(57)【要約】【課題】管理者の作業効率を向上させることができる遠隔制御システムを提供する。【解決手段】管理対象領域１０外に設けられた制御手段２０と、管理対象領域１０内に設けられた信号変換手段１２と、を備え、制御手段２０は、被制御機器１１の制御信号を生成する制御信号生成部２１と、前記制御信号を送信する制御信号送信部２２とを有し、信号変換手段１２は、前記制御信号を受け取り、被制御機器１１の信号形式に変換した後で被制御機器１１の制御部に送る信号処理部を有し、制御信号送信部２２は、被制御機器１１に対応付けて最新の制御信号を記憶しており、特定の間隔で前記最新の制御信号を送信する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管理対象の領域内にある被制御機器を領域外から通信ネットワークを介して制御する遠隔制御システムであって、
前記領域外に設けられた制御手段と、
前記領域内に設けられた信号変換手段と、を備え、
前記制御手段は、前記被制御機器の制御信号を生成する制御信号生成部と、前記制御信号を送信する制御信号送信部とを有し、
前記信号変換手段は、前記制御信号を受け取り、前記被制御機器の信号形式に変換した後で前記被制御機器の制御部に送る信号処理部を有し、
前記制御信号送信部は、前記被制御機器に対応付けて最新の制御信号を記憶しており、特定の間隔で前記最新の制御信号を送信する、
ことを特徴とする遠隔制御システム。
【請求項２】
前記信号変換手段は、自身が有する制御プログラムを前記通信ネットワーク上から書き換える機能を有しない、ことを特徴とする請求項１に記載の遠隔制御システム。
【請求項３】
前記信号変換手段は、新たな制御信号を受信するまで、前回の制御信号の内容を記憶する記憶部を有する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の遠隔制御システム。
【請求項４】
前記信号変換手段は、記憶する前記前回の制御信号の内容とは異なる新たな制御信号を受信した場合に、前記前回の制御信号の内容を前記制御手段に返信する、
ことを特徴とする請求項３に記載の遠隔制御システム。
【請求項５】
前記領域内には、前記信号変換手段との間で通信可能な通信装置が設けられており、
前記通信装置は、前記通信ネットワークに障害が発生した場合に、前記制御手段を介さずに前記制御信号を前記信号変換手段に送信することができる、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れか一項に記載の遠隔制御システム。
【請求項６】
前記制御信号送信部は、前記領域内に配置されている、ことを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れか一項に記載の遠隔制御システム。
【請求項７】
前記信号変換手段は、前記被制御機器と一体的に構成されている、ことを特徴とする請求項１ないし請求項６の何れか一項に記載の遠隔制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠隔制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、建物内の設備機器（例えば、照明設備や空調設備）をコントロールする制御は、当該建物内に設置されたＰＬＣ（Programmable Logic Controller）を用いて行われる。建物内の設備機器をコントロールする技術に関して、通信ネットワークを介してＰＬＣを遠隔地から制御する技術が従来から提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２９９１６１号公報（段落００１６、図１参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載される技術では、建物内にＰＬＣを設置しているので、依然としてＰＬＣの管理を現地で行わなければならず、必要に応じて管理者及びシステム構築者が現地に赴いて作業を行う必要があった。例えば、部屋の用途や仕様が変わる度に、ＰＬＣの制御プログラムや設定データを書き換えるとともに配線を変更する必要があるので、従来の技術では、部屋の用途等が変わる度にエンジニアが現地に赴いてＰＬＣの制御プログラムの書き換えや配線の変更を行わなければならなかった。
【０００５】
このような観点から、本発明は、管理者の作業効率を向上させることができる、遠隔制御システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明に係る遠隔制御システムは、管理対象の領域内にある被制御機器を領域外から通信ネットワークを介して制御する遠隔制御システムである。
この遠隔制御システムは、前記領域外に設けられた制御手段と、前記領域内に設けられた信号変換手段とを備える。
前記制御手段は、前記被制御機器の制御信号を生成する制御信号生成部と、前記制御信号を送信する制御信号送信部とを有する。
前記信号変換手段は、前記制御信号を受け取り、前記被制御機器の信号形式に変換した後で前記被制御機器の制御部に送る信号処理部を有する。
