JP2015026420A

JP2015026420A - 照明ゲートウェイ装置

Info

Publication number: JP2015026420A
Application number: JP2013153254A
Authority: JP
Inventors: 昭博落合; Akihiro Ochiai
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-07-24
Filing date: 2013-07-24
Publication date: 2015-02-05

Abstract

【課題】ネットワークが輻輳状態になり難くなるように照明用の通信を制御する。【解決手段】照明ゲートウェイ装置２１０は、下位ネットワーク１０１と上位ネットワーク１０２とに接続される。照明ゲートウェイ装置２１０は、照明器具２８０に関する情報を通知するメッセージを下位ネットワーク１０１を介して受信する度に、上位ネットワーク１０２への単位時間の通信量が、メッセージの通知対象の照明器具２８０に対して定められた優先度の閾値を超えているかどうか判定し、超えていると判定した場合、メッセージの送出を保留する。【選択図】図１

Description

本発明は、照明ゲートウェイ装置に関するものである。

従来の照明制御システムにおいて、自律分散制御機器（明るさセンサや壁スイッチ）は、被自律分散制御機器（照明器具）との間で制御信号を、通信回線を介して送受信して動作を制御する。通信制御装置は、自律分散制御機器を、上記通信回線を介して制御する。通信制御装置は、監視メッセージを自律分散制御機器に送信して、監視メッセージに応答する応答メッセージを受信し、監視メッセージを送信した時刻から、応答メッセージを受信した時刻までを測定して応答時間を得て、応答時間に基づいて通信量を求め、通信回線の通信量を調整する（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−１３５３１８号公報

従来の照明制御システムでは、複数の自律分散制御機器が一斉に信号を出力した場合には、通信制御装置が通信量を調整する前に通信量が多くなり、各設備システムを接続するネットワークが輻輳状態に陥り、パケットロスや受信漏れ等が発生し、正常なやり取りができなくなるおそれがあった。

例えば、ビル管理システムでは、全館停電時、器具の消灯を表す状態変化通知が全器具の台数分、一斉に送出されることになる。このとき、照明制御システムだけでなく、空調機器等、他の設備システムの機器も同様に、一斉に状態変化通知を送出するため、ネットワークが輻輳状態に陥りやすい。

本発明は、例えば、ネットワークが輻輳状態になり難くなるように照明用の通信を制御することを目的とする。

本発明の一の態様に係る照明ゲートウェイ装置は、
複数の照明器具を制御する照明コントローラが接続された第１のネットワークと、前記複数の照明器具を管理する機器が接続された第２のネットワークとに接続される照明ゲートウェイ装置であって、
前記複数の照明器具のいずれかを通知対象として通知対象に関する情報を通知するメッセージを前記照明コントローラから前記第１のネットワークを介して受信する第１の通信部と、
前記第１の通信部により受信されたメッセージを前記第２のネットワークに送出する第２の通信部と、
前記複数の照明器具のそれぞれに対して定められた優先度と、前記第２の通信部による単位時間の通信量について優先度ごとに定められた閾値とを記憶する記憶部と、
前記第１の通信部によりメッセージが受信される度に、受信されたメッセージを対象メッセージとし、前記記憶部を参照して、対象メッセージの通知対象の照明器具に対して定められた優先度の閾値を特定し、前記第２の通信部による単位時間の通信量を算出し、算出した通信量が、特定した閾値を超えているかどうか判定し、超えていないと判定した場合、対象メッセージを前記第２のネットワークに送出するよう前記第２の通信部を制御し、超えていると判定した場合、対象メッセージの送出を保留するよう前記第２の通信部を制御する制御部とを備える。

本発明の一の態様では、第１のネットワークと第２のネットワークとに接続された照明ゲートウェイ装置が、照明器具に関する情報を通知するメッセージを第１のネットワークを介して受信する度に、第２のネットワークへの単位時間の通信量が、メッセージの通知対象の照明器具に対して定められた優先度の閾値を超えているかどうか判定し、超えていると判定した場合、メッセージの送出を保留する。このため、本発明の一の態様によれば、第２のネットワークが輻輳状態になり難くなる。

