JP6485254B2 - 無線通信システム - Google Patents

Description

本発明は、センシングモニタと制御対象機器とのデータ伝送を同じ通信媒体を用いて行う無線通信システムに関する。

照明装置に各種センサを付加し、照明機器を制御する技術が特許文献１に開示されている。詳しくは、特許文献１には、人感センサを用い、人の存在位置にかかわらず照明機器を適正な照度に保ち、また人感センサの検知範囲の境界に位置する人に対しては違和感・不快感を低減でき、簡単に低コストで構築できる照明制御システムが開示されている。
しかし、特許文献１では照明機器を制御するための有線ネットワークや無線ネットワーク等の情報伝達手段を備えていなかったため、照明制御が集中管理できず、すべての照明機器を最適化することが困難であった。また、広いオフィスなどでは一部屋に多数の照明器具が存在するため、すべての照明器具に有線ネットワークを接続し、照明機器を制御しようとすると、ケーブルが大量に必要となり省資源の観点及び設置コストの観点で課題が生じる。

一方、無線ネットワークを利用してセンサ情報を集中管理し、すべての照明機器に対して制御を行う制御部において各照明機器の調光率を決定し、各照明機器の点灯・消灯・調光という照明制御を行う技術が特許文献２に開示されている。特許文献２では、照度センサ及び温度センサを有するセンサノードに無線通信機能を搭載し、センシング情報を無線通信で設備制御装置に供給している。
さらに近年、スマートメータ、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）やＢＥＭＳ（Building Energy Management System）向けの通信技術として、超低消費電力化、小型化、低コスト化を実現できる９２０ＭＨｚ帯の無線センサネットワークシステムが注目されている。
９２０ＭＨｚ帯は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）等で使われている２．４ＧＨｚ帯や５ＧＨｚ帯と比べて、電波伝搬に伴う減衰が小さく、障害物へ回り込み易いため、エリアカバー率が高いという特徴がある。そのため、無線ＬＡＮと比較して、より多数の端末数でネットワークを構成することができる。

９２０ＭＨｚ帯の短距離無線ネットワーク規格のＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers、 Inc.）８０２．１５．４では、基本的には、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access /Collision Avoidance：搬送波感知多重アクセス／衝突回避）制御方式という非同期型のアクセス制御方式が採用されている。これは、端末数が数百から数千といった大規模なネットワークの場合、ＣＳＭＡ／ＣＡアクセス制御方式ではない同期型のネットワーク方式を用いて通信を行うと、スーパーフレームやビーコン等のスケジュール設定が困難になるためである。そのため、大規模ネットワークでは、ＣＳＭＡ／ＣＡアクセス制御方式の非同期型方式のネットワーク方式が用いられる。しかし、ＣＳＭＡ／ＣＡアクセス制御方式のネットワークでは、他の無線デバイスとの衝突に配慮してアクセス権を取得するため、データ伝送の遅延時間が保証されないといった問題があった。

そこで、多数の無線デバイスへの効率的な制御を行うために、親機としての無線コーディネータから、マルチキャストフレーム又はブロードキャストフレームを用いて、各無線デバイスへの制御情報をパックして、１フレームで一斉送信する技術が知られている。更に、近年では照明機器がＬＥＤ化され、かつ、無線機能を搭載しているものも存在し、照明制御を行う場合、無線通信によりＬＥＤ照明機器を制御することも可能となってきた。

しかしながら、無線機能を搭載したＬＥＤ照明機器を用い、特許文献２に開示されたような無線ネットワークシステムを利用して照明機器全体を制御し、かつ、当該無線ネットワークシステムとしてＩＥＥＥ８０２．１５．４規格に基づく９２０ＭＨｚ帯の短距離無線ネットワークを採用しようとすると、照明制御のレイテンシ（遅延時間）の課題が発生する。
すなわち、室内に配置された複数の人感センサや照度センサの情報を無線通信により親機である無線コーディネータを介して全体制御機器に伝送し、全体制御機器はそれらの情報に基づいて、室内の各照明装置に対して個別に調光率を計算し、全体制御機器は計算された各照明装置への調光率を伝送することで、室内全体の照明制御を行うことになるので、各無線通信上のレイテンシや個別調光率の計算時間などの遅延時間が積み重なり、所望のタイミングで照明機器を制御できないことが想定される。

