KR20180095682A - 제어 시스템, 통신 방법, 통신 장치 및 단말 장치 - Google Patents

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KR20180095682A
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다이치 다시로
히로유키 이나무라
겐지 바바
아츠시 시마다테
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가부시끼가이샤 도시바
도시바 인프라 시스템즈 가부시키가이샤
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Abstract

실시 형태의 제어 시스템은, 복수의 통신 경로로 서로 무선 통신이 가능한 복수의 통신 장치와, 상기 복수의 통신 장치와 무선 통신하는 단말 장치를 갖는다. 통신 장치는, 통신부와, 중계부를 갖는다. 통신부는, 상기 단말 장치 및 다른 통신 장치와 무선 통신에 의해 패킷을 송수신한다. 중계부는, 상기 통신부를 통해 수신된 패킷을 소정의 조건에 기초하여 다른 통신 장치에 중계한다. 단말 장치는, 단말기 통신부를 갖는다. 단말기 통신부는, 상기 복수의 통신 장치와 무선 통신에 의해 패킷을 송수신한다. 상기 단말기 통신부는, 상기 복수의 통신 장치 중 하나 이상의 통신 장치에 직접 수신되도록 상기 패킷을 송신한다.

Description

제어 시스템, 통신 방법, 통신 장치 및 단말 장치
본 발명의 실시 형태는, 제어 시스템, 통신 방법, 통신 장치 및 단말 장치에 관한 것이다.
오피스 빌딩이나 호텔, 공장, 상업 시설 등의 건설 또는 개축 공사에서는, 공사 기간의 단축화나 준공 후의 높은 자유도(설비의 증설 또는 철거에 대한 유연성)가 요구되고 있다. 그리고, 이들 건물 내의 환경 관리에는, 거실 내의 온도나 습도 혹은 조도 등을 계측하는 각종 센서나, 조명 기기나 공조 기기 등 설비에 대한 각종 설정기에 더하여, 천장부(천장 이측을 포함함)에 배치된 조명 기기, 공조 기기, 열원 기기, 각종 센서 등의 기기로부터 정보를 수집할 필요가 있고, 또한, 이들 기기 제어를 실현하는 기기 제어 시스템에는, 제어에 필요한 정보를 통신 가능하게 하는 네트워크(이하, 「기기 제어 네트워크」라 함)가 불가결하다.
이와 같은 기기 제어 시스템에는 높은 신뢰성이 요구되는 점에서, 종래의 기기 제어 네트워크는 유선으로 구성되는 것이 일반적이었다. 그러나, 특히 기기 제어 시스템에 많은 기기나 센서가 존재하는 경우, 이들 기기나 센서를 연결하는 통신 배선이 번잡해져, 건물의 건설이나 개축 시의 배선 공사에 많은 수고를 요하고 있었다. 이와 같은 배경에 의해, 기기 제어 네트워크의 무선화가 요망되고 있다. 그러나, 기기 제어 네트워크를 무선화한 경우, 통신의 신뢰성이 저하될 가능성이 있다.
일본 특허 공개 평11-44447호 공보 일본 특허 공개 제2003-83591호 공보
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 보다 높은 신뢰성을 확보하면서 기기 제어 네트워크를 무선화할 수 있는 제어 시스템, 통신 방법, 통신 장치 및 단말 장치를 제공하는 것이다.
실시 형태의 제어 시스템은, 복수의 통신 경로로 서로 무선 통신이 가능한 복수의 통신 장치와, 상기 복수의 통신 장치와 무선 통신하는 단말 장치를 갖는다. 통신 장치는, 통신부와, 중계부를 갖는다. 통신부는, 상기 단말 장치 및 다른 통신 장치와 무선 통신에 의해 패킷을 송수신한다. 중계부는, 상기 통신부를 통해 수신된 패킷을 소정의 조건에 기초하여 다른 통신 장치에 중계한다. 단말 장치는, 단말기 통신부를 갖는다. 단말기 통신부는, 상기 복수의 통신 장치와 무선 통신에 의해 패킷을 송수신한다. 상기 단말기 통신부는, 상기 복수의 통신 장치 중 하나 이상의 통신 장치에 직접 수신되도록 상기 패킷을 송신한다.
도 1은 제1 실시 형태의 기기 제어 시스템의 개략을 도시하는 도면.
도 2는 공조 제어 시스템(100)의 네트워크 구성의 개략을 도시하는 도면.
도 3은 제1 실시 형태의 제어 장치(1)의 기능 구성의 구체예를 도시하는 블록도.
도 4는 그룹 정보의 구체예를 도시하는 도면.
도 5는 제1 실시 형태의 단말 장치(2)의 기능 구성의 구체예를 도시하는 블록도.
도 6은 제1 실시 형태의 공조 제어 시스템(100)에 있어서의 상향 통신의 동작예를 도시하는 도면.
도 7a는 상향 통신에 있어서의 통신 패킷의 구체예를 도시하는 도면.
도 7b는 상향 통신에 있어서의 통신 패킷의 구체예를 도시하는 도면.
도 8은 제1 실시 형태의 공조 제어 시스템(100)에 있어서의 하향 통신의 동작예를 도시하는 도면.
도 9a는 하향 통신에 있어서의 통신 패킷의 구체예를 도시하는 도면.
도 9b는 하향 통신에 있어서의 통신 패킷의 구체예를 도시하는 도면.
도 9c는 하향 통신에 있어서의 통신 패킷의 구체예를 도시하는 도면.
도 9d는 하향 통신에 있어서의 통신 패킷의 구체예를 도시하는 도면.
도 10은 변형예의 제어 장치(1a)의 기능 구성의 구체예를 도시하는 도면.
도 11은 제2 실시 형태의 제어 장치(1b)의 기능 구성의 구체예를 도시하는 도면.
도 12는 제2 실시 형태의 단말 장치(2b)의 기능 구성의 구체예를 도시하는 도면.
도 13은 제2 실시 형태의 공조 제어 시스템(100)에 있어서의 상향 통신의 동작예를 도시하는 도면.
도 14는 제3 실시 형태의 통신 장치(3)의 하드웨어 구성의 구체예를 도시하는 도면.
도 15는 제4 실시 형태의 제어 장치(1c)의 기능 구성의 구체예를 도시하는 도면.
도 16은 제4 실시 형태의 공조 제어 시스템(100)의 구성의 개략을 도시하는 도면.
이하, 실시 형태의 제어 시스템, 통신 방법, 통신 장치 및 단말 장치를, 도면을 참조하여 설명한다.
(제1 실시 형태)
도 1은 제1 실시 형태의 기기 제어 시스템의 개략을 도시하는 도면이다. 도 1은 제1 실시 형태의 기기 제어 시스템의 일례로서의 공조 제어 시스템(100)을 도시한다. 공조 제어 시스템(100)은 빌딩 내의 공조를 제어하는 기기 제어 시스템이다. 공조 제어 시스템(100)은 외조기(10) 및 실내기(20)를 구비한다. 일반적으로, 외조기(10)는 AHU(Air Handling Unit)라 불리며, 빌딩 외부의 공기를 빌딩 내로 도입하는 설비이다. 도 1의 파선 화살표는, 외조기(10)에 의해 도입된 공기가 흐르는 방향을 나타내고 있으며, 외조기(10)는 빌딩 내에 부설된 덕트(201)를 통해 외기를 빌딩 내의 각 거실로 보낸다.
실내기(20)는 외조기(10)에 의해 빌딩 내에 도입된 공기를 빌딩 내의 각 거실에 공급하는 설비이다. 실내기(20)는 VAV(Variable Air Volume : 가변 풍량)나 FCU(Fan Coil Unit) 등의 송풍기를 구비하고, 외조기(10)에 의해 빌딩 내에 도입된 공기를 천장 이측으로부터 거실 내에 공급한다. 실내기(20)는 이들 송풍기를 제어하는 컨트롤러를 구비하고 있고, 컨트롤러의 제어에 의해 거실 내에 공급하는 공기량을 조절한다. 도 1의 VAV-C는 VAV의 컨트롤러이며, FCU-C는 FCU의 컨트롤러이다. 실내기(20)는 거실 내의 리모컨이나 각종 센서 등으로부터 송풍기의 제어에 필요한 정보를 취득한다.
