。

自立制御装置１は、送受信部１１と記憶部１２と要求取得部１３と判定部１４と制御部１５と状態受信部１６と更新部１７とで構成される。監視装置４は、送受信部４１、記憶部４２および知識生成部４３に加え、副制御部４４を備える。

監視装置４の送受信部４１が各自立制御装置１から新規イベント発生通知を受信すると、知識生成部４３は、新規イベント発生通知が示す新たなイベントに対応する新たな知識データを生成し、副制御部４４に送る。

副制御部４４は、知識生成部４３から受け取った新たな知識データに基づいて、制御信号を生成し、制御対象２に送信する。

制御対象２は、自立制御装置１および監視装置４から受信した制御信号に従って動作する。制御対象２は、監視装置４から受信した制御信号に従って動作できない場合、制御失敗を示す制御結果情報を含む状態データを自立制御装置１に送信し、自立制御装置１が監視装置４による制御対象２の制御が失敗したこと監視装置４に通知し、制御が成功するまで、監視装置４が制御信号を制御対象２に送り続ける構成にしてもよい。

図７は、変形例に係る自立制御処理の動作の一例を示すフローチャートである。図７に示す自立制御処理は、自立制御システム２００が起動すると開始する。

送受信部１１は、監視装置４から知識データを受信しない場合（ステップＳ３１；ＮＯ）、ステップＳ３１を繰り返し、知識データの受信を待機する。送受信部１１は、監視装置４から知識データを受信した場合（ステップＳ３１；ＹＥＳ）、記憶部１２に送る。記憶部１２は、送受信部１１から受け取った知識データを記憶する（ステップＳ３２）。この時、知識データの有効期間Δｔのカウントを開始する。

判定部１４が、イベントが発生したと判定せず（ステップＳ３３；ＮＯ）、知識データの有効期間Δｔが経過していなければ（ステップＳ３４；ＮＯ）、ステップＳ３３およびステップＳ３４を繰り返し、イベントの発生を待機する。判定部１４が、イベントが発生したと判定しないまま（ステップＳ３３；ＮＯ）、知識データの有効期間Δｔが経過すると（ステップＳ３４；ＹＥＳ）、処理はステップＳ４４に移行する。

判定部１４が、イベントが発生したと判定した場合（ステップＳ３３；ＹＥＳ）、イベントに対応する知識データが記憶部１２にあるか否かを判定する（ステップＳ３５）。

知識データがない場合（ステップＳ３５；ＮＯ）、判定部１４は、知識データにない新たなイベントとして、このイベントを示す新規イベント発生通知を生成し（ステップＳ３６）、送受信部１１に送る。送受信部１１は、判定部１４から受け取った新規イベント発生通知を監視装置４に送信する（ステップＳ３７）、知識データの有効期間Δｔが経過していなければ（ステップＳ３４；ＮＯ）、処理はステップＳ３３に戻り、イベントの発生を待機する。知識データの有効期間Δｔが経過していれば（ステップＳ３４；ＹＥＳ）、処理はステップＳ４４に移行する。

監視装置４は、自立制御装置１から新規イベント発生通知を受け取ると、新規イベント発生通知が示す新たなイベントに対応する新たな知識データを生成する。監視装置４は、新たな知識データに基づいて生成した制御信号を制御対象２に送信し、制御する。

知識データがある場合（ステップＳ３５；ＹＥＳ）、判定部１４は、制御部１５に知識データを送る。制御部１５は、判定部１４から受け取った知識データに基づいて、制御信号を生成し、制御対象２に送信する（ステップＳ３８）。

制御に失敗した場合（ステップＳ３９；ＮＯ）、処理はステップＳ３８に戻り、制御に成功するまでステップＳ３８およびステップＳ３９を繰り返す。

制御に成功した場合（ステップＳ３９；ＹＥＳ）、状態受信部１６は、制御結果情報を含む状態データを受信し（ステップＳ４０）、更新部１７に状態データを送る。更新部１７は、制御結果情報を含む状態データを記憶部１２に記憶する（ステップＳ４１）。

