(1)概要
以下、本実施形態の通信装置1及び通信システム10について図1及び図2を用いて説明する。本実施形態の通信システム10は、例えば、オフィスビル、店舗、病院、学校、又は工場等の施設に用いられ、施設に設置されている照明器具4等の制御対象を制御するためのシステムである。本実施形態では、通信システム10を、照明器具4を制御するための照明制御システム100に用いる場合を例として説明する。
通信システム10は、図2に示すように、通信装置1と、複数の無線ユニット(第1子機)21(無線ユニット211,…,21n(“n”は自然数))と、有線ユニット(第2子機)22と、を備えている。複数の無線ユニット21及び有線ユニット22は、それぞれ通信装置1と通信可能に構成されている。つまり、通信装置1は、複数の無線ユニット21と、有線ユニット22と、それぞれ通信を行う通信部11を備えている。本実施形態では、通信部11は、複数の無線ユニット21及び有線ユニット22と、それぞれ有線通信を行うように構成されている。
複数の無線ユニット21は、それぞれ自己の配下にある1以上の第1端末31と無線通信を行うように構成されている。また、有線ユニット22は、自己の配下にある1以上の第2端末32と有線通信を行うように構成されている。任意の無線ユニット21の配下にある1以上の第1端末31は、他の無線ユニット21の配下にある1以上の第1端末31とは異なっている。また、有線ユニット22の配下にある1以上の第2端末32は、複数の無線ユニット21の各々の配下にある1以上の第1端末31とは異なっている。
第1端末31及び第2端末32の各々は、制御対象である照明器具4と一体に構成されている。又は、第1端末31及び第2端末32の各々は、制御対象である照明器具4と別体であってもよい。この場合、第1端末31及び第2端末32の各々は、照明器具4、又は照明器具4への給電路上に設けられたリレーに電気的に接続される。
第1端末31は、無線ユニット21を介して通信装置1から送信される第1制御電文(message)M1に従って、例えば、照明器具4のオン/オフ、調光、又は調色等の制御を行う機能を有する。ここでいう「電文」とは、所定の形式に従って記述された、装置間で送信又は受信されるひとまとまりのデータである。同様に、第2端末32は、有線ユニット22を介して通信装置1から送信される第2制御電文M2に従って、例えば、照明器具4のオン/オフ、調光、又は調色等の制御を行う機能を有する。つまり、第1制御電文(第1制御信号)M1は、第1端末31を制御するための信号である。また、第2制御電文(第2制御信号)M2は、第2端末32を制御するための信号である。
そして、通信装置1の通信部11は、所定期間T0内に第1制御電文M1及び第2制御電文M2を送信するとき、第1制御電文M1を無線ユニット21へ送信した後に、第2制御電文M2を有線ユニット22へ送信する。このため、本実施形態では、無線通信を行う第1端末31の制御と、有線通信を行う第2端末32の制御とが無秩序に行われる場合と比較して、第1端末31の制御と第2端末32の制御との効率化を図ることができる、という利点がある。
(2)詳細
以下、本実施形態の通信装置1及び通信システム10の構成について、図2を用いて詳細に説明する。既に述べたように、本実施形態の通信システム10は、通信装置1と、通信装置1と通信可能な複数の無線ユニット21と、通信装置1と通信可能な有線ユニット22と、を構成要素として備えている。
通信装置1は、2線式の信号線L1にて複数の無線ユニット21及び有線ユニット22と有線接続されている。通信装置1は、通信部11と、通信制御部12と、を有している。
通信部11は、複数の無線ユニット21及び有線ユニット22との通信を行うための通信インタフェースである。通信部11は、複数の無線ユニット21及び有線ユニット22との間で有線通信により双方向に電文を送信及び受信可能に構成されている。本実施形態では、通信部11と複数の無線ユニット21との間において、例えば、双極性(±24V)の時分割多重信号からなる伝送信号により電文の送信及び受信が行われる。具体的には、通信部11は、電文を含む伝送信号を信号線L1に出力する。これにより、通信部11から複数の無線ユニット21及び有線ユニット22に電文が送信される。また、複数の無線ユニット21及び有線ユニット22の各々は、伝送信号の返送期間において、電文を電流モード信号として返送する。これにより、複数の無線ユニット21及び有線ユニット22の各々から通信部11に電文が送信される。ここでいう「電流モード信号」とは、信号線L1の線間を開放した状態と、線間に低インピーダンスの素子を接続した状態との切り替えによって生じる電流変化で表される信号である。
通信制御部12は、通信部11を制御する。通信制御部12は、例えばプロセッサ及びメモリを主構成とするマイクロコンピュータにて構成されている。つまり、通信制御部12は、プロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムで実現されている。そして、プロセッサが適宜のプログラムを実行することにより、コンピュータシステムが通信制御部12として機能する。プログラムは、メモリに予め記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通じて、又は無線ユニット21からの無線信号を通じて、又はメモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。