前記制御信号送信部は、前記被制御機器に対応付けて最新の制御信号を記憶しており、特定の間隔で前記最新の制御信号を送信する。
【０００７】
本発明に係る遠隔制御システムにおいては、管理対象の領域外に制御手段（例えば、ＰＬＣ）があると共に被制御機器が信号変換手段を介して制御信号を受信する。そのため、部屋の用途や仕様が変わった場合でも、エンジニアが現地に赴いて制御手段の制御プログラムや設定データの書き換えや配線の変更を行わなくてよい。
さらに、通信ネットワークに障害が発生することで一時的に制御信号が被制御機器に到達しない状況になっても、障害が回復した段階で最新の制御信号を被制御機器に送信することができる。そのため、システムの管理者が障害の回復後に制御信号を送信しなくてよい。
また、悪意ある第三者が被制御機器に偽りの制御信号を送信したとしても、特定の間隔で送信される制御信号によって被制御機器が保有する内容が上書きされる。そのため、被制御機器が第三者によって継続的にコントロールされることを防ぐことができる。
【０００８】
前記信号変換手段は、自身が有する制御プログラムを通信ネットワーク上から書き換える機能を有しないものとする（書き換える機能が制限されている場合も含む）。
このようにすると、信号変換手段をハッキングされたとしても信号変換手段そのものを乗っ取ることはできない。そのため、第三者によるハッキングの対象を限定することができる。
【０００９】
前記信号変換手段は、新たな制御信号を受信するまで、前回の制御信号の内容を記憶する記憶部を有するのがよい。
このようにすると、通信ネットワークに障害が発生することで一時的に制御信号が被制御機器に到達しない状況になっても、信号変換手段が保有する制御信号の内容を用いて被制御機器を制御することができる。そのため、制御信号の到達が途切れても、稼働していた被制御機器が突然停止することがない。
【００１０】
前記信号変換手段は、記憶する前記前回の制御信号の内容とは異なる新たな制御信号を受信した場合に、前記前回の制御信号の内容を前記制御手段に返信するのがよい。
このようにすると、制御信号の内容が変更される度に前回の制御信号の内容が返信されるので、制御手段は、システム障害や悪意ある制御信号の改ざんを容易に発見することができる。
【００１１】
前記信号変換手段との間で通信可能な通信装置が前記領域内に設けられている場合には、前記通信装置は、前記通信ネットワークに障害が発生したときに、前記制御手段を介さずに前記制御信号を前記信号変換手段に送信する構成であるのがよい。
このようにすると、通信ネットワークに障害が発生することで一時的に制御手段から被制御機器に対して制御信号を送信できない状況になっても、通信装置を用いて制御信号を送信できる。そのため、通信ネットワークに障害が発生したとしても、管理対象の領域内の人間が意図する制御を行うことができる。
【００１２】
前記制御信号送信部は、前記領域内に配置されていてもよい。また、前記信号変換手段は、前記被制御機器と一体的に構成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、管理者の作業効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る遠隔制御システムの概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る遠隔制御システムにおける動作（被制御機器の状態情報の収集）のフローチャートの例示である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る遠隔制御システムにおける動作（被制御機器の遠隔制御）のフローチャートの例示である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る遠隔制御システムの概略構成図である。
【図５】実施例１に係る遠隔制御システムの概略構成図である。
【図６】仮想ＰＬＣおよびコレクターのイメージ図である。
【図７】実施例２に係る遠隔制御システムの概略構成図である。
【図８】実施例３に係る遠隔制御システムの概略構成図である。
【図９】実施例４に係る遠隔制御システムの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施をするための形態を、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。各図は、本発明を十分に理解できる程度に、概略的に示してあるに過ぎない。よって、本発明は、図示例のみに限定されるものではない。なお、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。
【００１６】
第１実施形態では、本発明の実施形態の中でも基礎的なシステム構成を説明する。第２実施形態では、第１実施形態の基礎的なシステム構成のバリエーションの概要を説明する。各実施例では、第２実施形態で説明したシステム構成のバリエーションの具体例を説明する。
【００１７】
［第１実施形態］
＜第１実施形態に係る遠隔制御システムの構成＞
