(57)【要約】【課題】データ通信の安定性を確保しながら、通信のための識別符号の設定を簡単に行えるようにする。【解決手段】複数の被管理装置ＣＳと、被管理装置ＣＳを管理する管理装置ＢＭとの間で、通信対象データを授受するためのデータ通信システムにおいて、バス接続の通信経路ＢＬと、被管理装置ＣＳと管理装置ＢＭとが、別個の通信線で一本の連鎖状に接続される連鎖接続の通信経路ＣＬとを有し、バス接続の通信経路ＢＬを使用する通信において、通信相手を特定するための識別符号として前記連鎖接続の通信経路ＣＬを利用して設定された各被管理装置ＣＳの識別符号を使用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の被管理装置と、それら複数の被管理装置を管理する管理装置との間で、通信対象データを授受するためのデータ通信システムであって、
前記複数の被管理装置と前記管理装置とが、共通の通信線を使用して通信当事者間で直接に前記動作データの授受を行うバス接続の通信経路と、
前記複数の被管理装置と前記管理装置とが、別個の通信線で一本の連鎖状に接続されて、各被管理装置が自己に関連する前記通信対象データの送信と他の被管理装置に関連する前記通信対象データの中継転送とを行う連鎖接続の通信経路とを有し、
前記管理装置からの識別符号設定用情報の送信に伴って、前記複数の被管理装置は、前記連鎖接続の通信経路を使用して、上流側の前記管理装置又は前記被管理装置から受信した前記識別符号設定用情報に設定規則を適用して自己の識別符号を設定すると共に、設定規則を適用して更新した前記識別符号設定用情報を下流側の前記被管理装置へ送信する識別符号設定動作を実行するように構成され、
前記バス接続の通信経路を使用する通信において、通信相手を特定するための識別符号として前記識別符号設定動作にて設定された各被管理装置の識別符号を使用するように構成されているデータ通信システム。
【請求項２】
前記複数の被管理装置に、前記バス接続の通信経路又は前記連鎖接続の通信経路からの起動信号を受信するに伴って動作用電力の受け入れを阻止する状態から許容する状態に切換えられるスイッチ装置が備えられ、
前記複数の被管理装置は、動作用電力を受け入れて起動するに伴って、前記スイッチ装置を、動作用電力の受入れを許容する状態に保持させるように構成されている請求項１記載のデータ通信システム。
【請求項３】
前記被管理装置は、夫々対応する監視対象の機器から取得したその機器の動作データを前記通信対象データとして前記管理装置へ送信する機器監視装置にて構成されている請求項１又は２記載のデータ通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の被管理装置と、それら複数の被管理装置を管理する管理装置との間で、通信対象データを授受するためのデータ通信システム関する。
【背景技術】
【０００２】
かかるデータ通信システムは、複数の被管理装置と管理装置とをつないで通信対象データの授受を行うシステムである。
管理装置と被管理装置との接続形態としては、従来から、全ての被管理装置及び管理装置が共通の通信経路に通信対象データを流して授受を行うバス接続型や、下記特許文献１に記載のような、複数の被管理機器を、被管理機器間を接続する通信線によって１本の連鎖状に接続する接続形態（以下、便宜上、この接続形態を「連鎖接続型」と称する）がある。
【特許文献１】特開２００３−２９８６００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のバス接続型や連鎖接続型では、その接続形態に応じて得手不得手がある。
例えば、バス接続型では、管理装置から被管理装置あるいはその逆方向で直接に通信対象データの授受を行うことができ、必要なデータの迅速な入手が可能であるが、その反面、通信の相手先を特定するための識別符号の割当て手続が煩雑となる。
すなわち、管理装置側での複数の被管理装置に対する管理として、複数の被管理装置を単に区別できれば良いだけのシステムであればまだ良いが、識別符号を割り当てた被管理装置が物理的にどの被管理装置を指すものであるのかを特定する必要のあるシステムでは、通常、各被管理装置に識別符号を設定するためのディップスイッチ等を備える必要がある。
