JP5319926B2 - 機器管理システム - Google Patents

Description

本発明は、大規模な管理領域に配置した機器の管理（監視・制御）を行うのに適した機器管理システムに関するものである。

従来より、通信ネットワークを用いて多数台の機器を管理（監視と制御との少なくとも一方）する場合において、機器の種類や配置場所を単位として下位の通信ネットワークを構築し、下位の通信ネットワークを上位の通信ネットワークにより管理することが考えられている（たとえば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された通信ネットワークでは、複数の下位の通信ネットワークと上位の通信ネットワークとを仲介するゲートウェイ装置を設け、ゲートウェイ装置に設けたプロトコル変換部で上位ネットワーク回線の第１の通信プロトコル（たとえば、ＢＡＣｎｅｔ（A Data Communication Protocol for Building Automation and Control Networks）プロトコルを用いる）と下位ネットワーク回線の第２の通信プロトコル（たとえば、ＬｏｎＷｏｒｋｓ（登録商標）のような分散制御ネットワークのプロトコル）とを相互変換する構成を採用している。

ゲートウェイ装置には、それぞれ下位の通信ネットワークが接続される複数の通信接続部が設けられており、いずれか１つの通信接続部を選択して有効にする技術を採用することにより、下位の通信ネットワークを構成する機器の台数が制限されている場合であっても、上位の通信ネットワークから制限を超える多数の機器を管理可能とする技術が示されている。

特許文献１に記載された機器管理システムでは、下位の通信ネットワークを複数設け、いずれか１つの下位の通信ネットワークを選択して上位の通信ネットワークから管理する構成を採用しているから、機器の台数が下位の通信ネットワークで制限されている最大数を越えるようなシステムの拡張が必要となった場合でも、ゲートウェイ装置の通信接続部が残っていれば容易に対応することができる。

一方、下位の通信ネットワークに機器を管理するローカル管理装置を設け、上位の通信ネットワークにおいてローカル管理装置を端末とするグローバル管理装置を設けることによって、グローバル管理装置がローカル管理装置から各機器の情報を取得する技術が用いられている。

ローカル管理装置としては、照明機器やスイッチのような機器を接続して下位の通信ネットワークを構築するローカル管理装置と、計量計測のための計量機器を接続して下位の通信ネットワークを構築するローカル管理装置とを別に設けてあり、各ローカル管理装置は、管理下の下位の通信ネットワークを自律的に動作させている。たとえば、下位の通信ネットワークではスイッチの操作に応じて照明器具の点灯・消灯を制御する処理を、上位ネットの通信ネットワークとは無関係に行うことが可能になっている。

また、機器を配置する場所を複数のエリアに分割し、各エリアに配置した機器を管理するローカル管理装置をエリアごとに設けることにより、グローバル管理装置では、エリアを単位として機器を管理することが可能になる。すなわち、グローバル管理装置では、エリアごとの機器を管理するローカル管理装置を機器との間に介在させていることにより、ローカル管理装置を仲介させることでエリアごとの機器を管理することが可能になっている。
特開２００６−１２９２８３号公報

特許文献１に記載された技術では、通信ネットワークの階層化が可能であり、下位の通信ネットワークに分散制御ネットワークを用いているから、下位の通信ネットワークはゲートウェイ装置から切り離されても自律して動作することが可能である。また、ローカル管理装置を設けたシステムもローカル管理装置の下位側では自律的に動作する。

ところで、ビル設備などの群管理を目的とする場合には、１階層でよいから上述した従来構成を用いることができるが、上述の従来構成では多階層に階層化することは考慮されていないから、広範囲の管理領域に配置した多数台の機器を管理するために、多階層化したシステムを構築することは難しい。また、特許文献１に記載の技術を用いて多階層化した場合には、通信路が階層ごとに必要になるから、有線の通信路を用いる場合には配線が煩雑になるという問題を有している。

さらに、異なる階層間で通信が不通になった場合に、不通箇所の下位側を独立したシステムとして動作させたり、必要に応じて途中の階層を省いて通信するなどの柔軟な対応ができないという問題もある。

加えて、１つのエリアに複数台のローカル管理装置が存在するシステム（たとえば、照明機器を管理するローカル管理装置と、計量機器を管理するローカル管理装置とを１つのエリアに備えるシステム）であっても、グローバル管理装置では、１つのエリアに含まれるローカル管理装置を個別の独立したローカル管理装置として扱うことになり、グローバル管理装置とローカル管理装置との間で不必要なトラフィックが生じるという問題もある。また、ＢＡＣｎｅｔプロトコルを用いる場合のように、ローカル管理装置が生存確認パケットを適宜のタイミングで送信することにより他装置との通信の可否を確認している場合には、一つのエリアのローカル管理装置が送信した生存確認パケットが他のエリアのローカル管理装置に受信されることになり、パケットの授受が無駄に行われることによって上位の通信ネットワークにおけるトラフィックの増加につながるという問題を有している。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、システムの拡張性および柔軟性を高めることができる機器管理システムを提供することにある。

請求項１の発明は、通信ネットワークを用いることにより所定の管理領域に配置された複数台の機器の監視と制御との少なくとも一方を行う機器管理システムであって、機器が接続される複数台の末端装置と、通信のための伝送路を共有し階層が論理的に規定された複数のノードとを含み、ノードには、管理領域を分割した小領域であるエリアごとに設けられ下位の通信ネットワークを構築する末端装置が接続されるローカル管理装置と、エリアごとに設けられエリア内のローカル管理装置との通信によりエリア内の情報を収集するエリアユニットとがあり、各ノードは、通信ネットワークにおいて論理的に上位側であるノードと通信する上位通信部と、通信ネットワークにおいて論理的に下位側であるノードと通信する下位通信部と、機器の監視と制御との少なくとも一方に用いる管理情報を保持する記憶部とを備え、上位通信部は管理情報を上位側であるノードとの間で通信する管理用上位通信部を含み、下位通信部は管理情報を下位側であるノードとの間で通信する管理用下位通信部を含み、伝送路には、上位管理装置を備える上位の通信ネットワークと各エリアに設けられたエリアユニットとの間に介在しエリア内でのローカル管理装置とエリアユニットとの間の通信パケットが上位の通信ネットワークに流出するのを抑止するエリア分離装置を備え、エリアユニットはエリア分離装置を介して上位管理装置と通信可能であることを特徴とする。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記ノードは、前記記憶部の内容の参照および設定が可能な操作表示装置が接続される利用者用通信部とを備えることを特徴とする。

請求項３の発明では、請求項１または請求項２の発明において、前記上位通信部は前記記憶部に設定する情報を上位側であるノードから受信する設定用上位通信部を含み、前記下位通信部は設定用上位通信部を通して受信した情報の少なくとも一部を下位側であるノードに送信する設定用下位通信部を含むことを特徴とする。

請求項４の発明では、請求項３の発明において、前記管理用上位通信部および前記管理用下位通信部において用いる通信プロトコルと、前記利用者用通信部において用いる通信プロトコルと、前記設定用上位通信部および前記設定用下位通信部において用いる通信プロトコルとの少なくとも１つは、各ノードについて共通であることを特徴とする。

請求項５の発明では、請求項１〜４のいずれかの発明において、前記ノードはＣＰＵを備える信号処理部を有し、各ノードの信号処理部は同じプログラムを実行可能であることを特徴とする。

請求項６の発明では、請求項１〜５のいずれかの発明において、前記ノードのうち異なる階層のノード間で情報を伝送する際に送信元のノードと送信先のノードとの間に介在するノードが存在する場合において、当該ノードは、情報の通過を指示するコマンドを含むパケットを受信したときには前記記憶部に情報を保持することなく通過させることを特徴とする。

請求項７の発明では、請求項６の発明において、前記ノードは、前記下位通信部において前記通信ネットワークの下位側のノードから特定のコマンドを含むパケットを受信したときにのみ、前記上位通信部を通して通信ネットワークの上位側のノードに情報を送信することを特徴とする。

請求項８の発明では、請求項１〜７のいずれかの発明において、前記上位管理装置は、各エリアにおける複数台の前記機器を一括して制御する制御内容を前記エリアユニットに送信する機能を有し、エリアユニットは、上位管理装置から一括制御の指示があると制御対象の機器を管理する前記ローカル管理装置を指定して制御内容を送信する機能を有し、ローカル管理装置は、エリアユニットから一括制御の指示があると機器を指定して制御内容に従う機器の制御を指示することを特徴とする。

請求項９の発明では、請求項１〜８のいずれかの発明において、前記エリア内において前記ローカル管理装置の管理下である前記機器を制御するにあたり、機器を制御する時刻と当該時刻における制御内容とを指定することを特徴とする。

請求項１の発明の構成によれば、論理的に階層化された通信ネットワークを構築するノードに、管理用上位通信部を含む上位通信部と、管理用下位通信部を含む下位通信部とを設けているから、複数のノード間で上位通信部と下位通信部との間で通信路を適宜に形成することでノードを自由に階層化することができる。すなわち、ノード間の関係を適宜に設定するだけで、柔軟にシステムを構築することができシステムの拡張性も高くなる（拡大や縮小が容易になる）。
しかも、エリア内でエリアユニットとローカルユニットとの間の通信に用いる通信パケットが上位の通信ネットワークに流出するのを抑制するエリア分離装置を設けているので、上位の通信ネットワークにおける不要なトラフィックを低減することができ、限られた通信容量でも大規模化を図ることができる。
また、エリア内に機器を管理するローカル管理装置を設けてローカル管理装置の管理下で下位の通信ネットワークを構築し、かつエリアユニットがローカル管理装置との通信によりエリア内の情報を収集するので、ローカル管理装置を適宜に設けることによってエリア内のシステムの拡張を容易に行うことができ、システム変更に柔軟に対応できる。

請求項２の発明の構成によれば、ノードに設けた利用者用通信部を通して操作表示装置による記憶部の内容の参照や設定が可能になる。また、上位側のノードとの通信が不通になっても、下位側のシステムが動作していれば、操作表示装置により下位側のシステムを管理することが可能になる。

請求項３の発明の構成によれば、記憶部に設定する情報についても階層化された通信ネットワークを通して設定可能になるから、上位側のノードから設定する情報を与えることで、下位側の複数のノードに情報を設定することが可能になり、情報設定時の省力化になる。

請求項４の発明の構成によれば、少なくとも一部の通信プロトコルが共通であることにより、管理情報、設定情報などの各種情報の伝送に用いる信号線を共通化することが可能になり、また、通信プロトコルを共通にすることでシステムの管理が容易になる。

