JPH06309010A - モジュール化された制御プログラムを用いた負荷制御方法及びその装置 - Google Patents

モジュール化された制御プログラムを用いた負荷制御方法及びその装置

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JPH06309010A
JPH06309010A JP9822093A JP9822093A JPH06309010A JP H06309010 A JPH06309010 A JP H06309010A JP 9822093 A JP9822093 A JP 9822093A JP 9822093 A JP9822093 A JP 9822093A JP H06309010 A JPH06309010 A JP H06309010A
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JP9822093A
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Mototaka Nagai
基孝 永井
Ryuichi Maeda
龍一 前田
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 プログラムの拡張や変更、多機能化に対し
て、自由度が高く容易に変更対応できる負荷制御方法
と、そのための装置を提供する。 【構成】 自律制御ルーチンAと、負荷に対する制御目
標値などの制御パラメータを含んだ複数種類のプロシジ
ャプログラムを格納したプロシジャモジュール群Bと、
モード指定入力や操作キーなどによるイベント入力に対
応して、予め実行すべきプロシジャプログラムの種類と
制御パラメータ情報を記憶させた制御管理データベース
Cとで枠組みされており、自律制御ルーチンAでは、外
部からのモード指定入力や、キー操作などによるイベン
ト入力を受ける毎に、制御管理データベースCに記憶し
たプロシジャプログラムと、制御パラメータ情報とを読
み取って、実行すべきプロシジャプログラムの制御内容
を特定した後、そのプロシジャプログラムを実行するス
テップを繰り返し行うことによって、外部入力と負荷の
状態を認識しながら、負荷をリアルタイムで制御するよ
うになっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、モジュール化された制
御プログラムを用いた負荷制御方法と、この負荷制御方
法を用いた制御装置に関し、特に温水洗浄便座、食器乾
燥庫、あるいは照明設備等電気機器などの家庭用電気製
品、生産設備、各種ロボット、インターフェースソフト
ウエアなどに適用され、各種センサーの入力情報などに
より現在の状況変化を認識して、自律的に制御を行うこ
との出来る負荷制御方法と、その方法を実行するための
負荷制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近時においては、各種電気機器の高機能
化が益々進んでいるが、それに伴って内蔵されるマイコ
ンのメモリ規模の大型化、複雑化するプログラムの開発
効率、信頼性、柔軟性の弱さが大きな問題になってきて
いる。これは従来型のマイコン制御方式を継続し、数値
制御を偏重して来た結果であり、開発効率、信頼性、柔
軟性を高める観点からも、数値制御とプログラマブル制
御との融合化した新しい制御方式が求められている。
【0003】また現状の開発過程では、その多くは従来
型のマイコン制御方式に慣れ親しんだ特定のプログラミ
ングを、スペシャリストが特別仕様プログラムとして制
作しており、例えば、図18に示したように、入力A〜
Dに対して、処理a〜dを行う場合には、処理a〜dに
含まれた制御目標値などを具体的に特定した制御プログ
ラムを時系列的に組み込みしなればならず、制御対象や
制御目標値が変われば、それに応じて制御プログラムも
作成し、組替えを行わなければならず、プログラムの一
部に変更を生じた場合にも、ほとんどの場合、最初から
組立てなければならなかった。このため、第三者による
メインテナンスや、ソフトウエアの拡張と入ったケース
において、効率や信頼性の面からの低下は避けられない
ものとなっている。
【0004】そこで、かかる問題を解決するため、例え
ば特開平4−256101号公報にはエージェントの考
えを用いた制御方式が開示されており、この制御方式で
は、各種のセンサーから得られた入力情報をもとにエー
ジェントがこの入力情報を認識し、判断して自律的に実
行すべき動作を決定するようになっている。ところが、
このようなエージェント制御方式は、一般の手続き言語
ではなく、非手続き型言語でプログラムされているの
で、研究などの特殊な用途に人工知能として使われる大
規模なものであり、しかも制御ルーチン以外にパラメー
タ情報を読み書きするテーブルを設けなければならない
ため、一般の電気機器に装備して負荷を制御するような
小さな制御系ではかえってコストアップし、実用的なも
のではなかった。
【0005】
【発明が解決しようする課題】本発明は、このような事
情の鑑みて提案されるもので、制御ソフトの開発効率、
柔軟性、信頼性を高めると共に、インテリジェント化さ
れたマイコン制御の実現を目指すために、状況変化に対
応して自律的に判断処理するエージェントの考え方を導
入したモジュール化された制御プログラムを用いて負荷
を制御する方法と、その制御方法を用いた負荷制御装置
を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決する手段】上記目的を解決する為に提案さ
れる請求項1に記載された負荷制御方法は、自律制御ル
ーチンと、負荷に対する制御目標値などの制御パラメー
タを含んだ複数種類のプロシジャプログラムを格納した
プロシジャモジュール群と、モード指定入力や操作キー
などによるイベント入力に対応して、予め実行すべきプ
ロシジャプログラムの種類と制御パラメータ情報を記憶
させた制御管理データベースとで枠組みされたモジュー
ル化された制御プログラムを用いた負荷制御方法であっ
て、自律制御ルーチンでは、外部からのモード指定入力
や、キー操作などによるイベント入力を受ける毎に、制
御管理データベースに記憶したプロシジャプログラム
と、制御パラメータ情報とを読み取って、実行すべきプ
ロシジャプログラムの制御内容を特定した後、そのプロ
シジャプログラムを実行する、という各ステップを繰り
返し行うようにしている。すなわち、この発明は、モー
ド指定入力と、イベント入力の変化に応じて、実行すべ
きプロシジャプログラムと制御パラメータとを、テーブ
ル管理によって特定するもので、制御プログラムをモジ
ュール化した基本概念に属するものであり、システムに
おいて使用する制御パラメータ数が少ない場合には、高
速で処理できる。
【0007】請求項2において提案された本発明の負荷
制御方法は、自律制御ルーチンと、負荷に対する制御目
標値などの制御パラメータを含んだ複数種類のプロシジ
ャプログラムを格納したプロシジャモジュール群と、予
め実行すべきプロシジャプログラムの種類を記憶したプ
ロシジャテーブルのテーブル名と、プロシジャプログラ
ムの実行にあたって変更されるべき制御パラメータ情報
を記憶した制御パラメータ変更データテーブルのテーブ
ル名とを、モード指定入力と、操作キーなどによるイベ
ント入力に対応させてそれぞれに記憶させたヘッダテー
ブルと、実行すべきプロシジャプログラムに含まれた制
御パラメータ情報を記憶したプロシジャ実行用パラメー
タテーブルとを備えた制御管理データベースとで枠組み
されたモジュール化された制御プログラムを用いた負荷
制御方法であって、自律制御ルーチンでは、以下の一連
のステップを繰り返し行うことによって、外部入力と負
荷の制御状態を認識しながら、負荷をリアルタイムで制
御することを特徴としており、特に、a)外部からのモ
ード指定入力を受ける毎に、制御管理データベースのヘ
ッダテーブルを参照して、そのモードに対応したプロシ
ジャテーブルをアクセスし、実行すべきプロシジャプロ
グラムをスタンバイ状態に置く、b)イベント入力があ
ったときには、そのイベント入力の条件に従って、上記
アクセスされたプロシジャテーブルと、制御パラメータ
変更テーブルを参照して、その条件に対応したプロシジ
ャプログラムを選択するとともに、書換えすべき制御パ
ラメータ情報を読み取り、プロシジャ実行用パラメータ
テーブルへの書換えを行う、c)かくして、選択された
プロシジャプログラムの制御パラメータを特定し、その
特定されたプロシジャプログラムを実行する。
【0008】この請求項2において提案された発明の特
徴は、制御パラメータ変更データテーブルには、モード
指定入力、イベント入力の変化に対応して、プロシジャ
プログラムの実行にあたって変更すべき制御パラメータ
のみを記憶してあり、この制御パラメータ変更テーブル
の参照によって、プロシジャ実行用パラメータテーブル
に記憶された制御パラメータのうち、書換えすべき制御
パラメータのみが書換えられ、更新されるようになって
いる。プロシジャ実行用パラメータテーブルには、実行
すべきプロシジャプログラムに必要なすべての制御パラ
メータが格納されており、制御パラメータ変更データテ
ーブル参照したとき書換えの必要のない制御パラメータ
は、書換え前の値、デフォルト値がそのまま使用され
る。
【0009】このような本発明は、外部状況の変化に対
応して負荷をリアルタイムにかつ自律的に制御するた
め、モード指定入力、イベント入力の変化に対応させた
最適な種々の制御パターンを予め想定し、これらの制御
パターンの選択実行を、階層的構造をなすテーブル管理
の下で、モード指定入力、イベント入力の変化に対応さ
せたプロシジャプログラムを選択し、そのプロシジャプ
ログラムの実行にあたって書換えの必要な制御パラメー
タのみを書換えて行う方法を採用することによって実現
したものである。
【0010】請求項3において提案された本発明の負荷
制御方法は、プロシジャプログラムには、制御管理デー
タベースに含まれるイベント入力を変更させるメッセー
ジを含んでおり、これによってプロシジャプログラム
と、自律制御ルーチンとのリレーションを図り、プロシ
ジャプログラムの進行状況に応じて、イベント入力を変
化させる要素を加えている。
【0011】請求項4において提案された本発明の負荷
制御方法は、請求項3において定義されたプロシジャプ
ログラムの実行に伴って出力されるメッセージのより具
体的な態様を示したもので、制御タイマーによるタイム
アップ信号、制御終了信号、トラブル検知信号が含まれ
る。請求項5において提案された本発明の負荷制御方法
は、請求項3において定義されたプロシジャプログラム
の実行に伴って出力されるメッセージのより具体的な態
様を示したもので、所定のセンサから外部情報を取り込
む指令信号を含ませており、プロシジャプログラムの進
行に伴って、このような指令信号が出力されたときに
は、自律制御ルーチンではイベント入力の変化として認
識し、外部状況に応じて制御目標値を算出し、制御パラ
メータ変更テーブルに格納される制御パラメータ情報を
自動的に更新させるようになっている。
【0012】本発明では、このような要素を加えること
によって、外部状況の所定期間内のマクロ的な変化も認
識検知でき、その変化に合わせた最適な制御が可能とな
り、よりAI的(人工知能的)な判断要素も加味され
る。請求項6において提案された本発明の負荷制御方法
は、プロシジャテーブルは、モード指定入力、イベント
入力に応じて、実行すべき複数のプロシジャプログラム
を、更にその実行順序とともに記憶させた構成としてい
る。この請求項6において提案する発明は、1回の自律
制御ルーチンを実行する度に実行されるプロシジャプロ
グラムが複数存在する場合を想定したもので、プロシジ
