JP6576021B2 - サーバ装置、制御システムおよび制御方法 - Google Patents

サーバ装置、制御システムおよび制御方法 Download PDF

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Description

この発明はサーバ装置、制御システムおよび制御方法に関し、特に、端末装置を用いて機器を遠隔操作・監視するためのサーバ装置、制御システムおよび制御方法に関する。
スマートフォンやタブレット等の端末装置を用いて、空調機または照明器具を含む家電等の電気機器を遠隔操作・監視する技術が様々に提案されている。このような制御システムでは、一般的に、電気機器が通信機能を有して、直接、またはHEMSコントローラを介してサーバと通信可能であって、端末装置が該サーバを介して制御指示を行なう。HEMSコントローラとは、住宅向けの電力使用量の可視化、節電(二酸化炭素排出量の削減)のための機器制御、ソーラー発電機等の再生可能エネルギーや蓄電器の制御等を行なうエネルギー監理システム(HEMS)に用いられるコントローラを指す。
このような遠隔操作・監視の一例として、特開2012−133764号公報(以下、特許文献1)のコントローラは、遠隔監視により取得した機器の消費電力量に関する情報を出力することで、ユーザに電気の使用量を意識させる。また、特開2012−173860号公報(以下、特許文献2)のコントローラは、遠隔監視により家電の動作状態が好ましいものであるか否かを判断する。
特開2012−133764号公報 特開2012−173860号公報
スマートフォンやタブレット等の端末装置を用いて電気機器を遠隔から監視または操作する場合に、端末装置は、サーバとHEMSコントローラを経由して、所望する電気機器を操作・監視する制御システムが提案されている。ユーザが端末装置から所望する電気機器を遠隔操作・監視するためには、予め、HEMSコントローラと通信可能な電気機器のうちからユーザ所望の電気機器を検出して、両者を対応付ける情報を準備しておく必要がある。しかし、特許文献1と2では、このような対応付けのための技術は何ら提案がされていない。
それゆえに、本発明の目的は、制御システムに接続された電気機器と、そのうちのユーザ所望の遠隔操作・監視対象となるべき電気機器とを関連付ける情報を取得することができるサーバ装置、制御システムおよび制御方法を提供することである。
この発明のある局面に従うサーバ装置は、ユーザが操作する端末装置から、電気機器を特定することが出来る機器情報を含む情報を第一のネットワークを介して受信する端末側受信部と、電気機器の識別子とともに電気機器の状態に関する情報を含む情報を第二のネットワークを介して受信する機器側受信部と、端末側受信部で受信した機器情報と、機器側受信部で受信した電気機器の状態に関する情報から機器状態が変化したと判断される電気機器の識別子とを、端末側受信部でトリガー情報を受信することにより、関連付けて格納する格納部とを備える。
好ましくは、第一のネットワークは、端末装置をクライアント、サーバ装置をサーバとするサーバクライアント型ネットワークである。
この発明の他の局面に従う制御システムは、ユーザが操作する端末装置と、サーバ装置を備える制御システムであって、サーバ装置は、端末装置から電気機器を特定することが出来る機器情報を含む情報を第一のネットワークを介して受信する端末側受信部と、電気機器の識別子とともに電気機器の状態に関する情報を含む情報を第二のネットワークを介して受信する機器側受信部と、端末側受信部で受信した機器情報と、機器側受信部で受信した電気機器の状態に関する情報から機器状態が変化したと判断される電気機器の識別子とを、端末側受信部でトリガー情報を受信することにより、関連付けて格納する格納部とを含む。
この発明の他の局面に従うと、電気機器を特定することが出来る情報と電気機器の識別子とを関連付けてメモリに格納するように制御する制御部の制御方法は、ユーザが操作する端末装置から、電気機器を特定することが出来る機器情報を含む情報を第一のネットワークを介して受信し、電気機器の識別子とともに電気機器の状態に関する情報を含む情報を第二のネットワークを介して受信し、受信した機器情報と、受信した電気機器の状態に関する情報から機器状態が変化したと判断される電気機器の識別子とを、第一のネットワークを介してトリガー情報を受信することにより、関連付けてメモリに格納する。
本発明によれば、制御システムと通信する電気機器と、そのうちのユーザ所望の遠隔操作・監視対象となるべき電気機器とを関連付ける情報を取得することができる。
本実施の形態に係る制御システムの構成の具体例を示す図である。 本実施の形態に係るHEMSコントローラの装置構成の概略の一例を示すブロック図である。 本実施の形態に係るサーバの装置構成の概略の一例を示すブロック図である。 本実施の形態に係るタップのハードウェア構成を表した図である。 本実施の形態に係る端末装置のハードウェア構成を表した図である。 本実施の形態に係る家電機器のハードウェア構成を表した図である。 本実施の形態に係るHEMSコントローラとサーバの機能構成を示す図である。 本実施の形態に係る通信シーケンスを示す図である。 本実施の形態に係る機器テーブルの一例を示す図である。 本実施の形態に係る機器情報のテーブルの一例を示す図である。 本実施の形態に係る画面例を示す図である。 本実施の形態に係るタップテーブルの例を示す図である。 本実施の形態に係るタップ情報のテーブルの例を示す図である。 本実施の形態に係るタップテーブルの他の例を示す図である。 本実施の形態に係るタップ情報のテーブルの他の例を示す図である。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
本実施の形態では、電気機器とは、消費電力の計測器機と被制御機器とを含む。被制御機器は、家屋で使用される家電機器を含み、外部から供給される電力によって駆動される電気機器を示す。また、家屋は、例えば住宅、オフィス等を示す。
<実施の形態の概要>
本実施の形態に係る制御システムは、スマートフォンやタブレット等の端末装置(後述する端末装置400)を使用して、家屋内の被制御機器(後述する家電機器250)または計測器機(後述するタップ230)を遠隔操作・監視することに用いられる。端末装置は、被制御機器の状態(動作状態等)または計測機器の測定した消費電力の情報を取得して画面に表示させる。
