WO2017135164A1 - 制御システム、通信方法、通信装置及び端末装置 - Google Patents

制御システム、通信方法、通信装置及び端末装置 Download PDF

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太一 田代
稲村　浩之
馬場　賢二
敦 島立
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Toshiba Corp
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    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • Embodiments described herein relate generally to a control system, a communication method, a communication device, and a terminal device.
  • the control system of the embodiment includes a plurality of communication devices capable of wireless communication with each other through a plurality of communication paths, and a terminal device wirelessly communicating with the plurality of communication devices.
  • the communication device has a communication unit and a relay unit.
  • the communication unit transmits and receives packets to and from the terminal device and other communication devices by wireless communication.
  • the relay unit relays the packet received via the communication unit to another communication device based on a predetermined condition.
  • the terminal device has a terminal communication unit.
  • the terminal communication unit transmits and receives packets to and from the plurality of communication devices by wireless communication.
  • the terminal communication unit transmits the packet so as to be directly received by one or more communication devices of the plurality of communication devices.
  • the figure which shows the outline of the apparatus control system of 1st Embodiment. 1 is a diagram showing an outline of a network configuration of an air conditioning control system 100.
  • the figure which shows the specific example of the communication packet in downlink communication. The figure which shows the specific example of a function structure of the control apparatus 1a of a modification.
  • VRs 21-1 to 21-3 are remote controllers corresponding to the indoor units 20-1 to 20-3, respectively.
  • the VR 21 transmits the setting information input by the user to the indoor unit 20 by wireless communication.
  • CO22 is CO 2 sensor
  • TH23 is a temperature sensor.
  • CO22 measures the concentration of CO 2 in the room
  • TH23 measures the temperature in the room.
  • the CO 22 and TH 23 transmit measurement information to a DDC (Direct Digital Controller) 40 via wireless communication with the gateway device 30.
  • the DDC 40 is a device that controls the external air conditioner 10.
  • the DDC 40 controls the external air conditioner 10 based on measurement information transmitted from the CO 22 or TH 23.
  • the air conditioning control in the building is roughly divided into individual control performed for each air conditioning area 200 in the building and overall control performed in the entire building.
  • the individual control is control that is performed only by the devices that constitute each air conditioning area 200.
  • the individual control includes control of the indoor unit 20 based on setting information acquired by the VR 21 and control of the external air conditioner 10 based on measurement information acquired by the CO 22 and TH 23. Realized by communication.
  • the air conditioning area 200 may be provided in any manner.
  • the air conditioning area 200 may be provided for each floor of a building or may be provided for each room on each floor.
  • the overall control is control based on control information transmitted from the host system 50.
  • the overall control includes control for stopping or starting air conditioning in the entire building at once, control for determining a target value of air conditioning for each air conditioning area 200, and the like.
  • an LCS (Local Control Server) 60 is installed in each air conditioning area 200.
  • the LCS 60 is connected to a wired control network 70 that connects the air conditioning areas 200 in the building, and communicates with the host system 50 via the control network 70.
  • the LCS 60 acquires measurement information from sensors such as the CO 22 and TH 23 via the gateway device 30 and transmits the measurement information to the host system 50.
  • the host system 50 generates control information for setting the air conditioning target value for each air conditioning area 200 based on the measurement information collected from each air conditioning area 200.
  • the host system 50 transmits the generated control information to the LCS 60 of each air conditioning area 200 to be controlled.
  • the LCS 60 in each air-conditioning area controls each device in the air-conditioning area 200 to which it belongs so that the target value indicated by the control information transmitted from the host system 50 is realized.
  • the air conditioning control system 100 of the present embodiment has a first wireless network 300 and a second wireless network 400 as device control networks for each air conditioning area 200 that realizes such air conditioning control.
  • the first wireless network 300 is a wireless network for realizing communication between devices that can stably receive power supply in the air conditioning area 200.
  • the first wireless network 300 realizes communication between devices such as the indoor unit 20 and the gateway device 30 installed behind the ceiling.
  • the second wireless network 400 is a wireless network for realizing communication between a device having a limit in power that can be consumed in the air-conditioning area 200 and a device connected to the first wireless network 300.
  • the second wireless network 400 is installed in a living room and realizes communication with a remote controller, a sensor, or the like that operates with a finite power source such as a battery.
  • FIG. 2 is a diagram showing an outline of the network configuration of the air conditioning control system 100.
  • a device configuring the first wireless network 300 is referred to as a control device 1
  • a device that communicates with the control device 1 via the second wireless network 400 is a terminal device 2. It is described.
  • the control devices 1-1 to 1-3 in FIG. 2 correspond to the indoor units 20 in FIG. 1, and the terminal devices 2-1 to 2-5 in FIG. It corresponds to sensors. 2 corresponds to the gateway device 30 of FIG. 1 and is connected to the wired network 4 corresponding to the control network 70.
  • the first wireless network 300 of the air conditioning control system 100 is configured as a wireless mesh network.
  • the mesh network is a communication network formed in a mesh shape by terminals having communication functions communicating with each other.
  • a mesh network formed by terminals having a wireless communication function is referred to as a wireless mesh network.
  • nodes constituting the network communicate with each other with one or more other nodes, so that transmission packets are transferred to a destination node by a bucket relay method.
  • the transmission path (communication path) of the transmission packet is dynamically determined according to the network state by the mesh network protocol. Therefore, even if one node becomes unable to communicate, the wireless mesh network can transfer a transmission packet to a destination node through a transfer path by another communicable node.
  • the wireless mesh network has high fault tolerance.
  • the first wireless network 300 is configured as such a wireless mesh network, so that high reliability can be realized regarding communication between the control devices 1.
  • each node constituting the first wireless network 300 requires dynamic communication control processing according to the network state. For this reason, the nodes constituting the first wireless network 300 are required to be in a state where communication is always possible. Further, since the communication control process is a process with a relatively high load, a stable power supply is required for long-time operation. Therefore, the first wireless network 300 is suitable for the communication network of the control device 1 that can be stably supplied with power and requires high reliability. However, the first wireless network 300 is installed in each room and has a finite power source such as a battery. It is not suitable for the communication network of the terminal device 2 such as a remote controller or a sensor that operates in the above. Therefore, in the air conditioning control system 100 of the present embodiment, the communication network between the terminal device 2 and the control device 1 is configured as a tree-type wireless network that does not require a heavy load communication control process.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a specific example of a functional configuration of the control device 1 according to the first embodiment.
  • the control device 1 includes a CPU (Central Processing Unit) connected via a bus, a memory, an auxiliary storage device, and the like, and executes a control device program.
  • the control device 1 includes a wireless communication unit 11, a first protocol processing unit 12, a second protocol processing unit 13, a transmission / reception unit 14, a control function unit 15, a relay unit 16, and a storage unit 17 by executing a control device program. Function. All or some of the functions of the control device 1 may be realized by using hardware such as ASIC (Application Specific Integrated Circuit), PLD (Programmable Logic Device), and FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • PLD Programmable Logic Device
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • the control device program may be recorded on a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium is, for example, a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a CD-ROM, or a storage device such as a hard disk built in the computer system.
  • the control device program may be transmitted via a telecommunication line.
  • the wireless communication unit 11 is a wireless communication interface for the control device 1 to communicate with other control devices 1 and terminal devices 2 constituting the first wireless network 300 and the second wireless network 400.
  • the radio communication unit 11 performs communication in the first radio network 300 and communication in the second radio network 400 using the same radio frequency band.
  • the wireless communication unit 11 outputs the received packet on the first wireless network 300 side to the first protocol processing unit 12 and outputs the received packet on the second wireless network 400 side to the second protocol processing unit 13.
  • the wireless communication unit 11 converts the transmission packet output from the first protocol processing unit 12 and the second protocol processing unit 13 into a radio wave and outputs the radio wave.
  • the wireless communication unit 11 has a determination unit (not shown) that determines from the packet header or the like whether the protocol of the received packet corresponds to the protocol of the first protocol processing unit 12 or the second protocol processing unit 13.
  • the received packet may be output only to the protocol processing unit according to the determination result of the determination unit. Further, the wireless communication unit 11 may output all received packets to both the first protocol processing unit 12 and the second protocol processing unit 13.
  • the control device 1 may be configured to perform selection of received packets on the first protocol processing unit 12 and the second protocol processing unit 13 side.
  • the first protocol processing unit 12 performs communication processing (hereinafter referred to as “protocol processing”) based on the communication protocol on the first wireless network 300 side. Specifically, the first protocol processing unit 12 performs protocol processing based on a communication protocol of a wireless mesh network (hereinafter referred to as “wireless mesh protocol”).
  • wireless mesh protocol is a function that configures a mesh network with a plurality of nodes (hereinafter referred to as “mesh configuration function”) and forwards received data to a destination node through a route determined according to the destination of the received data.
  • Function hereinafter referred to as “mesh transfer function”.
  • the first protocol processing unit 12 executes protocol processing for realizing such a mesh configuration function and a mesh transfer function.
  • protocol processing performed by the first protocol processing unit 12 is referred to as first protocol processing.
  • the destination here means a node that is the end point in the data transfer path.
  • the node that is the starting point in the data transfer path is described as a transmission source. For example, in FIG. 2, when the data transmitted from the terminal device 2-1 is first received by the control device 1-1 and finally transferred to the control device 1-3, the terminal device 2-1 Thus, the control device 1-3 is the destination.
  • the second protocol processing unit 13 performs communication processing based on the communication protocol on the second wireless network 400 side.
  • the protocol processing performed by the second protocol processing unit 13 is referred to as second protocol processing.