無線ユニット21は、1以上の第1端末31との間で無線通信により双方向で電文を送信及び受信可能に構成されている。つまり、無線ユニット21は、通信装置1との間では有線通信により電文を送信及び受信し、第1端末31との間では無線通信により電文を送信及び受信する。これにより、無線ユニット21は、通信装置1から有線通信にて受信した電文を、無線通信にて第1端末31に中継(転送)することができる。また、無線ユニット21は、第1端末31から無線通信にて受信した電文を、有線通信にて通信装置1に中継(転送)することができる。本実施形態では、無線ユニット21と第1端末31との間の通信方式は、例えば、免許を必要としない小電力無線(特定小電力無線)、又はWi−Fi(登録商標)等の無線通信である。この種の小電力無線については、用途等に応じて使用する周波数帯域や空中線電力などの仕様が各国で規定されている。日本国においては、920MHz帯又は420MHz帯の電波を使用する小電力無線が規定されている。
有線ユニット22は、1以上の第2端末32との間で有線通信により双方向で電文を送信及び受信可能に構成されている。つまり、有線ユニット22は、通信装置1との間、及び第2端末32との間のいずれにおいても、有線通信により電文を送信及び受信する。これにより、有線ユニット22は、通信装置1から有線通信にて受信した電文を、無線通信にて第2端末32に中継(転送)することができる。また、有線ユニット22は、第2端末32から有線通信にて受信した電文を、有線通信にて通信装置1に中継(転送)することができる。
無線ユニット21及び有線ユニット22は、いずれも第1通信部201と、第2通信部202と、制御部203と、を有している。
第1通信部201は、通信装置1との通信を行うための通信インタフェースであって、信号線L1にて通信装置1と接続されている。第1通信部201は、通信装置1との間で、伝送信号を用いて有線通信により双方向に電文の送信及び受信を行う。
第2通信部202は、1以上の第1端末31、又は1以上の第2端末32との通信を行うための通信インタフェースである。無線ユニット21においては、第2通信部202は、1以上の第1端末31との間で、無線通信により双方向に電文の送信及び受信を行う。有線ユニット22においては、第2通信部202は、1以上の第2端末32との間で、有線通信により双方向に電文の送信及び受信を行う。第2通信部202にて通信可能な1以上の第1端末31(又は1以上の第2端末32)のアドレスは、制御部203のメモリ等に予め登録されている。言い換えれば、第2通信部202は、アドレスが登録されている第1端末31(又は第2端末32)との間でのみ、通信可能である。
制御部203は、第1通信部201、及び第2通信部202を制御する。制御部203は、例えばプロセッサ及びメモリを主構成とするマイクロコンピュータにて構成されている。つまり、制御部203は、プロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムで実現されている。そして、プロセッサが適宜のプログラムを実行することにより、コンピュータシステムが制御部203として機能する。プログラムは、メモリに予め記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通じて、又は無線ユニット21からの無線信号を通じて、又はメモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。
上述のように構成される無線ユニット21は、例えば、無線ユニット21の配下にある1以上の第1端末31が設置された部屋の天井等、無線ユニット21の配下にある1以上の第1端末31との間で無線通信を行うのに適した位置に配置される。ただし、無線ユニット21は、無線ユニット21の配下にある1以上の第1端末31と直接的に通信する構成に限らない。例えば、無線ユニット21からの無線信号(電波)が届かない位置にある第1端末31との間においては、無線ユニット21は、中継器を介して間接的に通信してもよい。同様に、有線ユニット22は、例えば、有線ユニット22の配下にある1以上の第2端末32が設置された部屋の天井等、有線ユニット22の配下にある1以上の第2端末32との間で有線通信を行うのに適した位置に配置される。
無線ユニット21には、監視装置6Aが有線接続されている。また、有線ユニット22には、監視装置6Bが有線接続されている。監視装置6A,6Bの各々は、例えば、壁等に取り付けられてユーザの操作を受け付けるスイッチ、又は各種のセンサにて構成されている。ここでいうセンサは、例えば、人感センサ、照度センサ、熱線センサ、又は温度センサ等である。人感センサは、人の存在の存否を検知するだけではなく、検知範囲内に存在する人の数を計測する機能を有するセンサを含む。
監視装置6Aは、例えば、スイッチにてユーザの操作を検知する、又はセンサにて人の存在を検知する等、特定の事象が発生すると、特定の事象が発生したことを表す監視結果を保持する。そして、無線ユニット21からの問い合わせ(つまり、ポーリング)により、無線ユニット21に監視結果を通知する。無線ユニット21は、通知された監視装置6Aの監視結果を保持する。同様に、監視装置6Bは、例えば上記のような特定の事象が発生すると、特定の事象が発生したことを表す監視結果を保持する。そして、有線ユニット22からの問い合わせにより、有線ユニット22に監視結果を通知する。有線ユニット22は、通知された監視装置6Bの監視結果を保持する。