上記の制御システムの運用に際しては、当該制御システムに実際に接続されている電気機器と、ユーザが遠隔操作・監視しようとする電気機器とを識別しつつ一意に対応づける、すなわち両者の情報を紐付ける必要がある。本実施の形態では、主に、この紐付けのための構成について説明する。
[第1の実施の形態]
<システム構成>
図1は、本実施の形態に係る制御システムの構成の具体例を示す図である。図1を参照して、制御システムは、サーバ300と家屋内のシステムを備える。家屋内のシステムは、エアコン(空調機)200、冷蔵庫201およびテレビ202の家電機器、サーバ300との間のインターネット等のネットワークNT(第二のネットワークに相当)を介した通信を中継するためのHEMSコントローラ100、ブロードバンドルータ150、およびユーザが携帯可能な端末装置400を含む。端末装置400は据置型のコンピュータ端末であってもよい。また、端末装置400は、ネットワークNTa(第一のネットワークに相当)を介して家屋外においてサーバ300または家屋内のシステムと通信することができる。ここでは、エアコン200は、リモコン(リモートコントローラ)215によっても制御することができる。
図1では、家電機器として空調機(以下、エアコンという)200、冷蔵庫201およびテレビ202の3台を示したが、これらは例示であって、複数台の(複数種類の)家電機器250が存在し得るものとする。ここでは、エアコン200、冷蔵庫201およびテレビ202を、家電機器250と総称する場合がある。
サーバ300は、後述する処理をそれぞれが分担し協働して行なう複数のサーバからなるものであってもよいし、1台のサーバからなるものであってもよい。サーバ300は、一般的なコンピュータで構成されるものであってよく、ネットワークNTを介して屋内のシステムと通信可能であり、また端末装置400とは別のネットワークNTaを介して通信可能である。
図1のネットワークNTaは、携帯電話の通信回線網を含むネットワークであり、サーバ300をサーバとし、端末装置400をクライアントとするサーバクライアントモデルを構築している。サーバクライアントモデルのネットワークについては既に一般化しているため詳細な説明は行わないが、ネットワークNTaが上記のようなサーバクライアントモデルであるためサーバはクライアントからの処理要求を受けて実際の処理を行い、その結果をクライアントに返すという動きをする。そのため、特別な処理を行わない限り、クライアントである端末装置400からは任意のタイミングでサーバ300へのデータ送信が可能である一方、サーバ300は任意のタイミングでのデータ送信ができない。
同様にネットワークNTは、インターネットであり、サーバ300をサーバとし、HEMSコントローラ100をクライアントとするサーバクライアントモデルを構築している。ただし、本実施の形態のネットワークNTはネットワークNTaとは異なり、サーバクライアントモデルを基本としているものの、特別な処理を行うことでクライアント側であるHEMSコントローラ100へのサーバ300からの任意タイミングでの通信を可能としている。
HEMSコントローラ100と家電機器250のそれぞれとは、ブロードバンドルータ150に接続されており、同一のサブネット(ネットワークセグメント)を構成する。ブロードバンドルータ150は有線LAN(Local Area Network)を少なくとも備えており、HEMSコントローラ100と有線LANで接続される。好ましくは、ブロードバンドルータ150は無線LANも備えていて、家電機器250らと無線LAN(または有線LAN)で接続される。HEMSコントローラ100は、複数台の家電機器250に(ブロードバンドルータ150を経由して)接続可能である。HEMSコントローラ100は(ブロードバンドルータ150を経由して)ネットワークNTに接続可能であって、ネットワークNTを介してサーバ300と通信する。
また、HEMSコントローラ100は、計測機器であるタップ231および232と通信する。タップ231には冷蔵庫201が接続され、タップ232にはテレビ202が接続される。冷蔵庫201の電源プラグ221は、タップ231のソケットに差し込まれている。また、テレビ202の電源プラグ222は、タップ232のソケットに差し込まれている。エアコン200は、タップが接続されず、電源プラグ220はコンセント210に差込まれる。コンセントは、電気機器に電源供給するためのプラグ差込口に相当する。
タップ231および232は、それぞれ、コンセント211および212に取り付けられて給電される。これにより、当該タップに接続される家電機器250にも給電される。
タップ231および232は、接続される家電機器250についての消費電力測定機能およびHEMSコントローラ100との通信機能を備える。たとえば、タップ231は、冷蔵庫201の消費電力を測定し、タップ232はテレビ202の消費電力を測定する。各々は、測定した消費電力をHEMSコントローラ100に送信する。以下では、説明の便宜上、タップ231と232を区別することなく表す場合には、タップ230と称する。なお、エアコン200はタップ230を接続する代わりに、後述するように、自己の消費電力を測定する機能を有し、測定した消費電力をHEMSコントローラ100に送信する。
ここでは、HEMSコントローラ100は、家電機器250とタップ230のそれぞれと、ZigBee(登録商標)による無線通信を実施するが、ZigBee通信に限定されない。例えば、Wifi(登録商標)等の無線または有線LAN(Local Area Network)等の通信を実施するとしてもよい。
<HEMSコントローラの構成>
図2は、HEMSコントローラ100の装置構成の概略の一例を示すブロック図である。図2を参照して、HEMSコントローラ100は、装置全体を制御するためのCPU(Central Processing Unit)10を備える。さらに、CPU10に接続された、メモリ13、出力部としてのLED(Light Emitting Diode)14、スイッチ等の操作部15、および通信部16を備える。メモリ13は、一例として、CPU10で実行されるプログラムを記憶するためのメモリであるROM(Read Only Memory)11、および後述する電気機器の状態情報等の各種データを記憶したりCPU10でプログラムを実行する際の作業領域となったりするためのメモリであるRAM(Random Access Memory)12を含む。通信部16は、家電機器250、タップ230、ブロードバンドルータ150等と通信する。
