(57)【要約】      （修正有）【課題】対向側のシリアル機器に通信異常が生じた場合、一方側の伝送中継装置によって通信異常の情報を取得できるようにする。【解決手段】シリアル機器間で、伝送中継装置によってシリアル信号と光信号を相互に変換し、光ケーブルで延長してシリアル信号を伝送するシステムであって、伝送中継装置1,2は、シリアルレシーバ101、エンコーダ102、電気／光変換器103、データ受信検出部108、光／電気変換器104、デコーダ105、シリアルドライバ106、光信号検出部107、対向側異常検出部109及び異常表示部13,14を備え、伝送中継装置1,2の一方が、自局の対向側異常検出部109で通信異常を検出した際に、異常を表す情報信号を生成して対向側の伝送中継装置へ送り、対向側の伝送中継装置の異常表示部13,14で通信異常の内容を表示する。【選択図】図１０
2011119788.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠隔位置にあるシリアル機器間で、伝送中継装置によってシリアル信号と光信号を相互に変換し、光ケーブルで延長して、シリアル信号を伝送するシステムであって、
ホスト側のシリアル機器(6)と、遠隔側のシリアル機器(7)と、ホスト側の伝送中継装置(1)と、遠隔側の伝送中継装置(2)と、ホスト側のシリアル機器(6)と伝送中継装置(1)をつなぐケーブル(3)、遠隔側のシリアル機器(7)と伝送中継装置(2)をつなぐケーブル(5)及び伝送中継装置(1,2)同士をつなぐ光ケーブル(4)とで構成されており、
前記各伝送中継装置(1,2)は、
シリアル信号を受信するシリアルレシーバ(101)と、
シリアル信号を符号化するエンコーダ(102)と、
符号化したシリアル信号を光信号に変換する電気／光変換器(103)と、
符号化前のシリアル信号の受信状態を検出し前記エンコーダ(102)に通知するデータ受信検出部(108)と、
光信号をシリアル信号に変換する光／電気変換器(104)と、
シリアル信号を復号するデコーダ(105)と、
復号されたシリアル信号を対向側のシリアル機器(6)へ伝送するシリアルドライバ(106)と、
復号前のシリアル信号の受信状態を検出し前記エンコーダ(102)へ通知する光信号検出部(107)と、
復号されたシリアル信号を解析して対向側の通信異常を検出する対向側異常検出部(109)と、
対向側異常検出部(109)で検出した異常の内容を表示する異常表示部(13,14)と、
を備えており、
伝送中継装置(1,2)の一方が、自局の対向側異常検出部(109)でシリアル信号受信異常又は／及び光信号受信異常を検出した際には、これら受信異常を表す情報信号を生成して符号化し光信号に変換して対向側の伝送中継装置へ送り、対向側の伝送中継装置では、受信した光信号を解析し対向側異常検出部(109)で一方側の伝送中継装置の通信異常を検出し、異常表示部(13,14)で通信異常の内容を表示することにより、各伝送中継装置(1,2)によって、それとは対向する側の各シリアル機器(6,7)の通信異常の情報が得られるようにした、
シリアル信号遠隔伝送システム。
【請求項２】
半二重方式のデータ通信を行う際に、シリアル信号のパルス幅をより高速なクロックでカウントすることでパルス幅を求め、パルス幅にシリアル信号の最大ビット数を乗じた分の時間が経過するとデータ受信を完了とみなし、異常コードを生成して対向側へ送信し、対向側のシリアルドライバのOFF制御及びシリアルレシーバのON制御を行うことにより送受信の切り替えを行うようにしてある、
請求項１記載のシリアル信号遠隔伝送システム。
【請求項３】
遠隔位置にあるシリアル機器間で、伝送中継装置によってシリアル信号と光信号を相互に変換し、光ケーブルで延長して、シリアル信号を伝送するシステムに使用する伝送中継装置であって、
シリアル信号を受信するシリアルレシーバ(101)と、
シリアル信号を符号化するエンコーダ(102)と、
符号化したシリアル信号を光信号に変換する電気／光変換器(103)と、
符号化前のシリアル信号の受信状態を検出し前記エンコーダ(102)に通知するデータ受信検出部(108)と、
光信号をシリアル信号に変換する光／電気変換器(104)と、
シリアル信号を復号するデコーダ(105)と、
復号されたシリアル信号をシリアル機器(6)へ伝送するシリアルドライバ(106)と、
復号前のシリアル信号の受信状態を検出し前記エンコーダ(102)へ通知する光信号検出部(107)と、
復号されたシリアル信号を解析して遠隔側の通信異常を検出する対向側異常検出部(109)と、
対向側異常検出部(109)で検出した異常の内容を表示する異常表示部(13,14)と、
を備えている、
伝送中継装置。
【請求項４】
遠隔位置にあるシリアル機器(6,7)の間で、伝送中継装置(1,2)によってシリアル信号を光信号に変換して中継し、伝送距離を延長したシステムにおいて、一方側のシリアル機器の通信異常を検出した場合に、異常内容に対応してあらかじめ決められた情報信号を生成し、情報信号を光信号に変換して、対向側の伝送中継装置(1)に送信することで異常を通知する、