請求項５の発明の構成によれば、ノードを動作させるシステムプログラムを入れ替えることによって、他に用いられていたノードを特定のノードに転用できるから、特定のノードが故障した場合でも他に用いられていたノードを代用してシステムの停止を防止することができる。すなわち、限られたノード数でもシステムダウンの生じにくいシステムを構築することができる。

請求項６の発明の構成によれば、情報が通過するノードのすべてで情報を保持する必要がなく、途中のノードでは情報が通過するだけになるから、組込み機器のようにハードウェア資源が限られているノードを用いる場合でも大規模なシステムを構築することができる。すなわち、ツリー状のシステムでは、下位側のノードが保有する管理情報をすべて記憶すると多くの記憶容量が必要であるが、途中のノードでは情報を通過させれば、途中のノードは少ないハードウェア資源でよいことになるから、組込み機器のようなリソースが限られた装置でも大規模な監視制御が可能になる。

請求項７の発明の構成によれば、下位側から上位側への通信は特定のコマンドを含むパケットに制限することで、ハードウェア資源の使用を低減することができる。

請求項８の発明の構成によれば、上位管理装置が機器を一括して制御する場合に、エリアユニットは制御対象の機器を管理するローカル管理装置を管理すればよく、またローカル管理装置は管理下の機器を管理すればよいから、一括制御の対象となる機器を階層的に管理することができ、エリアユニットとローカル管理装置とのそれぞれでの管理対象を少なくすることができる。

請求項９の発明の構成によれば、各機器を時刻に応じて制御することができる。

（実施形態１）
本発明では、各種機器の動作状態を監視することと各種機器を制御することとを総称して機器の「管理」と呼ぶ。したがって、機器の管理は、機器の監視と制御との少なくとも一方を意味する。また、管理対象となる機器が配置されている領域の全体を「管理領域」と呼び、管理領域を複数の小領域に分割したときの一つの小領域を「エリア」と呼ぶ。管理領域は、オフィスビル・集合住宅・病院・学校・ホテル・体育館・美術館・博物館・ショッピングセンタのような各種建物内、複数の建物を含む集合住宅の敷地内、複数の建物を含む地域内、土地開発された複数個の住戸を含むひとまとまりの住宅地内、テーマパーク内、公園内などの広範囲の空間であって、照明機器や冷暖房機器などの機器が多数配置される空間に相当する。一方、エリアは、建物の各階あるいは各室、土地を適宜に区切ったときの各区画に相当する。なお、管理領域を複数の「地区」に分割し、各地区がそれぞれ複数のエリアを含むように管理領域を階層化して区分してもよい。階層数は管理領域の規模や管理領域の区分の仕方により適宜に決定される。

以下では、図２に示すように、管理領域Ａとして公園を想定し、公園内を場所ごとに適宜に区分することにより複数のエリアＥ１〜Ｅ８を設けている場合を例として説明する。また、図示例では、管理領域Ａを８個のエリアＥ１〜Ｅ８に分割しているが、各エリアＥ１〜Ｅ８をとくに区別する必要がないときには、エリアＥと表記する。

以下に説明する実施形態では、監視および制御の対象となる機器として照明機器を例示し、監視の対象となる機器として電気計量（電圧、電流、電力などの計量）を行う計量機器を例示する。

各種機器を管理するために、図１に示す構成の通信ネットワークを用いる。図示する通信ネットワークは、３階層に階層化されている。中間層の通信ネットワーク（以下、「中位ネット」と呼ぶ）Ｎｍは、下位層の通信ネットワーク（以下、「下位ネット」という）Ｎｉ１，Ｎｉ２との間にローカル管理装置（以下の説明では、照明制御ユニット１と計量管理ユニット２とを用いる）を備え、上位層の通信ネットワーク（以下、「上位ネット」という）Ｎｓとの間にはエリア分離装置としてのルータ５が設けられる。ここで、下位ネットＮｉ１，Ｎｉ２は、機器の種別毎に分類して設けられ、本実施形態では、監視と制御との両方を行う機器と、監視のみを行う機器とに分けて、各機器ごとに下位ネットＮｉ１，Ｎｉ２を設けている。

さらに、中位ネットＮｍには、エリアユニット３と管理ユニット４とが接続される。エリアユニット３および管理ユニット４は、エリアＥごとに１台ずつ配置される。

上位ネットＮｓには、センターサーバ６ａと管理用コンピュータ６ｂとが接続される。以下では、センターサーバ６ａと管理用コンピュータ６ｂとを区別する必要がなければ一括して上位管理装置（グローバル管理装置に相当する）６と呼ぶ。上位ネットＮｓはローカルエリアネットワークであるが、ＮＴＰ（Network Time Protocol）サーバ７を接続してある。

一方、照明制御ユニット１に接続された下位ネットＮｉ１は、２線式の信号線Ｌｓ１を伝送される固定長の伝送信号を用いた時分割多重伝送方式の通信ネットワークを構築しており、計量管理ユニット２に接続された下位ネットＮｉ２は、ＲＳ−４８５、ＲＳ−２３２Ｃなどのシリアル通信による通信ネットワークまたはＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）による通信ネットワークを構築しており、信号線Ｌｓ２を通して情報を授受する。

下位ネットＮｉ１の構成要素は、固定長の伝送信号を信号線Ｌｓ１に定期的に送出する伝送装置ＣＮと、信号線Ｌｓ１に接続された操作用端末器ＴＵ１および制御用端末器ＴＵ２とである。操作用端末器ＴＵ１にはスイッチＳＷが付設され、制御用端末器ＴＵ２には照明機器Ｌｄが接続される。操作用端末器ＴＵ１および制御用端末器ＴＵ２には、それぞれスイッチＳＷと照明機器Ｌｄとに対応付けたアドレスが設定されており、伝送装置ＣＮにおいてスイッチＳＷと照明機器Ｌｄとのアドレスを関係テーブルで関係付けている。したがって、いずれかのスイッチＳＷを操作すると、関係テーブルで関係付けた照明機器Ｌｄが点灯または消灯する。ここに、スイッチＳＷと等価に用いることができる明るさセンサや人感センサをスイッチＳＷに代えて用いると、明るさや人の存否に応じて照明機器Ｌｄの点灯と消灯とを制御することができる。

下位ネットＮｉ１を構築する負荷制御システムの技術は周知であるが、簡単に動作を説明する。伝送装置ＣＮは一定時間毎に固定長の伝送信号を信号線Ｌｓ１に送出しており、スイッチＳＷの操作時には伝送信号に同期するタイミングで操作用端末器ＴＵ１が割込信号を信号線Ｌｓ１に送出する。この割込信号を伝送装置ＣＮが受信すると、伝送装置ＣＮは伝送信号によってアドレスの返送を要求する。

伝送信号には、操作用端末器ＴＵ１から返送される情報を載せるタイムスロットが設けられており、伝送装置ＣＮから伝送信号によってアドレスの返送が要求されると、割込信号を発生した操作用端末器ＴＵ１はこのタイムスロットにおいて自己のアドレスを伝送装置ＣＮに返送する。伝送装置ＣＮは、取得したアドレスを指定する伝送信号により操作用端末器ＴＵ１からスイッチＳＷのオン・オフの状態を獲得する。さらに、関係テーブルと照合することによって、スイッチＳＷに対応付けた照明機器Ｌｄに対してアドレスを指定して伝送信号を伝送し、操作用端末器ＴＵ１から獲得したスイッチＳＷのオン・オフの状態に従って照明機器Ｌｄの点灯・消灯を制御する。

伝送信号は、パルス幅によってデジタル値を表すパルス幅変調された信号であって正負の電圧値が等しい双極性の信号を用いる。したがって、操作用端末器ＴＵ１または監視用端末器ＴＵ２では、伝送信号を整流することにより、伝送装置ＣＮとの通信に必要な電源を確保する。下位ネットＮｉ１において照明機器Ｌｄを接続可能な台数には制限があり、たとえば、スイッチＳＷの個数は２５６個などに制限される。

照明制御ユニット１は、信号線Ｌｓ１に接続されているから、伝送信号を監視することによって照明機器Ｌｄの動作状態を取得することができる。また、操作用端末器ＴＵ１と同じ動作が可能であって、スイッチＳＷと同様に照明機器Ｌｄの点灯・消灯を指示することができる。

下位ネットＮｉ１では、操作用端末器ＴＵ１と制御用端末器ＴＵ２とのアドレスを関係付けることにより、スイッチＳＷと照明機器Ｌｄとを関係付けているから、スイッチＳＷと照明機器Ｌｄとを一対一に関係付けるだけではなく、一対多に関係付けることができる。１個のスイッチＳＷのオン・オフで１個の照明機器Ｌｄの点灯・消灯を行う場合を「個別制御」と呼び、１個のスイッチＳＷのオン・オフで複数個の照明機器Ｌｄの点灯・消灯を連動させる制御を「グループ制御」と呼ぶ。また、１個のスイッチＳＷのオンで、複数個の照明機器Ｌｄの点灯・消灯の状態をあらかじめ定めた状態とする制御を「パターン制御」と呼ぶ。グループ制御とパターン制御とを区別しないときには「一括制御」と呼ぶ。

グループ制御では、スイッチＳＷに関係付けた複数個の照明機器Ｌｄの点灯・消灯の状態が同状態であり、しかもスイッチＳＷのオン・オフに連動する。一方、パターン制御では、スイッチＳＷに関係付けた複数個の照明機器Ｌｄの点灯・消灯の状態を個別に指定しておくことができ、スイッチＳＷのオン操作によって各照明機器Ｌｄの点灯・消灯の状態が指定された状態になる。

計量管理ユニット２は、信号線Ｌｓ２に接続されおり、信号線Ｌｓ２には下位ネットＮｉ２の構成要素である計量機器Ｍｓが接続されている。計量管理ユニット２は計量機器Ｍｓとの間でシリアル通信を行うことにより、計量機器Ｍｓに指示を与え、また計量器機２０からの情報を獲得する。計量機器Ｍｓは、たとえば、照明機器Ｌｄの動作中の電圧、電流、電力の瞬時値や積算値を計測する。したがって、計量管理ユニット２は計量機器Ｍｓから取得する計量情報によって照明機器Ｌｄの動作などを監視することができる。

