JP2014217073A - 遠隔操作システム、サーバ、遠隔操作方法及びプログラム - Google Patents

遠隔操作システム、サーバ、遠隔操作方法及びプログラム Download PDF

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    • G08C2201/42Transmitting or receiving remote control signals via a network

Abstract

【課題】ユーザによる操作結果の確認を可能としつつ、遠隔操作による機器の動作が確実に行われるようにする。
【解決手段】遠隔操作システム100は、電気機器11を制御するコントローラ30と、サーバ50と、操作端末60とを備える。操作端末60は、ユーザU2から操作内容を取得してサーバ50へ送信し、電気機器11の状態を示す状態信号をサーバ50から受信して電気機器11の状態を表示する。コントローラ30は、操作内容の送信をサーバ50に要求する。サーバ50は、操作端末60から操作内容が送信されていない場合に、コントローラ30からの要求に対する応答を保留してコントローラ30とのセッションを維持し、操作内容が送信された場合に、操作内容をコントローラ30へ伝送する。コントローラ30は、操作内容に基づいて電気機器11を制御し、サーバ50を介して状態信号を操作端末60へ送信する。
【選択図】図1

Description

本発明は、遠隔操作システム、サーバ、遠隔操作方法及びプログラムに関する。
近年、通信技術の発達により、ネットワークを介して遠隔地の機器を操作するためのシステムが提案されている(例えば、特許文献1を参照)。特許文献1には、ユーザがジョイスティック等を用いて遠隔地の機器を操作するためのシステムが開示されている。このシステムでは、操作の結果を示すデータと、機器を撮影した映像とがユーザに対して表示される。これにより、ユーザが操作の結果を確認することができる。
特開2005−236625号公報
特許文献1に記載のシステムでは、ユーザ側装置と遠隔地側装置が一対一で通信することが想定されている。このため、複数のユーザ側装置から遠隔地側装置を操作する場合や、複数の遠隔地側装置を操作する場合等に、遠隔操作に関する通信を一括して管理することが困難であった。したがって、ユーザによる操作結果の確認を可能としつつ、遠隔操作により機器を確実に動作させることが困難となるおそれがあった。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、ユーザによる操作結果の確認を可能としつつ、遠隔操作による機器の動作が確実に行われるようにすることを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の遠隔操作システムは、電気機器を制御するコントローラと、コントローラに広域ネットワークを介して接続されるサーバと、広域ネットワークに接続される操作端末と、を備える遠隔操作システムであって、操作端末は、電気機器を操作するための情報を表示する表示手段と、電気機器に対する操作の内容をユーザから取得する取得手段と、取得手段によって取得された操作の内容をサーバへ送信する操作内容送信手段と、電気機器の状態を示す状態信号をサーバから受信する状態受信手段とを有し、表示手段は、状態信号によって示される電気機器の状態を表示し、サーバは、操作端末の操作内容送信手段によって送信された操作の内容をコントローラへ伝送する操作内容伝送手段と、状態信号をコントローラから操作端末へ伝送する状態伝送手段とを有し、コントローラは、サーバの操作内容伝送手段によって伝送された操作の内容に基づいて電気機器を制御する制御手段と、電気機器から電気機器の状態を取得して状態信号を生成し、サーバへ送信する状態送信手段とを有し、コントローラは、操作の内容の送信をサーバに要求し、サーバの操作内容伝送手段は、操作端末の操作内容送信手段によって操作の内容が送信されていない場合に、コントローラからの要求に対する応答を保留して、応答を保留している間はコントローラとのセッションを維持し、操作内容送信手段によって操作の内容が送信された場合に、コントローラからの要求に応答して、操作の内容をコントローラへ伝送する。
本発明によれば、遠隔操作に関する通信がサーバを介して行われる。また、電気機器の状態がユーザに対して表示される。これにより、ユーザによる操作結果の確認を可能としつつ、遠隔操作による機器の動作が確実に行われるようにすることができる。
本発明の実施の形態1に係る遠隔操作システムの構成を示す図である。 電気機器の構成を示すブロック図である。 コントローラの構成を示すブロック図である。 サーバの構成を示すブロック図である。 操作端末の構成を示すブロック図である。 表示画面の例を示す図である。 操作端末によって実行される端末処理を示すフロー図である。 通信障害が生じたことを表示する表示画面の例を示す図である。 操作が完了したことを表示する表示画面の例を示す図である。 住居内から電気機器が操作されたことを表示する表示画面の例を示す図である。 通信障害が生じたことを表示する表示画面の例を示す図である。 操作に失敗したことを表示する表示画面の例を示す図である。 サーバによって実行されるサーバ処理を示すフロー図である。 コントローラによって実行されるコントローラ処理を示すフロー図である。 通信障害が生じたことを表示する表示画面の例を示す図である。 電気機器によって実行される機器処理を示すフロー図である。 遠隔操作システムにおける通信を時系列で示す図である。 実施の形態2に係る遠隔操作システムにおける通信を時系列で示す図である。 操作内容を伝送中であることを表示する表示画面の例を示す図である。 実施の形態3に係る遠隔操作システムにおける通信を時系列で示す図である。
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
実施の形態1.
