(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信線を通して１ないし複数の負荷の個々の動作を決める制御データを伝送することにより前記負荷に制御内容を指示する負荷制御装置であって、
１ないし複数の負荷に対する制御データをまとめた制御情報を一時的に格納する制御バッファと、
前記制御バッファに格納された制御情報を読み出し、制御情報を個々の負荷に一対一に対応する制御内容に展開する解析処理部と、
前記解析処理部で展開された制御内容が書き込まれる制御要求バッファと、
前記制御要求バッファに書き込まれた制御内容を用いて前記制御データを生成する主処理部とを備え、
前記制御要求バッファは、前記負荷に一対一に対応したブロックを有し、
前記ブロックは、前記負荷ごとの制御内容が書き込まれる第１のスロットと、前記ブロックごとに前記制御内容が書き込まれたときに書込フラグが設定される第２のスロットとを備え、
前記解析処理部は、前記制御バッファに格納された制御情報を先入れ後出しで読み出し、かつ前記ブロックに制御内容を書き込む際に、当該ブロックの前記第２のスロットに前記書込フラグが設定されているか否かを判定し、前記書込フラグが設定されている場合は、当該ブロックへの前記制御内容を書き込まない
ことを特徴とする負荷制御装置。
【請求項２】
前記解析処理部は、前記ブロックのすべてに前記書込フラグが設定されている場合、前記制御要求バッファに前記制御内容を書き込む処理を終了する
ことを特徴とする請求項１記載の負荷制御装置。
【請求項３】
複数個の前記負荷を一括してグループ名を付与し、前記グループ名を単位として個別の負荷の制御内容を対応付けた関係テーブルをさらに備え、
前記関係テーブルは、前記グループ名ごとに参照フラグが設定される領域を備え、
前記解析処理部は、前記グループ名を個別の負荷の制御内容に展開すると同時に当該グループ名に前記参照フラグを設定する機能と、前記グループ名を展開する際に、当該グループ名に前記参照フラグが設定されているか否かを判定し、前記参照フラグが設定されている場合は、当該グループ名を展開しない
ことを特徴とする請求項１又は２記載の負荷制御装置。
【請求項４】
前記解析処理部は、前記関係テーブルに設定された前記グループ名のすべてに前記参照フラグが設定されている場合、前記グループ名を展開する処理を終了する
ことを特徴とする請求項３記載の負荷制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の負荷制御装置と、
第１の通信線を通して前記制御データが伝送され前記制御データに従って動作する前記負荷と、
第２の通信線を通して前記制御情報を与えるコントローラとを備える
ことを特徴とする負荷制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術を用いて負荷に制御データを伝送することにより負荷を制御する負荷制御装置、およびこの負荷制御装置を用いて構成される負荷制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、通信技術を用いて負荷に制御データを伝送することにより負荷を制御する負荷制御システムが提案されている。たとえば、特許文献１に記載された照明制御システムは、それぞれ複数台の照明器具へ通信により制御データを送信する制御ユニットを複数台備え、複数台の制御ユニットが上位コントローラと通信する構成が記載されている。上位コントローラは、複数台の制御ユニットを含むシステム全体の制御を行う機能を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１５０７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この種の負荷制御システムは、通信技術を用いて負荷を制御するから、複数の負荷に一括して制御データを伝送することが可能になっている。複数の負荷を一括して制御する方法は２種類あり、一括して制御する負荷の範囲と制御データとを指示する場合をグループ制御、一括して制御する負荷ごとに制御データを対応付けて指示する場合をパターン制御と呼んでいる。グループ制御あるいはパターン制御を行う場合、複数の負荷をまとめたグループ名あるいはパターン名が付与されるが、個々の負荷に対しては、個別に制御データが伝送される。つまり、グループ名やパターン名から個々の負荷への制御データに展開し、展開後の制御データが個々の負荷に伝送される。
【０００５】
個々の制御ユニットが制御する負荷の台数には制限があるから、オフィスビルや店舗ビルなどであって、制御対象になる負荷の台数が多くなると、複数台の制御ユニットに対して、上位コントローラから一括して指示を与えることが必要になる場合もある。また、制御ユニットの下位側には、スイッチやセンサなどの監視装置が接続されており、制御ユニットは上位コントローラからの指示だけではなく、監視装置からの指示に対しても負荷を制御しなければならない。
【０００６】
そのため、制御ユニットに対して短時間内に複数の指示がなされると、指示内容が競合する可能性があり、また、指示内容の競合を解消するために多大な処理時間を要する場合がある。
【０００７】
