(57)【要約】【課題】子機２の配置順序及び配線長を正確に把握可能とする。【解決手段】親機１は、幹線の自機側での電圧値を測定する電圧測定部１０４と、電圧測定部１０４により測定された電圧値から、子機２までの距離を算出する距離算出部１０５と、距離算出部１０５により算出された距離から、各子機２の配置順序及び配線長を特定する特定部１０６とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
親機と、同一の幹線を介して前記親機にそれぞれ接続され、当該親機との間で信号の送受信を行う複数の子機とを備え、
前記親機は、
前記幹線の自機側での電圧値を測定する第１電圧測定部と、
前記第１電圧測定部により測定された電圧値から、前記子機までの距離を算出する第１距離算出部と、
前記第１距離算出部により算出された距離から、各々の前記子機の配置順序及び配線長を特定する特定部とを有する
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記親機は、
自機が前記子機に信号を送信した後、自機が当該子機からの信号を受信するまでの時間を検出する時間検出部を有し、
前記特定部は、前記時間検出部により検出された時間から、各々の前記子機の配置順序及び配線長を特定する
ことを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項３】
親機と、同一の幹線を介して前記親機にそれぞれ接続され、当該親機との間で信号の送受信を行う複数の子機とを備え、
前記親機は、
自機が前記子機に信号を送信した後、自機が当該子機からの信号を受信するまでの時間を検出する時間検出部と、
前記時間検出部により検出された時間から、各々の前記子機の配置順序及び配線長を特定する特定部とを有する
ことを特徴とする通信システム。
【請求項４】
前記親機は、
前記幹線の自機側での電圧値を測定する第１電圧測定部と、
前記第１電圧測定部により測定された電圧値から、各々の前記子機のうちの何れかが送信状態で固まる不具合を検出する不具合検出部と、
前記不具合検出部により不具合が検出された場合に、前記特定部による特定結果に基づいて、前記第１電圧測定部により測定された電圧値から、不具合が生じている前記子機を特定する不具合特定部とを有する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちの何れか１項記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、親機及び複数の子機を備えた通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、親機と複数の子機とがバス型に接続された通信システムが知られている（例えば特許文献１参照）。なお、特許文献１に開示された通信システムでは、通信電圧を監視することで、通信の異常を検出可能としている。
このような従来の通信システムにおいて、各子機が、天井裏等のように人が容易にアクセスできない場所に設置される場合がある。そして、各子機の配置順序及び配線長がわからない場合、点検又は不具合対応のようなメンテナンス等を実施する際に、対象となる子機を見つけるまでに多大な時間を要することになる。特許文献１では子機の配置順序が既知であることを前提としており、また、子機の設置箇所を設計図面に残す場合もあるが、これらの情報が正しいとは限らない。また、各子機の配置順序が間違っていたとしても制御上問題が生じていない場合には、メンテナンス等が実施されるまでその間違えに気付かない場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１５５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、従来の通信システムでは、子機の配置順序及び配線長を正確に把握できないという課題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、子機の配置順序及び配線長を正確に把握可能な通信システム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】
【０００６】
この発明に係る通信システムは、親機と、同一の幹線を介して親機にそれぞれ接続され、当該親機との間で信号の送受信を行う複数の子機とを備え、親機は、幹線の自機側での電圧値を測定する第１電圧測定部と、第１電圧測定部により測定された電圧値から、子機までの距離を算出する第１距離算出部と、第１距離算出部により算出された距離から、各々の子機の配置順序及び配線長を特定する特定部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、上記のように構成したので、子機の配置順序及び配線長を正確に把握可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係る通信システムの構成例を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態２に係る通信システムの構成例を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態３に係る通信システムの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る通信システムの構成例を示す図である。
実施の形態１に係る通信システムは、図１に示すように、親機１及び複数の子機２を備えている。通信システムはバス型に構成され、親機１と各子機２は同一の幹線で接続されている。なお図１では３台の子機２（子機２ａ〜子機２ｃ）が接続された場合を示しているが、子機２の台数はこれに限らない。