ャテーブルには、実行対象となるプロシジャプログラム
とともに、それらの実行順序も付加情報として格納させ
る構成として、制御内容の多種、多用化にも容易に対応
できるようにしている。
【0013】請求項7において提案された本発明の負荷
制御方法は、プロシジャ実行用パラメータテーブルは、
プロシジャテーブルに対応した制御パラメータ情報と、
前記プロシジャテーブルより読み出されたプロシジャプ
ログラムの実行順序を書き込むチェーニング情報を書換
え可能に記憶させており、これによって、1回の自律制
御ルーチンを実行する度に実行すべきプロシジャプログ
ラムが複数個連なっている場合、メインテーブルを参照
した後は、プロシジャ実行用パラメータテーブルを参照
することによって、これらのプロシジャプログラムの実
行をメインテーブルを参照せずにシーケンシャルに行え
るようになっている。
【0014】請求項8において提案された本発明の負荷
制御方法は、自律制御ルーチンの各ルーチンあるいはス
テップは、それぞれの実行時間を管理するタイムマネー
ジメントステップを更に含んでおり、いずれかのルーチ
ン、ステップを実行する時間が所定時間を越えたときに
は、予め準備されたルーチン、あるいはステップに移行
させるようになっており、これによって、他の優先すべ
きプロシジャプログラム、例えばアラーム出力、トラブ
ル表示などを優先的に実行できるようになっている。
【0015】請求項9において提案された本発明の負荷
制御方法は、自律制御ルーチンにおいて、モード指定入
力や、イベント入力によって、プロシジャプログラムが
選択されたときには、そのプロシジャプログラムに関係
する制御パラメータ情報のみを、前記プロシジャ実行用
パラメータテーブルよりプロシジャ実行用テンポラリー
テーブルに読み出して格納し、以後は、モード指定入力
やイベント入力の変化によって、実行すべきプロシジャ
プログラムの種類が変更されるまで、プロシジャ実行用
テンポラリーテーブルを参照して、プロシジャプログラ
ムを実行させるようになっており、これによって、モー
ド指定入力やイベント入力が変化しない状態では、メイ
ンテーブルの参照を省略し、プロシジャプ実行用制御パ
ラメータテーブルの参照のみを行って、無駄な処理を省
略できるようにしている。
【0016】請求項10には、負荷制御装置が提案され
ており、この負荷制御装置は、制御パラメータを含んだ
複数種類のプロシジャプログラムを記憶したプロシジャ
プログラムメモリと、プロシジャプログラムの実行にあ
たって変更すべき制御パラメータ情報を記憶した制御パ
ラメータ変更データメモリと、外部からのモード指定入
力を判別し、入力されたモード指定入力に応じて現在の
状態を認識して、前記プロシジャプログラムメモリのな
かから起動する可能性のあるプロシジャプログラム群を
選択して、スタンバイ状態におくとともに、外部からの
イベント入力を判別して、スタンバイ状態にあるプロシ
ジャプログラム群から特定のプロシジャプログラムを選
択するプロシジャプログラム/制御パラメータ選択手段
と、外部からのイベント入力に応じて前記制御パラメー
タ変更データメモリに記憶された制御パラメータ情報を
書き換える制御パラメータ書換変更手段と、前記制御パ
ラメータデータ変更メモリからパラメータ情報を読み取
り、前記プロシジャプログラム/制御パラメータ選択手
段によって選択されたプロシジャプログラムを特定した
後、実行するプロシジャプログラム実行手段とを備えて
いる。
【0017】また、請求項11〜13は、いずれも本発
明制御方法を実施するための負荷制御装置を、温水便座
洗浄装置、食器乾燥庫、照明設備に適用し、具体化した
ものである。
【0018】
【作用】本発明の負荷制御方法によれば、自律制御ルー
チンでは、次のような手順が繰り返しなされて、負荷は
リアルタイムで制御される。モード入力を受け付ける
と、現在の状況を認識し、その認識の結果、プロシジャ
モジュール群のうち起動する可能性のあるグループのプ
ロシジャプログラムをスタンバイ状態にしておく。
【0019】次にイベント入力を受けると、ユーザーか
らの操作要求等を認識し、情報管理データーベースのメ
インテーブルを参照して、スタンバイ状態にあるプロシ
ジャプログラムグループの中から対応したプロシジャテ
ーブルのテーブル名と、制御パラメータ変更テーブルの
テーブル名を認識した後、制御パラメータ変更テーブル
を参照して、変更すべきパラメータ情報を認識し、それ
に応じてプロシジャ実行用制御パラメータテーブルに記
憶された制御パラメータを書換える。
【0020】かくして、実行すべきプロシジャプログラ
ムと制御パラメータが特定された後は、選択されたプロ
シジャプログラムを起動させるステップが実行される。
プロシジャプログラムでは、プロシジャ実行用パラメー
タテーブルが参照されて制御目標となるセンサ等の入力
情報を受け付けながら、負荷が制御される。プロシジャ
プログラムには、制御タイマのタイムアップ信号、制御
終了信号、トラブル検知信号などが含まれており、これ
らは内部的なイベント入力として認識されるので、それ
に応じて、次に実行すべきプロシジャプログラムと変更
すべき制御パラメータが更新され、負荷はリアルタイム
に制御されて行く。
【0021】このような本発明制御方法は、階層的構造
をなすテーブルを用いて、制御パラメータの管理下に制
御プログラムをモジュール化して、プロシジャプログラ
ムを実行するものであるので、システムの大きさに依存
せずに、制御プログラムの変更にも容易に対応できる。
【0022】
【実施例】以下に、添付図とともに、本発明について説
明する。図1は、本発明の負荷制御方法の概略構成を示
したものである。本発明の負荷制御方法は、モジュール
化された複数のソフトウエア要素を組み合わせて構成さ
れており、エージェントモジュールとして機能する自律
制御ルーチンAを核とし、プロシジャモジュール群Bと
制御管理データベースCを枠組として含んでいる。
【0023】ここに、自律制御ルーチンAは、図2に示
したように、入力認知、入力認識、制御パラメータ管
理、処理実行の各作業ルーチンから成り、これらの作業
ルーチンは、入力検知・確定モジュール,入力状況理解
モジュール,制御パラメータ読み込み、書き込みモジュ
ール,各処理プログラム実行手順・ルールモジュールと
して機能毎に区分し、まとめ上げた制御プログラムによ
って構成され、いずれも部品のように取り替えて使用出
来るようになっている。
【0024】制御管理データベースCは、負荷の制御対
象、制御動作パターンによって区分されたプロシジャプ
ログラム群を記憶したプロシジャテーブル32のテーブ
ル名と、プロシジャプログラムの実行にあたって書換え
すべき制御パラメータ情報を記憶した制御パラメータ変
更データテーブル33を記憶させたヘッダテーブル31
と、プロシジャプログラムを実行する際に使用される制
御パラメータを書換え可能に記憶させた制御実行パラメ
ータテーブル4とを備えて構成され、これらは後述する
ように階層的な構造をなし結合されており、外部から入
力されるモード指定入力、イベント入力に応じて1対1
に対応した関係になっている。
【0025】ここに、プロシジャモジュール群Bは、負
荷を制御するため、制御目標値などとなる制御パラメー
タを含んだ温度制御、乾燥制御、時間制御などの制御対
象に応じた複数の制御プログラムが準備されている。エ
ージェント部品プログラム群は、入力認知、入力認識、
制御パラメータ管理、制御処理実行などの各作業ルーチ
ンを実行するため、自律制御ルーチンAの一部の機能を
分担するモジュール化された処理プログラム、例えば各
種の入力の検知を行うプログラム、あるいは入力の確定
を行うプログラム、また各種のテーブルへの読み込みや
書込みといったアクセスを行うプログラム等が含まれ
る。このエージェント部品プログラム群は、エージェン
トの骨格の一部となる部分であり、仮にシステムの拡張
等の変更があった場合においても、大きな修正を行う必
要のない機能的に区分されたプログラム群である。
【0026】プロシジャモジュール群Bは、それぞれの
システムに依存した、あるいはシステムの目的とする制
御を実行するためのプログラムである。例えば、温水洗
浄便座における便座温度制御や洗浄水圧力制御といった
特定の対象を制御するプログラムはこれにあたる。ま
た、制御を行う上で活用するファジイモジュールやニュ
ーラルネットのようなものも、このプロシジャモジュー
ルに含まれる。このモジュール群Bは、エージェント部
品プログラム群のようにエージェントの骨格を形成する
ものではなく、システムの目的や用途に応じて、機能達
成のために追加、変更することを前提として準備されて
いる。殆どのプシジャプログラムは、入出力の整合を行
えだけで、一部品として単独に開発することが可能にな
る。
【0027】図3,図4は、請求項2に記載した本発明
制御方法を実施する場合の制御管理データベースの詳細
構成を示したものである。これらの図に見るように、制
御管理データベースCは、メインテーブル3と、実行制
御パラメータテーブル4とを含んで構成されており、メ
インテーブル3はヘッダテーブル31の下層に、プロシ
ジャテーブル32と、制御パラメータ変更データテーブ
ル33を設けた階層構造をなして結合されている。制御
パラメータ変更データテーブル33に記憶されたパラメ
ータ情報は、イベント入力の変化によって変更されれ
ば、これに伴って制御実行パラメータテーブル4に記憶
されたパラメータ情報も書換えられるようにしている。
【0028】ここに、ヘッダテーブル31には、モード
指定入力、モードA,B,C・・・に応じて1対1に対
応したプロシジャプログラムを含んだプロシジャテーブ
ル32のテーブル名pA,pB,pC・・・と、制御パ
ラメータ情報を書換え可能に記憶した制御パラメータ変
更データテーブル33のテーブル名dA,dB,dC・
・・とが格納されており、プロシジャテーブル32の各
々と、制御パラメータテーブル33の各々には、後述す
るイベント入力、イベント1,2,3・・・の組合せに
1対1に対応させたプロシジャプログラムと、制御パラ
メータのパラメータ値が格納されている。パラメータ値
としては、関数を組み込み、その変値をとることも可能
である。
【0029】本発明では、このような階層的区分法を用
いて制御パラメータを管理しているので、必要な大きさ
のリストを自由に構築することができ、また、必要なデ
ータに対してのみ効率的にアクセス出来る。なお、上記
の例では、制御管理データベースを、ヘッダテーブル3
1の下層に、プロシジャテーブル32と、制御パラメー
タ変更データテーブル33を設けたメインテーブル31
を階層構造として結合させた例について説明したが、制
御パラメータ情報が少ない場合には、ヘッダテーブル3
1にモード入力に対応したパラメータ値を直接格納させ
ることによって、下層の制御パラメータ変更データテー
ブルを省略してもよい(請求項1)。
【0030】図5のステップ100〜111は、本発明
の負荷制御方法の具体的な動作手順を示したものであ
る。本発明の負荷制御方法は、自律制御ルーチンAを実
行することによって行われるが、この自律制御ルーチン
Aでは、以下のような一連のステップを繰り返し行うこ
とによって、外部入力と負荷の制御状態を認識しなが
ら、負荷をリアルタイムに制御できる。
【0031】すなわち、入力認知、入力認識ルーチンで
は、外部からのモード指定入力を受ける毎に、制御管理
データベースCのメインテーブル3をアクセスし、指定
されたモードに対応したプロシジャプログラムテーブル
32と、制御パラメータ変更データテーブル33を選択
して、実行すべきプロシジャプログラムをスタンバイ状
態に置く。
【0032】ついで、操作キーを操作するなどしてイベ
ント入力があったときには、このイベント入力の条件に
