JP6447372B2 - 状態遷移装置、制御装置、状態遷移方法、制御方法、状態遷移プログラムおよび制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、統一モデリング言語の状態遷移図に基づいて作成された制御仕様に応じた状態および状態の遷移情報を有する状態遷移機械を用いて制御対象である複数の電子機器を制御する制御システムにおける状態遷移装置、制御装置、状態遷移方法、制御方法、状態遷移プログラムおよび制御プログラムに関する。

従来、統一モデリング言語（ＵＭＬ：Unified Modeling Language）を用いたオブジェクトモデリングでは、開発対象のシステムの分析や設計を行う際に、さまざまなモデル図（以下、ＵＭＬモデル図という）が作成される。このようなＵＭＬモデル図のうち、状態遷移図（ステートマシン図またはステートチャート図ともいう）に基づいて作成された制御仕様に応じて電子機器等の制御対象を制御する技術が知られている。例えば、特許文献１では、複数種類の状態遷移図に基づいてそれぞれ作成された制御仕様に応じて、マルチタスク方式により状態遷移に係る制御を行う技術が開示されている。

特開平４−３１３１０４号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、状態を保持する機能および制御を実行する機能を同一の装置に具備させる必要があった。このため、複数の制御装置に対して状態遷移図に基づいて作成された制御仕様に応じた制御を実行させる場合、各制御装置に上述した２つの機能を具備させる必要があり、必ずしも効率的ではなかった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、状態遷移図に基づいて作成された制御仕様に応じた制御を効率的に行うことができる状態遷移装置、制御装置、状態遷移方法、制御方法、状態遷移プログラムおよび制御プログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る状態遷移装置は、統一モデリング言語の状態遷移図に基づいて作成された制御仕様に応じた状態および状態の遷移情報を有する状態遷移機械を用いて複数の電子機器を制御する制御システムにおいて、前記複数の電子機器にそれぞれ対応して設けられる複数の制御装置とネットワークを介して通信可能に接続され、前記状態遷移機械の状態の遷移を実行する状態遷移装置であって、前記制御装置との間で情報の送受信を行う第１通信部と、前記状態の遷移情報を記憶する状態遷移情報記憶部と、前記状態の遷移情報および前記制御装置から受信した前記状態の遷移に必要な情報を用いて前記状態遷移機械の状態の遷移を実行する遷移実行部と、を備え、前記第１通信部は、前記状態の遷移に応じて実行すべきアクションの実行命令の少なくとも一部を前記制御装置へ送信することを特徴とする。

本発明に係る状態遷移装置は、上記発明において、前記制御装置から受信した情報は、前記状態遷移機械の状態の情報であることを特徴とする。

本発明に係る状態遷移装置は、上記発明において、前記制御装置から受信した情報は、前記制御装置の識別情報であることを特徴とする。

本発明に係る状態遷移装置は、上記発明において、前記状態の遷移情報は、前記制御仕様を表現する前記状態、前記アクションおよび前記状態の遷移の契機となるイベントを含むことを特徴とする。

本発明に係る状態遷移装置は、上記発明において、当該状態遷移装置が実行可能なアクションを実行するアクション実行部をさらに備えたことを特徴とする。

本発明に係る状態遷移装置は、上記発明において、前記アクション実行部は、前記状態遷移機械に対して前記状態の遷移の契機となるイベントを通知するアクションを実行することを特徴とする。

本発明に係る制御装置は、統一モデリング言語の状態遷移図に基づいて作成された制御仕様に応じた状態および状態の遷移情報を有する状態遷移機械を用いて複数の電子機器を制御する制御システムにおいて、前記状態遷移機械の状態の遷移を実行する状態遷移装置とネットワークを介して通信可能に接続され、前記複数の電子機器の各々に対応して設けられる制御装置であって、前記状態遷移装置に対して前記状態の遷移に必要な情報を送信する一方、前記状態遷移装置によって前記状態の遷移に応じて送信され、前記状態の遷移に応じて実行すべきアクションの実行命令の少なくとも一部を受信する第２通信部と、前記第２通信部が受信した前記アクションの実行命令にしたがって該アクションを実行するアクション実行部と、を備えたことを特徴とする。

本発明に係る制御装置は、上記発明において、前記状態の遷移に必要な情報として前記状態遷移機械の状態の情報を記憶する状態記憶部をさらに備えたことを特徴とする。

本発明に係る制御装置は、上記発明において、前記状態の遷移に必要な情報として当該制御装置の識別情報を記憶する識別情報記憶部をさらに備えたことを特徴とする。

本発明に係る状態遷移方法は、統一モデリング言語の状態遷移図に基づいて作成された制御仕様に応じた状態および状態の遷移情報を有する状態遷移機械を用いて複数の電子機器を制御する制御システムにおいて、前記複数の電子機器にそれぞれ対応して設けられる複数の制御装置とネットワークを介して通信可能に接続され、前記状態遷移機械の状態の遷移を実行する状態遷移装置が行う状態遷移方法であって、前記制御装置から前記状態の遷移に必要な情報を受信する受信ステップと、前記状態の遷移情報を記憶する状態遷移情報記憶部から読み出した前記状態の遷移情報および前記制御装置から受信した前記状態の遷移に必要な情報を用いて前記状態遷移機械の状態の遷移を実行する遷移実行ステップと、前記状態の遷移に応じて実行すべきアクションの実行命令の少なくとも一部を前記制御装置へ送信する送信ステップと、を有することを特徴とする。