ここにおいて、上位ネットＮｓは、ネットワーク層ではＩＰｖ６に対応したＩＰプロトコルを用い、上位層のプロトコルとして独自プロトコルを用いている。また、中位ネットＮｍは、ネットワーク層においてはＩＰプロトコルを用い、上位層のプロトコルとして設備機器の標準オープンプロトコルであるＢＡＣｎｅｔプロトコルを用いる。したがって、エリアユニット３は、照明制御ユニット１との通信により照明機器Ｌｄの動作状態の取得および照明機器Ｌｄの動作状態の指示が可能であり、また、エリアユニット３は、計量管理ユニット２との通信により計量機器Ｍｓが計量した計量情報を取得することが可能である。

管理ユニット４は、エリアユニット３が管理する中位ネットＮｍおよび下位ネットＮｉ１，Ｎｉ２に含まれる照明機器Ｌｄや計量器機２０を含む機器の種別およびアドレスを記憶し、また照明制御ユニット１、計量管理ユニット２、エリアユニット３に設定されたデータのバックアップを保存する。さらに、中位ネットＮｍに生存確認パケットが送出されたときの応答により、エリアＥ内の他のユニット（照明制御ユニット１、計量管理ユニット２、エリアユニット３）の状態を確認し、他のユニットが正常に機能していないときには警報を発生し、必要に応じてエリアユニット３を通して上位管理装置６に警報を通知し上位管理装置６のモニタ装置に警報を表示させる。エリアユニット３が正常に機能していないときには、管理ユニット４が上位管理装置６に対して警報を直接通知することも可能である。

以下では、中位ネットＮｍの端末になる各ユニット（照明制御ユニット１、計量管理ユニット２、エリアユニット３、管理ユニット４）の構成について、さらに詳しく説明する。

照明制御ユニット１と計量管理ユニット２とエリアユニット３と管理ユニット４とは、ハードウェアにおいて同様の構成を有し、ソフトウェアにおいて異なる構成を有している。したがって、ハードウェア構成については、エリアユニット３で代表して説明する。

エリアユニット３は、図３に示すように、マイクロコンピュータを主構成要素に持ち、ＣＰＵからなる信号処理部１０と、ＲＡＭおよびＲＯＭ（たとえば、着脱可能なフラッシュＲＯＭ）からなる記憶部１１とを備える。さらに、複数種類の通信にそれぞれ対応した複数個（図示例では４個）の通信処理部１２ａ〜１２ｄと、各通信処理部１２ａ〜１２ｄにそれぞれ外部電線を接続するための通信ポート１３ａ〜１３ｄと、現在時刻を計時する時計部１４とを備える。このほかＤＩＰスイッチなどからなる操作部や動作状態を表示する発光ダイオードからなる表示部なども適宜に設けられる。

通信処理部１２ａおよび通信ポート１３ａはＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）規格であり、通信処理部１２ｂおよび通信ポート１３ｂはシリアル通信用であってＲＳ−４８５規格やＲＳ−２３２Ｃ規格であり、通信処理部１２ｃおよび通信ポート１３ｃは集中制御ネットワークの機器が接続可能であり、通信処理部１２ｄおよび通信ポート１３ｄは分散制御ネットワークの機器が接続可能である。

図１に示すシステム構成では、通信ポート１３ａは中位ネットＮｍとの接続口になり、通信ポート１３ｂは計量機器Ｍｓが接続される下位ネットＮｉ２との接続口になり、通信ポート１３ｃ，１３ｄのいずれかは照明機器Ｌｄを接続する下位ネットＮｉ１との接続口になる。下位ネットＮｉ１との接続口として通信ポート１３ｃ、１３ｄのどちらを用いるかは、下位ネットＮｉ１を集中制御型とするか分散制御型とするかに応じて適宜に選択される。

通信処理部１２ａ〜１２ｄは、通信ポート１３ａ〜１３ｄを通して送信する通信パケットを生成する処理と、通信ポート１３ａ〜１３ｄを通して受信した通信パケットからデータを抽出する処理とを行う。通信ポート１３ａ〜１３ｄは、下位ネットＮｉ１，Ｎｉ２、中位ネットＮｍにそれぞれ適合した通信線を接続できる形状に形成されている。

記憶部１１は、信号処理部１０の動作を指示するシステムプログラムおよびエリアユニット３が動作するのに必要な種々データを記憶する。記憶部１１に格納するデータとしては、通信処理部１２ａ〜１２ｄおよび通信ポート１３ａ〜１３ｄを用いた通信に必要な通信設定情報データと、機器（照明機器Ｌｄおよび計量機器Ｍｓ）の管理に用いる機器管理設定情報データとがある。時計部１４は、時刻情報要求を受けると時刻情報を出力する。また、時計部１４の時刻は、後述するように、信号処理部１０で実現されるタイマ調整機能によりＮＴＰサーバ７の時刻に合わせられる。

信号処理部１０は、記憶部１１に記憶されているプログラムに従って動作する。エリアユニット３には、下位ネットＮｉ１，Ｎｉ２を接続することがないが、下位ネットＮｉ１，Ｎｉ２が接続される照明制御ユニット１および計量管理ユニット２の信号処理部１０は、通信処理部１２ａ，１２ｂおよび通信ポート１３ａ，１３ｂを通して機器（照明機器Ｌｄ、計量機器Ｍｓ）の管理を行う監視制御機能を有する。一方、エリアユニット３の信号処理部１０は、通信処理部１２ｃ，１２ｄおよび通信ポート１３ｃ，１３ｄを通して照明制御ユニット１および計量管理ユニット２との間で機器（照明機器Ｌｄ、計量機器Ｍｓ）の管理のための情報を授受する監視制御機能を有し、さらに照明制御ユニット１や計量管理ユニット２から取得した情報を上位ネットＮｓに接続した上位管理装置６で閲覧可能にするウェブサービス機能を有する。つまり、照明制御ユニット１や計量管理ユニット２からエリアユニット３が取得した情報は、上位管理装置６において可視化される。エリアユニット３は、ＮＴＰサーバ７と通信を行って時計部１４の時刻合わせを行うタイマ調整機能も有している。これらの各機能は、記憶部１１に格納したプログラムに従って信号処理部１０が動作することにより実現される。

通信設定情報データには、通信時の送信元のＩＰアドレスと、通信時の送信先のＩＰアドレスと、エリアＥ内でのブロードキャストアドレスとが含まれている。さらに、通信設定情報データとしては、エリアユニット３と接続される照明制御ユニット１および計量管理ユニット２を個別に管理する管理番号と、照明制御ユニット１および計量管理ユニット２のＩＰアドレスとを関係付けた対応テーブルを有している。

対応テーブルでＩＰアドレスに対応付けている管理番号は、たとえば、「照明−１」「照明−２」「計量管理−１」などのように、照明制御ユニット１か計量管理ユニット２かの別と数字との組み合わせで表される。エリアユニット３に対応テーブルを設けていることにより、エリアユニット３は、ＩＰアドレスに代えて管理番号を用いて、エリアユニット３が接続されているエリアＥ内の照明制御ユニット１および計量管理装置２と通信することができる。

機器管理設定情報データは、エリアユニット３が接続されるエリアＥ内で接続可能なユニット（照明制御ユニット１、計量管理ユニット２、エリアユニット３、管理ユニット４を含む）の最大台数と、エリアＥに実際に接続されている台数との情報を含んでいる。機器管理設定情報データの値は、照明制御ユニット１および計量管理ユニット２を監視する際に用いられる。機器管理設定情報データには、照明制御ユニット１および計量管理ユニット２を制御する際に用いられる制御定義テーブルも含まれる。

制御定義テーブルは、エリアユニット３が接続されたエリアＥ内の照明制御ユニット１でグループ制御あるいはパターン制御を行う際に用いられる。制御定義テーブルは、グループ制御を行うかパターン制御を行うかにかかわらず同様の内容になるので、ここではグループ制御の場合について説明する。

制御定義テーブルは、図４（ａ）に示すようなデータ構造を有している。制御定義テーブルは、一括制御を行うおうとする照明機器Ｌｄが接続されている照明制御ユニット１の管理番号（照明−１、照明−２）と、当該照明器具Ｌｄが属しているローカルグループ名ｇ１〜ｇ４（後述する）との組にグローバルグループ名Ｇ１，Ｇ２を付与してある。したがって、グローバルグループ名Ｇ１，Ｇ２を指定すると、各照明制御ユニット１に接続された照明機器Ｌｄをローカルグループ名ｇ１〜ｇ４を単位として一括制御を行うことが可能になる。

ローカルグループ名ｇ１〜ｇ４は、照明制御ユニット１に接続された伝送装置ＣＮに設けた関係テーブルにおいて、図４（ｂ）のように、一括制御を行おうとする照明機器Ｌｄのアドレス１〜１６に対応付けてある。つまり、上述したグループ制御の際に一括制御を行おうとする照明機器Ｌｄのアドレス１〜１６の組に、それぞれローカルグループ名ｇ１〜ｇ４が付与される。

ここでは、グループ制御を対象としているから、ローカルグループ名ｇ１〜ｇ４を単位とするグループ制御が行われる。また、グローバルグループ名Ｇ１，Ｇ２の指定により、複数のグループ制御を一括して行うことになる。この種の制御をグローバルグループ制御と呼ぶ。また、グループ制御に代えてパターン制御を行うことも可能であり、グローバルグループ名Ｇ１，Ｇ２に代えてグローバルパターン名を用いることにより複数のパターン制御を一括して行う場合をグローバルパターン制御と呼ぶ。

いま、エリアユニット３が、上位管理装置６からグローバルグループ名Ｇ１の照明機器Ｌｄを点灯させる指示を受け取ったとすると以下の動作を行う。エリアユニット３では、図４（ａ）に示す制御定義テーブルを用いて、グローバルグループ名Ｇ１を展開する。ここでは、グローバルグループ名Ｇ１に対して（照明−１−ｇ１）と（照明−２−ｇ３）とが関係付けられているから、管理番号が（照明−１）と（照明−２）との照明制御ユニット３に対して、ローカルグループ名ｇ１，ｇ３に含まれる照明機器Ｌｄを点灯させる指示を中位ネットＮｍを通して送信する。

管理番号が（照明−１）と（照明−２）との照明制御ユニット３は、それぞれに接続されている下位ネットＮｉ１の伝送装置ＣＮに対して、ローカルパターン名ｇ１，ｇ３を通知する（ローカルパターン名ｇ１，ｇ３に対応するアドレスを持つ操作用端末器ＴＵ１として動作する）。したがって、各伝送装置ＣＮはローカルグループ名ｇ１，ｇ３を関係テーブルに照合することにより、一括して点灯させる照明機器Ｌｄのアドレスを取得し、それらの照明機器Ｌｄが接続されている制御用端末器ＴＵ２に伝送信号を受信させ、照明機器Ｌｄのグループ制御を行う。