シリアル信号の遠隔伝送における通信異常の通知方法。
【請求項５】
半二重方式のデータ通信を行う際に、シリアル信号のパルス幅をより高速なクロックでカウントすることでパルス幅を求め、パルス幅にシリアル信号の最大ビット数を乗じた分の時間が経過するとデータ受信を完了とみなし、異常コードを生成して対向側の伝送中継装置(1,2)へ送信し、対向側のシリアルドライバ(106)のOFF制御及びシリアルレシーバ(101)のON制御を行うことにより送受信の切り替えを行う、
請求項４記載のシリアル信号の遠隔伝送における通信異常の通知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリアル信号遠隔伝送システム及びそれに使用する伝送中継装置に関するものである。更に詳しくは、遠隔位置にあるシリアル機器間でRS-422やRS-485等のシリアル信号を光信号に変換して伝送距離を延長するシステムであって、対向側のシリアル機器に何らかの通信異常が生じて両シリアル機器間で通信ができなくなった場合、一方側の伝送中継装置によって対向側のシリアル機器の通信異常の情報を取得することができるようにした、シリアル信号遠隔伝送システム及びそれに使用する伝送中継装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリアル信号であるRS-422及びRS-485信号は、伝送距離が最大で１．２ｋｍ程度であるが、通信速度に応じて伝送距離が制限されるため、高速で且つ長距離伝送をするという用途では、中継装置を介在させる必要がある。このようなシリアル信号の遠隔伝送システムとしては、例えば非特許文献１に開示されているシステムが一般的である。
【０００３】
このシステムは、ホスト側の端末から送出されたシリアル信号を中継装置で光信号に変調して光ケーブル（光ファイバ）に伝送し、遠隔側の中継装置で受信した光信号を復調してシリアル信号に戻し、端末へ送信する。なお、遠隔側の端末からホスト側の端末へのデータ送信も逆方向へ同様に行われる。このように、前記システムは、シリアル信号を中継装置で光信号に変換して伝送することによって長距離化を図ることができる。
【０００４】
ところで、前記のようなシステムで行われるシリアル信号のデータ通信を、送信と受信を交互に行う半二重方式で行う場合、送受信の切り替えは、例えばデータを伝送する電線とは別に制御用の電線を敷設し、切替えタイミングを制御するプログラムを作成することで端末機器から行うか、又は設定スイッチなどで通信速度を予め設定しておくなど、切替のタイミングを固定的に設定しておくことで行われている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】＜URL:http://www.fujicom.co.jp/products_opt/pdf/RS485-2-OPT_M.pdf＞  第１頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、非特許文献１に記載のシリアル信号の遠隔伝送システムには次のような課題があった。
すなわち、RS-422やRS-485のシリアル信号を単純に光信号に変換して伝送するシステムでは、光ケーブルを境に伝送路の回線セグメント（データが到達するネットワーク）が分かれてしまうため、例えば遠隔側の回線セグメントに何らかの通信異常が発生した際には、ホスト側と遠隔側の回線セグメント間で通信ができなくなり、異常の内容や場所の特定もできない。つまり、信号状態の情報が両回線セグメント間で共有できないので、場合によってはこの特定に時間がかかり、復旧が遅れてしまうことがあった。
【０００７】
そして、前記のようなシステムで行われるシリアル信号のデータ通信を、送信と受信を交互に行う半二重方式で行う場合、送受信の切り替えをソフトウェアによって制御する方法では、制御用回線が別途必要となるうえ、プログラム作成のために多大な手間とコストがかかっていた。また、送受信の切り替えを設定スイッチなどで通信速度を予め設定することで行う方法では、設置時における各設定が煩雑であり、切替速度の変更などに対して柔軟な対応ができなかった。
【０００８】
（本発明の目的）
本発明の目的は、遠隔位置にあるシリアル機器間でRS-422やRS-485等のシリアル信号を光信号に変換して伝送距離を延長するシステムであって、対向側のシリアル機器に何らかの通信異常が生じて両シリアル機器間で通信ができなくなった場合、一方側の伝送中継装置によって対向側のシリアル機器の通信異常の情報を取得することができるようにした、シリアル信号遠隔伝送システム及びそれに使用する伝送中継装置を提供することである。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、前記一方側の伝送中継装置によって対向側のシリアル機器の通信異常の情報を取得することができる機能を利用し、送信と受信を交互に行う半二重方式のデータ通信において、データの通信速度を推定して対向側装置のデータの送信と受信を速やかに切り替えることにより、切替速度の変更などに対して柔軟な対応を可能とし、データ通信の高速化及び安定化を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明が講じた手段は次のとおりである。