本実施の形態に係る遠隔操作システム100は、住宅内の機器を住宅外から操作するためのシステムである。遠隔操作システム100は、図1に示されるように、住居10に設置された複数の電気機器11、12、13、センサ19、及びコントローラ30と、サーバ50と、操作端末60と、を有している。
電気機器11〜13、センサ19及びコントローラ30各々は、宅内ネットワーク20を介して互いに接続されている。宅内ネットワーク20は、例えば、ECHONET Lite(登録商標)等の通信プロトコルに従って通信するためのネットワークである。電気機器11〜13、センサ19及びコントローラ30各々は、この通信プロトコルに従って信号を送受信することにより、宅内ネットワーク20を介して互いに通信する。
また、コントローラ30、サーバ50、及び操作端末60各々は、広域ネットワーク40を介して互いに接続されている。広域ネットワーク40は、例えばインターネットである。コントローラ30、サーバ50、及び操作端末60各々は、所定のプロトコル(例えばHTTPS、Hypertext Transfer Protocol over Secure Socket Layer)に従って信号を送受信することにより、広域ネットワーク40を介して互いに通信する。
電気機器11は、例えば、ユーザU1が居住する部屋における空気の状態を調節するエアコンディショナである。電気機器11は、例えば天井に設置される。電気機器11は、図2に示されるように、制御部111、通信部112、記憶部113、検出部114、動作部115、及び入力部116を有している。
制御部111は、例えばCPU(Central Processing Unit)及びRAM(Random Access Memory)等から構成される。制御部111は、通信部112、記憶部113、検出部114、及び動作部115に信号線を介して接続されている。制御部111は、記憶部113に記憶されているプログラムを実行することにより、後述の処理を実行して、電気機器11の各構成要素を制御する。
通信部112は、宅内ネットワーク20を介して通信するための通信インタフェース等から構成される。通信部112は、宅内ネットワーク20から取得した情報を制御部111へ通知し、制御部111から通知された情報を宅内ネットワーク20へ出力する。
記憶部113は、例えばフラッシュメモリ等の不揮発性メモリを含んで構成される。記憶部113は、制御部111によって実行されるプログラムの他に、制御部111による処理に用いられる種々のデータを記憶している。そして、記憶部113は、制御部111が利用するデータを制御部111へ供給し、制御部111から供給されたデータを記憶する。
検出部114は、例えば温度センサである。検出部114は、電気機器11が吸い込んだ空気の温度を検出して、制御部111へ通知する。
動作部115は、例えば空調空気を送風するためのファン、及び空調空気を所定の方向へ送風するためのルーバ等から構成される。動作部115は、制御部111の指示に従って動作し、電気機器11の主たる機能を発揮するために用いられる。
入力部116は、電源スイッチ及び入力キー等から構成される。入力部116は、住居10内のユーザU1によって入力された情報を取得して、制御部111へ通知する。入力部116は、ユーザU1が電気機器11を直接操作するために用いられる。
図1に戻り、電気機器12、13各々は、例えばテレビジョン受像機、電気給湯器、床暖房システム、電磁調理器、換気システム、又は冷蔵庫等の家庭用電気機器である。電気機器12、13はいずれも、電気機器11と同様の構成を有している。
センサ19は、ユーザU1が居住する部屋の床面付近に設置された温度センサである。センサ19は、床上の空気の温度を計測して、計測の結果を、宅内ネットワーク20を介してコントローラ30へ出力する。センサ19は、電気機器11から離れた位置における空気の温度を測定するために用いられる。また、センサ19は、検出部114と合わせて、コントローラ30によって制御された電気機器11による環境の変化を検出するために用いられる。
コントローラ30は、例えば、電気機器11〜13を統括して制御するHEMS(Home Energy Management System)コントローラである。また、コントローラ30は、宅内ネットワーク20と広域ネットワーク40との間におけるホームゲートウェイサーバとして機能する。コントローラ30は、図3に示されるように、制御部31、第1通信部32、第2通信部33、及び記憶部34を有している。
制御部31は、例えばCPU及びRAM等から構成される。制御部31は、第1通信部32、第2通信部33、及び記憶部34に信号線を介して接続されている。制御部31は、記憶部34に記憶されているプログラムを実行することにより、後述の処理を実行して、コントローラ30の各構成要素を制御する。
第1通信部32は、宅内ネットワーク20を介して通信するための通信インタフェース等から構成される。第1通信部32は、宅内ネットワーク20から取得した情報を制御部31へ通知し、制御部31から通知された情報を宅内ネットワーク20へ出力する。
第2通信部33は、広域ネットワーク40を介して通信するための通信インタフェース等から構成される。第2通信部33は、広域ネットワーク40から取得した情報を制御部31へ通知し、制御部31から通知された情報を広域ネットワーク40へ出力する。
記憶部34は、不揮発性メモリを含んで構成される。記憶部34は、制御部31によって実行されるプログラムの他に、制御部31による処理に用いられる種々のデータを記憶している。そして、記憶部34は、制御部31が利用するデータを制御部31へ供給し、制御部31から供給されたデータを記憶する。
図1に戻り、サーバ50は、例えば、コントローラ30を含む複数のHEMSコントローラを管理するクラウドサーバである。また、サーバ50は、広域ネットワーク40を介して遠隔操作を試みる操作端末60の認証サーバとなる。さらに、本実施形態に係るサーバ50は、ウェブサーバとして機能し、所定の要求(HTTPSリクエスト)に対して応答することにより、コントローラ30及び操作端末60と通信する。
サーバ50は、図4に示されるように、制御部51、通信部52、及び記憶部53を有している。
制御部51は、例えばCPU及びRAM等から構成される。制御部51は、通信部52、及び記憶部53に信号線を介して接続されている。制御部51は、記憶部53に記憶されているプログラムを実行することにより、後述の処理を実行して、サーバ50の各構成要素を制御する。