又、ディップスイッチ等による設定では、ヒューマンエラーによる誤設定が発生する可能性もあるし、機械的な接点を有するために悪環境での使用に耐えないということもある。
【０００４】
一方、連鎖接続型の場合は、複数の被管理装置が１列に並んでいる関係となっているので、その並び位置に準じて識別符号を設定するだけで、簡単に、その識別符号がどの被管理装置を指しているのかが特定できるものとなるが、その反面、通信対象データの授受においては、一連に連なる各被管理装置を順次に経由して通信の相手先に通信対象データが届けられるため、通信の迅速性で劣る面がある。
更に、通信経路に障害が発生したような場合に、通信対象データの授受が不可能となってしまうのは、いずれの接続形態においても同様である。
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、データ通信の安定性を確保しながら、通信のための識別符号の設定を簡単に行えるようにする点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本出願の第１の発明は、複数の被管理装置と、それら複数の被管理装置を管理する管理装置との間で、通信対象データを授受するためのデータ通信システムにおいて、前記複数の被管理装置と前記管理装置とが、共通の通信線を使用して通信当事者間で直接に前記動作データの授受を行うバス接続の通信経路と、前記複数の被管理装置と前記管理装置とが、別個の通信線で一本の連鎖状に接続されて、各被管理装置が自己に関連する前記通信対象データの送信と他の被管理装置に関連する前記通信対象データの中継転送とを行う連鎖接続の通信経路とを有し、前記管理装置からの識別符号設定用情報の送信に伴って、前記複数の被管理装置は、前記連鎖接続の通信経路を使用して、上流側の前記管理装置又は前記被管理装置から受信した前記識別符号設定用情報に設定規則を適用して自己の識別符号を設定すると共に、設定規則を適用して更新した前記識別符号設定用情報を下流側の前記被管理装置へ送信する識別符号設定動作を実行するように構成され、前記バス接続の通信経路を使用する通信において、通信相手を特定するための識別符号として前記識別符号設定動作にて設定された各被管理装置の識別符号を使用するように構成されている。
【０００６】
すなわち、管理装置と複数の被管理装置との間の通信経路を２重化して、いずれの通信経路においても通信対象データの送受信を行えるようにすることで、たとえ一方の通信経路に何らかの障害が発生して通信不能の状態に陥ったとしても、他方の通信経路において通信対象データの通信を継続できるので、データ通信の安定性を確保できる。
しかも、このように通信経路の２重化を行うについて、同じ接続形態の通信経路を単純に２重化するのではなく、共通の通信線を使用して通信当事者間で直接に動作データの授受を行うバス接続の通信経路と、複数の被管理装置と管理装置とが、別個の通信線で一本の連鎖状に接続されて、各被管理装置が自己に関連する通信対象データの送信と他の被管理装置に関連する通信対象データの中継転送とを行う連鎖接続の通信経路とで２重化し、更に、それらの接続形態の特質を有効に活用する利用形態をとっている。
【０００７】
つまり、前記バス接続では、上述のように、通信対象データの送信相手を特定する識別符号の設定処理のための構成がどうしても複雑化してしまうところを、バス接続で使用させるための識別符号を前記連鎖接続の通信経路を利用して設定するのである。
前記連鎖接続では、複数の被管理装置が通信線にて一連なりに接続されるので、その並び順によって各被管理装置が特定される。
このような並び順に対応させて、その並びの上流側から下流側へと一定の規則で各被管理装置の識別符号を設定するだけで、識別符号が何れの被管理装置に対応しているかを的確に把握できることになる。
【０００８】
この識別符号の設定のための手順としては、上流側の管理装置又は被管理装置から受信した識別符号設定用情報に設定規則を適用して自己の識別符号を設定し、設定規則を適用して更新した識別符号設定用情報を下流側の被管理装置へ送信するという処理を、各被管理装置が上流側から順次に実行していくだけで良い。