第1端末31及び第2端末32は、いずれも端末側通信部301と、端末側制御部302と、機能モジュール303と、を有している。なお、図2では、第2端末32の端末側通信部301、端末側制御部302、及び機能モジュール303の図示を省略している。
端末側通信部301は、通信システム10(無線ユニット21又は有線ユニット22)との通信を行うための通信インタフェースである。第1端末31においては、端末側通信部301は、無線ユニット21との間で、無線通信により双方向に電文の送信及び受信を行う。また、第2端末32においては、端末側通信部301は、有線ユニット22との間で、有線通信により双方向に電文の送信及び受信を行う。端末側通信部301にて通信可能な無線ユニット21(又は有線ユニット22)のアドレスは、端末側制御部302のメモリ等に予め登録されている。言い換えれば、端末側通信部301は、アドレスが登録されている無線ユニット21(又は有線ユニット22)との間でのみ、通信可能である。
端末側制御部302は、端末側通信部301及び機能モジュール303を制御する。端末側制御部302は、例えばプロセッサ及びメモリを主構成とするマイクロコンピュータにて構成されている。つまり、端末側制御部302は、プロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムにて実現されている。そして、プロセッサが適宜のプログラムを実行することにより、コンピュータシステムが端末側制御部302として機能する。プログラムは、メモリに予め記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通じて、又はメモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。
機能モジュール303は、第1端末31(又は第2端末32)における通信システム10(無線ユニット21又は有線ユニット22)との通信以外の機能を実現するモジュールである。本実施形態では、機能モジュール303は、制御対象である照明器具4のオン/オフ、調光、又は調色等の制御を行う機能を有する。つまり、第1端末31及び第2端末32は、いずれも機能モジュール303の機能に、通信システム10との通信機能が付加された構成である。
第1端末31及び第2端末32の各々には、固有のアドレスが設定される。第1端末31及び第2端末32の各々のアドレスは、例えば専用のアドレス設定器を用いて設定される。通信装置1は、これらのアドレスを用いて第1端末31及び第2端末32を個別に認識する。本実施形態では、1台の第1端末31(又は第2端末32)には1つのアドレスが設定されていることとして説明する。ただし、この構成に限らず、1台の第1端末31(又は第2端末32)に複数の照明器具4が接続されている場合には、複数の照明器具4の各々に固有のアドレスが設定されてもよい。
(3)動作
次に、本実施形態に係る通信装置1及び通信システム10の動作について説明する。以下の説明において、図1、図3に示す「SY」は、無線ユニット21と、無線ユニット21の配下にある1以上の第1端末31との同期に用いるタイムスロットである。図1、図3に示す「CM」は、第1端末31又は監視装置6Aから無線ユニット21への通信に用いるタイムスロットである。図4〜図6においても同様である。
(3.1)監視動作
まず、複数の無線ユニット21での監視動作について図3を用いて説明する。以下では、複数の無線ユニット21の各々は、要求電文M0を定期的に送信しているが、例えば通信装置1から、監視動作の実行を要求する指令を含む電文を受信した場合に、要求電文M0を送信してもよい。ここでいう「要求電文M0」とは、1以上の第1端末31(又は第2端末32)に対して、個々の状態の返信を要求する指令を含む電文である。また、ここでいう「状態」とは、照明器具4の点灯状態(照明器具のオン/オフ、調光比、又は色温度等)である。
複数の無線ユニット21の各々は、第1周期T1ごとに、時分割多元接続(Time Division Multiple Access)方式により自己に割り当てられた第1タイムスロットTS1にて、自己の配下にある全ての第1端末31に対して要求電文M0を送信する。第1周期T1は、「SY」の開始時点から「CM」の終了時点までの時間である。図3に示す例では、無線ユニット211,212,…,21nは、それぞれ自己に割り当てられた「U1」、「U2」、及び「Un」の第1タイムスロットTS1にて要求電文M0を送信している。
複数の無線ユニット21の各々は、要求電文M0の送信後、自己に割り当てられた第1タイムスロットTS1の終了時点まで、自己の配下にある全ての第1端末31からの応答電文S0を待ち受ける。要求電文M0を受信した第1端末31は、要求電文M0に対する応答電文S0を無線ユニット21に送信する。つまり、無線ユニット21の配下にある全ての第1端末31は、それぞれ要求電文M0を受信すると、応答電文S0を無線ユニット21へ送信する。
複数の無線ユニット21の各々は、自己の配下にある全ての第1端末31からの応答電文S0を受信すると、応答電文S0に含まれる個々の第1端末31の状態を表すデータをメモリ等に記憶する。そして、複数の無線ユニット21の各々は、通信装置1からの要求に応じて、全ての第1端末31の状態を表すデータを、個別に又は一括して通信装置1へ送信する。