とりわけ、日本国内において９２０ＭＨｚ帯の近距離無線ネットワークに利用される無線装置は、一般社団法人電波産業界の標準規格ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ１０８により、１装置における１時間当たりのデータの送信時間の総和が３６０秒以下に制限が課せられている。そのため、センサや照明機器等のデバイスから無線で情報を送受信する無線コーディネータが各デバイスに送信できるフレーム数も限定される。さらに端末数が数百〜数千といった大規模ネットワークでは、送信時間制限によって個々のデバイスに頻繁に制御情報を送信できず、送信間隔を大きくとる必要が生じ、その送信間隔の大きさも制御の遅延時間に上乗せされる。
このような遅延時間を加算すると、人感センサがセンシングを行ってから、その周辺の照明装置が調光制御されて、照明が変化するまでのレイテンシが秒単位になることが想定される。照明制御のレイテンシが大きくなると、例えば、暗い部屋に人が入ってきた際に、手元が明るくなるまでに時間を要し、利用者が不快を感じる等、自動で照明制御を行うメリットがなくなるといった問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、センシング装置や制御対象機器に接続された無線通信装置と、サーバに接続された無線中継装置とが情報通信を行う無線通信システムにおいて、各センシング装置におけるセンシング情報の収集から各制御対象機器を制御するまでのレイテンシを短くすることにある。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明は、制御対象機器に制御情報を出力する第１無線通信装置と、センシング装置から取得したセンシング情報を送信する第２無線通信装置と、前記第１無線通信装置及び前記第２無線通信装置とデータを送受信する無線中継装置と、前記無線中継装置とネットワークを介して接続し、前記センシング情報に基づいて前記制御対象機器を制御するための制御情報を生成するサーバと、を備え、前記サーバが生成した制御情報を前記無線中継装置及び前記第１無線通信装置を介して前記制御対象機器に送信することにより前記制御対象機器を制御する無線通信システムにおいて、前記第１無線通信装置は、特定のアドレス情報を保持し、前記第２無線通信装置から受信したセンシング情報に付加されたアドレス情報が当該アドレス情報と一致した場合に、前記センシング情報に基づいて前記制御対象機器に所定の動作を行わせる信号を出力することを特徴とする。

本発明によれば、センシング装置や制御対象機器に接続された無線通信装置と、サーバに接続された無線中継装置とが情報通信を行う無線通信システムにおいて、各センシング情報の収集から各機器制御までのレイテンシを短くすることができる。

無線中継装置と無線通信装置とで構成したスター型のネットワークの一例を示す概要図である。 スター型のネットワークにおいて、無線中継装置及び無線通信装置から送信されるフレームの一例を示す概要図である。 フレームフォーマットの一例を示す図である。 無線ネットワークの一例を示す概要図である。 制御対象機器の一例である照明機器のハードウェア構成を示すブロック図である。 第１無線通信装置及び第２無線通信装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 無線通信機能付きのセンシングデバイス及び照明機器を用いたスター型の無線ネットワークの構成を示す概要図である。 無線通信機能付きの照明機器のハードウェア構成を示すブロック図である。 無線通信機能付きの照明機器の機能構成を示すブロック図である。 無線通信機能付きのセンシング装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 無線通信機能付きのセンシング装置の機能構成を示すブロック図である。 サーバの機能構成を示すブロック図である。 ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格におけるフレームフォーマットを更に詳細に記載した図である。 センシング装置として人感センサを用いた場合の伝送制御手順の一例を示すシーケンス図である。

以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
本発明は、センシング装置や制御対象機器に接続された無線通信装置と、サーバに接続された無線中継装置とが情報通信を行う無線通信システムにおいて、各センシング情報の収集から各機器制御までのレイテンシを短くするために、以下の構成を有する。
すなわち、本発明の無線通信システムは、制御対象機器に制御情報を出力する第１無線通信装置と、センシング装置から取得したセンシング情報を送信する第２無線通信装置と、第１無線通信装置及び第２無線通信装置とデータを送受信する無線中継装置と、無線中継装置とネットワークを介して接続し、センシング情報に基づいて制御対象機器を制御するための制御情報を生成するサーバと、を備え、サーバが生成した制御情報を無線中継装置及び第１無線通信装置を介して制御対象機器に送信することにより制御対象機器を制御する無線通信システムにおいて、第１無線通信装置は、特定のアドレス情報を保持し、第２無線通信装置から受信したセンシング情報に付加されたアドレス情報が当該アドレス情報と一致した場合に、センシング情報に基づいて制御対象機器に所定の動作を行わせる信号を出力することを特徴とする。
以上の構成を備えることにより、センシング装置や制御対象機器に接続された無線通信装置と、サーバに接続された無線中継装置とが情報通信を行う無線通信システムにおいて、各センシング情報の収集から各機器制御までのレイテンシを短くすることができる。
上記の本発明の特徴に関して、以下、図面を用いて詳細に説明する。
なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化又は省略する。以下、本実施形態について説明するが、本実施形態は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。なお、以下に説明する実施形態は、通信システムとして、無線通信装置と制御対象機器である複数の端末とがスター型に構成されたネットワークシステムを一例として説明する。
最初に、スター型のネットワークの概要、及びスター型のネットワークにおいて無線親機である無線中継装置及び無線子機である無線通信装置から送信されるフレームについて説明する。