実施の形態１に係るビル管理システムの構成を示すブロック図。実施の形態１に係る照明ゲートウェイ装置の構成を示すブロック図。実施の形態１に係る照明ゲートウェイ装置の記憶部に記憶されるテーブルの構成例を示す表。実施の形態１に係る照明ゲートウェイ装置の制御部の動作例を示すフローチャート。実施の形態１に係る照明ゲートウェイ装置の制御部の動作例を示すフローチャート。

以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。

実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係るビル管理システム１００の構成を示すブロック図である。

図１において、ビル管理システム１００は、照明制御システム２００を複数備える。ビル管理システム１００は、照明統合操作器３００を１つ又は複数備える。また、ビル管理システム１００は、入退室管理設備システム４００、空調機器５００、アナンシエータ６００、中央監視装置７００をそれぞれ１つ又は複数備える。

なお、ビル管理システム１００は、入退室管理設備システム４００、空調機器５００、アナンシエータ６００、中央監視装置７００を備えていなくてもよい。また、ビル管理システム１００は、その他の設備を備えてもよい。ビル管理システム１００は通信システムの例であり、ビル管理システム１００と同様の構成をビル以外の建物、場所等に設置される通信システムに適用しても、本実施の形態と同様の効果が得られる。

照明制御システム２００は、照明ゲートウェイ装置２１０を１つ又は複数備える。照明制御システム２００は、照明ゲートウェイ装置２１０ごとに、照明コントローラ２２０、リレー制御端末器２３０、壁スイッチ２４０、エリアコントローラ２５０をそれぞれ１つ又は複数備える。照明制御システム２００は、エリアコントローラ２５０ごとに、無線ユニット２６０、通信ユニット２７０をそれぞれ１つ又は複数備える。また、照明制御システム２００は、通信ユニット２７０ごとに、照明器具２８０を１つ又は複数備える。

なお、照明制御システム２００は、１つの照明ゲートウェイ装置２１０に対して少なくとも１つの照明コントローラ２２０を備え、１つの照明コントローラ２２０に対して複数の照明器具２８０を備えていればよい。照明制御システム２００は、リレー制御端末器２３０、壁スイッチ２４０、エリアコントローラ２５０、無線ユニット２６０を備えていなくてもよい。

照明ゲートウェイ装置２１０は、下位ネットワーク１０１（第１のネットワーク）と上位ネットワーク１０２（第２のネットワーク）とに接続され、下位ネットワーク１０１と上位ネットワーク１０２との間で通信プロトコルの変換を行う。

下位ネットワーク１０１は、ＬＡＮ等の通信ネットワークである。下位ネットワーク１０１には、照明コントローラ２２０が接続される。照明コントローラ２２０には、リレー制御端末器２３０を介して壁スイッチ２４０が接続される。また、照明コントローラ２２０には、エリアコントローラ２５０、通信ユニット２７０を介して複数の照明器具２８０が接続される。エリアコントローラ２５０には、無線ユニット２６０も接続される。

照明コントローラ２２０は、エリアコントローラ２５０、通信ユニット２７０を介して接続された複数の照明器具２８０を制御する。照明コントローラ２２０は、これら複数の照明器具２８０のいずれかを通知対象として通知対象に関する情報を通知するメッセージ等、各種の照明制御・管理用データを、下位ネットワーク１０１を介して照明ゲートウェイ装置２１０に送信する。また、照明コントローラ２２０は、各種の照明制御・管理用データを、下位ネットワーク１０１を介して照明ゲートウェイ装置２１０から受信する。照明器具２８０に関する情報を通知するメッセージとしては、例えば、照明器具２８０の点灯状態の変化を通知する状態変化通知がある。

上位ネットワーク１０２は、ＬＡＮ等の通信ネットワークである。上位ネットワーク１０２には、照明統合操作器３００、入退室管理設備システム４００、空調機器５００、アナンシエータ６００、中央監視装置７００が接続される。照明統合操作器３００は、複数の照明器具２８０を管理する機器である。照明統合操作器３００は、前述したメッセージ等、各種の照明制御・管理用データを、上位ネットワーク１０２を介して照明ゲートウェイ装置２１０から受信する。また、照明統合操作器３００は、各種の照明制御・管理用データを、上位ネットワーク１０２を介して照明ゲートウェイ装置２１０に送信する。アナンシエータ６００は、離れた場所の状態等を確認して警報を鳴らす装置である。例えば、アナンシエータ６００は、複数箇所に分散した現場の状態を一箇所で集中管理し、異常が発生した部分があればランプの点滅やブザー音等で知らせるような仕組みになっている。