  • the transmission / reception unit 14 inputs / outputs transmission / reception data between the first protocol processing unit 12 and the second protocol processing unit 13 and the control function unit 15 and the relay unit 16. Specifically, the transmission / reception unit 14 obtains reception data addressed to itself from each protocol processing unit and outputs it to the control function unit 15 and the relay unit 16, and is output from the control function unit 15 and the relay unit 16. The transmission data is output to the protocol processing unit corresponding to the communication protocol of the transmission destination.
  • the control function unit 15 is a function unit that realizes a control function as a control device.
  • the control function unit 15 includes a VAV-C that executes processing such as air volume adjustment (hereinafter referred to as “control processing”) with VAV, FCU, and the like as control targets. Functions as FCU-C.
  • control processing such as air volume adjustment
  • FCU-C Functions as FCU-C.
  • the control function unit 15 transmits / receives information necessary for execution of control processing to / from other apparatuses via the transmission / reception unit 14.
  • the storage unit 17 is configured using a storage device such as a magnetic hard disk device or a semiconductor storage device.
  • the storage unit 17 stores group information in advance.
  • FIG. 4 is a diagram showing a specific example of group information.
  • the group information is stored in the storage unit 17 as the group information table 171 shown in FIG.
  • the group information table 171 has a group information record for each group ID.
  • the group information record includes items of a terminal device ID, a group ID, and correspondence information.
  • the terminal device ID is identification information of the terminal device 2.
  • the group ID is identification information of a group of control devices 1 (hereinafter referred to as “control group”) associated with each terminal device 2.
  • the correspondence information is information indicating the control device 1 associated with each control group.
  • the correspondence information includes a small item for each control device 1 that indicates the presence or absence of correspondence by “ ⁇ ”.
  • the control group identified by the group ID “1001” includes “control device_1”, “control device_3”, “control device_4”, and “control device_n”. It is shown that.
  • the relay unit 16 “control device_1 belonging to the group (group ID“ 1001 ”) corresponding to“ air conditioner setting device_1 ”. ”,“ Control device_3 ”,“ control device_4 ”, and“ control device_n ”.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a specific example of a functional configuration of the terminal device 2 according to the first embodiment.
  • the terminal device 2 includes a CPU, a memory, an auxiliary storage device, and the like connected by a bus, and executes a terminal device program.
  • the terminal device 2 functions as a device including a wireless communication unit 21 (terminal communication unit), a second protocol processing unit 22, a transmission / reception unit 23, a terminal function unit 24, a wireless control unit 25, and a storage unit 26 by executing a terminal device program. To do. All or some of the functions of the terminal device 2 may be realized using hardware such as an ASIC, PLD, or FPGA.
  • the terminal device program may be recorded on a computer-readable recording medium.
  • the wireless communication unit 21 is a wireless communication interface for the terminal device 2 to communicate with the control device 1 via the second wireless network 400.
  • the wireless communication unit 21 performs communication in the second wireless network 400 using the same wireless frequency band as the wireless communication unit 11 of the control device 1.
  • the wireless communication unit 21 outputs the received packet to the second protocol processing unit 22, converts the transmission packet output from the second protocol processing unit 22 into a radio wave, and outputs the radio wave.
  • the second protocol processing unit 22 is the same as the second protocol processing unit 13 of the control device 1, description thereof is omitted.
  • the transmission / reception unit 23 inputs / outputs transmission / reception data between the second protocol processing unit 22 and the terminal function unit 24. Specifically, the transmission / reception unit 23 acquires the reception data addressed to itself from the second protocol processing unit 22 and outputs the received data to the terminal function unit 24, and also transmits the transmission data output from the terminal function unit 24 to the second protocol. Output to the processing unit 22.
  • the storage unit 26 is configured using a storage device such as a magnetic hard disk device or a semiconductor storage device.
  • the storage unit 26 stores various information necessary for the operation of the terminal device 2.
  • FIG. 7A and 7B are diagrams illustrating specific examples of communication packets in uplink communication.
  • the VR 21 transmits data to the control device 1 (that is, VC 12 , VC 21 , VC 22 , VC 31 and VC 32 ) belonging to the control group 501.
  • the flow of uplink communication will be described taking the case as an example.
  • the transmission / reception unit 23 of the VR 21 transmits data with the VC 21 as a corresponding device as a destination.
  • the packet transmitted here is as shown in FIG. 7A, for example.
  • the transmission / reception unit 14 of the VC 21 acquires a reception packet addressed to itself from the second protocol processing unit 13 and outputs data included in the reception packet to the control function unit 15.
  • the transmission / reception unit 14 of the VC 21 outputs the acquired received packet addressed to its own device to the relay unit 16.
  • the relay unit 16 refers to the group information and identifies the control group 501 corresponding to the VR 21 that is the transmission source of the received packet.
  • the relay unit 16 generates a transmission packet in which a group ID indicating the control group 501 (for example, “1001” here) is set as the destination of the received packet.
  • the transmission packet generated here is, for example, as shown in FIG. 7B.
  • the VC 21 sends the transmission packet generated by the relay unit 16 to the first wireless network 300 side.
  • the transmission packet sent to the first wireless network 300 is transferred to another control device 1 belonging to the control group 501 by the wireless mesh network.
  • the process of converting the group ID into the address information of each control device 1 that is the destination may be performed by the transmission / reception unit 14 or may be performed by the first protocol processing unit 12.
  • the VR 21 may directly transmit data with the control group as the destination in the format of FIG. 7B.
  • 9A, 9B, 9C, and 9D are diagrams illustrating specific examples of communication packets in downlink communication.
  • the flow of downlink communication will be described with reference to FIGS. 8, 9A, 9B, 9C, and 9D, taking the case where the VC 31 transmits data to the VR 21 as an example.
  • the transmission / reception unit 14 of the VC 31 first determines whether or not it is possible to directly transmit a packet to the destination VR 21 (hereinafter referred to as “direct transmission”). For example, this determination is performed by the transmission / reception unit 14.
  • the transmission / reception unit 14 actually transmits a packet (arrow 511 in the figure), and determines whether or not direct transmission is possible depending on whether or not a packet reception response (for example, ACK) is obtained from the destination.
  • the packet transmitted here is as shown in FIG. 9A, for example.
  • the transmission / reception unit 14 may determine whether direct transmission is possible based on the RSSI (Received Signal Strength Indicator) of the destination VR 21 .
  • RSSI Receiveived Signal Strength Indicator
  • the alternative device selected by the relay unit 16 may be determined by any method.
  • the relay unit 16 may select an alternative device based on the group information.
  • the relay unit 16 refers to the group information and selects the control device 1 belonging to the control group corresponding to the terminal device 2 that is the destination of the transmission packet as an alternative device.
  • the VC 31 identifies that the control group corresponding to the VR 21 is the control group 501.
  • the relay unit 16 selects a control device 1 other than its own device corresponding to the control group 501 (that is, VC 12 , VC 12 , VC 21, and VC 22 ) as an alternative device.
  • the relay unit 16 may select the control device 1 having a high received signal strength as an alternative device based on the RSSI of the other control device 1.
  • the relay unit 16 may select the control device 1 having a high received signal strength as an alternative device based on the RSSI of the other control device 1.
  • VC 22 , VC 23 , VC 32, etc. existing at a position relatively close to VC 31 are selected as alternative devices.
  • each control device 1 acquires the substitute control information included in the received packet relayed by the other control device 1 among the received packets in the upstream communication that is the starting point, so that the terminal device 2 that is the destination of the transmission packet. Can be selected as an alternative device. Note that the selection of the alternative device is not necessarily performed based on the uplink communication that is the starting point described above, and may be performed based on any past uplink communication.
  • the relay unit 16 may use all the control devices 1 belonging to the first wireless network 300 as alternative devices. In this case, the relay unit 16 may broadcast the transmission packet in the first wireless network 300.
  • the packet relay unit 16 of the control device 1 has a function of limiting the number of transmission packet relays. Further, the transmission / reception unit 14 of the control device 1 and the transmission / reception unit 23 of the terminal device 2 have a function of eliminating duplication of received packets.
  • the relay unit 16 determines whether or not to relay the received packet based on the number of relays of the received packet. In this case, when relaying the received packet, each control device 1 relays the received packet including relay number information indicating the number of times the received packet is relayed. The received packet relayed in this way is as shown in FIG. 9C, for example. The relay unit 16 relays the received packet to another control device 1 only when the value indicated by the relay number information of the received packet is equal to or less than a predetermined threshold.
  • the transmission / reception unit 14 may select any one of the duplicate received packets by such a deduplication method, or select a received packet considered to be highly reliable among the duplicate received packets. May be. For example, the transmission / reception unit 14 may select a reception packet with a small number of relays as a reception packet with high reliability, or may select a reception packet transmitted from a node with a high RSSI.
  • the processing order of received data may be important.
  • the transmission / reception unit 14 of the control device 1 and the transmission / reception unit 23 of the terminal device 2 detect fraud of reception order based on the order information of the received packets, and the control function unit 15 and terminal function unit 24 Received data can be output in the correct order.
  • the air conditioning control system 100 is higher in the air conditioning control system 100 by including the control device 1 that relays received data to another control device 1 based on group information.
  • the device control network can be wireless while ensuring reliability.
  • the air conditioning control system 100 can improve the power saving performance of the terminal device 2 in the air conditioning control system 100 by including the terminal device 2 that performs wireless communication intermittently.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a specific example of a functional configuration of the control device 1a according to the modification.
  • the control device 1a is different from the control device 1 of the first embodiment in that a first wireless communication unit 111 and a second wireless communication unit 112 are provided instead of the wireless communication unit 11.
  • the control device 1 may include a different wireless communication unit for each of the first wireless network 300 and the second wireless network 400.