図１は、無線中継装置が１台、無線通信装置が３台で構成されたスター型のネットワークの一例を示す概要図である。図２は、図１に示すスター型のネットワークにおいて、無線中継装置及び無線通信装置から送信されるフレームの一例を示す概要図である。スター型には、データ伝送の遅延時間が少ないという特徴がある。
無線中継装置１１が無線通信装置１２を選択し、図２に示すようにその無線通信装置１２に対して制御データフレームを送信する。無線通信装置１２は、無線中継装置１１から送信された制御データフレームを受信すると、無線中継装置１１へ受信したことを知らせるためのＡＣＫパケットを送信する。その後、無線中継装置１１は、同様の処理を、無線通信装置１３、無線通信装置１４に対して個別に行っている。

ここで、無線中継装置１１から各無線通信装置１２〜１４へ送信される制御データフレームであるＩＥＥＥ８０２．１５．４規格に定められたフレームフォーマットについて説明する。
図３は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格におけるフレームフォーマットの一例を示す図である。
制御データフレームは、プリアンブル（Preamble）、ＳＦＤ（Start Frame Delimiter）、物理層ヘッダ（PHY Header）、ＭＡＣ（Media Access Control）層ヘッダ（MAC Header）、データ部（Data）、及びＦＣＳ（Frame Check Sequence）から構成される。ＭＡＣ層ヘッダ及びデータ部は物理層ペイロード（PHY Payload）に割り当てられている。
プリアンブルは、受信側が同期をとるためのビット列である。ＳＦＤは、制御データフレームの開始を表すビット列である。物理層ヘッダは、ＯＳＩ（Open Systems Interconnection）参照モデルにおける物理層に関する情報であり、フレーム長フィールドを含み、ＭＡＣ層ヘッダは、フレーム制御フィールド、データ・シーケンス番号及びアドレス情報を含む。データ部には制御情報が含まれ、ＦＣＳは、受信した制御データフレームに誤りがないか調べるために付加されるエラー訂正情報である。

図３に示すフレームフォーマットからわかるように、制御データ（データ部）１０ｂｙｔｅに対して、無線通信用のデータ（Preamble、SFD、PHY Header、MAC Header、FCS）が２３ｂｙｔｅ必要となっている。
センサが内蔵されたスマートメータ等を無線通信装置として使用した、いわゆるセンサネットワークのように、制御データが少量のシステムも存在するが、制御データが少量であっても無線通信用のデータサイズが大きくなり、図２に示すように、制御データを各無線通信装置へ個別に送信するのは非効率であると共にレイテンシ（遅延時間）が生じる原因にもなる。
センシング装置、制御対象機器などの種類を問わず、無線通信のフレームフォーマットは同じ方式に統一して通信を行うことが多く、そのためセンシング装置や制御対象機器などの端末数が数百から数千といった大規模ネットワークの場合には上記のようなレイテンシが増大することとなる。

図４は、本発明にかかる無線通信システムが適用される無線ネットワークの一例を示す概要図であり、例としてはスター型のものを例示する。
無線親機としての無線中継装置２１と、無線子機である第１無線通信装置２５と、第１無線通信装置２５にそれぞれ接続したセンシング装置２６と、無線子機である第２無線通信装置２７と、第２無線通信装置２７に接続した制御対象機器２８と、無線中継装置２１と接続したサーバ３０とを備える。
サーバ３０上では制御対象機器２８を制御するためのアプリケーションソフトウエアが実行され、各センシング装置２６が検知した情報や、アプリケーションソフトウエアにおける設定に基づいて制御対象機器２８を制御するための制御情報が決定され、該決定した制御情報が無線中継装置２１から第１無線通信装置２７に送信される。
したがって、第１無線通信装置２５と無線中継装置２１との間は、センシング装置２６で検知した情報を無線中継装置２１に送信する上り方向の情報伝送が主になり、一方、第２無線通信装置２７と無線中継装置２１との間は各無線通信装置２７に向けた下り方向の情報伝送が主となり、第１及び第２の無線通信装置は同一の無線中継装置２１のもとに同じ通信媒体を利用して通信が行われる。