本発明に係る制御方法は、統一モデリング言語の状態遷移図に基づいて作成された制御仕様に応じた状態および状態の遷移情報を有する状態遷移機械を用いて複数の電子機器を制御する制御システムにおいて、前記状態遷移機械の状態の遷移を実行する状態遷移装置とネットワークを介して通信可能に接続され、前記複数の電子機器の各々に対応して設けられる制御装置が行う制御方法であって、前記状態遷移装置に対して前記状態の遷移に必要な情報を送信する送信ステップと、前記状態遷移装置によって前記状態の遷移に応じて送信され、前記状態の遷移に応じて実行すべきアクションの実行命令の少なくとも一部を受信する受信ステップと、前記受信ステップで受信した前記アクションの実行命令にしたがって該アクションを実行するアクション実行ステップと、を有することを特徴とする。

本発明に係る状態遷移プログラムは、統一モデリング言語の状態遷移図に基づいて作成された制御仕様に応じた状態および状態の遷移情報を有する状態遷移機械を用いて複数の電子機器を制御する制御システムにおいて、前記複数の電子機器にそれぞれ対応して設けられる複数の制御装置とネットワークを介して通信可能に接続され、前記状態遷移機械の状態の遷移を実行する状態遷移装置に、前記制御装置から前記状態の遷移に必要な情報を受信する受信ステップと、前記状態の遷移情報を記憶する状態遷移情報記憶部から読み出した前記状態の遷移情報および前記制御装置から受信した前記状態の遷移に必要な情報を用いて前記状態遷移機械の状態の遷移を実行する遷移実行ステップと、前記状態の遷移に応じて実行すべきアクションの実行命令の少なくとも一部を前記制御装置へ送信する送信ステップと、を実行させることを特徴とする。

本発明に係る制御プログラムは、統一モデリング言語の状態遷移図に基づいて作成された制御仕様に応じた状態および状態の遷移情報を有する状態遷移機械を用いて複数の電子機器を制御する制御システムにおいて、前記状態遷移機械の状態の遷移を実行する状態遷移装置とネットワークを介して通信可能に接続され、前記複数の電子機器の各々に対応して設けられる制御装置に、前記状態遷移装置に対して前記状態の遷移に必要な情報を送信する送信ステップと、前記状態遷移装置によって前記状態の遷移に応じて送信され、前記状態の遷移に応じて実行すべきアクションの実行命令の少なくとも一部を受信する受信ステップと、前記受信ステップで受信した前記アクションの実行命令にしたがって該アクションを実行するアクション実行ステップと、を実行させることを特徴とする。

本発明によれば、複数の電子機器を制御する制御システムにおいて、状態遷移図に基づいて作成された制御仕様に応じた状態遷移機械の状態の遷移を１つの装置で実行するため、該制御仕様に応じた制御を効率的に行うことが可能となる。

図１は、本発明の実施の形態１に係る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、本発明の実施の形態１に係る制御システムの状態遷移装置が有する状態遷移情報記憶部が記憶する状態の遷移情報である状態遷移テーブルの構成を示す図である。 図３は、図２の状態遷移テーブルに表現される制御仕様の一部を表す状態遷図（その１）である。 図４は、図２の状態遷移テーブルに表現される制御仕様の一部を表す状態遷図（その２）を示す図である。 図５は、本発明の実施の形態１に係る制御システムにおける処理の流れを示すフローチャートである。 図６は、本発明の実施の形態２に係る制御システムの機能構成を示すブロック図である。 図７は、本発明の実施の形態２に係る制御システムにおける処理の流れを示すフローチャートである。 図８は、本発明の実施の形態３に係る制御システムの機能構成を示すブロック図である。 図９は、本発明の実施の形態３に係る制御システムにおける処理の流れを示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る制御システムの機能構成を示すブロック図である。同図に示す制御システム１は、ＵＭＬモデル図の一種である状態遷移図に基づいて作成された制御仕様にしたがって制御対象である複数の電子機器の制御を行うシステムである。制御システム１は、制御対象である複数の電子機器２−１、・・・、２−ｎ（ｎは２以上の整数）と、各電子機器に対応して設けられる複数の制御装置３−１、・・・、３−ｎと、状態遷移装置４とを備える。複数の制御装置３−１、・・・、３−ｎは、ネットワーク１００を介して状態遷移装置４と通信可能に接続されている。ここで、ネットワークとは、例えば既存の公衆回線網、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）などのいずれかまたは適当な組み合わせによって実現されるものであり、有線、無線を問わない。

本実施の形態１において、複数の電子機器２−１、・・・、２−ｎは同じ機能構成を有するものとする。同様に、複数の制御装置３−１、・・・、３−ｎも同じ機能構成を有するものとする。以下の説明において、全ての電子機器および制御装置に共通する事項を説明する際には、個々の電子機器および制御装置を区別することなく、「電子機器２」および「制御装置３」という。

電子機器２は、スイッチ２１と、ライト２２とを有する。電子機器２は、使用者によってスイッチ２１をＯＮにする操作が行われるとライト２２が点灯する一方、使用者によってスイッチ２１をＯＦＦにする操作が行われるとライト２２が消灯する照明機器である。なお、本実施の形態１における電子機器２はあくまでも一例に過ぎず、電子機器２が照明機器に限られるわけではないことは勿論である。

制御装置３は、対応する電子機器２および制御装置３自身の動作を統括して制御する制御部３１と、状態遷移装置４との通信を行う通信部（第２通信部）３２と、各種情報を記憶する記憶部３３とを有する。

制御部３１は、状態遷移図における状態の遷移の契機となるイベントを検出するイベント検出部３１１と、状態の遷移に応じて実行すべきアクションを実行するアクション実行部３１２とを有する。

制御部３１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を用いて実現され、制御装置３の各構成部位とバスラインを介して接続されている。制御部３１は、記憶部３３が記憶、格納する各種情報を記憶部３３から読み出すことによって本実施の形態１に係る制御方法に関連した演算処理を実行する。