예를 들어, VR(21-1 내지 21-3)은, 각각 실내기(20-1 내지 20-3)에 대응하는 리모컨이다. VR(21)은, 이용자에 의해 입력된 설정 정보를, 무선 통신에 의해 실내기(20)에 송신한다. 또한, CO(22)는 CO2 센서이며, TH(23)는 온도 센서이다. CO(22)는 거실 내의 CO2의 농도를 계측하고, TH(23)는 거실 내의 온도를 계측한다. CO(22) 및 TH(23)는, 게이트웨이 장치(30)와의 무선 통신을 통해, 계측 정보를 DDC(Direct Digital Controller)(40)에 송신한다. 여기서, DDC(40)는, 외조기(10)를 제어하는 장치이다. DDC(40)는, CO(22)나 TH(23)로부터 송신되는 계측 정보에 기초하여 외조기(10)를 제어한다.
빌딩 내의 공조 제어는, 빌딩 내의 공조 에어리어(200)마다 행해지는 개별 제어와, 빌딩 전체에서 행해지는 전체 제어로 크게 나누어진다. 개별 제어는, 각 공조 에어리어(200)를 구성하는 기기에서만 행해지는 제어이다. 예를 들어, 개별 제어는, VR(21)에 의해 취득되는 설정 정보에 기초하는 실내기(20)의 제어나, CO(22)나 TH(23)에 의해 취득되는 계측 정보에 기초하는 외조기(10)의 제어 등이며, 모두 공조 에어리어(200) 내의 통신에 의해 실현된다. 또한, 빌딩 내에 있어서, 공조 에어리어(200)는 어떻게 설치되어도 된다. 예를 들어, 공조 에어리어(200)는 빌딩의 플로어마다 설치되어도 되고, 각 플로어의 거실마다 설치되어도 된다.
이에 비해, 전체 제어는, 상위 시스템(50)으로부터 송신되는 제어 정보에 기초하는 제어이다. 예를 들어, 전체 제어는, 전관의 공조를 일제히 정지 또는 개시하는 제어나, 각 공조 에어리어(200)에 대하여 공조의 목표값을 정하는 제어 등이다. 이 전체 제어를 위해, 각 공조 에어리어(200)에는 LCS(Local Control Server)(60)가 설치된다. LCS(60)는, 빌딩 내의 각 공조 에어리어(200)를 연결하는 유선의 제어 네트워크(70)에 접속되고, 제어 네트워크(70)를 통해 상위 시스템(50)과 통신한다. 예를 들어, LCS(60)는, 게이트웨이 장치(30)를 통해, CO(22)나 TH(23) 등의 센서로부터 계측 정보를 취득하여 상위 시스템(50)에 송신한다. 상위 시스템(50)은 각 공조 에어리어(200)로부터 수집된 계측 정보에 기초하여, 각 공조 에어리어(200)에 대하여 공조의 목표값을 설정하기 위한 제어 정보를 생성한다. 상위 시스템(50)은 생성한 제어 정보를, 제어 대상의 각 공조 에어리어(200)의 LCS(60)에 송신한다. 각 공조 에어리어의 LCS(60)는, 상위 시스템(50)으로부터 송신된 제어 정보가 나타내는 목표값이 실현되도록, 자신이 소속되는 공조 에어리어(200)의 각 기기를 제어한다.
본 실시 형태의 공조 제어 시스템(100)은, 이와 같은 공조 제어를 실현하는 각 공조 에어리어(200)의 기기 제어 네트워크로서, 제1 무선 네트워크(300) 및 제2 무선 네트워크(400)를 갖는다. 제1 무선 네트워크(300)는 공조 에어리어(200)에 있어서 안정적으로 전력 공급을 받을 수 있는 장치간의 통신을 실현하기 위한 무선 네트워크이다. 예를 들어, 제1 무선 네트워크(300)는 천장 이측에 설치된 실내기(20)나 게이트웨이 장치(30) 등의 장치간의 통신을 실현한다. 한편, 제2 무선 네트워크(400)는 공조 에어리어(200)에 있어서 소비 가능한 전력에 제한이 있는 장치와, 제1 무선 네트워크(300)에 접속된 기기 사이의 통신을 실현하기 위한 무선 네트워크이다. 예를 들어, 제2 무선 네트워크(400)는 거실 내에 설치되며, 전지 등의 유한한 전원으로 동작하는 리모컨이나 센서 등과의 통신을 실현한다.
도 2는 공조 제어 시스템(100)의 네트워크 구성의 개략을 도시하는 도면이다. 또한, 도 2에서는, 설명을 간단히 하기 위해, 제1 무선 네트워크(300)를 구성하는 장치를 제어 장치(1)라 기재하고, 제2 무선 네트워크(400)를 통해 제어 장치(1)와 통신하는 장치를 단말 장치(2)라 기재하고 있다. 구체적으로는, 도 2의 제어 장치(1-1 내지 1-3)는, 도 1의 각 실내기(20)에 대응하고, 도 2의 단말 장치(2-1 내지 2-5)는, 도 1의 각 리모컨이나 센서 등에 대응하고 있다. 또한, 도 2의 제어 장치(1-4)는, 도 1의 게이트웨이 장치(30)에 대응하고, 제어 네트워크(70)에 대응하는 유선 네트워크(4)에 접속되어 있다.
공조 제어 시스템(100)의 제1 무선 네트워크(300)는 무선 메쉬 네트워크로서 구성된다. 메쉬 네트워크란, 통신 기능을 가진 단말기끼리가 서로 통신을 행함으로써, 메쉬 형상으로 형성된 통신 네트워크이다. 특히, 무선 통신 기능을 갖는 단말기끼리에 의해 형성되는 메쉬 네트워크를, 무선 메쉬 네트워크라 한다. 메쉬 네트워크에서는, 네트워크를 구성하는 노드가 하나 이상의 다른 노드와 서로 통신함으로써, 송신 패킷이 버킷 릴레이 방식으로 수신처의 노드에 전송된다. 송신 패킷의 전송 경로(통신 경로)는 메쉬 네트워크의 프로토콜에 의해, 네트워크의 상태에 따라서 동적으로 결정된다. 그 때문에, 무선 메쉬 네트워크는, 만약 하나의 노드가 통신 불능으로 된 경우라도, 다른 통신 가능한 노드에 의한 전송 경로로 송신 패킷을 수신처의 노드까지 전송할 수 있다. 이와 같이 무선 메쉬 네트워크는 높은 내 장해성을 갖는다. 실시 형태의 공조 제어 시스템(100)에서는, 이와 같은 무선 메쉬 네트워크로서 제1 무선 네트워크(300)를 구성하기 때문에, 각 제어 장치(1)의 사이의 통신에 관해 높은 신뢰성을 실현할 수 있다.
이와 같이 높은 신뢰성을 실현할 수 있는 한편, 제1 무선 네트워크(300)를 구성하는 각 노드에서는, 네트워크의 상태에 따른 동적인 통신 제어 처리가 필요해진다. 그 때문에, 제1 무선 네트워크(300)를 구성하는 노드는 상시 통신 가능한 상태일 것이 요구된다. 또한, 상기 통신 제어 처리는 비교적 부하가 높은 처리이기 때문에, 장시간 가동을 위해서는 안정된 전력 공급이 필요해진다. 그 때문에, 제1 무선 네트워크(300)는 안정적으로 전력 공급을 받을 수 있고, 또한 높은 신뢰성을 요하는 제어 장치(1)의 통신 네트워크에는 적합하지만, 각 거실 내에 설치되며, 전지 등의 유한한 전원으로 동작하는 리모컨이나 센서 등의 단말 장치(2)의 통신 네트워크에는 적합하지 않다. 그 때문에, 본 실시 형태의 공조 제어 시스템(100)에서는, 단말 장치(2)와 제어 장치(1) 사이의 통신 네트워크를, 부하가 높은 통신 제어 처리를 필요로 하지 않는 트리형 무선 네트워크로서 구성한다.
도 3은 제1 실시 형태의 제어 장치(1)의 기능 구성의 구체예를 도시하는 블록도이다. 제어 장치(1)는 버스로 접속된 CPU(Central Processing Unit)나 메모리나 보조 기억 장치 등을 구비하고, 제어 장치 프로그램을 실행한다. 제어 장치(1)는 제어 장치 프로그램의 실행에 의해 무선 통신부(11), 제1 프로토콜 처리부(12), 제2 프로토콜 처리부(13), 송수신부(14), 제어 기능부(15), 중계부(16) 및 기억부(17)를 구비하는 장치로서 기능한다. 또한, 제어 장치(1)의 각 기능 모두 또는 일부는, ASIC(Application Specific Integrated Circuit)나 PLD(Programmable Logic Device)나 FPGA(Field Programmable Gate Array) 등의 하드웨어를 사용하여 실현되어도 된다. 제어 장치 프로그램은, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되어도 된다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체란, 예를 들어 플렉시블 디스크, 광자기 디스크, ROM, CD-ROM 등의 가반 매체, 컴퓨터 시스템에 내장되는 하드 디스크 등의 기억 장치이다. 제어 장치 프로그램은, 전기 통신 회선을 통해 송신되어도 된다.