（１）本発明は、
遠隔位置にあるシリアル機器間で、伝送中継装置によってシリアル信号と光信号を相互に変換し、光ケーブルで延長して、シリアル信号を伝送するシステムであって、
ホスト側のシリアル機器と、遠隔側のシリアル機器と、ホスト側の伝送中継装置と、遠隔側の伝送中継装置と、ホスト側のシリアル機器と伝送中継装置をつなぐケーブル、遠隔側のシリアル機器と伝送中継装置をつなぐケーブル及び伝送中継装置同士をつなぐ光ケーブルとで構成されており、
前記各伝送中継装置は、
シリアル信号を受信するシリアルレシーバと、
シリアル信号を符号化するエンコーダと、
符号化したシリアル信号を光信号に変換する電気／光変換器と、
符号化前のシリアル信号の受信状態を検出し前記エンコーダに通知するデータ受信検出部と、
光信号をシリアル信号に変換する光／電気変換器と、
シリアル信号を復号するデコーダと、
復号されたシリアル信号をホスト側のシリアル機器へ伝送するシリアルドライバと、
復号前のシリアル信号の受信状態を検出し前記エンコーダへ通知する光信号検出部と、
復号されたシリアル信号を解析して対向側の通信異常を検出する対向側異常検出部と、
対向側異常検出部で検出した異常の内容を表示する異常表示部と、
を備えており、
伝送中継装置の一方が、自局の対向側異常検出部でシリアル信号受信異常又は／及び光信号受信異常を検出した際には、これら受信異常を表す情報信号を生成して符号化し光信号に変換して対向側の伝送中継装置へ送り、対向側の伝送中継装置では、受信した光信号を解析し対向側異常検出部で一方側の伝送中継装置の通信異常を検出し、異常表示部で通信異常の内容を表示することにより、各伝送中継装置によって、それとは対向する側の各シリアル機器の通信異常の情報が得られるようにした、
シリアル信号遠隔伝送システムである。
【００１１】
（２）本発明は、
半二重方式のデータ通信を行う際に、シリアル信号のパルス幅をより高速なクロックでカウントすることでパルス幅を求め、パルス幅にシリアル信号の最大ビット数を乗じた分の時間が経過するとデータ受信を完了とみなし、異常コードを生成して対向側へ送信し、対向側のシリアルドライバのOFF制御及びシリアルレシーバのON制御を行うことにより送受信の切り替えを行うようにしてある、
前記（１）のシリアル信号遠隔伝送システムである。
【００１２】
（３）本発明は、
遠隔位置にあるシリアル機器間で、伝送中継装置によってシリアル信号と光信号を相互に変換し、光ケーブルで延長して、シリアル信号を伝送するシステムに使用する伝送中継装置であって、
シリアル信号を受信するシリアルレシーバと、
シリアル信号を符号化するエンコーダと、
符号化したシリアル信号を光信号に変換する電気／光変換器と、
符号化前のシリアル信号の受信状態を検出し前記エンコーダに通知するデータ受信検出部と、
光信号をシリアル信号に変換する光／電気変換器と、
シリアル信号を復号するデコーダと、
復号されたシリアル信号をシリアル機器へ伝送するシリアルドライバと、
復号前のシリアル信号の受信状態を検出し前記エンコーダへ通知する光信号検出部と、
復号されたシリアル信号を解析して遠隔側の通信異常を検出する対向側異常検出部と、
対向側異常検出部で検出した異常の内容を表示する異常表示部と、
を備えている、
伝送中継装置である。
【００１３】
（４）本発明は、  
ホスト側と遠隔側のシリアル機器の間で、伝送中継装置によってシリアル信号を光信号に変換して中継し、伝送距離を延長したシステムにおいて、一方側のシリアル機器の通信異常を検出した場合に、異常内容に対応してあらかじめ決められた情報信号を生成し、情報信号を光信号に変換して、対向側の伝送中継装置に送信することで異常を通知する、
シリアル信号の遠隔伝送における通信異常の通知方法である。
【００１４】
（５）本発明は、  
半二重方式のデータ通信を行う際に、シリアル信号のパルス幅をより高速なクロックでカウントすることでパルス幅を求め、パルス幅にシリアル信号の最大ビット数を乗じた分の時間が経過するとデータ受信を完了とみなし、異常コードを生成して対向側の伝送中継装置へ送信し、対向側のシリアルドライバのOFF制御及びシリアルレシーバのON制御を行うことにより送受信の切り替えを行う、
前記（４）のシリアル信号の遠隔伝送における通信異常の通知方法である。
【００１５】
情報信号が表す情報の種類は特に限定されるものではないが、シリアルデータ及び光信号の受信断の他、例えば光回線の通信エラー発生や、装置の各種設定状態の変更の情報等である。
【００１６】
（作用）
本発明に係るシリアル信号遠隔伝送システムの作用を説明する。
【００１７】
Ａ．正常状態のデータ通信
（ホスト側→遠隔側）
ホスト側のシリアル機器から伝送中継装置にシリアル信号が伝送される。シリアル信号はシリアルレシーバで受信され、エンコーダで符号化される。