  • first wireless network 300 the wireless communication between the control devices 1 installed on the ceiling or the like
  • second network 400 wireless communication between the control device 1 installed in the back of the ceiling and the terminal device 2 installed in the living room, there is little influence from the ceiling separating the two, and high communication quality can be realized. is there.
  • wireless communication in the 920 MHz band with different frequency bands is performed using the first wireless network 300 and the second wireless network.
  • the network 400 high communication quality can be realized because there is no interference from the devices in the room.
  • the available bandwidth is small in the low frequency band below 900 MHz band, the communication speed is slow, and there are great restrictions when realizing the mesh network in the first wireless network 300, but the sub-giga band frequency band should be used. Can realize high communication quality.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a specific example of a functional configuration of the control device 1b according to the second embodiment.
  • the control device 1b is different from the control device 1 of the first embodiment in that a transmission / reception unit 14b is provided instead of the transmission / reception unit 14, and a relay unit 16b is provided instead of the relay unit 16.
  • the transmission / reception unit 14b inputs and outputs transmission / reception data between the first protocol processing unit 12 and the second protocol processing unit 13, and the control function unit 15 and the relay unit 16b. Specifically, the transmission / reception unit 14b acquires received data addressed to itself from each protocol processing unit and outputs it to the control function unit 15, and acquires received data not addressed to itself from the second protocol processing unit 13. To the relay unit 16b. The transmission / reception unit 14b outputs the transmission data output from the control function unit 15 and the relay unit 16b to a protocol processing unit corresponding to the communication protocol of the transmission destination.
  • the relay unit 16 b performs a relay process for relaying received data received from the terminal device 2 and not addressed to the own device to another control device 1.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a specific example of a functional configuration of the terminal device 2b according to the second embodiment.
  • the terminal device 2b is different from the terminal device 2 of the first embodiment in that a wireless control unit 25b is provided instead of the wireless control unit 25.
  • the radio control unit 25b may control the radio communication unit 21 so that a radio wave having a preset minimum intensity (hereinafter referred to as “set intensity”) is output.
  • the set intensity is set as an intensity at which radio waves can be received by at least two or more control apparatuses 1 among the plurality of control apparatuses 1.
  • the set intensity may be set as an intensity at which wireless radio waves can be received by two control devices 1 of the plurality of control devices 1 or can be received by three control devices 1 of the plurality of control devices 1. May be set as an appropriate strength.
  • the wireless control unit 25b gradually decreases the wireless strength of the wireless communication unit 21 from the set strength within a range in which wireless radio waves are received by at least two control devices 1 of the plurality of control devices 1. Such control may be performed. For example, when the set strength is set as an initial value that can be received by the three control devices 1, the wireless communication unit 21 gradually decreases the wireless strength and can be received by the two control devices 1. You may perform control which approaches intensity
  • the set strength may be configured to be changeable by an external input.
  • the setting of the minimum signal strength may be input from an input device such as a mouse or a keyboard, or may be input by communication via a network.
  • the air conditioning control system 100 includes a control device 1 that relays a received packet transmitted from the terminal device 2 and not addressed to the own device to another control device 1. By providing such a control device 1, in the air conditioning control system 100, the device control network can be made wireless while ensuring higher reliability.
  • the air conditioning control system 100 includes a terminal device 2 that transmits a packet with a radio wave having such an intensity that is received by at least two or more control devices 1. By providing such a terminal device 2, the power consumption related to the wireless output of the wireless terminal 2 is suppressed within a range in which the redundancy of connection between the control device 1 and the terminal device 2 in the air conditioning control system 100 can be secured. Can do.
  • 3rd Embodiment demonstrates the communication apparatus 3 which can function as the control apparatus 1 or the terminal device 2 of 1st Embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a specific example of the hardware configuration of the communication device 3 according to the third embodiment.
  • the communication device 3 includes an auxiliary storage device 32, a CPU 33, a memory 34, a wireless communication unit 35 (wireless output unit), and an operation mode switching unit 36 (operation mode setting unit) connected by a bus 31.
  • the auxiliary storage device 32 stores a control device program and a terminal device program in advance.
  • the CPU 33 reads out one of the control device program and the terminal device program stored in the auxiliary storage device 32 to the memory 34 and executes it.
  • the CPU 33 causes the communication device 3 to function as the control device 1 by executing the control device program (first mode), and causes the communication device 3 to function as the terminal device 2 by executing the terminal device program (second mode).
  • the wireless communication unit 35 is a network interface for the communication device 3 to perform wireless communication.
  • the operation mode switching unit 36 sets the CPU 33 to execute either the control device program or the terminal device program.
  • the operation mode switching unit 36 may be configured as hardware such as a DIP switch, or may be configured as a program to be executed when the communication device 3 is activated.
  • the operation mode switching unit 36 may select either the control device program or the terminal device program based on the user's input in an interactive format, or the setting file read at startup You may choose based on:
  • the operation mode switching unit 36 notifies the CPU 33 of the selection result of the control device program or the terminal device program by the above hardware or program.
  • the CPU 33 functions as the first protocol processing unit 12, the second protocol processing unit 13, the transmission / reception unit 14, the control function unit 15, and the relay unit 16 by executing the control device program.
  • the auxiliary storage device 32 functions as the storage unit 17 and the wireless communication unit 35 functions as the wireless communication unit 11 by execution of the control device program by the CPU 33.
  • control device 1 and the terminal device 2 can be realized by the same hardware. Furthermore, even when the terminal device 2 is realized by the same hardware as the control device 1, when the hardware is used as the terminal device 2, only functional units necessary for the terminal device 2 can be operated. Therefore, the power consumption of the terminal device 2 can be reduced.
  • the unit of switching the operation of the communication device 3 may be a unit of each functional unit.
  • the function units for example, the second protocol processing unit 13 and the second protocol processing unit 22
  • the programs executed only by the units for example, the control function unit 15 and the terminal function unit 24
  • the change in the operation of the communication device 3 may be performed for each function of each functional unit.
  • the communication device 3 when the communication device 3 is operated as the terminal device 2, only the program that realizes the mesh transfer function of the first protocol processing unit 12 may not be executed, or only the program that realizes the mesh configuration function may not be executed. It may be.
  • the setting may be changed so as to limit the number of packet relays by the mesh transfer function, and the mesh configuration configured by the mesh configuration function may not be a full mesh. You may change the setting to
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a specific example of a functional configuration of the control device 1c according to the fourth embodiment.
  • the control device 1c of the fourth embodiment is different from the control device 1 of the first embodiment in that it further includes a group information update unit 18.
  • the group information update unit 18 updates the group information of the own device. Specifically, the group information update unit 18 receives input of update information indicating the update contents of the group information, and updates the group information of the own device with the input update information.
  • the update information may be input from an input device connected to the own device, or may be transmitted from another device via a network. Further, the group information update unit 18 transmits the update information input to the own device to the other control device 1.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an outline of a configuration of an air conditioning control system 100 according to the fourth embodiment.
  • FIG. 16 shows an example in which the control device 1-11 transmits data transmitted from the terminal device 2 to other control devices 1-12 to 1-15 belonging to the same group based on the group information. ing.
  • the group information update unit 18 of the control device 1-11 refers to the updated group information, and the control belongs to the same control group as the own device.
  • Update information is transmitted to the devices 1-12 to 1-15 and the control device 1-20.
  • the control device 1-20 is the control device 1 newly added by the update information. By transmitting the update information to the control device 1 in the same group, the control device 1-11 can expand the group information to the newly added control device 1-20.
  • any one of the control devices 1 may function as a management device (group management device) that manages group information.
  • group management device group management device
  • the management device may transmit group information to another control device 1, or each control device 1 acquires the latest group information from the management device. Also good.
  • the control device 1 that transmits a received packet to another communication device based on a predetermined condition, and the one or more communication devices 1 of which the transmission packet is a plurality of communication devices 1
  • the device control network of the air conditioning control system can be made wireless while achieving both high reliability and power saving.