従って、アクセスされたプロシジャテーブル32が参照
検索され、格納されたプロシジャプログラムのなかか
ら、その条件に対応したプロシッジャプログラムが選択
されるとともに、制御パラメータテーブルも参照検索さ
れて、その条件に対応した制御パラメータが選択され
る。
【0033】パラメータ管理ルーチンは、イベント入力
の組合せが変化すれば、制御パラメータ変更データテー
ブル33からそのイベント入力の組合わせに対応したパ
ラメータ名と、そのパラメータ値が読み込まれ、プロシ
ジャ実行用パラメータテーブル4への書込みが行われ
る。また、イベント入力の組合せの変化に伴って制御パ
ラメータ情報が変更されると、それに応じてプロシジャ
実行用パラメータテーブル4の制御パラメータ情報も書
換えられる。
【0034】最後の処理実行ルーチンでは、このように
して、制御パラメータの特定されたプロシジャプログラ
ムが実行される。プロシジャ実行用パラメータテーブル
4には、プロシジャプログラム群Bに含まれたプロシジ
ャプログラムの実行に必要なすべての制御パラメータ名
が列挙されており、その各々には、例えば図6に示した
ように、新しい値とデフォルト値とがパラメータ値とし
て記憶されている。ここに、新しい値は、制御パラメー
タデータテーブル32に記憶された制御パラメータの値
が変更され、書換えられた値であり、制御パラメータテ
ーブル32に記憶された制御パラメータが変更されない
ときには、前もって格納されたデフォルト値が使用され
る。
【0035】このデフォルト値の設定の仕方について
は、 1)入力の欠落等によるトラブル防止のために中間値、
使用頻度の高い値などを固定値として与える。 2)前回の値を設定する。 などが考えられるが、どの方法をとるかは対象とする制
御システムに依存して定められる。
【0036】処理実行ルーチンでは、入力認知、入力認
識、パラメータ管理ルーチンによって特定された制御パ
ラメータ情報をもとに、プロシジャプログラムが実行さ
れる。すなわち、このようなプロシジャプログラムは、
モード指定後、イベント入力の変化に対応してプロシジ
ャテーブルによって指定された後に起動されることにな
る。
【0037】ところで、プロシジャプログラムは、制御
タイマーを動作させたり、制御の終了を報知したり、ト
ラブル検知を行ったりするステップを含んでいるのが通
例であるので、制御タイマーのタイムアップ信号、制御
終了信号、トラブル検知信号を自律制御ルーチンにおい
て認識できるようにすれば、制御の自律性を更に向上さ
せることが出来る。請求項4はこのような目的で提案さ
れるもので、プロシジャプログラムの進行状況に応じ
て、制御状態の移行を要求させるこのような信号を内部
的なイベント入力として返して、自律制御ルーチンにお
いて認識できるようにしたもので、制御方法の自律性を
より向上させるものである。
【0038】また、このようなプロシジャプログラムを
稼働させる場合、一定期間内における外部の状況変化を
マクロ的に捉え、そのデータに応じて外部状況に最適な
制御内容を行えるように変更させることも出来る。請求
項5において提案する方法は、一定期間内における外部
状況の変化を検知するため、プロシジャプログラム内に
所定期間毎に外部情報をサンプリングさせるステップを
組み込み、制御目標値を算出し直す制御ルーチンを稼働
させる構成にして、最適な制御を実現している。温水洗
浄便座装置の便座温度などを外部環境に応じて、最適な
温度に保持させる機能を付加するような場合に好適であ
る。
【0039】また、以上の実施例では、プロシジャテー
ブルに格納されたプロシジャプログラムは、モード指定
入力、イベント入力に1対1に対応させた構成としてい
るが、複数のプロシジャプログラムをモード指定入力、
イベント入力に対応させて、テーブル管理させることも
できる。この場合、複数のプロシジャプログラム間に
は、実行順序を規定する必要があり、請求項6は、プロ
シジャプログラムテーブルの内容に、プロシジャプログ
ラム名と、それらの実行順序を指定する情報を含んだ構
成としている。
【0040】更に、プロシジャテーブルを請求項6のよ
うに構成する場合、プロシジャ実行用パラメータテーブ
ルは、ヘッダテーブルを設け、その下層にプロシジャプ
ログラムA,B,C・・・と、それに対応した制御パラ
メータP1,P2,P3・・・とを格納させ、プロシジ
ャプログラムの実行順序を指定するチェーニング情報
(1つのプログラムを終了させた時に次に実行すべきプ
ログラムの行く先を示す情報をいう)を書換え可能に付
加すればよい。図10は、このようなプロシジャテーブ
ルの構成を示したものであり、請求項7に対応する。
【0041】また、以上に説明した本発明の自律制御ル
ーチンでは、各ステップ、各ルーチンの実行に要する時
間の管理は行っていないため、各々の処理に時間を要す
る場合には、目的とするリアルタイム制御が実行できな
くなる場合もある。請求項8は、このような事態も考慮
して、自律制御ルーチンの各ステップ、各ルーチンにタ
イムマネージメントステップを加えることによって、時
間管理を行えるようにしたものである。図12にその場
合のフローチャートを示す。
【0042】更に、以上の説明では、自律制御ルーチン
は、モード指定入力、イベント入力に変化がなくても、
プロシジャプログラムを実行した後には、メインテーブ
ルを参照しているが、一度メインテーブルの参照によっ
て、プロシジャプログラムを選択した後は、その後プロ
シジャプログラムが変更されるまでは、選択したプロシ
ジャプログラムに対応した制御パラメータのみを別のテ
ーブルに格納して、参照するようにしてもよい。請求項
9において提案されたプロシジャ実行用テンポラリーメ
モリは、このような目的で設けられる。図11はプロシ
ジャ実行用テンポラリーメモリの概略構成を示してい
る。個々のプロシジャプログラムに含まれる制御パラメ
ータが独立している度合が高い場合には、リアルタイム
制御を迅速に行うために有益な方法である。
【0043】ところで、本発明によれば、制御管理デー
タベースCのメインテーブル3は、一例としてC言語の
構造体を用いて実現することが出来る。これはデータリ
ストの修正(追加・削除)を行う際の効率化をはかるも
ので、この構造体を図8に示す。必要なデータの他にn
extポインタとprevポインタを設け(双方向リス
ト)、リスト構造になっているデータの前後のポインタ
の変更を以下のステップで行い(削除の場合)、リスト
操作を行っている。
【0044】step1;削除のターゲットとなるデー
タリストを辿りながらマッチングする。 step2;マッチングしたセル(npとする)のpr
evポインタの値をnp−>nextセルのprevポ
インタの値とする。また、npのnextポインタの値
をnp−>nextセルのねxtポインタの値とする。
【0045】step3;npを開放し、再び割付に使
用できるようにする。 関数や手続きをデータ化して構造体の一要素として組み
込むことができれば、更にプログラムのデータ化を行う
ことができ不要な手続きを省くことができる。このよう
な方法においては、パラメータ値に関数からの返値を用
いることも可能であるので、ダイナミックなデータを扱
うこともできる。
【0046】また、本発明では、ヘッダテーブル31、
プロシジャテーブル32、制御パラメータデータテーブ
ル33の3つのリストが階層構造を成して結合している
ので、システムの状態とイベント入力に対応させて、制
御パラメータ情報とプロシジャププログラムの制御内容
をセットにしてテーブル上にデータ化できる。その概念
図を図9に示すが、基本的な動作は、以下の通りであ
る。
【0047】モード入力があれば、予め固定されてい
るモード番号に対応したヘッダテーブルのアドレスをア
クセスする。 アクセスしたアドレスがNULL(データなし)でな
ければ、そのアドレスにデータとして格納されたイベン
ト名と、イベント値を用いて検索する。 マッチングすれば、制御パラメータデータテーブル3
3へアクセスし、更新するパラメータ名、新しいデータ
値をすべて取り出す。
【0048】ついで、プロシジャテーブル32へアクセ
スし、動作させるプロシジャプログラム名と、制御パタ
ーンを取り出す。図13は、本発明の負荷制御装置の概
略構成を示したブロック図である。負荷制御装置Dは、
制御パラメータを含んだ複数種類のプロシジャプログラ
ムを記憶したプロシジャプログラムメモリPMと、制御
パラメータ情報を記憶した制御パラメータデータメモリ
PDと、外部からのモード指定入力を判別し、入力され
たモード指定入力に応じて現在の状態を認識して、プロ
シジャプログラムメモリPMのなかから起動する可能性
のあるプロシジャプログラム群を選択し、スタンバイ状
態にするとともに、外部からのイベント入力を判別し
て、制御パラメータ群から特定の制御パラメータを選択
するプロシジャプログラム/制御パラメータ選択手段P
Mと、制御パラメータデータメモリPDに格納された制
御パラメータ情報を読み取り、プロシジャプログラム/
制御パラメータ選択手段DMによって選択されたプロシ
ジャプログラムを特定し、そのプロシジャプログラムを
実行するプロシジャプログラム実行手段PPを備えて構
成されている。
【0049】このような負荷制御装置によれば、モード
入力、イベント入力などの外部からのメッセージを認識
し、そのメッセージの意味を解釈し、自らの評価基準に
よって判断し、最適な行動を選択するところの自律性を
もって自身の行動を決定できる点が特徴であり、また、
メッセージ、環境情報を認識し、プランニングを行い、
モジュールの最適なマニピュレートを行って環境の変化
に容易に対応できる適応性も備えているので、複数のエ
ージェントを組織化し、あるエージェントはコア機能を
もったエージェントのサブモジュールにもなり得る利点
がある。
【0050】また、本発明では、イベント入力数の増加
に対してはテーブル変更のみで対応でき、インテリジェ
ント化を狙ったバージョンアップに対しても、目的のモ
ジュールを付加、あるいは取り替えすればよいので、機
能の追加に対してはモジュール化された制御プログラム
だけの開発で対応できる。更に、信頼性向上に対しては
従来幾つものモジュールに関連し修正箇所が明確とな
り、仕様変更の修正に要する期間も大幅に削減できるな
どの利点を有している。
【0051】つぎに、本発明の負荷制御方法を温水洗浄
便座装置に適用した例を説明する。請求項11に記載さ
れたこの温水洗浄便座装置のソフトウエアの基本となる
枠組みは、自律制御ルーチンAを核とし、自律制御の部
品となるプログラム群、プロシジャモジュール群B,制
御管理データベースCなどのモジュールから構成されて
いる。このうちシステム全体の制御を司るのが自律制御
ルーチン、つまりエージェントモジュールである。
【0052】自律制御ルーチンにおける入力情報は、洗
浄水圧の高/低設定スイッチ、便座ヒータ,洗浄水ヒー
タのオン、オフなどのように、ユーザからの設定命令と
なるキー操作や制御実行時のセンサ情報等が考えられる
が、これらは入力されるタイミングも、果たす役割も異
なる。そこで、本発明では、このような異質な入力情報
を、モード指定入力、イベント入力及びセンサ入力の3
つに分類して、その処理を階層化している。
【0053】例えば、モード指定入力は、制御モードを
決定するもので各種プロシジャの起動可能性を限定する
スイッチ等の入力であるため、この入力群の組み合せで
システムの制御状態が一意に決定される。一方のイベン
ト入力は、ユーザの操作キー入力やセンサによるサンプ
ル情報、あるいはタイマーのタイムアップ信号、制御終
了信号などであり、このうちセンサ入力は、プロシジャ
プログラムの制御パラメータとなる制御目標値を規定す
るものである。
【0054】本発明では、実行可能なプロシジャプログ
ラムと、その制御内容を具体的に規定する制御パラメー