このとき、データ受信検出部によって、エンコーダで符号化される前のシリアル信号の受信状態を検出し、エンコーダに通知する。また、光信号検出部によってデコーダで復号される前のシリアル信号を検出することで光信号の受信状態を検出し、エンコーダに通知する。これらシリアル信号と光信号が正常に受信されていれば、符号化したシリアル信号を電気／光変換器で光信号に変換し、光ケーブルによって遠隔伝送する。
【００１８】
光信号は、遠隔側の伝送中継装置の光／電気変換器でシリアル信号に変換される。シリアル信号はデコーダで復号され、シリアルドライバで遠隔側のシリアル機器へ伝送される。なお、この場合では、復号されたシリアル信号から対向側異常検出部で異常が検出されることはない。
【００１９】
（遠隔側→ホスト側）
遠隔側のシリアル機器から伝送中継装置にシリアル信号が伝送される。シリアル信号はシリアルレシーバで受信され、エンコーダで符号化される。
このとき、データ受信検出部によって、エンコーダで符号化される前のシリアル信号の受信状態を検出し、エンコーダに通知する。また、光信号検出部によってデコーダで復号される前のシリアル信号を検出することで光信号の受信状態を検出し、エンコーダに通知する。これらシリアル信号と光信号が正常に受信されていれば、符号化したシリアル信号を電気／光変換器で光信号に変換し、光ケーブルによって遠隔伝送する。
【００２０】
光信号は、ホスト側の伝送中継装置の光／電気変換器でシリアル信号に変換される。シリアル信号はデコーダで復号され、シリアルドライバでホスト側のシリアル機器へ伝送される。なお、この場合では、復号されたシリアル信号から対向側異常検出部で異常が検出されることはない。
【００２１】
Ｂ．遠隔側が通信異常状態であるときのデータ通信
（ホスト側→遠隔側）
ホスト側のシリアル機器から伝送中継装置にシリアル信号が伝送される。シリアル信号はシリアルレシーバで受信され、エンコーダで符号化される。
このとき、データ受信検出部によって、エンコーダで符号化される前のシリアル信号の受信状態を検出し、エンコーダに通知する。また、光信号検出部によってデコーダで復号される前のシリアル信号を検出することで光信号の受信状態を検出し、エンコーダに通知する。これらシリアル信号と光信号が正常に受信されていれば、符号化したシリアル信号を電気／光変換器で光信号に変換し、光ケーブルによって遠隔伝送する。
【００２２】
光信号は、遠隔側の伝送中継装置の光／電気変換器でシリアル信号に変換される。シリアル信号はデコーダで復号され、シリアルドライバで遠隔側のシリアル機器へ伝送される。なお、この場合、すなわちホスト側のシリアル機器の通信異常がない状態では、復号されたシリアル信号から対向側異常検出部で異常が検出されることはない。
【００２３】
（遠隔側→ホスト側）
遠隔側のシリアル機器に通信異常（例えばケーブルの断線）があると、遠隔側の伝送中継装置にシリアル信号が伝送されない。
このとき、データ受信検出部によって、エンコーダで符号化される前のシリアル信号の受信状態を検出し（この場合は、シリアル信号が受信できないことを検出する）、エンコーダに通知する。また、光信号検出部によってデコーダで復号される前のシリアル信号の受信状態を検出し（この場合は、正常に受信されていることを検出する）、エンコーダに通知する。両信号のうちの一方または両方が正常に受信されていなければ、その異常内容に対応してあらかじめ決められた異常コード等の情報信号（この場合は、シリアル信号のみが受信できないことを意味する情報信号）を作成する。そして、この情報信号をエンコーダで符号化し、符号化したシリアル信号を電気／光変換器で光信号に変換し、光ケーブルによって遠隔伝送する。
【００２４】
光信号は、ホスト側の伝送中継装置の光／電気変換器でシリアル信号に変換される。シリアル信号はデコーダで復号され、シリアルドライバへ伝送される。なお、この場合では、復号されたシリアル信号から対向側異常検出部で異常（この場合は、シリアル信号のみが受信できない異常）が検出される。異常が検出されると、異常表示部によって、対向側異常検出部で検出した通信異常の内容を表示する。また、同時に異常が検出されると、シリアルドライバがOFFに制御（及びレシーバON制御）されるため、ホスト側へはシリアルデータは伝送されない。
また、ホスト側のシリアル機器側の通信異常時には、前記と同様の制御が行われ、遠隔側の伝送中継装置の異常表示部でホスト側のシリアル機器側の通信異常の情報が得られるようになっている。
【００２５】
本発明のシリアル信号遠隔伝送システムでは、全二重方式の他に、送信と受信を交互に行う半二重方式のデータ通信を行う場合がある。
この場合には、本発明のように、シリアル信号のパルス幅をより高速なクロックでカウントすることでパルス幅を求め、パルス幅にシリアル信号の最大ビット数を乗じた分の時間が経過するとデータ受信を完了とみなし、異常コードを生成して対向側へ送信し、対向側のシリアルドライバのOFF制御及びシリアルレシーバのON制御を行うことにより、自動的に送受信の切り替えを行うことができる。
【発明の効果】
【００２６】