通信部52は、広域ネットワーク40を介して通信するための通信インタフェース等から構成される。通信部52は、広域ネットワーク40から取得した情報を制御部51へ通知し、制御部51から通知された情報を広域ネットワーク40へ出力する。
記憶部53は、不揮発性メモリを含んで構成される。記憶部53は、制御部51によって実行されるプログラムの他に、制御部51による処理に用いられる種々のデータを記憶している。そして、記憶部53は、制御部51が利用するデータを制御部51へ供給し、制御部51から供給されたデータを記憶する。
図1に戻り、操作端末60は、ユーザU2が所持する携帯端末(例えばスマートフォン、タブレット端末等)であって、移動体通信網を介して広域ネットワーク40に接続されている。なお、ユーザU2は、住居10の居住者である。操作端末60は、このユーザU2が外出先から電気機器11等を操作するために用いられる。操作端末60は、図5に示されるように、制御部61、通信部62、記憶部63、入力部64、及び表示部65を有している。
制御部61は、例えばCPU及びRAM等から構成される。制御部61は、通信部62、記憶部63、入力部64、及び表示部65に信号線を介して接続されている。制御部61は、記憶部63に記憶されているプログラムを実行することにより、後述の処理を実行して、操作端末60の各構成要素を制御する。
通信部62は、広域ネットワーク40を介して通信するための通信インタフェース等から構成される。通信部62は、広域ネットワーク40から取得した情報を制御部61へ通知し、制御部61から通知された情報を広域ネットワーク40へ出力する。
記憶部63は、不揮発性メモリを含んで構成される。記憶部63は、制御部61によって実行されるプログラムの他に、制御部61による処理に用いられる種々のデータを記憶している。そして、記憶部63は、制御部61が利用するデータを制御部61へ供給し、制御部61から供給されたデータを記憶する。
入力部64は、例えば入力キー及び静電容量方式のポインティングデバイスを含んで構成される。入力部64は、ユーザU2によって入力された情報を取得して、制御部61へ通知する。ユーザU2によって入力される情報には、例えば電気機器11等に対する操作の内容が含まれる。
表示部65は、LCD(Liquid Crystal Display)等の表示デバイスを含んで構成される。本実施の形態に係る表示部65は、入力部64を構成するポインティングデバイスと一体的に形成されることで、タッチスクリーンを構成する。
また、表示部65は、制御部61の指示に従って種々の図形や文字をユーザU2に対して表示するための表示画面651を有している。図6には、表示画面651として表示される画面の例が示されている。図6に示されるように、表示画面651は、操作領域A1、通信状況領域A2、及び機器状態領域A3を有している。
操作領域A1には、サーバ50から配信されるウェブページが表示される。このウェブページは、例えば、図6に示されるように、電気機器11に対する操作の内容を入力するための操作画面である。
操作画面は、ウェブページのURI(Uniform Resource Identifier)を示すボックスB1、電気機器11の運転モードを入力するためのボックスB2、電気機器11によって調節される室温の目標値を設定するためのボックスB3、運転の開始又は停止を指示するためのボックスB4、及びボックスB2〜B4に入力された操作の内容を送信するためのボタンB5を有している。
また、通信状況領域A2には、操作端末60を示すアイコンI60、サーバ50を示すアイコンI50、コントローラ30を示すアイコンI30、及び電気機器11を示すアイコンI11を用いて、操作端末60と電気機器11との間における通信の状況が表示される。
また、機器状態領域A3には、電気機器11の状態を含む複数の行が時系列で表示される。
続いて、電気機器11が操作される場合において、操作端末60、サーバ50、コントローラ30及び電気機器11の各々によって実行される処理について順に説明する。
図7には、操作端末60によって実行される端末処理が示されている。この端末処理は、例えば、遠隔操作のアプリケーションがユーザU2によって起動されることにより開始する。
図7に示されるように、操作端末60の制御部61は、まず、サーバ50との接続を試みる(ステップS601)。例えば、制御部61は、サーバ50に対してpingメッセージを送ることにより、接続を試みる。
次に、制御部61は、接続が成功したか否かを判定する(ステップS602)。例えば、制御部61は、pingメッセージに対する応答をサーバ50から受信したか否かを判定する。接続に失敗したと判定された場合(ステップS602;No)、制御部61は、接続に失敗した旨を表示画面651に表示させる(ステップS603)。
具体的には、制御部61は、図8に示されるように、ボックスB1と接続に失敗した旨とを操作領域A1に表示させる。また、制御部61は、図8中の通信状況領域A2に示されるように、アイコンI60とアイコンI50とを結ぶ線が切断されていることを図形で示す。また、制御部61は、通信状況の説明を含むボックスB21、及び現在の通信状況に基づいてユーザU2を支援するためのアドバイスを含むボックスB22を表示させる。
その後、制御部61は、端末処理を終了する。ユーザU2が遠隔操作を再度試みる場合には、端末処理が再度実行されることとなる。
一方、ステップS602にて接続に成功したと判定された場合(ステップS602;Yes)、制御部61は、電気機器11を操作する正当な操作者による接続であることの認証を試みる(ステップS604)。具体的には、制御部61は、サーバ50からID(Identifier、識別子)及びパスワードを入力するためのウェブページを取得して、操作領域A1に表示させることにより、ID及びパスワードの入力をユーザU2に促す。そして、制御部61は、ユーザU2によって入力されたID及びパスワードをサーバ50へ送信する。
次に、制御部61は、サーバ50からの応答の内容に基づいて、認証が成功したか否かを判定する(ステップS605)。
認証に失敗したと判定された場合(ステップS605;No)、制御部61は、認証に失敗した旨を表示画面651に表示させる(ステップS606)。例えば、制御部61は、サーバ50から配信されたウェブページを操作領域A1に表示させる。その後、制御部61は、端末処理を終了する。
一方、認証に成功したと判定された場合(ステップS605;Yes)、制御部61は、操作画面をサーバ50から取得して表示画面651に表示させる(ステップS607)。