具体例で説明すると、管理装置から先頭の被管理装置へ識別符号設定用情報として「０」を送り、それを受け取った被管理装置は、受け取った識別符号設定用情報に「１」を加算して自己の識別符号とする、という設定規則を適用して、自己の識別符号を「１」とすると共に、受け取った識別符号設定用情報に「１」を加算するという設定規則を適用して更新した識別符号設定用情報（すなわち「１」）を下流側の被管理装置へ送信する。
各被管理装置が順次にこの処理を実行すると、上流側から「１」，「２」，「３」，「４」，……と、識別符号が設定される。
このように前記連鎖接続の通信経路を利用して各被管理装置の識別符号が設定されると、それ以降は、バス接続の通信経路においてその識別符号を利用して通信対象データの授受が行われる。
【０００９】
又、本出願の第２の発明は、上記第１の発明の構成に加えて、前記複数の被管理装置に、前記バス接続の通信経路又は前記連鎖接続の通信経路からの起動信号を受信するに伴って動作用電力の受け入れを阻止する状態から許容する状態に切換えられるスイッチ装置が備えられ、前記複数の被管理装置は、動作用電力を受け入れて起動するに伴って、前記スイッチ装置を、動作用電力の受入れを許容する状態に保持させるように構成されている。
【００１０】
すなわち、被管理装置側での無用の電力消費を防止するために、被管理装置が稼働している必要のないときは、被管理装置の動作用電力を供給停止することがよく行われている。
このような場合に、被管理装置を再起動させる必要が生じたとき、管理装置側から被管理装置をどのように起動させるかが問題となる。
一般には、起動信号伝送用の専用線を備えて、その専用線を経て各被管理装置を起動させる構成が考えられるが、そのような専用線を必要とする分だけ、装置構成が複雑化してしまう。
そこで、通信対象データを送受信する通信経路を利用して起動のための信号を送り、被管理装置の動作用電力の供給開始を行えるように構成すると共に、被管理装置の起動後は被管理装置自体が動作用電力の供給を維持させるようにして、通信経路からの信号が途絶えても被管理装置が継続して動作するようにしている。
【００１１】
又、本出願の第３の発明は、上記第１又は第２の発明の構成に加えて、前記被管理装置は、夫々対応する監視対象の機器から取得したその機器の動作データを前記通信対象データとして前記管理装置へ送信する機器監視装置にて構成されている。
すなわち、被管理装置が、各種の機器の監視を行う機器監視装置であり、管理装置は、それらの機器監視装置が自己の担当する機器から取得した機器の動作データを収集して、集中管理するシステムである。
【発明の効果】
【００１２】
上記第１の発明によれば、バス接続の通信経路における各被管理装置の識別符号の設定の困難さを、前記連鎖接続の通信経路において識別符号を設定することで回避すると共に、バス接続の通信経路のみならず前記連鎖接続の通信経路においても通信対象データの送受信を行えるように確保しておくことで、データ通信の安定性を確保しながら、通信のための識別符号の設定を簡単に行えるものとなった。
【００１３】
又、上記第２の発明によれば、通信対象データを送受信する通信経路の信号で被管理装置の動作用電力の供給開始を行えるようすることで、システムの信号配線を簡素化することができる。
又、上記第３の発明によれば、機器監視装置が監視対象の機器から取得した機器の動作データを管理装置で収集するシステムにおいて、データ通信の安定性を確保しながら、通信のための識別符号の設定を簡単に行えるものとなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明のデータ通信システムの実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明のデータ通信システムは、複数の被管理装置ＣＳと、それら複数の被管理装置ＣＳを管理する管理装置ＢＭとの間で、通信対象データを授受するためのシステムである。