（ａ）本発明は、遠隔位置にあるシリアル機器間でRS-422やRS-485等のシリアル信号を光信号に変換して伝送距離を延長するシステムであって、対向側のシリアル機器に何らかの通信異常が生じて両シリアル機器間で通信ができなくなった場合でも、一方側の伝送中継装置によって対向側のシリアル機器の通信異常の情報を取得できる。したがって、一方側の伝送中継装置によって、異常がある対向側のシリアルケーブル断線や光ケーブル断線などの通信異常の内容や場所を、ホスト側で把握することができるため、早急な復旧を図ることができる。
【００２７】
（ｂ）本発明は、一方側の伝送中継装置によって対向側のシリアル機器の通信異常の情報を取得することができる機能を利用することによって、送信と受信を交互に行う半二重方式の伝送において、データのパルス幅を測定してデータの通信速度を推定することができるようにしているので、対向側装置のデータの送信と受信を自動的に速やかに切り替えることができ、切替速度の変更などに対しても自動的に対応できるので、データ通信の高速化及び安定化を図ることができる。また、従来のように、送受信の切替タイミングを制御するためのプログラム作成や、使用回線に応じた機器の初期設定や設定の変更を行う必要がなくなり、手間やコストを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るシリアル信号遠隔伝送システムの構成を示す概念図。
【図２】本発明に係る伝送中継装置の外観を示す説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は背面図。
【図３】伝送中継装置のブロック図。
【図４】シリアル信号から光信号への変換を行うフロー図。
【図５】光信号からシリアル信号への変換を行うフロー図。
【図６】対向側光信号の検出異常を検出して、LEDを表示し、監視端末に通知するフロー図。
【図７】対向側シリアル信号の受信異常を検出して、監視端末に通知し、シリアルポートの送信モードを受信モードに切替え、LED表示するフロー図。
【図８】シリアル通信におけるデータフォーマットを示す説明図。
【図９】受信したシリアル信号と光信号へのデコード（データ受信検出）の関係を示す説明図。
【図１０】RS-485の半二重動作時において、遠隔側伝送中継装置のシリアルポート断線（データ受信からアイドル状態への遷移）がホスト側伝送中継装置に通知され、ホスト側伝送中継装置のシリアルポートが送信モードを解除されている状態を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明を図面に示した実施の形態に基づき詳細に説明する。
【実施例】
【００３０】
まず、図１を参照する。
シリアル信号遠隔伝送システムＳは、ホスト側（上位側）であるホスト側伝送中継装置１、遠隔側（下位側）である遠隔側伝送中継装置２、ホスト側伝送中継装置１とホスト側のシリアル機器であるRS-485機器６を接続するメタルケーブル３、ホスト側伝送中継装置１と遠隔側伝送中継装置２を接続する光ケーブル４、及び遠隔側伝送中継装置２と遠隔側のシリアル機器であるRS-485機器７を接続するメタルケーブル５によって構成されている。
【００３１】
なお、ホスト側伝送中継装置１と遠隔側伝送中継装置２は、RS-422信号及びRS-485信号の両方に対応しており、本実施例では、RS-485機器間で通信を行うシステムを例にとり説明するが、RS-422機器間で通信を行うシステムとすることもできる。
シリアル信号遠隔伝送システムＳは、図１に示すように、１０ｋｍの長さの光ケーブル４を使用して各伝送中継装置１、２間を延長することにより（メタルケーブル３及びメタルケーブル５は、それぞれ５０ｍ）、伝送距離が１０．１ｋｍで、通信速度は１Ｍｂｐｓに設定されている。
【００３２】
シリアル信号遠隔伝送システムＳによれば、ホスト側のRS-485機器６から送出されたシリアル信号であるRS-485信号をホスト側伝送中継装置１で光信号に変調して光ケーブル４に伝送し、遠隔側伝送中継装置２で受信した光信号を復調してRS-485信号に戻し、下位側のRS-485機器７へ送信する。なお、遠隔側のRS-485機器７からホスト側のRS-485機器６へのデータ送信も前記とは逆方向へ同様に行われる。
【００３３】
次に、図２を参照して、ホスト側伝送中継装置１の外観構造を説明する。なお、遠隔側伝送中継装置２も同じ構造である。
ホスト側伝送中継装置１は、ケース１００の正面にメタルポート（シリアルポート）１１とメタルポート状態表示LED１５及び光ポート１２と光ポート状態表示LED１６を備えている。メタルポート状態表示LED１５は、リンクアップ（コネクションが確立）しているときに点灯し、通信時には点滅する。光ポート状態表示LED１６は、リンクアップしているときに点灯し、通信時には点滅する。
【００３４】