무선 통신부(11)는, 제어 장치(1)가, 제1 무선 네트워크(300) 및 제2 무선 네트워크(400)를 구성하는 다른 제어 장치(1)나 단말 장치(2)와 통신하기 위한 무선 통신 인터페이스이다. 무선 통신부(11)는 제1 무선 네트워크(300)에 있어서의 통신과, 제2 무선 네트워크(400)에 있어서의 통신을 동일한 무선 주파수 대역을 사용하여 행한다. 무선 통신부(11)는 제1 무선 네트워크(300)측의 수신 패킷을 제1 프로토콜 처리부(12)에 출력하고, 제2 무선 네트워크(400)측의 수신 패킷을 제2 프로토콜 처리부(13)에 출력한다. 또한, 무선 통신부(11)는 제1 프로토콜 처리부(12) 및 제2 프로토콜 처리부(13)로부터 출력되는 송신 패킷을 무선 전파로 변환하여 출력한다.
또한, 무선 통신부(11)는 수신 패킷의 프로토콜이 제1 프로토콜 처리부(12) 또는 제2 프로토콜 처리부(13) 중 어느 것의 프로토콜에 대응하는지를 패킷의 헤더 등으로부터 판정하는 판정부(도시하지 않음)를 구비하고, 판정부의 판정 결과에 따른 프로토콜 처리부에만 수신 패킷을 출력해도 된다. 또한, 무선 통신부(11)는 모든 수신 패킷을 제1 프로토콜 처리부(12) 및 제2 프로토콜 처리부(13)의 양쪽에 출력해도 된다. 이 경우, 제어 장치(1)는 수신 패킷의 취사 선택을 제1 프로토콜 처리부(12) 및 제2 프로토콜 처리부(13)측에서 행하도록 구성되어도 된다.
제1 프로토콜 처리부(12)는 제1 무선 네트워크(300)측의 통신 프로토콜에 기초하는 통신 처리(이하, 「프로토콜 처리」라 함)를 행한다. 구체적으로는, 제1 프로토콜 처리부(12)는 무선 메쉬 네트워크의 통신 프로토콜(이하, 「무선 메쉬 프로토콜」이라 함)에 기초하는 프로토콜 처리를 행한다. 예를 들어, 무선 메쉬 프로토콜은, 복수의 노드로 메쉬 네트워크를 구성하는 기능(이하, 「메쉬 구성 기능」이라 함)이나, 수신 데이터의 수신처에 따라서 결정되는 경로로 수신 데이터를 수신처의 노드에 전송하는 기능(이하, 「메쉬 전송 기능」이라 함) 등을 갖고 있다. 제1 프로토콜 처리부(12)는 이와 같은 메쉬 구성 기능이나 메쉬 전송 기능을 실현하는 프로토콜 처리를 실행한다. 이하, 제1 프로토콜 처리부(12)가 행하는 프로토콜 처리를 제1 프로토콜 처리라 기재한다.
또한, 여기에서 말하는 수신처란 데이터의 전송 경로에 있어서 종점이 되는 노드를 의미하고 있다. 이에 반해, 이하에서는, 데이터의 전송 경로에 있어서 시점이 되는 노드를 송신원이라 기재한다. 예를 들어, 도 2에 있어서, 단말 장치(2-1)로부터 송신된 데이터가, 먼저 제어 장치(1-1)에 의해 수신되고, 최종적으로 제어 장치(1-3)까지 전송되는 경우, 단말 장치(2-1)가 송신원이 되고, 제어 장치(1-3)가 수신처가 된다.
제2 프로토콜 처리부(13)는 제2 무선 네트워크(400)측의 통신 프로토콜에 기초하는 통신 처리를 행한다. 이하, 제2 프로토콜 처리부(13)가 행하는 프로토콜 처리를 제2 프로토콜 처리라 기재한다.
송수신부(14)는 제1 프로토콜 처리부(12) 및 제2 프로토콜 처리부(13)와, 제어 기능부(15) 및 중계부(16) 사이에서 송수신 데이터의 입출력을 행한다. 구체적으로는, 송수신부(14)는 각 프로토콜 처리부로부터 자장치 앞으로의 수신 데이터를 취득하여 제어 기능부(15) 및 중계부(16)에 출력함과 함께, 제어 기능부(15) 및 중계부(16)로부터 출력된 송신 데이터를 송신처의 통신 프로토콜에 따른 프로토콜 처리부에 출력한다.
제어 기능부(15)는 제어 장치로서의 제어 기능을 실현하는 기능부이다. 예를 들어, 실내기(20)로서 기능하는 제어 장치(1)에 있어서, 제어 기능부(15)는 VAV나 FCU 등을 제어 대상으로 하여 풍량의 조절 등의 처리(이하, 「제어 처리」라 함)를 실행하는 VAV-C나 FCU-C로서 기능한다. 제어 기능부(15)는 송수신부(14)를 통해, 다른 장치와의 사이에서 제어 처리의 실행에 필요한 정보를 송수신한다.
중계부(16)는 단말 장치(2)로부터 수신된 데이터를 다른 제어 장치(1)에 중계하는 중계 처리를 행한다. 구체적으로는, 중계부(16)는 단말 장치(2)와, 제어 장치(1)의 대응 관계를 나타내는 그룹 정보에 기초하여 중계 처리를 행한다.
기억부(17)는 자기 하드 디스크 장치나 반도체 기억 장치 등의 기억 장치를 사용하여 구성된다. 기억부(17)는 그룹 정보를 미리 기억하고 있다.
도 4는 그룹 정보의 구체예를 도시하는 도면이다. 예를 들어, 그룹 정보는, 도 4에 도시된 그룹 정보 테이블(171)로서 기억부(17)에 기억된다. 그룹 정보 테이블(171)은 그룹 ID마다의 그룹 정보 레코드를 갖는다. 그룹 정보 레코드는, 단말 장치 ID, 그룹 ID 및 대응 정보의 각 항목을 갖는다. 단말 장치 ID는, 단말 장치(2)의 식별 정보이다. 그룹 ID는, 각 단말 장치(2)에 대응지어지는 제어 장치(1)의 그룹(이하, 「제어 그룹」이라 함)의 식별 정보이다. 대응 정보는, 각 제어 그룹에 대응지어지는 제어 장치(1)를 나타내는 정보이다. 도 4의 예에서는, 대응 정보는, "○"에 의해 대응의 유무를 나타내는 제어 장치(1)마다의 소항목을 갖는다. 예를 들어, 그룹 정보 레코드(171-1)는, "1001"의 그룹 ID로 식별되는 제어 그룹에, "제어 장치_1", "제어 장치_3", "제어 장치_4" 및 "제어 장치_n"이 포함되는 것을 나타내고 있다.
이 경우, 중계부(16)는 예를 들어 수신 데이터의 송신원이 "공조 설정기_1"인 경우, "공조 설정기_1"에 대응하는 그룹(그룹 ID "1001")에 소속되는 "제어 장치_1", "제어 장치_3", "제어 장치_4" 및 "제어 장치_n"에 수신 데이터를 송신한다.
도 5는 제1 실시 형태의 단말 장치(2)의 기능 구성의 구체예를 도시하는 블록도이다. 단말 장치(2)는 버스로 접속된 CPU나 메모리나 보조 기억 장치 등을 구비하고, 단말 장치 프로그램을 실행한다. 단말 장치(2)는 단말 장치 프로그램의 실행에 의해 무선 통신부(21)(단말기 통신부), 제2 프로토콜 처리부(22), 송수신부(23), 단말기 기능부(24), 무선 제어부(25) 및 기억부(26)를 구비하는 장치로서 기능한다. 또한, 단말 장치(2)의 각 기능 모두 또는 일부는, ASIC나 PLD나 FPGA 등의 하드웨어를 사용하여 실현되어도 된다. 단말 장치 프로그램은, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되어도 된다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체란, 예를 들어 플렉시블 디스크, 광자기 디스크, ROM, CD-ROM 등의 가반 매체, 컴퓨터 시스템에 내장되는 하드 디스크 등의 기억 장치이다. 단말 장치 프로그램은, 전기 통신 회선을 통해 송신되어도 된다.