記憶部３３は、制御システム１が有する状態遷移機械の状態を記憶する状態記憶部３３１を有する。ここで、状態遷移機械とは、入力に対して状態に応じた処理を行い、処理結果を出力する仮想的な自動機械のことであり、状態および状態の遷移情報を有する。

記憶部３３は、本実施の形態１に係る制御プログラムや所定のＯＳ（Operating System）を起動するプログラム等が予めインストールされたＲＯＭ（Read Only Memory）、および各処理の演算パラメータやデータ等を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）等を用いて実現される。

状態遷移装置４は、状態遷移装置４自身の動作を統括して制御する制御部４１と、制御装置３との通信を行う通信部（第１通信部）４２と、各種情報を記憶する記憶部４３とを有する。

制御部４１は、通信部４２を介して制御装置３から受信した情報および記憶部４３が記憶する状態の遷移情報を用いて状態遷移機械の状態の遷移を実行する遷移実行部４１１を有する。遷移実行部４１１が用いる制御装置３からの受信情報は、遷移対象である状態遷移機械の状態の情報（以下、状態情報という）である。

制御部４１は、ＣＰＵ等を用いて実現され、状態遷移装置４の各構成部位とバスラインを介して接続されている。制御部４１は、記憶部４３が記憶、格納する各種情報を記憶部４３から読み出すことにより、本実施の形態１に係る状態遷移方法に関連した演算処理を実行する。

記憶部４３は、制御システム１が有する状態遷移機械の状態の遷移情報を記憶する状態遷移情報記憶部４３１を有する。図２は、状態遷移情報記憶部４３１が記憶する状態の遷移情報である状態遷移テーブルの構成を示す図である。同図に示す状態遷移テーブルＴｂには、名称がそれぞれ“A_Switch”および“A_Light”である２つの状態遷移機械（以下、状態遷移機械A_SwitchおよびA_Lightという）の制御仕様が、状態、イベントおよびアクションによって記載されている。また、状態遷移テーブルＴｂには、状態遷移後の状態（次状態）も記載されている。状態遷移テーブルＴｂは、ＵＭＬモデル図の一種である状態遷移図に基づいて作成された制御仕様を表現するものである。

図３および図４は、状態遷移テーブルＴｂに表現される制御仕様を表す状態遷移図の構成を示す図である。具体的には、図３に示す状態遷移図ＳＴ１は、状態遷移機械A_Switchの制御仕様を示す図であり、図４に示す状態遷移図ＳＴ２は、状態遷移機械A_Lightの制御仕様を示す図である。状態遷移図ＳＴ１およびＳＴ２は、開始（図中に黒丸で表示）、状態（図中に矩形で表示）、および遷移（図中に矢印で表示）という要素をそれぞれ有する。以下、個々の状態遷移図について具体的に説明する。

状態遷移図ＳＴ１は、２つの状態“Off”および“On”を有する。このうち初期状態は“Off”である。状態遷移図ＳＴ１は、（１−１）状態“Off”から状態“On”への遷移、および（１−２）状態“On”から状態“Off”への遷移、を有する。（１−１）の場合、状態“Off”でイベント“ON”を受け取ると、アクション“A_LightへONイベント送信”を実行し、状態“On”へ遷移する。（１−２）の場合、状態“On”でイベント“OFF”を受け取ると、アクション“A_LightへOFFイベント送信”を実行し、状態“Off”へ遷移する。

状態遷移図ＳＴ２は、２つの状態“Off”および“On”を有する。このうち初期状態は“Off”である。状態遷移図ＳＴ２は、（２−１）状態“Off”から状態“On”への遷移、および（２−２）状態“On”から状態“Off”への遷移、を有する。（２−１）の場合、状態“Off”でイベント“ON”を受け取ると、アクション“ライトを点灯”を実行し、状態“On”へ遷移する。（２−２）の場合、状態“On”でイベント“OFF”を受け取ると、アクション“ライトを消灯”を実行し、状態“Off”へ遷移する。

図２に示す状態遷移テーブルＴｂは、以上説明した状態遷移図ＳＴ１およびＳＴ２における状態、イベントおよびアクションを記載したものである。この意味で、状態遷移テーブルＴｂには、状態遷移図ＳＴ１およびＳＴ２と実質的に同じ内容が記載されている。

記憶部４３は、本実施の形態１に係る状態遷移プログラムや所定のＯＳを起動するプログラム等が予め記憶されたＲＯＭ、および各処理の演算パラメータやデータ等を記憶するＲＡＭ等を用いて実現される。

図５は、制御システム１における処理の流れを示すフローチャートである。このフローチャートにおいて、状態遷移機械A_SwitchおよびA_Lightの状態は、ともに初期状態“Off”であるとする。また、このフローチャートは、特定の電子機器２および制御装置３の組と状態遷移装置４との間の処理を表しているものとする。

まず、使用者が電子機器２のスイッチ２１をＯＮにすると、イベント検出部３１１は、スイッチ２１がＯＮされた信号を検出し、イベント情報として“状態遷移機械A_SwitchへＯＮイベント送信”を通信部３２へ出力する（ステップＳ１）。

続いて、制御部３１は、状態記憶部３３１から状態遷移機械A_Switchの状態を取得して通信部３２へ出力する（ステップＳ２）。ここでは、状態遷移機械A_Switchが初期状態“Off”にあることを前提としているため、制御部３１は、状態記憶部３３１から状態“Off”を取得する。

この後、通信部３２は、状態遷移機械A_Switchのイベント情報および状態情報を状態遷移装置４へ送信する（ステップＳ３）。なお、通信部３２は、状態遷移機械A_Switchのイベント情報および状態情報を順次送信してもよいし、一括して送信してもよい。