本実施の形態では、被管理装置ＣＳは、図１に示すように、組電池１を監視対象の機器とする機器監視装置２であり、監視対象の組電池１から取得したその組電池１の動作データを前記通信対象データとして管理装置ＢＭへ送信する。組電池１の動作データとしては、例えば、組電池１を構成する各単電池の電池電圧や、図示を省略する温度センサにて検出した組電池１の動作温度等がある。
図１では、機器監視装置２を３台備える場合を例示している。
【００１５】
管理装置ＢＭと、複数の被管理装置ＣＳである３台の機器監視装置２を結ぶ通信経路は、３台の機器監視装置２と管理装置ＢＭとが共通の通信線を使用して通信当事者間で直接に前記動作データの授受を行うバス接続の通信経路ＢＬ（太線の実線で示す）と、３台の機器監視装置２と管理装置ＢＭとが、別個の通信線で一本の連鎖状に接続された連鎖接続の通信経路ＣＬ（太線の破線で示す）とが備えられている。
【００１６】
バス接続の通信経路ＢＬでは、管理装置ＢＭあるいは機器監視装置２のいずれかから送信されたデータは、通信経路ＢＬを経て、他の全ての管理装置ＢＭあるいは機器監視装置２に同時に到達し、送信データの送り先として指定されている管理装置ＢＭあるいは機器監視装置２のみがその送信データを内部に取込む。
一方、前記連鎖接続の通信経路ＣＬでは、管理装置ＢＭあるいは機器監視装置２のいずれかから送信されたデータは、通信経路ＣＬと他の管理装置ＢＭあるいは機器監視装置２とを経て、送信先の管理装置ＢＭあるいは機器監視装置２に到達する。
従って、前記連鎖接続の通信経路ＣＬでは、各機器監視装置２が、自己に関連する通信対象データの送信のみならず、他の機器監視装置２に関連する通信対象データの中継転送を行うことになる。
【００１７】
本実施の形態では、前記連鎖接続の通信経路ＣＬは、管理装置ＢＭから出た通信経路ＣＬが３台の機器監視装置２を経て再び管理装置ＢＭに戻るリング型の通信経路ＣＬとする場合を例示している。
このリング型の通信経路ＣＬでは、管理装置ＢＭ及び機器監視装置２における通信線との接続端子位置に「ＴｘＤ／ＲｘＤ」と表記しているように、各接続端子はデータの送信と受信との双方が可能であり、図１中で時計方向回りにも反時計方向回りにも伝送可能であるが、本実施の形態では、反時計方向回り（図１において伝送方向を矢印Ａにて示す）に伝送するものとして説明する。
これに対して、バス接続の通信経路ＢＬでは、その性質上、双方向にデータを伝送することになる。
【００１８】
バス接続の通信経路ＢＬでは、データの送信先（通信の相手先）を特定して送信を行う必要があり、そのため、いわゆる「ＩＤ」と称される識別符号を通信当事者となる各機器に設定する必要がある。
これに対して、前記連鎖接続の通信経路ＣＬでは、例えば、管理装置ＢＭから何れか特定の機器監視装置２に対してだけデータを送信するような場合は、上記の識別符号が必要になるが、管理装置ＢＭからの指令によって、３台の機器監視装置２に順次前記動作データを取込むような運用のみを行う場合では、送信されてくるデータの並び順で何れの機器監視装置２であるかを特定できるので、必ずしも識別符号の設定は必要とされない。
【００１９】
各機器監視装置２の識別符号の設定は、各機器監視装置２の起動後に自動的に実行される。
この識別符号の設定についての説明に先立って、各機器監視装置２の起動について説明する。
組電池１を監視対象とする機器監視装置２は、それの動作用電力を組電池１から供給されており、組電池１を使用しておらず、組電池１の動作を監視する必要のないときは、機器監視装置２への動作用電力の供給を停止して、機器監視装置２の動作を停止させている。
【００２０】
図２は、機器監視装置２における電源供給に関連する回路部分を抜粋して示したものである。
機器監視装置２には、組電池１の正極側から動作用電力の受入れを阻止する状態と許容する状態とに切換えるためのスイッチ装置１１と、スイッチ装置１１を経て供給されてくる動作用電力を機器監視装置２の動作に適した電圧に変換する電源回路１２と、電源回路１２から供給される定電圧にて動作する制御回路１３と、通信線に接続されるコネクタ１４から入力されてくる信号を制御回路１３で取り扱う信号形態に変換するレシーバ１５とが備えられ、コネクタ１４とレシーバ１５との間には絶縁トランス１６が備えられている。尚、この絶縁トランス１６の代わりに、フォトカップラを用いても良い。