知識データの有効期間Δｔが経過していなければ（ステップＳ４２；ＮＯ）、更新部１７は、記憶部１２が記憶する状態データに基づいて、知識データを更新し（ステップＳ４３）、ステップＳ３３に戻り、ステップＳ３３〜ステップＳ４３を繰り返す。

知識データの有効期間Δｔが経過した場合（ステップＳ４２；ＹＥＳ）、電源がＯＦＦになっていなければ（ステップＳ４４；ＮＯ）、ステップＳ３１に戻り、ステップＳ３１〜ステップＳ４４を繰り返す。電源がＯＦＦになった場合（ステップＳ４４；ＹＥＳ）、処理を終了する。

以上説明したように、自立制御システム１００または自立制御システム２００によれば、制御対象の状態に基づいて、起こりうるイベントをあらかじめ予測し、予測したイベントに対応する制御対象の制御に必要な知識データを制御装置が保持することで、イベント発生時の制御処理を制御装置で自立して迅速に行うことを可能にし、システム全体の処理時間の短縮を実現することができる。

上記の実施の形態では、監視装置４は、各自立制御装置１から受信した監視用データをイベントの予測に用いる。これに限らず、監視装置４は、さらに、すべての自立制御装置１に他の自立制御装置１の監視用データを送信してもよい。この場合、自立制御装置１の更新部１７は、他の自立制御装置１の監視用データを加味して記憶部１２が記憶する知識データを更新する。

上記の実施の形態では、自立制御システム１００および自立制御システム２００は、入力装置３を備え、自立制御装置１の要求取得部１３は、入力装置３から要求データを受信する。これに限らず、自立制御装置１にユーザが直接要求データを入力してもよいし、自立制御装置１が要求データを外部から取得してもよいし、自立制御装置１が内部で要求データを生成してもよい。

図４は、実施の形態に係る自立制御装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。自立制御装置１は、図４に示すように、制御部３１、主記憶部３２、外部記憶部３３、操作部３４、表示部３５および送受信部３６を備える。主記憶部３２、外部記憶部３３、操作部３４、表示部３５および送受信部３６はいずれも内部バス３０を介して制御部３１に接続されている。

制御部３１はＣＰＵ（Central Processing Unit）などから構成され、外部記憶部３３に記憶されている制御プログラム３９に従って、自立制御装置１の判定部１４、制御部１５および更新部１７の各処理を実行する。

主記憶部３２はＲＡＭ（Random-Access Memory）などから構成され、外部記憶部３３に記憶されている制御プログラム３９をロードし、制御部３１の作業領域として用いられる。

外部記憶部３３は、フラッシュメモリ、ハードディスク、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷなどの不揮発性メモリから構成され、自立制御装置１の処理を制御部３１に行わせるためのプログラムをあらかじめ記憶し、また、制御部３１の指示に従って、このプログラムが記憶するデータを制御部３１に供給し、制御部３１から供給されたデータを記憶する。記憶部１２は外部記憶部３３に構成される。

操作部３４はキーボードおよびマウスなどのポインティングデバイスなどと、キーボードおよびポインティングデバイスなどを内部バス３０に接続するインタフェース装置から構成されている。ユーザが自立制御装置１に情報を入力する場合は、操作部３４を介して、入力された情報が制御部３１に供給される。

表示部３５は、ＣＲＴまたはＬＣＤなどから構成されている。ユーザが自立制御装置１に情報を入力する場合は、操作画面を表示する。

送受信部３６は、ネットワークに接続する網終端装置または無線通信装置、およびそれらと接続するシリアルインタフェースまたはＬＡＮ（Local Area Network）インタフェースから構成されている。自立制御装置１の送受信部１１、要求取得部１３および状態受信部１６として機能する。