【００１０】
親機１は、図１に示すように、信号処理部１０１、送信部１０２、受信部１０３、電圧測定部（第１電圧測定部）１０４、距離算出部（第１距離算出部）１０５及び特定部１０６を備えている。なお、親機１は、システムＬＳＩ等の処理回路、又はメモリ等に記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ等により実現される。
【００１１】
信号処理部１０１は、送信部１０２により各子機２に送信される信号の生成を行う。この信号には、送信先である子機２を識別可能とする送信先情報が含まれる。また、信号処理部１０１は、受信部１０３により受信された信号の処理を行う。この際、信号処理部１０１は、受信部１０３により受信された信号に含まれる送信元情報に基づいて、当該信号の送信元である子機２を特定する。
【００１２】
送信部１０２は、幹線の電圧を変化させることで、信号処理部１０１により生成された信号を子機２に送信する。なお以下では、送信部１０２は、子機２との間での通信が未通信状態である場合に、幹線の電圧をハイレベルとする。
受信部１０３は、幹線の電圧の変化を検出することで、子機２からの信号を受信する。
【００１３】
電圧測定部１０４は、幹線の自機（親機１）側での電圧値を測定する。
距離算出部１０５は、電圧測定部１０４により測定された電圧値から、子機２までの距離を算出する。
特定部１０６は、距離算出部１０５により算出された距離から、各子機２の配置順序及び配線長を特定する。
【００１４】
子機２は、図１に示すように、信号処理部２０１、送信部２０２及び受信部２０３を備えている。なお、子機２は、システムＬＳＩ等の処理回路、又はメモリ等に記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ等により実現される。また図１では、子機２ａについてのみ内部構成を図示しているが、その他の子機２も同様の内部構成を有している。
【００１５】
信号処理部２０１は、送信部２０２により親機１に送信される信号の生成を行う。この信号には、送信元である子機２を識別可能とする送信元情報が含まれる。また、信号処理部２０１は、受信部２０３により受信された信号の処理を行う。この際、信号処理部２０１は、受信部２０３により受信された信号に含まれる送信先情報に基づいて、当該信号が自機宛ての信号であるかを判断する。
【００１６】
送信部２０２は、幹線の電圧を変化させることで、信号処理部２０１により生成された信号を親機１に送信する。この際、送信部２０２は、幹線を開放又は短絡することで、幹線の電圧を変化させる。
受信部２０３は、幹線の電圧の変化を検出することで、親機１からの信号を受信する。
【００１７】
次に、実施の形態１に係る通信システムによる各子機２の配置順序及び配線長の特定動作例について図１を用いて説明する。なお、通信システムによる各子機２の配置順序及び配線長の特定動作は、例えば、定期的に、又は、各子機２の設置後であって運用前等のような特定のタイミングで実施される。
この場合、まず、親機１は、子機２ａに対して信号を送信する。次いで、子機２ａは、親機１からの信号を受信し、当該信号に対する応答を示す信号を親機１に送信する。次いで、親機１は、子機２ａからの信号を受信し、その際の幹線の自機側での電圧値から、親機１から子機２ａまでの距離Ｌａを算出する。
次いで、親機１は、子機２ｂ及び子機２ｃとの間で上記と同様に信号の送受信を行い、親機１から子機２ｂまでの距離Ｌｂ及び親機１から子機２ｃまでの距離Ｌｃを算出する。
次いで、親機１は、算出した距離Ｌａ〜Ｌｃから、各子機２の配置順序及び配線長を特定する。
【００１８】
ここで、親機１から子機２までの距離が長いほど信号の減衰が大きくなり、未通信時に幹線の電圧がハイレベルとなる通信システムの場合には幹線の親機１側の電圧値が高くなる。よって、この電圧値から、親機１と子機２との間の距離を算出することが可能である。
【００１９】
例えば図１において、幹線の親機１側での電圧をＶｉｎ［Ｖ］とし、幹線の電流をＩｉｎ［Ａ］とし、幹線における往復分の導体抵抗をＲＩ［Ω／ｍ］とする。なお、Ｉｉｎ，ＲＩは既知の値である。
この場合、親機１から各子機２までの距離Ｌ（Ｌａ〜Ｌｃ）は、次式（１）により算出可能である。
Ｌ＝Ｖｉｎ／Ｉｉｎ／ＲＩ  （１）
例えば、Ｖｉｎ＝３０［ｍＶ］であり、Ｉｉｎ＝１０［ｍＡ］であり、ＲＩ＝３０［Ω／ｋｍ］である場合、Ｌａ＝１００［ｍ］となる。
【００２０】
以上のように、この実施の形態１によれば、親機１は、幹線の自機側での電圧値を測定する電圧測定部１０４と、電圧測定部１０４により測定された電圧値から、子機２までの距離を算出する距離算出部１０５と、距離算出部１０５により算出された距離から、各子機２の配置順序及び配線長を特定する特定部１０６とを有するので、子機２の配置順序及び配線長を正確に把握可能となる。
【００２１】
実施の形態２．
実施の形態１では、親機１又は子機２が幹線の電圧値から親機１と子機２との間の距離を算出し、親機１がその距離から各子機２の配置順序及び配線長を特定する場合を示した。これに対し、実施の形態２では、親機１が、子機２との間での信号の送受信に要する時間を検出し、その時間から各子機２の配置順序及び配線長を特定する場合を示す。
図２はこの発明の実施の形態２に係る通信システムの構成例を示す図である。この図２に示す実施の形態２に係る通信システムでは、図１に示す実施の形態１に係る通信システムに対し、親機１から電圧測定部１０４及び距離算出部１０５を取除いて時間検出部１０７を追加している。その他の構成は同様であり、同一の符号を付して異なる部分についてのみ説明を行う。