具体的には、（照明−１）（照明−２）の管理番号が付与された各照明制御ユニット１に接続されている伝送装置ＣＮが、いずれも図４（ｂ）に示す関係テーブルを有しているとすると、（照明−１）の管理番号が付与された照明制御ユニット１に接続された下位ネットＮｉ１ではアドレス１〜４の照明機器Ｌｄが動作し、（照明−２）の管理番号が付与された照明制御ユニット１に接続された下位ネットＮｉ１ではアドレス９〜１２の照明機器Ｌｄが動作する。ここでは、グループ制御を行う例を示しているから、照明機器Ｌｄの動作は一括して点灯または消灯するという動作になる。なお、伝送装置ＣＮごとに関係テーブルを異ならせてもよいのはもちろんのことである。

すなわち、グローバルグループ名Ｇ１を用いることにより、エリアＥ内の複数の照明機器Ｌｄを一括して制御することができる。また、上位管理装置６から複数のエリアＥのエリアユニット３に対してグローバルグループ名を指定して制御内容（点灯・消灯の別）を送信すれば、各エリアＥのエリアユニット３が、それぞれグローバルグループ名を照明制御ユニット１の管理番号とローカルグループ名との組に展開し、最終的には、ローカルグループ名を用いた各下位ネットＮｉ１でのグループ制御になる。

したがって、照明機器Ｌｄの台数がきわめて多い大規模なシステムを構築する場合でも、上位管理装置６から各エリアＥのエリアユニット３への指示はグローバルグループ名を用いた簡単なものになり、上位ネットＮｓでのトラフィックの増加を抑制することができる。また、各エリアＥ内ではグローバルグループ名を展開した管理番号とローカルグループ名との組を、エリアＥ内の各照明制御ユニット１に通知するだけであるから、中位ネットＮｍにおいてもトラフィックの増加を抑制することができる。下位ネットＮｉ１においては、通常のグループ制御になるから、下位ネットＮｉ１を単独で用いる場合と同様の動作になり、上位ネットＮｓや中位ネットＮｍの動作を考慮することなく、従来から提供されている負荷制御システムと同様に扱うことができる。

エリアユニット３は、図５に示すように、起動されると、初期化処理の後に（Ｓ１）、生存確認パケットを送信し、照明制御ユニット１あるいは計量管理ユニット２からの応答を確認する（すなわち、システム状態を取得する）。照明制御システム１からシステム状態を取得したときには（Ｓ２：照明）、照明制御ユニット１の管理下にある照明機器Ｌｄの動作状態の取得要求を行い、動作状態を取得する（Ｓ３）。さらに、エリアユニット３は、取得した動作状態を上位管理装置６に送信する（Ｓ４）。ここで、上位管理装置６から照明機器Ｌｄの制御要求を受け取ったときには（Ｓ５：Ｙｅｓ）、エリアユニット３から照明制御ユニット１に照明機器Ｌｄの制御を要求する（Ｓ６）。上位管理装置６から照明機器Ｌｄの制御要求がなければ（Ｓ５：Ｎｏ）ステップＳ２に戻る。

ステップＳ２において、計量管理ユニット２からシステム状態を取得したときには（Ｓ２：計量）、計量管理ユニット２の管理下にある計量機器Ｍｓからの計量情報を取得する時刻か否かを判断する。この時刻は、たとえば、３０分毎などとしてあらかじめ定めてある。計量情報を取得する時刻であれば（Ｓ７：Ｙｅｓ）、計量管理ユニット２に対して計量情報の取得要求を行い、計量情報を取得する（Ｓ８）。取得した計量情報はエリアユニット３から上位管理装置６に送信する（Ｓ９）。また、ステップＳ７において計量情報を取得する時刻でなければ（Ｓ７：Ｎｏ）ステップＳ２に戻る。

なお、図５において、台形と逆台形とで表されるシンボルは、両シンボルの間の動作を繰り返すことを示している。したがって、ステップＳ２からステップＳ９の処理はエリアユニット３の動作中に繰り返し行われる。また、エリアユニット３が上位管理装置６に情報を送信するのに伴って管理ユニット４にも同じ情報を送信するのが望ましい。この場合、エリアユニット３が上位管理装置６に対して情報を直接送信するのではなく、管理ユニット４に一旦送信し、管理ユニット４が上位管理装置６に情報を送信するようにしてもよい。

図５には記載していないが、エリアユニット３からの生存確認パケットに対して、照明制御ユニット１あるいは計量管理ユニット２からの応答が得られない場合には異常が生じている可能性があると判断し、エリアユニット３から上位管理装置６に異常の発生を通知する。

図６に照明制御ユニット１の動作を示す。照明制御ユニット１は、起動されると、初期化処理を行う（Ｓ１）。照明制御ユニット１は下位ネットＮｉ１の伝送装置ＣＮに対してシステム状態の取得要求を行う（Ｓ２）。ここでのシステム状態は、信号線Ｌｓ１の断線や短絡の有無、操作用端末器ＴＵ１や制御用端末器ＴＵ２のアドレスの誤設定（重複を禁止している）の有無などを意味する。システム状態が正常であれば（Ｓ３：Ｙｅｓ）、各照明機器Ｌｄの点灯・消灯の動作状態を取得する（Ｓ４）。

ここで、中位ネットＮｍを通してシステム状態および照明機器Ｌｄの点灯・消灯の状態に関する取得要求があると（Ｓ５：Ｙｅｓ）、取得を要求してきた相手先（通常はエリアユニット３であるが、後述するように上位管理装置６の場合もある）にシステム状態と点灯・消灯の状態とをそれぞれ送信する（Ｓ６）。ステップＳ３においてシステム状態の異常が検出された場合（Ｓ３：Ｎｏ）には相手先に異常を通知する。

ステップＳ４では伝送装置ＣＮから各照明機器Ｌｄの点灯・消灯の状態を取得しており、伝送装置ＣＮでは各照明機器Ｌｄの点灯・消灯の状態が前回の取得要求時と変化していなければ、取得要求に対する応答を行わないようにしてもよい。つまり、変化の生じた照明機器Ｌｄについてのみ情報を伝送することにより、下位ネットＮｉ１のトラフィックを低減することができる。また、中位ネットＮｍにおいても、変化した照明機器Ｌｄのみの情報を伝送するようにすることで、中位ネットＮｍにおけるトラフィックを低減することができる。

一方、中位ネットＮｍを通して情報の取得要求がないか（Ｓ５：Ｎｏ）、取得要求があった相手先に情報を送信した後には、中位ネットＮｍを通して照明機器Ｌｄの制御要求があるか否かを判断し、制御要求があれば（Ｓ７：Ｙｅｓ）、要求内容に従って照明機器Ｌｄを制御する（Ｓ８）。制御要求がなければ（Ｓ７：Ｎｏ）、ステップＳ２に戻る。ステップＳ２からステップＳ７の処理は、照明制御ユニット１の動作中には繰り返して行われる。

計量管理ユニット２での処理では、照明制御ユニット１の処理から制御要求に対する処理が省略される。すなわち、図７のように、なる。計量管理ユニット２は、起動されると、初期化処理を行う（Ｓ１）。計量管理ユニット２は下位ネットＮｉ２に関してシステム状態を取得する（Ｓ２）。ここでのシステム状態は、信号線Ｌｓ２の断線や短絡の有無、計量機器Ｍｓの故障の有無などを意味する。システム状態が正常であれば（Ｓ３：Ｙｅｓ）、各計量機器Ｍｓから計量情報を取得する（Ｓ４）。

ここで、中位ネットＮｍを通してシステム状態および計量情報の取得要求があると（Ｓ５：Ｙｅｓ）、取得を要求してきた相手先（通常はエリアユニット３であるが、後述するように上位管理装置６の場合もある）にシステム状態と計量情報とをそれぞれ送信する（Ｓ６）。ステップＳ３においてシステム状態の異常が検出された場合（Ｓ３：Ｎｏ）には相手先に異常を通知する。

一方、中位ネットＮｍを通して情報の取得要求がなければ（Ｓ５：Ｎｏ）、ステップＳ２に戻る。ステップＳ２からステップＳ５の処理は、計量管理ユニット２の動作中には繰り返して行われる。

ところで、エリアユニット３は、上位管理装置６からグローバルグループ名とともに時刻情報を受け取ることによって、序列制御（タイムスケジュールによる制御）も行う機能も有している。序列制御においては、グローバルグループ名に時刻情報が付加されるから、上位管理装置６からの指示が、たとえば「１２：００，Ｇ１，点灯」のようになる。

エリアユニット３は、序列制御の指示を上位管理装置６から受け取ると、指示内容を記憶部１１に格納して、時計部１４により計時されている現在時刻が指示された時刻（上述の例では、１２：００）になるまで待ち、指示された時刻になると、グローバルグループ名Ｇ１を展開した照明制御ユニット１にローカルグループ名と制御内容とを送信する。図４の例では、管理番号が（照明−１）の照明制御ユニット１に対してローカルグループ名ｇ１が送信され、管理番号が（照明−２）の照明制御ユニット１に対してローカルグループ名ｇ３が送信される。

ここに、上述のように、序列制御の際にエリアユニット３が指定された時刻まで待ってからグローバルグループ名を展開する処理を行うと、エリアユニット３の記憶部１１において序列制御のために比較的大きな容量を消費することになる。したがって、上位管理装置６からグローバルグループ名とともに時刻情報を受け取ったエリアユニット３が、グローバルグループ名をすぐにローカルグループ名に展開し、照明制御ユニット１に、ローカルグループ名と時刻情報とを送信するようにしてもよい。この場合、照明制御ユニット１に設けた時計部１４により計時されている現在時刻が指示された時刻になると、制御内容に従って照明機器Ｌｄを制御することになる。この処理を採用すれば、一括して制御する対象を限られた記憶容量で保持することができ、組込み機器程度の記憶容量の限られた装置で実現するのに好適なシステムとすることができる。

エリアユニット３において上述した序列制御を可能にしていることにより、上位管理装置６から序列制御の時刻を指定してグローバルグループ名と制御内容とを各エリアＥのエリアユニット３に送信することで、管理領域Ａの全体に配置した照明機器Ｌｄの点灯・消灯を時間経過に伴って変化させることが可能になる。

