(57)【要約】【課題】緊急用コマンドの対応を迅速化する制御系無線通信システムを実現すること。【解決手段】各無線通信ユニットは、上位レイヤから送信された信号が緊急用コマンドであるか否かを検出し、緊急用コマンドの場合は該信号をＧＰＩＯ付属の信号端子からＨｉｇｈ／Ｌｏｗ信号として送出する。緊急用コマンドに対応するパケットを作成する際には、Ｄａｔａ部の送信長を通常通信コマンド対応のパケットに比べて短縮して下位レイヤに無線送信する。【選択図】図１
2014121044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上位レイヤから送信された信号が緊急用コマンドであるか否かを検出し、緊急用コマンドでない場合は該信号を内部コードに変換して送出し、緊急用コマンドの場合は該信号をＧＰＩＯ付属の信号端子からＨｉｇｈ／Ｌｏｗ信号として送出する第１の受信手段と、
前記送出された緊急用コマンドに対応するパケットを作成する際には、Ｄａｔａ部の送信長を通常通信コマンド対応のパケットに比べて短縮して下位レイヤに無線送信する第１の送信手段と
を有する第１の無線通信ユニットと、
前記第１の無線通信ユニットから送信された信号が緊急用コマンドであるか否かを検出し、緊急用コマンドでない場合は該信号を内部コードに変換して送出し、緊急用コマンドの場合は該信号をＧＰＩＯ付属の信号端子からＨｉｇｈ／Ｌｏｗ信号として送出する第２の受信手段と、
前記送出された緊急用コマンドに対応する所定の緊急用パケットを作成して下位レイヤに無線送信する第２の送信手段と
を有する第２の無線通信ユニットと
を備える制御系無線通信システム。
【請求項２】
前記上位レイヤの範疇にはインターネット網が含まれ、前記第１の受信手段はＩＰプロトコルを有する
請求項１に記載の制御系無線通信システム。
【請求項３】
前記緊急用コマンドに対応するパケットは、Ｄａｔａ部の長さが３バイトである
請求項１に記載の制御系無線通信システム。
【請求項４】
上位レイヤから送信された信号が緊急用コマンドであるか否かを検出し、緊急用コマンドでない場合は該信号を内部コードに変換して送出し、緊急用コマンドの場合は該信号をＧＰＩＯ付属の信号端子からＨｉｇｈ／Ｌｏｗ信号として送出する受信手段と、
前記送出された緊急用コマンドに対応するパケットを作成する際には、Ｄａｔａ部の送信長を通常通信コマンド対応のパケットに比べて短縮して下位レイヤに無線送信する送信手段と
を備える中継局内無線通信ユニット。
【請求項５】
中継局内無線通信ユニットから送信された信号が緊急用コマンドであるか否かを検出し、緊急用コマンドでない場合は該信号を内部コードに変換して送出し、緊急用コマンドの場合は該信号をＧＰＩＯ付属の信号端子からＨｉｇｈ／Ｌｏｗ信号として送出する受信手段と、前記送出された緊急用コマンドに対応する所定の緊急用パケットを作成して下位レイヤに無線送信する送信手段と
を備える子局内無線通信ユニット。
【請求項６】
第１の無線通信段階では、
上位レイヤから送信された信号が緊急用コマンドであるか否かを検出し、緊急用コマンドでない場合は該信号を内部コードに変換して送出し、緊急用コマンドの場合は該信号をＧＰＩＯ付属の信号端子からＨｉｇｈ／Ｌｏｗ信号として送出する第１の受信段階と、
前記送出された緊急用コマンドに対応するパケットを作成する際には、Ｄａｔａ部の送信長を通常通信コマンド対応のパケットに比べて短縮して下位レイヤに無線送信する第１の送信段階と
を有し、
第２の無線通信段階では、
前記第１の無線通信段階から送信された信号が緊急用コマンドであるか否かを検出し、緊急用コマンドでない場合は該信号を内部コードに変換して送出し、緊急用コマンドの場合は該信号をＧＰＩＯ付属の信号端子からＨｉｇｈ／Ｌｏｗ信号として送出する第２の受信段階と、
前記送出された緊急用コマンドに対応する所定の緊急用パケットを作成して下位レイヤに無線送信する第２の送信段階と
を有する制御系無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は制御系無線通信システム、中継局内無線通信ユニット、子局内無線通信ユニット及び制御系無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