本実施形態では、第1タイムスロットTS1の幅(長さ)は、複数の無線ユニット21ごとに異なっている。具体的には、第1タイムスロットTS1は、無線ユニット21の配下にある第1端末31の台数に応じて幅(長さ)が異なっている。図3に示す例では、無線ユニット211,212,…,21nにそれぞれ割り当てられた「U1」、「U2」、…、「Un」の第1タイムスロットTS1は、いずれも互いに長さが異なっている。本実施形態では、通信装置1は、監視動作を開始する前に、複数の無線ユニット21の各々に対して、通知電文を送信する。通知電文は、複数の無線ユニット21ごとの第1端末31の台数の情報を含んでいる。複数の無線ユニット21の各々は、通知電文を受信すると、自己の配下にある第1端末31の台数の情報、及び他の無線ユニット21の配下にある第1端末31の台数の情報に応じて、自己の第1タイムスロットTS1の長さを決定する。なお、通知電文は、監視動作の前に一度だけ送信されればよい。したがって、監視動作が開始されると、いずれかの無線ユニット2の配下にある第1端末31の台数に変化が生じない限り、通知電文の送信は不要である。
有線ユニット22は、無線ユニット21と同様に、要求電文M0を定期的に送信しているが、例えば通信装置1から、監視動作の実行を要求する指令を含む電文を受信した場合に、要求電文M0を送信してもよい。有線ユニット22は、要求電文M0の送信後、所定の返信期間が経過するまで、自己の配下にある全ての第2端末32からの応答電文S0を待ち受ける。有線ユニット22の配下にある全ての第2端末32は、それぞれ要求電文M0を受信すると、応答電文S0を有線ユニット22へ送信する。
有線ユニット22は、自己の配下にある全ての第2端末32からの応答電文S0を受信すると、応答電文S0に含まれる個々の第2端末32の状態を表すデータをメモリ等に記憶する。そして、有線ユニット22は、通信装置1からの要求に応じて、全ての第2端末32の状態を表すデータを、個別に又は一括して通信装置1へ送信する。
(3.2)無線ユニットでの制御動作
次に、複数の無線ユニット21での制御動作について図1を用いて説明する。以下では、制御動作を開始するための電文(制御開始電文M3)は、通信装置1で発生すると仮定して説明する。以下では、グループ制御動作及びパターン制御動作における、複数の無線ユニット21での制御動作について説明する。ここでいう「グループ制御」は、複数の第1端末31に、同一の制御内容の制御を実行させることを意味する。また、ここでいう「パターン制御」は、複数の第1端末31の各々に、同一又は異なる制御内容の制御を実行させることを意味する。
通信装置1は、監視装置6A(又は監視装置6B)の監視結果を受けて、制御開始電文M3を発生する。例えば、通信装置1は、一定の周期で複数の無線ユニット21及び有線ユニット22に問い合わせる(つまり、ポーリングする)ことで、無線ユニット21(又は有線ユニット22)の保持する監視結果を受け取る。
制御開始電文M3を発生した通信装置1は、複数の無線ユニット21へ制御開始電文M3を送信する。すると、複数の無線ユニット21の各々は、監視動作を中断し、制御動作を開始する。言い換えれば、所定期間T0が開始する。制御動作においては、複数の無線ユニット21の各々は、第2タイムスロットTS2にて、自己の配下にある制御対象の第1端末31に対して第1制御電文M1を送信する。第2タイムスロットTS2は、「SY」の開始時点から「CM」の終了時点までの第2周期T2ごとに、第1タイムスロットTS1の代わりに割り当てられるタイムスロットである。このとき送信される第1制御電文M1は、制御内容を示すデータ領域と、第1制御電文M1の宛先を指定するアドレス領域と、を少なくとも含んでいる。ここで、アドレス領域には、送信先(宛先)の、つまり制御対象となる第1端末31のアドレスが含まれている。
具体的には、通信装置1は、第2タイムスロットTS2の開始前において、複数の無線ユニット21のうちの対象ユニットに対して、第1制御電文M1を送信する。ここでいう「対象ユニット」は、制御対象の第1端末31を配下とする無線ユニット21である。第1制御電文M1を受信した対象ユニットは、第1制御電文M1に対する応答電文S1を通信装置1へ返信する。そして、第1制御電文M1を受信した対象ユニットは、第2タイムスロットTS2にて、第1制御電文M1にアドレスが含まれている第1端末31に対して、無線通信にて第1制御電文M1を送信する。例えば、対象ユニットは、制御対象となる1以上の第1端末31が自己の配下にある場合、これらの第1端末31の各々へ第1制御電文M1を送信する。本実施形態では、対象ユニットは、第1制御電文M1にアドレスが含まれている1以上の第1端末31の各々に対して、複数回(例えば、4回)、第1制御電文M1を送信する。第1制御電文M1を受信した第1端末31は、データ領域の制御内容に従って、例えば、制御対象である照明器具4のオン/オフ、調光、又は調色等の制御を行う。
第2タイムスロットTS2の幅(長さ)は、対象ユニットごとに異なっている。具体的には、第2タイムスロットTS2は、対象ユニットの配下にある制御対象の第1端末31の台数、及び第1端末31に対する第1制御電文M1の送信回数に応じて幅(長さ)が異なっている。図1に示す例では、対象ユニットである無線ユニット211,212にそれぞれ割り当てられた「C1」、「C2」の第2タイムスロットTS2は、いずれも互いに長さが異なっている。
その後、通信装置1は、第2タイムスロットTS2の終了後において、対象ユニットに対して、確認電文M5を送信する。確認電文M5を受信した対象ユニットは、確認電文M5に対する応答電文S3を通信装置1へ返信する。応答電文S3を受信した通信装置1は、次の第2タイムスロットTS2の開始前において、次の対象ユニットに対して、第1制御電文M1を送信する。