序列制御においては、照明機器Ｌｄを制御する時刻と制御内容とが指定されているから、上位管理装置６からエリアユニット３に一度だけタイムスケジュールを送信しておけば、以後はエリアユニット３がエリアＥ内の各照明制御ユニット１にローカルグループ名と制御内容とを順次送信することになり、上位管理装置６が接続されていなくともエリア間で同期をとる必要がないから、各エリアＥが自律的に非同期で照明機器Ｌｄを動作させることができる。

上述したように照明制御ユニット１と計量管理ユニット２と管理ユニット４とは、ハードウェア構成についてはエリアユニット３と同様であるが、記憶部１１に格納したプログラムについてはエリアユニット３と異なっている。言い換えると、照明制御ユニット１と計量管理ユニット２とエリアユニット３とは、プログラムの変更のみで実現することができる。管理ユニット４および後述する連携ユニット８も同様である。

照明制御ユニット１と計量管理ユニット２とは、中位ネットＮｍと下位ネットＮｉ１，Ｎｉ２との仲介を行うから、中位ネットＮｍで用いるアドレス（ＩＰアドレスだけではなくＢＡＣｎｅｔでの識別情報）と、下位ネットＮｉ１，Ｎｉ２で用いるアドレス（照明機器Ｌｄあるいは計量機器Ｍｓを区別するアドレス）とが記憶部１１に設定される。計量機器Ｍｓのアドレスは、ＲＳ−４８５規格のシリアル通信で用いる。

照明制御ユニット１では、照明機器Ｌｄの点灯・消灯の状態を監視情報として獲得してエリアユニット３に送信する監視機能と、エリアユニット３から受信した制御情報を照明機器Ｌｄの点灯・消灯の状態に反映させる制御機能とを有する。計量管理ユニット２は、計量監視対象の計量機器Ｍｓから計量情報を獲得してエリアユニット３に送信する監視機能を有している。

照明機器Ｌｄの管理は常時は照明制御ユニット１が行い、計量機器Ｍｓの管理は常時は計量管理ユニット２が行う。したがって、エリアユニット３は照明機器Ｌｄや計量機器Ｍｓに関する情報を常時は記憶する必要がなく、エリアユニット３では照明制御ユニット１および計量管理ユニット２との通信により取得した情報を一時的に記憶する程度の機能があればよい。言い換えると、組込み機器程度の少ないリソースでもエリアユニット３を容易に実現することができる。また、照明制御ユニット１と計量管理ユニット２とエリアユニット３とのハードウェア構成は同じであるから、照明制御ユニット１と計量管理ユニット２とエリアユニット３とで記憶部１１の記憶容量は同じになるが、エリアユニット３は照明制御ユニット１と計量管理ユニット２から取得した情報を一時的に記憶するだけなので問題なく実現できる。

管理ユニット４は、エリアＥ内の照明制御ユニット１と計量管理ユニット２とエリアユニット３とについて中位ネットＮｍで用いるアドレスを記憶部１１に記憶する。このアドレスは、管理ユニット４がＢＡＣｎｅｔプロトコルで生存確認パケットを送信することにより取得する。また、管理ユニット４は、記憶部１１に記憶したアドレスを有する照明制御ユニット１および計量管理ユニット２の管理下にある下位ネットＮｉ１，Ｎｉ２を構成する機器（照明機器Ｌｄ、計量機器Ｍｓ）の管理に必要な情報（識別のためのアドレスと機器の種類とを含む）を収集して記憶部１１にバックアップ用として記憶する機能を備える。中位ネットＮｍでのアドレスの情報および下位ネットＮｉ１，Ｎｉ２の機器の管理に必要な情報を「設定情報」と呼ぶ。したがって、管理ユニット４は設定情報のバックアップ機能を備える。

管理ユニット４は、設定情報のバックアップ機能のほか、警報情報などのシステム状態の履歴を記憶部１１に格納するとともに上位管理装置６に通知するシステム状態通知機能と、取得した設定情報を上位管理装置６で閲覧可能にするウェブサービス機能とを備えている。つまり、管理ユニット４が保有する設定情報は上位管理装置６で可視化される。管理ユニット４におけるこれらの機能は記憶部１１に格納されたプログラムを信号処理部１０で実行することにより実現される。

管理ユニット４は、常時は、照明制御ユニット１と計量管理ユニット２とエリアユニット３とに対してそれぞれバックアップ用の情報の取得要求を繰り返して行っている。照明制御ユニット１と計量管理ユニット２とエリアユニット３とは、管理ユニット４からの情報の取得要求に対して前回の要求時との情報の変化を判断し、情報に変化がなければ取得要求に応答せず、変化が生じたときにのみ取得要求に対して情報を送信する。このような動作により、管理ユニット４では照明制御ユニット１と計量管理ユニット２とエリアユニット３との動作に関して最新の情報を記憶部１１に記憶しておくことができる。

上述したように、上位ネットＮｓと中位ネットＮｍとの間にはルータ５が設けられている。このルータ５は、中位ネットＮｍにおいて用いる生存確認パケットのブロードキャストによる通信パケットがエリアＥの外部に漏れるのを防止するエリア分離装置としての機能を有する。ただし、上位管理装置６とエリアユニット３との間はルータ５に妨げられることなく通信が可能になっている。

すなわち、エリアユニット３と上位管理装置６との間の通信にあたっては、エリアユニット３から上位管理装置６にＨＴＴＰ（HyperText Transfer Protocol）による応答要求を発行し、上位管理装置６から応答要求に応答する通信を行う。エリアユニット３から上位管理装置６に送信する情報が存在する場合には、上位管理装置６への応答要求を発行する際にその情報を送信する。また、上位管理装置６からエリアユニット３に送信する情報が存在する場合には、エリアユニット３からのＨＴＴＰによる応答要求に返信する際に情報を送信する。この処理により、上位管理装置６とエリアユニット３との間ではルータ５に妨げられることなく通信が可能になる。

すなわち、エリアユニット３および管理ユニット４が、エリアＥ内の照明制御ユニット１と計量管理ユニット２と下位ネットＮｉ１，Ｎｉ２の各機器（照明機器Ｌｄ、計量機器Ｍｓ）との管理を行うとともに設定情報を把握しているから、生存確認パケットのようにブロードキャストで送信するパケットはエリアＥ内にのみ到達すればよく、エリアＥ外にこの種の通信パケットが流出するのをルータ５により防止することができる。また、エリアＥ外に設けられた上位管理装置６とエリアユニット３とは通信を行うから、照明制御ユニット１および計量管理ユニット２と上位管理装置６との間ではエリアユニット３を介して情報の授受が可能になる。

上述したように、ルータ５がエリアＥを区切るエリア分離装置として機能しているから、エリアＥに含まれる照明機器Ｌｄや計量機器Ｍｓの台数が増加した場合には、照明制御ユニット１と計量管理ユニット２とをそのまま用い、エリアユニット３と管理ユニット４とルータ５とを新たに設けるだけで、エリアＥを分割することができる。したがって、照明機器Ｌｄや計量機器Ｍｓの台数が増加した場合でもシステムの拡張を容易に行うことができる。

照明制御ユニット１および計量管理ユニット２は、エリアユニット３および管理ユニット４と同様に、下位ネットＮｉ１，Ｎｉ２に接続されている機器（照明機器Ｌｄ、計量機器Ｍｓ）を管理（監視・制御）する情報を上位管理装置６で可視化するウェブサービス機能を備える。ただし、照明制御ユニット１および計量管理ユニット２では、常時はウェブサービス機能を停止させており、各エリアＥを管理する情報は、エリアユニット３のウェブサービス機能によって上位管理装置６で利用可能にしてある。一方、中位ネットＮｍでの生存確認パケットに対して、エリアユニット３が応答しないときには、照明制御ユニット１と計量管理ユニット２とのウェブサービス機能が利用可能になる。

すなわち、上位管理装置６は、エリアＥの管理（監視・制御）が必要になったときに、エリアユニット３が利用できないときには照明制御ユニット１あるいは計量管理ユニット２のウェブサービス機能を利用してエリアＥの管理を行う。このように、常時は、上位管理装置６と照明制御ユニット１や計量管理ユニット２との間にエリアユニット３を介在させることによって、エリアＥ内の機器（照明機器Ｌｄ、計量機器Ｍｓ）をまとめて管理可能にしながらも、エリアユニット３が故障した場合のような異常時には、照明制御ユニット１や計量管理ユニット２に直接アクセスして機器（照明機器Ｌｄ、計量機器Ｍｓ）の管理を応急的に行うことを可能にしているから、機器（照明機器Ｌｄ、計量機器Ｍｓ）の動作を停止させることなく、エリアユニット３の修理あるいは交換を行うことが可能になる。

また、管理ユニット４の記憶部１１にはバックアップ用の情報を記憶しているから、エリアユニット３の修理あるいは交換が終了した後には、管理ユニット４からバックアップ用の情報をエリアユニット３に転送することによって、エリアユニットを復旧させることが可能である。さらに、上述した構成では、下位ネットＮｉ１，Ｎｉ２は自律的に動作しているから、中位ネットＮｍでの通信が不通になったり、上位ネットＮｓでの通信が不通になったとしても照明機器Ｌｄや計量機器Ｍｓの動作は停止しない。また、エリアユニット３はエリアＥを単位として通信を行っているから、いずれかのエリアユニット３と上位管理装置６との間で通信が不通になったとしても、他のエリアＥに影響を及ぼすことがない。つまり、エリアＥを単位としてメンテナンスを行うことができる。

（実施形態２）
実施形態１では、エリアＥにおいて中位ネットＮｍと下位ネットＮｉ１，Ｎｉ２とを仲介するユニットとして、照明制御ユニット１と計量管理ユニット２とを設けていたが、本実施形態は、図１に破線で示すように、照明制御ユニット１と計量管理ユニット２とに加えて連携ユニット８を設けている。照明制御ユニット１と計量管理ユニット２とは、エリアＥ内に複数台設けることができるが、連携ユニット８は、エリアＥ内に１台だけ設けることができる。連携ユニット８には、照明制御ユニット１と同様に、伝送装置ＣＮと操作用端末器ＴＵ１と制御用端末器ＴＵ２とが接続可能である。

ただし、操作用端末器ＴＵ１としてスイッチＳＷではない入力を受け付ける入力端子を備えたものを用い、操作用端末器ＴＵ１に入力端子からの特定の入力があった場合に、エリアユニット３に対して他の照明制御ユニット１への制御要求を送信させる機能を有している。したがって、連携ユニット８に信号線Ｌｓ１を介して接続した操作用端末器ＴＵ１の入力端子に特定の入力があると、他の照明制御ユニットに制御要求を行って当該照明制御ユニット１の管理下にある照明機器Ｌｄの点灯・消灯を制御することが可能になる。

