JP4971888B2 - 遠隔制御システム - Google Patents

Description

本発明は、遠隔制御システムに関するものである。

庁舎、ホール、商業ビル、オフィスビル及び工場等の建物には、照明機器、空調機器、計測機器及び防犯機器等の様々な被制御機器が設置されている。近年では、通信技術等の進展により、これら被制御機器は、有線又は無線の伝送路によって相互に通信可能に接続されることによってネットワーク化され、さらにローカル制御装置がネットワークに接続されてローカル制御装置によって集中的に制御されるようになっている。そして、インターネットの普及により、最近では、インターネットを利用して制御端末装置からこれら被制御機器を遠隔に制御する遠隔制御システムの開発も進展している。

このような遠隔制御システムの一態様では、制御端末装置とローカル制御装置との通信を中継するセンターサーバが設けられ、センターサーバとローカル制御装置との間の通信は、ポーリング方式が採用されている。

センターサーバは、制御端末装置からインターネットを介して送信される制御要求（コマンド）を蓄積し、ローカル制御装置から制御要求の有無を問い合わせる問合せ（コマンド有無確認信号）に応じて、制御要求を蓄積している場合にこの制御要求を収容した通信信号（コマンドありの応答信号）を返信する。（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−５４８３２号公報

上記ポーリング方式を採用した遠隔制御システムでは、複数のローカル制御装置からの問合せ周期が互いに同じであると、停電後の復電時等のように、各ローカル制御装置が一斉に起動した場合、各ローカル制御装置からの問合せが同じタイミングでセンターサーバに集中し、センターサーバで問合せの受信が欠落し、センターサーバの応答に不具合が発生する場合がある。また、この問合せの欠落を防ごうとすると、センターサーバのハードウェア能力を高める必要があり、その結果高価なシステムとなってしまう。

上記特許文献１のシステムでは、所定のイベントが発生した場合にローカル制御装置からの問い合せ周期を変更することで、全体的な通信トラフィックを抑制しつつ制御のリアルタイム性を向上させている。しかし、各ローカル制御装置からの問合せが同じタイミングでセンターサーバに集中した場合に生じる上記不具合を解決することはできなかった。

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、被制御機器を制御するローカル制御装置からセンターサーバへのアクセスの集中を防止できる遠隔制御システムを提供することにある。

請求項１の発明は、センターサーバと、制御端末装置と、被制御機器が接続された複数のローカル制御装置とがネットワークを介して接続され、センターサーバは、制御端末装置から送信された制御指示に基づいて被制御機器に対する制御要求コマンドを生成する制御コマンド生成部と、制御要求コマンドを記憶する制御コマンド記憶部とを備え、各ローカル制御装置は、センターサーバに周期的にアクセスして、自己に接続されている被制御機器に対する制御要求コマンドを取得する制御コマンド取得部と、取得した制御要求コマンドに基づいて被制御機器を制御する機器制御部と、センターサーバへアクセスする周期を所定の単位時間毎に分割し、当該分割された単位時間のいずれかに設定されたタイミング管理情報を記憶するタイミング管理情報記憶部と、タイミング管理情報を設定してタイミング管理情報記憶部に記憶させる装置振り分け部とを備え、制御コマンド取得部は、タイミング管理情報記憶部内のタイミング管理情報に基づいてセンターサーバに周期的にアクセスし、装置振り分け部は、センターサーバからの応答がない場合に、タイミング管理情報記憶部内のタイミング管理情報を変更し、センターサーバは、ローカル制御装置から送信されたタイミング管理情報を取得するアクセス状態判断部と、ローカル制御装置からアクセスされる周期を所定の単位時間毎に分割し、アクセス状態判断部が取得したタイミング管理情報に基づいて当該分割された単位時間のいずれかに各ローカル制御装置を対応付けることによってローカル制御装置毎のアクセスタイミングを管理するタイミング管理テーブルとを備え、アクセス状態判断部は、ローカル制御装置で変更されたタイミング管理情報を取得した場合、当該変更されたタイミング管理情報と同一のアクセスタイミングに設定されたローカル制御装置の数が、予め設定された最大アクセス許可数以上であれば、タイミング管理情報を再度変更させる指示をローカル制御装置へ送信することを特徴とする。