무선 통신부(21)는, 단말 장치(2)가, 제2 무선 네트워크(400)를 통해 제어 장치(1)와 통신하기 위한 무선 통신 인터페이스이다. 무선 통신부(21)는 제2 무선 네트워크(400)에 있어서의 통신을, 제어 장치(1)의 무선 통신부(11)와 동일한 무선 주파수 대역을 사용하여 행한다. 무선 통신부(21)는 수신 패킷을 제2 프로토콜 처리부(22)에 출력함과 함께, 제2 프로토콜 처리부(22)로부터 출력되는 송신 패킷을 무선 전파로 변환하여 출력한다.
제2 프로토콜 처리부(22)는 제어 장치(1)의 제2 프로토콜 처리부(13)와 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다.
송수신부(23)는 제2 프로토콜 처리부(22)와 단말기 기능부(24) 사이에서 송수신 데이터의 입출력을 행한다. 구체적으로는, 송수신부(23)는 제2 프로토콜 처리부(22)로부터 자장치 앞으로의 수신 데이터를 취득하여 단말기 기능부(24)에 출력함과 함께, 단말기 기능부(24)로부터 출력된 송신 데이터를 제2 프로토콜 처리부(22)에 출력한다.
단말기 기능부(24)는 단말 장치로서의 기능을 실현하는 기능부이다. 예를 들어, 실내기(20)의 리모컨 장치로서 기능하는 단말 장치(2)에 있어서, 단말기 기능부(24)는 이용자에 의한 설정 정보의 입력을 접수하고, 입력된 설정 정보를 대응하는 실내기(20)에 송신하는 처리나, 실내기(20)로부터 통지되는 정보를 표시하는 처리 등을 실행한다. 이하, 이와 같은 단말 장치로서의 기능을 실현하기 위해 행해지는 처리를 단말기 처리라 한다. 단말기 기능부(24)는 송수신부(23)를 통해, 제어 장치(1)와의 사이에서 단말기 처리에 관한 정보를 송수신한다.
무선 제어부(25)는 무선 통신부(21)의 동작을 제어한다. 구체적으로는, 무선 제어부(25)는 무선 통신부(21)를 간헐적으로 동작시킴으로써 전력 소비를 억제한다. 예를 들어, 무선 제어부(25)는 소정의 타이밍에 무선 통신부(21)의 동작을 슬립시킴으로써 무선 통신부(21)의 전력 소비를 억제해도 된다. 무선 통신부(21)의 동작을 슬립시키는 타이밍은, 주기적이어도 되고, 주기적이지 않아도 된다. 또한, 무선 통신부(21)의 동작을 슬립시키는 기간의 길이는 고정값이어도 되고, 통신 상황에 따라서 변경되어도 된다.
기억부(26)는 자기 하드 디스크 장치나 반도체 기억 장치 등의 기억 장치를 사용하여 구성된다. 기억부(26)는 단말 장치(2)의 동작에 필요한 다양한 정보를 기억한다.
도 6은 제1 실시 형태의 공조 제어 시스템(100)에 있어서의 상향 통신의 동작예를 도시하는 도면이다. 도 6의 예의 공조 제어 시스템(100)은, 3개의 공조 에어리어(200-1 내지 200-3)에 대하여 2개의 게이트웨이 장치(30)(GW1 및 GW2)를 구비한다. 또한, 여기에서 말하는 상향 통신이란, 거실 내의 단말 장치(2)로부터 천장 이측의 제어 장치(1)를 향하는 방향의 통신을 의미한다. 또한, 각 단말 장치(2)에는 미리 통신 대상이 되는 제어 장치(1)(이하, 「대응 장치」라 함)가 설정되어 있다. 도 6에 있어서, 각 단말 장치(2)와 각 제어 장치(1)를 연결하는 실선은, 각 단말 장치(2)와 대응 장치의 대응 관계를 나타내고 있다. 또한, 도 6에 있어서 부호 501에 의해 나타내어지는 파선은, VR21에 대응지어진 제어 장치(1)를 나타내는 제어 그룹을 나타내고 있다. 이하, 이 제어 그룹을 제어 그룹(501)이라 기재한다.
도 7a 및 도 7b는 상향 통신에 있어서의 통신 패킷의 구체예를 도시하는 도면이다. 이하, 도 6, 도 7a 및 도 7b를 참조하여, VR21이 제어 그룹(501)에 소속되는 제어 장치(1)(즉, VC12, VC21, VC22, VC31 및 VC32)에 데이터를 송신하는 경우를 예로 들어 상향 통신의 흐름을 설명한다. 이 경우, 먼저, VR21의 송수신부(23)가, 대응 장치인 VC21을 수신처로 하여 데이터를 송신한다. 여기서 송신되는 패킷은, 예를 들어 도 7a와 같이 된다. VC21의 송수신부(14)는 제2 프로토콜 처리부(13)로부터 자장치 앞으로의 수신 패킷을 취득하고, 수신 패킷에 포함되는 데이터를 제어 기능부(15)에 출력한다.
한편, VC21의 송수신부(14)는 취득한 자장치 앞으로의 수신 패킷을 중계부(16)에 출력한다. 중계부(16)는 그룹 정보를 참조하여, 수신 패킷의 송신원인 VR21에 대응하는 제어 그룹(501)을 식별한다. 중계부(16)는 수신 패킷의 수신처에 제어 그룹(501)을 나타내는 그룹 ID(예를 들어, 여기에서는 "1001"이라 함)를 설정한 송신 패킷을 생성한다. 여기서 생성되는 송신 패킷은, 예를 들어 도 7b와 같이 된다. VC21은 중계부(16)에 의해 생성된 송신 패킷을 제1 무선 네트워크(300)측에 송출한다. 제1 무선 네트워크(300)측에 송출된 송신 패킷은, 무선 메쉬 네트워크에 의해 제어 그룹(501)에 소속되는 다른 제어 장치(1)에 전송된다. 또한, 그룹 ID를 수신처가 되는 개개의 제어 장치(1)의 어드레스 정보로 변환하는 처리는, 송수신부(14)에서 행해져도 되고, 제1 프로토콜 처리부(12)에서 행해져도 된다.
또한, VR21이 도 7b의 형식으로 직접 제어 그룹을 수신처로 하여 데이터를 송신해도 된다.
도 8은 제1 실시 형태의 공조 제어 시스템(100)에 있어서의 하향 통신의 동작예를 도시하는 도면이다. 도 8의 예의 공조 제어 시스템(100)의 구성은 도 6과 마찬가지이다. 또한, 여기에서 말하는 하향 통신이란, 천장 이측의 제어 장치(1)로부터 거실 내의 단말 장치(2)를 향하는 방향의 통신을 의미한다.
도 9a, 도 9b, 도 9c 및 도 9d는, 하향 통신에 있어서의 통신 패킷의 구체예를 도시하는 도면이다. 이하, 도 8, 도 9a, 도 9b, 도 9c 및 도 9d를 참조하여, VC31이 VR21에 데이터를 송신하는 경우를 예로 들어 하향 통신의 흐름을 설명한다. 이 경우, 먼저, VC31의 송수신부(14)는 수신처인 VR21에 대하여 패킷을 직접 송신하는 것(이하, 「직접 송신」이라 함)이 가능한지 여부를 판정한다. 예를 들어, 이 판정은, 송수신부(14)가 행한다. 예를 들어, 송수신부(14)는 실제로 패킷을 송신(도면 중의 화살표(511))하고, 수신처로부터 패킷의 수신 응답(예를 들어 ACK)이 얻어지는지 여부에 따라서 직접 송신의 가부를 판정한다. 여기서 송신되는 패킷은, 예를 들어 도 9a와 같이 된다. 또한, 예를 들어 송수신부(14)는 수신처인 VR21의 RSSI(Received Signal Strength Indicator : 수신 신호 강도)에 기초하여 직접 송신의 가부를 판정해도 된다.