異常が検出されたときなどの緊急時に、遠隔地のシステムをネットワーク経由にて停止させるか、若しくは切断するような機能を備えたシステムにあっては、異常検出時点等から緊急対応に至るまでの時間を極力短くすることが期待される。しかしながら、現在、一般的に使用されている通信プロトコルでは、大容量のデータを高速伝送すること（即ちスループットを向上させること）に焦点を合わせたものが大半である。即ち、これまでの通信プロトコルは、緊急処置時のように、送信されるデータ量は比較的小さいが、遅延の少ない（即ち高速の）応答が要求されるシステムに対しては、この要求を十分に満たしていない。
【０００３】
特に、ＩＰ（インターネットプロトコル）網と無線網との組み合わせといった、無線通信局間に異なるプロトコルが介在するようなシステムの場合は、局間のプロトコル変換に要する信号処理時間が多大となってしまう。よって、このことが応答速度の遅延を少なくする上でのボトルネックとなっているケースが見られる。
【０００４】
この分野の公知技術として、例えば特許文献１には、１つのネットワークシステムが開示されている。このシステムでは、メッシュネットワークを介したデータ送信に先立ち、該メッシュネットワーク内の複数の通信経路から高速通信経路を選択し、及び該選択した高速通信経路を介してデータを送信する能力を有する。また、メッシュネットワーク内の複数の通信経路から高速通信経路を選択し、及び該選択した高速経路を介してエンターテイメント装置からエンターテイメント情報を送信する。さらに、メッシュネットワーク内の高速通信経路を識別し、及び該高速通信経路を介してファイル転送情報を送信する。
【０００５】
また、例えば特許文献２には、一組のＬＤＰＣ符号により、変調シンボルが不規則に減衰を受ける可能性のある通信路での高信頼性伝送を保証する、低密度パリティ検査符号化（ＬＤＰＣＣ）による符号化の方法およびシステムが開示されている。具体的には、符号ブロック長を選択すること、及びデータパケットを符号化すること、のできる符号語を連結する。符号化方式を最適化するために、まず符号語短縮を行って、所望のパケット長のための整数個の符号語を確保する。次いで符号語をパンクチャし、または反復して、符号語ごとに整数個の通信路シンボルが確保されるようにする。短縮およびパンクチャ反復の方法を実施して、実際の符号化率を低く保ったままで、最小限のオーバーヘッドがもたらされる。
【０００６】
また、例えば特許文献３には、患者携帯通信器（ＰＰＣ）が開示されている。具体的には、この通信器は、医療ファームウェアと無線ファームウェアを格納するメモリに接続されたプロセッサ、第１無線機、第２無線機、ならびに電源をサポートする携帯筐体を備える。患者埋込医療装置（ＰＩＭＤ）と、患者携帯通信器の第１無線機との間の通信は、医療ファームウェアのプログラム命令に従って行われる。患者携帯通信器の第２無線機と、無線ネットワークとの間の通信は、無線ファームウェアのプログラム命令に従って達成される。患者埋込医療装置からのデータは、例えば段階的な様式で優先レベルが割当てられている第１無線機を介して、受信される。データ伝送機構は、少なくとも一部において優先レベルに基づき、互いに異なるデータ伝送機構から選択される。患者埋込医療装置のデータは、選択した伝送機構によって、第２無線機を介して無線ネットワークに送信される。
【０００７】
また、例えば特許文献４には、スマート・トランシーバ・デバイスが開示されている。具体的には、ワイヤレス・プロトコル・スタックの物理（ＰＨＹ）およびメディア・アクセス制御（ＭＡＣ）レイヤを内蔵してワイヤレス・プロトコルを実現する。なお、シリアル・ペリフェラル・インタフェース（ＳＰＩ）に基づく設計を用いることができる。特徴的な部分は、スマート・トランシーバ・デバイスの制御を行い、このスマート・トランシーバ・デバイスに対する双方向のデータ転送に備えるために用いることができるプロトコルである（即ち、プロトコル、コマンド、および応答のフォーマットの一例を開示している）。
【０００８】