次に、制御部61は、操作内容がユーザU2によって入力されたか否かを判定する(ステップS608)。具体的には、制御部61は、操作画面のボックスB2〜B4に値が入力された上で、ボタンB5にユーザU2の指が触れたか否かを判定する。
操作内容が入力されていないと判定された場合(ステップS608;No)、制御部61は、ステップS608の判定を繰り返す。これにより、ユーザU2が操作内容を入力してボタンB5に触れるまで、制御部61は待機することとなる。
操作内容が入力されたと判定された場合(ステップS608;Yes)、制御部61は、操作内容をサーバ50へ送信する(ステップS609)。具体的には、制御部61は、POSTメソッドで操作内容を付加されたHTTPSリクエストを、サーバ50へ送信する。
次に、制御部61は、操作の結果をサーバ50に要求する(ステップS610)。操作の結果には、例えば、操作内容を受信した後の電気機器11の状態、電気機器11が操作内容に従った状態にあるか否か、住居10内のユーザU1によって別途の操作があった旨、及び、操作端末60と電気機器11との間に生じた通信障害が含まれる。なお、制御部61は、操作の結果に含まれない情報を、サーバ50から受信することもある。操作の結果に含まれない情報には、検出部114によって検出された吸込温度、センサ19によって計測された床上温度、及び操作内容が電気機器11によって受信された旨が含まれる。
次に、制御部61は、サーバ50からの応答を受けて、操作結果を取得したか否かを判定する(ステップS611)。操作結果を取得していないと判定された場合(ステップS611;No)、制御部61は、ステップS610以降の処理を繰り返す。
一方、操作結果を取得したと判定された場合(ステップS611;Yes)、制御部61は、操作が完了したか否かを判定する(ステップS612)。操作の完了は、電気機器11の状態が、ステップS609にて送信された操作内容に従ってユーザU2の意図の通りとなったことを意味する。制御部61は、送信した操作内容と取得した操作結果とを比較することにより操作が完了したかを判定してもよいし、電気機器11が操作内容に従った状態にあるか否かを示すデータを受信して、このデータに基づいて操作が完了したかを判定してもよい。
操作が完了したと判定された場合(ステップS612;Yes)、制御部61は、操作完了の旨を表示画面651に表示させる(ステップS613)。これにより、例えば図9に示されるように、電気機器11の状態と、操作内容に従った状態となったことを示す「○完了」という説明を含む行R1、R2が、機器状態領域A3に表示される。また、行R1、R2には、検出部114によって検出された吸込温度、及びセンサ19によって計測された床上温度が含まれている。
なお、図9中の機器状態領域A3には、操作内容が電気機器11によって受信されたことを示す行R3が、操作の結果に関わらず表示されている。
また、図9中の通信状況領域A2には、アイコンI60、I50が二重線で結ばれることにより、操作端末60とサーバ50との通信品質が良好であることが示されている。同様に、アイコンI50、I30が太線で結ばれることにより、サーバ50とコントローラ30との通信品質に問題がないことが示されている。また、アイコンI30、I11が太線で結ばれることにより、コントローラ30と電気機器11との通信品質に問題がないことが示されている。
その後、制御部61は、端末処理を終了する。
ステップS612にて操作が完了していないと判定された場合(ステップS612;No)、制御部61は、宅内からの別途の操作によって電気機器11の状態が変更されたか否かを判定する(ステップS614)。この判定が肯定された場合(ステップS614;Yes)、制御部61は、電気機器11の状態を表示画面651に表示させる(ステップS615)。
これにより、例えば図10に示されるように、電気機器11の状態と、操作内容に従った状態となっていないことを示す「×宅内操作」という説明を含む行R4が、機器状態領域A3に表示される。
その後、制御部61は、端末処理を終了する。
一方、ステップS614の判定が否定された場合(ステップS614;No)、制御部61は、異常が発生したか否かを判定する(ステップS616)。この異常には、例えば、サーバ50、コントローラ30及び電気機器11の異常、並びに通信障害が含まれる。
異常が発生したと判定された場合(ステップS616;Yes)、制御部61は、異常の内容を表示画面651に表示させる(ステップS617)。これにより、例えば図11に示されるように、異常の詳細が通信状況領域A2に表示される。その後、制御部61は、端末処理を終了する。
一方、異常が発生していないと判定された場合(ステップS616;No)、制御部61は、電気機器11に操作内容を設定することに失敗したと判断して、設定に失敗した旨を表示画面651に表示させる(ステップS618)。これにより、例えば図12に示されるように、電気機器11の状態と、設定に失敗したことを示す「×設定失敗」という説明を含む行R5が、機器状態領域A3に表示される。
その後、制御部61は、端末処理を終了する。
続いて、サーバ50によって実行されるサーバ処理について、図13を用いて説明する。このサーバ処理は、サーバ50の電源が投入されることで開始する。
図13に示されるように、サーバ50の制御部51は、まず、コントローラ30からデータの同期を要求されたか否かを判定する(ステップS501)。この要求は、例えばデータの同期を要求するHTTPSリクエストである。
同期を要求されたと判定された場合(ステップS501;Yes)、制御部51は、要求された時刻を記憶する(ステップS502)。その後、制御部51は、ステップS505へ処理を移行する。
一方、同期を要求されていないと判定された場合(ステップS501;No)、制御部51は、最後に要求があった時刻から一定時間を経過したか否かを判定する(ステップS503)。この一定時間は、例えば10分間である。一定時間を経過していないと判定された場合(ステップS503;No)、制御部51は、ステップS505へ処理を移行する。
一方、一定時間を経過したと判定された場合(ステップS503;Yes)、制御部51は、コントローラ30との間に通信障害が生じた旨を操作端末60へ通知する(ステップS504)。これにより、通信状況領域A2には、例えば、図11に示された情報が表示される。
次に、制御部51は、コントローラ30とのセッションを維持するための応答をする(ステップS505)。この応答は、制御部51がComet方式(ロングポーリング方式)に従ってコントローラ30へ定期的に返す応答である。これにより、コントローラ30からの要求に対する応答が実質的には保留された状態となる。