たとえば、連携ユニット８に信号線Ｌｓ１を介して接続された操作用端末器ＴＵ１の入力端子にＴＶカメラによる撮影システムを接続しておき、撮影を開始することを特定の入力として照明制御ユニット１の管理下にある照明機器Ｌｄを点灯させるようにすれば、撮影システムと照明機器Ｌｄとを連動させることが可能になる。

連携ユニット８における上述の処理は照明制御ユニット１に組み込んでおくことも可能であるが、連携ユニット８を照明制御ユニット１とは独立して設けることにより、連携させるシステム数を多くとることが可能になり、照明制御ユニット１のみで連携動作を行う場合よりも高度な連携を行うことが可能になる。他の構成および動作は実施形態１と同様である。

（実施形態３）
実施形態１、２では、上位ネットＮｓ、中位ネットＮｍ、下位ネットＮｉ１，Ｎｉ２の３階層のネットワークを構築しており、上位ネットＮｓと中位ネットＮｍとがルータ５を介して分離される構成を採用している。ただし、エリアＥに含まれる機器（照明機器Ｌｄ、計量機器Ｍｓ）の台数が増加する場合にはエリアＥを分割するのが望ましく、またエリアＥの個数が増加した場合には複数のエリアＥをまとめて管理するのが望ましい。エリアＥを分割した場合に分割後のエリアＥを最小単位とするならば、エリアＥの個数が増加した場合と同等に扱うことができる。

そこで、以下では、管理領域が複数の「地区」に分割され、各地区に複数のエリアＥが含まれている場合について説明する。また、地区自体が階層化されていてもよい。このように、機器管理システムを多階層のネットワークとして構築する場合、ルータ５を設ける位置は適宜に設定され、上位ネットＮｓでのトラフィックの増加を避けるために望ましくはエリアＥごとにルータ５を設けることになるが、以下の説明ではルータ５についてはとくに考慮しない。

さらに、実施形態１において説明したように、エリアユニット３は、照明制御ユニット１と計量管理ユニット２との通信が可能であるとともに上位管理装置６との通信が可能であるが、照明制御ユニット１および計量管理ユニット２は通常は上位管理装置６とは直接に通信を行わないから、エリアユニット３は、論理的には照明制御ユニット１および計量管理ユニット２と上位管理装置６との間の中間ノードとして機能していることになる。そこで、多階層のネットワークを構築するにあたってはエリアユニット３をノードとして扱うことにする。

すなわち、図８に示すように、エリアユニット３に相当するエリア管理ノード２３の下位に、照明制御ユニット１や計量管理ユニット２に相当する照明制御ノード２１と電力監視ノード２２とが接続され、エリア管理ノード２３の上位には地区管理ノード２４が設けられるものとする。地区管理ノード２４は上位管理装置６と通信可能になっている。ここに、照明制御ノード２１、電力監視ノード２２、エリア管理ノード２３、地区管理ノード２４、上位管理装置６は、通信のための伝送路を共有しており、伝送路としては、たとえばＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）規格に準じたものを用いる。

上述のように伝送路を共有しているから、各ノード２１〜２４の階層は論理的に規定される。階層を論理的に規定するとは、各ノード２１〜２４が通信可能な相手が制限されていることを意味する。標準的な構成としては、照明制御ノード２１および電力監視ノード２２はエリア管理ノード２３と通信し、エリア管理ノード２３は地区管理ノード２４と通信し、上位管理装置６は地区管理ノード２４とのみ通信を行う構成を意味する。ただし、必要に応じて地区管理ノード２４が照明制御ノード２１および電力監視ノード２２と直接通信することや、上位側の装置と下位側の装置との間で中間のノード２３〜２４を通過する通信も可能になっている。

なお、本実施形態では、信号線Ｌｓ１が接続される伝送装置ＣＮに相当する照明制御末端装置３１を照明制御ノード２１の下位に接続し、電力管理ノード２２の下位には信号線Ｌｓ２に接続される計量機器Ｍｓとの仲介を行う電力監視末端装置３２を接続している。照明制御末端装置３１は、グループ制御やパターン制御に用いる制御定義テーブルの情報を保持する。すなわち、図１に示した構成例では、伝送装置ＣＮを接続している信号線Ｌｓ１に照明制御ユニット１を接続しているが、本実施形態では、伝送装置ＣＮに相当する照明制御末端装置３１に照明制御ノード２１を接続する構成を採用している。同様に、信号線Ｌｓ２と電力監視ノード２２との間に介在する電力監視末端装置３２により、計量機器Ｍｓから電流や電力量を取得し、また定期的（１０分毎、１日毎など）に計測情報の履歴を蓄積することも可能になっている。

ところで、エリアユニット３の通信処理部１２ａ〜１２ｄと通信ポート１３ａ〜１３ｄとが行う通信の内容には、制御情報、計量情報、監視情報のほか、設定情報がある。エリアユニット３は、これらの情報を上位側と下位側との間で通過させたり、上位側と下位側との間で情報を加工して伝送したりする機能を有している。各ノード２１〜２４は、図３に示したエリアユニット３と同様の構成であるが、本実施形態ではシステムの階層化のための機能を明確化するために、ノード２１〜２４の構成を図９のように書き換える。

すなわち、各ノード２１〜２４においては、制御情報、計量情報、監視情報を上位側あるいは下位側に通信する管理用上位通信部１５および管理用下位通信部１６と、設定情報を上位側あるいは下位側に通信する設定用上位通信部１７および設定用下位通信部１８とを有していると言える。さらに、ユーザインターフェイスとなる操作表示装置（図示せず）を接続するための利用者用通信部１９も備える。なお、図９では時計部１４は省略している。

操作表示装置は、利用者が下位側に管理あるいは設定を要求するための操作を行ったり、記憶部１１に記憶している情報を確認する表示を行ったりする。すなわち、記憶部１１に格納されている動作用の設定情報や蓄積しているデータの確認を行ったり、下位側への制御要求、状態収集要求、設定情報の参照要求、設定情報の設定要求などを行う。なお、記憶部１１が格納する情報には、信号処理部１０を動作させるためのシステムプログラムのほか、動作用の設定情報（通信用、スケジュール、制御グループ、集計用情報、閾値、解析用パラメータなど）、下位側から取得した情報（最新現在値や履歴）が含まれる。

操作表示装置としては、液晶表示器を備えた専用装置のほかパーソナルコンピュータなどを用いることが可能であり、利用者用通信部１９を介してノード２１〜２４に接続するほか、利用者用通信部１９とともにノード２１〜２４に内蔵することも可能である。ノード２１〜２４に内蔵する場合には、液晶表示器とスイッチとを組み合わせた構成、タッチパネルを用いた構成を採用することができる。また、利用者用通信部１９をサーバとして機能させるとともに操作表示装置にブラウザ機能を設ければ、ウェブページ上で下位側の管理や設定が可能になり、かつまた、様々な形態の操作表示装置を用いることが可能になり、汎用性が高くなる。

管理用上位通信部１５は、上位側のノード２１〜２４の管理用下位通信部１６と通信し、上位側から制御要求を受信する機能と、上位側へ状態あるいは状態変化を送信する機能とを備える。制御要求は、たとえば下位側に設けた照明機器Ｌｄに対する個別制御、グループ制御、パターン制御などの要求になる。また、上位側に送信する状態としては、下位側の照明機器Ｌｄの動作状態や下位側の計量機器Ｍｓから得た計測情報（瞬時値や積算値）なを意味し、上位側に送信する状態変化としては、下位側の照明機器Ｌｄの点灯・消灯の変化や下位側の計量機器Ｍｓで計測した計測情報と適宜の閾値との大小関係の変化などを意味する。閾値は、たとえば異常の有無の判断に用いる。

一方、管理用下位通信部１６は、下位側のノード２１〜２４の管理用上位通信部１５と通信し、管理用上位通信部１５とは逆に下位側に制御要求を送信する機能と、下位側から状態あるいは状態変化を受信する機能とを備える。

設定用上位通信部１７は、上位側のノード２１〜２４の設定用下位通信部１８と通信し、上位側から当該ノード２１〜２４の動作用の設定情報を受信して記憶部１１に格納させる機能と、設定情報の参照要求に対して記憶部１１から読み出された設定情報を上位側に送信する機能とを備える。動作用の設定情報には、たとえば、スケジュール制御用の情報や、グループ制御やパターン制御のための制御定義テーブルの情報や、下位側から得た情報を収集し集計するためのパラメータを含む。

一方、設定用下位通信部１８は、下位側の動作用の設定情報を送信する機能と、設定情報の参照要求に対して下位側のノード２１〜２４の記憶部１１から読み出した設定情報を受信する機能とを備える。

なお、ノード２１〜２４間の通信において、管理用上位通信部１５と管理用下位通信部１６との通信や設定用上位通信部１７と設定用下位通信部１８との通信に際しては、上位通信部１５、１７をサーバとし下位通信部１６、１８をクライアントとしてクライアント・サーバ型のシステムを構成している。プロトコルには、ＳＯＡＰ（Simple Ovject Access Protocol）、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）、ＢＡＣｎｅｔ（A Data Communication Protocol for Building Automation and Control Networks）プロトコル、ＦＴＰ（File Transfer Protocol）などを用いることができる。また、上位側をサーバとし下位側をクライアントとするほか、上位側と下位側とが相互にサーバとクライアントとなるようにしてもよい。

利用者用通信部１９が操作表示装置との間で行う通信のプロトコルにはＨＴＴＰを用いる。信号処理部１０は、利用者用通信部１９からコンテンツを要求されると、記憶部１１に格納されているコンテンツ生成用のデータや記憶部１１に蓄積しているデータを用いてコンテンツを生成し、利用者用通信部１９を通して操作表示装置に返信する。

各ノード２１〜２４を構成する信号処理部１０では、少なくとも以下の処理を行う。管理用上位通信部１５において上位側から制御要求を受信した場合には、信号処理部１０では、受信した制御要求を管理用下位通信部１６から下位側に送信するか、記憶部１１に格納されたデータを受信した制御要求に応じて取得し当該データを含む制御要求を管理用下位通信部１６から下位側に１回または複数回繰り返して送信する。また、管理用上位通信部１５において上位側から情報の取得要求を受信すると、信号処理部１０では、受信した取得要求を管理用下位通信部１６から下位側に送信するとともに下位側から受信した情報を管理用上位通信部１５から上位側に送信（返信）するか、記憶部１１に格納されたデータを受信した取得要求に応じて取得し当該データを管理用上位通信部１５から上位側に送信（返信）する。