タを階層的な構成にすることによって、モード指定入力
やイベント入力の組合せに応じて、起動すべきプロシジ
ャプログラムを順次絞り込ん行って制御を行うようにし
ている。例えば、温水洗浄便座においては、モードAの
もとで3種類のイベント(1,2,3)が起こりうると
し、今イベント1が発生し、これによって、制御パラメ
ータi(i|1,2,3,....,n)のうちパラメ
ータ2,5の値が変更されたものとする。また、モード
Aの下でイベント2に対しては、制御パラメータ2,8
を、イベント3に対しては制御パラメータ3,5,8の
値を変更すると、その時のデータテーブルは、例えば図
6に示したようなイメージで存在する。
【0055】ここで、温水洗浄便座装置について考えて
みると、モード指定入力としては、電源スイッチ、フロ
ートスイッチ、便座スイッチがあり、プロシジャとして
は便座温度制御、洗浄水温制御、おしり洗浄、トイレ室
内暖房制御等がある。このときのモード入力とプロシジ
ャの動作する可能性は、図14に示したような関係とな
り、モード指定入力とイベント入力の組み合わせによっ
て、プロシジャの制御内容は一意に決定されるので、他
の数多いプロシジャ群に対する管理を行う必要がなくな
るものである。
【0056】温水洗浄便座装置におけるプロシジャモジ
ュール群としては、便座温度制御や洗浄水圧力制御がこ
れにあたる。また、そういった制御を行う上で活用すフ
ァジイモジュールニューラルネットといったものもこの
モジュールに該当する。つぎに、食器乾燥庫に本発明制
御方法を適用した実施例を示す。請求項12に記載され
た食器乾燥庫に適用したシステムの状態を固定する決定
要因には、入力としてはタッチ型スイッチのON/OF
Fによって規定される状態を用いられる。具体的には次
の6項目となる。
【0057】 運転状態 停止中/運転中 送風モード OFF/ON 乾燥モード OFF/ON 乾燥モード(標準乾燥) OFF/ON 乾燥モード(乾燥) OFF/ON 乾燥モード(30分乾燥)OFF/ON 布巾乾燥モード OFF/ON 上記ではON/OFFの2値をとるように項目を設定し
ているので64(=26)通りの組み合わせが考えら
れ、全体として64モードが考えられる。
【0058】制御目標温度の設定に変更はなく、またフ
ァジイモジュールがブラックボックスであるため、これ
を除外し、更に制御タイマによるタイムアップ信号も除
けば、イベント入力としては、 ST/SP(スタート/ストップ)スイッチ(SW2) 布巾乾燥スイッチ(SW3) 乾燥モードスイッチ(SW4) が存在する。
【0059】また、プロシジャプログラムはシステム状
態ではなく、制御対象毎にモジュール化されているもの
とすれば、制御パラメータは乾燥モード番号と布巾乾燥
のOFF/ONで達成される。図12のステップ200
〜205に、食器乾燥庫に適用した場合の負荷制御の概
略動作をフローチャートをもって示す。
【0060】また、このような本発明は、ホットカーペ
ットの制御や照明設備の制御にも適用できる。この場
合、モード指定入力は、・・・・イベント入力は、・・
・・となる。図16は、照明設備制装置への適用例を示
した照明ローカル制御システムの概略構成図、図17は
照明設備制御装置の概略構成図である。
【0061】ビル内の中央監視室などに設置されたコン
トローラCには、2線式の制御線Lを介して、本発明の
照明設備制御装置Xが接続されており、これらの照明設
備Xには、制御対象となる複数の照明負荷Yを備えてい
る。ここに、照明設備制御装置Xは、中央のコントロー
ラCとは独立して、外部の環境情報、ユーザの設定情報
に従って、最適な制御モードを選択して、照明負荷Yを
ローカル制御するようになっており、人の出入りを検知
するための人体検知センサ、昼光センサなどの他、隣接
した照明器具情報、例えば、調光度合、人体検知センサ
のオン、オフ状態、昼光センサのオン、オフ状態、ある
いはユーザ設定情報、例えばエリア別のオン、オフ設
定、昼光調和度、省エネルギー度合、立上、立下所要時
間、スケジュール制御のためのタイマ設定などがモード
入力、イベント入力として使用され、制御対象となる照
明負荷Yの調光度合が制御されるようになっている。中
央に設置されたコントローラCは、照明負荷Yを直接制
御することなく、照明設備制御装置Yの電源が立ち上げ
られたときに、コントローラCからその照明設備制御装
置Yには初期データとして、クロックデータなどの共通
したデータが送出されるようになっている。
【0062】このような本発明の照明設備制御装置によ
れば、アメニティ化と省エネルギー化を考慮した融通性
の高い照明設備制御がローカル単位で可能となり、メン
テナンスやSEの省力化にも寄与するなどの利点があ
る。
【0063】
【発明の効果】本発明の負荷制御方法によれば、モード
入力、イベント入力などの外部からのメッセージを認識
し、そのメッセージの意味を解釈し、自らの評価基準に
よって判断し、最適な行動を選択するところの自律性を
もって自身の行動を決定できるので、従来、ユーザで判
断し、行わなければならなかった作業を代わりに行うイ
ンテリジェントな機能を持つこととなり、一層高度で効
率の良い制御が実現する。
【0064】また、メッセージ、環境情報を認識し、プ
ランニングを行い、モジュールの最適なマニピュレート
を行って環境の変化に容易に対応できる適応性も備えて
いるので、複数のエージェントを組織化し、あるエージ
ェントはコア機能をもったエージェントのサブモジュー
ルとして利用できる。更に、本発明の負荷制御方法で
は、イベント入力数の増加に対してはテーブル変更のみ
で対応でき、インテリジェント化を狙ったバージョンア
ップに対しても、目的のモジュールを付加、あるいは取
り替えすればよいので、機能の追加に対してはモジュー
ル化された制御プログラムを開発するだけで対応でき
る。また、プログラムを部品化した構成となっているた
め、制御対象を特定に絞った個別のモジュール開発が容
易に出来き、そのためプログラムの仕様変更に要する期
間は大幅に短縮できるなどの利点がある。
【0065】一方、本発明の負荷制御装置によれば、イ
ベント指定入力の増加に対してもテーブルの変更のみで
対応でき、プロシジャプログラムに制御パラメータを含
ませてモジュール化しているため、制御仕様変更に対し
ても対象制御モジュールのみで容易に修正に対応出来
る。このため、装置の機能変更、機能の追加に対する融
通性が極めて良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明制御方法の概略構成を示した説明図。
【図2】本発明制御方法に自律制御ルーチンの構成図。
【図3】制御管理データベースの概略構成図。
【図4】ヘッダテーブル,プロシジャテーブル,制御パ
ラメータ変更データテーブルの階層構造説明図。
【図5】本発明制御方法の概略動作手順を示したフロー
チャートである。
【図6】制御パラメータ変更データテーブルの説明図。
【図7】プロシジャ実行用データテーブルの説明図。
【図8】メインテーブルのデータ修正原理の説明図。
【図9】ヘッダテーブルの構造説明図。
【図10】プロシジャ実行用パラメータテーブルの他例
の構造説明図。
【図11】プロシジャ実行用テンポラリーテーブルの他
例の構造説明図。
【図12】タイムマネージメントの機能を付加した本発
明制御方法の概略動作手順を示したフローチャートであ
る。
【図13】本発明の負荷制御装置の概略構成を示したブ
ロック図。
【図14】温水洗浄便座の制御におけるモード入力とプ
ロシジャプログラムの関係説明図。
【図15】温水洗浄便座制御装置における概略動作を示
したフローチャート。
【図16】照明設備制御装置を用いた照明ローカル制御
システムの概略構成説明図。
【図17】照明設備制御装置の概略構成説明図。
【図18】従来の負荷制御プログラムの動作手順を示し
たフローチャート。
【符号の説明】
A・・・自律制御ルーチン B・・・プロシジャモジュール群 C・・・制御管理データベース 1・・・エージェントモジュール 2・・・プロシジャプログラム 3・・・メインテーブル 31・・・ヘッダテーブル 31・・・プロシジャ実行用パラメータテーブル 32・・・制御パラメータ変更データテーブル D・・・負荷制御装置 PM・・・プロシジャプログラムメモリ PD・・・制御パラメータ変更データメモリ DM・・・プロシジャプログラム/制御パラメータ選択
手段 PC・・・制御パラメータ書換変更手段 PP・・・プロシジャ実行手段
【手続補正書】
【提出日】平成5年5月6日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 モジュール化された制御プログラムを
用いた負荷制御方法及びその装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、モジュール化された制
御プログラムを用いた負荷制御方法と、この負荷制御方
法を用いた制御装置に関し、特に温水洗浄便座、食器乾
燥庫、あるいは照明設備等電気機器などの家庭用電気製
品、生産設備、各種ロボット、インターフェースソフト
ウエアなどに適用され、各種センサーの入力情報などに
より現在の状況変化を認識して、自律的に制御を行うこ
との出来る負荷制御方法と、その方法を実行するための
負荷制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近時においては、各種電気機器の高機能
化が益々進んでいるが、それに伴って内蔵されるマイコ
ンのメモリ規模の大型化、複雑化するプログラムの開発
効率、信頼性、柔軟性の弱さが大きな問題になってきて
いる。これは従来型のマイコン制御方式を継続し、数値
制御を偏重して来た結果であり、開発効率、信頼性、柔
軟性を高める観点からも、数値制御とプログラマブル制
御との融合化した新しい制御方式が求められている。
【0003】また現状の開発過程では、その多くは従来
型のマイコン制御方式に慣れ親しんだ特定のプログラミ
ングを、スペシャリストが特別仕様プログラムとして制
作しており、例えば、図18に示したように、入力A〜
Dに対して、処理a〜dを行う場合には、処理a〜dに
含まれた制御目標値などを具体的に特定した制御プログ
ラムを時系列的に組み込みしなればならず、制御対象や
制御目標値が変われば、それに応じて制御プログラムも
作成し、組替えを行わなければならず、プログラムの一
部に変更を生じた場合にも、ほとんどの場合、最初から
組立てなければならなかった。このため、第三者による
メインテナンスや、ソフトウエアの拡張と入ったケース
において、効率や信頼性の面からの低下は避けられない
ものとなっている。
【0004】そこで、かかる問題を解決するため、例え
ば特開平4−256101号公報にはエージェントの考
えを用いた制御方式が開示されており、この制御方式で
は、各種のセンサーから得られた入力情報をもとにエー
ジェントがこの入力情報を認識し、判断して自律的に実
行すべき動作を決定するようになっている。ところが、
このようなエージェント制御方式は、一般の手続き言語
ではなく、非手続き型言語でプログラムされているの
で、研究などの特殊な用途に人工知能として使われる大
規模なものであり、しかも制御ルーチン以外にパラメー
タ情報を読み書きするテーブルを設けなければならない
ため、一般の電気機器に装備して負荷を制御するような
小さな制御系ではかえってコストアップし、実用的なも
のではなかった。
【0005】
【発明が解決しようする課題】本発明は、このような事
情の鑑みて提案されるもので、制御ソフトの開発効率、
柔軟性、信頼性を高めると共に、インテリジェント化さ
れたマイコン制御の実現を目指すために、状況変化に対
応して自律的に判断処理するエージェントの考え方を導
入したモジュール化された制御プログラムを用いて負荷