図1に示す例では、最初の対象ユニットが無線ユニット211であり、次の対象ユニットが無線ユニット212である。そして、無線ユニット211は、制御動作を開始してから1番目の第2タイムスロットTS2である「C1」の第2タイムスロットTS2にて、第1制御電文M1を自己の配下にある1以上の第1端末31へ送信している。また、無線ユニット212は、制御動作を開始してから2番目の第2タイムスロットTS2である「C2」の第2タイムスロットTS2にて、第1制御電文M1を自己の配下にある1以上の第1端末31へ送信している。
以下、通信装置1が全ての対象ユニットからの応答電文S3を受信するまで、上記の動作が繰り返される。そして、通信装置1は、全ての対象ユニットからの応答電文S3を受信すると、複数の無線ユニット21の各々に対して、制御動作を終了するための制御終了電文M6を送信する。すると、複数の無線ユニット21の各々は、制御動作を終了し、中断していた監視動作を再開する。言い換えれば、所定期間T0が終了する。図1に示す例では、複数の無線ユニット21の各々は、「U3」の第1タイムスロットTS1から監視動作を再開する。
上述の制御動作の他に、複数の無線ユニット21のうちの1台の無線ユニット21のみを制御する個別制御動作も可能である。個別制御動作では、通信装置1は、制御開始電文M3を送信した後に、上記1台の無線ユニット21への第1制御電文M1の送信を経て、上記1台の無線ユニット21からの応答電文S3の受信を完了すると、制御終了電文M6を送信する。
ここで、通信装置1は、1以上の監視装置6A(又は監視装置6B)から複数の監視結果を略同時に受け取った場合、個別制御動作の代わりにグループ制御動作又はパターン制御動作を行う。例えば、通信装置1は、監視装置6A(又は監視装置6B)から監視結果を受け取ってから所定時間(例えば、数百ミリ秒〜1秒)待機する。そして、通信装置1は、待機中に他の監視結果を受け取った場合には、これらの監視結果を考慮してグループ制御動作(又はパターン制御動作)を行う。
(3.3)有線ユニットでの制御動作
次に、有線ユニット22での制御動作について図1を用いて説明する。以下では、有線ユニット22は、制御対象の第2端末32を配下としていると仮定する。通信装置1は、所定期間T0において、第1制御電文M1を対象ユニットへ送信した後に、第2制御電文M2を有線ユニット22へ送信する。
本実施形態では、通信装置1は、第1制御電文M1の送信後の第2タイムスロットTS2にて、有線ユニット22に対して第2制御電文M2を送信する。言い換えれば、通信部11は、対象ユニット(無線ユニット21)と1以上の第1端末31との無線通信中に、第2制御電文M2を有線ユニット22へ送信する。このとき送信される第2制御電文M2は、制御内容を示すデータ領域と、第2制御電文M2の宛先を指定するアドレス領域と、を少なくとも含んでいる。ここで、アドレス領域には、送信先(宛先)の、つまり制御対象となる第2端末32のアドレスが含まれている。
第2制御電文M2を受信した有線ユニット22は、第2制御電文M2に対する応答電文S2を通信装置1へ返信する。そして、第2制御電文M2を受信した有線ユニット22は、第2制御電文M2にアドレスが含まれている第2端末32に対して、有線通信にて第2制御電文M2を送信する。例えば、有線ユニット22は、制御対象となる1以上の第2端末32が自己の配下にある場合、これらの第2端末32の各々へ第2制御電文M2を送信する。本実施形態では、有線ユニット22は、第2制御電文M2にアドレスが含まれている1以上の第2端末32の各々に対して、複数回(例えば、4回)、第2制御電文M2を送信する。第2制御電文M2を受信した第2端末32は、データ領域の制御内容に従って、例えば、制御対象である照明器具4のオン/オフ、調光、又は調色等の制御を行う。
図1に示す例では、通信装置1は、対象ユニットである無線ユニット211に対して第1制御電文M1を送信した後に、第2制御電文M2を有線ユニット22へ送信している。具体的には、通信装置1は、対象ユニットである無線ユニット211が1以上の第1端末31に対して第1制御電文M1を送信している「C1」の第2タイムスロットTS2にて、第2制御電文M2を有線ユニット22へ送信している。
上述のように、本実施形態では、通信部11は、所定期間T0内に第1制御電文M1及び第2制御電文M2を送信するとき、対象ユニット(無線ユニット21)へ第1制御電文M1を送信した後に、第2制御電文M2を有線ユニット22へ送信している。このため、本実施形態では、無線通信を行う第1端末31の制御と、有線通信を行う第2端末32の制御とが無秩序に行われる場合と比較して、第1端末31の制御と第2端末32の制御との効率化を図ることができる、という利点がある。
また、本実施形態では、通信部11は、対象ユニット(無線ユニット21)と1以上の第1端末31との無線通信中に、第2制御電文M2を有線ユニット22へ送信している。このため、本実施形態では、無線ユニット21が1以上の第1端末31との無線通信に要する時間(以下、「無線通信時間」ともいう)と、有線ユニット22が1以上の第2端末32との有線通信に要する時間(以下、「有線通信時間」ともいう)とが重複する。したがって、本実施形態では、第1端末31及び第2端末32の制御に要する時間(以下、「制御時間」ともいう)を、無線通信時間と有線通信時間との合計の時間よりも短くすることができるので、制御時間を短縮することが可能である、という利点がある。
(4)変形例
上述の実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上述の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下、上述の実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。