ここで、コネクタ１４は、前記連鎖接続の通信経路ＣＬに接続するためのものであり、コネクタ１４からレシーバ１５に至る信号経路は、前記連鎖接続の通信経路ＣＬにおける上流側の機器監視装置２（図１において左端に位置する最も上流側の機器監視装置２にあっては、管理装置ＢＭ）に接続されるものである。
【００２１】
バイポーラトランジスタにて構成されるスイッチ装置１１のベースには、スイッチ装置１１の入り切りを制御するための回路が並列に接続されている。
それらのうちの一方には、絶縁トランス１６の二次側コイルで駆動されるトランジスタ１７が備えられており、他方には、制御回路１３にて駆動されるトランジスタ１８が備えられている。
従って、トランジスタ１７，１８のうちの少なくとも一方が閉じ状態（オン状態）になると、スイッチ装置１１が閉じ状態（オン状態）となって組電池１からの動作用電力の供給を受入れる状態となる。
【００２２】
各機器監視装置２が動作を停止している状態から起動させる場合の動作を概略的に説明すると、管理装置ＢＭは、前記連鎖接続の通信経路ＣＬを経て、３台の機器監視装置２のうちで最も上流側に位置する機器監視装置２（図１において、「機器監視装置（１）」として示す左端の機器監視装置２）に対して設定パルス幅のパルス信号を起動信号として送信する。
上記の機器監視装置２がその起動信号を受信し、コネクタ１４を経て絶縁トランス１６に入力されると、絶縁トランス１６の二次側コイルに発生した電圧でトランジスタ１７が閉じ状態（オン状態）となる。
これに伴って、スイッチ装置１１が開き状態（オフ状態）から閉じ状態（オン状態）に切り換えられ、動作用電力の受入れを遮断する状態から許容する状態に切り換えられる。
【００２３】
これによって電源回路１２から制御回路１３への通電が開始され、制御回路１３が（すなわち機器監視装置２が）起動することになる。
制御回路１３は、起動すると直ちにトランジスタ１８を閉じ状態（オン状態）に切換える。トランジスタ１８が閉じ状態（オン状態）に切換えられると、トランジスタ１７が開き状態（オフ状態）となっても、スイッチ装置１１は閉じ状態（オン状態）に維持され、スイッチ装置１１は、動作用電力の受入れを許容する状態に保持されることになる。
従って、起動信号は、トランジスタ１７が閉じ状態（オン状態）となってからトランジスタ１８が閉じ状態（オン状態）となるまでの時間幅以上のパルス幅を有するパルス信号として生成されている。
この後、制御回路１３は、通信経路ＣＬを経て、下流側の機器監視装置２に対して上記の起動信号を送信する。
下流側の機器監視装置２でも同様の操作が繰り返されて、３台の機器監視装置２が順次に起動して行く。
【００２４】
このようにして３台の機器監視装置２が起動すると、管理装置ＢＭは、上述の識別符号の設定作業に移行する。
この識別符号の設定作業として、管理装置ＢＭは、前記連鎖接続の通信経路ＣＬを経て、識別符号設定用情報として「１」を最も上流側の機器監視装置２へ送信する。
各機器監視装置２の制御回路１３は、起動後、図３のフローチャートの「識別符号設定処理」として示す処理を実行している。
最も上流側に位置する機器監視装置２（図１において、「機器監視装置（１）」として示す左端の機器監視装置２）は、「１」を内容とする識別符号設定用情報を受け取ると（ステップ＃１）、「受け取った識別符号設定用情報をそのまま自己の識別符号とする」という設定規則を適用して、「１」を自己の識別符号として記憶保持する（ステップ＃２）。
その後、受け取った識別符号設定用情報である「１」に対して、「１を加算して識別符号設定用情報を更新する」という設定規則を適用して、識別符号設定用情報を「２」に更新する（ステップ＃３）。
【００２５】
更に、更新した識別符号設定用情報である「２」を、下流側の機器監視装置２（図１において、「機器監視装置（２）」として示す左端の機器監視装置２）へ送信する。
これ以降、下流側の機器監視装置２でも同様に図３に示す処理が実行され、図１において「機器監視装置（２）」として示す中央の機器監視装置２では識別符号「２」が設定され、図１において「機器監視装置（３）」として示す右端の機器監視装置２では識別符号「３」が設定される。