本発明は、負荷に対して複数の指示が競合する場合に、競合を解消して最終的に負荷に指示する状態を決定することができ、しかも、負荷に指示する状態を決定するまでに要する時間が短く、多数台の負荷に一括して指示を与える場合でも、指示の内容が負荷の動作状態にただちに反映されるようにした負荷制御装置を提供することを目的とし、さらに、この負荷制御装置を用いて構成される負荷制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る負荷制御装置は、上記目的を達成するために、通信線を通して１ないし複数の負荷の個々の動作を決める制御データを伝送することにより前記負荷に制御内容を指示する負荷制御装置であって、１ないし複数の負荷に対する制御データをまとめた制御情報を一時的に格納する制御バッファと、前記制御バッファに格納された制御情報を読み出し、制御情報を個々の負荷に一対一に対応する制御内容に展開する解析処理部と、前記解析処理部で展開された制御内容が書き込まれる制御要求バッファと、前記制御要求バッファに書き込まれた制御内容を用いて前記制御データを生成する主処理部とを備え、前記制御要求バッファは、前記負荷に一対一に対応したブロックを有し、前記ブロックは、前記負荷ごとの制御内容が書き込まれる第１のスロットと、前記ブロックごとに前記制御内容が書き込まれたときに書込フラグが設定される第２のスロットとを備え、前記解析処理部は、前記制御バッファに格納された制御情報を先入れ後出しで読み出し、かつ前記ブロックに制御内容を書き込む際に、当該ブロックの前記第２のスロットに前記書込フラグが設定されているか否かを判定し、前記書込フラグが設定されている場合は、当該ブロックへの前記制御内容を書き込まないことを特徴とする。
【００１０】
この負荷制御装置において、前記解析処理部は、前記ブロックのすべてに前記書込フラグが設定されている場合、前記制御要求バッファに前記制御内容を書き込む処理を終了することが好ましい。
【００１１】
この負荷制御装置において、複数個の前記負荷を一括してグループ名を付与し、前記グループ名を単位として個別の負荷の制御内容を対応付けた関係テーブルをさらに備え、前記関係テーブルは、前記グループ名ごとに参照フラグが設定される領域を備え、前記解析処理部は、前記グループ名を個別の負荷の制御内容に展開すると同時に当該グループ名に前記参照フラグを設定する機能と、前記グループ名を展開する際に、当該グループ名に前記参照フラグが設定されているか否かを判定し、前記参照フラグが設定されている場合は、当該グループ名を展開しないことが好ましい。
【００１２】
この負荷制御装置において、前記解析処理部は、前記関係テーブルに設定された前記グループ名のすべてに前記参照フラグが設定されている場合、前記グループ名を展開する処理を終了することが好ましい。
【００１３】
本発明に係る負荷制御システムは、上記いずれかの負荷制御装置と、第１の通信線を通して前記制御データが伝送され前記制御データに従って動作する前記負荷と、第２の通信線を通して前記制御情報を与えるコントローラとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の構成によれば、負荷に対して複数の指示が競合する場合に、競合を解消して最終的に負荷に指示する状態を決定することができ、しかも、負荷に指示する状態を決定するまでに要する時間が短くなり、多数台の負荷に一括して指示を与える場合でも、指示の内容が負荷の動作状態にただちに反映されるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態を示すブロック図である。
【図２】同上を用いた負荷制御システムの全体構成図である。
【図３】同上に用いる制御要求バッファの一例を示す図である。
【図４】同上における重ね合わせ処理の一例を示す動作説明図である。
【図５】図４の処理を行った場合の処理時間例を示す図である。
【図６】同上に用いる制御要求バッファの他例を示す図である。
【図７】同上に用いる制御要求バッファの別例を示す図である。
【図８】同上における重ね合わせ処理の他例を示す動作説明図である。
【図９】図８の処理を行った場合の処理時間例を示す図である。
【図１０】同上の処理時間例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下では、図２に示す構成の負荷制御システムを想定して説明する。この負荷制御システムは、オフィスビルで用いることを想定しているが、商業施設、病院、ホテル、集合住宅などの建物において使用することを妨げるものではない。すなわち、多数個の負荷の動作を集中して管理する負荷制御システムであればよく、以下に説明する技術の適用範囲は実施形態の構成および用途に限定されない。
【００１７】
負荷制御システムは、図２に示すように、制御ユニット１０を用いて構築される下位ネットワークと、コントローラ４０と管理サーバ５０と管理端末６０とが含まれる上位ネットワークとを備える。負荷制御システムは、上位ネットワークと下位ネットワークとを備える階層化されたネットワークを構築している。
【００１８】
制御ユニット１０とコントローラ４０とは通信線Ｌ４を介して互いに通信する。上位ネットワークと下位ネットワークとは、制御ユニット１０とコントローラ４０とを通して相互に情報の伝送を行う。１台のコントローラ４０が通信可能である制御ユニット１０の台数には制限があり、１台のコントローラ４０は、たとえば最大で８台の制御ユニット１０との通信が可能になっている。
【００１９】
まず、下位ネットワークの構成の概要を説明する。図示例では、負荷が照明器具２１である場合を示しているが、管理対象である負荷が多数存在していれば、以下に説明する技術の要部を適用可能である。たとえば、負荷は空調装置や換気扇でもよい。
【００２０】
負荷である照明器具２１の点灯状態は、所定の事象を検出する監視装置３０での監視情報の変化を契機として変化する。照明器具２１の点灯状態は、点灯および消灯のみであってもよいが、調光可能な照明器具２１であれば調光レベルを含み、調色可能な照明器具２１であれば発光色を含む。
【００２１】
監視装置３０は、人の操作を検出する壁スイッチ３１、照明器具２１が照明する空間における人の存否を検出する人感センサ３２、照明器具２１が照明する空間の明るさを検出する明るさセンサ３３を想定する。これらの監視装置３０は、通信線Ｌ１を介して制御ユニット１０と接続され、監視装置３０が検出した監視情報を制御ユニット１０に伝送するために通信機能を備えている。
【００２２】