状態遷移装置４では、通信部４２が状態遷移機械A_Switchのイベント情報および状態情報を受信する（ステップＳ４）。なお、制御部４１は、通信部４２が受信した情報を記憶部４３に書き込んで記憶させてもよい。

続いて、遷移実行部４１１は、制御装置３から受信した状態遷移機械A_Switchのイベント情報および状態情報と、状態遷移情報記憶部４３１が記憶する状態遷移テーブルとに基づいて、状態遷移機械A_Switchの状態“Off”から状態“On”への遷移を実行し、状態の更新命令（状態“Off”→“On”）およびアクションの実行命令（“A_LightへONイベント送信”）を生成して通信部４２へ出力する（ステップＳ５）。

この後、通信部４２は、取得した状態の更新命令およびアクションの実行命令を制御装置３へ送信する（ステップＳ６）。

制御装置３では、通信部３２が状態の更新命令およびアクションの実行命令を受信する（ステップＳ７）。

制御部３１は、受信した状態の更新命令にしたがって、状態記憶部３３１が記憶する状態遷移機械A_Switchの状態を更新する（ステップＳ８）。具体的には、制御部３１は、初期状態“Off”を状態“On”へ更新する。

また、アクション実行部３１２は、受信したアクションの実行命令にしたがってアクションを実行する（ステップＳ９）。具体的には、アクション実行部３１２は、状態遷移機械A_Lightのアクションとして“A_LightへONイベント送信”を通信部３２へ出力する。なお、ステップＳ８とステップＳ９の処理の順序は逆でもよいし、並列に実行してもよい。

続いて、制御部３１は、状態記憶部３３１から状態遷移機械A_Lightの状態を取得して通信部３２へ出力する（ステップＳ１０）。ここでは、状態遷移機械A_Lightが初期状態“Off”にあることを前提としているため、制御部３１は、状態記憶部３３１から状態“Off”を取得する。

この後、通信部３２は、状態遷移機械A_Lightのアクション情報および状態情報を状態遷移装置４へ送信する（ステップＳ１１）。なお、通信部３２は、状態遷移機械A_Lightのアクション情報および状態情報を順次送信してもよいし、一括して送信してもよい。

状態遷移装置４では、通信部４２が状態遷移機械A_Lightのアクション情報および状態情報を受信する（ステップＳ１２）。

続いて、遷移実行部４１１は、制御装置３から受信した状態遷移機械A_Lightのアクション情報および状態情報と、状態遷移情報記憶部４３１が記憶する状態遷移テーブルとに基づいて、状態遷移機械A_Lightの状態“Off”から状態“On”への遷移を実行し、状態の更新命令（状態“Off”→“On”）およびアクションの実行命令（“ライトを点灯”）を生成して通信部４２へ出力する（ステップＳ１３）。

この後、通信部４２は、取得した状態の更新命令およびアクションの実行命令を制御装置３へ送信する（ステップＳ１４）。

その後、制御装置３では、通信部３２が状態の更新命令およびアクションの実行命令を受信する（ステップＳ１５）。

制御部３１は、受信した状態の更新命令にしたがって、状態記憶部３３１が記憶する状態遷移機械A_Lightの状態を初期状態“Off”から状態“On”へ更新する（ステップＳ１６）。

続いて、アクション実行部３１２は、受信したアクションの実行命令にしたがってアクションを実行する（ステップＳ１７）。具体的には、アクション実行部３１２は、ライト２２を点灯させる制御を行う。なお、ステップＳ１４とステップＳ１５の処理の順序は逆でもよいし、並列に実行してもよい。

ここまで、使用者がスイッチ２１をＯＮにしてライト２２を点灯する場合の一連の処理を説明したが、使用者がスイッチ２１をＯＦＦにしてライト２２を消灯する場合も、図２に示す状態遷移テーブルＴｂに基づいて制御を行えばよい。ただしこの場合には、状態遷移機械A_SwitchおよびA_Lightの状態がともに“On”から処理が開始されることとなる。

以上説明した本発明の実施の形態１によれば、状態遷移装置４に遷移実行部４１１および状態遷移情報記憶部４３１を具備させているため、制御システム１において遷移実行部４１１および状態遷移情報記憶部４３１を具備しているのが１台だけで済み、記憶容量の削減等を実現することができるとともに、状態遷移装置４に対して高度の演算処理能力を持たせることができる。したがって、状態遷移図に基づいて作成された制御仕様に応じた制御を効率的に行うことができる。

（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２に係る制御システムの機能構成を示すブロック図である。同図に示す制御システム５は、状態遷移図に基づいて作成された制御仕様にしたがって制御対象である複数の電子機器の制御を行うシステムである。制御システム５は、制御対象である複数の電子機器２−１、・・・、２−ｎ（ｎは２以上の整数）と、各電子機器に対応して設けられる複数の制御装置６−１、・・・、６−ｎと、状態遷移装置７とを備える。複数の制御装置６−１、・・・、６−ｎは、ネットワーク１００を介して状態遷移装置７と通信可能に接続されている。

なお、本実施の形態２において、実施の形態１で説明した構成要素と同様の機能を有する構成要素については、図１と同じ符号を付して説明する。また、本実施の形態２においても、全ての電子機器および制御装置に共通する事項を説明する際には、個々の電子機器および制御装置を区別することなく、「電子機器２」および「制御装置６」という。

制御装置６は、電子機器２および制御装置６自身の動作を統括して制御する制御部３１と、状態遷移装置７との通信を行う通信部３２と、各種情報を記憶する記憶部６１とを有する。