なお、ステップS502に続いてステップS505が実行されたときに、制御部51は、データを同期するための情報を応答に含める。これにより、コントローラ30が記憶するデータの内容と、サーバ50が記憶するデータの内容とが一致することとなる。
次に、制御部51は、操作端末60からの要求があるか否かを判定する(ステップS506)。具体的には、制御部51は、操作端末60からHTTPSリクエストを受信したか否かを判定する。
要求がないと判定された場合(ステップS506;No)、制御部51は、ステップS501以降の処理を繰り返す。一方、要求があると判定された場合(ステップS506;Yes)、制御部51は、操作端末60に対して応答する(ステップS507)。これにより、例えば、電気機器11の状態を示す状態信号が操作端末60へ伝送されることとなる。
次に、制御部51は、ステップS506の要求に、POSTメソッド等で付加された操作内容が含まれていたか否かを判定する(ステップS508)。操作内容が含まれていないと判定された場合(ステップS508;No)、制御部51は、ステップS501以降の処理を繰り返す。
一方、操作内容が含まれていると判定された場合(ステップS508;Yes)、制御部51は、ステップS501の要求に対して、操作内容を含む応答をコントローラ30へ送信する(ステップS509)。
その後、制御部51は、ステップS501以降の処理を繰り返す。
続いて、コントローラ30によって実行されるコントローラ処理について、図14を用いて説明する。このコントローラ処理は、コントローラ30の電源が投入されることにより開始する。
図14に示されるように、コントローラ30の制御部31は、まず、サーバ50と同期する(ステップS301)。具体的には、制御部31は、サーバ50に対してデータの同期を要求して、サーバ50からの応答を受信することにより、サーバ50と同期する。
次に、制御部31は、ステップS301の同期により、サーバ50から操作内容を受信したか否かを判定する(ステップS302)。操作内容を受信していないと判定された場合(ステップS302;No)、制御部31は、ステップS307へ処理を移行する。
一方、操作内容を受信したと判定された場合(ステップS302;Yes)、制御部31は、操作内容に基づいて電気機器11を制御するための制御信号を生成して、電気機器11へ送信する(ステップS303)。この制御信号は、宅内ネットワーク20において操作内容を伝送する信号となる。
次に、制御部31は、電気機器11からの応答を受信したか否かを判定する(ステップS304)。この応答は、ステップS303にて送信された制御信号に対して、電気機器11の状態に関わらず、電気機器11によってなされる応答である。
応答を受信していないと判定された場合(ステップS304;No)、制御部31は、サーバ50と同期することにより、電気機器11との間における通信障害をサーバ50へ通知する(ステップS305)。この通信障害を示す信号がサーバ50によって操作端末60へ伝送されると、図15に示されるように、通信状況領域A2には、アイコンI30とアイコンI11とを結ぶ線が切断されていることが図形で示される。また、通信障害の内容を説明するボックスB21が表示される。
一方、応答を受信したと判定された場合(ステップS304;Yes)、制御部31は、サーバ50と同期することにより、電気機器11からの応答をサーバ50へ送信する(ステップS306)。これにより、操作内容が電気機器11まで届いたことが、サーバ50及び操作端末60へ伝えられることとなる。
次に、制御部31は、電気機器11から状態の変化が通知されたか否かを判定する(ステップS307)。具体的には、制御部31は、電気機器11の状態が変化して、変化後の状態が通知されたか否かを判定する。状態の変化が通知されたと判定された場合(ステップS307;Yes)、制御部31は、ステップS311へ処理を移行する。
一方、状態の変化が通知されていないと判定された場合(ステップS307;No)、制御部31は、電気機器11に状態を要求する(ステップS308)。具体的には、制御部31は、電気機器11の現在の状態を通知するように、電気機器11に要求する。
次に、制御部31は、電気機器11からの応答があるか否かを判定する(ステップS309)。この応答は、ステップS308における要求に対して電気機器11によってなされる応答である。
応答がないと判定された場合(ステップS309;No)、制御部31は、サーバ50と同期することにより、電気機器11との間における通信障害をサーバ50へ通知する(ステップS310)。その後、制御部31は、ステップS301以降の処理を繰り返す。
一方、応答があると判定された場合(ステップS309;Yes)、制御部31は、状態信号を生成して、サーバ50へ送信する(ステップS311)。具体的には、制御部31は、広域ネットワーク40に適した形式の状態信号を生成して、サーバ50と同期することにより状態信号をサーバ50へ送信する。
次に、制御部31は、制御信号を電気機器11へ最後に送信してから所定の時間が経過したか否かを判定する(ステップS312)。所定の時間は、例えば1分間である。なお、制御信号が未だ送信されていない場合には、所定時間が経過したと判定される。所定時間が経過したと判定された場合(ステップS312;Yes)、制御部31は、ステップS301以降の処理を繰り返す。
一方、所定時間が経過していないと判定された場合(ステップS312;No)、制御部31は、電気機器11の状態が、操作内容に従った状態であるか否かを判定する(ステップS313)。具体的には、制御部31は、電気機器11の状態が、最後に送信した制御信号による制御に従った状態であるか否かを判定する。
操作内容に従った状態ではないと判定された場合(ステップS313;No)、制御部31は、サーバ50と同期することにより、電気機器11が操作内容に従っていない状態にあることをサーバ50へ通知する(ステップS314)。その後、制御部31は、ステップS301以降の処理を繰り返す。
一方、操作内容に従った状態であると判定された場合(ステップS313;Yes)、制御部31は、サーバ50と同期することにより、電気機器11が操作内容に従った状態にあることをサーバ50へ通知する(ステップS315)。その後、制御部31は、ステップS301以降の処理を繰り返す。
図14に示されるコントローラ処理が繰り返されることにより、ステップS307又はステップS308と、ステップS311とが定期的に実行される。これにより、状態信号が定期的に生成されて、サーバ50へ送信される。状態信号が生成される周期は、例えば2分間である。