また、メタルポート１１の隣には、２線式（半二重）か４線式（全二重）を設定する4W(4 Wire Mode)スイッチ１０ａと、終端抵抗の有無を設定するTERMスイッチ１０ｂを備えている。メタルポート１１の下側には、前記4Wスイッチ１０ａのON/OFFを表示する通信方式表示LED１３と、TERM(Termination)スイッチ１０ｂのON/OFFを表示する終端状態表示LED１４を備えている。通信方式表示LED１３と終端状態表示LED１４は、後述する対向側異常検出部１０９で検出した異常の内容を表示する異常表示部を構成する。なお、符号１７は電源表示LEDである（図２（ａ）参照）。
【００３５】
ケース１００の上面には、メタルポート状態表示LED１５ａ及び光ポート状態表示LED１６ａを備えている。メタルポート状態表示LED１５ａは、前記メタルポート状態表示LED１５と同じ表示をし、光ポート状態表示LED１６ａは前記光ポート状態表示LED１６と同じ表示をする。（図２（ｂ）参照）。
【００３６】
ケース１００の背面には、ラックマウント用コネクタ１８とＤＣジャック１９を備えている（図２（ｃ）参照）。ラックマウント用コネクタ１８は、設定状態や通信異常などを示すインターフェイスが配置され、専用の監視端末と接続される。専用の監視端末は、IP（インターネットプロトコル）を用いたインターフェイス等を持ち、パーソナルコンピュータ等の監視端末（図示省略）を接続することができる。これにより、監視端末からIPネットワーク経由で本伝送中継装置１、２の通信異常の監視及び検出等が可能となる。
【００３７】
図３を参照して、ホスト側伝送中継装置１又は遠隔側伝送中継装置２の制御部について説明する。
符号１０１は、RS-485機器６（RS-485機器７の場合もある）から伝送されるRS-485信号を受信するシリアルレシーバであるRS-485レシーバであり、符号１０２はRS-485信号を符号化するエンコーダである。エンコーダ１０２は、RS-422及びRS-485信号の通信速度の仕様上限（例えば、2Mbps）よりｎ倍以上（例えば、8倍）の高速でサンプリングを行い、CMIコードに符号化する。
【００３８】
ところで、光信号は、通常のデータ伝送中には、必ずOか1かがｎ回以上連続することになる。そこで、例えばRS-485信号等のシリアル信号を受信していない、光信号を受信していないなど、装置が正常に動作しない状態を検出した場合には、ｎビット以内でOと1が入れ替わるように、（例えばｎ＝８であれば、図４に示すように、光信号の受信異常時は、デジタル信号である「01101001」、シリアル信号の受信異常時は「00110011」、光信号とシリアル信号の両方の受信異常では「01010101」などを予め設定しておき、この設定を記憶手段で記憶しておく）、予め決めた情報信号を生成し送信することによって、ホスト側であるホスト側伝送中継装置１は、遠隔側伝送中継装置２側の通信状態が異常であることと、その異常内容及び場所も検出可能となる。
【００３９】
符号１０３は符号化された電気信号を光信号に変換し、光ケーブル４へ伝送する電気／光変換器(E/O:Electrical/Optical Converter)である。
また、符号１０４は、光信号を電気信号に変換する光／電気変換器(O/E:Optical/Electrical Converter)、符号１０５は符号化されている電気信号を復号するデコーダ、符号１０６は、復号されたRS-485信号をRS-485機器へ伝送するシリアルドライバであるRS-485ドライバである。
【００４０】
前記光／電気変換器１０４からデコーダ１０５に向かうラインとエンコーダ１０２の間には、光信号検出部１０７が設けられている。光信号検出部１０７は、光／電気変換器１０４で変換されたシリアル信号を検出することで光信号の受信状態を検出する。
RS-485レシーバ１０１からエンコーダ１０２に向かうラインとエンコーダ１０２の間には、データ受信検出部１０８が設けられている。また、デコーダ１０５からRS-485ドライバ１０６へ向かうラインとRS-485レシーバ１０１及びRS-485ドライバ１０６の間には、対向側異常検出部１０９が設けられている。
【００４１】
図４を参照して、シリアル信号から光信号への変換を行うフローを説明する。
RS-485信号は、シリアルレシーバであるRS-485レシーバ１０１で受信され、エンコーダ１０２へ伝送される。ここで、光信号検出部１０７による光信号の検出が正常であり、さらにデータ受信検出部１０８によるシリアル信号の受信が検出されれば、エンコーダ１０２でCMIエンコードが行われ、電気／光変換器１０３で電気信号を光信号に変換し、光信号は光ケーブル４へ伝送される。
【００４２】
また、前記光信号検出部１０７による光信号の検出が正常でない場合も同様にデータ受信検出部１０８によるシリアル信号の受信の検出が行われ、正常に検出されれば、光信号のみの受信異常として、例えば情報信号である「01101001」がエンコーダ１０２で作成される。シリアル信号の受信の検出ができなければ、シリアル信号と光信号の双方の受信異常として、例えば「01010101」が作成される。光信号の検出が正常で、シリアル信号の受信の検出ができない場合は、シリアル信号のみの受信異常として、例えば「00110011」が作成される。そして、エンコーダ１０２で、これら情報信号を含むRS-485信号のCMIエンコードが行われ、電気／光変換器１０３で電気信号を光信号に変換し、光信号は光ケーブル４へ伝送される。