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Abstract

実施形態の制御システムは、複数の通信経路で互いに無線通信が可能な複数の通信装置と、前記複数の通信装置と無線通信する端末装置と、を持つ。通信装置は、通信部と、中継部とを持つ。通信部は、前記端末装置及び他の通信装置と無線通信によってパケットを送受信する。中継部は、前記通信部を介して受信されたパケットを所定の条件に基づいて他の通信装置に中継する。端末装置は、端末通信部を持つ。端末通信部は、前記複数の通信装置と無線通信によってパケットを送受信する。前記端末通信部は、前記複数の通信装置のうちの一以上の通信装置に直接受信されるように前記パケットを送信する。

Description

制御システム、通信方法、通信装置及び端末装置
　本発明の実施形態は、制御システム、通信方法、通信装置及び端末装置に関する。
　オフィスビルやホテル、工場、商業施設などの建設又は改築工事では、工期の短縮化や竣工後の高い自由度（設備の増設又は撤去に対する柔軟性）が求められている。そして、これら建物内の環境管理には、居室内の温度や湿度あるいは照度などを計測する各種センサや、照明機器や空調機器など設備に対する各種の設定器に加え、天井部（天井裏を含む）に配置された照明機器、空調機器、熱源機器、各種センサなどの機器から情報を収集する必要であり、また、これらの機器制御を実現する機器制御システムには、制御に必要な情報を通信可能にするネットワーク（以下、「機器制御ネットワーク」という。）が不可欠である。
　このような機器制御システムには高い信頼性が求められることから、従来の機器制御ネットワークは有線で構成されるのが一般的であった。しかしながら、特に機器制御システムに多くの機器やセンサが存在する場合、こられ機器やセンサをつなぐ通信配線が煩雑となり、建物の建設や改築の際の配線工事に多くの労力を要していた。このような背景により、機器制御ネットワークの無線化が望まれている。しかしながら、機器制御ネットワークを無線化した場合、通信の信頼性が低下する可能性がある。
特開平１１－４４４４７号公報 特開２００３－８３５９１号公報
　本発明が解決しようとする課題は、より高い信頼性を確保しつつ機器制御ネットワークを無線化することができる制御システム、通信方法、通信装置及び端末装置を提供することである。
　実施形態の制御システムは、複数の通信経路で互いに無線通信が可能な複数の通信装置と、前記複数の通信装置と無線通信する端末装置と、を持つ。通信装置は、通信部と、中継部とを持つ。通信部は、前記端末装置及び他の通信装置と無線通信によってパケットを送受信する。中継部は、前記通信部を介して受信されたパケットを所定の条件に基づいて他の通信装置に中継する。端末装置は、端末通信部を持つ。端末通信部は、前記複数の通信装置と無線通信によってパケットを送受信する。前記端末通信部は、前記複数の通信装置のうちの一以上の通信装置に直接受信されるように前記パケットを送信する。
第１の実施形態の機器制御システムの概略を示す図。 空調制御システム１００のネットワーク構成の概略を示す図。 第１の実施形態の制御装置１の機能構成の具体例を示すブロック図。 グループ情報の具体例を示す図。 第１の実施形態の端末装置２の機能構成の具体例を示すブロック図。 第１の実施形態の空調制御システム１００における上り通信の動作例を示す図。 上り通信における通信パケットの具体例を示す図。 上り通信における通信パケットの具体例を示す図。 第１の実施形態の空調制御システム１００における下り通信の動作例を示す図。 下り通信における通信パケットの具体例を示す図。 下り通信における通信パケットの具体例を示す図。 下り通信における通信パケットの具体例を示す図。 下り通信における通信パケットの具体例を示す図。 変形例の制御装置１ａの機能構成の具体例を示す図。 第２の実施形態の制御装置１ｂの機能構成の具体例を示す図。 第２の実施形態の端末装置２ｂの機能構成の具体例を示す図。 第２の実施形態の空調制御システム１００における上り通信の動作例を示す図。 第３の実施形態の通信装置３のハードウェア構成の具体例を示す図。 第４の実施形態の制御装置１ｃの機能構成の具体例を示す図。 第４の実施形態の空調制御システム１００の構成の概略を示す図。
　以下、実施形態の制御システム、通信方法、通信装置及び端末装置を、図面を参照して説明する。
　（第１の実施形態）
　図１は、第１の実施形態の機器制御システムの概略を示す図である。図１は、第１の実施形態の機器制御システムの一例としての空調制御システム１００を示す。空調制御システム１００は、ビル内の空調を制御する機器制御システムである。空調制御システム１００は、外調機１０及び室内機２０を備える。一般に、外調機１０はＡＨＵ（Air Handling Unit）と呼ばれ、ビル外の空気をビル内に取り込む設備である。図１の破線矢印は、外調機１０によって取り込まれた空気の流れる方向を示しており、外調機１０は、ビル内に敷設されたダクト２０１を介して外気をビル内の各居室に送る。
　室内機２０は、外調機１０によってビル内に取り込まれた空気をビル内の各居室に供給する設備である。室内機２０は、ＶＡＶ（Variable Air Volume：可変風量）やＦＣＵ（Fan Coil Unit）等の送風機を備え、外調機１０によってビル内に取り込まれた空気を天井裏から居室内に供給する。室内機２０は、これらの送風機を制御するコントローラを備えており、コントローラの制御によって居室内に供給する空気量を調節する。図１のＶＡＶ－ＣはＶＡＶのコントローラであり、ＦＣＵ－ＣはＦＣＵのコントローラである。室内機２０は、居室内のリモコンや各種センサ等から送風機の制御に必要な情報を取得する。
　例えば、ＶＲ２１－１～２１－３は、それぞれ室内機２０－１～２０－３に対応するリモコンである。ＶＲ２１は、利用者によって入力された設定情報を、無線通信によって室内機２０に送信する。また、ＣＯ２２はＣＯ２センサであり、ＴＨ２３は温度センサである。ＣＯ２２は居室内のＣＯ２の濃度を計測し、ＴＨ２３は居室内の温度を計測する。ＣＯ２２及びＴＨ２３は、ゲートウェイ装置３０との無線通信を介して、計測情報をＤＤＣ（Direct Digital Controller）４０に送信する。ここで、ＤＤＣ４０は、外調機１０を制御する装置である。ＤＤＣ４０は、ＣＯ２２やＴＨ２３から送信される計測情報に基づいて外調機１０を制御する。
　ビル内の空調制御は、ビル内の空調エリア２００ごとに行われる個別制御と、ビル全体で行われる全体制御とに大別される。個別制御は、各空調エリア２００を構成する機器のみで行われる制御である。例えば、個別制御は、ＶＲ２１によって取得される設定情報に基づく室内機２０の制御や、ＣＯ２２やＴＨ２３によって取得される計測情報に基づく外調機１０の制御などであり、いずれも空調エリア２００内の通信によって実現される。なお、ビル内において、空調エリア２００はどのように設けられてもよい。例えば、空調エリア２００は、ビルのフロアごとに設けられてもよいし、各フロアの居室ごとに設けられてもよい。
　これに対して、全体制御は、上位システム５０から送信される制御情報に基づく制御である。例えば、全体制御は、全館の空調を一斉に停止又は開始する制御や、各空調エリア２００に対して空調の目標値を定める制御などである。この全体制御のため、各空調エリア２００には、ＬＣＳ（Local Control Server）６０が設置される。ＬＣＳ６０は、ビル内の各空調エリア２００を結ぶ有線の制御ネットワーク７０に接続され、制御ネットワーク７０を介して上位システム５０と通信する。例えば、ＬＣＳ６０は、ゲートウェイ装置３０を介して、ＣＯ２２やＴＨ２３等のセンサから計測情報を取得して上位システム５０に送信する。上位システム５０は、各空調エリア２００から収集された計測情報に基づいて、各空調エリア２００に対して空調の目標値を設定するための制御情報を生成する。上位システム５０は、生成した制御情報を、制御対象の各空調エリア２００のＬＣＳ６０に送信する。各空調エリアのＬＣＳ６０は、上位システム５０から送信された制御情報が示す目標値を実現されるように、自身が所属する空調エリア２００の各機器を制御する。
　本実施形態の空調制御システム１００は、このような空調制御を実現する各空調エリア２００の機器制御ネットワークとして、第１無線ネットワーク３００及び第２無線ネットワーク４００を持つ。第１無線ネットワーク３００は、空調エリア２００において安定して電力供給を受けられる装置間の通信を実現するための無線ネットワークである。例えば、第１無線ネットワーク３００は、天井裏に設置された室内機２０やゲートウェイ装置３０等の装置間の通信を実現する。一方で、第２無線ネットワーク４００は、空調エリア２００において消費可能な電力に制限がある装置と、第１無線ネットワーク３００に接続された機器との間の通信を実現するための無線ネットワークである。例えば、第２無線ネットワーク４００は、居室内に設置され、電池等の有限な電源で動作するリモコンやセンサ等との通信を実現する。
　図２は、空調制御システム１００のネットワーク構成の概略を示す図である。なお、図２では、説明を簡単にするために、第１無線ネットワーク３００を構成する装置を制御装置１と記載し、第２無線ネットワーク４００を介して制御装置１と通信する装置を端末装置２と記載している。具体的には、図２の制御装置１－１～１－３は、図１の各室内機２０に対応し、図２の端末装置２－１～２－５は、図１の各リモコンやセンサ等に対応している。なお、図２の制御装置１－４は、図１のゲートウェイ装置３０に対応し、制御ネットワーク７０に対応する有線ネットワーク４に接続されている。
　空調制御システム１００の第１無線ネットワーク３００は、無線メッシュネットワークとして構成される。メッシュネットワークとは、通信機能を持った端末同士が相互に通信を行うことにより、メッシュ状に形成された通信ネットワークのことである。特に、無線通信機能を持つ端末同士で形成されるメッシュネットワークを、無線メッシュネットワークという。メッシュネットワークでは、ネットワークを構成するノードが１つ以上の他のノードと相互に通信することによって、送信パケットがバケツリレー方式で宛先のノードに転送される。送信パケットの転送経路（通信経路）はメッシュネットワークのプロトコルによって、ネットワークの状態に応じて動的に決定される。そのため、無線メッシュネットワークは、仮に一つのノードが通信不能となった場合であっても、他の通信可能なノードによる転送経路で送信パケットを宛先のノードまで転送することができる。このように無線メッシュネットワークは高い耐障害性を有する。実施形態の空調制御システム１００では、このような無線メッシュネットワークとして第１無線ネットワーク３００を構成するため、各制御装置１の間の通信に関して高い信頼性を実現することができる。