なお、図2の装置構成はHEMSコントローラ100の装置構成を簡略化した一例であって、HEMSコントローラ100の装置構成は図2の構成に限定されるものではない。たとえば、本体制御装置と家電機器250との通信装置とが独立して、UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)等の通信回路を利用して通信可能に接続されて構成されていてもよい。
<サーバの構成>
図3は、サーバ300の装置構成の概略の一例を示すブロック図である。図3を参照して、サーバ300は、装置全体を制御するためのCPU30を備える。さらに、CPU30に接続された、メモリ34、およびネットワークNTまたはNTaを介した通信を行なうための通信部35を含む。メモリ34は、一例として、CPU30で実行されるプログラムを記憶するためのメモリであるROM31、CPU30でプログラムを実行する際の作業領域となったり計算値を記憶したりするためのメモリであるRAM32、および大型の記憶装置の一例としてのHDD(Hard Disk Drive)33とを含む。
上記したように、サーバ300は一般的なコンピュータで構成されるものであってよい。そのため、図3は一般的なコンピュータの概略構成を表わしている。言うまでもなく、サーバ300の構成は図3の構成に限定されるものではない。たとえば、サーバ300は、ユーザの操作入力を受け付けるための操作部やディスプレイをさらに含んでもよい。また、図1で例示されたように、サーバ300が複数の装置から構成されるものである場合、各サーバは、他の装置と通信するための通信装置をさらに含んでもよい。
<タップの構成>
図4は、タップのハードウェア構成を表した図である。図4を参照して、タップ230は、対応する家電機器250の電源プラグが差し込まれるソケット2101、コンセントに差込まれるプラグ2102、シャント抵抗2103、電源部2104、LED2105、設定ボタン2106、アンテナ2107、対応する家電機器250の消費電力の測定するための電力センサ部2110、無線RF(Radio Frequency)内蔵通信コントローラ部2120、配線2131、配線2132、および配線2133を備える。
無線RF内蔵通信コントローラ部2120は、CPU2121、ROM2122、RAM2123、GPIO2124、および無線RF部2125を含む。ROM2122には、CPU2121が実行するプログラム等が格納されている。無線RF内蔵通信コントローラ部2120には、LED2105および設定ボタン2106が接続される。なお、ROM2122は、NVRAM(Non Volatile RAM)で構成されるのが一般的である。
LED2105は、CPU2121からの信号に基づきタップのデータ処理状態を、点滅および/または点灯させる色等により表す。設定ボタン2106は、ユーザによってタップの状態設定等のために操作されて、操作内容はCPU2121に出力される。
電力センサ部2110は、配線2131と配線2132に接続されて、両配線間の電圧(電位差)を検出するとともに、シャント抵抗2103に流れる電流の電流値を検出する。電力を算出するために、検出された電圧値および電流値を乗算し、当該乗算値を示すデジタル信号をデジタル/周波数変換する。変換により得られた周波数信号を、無線RF内蔵通信コントローラ部2120のGPIO2124に出力する。
CPU2121は、GPIO2124から取得した上記周波数信号をデータ変換し、無線RF部2125は、データ変換により得られた信号を、アンテナ2107を用いてHEMSコントローラ100に送信する。
電源部2104は、配線2132に接続されて、配線2132から得られた交流電力を直流電力に変換し、変換後の電力を電力センサ部2110と無線RF内蔵通信コントローラ部2120とに与える。
<端末装置の構成>
図5は、端末装置400のハードウェア構成を表した図である。図5を参照して、端末装置400は、CPU4010、タッチスクリーン4020、時間を計時する時計4030、メモリ4040、電源のON/OFF等のボタン4050、通信インターフェイス4060、およびスピーカ4070を含む。タッチスクリーン4020は、ディスプレイ4021およびタッチパネル(タブレット)4022とで構成された表示一体型入力装置を構成するが、これに代替して、ディスプレイと操作部(ボタン、キー等)を個別に設けるとしてもよい。
メモリ4040は、各種のRAM、ROM、フラッシュメモリ、ハードディスク等によって実現される。メモリ4040は、CPU4010によって実行される各種プログラム、ならびにCPU4010によって読出される各種データを格納する。CPU4010は、メモリ4040に記憶されている各種のプログラムを実行することによって、各種の情報処理等を実行する。
通信インターフェイス4060は、CPU4010によって制御されることによって、ネットワークNTaを介してサーバ300と通信する。
<家電機器の構成>
図6は、本実施の形態に係る家電機器250のハードウェア構成を表した図である。本実施の形態では、家電機器250それぞれは概略的には同様の構成を有する。ここでは、エアコン200を代表して説明する。
図6を参照して、エアコン200は、CPU240を備える。さらに、CPU240に接続されたメモリ241、LED等からなる表示部242、命令を与えるためにユーザにより操作されるボタン244、HEMSコントローラ100と通信するための通信インターフェイス245、コンプレッサおよびモータ等を含む空調部247、およびセンサ249を備える。センサ249は、周囲の温度・湿度等を測定するためのセンサおよびエアコン200自体の消費電力を測定するための電力センサ等を含む。
通信インターフェイス245は、CPU240によって制御されることによって、HEMSコントローラ100またはリモコン215と通信する。通信インターフェイス245は無線または有線による通信機能を有する。無線には、LAN、ZigBee(登録商標)、Bluetooth(登録商標)、リモコン215との赤外線通信等の機能を含み、有線にはLAN等を含む。
なお、エアコン200がタップ230に接続される場合には、センサ249の電力センサの機能に代替して、接続されたタップ230の電力センサ部2110による電力測定機能を用いることができる。
メモリ241は、CPU210によって実行される制御プログラム、エアコン200に入力された指令、家電機器250の状態を示す状態データ241A等を記憶する。制御プログラムは、空調部247の各部を制御するための空調制御プログラムを含む。
<家電機器250の状態>
家電機器250はいくつかの状態をとり得る。電気機器の状態には消費電力に関する状態も含まれる。状態は、当該電気機器の動作を制御するための1種類以上の属性値により規定され得る。