つまり、壁スイッチ３１、人感センサ３２、明るさセンサ３３は、所定の事象を検出するためのスイッチないしセンサと、検出した事象の内容を制御ユニット１０に通知する通信機能を備える。壁スイッチ３１は人による操作の有無という事象を検出し、人感センサ３２は人の存否という事象を検出し、明るさセンサ３３は照度が設定範囲か否かという事象を検出する。これらの事象は、いずれも制御対象である照明器具２１の点灯状態を変化させるための契機となる事象である。
【００２３】
監視装置３０は、照明器具２１の点灯状態を変化させるための契機となる事象を検出する構成であれば、上述した例以外の構成であってもよい。たとえば、煙センサや炎センサのように防災用のセンサ、個人を認証する認証装置、カメラを用いて人の存在位置や人数を計測するセンサなども、監視装置３０として用いることが可能である。
【００２４】
負荷である照明器具２１は、通信線Ｌ３を介して伝送アダプタ２０に接続され、伝送アダプタ２０は、通信線Ｌ２を介して制御ユニット１０に接続されている。伝送アダプタ２０は、照明器具２１との間で当社独自の照明制御規格で通信を行う。ただし、負荷が照明器具２１ではない場合、伝送アダプタ２０が省略されるか、伝送アダプタ２０と負荷との間の通信に他の規格が用いられる。１台の伝送アダプタ２０は複数系統（ここでは、最大４系統）の通信線Ｌ３が接続可能であり、通信線Ｌ３の系統ごとに点灯状態を個別に制御可能な照明器具２１が複数台（ここでは、最大１６台）ずつ接続可能になっている。ここに、個別に制御可能な照明器具２１の台数は、個別に制御可能な照明器具２１の回路数を意味する。したがって、１回路に複数台の照明器具２１が含まれている場合でも１台の照明器具２１という。
【００２５】
１台の伝送アダプタ２０により個別に制御可能な照明器具２１の最大回路数は、（１台の伝送アダプタ２０に接続可能な通信線Ｌ３の最大系統数）×（１系統当たりの照明器具２１の最大回路数）になる。たとえば、１台の伝送アダプタ２０に最大４系統の通信線Ｌ３が接続可能であり、１系統当たり最大１６回路の照明器具２１の点灯状態を個別に制御可能であるとすれば、１台の伝送アダプタ２０により制御可能な回路数の最大値は６４回路になる。なお、１台の制御ユニット１０は、最大で２５６回路の照明器具２１の点灯状態を個別に制御することが可能である。
【００２６】
照明器具２１の点灯状態は、伝送アダプタ２０を通して制御ユニット１０から指示を受けることにより制御される。制御ユニット１０は、伝送アダプタ２０を中継に用いて、照明器具２１の点灯状態を指示する。
【００２７】
制御ユニット１０と監視装置３０とを接続する通信線Ｌ１と、制御ユニット１０と伝送アダプタ２０とを接続する通信線Ｌ２と、伝送アダプタ２０と照明器具２１とを接続する通信線Ｌ３との伝送速度は、通信線Ｌ２が最速であり、通信線Ｌ３が最遅である。
【００２８】
制御ユニット１０から伝送アダプタ２０へは、複数台の照明器具２１の点灯状態をまとめて伝送する必要があり、通信線Ｌ２を伝送される符号長が比較的長くなるから、伝送速度を大きくすることが必要である。一方、伝送アダプタ２０から照明器具２１へは、通信線Ｌ３が複数の系統に分離されており、１系統当たりの照明器具２１の台数（回路数）にも制限があるから、伝送速度は比較的低速でよい。
【００２９】
通信線Ｌ１における通信は、時分割多重伝送によるポーリング方式を基本にし、監視装置３０が所定の事象を検出したときに監視装置３０から制御ユニット１０に割込信号を送信する構成を採用している。つまり、制御ユニット１０は、常時は、個々の監視装置３０に循環的にアクセスして監視装置３０からの要求を順番に処理するが、いずれかの監視装置３０から割込信号を受信すると、当該監視装置３０が検出した事象に対する応答を割込処理で優先的に行う。このような処理は、割込ポーリング方式と呼ばれ、単純なポーリング方式と比べて事象の検出に対する応答性が高くなる。
【００３０】
制御ユニット１０と監視装置３０との間の通信線Ｌ１は２線式であり、通信線Ｌ１を伝送される信号は、極性が交番するベースバンド信号を用いる。監視装置３０は、通信線Ｌ１を伝送される信号を整流することにより、動作のための電力を得る。また、通信線Ｌ１を伝送される信号の１フレームは、各監視装置３０を特定するアドレスデータおよび制御データを含む送信帯、監視装置３０からの要求を返送する返信帯、フレームの開始位置を示すスタートパルスなどを含む。送信帯に伝送されるアドレスデータ、制御データ、スタートパルスは、通信線Ｌ１の線間電圧を変化させる電圧信号が用いられ、返信帯に伝送される信号は、通信線Ｌ１の線間のインピーダンスを変化させて電流変化により伝送される電流信号が用いられる。制御データは、照明器具２１のオンオフ、調光レベルを含む。
【００３１】
制御ユニット１０と伝送アダプタ２０との間の信号伝送に用いる通信線Ｌ２は、通信専用であってもよいが、ここでは照明器具２１に電力を供給する電力線を通信用に兼用している。通信線Ｌ２は、配電線を通信線としても用い、電力線搬送通信の技術を用いて制御ユニット１０と伝送アダプタ２０との間の通信を行っている。なお、上述した構成からわかるように、図２に示す負荷制御システムにおいて、制御ユニット１０は、個々の照明器具２１の動作を決める制御データを伝送する負荷制御装置として機能する。
【００３２】
上位ネットワークを構築するコントローラ４０と管理サーバ５０と管理端末６０とは通信線Ｌ５を介して情報を伝送する。コントローラ４０に接続された通信線Ｌ４と通信線Ｌ５とは、汎用の規格が用いられる。ここでは、通信線Ｌ４および通信線Ｌ５を用いる通信の規格は、Ethernet（登録商標）を想定している。
【００３３】
コントローラ４０は、制御ユニット１０と通信することにより、監視装置３０が検出した事象に対応した照明器具２１の点灯状態の指示内容を取得する機能を有する。また、コントローラ４０は、照明器具２１の点灯状態の指示内容を集約した後、制御ユニット１０に振り分けて通知する機能も有している。コントローラ４０の機能に関する詳細は後述する。
【００３４】