を制御する方法と、その制御方法を用いた負荷制御装置
を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決する手段】上記目的を解決する為に提案さ
れる請求項1に記載された負荷制御方法は、自律制御ル
ーチンと、負荷に対する制御目標値などの制御パラメー
タを含んだ複数種類のプロシジャプログラムを格納した
プロシジャモジュール群と、モード指定入力や操作キー
などによるイベント入力に対応して、予め実行すべきプ
ロシジャプログラムの種類と制御パラメータ情報を記憶
させた制御管理データベースとで枠組みされたモジュー
ル化された制御プログラムを用いた負荷制御方法であっ
て、自律制御ルーチンでは、外部からのモード指定入力
や、キー操作などによるイベント入力を受ける毎に、制
御管理データベースに記憶したプロシジャプログラム
と、制御パラメータ情報とを読み取って、実行すべきプ
ロシジャプログラムの制御内容を特定した後、そのプロ
シジャプログラムを実行する、という各ステップを繰り
返し行うようにしている。すなわち、この発明は、モー
ド指定入力と、イベント入力の変化に応じて、実行すべ
きプロシジャプログラムと制御パラメータとを、テーブ
ル管理によって特定するもので、制御プログラムをモジ
ュール化した基本概念に属するものであり、システムに
おいて使用する制御パラメータ数が少ない場合には、高
速で処理できる。
【0007】請求項2において提案された本発明の負荷
制御方法は、自律制御ルーチンと、負荷に対する制御目
標値などの制御パラメータを含んだ複数種類のプロシジ
ャプログラムを格納したプロシジャモジュール群と、予
め実行すべきプロシジャプログラムの種類を記憶したプ
ロシジャテーブルのテーブル名と、プロシジャプログラ
ムの実行にあたって変更されるべき制御パラメータ情報
を記憶した制御パラメータ変更データテーブルのテーブ
ル名とを、モード指定入力と、操作キーなどによるイベ
ント入力に対応させてそれぞれに記憶させたヘッダテー
ブルと、実行すべきプロシジャプログラムに含まれた制
御パラメータ情報を記憶したプロシジャ実行用パラメー
タテーブルとを備えた制御管理データベースとで枠組み
されたモジュール化された制御プログラムを用いた負荷
制御方法であって、自律制御ルーチンでは、以下の一連
のステップを繰り返し行うことによって、外部入力と負
荷の制御状態を認識しながら、負荷をリアルタイムで制
御することを特徴としており、特に、a)外部からのモ
ード指定入力を受ける毎に、制御管理データベースのヘ
ッダテーブルを参照して、そのモードに対応したプロシ
ジャテーブルをアクセスし、実行すべきプロシジャプロ
グラムをスタンバイ状態に置く、b)イベント入力があ
ったときには、そのイベント入力の条件に従って、上記
アクセスされたプロシジャテーブルと、制御パラメータ
変更テーブルを参照して、その条件に対応したプロシジ
ャプログラムを選択するとともに、書換えすべき制御パ
ラメータ情報を読み取り、プロシジャ実行用パラメータ
テーブルへの書換えを行う、c)かくして、選択された
プロシジャプログラムの制御パラメータを特定し、その
特定されたプロシジャプログラムを実行する。
【0008】この請求項2において提案された発明の特
徴は、制御パラメータ変更データテーブルには、モード
指定入力、イベント入力の変化に対応して、プロシジャ
プログラムの実行にあたって変更すべき制御パラメータ
のみを記憶してあり、この制御パラメータ変更テーブル
の参照によって、プロシジャ実行用パラメータテーブル
に記憶された制御パラメータのうち、書換えすべき制御
パラメータのみが書換えられ、更新されるようになって
いる。プロシジャ実行用パラメータテーブルには、実行
すべきプロシジャプログラムに必要なすべての制御パラ
メータが格納されており、制御パラメータ変更データテ
ーブル参照したとき書換えの必要のない制御パラメータ
は、書換え前の値、デフォルト値がそのまま使用され
る。
【0009】このような本発明は、外部状況の変化に対
応して負荷をリアルタイムにかつ自律的に制御するた
め、モード指定入力、イベント入力の変化に対応させた
最適な種々の制御パターンを予め想定し、これらの制御
パターンの選択実行を、階層的構造をなすテーブル管理
の下で、モード指定入力、イベント入力の変化に対応さ
せたプロシジャプログラムを選択し、そのプロシジャプ
ログラムの実行にあたって書換えの必要な制御パラメー
タのみを書換えて行う方法を採用することによって実現
したものである。
【0010】請求項3において提案された本発明の負荷
制御方法は、プロシジャプログラムには、制御管理デー
タベースに含まれるイベント入力を変更させるメッセー
ジを含んでおり、これによってプロシジャプログラム
と、自律制御ルーチンとのリレーションを図り、プロシ
ジャプログラムの進行状況に応じて、イベント入力を変
化させる要素を加えている。
【0011】請求項4において提案された本発明の負荷
制御方法は、請求項3において定義されたプロシジャプ
ログラムの実行に伴って出力されるメッセージのより具
体的な態様を示したもので、制御タイマーによるタイム
アップ信号、制御終了信号、トラブル検知信号が含まれ
る。請求項5において提案された本発明の負荷制御方法
は、請求項3において定義されたプロシジャプログラム
の実行に伴って出力されるメッセージのより具体的な態
様を示したもので、所定のセンサから外部情報を取り込
む指令信号を含ませており、プロシジャプログラムの進
行に伴って、このような指令信号が出力されたときに
は、自律制御ルーチンではイベント入力の変化として認
識し、外部状況に応じて制御目標値を算出し、制御パラ
メータ変更テーブルに格納される制御パラメータ情報を
自動的に更新させるようになっている。
【0012】本発明では、このような要素を加えること
によって、外部状況の所定期間内のマクロ的な変化も認
識検知でき、その変化に合わせた最適な制御が可能とな
り、よりAI的(人工知能的)な判断要素も加味され
る。請求項6において提案された本発明の負荷制御方法
は、プロシジャテーブルは、モード指定入力、イベント
入力に応じて、実行すべき複数のプロシジャプログラム
を、更にその実行順序とともに記憶させた構成としてい
る。この請求項6において提案する発明は、1回の自律
制御ルーチンを実行する度に実行されるプロシジャプロ
グラムが複数存在する場合を想定したもので、プロシジ
ャテーブルには、実行対象となるプロシジャプログラム
とともに、それらの実行順序も付加情報として格納させ
る構成として、制御内容の多種、多用化にも容易に対応
できるようにしている。
【0013】請求項7において提案された本発明の負荷
制御方法は、プロシジャ実行用パラメータテーブルは、
プロシジャテーブルに対応した制御パラメータ情報と、
前記プロシジャテーブルより読み出されたプロシジャプ
ログラムの実行順序を書き込むチェーニング情報を書換
え可能に記憶させており、これによって、1回の自律制
御ルーチンを実行する度に実行すべきプロシジャプログ
ラムが複数個連なっている場合、メインテーブルを参照
した後は、プロシジャ実行用パラメータテーブルを参照
することによって、これらのプロシジャプログラムの実
行をメインテーブルを参照せずにシーケンシャルに行え
るようになっている。
【0014】請求項8において提案された本発明の負荷
制御方法は、自律制御ルーチンの各ルーチンあるいはス
テップは、それぞれの実行時間を管理するタイムマネー
ジメントステップを更に含んでおり、いずれかのルーチ
ン、ステップを実行する時間が所定時間を越えたときに
は、予め準備されたルーチン、あるいはステップに移行
させるようになっており、これによって、他の優先すべ
きプロシジャプログラム、例えばアラーム出力、トラブ
ル表示などを優先的に実行できるようになっている。
【0015】請求項9において提案された本発明の負荷
制御方法は、自律制御ルーチンにおいて、モード指定入
力や、イベント入力によって、プロシジャプログラムが
選択されたときには、そのプロシジャプログラムに関係
する制御パラメータ情報のみを、前記プロシジャ実行用
パラメータテーブルよりプロシジャ実行用テンポラリー
テーブルに読み出して格納し、以後は、モード指定入力
やイベント入力の変化によって、実行すべきプロシジャ
プログラムの種類が変更されるまで、プロシジャ実行用
テンポラリーテーブルを参照して、プロシジャプログラ
ムを実行させるようになっており、これによって、モー
ド指定入力やイベント入力が変化しない状態では、メイ
ンテーブルの参照を省略し、プロシジャプ実行用制御パ
ラメータテーブルの参照のみを行って、無駄な処理を省
略できるようにしている。
【0016】請求項10には、負荷制御装置が提案され
ており、この負荷制御装置は、制御パラメータを含んだ
複数種類のプロシジャプログラムを記憶したプロシジャ
プログラムメモリと、プロシジャプログラムの実行にあ
たって変更すべき制御パラメータ情報を記憶した制御パ
ラメータ変更データメモリと、外部からのモード指定入
力を判別し、入力されたモード指定入力に応じて現在の
状態を認識して、前記プロシジャプログラムメモリのな
かから起動する可能性のあるプロシジャプログラム群を
選択して、スタンバイ状態におくとともに、外部からの
イベント入力を判別して、スタンバイ状態にあるプロシ
ジャプログラム群から特定のプロシジャプログラムを選
択するプロシジャプログラム/制御パラメータ選択手段
と、外部からのイベント入力に応じて前記制御パラメー
タ変更データメモリに記憶された制御パラメータ情報を
書き換える制御パラメータ書換変更手段と、前記制御パ
ラメータデータ変更メモリからパラメータ情報を読み取
り、前記プロシジャプログラム/制御パラメータ選択手
段によって選択されたプロシジャプログラムを特定した
後、実行するプロシジャプログラム実行手段とを備えて
いる。
【0017】また、請求項11〜13は、いずれも本発
明制御方法を実施するための負荷制御装置を、温水便座
洗浄装置、食器乾燥庫、照明設備に適用し、具体化した
ものである。
【0018】
【作用】本発明の負荷制御方法によれば、自律制御ルー
チンでは、次のような手順が繰り返しなされて、負荷は
リアルタイムで制御される。モード入力を受け付ける
と、現在の状況を認識し、その認識の結果、プロシジャ
モジュール群のうち起動する可能性のあるグループのプ
ロシジャプログラムをスタンバイ状態にしておく。
【0019】次にイベント入力を受けると、ユーザーか
らの操作要求等を認識し、情報管理データーベースのメ
インテーブルを参照して、スタンバイ状態にあるプロシ
ジャプログラムグループの中から対応したプロシジャテ
ーブルのテーブル名と、制御パラメータ変更テーブルの
テーブル名を認識した後、制御パラメータ変更テーブル
を参照して、変更すべきパラメータ情報を認識し、それ
に応じてプロシジャ実行用制御パラメータテーブルに記
憶された制御パラメータを書換える。
【0020】かくして、実行すべきプロシジャプログラ
ムと制御パラメータが特定された後は、選択されたプロ
シジャプログラムを起動させるステップが実行される。
プロシジャプログラムでは、プロシジャ実行用パラメー
タテーブルが参照されて制御目標となるセンサ等の入力
情報を受け付けながら、負荷が制御される。プロシジャ
プログラムには、制御タイマのタイムアップ信号、制御
終了信号、トラブル検知信号などが含まれており、これ
らは内部的なイベント入力として認識されるので、それ
に応じて、次に実行すべきプロシジャプログラムと変更
すべき制御パラメータが更新され、負荷はリアルタイム
に制御されて行く。
【0021】このような本発明制御方法は、階層的構造
をなすテーブルを用いて、制御パラメータの管理下に制
御プログラムをモジュール化して、プロシジャプログラ