　このように高い信頼性を実現できる一方で、第１無線ネットワーク３００を構成する各ノードでは、ネットワークの状態に応じた動的な通信制御処理が必要となる。そのため、第１無線ネットワーク３００を構成するノードには常時通信可能な状態であることが求められる。また、上記の通信制御処理は比較的負荷の高い処理であるため、長時間稼働のためには安定した電力供給が必要となる。そのため、第１無線ネットワーク３００は、安定して電力供給を受けられ、かつ高い信頼性を要する制御装置１の通信ネットワークには適しているが、各居室内に設置され、電池等の有限な電源で動作するリモコンやセンサ等の端末装置２の通信ネットワークには適していない。そのため、本実施形態の空調制御システム１００では、端末装置２と制御装置１との間の通信ネットワークを、負荷の高い通信制御処理を必要としないツリー型の無線ネットワークとして構成する。
　図３は、第１の実施形態の制御装置１の機能構成の具体例を示すブロック図である。制御装置１は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、制御装置プログラムを実行する。制御装置１は、制御装置プログラムの実行によって無線通信部１１、第１プロトコル処理部１２、第２プロトコル処理部１３、送受信部１４、制御機能部１５、中継部１６及び記憶部１７を備える装置として機能する。なお、制御装置１の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。制御装置プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。制御装置プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
　無線通信部１１は、制御装置１が、第１無線ネットワーク３００及び第２無線ネットワーク４００を構成する他の制御装置１や端末装置２と通信するため無線通信インタフェースである。無線通信部１１は、第１無線ネットワーク３００における通信と、第２無線ネットワーク４００における通信と、を同じ無線周波数帯域を用いて行う。無線通信部１１は、第１無線ネットワーク３００側の受信パケットを第１プロトコル処理部１２に出力し、第２無線ネットワーク４００側の受信パケットを第２プロトコル処理部１３に出力する。また、無線通信部１１は、第１プロトコル処理部１２及び第２プロトコル処理部１３から出力される送信パケットを無線電波に変換して出力する。
　なお、無線通信部１１は、受信パケットのプロトコルが第１プロトコル処理部１２又は第２プロトコル処理部１３のいずれのプロトコルに対応するかをパケットのヘッダ等から判定する判定部（図示せず）を備え、判定部の判定結果に応じたプロトコル処理部にのみ受信パケットを出力してもよい。また、無線通信部１１は、全ての受信パケットを第１プロトコル処理部１２及び第２プロトコル処理部１３の両方に出力してもよい。この場合、制御装置１は、受信パケットの取捨選択を第１プロトコル処理部１２及び第２プロトコル処理部１３側で行うように構成されてもよい。
　第１プロトコル処理部１２は、第１無線ネットワーク３００側の通信プロトコルに基づく通信処理（以下、「プロトコル処理」という。）を行う。具体的には、第１プロトコル処理部１２は、無線メッシュネットワークの通信プロトコル（以下、「無線メッシュプロトコル」という。）に基づくプロトコル処理を行う。例えば、無線メッシュプロトコルは、複数のノードでメッシュネットワークを構成する機能（以下、「メッシュ構成機能」という。）や、受信データの宛先に応じて決定される経路で受信データを宛先のノードに転送する機能（以下、「メッシュ転送機能」という。）などを有している。第１プロトコル処理部１２は、このようなメッシュ構成機能やメッシュ転送機能を実現するプロトコル処理を実行する。以下、第１プロトコル処理部１２が行うプロトコル処理を第１プロトコル処理と記載する。
　なお、ここでいう宛先とはデータの転送経路において終点となるノードを意味している。これに対して、以下では、データの転送経路において始点となるノードを送信元と記載する。例えば、図２において、端末装置２－１から送信されたデータが、まず制御装置１－１によって受信され、最終的に制御装置１－３まで転送される場合、端末装置２－１が送信元となり、制御装置１－３が宛先となる。
　第２プロトコル処理部１３は、第２無線ネットワーク４００側の通信プロトコルに基づく通信処理を行う。以下、第２プロトコル処理部１３が行うプロトコル処理を第２プロトコル処理と記載する。
　送受信部１４は、第１プロトコル処理部１２及び第２プロトコル処理部１３と、制御機能部１５及び中継部１６との間で送受信データの入出力を行う。具体的には、送受信部１４は、各プロトコル処理部から自装置宛ての受信データを取得して制御機能部１５及び中継部１６に出力するとともに、制御機能部１５及び中継部１６から出力された送信データを送信先の通信プロトコルに応じたプロトコル処理部に出力する。
　制御機能部１５は、制御装置としての制御機能を実現する機能部である。例えば、室内機２０として機能する制御装置１において、制御機能部１５は、ＶＡＶやＦＣＵ等を制御対象として風量の調節等の処理（以下、「制御処理」という。）を実行するＶＡＶ－ＣやＦＣＵ－Ｃとして機能する。制御機能部１５は、送受信部１４を介して、他の装置との間で制御処理の実行に必要な情報を送受信する。
　中継部１６は、端末装置２から受信されたデータを他の制御装置１に中継する中継処理を行う。具体的には、中継部１６は、端末装置２と、制御装置１との対応関係を示すグループ情報に基づいて中継処理を行う。
　記憶部１７は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。記憶部１７は、グループ情報を予め記憶している。
　図４は、グループ情報の具体例を示す図である。例えば、グループ情報は、図４に示されるグループ情報テーブル１７１として記憶部１７に記憶される。グループ情報テーブル１７１は、グループＩＤごとのグループ情報レコードを有する。グループ情報レコードは、端末装置ＩＤ、グループＩＤ及び対応情報の各項目を有する。端末装置ＩＤは、端末装置２の識別情報である。グループＩＤは、各端末装置２に対応づけられる制御装置１のグループ（以下、「制御グループ」という。）の識別情報である。対応情報は、各制御グループに対応づけられる制御装置１を示す情報である。図４の例では、対応情報は、“○”によって対応の有無を示す制御装置１ごとの小項目を有する。例えば、グループ情報レコード１７１－１は、“１００１”のグループＩＤで識別される制御グループに、“制御装置＿１”、“制御装置＿３”、“制御装置＿４”及び“制御装置＿ｎ”が含まれることを示している。
　この場合、中継部１６は、例えば受信データの送信元が“空調設定器＿１”であった場合、“空調設定器＿１”に対応するグループ（グループＩＤ“１００１”）に所属する“制御装置＿１”、“制御装置＿３”、“制御装置＿４”及び“制御装置＿ｎ”に受信データを送信する。
　図５は、第１の実施形態の端末装置２の機能構成の具体例を示すブロック図である。端末装置２は、バスで接続されたＣＰＵやメモリや補助記憶装置などを備え、端末装置プログラムを実行する。端末装置２は、端末装置プログラムの実行によって無線通信部２１（端末通信部）、第２プロトコル処理部２２、送受信部２３、端末機能部２４、無線制御部２５及び記憶部２６を備える装置として機能する。なお、端末装置２の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣやＰＬＤやＦＰＧＡ等のハードウェアを用いて実現されてもよい。端末装置プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。端末装置プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
　無線通信部２１は、端末装置２が、第２無線ネットワーク４００を介して制御装置１と通信するため無線通信インタフェースである。無線通信部２１は、第２無線ネットワーク４００における通信を、制御装置１の無線通信部１１と同じ無線周波数帯域を用いて行う。無線通信部２１は、受信パケットを第２プロトコル処理部２２に出力するとともに、第２プロトコル処理部２２から出力される送信パケットを無線電波に変換して出力する。
　第２プロトコル処理部２２は、制御装置１の第２プロトコル処理部１３と同様であるため説明を省略する。
　送受信部２３は、第２プロトコル処理部２２と端末機能部２４との間で送受信データの入出力を行う。具体的には、送受信部２３は、第２プロトコル処理部２２から自装置宛ての受信データを取得して端末機能部２４に出力するととともに、端末機能部２４から出力された送信データを第２プロトコル処理部２２に出力する。
　端末機能部２４は、端末装置としての機能を実現する機能部である。例えば、室内機２０のリモコン装置として機能する端末装置２において、端末機能部２４は、利用者による設定情報の入力を受け付け、入力された設定情報を対応する室内機２０に送信する処理や、室内機２０から通知される情報を表示する処理などを実行する。以下、このような端末装置としての機能を実現するために行われる処理を端末処理という。端末機能部２４は、送受信部２３を介して、制御装置１との間で端末処理に関する情報を送受信する。
　無線制御部２５は、無線通信部２１の動作を制御する。具体的には、無線制御部２５は、無線通信部２１を間欠的に動作させることによって電力消費を抑制する。例えば、無線制御部２５は、所定のタイミングで無線通信部２１の動作をスリープさせることによって無線通信部２１の電力消費を抑制してもよい。無線通信部２１の動作をスリープさせるタイミングは、周期的であってもよいし、周期的でなくてもよい。また、無線通信部２１の動作をスリープさせる期間の長さは固定値であってもよいし、通信状況に応じて変更されてもよい。