この発明によれば、被制御機器を制御するローカル制御装置でセンターサーバへのアクセスタイミングを調整し、ローカル制御装置からセンターサーバへのアクセスの集中を防止できる。また、ローカル制御装置からセンターサーバへの同一タイミングでのアクセス数を最大アクセス許可数未満に制限できる。

以上説明したように、本発明では、被制御機器を制御するローカル制御装置からセンターサーバへのアクセスの集中を防止できるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態）
図１は、本実施形態の遠隔制御システムの構成を示し、制御端末装置１、センターサーバ２、複数のローカル制御装置３が、インターネット等のネットワーク５を介して互いに接続しており、各ローカル制御装置３には、伝送線６を介して複数の被制御機器４が接続されている。ここでは、３台のローカル制御装置３ａ，３ｂ，３ｃがネットワーク５に接続しており、ローカル制御装置３ａには伝送線６ａを介して被制御機器４１ａ，４２ａが接続し、ローカル制御装置３ｂには伝送線６ｂを介して被制御機器４１ｂ，４２ｂが接続し、ローカル制御装置３ｃには伝送線６ｃを介して被制御機器４１ｃ，４２ｃが接続している。

使用者からの制御操作を受け付けた制御端末装置１は、当該制御操作に応じた制御指示をセンターサーバ２へネットワーク５を介して送信し、センターサーバ２はこの制御指示に基づく制御要求コマンドを生成して蓄積する。そして、センターサーバ２は、ローカル制御装置３からネットワーク５を介してコマンド問合せを受信した場合、蓄積した制御要求コマンドのうち、コマンド問合せの送信元のローカル制御装置３が制御する被制御機器４を対象とした制御要求コマンドを、当該ローカル制御装置３へネットワーク５を介して送信する。

ローカル制御装置３は、図２に示すように、センターサーバ２との通信を行うサーバ通信部３１と、後述のタイミング管理情報記憶部３６内のタイミング管理情報に基づいて毎分の予め設定された秒時にイベントを発生させる時計部３２と、時計部３２からのイベントを受信したときにセンターサーバ２へのコマンド問合せを送信し、コマンド問合せに対する応答としてセンターサーバ２からの制御要求コマンドを取得するコマンド問合せ／取得部３３と、被制御機器４との通信を行う被制御機器通信部３４と、センターサーバ２から取得した制御要求コマンドに基づき被制御機器通信部３４を介して被制御機器４を制御する機器制御部３５と、センターサーバ２へのコマンド問合せをどのタイミングで行うかを管理するタイミング管理情報を記憶するタイミング管理情報記憶部３６と、センターサーバ２へコマンド問合せを行った結果、センターサーバ２から応答が得られなかった場合に、次回以降のコマンド問合せのタイミング（アクセスタイミング）を変更するとともに、センターサーバ２に問合せタイミング変更コマンドを送信する装置振り分け部３７とを備える。

そして、各ローカル制御装置３がセンターサーバ２にコマンド問合せを行うポーリング周期Ｔｃは６０秒であり、タイミング管理情報記憶部３６に記憶されているタイミング管理情報は、図４に示すように、コマンド問合せのポーリング周期Ｔｃ＝６０秒を単位時間である１秒毎に分割した０秒〜５９秒のいずれかの秒時に設定される。時計部３２は、このタイミング管理情報で指示される毎分の秒時にイベントを発生するように設定され、コマンド問合せ／取得部３３は、時計部３２が発生するイベントに同期してコマンド問合せを行う。