図５は、制御対象機器の一例である照明機器のハードウェア構成を示すブロック図である。
照明機器は、ＣＰＵ３１と、メモリ３２と、電源部３３と、ＬＥＤ３４と、ドライバ３５と、外部インターフェース３６と、クロック３７とを備えている。
メモリ３２は照明装置を制御するための制御プログラムやサーバ３０より送信されたデータ等が記憶され、ＣＰＵ３１はファームウェアやメモリ３２に記憶されたプログラムに基づき照明機器の全体的な制御を行う。ドライバ３５は電源部３３から供給された電源をＣＰＵ３１からの制御に従い発光素子であるＬＥＤ３４に供給し、外部インターフェース３６は第２無線通信装置からの信号を受信し、ＣＰＵ３１に供給する。

図６は、第１無線通信装置２５及び第２無線通信装置２７のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
無線中継装置２１も、無線通信を行うにあたって同様の構成を採用することができ、ここでは、無線通信装置についてのみ説明する。
無線通信装置は、無線モジュール５１を備える。無線モジュール５１は、無線通信装置の制御を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）５３と、ＣＰＵ５３に実行させるソフトウェアプログラムやデータ等を記憶し、ＣＰＵ５３に対して作業領域を与えるメモリ５４とを備えている。また、無線モジュール５１は、無線通信を行うための無線回路５５と、アンテナ５６とを備えている。また、無線モジュール５１は、電源の入力や、センシング装置で取得されたデータの入力を受け付け、センシング装置を制御したり、あるいは制御対象機器である照明機器にデータを出力し、該照明機器を制御したりするための外部インターフェース５７を備えている。

ＣＰＵ５３はファームウェア５８としてのデータ処理部５９、通信プロトコル制御部６０を含み、メモリ５４は、設定情報等を記憶するＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）６１と、ＣＰＵ５３に対して作業領域を与えるＲＡＭ（Random Access Memory）６２、及び受け付けたデータ等を記憶するフラッシュメモリ６３を備えている。無線回路５５は受信信号を変復調する変復調部６４、送受信信号を制御するＲＦ部６５を有す。
無線通信装置は、ＣＰＵ５３がファームウェア５８を実行して、無線中継装置２１からの制御データフレームに対する応答を送信し、また、センシング装置等からデータを取得し、データフレームとして送信するように無線回路５５を制御する。
無線回路５５は、搬送波を変調してデータフレームを乗せ、アンテナ５６へ送り、アンテナ５６から無線送信する。また、無線回路５５は、無線中継装置２１からの制御データフレームを、アンテナ５６を介して受信することができる。無線回路５５は、搬送波を復調して制御データフレームを取り出し、上記応答の送信やデータの取得等の処理を実行させるためにＣＰＵ５３へ送る。ＣＰＵ５３では受信したフレームデータを解析し、解析結果に基づく信号を出力することができる。

近年、無線通信機能付きのセンシング装置や、無線通信機能付きの制御対象機器が普及しつつある。図７は、それら無線通信機能付きのセンシング装置、無線中継装置、サーバ及び無線通信機能付きの制御対象機器として照明機器を用いたスター型の無線ネットワークの構成を示す概要図である。
同図に示すように、無線親機としての無線中継装置２１と、無線子機であり、かつセンシング装置を含む第１無線通信装置７１及び７２（以下の説明にいては、第１無線通信装置の機能を含め「センシング装置７１、７２」と称すことがある）と、無線子機であり、かつ照明機器を含む第２無線通信装置７５及び７７（以下の説明にいては、第２無線通信装置の機能を含め、「照明機器７５、７７」と称すことがある）と、無線中継装置２１と接続したサーバ３０とを備える。

サーバ３０上では照明機器７５及び７７を制御するためのアプリケーションソフトウエアが実行され、センシング装置７１、７２が検知した情報や、アプリケーションソフトウエアにおける設定に基づいて照明機器７５及び７７を制御するための制御情報が決定され、該決定した制御情報が無線中継装置２１から照明機器７５、７７に送信される。
図示したように、第１無線通信装置の機能を有すセンシング装置が複数ある場合、各センシング装置はそれが設置された周辺環境情報を検知することができるので、各センシング装置７１、７２の近辺に配置された照明機器７５、７７がそれぞれグループＡ及びグループＢを構成して制御されることとなる。すなわち、センシング装置７１に対してはその周囲に配置された照明機器７５が同じ制御情報で制御することができ、またセンシング装置７２に対してはその周囲に配置された照明機器７７が同じ制御情報で制御可能である。