電気機器は、リモコン215から、またはHEMSコントローラ100を経由して端末装置400から制御指令を受信すると、動作状態を変化させる。制御指令には電源ON/OFF指令と状態変更指令が含まれる。状態変更指令には、属性値に関し目標とする動作量(温度、湿度、風量、消費電力量等)が含まれる。
CPU240は、制御指令を受信すると、当該指令の動作量をメモリ241の状態データ241Aとして格納する。そして、この動作量に従って、空調制御プログラムを実行する。これにより、エアコン200(より特定的には空調部247)を目標の動作状態に移行するように制御する。動作状態が変化すれば、例えば、コンプレッサに係るモータの回転数等が異なり、その結果、エアコン200の消費電力は変化する。CPU240は、状態データ241Aが前回値よりも変化したか否かを検出する機能を有する。また、検出結果(状態変化の有無)をHEMSコントローラ100に通知(送信)する。状態データ241Aはタイマ設定の有無およびその時間等も含む。また、メモリ241の予め定められた領域には、測定された消費電力のデータが格納される。
このように、電気機器の状態を規定する1種類以上の属性について、その値を用いて状態を変化させ、また状態変化の有無を検出することができる。
<HEMESコントローラによる電気機器の認識>
タップ230を一意に識別するために、HEMSコントローラ100とタップ230はペアリングを実施する。ペアリングにおいて、まず、ユーザが、コントローラ100の図示しないスライドスイッチをNOP位置からJOIN位置にスライドさせる。その後、ユーザは、図示しないプッシュボタンを押す。これにより、予め定められた時間(たとえば60秒間)、HEMSコントローラ100がジョイン許可状態となる。なお、この間、CPU10は、LED14を予め定められた状態で発光させる。そして、ジョイン許可状態で、ユーザがタップ230のプラグ2102をコンセントに差す(または、設定ボタン2106を操作する)ことにより、HEMSコントローラ100とタップ230とのペアリングが実施される。ペアリングは、タップ231とタップ232について個別に実施される。
ペアリングは、HEMSコントローラ100、家電機器250およびタップ230を含むZigBeeネットワークにおいて実施されて、HEMSコントローラ100はショートアドレス(ネットワークアドレスとも称される)をタップ231およびタップ232のそれぞれに割当てる。ショートアドレスは、一つのZigBeeネットワークにおいて、唯一性が保証されるアドレスである。このように、ショートアドレスは、タップ230がZigBeeネットワークにジョインしたときに、HEMSコントローラ100によって動的に割り当てられる。通常、ショートアドレスがいったん割当てられれば変更されることはない。
ペアリングによってショートアドレスが割当てられると、タップ230はRAM2123の予め定めた領域にショートアドレスを格納する。タップ230はHEMSコントローラ100と通信する場合には、予め取得したHEMSコントローラ100のアドレスと自己のアドレスを、宛先および送信先を特定する情報として用いる。
また、家電機器250を一意に識別するために、家電機器250は、エコーネットライト(登録商標)に従いHEMSコントローラ100と通信し、HEMSコントローラ100によって認識される(アドレスが割当てられる)。その後の、家電機器250とHEMSコントローラ100との通信時には、予め取得(メモリ241に格納)しておいたHEMSコントローラ100のアドレスと自己のアドレスを、宛先および送信先を特定する情報として用いることができる。
<機能構成>
図7は、本発明の実施の形態に係るHEMSコントローラ100とサーバ300の機能構成を示す図である。図7(A)を参照して、サーバ300と電気機器との間の通信を中継するためのHEMSコントローラ100は、家電機器250、タップ230等の識別子(ID)を取得するID取得部101と、サーバ300と通信することにより電気機器の監視プロパティの機器情報を受信する機器情報受信部102と、メモリ13の機器テーブル131,タップテーブル132(後述する)等に情報を格納するための格納部103と、取得された家電機器250の識別子をサーバ300に送信するID送信部105と、通信により電気機器の状態を取得する状態取得部104と、を備える。格納部103は、ID取得部101により取得された機器識別子、機器情報受信部102による受信情報、および状態取得部104による受信情報を、機器テーブル131,タップテーブル132に、電気機器毎に関連付けて格納する。
図7(B)を参照してサーバ300は、端末装置400から、電気機器(家電機器250等)を特定することができる機器情報を含む情報を第一のネットワーク(ネットワークNTa)を介して受信する端末側受信部303と、電気機器の識別子IDとともに電気機器の状態に関する情報を含む情報を第二のネットワーク(ネットワークNT)を介して受信する機器側受信部301と、格納部302とを含む。格納部302は、端末側受信部303で受信した機器情報と、機器側受信部301で受信した電気機器の状態に関する情報から機器状態が変化したと判断される電気機器の識別子IDとを、端末側受信部303で端末装置400からのトリガー情報を受信することにより、関連付けてメモリ34に格納する。このように格納部302による関連付け格納は、端末装置400におけるユーザ操作(後述する“次へ”ボタン161の操作)等をトリガーにして行われるが、端末装置400からトリガーを与えることができれば、関連付け格納のタイミングは、当該ユーザ操作に限定されない。
図7(A)の機能はCPU10が実行するプログラム、またはプログラムと回路の組合わせにより実現され、また、図7(B)の機能はCPU30が実行するプログラム、またはプログラムと回路の組合わせにより実現される。
<動作概要>
図8は、本発明の実施の形態に係る通信シーケンスを示す図である。この通信シーケンスでは、電気機器の紐付け情報を登録するために、被制御機器の一例であるエアコン200、HEMSコントローラ100、サーバ300および端末装置400それぞれで実施される処理を、通信に関連付けて示す。
図9は、本発明の実施の形態に係る家電機器の機器テーブル131を示す図である。図10は、本発明の実施の形態に係る機器情報のテーブル341A,341Bを示す図である。機器テーブル131はHEMSコントローラ100のメモリ13の予め定められた領域に格納され、機器情報のテーブル341A,341Bはサーバ300のメモリ34の予め定められた領域に格納される。これらテーブルについては後述する。図11は、本発明の実施の形態に係る画面例を示す図である。