図１を参照して、第１実施形態に係る遠隔制御システム１の構成について説明する。遠隔制御システム１は、管理対象の領域（以下では「管理対象領域１０」と呼ぶ）内にある被制御機器１１を領域外から制御するものである。
管理対象領域１０は、制御対象である被制御機器１１が設置される空間であり、遠隔制御システム１の管理者が任意に設定したものであってよい。管理対象領域１０は、屋内、屋外のどちらでもよく、例えば、住宅・ビルなどの建物、工場・病院・養殖場・農場などの施設、建物や施設が集合した地域、およびこれらの一部の区域を含むものである。
【００１８】
図１に示す遠隔制御システム１は、被制御機器１１と、信号変換手段１２と、制御手段２０とを主に備える。被制御機器１１および信号変換手段１２は、管理対象領域１０内に設置される。制御手段２０は、管理対象領域１０の外に設置されており、制御信号生成部２１と、制御信号送信部２２とを備える。信号変換手段１２と制御手段２０とは、通信ネットワーク３０を介して接続される。通信ネットワーク３０は、情報を送受信することができるものであればよく、有線・無線のどちらでもよい。通信ネットワーク３０には、例えば、公衆通信網、専用通信網が含まれる。
【００１９】
被制御機器１１は、制御対象となるものであり、種類は特に限定されない。被制御機器１１には、例えば、センサ、スイッチ、設備機器（例えば、照明器具や空調機器）などが含まれる。
【００２０】
制御手段２０は、被制御機器１１を遠隔操作するものである。制御手段２０は、例えばクラウドサーバ、もしくは、クラウドシステムの一部をなすものであってもよい。制御手段２０は、制御信号生成部２１と、制御信号送信部２２とを備える。制御信号生成部２１および制御信号送信部２２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）によるプログラム実行処理により実現される。制御信号生成部２１と制御信号送信部２２とは、図１に示すように同一装置内に存在していてもよいし、二つの機能が別々の装置に存在していてもよい（詳細は後記する実施例３（図８）を参照）。
【００２１】
制御信号生成部２１は、被制御機器１１を制御するための制御信号を生成する。制御信号生成部２１は、例えばＰＬＣ（Programmable Logic Controller）をサーバで実現した仮想ＰＬＣである。制御信号の内容は、制御対象の被制御機器１１の種類によって異なる。被制御機器１１がセンサやスイッチの場合、例えば制御信号はON/OFF制御であり、被制御機器１１が設備機器（電動弁や空調機など）の場合、例えば制御信号は目標値などの値の設定制御である。
【００２２】
制御信号生成部２１における制御信号の生成方法は特に限定されない。制御信号生成部２１は、例えば、被制御機器１１から情報を収集し、その収集した情報に基づいて当該被制御機器１１や他の被制御機器１１の制御信号を生成する。なお、制御信号生成部２１は、被制御機器１１から収集した情報の解析結果に基づいて、当該被制御機器１１や他の被制御機器１１の制御信号を生成してもよい（詳細は第２実施形態で説明する）。また、制御信号生成部２１は、図示しない他のシステムから情報を取得し、その取得した情報に応じて被制御機器１１の制御信号を生成してもよい（詳細は第２実施形態で説明する）。また、制御信号生成部２１は、管理対象領域１０の管理者から被制御機器１１の制御指示を受信し、その指示に応じて被制御機器１１の制御信号を生成してもよい（詳細は第２実施形態で説明する）。制御信号生成部２１は、生成した制御信号を制御信号送信部２２に受け渡す。
【００２３】
制御信号送信部２２は、制御信号生成部２１によって生成された制御信号を信号変換手段１２に送信し、被制御機器１１に伝達する。制御信号送信部２２は、被制御機器１１に対応付けて最新の制御信号を記憶しており、記憶した最新の制御信号を特定の間隔で信号変換手段１２を介して被制御機器１１に送信する。制御信号を送信する間隔は、例えば、被制御機器１１の種類、制御信号の内容などにより予め決められている。制御信号送信部２２は、例えば、種々の通信方式に対応しており、制御信号を被制御機器１１に対応した通信方式にプロトコル変換する。被制御機器１１に対応した通信方式は、例えば、Modbus、BACnet(Building Automation and Control Network)、MQTT(Message Queue Telemetry Transport)などである。そして、制御信号送信部２２は、通信ネットワーク３０に則した方式（例えば、TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol））で、プロトコル変換後の制御信号を送信する。
【００２４】
なお、制御信号送信部２２は、被制御機器１１や信号変換手段１２の違いを意識することなく、制御信号生成部２１を構築できるように信号変換機能を有しているのがよい。詳細は実施例で説明する。
【００２５】
制御信号送信部２２は、制御信号の送信における処理とは逆の処理を行うことで、被制御機器１１から収集（受信）した状態情報を制御信号生成部２１に転送（送信）する。収集する状態情報は、被制御機器１１の種類によって異なる。被制御機器１１がセンサの場合、例えば状態情報は計測結果（温湿度情報などの計測値）であり、被制御機器１１がスイッチの場合、例えば状態情報は操作情報（ON/OFF操作など）であり、被制御機器１１が設備機器の場合、例えば状態情報は動作情報である。
