JP2022128349A - 機器制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】給電機器に接続できない機器を制御することができる機器制御システムを提供する。【解決手段】機器制御システム１０は、複数の接続ポート２１を有する給電機器２０と、複数の接続ポートの１つに標準ケーブル７０を介して接続され、給電機器２０から標準ケーブル７０を介して電力供給を受けることによって動作する無線制御機器４０とを備える。無線制御機器４０は、給電機器２０と異なる電源から電力供給を受けて動作する機器へ無線通信によって制御信号を送信することにより、機器を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、ＰｏＥ（Ｐｏｗｅｒ ｏｎ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））をベースとした機器制御システムに関する。

ＰｏＥは、イーサネット（登録商標）の規格に準拠した標準ケーブルを通じて、給電機器が受電機器に対してデータの送受信と電力供給とを並行して行うことができる技術である。ＰｏＥを利用すれば、電源の確保が困難な場所へも受電機器を設置することができ、また、電源配線に関するコストの削減が可能である。近年ＰｏＥにおいて供給可能な電力が増強されており、受電機器として使用できる機器の幅は拡大している。特許文献１には、ＰｏＥに関する技術が開示されている。

特開２０１８－１８６０８９号公報

本発明は、給電機器に接続できない機器を制御することができる機器制御システムを提供する。

本発明の一態様に係る機器制御システムは、複数の接続ポートを有する給電機器と、前記複数の接続ポートの１つにケーブルを介して接続され、前記給電機器から前記ケーブルを介して電力供給を受けることによって動作する無線制御機器とを備え、前記無線制御機器は、前記給電機器と異なる電源から電力供給を受けて動作する機器へ無線通信によって制御信号を送信することにより、前記機器を制御する。

本発明の機器制御システムは、給電機器に接続できない機器を制御することができる。

図１は、実施の形態に係る機器制御システムの機能構成を示すブロック図である。 図２は、最大消費電力の通知動作のフローチャートである。

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付し、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。

（実施の形態）
［構成］
まず、実施の形態に係る機器制御システムの概要について説明する。図１は、実施の形態に係る機器制御システムの機能構成を示すブロック図である。

実施の形態に係る機器制御システム１０は、ＰｏＥの仕組みを利用して対象の機器を制御するＰｏＥシステム（ＰｏＥをベースとしたシステム）である。機器制御システム１０は、給電機器２０（ＰＳＥ：Ｐｏｗｅｒ Ｓｏｕｒｃｉｎｇ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）と、１つ以上の受電機器（ＰＤ：Ｐｏｗｅｒｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）と、１つ以上の照明機器５０と、情報端末６０とを備える。受電機器は、ＰＤインターフェースを有する機器であり、図１では、照明機器３０、及び、無線制御機器４０のそれぞれが受電機器に相当する。なお、受電機器は、空調機器、カメラ、音響機器（スピーカ）、映像機器、防災機器、センサ、または、ユーザインターフェース機器などであってもよい。

給電機器２０は、複数の接続ポート２１と、給電制御部２２と、記憶部２３とを備える。複数の接続ポート２１は、イーサネット（登録商標）の規格に準拠した標準ケーブル７０が接続される接続構造（コネクタ）である。標準ケーブル７０は、具体的には、いわゆるＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ケーブルなどである。接続ポート２１には、標準ケーブル７０を介して受電機器が電気的に接続される。受電機器（照明機器３０、及び、無線制御機器４０）は、標準ケーブル７０を介して給電機器２０から電力の供給を受けるとともに、標準ケーブル７０を介して給電機器２０と通信を行うことができる。

給電制御部２２は、接続ポート２１に接続された受電機器への電力供給を行う。また、給電制御部２２は、接続ポート２１に接続された受電機器へ標準ケーブル７０を介して制御信号を送信することにより、当該受電機器を制御する。給電制御部２２は、具体的には、マイクロコンピュータまたはプロセッサによって実現され、給電機器２０に内蔵される。給電制御部２２の機能は、例えば、給電制御部２２を構成するマイクロコンピュータまたはプロセッサが記憶部２３に記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。