記憶部６１は、当該制御装置６の識別情報を記憶する識別情報記憶部６１１を有する。ここでいう識別情報とは、制御装置６を識別可能であればいかなる情報でもよい。例えば、識別情報として、符号、文字列、および数字列またはそれらの適当な組み合わせを挙げることができる。記憶部６１は、本実施の形態２に係る制御プログラムや所定のＯＳを起動するプログラム等が予め記憶されたＲＯＭ、および各処理の演算パラメータやデータ等を記憶するＲＡＭ等を用いて実現される。

状態遷移装置７は、状態遷移装置７自身の動作を統括して制御する制御部７１と、制御装置６との通信を行う通信部４２と、各種情報を記憶する記憶部７２とを有する。

制御部７１は、遷移実行部７１１を有する。遷移実行部７１１は、制御装置６から送られてくる識別情報と、記憶部７２が記憶する状態遷移機械の状態および状態遷移情報を記憶部７２とを用いて制御システム５が有する状態遷移機械の状態の遷移を実行する。

記憶部７２は、制御システム５が有する状態遷移機械の状態を記憶する状態記憶部７２１と、制御システム５が有する状態遷移機械の状態遷移情報を記憶する状態遷移情報記憶部４３１とを有する。状態記憶部７２１は、複数の制御装置６−１、・・・、６−ｎの各々に対応する全ての状態遷移機械の状態を記憶する。状態遷移情報記憶部４３１は、図２に示す状態遷移テーブルＴｂを記憶している。

記憶部７２は、本実施の形態２に係る状態遷移プログラムや所定のＯＳを起動するプログラム等が予め記憶されたＲＯＭ、および各処理の演算パラメータやデータ等を記憶するＲＡＭ等を用いて実現される。

図７は、制御システム５における処理の流れを示すフローチャートである。このフローチャートにおいて、状態遷移機械A_SwitchおよびA_Lightの状態は、ともに初期状態“Off”であるとする。また、このフローチャートは、特定の電子機器２および制御装置６の組と状態遷移装置７との間の処理を表しているものとする。

まず、使用者が電子機器２のスイッチ２１をＯＮにすると、イベント検出部３１１は、スイッチ２１がＯＮされた信号を検出し、イベント情報として“状態遷移機械A_SwitchへＯＮイベント送信”を通信部３２へ出力する（ステップＳ２１）。

続いて、制御部３１は、識別情報記憶部６１１から制御装置６の識別情報を取得して通信部３２へ出力する（ステップＳ２２）。

この後、通信部３２は、状態遷移機械A_Switchのイベント情報および制御装置６の識別情報を状態遷移装置７へ送信する（ステップＳ２３）。なお、通信部３２は、状態遷移機械A_Switchのイベント情報および制御装置６の識別情報を順次送信してもよいし、一括して送信してもよい。

状態遷移装置７では、通信部４２が状態遷移機械A_Switchのイベント情報および制御装置６の識別情報を受信する（ステップＳ２４）。制御部７１は、通信部４２が受信した情報を記憶部７２に書き込んで記憶させてもよい。

続いて、遷移実行部７１１は、通信部４２が受信した識別情報に対応する状態遷移機械A_Switchの状態を状態記憶部７２１から取得する（ステップＳ２５）。ここでは、状態遷移機械A_Switchが初期状態“Off”にあることを前提としているため、遷移実行部７１１は、状態記憶部７２１から状態“Off”を取得する。

この後、遷移実行部７１１は、制御装置６から受信した状態遷移機械A_Switchのイベント情報および制御装置６の識別情報と、状態遷移情報記憶部４３１が記憶する状態遷移テーブルとに基づいて、状態遷移機械A_Switchの状態“Off”から状態“On”への遷移を実行し、アクションの実行命令（“A_LightへONイベント送信”）を生成して通信部４２へ出力する（ステップＳ２６）。

さらに、遷移実行部７１１は、状態記憶部７２１が記憶する状態遷移機械A_Switchの状態を更新する（ステップＳ２７）。具体的には、遷移実行部７１１は、状態記憶部７２１が記憶する状態遷移機械A_Switchの状態“Off”を状態“On”へ更新する。なお、ステップＳ２６およびＳ２７は、順序を逆にして行ってもよいし、並行して行ってもよい。

通信部４２は、取得したアクションの実行命令を制御装置６へ送信する（ステップＳ２８）。なお、ステップＳ２８はステップＳ２６の後に行えばよく、ステップＳ２７と順序を逆にして行ってもよいし、並行して行ってもよい。

制御装置６では、通信部３２がアクションの実行命令を受信する（ステップＳ２９）。

続いて、アクション実行部３１２は、受信したアクションの実行命令にしたがってアクションを実行する（ステップＳ３０）。具体的には、アクション実行部３１２は、状態遷移機械A_Lightのアクション情報として“A_LightへONイベント送信”を通信部３２へ出力する。

この後、通信部３２は、状態遷移機械A_Lightのアクション情報および制御装置６の識別情報を状態遷移装置７へ送信する（ステップＳ３１）。

状態遷移装置７では、通信部４２が状態遷移機械A_Lightのアクション情報および制御装置６の識別情報を受信する（ステップＳ３２）。

続いて、遷移実行部７１１は、制御装置６の識別情報に対応する状態遷移機械A_Lightの状態を状態記憶部７２１から取得する（ステップＳ３３）。ここでは、状態遷移機械A_Lightが初期状態“Off”にあることを前提としているため、遷移実行部７１１は、状態記憶部７２１から状態“Off”を取得する。