図8を参照して、電気機器の一例であるエアコン200についての紐付け処理を、図7の機能を適宜用いて説明する。この処理は、端末装置400、サーバ300、HEMSコントローラ100および各電気機器において予め定められたアプリケーションプログラムが実行されることによって実現される。
まず、処理RTが実施される。具体的には、HEMSコントローラ100はエアコン200とエコーネットライト通信(ステップS1)しエアコン200を認識する。HEMSコントローラ100のID取得部101は、認識によりエアコン200のショートアドレスを取得し、格納部103は、これを図9(A)の機器テーブル131に格納する(ステップS3)。
図9(A)を参照して、機器テーブル131は1つ以上のレコードを有する。各レコードは処理RTにより接続されていることを検出した家電機器250それぞれについて生成されて、機器テーブル131に登録される。各レコードは、レコード識別子No.、接続検出した家電機器250の識別子ID(identifier)、監視プロパティ(詳細は後述する)、および動作状態を示す状態データを関連付けて含む。ここでは、識別子IDは、例えば家電機器250のショートアドレスを示す。図9(A)は、ステップS3において、接続検出された家電機器250(エアコン200)についての識別子IDが登録された状態を示す。なお、相互にデータを関連付けすることができれば、機器テーブル131のデータ格納形式はレコードを用いる方法に限定されない。
図8に戻り、HEMSコントローラ100のID送信部105は、新たな家電機器250(エアコン200)の接続を検出した旨を示す接続情報(checkctrl)をサーバ300に送信する(ステップS5)。接続情報には、ステップS3で登録した“識別子ID”が含まれる。サーバ300の端末側受信部303は、接続情報を受信すると、CPU30は状態通知要求(control)を送信する(ステップS6)。状態通知要求(control)は、接続を検出した家電機器250(エアコン200)について、状態取得部104が取得した電気機器の状態について、変化があれば通知してほしい旨を要求する信号である。HEMSコントローラ100のCPU10は、状態通知要求(control)を受信した場合には、接続を検出した家電機器250(エアコン200)について状態取得部104が取得した状態に変化があったことを検出すると、サーバ300に状態変化を通知することができる(後述のステップS17参照)。また、サーバ300の格納部302は、状態通知要求(control)を送信するとき、図10(A)の機器情報のテーブル341A,341Bに、受信した接続情報の“識別子ID”を登録する(ステップS7)。
図10(A)と(B)を参照して、機器情報テーブルは、主に家電機器250を識別する情報を格納するテーブル341Aおよび家電機器250の監視プロパティ等を格納するテーブル341Bからなる。各テーブルは1つ以上のレコードを有する。CPU30は、HEMSコントローラ100から受信した接続情報が示す“識別子ID”それぞれについてレコードを生成し、機器情報のテーブル341Aと341Bに登録する。テーブル341Aの各レコードは、レコード識別子No.、受信した識別子ID、部屋名、機器名を含み、テーブル341Bの各レコードは、受信した識別子ID、監視プロパティ、および状態データを関連付けて含む。図10(A)と(B)は、ステップS7において受信した“識別子ID”が登録された状態を示す。なお、相互にデータを関連付けすることができれば、機器情報テーブル341のデータ格納形式はレコードを用いる方法に限定されない。
なお、監視プロパティは、電気機器(この場合はエアコン200)について監視したい動作状態の属性(エアコンの場合は温度、湿度、風量、消費電力等)のうちの1つ以上を示す。ここでは、例えば、温度と消費電力の2つが入力されるとする。
また、機器情報を入力後に、ユーザはタッチスクリーン4020を操作して、エアコン操作指示画面の要求を入力する。CPU4010はエアコン操作指示画面の要求をサーバ300に送信する(ステップS9)。
サーバ300は、エアコン操作指示画面要求を受信すると、エアコン操作指示画面データの応答を端末装置400に送信する(ステップS11)。端末装置400のCPU4010はエアコン操作指示画面データを受信し、これに基づく画面(図11(A)参照)をディスプレイ4021に表示させる(ステップS13)。
図11(A)の画面のメッセージ“設定したいエアコンをONまたはOFFしてください”を確認したユーザは、リモコン215を操作してエアコン200の電源をONする。このとき、エアコン200においてCPU240は状態変化を検出し、“電源ON”の状態変化通知を送信する(ステップS15)。
HEMSコントローラ100の状態取得部104は、状態変化通知を受信すると、その旨を通知するための機器状態通知(check controlコマンド)をサーバ300に送信する(ステップS17)。サーバ300の機器側受信部301は機器状態通知を受信し、格納部302は受信した機器状態通知の“識別子ID”に基づきテーブル341Bを検索し、当該“識別子ID”を有するレコードに状態データとして“電源ON”を格納する(ステップS19)。
端末装置400では、ユーザはタッチスクリーン4020の表示画面を操作して、エアコン200の機器情報を入力する。入力される機器情報は、機器名、エアコン200が取付けられた部屋名、監視プロパティを含む。例えば、機器名は“エアコン”を、部屋名は“リビング”をそれぞれ入力する。次いで、ユーザは図11(A)の画面の“次へ”ボタン161を操作すると、HEMSコントローラ100に接続された電気機器についての状態変化の通知を要求するために、CPU4010は状態変化通知要求(INFロク゛取得API)を送信する(ステップS21)。
サーバ300の端末側受信部303が状態変化通知要求を受信すると、CPU30は機器情報テーブル341Bから、最も最近に情報(状態)が更新されたレコードの情報から、識別子IDを抽出する。そして、抽出した識別子IDと先に入力した機種名“エアコン”と部屋名”リビング“を紐付けテーブル341Aに格納する(ステップS22)。格納後のテーブル341Aを図10(C)に示す。紐付けに成功すると、その旨が端末装置400に送信されて(ステップS23)、ディスプレイ4021に表示される。表示画面例が図11(B)に示される。