　記憶部２６は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。記憶部２６は、端末装置２の動作に必要な種々の情報を記憶する。
　図６は、第１の実施形態の空調制御システム１００における上り通信の動作例を示す図である。図６の例の空調制御システム１００は、３つの空調エリア２００－１～２００－３に対して２つのゲートウェイ装置３０（ＧＷ１及びＧＷ２）を備える。なお、ここでいう上り通信とは、居室内の端末装置２から天井裏の制御装置１に向かう方向の通信を意味する。また、各端末装置２には予め通信対象となる制御装置１（以下、「対応装置」という。）が設定されている。図６において、各端末装置２と各制御装置１とを結ぶ実線は、各端末装置２と対応装置との対応関係を表している。また、図６において符号５０１によって示される破線は、ＶＲ２１に対応づけられた制御装置１を示す制御グループを表している。以下、この制御グループを制御グループ５０１と記載する。
　図７Ａ及び図７Ｂは、上り通信における通信パケットの具体例を示す図である。以下、図６、図７Ａ及び図７Ｂを参照して、ＶＲ２１が制御グループ５０１に所属する制御装置１（すなわち、ＶＣ１２、ＶＣ２１、ＶＣ２２、ＶＣ３１及びＶＣ３２）にデータを送信する場合を例に上り通信の流れを説明する。この場合、まず、ＶＲ２１の送受信部２３が、対応装置であるＶＣ２１を宛先としてデータを送信する。ここで送信されるパケットは、例えば図７Ａのようになる。ＶＣ２１の送受信部１４は、第２プロトコル処理部１３から自装置宛ての受信パケットを取得して、受信パケットに含まれるデータを制御機能部１５に出力する。
　その一方で、ＶＣ２１の送受信部１４は、取得した自装置宛ての受信パケットを中継部１６に出力する。中継部１６は、グループ情報を参照し、受信パケットの送信元であるＶＲ２１に対応する制御グループ５０１を識別する。中継部１６は、受信パケットの宛先に制御グループ５０１を示すグループＩＤ（例えば、ここでは“１００１”とする）を設定した送信パケットを生成する。ここで生成される送信パケットは、例えば図７Ｂのようになる。ＶＣ２１は、中継部１６によって生成された送信パケットを第１無線ネットワーク３００側に送出する。第１無線ネットワーク３００側に送出された送信パケットは、無線メッシュネットワークによって制御グループ５０１に所属する他の制御装置１に転送される。なお、グループＩＤを宛先となる個々の制御装置１のアドレス情報に変換する処理は、送受信部１４で行われてもよいし、第１プロトコル処理部１２で行われてもよい。
また、ＶＲ２１が図７Ｂの形式で直接制御グループを宛先としてデータを送信してもよい。
　図８は、第１の実施形態の空調制御システム１００における下り通信の動作例を示す図である。図８の例の空調制御システム１００の構成は図６と同様である。なお、ここでいう下り通信とは、天井裏の制御装置１から居室内の端末装置２に向かう方向の通信を意味する。
　図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃ及び図９Ｄは、下り通信における通信パケットの具体例を示す図である。以下、図８、図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃ及び図９Ｄを参照して、ＶＣ３１がＶＲ２１にデータを送信する場合を例に下り通信の流れを説明する。この場合、まず、ＶＣ３１の送受信部１４は、宛先のＶＲ２１に対してパケットを直接送信すること（以下、「直接送信」という。）が可能か否かを判定する。例えば、この判定は、送受信部１４が行う。例えば、送受信部１４は、実際にパケットを送信（図中の矢印５１１）し、宛先からパケットの受信応答（例えばＡＣＫ）が得られるか否かによって直接送信の可否を判定する。ここで送信されるパケットは、例えば図９Ａのようになる。また、例えば、送受信部１４は、宛先のＶＲ２１のＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator：受信信号強度）に基づいて直接送信の可否を判定してもよい。
　ここで、パケットの直接送信が不可能であると判定された場合、送受信部１４は、送信パケットを中継部１６に出力する。中継部１６は、宛先のＶＲ２１に対するパケットの直接送信を他の制御装置１に代替させる。具体的には、中継部１６は、第１無線ネットワーク３００に所属する制御装置１の中からパケットの送信を代替させる制御装置１（以下、「代替装置」という。）を選択し、選択した代替装置に送信パケットを転送する。例えば、ＶＣ３１は、ＶＣ２１を代替装置として選択して送信パケットを転送する。例えば、ここで送信されたパケットは、無線メッシュネットワークによって、ＶＣ２３、ＶＣ２２、ＶＣ２１の経路で転送される（図中の矢印５１２）。なお、代替装置には、１つの制御装置１が選択されてもよいし、複数の制御装置１が選択されてもよい。
　ここで、中継部１６が選択する代替装置はどのような方法で決定されてもよい。例えば、中継部１６は、グループ情報に基づいて代替装置を選択してもよい。この場合、中継部１６は、グループ情報を参照し、送信パケットの宛先である端末装置２に対応する制御グループに所属する制御装置１を代替装置として選択する。具体的には、ＶＣ３１は、ＶＲ２１に対応する制御グループが制御グループ５０１であることを識別する。中継部１６は、制御グループ５０１に対応する自装置以外の制御装置１（すなわち、ＶＣ１２、ＶＣ１２、ＶＣ２１及びＶＣ２２）を代替装置として選択する。
　また、例えば、中継部１６は、他の制御装置１のＲＳＳＩに基づいて、受信信号強度の高い制御装置１を代替装置として選択してもよい。この場合、例えば、ＶＣ３１に比較的近い位置に存在するＶＣ２２やＶＣ２３、ＶＣ３２などが代替装置として選択される。
　また、例えば、中継部１６は、ＶＲ２１から送信された上り通信のパケットを自装置に中継した他の制御装置１のうち、当該パケットをＶＲ２１から直接受信した制御装置１を代替装置として選択してもよい。例えば、この場合、各制御装置１は、端末装置２の送信パケットを直接受信した場合、当該パケットに自装置を示す代替装置情報を含めて他の制御装置１に中継する。例えば、ＶＣ３１が、ＶＣ２１によって直接受信されたＶＲ２１の送信パケットを受信した場合、ＶＣ３１が受信したパケットは例えば図９Ｂのようになる。この場合、ＶＣ３１の中継部１６は、ＶＲ２１に対するデータ送信時の代替装置としてＶＣ２１を選択する。
　一般に、空調制御システム１００において、各制御装置１から各端末装置２に対するデータ送信は、各端末装置２の上り通信が起点となる。また、上述したように、端末装置２の送信パケットは、複数の制御装置１によって中継される。そのため、各制御装置１は、起点となる上り通信における受信パケットのうち、他の制御装置１によって中継された受信パケットに含まれる代替制御情報を取得することにより、送信パケットを宛先の端末装置２に送達可能な制御装置１を代替装置として選択することができる。なお、代替装置の選択は、必ずしも上述の起点となる上り通信に基づいて行われる必要はなく、過去のどのような上り通信に基づいて行われてもよい。
　また、例えば、中継部１６は、第１無線ネットワーク３００に所属する全ての制御装置１を代替装置としてもよい。この場合、中継部１６は、送信パケットを第１無線ネットワーク３００内にブロードキャストしてもよい。
　ところで、上述のパケットの中継方法では、代替装置が複数選択される場合、同一の宛先に対する同じパケットが複数の制御装置１によって中継される。そのため、このような中継方法では、複数の制御装置１の中継によって増幅した送信パケットがネットワークの輻輳を引き起こす可能性がある。そのため、制御装置１の中継部１６は、送信パケットの中継回数を制限する機能を有する。また、制御装置１の送受信部１４及び端末装置２の送受信部２３は、受信パケットの重複を排除する機能を有する。
　例えば、中継部１６は、受信パケットの中継回数に基づいて受信パケットを中継するか否かを決定する。この場合、各制御装置１は、受信パケットを中継する際に、受信パケットの中継回数を示す中継数情報を受信パケットに含めて中継する。このように中継される受信パケットは、例えば図９Ｃのようになる。中継部１６は、受信パケットの中継数情報が示す値が所定の閾値以下の場合にのみ受信パケットを他の制御装置１に中継する。
　また、例えば、送受信部１４は、受信パケットの送信順序に基づいて受信パケットの重複を排除する。この場合、各制御装置１及び各端末装置２において、データ送信の起点となるノードは、送信パケットにパケットの送信順序を示す順序情報を含めてデータ送信を行う。このように送信されるパケットは、例えば図９Ｄのようになる。例えば、順序情報は、データ送信ごとに増加する数値で表される。送受信部１４は、順序情報の値の同一性によって送信パケットの同一性を識別し、順序情報の示す値が重複する受信パケットを廃棄することにより受信パケットの重複を排除する。送受信部１４は、このような重複排除の方法によって、重複する受信パケットのうちの任意の一つを選択してもよいし、重複する受信パケットのうち信頼性が高いと考えられる受信パケットを選択してもよい。例えば、送受信部１４は、中継回数の少ない受信パケットを信頼性が高い受信パケットとして選択してもよいし、ＲＳＳＩの高いノードから送信された受信パケットを選択してもよい。
　なお、制御装置１の制御機能部１５や端末装置２の端末機能部２４においては、受信データの処理順序が重要になる場合もある。このような場合、制御装置１の送受信部１４及び端末装置２の送受信部２３は、受信パケットの順序情報に基づいて受信順序の不正を検出し、制御機能部１５及び端末機能部２４に対して正しい順序で受信データを出力することができる。
　このように構成された第１の実施形態の空調制御システム１００は、グループ情報に基づいて受信データを他の制御装置１に中継する制御装置１を備えることにより、空調制御システム１００において、より高い信頼性を確保しつつ機器制御ネットワークを無線化することができる。また、空調制御システム１００は、無線通信を間欠的に行う端末装置２を備えることにより、空調制御システム１００における端末装置２の省電力性を高めることができる。
　以下、第１の実施形態の空調制御システム１００の変形例について説明する。
　図１０は、変形例の制御装置１ａの機能構成の具体例を示す図である。制御装置１ａは、無線通信部１１に代えて第１無線通信部１１１及び第２無線通信部１１２を備える点で、第１の実施形態の制御装置１と異なる。