ムを実行するものであるので、システムの大きさに依存
せずに、制御プログラムの変更にも容易に対応できる。
【0022】
【実施例】以下に、添付図とともに、本発明について説
明する。図1は、本発明の負荷制御方法の概略構成を示
したものである。本発明の負荷制御方法は、モジュール
化された複数のソフトウエア要素を組み合わせて構成さ
れており、エージェントモジュールとして機能する自律
制御ルーチンAを核とし、プロシジャモジュール群Bと
制御管理データベースCを枠組として含んでいる。
【0023】ここに、自律制御ルーチンAは、図2に示
したように、入力認知、入力認識、制御パラメータ管
理、処理実行の各作業ルーチンから成り、これらの作業
ルーチンは、入力検知・確定モジュール,入力状況理解
モジュール,制御パラメータ読み込み、書き込みモジュ
ール,各処理プログラム実行手順・ルールモジュールと
して機能毎に区分し、まとめ上げた制御プログラムによ
って構成され、いずれも部品のように取り替えて使用出
来るようになっている。
【0024】制御管理データベースCは、負荷の制御対
象、制御動作パターンによって区分されたプロシジャプ
ログラム群を記憶したプロシジャテーブル32のテーブ
ル名と、プロシジャプログラムの実行にあたって書換え
すべき制御パラメータ情報を記憶した制御パラメータ変
更データテーブル33を記憶させたヘッダテーブル31
と、プロシジャプログラムを実行する際に使用される制
御パラメータを書換え可能に記憶させたプロシジャ実行
パラメータテーブル4とを備えて構成され、これらは
後述するように階層的な構造をなし結合されており、外
部から入力されるモード指定入力、イベント入力に応じ
て1対1に対応した関係になっている。
【0025】ここに、プロシジャモジュール群Bは、負
荷を制御するため、制御目標値などとなる制御パラメー
タを含んだ温度制御、乾燥制御、時間制御などの制御対
象に応じた複数の制御プログラムが準備されている。エ
ージェント部品プログラム群は、入力認知、入力認識、
制御パラメータ管理、制御処理実行などの各作業ルーチ
ンを実行するため、自律制御ルーチンAの一部の機能を
分担するモジュール化された処理プログラム、例えば各
種の入力の検知を行うプログラム、あるいは入力の確定
を行うプログラム、また各種のテーブルへの読み込みや
書込みといったアクセスを行うプログラム等が含まれ
る。このエージェント部品プログラム群は、エージェン
トの骨格の一部となる部分であり、仮にシステムの拡張
等の変更があった場合においても、大きな修正を行う必
要のない機能的に区分されたプログラム群である。
【0026】プロシジャモジュール群Bは、それぞれの
システムに依存した、あるいはシステムの目的とする制
御を実行するためのプログラムである。例えば、温水洗
浄便座における便座温度制御や洗浄水圧力制御といった
特定の対象を制御するプログラムはこれにあたる。ま
た、制御を行う上で活用するファジイモジュールやニュ
ーラルネットのようなものも、このプロシジャモジュー
ルに含まれる。このモジュール群Bは、エージェント部
品プログラム群のようにエージェントの骨格を形成する
ものではなく、システムの目的や用途に応じて、機能達
成のために追加、変更することを前提として準備されて
いる。殆どのプシジャプログラムは、入出力の整合を行
えだけで、一部品として単独に開発することが可能にな
る。
【0027】図3,図4は、請求項2に記載した本発明
制御方法を実施する場合の制御管理データベースの詳細
構成を示したものである。これらの図に見るように、制
御管理データベースCは、メインテーブル3と、実行制
御パラメータテーブル4とを含んで構成されており、メ
インテーブル3はヘッダテーブル31の下層に、プロシ
ジャテーブル32と、制御パラメータ変更データテーブ
ル33を設けた階層構造をなして結合されている。制御
パラメータ変更データテーブル33に記憶されたパラメ
ータ情報は、イベント入力の変化によって変更されれ
ば、これに伴ってパラメータテーブル4に記憶されたパ
ラメータ情報も書換えられるようにしている。
【0028】ここに、ヘッダテーブル31には、モード
指定入力、モードA,B,C・・・に応じて1対1に対
応したプロシジャプログラムを含んだプロシジャテーブ
ル32のテーブル名pA,pB,pC・・・と、書換え
すべき制御パラメータ情報を記憶した制御パラメータ変
データテーブル33のテーブル名dA,dB,dC・
・・とが格納されており、プロシジャテーブル32の各
々と、制御パラメータテーブル33の各々には、後述す
るイベント入力、イベント1,2,3・・・の組合せに
1対1に対応させたプロシジャプログラムと、制御パラ
メータのパラメータ値が格納されている。パラメータ値
としては、関数を組み込み、その変値をとることも可能
である。
【0029】本発明では、このような階層的区分法を用
いて制御パラメータを管理しているので、必要な大きさ
のリストを自由に構築することができ、また、必要なデ
ータに対してのみ効率的にアクセス出来る。なお、上記
の例では、制御管理データベースを、ヘッダテーブル3
1の下層に、プロシジャテーブル32と、制御パラメー
タ変更データテーブル33を設けたメインテーブル31
を階層構造として結合させた例について説明したが、制
御パラメータ情報が少ない場合には、ヘッダテーブル3
1にモード入力に対応したパラメータ値を直接格納させ
ることによって、下層の制御パラメータ変更データテー
ブルを省略してもよい(請求項1)。
【0030】図5のステップ100〜111は、本発明
の負荷制御方法の具体的な動作手順を示したものであ
る。本発明の負荷制御方法は、自律制御ルーチンAを実
行することによって行われるが、この自律制御ルーチン
Aでは、以下のような一連のステップを繰り返し行うこ
とによって、外部入力と負荷の制御状態を認識しなが
ら、負荷をリアルタイムに制御できる。
【0031】すなわち、入力認知、入力認識ルーチンで
は、外部からのモード指定入力を受ける毎に、制御管理
データベースCのメインテーブル3をアクセスし、指定
されたモードに対応したプロシジャプログラムテーブル
32と、制御パラメータ変更データテーブル33を選択
して、実行すべきプロシジャプログラムをスタンバイ状
態に置く。
【0032】ついで、操作キーを操作するなどしてイベ
ント入力があったときには、このイベント入力の条件に
従って、アクセスされたプロシジャテーブル32が参照
検索され、格納されたプロシジャプログラムのなかか
ら、その条件に対応したプロシッジャプログラムが選択
されるとともに、制御パラメータ変更データテーブル3
も参照検索されて、その条件に対応した制御パラメー
タが選択される。
【0033】パラメータ管理ルーチンは、イベント入力
の組合せが変化すれば、制御パラメータ変更データテー
ブル33からそのイベント入力の組合わせに対応したパ
ラメータ名と、そのパラメータ値が読み込まれ、プロシ
ジャ実行用パラメータテーブル4への書込みが行われ
る。また、イベント入力の組合せの変化に伴って制御パ
ラメータ情報が変更されると、それに応じてプロシジャ
実行用パラメータテーブル4の制御パラメータ情報も書
換えられる。
【0034】最後の処理実行ルーチンでは、このように
して、制御パラメータの特定されたプロシジャプログラ
ムが実行される。プロシジャ実行用パラメータテーブル
4には、プロシジャプログラム群Bに含まれたプロシジ
ャプログラムの実行に必要なすべての制御パラメータ名
が列挙されており、その各々には、例えば図7に示した
ように、新しい値とデフォルト値とがパラメータ値とし
て記憶されている。ここに、新しい値は、制御パラメー
タデータテーブル32に記憶された制御パラメータの値
が変更され、書換えられた値であり、制御パラメータ変
更データテーブル32に記憶された制御パラメータが変
更されないときには、前もって格納されたデフォルト値
が使用される。
【0035】このデフォルト値の設定の仕方について
は、 1)入力の欠落等によるトラブル防止のために中間値、
使用頻度の高い値などを固定値として与える。 2)前回の値を設定する。 などが考えられるが、どの方法をとるかは対象とする制
御システムに依存して定められる。
【0036】処理実行ルーチンでは、入力認知、入力認
識、パラメータ管理ルーチンによって特定された制御パ
ラメータ情報をもとに、プロシジャプログラムが実行さ
れる。すなわち、このようなプロシジャプログラムは、
モード指定後、イベント入力の変化に対応してプロシジ
ャテーブルによって指定された後に起動されることにな
る。
【0037】ところで、プロシジャプログラムは、制御
タイマーを動作させたり、制御の終了を報知したり、ト
ラブル検知を行ったりするステップを含んでいるのが通
例であるので、制御タイマーのタイムアップ信号、制御
終了信号、トラブル検知信号を自律制御ルーチンにおい
て認識できるようにすれば、制御の自律性を更に向上さ
せることが出来る。請求項4はこのような目的で提案さ
れるもので、プロシジャプログラムの進行状況に応じ
て、制御状態の移行を要求させるこのような信号を内部
的なイベント入力として返して、自律制御ルーチンにお
いて認識できるようにしたもので、制御方法の自律性を
より向上させるものである。
【0038】また、このようなプロシジャプログラムを
稼働させる場合、一定期間内における外部の状況変化を
マクロ的に捉え、そのデータに応じて外部状況に最適な
制御内容を行えるように変更させることも出来る。請求
項5において提案する方法は、一定期間内における外部
状況の変化を検知するため、プロシジャプログラム内に
所定期間毎に外部情報をサンプリングさせるステップを
組み込み、制御目標値を算出し直す制御ルーチンを稼働
させる構成にして、最適な制御を実現している。温水洗
浄便座装置の便座温度などを外部環境に応じて、最適な
温度に保持させる機能を付加するような場合に好適であ
る。
【0039】また、以上の実施例では、プロシジャテー
ブルに格納されたプロシジャプログラムは、モード指定
入力、イベント入力に1対1に対応させた構成としてい
るが、複数のプロシジャプログラムをモード指定入力、
イベント入力に対応させて、テーブル管理させることも
できる。この場合、複数のプロシジャプログラム間に
は、実行順序を規定する必要があり、請求項6は、プロ
シジャプログラムテーブルの内容に、プロシジャプログ
ラム名と、それらの実行順序を指定する情報を含んだ構
成としている。
【0040】更に、プロシジャテーブルを請求項6のよ
うに構成する場合、プロシジャ実行用パラメータテーブ
ルは、ヘッダテーブルを設け、その下層にプロシジャプ
ログラムA,B,C・・・と、それに対応した制御パラ
メータP1,P2,P3・・・とを格納させ、プロシジ
ャプログラムの実行順序を指定するチェーニング情報
(1つのプログラムを終了させた時に次に実行すべきプ
ログラムの行く先を示す情報をいう)を書換え可能に付
加すればよい。図10は、このようなプロシジャ実行用
パラメータテーブルの構成を示したものであり、請求項
7に対応する。
【0041】また、以上に説明した本発明の自律制御ル
ーチンでは、各ステップ、各ルーチンの実行に要する時
間の管理は行っていないため、各々の処理に時間を要す
る場合には、目的とするリアルタイム制御が実行できな
くなる場合もある。請求項8は、このような事態も考慮
して、自律制御ルーチンの各ステップ、各ルーチンにタ
イムマネージメントステップを加えることによって、時
間管理を行えるようにしたものである。図12にその場
合のフローチャートを示す。
【0042】更に、以上の説明では、自律制御ルーチン
は、モード指定入力、イベント入力に変化がなくても、
プロシジャプログラムを実行した後には、メインテーブ
ルを参照しているが、一度メインテーブルの参照によっ