【００２６】
信号変換手段１２は、被制御機器１１を通信ネットワーク３０に接続し、被制御機器１１の遠隔制御や被制御機器１１からのデータ収集を可能にする。信号変換手段１２は、例えば独立型のＩｏＴ（Internet of Things）デバイスである。信号変換手段１２は、通信ネットワーク３０を介して制御信号送信部２２から制御信号を受信する。信号変換手段１２は、受信した制御信号を被制御機器１１の信号形式に変換し、変換後の制御信号を被制御機器１１に送信する。信号変換手段１２における信号形式の変換機能を「信号処理部」と呼ぶ場合がある。被制御機器１１の信号形式への変換は、例えば、Ｄ／Ａ変換（電気信号への変換）、シリアル通信形式への変換、ＰＷＭ（pulse width modulation）信号への変換である。
【００２７】
信号変換手段１２は、自身が有する制御プログラムを通信ネットワーク３０上から書き換える機能を制限されていることが望ましい。例えば、信号変換手段１２は、ファームウェアのバージョンアップを制限されているのがよい。ハッキングによる制御信号の改ざんを抑制するためである。
【００２８】
また、信号変換手段１２は、新たな制御信号を受信するまで、前回の制御信号の内容を記憶部に記憶しておくのが望ましい。その場合、信号変換手段１２は、記憶する前回の制御信号の内容とは異なる新たな制御信号を受信した場合に、記憶していた前回の制御信号の内容を制御手段２０に返信するのがよい。ネットワーク障害などで制御信号が途切れた場合に稼働する被制御機器１１が突然停止することを防止するとともに、制御手段２０が第三者によるハッキングを検知するためである。
【００２９】
信号変換手段１２は、制御信号の送信における処理とは逆の処理（例えば、Ａ／Ｄ変換（電気信号からの変換））を行うことで、被制御機器１１から収集（受信）した状態情報を制御信号送信部２２に転送（送信）する。なお、信号変換手段１２は、被制御機器１１と一体的に構成されていてもよい（詳細は第２実施形態で説明する）。その場合、信号変換手段１２は、被制御機器１１の制御部との間で変換後の制御信号や状態情報を受け渡す。
【００３０】
＜第１実施形態に係る遠隔制御システムの動作＞
図２および図３を参照して、第１実施形態に係る遠隔制御システム１の動作について説明する。ここでは、遠隔制御システム１の動作を「被制御機器の状態情報の収集」と「被制御機器の遠隔制御」とに分けて説明する。
図２は、第１実施形態に係る遠隔制御システム１における動作（被制御機器の状態情報の収集）のフローチャートの例示である。図３は、第１実施形態に係る遠隔制御システム１における動作（被制御機器の遠隔制御）のフローチャートの例示である。
【００３１】
（被制御機器の状態情報の収集）
図２を参照して（適宜、図１を参照）、遠隔制御システム１による被制御機器１１（図１参照）の状態情報の収集処理について説明する。最初に、制御手段２０の制御信号送信部２２（図１参照）は、通知回数Ｎ1に「０（ゼロ）」を設定する（ステップＳ１０）。続いて、制御信号送信部２２は、データを収集したい被制御機器１１が接続される信号変換手段１２へ、現在の状態を返信するように通知する（ステップＳ１１）。なお、ステップＳ１１の処理は、制御信号生成部２１や他の装置の指示に基づいて行われてもよい。信号変換手段１２は、制御信号送信部２２から通知を受信すると（ステップＳ１２）、被制御機器１１から受信した電気信号を数値に変換し、変換した数値を制御信号送信部２２へ返信する（ステップＳ１３）。
【００３２】
続いて、制御信号送信部２２は、信号変換手段１２から数値（現在の値）を受信し（ステップＳ１４）、受信した現在の値を記憶部に保管（記録）する（ステップＳ１５）。なお、制御信号送信部２２は、ステップＳ１１で信号変換手段１２に通知してからの時間を測定し、一定時間経過しても返信がない場合（ステップＳ１６）に、通知回数Ｎ1に「１」を加算し（ステップＳ１６ａ）、通知回数Ｎ1が閾値を超えたならば、ネットワーク異常をシステム管理者に通知する（ステップＳ１６ｂ）。そして、ステップＳ１１に戻って（ネットワーク異常が発生した場合は解消した後）、現在の状態を返信するように再度通知する。
【００３３】
続いて、制御信号送信部２２は、受信した現在の値を制御信号生成部２１に通知する（ステップＳ１７）。また、制御信号送信部２２は、通知回数Ｎ1を「０（ゼロ）」にすると共に一定時間だけ待機し（ステップＳ１８）、待機した後でステップＳ１１に戻って現在の状態を返信するように再度通知する。待機する時間は、例えば、各々の被制御機器１１により異なってよい。このように、制御信号生成部２１は、一定時間間隔で被制御機器１１から状態情報を収集する。
【００３４】
（被制御機器の遠隔制御）