図１に示す自立制御装置１の送受信部１１、記憶部１２、要求取得部１３、判定部１４、制御部１５、状態受信部１６および更新部１７の処理は、制御プログラム３９が、制御部３１、主記憶部３２、外部記憶部３３、操作部３４、表示部３５および送受信部３６などを資源として用いて処理することによって実行する。

その他、前記のハードウェア構成やフローチャートは一例であり、任意に変更および修正が可能である。

制御部３１、主記憶部３２、外部記憶部３３、操作部３４、表示部３５、送受信部３６、内部バス３０などから構成される自立制御装置１の処理を行う中心となる部分は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。例えば、前記の動作を実行するためのコンピュータプログラムを、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭなど）に格納して配布し、当該コンピュータプログラムをコンピュータにインストールすることにより、前記の処理を実行する自立制御装置１を構成してもよい。また、インターネットなどの通信ネットワーク上のサーバ装置が有する記憶装置に当該コンピュータプログラムを格納しておき、通常のコンピュータシステムがダウンロードなどすることで自立制御装置１を構成してもよい。

また、自立制御装置１の機能を、ＯＳ（オペレーティングシステム）とアプリケーションプログラムの分担、またはＯＳとアプリケーションプログラムとの協働により実現する場合などには、アプリケーションプログラム部分のみを記録媒体や記憶装置に格納してもよい。

また、搬送波にコンピュータプログラムを重畳し、通信ネットワークを介して提供することも可能である。例えば、通信ネットワーク上の掲示板（BBS, Bulletin Board System）に前記コンピュータプログラムを掲示し、ネットワークを介して前記コンピュータプログラムを提供してもよい。そして、このコンピュータプログラムを起動し、ＯＳの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、前記の処理を実行できるように構成してもよい。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 自立制御装置、２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ 制御対象、３ 入力装置、４ 監視装置、１１ 送受信部（データ送信部、データ受信部、知識受信部）、１２ 記憶部（状態記憶部、知識記憶部）、１３ 要求取得部、１４ 判定部、１５ 制御部、１６ 状態受信部、１７ 更新部、３０ 内部バス、３１ 制御部、３２ 主記憶部、３３ 外部記憶部、３４ 操作部、３５ 表示部、３６ 送受信部、３９ 制御プログラム、４１ 送受信部（知識送信部）、４２ 記憶部（データ記憶部、対応情報記憶部）、４３ 知識生成部、４４ 副制御部、１００，２００ 自立制御システム。

Claims (8)