【００２２】
時間検出部１０７は、送信部１０２により子機２に信号が送信された後、受信部１０３により当該子機２からの信号が受信されるまでの時間を検出する。
また、特定部１０６は、時間検出部１０７により検出された時間から、各子機２の配置順序及び配線長を特定する。
【００２３】
次に、実施の形態２に係る通信システムによる各子機２の配置順序及び配線長の特定動作例について図２を用いて説明する。
この場合、まず、親機１は、子機２ａに対して信号を送信する。次いで、子機２ａは、親機１からの信号を受信し、当該信号に対する応答を示す信号を親機１に送信する。次いで、親機１は、子機２ａからの信号を受信し、親機１と子機２ａとの間での信号の送受信に要する時間を検出する。
次いで、親機１は、子機２ｂ及び子機２ｃとの間で上記と同様に信号の送受信を行い、親機１と子機２ｂとの間での信号の送受信に要する時間及び親機１と子機２ｃとの間での信号の送受信に要する時間を検出する。
次いで、親機１は、検出した時間から、各子機２の配置順序及び配線長を特定する。
【００２４】
ここで、親機１から子機２までの距離が長いほど親機１と子機２との間での信号の送受信に要する時間（レスポンス時間）が長くなる。よって、このレスポンス時間から、親機１と子機２との間の距離を把握可能である。
【００２５】
なお図２に示す構成に対し、図１に示す電圧測定部１０４及び距離算出部１０５を追加してもよい。
この場合、特定部１０６は、距離算出部１０５により算出された距離、及び、時間検出部１０７により検出された時間から、各子機２の配置順序及び配線長を特定する。
このように複数のパラメータを組み合わせることで、特定部１０６による特定精度が向上する。
【００２６】
以上のように、この実施の形態２によれば、親機１は、自機が子機２に信号を送信した後、自機が当該子機２からの信号を受信するまでの時間を検出する時間検出部１０７と、時間検出部１０７により検出された時間から、各子機２の配置順序及び配線長を特定する特定部１０６とを有するので、子機２の配置順序及び配線長を正確に把握可能となる。
【００２７】
実施の形態３．
実施の形態１，２では、各子機２の配置順序及び配線長を特定する構成について説明した。一方、バス型の通信システムにおいて、運用時に、ある子機２が送信状態で固まる不具合が生じた場合、幹線の電圧値が固定されてしまい、親機１は全ての子機２との間で通信ができなくなってしまう。この場合には、親機１は、正常な子機２との間でも通信ができない。よって、例えば特許文献１のように、通信が可能であることを前提とした異常検出方法では、どの子機２に不具合が生じているのかを特定することが困難である。それに対し、実施の形態３では、ある子機２が不具合により送信状態で固まった場合に、当該子機２を特定可能とする構成について説明する。
図３はこの発明の実施の形態３に係る通信システムの構成例を示す図である。この図３に示す実施の形態３に係る通信システムでは、図１に示す実施の形態１に係る通信システムに対し、不具合検出部１０８及び不具合特定部１０９を追加している。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。なお、通信システムはバス型の構成に限るものとする。
【００２８】
不具合検出部１０８は、電圧測定部１０４により測定された電圧値から、各子機２のうちの何れかが送信状態で固まる不具合を検出する。
不具合特定部１０９は、不具合検出部１０８により不具合が検出された場合に、特定部１０６による特定結果に基づいて、電圧測定部１０４により測定された電圧値から、不具合が生じている子機２を特定する。
【００２９】
ここで、バス型の通信システムにおいて、各子機２の配線長がわかっている場合、親機１が幹線の親機１側の電圧値を測定することで、その電圧値からどの子機２が信号の送信を行っているかを特定可能である。よって、子機２が不具合により送信状態で固まった場合にも、その際の幹線の親機１側の電圧値から、当該子機２を特定可能である。
【００３０】
なお上記では、実施の形態１に係る通信システムに対し、不具合検出部１０８及び不具合特定部１０９を追加した場合を示した。しかしながら、これに限らず、実施の形態２に係る通信システムに対し、不具合検出部１０８及び不具合特定部１０９を追加してもよく、上記と同様の効果が得られる。なお、実施の形態２に係る通信システムに対し、不具合検出部１０８及び不具合特定部１０９を追加する場合には、電圧測定部１０４も追加する。
【００３１】
以上のように、この実施の形態３によれば、親機１は、電圧測定部１０４により測定された電圧値から、各子機２のうちの何れかが送信状態で固まる不具合を検出する不具合検出部１０８と、不具合検出部１０８により不具合が検出された場合に、特定部１０６による特定結果に基づいて、電圧測定部１０４により測定された電圧値から、不具合が生じている子機２を特定する不具合特定部１０９とを有するので、実施の形態１，２における効果に加え、送信状態で固まっている子機２を特定可能となる。
【００３２】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１  親機
２  子機
１０１  信号処理部
１０２  送信部
１０３  受信部
１０４  電圧測定部（第１電圧測定部）
１０５  距離算出部（第１距離算出部）
１０６  特定部
１０７  時間検出部
１０８  不具合検出部
１０９  不具合特定部
２０１  信号処理部
２０２  送信部
２０３  受信部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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