図２は、照明ゲートウェイ装置２１０の構成を示すブロック図である。

図２において、照明ゲートウェイ装置２１０は、下位ネットワーク側通信部２１１、上位ネットワーク側通信部２１２、上位ネットワーク・下位ネットワークマッピング部２１３、記憶部２１４、制御部２１５を備える。

下位ネットワーク側通信部２１１（第１の通信部）は、下位ネットワーク１０１に接続され、照明コントローラ２２０等、下位ネットワーク１０１に接続された他の機器と通信を行う。下位ネットワーク側通信部２１１は、照明器具２８０に関する情報を通知するメッセージ等を照明コントローラ２２０から下位ネットワーク１０１を介して受信する。

上位ネットワーク側通信部２１２（第２の通信部）は、上位ネットワーク１０２に接続され、照明統合操作器３００等、上位ネットワーク１０２に接続された他の機器と通信を行う。上位ネットワーク側通信部２１２は、下位ネットワーク側通信部２１１により受信されたメッセージ等を上位ネットワーク１０２に送出する。上位ネットワーク側通信部２１２により送出されたメッセージ等は、照明統合操作器３００等により受信される。即ち、上位ネットワーク側通信部２１２は、下位ネットワーク側通信部２１１により受信されたメッセージ等を、上位ネットワーク１０２を介して照明統合操作器３００等に送信する。

上位ネットワーク・下位ネットワークマッピング部２１３は、下位ネットワーク側通信部２１１と上位ネットワーク側通信部２１２との間に設けられ、下位ネットワーク１０１と上位ネットワーク１０２とのプロトコル変換を行う。なお、下位ネットワーク１０１と上位ネットワーク１０２とで同じ通信プロトコルが用いられている場合、上位ネットワーク・下位ネットワークマッピング部２１３は省略可能である。

記憶部２１４は、複数の照明器具２８０のそれぞれに対して定められた優先度と、上位ネットワーク側通信部２１２による単位時間の通信量について優先度ごとに定められた閾値とを記憶する。

制御部２１５は、下位ネットワーク側通信部２１１によりメッセージが受信される度に、受信されたメッセージを対象メッセージとして以下の動作を行う。
（１）記憶部２１４を参照して、対象メッセージの通知対象の照明器具２８０に対して定められた優先度の閾値を特定する。
（２）上位ネットワーク側通信部２１２による単位時間の通信量（データの送出量）を算出する。即ち、上位ネットワーク側通信部２１２を通過するネットワーク流量（上位ネットワーク側通信部２１２の瞬時流量）を算出する。
（３）上記（２）で算出した通信量が、上記（１）で特定した閾値を超えているかどうか判定する。超えていないと判定した場合は下記（４）の動作、超えていると判定した場合は下記（５）の動作を行う。
（４）対象メッセージを上位ネットワーク１０２に送出するよう上位ネットワーク側通信部２１２を制御する。
（５）対象メッセージの送出を保留するよう上位ネットワーク側通信部２１２を制御する。

本実施の形態では、上記（１）〜（５）の動作を行うことにより、上位ネットワーク１０２が輻輳状態になり難くなる。即ち、本実施の形態によれば、メッセージ送出タイミングを適正なタイミングにすることにより、ネットワークが輻輳状態に陥らないようになり、正常なメッセージのやり取りが可能になる。また、メッセージの優先度付けにより、必要なメッセージ（優先度の高いメッセージ）が確実に送出可能になり、優先度の低いメッセージの送出を早く諦めることにより、流量の調整が可能になる。