て、プロシジャプログラムを選択した後は、その後プロ
シジャプログラムが変更されるまでは、選択したプロシ
ジャプログラムに対応した制御パラメータのみを別のテ
ーブルに格納して、参照するようにしてもよい。請求項
9において提案されたプロシジャ実行用テンポラリーテ
ーブルは、このような目的で設けられる。図11はプロ
シジャ実行用テンポラリーテーブルの概略構成を示して
いる。個々のプロシジャプログラムに含まれる制御パラ
メータが独立している度合が高い場合には、リアルタイ
ム制御を迅速に行うために有益な方法である。
【0043】ところで、本発明によれば、制御管理デー
タベースCのメインテーブル3は、一例としてC言語の
構造体を用いて実現することが出来る。これはデータリ
ストの修正(追加・削除)を行う際の効率化をはかるも
ので、この構造体を図8に示す。必要なデータの他にn
extポインタとprevポインタを設け(双方向リス
ト)、リスト構造になっているデータの前後のポインタ
の変更を以下のステップで行い(削除の場合)、リスト
操作を行っている。
【0044】step1;削除のターゲットとなるデー
タリストを辿りながらマッチングする。 step2;マッチングしたセル(npとする)のpr
evポインタの値をnp−>nextセルのprevポ
インタの値とする。また、npのnextポインタの値
をnp−>nextセルのねxtポインタの値とする。
【0045】step3;npを開放し、再び割付に使
用できるようにする。 関数や手続きをデータ化して構造体の一要素として組み
込むことができれば、更にプログラムのデータ化を行う
ことができ不要な手続きを省くことができる。このよう
な方法においては、パラメータ値に関数からの返値を用
いることも可能であるので、ダイナミックなデータを扱
うこともできる。
【0046】また、本発明では、ヘッダテーブル31、
プロシジャテーブル32、制御パラメータ変更データテ
ーブル33の3つのリストが階層構造を成して結合して
いるので、システムの状態とイベント入力に対応させ
て、制御パラメータ情報とプロシジャププログラムの制
御内容をセットにしてテーブル上にデータ化できる。そ
の概念図を図9に示すが、基本的な動作は、以下の通り
である。
【0047】モード入力があれば、予め固定されてい
るモード番号に対応したヘッダテーブルのアドレスをア
クセスする。 アクセスしたアドレスがNULL(データなし)でな
ければ、そのアドレスにデータとして格納されたイベン
ト名と、イベント値を用いて検索する。 マッチングすれば、制御パラメータ変更データテーブ
ル33へアクセスし、更新するパラメータ名、新しいデ
ータ値をすべて取り出す。
【0048】ついで、プロシジャテーブル32へアクセ
スし、動作させるプロシジャプログラム名と、制御パタ
ーンを取り出す。図13は、本発明の負荷制御装置の概
略構成を示したブロック図である。負荷制御装置Dは、
制御パラメータを含んだ複数種類のプロシジャプログラ
ムを記憶したプロシジャプログラムメモリPMと、制御
パラメータ情報を記憶した制御パラメータ変更データメ
モリPDと、外部からのモード指定入力を判別し、入力
されたモード指定入力に応じて現在の状態を認識して、
プロシジャプログラムメモリPMのなかから起動する可
能性のあるプロシジャプログラム群を選択し、スタンバ
イ状態にするとともに、外部からのイベント入力を判別
して、制御パラメータ群から特定の制御パラメータを選
択するプロシジャプログラム/制御パラメータ選択手段
PMと、制御パラメータ変更データメモリPDに格納さ
れた制御パラメータ情報を読み取り、プロシジャプログ
ラム/制御パラメータ選択手段DMによって選択された
プロシジャプログラムを特定し、そのプロシジャプログ
ラムを実行するプロシジャプログラム実行手段PPを備
えて構成されている。
【0049】このような負荷制御装置によれば、モード
入力、イベント入力などの外部からのメッセージを認識
し、そのメッセージの意味を解釈し、自らの評価基準に
よって判断し、最適な行動を選択するところの自律性を
もって自身の行動を決定できる点が特徴であり、また、
メッセージ、環境情報を認識し、プランニングを行い、
モジュールの最適なマニピュレートを行って環境の変化
に容易に対応できる適応性も備えているので、複数のエ
ージェントを組織化し、あるエージェントはコア機能を
もったエージェントのサブモジュールにもなり得る利点
がある。
【0050】また、本発明では、イベント入力数の増加
に対してはテーブル変更のみで対応でき、インテリジェ
ント化を狙ったバージョンアップに対しても、目的のモ
ジュールを付加、あるいは取り替えすればよいので、機
能の追加に対してはモジュール化された制御プログラム
だけの開発で対応できる。更に、信頼性向上に対しては
従来幾つものモジュールに関連し修正箇所が明確とな
り、仕様変更の修正に要する期間も大幅に削減できるな
どの利点を有している。
【0051】つぎに、本発明の負荷制御方法を温水洗浄
便座装置に適用した例を説明する。請求項11に記載さ
れたこの温水洗浄便座装置のソフトウエアの基本となる
枠組みは、自律制御ルーチンAを核とし、自律制御の部
品となるプログラム群、プロシジャモジュール群B,制
御管理データベースCなどのモジュールから構成されて
いる。このうちシステム全体の制御を司るのが自律制御
ルーチン、つまりエージェントモジュールである。
【0052】自律制御ルーチンにおける入力情報は、洗
浄水圧の高/低設定スイッチ、便座ヒータ,洗浄水ヒー
タのオン、オフなどのように、ユーザからの設定命令と
なるキー操作や制御実行時のセンサ情報等が考えられる
が、これらは入力されるタイミングも、果たす役割も異
なる。そこで、本発明では、このような異質な入力情報
を、モード指定入力、イベント入力及びセンサ入力の3
つに分類して、その処理を階層化している。
【0053】例えば、モード指定入力は、制御モードを
決定するもので各種プロシジャの起動可能性を限定する
スイッチ等の入力であるため、この入力群の組み合せで
システムの制御状態が一意に決定される。一方のイベン
ト入力は、ユーザの操作キー入力やセンサによるサンプ
ル情報、あるいはタイマーのタイムアップ信号、制御終
了信号などであり、このうちセンサ入力は、プロシジャ
プログラムの制御パラメータとなる制御目標値を規定す
るものである。
【0054】本発明では、実行可能なプロシジャプログ
ラムと、その制御内容を具体的に規定する制御パラメー
タを階層的な構成にすることによって、モード指定入力
やイベント入力の組合せに応じて、起動すべきプロシジ
ャプログラムを順次絞り込ん行って制御を行うようにし
ている。例えば、温水洗浄便座においては、モードAの
もとで3種類のイベント(1,2,3)が起こりうると
し、今イベント1が発生し、これによって、制御パラメ
ータi(i|1,2,3,....,n)のうちパラメ
ータ2,5の値が変更されたものとする。また、モード
Aの下でイベント2に対しては、制御パラメータ2,8
を、イベント3に対しては制御パラメータ3,5,8の
値を変更すると、その時のデータテーブルは、例えば図
6に示したようなイメージで存在する。
【0055】ここで、温水洗浄便座装置について考えて
みると、モード指定入力としては、電源スイッチ、フロ
ートスイッチ、便座スイッチがあり、プロシジャとして
は便座温度制御、洗浄水温制御、おしり洗浄、トイレ室
内暖房制御等がある。このときのモード入力とプロシジ
ャの動作する可能性は、図14に示したような関係とな
り、モード指定入力とイベント入力の組み合わせによっ
て、プロシジャの制御内容は一意に決定されるので、他
の数多いプロシジャ群に対する管理を行う必要がなくな
るものである。
【0056】温水洗浄便座装置におけるプロシジャモジ
ュール群としては、便座温度制御や洗浄水圧力制御がこ
れにあたる。また、そういった制御を行う上で活用すフ
ァジイモジュールニューラルネットといったものもこの
モジュールに該当する。つぎに、食器乾燥庫に本発明制
御方法を適用した実施例を示す。請求項12に記載され
た食器乾燥庫に適用したシステムの状態を固定する決定
要因には、入力としてはタッチ型スイッチのON/OF
Fによって規定される状態を用いられる。具体的には次
の6項目となる。
【0057】 運転状態 停止中/運転中 送風モード OFF/ON 乾燥モード OFF/ON 乾燥モード(標準乾燥) OFF/ON 乾燥モード(乾燥) OFF/ON 乾燥モード(30分乾燥)OFF/ON 布巾乾燥モード OFF/ON 上記ではON/OFFの2値をとるように項目を設定し
ているので64(=26 )通りの組み合わせが考えら
れ、全体として64モードが考えられる。
【0058】制御目標温度の設定に変更はなく、またフ
ァジイモジュールがブラックボックスであるため、これ
を除外し、更に制御タイマによるタイムアップ信号も除
けば、イベント入力としては、 ST/SP(スタート/ストップ)スイッチ(SW2) 布巾乾燥スイッチ(SW3) 乾燥モードスイッチ(SW4) が存在する。
【0059】また、プロシジャプログラムはシステム状
態ではなく、制御対象毎にモジュール化されているもの
とすれば、制御パラメータは乾燥モード番号と布巾乾燥
のOFF/ONで達成される。図15のステップ200
〜205に、食器乾燥庫に適用した場合の負荷制御の概
略動作をフローチャートをもって示す。
【0060】また、このような本発明は、ホットカーペ
ットの制御や照明設備の制御にも適用できる。図16
は、照明設備制装置への適用例を示した照明ローカル制
御システムの概略構成図、図17は照明設備制御装置の
概略構成図である。
【0061】ビル内の中央監視室などに設置されたコン
トローラCには、2線式の制御線Lを介して、本発明の
照明設備制御装置Xが接続されており、これらの照明設
備Xには、制御対象となる複数の照明負荷Yを備えてい
る。ここに、照明設備制御装置Xは、中央のコントロー
ラCとは独立して、外部の環境情報、ユーザの設定情報
に従って、最適な制御モードを選択して、照明負荷Yを
ローカル制御するようになっており、人の出入りを検知
するための人体検知センサ、昼光センサなどの他、隣接
した照明器具情報、例えば、調光度合、人体検知センサ
のオン、オフ状態、昼光センサのオン、オフ状態、ある
いはユーザ設定情報、例えばエリア別のオン、オフ設
定、昼光調和度、省エネルギー度合、立上、立下所要時
間、スケジュール制御のためのタイマ設定などがモード
入力、イベント入力として使用され、制御対象となる照
明負荷Yの調光度合が制御されるようになっている。中
央に設置されたコントローラCは、照明負荷Yを直接制
御することなく、照明設備制御装置Yの電源が立ち上げ
られたときに、コントローラCからその照明設備制御装
置Yには初期データとして、クロックデータなどの共通
したデータが送出されるようになっている。
【0062】このような本発明の照明設備制御装置によ
れば、アメニティ化と省エネルギー化を考慮した融通性
の高い照明設備制御がローカル単位で可能となり、メン
テナンスやSEの省力化にも寄与するなどの利点があ
る。
【0063】
【発明の効果】本発明の負荷制御方法によれば、モード
入力、イベント入力などの外部からのメッセージを認識
し、そのメッセージの意味を解釈し、自らの評価基準に
よって判断し、最適な行動を選択するところの自律性を
もって自身の行動を決定できるので、従来、ユーザで判
断し、行わなければならなかった作業を代わりに行うイ
ンテリジェントな機能を持つこととなり、一層高度で効
率の良い制御が実現する。
【0064】また、メッセージ、環境情報を認識し、プ
ランニングを行い、モジュールの最適なマニピュレート
を行って環境の変化に容易に対応できる適応性も備えて
いるので、複数のエージェントを組織化し、あるエージ