続いて、電気機器11によって実行される機器処理について、図16を用いて説明する。この機器処理は、電気機器11の電源が投入されることで開始する。
図16に示されるように、電気機器11の制御部111は、まず、コントローラ30から制御信号を受信したか否かを判定する(ステップS101)。
制御信号を受信していないと判定された場合(ステップS101;No)、制御部111は、ステップS105へ処理を移行する。一方、制御信号を受信したと判定された場合(ステップS101;Yes)、制御部111は、コントローラ30に応答する(ステップS102)。これにより、操作内容が電気機器11にまで到達したことが、コントローラ30へ通知される。
次に、制御部111は、制御信号に従って、動作部115を動作させる(ステップS103)。これにより、例えば、所定の設定温度を目標値とする冷房運転が開始される。
次に、制御部111は、状態変化をコントローラ30へ通知する(ステップS104)。これにより、電気機器11が操作内容に従った状態となったことが、サーバ50を介して操作端末60へ通知される。なお、この通知には、検出部114による吸込温度の検出結果も含まれる。
次に、制御部111は、住居10内のユーザU1によって直接操作されたか否かを判定する(ステップS105)。操作されていないと判定された場合(ステップS105;No)、制御部111は、ステップS108へ処理を移行する。
一方、操作されたと判定された場合(ステップS105;Yes)、制御部111は、操作に従って動作部115を動作させる(ステップS106)。
次に、制御部111は、宅内操作があった旨をコントローラ30へ通知する(ステップS107)。これにより、電気機器11の状態が、住居10内からの操作によって変化したことが、サーバ50を介して操作端末60へ通知される。
次に、制御部111は、コントローラ30から状態の通知を要求されているか否かを判定する(ステップS108)。状態を要求されていないと判定された場合(ステップS108;No)、制御部111は、ステップS101以降の処理を繰り返す。
一方、状態を要求されたと判定された場合(ステップS108;Yes)、制御部111は、要求に応じて、現在の電気機器11の状態をコントローラ30へ通知する(ステップS109)。なお、この通知には、吸込温度の検出結果も含まれる。その後、制御部111は、ステップS101以降の処理を繰り返す。
図17のシーケンス図には、操作端末60、サーバ50、コントローラ30及び電気機器11の間で伝送される信号が時系列で示されている。図17中の矢印に付された符号は、図7、13、14、16のフロー図において付されていた符号に対応する。なお、操作端末60による接続要求及び認証は省略されている。また、説明の理解のため、電気機器11による状態変化の通知(ステップS104)と状態の要求に対する応答(ステップS109)の双方が示されている。
図17中の太い実線は、ユーザU2によって入力された操作内容を含む信号の伝送を示している。ユーザU2によって入力された操作内容は、操作端末60からサーバ50へ送信される(ステップS609)。サーバ50は、この操作内容をコントローラ30へ伝送する(ステップS509)。そして、コントローラ30は、操作内容に基づいて生成した制御信号を電気機器11へ送信することにより、操作内容に従って電気機器11を制御する(ステップS303)。
また、図17中の太い破線は、電気機器11の状態を示す信号の伝送を示している。コントローラ30は、電気機器11の状態を電気機器11から取得して、取得した状態を示す状態信号を生成する(ステップS109)。また、コントローラ30は、サーバ50と同期することで、生成した状態信号をサーバ50へ送信する(ステップS311)。サーバ50は、コントローラ30から送信された状態信号を操作端末60へ伝送する(ステップS507)。そして、操作端末60は、状態信号を受信して、電気機器11の状態を表示画面651に表示する。
また、図17中の二点鎖線は、操作内容が電気機器11まで伝わったことを示す信号の伝送を示している。電気機器11は、コントローラ30から送信された制御信号を受信すると、この制御信号に対して応答する(ステップS102)。コントローラ30は、サーバ50と同期することで、操作内容が電気機器11に伝わった旨をサーバ50へ通知する(ステップS301)。そして、サーバ50は、操作端末60の要求に応答することで、操作内容が電気機器11に伝わった旨を操作端末60へ通知する(ステップS507)。
以上説明したように、本実施の形態に係る表示画面651は、操作領域A1と機器状態領域A3とを有していた。これにより、電気機器11等を遠隔から操作するユーザU2は、操作後における電気機器11の状態を容易に確認することができる。ひいては、ユーザU2が意図した通りに電気機器11等が動作しているかを把握することができる。
また、ユーザU2が意図した通りに電気機器11等が動作していない場合に、ユーザU2は、電気機器11を容易に再度操作することができる。
また、表示画面651は、通信状況領域A2を有していた。これにより、ユーザU2は、操作端末60から電気機器11へ至る通信経路上に生じた通信障害の詳細と、その対策を、容易に認識することができる。
また、機器状態領域A3には、住居10内のユーザU1によって電気機器11が操作された旨が表示された。これにより、ユーザU2は、電気機器11が自らの意図に従って動作していないことの原因を把握することができる。
また、コントローラ30は、定期的に電気機器11の状態を取得して、サーバ50を介して操作端末60に通知した。そして、操作端末60は、電気機器11等の状態を、時系列で機器状態領域A3に表示した。これにより、ユーザU2は、電気機器11等の状態の推移を把握することができる。
また、サーバ50は、Comet方式に従って、コントローラ30との間で擬似的な双方向通信を行う。これにより、サーバ50は、操作端末60から操作内容を受信した後に大きなタイムラグが生じることなく、操作内容をコントローラ30へ伝送することができる。また、操作内容を迅速に伝送することで、操作の結果を確認するまでの待ち時間を短縮して、ユーザU2の快適性を向上することができる。
また、遠隔操作システム100は、ウェブサーバであるサーバ50を含んで構成された。これにより、広域ネットワーク40に接続可能な汎用の端末から、汎用のウェブページ閲覧ソフトウェア(ブラウザ)を用いて、遠隔操作を実行することができる。また、専用回線の敷設や、専用の通信プロトコル及び専用のソフトウェアの開発にかかる費用を削減することができる。
実施の形態2.