制御部２１５は、上記（５）で上位ネットワーク側通信部２１２にメッセージの送出を保留させた後、予め定められた時間間隔で、上位ネットワーク側通信部２１２により送出が保留されているメッセージを、メッセージの通知対象の照明器具２８０に対して定められた優先度の高い順に対象メッセージとして上記（１）〜（５）と同様の動作を行う。これにより、通知対象の優先度が高いメッセージほど、早く上位ネットワーク１０２に送出できるようになる。

上記の時間間隔は任意に設定することができる。例えば、予め設定された時間を記憶部２１４に記憶しておき、制御部２１５が記憶部２１４を参照するようにしてもよいし、あるいは、制御部２１５が任意の方法を用いて時間を計算するようにしてもよい。ここで、任意の方法とは、上位ネットワーク側通信部２１２が通信に用いるアドレス（ＩＰアドレス等）を基に時間を計算する方法、照明ゲートウェイ装置２１０ごとに予め与えられた係数を基に時間を計算する方法、ランダムに時間を計算する方法等である。照明ゲートウェイ装置２１０が複数ある場合、照明ゲートウェイ装置２１０ごとに時間間隔を異ならせることによって、送出の保留が解除されることによる通信量の大幅な増加を回避することができる。

図示していないが、照明ゲートウェイ装置２１０は、データを記憶するメモリ、プログラムを実行するプロセッサ等のハードウェアを備える。記憶部２１４は、メモリにより実現される。記憶部２１４以外の各部（照明ゲートウェイ装置２１０の「〜部」）は、ソフトウェア（プログラム）のみ、あるいは、ハードウェアのみ、あるいは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせにより実現される。

以下では、照明ゲートウェイ装置２１０の各部の詳細な動作（本実施の形態に係る通信方法、本実施の形態に係るプログラムの処理手順）について説明する。

前述したように、下位ネットワーク側通信部２１１は、複数の照明器具２８０のいずれかを通知対象として通知対象に関する情報を通知するメッセージを照明コントローラ２２０から下位ネットワーク１０１を介して受信する。上位ネットワーク側通信部２１２は、下位ネットワーク側通信部２１１により受信されたメッセージを上位ネットワーク１０２に送出する。

図３は、記憶部２１４に記憶されるテーブルの構成例を示す表である。

図３において、記憶部２１４は、優先度定義テーブル２９１、閾値定義テーブル２９２、未送信格納テーブル２９３を記憶する。

優先度定義テーブル２９１は、照明器具２８０を一意に識別する「ポイントＩＤ」（識別子）と、その照明器具２８０に対して定められた「優先度」とを予め格納する。

閾値定義テーブル２９２は、「優先度」と、その「優先度」に対して定められた「閾値」（上位ネットワーク側通信部２１２による単位時間の通信量の閾値）と、メッセージの送出が保留された場合にメッセージを保存するか破棄するかを示す「保存要否」とを予め格納する。「閾値」は、「優先度」が高いほど大きい値に設定されている。

未送信格納テーブル２９３は、送出が保留され、保存されているメッセージの通知対象に対して定められた「優先度」と、その通知対象の「ポイントＩＤ」とを格納する。なお、「ポイントＩＤ」は、メッセージを一意に特定できる情報であれば、他の情報に置き換えてもよい。

図４及び図５は、制御部２１５の動作例を示すフローチャートである。

制御部２１５は、下位ネットワーク側通信部２１１によりメッセージが受信される度に、受信されたメッセージを対象メッセージとして図４に示す処理を開始する。

ステップＳ１１において、制御部２１５は、優先度定義テーブル２９１から、対象メッセージの通知対象の「ポイントＩＤ」（対象メッセージから直接又は間接的にわかるものとする）に対応する「優先度」を特定する。

ステップＳ１２において、制御部２１５は、上位ネットワーク側通信部２１２による単位時間の通信量（データの送出量）を算出する。ここで、制御部２１５は、上位ネットワーク１０２に向けて上位ネットワーク側通信部２１２をデータ（例えば、パケット）が通過する度に、カウンタ（図示していない）をインクリメントし、このカウンタを単位時間ごとに（例えば、１秒間隔で）リセットしているものとする。制御部２１５は、カウンタをリセットする前のデータ数（瞬時流量）を、上位ネットワーク側通信部２１２による単位時間の通信量とする。