さらに、例えば特許文献４には、アプリケーション・プログラミング・インタフェース（ＡＰＩ）を開示している。このＡＰＩは、システム及びスマート・トランシーバ・デバイスへのデータ並びにシステム及びスマート・トランシーバ・デバイスからのデータを確定し、維持し、伝達するために用いることができる。また、このＡＰＩは、ハードウェア独立サービスを提供することができる。即ち、一例であって限定ではない一組のサービス、関数コール、コンフィギュレーション設定方法、イベント、及びパラメータを開示する。
【０００９】
また、例えば特許文献５には、家庭またはオフィス等の場所に電話通信およびデジタルメディアサービスを提供するためのシステム、方法、および装置が開示されけている。具体的には、一体型の音声、データ、及びメディア情報センターとして機能するように構成される、電話通信およびデジタルメディアサービスデバイスを含む。デバイスは、直接的に、及び／または関連ハンドセットを通す使用形態での電話通信機能性を提供する。デバイスは、使い易いタッチスクリーンインターフェースを備える。また、デバイスは、地上通信線高品質電話通信サービスの一体型集積システムと組み合わせた高度なメディアアプリケーション及びグラフィックを送達することが可能な高性能ハードウェア／ソフトウェアを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特表２００９−５４３４８２号公報
【特許文献２】特表２０１０−５２０６６６号公報
【特許文献３】特表２０１１−５０２３６９号公報
【特許文献４】特表２０１１−５０５７５５号公報
【特許文献５】特表２０１２−５１３１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献２に記載の装置のような、符号化方式を最適化する方法は、無線通信装置の性能を最適化するための有効な手段である。しかしながら、それだけでは、必ずしも機能面での要求を満たすとは限らない。何故なら、前述のとおり、１対Ｎで通信を行う制御系無線ネットワークにおいて、例えば地震発生時等の緊急時のためにシステム停止・切断等を実施するコマンドに対しては、データの情報量が少なくても高レスポンス（低遅延）での通信が要求されるからである。
【００１２】
しかしながら、前述のとおり、一般的な無線通信システムでは、高速化（スループットの向上）を主眼に最適化されているケースが大半であり、瞬発性（低伝送遅延）に関する対策（高レスポンス化）については、あまり着目されていない状況である。例えば、最近はＺｉｇＢｅｅなどの自動経路構築を行うシステムが主流となっているが、そのようなシステムでは、特に通信のオーバーヘッドが大きくなり、伝送遅延が大きいという問題点が有る。また、実際の回路構成を考えた場合、特定小電力無線などで用いられる汎用の無線モジュールは、図４に示すように、ＵＡＲＴなどのシリアルＩ／Ｆを介して上位のＭＣＵと接続される構成が一般的である。
【００１３】
図４は、従前の一般的な無線通信ユニットの内部構成を示す構成図である。同図において、ＩＰ／シリアルコンバータモジュール９１は、ＴＣＰ／ＩＰとシリアル間のプロトコル変換を行うＭＣＵを内蔵しており、ＩＰ網と無線モジュール間の双方向のデータの受け渡しを行う。また、ＩＰ／シリアルコンバータモジュール９１は、ＧＰＩＯ（制御端子）を備えており、ＩＰ網からの緊急コマンド受信時に無線モジュールへの信号出力を行う機能と、無線モジュールからの信号入力に対し、緊急用パケットを生成する機能を有する。
【００１４】
無線モジュール９２は、シリアルＩ／Ｆ部から受け取ったデータを無線通信用データ形式に変換し、送信する機能を有する。また、無線モジュール９２は、ＧＰＩＯ（入力）から緊急用コマンドを受信した場合は、無線通信用データを短縮した緊急用コマンドを送信し、緊急用コマンドを受信した無線モジュール側では、ＧＰＩＯ（出力）にて緊急用コマンドであることをＩＰ／シリアルコンバータモジュールに通知する機能を有する。
【００１５】
図５は、従前の一般的な制御系無線通信システムの全体構成を示す構成図である。同図に示す制御系無線通信システムは、ＩＰ／シリアルコンバータ９１Ａ，９１Ｂ、無線モジュール親機９２Ａ、及び無線モジュール子機９２Ｂを備える。汎用の無線モジュールが図４に示す構成である場合、この無線モジュールを適用した制御系無線通信システム（図５）は、図５に付記するように、シリアル通信に要する時間が必要となる。さらに、特に上位側がＩＰ網で接続されているケースでは、ＩＰ／シリアル変換などの処理も常に必要となる。よって、これらの処理時間がレスポンスの低下を招来するという問題点が生じる。