【００４３】
図５を参照して、光信号からシリアル信号への変換を行うフローを説明する。
光信号は、光レシーバである光／電気変換器１０４で受信され、電気信号に変換されてデコーダ１０５へ伝送される。デコーダ１０５へ伝送される電気信号は、光信号検出部１０７で検出され、光信号の検出が正常であれば、デコーダ１０５でCMIデコードが行われ、シリアルドライバであるRS-485ドライバ１０６によって、復号されたRS-485信号をRS-485機器へ伝送する。
なお、光信号の検出が正常でない場合、光／電気変換器１０４までの光信号の伝送系に異常があることがわかる。
【００４４】
デコーダ１０５で復号されたRS-485信号に、情報信号である「01101001」が含まれている場合、対向側異常検出部１０９によって遠隔側の光信号のみの受信異常として検出される。また、同じく「01010101」が含まれていれば、遠隔側のシリアル信号と光信号の双方の受信異常として検出される。さらに、「00110011」が含まれていれば、遠隔側のシリアル信号のみの受信異常として検出される。
【００４５】
図６を参照して、遠隔側光信号の検出異常を検出して、LEDを表示し監視端末に通知するフローを説明する。
図５のフローにおいて、対向側異常検出部１０９によって遠隔側の光信号が受信異常として検出されなければ、4Wスイッチ１０ａにより設定される通信モードが全二重モードかどうかが検出され、全二重モードであれば、前記ホスト側伝送中継装置１の通信方式表示LED１３が点灯し、全二重モードでなければ、すなわち半二重モードであれば消灯する。
【００４６】
また、前記光信号の検出が正常でなければ、監視端末に通知される。具体的には、ラックマウント用コネクタ１８に出力され、専用の監視端末で監視される。監視端末はIP等のインターフェイスを持っているため、ネットワークに接続されているパーソナルコンピュータで監視することができる。
さらに、遠隔側光信号の検出が正常でない場合も通信モードが全二重モードかどうかが検出され、全二重モードであれば、通信方式表示LED１３が間欠点灯し、全二重モードでなければ、すなわち半二重モードであれば間欠消灯する。
【００４７】
このように、全二重モードか半二重モードかの設定状態を表示する通信方式表示LED１３を点滅させることで遠隔側光信号の異常を表示することができる。なお、間欠点灯とは、例えば0.9秒点灯し0.1秒消灯する動作を1秒間隔で繰り返すことをいい、間欠消灯とは、例えば0.9秒消灯し0.1秒点灯する動作を1秒間隔で繰り返すことをいう。
【００４８】
図７を参照して、遠隔側シリアル信号の受信異常を検出して、ホスト側伝送中継装置に通知し、シリアルポートの送信モードを受信モードに切替えるフローを説明する。
図５のフローにおいて、対向側異常検出部１０９によって遠隔側のシリアル信号が受信異常として検出されると、データ受信検出部１０８によるシリアル信号の受信の検出が行われ、検出が正常であれる場合は、TERMスイッチ１０ｂにより設定される終端状態の検出を行い、終端抵抗有りであれば、ホスト側伝送中継装置１の終端状態表示LED１４が点灯し、終端抵抗なしであれば、終端状態表示LED１４は消灯する。
【００４９】
また、前記シリアル信号の検出が正常でなければ、監視端末に通知されると共にRS-485ドライバ１０６のON/OFFの制御が行われる。さらに、シリアル信号の検出が正常でない場合も終端状態の検出が行われ、終端抵抗有りであれば、終端状態表示LED１４が間欠点灯し、終端抵抗なしであれば、間欠消灯する。
このように、終端有り／無しの設定状態を表示する終端状態表示LED１４を点滅させることで遠隔側シリアル信号受信異常を表示することができる。
【００５０】
ここで、図９を参照して、受信したシリアル信号と光信号へのデコード（データ受信検出）の関係を説明する。
シリアル通信におけるデータフォーマットは、図８に示すようにスタートビットでデータの先頭が合図され、最大8bitのデータと必要に応じて1bitのパリティビットが付加され、データの終了を示すストップビットが1〜2bit送信されるようになっている。４線式（全二重）の場合は、IDEL状態ではHigh又はLowに固定される。また、２線式（半二重）の場合は、IDLE状態ではハイインピーダンス状態となるが、ハイインピーダンス状態はノイズの影響を受けやすいために一般的には伝送路にバイアスを印加しHighになるようにされる。
【００５１】
受信したシリアル信号を光信号へデコードする場合、スタートビットのLowレベル信号を検知して、仕様上の通信速度よりも十分に短い間隔でデータのパルス幅をカウントし、カウント値の12倍に相当する時間（図９では6カウントなので72カウント分の時間）は受信したシリアル信号を有効とみなして光信号へデコードを行うが、規定時間を経過した後はシリアル信号の受信なしとして異常コードを生成し光送信する。
【００５２】