図８は、無線通信機能付きの照明機器のハードウェア構成を示すブロック図である。 無線通信機能付きの照明機器の場合、そのハードウェア構成は図８に示したように、図５に示した無線デバイスの構成と、図６に示した照明機器の構成を統合したもので、ＣＰＵやメモリ等、共通するものは共用することができる。
なお、個々の構成要素の機能は先に説明済みであるため省略する。
図９は無線通信機能付きの照明機器の機能構成を示すブロック図である。
図９において、８１は無線回路５５やアンテナ５６等で実現される無線通信手段、８２はＬＥＤ光源３４やドライバ３５等から実現される照明手段、８３は第１無線通信装置の識別情報及び初期設定動作情報を記憶し、メモリ５４等で実現される記憶手段、８４はＣＰＵ５３で実現される制御手段である。
記憶手段８３の無線通信装置識別情報は同じグループに属する第１無線通信装置のアドレス情報や無線中継装置のアドレス情報が記憶されており、また初期設定動作情報は所定のアドレス情報を含む電波を受信した場合の動作情報が記憶されている。

図１０は、無線通信機能付きのセンシング装置のハードウェア構成を示すブロック図である。図１０に示すように、無線通信機能付きのセンシング装置のハードウェア構成は、無線通信装置の構成に加え、人感センサや照度センサなどのセンサ８６を含む構成であり、図６に示した無線通信装置の構成とほぼ同じであるため、その説明を省略する。
図１１は無線通信機能付きのセンシング装置の機能構成を示すブロック図である。
図１１において、８１は無線通信手段、８８はセンサ８６等で実現されるセンシング手段、８９はメモリ５４等で実現される記憶手段、９０はＣＰＵ５３で実現される制御手段である。

図１２はサーバ３０の機能構成を示すブロック図である。
サーバ３０は、無線中継装置２１と通信を行う通信手段９２と、制御対象機器情報９４、無線通信装置情報９５を記憶した記憶手段９３と、キーボード等の入力手段９６と、ディスプレイ等の表示手段９７と、制御対象機器の制御情報を決定する制御情報決定手段９８と、サーバ全体の制御を行う制御手段９９とを備えている。

図７に示したようにセンシング装置及び制御対象機器をグループ化する手段は種々存在する。
その一例としては図２に示したように無線中継装置２１から出力される信号に送信先である第２無線通信装置７５、又は７７のアドレス情報であるＩＤを含め、第２無線通信装置７５、又は７７においては受信した信号に自己のＩＤが含まれている場合に自己宛の信号であると認識し、また、センシング装置を含む第１無線通信装置７１、又は７２では、送信信号に自己のＩＤを含めて出力し、無線中継装置２１では受信したデータから当該ＩＤを抽出することで、どのグループに属する第１無線通信装置から送信された信号であるかを判定することでグループ化を実現することができる。
特に、９２０ＭＨｚ帯の電波を利用した無線システムでは、前述したように２．４ＧＨｚ帯或は５ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮと比較して電波到達性が良く、他のグループの無線機器の電波を受信しやすいので、領域毎に制御するにはグルーピングを利用するのが良い。

図１３は図３に示したＩＥＥＥ８０２．１５．４規格におけるフレームフォーマットを更に詳細に記載した図である。
ここでは、このフレームフォーマットに関する個々のデータ構成の詳細な説明は省略するが、送信元の機器のＩＤ（Source ID）、送信先の機器のネットワークＩＤ（Destination PAN-ID）、送信先機器のＩＤ（Destination ID）が送信データのMAC Headerに含まれ、受信信号からこれらのＩＤに関するデータを抽出することで送信元及び受信先の機器を特定することが可能である。
すなわち、第１無線通信装置７１、７２から無線中継装置２１に送信されるデータにはDestination IDとして無線中継装置２１のアドレス情報であるＩＤが含まれ、また、無線中継装置２１から第２無線通信装置７５、７７に送信されるデータにもDestination IDとして各第２無線通信装置の個々の識別ＩＤが含まれており、そのＩＤ情報を第１、第２無線通信装置を構成するＣＰＵで抽出、解析することで送信元及び受信先の機器を特定することができる。

そこで、無線システムの輻輳やサーバ処理に起因するレイテンシが問題となる場合、制御対象機器がサーバからの制御信号に基づかず所定の動作をすることでレイテンシを解決する。すなわち、第２無線通信装置としての照明機器のメモリに当該照明機器が属するグループの無線中継装置のＩＤと第１無線通信装置のＩＤ（特定のアドレス情報）とを無線通信装置識別情報として記憶しておき、第２無線通信装置が受信した受信信号中に含まれる送信元ＩＤ（Source ID）が自己の属するグループの第１無線通信装置であり、かつ送信先ＩＤ（Destination ID）が無線中継装置であるものを検知し、その信号を検知した場合に当該第２無線通信装置はサーバ３０からの制御信号に基づかず、初期設定動作を行うように第２無線通信装置の照明機器を制御すれば良い。