여기서, 패킷의 직접 송신이 불가능하다고 판정된 경우, 송수신부(14)는 송신 패킷을 중계부(16)에 출력한다. 중계부(16)는 수신처인 VR21에 대한 패킷의 직접 송신을 다른 제어 장치(1)로 대체시킨다. 구체적으로는, 중계부(16)는 제1 무선 네트워크(300)에 소속되는 제어 장치(1) 중에서 패킷의 송신을 대체시키는 제어 장치(1)(이하, 「대체 장치」라 함)를 선택하고, 선택한 대체 장치에 송신 패킷을 전송한다. 예를 들어, VC31은, VC21을 대체 장치로서 선택하여 송신 패킷을 전송한다. 예를 들어, 여기에서 송신된 패킷은, 무선 메쉬 네트워크에 의해, VC23, VC22, VC21의 경로로 전송된다(도면 중의 화살표(512)). 또한, 대체 장치에는, 하나의 제어 장치(1)가 선택되어도 되고, 복수의 제어 장치(1)가 선택되어도 된다.
여기서, 중계부(16)가 선택하는 대체 장치는 어떤 방법에 의해 결정되어도 된다. 예를 들어, 중계부(16)는 그룹 정보에 기초하여 대체 장치를 선택해도 된다. 이 경우, 중계부(16)는 그룹 정보를 참조하여, 송신 패킷의 수신처인 단말 장치(2)에 대응하는 제어 그룹에 소속되는 제어 장치(1)를 대체 장치로서 선택한다. 구체적으로는, VC31은, VR21에 대응하는 제어 그룹이 제어 그룹(501)인 것을 식별한다. 중계부(16)는 제어 그룹(501)에 대응하는 자장치 이외의 제어 장치(1)(즉, VC12, VC12, VC21 및 VC22)를 대체 장치로서 선택한다.
또한, 예를 들어 중계부(16)는 다른 제어 장치(1)의 RSSI에 기초하여, 수신 신호 강도가 높은 제어 장치(1)를 대체 장치로서 선택해도 된다. 이 경우, 예를 들어 VC31에 비교적 가까운 위치에 존재하는 VC22나 VC23, VC32 등이 대체 장치로서 선택된다.
또한, 예를 들어 중계부(16)는 VR21로부터 송신된 상향 통신의 패킷을 자장치에 중계한 다른 제어 장치(1) 중, 당해 패킷을 VR21로부터 직접 수신한 제어 장치(1)를 대체 장치로서 선택해도 된다. 예를 들어, 이 경우, 각 제어 장치(1)는 단말 장치(2)의 송신 패킷을 직접 수신한 경우, 당해 패킷에 자장치를 나타내는 대체 장치 정보를 포함하여 다른 제어 장치(1)에 중계한다. 예를 들어, VC31이, VC21에 의해 직접 수신된 VR21의 송신 패킷을 수신한 경우, VC31이 수신한 패킷은 예를 들어 도 9b와 같이 된다. 이 경우, VC31의 중계부(16)는 VR21에 대한 데이터 송신 시의 대체 장치로서 VC21을 선택한다.
일반적으로, 공조 제어 시스템(100)에 있어서, 각 제어 장치(1)로부터 각 단말 장치(2)에 대한 데이터 송신은, 각 단말 장치(2)의 상향 통신이 기점으로 된다. 또한, 상술한 바와 같이, 단말 장치(2)의 송신 패킷은, 복수의 제어 장치(1)에 의해 중계된다. 그 때문에, 각 제어 장치(1)는 기점이 되는 상향 통신에 있어서의 수신 패킷 중, 다른 제어 장치(1)에 의해 중계된 수신 패킷에 포함되는 대체 제어 정보를 취득함으로써, 송신 패킷을 수신처인 단말 장치(2)에 송달 가능한 제어 장치(1)를 대체 장치로서 선택할 수 있다. 또한, 대체 장치의 선택은, 반드시 상술한 기점이 되는 상향 통신에 기초하여 행해질 필요는 없고, 과거의 어떤 상향 통신에 기초하여 행해져도 된다.
또한, 예를 들어 중계부(16)는 제1 무선 네트워크(300)에 소속되는 모든 제어 장치(1)를 대체 장치로 해도 된다. 이 경우, 중계부(16)는 송신 패킷을 제1 무선 네트워크(300) 내에 브로드캐스트해도 된다.
그런데, 상술한 패킷의 중계 방법에서는, 대체 장치가 복수 선택되는 경우, 동일한 수신처에 대한 동일한 패킷이 복수의 제어 장치(1)에 의해 중계된다. 그 때문에, 이와 같은 중계 방법에서는, 복수의 제어 장치(1)의 중계에 의해 증폭된 송신 패킷이 네트워크의 폭주를 야기할 가능성이 있다. 그 때문에, 제어 장치(1)의 중계부(16)는 송신 패킷의 중계 횟수를 제한하는 기능을 갖는다. 또한, 제어 장치(1)의 송수신부(14) 및 단말 장치(2)의 송수신부(23)는 수신 패킷의 중복을 배제하는 기능을 갖는다.
예를 들어, 중계부(16)는 수신 패킷의 중계 횟수에 기초하여 수신 패킷을 중계할지 여부를 결정한다. 이 경우, 각 제어 장치(1)는 수신 패킷을 중계할 때, 수신 패킷의 중계 횟수를 나타내는 중계수 정보를 수신 패킷에 포함하여 중계한다. 이와 같이 중계되는 수신 패킷은, 예를 들어 도 9c와 같이 된다. 중계부(16)는 수신 패킷의 중계수 정보가 나타내는 값이 소정의 역치 이하인 경우에만 수신 패킷을 다른 제어 장치(1)에 중계한다.
또한, 예를 들어 송수신부(14)는 수신 패킷의 송신 순서에 기초하여 수신 패킷의 중복을 배제한다. 이 경우, 각 제어 장치(1) 및 각 단말 장치(2)에 있어서, 데이터 송신의 기점이 되는 노드는, 송신 패킷에 패킷의 송신 순서를 나타내는 순서 정보를 포함하여 데이터 송신을 행한다. 이와 같이 송신되는 패킷은, 예를 들어 도 9d와 같이 된다. 예를 들어, 순서 정보는 데이터 송신마다 증가되는 수치로 표시된다. 송수신부(14)는 순서 정보의 값의 동일성에 의해 송신 패킷의 동일성을 식별하고, 순서 정보가 나타내는 값이 중복되는 수신 패킷을 폐기함으로써 수신 패킷의 중복을 배제한다. 송수신부(14)는 이와 같은 중복 배제의 방법에 의해, 중복되는 수신 패킷 중 임의의 하나를 선택해도 되고, 중복되는 수신 패킷 중 신뢰성이 높다고 생각되는 수신 패킷을 선택해도 된다. 예를 들어, 송수신부(14)는 중계 횟수가 적은 수신 패킷을 신뢰성이 높은 수신 패킷으로서 선택해도 되고, RSSI가 높은 노드로부터 송신된 수신 패킷을 선택해도 된다.
또한, 제어 장치(1)의 제어 기능부(15)나 단말 장치(2)의 단말기 기능부(24)에 있어서는, 수신 데이터의 처리 순서가 중요해지는 경우도 있다. 이와 같은 경우, 제어 장치(1)의 송수신부(14) 및 단말 장치(2)의 송수신부(23)는, 수신 패킷의 순서 정보에 기초하여 수신 순서의 부정을 검출하고, 제어 기능부(15) 및 단말기 기능부(24)에 대하여 올바른 순서로 수신 데이터를 출력할 수 있다.
이와 같이 구성된 제1 실시 형태의 공조 제어 시스템(100)은, 그룹 정보에 기초하여 수신 데이터를 다른 제어 장치(1)에 중계하는 제어 장치(1)를 구비함으로써, 공조 제어 시스템(100)에 있어서, 보다 높은 신뢰성을 확보하면서 기기 제어 네트워크를 무선화할 수 있다. 또한, 공조 제어 시스템(100)은 무선 통신을 간헐적으로 행하는 단말 장치(2)를 구비함으로써, 공조 제어 시스템(100)에 있어서의 단말 장치(2)의 전력 절약성을 높일 수 있다.
이하, 제1 실시 형태의 공조 제어 시스템(100)의 변형예에 대하여 설명한다.
도 10은 변형예의 제어 장치(1a)의 기능 구성의 구체예를 도시하는 도면이다. 제어 장치(1a)는 무선 통신부(11) 대신에 제1 무선 통신부(111) 및 제2 무선 통신부(112)를 구비하는 점에서, 제1 실시 형태의 제어 장치(1)와 상이하다.
이와 같이, 제어 장치(1)는 제1 무선 네트워크(300) 및 제2 무선 네트워크(400)마다 상이한 무선 통신부를 구비해도 된다.