ステップＳ１３において、制御部２１５は、閾値定義テーブル２９２から、ステップＳ１１で特定した「優先度」に対応する「閾値」を特定する。制御部２１５は、ステップＳ１２で算出した通信量と「閾値」とを比較して、通信量が「閾値」を超えていなければステップＳ１４に進み、通信量が「閾値」を超えていればステップＳ１５に進む。

ステップＳ１４において、制御部２１５は、対象メッセージを上位ネットワーク１０２に送出するよう上位ネットワーク側通信部２１２を制御し、処理を終了する。

ステップＳ１５において、制御部２１５は、対象メッセージの送出を保留するよう上位ネットワーク側通信部２１２を制御する。このとき、制御部２１５は、閾値定義テーブル２９２から、ステップＳ１１で特定した「優先度」に対応する「保存要否」を特定する。制御部２１５は、「保存要否」が“必要”に設定されていればステップＳ１６に進み、「保存要否」が“不要”に設定されていれば処理を終了する。

ステップＳ１６において、制御部２１５は、記憶部２１４の未送信格納領域（図示していない）に対象メッセージを保存するとともに、未送信格納テーブル２９３に、ステップＳ１１で特定した「優先度」と対象メッセージの通知対象の「ポイントＩＤ」との組み合わせ（レコード）を格納し、処理を終了する。

なお、ステップＳ１６において、制御部２１５は、記憶部２１４の未送信格納領域に、対象メッセージと同じ通知対象のメッセージが既に保存されている場合、そのメッセージを対象メッセージで上書きしてもよい。このとき、未送信格納テーブル２９３の更新は不要である。即ち、制御部２１５は、下位ネットワーク側通信部２１１により新たに受信されたメッセージと通知対象が同じメッセージの送出を上位ネットワーク側通信部２１２に保留させている場合、送出を保留させていたメッセージを当該新たに受信されたメッセージで上書きしてもよい。通常、状態変化通知等は最新のものが送信できれば、古いメッセージは不要となるため、古いメッセージを上書きすることで通信量を削減することができる。

制御部２１５は、ステップＳ１６で記憶部２１４の未送信格納領域に保存したメッセージについて、図５に示す処理を実行する。

ステップＳ２１において、制御部２１５は、予め定められた時間（前述したように、この時間間隔は任意に設定することができる）が経過するまで待機し、ステップＳ２２（ａ）に進む。

ステップＳ２２（ａ）において、制御部２１５は、優先度定義テーブル２９１の「優先度」のうち最も高い「優先度」のレコードが未送信格納テーブル２９３に格納されているかどうか判定し、該当するレコードが格納されていれば、未送信格納テーブル２９３から、その「優先度」に対応する「ポイントＩＤ」を特定し、ステップＳ２３（ａ）に進む。該当するレコードが格納されていなければ、ステップＳ２２（ｂ）に進む。

ステップＳ２３（ａ）において、制御部２１５は、記憶部２１４の未送信格納領域に保存されているメッセージのうち、ステップＳ２２（ａ）で特定した「ポイントＩＤ」を通知対象とするメッセージを対象メッセージとして図４に示す処理を実行する。このとき、ステップＳ２２−１で「優先度」がわかっているため、ステップＳ１１は省略する。また、ステップＳ１３において、通信量が「閾値」を超えている場合、記憶部２１４の未送信格納領域に対象メッセージを保存し直す必要はないため、ステップＳ１６は省略する。制御部２１５は、図４に示す処理を終了すると、ステップＳ２２（ａ）に戻る。

ステップＳ２２（ｂ）以降、制御部２１５は、優先度定義テーブル２９１の「優先度」のうち２番目に高い「優先度」のレコードから最も低い「優先度」のレコードまで同様の動作を行い、ステップＳ２１に戻る。