図７及び図１４を参照して、例えば、センシングデバイスとして人感センサを用いた場合のシーケンスの一例について説明する。
まず、グループＡに属する第１無線通信装置７１の人感センサが人を検知すると、そのセンシング情報が無線中継装置２１に送信され、該無線中継装置２１で受信する（ステップＳ１）。第１無線通信装置７１から送信された電波はあらゆる方向に伝搬するので、第１無線通信装置７１から送信された電波は第２無線通信装置７５及び７７においても受信される（ステップＳ２、Ｓ３）。
電波を受信した第２無線通信装置７５及び７７は、受信信号中に含まれる送信元ＩＤ及び送信先ＩＤを抽出し、自己が属するグループの第１無線通信装置からの信号であるか否か判定する（ステップＳ４、Ｓ５）。
受信信号に含まれる送信元ＩＤはグループＡに属する第１無線通信装置７１のものであるため、グループＡに属する各第２無線通信装置７５では、受信した送信元ＩＤとメモリ内に記憶されたＩＤ情報とが合致し、初期設定された動作を行う（ステップＳ６）。
初期設定として、例えば、“調光度１００％で点灯”が設定されていると、第１無線通信装置７１の人感センサが人を検知した後、直ちに第２無線通信装置の各照明機器７５が点灯する。一方、電波を受信したグループＢに属する第２無線通信装置７７では受信信号に含まれる送信元ＩＤがメモリ内に記憶されたＩＤ情報と合致しないため作動しない（ステップＳ７）。

第１無線通信装置７１から無線中継装置２１に送信されたセンシング情報は、無線中継装置２１からサーバ３０に出力され（ステップＳ８）、サーバ３０上のアプリケーションソフトウエアで制御動作が決定され（ステップＳ９）、無線中継装置２１を介して第２無線通信装置７５に送信される（ステップＳ１０、Ｓ１１）。
たとえば、サーバ３０のアプリケーションソフトウエアで決定した制御動作が“調光度５０％で点灯”であった場合、初期設定動作により調光度１００％で点灯している状態からゆっくり調光度５０％に制御される（ステップＳ１２）。
このように、センシング装置から出力された電波を照明装置が受信して直ちにＬＥＤを点灯し、その後、サーバ３０で決定された適切な調光度に制御することで見かけ上のレイテンシが短いシステムとなり、従来のように暗い部屋に人が入ってきた際に、手元が明るくなるまでに時間を要し、利用者が不快を感じる等の問題点が解決される。

グループＢに属する第１無線通信装置７２が人を検知した場合も、上記と同様にセンシング情報が無線中継装置２１、第２無線通信装置７５、７７で受信され（ステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３）、第２無線通信装置７５、７７の各々で受信信号中の送信元ＩＤの判定が行われる（ステップＳ２４、Ｓ２５）。判定の結果、受信信号に含まれる送信元ＩＤがメモリ内に記憶されたＩＤ情報と合致するグループＢに属する第２無線通信装置７７では初期設定動作が行われ（ステップＳ２６）、受信信号に含まれる送信元ＩＤがメモリ内に記憶されたＩＤ情報と合致しないグループＡに属する第２無線通信装置７５では動作が行われない（ステップＳ２６、Ｓ２７）。
その後、無線中継装置２１を介してセンシング情報を受信したサーバ３０は、制御動作を決定し（ステップ２８、Ｓ２９）、制御情報は無線中継装置２１を介して第２無線通信装置７７に送信される（ステップＳ３０、Ｓ３１）。サーバ３０からの制御情報を受信した第２無線通信装置７７は制御情報に基づいて動作が行われる（ステップＳ３２）。

なお、センサデバイスとして人感センサを用い、人を検知した際に照明機器を点灯させる例を挙げて説明したが、人感センサが人の不在を検知し、点灯状態の照明機器を消灯する場合にも適用可能である。また、上記のようにセンシング装置からのセンシング情報に基づいて制御対象機器が予め設定された動作を行う。このため、例えば、センシング情報やサーバに設定された設定情報等に基づいてサーバにて演算等の処理に時間がかかる制御が必要な場合であっても、サーバでの演算、センシング情報の送受信及び制御情報の送受信に起因するレイテンシを見かけ上少なくすることができ、よりインテリジェントな制御を行う場合に効果が発揮される。