또한, 본 실시 형태에 있어서 제1 무선 네트워크(300)와 제2 무선 네트워크(400)는 동일한 주파수 대역의 무선 통신을 사용하는 것을 나타내고 있지만, 동일한 주파수 대역으로 함으로써, 무선 통신을 실현하는 하드웨어를 공통화할 수 있다. 또한, 주파수 대역으로서 서브 기가대(900㎒ 내지 990㎒)를 사용함으로써 통신 품질을 더 향상시킬 수 있다. 서브 기가대의 무선은, 단말기간에 장해물이 있는 경우에 있어서도 안정된(돌아들어가기 쉬운) 통신을 실현할 수 있고, 또한, 빠른 통신 속도를 실현할 수 있는 특징을 갖고 있다.
그 때문에, 천장 이측 등에 설치되는 제어 장치(1)끼리의 무선 통신(제1 무선 네트워크(300))에 있어서도, 천장 이측에 설치되는 공조기나 각종 배선 등의 장해물에 의한 영향이 적어, 높은 통신 품질을 실현할 수 있다. 또한, 천장 이측에 설치되는 제어 장치(1)와 거실 내에 설치되는 단말 장치(2)의 무선 통신(제2 네트워크(400))에 있어서도, 양자를 구획하는 천장에 의한 영향이 적어, 높은 통신 품질을 실현 가능하다.
또한, 거실 내에 2.4㎓대나 5㎓대에서 무선 통신(Wi-fi 등)하는 기기가 설치되어 있는 경우에 있어서, 주파수 대역이 상이한 920㎒대의 무선 통신을 제1 무선 네트워크(300) 및 제2 무선 네트워크(400)에 사용함으로써, 거실 내의 기기로부터의 간섭이 없기 때문에 높은 통신 품질을 실현 가능하다.
또한, 900㎒대 미만의 낮은 주파수 대역에서는 이용할 수 있는 대역폭이 작은 점에서 통신 속도가 느리고, 제1 무선 네트워크(300)에서 메쉬 네트워크를 실현할 때의 제약이 크지만, 서브 기가대의 주파수 대역을 사용함으로써 높은 통신 품질을 실현 가능하다.
[제2 실시 형태]
도 11은 제2 실시 형태의 제어 장치(1b)의 기능 구성의 구체예를 도시하는 도면이다. 제어 장치(1b)는 송수신부(14) 대신에 송수신부(14b)를 구비하는 점, 중계부(16) 대신에 중계부(16b)를 구비하는 점에서 제1 실시 형태의 제어 장치(1)와 상이하다.
송수신부(14b)는 제1 프로토콜 처리부(12) 및 제2 프로토콜 처리부(13)와, 제어 기능부(15) 및 중계부(16b) 사이에서 송수신 데이터의 입출력을 행한다. 구체적으로는, 송수신부(14b)는 각 프로토콜 처리부로부터 자장치 앞으로의 수신 데이터를 취득하여 제어 기능부(15)에 출력함과 함께, 제2 프로토콜 처리부(13)로부터 자장치 앞이 아닌 수신 데이터를 취득하여 중계부(16b)에 출력한다. 송수신부(14b)는 제어 기능부(15) 및 중계부(16b)로부터 출력된 송신 데이터를 송신처의 통신 프로토콜에 따른 프로토콜 처리부에 출력한다.
중계부(16b)는 단말 장치(2)로부터 수신된 자장치 앞이 아닌 수신 데이터를 다른 제어 장치(1)에 중계하는 중계 처리를 행한다.
도 12는 제2 실시 형태의 단말 장치(2b)의 기능 구성의 구체예를 도시하는 도면이다. 단말 장치(2b)는 무선 제어부(25) 대신에 무선 제어부(25b)를 구비하는 점에서 제1 실시 형태의 단말 장치(2)와 상이하다.
무선 제어부(25b)는 무선 통신부(21)의 동작을 제어한다. 구체적으로는, 무선 제어부(25b)는, 무선 통신부(21)로부터 출력되는 무선 전파가, 복수의 제어 장치(1) 중 적어도 2개 이상의 제어 장치(1)에 수신 가능한 강도의 무선 전파가 출력되도록 무선 통신부(21)를 제어한다. 예를 들어, 무선 제어부(25b)는, 무선 전파가 검출된 제어 장치(1)의 RSSI에 기초하여, 수신 신호 강도가 강한 순으로 몇 개의 제어 장치(1)를 선택하고, 선택된 제어 장치(1)가 수신 가능한 강도의 무선 전파가 출력되도록 무선 통신부(21)를 제어한다.
또한, 예를 들어 무선 제어부(25b)는 미리 설정된 최저한의 강도(이하, 「설정 강도」라 함)의 무선 전파가 출력되도록 무선 통신부(21)를 제어해도 된다. 이 경우, 설정 강도는, 무선 전파가 복수의 제어 장치(1) 중 적어도 2개 이상의 제어 장치(1)에 수신 가능한 강도로서 설정된다. 예를 들어, 설정 강도는, 무선 전파가 복수의 제어 장치(1) 중 2개의 제어 장치(1)에 수신 가능한 강도로서 설정되어도 되고, 복수의 제어 장치(1) 중 3개의 제어 장치(1)에 수신 가능한 강도로서 설정되어도 된다.
또한, 무선 제어부(25b)는, 무선 전파가 복수의 제어 장치(1) 중 적어도 2개의 제어 장치(1)에 의해 수신되는 범위 내에서, 무선 통신부(21)의 무선 강도를 설정 강도로부터 서서히 감소시켜 가는 제어를 행해도 된다. 예를 들어, 설정 강도가, 초기값으로서 3개의 제어 장치(1)가 수신 가능한 강도로서 설정되는 경우, 무선 통신부(21)는 서서히 무선 강도를 감소시켜 가, 2개의 제어 장치(1)가 수신 가능한 강도에 근접해 가는 제어를 행해도 된다. 또한, 설정 강도는, 외부로부터의 입력에 의해 변경 가능하게 구성되어도 된다. 최저 신호 강도의 설정은, 마우스나 키보드 등의 입력 장치로부터 입력되어도 되고, 네트워크를 통한 통신에 의해 입력되어도 된다.
도 13은 제2 실시 형태의 공조 제어 시스템(100)에 있어서의 상향 통신의 동작예를 도시하는 도면이다. 여기에서는, VR21이 VC31에 데이터를 송신하는 경우를 예로 들어 상향 통신의 흐름을 설명한다. 이 경우, VR21의 무선 통신부(21)는 무선 제어부(25b)의 제어에 의해, VC31을 수신처로 하는 송신 패킷을, 예를 들어 VC21, VC22 및 VC23이 수신 가능한 무선 강도로 송신한다. VC21, VC22 및 VC23의 중계부(16b)는 각각, 수신 패킷의 수신처가 자장치가 아닌 것을 식별하면, 수신 패킷을 다른 제어 장치(1)에 중계한다. VC21, VC22 및 VC23에 의해 중계된 패킷은, 무선 메쉬 네트워크에 의해 수신처인 VC31까지 전송된다.
이와 같이 구성된 제2 실시 형태의 공조 제어 시스템(100)은, 단말 장치(2)로부터 송신된 자장치 앞이 아닌 수신 패킷을 다른 제어 장치(1)에 중계하는 제어 장치(1)를 구비한다. 이와 같은 제어 장치(1)를 구비함으로써, 공조 제어 시스템(100)에 있어서, 보다 높은 신뢰성을 확보하면서 기기 제어 네트워크를 무선화할 수 있다. 또한, 공조 제어 시스템(100)은 적어도 2개 이상의 제어 장치(1)에 수신되는 강도의 무선 전파로 패킷을 송신하는 단말 장치(2)를 구비한다. 이와 같은 단말 장치(2)를 구비함으로써, 공조 제어 시스템(100)에 있어서의 제어 장치(1)와 단말 장치(2)의 접속의 용장성을 확보할 수 있는 범위에서, 무선 단말기(2)의 무선 출력에 관한 전력의 소비를 억제할 수 있다.
[제3 실시 형태]
제3 실시 형태에서는, 제1 실시 형태의 제어 장치(1) 또는 단말 장치(2)로서 기능할 수 있는 통신 장치(3)에 대하여 설명한다.
도 14는 제3 실시 형태의 통신 장치(3)의 하드웨어 구성의 구체예를 도시하는 도면이다.