管理サーバ５０は、サーバコンピュータであって、照明器具２１の点灯状態をタイムスケジュールに従って変化させるためのスケジュール制御の機能、照明器具２１の故障やランプの球切れのような保全監視の機能などを有している。
【００３５】
照明器具２１のスケジュール制御を行う場合、制御の対象とする照明器具２１、制御の対象である照明器具２１の点灯状態、当該制御の開始日時および終了日時の組が、タイムスケジュールとして管理サーバ５０に登録される。管理サーバ５０は、現在日時を計時する内蔵時計（リアルタイムクロック）を備える。管理サーバ５０は、タイムスケジュールとして登録された開始時刻が内蔵時計で計時されている現在日時に一致すると登録された制御を開始し、タイムスケジュールとして登録された終了時刻が現在日時に一致すると制御を終了する。
【００３６】
管理端末６０は、個々の照明器具２１の点灯状態、故障や球切れのような保全監視の情報を表示するモニタ装置６１と、モニタ装置６１に表示する内容を選択するための操作部６２とを備えている。ここでは、管理端末６０が適宜のプログラムを実行する汎用のコンピュータで実現されている場合を想定しているが、管理端末６０は、いわゆるタブレット端末で実現されていてもよい。管理端末６０は、モニタ装置６１に表示する内容を管理サーバ５０から取得し、管理サーバ５０を通して操作部６２の操作内容を照明器具２１の点灯状態に反映させる。そのため、管理端末６０は、管理サーバ５０から提供されるサービスを閲覧するブラウザ機能を有する。
【００３７】
ところで、照明器具２１の制御種別には、照明器具２１ごとに１台ずつ点灯状態を指定する「個別制御」と、複数台の照明器具２１の点灯状態をまとめて指定する「グループ制御」および「パターン制御」とがある。グループ制御は、まとめて制御される複数台の照明器具２１について同じ点灯状態を指定する制御であり、パターン制御は、一斉に制御される複数台の照明器具２１について個々に点灯状態を指定する制御である。すなわち、グループ制御を行う場合は、１種類の点灯状態と当該点灯状態とする複数台の照明器具２１とが指定される。
【００３８】
管理サーバ５０が管理するタイムスケジュールにおいて、制御の対象とする照明器具２１が、グループ制御あるいはパターン制御である場合には、一斉に制御される複数台の照明器具２１の集合に対して付与された名称が用いられる。ここでは、グループ制御の対象になる複数台の照明器具２１を指定する名称を「グループ名」と呼び、パターン制御の対象になる複数台の照明器具２１を指定する名称を「パターン名」と呼ぶ。グループ名で指定される複数台の照明器具２１は、別途に点灯状態を指定してタイムスケジュールを登録する必要がある。一方、パターン名で指定される複数台の照明器具２１は、点灯状態がすでに指定されているから、タイムスケジュールにはパターン名のみを登録すればよい。
【００３９】
ここに、本実施形態は、上位ネットワークと下位ネットワークとを備えているから、グループ制御およびパターン制御の対象である複数台の照明器具２１を、１つの下位ネットワークの範囲内で指定する場合と、複数の下位ネットワークに跨る範囲で指定する場合とがある。
【００４０】
前者の場合、グループ名やパターン名に対応付けられる照明器具２１は、１台の制御ユニット１０の管理下であるから、グループ名やパターン名と一群の照明器具２１との対応付けは、制御ユニット１０が行う。一方、後者の場合、グループ名やパターン名に対応付けられる照明器具２１が複数台の制御ユニット１０で管理されるから、グループ名やパターン名と一群の照明器具２１との対応付けは、コントローラ４０が行う。
【００４１】
なお、管理サーバ５０がグループ名やパターン名を管理する場合に、グループ名やパターン名に個々の照明器具２１を対応付けるのではなく、制御ユニット１０が管理しているグループ名やパターン名をまとめた１つの名称を対応付けてもよい。この名称を「グローバルグループ名」と呼ぶことにすると、グローバルグループ名に対応付けられる制御の対象は、制御ユニット１０で管理されているグループ名とパターン名との少なくとも一方を複数個用いることにより表される。
【００４２】
いま、グローバルグループ名をＧＧｋ、グループ名をＧｍ、パターン名をＰｎで表すものとする。ただし、ｋ，ｍ，ｎは自然数である。この符号を用いると、たとえば、ＧＧ２＝（Ｇ１，Ｇ３，Ｇ４）、ＧＧ３＝（Ｐ１，Ｇ２）のように、グループ名やパターン名で表される複数台の照明器具２１の組合せを、１つのグローバルグループ名で表すことが可能になる。
【００４３】
グローバルグループ名とグループ名やパターン名との対応関係は、コントローラ４０に登録される。コントローラ４０は、グローバルグループ名が通知されると、グローバルグループ名を、グループ名とパターン名との少なくとも一方で表される組合せに展開する。ここに、制御の対象を表すグループ名やパターン名は、制御ユニット１０に対応付けられている。
【００４４】
一方、照明器具２１の点灯状態は、管理サーバ５０が管理するタイムスケジュールだけではなく、上述のように、監視装置３０が検出した監視情報によっても変化する。下位ネットワークの範囲内での照明器具２１に対する点灯状態の指示は、実際には、制御ユニット１０が行うから、制御ユニット１０は個々の照明器具２１に対して点灯状態を指示しなければならない。一方、複数台の制御ユニット１０に跨る制御を行う場合、個々の制御ユニット１０だけでは、他の制御ユニット１０と連携して照明器具２１を制御することはできない。
【００４５】
コントローラ４０は、複数の制御ユニット１０に管理されている照明器具２１をまとめて取り扱うことと、個々の制御ユニット１０が管理下の照明器具２１に指示を与えることとを両立させる機能を有している。コントローラ４０は、管理サーバ５０がタイムスケジュールに従って送出した制御対象の情報を取得する機能と、監視装置３０が検出した監視情報に対応する制御対象の情報を取得する機能とを備える。
【００４６】