記憶部２３は、上記コンピュータプログラム、及び、受電機器へ電力供給を行うために必要な各種情報などが記憶される記憶装置である。記憶部２３は、例えば、半導体メモリによって実現される。

照明機器３０は、複数の接続ポート２１の１つに標準ケーブル７０を介して接続され、給電機器２０から標準ケーブル７０を介して電力供給を受けることによって動作する。照明機器３０は、例えば、室内空間を照明する照明機器であり、より具体的には、ベースライト、システム天井用照明、ダウンライト、または、スポットライトなどである。照明機器３０の具体的態様は特に限定されない。照明機器３０の光源には、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）または有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）などの発光素子が用いられる。

無線制御機器４０は、複数の接続ポート２１の１つに標準ケーブル７０を介して接続され、給電機器２０から標準ケーブル７０を介して電力供給を受けることによって動作する。また、無線制御機器４０は、無線通信により照明機器５０へ制御信号を送信することによって照明機器５０を制御する。無線制御機器４０は、例えば、複数の照明機器５０を制御するが、少なくとも１つの照明機器５０を制御すればよい。

無線制御機器４０は、無線通信による機器制御に特化した機器であるが、照明機器としての機能を有していてもよい。つまり、無線制御機器４０は、照明機器であってもよい。無線制御機器４０は、無線モジュール４１と、制御部４２と、記憶部４３とを備える。

無線モジュール４１は、照明機器５０及び情報端末６０と無線通信を行う無線通信回路である。無線モジュール４１は、照明機器５０へ制御信号を送信する。また、無線モジュール４１は、照明機器５０を点灯することを指示する点灯指示信号、照明機器５０を消灯することを指示する消灯指示信号、並びに、照明機器５０の調光（明るさの調整）を指示するための調光指示信号などを情報端末６０から受信する。なお、無線モジュール４１が行う無線通信の通信規格については特に限定されない。

制御部４２は、無線モジュール４１によって受信された指示信号に基づいて、無線モジュール４１に照明機器５０へ制御信号を送信させることにより、照明機器５０を制御する。また、制御部４２は、給電制御部２２から標準ケーブル７０を介して制御信号を受信することもでき、当該制御信号に基づいて、給電制御部２２によって制御される照明機器３０と、照明機器５０とを連動させることもできる。制御部４２は、具体的には、マイクロコンピュータまたはプロセッサによって実現される。制御部４２の機能は、例えば、制御部４２を構成するマイクロコンピュータまたはプロセッサが記憶部４３に記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。

記憶部４３は、上記コンピュータプログラム、及び、照明機器５０を制御するために必要な各種情報などが記憶される記憶装置である。記憶部４３は、例えば、半導体メモリによって実現される。

照明機器５０は、無線制御機器４０と無線通信を行う機能を有する照明機器であり、商用電源８０から交流電力の供給を受けて動作する。なお、商用電源８０は、給電機器２０とは異なる電源の一例である。照明機器５０は、給電機器２０及び商用電源８０以外の他の電源（例えば、直流電源）から電力の供給を受けてもよい。照明機器５０は、例えば、ＰＤインターフェースを有していない機器であり、標準ケーブル７０が接続できない（つまり、給電機器２０に接続できない）機器である。

照明機器５０は、例えば、室内空間を照明する照明機器であり、より具体的には、ベースライト、システム天井用照明、ダウンライト、または、スポットライトなどである。照明機器５０の具体的態様は特に限定されない。照明機器５０の光源には、例えば、ＬＥＤまたは有機ＥＬなどの発光素子が用いられる。

なお、無線制御機器４０によって制御される機器（つまり、無線制御機器４０に無線接続される機器）は、照明機器５０に限定されない。無線制御機器４０によって制御される機器は、空調機器、カメラ、音響機器（スピーカ）、映像機器、防災機器、または、センサなどであってもよい。