また、センシング装置としては人感センサを用いた例を挙げて説明したが、人感センサに加え照度センサの出力も利用することで、人の検知の有無のみならず、照明機器が配置された箇所の照度によっても照明機器を制御可能である。更に制御対象機器としては、照明機器を例に挙げて説明したが、扉のロック機構や、ブラインドの開閉及びブラインドのスラット角度制御などでも利用可能である。
例えば、ブラインドの開閉やスラットの角度制御などに利用する場合には、上述したような照度センサ及び時刻情報を利用することで、室内に太陽光が直接入射し、照度が高まった場合に、その照度を検知し、直ちにブラインドのスラットを全閉すると共に、照明機器の調光率を１００％に設定するよう初期設定として記憶しておき、その後、照度センサの出力や時刻情報などのデータに基づいてサーバ３０にてスラットの角度制御情報や照明機器の調光率を算出し、算出した制御情報を無線中継装置２１を介して制御対象機器である照明機器に供給することができる。

また領域に応じたグループを構成した例を挙げて説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、グループを構成することなく全ての制御対象機器で一律に初期設定による動作とサーバからの制御信号による動作とで制御することも可能である。或いは、制御対象機器の各々が個別の第１無線通信装置のＩＤを保持し、保持されたＩＤを有する第１無線通信装置の無線信号に基づいて初期設定動作を行うように制御しても良い。

＜本発明の実施態様例の構成、作用、効果＞
＜第１態様＞
本態様の無線通信システムは、制御対象機器に制御情報を出力する第１無線通信装置７１と、センシング装置から取得したセンシング情報を送信する第２無線通信装置７５と、第１無線通信装置７１及び第２無線通信装置７５とデータを送受信する無線中継装置２１と、無線中継装置２１とネットワークを介して接続し、センシング情報に基づいて制御対象機器を制御するための制御情報を生成するサーバ３０と、を備え、サーバ３０が生成した制御情報を無線中継装置２１及び第１無線通信装置７１を介して制御対象機器に送信することにより制御対象機器を制御する無線通信システムにおいて、第１無線通信装置７１は、特定のアドレス情報を保持し、第２無線通信装置７５から受信したセンシング情報に付加されたアドレス情報が特定のアドレス情報と一致した場合に、センシング情報に基づいて制御対象機器に所定の動作を行わせる信号を出力することを特徴とする。
本態様によれば、第１無線通信装置７１は、特定のアドレス情報を保持し、第２無線通信装置７５から受信したセンシング情報に付加されたアドレス情報が特定のアドレス情報と一致した場合に、センシング情報に基づいて制御対象機器に所定の動作を行わせる信号を出力することで、センシング情報に基づいて制御対象機器に直接所定の動作を行わせることができる。
これにより、サーバでの演算、センシング情報の送受信及び制御情報の送受信に起因するレイテンシを見かけ上少なくすることができる。

＜第２態様＞
本態様の制御対象機器は、所定の動作を行った後に、サーバ３０から無線中継装置２１及び第１無線通信装置７１を介して制御情報を受信した場合には、制御情報に従った動作を行うことを特徴とする。
本態様によれば、制御対象機器は、所定の動作を行った後に、サーバ３０から無線中継装置２１及び第１無線通信装置７１を介して制御情報を受信した場合には、この制御情報に従った動作を行うことで、制御対象機器はサーバ３０からの制御に従って動作することができる。
これにより、初期設定動作を行った後、サーバ３０からの制御信号で制御対象機器が制御されるので、よりインテリジェントな制御を実現することができる。

＜第３態様＞
本態様の第１無線通信装置７１に保持された特定のアドレス情報は、第２無線通信装置７５に係る識別情報であることを特徴とする。
本態様によれば、第１無線通信装置７１に保持された特定のアドレス情報は、第２無線通信装置７５に係る識別情報であることで、第２無線通信装置７５の識別情報を第１無線通信装置７１で受信した場合に制御対象機器に初期設定動作を行わせることができる。
これにより、第２無線通信装置７５から取得したセンシング情報に基づいて、制御対象機器に直接所定の動作を行わせることができる。

＜第４態様＞
本態様の第１無線通信装置７１に保持された特定のアドレス情報は、該第１無線通信装置７１と同じグループに属するセンシング装置から取得したセンシング情報を送信する第２無線通信装置７５に係る識別情報であることを特徴とする。
本態様によれば、第１無線通信装置７１に保持された特定のアドレス情報は、該第１無線通信装置７１と同じグループに属するセンシング装置から取得したセンシング情報を送信する第２無線通信装置７５に係る識別情報であることで、第２無線通信装置７５を介してセンシング情報が送信された際に、該センシング装置と同じグループに属する制御対象機器に初期設定動作を行わせることができる。
これにより、同じグループに属するセンシング装置から取得したセンシング情報に基づいて、制御対象機器に直接所定の動作を行わせることができる。