管理サーバ５０は、上述したように、タイムスケジュールにおける制御の対象を、グループ名やパターン名、あるいはグローバルグループ名として登録している。したがって、コントローラ４０は、それぞれの制御ユニット１０に通知すべきグループ名やパターン名を取得する。
【００４７】
上述したように、コントローラ４０は、制御ユニット１０と管理サーバ５０とから取得した情報を用いることにより、すべての制御ユニット１０に対して、制御の対象となる照明器具２１を含んでいるか否かを知ることができる。そのため、コントローラ４０は、制御ユニット１０と管理サーバ５０とから取得した制御の対象の情報を用いて、制御ユニット１０ごとに制御の対象を仕分ける機能を有する。コントローラ４０は、制御ユニット１０ごとに仕分けた制御の対象を、それぞれの制御ユニット１０に送信する。このように、複数の装置から取得した情報を仕分け、送り先である制御ユニット１０ごとにまとめて送る処理を、以下では「まとめ送り処理」という。
【００４８】
「まとめ送り処理」の対象となる情報は、実質的に同時とみなされる程度の比較的短い時間である受付時間内にコントローラ４０が取得する情報である。たとえば、タイムスケジュールによる照明器具２１の制御情報と、監視装置３０による照明器具２１の制御情報とが受付時間内に入力され、かつ送り先が同じ制御ユニット１０である制御情報が含まれている場合、まとめ送り処理がなされる。
【００４９】
ここで、コントローラ４０が受け取った制御情報にグローバルグループ名が含まれている場合、コントローラ４０は、グローバルグループ名を個々の制御ユニット１０に対応付けられたグループ名あるいはパターン名に展開する。グローバルグループ名を展開した後には、コントローラ４０が扱う制御情報は、個別制御、グループ制御、パターン制御のいずれかになるから、コントローラ４０は、制御情報を送り先の制御ユニット１０ごとにまとめ、制御ユニット１０ごとに制御情報をまとめて送信する。コントローラ４０から制御ユニット１０へは、コントローラ４０が制御情報を受け取った時間順で制御情報がシリアル伝送により伝送される。
【００５０】
コントローラ４０から１個のパケットで制御ユニット１０に伝送されるペイロードの容量には制限があるから、まとめ送り処理によって伝送される情報の情報量が多い場合は、複数のパケットに分割して伝送される。この場合、制御ユニット１０は、まとめ送り処理によって複数回に分割されて受け取った情報を、一連のまとまった情報として扱うことが必要になる。
【００５１】
図１に制御ユニット１０の主要な構成を示す。制御ユニット１０は、通信線Ｌ４が接続される上位通信インターフェイス部１１と、２種類の通信線Ｌ１，Ｌ２が接続される下位通信インターフェイス部１２とを備える。以下、「上位通信インターフェイス部」を「上位Ｉ／Ｆ１１」といい、「下位通信インターフェイス部」を「下位Ｉ／Ｆ１２」という。制御ユニット１０は、下位Ｉ／Ｆ１２を通して通信線Ｌ１に信号を送出し、監視装置３０からの割込信号を待つ機能と、下位Ｉ／Ｆ１２を通して照明器具２１を点灯状態を指示するための信号を送出する機能とを有している。これらの機能は、制御ユニット１０に設けられた主処理部１３により実現される。
【００５２】
また、制御ユニット１０は、監視装置３０の識別情報に制御対象となる照明器具２１の識別情報を対応付けた関係テーブル１４を備える。関係テーブル１４における監視装置３０の識別情報は、制御種別が、個別制御、グループ制御、パターン制御のいずれであるかに応じて異なる。グループ制御の場合はグループ名が用いられ、パターン制御の場合はパターン名が用いられる。グループ名やパターン名が識別情報に用いられる場合、制御対象となる照明器具２１の識別情報は複数個になる。個別制御の場合は、監視装置３０の識別情報と照明器具２１の識別情報とは一対一に対応付けられる。
【００５３】
主処理部１３は、監視装置３０において照明器具２１の点灯状態を変化させる契機となる事象が検出されると、関係テーブル１４に照会することにより、制御対象である照明器具２１の識別情報を抽出する。また、タイムスケジュールにより照明器具２１の点灯状態が指示される場合も、照明器具２１の識別情報が用いられるのではなく、監視装置３０の識別情報と等価な内容の情報が用いられる。なお、タイムスケジュールでは、個別の識別情報、グループ名、パターン名だけではなく、グローバルグループ名を用いる場合があるが、グローバルグループ名は展開されて個別の識別情報、グループ名、パターン名のいずれかとして扱われる。
【００５４】
制御ユニット１０は、上位Ｉ／Ｆ１１を通してコントローラ４０から制御情報を取得する取得部１５と、取得部１５が受け取った制御情報を一時的に格納する制御バッファ１６と、制御バッファ１６に格納された制御情報を解析する解析処理部１７とを備える。制御バッファ１６は、コントローラ４０から受け取った制御情報を受け取った順に記憶する。コントローラ４０は、受付時間内に受け取った制御情報を制御ユニット１０に振り分けて順に送信するから、コントローラ４０が受け取った制御情報によっては、受付時間内の制御情報において制御対象である照明器具２１が重複している場合がある。この場合、制御ユニット１０がコントローラ４０から受け取った制御情報をそのまま実行すると、制御情報が多数ある場合、最終の制御情報が照明器具２１に反映されるのは遅くなる可能性がある。
【００５５】
そこで、制御ユニット１０は、コントローラ４０から、まとめ送り処理によって受け取った制御情報を用いて、１台の照明器具２１に対して一対一に対応する制御内容のみを指示するように整理する機能を有している。この処理を「重ね合わせ処理」と呼び、解析処理部１７が制御バッファ１６から制御情報を読み出して重ね合わせ処理を行う。制御ユニット１０がコントローラ４０からまとめ送り処理で受け取った制御情報に対して、重ね合わせ処理が行われるから、１台の照明器具２１には１個の制御情報から抽出された制御内容だけが反映される。解析処理部１７が整理した制御内容は、制御要求バッファ１８に一時的に格納され、主処理部１３に引き渡される。