【００１６】
本発明は、上記従前の問題点を解決することができる制御系無線通信システム、中継局内無線通信ユニット、子局内無線通信ユニット、及び制御系無線通信方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態は、制御系無線通信システムである。この形態は、上位レイヤから送信された信号が緊急用コマンドであるか否かを検出し、緊急用コマンドでない場合は該信号を内部コードに変換して送出し、緊急用コマンドの場合は該信号をＧＰＩＯ付属の信号端子からＨｉｇｈ／Ｌｏｗ信号として送出する第１の受信手段と、前記送出された緊急用コマンドに対応するパケットを作成する際には、Ｄａｔａ部の送信長を通常通信コマンド対応のパケットに比べて短縮して下位レイヤに無線送信する第１の送信手段と、を有する第１の無線通信ユニットと、前記第１の無線通信ユニットから送信された信号が緊急用コマンドであるか否かを検出し、緊急用コマンドでない場合は該信号を内部コードに変換して送出し、緊急用コマンドの場合は該信号をＧＰＩＯ付属の信号端子からＨｉｇｈ／Ｌｏｗ信号として送出する第２の受信手段と、前記送出された緊急用コマンドに対応する所定の緊急用パケットを作成して下位レイヤに無線送信する第２の送信手段と、を有する第２の無線通信ユニットとを備える。
【００１８】
本発明の第２の形態は、中継局内無線通信ユニットである。この形態は、上位レイヤから送信された信号が緊急用コマンドであるか否かを検出し、緊急用コマンドでない場合は該信号を内部コードに変換して送出し、緊急用コマンドの場合は該信号をＧＰＩＯ付属の信号端子からＨｉｇｈ／Ｌｏｗ信号として送出する受信手段と、前記送出された緊急用コマンドに対応するパケットを作成する際には、Ｄａｔａ部の送信長を通常通信コマンド対応のパケットに比べて短縮して下位レイヤに無線送信する送信手段とを備える。
【００１９】
本発明の第３の形態は、子局内無線通信ユニットである。この形態は、中継局内無線通信ユニットから送信された信号が緊急用コマンドであるか否かを検出し、緊急用コマンドでない場合は該信号を内部コードに変換して送出し、緊急用コマンドの場合は該信号をＧＰＩＯ付属の信号端子からＨｉｇｈ／Ｌｏｗ信号として送出する受信手段と、前記送出された緊急用コマンドに対応する所定の緊急用パケットを作成して下位レイヤに無線送信する送信手段とを備える。
【００２０】
本発明の第４の形態は、制御系無線通信方法である。この形態は、第１の無線通信段階では、上位レイヤから送信された信号が緊急用コマンドであるか否かを検出し、緊急用コマンドでない場合は該信号を内部コードに変換して送出し、緊急用コマンドの場合は該信号をＧＰＩＯ付属の信号端子からＨｉｇｈ／Ｌｏｗ信号として送出する第１の受信段階と、前記送出された緊急用コマンドに対応するパケットを作成する際には、Ｄａｔａ部の送信長を通常通信コマンド対応のパケットに比べて短縮して下位レイヤに無線送信する第１の送信段階と、を有し、第２の無線通信段階では、前記第１の無線通信段階から送信された信号が緊急用コマンドであるか否かを検出し、緊急用コマンドでない場合は該信号を内部コードに変換して送出し、緊急用コマンドの場合は該信号をＧＰＩＯ付属の信号端子からＨｉｇｈ／Ｌｏｗ信号として送出する第２の受信段階と、前記送出された緊急用コマンドに対応する所定の緊急用パケットを作成して下位レイヤに無線送信する第２の送信段階とを有する。
【発明の効果】
【００２１】
以上の説明から明らかなように、この発明によれば、制御系無線ネットワークにおいて、地震発生時等の緊急時のためにシステム停止・切断等を実施するコマンドに対しては、データの情報量が少なくても高レスポンス（低遅延）での通信を可能にする制御系無線通信システムが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る制御系無線通信システムの全体構成を示す構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る制御系無線通信システムを適用した無線通信ネットワークの一例を示す全体構成図である。