最も下流側の機器監視装置２から管理装置ＢＭへは、識別符号設定用情報として「４」が送信され、管理装置ＢＭは受け取った識別符号設定用情報から１を減算することで、３台の機器監視装置２が接続されていることを検知できる。
このように、各機器監視装置２の識別符号は、各機器監視装置２の物理的な並びに対応しているため、装置のメンテナンスの面でも有利である。例えば、複数個で構成される電池システム中のある電池が故障して交換しようとした場合、故障した電池を識別符号から容易に特定することができる。
ちなみに、管理装置ＢＭの識別符号としては、「０」として固定的に設定されるものとしておけば良い。
【００２６】
各機器監視装置２が図３の「識別符号設定処理」として示す識別符号設定動作を実行することで各機器監視装置２の識別符号が設定されると、以降の管理装置ＢＭと３台の機器監視装置２との間の通信は、その識別符号設定動作で設定された識別符号を通信相手を特定するための識別符号として使用して、原則として、バス接続の通信経路ＢＬを使用して行われ、前記連鎖接続の通信経路ＣＬは、バス接続の通信経路ＢＬに障害が発生したときの予備の通信経路として待機する。
このように、バス接続の通信経路ＢＬを優先して使用することで、本実施の形態のように機器監視装置２で電池（組電池１）を監視する場合、例えば、電池の電圧を計測するときは、管理装置ＢＭからの指令によって各機器監視装置２が同時に監視対象の電池の電圧を計測することができる。更に、管理装置ＢＭで電池の充放電電流を計測する場合、機器監視装置２での電圧計測と同時に計測することで、充放電電流に対する電圧の挙動が把握でき、これを元に電池の状態検知ができる。
もちろん、バス接続の通信経路ＢＬが正常動作しているときにも、前記連鎖接続の通信経路ＣＬを補助的に活用するようにしても良い。
【００２７】
このようにバス接続の通信経路ＢＬと前記連鎖接続の通信経路ＣＬとによって通信経路の２重化を実現することで、システムの信頼性が向上するのであるが、特に、組電池１を電気自動車のような電池を基幹部品とするシステムに組み込む場合、通信経路の故障による電池システムの故障がそのまま電気自動車の故障となってしまうため、通信経路の２重化が特に有効である。
【００２８】
〔別実施形態〕
以下、本発明の別実施形態を列記する。
（１）上記実施の形態では、各機器監視装置２を起動させるための起動信号を、前記連鎖接続の通信経路ＣＬを経て送信する場合を例示しているが、バス接続の通信経路ＢＬを経て各機器監視装置２に一斉に送信する構成としても良い。
この場合においても、図２に示す回路と同様の回路で各機器監視装置２の起動を行える。
（２）上記実施の形態では、各機器監視装置２を起動させるための起動信号を、動作データの送受信のための前記連鎖接続の通信経路ＣＬを利用して送信する場合を例示しているが、図４に示すように、起動信号を伝送するための専用線ＷＳを備えて各機器監視装置２を起動させる構成としても良い。
図４に示す構成は、起動信号の伝送形態以外の動作は、図１で示す上記実施形態と全く共通である。
（３）上記実施の形態では、識別符号及び識別符号設定用情報として数字を使用する場合を例示しているが、例えばアルファベット等の並び順が把握可能な各種の文字等を識別符号及び識別符号設定用情報として使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態にかかる概略ブロック構成図
【図２】本発明の実施の形態にかかる要部回路図
【図３】本発明の実施の形態にかかるフローチャート
【図４】本発明の別実施形態にかかる概略ブロック構成図
【符号の説明】
【００３０】
２    機器監視装置
１１  スイッチ装置
ＢＬ  バス接続の通信経路
ＢＭ  管理装置
ＣＬ  連鎖接続の通信経路
ＣＳ  被管理装置
【図１】
2008167328.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008167328.tif 000005
【図４】
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