【００５６】
制御要求バッファ１８は、制御対象である個々の照明器具２１ごとに書込領域が対応付けられ、それぞれの書込領域に照明器具２１に指示する点灯状態が書き込まれる。以下では、制御要求バッファ１８において、個々の照明器具２１に割り当てた書込領域を「ブロック」と呼ぶ。主処理部１３は、ブロックに書き込まれた制御内容を用いて、個々の照明器具２１に伝送する制御データを生成する。
【００５７】
制御要求バッファ１８は、図３に示すように、照明器具２１の個々の識別情報を割り当てた複数個のブロックＢＫｊ（ｊ＝１，２，…，ｎ）を備える。各ブロックＢＫｊは、照明器具２１の識別情報と、照明器具２１のオンオフの情報と、照明器具２１の調光レベルの情報とを書き込むための３個のスロット１８１〜１８３を備える。スロット１８１には、オンとオフとの一方が設定される。言い換えると、ブロックＢＫｊに格納される情報は、照明器具２１の識別情報ごとに、オンオフの情報と調光レベルの情報とが対応付けられた３つ組（トリプレット）になっている。また、３つ組のうち照明器具２１の識別情報は、ブロックＢＫｊごとにあらかじめ固定的に定められている。
【００５８】
制御ユニット１０は、上位Ｉ／Ｆ１１および下位Ｉ／Ｆ１２と、マイコンのようにプログラムに従って動作するデバイスと、内部電源を供給する電源回路とを主たるハードウェア構成としている。すなわち、主処理部１３、関係テーブル１４、取得部１５、制御バッファ１６、解析処理部１７、制御要求バッファ１８は、基本的には、ＣＰＵとメモリとをハードウェア構成とし、プログラムによって機能が実現される。
【００５９】
以下では、主として解析処理部１７が行う重ね合わせ処理について説明する。なお、以下の説明では、管理サーバ５０が管理するスケジュールの最大数を３００個、１台の制御ユニット１０が扱うグループ名およびパターン名の総数を２５６個、１台の制御ユニット１０に接続可能な照明器具２１の台数を２５６台と仮定する。
【００６０】
重ね合わせ処理は、図４に示すように、基本的には、読出処理Ｐ１と、展開処理Ｐ２と、書込処理Ｐ３との３種類の処理の組合せになる。読出処理Ｐ１は、コントローラ４０から受け取った制御情報を制御バッファ１６から読み出す処理である。展開処理Ｐ２は、グループ名あるいはパターン名を個別の照明器具２１の識別情報に展開する処理である。書込処理Ｐ３は、制御対象である個々の照明器具２１ごとに制御要求バッファ１８に制御内容を格納する処理である。
【００６１】
図４に示す動作をさらに詳しく説明する。重ね合わせ処理では、制御要求バッファ１８に制御内容を書き込むから、解析処理部１７は、まず制御要求バッファ１８を初期化する（Ｓ１１）。コントローラ４０から受け取った制御情報は、制御バッファ１６に格納されている。ここで、制御バッファ１６に格納された制御情報をＦＩＦＯ（First In First Out）方式で取り出す場合を想定する。この場合、解析処理部１７は制御バッファ１６において最初に受け取った制御情報から順に読み出すために、制御情報の先頭ポインタを取得する（Ｓ１２）。
【００６２】
次に、解析処理部１７は、コントローラ４０から受け取った個数の制御情報のすべてについて処理が終了したか否かを判断し（Ｓ１３）、未処理の制御情報があれば（Ｓ１３：Ｎｏ）、当該制御情報を展開する制御要求書込処理に移行する。制御要求書込処理は、サブルーチン化されており、制御情報に含まれるグループ名の個数分だけ（Ｓ１４）、グループ名が制御対象である個々の照明器具２１の識別情報に展開される（Ｓ１５）。解析処理部１７は、グループ名を展開した個々の照明器具２１に対応するブロックＢＫｊを制御要求バッファ１８から抽出し、展開した個数に達するまで（Ｓ１６）、抽出したブロックＢＫｊに制御内容を書き込む（Ｓ１７）。
【００６３】
なお、ステップＳ１１〜Ｓ１３が読出処理Ｐ１に対応し、ステップＳ１４〜Ｓ１５が展開処理Ｐ２に対応し、ステップＳ１６〜Ｓ１７が書込処理Ｐ３に対応する。ステップＳ１７との処理は、グループ名を展開した個別の照明器具２１の台数分だけ繰り返され、ステップＳ１５〜Ｓ１７の処理は、グループ名の個数分だけ繰り返される。
【００６４】
上述したように、書込処理Ｐ３は、展開処理Ｐ２で展開された個別の照明器具２１の台数分の回数だけ実行され、展開処理Ｐ２は、読出処理Ｐ１で読み出された制御情報の個数分の回数だけ実行される。さらに、展開処理Ｐ２および書込処理Ｐ３は、読出処理Ｐ１で読み出された制御情報の個数分の回数だけ実行される。したがって、読出処理Ｐ１と展開処理Ｐ２と書込処理Ｐ３との実行回数を、それぞれｐ，ｑ，ｒとすれば、制御要求バッファ１８への書込回数は、ｐ×ｑ×ｒ回になる。上述した仕様の場合、制御要求バッファ１８の書込回数の最大値は、３００×２５６×２５６＝１９，６６０，８００回になる。
【００６５】
タイムスケジュールによって照明器具２１の点灯状態を制御する場合について、制御開始から照明器具２１の点灯状態に反映されるまでの時間をシミュレーションで求めた結果を図５に示す。
【００６６】
図５に示した処理時間は、重ね合わせ処理を図４に示す手順で行った場合の例であり、この例では、重ね合わせ処理の処理時間は最大で約３．９ｓに達している。以下では、重ね合わせ処理に要する時間を短縮する技術について説明する。
【００６７】
上述したように、重ね合わせ処理は、読出処理Ｐ１と展開処理Ｐ２と書込処理Ｐ３とを含んでいる。したがって、読出処理Ｐ１と展開処理Ｐ２と書込処理Ｐ３との個々について処理時間を短縮する技術が存在し、これらの技術を採用することにより、重ね合わせ処理の処理時間を短縮することが可能である。
【００６８】
読出処理Ｐ１は、制御バッファ１６に格納された制御情報を取り出す処理であって、制御バッファ１６から制御情報を読み出す順番はＦＩＦＯ方式が採用されている。また、制御要求バッファ１８は、照明器具２１ごとに割り当てられたブロックＢＫｊの内容が、制御バッファ１６から順に読み出される制御情報によって更新（上書き）される。したがって、制御要求バッファ１８に格納される制御内容が決定されるのは、制御バッファ１６からすべての制御情報が読み出された後になる。