この後、遷移実行部７１１は、制御装置６から受信した状態遷移機械A_Lightのイベント情報および状態記憶部７２１から取得した状態遷移機械A_Lightの状態の情報と、状態遷移情報記憶部４３１が記憶する状態遷移テーブルとに基づいて、状態遷移機械A_Lightの状態“Off”から状態“On”への遷移を実行し、アクションの実行命令（“ライトを点灯”）を生成して通信部４２へ出力する（ステップＳ３４）。

さらに、遷移実行部７１１は、状態記憶部７２１が記憶する状態遷移機械A_Lightの状態を更新する（ステップＳ３５）。具体的には、遷移実行部７１１は、状態記憶部７２１が記憶する状態遷移機械A_Switchの状態“Off”を状態“On”へ更新する。なお、ステップＳ３４およびＳ３５は、順序を逆にして行ってもよいし、並行して行ってもよい。

通信部４２は、取得したアクションの実行命令を制御装置６へ送信する（ステップＳ３６）。なお、ステップＳ３６はステップＳ３４の後に行えばよく、ステップＳ３５と順序を逆にして行ってもよいし、並行して行ってもよい。

制御装置６では、通信部３２がアクションの実行命令を受信する（ステップＳ３７）。

続いて、アクション実行部３１２は、受信したアクションの実行命令にしたがってアクションを実行する（ステップＳ３８）。具体的には、アクション実行部３１２は、ライト２２を点灯させる制御を行う。

なお、使用者がスイッチ２１をＯＦＦにしてライト２２を消灯する場合も、上述した処理の流れと同様の制御を行う。ただしこの場合には、状態遷移機械A_SwitchおよびA_Lightの状態がともに“On”から処理が開始されることとなる。

以上説明した本発明の実施の形態２によれば、状態遷移装置７に遷移実行部７１１、状態記憶部７２１および状態遷移情報記憶部４３１を具備させているため、制御システム５において遷移実行部７１１、状態記憶部７２１および状態遷移情報記憶部４３１を具備しているのが１台だけで済み、記憶容量の削減等を実現することができるとともに、状態遷移装置７に対して高度の演算処理能力を持たせることができる。したがって、状態遷移図に基づいて作成された制御仕様に応じた制御を効率的に行うことができる。

（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３に係る制御システムの機能構成を示すブロック図である。同図に示す制御システム８は、状態遷移図に基づいて作成された制御仕様にしたがって制御対象である複数の電子機器の制御を行うシステムである。制御システム８は、制御対象である複数の電子機器２−１、・・・、２−ｎ（ｎは２以上の整数）と、各電子機器に対応して設けられる複数の制御装置６Ａ−１、・・・、６Ａ−ｎと、状態遷移装置９とを備える。複数の制御装置６Ａ−１、・・・、６Ａ−ｎは、ネットワーク１００を介して状態遷移装置９と通信可能に接続されている。

なお、本実施の形態３において、実施の形態１、２で説明した構成要素と同様の機能を有する構成要素については、図１、図６と同じ符号を付して説明する。また、本実施の形態３においても、全ての電子機器および制御装置に共通する事項を説明する際には、個々の電子機器および制御装置を区別することなく、「電子機器２」および「制御装置６Ａ」という。

制御装置６Ａは、電子機器２および制御装置６Ａ自身の動作を統括して制御する制御部３１Ａと、状態遷移装置９との通信を行う通信部３２と、各種情報を記憶する記憶部６１とを有する。

制御部３１Ａは、イベント検出部３１１と、アクション実行部３１２Ａとを有する。アクション実行部３１２Ａは、状態遷移図における状態の遷移に応じて実行すべきアクションのうち、電子機器２に対するアクションを実行する。本実施の形態３では、状態遷移装置９が実行可能なアクションについては、状態遷移装置９が行う。

状態遷移装置９は、状態遷移装置９自身の動作を統括して制御する制御部９１と、制御装置６Ａとの通信を行う通信部４２と、各種情報を記憶する記憶部７２とを有する。

制御部９１は、遷移実行部７１１と、アクション実行部９１１とを有する。アクション実行部９１１は、状態遷移装置９が実行可能なアクションとして、例えば状態遷移機械A_SwitchまたはA_Lightに対して状態の遷移の契機となるイベントを通知するアクションを実行する。この意味で、アクション実行部９１１は、実施の形態１で説明したアクション実行部３１２が有する機能の一部を有する。

記憶部７２は、制御システム８が有する状態遷移機械の状態を記憶する状態記憶部７２１と、制御システム８が有する状態遷移機械の状態遷移情報を記憶する状態遷移情報記憶部４３１とを有する。状態記憶部７２１は、複数の制御装置６Ａ−１、・・・、６Ａ−ｎの各々に対応する全ての状態遷移機械の状態を記憶する。状態遷移情報記憶部４３１は、図２に示す状態遷移テーブルＴｂを記憶している。

図９は、制御システム８における処理の流れを示すフローチャートである。このフローチャートにおいて、状態遷移機械A_SwitchおよびA_Lightの状態は、ともに初期状態“Off”であるとする。また、このフローチャートは、特定の電子機器２および制御装置６Ａの組と状態遷移装置９との間の処理を表しているものとする。

使用者が電子機器２のスイッチ２１をＯＮにした後に制御装置６Ａが行うステップＳ４１〜Ｓ４３は、実施の形態２で説明したステップＳ２１〜Ｓ２３に順次対応している。

状態遷移装置９では、通信部４２が状態遷移機械A_Switchのイベント情報および制御装置６Ａの識別情報を受信し（ステップＳ４４）、その識別情報に対応する状態遷移機械A_Switchの状態を状態記憶部７２１から取得する（ステップＳ４５）。