【図３】緊急用コマンドに対する短縮パケットの詳細なデータ構成を示す説明図である。
【図４】従前の一般的な無線通信ユニットの内部構成を示す構成図である。
【図５】従前の一般的な制御系無線通信システムの全体構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の制御系無線通信システム、中継局内無線通信ユニット、子局内無線通信ユニット、及び制御系無線通信方法の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
本発明は、特に、ＩＰ網と無線ネットワークなど、通信品質（特に伝送性能）・プロトコル等が大きく異なる装置を組み合わせたシステムで、特定（緊急用）コマンドを必要とする制御系ネットワークにおいて要求される高速レスポンスを実現するものである。
【００２５】
図１は、本発明の実施形態に係る制御系無線通信システムの全体構成を示す構成図である。同図に示す本実施形態に係る制御系無線通信システムは、ＩＰ網等に接続された中継局内無線通信ユニット１（本発明の実施形態に係る中継局内無線通信ユニットであり、第１の無線通信ユニット）と、子局内無線通信ユニット２（本発明の実施形態に係る子局内無線通信ユニットであり、第２の無線通信ユニット）とを備える。
【００２６】
中継局内無線通信ユニット１は、ＩＰ／シリアルコンバータ１１（第１の受信手段）と、無線ＭＤＬ親機１２（第１の送信手段）とを備える。また、子局内無線通信ユニット２は、無線ＭＤＬ子機２１（第２の受信手段）と、ＩＰ／シリアルコンバータ２２（第２の送信手段）とを備える。ＩＰ／シリアルコンバータ１１，２２の各々は、ＭＰＵ（マイクロプロセッサ）を内蔵している。なお、図１では、上記各ユニットの動作も付記しているが、これについては後述する。
【００２７】
以下、本発明の実施形態に係る制御系無線通信システムの機能を説明する。本発明の実施形態に係る制御系無線通信システムは、高レスポンス性能が要求される緊急用コマンドに対しては、ハードウェア付属の信号線を用いた特殊経路を使用すると共に、無線部プロトコルの下位レイヤに専用モードを設け、高レスポンス化を実現することを特徴としている。より具体的には、親局であるＩＰ／シリアルコンバータ１１は、通常コマンド受信の場合は、受信した通常コマンドに対してＩ／Ｐシリアル変換を行い、また、無線モジュール用送信コマンドの作成や格納（記録）を行う。
【００２８】
しかし、ＩＰ／シリアルコンバータ１１は、緊急用コマンド受信の場合は、上記のＩ／Ｐシリアル変換や無線モジュール用送信コマンドの作成・格納を行わず、ＧＰＩＯ付属の信号端子を介してＨｉｇｈ／Ｌｏｗ信号を、無線ＭＤＬ親機１２へ送信する。これを受けた無線ＭＤＬ親機１２は、緊急用コマンド受信の場合は、データ部を圧縮した短縮パケット（詳細は後述）を無線ＭＤＬ子機２１へ送信する。
【００２９】
無線ＭＤＬ子機２１は、上記の短縮パケットを受信した場合は、ＧＰＩＯ付属の信号端子を介したＨｉｇｈ／Ｌｏｗ信号のままでＩＰ／シリアルコンバータ２２へ送出する。このＨｉｇｈ／Ｌｏｗ信号を受けたＩＰ／シリアルコンバータ２２は、緊急用コマンド向けのパケットを生成し、ＩＰ網に送出する。また、これと同時に、この短縮パケットを受け取った自局付属の緊急処置機能（具体的な構成及び図示は省略する）は、自局の停止や切断等の、予め取り決められた緊急処置を実行する。このようにして高レスポンスの通信性能を実現する。
【００３０】
以下、本発明の実施形態に係る制御系無線通信システムの具体的な適用例を説明する。図２は、本発明の実施形態に係る制御系無線通信システムを適用した無線通信ネットワークの一例を示す全体構成図である。同図に示す無線通信ネットワークは、親局１０１より、各エリア（ここではエリアＡ，Ｂ）毎に存在する中継局（ここでは中継局Ａ１，Ｂ１）を経由し、中継局より多数の子局（ここでは子局Ａ２，Ｂ２，Ｂ３）に対し、制御を行うものである。上記の各中継局と上記の各子局間の通信には無線を使用する。そして、上記の親局は、上記の各中継局経由で上記の各子局に対し、さまざまな制御を行う。加えて、上記の親局は、緊急用コマンドを、上記の各子局に送信することによって、上記の各子局の運用停止・切断等の緊急処理を実施する。