図３を参照して（適宜、図１を参照）、遠隔制御システム１による被制御機器１１の遠隔制御について説明する。最初に、制御手段２０の制御信号送信部２２（図１参照）は、電文送信回数Ｎ2に「０（ゼロ）」を設定する（ステップＳ２０）。続いて、制御信号生成部２１などの外部から制御信号送信部２２に対して、新しい操作値又は目標値（以降では「新値」と呼ぶ）を送信する（ステップＳ２１）。ここでの「新値」は、制御信号の一種である。制御信号送信部２２は、記憶部から「新値」に相当する現在記録されている値を取り出し、「前値」として保管する（ステップＳ２２）。そして、制御信号送信部２２は、記憶部に「新値」を書き込む（ステップＳ２３）。これにより、制御信号送信部２２が保有する操作値や目標値が「新値」に更新される。
【００３５】
続いて、制御信号送信部２２は、「新値」を送る先の信号変換手段１２（つまり、制御を行いたい被制御機器１１に接続される信号変換手段１２）へ、値を「新値」に変更する電文（制御信号）を送信する（ステップＳ２４）。信号変換手段１２は、制御信号送信部２２から通知を受信すると（ステップＳ２５）、記憶部から「変更前の値」を取得し、一時的に「変更前の値」を保管する（ステップＳ２６）。そして、信号変換手段１２は、記憶部に「新値」を書き込み（ステップＳ２７）、制御信号送信部２２へ書き換え完了と「変更前の値」を返信する（ステップＳ２８）。書き換えられた「新値」は、電気信号に変換されて被制御機器１１に送信される。なお、信号変換手段１２は、「新値」と「変更前の値」とが異なる場合にのみ、書き換え（同値の書き変えも含む）や「変更前の値」の返信を行ってもよい。
【００３６】
続いて、制御信号送信部２２は、信号変換手段１２から書き換え完了と「変更前の値」を受信する（ステップＳ２９）。なお、制御信号送信部２２は、ステップＳ２４で信号変換手段１２に通知してからの時間を測定し、再送間隔Ｔだけ経過しても返信がない場合（ステップＳ３０）に、電文送信回数Ｎ2に「１」を加算し（ステップＳ３０ａ）、電文送信回数Ｎ2が閾値を超えたならば、ネットワーク異常をシステム管理者に通知する（ステップＳ３０ｂ）。そして、ステップＳ２４に戻って（ネットワーク異常が発生した場合は解消した後）、値を「新値」に変更する電文（制御信号）を再度通知する。次に、制御信号送信部２２は、電文送信回数Ｎ2に「０（ゼロ）」を設定し（ステップＳ２９ａ）、ステップＳ２２で保管していた「前値」と受信した「変更前の値」とに違いがあるか否かを判定する（ステップＳ３１）。正しく処理が行われた場合には、保管していた「前値」と受信した「変更前の値」とに違いがなく、これらの情報に違いがある場合は、何らかの異常が発生している場合である。例えば、悪意ある第三者が偽りの制御信号を被制御機器１１に送信した場合や、制御信号が途中で改ざんされた場合、機器の故障などが想定される。
【００３７】
ステップＳ３１で「前値」と「変更前の値」とに違いがない場合、制御信号送信部２２は、異常回数Ｆと再送間隔Ｔをリセットする（ステップＳ３２）。そして、制御信号送信部２２は、再送間隔Ｔだけ待機し（ステップＳ３３）、待機した後でステップＳ２４に戻って再度通知する。異常回数Ｆは、信号変換手段１２を単位とする通信エラーの回数をカウントするものである。
【００３８】
ステップＳ３１で「前値」と「変更前の値」とに違いがある場合、制御信号送信部２２は、全体異常回数ＦＡＬＬと該当する信号変換手段１２の異常回数Ｆを加算「＋１」する（ステップＳ３４）。全体異常回数ＦＡＬＬは、複数の信号変換手段１２（例えば、一つの管理対象領域１０内に存在するすべての信号変換手段１２）の通信エラーの合計数をカウントするものである。また、制御信号送信部２２は、異常回数Ｆが閾値を超えたか否かを判定し（ステップＳ３５）、異常回数Ｆが閾値を超えていない場合に、該当する信号変換手段１２の再送間隔Ｔを小さくする（ステップＳ３６）。そして、制御信号送信部２２は、小さくした再送間隔Ｔだけ待機し（ステップＳ３３）、待機した後でステップＳ２４に戻って該当する信号変換手段１２に電文（制御信号）を再度通知する。
【００３９】
ステップＳ３５で異常回数Ｆが閾値を超えている場合に、制御信号送信部２２は、全体異常回数ＦＡＬＬが閾値を超えたか否かを判定し（ステップＳ３７）、全体異常回数ＦＡＬＬが閾値を超えていない場合に、該当する信号変換手段１２の異常又はハッキングを検知したと認識する（ステップＳ３８）。この場合、制御信号送信部２２は、例えば該当する信号変換手段１２の異常などをシステム管理者に通知する。そして、制御信号送信部２２は、再送間隔Ｔだけ待機し（ステップＳ３３）、待機した後でステップＳ２４に戻って該当する信号変換手段１２に電文（制御信号）を再度通知する。
【００４０】
ステップＳ３７で全体異常回数ＦＡＬＬが閾値を超えている場合に、制御信号送信部２２は、全体のネットワーク異常又はハッキングを検知したと認識する（ステップＳ３９）。この場合、制御信号送信部２２は、例えばネットワーク全体の異常などをシステム管理者に通知する。また、制御信号送信部２２は、全体異常回数ＦＡＬＬと再送間隔Ｔをリセットする（ステップＳ４０）。そして、制御信号送信部２２は、リセットした再送間隔Ｔだけ待機し（ステップＳ３３）、待機した後でステップＳ２４に戻って該当する信号変換手段１２に電文（制御信号）を再度通知する。
【００４１】