この後、遷移実行部７１１は、制御装置６Ａから受信した状態遷移機械A_Switchのイベント情報および制御装置６Ａの識別情報と、状態遷移情報記憶部４３１が記憶する状態遷移テーブルとに基づいて、状態遷移機械A_Switchの状態“Off”から状態“On”への遷移を実行し、アクションの実行命令（“A_LightへONイベント送信”）を生成してアクション実行部９１１へ出力する（ステップＳ４６）。

また、遷移実行部７１１は、状態記憶部７２１が記憶する状態遷移機械A_Switchの状態を更新する（ステップＳ４７）。具体的には、遷移実行部７１１は、状態記憶部７２１が記憶する状態遷移機械A_Switchの状態“Off”を状態“On”へ更新する。なお、遷移実行部７１１は、ステップＳ４７の処理をステップＳ４６の処理の前に行ってもよいし、ステップＳ４６の処理と並行して行ってもよい。

この後、アクション実行部９１１は、遷移実行部７１１から受信したアクションの実行命令にしたがってアクションを実行する（ステップＳ４８）。具体的には、アクション実行部９１１は、状態遷移機械A_Lightのアクション情報として“A_LightへONイベント送信”を遷移実行部７１１へ出力する。

続いて、遷移実行部７１１は、制御装置６Ａの識別情報に対応する状態遷移機械A_Lightの状態を状態記憶部７２１から取得する（ステップＳ４９）。ここでは、状態遷移機械A_Lightが初期状態“Off”にあることを前提としているため、遷移実行部７１１は、状態記憶部７２１から状態“Off”を取得する。

この後、遷移実行部７１１は、アクション実行部９１１から受信した状態遷移機械A_Lightのイベント情報および状態記憶部７２１から取得した状態の情報と、状態遷移情報記憶部４３１が記憶する状態遷移テーブルとに基づいて、状態遷移機械A_Lightの状態“Off”から状態“On”への遷移を実行し、アクションの実行命令（“ライトを点灯”）を生成して通信部４２へ出力する（ステップＳ５０）。

ステップＳ５０の後に行われるステップＳ５１〜Ｓ５４の処理は、実施の形態２で説明したステップＳ３５〜Ｓ３８の処理に順次対応している。

本実施の形態３においても、使用者がスイッチ２１をＯＦＦにしてライト２２を消灯する場合、上述した処理の流れと同様の制御を行う。ただしこの場合には、状態遷移機械A_SwitchおよびA_Lightの状態がともに“On”から処理が開始されることとなる。

以上説明した本発明の実施の形態３によれば、状態遷移装置９に遷移実行部７１１、状態記憶部７２１および状態遷移情報記憶部４３１を具備させているため、制御システム８において遷移実行部７１１、状態記憶部７２１および状態遷移情報記憶部４３１を具備しているのが１台だけで済み、記憶容量の削減等を実現することができるとともに、状態遷移装置９に対して高度の演算処理能力を持たせることができる。したがって、状態遷移図に基づいて作成された制御仕様に応じた制御を効率的に行うことができる。

また、本実施の形態３によれば、状態遷移装置９がアクション実行機能の一部を有するため、制御装置６Ａの処理の負荷を軽減することができる。また、本実施の形態３によれば、制御装置６Ａと状態遷移装置９との間の通信回数が削減されるため、システム全体の処理を高速化することができる。

なお、本実施の形態３において、制御装置６Ａが電子機器２のスイッチＯＮを検出した場合、実施の形態１と同様に状態遷移機械A_Switchのイベント情報および状態情報を状態遷移装置９へ送信するようにしてもよい。この場合、状態遷移装置９は、受信したイベント情報および状態情報に基づいて状態遷移機械A_Switchの状態遷移を実行する。

ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は、上述した実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。例えば、制御システムにおいて、複数の制御装置にそれぞれ対応した複数の電子機器の種類が互いに異なっていてもよい。

また、状態遷移装置が状態の遷移を実行する際には、複数の同種の状態遷移機械の所定の一部または全部の状態を一括して遷移させるようにしてもよい。

また、本発明において、上述した各種プログラムをハードディスク、フラッシュメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、広く流通させることも可能である。なお、上述した各種プログラムは、ネットワークを介してダウンロードすることによって取得することも可能である。

本明細書で使用したＵＭＬモデル図、状態、イベント、アクション等における具体的な名称および処理は、あくまでも例示用として設定したものに過ぎない。

１、５、８ 制御システム
２−１、２−ｎ 電子機器
３−１、３−ｎ、６−１、６−ｎ、６Ａ−１、６Ａ−ｎ 制御装置
４、７、９ 状態遷移装置
２１ スイッチ
２２ ライト
３１、４１、７１ 制御部
３２、４２ 通信部
３３、４３、６１、７２ 記憶部
１００ ネットワーク
３１１ イベント検出部
３１２、３１２Ａ、９１１ アクション実行部
３３１、７２１ 状態記憶部
４１１、７１１ 遷移実行部
４３１ 状態遷移情報記憶部
６１１ 識別情報記憶部
ＳＴ１、ＳＴ２ 状態遷移図
Ｔｂ 状態遷移テーブル

Claims (13)