예를 들어, 통신 장치(3)는 버스(31)로 접속된 보조 기억 장치(32), CPU(33), 메모리(34), 무선 통신부(35)(무선 출력부) 및 동작 모드 전환부(36)(동작 모드 설정부)를 구비한다. 보조 기억 장치(32)는 제어 장치 프로그램 및 단말 장치 프로그램을 미리 기억하고 있다. CPU(33)는, 보조 기억 장치(32)에 기억된 제어 장치 프로그램 및 단말 장치 프로그램 중, 어느 한쪽을 메모리(34)에 판독하여 실행한다. CPU(33)는, 제어 장치 프로그램의 실행에 의해 통신 장치(3)를 제어 장치(1)로서 기능시키고(제1 모드), 단말 장치 프로그램의 실행에 의해 통신 장치(3)를 단말 장치(2)로서 기능시킨다(제2 모드). 무선 통신부(35)는 통신 장치(3)가 무선 통신하기 위한 네트워크 인터페이스이다. 동작 모드 전환부(36)는 CPU(33)에 대하여 제어 장치 프로그램 및 단말 장치 프로그램 중 어느 것을 실행시킬지를 설정한다.
예를 들어, 동작 모드 전환부(36)는 딥 스위치 등의 하드웨어로서 구성되어도 되고, 통신 장치(3)의 기동 시에 실행시키는 프로그램으로서 구성되어도 된다.
프로그램으로서 구성되는 경우, 동작 모드 전환부(36)는 제어 장치 프로그램 또는 단말 장치 프로그램 중 어느 것을, 대화 형식으로의 유저의 입력에 기초하여 선택해도 되고, 기동 시에 읽어들여지는 설정 파일에 기초하여 선택해도 된다. 동작 모드 전환부(36)는 상기 하드웨어나 프로그램에 의한 제어 장치 프로그램 또는 단말 장치 프로그램의 선택 결과를 CPU(33)에 통지한다.
구체적으로는, CPU(33)는, 제어 장치 프로그램의 실행에 의해, 제1 프로토콜 처리부(12), 제2 프로토콜 처리부(13), 송수신부(14), 제어 기능부(15) 및 중계부(16)로서 기능한다. 또한, CPU(33)에 의한 제어 장치 프로그램의 실행에 의해, 보조 기억 장치(32)는 기억부(17)로서 기능하고, 무선 통신부(35)는 무선 통신부(11)로서 기능한다.
한편, CPU(33)는, 단말 장치 프로그램의 실행에 의해, 제2 프로토콜 처리부(22), 송수신부(23), 단말기 기능부(24) 및 무선 제어부(25)로서 기능한다. 또한, CPU(33)에 의한 단말 장치 프로그램의 실행에 의해, 보조 기억 장치(32)는 기억부(26)로서 기능하고, 무선 통신부(35)는 무선 통신부(21)로서 기능한다.
이와 같이 구성된 제3 실시 형태의 공조 제어 시스템(100)에서는, 제어 장치(1)와 단말 장치(2)를 동일한 하드웨어에 의해 실현하는 것이 가능해진다. 또한, 단말 장치(2)가 제어 장치(1)와 동일한 하드웨어에 의해 실현된 경우라도, 하드웨어를 단말 장치(2)로서 사용하는 경우에는, 단말 장치(2)에 필요한 기능부만을 동작시킬 수 있기 때문에, 단말 장치(2)의 소비 전력을 삭감할 수 있다.
또한, 상기에서는, 제어 장치(1) 또는 단말 장치(2)의 장치 단위로 통신 장치(3)의 동작을 전환하는 예를 나타냈지만, 통신 장치(3)의 동작을 전환하는 단위는 각 기능부의 단위여도 된다.
예를 들어, 제어 장치(1)와 단말 장치(2)에서 동일한 프로그램에 의해 실현 가능한 기능부(예를 들어, 제2 프로토콜 처리부(13) 및 제2 프로토콜 처리부(22))는 동일한 프로그램을 실행하고, 동일한 프로그램에 의해 실현할 수 없는 기능부(예를 들어, 제어 기능부(15) 및 단말기 기능부(24))만 실행하는 프로그램을 전환하도록 해도 된다. 또한, 제어 장치(1) 또는 단말 장치(2)로서 불필요한 기능부를 실현하는 프로그램을 실행하지 않도록 해도 된다.
또한, 통신 장치(3)의 동작의 변경은, 각 기능부가 갖는 기능마다 행해져도 된다. 예를 들어, 통신 장치(3)를 단말 장치(2)로서 동작시키는 경우, 제1 프로토콜 처리부(12)가 갖는 메쉬 전송 기능을 실현하는 프로그램만 실행하지 않도록 해도 되고, 메쉬 구성 기능을 실현하는 프로그램만 실행하지 않도록 해도 된다. 또한, 각 기능부가 행하는 처리의 설정을 변경함으로써, 단말 장치(2)로서 기능하는 통신 장치(3)의 처리 부하를 저감해도 된다. 예를 들어, 통신 장치(3)가 단말 장치(2)로서 기능하는 경우, 메쉬 전송 기능에 의한 패킷의 중계 횟수에 대한 제한을 가하는 설정으로 변경해도 되고, 메쉬 구성 기능에 의해 구성되는 메쉬 구성이 풀 메쉬가 되지 않도록 하는 설정으로 변경해도 된다.
[제4 실시 형태]
도 15는 제4 실시 형태의 제어 장치(1c)의 기능 구성의 구체예를 도시하는 도면이다. 제4 실시 형태의 제어 장치(1c)는 그룹 정보 갱신부(18)를 더 구비하는 점에서 제1 실시 형태의 제어 장치(1)와 상이하다.
그룹 정보 갱신부(18)는 자장치의 그룹 정보의 갱신을 행한다. 구체적으로는, 그룹 정보 갱신부(18)는 그룹 정보의 갱신 내용을 나타내는 갱신 정보의 입력을 접수하고, 입력된 갱신 정보로 자장치의 그룹 정보를 갱신한다. 갱신 정보는, 자장치에 접속된 입력 장치로부터 입력되어도 되고, 네트워크를 통해 다른 장치로부터 송신되어도 된다. 또한, 그룹 정보 갱신부(18)는 자장치에 입력된 갱신 정보를 다른 제어 장치(1)에 송신한다.
도 16은 제4 실시 형태의 공조 제어 시스템(100)의 구성의 개략을 도시하는 도면이다. 도 16은, 그룹 정보에 기초하여, 제어 장치(1-11)가, 단말 장치(2)로부터 송신된 데이터를 동일 그룹에 소속되는 다른 제어 장치(1-12 내지 1-15)에 송신하고 있는 예를 도시하고 있다. 이 경우, 만약 제어 장치(1-11)에 갱신 정보가 입력된 경우, 제어 장치(1-11)의 그룹 정보 갱신부(18)는 갱신 후의 그룹 정보를 참조하여, 자장치와 동일한 제어 그룹에 소속되는 제어 장치(1-12 내지 1-15) 및 제어 장치(1-20)에 갱신 정보를 송신한다.
여기서, 제어 장치(1-20)는, 갱신 정보에 의해 신규 추가된 제어 장치(1)이다. 제어 장치(1-11)가, 동일 그룹의 제어 장치(1)에 갱신 정보를 송신함으로써, 신규 추가된 제어 장치(1-20)에도 그룹 정보를 전개할 수 있다.
또한, 도 16에 있어서, 어느 것의 제어 장치(1)가 그룹 정보를 관리하는 관리 장치(그룹 관리 장치)로서 기능해도 된다. 예를 들어, 제어 장치(1-20)가 관리 장치로서 기능하는 경우, 관리 장치가 다른 제어 장치(1)에 그룹 정보를 송신해도 되고, 각 제어 장치(1)가 관리 장치로부터 최신의 그룹 정보를 취득해도 된다.
이와 같은 구성을 구비함으로써, 제4 실시 형태의 공조 제어 시스템(100)에서는, 그룹 정보의 갱신 작업을 어느 것의 제어 장치(1)에 대하여 행하면 되기 때문에, 그룹 정보의 갱신에 드는 수고를 삭감할 수 있다.
이상 설명한 적어도 하나의 실시 형태에 따르면, 수신 패킷을 소정의 조건에 기초하여 다른 통신 장치에 송신하는 제어 장치(1)와, 송신 패킷이 복수의 통신 장치(1) 중 하나 이상의 통신 장치(1)에 수신되도록 송신하는 단말 장치(2)를 가짐으로써, 공조 제어 시스템의 기기 제어 네트워크를 높은 신뢰성과 전력 절약성을 양립하면서 무선화할 수 있다.