以上のように、第１実施形態に係る遠隔制御システム１は、管理対象の領域外に制御手段２０（例えば、ＰＬＣ）があると共に被制御機器１１が信号変換手段１２を介して制御信号を受信する。そのため、部屋の用途や仕様が変わった場合でも、エンジニアが現地に赴いて制御手段２０の制御プログラムや設定データの書き換えや配線の変更を行わなくてよい。
さらに、通信ネットワーク３０に障害が発生することで一時的に制御信号が被制御機器１１に到達しない状況になっても、障害が回復した段階で最新の制御信号を被制御機器１１に送信することができる。そのため、システムの管理者が障害の回復後に制御信号を送信しなくてよい。
また、悪意ある第三者が被制御機器１１に偽りの制御信号を送信したとしても、特定の間隔で送信される制御信号によって被制御機器１１が保有する内容が上書きされる。そのため、被制御機器１１が第三者によって継続的にコントロールされることを防ぐことができる。
【００４２】
［第２実施形態］
＜第２実施形態に係る遠隔制御システムの構成＞
図４を参照して、第２実施形態に係る遠隔制御システム１Ａの構成について説明する。第１実施形態に係る遠隔制御システム１（図１参照）との違いは、以下の４点である。
（１）通信ネットワーク３０にクラウドサーバ４０が接続されている点
（２）制御手段２０が拡張機能２３を備える点
（３）管理対象領域１０に被制御機器１３が配置されている点
（４）管理対象領域１０に通信端末１４が配置されている点
【００４３】
クラウドサーバ４０は、制御手段２０とは別体の装置であり、制御手段２０とは通信ネットワーク３０を介して接続されている。クラウドサーバ４０は、拡張機能４１を備えている。拡張機能４１は、制御手段２０が備える制御信号生成部２１や制御信号送信部２２の機能を拡張するものであればよく、種類は特に限定されない。拡張機能４１は、例えば、被制御機器１１から収集した状態情報を解析し、エネルギーや排出ＣＯ2の最適化制御や管理対象領域１０に居る人間の好みに合わせた快適性制御を実現する最適化ＡＩ（Artificial Intelligence）機能である。また、拡張機能４１は、例えば、スケジュール管理を行うスケジュール機能である。拡張機能４１は、被制御機器１１の制御に必要となる情報を制御手段２０に送信する。これにより、制御手段２０の制御信号生成部２１は、拡張機能４１から受信した情報に応じた制御信号を生成できる。なお、制御信号送信部２２は、拡張機能４１から受信した情報に基づいて、制御信号の送信間隔を設定してもよい。
【００４４】
制御手段２０が備える拡張機能２３は、クラウドサーバ４０が備える拡張機能４１と同様の機能であり、説明したクラウドサーバ４０の拡張機能４１を制御手段２０自身が備える構成であってもよいことを示している。つまり、制御手段２０自身がエネルギーや排出ＣＯ2の最適化制御などを行ってもよい。
【００４５】
管理対象領域１０に配置される被制御機器１３は、被制御機器１１に信号変換手段１２を含めた構成である。つまり、被制御機器１３は、被制御機器１１と信号変換手段１２とが一体になったものであり、例えば組込み型のＩｏＴデバイスである。このように、制御対象の被制御機器１３は、信号変換手段１２を備える構成であってもよい。この場合、信号変換手段１２は、被制御機器１３の制御部内で制御信号の変換を行う。
【００４６】
管理対象領域１０に配置される通信端末１４は、管理対象領域１０に居る人間（例えば、管理対象領域１０の管理者）によって操作される。通信端末１４は、例えばモバイル端末である。通信端末１４は、通信ネットワーク３０を介して制御手段２０および信号変換手段１２および被制御機器１３に接続されている。通信端末１４は、例えば、通常時には遠隔制御システム１Ａを監視するために使用される。通信端末１４は、遠隔制御システム１Ａを構成する各種装置（被制御機器１１及び１３に相当するもの）の試運転の調整に使用されてもよい。また、通信ネットワーク３０に障害が発生することで、一時的に制御手段２０から制御信号が届かなくなった場合、制御手段２０を介さずに通信端末１４を用いて信号変換手段１２および被制御機器１３に制御信号を送信してもよい。つまり、通信端末１４は、非常時に仮の制御手段２０として機能してもよい。
【００４７】
＜第２実施形態に係る遠隔制御システムの動作＞
第２実施形態に係る遠隔制御システム１Ａの動作は、図２および図３に示す第１実施形態に係る遠隔制御システム１の動作と同様である。
【００４８】
以上のように、第２実施形態に係る遠隔制御システム１Ａは、第１実施形態で説明した効果に加えて、拡張機能４１，２３を用いたエネルギーや排出ＣＯ2の最適化制御を行える。また、第２実施形態に係る遠隔制御システム１Ａは、通信端末１４が非常時に仮の制御手段２０として機能する。
【００４９】
［実施例１］
実施例１は、管理対象領域１０の外部からスマートフォンを用いて制御手段２０による制御の内容や被制御機器１１から収集した状態情報を監視できるシステム構成である。
【００５０】
＜実施例１に係る遠隔制御システムの構成＞
図５を参照して（適宜、図４参照）、実施例１に係る遠隔制御システム１０１の構成について説明する。遠隔制御システム１０１は、クラウドサーバ１２０，１４０，１５０と、スマートフォン１６０と、無線アクセスポイント（無線ＡＰ）１７０ａ，１７０ｂとを備える。
【００５１】