センターサーバ２は、図３に示すように、制御端末装置１との通信を行う制御端末装置通信部２１と、制御端末装置１からの制御指示をもとに制御要求コマンドの生成を行う制御コマンド生成部２２と、生成した制御要求コマンドを記憶する制御コマンド記憶部２３と、図５に示すタイミング管理テーブルＴＢ１を記憶するタイミング管理テーブル記憶部２４と、タイミング管理テーブルＴＢ１を参照してタイミング管理情報の変更指示をローカル制御装置３へ送信するアクセス状態判断部２５と、ローカル制御装置３と通信を行うローカル制御装置通信部２６とを備える。

そして、タイミング管理テーブルＴＢ１には、図５に示すように、毎分の各秒時において、各ローカル制御装置３からコマンド問合せを受信したか否か（コマンド問合せのあり／なし）の結果を格納し、さらには各秒時においてコマンド問合せをしてきたローカル制御装置３の台数も格納する。すなわち、タイミング管理テーブルＴＢ１では、コマンド問合せのポーリング周期Ｔｃ＝６０秒を単位時間である１秒毎に分割し、毎分の０秒〜５９秒の１秒毎に、いずれのローカル制御装置３がセンターサーバ２にアクセスしたか、さらにはセンターサーバ２にアクセスしたローカル制御装置３の台数が格納されており、０秒〜５９秒の１秒毎に分割された各単位時間のいずれかに、アクセスするローカル制御装置３が対応付けられている。

以下、遠隔制御システムの動作について説明する。まず、図６はシステム全体の通信フローを示しており、ローカル制御装置３ａ，３ｂは、ポーリング周期Ｔｃ＝６０秒で周期的なコマンド問合せをセンターサーバ２に対して行い、これに対するセンターサーバ２による要求コマンドなしの応答信号又は要求コマンドありの応答信号の返信とが繰り返されている場合に（Ｃ１，Ｃ２）、ユーザの制御端末装置１からセンターサーバ２に制御指示（ローカル制御装置３ａ配下の被制御機器４１ａ，４１ｂをオンまたはオフする制御指示）が送信されると（Ｃ３）、センターサーバ２の制御コマンド生成部２２は制御要求コマンドを生成し、この制御要求コマンドを制御コマンド記憶部２３に記憶させる。

なお、図７（ａ）は、ローカル制御装置３が送信するコマンド問合せのフォーマットを示し、コマンド問合わせを表すデータと、送信元のローカル制御装置３の識別番号とで構成されている。図７（ｂ）は、サーバ装置２が送信する要求コマンドなしの応答信号のフォーマットを示し、要求コマンドなしを表すデータと、送信先のローカル制御装置３の識別番号とで構成されている。図７（ｃ）は、サーバ装置２が送信する制御要求コマンドのフォーマットを示し、制御要求を表すデータと、送信先のローカル制御装置３の識別番号と、制御対象となる被制御機器４の識別番号と、制御対象となる被制御機器４に対する制御内容［オンまたはオフ］を表す制御値とで構成されている。

そして、センターサーバ２の制御コマンド記憶部２３に、ローカル制御装置３ａ配下の被制御機器４１ａ，４１ｂをオンまたはオフする制御要求コマンドが記憶されている状態で、ローカル制御装置３ａがコマンド問合せをセンターサーバ２に対して行うと（Ｃ４）、センターサーバ２は、制御コマンド記憶部２３内の制御要求コマンドをローカル制御装置３ａへ送信する（Ｃ５）。ローカル制御装置３ａは、受信した制御要求コマンドに基づいて、被制御機器４１ａ，４１ｂをオン・オフ制御する（Ｃ６）。

以降、同様に、ローカル制御装置３ａ，３ｂは、ポーリング周期Ｔｃ＝６０秒で周期的なコマンド問合せをセンターサーバ２に対して行い、これに対するセンターサーバ２による要求コマンドなしの応答信号又は要求コマンドありの応答信号の返信とが繰り返される（Ｃ７，Ｃ８，Ｃ９）。