設定用上位通信部１７において上位側から設定要求を受信した場合には、信号処理部１０では、受信した設定要求に含まれる設定情報を記憶部１１に格納するか、受信した設定要求に含まれる設定情報を設定用下位通信部１８から下位側に送信する。また、設定用上位通信部１７において当該ノード２１〜２４の記憶部１１に格納されている設定情報の取得要求を受信すると、信号処理部１０では、受信した取得要求を設定用下位通信部１８から下位側に送信するとともに下位側から受信した設定情報を設定用上位通信部１７から上位側に送信（返信）するか、記憶部１１に格納された設定情報を取得して設定用上位通信部１７から上位側に送信（返信）する。

信号処理部１０では、上述の処理のほか、管理用下位通信部１６から下位側に制御要求を送信する機能、管理用下位通信部１６から下位側に情報の取得要求を送信するとともに下位側からの応答（返信）を受信し下位側から取得した情報を管理用上位通信部１５から上位側に送信する機能、管理用下位通信部１６から情報の取得要求を送信するとともに下位側からの応答（返信）を受信し下位側から取得した情報を記憶部１１に格納する機能、記憶部１１に格納した情報を取得して管理用上位通信部１５から送信する機能、記憶部１１に格納した情報を収集して集計・加工・分析を行い記憶部１１に再び格納する機能を備える。

上述した構成はノード２１〜２４に関するものであるが、照明制御末端装置３１および電力監視末端装置３２は、基本的には、ノード２１〜２４と同様の構成である。図１０に示すように、図９に示す構成と類似しているが、管理用下位通信部１６および設定用下位通信部１８に代えて入力装置３３、出力装置３４、機器用通信部３５を適数個備える。利用者用通信部１９は省略することが可能である。

入力装置３３および出力装置３４は、オンオフ信号やアナログ信号を入力あるいは出力する装置であり、通信を行うことなく機器を直接接続することができる。また、機器用通信部３５は、信号線Ｌｓ１，Ｌｓ２を接続することにより機器との通信を可能にする。機器用通信部３５は機器に応じて適宜の仕様のものを用いる。たとえば、集中制御型の機器に対応してポーリング方式の通信を行う構成としたり、分散制御型の機器に対応してコンテンション方式の通信を行う構成としたりすることができる。あるいはまた、ＤＸ５１２のように制御指令の送信のみを行う構成を採用することもできる。

図８に示す構成例では、照明制御ノード２１は、下位側に接続した照明制御末端機器３１と通信可能であり、操作表示装置を用いてグループ制御やパターン制御の設定が可能になっている。また、あらかじめ設定したスケジュールを利用して照明制御末端機器３１に制御の指示を行う機能も備える。また、電力監視ノード２２は、下位側に接続した電力監視末端機器３２と通信可能であり、計量機器Ｍｓで計測した計測情報を蓄積したり、あらかじめ設定したグループ情報を利用して、収集したデータをグループごとに集計（合算）することも可能である。データを集計する場合も定期的に集計値を求めるようにしてもよい。電力監視末端装置３２に蓄積されたデータは、操作表示装置により参照することができる。

エリア管理ノード２３は、下位側の複数の照明制御ノード２１および電力監視ノード２２と通信でき、照明制御状態や計測データの収集が可能になっている。また、あらかじめ設定したシーン（複数の照明制御ノード２１に対してそれぞれパターン制御を指示する）を操作表示装置から指示することも可能になっている。さらに、下位側の電力監視ノード２２をグループ化することにより、電力監視ノード２２から収集したデータをさらにグループごとに集計（合算）することも可能になっている。この構成では、集計したデータ（計測情報）があらかじめ設定した閾値を超える場合に、当該グループについてあらかじめ設定してある省エネ用のシーンを選択するように下位側の照明制御ノード２１に指示するようにしてもよい。

地区管理ノード２４は、下位側の複数台のエリア管理ノード２３と通信可能である。地区管理ノード２４は、基本的には、上位管理装置６とエリア管理ノード２３との間で通信を仲介する機能を有し、また、照明制御ノード２１、電力監視ノード２２、エリア管理ノード２３では実現されていない暗号化通信を管理用上位通信部１５、設定用上位通信部１７、利用者用通信部１９の通信において実現することが可能になっている。地区管理ノード２４では、エリア管理ノード２３と同様に、下位側の照明機器Ｌｄに関してグループ化を行うが、計量機器Ｍｓで計測した計測情報の集計は行わない。

以下では、通信の事例について説明する。照明制御末端機器３１を用いた照明機器Ｌｄの制御に関しては、実施形態１において説明したように、個別制御と一括制御とがあり、操作用端末器ＴＵ１のスイッチＳＷを操作（モメンタリ型の押釦スイッチを押操作）したことを信号線Ｌｓ１を通した通信により照明制御末端装置３１が取得すると、照明制御末端装置３１に設定されたテーブル（一括制御の場合には制御定義テーブル）を参照し、制御対象となる照明機器Ｌｄを接続した制御用端末器ＴＵ２に対して信号線Ｌｓ１を通して制御を指示する。個別制御の場合にはスイッチＳＷと照明機器Ｌｄとが一対一の関係であるが、一括制御の場合には制御定義テーブルによりスイッチＳＷに対応する複数台の照明機器Ｌｄに展開され、各照明機器Ｌｄを接続した制御用端末器ＴＵ２に対して個々に制御が指示される。

一方、電力監視末端機器３２では、信号線Ｌｓ２を通して各計量機器Ｍｓから計測情報を受信して蓄積する。なお、計量機器Ｍｓが計測情報を電力監視末端装置３２に対して自発的に送信する構成と、電力監視末端装置３２が各計量機器Ｍｓに順にアクセスすることにより計測情報を取得する構成とのどちらを採用してもよい。

ノード２１〜２４を介して行う通信に用いるパケットは、基本的には、図１１に示すフォーマットを有している。すなわち、「送信元ＩＤ、送信先ＩＤ、コマンド、コマンドデータ１、コマンドデータ２、……、コマンドデータｎ」の形式になっている。ここに、ＩＤは識別情報であって、各ノード２１〜２４を識別する体系としてある。下位システムの親ノードとなる各ノード２１〜２４には、それぞれ下位システムのノード２１〜２４のＩＤとＩＰアドレスとの対応表が格納されており、また、下位システムの各ノード２１〜２４は親ノードのＩＤとＩＰアドレスとが格納されている。したがって、送信先ＩＤから送付すべきＩＰアドレスを求めることが可能となる。

送信先ＩＤは、通信経路を示すために複数個のＩＤを含めることができる。各ＩＤは適宜の区切り符号で区切ることになる。ここでは、システムがＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４階層であって、各階層ごとに１個または複数個のノードを含むように構成されているものとし、ノードのＩＤが、階層を示すアルファベットの符合（Ａ〜Ｄ）と各階層内でノードを区別する数値（１，２，……）とをハイフンで結合する形で表されているものとする。

送信元ＩＤがＡ−１であって、送信先ＩＤがＢ−１であれば、１階層下への通信であるから通信経路を示す必要はないが、送信元ＩＤがＡ−１であって、最終的な送信先ＩＤがＤ−１であるとすれば、３階層下への通信になるから通信経路を示す必要がある。

通信経路を示す方法は２種類用意されている。すなわち、隣接する階層のノードを送信先ＩＤに指定し、コマンドデータについて通信経路を示す複数のＩＤを含める方法と、送信先ＩＤに通信経路を示す複数個のＩＤを含める方法とがある。前者の方法では、隣接する階層のノード２１〜２４ではコマンドデータに含まれるＩＤを読み込んで次の階層のノードを送信先に指定するとともに、送信先に指定したＩＤをコマンドデータから削除するように情報を加工して通信を行う。また、後者の方法では、送信先ＩＤが複数個のＩＤを含んでいると先頭のＩＤを持つノード２１〜２４を送信先とし、受信側では送信先ＩＤに複数個のＩＤが含まれていると、先頭のＩＤを削除するように情報を加工した後に先頭のＩＤを持つノード２１〜２４を送信先とする。

コマンドには、「オン制御」「スルーオン制御」「イベント発行」「スルーイベント発行」「サービス問い合わせ」「構成問い合わせ」「肯定応答」「否定応答」などがある。オン制御は照明機器Ｌｄをオンにすることを意味し、イベント発行はコマンドデータに含めるイベントを送信することを意味する。オン制御やイベント発行では、スイッチＳＷのアドレスを管理点としてコマンドデータに含める。また、スルーオン制御やスルーイベント発行は、通信経路を指定した場合に中間のノード２１〜２４を通過して最終の送信先ＩＤのノード２１〜２４にオン制御やイベント発行を通知することを意味する。サービス問い合わせはサービスの一覧を要求することを意味し、構成問い合わせは構成の一覧を要求することを意味する。また、肯定応答や否定応答は、通信受理・不受理の返信であり、否定応答の場合には否定の理由（コード化されている）をコマンドデータとして付加する。

オン制御とスルーオン制御とを例として、通信経路を示す動作を説明する。どちらの例も、ノードＡ−１からノードＤ−１への送信を行い、ノードＤ−１に接続されたアドレス２−４のスイッチＳＷで制御される照明機器Ｌｄを制御する場合を例とする。また、ノードＡ−１からＢ−１→Ｃ−１を通り、ノードＤ−１に至る経路を通信経路に指定する。ここに、操作用端末器ＴＵ１は最大４回路のスイッチＳＷが接続可能であるものとし、制御用端末器ＴＵ２は最大４回路の照明機器Ｌｄが接続可能であるものとする。スイッチＳＷや照明機器Ｌｄのアドレスとは、操作用端末器ＴＵ１あるいは制御用端末器ＴＵのアドレスとスイッチＳＷあるいは照明機器Ｌｄの回路を区別する回路番号とをハイフンで結合した形で表される。たとえば、アドレスが「２」である操作用端末器ＴＵ１の回路番号が「４」であるスイッチＳＷのアドレスを「２−４」とする。

コマンドがオン制御の場合には、送信先ＩＤにより隣接するノードＢ−１を指定し、通信経路を示す複数のノードのＩＤ（Ｃ−１、Ｄ−１）と、最終的な制御対象である照明機器Ｌｄに対応付けたスイッチＳＷのアドレス２−４とをコマンドデータに含める。ノードＢ−１がこのパケットを受信すると、コマンドデータに含まれるＣ−１を送信先ＩＤとしコマンドデータからＣ−１を削除する。つまり、ノードＢ−１はノードＣ−１を送信先とするパケットを送信する。ノードＣ−１はこのパケットを受信すると、送信先ＩＤをＤ−１としコマンドデータからＤ−１を削除するから、ノードＤ−１にパケットが送信され、ノードＤ−１ではアドレスが２−４であるスイッチＳＷを操作したときと同様の動作で照明機器Ｌｄを制御する。