クラウドサーバ１２０は、制御手段２０（図４参照）の一例であり、仮想ＰＬＣ１２１と、コレクター１２２とを備える。仮想ＰＬＣは、制御信号生成部２１（図４参照）の一例であり、コレクター１２２は、制御信号送信部２２（図４参照）の一例である。仮想ＰＬＣ１２１およびコレクター１２２のイメージを図６に示す。
【００５２】
コレクター１２２は、例えば、「最新構成維持機能」、「データ送受信機能」、「一括転送機能」、「通信管理機能」、「エッジ対応機能」、「値記録機能」を備える。以下、各機能について説明する。
【００５３】
最新構成維持機能は、構成情報（プロファイル）１２２ａをクラウドシステム内のサーバから自動収集する機能である。コレクター１２２は、構成情報（プロファイル）１２２ａをダウンロードし、展開することにより稼働可能な状態になる。なお、コレクター１２２は、収集した最新の構成情報（プロファイル）１２２ａを保存しておくのがよい。
【００５４】
データ送受信機能は、「個別管理機能」、「通信間隔の個別調整機能」、「プロトコル変換機能」、「値変換機能」を含む。
・個別管理機能は、被制御機器１１を個別に管理する機能である。個別管理機能は、例えば、ＩＰ（Internet Protocol）アドレスやタグなどを用いて各々の被制御機器１１を論理的に管理する。そのため、管理対象領域１０が複数存在していても、一つの装置でデータを収集できる。
・通信間隔の個別調整機能は、被制御機器１１との間における通信間隔を個別に調整できる機能である。通信間隔の個別調整機能は、例えば、被制御機器１１ごとに制御信号の最適な送信間隔を設定できる。
・プロトコル変換機能は、被制御機器１１単位で通信方式を設定できる機能である。プロトコル変換機能は、例えば、被制御機器１１にデータを送信する場合や被制御機器１１からデータを受信した場合に、設定された通信方式にプロトコル変換を行う。そのため、被制御機器１１毎に通信方式が異なっていても、通信方式の違いを意識せずに通信を行える。
・値変換機能は、収納値を制御信号生成部２１や被制御機器１１のレンジにあわせて変換する機能である。
・値記録機能は、現在値とタイムスタンプ（現在値を記録した時間）を一定時間保管する機能である。
【００５５】
一括転送機能は、データを効率良くやり取りする機能である。一括転送機能は、例えば、被制御機器１１から収集した同じ種類のデータ（例えば、状態値や操作値）をブロック単位でまとめて制御信号生成部２１に送信する。
【００５６】
通信管理機能は、他の装置（例えば、制御信号生成部２１や被制御機器１１）との通信状態（通信可／通信エラー）を管理する機能である。通信管理機能は、例えば、直前に行った通信のデータを保持することで、通信エラー発生時でも制御信号生成部２１の制御に通信異常の影響がないようにする。また、通信管理機能は、通信エラーの対象に定期的にリトライし、通信の回復を図る。また、通信管理機能は、通信エラーやハッキングなどのネットワークの異常についての情報を制御信号生成部２１に通知する。
【００５７】
エッジ対応機能は、管理対象領域１０にエッジデバイスを設置する構成にも対応できる機能である。言い換えると、エッジデバイスにコレクター１２２が収納された構成でも、前記説明した制御信号送信部２２の機能を実現する機能である。
エッジデバイスにコレクター１２２が収納されている場合（詳細は実施例３で説明する図８参照）、値記録機能により、制御手段２０（図８では、クラウドサーバ３２０）とエッジデバイス間の通信が不通の場合でも、現在値の変化を一時的に残すことができる。通信復帰後に、エッジデバイスに残された記録を使ってデータベースの欠落したデータを保管することができる。
【００５８】
図５に戻って、実施例１に係る遠隔制御システム１０１の説明を続ける。クラウドサーバ１４０は、インターネット網１３０を介してクラウドサーバ１２０に接続される。クラウドサーバ１４０は、スマホ連携機能１４１を備える。スマホ連携機能１４１は、拡張機能４１（図４参照）の一例である。スマホ連携機能１４１は、スマートフォン１６０と通信可能に接続されており、スマートフォン１６０の操作情報をクラウドサーバ１２０に送信する。また、クラウドサーバ１２０の制御情報をスマートフォン１６０に送信する。
【００５９】
クラウドサーバ１５０は、インターネット網１３０を介してクラウドサーバ１２０に接続される。クラウドサーバ１５０は、データ保存機能１５１を備える。データ保存機能１５１は、拡張機能４１（図４参照）の一例である。データ保存機能１５１は、コレクター１２２が収集した状態情報をデータベース１５２に記憶させる。また、データ保存機能１５１は、要求に応じてデータベース１５２に記憶される状態情報を返信する。
【００６０】
無線ＡＰ１７０ａ，１７０ｂは、建物１１０内に無線通信網を構築する。建物１１０は、管理対象領域１０（図４参照）の一例である。