1. 制御対象と接続して前記制御対象を制御する１以上の自立制御装置と、前記自立制御装置と接続する監視装置と、で構成される自立制御システムであって、
   前記自立制御装置は、
   前記制御対象から、前記制御対象の制御に成功したか否かを示す制御結果情報を含む、前記制御対象の状態を示す状態データを受信する状態受信部、
   前記状態受信部が受信した前記状態データを記憶する状態記憶部、
   前記状態記憶部が記憶する前記状態データから所定の基準で抽出した監視用データを生成し、前記監視用データを前記監視装置に送信するデータ送信部、
   前記制御対象に対する要求を示す要求データを取得する要求取得部、
   前記監視装置から、前記制御対象への特定の要求を取得する事象、および／または、前記制御対象の状態が所定の条件を満たす事象であるイベントに応じて、前記制御対象を制御するために必要な知識データを受信する知識受信部、
   所定の有効期間、前記知識データを記憶する知識記憶部、
   前記要求データが前記特定の要求を示す場合、および／または、前記状態データが前記所定の条件を満たす場合、前記イベントが発生したと判定し、前記イベントに対応する前記知識データが前記知識記憶部にある場合には、前記知識記憶部から前記イベントに対応する前記知識データを読み出す判定部、
   前記判定部が読み出した前記知識データに基づいて制御信号を生成し、前記制御信号を前記制御対象に送信する制御部、および、
   前記有効期間に、前記状態記憶部が記憶する前記状態データに含まれる前記制御結果情報に基づいて、前記知識記憶部が記憶する前記知識データを更新する更新部、
   を備え、
   前記監視装置は、
   前記自立制御装置から前記監視用データを受信するデータ受信部、
   前記監視用データを記憶するデータ記憶部、
   前記制御対象の状態と、その状態から起こりうる前記イベントとを対応付けた状態イベント対応情報をあらかじめ記憶する対応情報記憶部、
   前記状態イベント対応情報と前記監視用データとから、起こりうる前記イベントを予測し、予測した前記イベントに対応する前記知識データを生成する知識生成部、および、
   前記知識データを前記自立制御装置に送信する知識送信部、
   を備える自立制御システム。
2. 前記判定部は、前記イベントに対応する前記知識データが前記知識記憶部にない場合には、前記知識データがないイベントを示す新規イベント発生通知を生成し、
   前記データ送信部は、前記新規イベント発生通知を前記監視装置に送信し、
   前記データ受信部は、前記自立制御装置から、前記新規イベント発生通知を受信し、
   前記知識生成部は、前記新規イベント発生通知が示すイベントに対応するあらたな知識データを生成し、
   前記知識送信部は、前記新たな知識データを前記自立制御装置に送信する請求項１に記載の自立制御システム。
3. 前記判定部は、前記イベントに対応する前記知識データが前記知識記憶部にない場合には、前記知識データがないイベントを示す新規イベント発生通知を生成し、
   前記データ送信部は、前記新規イベント発生通知を前記監視装置に送信し、
   前記データ受信部は、前記自立制御装置から、前記新規イベント発生通知を受信し、
   前記知識生成部は、前記新規イベント発生通知が示すイベントに対応するあらたな知識データを生成し、
   前記監視装置は、
   前記知識生成部が生成した前記あらたな知識データに基づいて制御信号を生成し、前記制御信号を前記制御対象に送信する副制御部をさらに備える請求項１に記載の自立制御システム。
4. 前記知識データは、前記イベントが複数発生した場合に制御を優先する指標である優先度を含み、
   前記更新部は、前記制御結果情報に基づいて、前記制御対象の制御に成功した前記知識データの優先度を上げる請求項１から３のいずれか１項に記載の自立制御システム。
5. 前記知識データは、前記イベントが複数発生した場合に制御を優先する指標である優先度を含み、
   前記更新部は、前記制御結果情報に基づいて、前記制御対象の制御に成功した前記知識データの前記有効期間を延長する請求項１から４のいずれか１項に記載の自立制御システム。
6. 制御対象と接続して前記制御対象を制御し、監視装置と接続する自立制御装置であって、
   前記制御対象から、前記制御対象の制御に成功したか否かを示す制御結果情報を含む、前記制御対象の状態を示す状態データを受信する状態受信部と、
   前記状態受信部が受信した前記状態データを記憶する状態記憶部と、
   前記状態記憶部が記憶する前記状態データから所定の基準で抽出した監視用データを生成し、前記監視用データを前記監視装置に送信するデータ送信部と、
   前記制御対象に対する要求を示す要求データを取得する要求取得部と、
   前記監視装置から、前記制御対象への特定の要求を取得する事象、および／または、前記制御対象の状態が所定の条件を満たす事象であるイベントに応じて、前記制御対象を制御するために必要な知識データを受信する知識受信部と、