ェントはコア機能をもったエージェントのサブモジュー
ルとして利用できる。更に、本発明の負荷制御方法で
は、イベント入力数の増加に対してはテーブル変更のみ
で対応でき、インテリジェント化を狙ったバージョンア
ップに対しても、目的のモジュールを付加、あるいは取
り替えすればよいので、機能の追加に対してはモジュー
ル化された制御プログラムを開発するだけで対応でき
る。また、プログラムを部品化した構成となっているた
め、制御対象を特定に絞った個別のモジュール開発が容
易に出来き、そのためプログラムの仕様変更に要する期
間は大幅に短縮できるなどの利点がある。
【0065】一方、本発明の負荷制御装置によれば、イ
ベント指定入力の増加に対してもテーブルの変更のみで
対応でき、プロシジャプログラムに制御パラメータを含
ませてモジュール化しているため、制御仕様変更に対し
ても対象制御モジュールのみで容易に修正に対応出来
る。このため、装置の機能変更、機能の追加に対する融
通性が極めて良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明制御方法の概略構成を示した説明図。
【図2】本発明制御方法自律制御ルーチンの構成図。
【図3】制御管理データベースの概略構成図。
【図4】ヘッダテーブル,プロシジャテーブル,制御パ
ラメータ変更データテーブルの階層構造説明図。
【図5】本発明制御方法の概略動作手順を示したフロー
チャートである。
【図6】制御パラメータ変更データテーブルの説明図。
【図7】プロシジャ実行用パラメータテーブルの説明
図。
【図8】メインテーブルのデータ修正原理の説明図。
【図9】ヘッダテーブルの構造説明図。
【図10】プロシジャ実行用パラメータテーブルの他例
の構造説明図。
【図11】プロシジャ実行用テンポラリーテーブルの他
例の構造説明図。
【図12】タイムマネージメントの機能を付加した本発
明制御方法の概略動作手順を示したフローチャートであ
る。
【図13】本発明の負荷制御装置の概略構成を示したブ
ロック図。
【図14】温水洗浄便座の制御におけるモード入力とプ
ロシジャプログラムの関係説明図。
【図15】食器乾燥室における概略動作を示したフロー
チャート。
【図16】照明設備制御装置を用いた照明ローカル制御
システムの概略構成説明図。
【図17】照明設備制御装置の概略構成説明図。
【図18】従来の負荷制御プログラムの動作手順を示し
たフローチャート。
【符号の説明】 A・・・自律制御ルーチン B・・・プロシジャモジュール群 C・・・制御管理データベース 3・・・メインテーブル 31・・・ヘッダテーブル33・・・制御パラメータ変更データテーブル 32・・・プロシジャテーブル 4・・・・プロシジャ実行用パラメータテーブル D・・・負荷制御装置 PM・・・プロシジャプログラムメモリ PD・・・制御パラメータ変更データメモリ DM・・・プロシジャプログラム/制御パラメータ選択
手段 PC・・・制御パラメータ書換変更手段PP・・・プロシジャプログラム実行手段
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図10
【補正方法】変更
【補正内容】
【図10】
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図13
【補正方法】変更
【補正内容】
【図13】

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自律制御ルーチンと、負荷に対する制御
    目標値などの制御パラメータを含んだ複数種類のプロシ
    ジャプログラムを格納したプロシジャモジュール群と、
    モード指定入力や操作キーなどによるイベント入力に対
    応して、予め実行すべきプロシジャプログラムの種類と
    制御パラメータ情報を記憶させた制御管理データベース
    とで枠組みされたモジュール化された制御プログラムを
    用いた負荷制御方法であって、 自律制御ルーチンでは、外部からのモード指定入力や、
    キー操作などによるイベント入力を受ける毎に、制御管
    理データベースに記憶したプロシジャプログラムと、制
    御パラメータ情報とを読み取って、実行すべきプロシジ
    ャプログラムの制御内容を特定した後、そのプロシジャ
    プログラムを実行する、 以上のステップを繰り返し行うことによって、外部入力
    と負荷の状態を認識しながら、負荷をリアルタイムで制
    御するようにしたことを特徴とするモジュール化された
    制御プログラムを用いた負荷制御方法。
  2. 【請求項2】 自律制御ルーチンと、負荷に対する制御
    目標値などの制御パラメータを含んだ複数種類のプロシ
    ジャプログラムを格納したプロシジャモジュール群と、
    予め実行すべきプロシジャプログラムの種類を記憶した
    プロシジャテーブルのテーブル名と、プロシジャプログ
    ラムの実行にあたって変更されるべき制御パラメータ情
    報を記憶した制御パラメータ変更データテーブルのテー
    ブル名とを、モード指定入力と、操作キーなどによるイ
    ベント入力に対応させてそれぞれに記憶させたヘッダテ
    ーブルと、実行すべきプロシジャプログラムに含まれた
    制御パラメータ情報を記憶したプロシジャ実行用パラメ
    ータテーブルとを備えた制御管理データベースとで枠組
    みされたモジュール化された制御プログラムを用いた負
    荷制御方法であって、 自律制御ルーチンでは、以下の一連のステップを繰り返
    し行うことによって、外部入力と負荷の制御状態を認識
    しながら、負荷をリアルタイムで制御することを特徴と
    しており、特に a)外部からのモード指定入力を受ける毎に、制御管理
    データベースのヘッダテーブルを参照して、そのモード
    に対応したプロシジャテーブルをアクセスし、実行すべ
    きプロシジャプログラムをスタンバイ状態に置く、 b)イベント入力があったときには、そのイベント入力
    の条件に従って、上記アクセスされたプロシジャテーブ
    ルと、制御パラメータ変更データテーブルを参照して、
    その条件に対応したプロシジャプログラムを選択すると
    ともに、書換えすべき制御パラメータ情報を読み取り、
    プロシジャ実行用パラメータテーブルの書換えを行う、 c)かくして、選択されたプロシジャプログラムの制御
    パラメータを特定し、その特定されたプロシジャプログ
    ラムを実行するようにしたモジュール化された制御プロ
    グラムを用いた負荷制御方法。
  3. 【請求項3】 前記プロシジャプログラムには、前記制
    御管理データベースに含まれるイベント入力を変更させ
    るメッセージを含んでいる請求項1または2に記載のモ
    ジュール化された制御プログラムを用いた負荷制御方
    法。
  4. 【請求項4】 前記メッセージとして、実行中のプロシ
    ジャプログラムに含まれた制御タイマーによるタイムア
    ップ信号、制御終了信号、トラブル検知信号を含んでい
    る請求項3に記載のモジュール化された制御プログラム
    を用いた負荷制御方法。
  5. 【請求項5】 前記メッセージとして、所定のセンサか
    ら外部情報を取り込む指令信号を含んでおり、この指令
    信号を検知し判別したときには、外部状況に応じて制御
    目標値を算出し、制御パラメータ変更データテーブルに
    格納される制御パラメータ情報を自動的に更新させる制
    御ルーチンを起動させるようにした請求項3に記載のモ
    ジュール化された制御プログラムを用いた負荷制御方
    法。
  6. 【請求項6】 前記プロシジャテーブルは、モード指定
    入力、イベント入力に応じて、実行すべき複数のプロシ
    ジャプログラムを、更にその実行順序とともに記憶させ
    ている請求項2〜5に記載のモジュール化された制御プ
    ログラムを用いた負荷制御方法。
  7. 【請求項7】 前記制御管理データベースにおいて前記
    プロシジャテーブルは、モード指定入力、イベント入力
    に応じて、実行すべき複数のプロシジャプログラム群
    を、その実行順序とともに記憶させており、前記プロシ
    ジャ実行用パラメータテーブルは、プロシジャテーブル
    に対応した制御パラメータ情報と、前記プロシジャテー
    ブルより読み出されたプロシジャプログラムの実行順序
    を書き込むチェーニング情報を書換え可能に記憶させて
    いる請求項2〜5に記載のモジュール化された制御プロ
    グラムを用いた負荷制御方法。
  8. 【請求項8】 前記自律制御ルーチンの各ルーチンある
    いはステップは、それぞれの実行時間を管理するタイム
    マネージメントステップを更に含んでおり、いずれかの
    ルーチン、ステップを実行する時間が所定時間を越えた
    ときには、予め準備されたルーチン、あるいはステップ
    に移行させるようにしている請求項2〜5に記載のモジ
    ュール化された制御プログラムを用いた負荷制御方法。
  9. 【請求項9】 前記自律制御ルーチンにおいて、モード
    指定入力や、イベント入力によって、プロシジャプログ
    ラムが選択されたときには、そのプロシジャプログラム
    に関係する制御パラメータ情報のみを、前記プロシジャ
    実行用パラメータテーブルよりプロシジャ実行用テンポ
    ラリーテーブルに読み出して格納し、以後は、モード指
    定入力やイベント入力の変化によって、実行すべきプロ
    シジャプログラムの種類が変更されるまで、プロシジャ
    実行用テンポラリーテーブルを参照して、プロシジャプ
    ログラムを実行させるようにした請求項2〜5に記載の
    モジュール化されたプログラム制御を用いた負荷制御方
    法。
  10. 【請求項10】 制御パラメータを含んだ複数種類のプ
    ロシジャプログラムを記憶したプロシジャプログラムメ
    モリと、 プロシジャプログラムの実行に際して、書換えすべき制
    御パラメータ情報を記憶した制御パラメータ変更データ
    メモリと、 外部からのモード指定入力を判別し、入力されたモード
    指定入力に応じて現在の状態を認識して、前記プロシジ
    ャプログラムメモリのなかから起動する可能性のあるプ
    ロシジャプログラム群を選択して、スタンバイ状態にお
    くとともに、外部からのイベント入力を判別して、スタ
    ンバイ状態にあるプロシジャプログラム群から特定のプ
    ロシジャプログラムを選択するプロシジャプログラム/
    制御パラメータ選択手段と、 外部からのイベント入力に応じて前記制御パラメータ変
    更データメモリに記憶された制御パラメータ変更情報を
    書き換える制御パラメータ書換変更手段と、 前記制御パラメータ変更データメモリから書換えすべき
    パラメータ情報を読み取り、前記プロシジャプログラム
    /制御パラメータ選択手段によって選択されたプロシジ
    ャプログラムを特定した後、プロシジャプログラムを実
    行するプロシジャプログラム実行手段とを備えた負荷制
    御装置。
  11. 【請求項11】 負荷が温水洗浄便座装置である請求項
    10に記載の負荷制御装置。
  12. 【請求項12】 負荷が食器乾燥庫である請求項10に
    記載の負荷制御装置。
  13. 【請求項13】 負荷が照明設備である請求項10に記
    載の負荷制御装置。
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