したがって、送信と受信を交互に行う半二重方式でデータの伝送を行う場合、前記方式を利用すれば、データの通信速度を推定して、必要に応じて異常コードを送信することができるので、この異常コードの検出によって、対向側のシリアルドライバのOFF制御及びシリアルレシーバのON制御をして送受信の切替制御を行うことにより、遠隔側装置のデータの送信と受信を自動的に速やかに切り替えることができる。
【００５３】
図１０を参照し、RS-485の半二重動作時において、遠隔側伝送中継装置のシリアルポート断線（データ受信からアイドル状態への遷移）がホスト側伝送中継装置に通知され、ホスト側伝送中継装置のシリアルポートが送信モードを解除されている状態を説明する。
【００５４】
シリアル信号遠隔伝送システムＳは、図１に示したものと同様の構成であり、図１０はホスト側伝送中継装置１と遠隔側伝送中継装置２を図３と同様にブロック図で表したものである。シリアル信号遠隔伝送システムＳは、前記したように遠隔側伝送中継装置２のシリアルポートであるメタルポート１１が断線している状況（×印で表示）である。
【００５５】
シリアル信号遠隔伝送システムＳは、各部に通信異常がないときには、前記図３乃至図５を参照して説明したように、ホスト側のRS-485機器６と遠隔側（リモート側）のRS-485機器７間でデータ通信を行うことができる。
なお、データ通信時の送受信の切り替えは、前記図９を参照して説明した方式で自動的に行われており、設定変更の手間などはかからない。
【００５６】
そして、遠隔側伝送中継装置２のメタルポート１１が断線している場合、RS-485信号はシリアルレシーバであるRS-485レシーバ１０１へ伝送されない。前記状況では光信号検出部１０７による光信号の検出は正常に行われるため、データ受信検出部１０８によるシリアル信号の受信だけが検出されないことになる。
この場合は、前記のように、エンコーダ１０２によって、情報信号である「00110011」が作成され、この電気信号はエンコーダ１０２でCMIエンコードが行われて、電気／光変換器１０３によって光信号に変換され、光ケーブル４へ伝送される。
【００５７】
光ケーブル４で伝送された光信号は、ホスト側伝送中継装置１の光レシーバである光／電気変換器１０４で受信され、電気信号に変換されてデコーダ１０５へ伝送される。デコーダ１０５へ伝送される電気信号は、光信号検出部１０７で検出され、光信号の検出が正常であれば、デコーダ１０５でCMIデコードが行われる。
そして、復号された電気信号には、情報信号である「00110011」が含まれているので、対向側異常検出部１０９によって、遠隔側のRS-485信号のみの受信異常として検出される。この状況は、前記したように終端状態表示LED１４の間欠点灯又は間欠消灯として表示される。
【００５８】
また、RS-485信号の検出が正常でない場合、前記のように監視端末につながるインターフェイス部に通知されると共にRS-485ドライバ１０６のOFF制御が行われ、RS-485レシーバ１０１のON制御が行われる。これによって、ホスト側伝送中継装置１のメタルポート１１の送信モードが解除され、受信モードが有効になる。このように、RS-485の送信回路を無効にし、受信回路を有効にすることで送受信の切り替えを迅速に行うことができるようになる。
【００５９】
本明細書で使用している用語と表現は、あくまでも説明上のものであって、なんら限定的なものではなく、本明細書に記述された特徴及びその一部と等価の用語や表現を除外する意図はない。また、本発明の技術思想の範囲内で、種々の変形態様が可能であるということは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６０】
Ｓ  シリアル信号遠隔伝送システム
１  ホスト側伝送中継装置
１００  ケース
１０ａ  4Wスイッチ
１０ｂ  TERMスイッチ
１１  メタルポート
１２  光ポート
１３  通信方式表示LED
１４  終端状態表示LED
１５  メタルポート状態表示LED
１５ａ  メタルポート状態表示LED
１６  光ポート状態表示LED
１６ａ  光ポート状態表示LED
１７  電源表示LED
１８  ラックマウント用コネクタ
１９  ＤＣジャック
１０１  RS-485レシーバ
１０２  エンコーダ
１０３  電気／光変換器
１０４  光／電気変換器
１０５  デコーダ
１０６  RS-485ドライバ
１０７  光信号検出部
１０８  データ受信検出部
１０９  対向側異常検出部
２  遠隔側伝送中継装置
３  メタルケーブル
４  光ケーブル
５  メタルケーブル
６  ホスト側のRS-485機器
７  遠隔側のRS-485機器
【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】
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【図９】
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【図１０】
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