   所定の有効期間、前記知識データを記憶する知識記憶部と、
   前記要求データが前記特定の要求を示す場合、および／または、前記状態データが前記所定の条件を満たす場合、前記イベントが発生したと判定し、前記イベントに対応する前記知識データが前記知識記憶部にある場合には、前記知識記憶部から前記イベントに対応する前記知識データを読み出す判定部と、
   前記判定部が読み出した前記知識データに基づいて制御信号を生成し、前記制御信号を前記制御対象に送信する制御部と、
   前記有効期間に、前記状態記憶部が記憶する前記状態データに含まれる前記制御結果情報に基づいて、前記知識記憶部が記憶する前記知識データを更新する更新部と、
   を備える自立制御装置。
7. 制御対象と接続して前記制御対象を制御する１以上の自立制御装置と、前記自立制御装置と接続する監視装置と、で構成される自立制御システムが実行する自立制御方法であって、
   前記自立制御装置が実行する
   前記制御対象から、前記制御対象の制御に成功したか否かを示す制御結果情報を含む、前記制御対象の状態を示す状態データを受信する状態受信ステップと、
   前記状態受信ステップで受信した前記状態データを状態記憶部に記憶する状態記憶ステップと、
   前記状態記憶部が記憶する前記状態データから所定の基準で抽出した監視用データを生成し、前記監視用データを前記監視装置に送信するデータ送信ステップと、
   前記制御対象に対する要求を示す要求データを取得する要求取得ステップと、
   前記監視装置から、前記制御対象への特定の要求を取得する事象、および／または、前記制御対象の状態が所定の条件を満たす事象であるイベントに応じて、前記制御対象を制御するために必要な知識データを受信する知識受信ステップと、
   所定の有効期間、前記知識データを知識記憶部に記憶する知識記憶ステップと、
   前記要求データが前記特定の要求を示す場合、および／または、前記状態データが前記所定の条件を満たす場合、前記イベントが発生したと判定し、前記イベントに対応する前記知識データが前記知識記憶部にある場合には、前記知識記憶部から前記イベントに対応する前記知識データを読み出す判定ステップと、
   前記判定ステップで読み出した前記知識データに基づいて制御信号を生成し、前記制御信号を前記制御対象に送信する制御ステップと、
   前記有効期間に、前記状態記憶部が記憶する前記状態データに含まれる前記制御結果情報に基づいて、前記知識記憶部が記憶する前記知識データを更新する更新ステップと、
   前記監視装置が実行する
   前記自立制御装置から前記監視用データを受信するデータ受信ステップと、
   前記監視用データを記憶するデータ記憶部に記憶するデータ記憶ステップと、
   あらかじめ記憶する前記制御対象の状態と、その状態から起こりうる前記イベントとを対応付けた状態イベント対応情報と、前記監視用データとから、起こりうる前記イベントを予測し、予測した前記イベントに対応する前記知識データを生成する知識生成ステップと、
   前記知識データを前記自立制御装置に送信する知識送信ステップと、
   を備える自立制御方法。
8. 制御対象と接続して前記制御対象を制御し、監視装置と接続するコンピュータを、
   前記制御対象から、前記制御対象の制御に成功したか否かを示す制御結果情報を含む、前記制御対象の状態を示す状態データを受信する状態受信部、
   前記状態受信部が受信した前記状態データを記憶する状態記憶部、
   前記状態記憶部が記憶する前記状態データから所定の基準で抽出した監視用データを生成し、前記監視用データを前記監視装置に送信するデータ送信部、
   前記制御対象に対する要求を示す要求データを取得する要求取得部、
   前記監視装置から、前記制御対象への特定の要求を取得する事象、および／または、前記制御対象の状態が所定の条件を満たす事象であるイベントに応じて、前記制御対象を制御するために必要な知識データを受信する知識受信部、
   所定の有効期間、前記知識データを記憶する知識記憶部、
   前記要求データが前記特定の要求を示す場合、および／または、前記状態データが前記所定の条件を満たす場合、前記イベントが発生したと判定し、前記イベントに対応する前記知識データが前記知識記憶部にある場合には、前記知識記憶部から前記イベントに対応する前記知識データを読み出す判定部、
   前記判定部が読み出した前記知識データに基づいて制御信号を生成し、前記制御信号を前記制御対象に送信する制御部、および、
   前記有効期間に、前記状態記憶部が記憶する前記状態データに含まれる前記制御結果情報に基づいて、前記知識記憶部が記憶する前記知識データを更新する更新部、
   として機能させるプログラム。

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