【００３１】
より具体的には、図２に示す親局１０１は、通常処理として、中継局Ａ１，Ｂ１を介し、エリアＡ，Ｂ内の上記各子局（ここでは子局Ａ２，Ｂ２，Ｂ３）に対し、制御コマンドを送信するものである。また、この親局１０１は、自力でシステム内外の異常を検出する機能、またはシステム内外の異常の通報を受ける機能を備えており、緊急時には上記の全中継局、または特定の上記エリアの特定の中継局に対し、緊急用コマンドを送付する機能を有する。また、上記の各中継局は、上記各エリア内の上記各子局に対してコマンドを送受信する機能を有する。さらに、上記の各中継局は、ユニット内部に傘下の各子局との通信を行うための無線通信ユニットを保持している。
【００３２】
上記の各子局は、無線で接続されている上記の中継局から受信した制御コマンドを実行すると共に、該緊急用コマンドを参照してシステムを停止したり、切断したりする緊急処置を実行する。また、上記の各子局は、無線で接続されている上記の中継局との無線通信を行うため、上記の各中継局と同様の無線通信ユニットを備えている。ここで、上記の各中継局には、図１に示す中継局内無線通信ユニット１を適用することができる。また、上記の各子局には、図１に示す子局内無線通信ユニット２を適用することができる。
【００３３】
以下、図１，２を参照しながら、本発明の実施形態に係る制御系無線通信システムの動作を説明する。まず、システム内の異常または環境異常等の外的要因により、システムに致命的なダメージを与えるような問題が発生すると、親局１０１（図２）は、緊急処置が必要となるエリアを特定し、特定した対象エリア内の各中継局に対し、ＬＡＮ経由にて緊急用コマンドを送信する（図２参照）。ここから先は、上記各中継局及び上記各子局を構成する本発明の実施形態に係る制御系無線通信システムの動作となる。
【００３４】
上記の緊急用コマンドを受け取った上記対象エリア内の各中継局は、無線通信ユニット（ここでは中継局内無線通信ユニット１）にパケットを送り、中継局と子局との無線通信ユニット間で、低遅延を実現するための緊急用コマンド対応の特殊処理が動作する。以下、この動作を説明する。まず、ＴＣＰ／ＩＰのパケットを受信した中継局内無線通信ユニット１内のＩＰ／シリアルコンバータ１１は、緊急用コマンドと一致するパケットを検出すると、ＧＰＩＯのＨｉｇｈ／Ｌｏｗ信号にて無線モジュール親機（ここでは無線ＭＤＬ親機１２）に対し、緊急用コマンドの受信を通知する。
【００３５】
ＧＰＩＯ付属の信号線からの信号の入力により、緊急用コマンドを受信した無線モジュール親機（ここでは無線ＭＤＬ親機１２）は、無線モジュール子機（ここでは無線ＭＤＬ子機２１）に対し、データ部を圧縮した短縮パケットを送信する。この短縮パケットの詳細を図３に示す。図３は、緊急用コマンドに対する短縮パケットの詳細なデータ構成を示す説明図である。通常の制御コマンドの場合、図３に示すＲＦの管理フレーム内のＤａｔａ部に最大２５６Ｂｙｔｅのデータが格納されるが、ここでは通常の制御コマンドの場合は４バイト以上と決めておく。また、緊急用コマンドの場合は、データ長を３Ｂｙｔｅとする。このように、データ長を３Ｂｙｔｅの場合を緊急用コマンドと予め取り決めておけば、このＲＦ管理フレームを受け取った無線モジュール子機（ここでは無線ＭＤＬ子機２１）は、受信したデータが緊急用コマンドであることを認識することができる。
【００３６】
この緊急用コマンドを受信した子局内の無線モジュール子機（ここでは無線ＭＤＬ子機２１）は、ＧＰＩＯ出力のＨｉｇｈ／Ｌｏｗ信号にて該子局内のＩＰ／シリアルコンバータ２２に緊急用コマンドを送出し、このＩＰ／シリアルコンバータ２２は、緊急用コマンド向けのパケットを生成し、ＩＰ網に送出する。また、これと同時に、このパケットを受け取った該子局付属の前記緊急処置機能は、システム（ここでは当該子局）の停止や切断等の、予め取り決められた緊急処置を実行する。
【００３７】