　このように、制御装置１は、第１無線ネットワーク３００及び第２無線ネットワーク４００ごとに異なる無線通信部を備えてもよい。
　なお、本実施形態において第１無線ネットワーク３００と第２無線ネットワーク４００とは同じ周波数帯域の無線通信を用いることを示しているが、同じ周波数帯域とすることによって、無線通信を実現するハードウェアを共通化することができる。また、周波数帯域としてサブギガ帯（９００ＭＨｚ～９９０ＭＨｚ）を用いることによって更に通信品質を向上させることができる。サブギガ帯の無線は、端末間に障害物がある場合においても安定した（回り込みやすい）通信を実現でき、かつ、速い通信速度を実現できる特徴を持っている。
　そのため、天井裏等に設置される制御装置１同士の無線通信（第１無線ネットワーク３００）においても、天井裏に設置される空調機や各種配線等の障害物による影響が少なく、高い通信品質を実現できる。また、天井裏に設置される制御装置１と居室内に設置される端末装置２との無線通信（第２ネットワーク４００）においても、両者を仕切る天井による影響が少なく、高い通信品質を実現可能である。
　また、居室内に２．４ＧＨｚ帯や５ＧＨｚ帯で無線通信（Ｗｉ－ｆｉ等）する機器が設置されている場合において、周波数帯域の異なる９２０ＭＨｚ帯の無線通信を第１無線ネットワーク３００及び第２無線ネットワーク４００に用いることによって、居室内の機器からの干渉が無いため高い通信品質を実現可能である。
　さらに、９００ＭＨｚ帯未満の低い周波数帯域では利用できる帯域幅が小さいことから通信速度が遅く、第１無線ネットワーク３００にてメッシュネットワークを実現する際の制約が大きいが、サブギガ帯の周波数帯域を用いることによって高い通信品質を実現可能である。
［第２の実施形態］
　図１１は、第２の実施形態の制御装置１ｂの機能構成の具体例を示す図である。制御装置１ｂは、送受信部１４に代えて送受信部１４ｂを備える点、中継部１６に代えて中継部１６ｂを備える点で第１の実施形態の制御装置１と異なる。
　送受信部１４ｂは、第１プロトコル処理部１２及び第２プロトコル処理部１３と、制御機能部１５及び中継部１６ｂとの間で送受信データの入出力を行う。具体的には、送受信部１４ｂは、各プロトコル処理部から自装置宛ての受信データを取得して制御機能部１５に出力するとともに、第２プロトコル処理部１３から自装置宛てでない受信データを取得して中継部１６ｂに出力する。送受信部１４ｂは、制御機能部１５及び中継部１６ｂから出力された送信データを送信先の通信プロトコルに応じたプロトコル処理部に出力する。
　中継部１６ｂは、端末装置２から受信された自装置宛てでない受信データを他の制御装置１に中継する中継処理を行う。
　図１２は、第２の実施形態の端末装置２ｂの機能構成の具体例を示す図である。端末装置２ｂは、無線制御部２５に代えて無線制御部２５ｂを備える点で第１の実施形態の端末装置２と異なる。
　無線制御部２５ｂは、無線通信部２１の動作を制御する。具体的には、無線制御部２５ｂは、無線通信部２１から出力される無線電波が、複数の制御装置１のうちの少なくとも２つ以上の制御装置１に受信可能な強度の無線電波が出力されるように無線通信部２１を制御する。例えば、無線制御部２５ｂは、無線電波が検出された制御装置１のＲＳＳＩに基づいて、受信信号強度の強い順にいくつかの制御装置１を選択し、選択された制御装置１が受信可能な強度の無線電波が出力されるように無線通信部２１を制御する。
　また、例えば、無線制御部２５ｂは、予め設定された最低限の強度（以下、「設定強度」という。）の無線電波が出力されるように無線通信部２１を制御してもよい。この場合、設定強度は、無線電波が複数の制御装置１のうちの少なくとも２つ以上の制御装置１に受信可能な強度として設定される。例えば、設定強度は、無線電波が複数の制御装置１のうちの２つの制御装置１に受信可能な強度として設定されもよいし、複数の制御装置１のうちの３つの制御装置１に受信可能な強度として設定されもよい。
　また、無線制御部２５ｂは、無線電波が複数の制御装置１のうちの少なくとも２つの制御装置１によって受信される範囲内で、無線通信部２１の無線強度を設定強度から徐々に減少させていくような制御を行ってもよい。例えば、設定強度が、初期値として３つの制御装置１が受信可能な強度として設定される場合、無線通信部２１は、徐々に無線強度を減少させていき、２つの制御装置１が受信可能な強度に近づけていくような制御を行ってもよい。また、設定強度は、外部からの入力によって変更可能に構成されてもよい。最低信号強度の設定は、マウスやキーボード等の入力装置から入力されてもよいし、ネットワークを介した通信によって入力されてもよい。
　図１３は、第２の実施形態の空調制御システム１００における上り通信の動作例を示す図である。ここでは、ＶＲ２１がＶＣ３１にデータを送信する場合を例に上り通信の流れを説明する。この場合、ＶＲ２１の無線通信部２１は、無線制御部２５ｂの制御により、ＶＣ３１を宛先とする送信パケットを、例えば、ＶＣ２１、ＶＣ２２及びＶＣ２３が受信可能な無線強度で送信する。ＶＣ２１、ＶＣ２２及びＶＣ２３の中継部１６ｂは、それぞれ、受信パケットの宛先が自装置でないことを識別すると、受信パケットを他の制御装置１に中継する。ＶＣ２１、ＶＣ２２及びＶＣ２３によって中継されたパケットは、無線メッシュネットワークによって宛先のＶＣ３１まで転送される。
　このように構成された第２の実施形態の空調制御システム１００は、端末装置２から送信された自装置宛てでない受信パケットを他の制御装置１に中継する制御装置１を備える。このような制御装置１を備えることにより、空調制御システム１００において、より高い信頼性を確保しつつ機器制御ネットワークを無線化することができる。また、空調制御システム１００は、少なくとも２つ以上の制御装置１に受信されるような強度の無線電波でパケットを送信する端末装置２を備える。このような端末装置２を備えることにより、空調制御システム１００における制御装置１と端末装置２との接続の冗長性を確保できる範囲で、無線端末２の無線出力に係る電力の消費を抑制することができる。
［第３の実施形態］
　第３の実施形態では、第１の実施形態の制御装置１又は端末装置２として機能することができる通信装置３について説明する。
　図１４は、第３の実施形態の通信装置３のハードウェア構成の具体例を示す図である。
例えば、通信装置３は、バス３１で接続された補助記憶装置３２、ＣＰＵ３３、メモリ３４、無線通信部３５（無線出力部）及び動作モード切り替え部３６（動作モード設定部）を備える。補助記憶装置３２は、制御装置プログラム及び端末装置プログラムを予め記憶している。ＣＰＵ３３は、補助記憶装置３２に記憶された制御装置プログラム及び端末装置プログラムのうち、いずれか一方をメモリ３４に読み出して実行する。ＣＰＵ３３は、制御装置プログラムの実行により通信装置３を制御装置１として機能させ（第１のモード）、端末装置プログラムの実行により通信装置３を端末装置２として機能させる（第２のモード）。無線通信部３５は、通信装置３が無線通信するためのネットワークインタフェースである。動作モード切り替え部３６は、ＣＰＵ３３に対して、制御装置プログラム及び端末装置プログラムのいずれを実行させるかを設定する。
　例えば、動作モード切り替え部３６は、ディップスイッチ等のハードウェアとして構成されてもよいし、通信装置３の起動時に実行させるプログラムとして構成されてもよい。
プログラムとして構成される場合、動作モード切り替え部３６は、制御装置プログラム又は端末装置プログラムのいずれかを、対話形式でのユーザの入力に基づいて選択してもよいし、起動時に読み込まれる設定ファイルに基づいて選択してもよい。動作モード切り替え部３６は、上記のハードウェアやプログラムによる制御装置プログラム又は端末装置プログラムの選択結果をＣＰＵ３３に通知する。
　具体的には、ＣＰＵ３３は、制御装置プログラムの実行により、第１プロトコル処理部１２、第２プロトコル処理部１３、送受信部１４、制御機能部１５及び中継部１６として機能する。また、ＣＰＵ３３による制御装置プログラムの実行により、補助記憶装置３２は記憶部１７として機能し、無線通信部３５は無線通信部１１として機能する。
　一方、ＣＰＵ３３は、端末装置プログラムの実行により、第２プロトコル処理部２２、送受信部２３、端末機能部２４及び無線制御部２５として機能する。また、ＣＰＵ３３による端末装置プログラムの実行により、補助記憶装置３２は記憶部２６として機能し、無線通信部３５は無線通信部２１として機能する。
　このように構成された第３の実施形態の空調制御システム１００では、制御装置１と端末装置２とを同じハードウェアで実現することが可能となる。さらに、端末装置２が制御装置１と同じハードウェアで実現された場合であっても、ハードウェアを端末装置２として用いる場合には、端末装置２に必要な機能部のみを動作させることができるため、端末装置２の消費電力を削減することができる。
　なお、上記では、制御装置１又は端末装置２の装置単位で通信装置３の動作を切り替える例を示したが、通信装置３の動作を切り替える単位は各機能部の単位であってもよい。
例えば、制御装置１と端末装置２とで同じプログラムによって実現可能な機能部（例えば、第２プロトコル処理部１３及び第２プロトコル処理部２２）は、同じプログラムを実行し、同じプログラムによって実現できない機能部（例えば、制御機能部１５及び端末機能部２４）のみ実行するプログラムを切り替えるようにしてもよい。また、制御装置１又は端末装置２として不要な機能部を実現するプログラムを実行しないようにしてもよい。
　また、通信装置３の動作の変更は、各機能部が有する機能ごとに行われてもよい。例えば、通信装置３を端末装置２として動作させる場合、第１プロトコル処理部１２が有するメッシュ転送機能を実現するプログラムのみ実行しないようにしてもよいし、メッシュ構成機能を実現するプログラムのみ実行しないようにしてもよい。また、各機能部が行う処理の設定を変更することによって、端末装置２として機能する通信装置３の処理負荷を低減してもよい。例えば、通信装置３が端末装置２として機能する場合、メッシュ転送機能によるパケットの中継回数に対する制限をかける設定に変更してもよいし、メッシュ構成機能により構成されるメッシュ構成がフルメッシュとならないようにする設定に変更してもよい。
［第４の実施形態］