【００６９】
要するに、制御バッファ１６から読み出された制御情報のうち、制御要求バッファ１８に最終的に残されるのは、同じブロックＢＫｊに格納される制御情報のうち制御バッファ１６からの読出順で最後になった制御情報になる。言い換えると、制御バッファ１６から読み出された順番が後のほうが、制御要求バッファ１８に優先的に残されると言える。
【００７０】
上述した点を勘案すると、制御バッファ１６から制御情報を読み出す順序として、ＦＩＦＯ方式ではなく、先入れ後出しであるＬＩＦＯ（Last In First Out）方式を採用するほうが、制御要求バッファ１８に格納する制御内容にアクセスする時間が短縮されると考えられる。
【００７１】
ここで、図６に示すように、制御バッファ１６に格納された制御情報がＣＮｊ（ｊ＝１，２，…，ｎ）であり、矢印Ｓｄ１で示された順番で格納されていると仮定する。すなわち、制御情報ＣＮｊは、制御バッファ１６に昇順で格納されている。なお、制御情報ＣＮｊは、照明器具２１のオンオフの情報を少なくとも含み、照明器具の調光レベルの情報を併せて含んでいてもよい。ＦＩＦＯ方式では、制御情報ＣＮｊは格納された順序で読み出されるから、読出の際のポインタは矢印Ｓｄ１の向きに移動する。一方、ＬＩＦＯ方式では、読出の際のポインタが移動する向きは逆向きであって、矢印Ｓｄ２の向きになる。
【００７２】
上述したように、制御バッファ１６に対する制御情報ＣＮｊの出し入れの操作としてＬＩＦＯ方式を採用すると、読出の際のポインタが移動する向きＳｄ２は、書込の際のポインタが移動する向きＳｄ１とは逆向きになる。制御バッファ１６から制御情報ＣＮｊを読み出す処理は解析処理部１７が行う。つまり、読出の際のポインタの制御は解析処理部１７が行う。
【００７３】
また、解析処理部１７は、制御要求バッファ１８のブロックＢＫｊに制御内容がすでに書き込まれているときには、該当するブロックＢＫｊの制御内容を更新しないというルールに従って動作する。言い換えると、解析処理部１７は、制御要求バッファ１８のすべてのブロックＢＫｊの内容を初期化した後、ブロックＢＫｊごとに１回だけ制御内容の書き込みを行う。
【００７４】
以上の動作により、制御バッファ１６に格納されたすべての制御情報ＣＮｊを読み出すのではなく、一部の制御情報ＣＮｊを読み出すだけで、制御要求バッファ１８に必要な制御内容が書き込まれる。その結果、制御バッファ１６に格納されたすべての制御情報ＣＮｊを読み出す場合に比較すると、制御要求バッファ１８に書き込まれる制御内容が確定するまでの時間が短縮される可能性が高くなる。この技術を用いても、制御要求バッファ１８への書込に要する時間はＦＩＦＯ方式と同じになる場合が生じるが、制御要求バッファへの書込に要する平均時間は、ＬＩＦＯ方式を採用するほうが短縮される。
【００７５】
上述の動作は、ブロックＢＫｊごとに制御内容の書き込みを１回に制限する必要がある。そのため、ブロックＢＫｊに制御内容を書き込んだときに設定される書込フラグが用いられる。すなわち、図７に示すように、ブロックＢＫｊごとに書込フラグを格納するためのスロット１８４が設けられる。書込フラグを用いると、以下に説明する動作によって、書込処理Ｐ３の処理回数が低減される。
【００７６】
解析処理部１７は、制御要求バッファ１８の初期化後に、ブロックＢＫｊのスロット１８２，１８３に制御内容を書き込んだ場合に、該当するブロックＢＫｊのスロット１８４に書込フラグを設定する。また、解析処理部１７は、制御内容をブロックＢＫｊに書き込む際に、当該ブロックＢＫｊのスロット１８４に、先に書込フラグが設定されている場合、当該ブロックＢＫｊへの制御内容の上書きを禁止する。
【００７７】
なお、制御要求バッファ１８の初期化は、たとえば、スロット１８４に格納された値を「０」にすることとし、ブロックＢＫｊに書込フラグを設定することは、スロット１８４に格納される値を「１」にすることとすればよい。
【００７８】
上述した動作によって、制御要求バッファ１８のすべてのブロックＢＫｊは、書込回数が１回に制限され、ブロックＢＫｊに制御内容が一旦格納された後は、ブロックＢＫｊの内容変更が禁止される。つまり、すべてのブロックＢＫｊは、制御内容の書込が１回だけ許可されることになる。
【００７９】
図８に上述した動作の要部を記載する。図８に示すステップＳ２１〜Ｓ２６は、図４に示したステップＳ１１〜Ｓ１６と同処理になる。すなわち、解析処理部１７が、コントローラ４０から受け取った制御情報を個々の照明器具２１の制御内容に展開する処理は図４に示した動作と同処理になる。
【００８０】
図８に示す処理では、グループ名を個別の照明器具２１の識別情報に展開し、展開した制御内容を書き込むブロックＢＫｊを制御要求バッファ１８から抽出した後（Ｓ２７）、当該ブロックＢＫｊについて、スロット１８４の内容を確認する（Ｓ２８）。すなわち、スロット１８４に書込フラグが設定されているか否かを判定する。書込フラグが設定されていなければ（Ｓ２８：Ｎｏ）、解析処理部１７は、抽出したブロックＢＫｊに制御内容を書き込むと同時に、書込フラグを設定する（Ｓ２９）。また、ステップＳ２８において、スロット１８４に書込フラグが設定されていれば（Ｓ２８：Ｙｅｓ）、制御要求バッファ１８に対して何も行わずにステップＳ２６に戻る。
【００８１】
図８に示す処理は、制御要求バッファ１８の各ブロックＢＫｊには１回ずつ制御内容が書き込まれるだけであり、図４に示した処理と比較すると、制御要求バッファ１８に制御内容を書き込む回数が大幅に低減される。つまり、図４に示した動作では、制御要求バッファ１８に制御内容を書き込む回数が、最大で１９，６６０，８００回であったのに対して、図８に示す動作では、制御要求バッファ１８に制御内容を書き込む回数は、最大で２５６回になる。
【００８２】