次に、ローカル制御装置３毎のアクセスタイミング設定処理について説明する。図８はローカル制御装置３の動作フローを示しており、コマンド問合せ／取得部３３がセンターサーバ２に対してコマンド問合せを行った後（ステップＳ１）、センターサーバ２から要求コマンドなしの応答信号又は要求コマンドありの応答信号が返信された場合、装置振り分け部３７は、センターサーバ２へのアクセスが集中していないと判断して処理を終了し、コマンド問合せ／取得部３３は、現状のアクセスタイミングで次回のコマンド問合せを行う。センターサーバ２から応答信号が返信されない場合、装置振り分け部３７は、センターサーバ２へのアクセスが集中して応答信号の取得に失敗した、所謂サーバ無応答の状態になったと判断して以下の処理を行う（ステップＳ２）。

まず、装置振り分け部３７は、タイミング管理情報記憶部３６に記憶されているタイミング管理情報が５９秒であるか否かを判定し（ステップＳ３）、タイミング管理情報が５９秒でなければ、現状の秒時に１秒を加算した変更後のタイミング管理情報をタイミング管理情報記憶部３６に記憶させ（ステップＳ４）、タイミング管理情報が５９秒であれば、変更後のタイミング管理情報として０秒をタイミング管理情報記憶部３６に記憶させる（ステップＳ５）。

そして、時計部３２は、上記変更されたタイミング管理情報で指示される毎分の秒時にイベントを発生するように設定され（ステップＳ６）、コマンド問合せ／取得部３３は、この変更されたアクセスタイミングで次回以降のコマンド問合せを行うとともに、センターサーバ２に問合せタイミング変更コマンドを送信する（ステップＳ７）。図９は、問合せタイミング変更コマンドのフォーマットを示し、問合せタイミング通知を表すデータと、送信元のローカル制御装置３の識別番号と、変更後の問い合わせタイミング（０〜５９秒）とで構成されている。

ローカル制御装置３から問合せタイミング変更コマンドを受信したセンターサーバ２では、以下の処理を行う。図１０はセンターサーバ２のアクセス状態判断部２５の動作フローを示しており、問合せタイミング変更コマンド待ち状態のアクセス状態判断部２５は（ステップＳ１１）、ローカル制御装置３から問合せタイミング変更コマンドを受信し、変更後の問い合わせタイミングの秒時を取得すると（ステップＳ１２）、取得した秒時に対応するタイミング管理テーブルＴＢ１内のローカル制御装置数が、予め設定された最大アクセス許可数Ｘ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。この最大アクセス許可数Ｘは、センターサーバ２が単位時間内に処理できる最大アクセス数である。

取得した秒時に対応するタイミング管理テーブルＴＢ１内のローカル制御装置数が、予め設定された最大アクセス許可数Ｘ未満であれば、アクセス状態判断部２５は、送信元のローカル制御装置３に対応して「コマンド問合せあり」がセットされている変更前の秒時をタイミング管理テーブルＴＢ１内で検索し（ステップＳ１４）、変更前の秒時における当該ローカル制御装置３の該当欄に「コマンド問合せなし」をセットし、変更前の秒時におけるローカル制御装置数をデクリメントする（ステップＳ１５）。次に、タイミング管理テーブルＴＢ１内の変更後の秒時における当該ローカル制御装置３の該当欄に「コマンド問合せあり」をセットし（ステップＳ１６）、変更後の秒時におけるローカル制御装置数をインクリメントして（ステップＳ１７）、処理を終了する。

変更後の秒時に対応するタイミング管理テーブルＴＢ１内のローカル制御装置数が、予め設定された最大アクセス許可数Ｘ以上の場合は、アクセス状態判断部２５は、問合せタイミング再変更要求コマンドを生成し、ローカル制御装置通信部２６を介して、問合せタイミング再変更要求コマンドを問合せタイミング変更コマンドの送信元のローカル制御装置３へ送信する（ステップＳ１８）。図１１は、問合せタイミング再度変更要求コマンドのフォーマットを示し、問合せタイミング再度変更要求を表すデータと、送信先のローカル制御装置３の識別番号とで構成されている。