続いて、実施の形態2について、上述の実施の形態1との相違点を中心に説明する。なお、上記実施の形態1と同一又は同等の構成については、同等の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。
本実施の形態に係る遠隔操作システム100は、サーバ50が、WebSocket方式に従って操作端末60及びコントローラ30と通信する点で、実施の形態1に係るものと異なっている。サーバ50は、操作端末60及びコントローラ30各々とコネクションを確立した後は、操作端末60及びコントローラ30各々と双方向通信を行う。
図18には、本実施の形態に係る操作端末60、サーバ50、コントローラ30及び電気機器11の間で伝送される信号が時系列で示されている。
図18に示されるように、操作端末60からのWebSocket接続要求C1及びその応答C2によって、操作端末60とサーバ50とのコネクションが確立する。このコネクションが確立した後において、サーバ50は、操作端末60からの要求を受けることなく操作端末60へデータを送信することが可能となる。
また、コントローラ30からのWebSocket接続要求C3及びその応答C4によって、コントローラ30とサーバ50とのコネクションが確立する。このコネクションが確立した後において、サーバ50は、コントローラ30からの要求を受けることなくコントローラ30へデータを送信することが可能となる。
また、本実施の形態に係る操作端末60は、操作内容を送信してから操作結果を取得するまでの間に、通信の状況、及び操作内容が電気機器11に届いた旨を表示画面651に表示することなく、単にユーザU2を待機させるための表示をする。例えば、制御部61は、図19に示されるように、操作内容を伝送中であることを説明するボックスB30を表示する。
以上説明したように、本実施の形態に係るサーバ50は、操作端末60及びコントローラ30各々からの要求を待つことなく、操作端末60及びコントローラ30各々へデータを送信することができる。これにより、サーバ50による操作内容及び状態信号の伝送の際に生じるタイムラグを短縮することができる。
また、サーバ50は、WebSocket方式に専用のデータフレームを利用して通信する。このデータフレームのヘッダの容量は、HTTPS又はHTTPと比べて小さいため、通信ロスが少なくなる。
また、操作端末60は、通信状況領域A2を省いて表示画面651を表示した。これにより、表示画面651に表示される情報が少なくなり、シンプルな表示画面651をユーザU2に対して表示することができる。
実施の形態3.
続いて、実施の形態3について、上述の実施の形態1との相違点を中心に説明する。なお、上記実施の形態1と同一又は同等の構成については、同等の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。
本実施の形態に係る遠隔操作システム100は、サーバ50が、ポーリング方式に従ってコントローラ30と通信する点で、実施の形態1に係るものと異なっている。すなわち、サーバ50は、コントローラ30からの定期的なHTTPSリクエストに応答することにより、コントローラ30と通信する。なお、コントローラ30は、例えば5分間の周期でHTTPSリクエストをサーバ50に繰り返し送信する。
図20には、本実施の形態に係る操作端末60、サーバ50、コントローラ30及び電気機器11の間で伝送される信号が時系列で示されている。図20に示されるように、操作端末60とサーバ50との通信、及びコントローラ30とサーバ50との通信はいずれも、要求(HTTPSリクエスト)及びこの要求の直後の応答から構成される。
以上説明したように、本実施の形態に係るサーバ50は、コントローラ30からの定期的な要求に応答することにより、コントローラ30と通信した。これにより、サーバ50による操作内容の伝送に最大で5分程度のタイムラグが生じるが、遠隔操作システム100を容易に実装することが可能となる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態によって限定されるものではない。
例えば、サーバ50は、HTTPSに従う通信以外の通信により、電気機器11の状態を操作端末60へ通知してもよい。例えば、電子メールによる通知や、操作端末60のOS(Operating System)が備えるプッシュ通知機能を利用して通知することが考えられる。
また、操作端末60は、電気機器11〜13各々が属するグループをあらかじめ設定し、グループに応じた情報を表示画面651に表示してもよい。例えば、発熱する部材を有する機器については比較的多くの情報を表示することで、ユーザU2に注意を促すことができる。また、故障しやすい部材を有する機器については機器の状態より外部センサの計測結果を優先して表示することで、情報の信頼性を高めることができる。
また、通信状況領域A2には、通信障害に関する情報が主に表示されたが、これには限定されない。例えば、通信障害が生じていない場合であっても、操作内容を受信したサーバ50からの応答(ステップS507)に基づいて、操作内容が少なくともサーバ50にまで伝送されていることを、アイコンI60、I50を結ぶ線により表示してもよい。
また、センサ19を省いて遠隔操作システム10を構成してもよい。センサ19が省かれる場合には、電気機器11が、検出部14としてサーモパイルセンサやカメラ画像等を備えることで、電気機器11から離間する位置における温度を計測することができる。
また、上記実施の形態では、運転モード、設定温度、及び運転オン/オフを電気機器11の状態として記載したが、これには限定されない。例えば、設定された消費電力の上限値を示す省エネルギーモードを、電気機器11の状態としてもよい。また、上記実施の形態に係る状態の遷移自体を状態として規定してもよい。例えば、オンであること、オフであること、及びオン(オフ)からオフ(オン)へ変化(遷移)したことの各々を、電気機器11の状態として同等に扱ってもよい。
上述の実施の形態に係るコントローラ30、サーバ50及び操作端末60の機能は、専用のハードウェアによっても、また、通常のコンピュータシステムによっても実現することができる。
例えば、記憶部34、53、63に記憶されているプログラムを、フレキシブルディスク、CD−ROM(Compact Disk Read-Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disk)、MO(Magneto-Optical disk)等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、その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、上述の処理を実行する装置を構成することができる。