ここでの無線ＡＰ１７０ａは、信号変換器１１２ａと、タブレット端末１１４とを収容する。信号変換器１１２ａおよびタブレット端末１１４は、無線ＡＰ１７０ａを介してクラウドサーバ１２０と通信可能である。信号変換器１１２ａは、信号変換手段１２（図４参照）の一例であり、設備機器１１１ａに接続される。設備機器１１１ａは、被制御機器１１（図４参照）の一例である。タブレット端末１１４は、通信端末１４（図４参照）の一例である。無線ＡＰ１７０ｂは、信号変換器１１２ｂと、センサ１１３とを収容する。信号変換器１１２ｂおよびセンサ１１３は、無線ＡＰ１７０ｂを介してクラウドサーバ１２０と通信可能である。信号変換器１１２ｂは、信号変換手段１２（図４参照）の一例であり、スイッチ１１１ｂに接続される。スイッチ１１１ｂは、被制御機器１１（図４参照）の一例である。センサ１１３は、被制御機器１３（図４参照）の一例であり、通信機能を備える。
【００６１】
［実施例２］
実施例２では、管理対象領域１０に配置される装置をモバイル通信網に接続し、制御手段２０によるダイレクトな制御を実現するシステム構成である。
【００６２】
＜実施例２に係る遠隔制御システムの構成＞
図７を参照して（適宜、図４参照）、実施例２に係る遠隔制御システム２０１の構成について説明する。遠隔制御システム２０１は、クラウドサーバ１２０，１４０，１５０を備える。クラウドサーバ１２０，１４０，１５０は、基幹通信回線２３０に接続される。基幹通信回線２３０は、電気通信事業者が提供する通信網である。基幹通信回線２３０は、アンテナを備える基地局装置２６０を有し、モバイル通信網を実現する。
【００６３】
建物１１０内のタブレット端末１１４、信号変換器１１２ａ，１１２ｂおよびセンサ１１３は、ＳＩＭカード（Subscriber Identity Module Card）を有している。ＳＩＭカードは、電話番号やユーザーを特定するためのＩＤ番号などが保存されている小型のＩＣカードである。その結果、タブレット端末１１４、信号変換器１１２ａ，１１２ｂおよびセンサ１１３は、基幹通信回線２３０を介してクラウドサーバ１２０と通信可能である。
【００６４】
［実施例３］
実施例３では、制御信号送信部２２を管理対象領域１０外ではなく、管理対象領域１０内のエッジデバイスに配置するシステム構成である。この構成は、システムの信頼性を高めることができるので、特に通信が切断された場合に影響が大きい場所（例えば、病院、工場など）に用いるのがよい。
【００６５】
＜実施例３に係る遠隔制御システムの構成＞
図８を参照して（適宜、図４参照）、実施例３に係る遠隔制御システム３０１の構成について説明する。遠隔制御システム３０１は、クラウドサーバ３２０，３４０を特に備える。
【００６６】
クラウドサーバ３２０は、仮想ＰＬＣ１２１を備えるが、コレクター１２２を備えない。コレクター１２２は、建物３１０内に配置されたエッジデバイス内に収容されている。建物３１０には、インターネット網１３０との境界にファイルウォール（ＦＷ）３６０が設置される。コレクター１２２は、ファイルウォール３６０を介して仮想ＰＬＣ１２１から制御信号を受け取り、建物３１０内の各装置に制御信号を送信する。
【００６７】
クラウドサーバ３４０は、インターネット網１３０を介してクラウドサーバ３２０に接続される。クラウドサーバ３４０は、バックエンド機能３４１を備える。バックエンド機能３４１は、拡張機能４１（図４参照）の一例であり、例えば、「FACERE(ファケレ)」（登録商標）である。バックエンド機能３４１は、ログイン認証や会員管理などの機能を備える。
【００６８】
［実施例４］
実施例４では、制御を最適化するＡＩを利用して、エネルギーや排出ＣＯ2の最適化制御や管理対象領域１０に居る人間の好みに合わせた快適性制御を実現するシステム構成である。
【００６９】
＜実施例４に係る遠隔制御システムの構成＞
図９を参照して（適宜、図４参照）、実施例４に係る遠隔制御システム４０１の構成について説明する。遠隔制御システム４０１は、クラウドサーバ４４０を特に備える。
【００７０】
クラウドサーバ４４０は、最適化ＡＩ機能４４１を備える。最適化ＡＩ機能４４１は、拡張機能４１（図４参照）の一例である。最適化ＡＩ機能４４１は、エネルギーや排出ＣＯ2の最適化制御や管理対象領域１０に居る人間の好みに合わせた快適性制御を実現する。最適化ＡＩ機能４４１は、コレクター１２２との間で情報のやり取りを行うことが可能であり、コレクター１２２に対して機器の制御に関する情報（例えば、ON/OFFのタイミング、目標温湿度、出力調整など）を通知する。
【００７１】
以上、本発明の各実施形態および各実施例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を変えない範囲で実施することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１，１Ａ  遠隔制御システム
１０      管理対象領域
１１，１３  被制御機器
１２      信号変換手段
１４      通信端末
２０      制御手段
２１      制御信号生成部
２２      制御信号送信部
２３      拡張機能
３０      通信ネットワーク
４０      クラウドサーバ
４１      拡張機能
【図１】
2020053789.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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