本実施形態に係る制御系無線通信システムは、上記のとおり構成したので、中継局内無線通信ユニット１のＩＰ／シリアルコンバータ１１内にて、緊急用コマンドを識別し、ＧＰＩＯ常備の信号線（ハードウェア）を使って無線モジュールに通知することができる。よって、緊急用コマンドの通信が通常の通信に比べて低遅延での送信が可能となるので、緊急用コマンドに対する処置を迅速に実行することができる効果が有る。ちなみに、従前のシステムでは、ＭＣＵ（マイクロプロセッサ）でのソフト的な処理により、緊急用コマンドに対してもＴＣＰ／ＩＰのパケットをシリアルデータに変換する処理を行っていたので、この変換処理の分だけでも通信速度が遅くなっていた。
【００３８】
また、本実施形態に係る制御系無線通信システムは、緊急用コマンドでは、無線局間の通信データ長を圧縮し、ＲＦフレーム内のデータ長のみで緊急用コマンドを送信し、かつ識別するので、送信に要する時間を短縮することができる効果が有る。
さらに、本実施形態に係る制御系無線通信システムは、子局側の無線ＭＤＬ子機２１にて、緊急用コマンド受信時に、ハードウェア設備として常備されているＧＰＩＯの信号端子を介した信号線を用いてＩＰ／シリアルコンバータ２２に緊急用コマンドを通知する。これにより、ＩＰ／シリアルコンバータ２２では、緊急用コマンド向けのパケットを生成するので、この点でも低遅延での中継が可能となる効果が得られる。
【００３９】
発明の他の実施形態：前述の実施形態に係る制御系無線通信システムの構成（図１）においては、無線通信ユニット（１，２）内部の、ＩＰ／シリアルコンバータ（１１，２２）、及び無線モジュール（無線ＭＤＬ親機１２、無線ＭＤＬ子機２１）の各々に、ＭＣＵを搭載し、相互にシリアル、またはＧＰＩＯ経由での通信を実現している例を示した。
これに対し、発明の他の実施形態として、これらのＭＣＵを１つのＭＣＵに統合した構成も可能である。
【００４０】
この実施形態の場合は、ＧＰＩＯ経由での遅延対策は実施されず、緊急用コマンドを認識したＭＣＵにて、ＲＦフレーム用の短縮パケットを生成し、かつ送信する仕組みを有するだけの構成となるが、やはり、緊急用コマンドに対する応答遅延を改善することができる効果が得られる。
【００４１】
上記の各実施形態に係る制御系無線通信システムは、プラントにおいて緊急地震速報などに合わせて、流体系のバルブの強制閉鎖が必要となるシステムに適用することができる。また、コンピュータシステムにおいて、ウィルス感染時、拡大を防ぐことを目的とした強制シャットダウン・ネットワーク切断等の、緊急時に高レスポンスでの制御が必要となるシステムを構築するのにも好適である。
【００４２】
本発明の実施形態に係る制御系無線通信方法は、第１の無線通信段階では、上位レイヤから送信された信号が緊急用コマンドであるか否かを検出し、緊急用コマンドでない場合は該信号を内部コードに変換して送出し、緊急用コマンドの場合は該信号をＧＰＩＯ付属の信号端子からＨｉｇｈ／Ｌｏｗ信号として送出する第１の受信段階と、前記送出された緊急用コマンドに対応するパケットを作成する際には、Ｄａｔａ部の送信長を通常通信コマンド対応のパケットに比べて短縮して下位レイヤに無線送信する。
【００４３】
また、上記制御系無線通信方法は、第２の無線通信段階では、第１の無線通信段階から送信された信号が緊急用コマンドであるか否かを検出し、緊急用コマンドでない場合は該信号を内部コードに変換して送出し、緊急用コマンドの場合は該信号をＧＰＩＯ付属の信号端子からＨｉｇｈ／Ｌｏｗ信号として送出する第２の受信段階と、前記送出された緊急用コマンドに対応する所定の緊急用パケットを作成して下位レイヤに無線送信する第２の送信段階とを有する。
【符号の説明】
【００４４】
１  中継局内無線通信ユニット
２  子局内無線通信ユニット
１１，２２  ＩＰ／シリアルコンバータ
１２  無線ＭＤＬ親機
２１  無線ＭＤＬ子機
１０１  親局
Ａ１，Ｂ１  中継局
Ａ２，Ｂ２，Ｂ３  子局
【図１】
2014121044.tif 000003
【図２】
2014121044.tif 000004
【図３】
2014121044.tif 000005
【図４】
2014121044.tif 000006
【図５】
2014121044.tif 000007