また、HEMSコントローラ100の機器情報受信部102は、サーバ300から機器情報のテーブル341Bから読出した最新レコード(すなわち、エアコン200)の監視プロパティを含む信号を受信する。格納部103は、受信信号に含まれた監視プロパティを、機器テーブル131に登録されたレコードに格納する。これにより、機器テーブル131のデータは、図9(A)から図9(B)に更新される。
ユーザは、表示画面から、ユーザが機器情報を入力したリビングのエアコンについて、機器情報の紐付けに成功したことを確認することができる。すなわち、サーバ300の機器情報のテーブル341Aと341BとHEMSコントローラ100の機器テーブル131との間でエアコン200の機器情報の紐付けが完了したときに、ユーザは所望したエアコンについて遠隔操作・監視を実現するための機器情報の設定に成功したことを確認することができる。
なお、上記の手順に限らず、例えば、ステップS7において、機種名“エアコン”、部屋名”リビング“、ID”・・“となっているテーブル341Aを用意し(図示しない)、ステップS19において、識別子IDに最も最近に情報(状態)が更新された識別子IDを記録し、ステップS22において、当該識別子IDをテーブル341Aに登録する(すなわち図10(C)のテーブルに更新する)ことにより、紐付けを行うようにしてもよい。
図8では、ユーザが“次へ”ボタン161を操作してから(すなわち、状態変化通知要求(ステップS21)のトリガー情報が送信されてから)、端末装置400のCPU4010が、サーバ300からの応答を受信し、これをディスプレイ4021に表示する(ステップS47)までの所要期間は、予め定めた長さの期間(例えば1分間)に規定する。この応答は、サーバ300が、HEMSコントローラ100へ属性種類等のユーザが設定した機器情報を送信し機器テーブル131に設定されたことを通知するためのものである。したがって、1分間のうちにサーバ300が紐付けを実施できないときは、端末装置400に対してエラー処理のための予め定められた画面を表示させるようにしてもよい。
(実施の形態の特徴)
図8のステップS22では、CPU30は、抽出した識別子IDに対応した家電機器250を、ユーザが入力した機器情報と関連付けるべき機器として決定する。ユーザの機器情報の保存操作により、関連させた識別子IDに対応しての取得要求、監視プロパティを設定する。HEMSコントローラ100に設定が受け付けられると、CPU30は機器情報をテーブル341Aおよび341Bに格納する。
本実施の形態では、ステップS21で家電機器250の状態の取得が実施されて、ステップS22で状態の変化があった家電機器250の識別子IDが抽出される。これらの情報を紐付ける(関連付けて格納する)ための信号は、“次へ”ボタン161が操作されることにより端末装置400からサーバ300へ送信される。サーバ300は端末装置400から当該信号を受信したことをトリガーとして、テーブル341Aと341Bにこれら情報を関連付けて格納する(図10(C)と(D)参照)。
このように、端末装置400において、“次へ”ボタン161が操作されたことによって送信される信号をトリガーとして、サーバ300は、状態が変化したと判断される家電機器250の識別子IDと、ユーザが入力した機器情報(機器名“エアコン”、家電機器250が取付けられた部屋名(“リビング”)、監視プロパティ(エアコンの場合は温度、湿度、風量、消費電力等を含む)等を紐付ける。
仮に、ネットワークNTaを用いて上述の紐付けを実施する場合を想定する。この場合には、ネットワークNTaはサーバクライアントモデルのネットワークであるため、HEMSコントローラ100側から取得した状態が変化したと判断される家電機器250の識別子IDの情報とユーザが入力した機器情報を直ちに紐付けるためには、本実施の形態に比べて通信を含む処理の負荷が高くなる。具体的には、携帯端末等の端末装置400は、サーバ300に対して、状態が変更されたと判断される家電機器250の識別子IDの情報を取得したか否かを問い合せる必要がある。端末装置400が状態変化を正確に検出するためには、当該問い合わせを高い頻度で実施する必要がある。また、複数のユーザがネットワークNTaを介してサーバ300と同時に通信することも想定され得るから、ネットワークNTaまたはサーバ300にかかる負荷は大きくなる。これに対し、本実施の形態のようにユーザ操作(“次へ”ボタン161の操作)による信号をトリガーとすれば、通信の信号量およびサーバ300の内部処理の負荷を低減しつつ、紐付けることが可能となる。
加えて、本実施形態ではサーバ300を一つの装置で実現しているが、仮に複数のサーバを連携させることにより本実施形態のサーバ300の機能を実現する場合には、先の機器の状態変化を取得する機能ブロックとユーザが入力した機器情報を取得する機能ブロックとが別サーバとして構築されることも想定されうる。このような場合に複数のサーバ間の通信がサーバクライアントモデルで構築されたとしても、上記ユーザ操作による信号をトリガーとして紐付けを実施する構成とすることで、複数のサーバを用いて実現した場合においても、サーバ間の通信の負荷およびサーバにおける処理の負荷を低減することが可能となる。
[第2の実施の形態]
第1の実施の形態では、タップ230に接続されない家電機器250(エアコン200)についての紐付けを説明したが、家電機器250を接続するタップ230についての紐付けも実施の形態1と同様にして、以下のように実施することができる。なお、第2の実施の形態では、タップの機器情報を管理するために図12のタップテーブル132と図13のタップ情報のテーブル342Aとテーブル342Bを用いる。これらの構成は、機器テーブル131と機器情報のテーブル341Aとテーブル341Bとそれぞれ同様である。タップテーブル132はHEMSコントローラ100のメモリ13の予め定められた領域に格納され、タップ情報のテーブル342Aとテーブル342Bは、サーバ300のメモリ34の予め定められた領域に格納される。
まず、処理RTを実施する。処理RTでは、ユーザ操作によって、リビングのテレビ202が接続されたタップ232についてのペアリングが実施される。これにより、HEMSコントローラ100のタップテーブル132には、タップ232に割当てられたショートアドレスに対応の識別子であるタップID(“ID10”)が登録され(図12(A)参照)、同様に、サーバ300のタップ情報のテーブル342Aとテーブル342Bにもタップ232のタップID(“ID10”)が登録される(図13(A)と(B)を参照)。タップ情報のテーブル342Aは、当該タップ232に接続された家電機器250の名称(すなわちテレビ202の名称“テレビ”)を示す。タップ情報のテーブル342Aと342Bの他の構成は機器情報のテーブル341Aと341Bと同様である。