(4.1)第1変形例
第1変形例では、通信部11が、対象ユニット(無線ユニット21)と1以上の第1端末31との無線通信に要する時間(つまり、第2タイムスロットTS2)内で、第2制御電文M2を有線ユニット22へ送信している点で、上述の実施形態と相違する。本変形例では、通信装置1は、第1制御電文M1及び第2制御電文M2を送信する前に、対象ユニット(無線ユニット21)の無線通信時間と、有線ユニット22の有線通信時間とを計算する。無線通信時間は、例えば、対象ユニットの配下にある制御対象の第1端末31の台数、対象ユニットが第1端末31に対して第1制御電文M1を送信する回数、及び第1制御電文M1の送信間隔から計算可能である。第1制御電文M1を送信する回数と、第1制御電文M1の間隔とは、予め通信装置1に記憶されている。有線通信時間は、例えば、有線ユニット22の配下にある制御対象の第2端末32の台数、有線ユニット22が第2端末32に対して第2制御電文M2を送信する回数、及び第2制御電文M2の送信間隔から計算可能である。第2制御電文M2を送信する回数と、第2制御電文M2の送信間隔とは、予め通信装置1に記憶されている。
通信装置1は、無線通信時間の方が有線通信時間よりも短い場合、この無線通信時間においては、第2制御電文M2を有線ユニット22へ送信しない。一方、通信装置1は、無線通信時間の方が有線通信時間よりも長い場合、この無線通信時間において、第2制御電文M2を有線ユニット22へ送信する。
以下、具体例について図4を用いて説明する。図4に示す例では、通信装置1は、1つ目の対象ユニットである無線ユニット211に対して第1制御電文M1を送信する前に、無線ユニット211の無線通信時間と、有線ユニット22の有線通信時間とを計算する。無線ユニット211の無線通信時間は、「C1」の第2タイムスロットTS2の幅(長さ)W1に相当する。その結果、無線ユニット211の無線通信時間の方が有線ユニット22の有線通信時間よりも短いので、通信装置1は、無線ユニット211の無線通信時間においては、第2制御電文M2を有線ユニット22へ送信しない。
その後、通信装置1は、2つ目の対象ユニットである無線ユニット212に対して第1制御電文M1を送信する前に、無線ユニット212の無線通信時間を計算する。無線ユニット212の無線通信時間は、「C2」の第2タイムスロットTS2の幅(長さ)W2に相当する。その結果、無線ユニット212の無線通信時間の方が有線ユニット22の有線通信時間よりも長いので、通信装置1は、無線ユニット212の無線通信時間において、第2制御電文M2を有線ユニット22へ送信する。
上述のように、本変形例では、無線ユニット21と1以上の第1端末31との無線通信の間に、有線ユニット22と1以上の第2端末32との有線通信が完了する。つまり、この態様では、制御時間が無線通信時間に略等しくなるので、無線通信時間と有線通信時間との一部が重複する場合と比較して、制御時間を更に短縮することが可能である、という利点がある。
(4.2)第2変形例
第2変形例では、通信部11が第2制御電文M2を有線ユニット22へ送信する送信処理を分割して実行する点で、上述の実施形態と相違する。具体的には、本変形例では、通信部11が、複数の対象ユニット(無線ユニット21)がそれぞれ1以上の第1端末31との無線通信に要する複数の無線通信時間のうち2以上の無線通信時間にて、送信処理を分割して実行する。
通信装置1は、第1変形例と同様に、第1制御電文M1及び第2制御電文M2を送信する前に、対象ユニットの無線通信時間と、有線ユニット22の有線通信時間とを計算する。通信装置1は、無線通信時間の方が有線通信時間よりも短い場合、この無線通信時間においては、第2制御電文M2の一部を有線ユニット22へ送信する。つまり、通信装置1は、複数の対象ユニットの複数の無線通信時間ごとに、複数の第2制御電文M2のうちの一部の第2制御電文M2を有線ユニット22へ送信する。
以下、具体例について図5を用いて説明する。図5に示す例では、通信装置1は、1つ目の対象ユニットである無線ユニット211に対して第1制御電文M1を送信する前に、無線ユニット211の無線通信時間と、有線ユニット22の有線通信時間とを計算する。その結果、無線ユニット211の無線通信時間の方が有線ユニット22の有線通信時間よりも短いので、通信装置1は、無線ユニット211の無線通信時間においては、複数の第2制御電文M2のうちの一部の第2制御電文M2を有線ユニット22へ送信する。
その後、通信装置1は、2つ目の対象ユニットである無線ユニット212に対して第1制御電文M1を送信する前に、無線ユニット212の無線通信時間を計算する。その結果、無線ユニット212の無線通信時間の方が有線ユニット22の有線通信時間よりも短いので、通信装置1は、無線ユニット212の無線通信時間において、複数の第2制御電文M2のうちの残りの第2制御電文M2を有線ユニット22へ送信する。
上述のように、本変形例では、2以上の無線通信時間において、有線ユニット22と1以上の第2端末32との有線通信が完了する。つまり、この態様では、制御時間が2以上の無線通信時間に略等しくなるので、2以上の無線通信時間と有線通信時間との一部が重複する場合と比較して、制御時間を更に短縮することが可能である、という利点がある。