また、プログラムをインターネット等の通信ネットワーク上の所定のサーバ装置が有するディスク装置等に格納しておき、例えば、搬送波に重畳させて、コンピュータにダウンロード等するようにしてもよい。
また、通信ネットワークを介してプログラムを転送しながら起動実行することによっても、上述の処理を達成することができる。
更に、プログラムの全部又は一部をサーバ装置上で実行させ、その処理に関する情報をコンピュータが通信ネットワークを介して送受信しながらプログラムを実行することによっても、上述の処理を達成することができる。
なお、上述の機能を、OSが分担して実現する場合又はOSとアプリケーションとの協働により実現する場合等には、OS以外の部分のみを媒体に格納して配布してもよく、また、コンピュータにダウンロード等してもよい。
また、コントローラ30、サーバ50及び操作端末60の機能を実現する手段は、ソフトウェアに限られず、その一部又は全部を専用のハードウェア(回路等)によって実現してもよい。
100 遠隔操作システム、 10 住居、 11〜13 電気機器、 19 センサ、 20 宅内ネットワーク、 30 コントローラ、 40 広域ネットワーク、 50 サーバ、 60 操作端末、 111、31、51、61 制御部、 112、52、62 通信部、 32 第1通信部、 33 第2通信部、 113、34、53、63 記憶部、 114 検出部、 115 動作部、 116、64 入力部、 65 表示部、 651 表示画面、 A1 操作領域、 A2 通信状況領域、 A3 機器状態領域、 B1〜B4、B21、B22、B30 ボックス、 B5 ボタン、 C1、C3 WebSocket接続要求、 C2、C4 応答、 I11、I30、I50、I60 アイコン、 R1〜R5 行、 U1、U2 ユーザ。

Claims (4)

  1. 電気機器を制御するコントローラと、該コントローラに広域ネットワークを介して接続されるサーバと、前記広域ネットワークに接続される操作端末と、を備える遠隔操作システムであって、
    前記操作端末は、
    前記電気機器を操作するための情報を表示する表示手段と、
    前記電気機器に対する操作の内容をユーザから取得する取得手段と、
    前記取得手段によって取得された前記操作の内容を前記サーバへ送信する操作内容送信手段と、
    前記電気機器の状態を示す状態信号を前記サーバから受信する状態受信手段とを有し、
    前記表示手段は、前記状態信号によって示される前記電気機器の状態を表示し、
    前記サーバは、
    前記操作端末の前記操作内容送信手段によって送信された前記操作の内容を前記コントローラへ伝送する操作内容伝送手段と、
    前記状態信号を前記コントローラから前記操作端末へ伝送する状態伝送手段とを有し、
    前記コントローラは、
    前記サーバの前記操作内容伝送手段によって伝送された前記操作の内容に基づいて前記電気機器を制御する制御手段と、
    前記電気機器から該電気機器の状態を取得して前記状態信号を生成し、前記サーバへ送信する状態送信手段とを有し、
    前記コントローラは、前記操作の内容の送信を前記サーバに要求し、
    前記サーバの前記操作内容伝送手段は、前記操作端末の前記操作内容送信手段によって前記操作の内容が送信されていない場合に、前記コントローラからの前記要求に対する応答を保留して、該応答を保留している間は前記コントローラとのセッションを維持し、前記操作内容送信手段によって前記操作の内容が送信された場合に、前記コントローラからの前記要求に応答して、前記操作の内容を前記コントローラへ伝送する遠隔操作システム。
  2. 操作端末から電気機器に対する操作の内容が送信されていない場合に、前記電気機器を制御するコントローラからの前記操作の内容の送信要求に対する応答を保留して、該応答を保留している間は前記コントローラとのセッションを維持し、前記操作端末から前記操作の内容が送信された場合に、前記コントローラからの前記送信要求に対する応答として、前記操作の内容を前記コントローラへ伝送する操作内容伝送手段と、
    前記電気機器の状態を示す状態信号を前記コントローラから前記操作端末へ伝送する状態伝送手段と、
    を備えるサーバ。
  3. 操作端末が、電気機器を操作するための情報を表示する第1表示ステップと、
    前記操作端末が、前記電気機器に対する操作の内容をユーザから取得する取得ステップと、
    前記操作端末が、前記取得ステップにおいて取得された前記操作の内容をサーバへ送信する操作内容送信ステップと、
    コントローラが、前記操作の内容の送信を前記サーバに要求する要求ステップと、
    前記サーバが、前記操作端末から前記操作の内容が送信されていない場合に、前記コントローラからの前記要求に対する応答を保留して、該応答を保留している間は前記コントローラとのセッションを維持する保留ステップと、
    前記サーバが、前記操作端末から前記操作の内容が送信された場合に、前記コントローラからの前記要求に応答して、前記操作の内容を前記コントローラへ伝送する操作内容伝送ステップと、
    前記コントローラが、前記サーバによって伝送された前記操作の内容に基づいて前記電気機器を制御する制御ステップと、
    前記コントローラが、前記電気機器から該電気機器の状態を取得して前記電気機器の状態を示す状態信号を生成し、前記サーバへ送信する状態送信ステップと、
    前記サーバが、前記コントローラによって送信された前記状態信号を前記操作端末へ伝送する状態伝送ステップと、
    前記操作端末が、前記サーバによって伝送された前記状態信号を受信する状態受信ステップと、
    前記操作端末が、受信した前記状態信号によって示される前記電気機器の状態を表示する第2表示ステップと、
    を含む遠隔操作方法。
  4. コンピュータを、
    操作端末から電気機器に対する操作の内容が送信されていない場合に、前記電気機器を制御するコントローラからの前記操作の内容の送信要求に対する応答を保留して、該応答を保留している間は前記コントローラとのセッションを維持し、前記操作端末から前記操作の内容が送信された場合に、前記コントローラからの前記送信要求に対する応答として、前記操作の内容を前記コントローラへ伝送する操作内容伝送手段、
    前記電気機器の状態を示す状態信号を前記コントローラから前記操作端末へ伝送する状態伝送手段、
    として機能させるためのプログラム。
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