1. 統一モデリング言語の状態遷移図に基づいて作成された制御仕様に応じた状態および状態の遷移情報を有する状態遷移機械を用いて複数の電子機器を制御する制御システムにおいて、前記複数の電子機器にそれぞれ対応して設けられる複数の制御装置とネットワークを介して通信可能に接続され、前記状態遷移機械の状態の遷移を実行する状態遷移装置であって、
   前記制御装置との間で情報の送受信を行う第１通信部と、
   前記状態の遷移情報を記憶する状態遷移情報記憶部と、
   前記状態の遷移情報および前記制御装置から受信した前記状態の遷移に必要な情報を用いて前記状態遷移機械の状態の遷移を実行する遷移実行部と、
   を備え、
   前記第１通信部は、
   前記状態の遷移に応じて実行すべきアクションの実行命令の少なくとも一部を前記制御装置へ送信することを特徴とする状態遷移装置。
2. 前記制御装置から受信した情報は、前記状態遷移機械の状態の情報であることを特徴とする請求項１に記載の状態遷移装置。
3. 前記制御装置から受信した情報は、前記制御装置の識別情報であることを特徴とする請求項１に記載の状態遷移装置。
4. 前記状態の遷移情報は、前記制御仕様を表現する前記状態、前記アクションおよび前記状態の遷移の契機となるイベントを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の状態遷移装置。
5. 当該状態遷移装置が実行可能なアクションを実行するアクション実行部をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の状態遷移装置。
6. 前記アクション実行部は、
   前記状態遷移機械に対して前記状態の遷移の契機となるイベントを通知するアクションを実行することを特徴とする請求項５に記載の状態遷移装置。
7. 統一モデリング言語の状態遷移図に基づいて作成された制御仕様に応じた状態および状態の遷移情報を有する状態遷移機械を用いて複数の電子機器を制御する制御システムにおいて、前記状態遷移機械の状態の遷移を実行する状態遷移装置とネットワークを介して通信可能に接続され、前記複数の電子機器の各々に対応して設けられる制御装置であって、
   前記状態遷移装置に対して前記状態の遷移に必要な情報を送信する一方、前記状態遷移装置によって前記状態の遷移に応じて送信され、前記状態の遷移に応じて実行すべきアクションの実行命令の少なくとも一部を受信する第２通信部と、
   前記第２通信部が受信した前記アクションの実行命令にしたがって該アクションを実行するアクション実行部と、
   を備えたことを特徴とする制御装置。
8. 前記状態の遷移に必要な情報として前記状態遷移機械の状態の情報を記憶する状態記憶部をさらに備えたことを特徴とする請求項７に記載の制御装置。
9. 前記状態の遷移に必要な情報として当該制御装置の識別情報を記憶する識別情報記憶部をさらに備えたことを特徴とする請求項７に記載の制御装置。
10. 統一モデリング言語の状態遷移図に基づいて作成された制御仕様に応じた状態および状態の遷移情報を有する状態遷移機械を用いて複数の電子機器を制御する制御システムにおいて、前記複数の電子機器にそれぞれ対応して設けられる複数の制御装置とネットワークを介して通信可能に接続され、前記状態遷移機械の状態の遷移を実行する状態遷移装置が行う状態遷移方法であって、
    前記制御装置から前記状態の遷移に必要な情報を受信する受信ステップと、
    前記状態の遷移情報を記憶する状態遷移情報記憶部から読み出した前記状態の遷移情報および前記制御装置から受信した前記状態の遷移に必要な情報を用いて前記状態遷移機械の状態の遷移を実行する遷移実行ステップと、
    前記状態の遷移に応じて実行すべきアクションの実行命令の少なくとも一部を前記制御装置へ送信する送信ステップと、
    を有することを特徴とする状態遷移方法。
11. 統一モデリング言語の状態遷移図に基づいて作成された制御仕様に応じた状態および状態の遷移情報を有する状態遷移機械を用いて複数の電子機器を制御する制御システムにおいて、前記状態遷移機械の状態の遷移を実行する状態遷移装置とネットワークを介して通信可能に接続され、前記複数の電子機器の各々に対応して設けられる制御装置が行う制御方法であって、
    前記状態遷移装置に対して前記状態の遷移に必要な情報を送信する送信ステップと、
    前記状態遷移装置によって前記状態の遷移に応じて送信され、前記状態の遷移に応じて実行すべきアクションの実行命令の少なくとも一部を受信する受信ステップと、
    前記受信ステップで受信した前記アクションの実行命令にしたがって該アクションを実行するアクション実行ステップと、
    を有することを特徴とする制御方法。
12. 統一モデリング言語の状態遷移図に基づいて作成された制御仕様に応じた状態および状態の遷移情報を有する状態遷移機械を用いて複数の電子機器を制御する制御システムにおいて、前記複数の電子機器にそれぞれ対応して設けられる複数の制御装置とネットワークを介して通信可能に接続され、前記状態遷移機械の状態の遷移を実行する状態遷移装置に、
    前記制御装置から前記状態の遷移に必要な情報を受信する受信ステップと、
    前記状態の遷移情報を記憶する状態遷移情報記憶部から読み出した前記状態の遷移情報および前記制御装置から受信した前記状態の遷移に必要な情報を用いて前記状態遷移機械の状態の遷移を実行する遷移実行ステップと、
    前記状態の遷移に応じて実行すべきアクションの実行命令の少なくとも一部を前記制御装置へ送信する送信ステップと、
    を実行させることを特徴とする状態遷移プログラム。
13. 統一モデリング言語の状態遷移図に基づいて作成された制御仕様に応じた状態および状態の遷移情報を有する状態遷移機械を用いて複数の電子機器を制御する制御システムにおいて、前記状態遷移機械の状態の遷移を実行する状態遷移装置とネットワークを介して通信可能に接続され、前記複数の電子機器の各々に対応して設けられる制御装置に、
    前記状態遷移装置に対して前記状態の遷移に必要な情報を送信する送信ステップと、
    前記状態遷移装置によって前記状態の遷移に応じて送信され、前記状態の遷移に応じて実行すべきアクションの実行命令の少なくとも一部を受信する受信ステップと、
    前記受信ステップで受信した前記アクションの実行命令にしたがって該アクションを実行するアクション実行ステップと、
    を実行させることを特徴とする制御プログラム。

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