本変形例では、通信装置1は、2回の無線通信時間ごとに第2制御電文M2を有線ユニット22へ送信しているが、これに限定する趣旨ではない。通信装置1は、3回以上の無線通信時間ごとに第2制御電文M2を有線ユニット22へ送信してもよい。また、通信装置1は、第2制御電文M2を均等な通信量に分割して送信しなくてもよく、複数の無線通信時間ごとに第2制御電文M2の通信量が異なっていてもよい。
(4.3)第3変形例
第3変形例では、通信装置1が、制御開始電文M3の送信タイミングを調整している点で、上述の実施形態と相違する。具体的には、本変形例では、通信装置1は、第1周期T1の終了時点と第1タイムスロットTS1の終了時点との間であって、かつ、第1タイムスロットTS1の終了時点に近いタイミングで制御開始電文M3を送信する(図6の二点鎖線の矢印参照)。また、本変形例では、通信装置1は、第1周期T1の開始時点と第1タイムスロットTS1の開始時点との間であって、かつ、第1タイムスロットTS1の開始時点に近いタイミングで制御開始電文M3を送信してもよい。つまり、本変形例では、通信装置1は、第1周期T1の開始時点に近い時点、又は第1周期T1の終了時点に近い時点を避けるように、制御開始電文M3を送信する。
以下、具体例について図6を用いて説明する。図6に示す例では、複数の無線ユニット211,…,21nのうち無線ユニット213の同期がずれていると仮定する。ここで、通信装置1が、図6に示す一点鎖線の矢印で示すタイミング(つまり、第1タイムスロットTS1の開始時点に近いタイミング)で制御開始電文M3を送信した場合、以下のような問題が生じ得る。すなわち、無線ユニット213を除いた無線ユニット21では、「CM」のタイムスロットにて制御開始電文M3を受信している。このため、これらの無線ユニット21では、「U1」及び「U2」の第1タイムスロットTS1を含む第1周期T1の後に、監視動作から制御動作に切り替わる。
一方、無線ユニット213では、同期にずれが生じているために、「U3」の第1タイムスロットTS1にて制御開始電文M3を受信している。このため、無線ユニット213では、「U3」の第1タイムスロットTS1を含む第1周期T1の後に、監視動作から制御動作に切り替わる。この場合、無線ユニット211が「C1」の第2タイムスロットTS2にて送信する第1制御電文M1と、無線ユニット213が「U3」の第1タイムスロットTS1にて送信する要求電文M0(又は受信する応答電文S0)とが互いに干渉する可能性がある。
そこで、本変形例では、複数の無線ユニット21のうちのいずれかの無線ユニット21の同期にずれが生じた場合でも通信の干渉が生じないように、通信装置1は、図6に示す二点鎖線の矢印で示すタイミングで制御開始電文M3を送信している。このため、複数の無線ユニット21は、いずれも同じ「CM」のタイムスロットにて制御開始電文M3を受信するので、いずれも「U1」及び「U2」の第1タイムスロットTS1を含む第1周期T1の後に、監視動作から制御動作に切り替わる。このように、本変形例では、複数の無線ユニット21のうちのいずれかの無線ユニット21の同期にずれが生じた場合でも、通信の干渉を生じ難くすることが可能である、という利点がある。
(5)その他の変形例
以下、その他の変形例について列挙する。以下に説明する変形例は、「(4)変形例」に列挙した変形例を含めて、適宜組み合わせて適用可能である。
本開示における通信システム10又は照明制御システム100の実行主体は、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを有する。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における通信システム10又は照明制御システム100の実行主体としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されていてもよいが、電気通信回線を通じて提供されてもよい。また、プログラムは、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路(IC)又は大規模集積回路(LSI)を含む1乃至複数の電子回路で構成される。複数の電子回路は、1つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、1つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。
上述の実施形態において、有線通信時間と、通信部11が第2制御電文M2の送信に要する時間との合計時間が、無線通信時間以下であるのが好ましい。この態様では、制御時間が無線通信時間に略等しくなるので、無線通信時間と有線通信時間との一部が重複する場合と比較して、制御時間を更に短縮することが可能である、という利点がある。
上述の実施形態では、通信システム10は、通信装置1と、第1制御電文M1を受信する無線ユニット21と、第2制御電文M2を受信する有線ユニット22と、を備えている。また、上述の実施形態では、照明制御システム100は、通信装置1と、無線ユニット21と、有線ユニット22と、を備え、1以上の第1端末31及び1以上の第2端末の各々の制御対象が照明器具4である。そして、上述の実施形態では、通信システム10には第1端末31及び第2端末32が含まれていないが、これに限定する趣旨ではない。例えば、通信システム10は、第1制御電文M1に従って制御される1以上の第1端末31と、第2制御電文M2に従って制御される1以上の第2端末32と、を更に備えていてもよい。