その後、ユーザが端末装置400を操作して入力した機器情報に相当するタップ情報(部屋名、機器名、タップ名、タップの監視プロパティ、タップに接続された家電機器名)は、図8と同様に、端末装置400において、“次へ”ボタン161が操作されたことによって送信される信号をトリガーとして、サーバ300においてタップ情報のテーブル342A,342BおよびHEMSコントローラ100のタップテーブル132にタップIDと紐付け(関連付けて)格納することができる(図13(C)と(D)、および図12(B)参照)。
次に、キッチンの冷蔵庫201を接続したタップ232についても、タップ231と同様に紐付けの処理を実施することができる。これにより、サーバ300のタップ情報のテーブル342Aと342BおよびHEMSコントローラ100のタップテーブル132はタップ231と232の両方のタップについての機器情報が登録される(図14と図15(A)と(B)参照)。
以上のように、タップテーブル132およびタップ情報のテーブル342Aと342Bに機器情報を登録することで、ユーザが遠隔操作・監視しようとするタップ接続の家電機器250と図1の制御システムに実際に接続されているタップ接続の家電機器250の機器情報を一意に紐付けすることができる。
<変形例>
上述の実施の形態では、説明のために機器テーブル131とタップテーブル132は個別に設けたが、個別に設ける態様に限定されず、これら2つのテーブルは1個のテーブルに統合することができる。
また、説明のために機器情報のテーブル341Aとタップ情報のテーブル342Aは個別に設けたが、個別に設ける態様に限定されず、これら2つのテーブルは1個のテーブルに統合されてもよい。つまり、1個の機器情報(部屋名、機器名等)に対応してタップIDと監視・操作対象の家電機器250の識別子IDとを設定することで、機器情報のテーブル341Aとタップ情報のテーブル342Aを1個のテーブルに統合することもできる。同様に、機器情報のテーブル341Bとタップ情報のテーブル342Bについても、個別に設ける態様に限定されず、これら2つのテーブルは1個のテーブルに統合することができる。
<電気機器の遠隔操作・監視>
紐付けの情報である、サーバ300の機器情報テーブルおよびHEMSコントローラ100の機器テーブルを用いることで、ユーザは被制御機器のエアコン200から、その状態および消費電力の情報を、また測定機器のタップ231,232から接続家電機器の消費電力情報をそれぞれ取得することができる。
つまり、端末装置400との間で通信可能なサーバ300と、サーバ300と電気機器(被制御機器および測定機器)との間の通信を中継するためのHEMSコントローラ100とを備えた制御システムにおいて、HEMSコントローラ100は、これら電気機器と通信し、機器テーブル131(またはタップテーブル132)で指定された監視プロパティが指定する機器の状態および計測消費電力の情報を得る。得られた機器の状態および消費電力はメモリ34の機器テーブル131(またはタップテーブル132)機器情報テーブルに、各電気機器の識別子IDと関連付けされて記憶される。HEMSコントローラ100は、機器テーブルから読出した情報(識別子IDと対応の状態または消費電力情報)をサーバ300に送信する。サーバ300は、HEMSコントローラ100から受信情報を、現在の電気機器の状態または計測消費電力として端末装置400に通知する。
このとき、サーバ300は、受信情報の識別子IDに関連付けされた部屋名、機器名等をメモリ34の機器情報のテーブル341Aと341B(またはタップ情報のテーブル342Aと342B)から読出し、当該通知に付与する。端末装置400はサーバ300から受信する通知に基づき、機器の状態または消費電力を、機器名または部屋名と関連付けて画像等で表示する。
これによりユーザは所望する電気機器を、制御システムに実際に接続されている電気機器と対応付け(紐付け)て、動作状態および消費電力をモニタすることができる。
また、家電機器250を遠隔操作する場合には、ユーザは端末装置400から(所望する機器名と制御指令)を送信すると、HEMSコントローラ100を経由し、サーバ300に送信される。サーバ300は受信情報の機器名に基づきテーブル341Aまたは342Bを検索して、対応する識別子IDを取得し、(識別子ID+制御指令)を生成し、HEMSコントローラ100に送信する。HEMSコントローラ100は受信情報から、識別子IDが示す家電機器宛てに制御指令を送信する。これにより、ユーザが所望する家電機器を、制御システムに実際に接続されている電気機器と対応付けて(紐付けして)監視・操作することができる。
[第3の実施の形態]
さらに、第1の実施の形態または第2の実施の形態にて説明した動作をHEMSコントローラ100のCPU10およびサーバ300のCPU30に実行させるためのプログラムを提供することもできる。上記のように、サーバ300は一般的なコンピュータで構成することができる。そのため、上記プログラムをコンピュータに提供することによって、汎用のコンピュータを用いて本制御システムを容易に構築することができる。また、汎用のコンピュータに上記プログラムを提供することによって、汎用のコンピュータをHEMSコントローラ100として機能させ、容易に本制御システムを構築することができる。
このようなプログラムは、コンピュータに付属するフレキシブルディスク、CD−ROM(Compact Disk-Read Only Memory)、ROM、RAMおよびメモリカード等のコンピュータ読取り可能な記録媒体にて記録させて、プログラム製品として提供することもできる。あるいは、コンピュータに内蔵するハードディスク等の記録媒体にて記録させて、プログラムを提供することもできる。また、ネットワークを介したダウンロードによって、プログラムを提供することもできる。
なお、本発明に係るプログラムは、コンピュータのオペレーティングシステム(OS)の一部として提供されるプログラムモジュールのうち、必要なモジュールを所定の配列で所定のタイミングで呼出して処理を実行させるものであってもよい。その場合、プログラム自体には上記モジュールが含まれずOSと協働して処理が実行される。このようなモジュールを含まないプログラムも、本発明に係るプログラムに含まれ得る。