본 발명의 몇 가지의 실시 형태를 설명하였지만, 이들 실시 형태는, 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이들 실시 형태는, 그 밖의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하며, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시 형태나 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함되는 것과 마찬가지로, 특허 청구 범위에 기재된 발명과 그 균등의 범위에 포함되는 것이다.

Claims (23)

  1. 복수의 통신 경로로 서로 무선 통신이 가능한 복수의 통신 장치와, 상기 복수의 통신 장치와 무선 통신하는 단말 장치를 구비하는 제어 시스템이며,
    상기 통신 장치는,
    상기 단말 장치 및 다른 통신 장치와 무선 통신에 의해 패킷을 송수신하는 통신부와,
    상기 통신부를 통해 수신된 패킷을 소정의 조건에 기초하여 다른 통신 장치에 중계하는 중계부를 구비하고,
    상기 단말 장치는,
    상기 복수의 통신 장치와 무선 통신에 의해 패킷을 송수신하는 단말기 통신부를 구비하고,
    상기 단말기 통신부는, 상기 복수의 통신 장치 중 하나 이상의 통신 장치에 직접 수신되도록 상기 패킷을 송신하는,
    제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 통신 장치는, 메쉬 네트워크를 구성하고, 각각의 상기 통신 장치는 상기 메쉬 네트워크를 통해 다른 통신 장치와 통신함으로써, 다른 통신 장치와 복수의 통신 경로로 통신 가능한,
    제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 중계부는, 상기 단말 장치로부터 직접 수신된 수신 패킷 중, 수신처가 자장치인 수신 패킷을 자장치와 동일한 그룹에 소속되는 다른 통신 장치에 전송하는,
    제어 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 중계부는, 상기 단말 장치로부터 직접 수신된 수신 패킷 중, 수신처가 자장치가 아닌 수신 패킷을 다른 통신 장치에 중계하는,
    제어 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 중계부는, 상기 단말 장치로부터 직접 수신된 수신 패킷 중, 수신처가 자장치가 아닌 수신 패킷을 상기 단말 장치에 따른 그룹에 소속되는 통신 장치에 중계하는,
    제어 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 중계부는, 상기 단말 장치로부터 직접 수신된 수신 패킷 중, 수신처가 자장치가 아닌 수신 패킷을 상기 복수의 통신 장치 모두에 중계하는,
    제어 시스템.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 중계부는, 제1 패킷을 다른 통신 장치에 중계할 때, 상기 제1 패킷이, 이미 전송한 제2 패킷과 동일하고, 상기 제1 패킷의 중계 횟수가 상기 제2 패킷의 중계 횟수보다도 큰 경우에는, 상기 제1 패킷을 중계하지 않고 폐기하는,
    제어 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 중계부는, 수신처인 단말 장치가 자장치의 송신 패킷을 직접 송신할 수 없는 경우, 상기 단말 장치에 대하여 패킷을 직접 송신할 수 있는 다른 통신 장치에 상기 송신 패킷을 송신하는,
    제어 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 통신부 및 상기 단말기 통신부는, 제1 패킷을 수신할 때, 상기 제1 패킷이 이미 수신된 제2 패킷과 동일한 경우, 상기 제1 패킷을 폐기하는,
    제어 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 통신부는,
    다른 통신 장치와의 통신과, 상기 단말 장치와의 통신에 있어서 동일한 주파수 대역의 무선을 출력하는 하나의 무선 출력부와,
    다른 통신 장치와 통신하기 위한 통신 프로토콜에 관한 처리를 행하는 제1 프로토콜 처리부와,
    상기 단말 장치와 통신하기 위한 통신 프로토콜에 관한 처리를 행하는 제2 프로토콜 처리부를 더 구비하는,
    제어 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 단말 장치는,
    상기 통신부를 상기 단말기 통신부로서 구비하고,
    상기 단말기 통신부는, 상기 제1 프로토콜 처리부가 무효화된 상태에서 동작하는,
    제어 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 단말 장치는,
    상기 단말기 통신부가, 상기 제1 프로토콜 처리부 및 상기 제2 프로토콜 처리부가 동작하는 제1 모드와, 상기 제2 프로토콜 처리부만이 동작하는 제2 모드 중 어느 모드에서 동작하도록 상기 단말기 통신부를 설정하는 동작 모드 설정부를 더 구비하는,
    제어 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 단말 장치는,
    상기 단말기 통신부로부터 출력된 무선 전파가, 상기 복수의 통신 장치 중 적어도 2개의 통신 장치에 의해 수신되도록, 상기 단말기 통신부가 출력하는 무선 전파의 강도를 제어하는 무선 제어부를 더 구비하는,
    제어 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 무선 제어부는, 자장치에 미리 설정된 신호 강도이며, 상기 단말기 통신부로부터 출력된 무선 전파가 상기 복수의 통신 장치 중 적어도 2개 이상의 통신 장치에 의해 수신되는 신호 강도인 설정 강도에 기초하여, 상기 단말기 통신부가 출력하는 무선 전파가 상기 설정 강도가 되도록 제어하는,
    제어 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 무선 제어부는, 무선 전파가 상기 복수의 통신 장치 중 적어도 2개의 통신 장치에 의해 수신되는 범위 내에서, 상기 무선 제어부의 무선 강도를 상기 설정 강도로부터 점점 감소시켜 가는,
    제어 시스템.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 단말 장치는, 상기 설정 강도의 입력을 접수하는 입력부를 더 구비하는,
    제어 시스템.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 통신 장치는,
    상기 그룹과 상기 복수의 통신 장치의 대응을 나타내는 그룹 정보를 기억하는 기억부와,
    상기 그룹 정보의 갱신 내용을 나타내는 갱신 정보를 다른 통신 장치에 송신함과 함께, 다른 통신 장치로부터 송신되는 갱신 정보에 기초하여 자장치의 그룹 정보를 갱신하는 그룹 정보 갱신부
    를 더 구비하는,
    제어 시스템.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 통신 장치 중 하나 이상의 통신 장치는, 상기 그룹과 상기 복수의 통신 장치의 대응을 나타내는 그룹 정보를 기억하는 그룹 관리 장치로서 기능하고,
    상기 그룹 관리 장치 이외의 통신 장치는, 상기 그룹 관리 장치로부터 상기 그룹 정보를 취득하는,
    제어 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 통신 장치는,
    상기 그룹 정보의 갱신 내용을 나타내는 갱신 정보를 상기 그룹 관리 장치에 송신함과 함께, 상기 그룹 관리 장치로부터 송신되는 갱신 정보에 기초하여 자장치의 그룹 정보를 갱신하는 그룹 정보 갱신부를 더 구비하는,
    제어 시스템.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 통신부는, 다른 통신 장치 및 상기 단말 장치와의 무선 통신에, 1기가헤르츠 미만의 주파수를 갖는 무선 전파를 사용하는,
    제어 시스템.
  21. 복수의 통신 경로로 서로 무선 통신이 가능한 복수의 통신 장치와, 상기 복수의 통신 장치와 무선 통신하는 단말 장치를 구비하는 제어 시스템이 행하는 통신 방법이며,
    상기 통신 장치가,
    상기 단말 장치 및 다른 통신 장치와 무선 통신에 의해 패킷을 송수신하는 통신 스텝과,
    상기 통신 스텝에 있어서 수신된 패킷을 소정의 조건에 기초하여 다른 통신 장치에 중계하는 중계 스텝을 갖고,
    상기 단말 장치가,
    상기 복수의 통신 장치와 무선 통신에 의해 패킷을 송수신하는 단말기 통신 스텝을 갖고,
    상기 단말기 통신 스텝에 있어서, 상기 복수의 통신 장치 중 하나 이상의 통신 장치에 직접 수신되도록 상기 패킷을 송신하는,
    통신 방법.
  22. 복수의 통신 경로로 다른 통신 장치와 서로 무선 통신이 가능한 통신 장치이며,
    상기 다른 통신 장치와 무선 통신 가능한 단말 장치 및 상기 다른 통신 장치와, 무선 통신에 의해 패킷을 송수신하는 통신부와,
    상기 통신부를 통해 수신된 패킷을 소정의 조건에 기초하여 다른 통신 장치에 중계하는 중계부,
    를 구비하는 통신 장치.
  23. 복수의 통신 경로로 서로 무선 통신이 가능한 복수의 통신 장치와, 무선 통신에 의해 패킷을 송수신하는 단말기 통신부를 구비하고,
    상기 단말기 통신부는, 상기 복수의 통신 장치 중 하나 이상의 통신 장치에 수신되도록 상기 패킷 데이터를 송신하는,
    단말 장치.
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