一方、コマンドがスルーオン制御の場合には、送信先ＩＤをＢ−１：Ｃ−１：Ｄ−１と記述し、コマンドデータには管理点であるアドレス２−４のみを含める。このパケットは送信先ＩＤの先頭に記述されたノードＢ−１に受信され、ノードＢ−１では送信先ＩＤからＢ−１を削除し送信先ＩＤをＣ−１：Ｄ−１としたパケットを送信する。このパケットは送信先ＩＤの先頭に記述されたノードＣ−１に受信される。この処理を繰り返すことにより、コマンドデータに管理点としてのアドレス２−４を含むパケットがノードＤ−１に到達し、ノードＤ−１では送信先ＩＤから先頭のＩＤを削除すると送信先がなくなるから、アドレスが２−４であるスイッチＳＷを操作したときと同様の動作で照明機器Ｌｄを制御する。

オン制御の場合とスルーオン制御の場合とでは、いずれもノード２１〜２４を逆順にたどることによって制御結果を返信する。ただし、オン制御では返信する経路に含まれる各ノード２１〜２４において管理点の状態を記憶し、スルーオン制御では中間のノード２１〜２４では管理点の状態は記憶せずに通過させるのみとする。したがって、スルーオン制御では、送信元のノードのみが管理点の情報を保持することになり、中間のノード２１〜２４におけるハードウェア資源（信号処理部１０を構成するＣＰＵの能力や記憶部１１を構成するメモリの容量）の軽減につながる。一方、オン制御の場合は、下位側のノード２１〜２４に問い合わせることなく、自身の記憶部１１に格納している状態で応答することが可能であるという利点を有している。したがって、状況に応じてオン制御とオンスルー制御とのいずれかを適宜に採用するのが望ましい。

次に、コマンドがイベント発行である場合を例として説明する。ここでは、ノードＤ−１に接続された照明機器Ｌｄの動作状態が変化したことをイベントとして最上位のノードＡ−１に通知する例で説明する。オン制御では上位のノードＡ−１から下位のノードＤ−１に向かってパケットを送信していたのに対して、イベント発行では下位のノードＤ−１から上位のノードＡ−１に向かってパケットを送信する。

ここで、最下位のノードＤ−１から隣接する上位の階層のノードＣ−１にパケットを送信したときに、ノードＣ−１では当該パケットを通過させるか否かをイベントの種類によって判断し、あらかじめ指定した特定のイベントに関するパケットについては、次の上位階層のノードＢ−１に通過させるか阻止する。つまり、ノードＣ−１において上位階層のノードＢ−１に送信するか否かを決めるフィルタリングを行う。ノードＣ−１において通過させるか阻止するイベントは、操作表示装置を用いて指定することができる。

また、コマンドがサービス問い合わせや構成問い合わせである場合には、上位側のノード２１〜２４から下位側のノード２１〜２４にパケットが送信され、この場合も中間のノード２１〜２４において適宜にパケットの通過あるいは阻止を行う。また、サービスの問い合わせに対して中間のノード２１〜２４においてサービスを代行するようにしてもよい。

上述のように、中間のノード２１〜２４においてパケットのフィルタリング（通過または阻止）を行うことにより、一部のノード２１〜２４ではフィルタリングを行わない場合よりも処理するパケット数を低減させることができ、結果的に処理負荷を軽減することができる。たとえば、サービス問い合わせのパケットについて、通信経路がノードＡ−１、Ｂ−１、Ｃ−１、Ｄ−１であるときに、当該のパケットをノードＣ−１においてフィルタリングしてノードＤ−１に到達しないようにした場合に、ノードＤ−１の管理下にある個別の機器に関するサービスは提供されないが（たとえば、個々の計量機器Ｍｓの計測情報を得ることはできないが）、ノードＣ−１により下位側のノードＤ−１、Ｄ−２……をまとめたサービスの提供を受けることができる（たとえば、集計した計測情報を得ることができる）。

（実施形態４）
実施形態３では、ノード２１〜２４が１つのルート（根）を持つツリー状のシステムを構築した例を示したが、図８に破線で示しているように、各ノード２１〜２３や末端機器３１，３２と個々に通信する機器管理ノード２５を別に設けてもよい。機器管理ノード２５は、個々に通信するノード２１〜２３や末端機器３１，３２の動作状態や通信状態を検知することができ、異常が発生したときにはその履歴を保持することができる。また、下位機器の故障に備えて設定データを定期的にバックアップすることができる。すなわち、機器管理ノード２５は、実施形態１における管理ユニット４に相当する機能を有している。

なお、図示例では機器管理ノード２５を地区管理ノード２４とは接続していないが、機器管理ノード２５を地区管理ノード２４の下位側に接続してもよい。また、複数台の地区管理ノード２４を設ける場合に、上位管理装置６の下位に地区管理ノード２４とともに機器管理ノード２５を設けるようにしてもよい。システムの最上位となる上位管理装置６には、管理用上位通信部１５および設定用上位通信部１７は不要である。他の構成および動作は実施形態３と同様である。

実施形態１、２を示すブロック図である。 同上における管理領域とエリアとの関係を示す図である。 同上に用いるユニットの構成例を示すブロック図である。 同上に用いる制御定義テーブルを示す図である。 同上に用いるエリアユニットの動作説明図である。 同上に用いる照明制御ユニットの動作説明図である。 同上に用いる計量管理ユニットの動作説明図である。 実施形態３、４を示すブロック図である。 同上に用いるノードのブロック図である。 同上に用いる末端装置のブロック図である。 同上に用いる通信パケットのフォーマットを示す図である。

符号の説明

１ 照明制御ユニット
２ 計量管理ユニット
３ エリアユニット
４ 管理ユニット
５ ルータ（エリア分離装置）
６ 上位管理装置
６ａ センターサーバ
６ｂ 管理用コンピュータ
７ ＮＴＰサーバ
８ 連携ユニット
１０ 信号処理部
１１ 記憶部
１５ 管理用上位通信部
１６ 管理用下位通信部
１７ 設定用上位通信部
１８ 設定用下位通信部
１９ 利用者用通信部
２１ 照明制御ノード
２２ 電力監視ノード
２３ エリア管理ノード
２４ 地区管理ノード
２５ 機器管理ノード
３１ 照明制御末端装置
３２ 電力監視末端装置
Ａ 管理領域
Ｅ エリア
Ｅ１〜Ｅ８ エリア
Ｌｄ 照明機器
Ｌｓ１ 信号線
Ｌｓ２ 信号線
Ｍｓ 計量機器
Ｎｉ１，Ｎｉ２ 下位ネット
Ｎｍ 中位ネット
Ｎｓ 上位ネット

Claims (9)

1. 通信ネットワークを用いることにより所定の管理領域に配置された複数台の機器の監視と制御との少なくとも一方を行う機器管理システムであって、機器が接続される複数台の末端装置と、通信のための伝送路を共有し階層が論理的に規定された複数のノードとを含み、ノードには、管理領域を分割した小領域であるエリアごとに設けられ下位の通信ネットワークを構築する末端装置が接続されるローカル管理装置と、エリアごとに設けられエリア内のローカル管理装置との通信によりエリア内の情報を収集するエリアユニットとがあり、各ノードは、通信ネットワークにおいて論理的に上位側であるノードと通信する上位通信部と、通信ネットワークにおいて論理的に下位側であるノードと通信する下位通信部と、機器の監視と制御との少なくとも一方に用いる管理情報を保持する記憶部とを備え、上位通信部は管理情報を上位側であるノードとの間で通信する管理用上位通信部を含み、下位通信部は管理情報を下位側であるノードとの間で通信する管理用下位通信部を含み、伝送路には、上位管理装置を備える上位の通信ネットワークと各エリアに設けられたエリアユニットとの間に介在しエリア内でのローカル管理装置とエリアユニットとの間の通信パケットが上位の通信ネットワークに流出するのを抑止するエリア分離装置を備え、エリアユニットはエリア分離装置を介して上位管理装置と通信可能であることを特徴とする機器管理システム。
2. 前記ノードは、前記記憶部の内容の参照および設定が可能な操作表示装置が接続される利用者用通信部とを備えることを特徴とする請求項１記載の機器管理システム。
3. 前記上位通信部は前記記憶部に設定する情報を上位側であるノードから受信する設定用上位通信部を含み、前記下位通信部は設定用上位通信部を通して受信した情報の少なくとも一部を下位側であるノードに送信する設定用下位通信部を含むことを特徴とする請求項１または請求項２記載の機器管理システム。
4. 前記管理用上位通信部および前記管理用下位通信部において用いる通信プロトコルと、前記利用者用通信部において用いる通信プロトコルと、前記設定用上位通信部および前記設定用下位通信部において用いる通信プロトコルとの少なくとも１つは、各ノードについて共通であることを特徴とする請求項３記載の機器管理システム。
5. 前記ノードはＣＰＵを備える信号処理部を有し、各ノードの信号処理部は同じプログラムを実行可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の機器管理システム。
6. 前記ノードのうち異なる階層のノード間で情報を伝送する際に送信元のノードと送信先のノードとの間に介在するノードが存在する場合において、当該ノードは、情報の通過を指示するコマンドを含むパケットを受信したときには前記記憶部に情報を保持することなく通過させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の機器管理システム。
7. 前記ノードは、前記下位通信部において前記通信ネットワークの下位側のノードから特定のコマンドを含むパケットを受信したときにのみ、前記上位通信部を通して通信ネットワークの上位側のノードに情報を送信することを特徴とする請求項６記載の機器管理システム。
8. 前記上位管理装置は、各エリアにおける複数台の前記機器を一括して制御する制御内容を前記エリアユニットに送信する機能を有し、エリアユニットは、上位管理装置から一括制御の指示があると制御対象の機器を管理する前記ローカル管理装置を指定して制御内容を送信する機能を有し、ローカル管理装置は、エリアユニットから一括制御の指示があると機器を指定して制御内容に従う機器の制御を指示することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の機器管理システム。
9. 前記エリア内において前記ローカル管理装置の管理下である前記機器を制御するにあたり、機器を制御する時刻と当該時刻における制御内容とを指定することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の機器管理システム。

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