また、本発明に係るプログラムは他のプログラムの一部に組込まれて提供されるものであってもよい。その場合にも、プログラム自体には上記他のプログラムに含まれるモジュールが含まれず、他のプログラムと協働して処理が実行される。このような他のプログラムに組込まれたプログラムも、本発明に係るプログラムに含まれ得る。
提供されるプログラム製品は、ハードディスク等のプログラム格納部にインストールされて実行される。なお、プログラム製品は、プログラム自体と、プログラムが記録された記録媒体とを含む。
[実施の形態の構成]
サーバ300は、ユーザが操作する端末装置400から、電気機器を特定することが出来る機器情報(機器名、部屋名等)を含む情報を第一のネットワークNTaを介して受信する端末側受信部303と、電気機器の識別子(識別子ID)とともに電気機器の状態に関する情報(電源ON等)を含む情報を第二のネットワークNTを介して受信する機器側受信部301と、端末側受信部303で受信した機器情報と、機器側受信部301で受信した電気機器の状態に関する情報から機器状態が変化したと判断される電気機器の識別子とを、端末側受信部303でトリガー情報を受信することにより、関連付けて格納する格納部302と、を備える。
上述の第一のネットワークNTaは、端末装置400をクライアント、サーバ300をサーバとするサーバクライアント型ネットワークである。
ユーザが操作する端末装置400と、サーバ300を備える制御システムであって、サーバ300は、端末装置400から電気機器(家電機器250等)を特定することが出来る機器情報(機器名、部屋名等)を含む情報を第一のネットワークNTaを介して受信する端末側受信部303と、電気機器の識別子(識別子ID)とともに電気機器の状態に関する情報(電源ON等)を含む情報を第二のネットワークNTを介して受信する機器側受信部301と、端末側受信部303で受信した機器情報と、機器側受信部301で受信した電気機器の状態に関する情報から機器状態が変化したと判断される電気機器の識別子とを、端末側受信部303でトリガー情報を受信することにより、関連付けて格納する格納部302とを含む。
電気機器を特定することが出来る情報と電気機器の識別子(識別子ID)とを関連付けてメモリに格納するように制御する制御部(CPU30)の制御方法であって、ユーザが操作する端末装置400から、電気機器を特定することが出来る機器情報(部屋名、機器名等)を含む情報を第一のネットワークNTaを介して受信し、電気機器の識別子とともに電気機器の状態に関する情報(電源ON等)を含む情報を第二のネットワークを介して受信し、受信した機器情報と、受信した電気機器の状態に関する情報から機器状態が変化したと判断される電気機器の識別子とを、第一のネットワークNTaを介してトリガー情報を受信することにより、関連付けてメモリに格納する。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
30 サーバ、100 HEMSコントローラ、101 ID取得部、103,302 格納部、105 ID送信部、131 機器テーブル、132 タップテーブル、230 タップ、241A 状態データ、250 家電機器、300 サーバ、301 機器側受信部、303 端末側受信部、341A,341B 機器情報のテーブル、342A,342B タップ情報のテーブル、400 端末装置。

Claims (5)

  1. ユーザが操作する端末装置から、家電機器を特定することが出来る機器情報を含む情報を第一のネットワークを介して受信する端末側受信部と、
    前記家電機器の識別子とともに前記家電機器の状態について変化があるときに送信される前記家電機器の状態に関する情報を含む情報を第二のネットワークを介して受信する機器側受信部と、
    前記家電機器の状態を変化させるための操作指示を前記端末装置に送信する送信部と、
    前記送信部から前記操作指示を送信した後に、前記端末側受信部で、前記端末装置から、前記機器情報を含む登録要求を受信することをトリガーとして、前記端末側受信部で受信した前記機器情報と、前記機器側受信部で受信した前記家電機器の状態に関する情報から、最も新しく機器状態が変化したと判断される前記家電機器の識別子とを関連付けて格納する格納部とを備える、サーバ装置。
  2. 前記第一のネットワークは、前記端末装置をクライアント、前記サーバ装置をサーバとするサーバクライアント型ネットワークである、請求項1に記載のサーバ装置。
  3. 前記端末装置から受信する前記登録要求は、ユーザによって入力された前記家電機器の名称、および、設置場所の情報を含む、請求項1に記載のサーバ装置。
  4. ユーザが操作する端末装置と、サーバ装置を備える制御システムであって、
    前記サーバ装置は、
    前記端末装置から家電機器を特定することが出来る機器情報を含む情報を第一のネットワークを介して受信する端末側受信部と、
    前記家電機器の識別子とともに前記家電機器の状態について変化があるときに送信される前記家電機器の状態に関する情報を含む情報を第二のネットワークを介して受信する機器側受信部と、
    前記家電機器の状態を変化させるための操作指示を前記端末装置に送信する送信部と、
    前記送信部から前記操作指示を送信した後に、前記端末側受信部で、前記端末装置から、前記機器情報を含む登録要求を受信することをトリガーとして、前記端末側受信部で受信した前記機器情報と、前記機器側受信部で受信した前記家電機器の状態に関する情報から、最も新しく機器状態が変化したと判断される前記家電機器の識別子とを関連付けて格納する格納部とを含む、制御システム。
  5. 家電機器を特定することが出来る情報と前記家電機器の識別子とを関連付けてメモリに格納するように制御する制御部の制御方法であって、
    ユーザが操作する端末装置から、前記家電機器を特定することが出来る機器情報を含む情報を第一のネットワークを介して受信し、
    前記家電機器の識別子とともに前記家電機器の状態について変化があるときに送信される前記家電機器の状態に関する情報を含む情報を第二のネットワークを介して受信し、
    前記家電機器の状態を変化させるための操作指示を前記端末装置に送信し、
    前記操作指示を送信した後に、前記端末装置から、前記機器情報を含む登録要求を受信することをトリガーとして、受信した前記機器情報と、受信した前記家電機器の状態に関する情報から、最も新しく機器状態が変化したと判断される前記家電機器の識別子とを関連付けてメモリに格納する、制御方法。
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