＜第５態様＞
本態様のセンシング装置が人感センサ、及び照度センサであり、制御対象機器が照明機器であることを特徴とする。
本態様によれば、センシング装置が人感センサ、及び照度センサであり、制御対象機器が照明機器であることで、センシング装置で人を検知した際のセンシング情報が第２無線通信装置７５により無線中継装置２１を介してサーバに送信された際に、照明機器が例えば調光度１００％等の初期設定動作を行うので、無線通信システムにおけるレイテンシの影響を受けず、照明機器を動作させることができる。

＜第６態様＞
本態様の所定の動作は、照明機器を点灯することであることを特徴とする。
本態様によれば、所定の動作は、照明機器を点灯することであるので、暗い部屋に人が入ってきたことを検知した際、直ちに照明機器が点灯し、利用者に不快感を与えずに照明制御を行うことができる。

＜第７態様＞
本態様の所定の動作は、照明機器を消灯することであることを特徴とする。
本態様によれば、所定の動作は、照明機器を消灯することであるので、人が部屋等から退出し、人感センサが人の不存在を検知した際、直ちに照明機器が消灯し、省エネに寄与することができる。

１１、２１…無線中継装置（無線コーディネータ）、１２、１３、１４…無線通信装置、２５…第１無線通信装置、２６…センサ装置、２７…第２無線通信装置、２８…制御対象機器、３０…サーバ、３１、５３…ＣＰＵ、３２、５４…メモリ、３３…電源部、３４…ＬＥＤ、３５…ドライバ、３６、５７…外部インターフェース、３７…クロック、５１…無線モジュール、５５…無線回路、５６…アンテナ、５８…ファームウェア、５９…データ処理部、６０…通信プロトコル制御部、６１…ＥＥＰＲＯＭ、６２…ＲＡＭ、６３…フラッシュメモリ、６４…変復調部、６５…ＲＦ部、７１、７１…センシング装置（第１無線通信装置）、７５、７７…照明機器（第２無線通信装置）、８１…無線通信手段、８２…照明手段、８３、８９、９３、９９…記憶手段、８４、９０、９９…制御手段、８６…センサ部、８８…センシング手段、９２…通信手段、９４…制御対象機器情報、９５…無線通信装置情報、９６…入力手段、９７…表示手段、９８…制御情報決定手段

特開２０００−２２８２９０公報 特開２０１０−０６１９０４公報

Claims (7)

1. 制御対象機器に制御情報を出力する第１無線通信装置と、
   センシング装置から取得したセンシング情報を送信する第２無線通信装置と、
   前記第１無線通信装置及び前記第２無線通信装置とデータを送受信する無線中継装置と、
   前記無線中継装置とネットワークを介して接続し、前記センシング情報に基づいて前記制御対象機器を制御するための制御情報を生成するサーバと、を備え、
   前記サーバが生成した制御情報を前記無線中継装置及び前記第１無線通信装置を介して前記制御対象機器に送信することにより前記制御対象機器を制御する無線通信システムにおいて、
   前記第１無線通信装置は、特定のアドレス情報を保持し、前記第２無線通信装置から受信したセンシング情報に付加されたアドレス情報が前記特定のアドレス情報と一致した場合に、前記センシング情報に基づいて前記制御対象機器に所定の動作を行わせる信号を出力することを特徴とする無線通信システム。
2. 前記制御対象機器は前記所定の動作を行った後に、前記サーバから前記無線中継装置及び前記第１無線通信装置を介して前記制御情報を受信した場合には、前記制御情報に従った動作を行うことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
3. 前記第１無線通信装置に保持された前記特定のアドレス情報は前記第２無線通信装置に係る識別情報であることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
4. 前記第１無線通信装置に保持された前記特定のアドレス情報は該第１無線通信装置と同じグループに属する前記センシング装置から取得したセンシング情報を送信する前記第２無線通信装置に係る識別情報であることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
5. 前記センシング装置が人感センサ、及び照度センサであり、前記制御対象機器が照明機器であることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
6. 前記所定の動作は前記照明機器を点灯することであることを特徴とする請求項５記載の無線通信システム。
7. 前記所定の動作は前記照明機器を消灯することであることを特徴とする請求項５記載の無線通信システム。

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