情報端末６０は、無線制御機器４０と無線通信を行う機能を有する情報端末であり、機器制御システム１０においてユーザインターフェース機器として機能する。情報端末６０は、例えば、ユーザの操作に応じて無線制御機器４０へ点灯指示信号、消灯指示信号、または調光指示信号（つまり、照明機器５０を動作または停止させるための指示信号）などを送信する。情報端末６０は、具体的には、スマートフォンまたはタブレット端末などの携帯型の情報端末であるが、パーソナルコンピュータなどの据え置き型の情報端末であってもよい。また、情報端末６０は、機器制御システム１０の専用リモートコントローラであってもよい。

以上説明したように、機器制御システム１０は、無線制御機器４０を備えることにより、給電機器２０に接続できない（標準ケーブル７０の差込口がない）照明機器５０を制御対象として組み込むことができる。無縁制御機器４０を用いたこのような構成によれば、消費電力が高いなどの理由でＰｏＥシステムに組み込むことができなかった機器をＰｏＥシステムに組み込むことができる。また、無線制御機器４０と照明機器５０とが無線接続されるため、照明機器５０の数が多い場合などに標準ケーブル７０の引き回しを簡素化できるメリットがある。

［最大消費電力の通知動作］
ところで、給電機器２０の給電制御部２２は、接続ポート２１に接続された受電機器への電力の供給を開始するときに、電力クラス分類処理を行う。電力クラス分類処理は、給電制御部２２が受電機器の最大消費電力を取得し、接続ポート２１へ出力する電力を設定する処理である。

電力クラス分類処理において、無線制御機器４０は、無線制御機器４０の最大消費電力を通知する。無線制御機器４０は、例えば、無線制御機器４０のＰＤインターフェースに含まれる抵抗を用いて無線制御機器４０の最大消費電力を給電機器２０に通知する。無線制御機器４０は、ＬＬＤＰ（Ｌｉｎｋ Ｌａｙｅｒ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などの通信プロトコルにしたがって、無線制御機器４０の最大消費電力を示す情報を給電機器２０に通知してもよい。

また、無線制御機器４０の最大消費電力だけでなく、照明機器５０の最大消費電力を通知してもよい。図２は、このような最大消費電力の通知動作のフローチャートである。

まず、無線制御機器４０の無線モジュール４１は、照明機器５０の機器情報を受信する（Ｓ１１）。機器情報には、照明機器５０のアドレス情報、照明機器５０の品番情報、及び、照明機器５０の最大消費電力を示す消費電力情報などが含まれる。機器情報には、照明機器５０の異常を示す異常情報が含まれてもよい。異常情報は、例えば、無負荷、負荷短絡、または回路故障などの異常を示す。なお、機器情報の受信タイミングは特に限定されず、照明機器５０の発光中であってもよいし、照明機器５０の消灯中（電力供給は行われているが消灯している状態）であってもよい。

次に、制御部４２は、受信された機器情報から消費電力情報を取得し（Ｓ１２）、取得した消費電力情報が示す照明機器５０の最大消費電力を給電機器２０の給電制御部２２に通知する（Ｓ１３）。この通知は、標準ケーブル７０を介した有線通信によって行われる。この通知は、具体的には、ＬＬＤＰなどの通信プロトコルにしたがって行われる。

このような通知を受けた給電制御部２２は、照明機器５０の最大消費電力を管理することができる。つまり、給電機器２０は、受電機器（標準ケーブル７０によって給電機器２０に接続される機器）以外の機器の消費電力を管理することができる。

［効果等］
以上説明したように、機器制御システム１０は、複数の接続ポート２１を有する給電機器２０と、複数の接続ポートの１つに標準ケーブル７０を介して接続され、給電機器２０から標準ケーブル７０を介して電力供給を受けることによって動作する無線制御機器４０とを備える。無線制御機器４０は、給電機器２０と異なる電源（例えば、商用電源８０）から電力供給を受けて動作する機器へ無線通信によって制御信号を送信することにより、機器を制御する。