以上説明したように、本実施の形態では、制御部２１５が、次のようなネットワーク量算出機能を有する。
（１）ネットワークの状態をモニタリングし、適切なタイミングで状態変化通知等のメッセージを上位ネットワーク１０２に送出する。
（２）モニタリング方法は、定期的に上位ネットワーク側通信部２１２の瞬時流量を算出するというものである。
（３）状態変化通知等のメッセージを送出する際、上記（２）で算出した瞬時流量を参照し、内部で保持する設定情報に含まれる流量閾値と比較する。
（４）瞬時流量が流量閾値より低い場合、メッセージを送出する。
（５）瞬時流量が流量閾値より高い場合、メッセージ送出を保留する。
（６）予め定められた時間の経過後、再度、メッセージ送出を試みる。

なお、上記（６）で送出を試みる回数は、メッセージ内容ごとに定めた優先度によって決定されてもよい。この場合、回数が限度に達すると、該当するメッセージは破棄される。

優先度は、ユーザが定義してもよいし、照明ゲートウェイ装置２１０が判断して付与してもよい。

上記のように、本実施の形態では、制御部２１５が、上位ネットワーク１０２の瞬時流量を参照して、所定の流量を超えるとき、上位ネットワーク側通信部２１２からのメッセージ送出を保留することにより、上位ネットワーク１０２の流量を抑制することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。

１００ビル管理システム、１０１下位ネットワーク、１０２上位ネットワーク、２００照明制御システム、２１０照明ゲートウェイ装置、２１１下位ネットワーク側通信部、２１２上位ネットワーク側通信部、２１３上位ネットワーク・下位ネットワークマッピング部、２１４記憶部、２１５制御部、２２０照明コントローラ、２３０リレー制御端末器、２４０壁スイッチ、２５０エリアコントローラ、２６０無線ユニット、２７０通信ユニット、２８０照明器具、２９１優先度定義テーブル、２９２閾値定義テーブル、２９３未送信格納テーブル、３００照明統合操作器、４００入退室管理設備システム、５００空調機器、６００アナンシエータ、７００中央監視装置。

Claims

複数の照明器具を制御する照明コントローラが接続された第１のネットワークと、前記複数の照明器具を管理する機器が接続された第２のネットワークとに接続される照明ゲートウェイ装置であって、
前記複数の照明器具のいずれかを通知対象として通知対象に関する情報を通知するメッセージを前記照明コントローラから前記第１のネットワークを介して受信する第１の通信部と、
前記第１の通信部により受信されたメッセージを前記第２のネットワークに送出する第２の通信部と、
前記複数の照明器具のそれぞれに対して定められた優先度と、前記第２の通信部による単位時間の通信量について優先度ごとに定められた閾値とを記憶する記憶部と、
前記第１の通信部によりメッセージが受信される度に、受信されたメッセージを対象メッセージとし、前記記憶部を参照して、対象メッセージの通知対象の照明器具に対して定められた優先度の閾値を特定し、前記第２の通信部による単位時間の通信量を算出し、算出した通信量が、特定した閾値を超えているかどうか判定し、超えていないと判定した場合、対象メッセージを前記第２のネットワークに送出するよう前記第２の通信部を制御し、超えていると判定した場合、対象メッセージの送出を保留するよう前記第２の通信部を制御する制御部と
を備えることを特徴とする照明ゲートウェイ装置。
前記制御部は、前記第２の通信部により送出が保留されているメッセージを、メッセージの通知対象の照明器具に対して定められた優先度の高い順に対象メッセージとし、前記記憶部を参照して、対象メッセージの通知対象の照明器具に対して定められた優先度の閾値を特定し、前記第２の通信部による単位時間の通信量を算出し、算出した通信量が、特定した閾値を超えているかどうか判定し、超えていないと判定した場合、対象メッセージを前記第２のネットワークに送出するよう前記第２の通信部を制御し、超えていると判定した場合、引き続き対象メッセージの送出を保留するよう前記第２の通信部を制御することを特徴とする請求項１の照明ゲートウェイ装置。
前記記憶部は、優先度ごとに定められた閾値として優先度が高いほど大きい閾値を記憶することを特徴とする請求項１又は２の照明ゲートウェイ装置。
前記制御部は、前記第１の通信部により新たに受信されたメッセージと通知対象が同じメッセージの送出を前記第２の通信部に保留させている場合、送出を保留させていたメッセージを当該新たに受信されたメッセージで上書きすることを特徴とする請求項１から３のいずれかの照明ゲートウェイ装置。