上述の実施形態では、通信システム10が照明制御システム100である場合について例示したが、この例に限らず、通信システム10は種々の制御対象の制御に適用可能である。例えば、通信システム10は、空調機器(エアーコンディショナ)を制御するための空調制御システムに用いられてもよいし、複数種類の制御対象(例えば照明器具及び空調機器)を制御するためのシステムに用いられてもよい。また、通信システム10は、オフィスビル等の非住宅の施設に限らず、例えば、戸建住宅、又は集合住宅等の住宅に用いられてもよい。
上述の実施形態では、通信システム10に含まれる有線ユニット22は1台であるが、複数台であってもよい。
(まとめ)
以上述べたように、第1の態様に係る通信装置(1)は、通信部(11)を備える。通信部(11)は、1以上の第1端末(31)と無線通信を行う第1子機(無線ユニット)(21)と、第1端末(31)とは異なる1以上の第2端末(32)と有線通信を行う第2子機(有線ユニット)(22)と、それぞれ通信を行う。通信部(11)は、所定期間内に第1端末(31)及び第2端末(32)の各々を制御するための信号を送信するとき、以下のように信号を送信する。すなわち、通信部(11)は、第1端末(31)を制御するための第1制御信号(第1制御電文)(M1)を第1子機(21)へ送信した後に、第2端末(32)を制御するための第2制御信号(第2制御電文)(M2)を第2子機(22)へ送信する。
この態様によれば、無線通信を行う第1端末(31)の制御と、有線通信を行う第2端末(32)の制御との効率化を図ることができる、という利点がある。
第2の態様に係る通信装置(1)では、第1の態様において、通信部(11)は、第1子機(21)及び第2子機(22)と、それぞれ有線通信を行う。
この態様によれば、通信装置(1)と第1子機(21)との間の通信と、通信装置(1)と第2子機(22)との間の通信とが干渉し難い、という利点がある。
第3の態様に係る通信装置(1)では、第1又は第2の態様において、通信部(11)は、第1子機(21)と1以上の第1端末(31)との無線通信中に、第2制御信号(M2)を第2子機(22)へ送信する。
この態様によれば、制御時間を、無線通信時間と有線通信時間との合計の時間よりも短くすることができるので、制御時間を短縮することが可能である、という利点がある。
第4の態様に係る通信装置(1)では、第1〜第3のいずれかの態様において、通信部(11)は、第1子機(21)と1以上の第1端末(31)との無線通信に要する時間内で、第2制御信号(M2)を第2子機(22)へ送信する。
この態様によれば、制御時間が無線通信時間に略等しくなるので、無線通信時間と有線通信時間との一部が重複する場合と比較して、制御時間を更に短縮することが可能である、という利点がある。
第5の態様に係る通信装置(1)では、第1〜第3のいずれかの態様において、第1子機(21)が複数ある場合において、通信部(11)は、以下のように信号を送信する。すなわち、通信部(11)は、複数の第1子機(21)がそれぞれ1以上の第1端末(31)との無線通信に要する複数の通信時間のうち2以上の通信時間にて、第2制御信号(M2)を第2子機(22)へ送信する送信処理を分割して実行する。
この態様によれば、制御時間が2以上の無線通信時間に略等しくなるので、2以上の無線通信時間と有線通信時間との一部が重複する場合と比較して、制御時間を更に短縮することが可能である、という利点がある。
第6の態様に係る通信装置(1)では、第4又は第5の態様において、合計時間が、第1子機(21)が1以上の第1端末(31)との無線通信に要する時間以下である。合計時間は、第2子機(22)が1以上の第2端末(32)との有線通信に要する時間と、通信部(11)が第2制御信号(M2)の送信に要する時間との合計である。
この態様によれば、制御時間が無線通信時間に略等しくなるので、無線通信時間と有線通信時間との一部が重複する場合と比較して、制御時間を更に短縮することが可能である、という利点がある。
第7の態様に係る通信システム(10)は、第1〜第6のいずれかの態様の通信装置(1)と、第1制御信号(M1)を受信する第1子機(21)と、第2制御信号(M2)を受信する第2子機(22)と、を備える。
この態様によれば、無線通信を行う第1端末(31)の制御と、有線通信を行う第2端末(32)の制御との効率化を図ることができる、という利点がある。
第8の態様に係る通信システム(10)は、第7の態様において、第1制御信号(M1)に従って制御される1以上の第1端末(31)と、第2制御信号(M2)に従って制御される1以上の第2端末(32)と、を更に備える。
この態様によれば、無線通信を行う第1端末(31)の制御と、有線通信を行う第2端末(32)の制御との効率化を図ることができる、という利点がある。
第9の態様に係る照明制御システム(100)は、第1〜第6のいずれかの態様の通信装置(1)と、第1制御信号(M1)を受信する第1子機(21)と、第2制御信号(M2)を受信する第2子機(22)と、を備える。1以上の第1端末(31)及び1以上の第2端末(32)の各々の制御対象は、照明器具(4)である。
この態様によれば、無線通信を行う第1端末(31)の制御と、有線通信を行う第2端末(32)の制御との効率化を図ることができる、という利点がある。
第2〜第6の態様に係る構成については、通信装置(1)に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。また、第8の態様に係る構成については、通信システム(10)に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。