問合せタイミング再変更要求コマンドを受信したローカル制御装置３は、上記ステップＳ３〜Ｓ７の処理（図８参照）を行って、問い合わせタイミングが再度変更された問合せタイミング変更コマンドをセンターサーバ２へ送信し、センターサーバ２では、上記ステップＳ１１〜Ｓ１７の処理（図１０参照）を行う。

このように、ローカル制御装置３の装置振り分け部３７は、センターサーバ２との通信状態に基づいて、センターサーバ２へのアクセスタイミングを変更することによって、ローカル制御装置３からセンターサーバ２へのアクセスの集中を防止している。

さらに、センターサーバ２のアクセス状態判断部２５は、タイミング管理テーブルＴＢ１内の各秒時におけるローカル制御装置数が最大アクセス許可数Ｘを超える場合には、ローカル制御装置３へ問い合わせタイミングの再度の変更を要求することによって、ローカル制御装置３によるアクセスタイミングの変更後であってもアクセスの集中が懸念される場合にも早期に対応することができる。

実施形態の遠隔制御システムの構成を示す図である。 同上のローカル制御装置のブロック構成を示す図である。 同上のセンターサーバのブロック構成を示す図である。 同上のタイミング管理情報を示す図である。 同上のタイミング管理テーブルの構成を示す図である。 同上のシステム全体の通信フローを示す図である。 （ａ）はコマンド問合せ、（ｂ）は要求コマンドなしの応答信号、（ｃ）は制御要求コマンドの各フォーマットを示す図である。 同上のローカル制御装置の動作フローを示す図である。 問合せタイミング変更コマンドのフォーマットを示す図である。 同上のセンターサーバの動作フローを示す図である。 問合せタイミング再度変更要求コマンドのフォーマットを示す図である。

符号の説明

１ 制御端末装置
２ センターサーバ
３ ローカル制御装置
４ 被制御機器
５ ネットワーク
２２ 制御コマンド生成部
２３ 制御コマンド記憶部
３３ コマンド／問合せ取得部
３５ 機器制御部
３６ タイミング管理情報記憶部
３７ 装置振り分け部

Claims (1)

1. センターサーバと、制御端末装置と、被制御機器が接続された複数のローカル制御装置とがネットワークを介して接続され、
   センターサーバは、制御端末装置から送信された制御指示に基づいて被制御機器に対する制御要求コマンドを生成する制御コマンド生成部と、制御要求コマンドを記憶する制御コマンド記憶部とを備え、
   各ローカル制御装置は、センターサーバに周期的にアクセスして、自己に接続されている被制御機器に対する制御要求コマンドを取得する制御コマンド取得部と、取得した制御要求コマンドに基づいて被制御機器を制御する機器制御部と、センターサーバへアクセスする周期を所定の単位時間毎に分割し、当該分割された単位時間のいずれかに設定されたタイミング管理情報を記憶するタイミング管理情報記憶部と、タイミング管理情報を設定してタイミング管理情報記憶部に記憶させる装置振り分け部とを備え、制御コマンド取得部は、タイミング管理情報記憶部内のタイミング管理情報に基づいてセンターサーバに周期的にアクセスし、装置振り分け部は、センターサーバからの応答がない場合に、タイミング管理情報記憶部内のタイミング管理情報を変更し、
   センターサーバは、ローカル制御装置から送信されたタイミング管理情報を取得するアクセス状態判断部と、ローカル制御装置からアクセスされる周期を所定の単位時間毎に分割し、アクセス状態判断部が取得したタイミング管理情報に基づいて当該分割された単位時間のいずれかに各ローカル制御装置を対応付けることによってローカル制御装置毎のアクセスタイミングを管理するタイミング管理テーブルとを備え、
   アクセス状態判断部は、ローカル制御装置で変更されたタイミング管理情報を取得した場合、当該変更されたタイミング管理情報と同一のアクセスタイミングに設定されたローカル制御装置の数が、予め設定された最大アクセス許可数以上であれば、タイミング管理情報を再度変更させる指示をローカル制御装置へ送信する
   ことを特徴とする遠隔制御システム。

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