　図１５は、第４の実施形態の制御装置１ｃの機能構成の具体例を示す図である。第４の実施形態の制御装置１ｃは、グループ情報更新部１８をさらに備える点で第１の実施形態の制御装置１と異なる。
　グループ情報更新部１８は、自装置のグループ情報の更新を行う。具体的には、グループ情報更新部１８は、グループ情報の更新内容を示す更新情報の入力を受け付け、入力された更新情報で自装置のグループ情報を更新する。更新情報は、自装置に接続された入力装置から入力されてもよいし、ネットワークを介して他の装置から送信されてもよい。また、グループ情報更新部１８は、自装置に入力された更新情報を他の制御装置１に送信する。
　図１６は、第４の実施形態の空調制御システム１００の構成の概略を示す図である。図１６は、グループ情報に基づいて、制御装置１－１１が、端末装置２から送信されたデータを同一グループに所属する他の制御装置１－１２～１－１５に送信している例を示している。この場合、仮に制御装置１－１１に更新情報が入力された場合、制御装置１－１１のグループ情報更新部１８は、更新後のグループ情報を参照し、自装置と同じ制御グループに所属する制御装置１－１２～１－１５及び制御装置１－２０に更新情報を送信する。
ここで、制御装置１－２０は、更新情報によって新規追加された制御装置１である。制御装置１－１１が、同一グループの制御装置１に更新情報を送信することにより、新規追加された制御装置１－２０にもグループ情報を展開することができる。
　なお、図１６において、いずれかの制御装置１がグループ情報を管理する管理装置（グループ管理装置）として機能してもよい。例えば、制御装置１－２０が管理装置として機能する場合、管理装置が他の制御装置１にグループ情報を送信してもよいし、各制御装置１が管理装置から最新のグループ情報を取得してもよい。
　このような構成を備えることにより、第４の実施形態の空調制御システム１００では、グループ情報の更新作業をいずれか１つの制御装置１に対して行えばよいため、グループ情報の更新にかかる労力を削減することができる。
　以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、受信パケットを所定の条件に基づいて他の通信装置に送信する制御装置１と、送信パケットが複数の通信装置１のうちの一以上の通信装置１に受信されるように送信する端末装置２と、を持つことにより、空調制御システムの機器制御ネットワークを高い信頼性と省電力性とを両立しつつ無線化することができる。
　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

Claims (23)

  1. 　複数の通信経路で互いに無線通信が可能な複数の通信装置と、前記複数の通信装置と無線通信する端末装置と、を備える制御システムであって、
    　前記通信装置は、
    　前記端末装置及び他の通信装置と無線通信によってパケットを送受信する通信部と、
    　前記通信部を介して受信されたパケットを所定の条件に基づいて他の通信装置に中継する中継部と、
    　を備え、
    　前記端末装置は、
    　前記複数の通信装置と無線通信によってパケットを送受信する端末通信部を備え、
    　前記端末通信部は、前記複数の通信装置のうちの一以上の通信装置に直接受信されるように前記パケットを送信する、
    　制御システム。
  2. 　前記複数の通信装置は、メッシュネットワークを構成し、それぞれの前記通信装置は前記メッシュネットワークを介して他の通信装置と通信することにより、他の通信装置と複数の通信経路で通信可能である、
    　請求項１に記載の制御システム。
  3. 　前記中継部は、前記端末装置から直接受信された受信パケットのうち、宛先が自装置である受信パケットを自装置と同じグループに所属する他の通信装置に転送する、
    　請求項１に記載の制御システム。
  4. 　前記中継部は、前記端末装置から直接受信された受信パケットのうち、宛先が自装置でない受信パケットを他の通信装置に中継する、
    　請求項１に記載の制御システム。
  5. 　前記中継部は、前記端末装置から直接受信された受信パケットのうち、宛先が自装置でない受信パケットを前記端末装置に応じたグループに所属する通信装置に中継する、
    　請求項４に記載の制御システム。
  6. 　前記中継部は、前記端末装置から直接受信された受信パケットのうち、宛先が自装置でない受信パケットを前記複数の通信装置の全てに中継する、
    　請求項４に記載の制御システム。
  7. 　前記中継部は、第１のパケットを他の通信装置に中継する際、前記第１のパケットが、既に転送した第２のパケットと同一であり、前記第１のパケットの中継回数が前記第２のパケットの中継回数よりも大きい場合には、前記第１のパケットを中継せずに廃棄する、
    　請求項４に記載の制御システム。
  8. 　前記中継部は、宛先の端末装置が自装置の送信パケットを直接送信できない場合、前記端末装置に対してパケットを直接送信することができる他の通信装置に前記送信パケットを送信する、
    　請求項１に記載の制御システム。
  9. 　前記通信部及び前記端末通信部は、第１のパケットを受信する際、前記第１のパケットが既に受信された第２のパケットと同一である場合、前記第１のパケットを廃棄する、
    　請求項１に記載の制御システム。
  10. 　前記通信部は、
    　他の通信装置との通信と、前記端末装置との通信とにおいて同じ周波数帯域の無線を出力する一の無線出力部と、
    　他の通信装置と通信するための通信プロトコルに関する処理を行う第１プロトコル処理部と、
    　前記端末装置と通信するための通信プロトコルに関する処理を行う第２プロトコル処理部と、
    　をさらに備える、
    　請求項１に記載の制御システム。
  11. 　前記端末装置は、
    　前記通信部を前記端末通信部として備え、
    　前記端末通信部は、前記第１プロトコル処理部が無効化された状態で動作する、
    　請求項１０に記載の制御システム。
  12. 　前記端末装置は、
    　前記端末通信部が、前記第１プロトコル処理部及び前記第２プロトコル処理部が動作する第１のモードと、前記第２プロトコル処理部のみが動作する第２のモードとのいずれかのモードで動作するように前記端末通信部を設定する動作モード設定部をさらに備える、
    　請求項１１に記載の制御システム。
  13. 　前記端末装置は、
    　前記端末通信部から出力された無線電波が、前記複数の通信装置のうちの少なくとも２つの通信装置によって受信されるように、前記端末通信部が出力する無線電波の強度を制御する無線制御部をさらに備える、
    　請求項１に記載の制御システム。
  14. 　前記無線制御部は、自装置に予め設定された信号強度であって、前記端末通信部から出力された無線電波が前記複数の通信装置のうちの少なくとも２つ以上の通信装置によって受信されるような信号強度である設定強度に基づいて、前記端末通信部が出力する無線電波が前記設定強度となるように制御する、
    　請求項１３に記載の制御システム。
  15. 　前記無線制御部は、無線電波が前記複数の通信装置のうちの少なくとも２つの通信装置によって受信される範囲内で、前記無線制御部の無線強度を前記設定強度から徐々に減少させていく、
    　請求項１４に記載の制御システム。
  16. 　前記端末装置は、前記設定強度の入力を受け付ける入力部をさらに備える、
    　請求項１４に記載の制御システム。
  17. 　前記通信装置は、
    　前記グループと前記複数の通信装置との対応を示すグループ情報を記憶する記憶部と、
    　前記グループ情報の更新内容を示す更新情報を他の通信装置に送信するとともに、他の通信装置から送信される更新情報に基づいて自装置のグループ情報を更新するグループ情報更新部と、
    　をさらに備える、
    　請求項１に記載の制御システム。
  18. 　前記複数の通信装置のうちの一以上の通信装置は、前記グループと前記複数の通信装置との対応を示すグループ情報を記憶するグループ管理装置として機能し、
    　前記グループ管理装置以外の通信装置は、前記グループ管理装置から前記グループ情報を取得する、
    　請求項１に記載の制御システム。
  19. 　前記通信装置は、
    　前記グループ情報の更新内容を示す更新情報を前記グループ管理装置に送信するとともに、前記グループ管理装置から送信される更新情報に基づいて自装置のグループ情報を更新するグループ情報更新部をさらに備える、
    　請求項１８に記載の制御システム。
  20. 　前記通信部は、他の通信装置及び前記端末装置との無線通信に、１ギガヘルツ未満の周波数を有する無線電波を用いる、
    　請求項１に記載の制御システム。
  21. 　複数の通信経路で互いに無線通信が可能な複数の通信装置と、前記複数の通信装置と無線通信する端末装置と、を備える制御システムが行う通信方法であって、
    　前記通信装置が、
    　前記端末装置及び他の通信装置と無線通信によってパケットを送受信する通信ステップと、
    　前記通信ステップにおいて受信されたパケットを所定の条件に基づいて他の通信装置に中継する中継ステップと、
    　を有し、
    　前記端末装置が、
    　前記複数の通信装置と無線通信によってパケットを送受信する端末通信ステップを有し、
    　前記端末通信ステップおいて、前記複数の通信装置のうちの一以上の通信装置に直接受信されるように前記パケットを送信する、
    　通信方法。
  22. 　複数の通信経路で他の通信装置と互いに無線通信が可能な通信装置であって、
    　前記他の通信装置と無線通信可能な端末装置及び前記他の通信装置と、無線通信によってパケットを送受信する通信部と、
    　前記通信部を介して受信されたパケットを所定の条件に基づいて他の通信装置に中継する中継部と、
    　を備える通信装置。
  23. 　複数の通信経路で互いに無線通信が可能な複数の通信装置と、無線通信によってパケットを送受信する端末通信部を備え、
    　前記端末通信部は、前記複数の通信装置のうちの一以上の通信装置に受信されるように前記パケットデータを送信する、
    　端末装置。
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