図８に示す処理を採用して照明器具２１の点灯状態を制御する場合について、制御開始から照明器具２１の点灯状態に反映されるまでの時間をシミュレーションで求めた結果を図９に示す。
【００８３】
図９に示した処理時間は、重ね合わせ処理を図８に示す手順で行った場合の例であり、この例では、重ね合わせ処理の処理時間は最大で約３．５ｓまで短縮される。
【００８４】
上述したように、書込フラグを用いると、制御要求バッファ１８に制御内容を書き込む書込処理Ｐ３の実行回数が大幅に低減される。ただし、コントローラ４０から受け取った制御情報をすべて展開しているから、依然として、展開処理Ｐ２の処理回数は減少していない。以下に説明する動作は、展開処理Ｐ２の処理回数を低減させる動作であり、書込処理Ｐ３の低減と同様に、書込フラグを活用する。書込処理Ｐ３の回数を低減させるためには、書込フラグが設定されているか否かにより、ブロックＢＫｊに制御内容を書き込むか否かを判断している。これに対し、グループ名あるいはパターン名の展開を行うか否かを判断するためにも書込フラグを用い、展開処理Ｐ２の処理回数を低減させる技術について以下に説明する。
【００８５】
すなわち、解析処理部１７は、制御要求バッファ１８のブロックＢＫｊに書込フラグが設定されているか否かを判断し、すべてのブロックＢＫｊに書込フラグが設定されると、展開処理Ｐ２を終了する。この動作では、すべての照明器具２１の制御内容が決まった時点で展開処理Ｐ２が終了するから、展開処理Ｐ２の処理回数と書込処理Ｐ３の処理回数とが一致する。要するに、制御バッファ１６の制御情報をＬＩＦＯ方式で読み出し、すべての照明器具２１の制御内容が制御要求バッファ１８に設定された時点で、展開処理Ｐ２が終了するから、重ね合わせ処理の処理時間を大幅に短縮されることになる。
【００８６】
展開処理Ｐ２および書込処理Ｐ３とを合わせた最大の処理回数は２５６回になり、制御バッファ１６からの読出処理Ｐ１の最大の処理回数は３００回であるから、重ね合わせ処理に要する処理回数の最大値は、３００×２５６＝７６，８００回になる。
【００８７】
ここまでは、展開処理Ｐ２および書込処理Ｐ３について処理回数を低減させる技術について説明したが、読出処理Ｐ１についても処理回数を低減させることが可能である。制御ユニット１０がコントローラ４０から受け取る制御情報は、多くの場合グループ制御を含んでいる。したがって、制御バッファ１６に一時的に格納される情報は、グループ名を単位とする情報が含まれる。
【００８８】
読出処理Ｐ１の処理回数を低減させるには、制御要求バッファ１８に格納する情報と同様に、グループ名に対応付けた参照フラグを設定し、参照フラグが設定されているか否かを評価する。グループ制御の内容は関係テーブル１４に格納されているから、参照フラグの書込領域は関係テーブル１４に設けられ、グループ名に対応付けられる。関係テーブル１４におけるグループ名と参照フラグとの関係は、制御要求バッファ１８における照明器具２１と書込フラグとの関係と同様である。
【００８９】
解析処理部１７は、コントローラ４０から制御情報を受け取る前に、関係テーブル１４の参照フラグを初期化する。その後、解析処理部１７は、制御バッファ１６から１組の制御情報を読み出すたびに、関係テーブル１４において、該当するグループ名に対応する参照フラグを設定する。解析処理部１７は、関係テーブル１４において参照フラグがすでに設定されているグループ名には参照フラグを設定する処理を行わない。また、解析処理部１７は、関係テーブル１４のすべてのグループ名について参照フラグが設定されると、制御バッファ１６からの制御情報の読み出しを終了する。
【００９０】
上述した処理により、制御要求バッファ１８に個々の照明器具２１の制御内容を書き込む際と同様に、制御バッファ１６から制御情報を読み出す処理の処理回数が大幅に低減される。すなわち、１台の制御ユニット１０において、同じグループ名に対する処理が重複することがないから、読出処理Ｐ１と展開処理Ｐ２とを合わせた最大の処理回数は２５６回になる。そのため、上述したすべての処理を組み合わせることによって、読出処理Ｐ１と展開処理Ｐ２と書込処理Ｐ３とを合わせた最大の処理回数は２５６回になる。
【００９１】
タイムスケジュールによって照明器具２１の点灯状態を制御する場合について、制御開始から照明器具２１の点灯状態に反映されるまでの時間をシミュレーションで求めた結果を図１０に示す。
【００９２】
図１０に示した処理時間は、重ね合わせ処理において読出処理Ｐ１と展開処理Ｐ２と書込処理Ｐ３とのすべてにおいて処理回数を低減させた場合の例であり、この例では、重ね合わせ処理の処理時間は最大で８５ｍｓ程度になった。
【００９３】
なお、関係テーブル１４の参照フラグに影響を与えるのは、制御バッファ１６から読み出された制御情報がグループ制御に対応する場合のみであり、個別制御やパターン制御の場合は、関係テーブル１４の参照フラグには影響しない。
【符号の説明】
【００９４】
１０  制御ユニット（負荷制御装置）
１３  主処理部
１４  関係テーブル
１６  制御バッファ
１７  解析処理部
１８  制御要求バッファ
２１  照明器具（負荷）
１８１  スロット（第１のスロット）
１８２  スロット（第１のスロット）
１８３  スロット（第１のスロット）
１８４  スロット（第２のスロット）
４０  コントローラ
ＢＫ１，ＢＫ２，…  ブロック
Ｌ１  通信線
Ｌ２  通信線
Ｌ３  通信線
Ｌ４  通信線
【図１】
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【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】
0005971465.tif 000009
【図９】
0005971465.tif 000010
【図１０】
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