このような機器制御システム１０は、給電機器２０に接続できない機器を制御すること
ができる。

また、例えば、無線制御機器４０は、さらに、機器から当該機器に関する機器情報を受信する。

このような機器制御システム１０においては、無線制御機器４０は、給電機器２０に接続できない機器の機器情報を管理することができる。

また、例えば、機器情報には、機器の消費電力を示す消費電力情報が含まれる。

このような機器制御システム１０においては、無線制御機器４０は、給電機器２０に接続できない機器の消費電力を管理することができる。

また、例えば、無線制御機器４０は、受信した消費電力情報が示す機器の消費電力を給電機器２０に通知する。

このような機器制御システム１０においては、給電機器２０は、受電機器以外の機器の消費電力を管理することができる。

また、例えば、電力クラス分類処理において、無線制御機器４０は、無線制御機器４０の消費電力を給電機器２０に通知する。

このような機器制御システム１０は、無線制御機器４０への電力の供給不足を抑制することができる。

また、例えば、無線制御機器４０は、複数の機器のそれぞれへ無線通信によって制御信号を送信することにより、複数の機器を制御する。

このような機器制御システム１０は、給電機器２０に接続できない機器を複数制御することができる。

また、例えば、機器は、照明機器５０である。

このような機器制御システム１０は、給電機器２０に接続できない照明機器５０を制御することができる。

（その他の実施の形態）
以上、実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態では、機器制御システムは、複数の装置によって実現されたが、単一の装置として実現されてもよい。例えば、機器制御システムは、給電機器に相当する単一の装置として実現されてもよいし、受電機器（無線制御機器または照明機器など）に相当する単一の装置として実現されてもよい。機器制御システムが複数の装置によって実現される場合、上記実施の形態で説明された機器制御システムが備える構成要素は、複数の装置にどのように振り分けられてもよい。

また、上記実施の形態において、特定の処理部が実行する処理を別の処理部が実行してもよい。また、複数の処理の順序が変更されてもよいし、複数の処理が並行して実行されてもよい。

また、上記実施の形態において、各構成要素は、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。

また、各構成要素は、ハードウェアによって実現されてもよい。各構成要素は、回路（または集積回路）でもよい。これらの回路は、全体として１つの回路を構成してもよいし、それぞれ別々の回路でもよい。また、これらの回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。

また、本発明の全般的または具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよい。また、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

例えば、本発明は、上記実施の形態の給電機器、または、受電機器（無線制御機器）として実現されてもよい。また、本発明は、上記実施の形態の機器制御システムの制御方法として実現されてもよい。本発明は、このような制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現されてもよいし、このようなプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体として実現されてもよい。

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、または、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１０ 機器制御システム
２０ 給電機器
２１ 接続ポート
２２ 給電制御部
２３、４３ 記憶部
３０、５０ 照明機器
４０ 無線制御機器
４１ 無線モジュール
４２ 制御部
６０ 情報端末
７０ 標準ケーブル

Claims (7)

1. 複数の接続ポートを有する給電機器と、
   前記複数の接続ポートの１つにケーブルを介して接続され、前記給電機器から前記ケーブルを介して電力供給を受けることによって動作する無線制御機器とを備え、
   前記無線制御機器は、前記給電機器と異なる電源から電力供給を受けて動作する機器へ無線通信によって制御信号を送信することにより、前記機器を制御する
   機器制御システム。
2. 前記無線制御機器は、さらに、前記機器から前記機器に関する機器情報を受信する
   請求項１に記載の機器制御システム。
3. 前記機器情報には、前記機器の消費電力を示す消費電力情報が含まれる
   請求項２に記載の機器制御システム。
4. 前記無線制御機器は、受信した前記消費電力情報が示す前記機器の消費電力を前記給電機器に通知する
   請求項３に記載の機器制御システム。
5. 電力クラス分類処理において、前記無線制御機器は、前記無線制御機器の消費電力を前記給電機器に通知する
   請求項１～４のいずれか１項に記載の機器制御システム。
6. 前記無線制御機器は、複数の前記機器のそれぞれへ無線通信によって前記制御信号を送信することにより、複数の前記機器を制御する
   請求項５に記載の機器制御システム。
7. 前記機器は、照明機器である
   請求項１～６のいずれか１項に記載の機器制御システム。

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