JP2004086698A - 通信システム及び通信異常検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】伝送線置換方式を採用した通信システムにおいて、中継伝送線における通信異常を簡易・迅速かつ安価に検出する。また、かかる通信システムにおける通信異常検出方法を提供する。
【解決手段】複数の端末器３と、端末器３に端末側中継器５、光ファイバ６ａ、６ｂ、受信機側中継器４、電線７を介して接続される受信機２と、を備え、受信機２からの送信信号が端末器３に送信され、この送信信号に呼応した端末器３からの返信信号が受信機２に返信される通信システム１において、端末器側中継器５は、受信機２からの送信信号と、この送信信号に呼応した端末器３からの返信信号と、を合成して合成信号を生成し、この合成信号を受信機側中継器４へと伝送する信号処理部５５を有し、受信機側中継器４は、合成信号が端末側中継器５から受信機側中継器４へと伝送されたか否かを判定する通信異常検出部４４を有する。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信システム及び通信異常検出方法に関し、特に、複数の端末装置及びこれら端末装置に伝送線を介して接続された制御装置を備える通信システムと、かかる通信システムにおける通信異常検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複数の端末装置及びこれら端末装置に伝送線を介して接続された制御装置を備える通信システムが提案され、実用化されている。この通信システムの代表例としては、防災センタなどに設けられた制御装置である受信機と、この受信機に所定の伝送線を介して接続された火災感知器等の複数の端末器と、を備える防災システムが挙げられる。
【０００３】
かかる通信システムの制御装置と端末装置とを接続する伝送線として、従来は、電気信号による伝送を行う「電線」のみが使用されていた。しかし、電磁波等の外部ノイズの影響を受けやすい場所に電線が配置されると、外部ノイズにより制御装置と端末装置との間の相互情報伝送が阻害される場合があった。このため、近年においては、外部ノイズの影響を受けやすい区間の電線を、「光ファイバ」等の電線以外の伝送線（以下、「中継伝送線」という）で置換することにより、外部ノイズの影響を除去する方式が採用されている。
【０００４】
このように電線の一部を中継伝送線で置換する方式（以下、「伝送線置換方式」という）を採用する場合には、電気信号による伝送方式から他の伝送方式へ、他の伝送方式から電気信号による伝送方式へ、各々変換するための中継器が必要となる。
【０００５】
図６は、かかる中継器を採用した従来の防災システム１００の概略構成を示すブロック図である。受信機（制御装置）２００と端末器（端末装置）３００は、受信機側中継器４００、端末側中継器５００、光ファイバ（中継伝送線）６００及び電線７００によって接続されている。受信機側中継器４００は、受信機２００から送信され電線７００を介して伝送された電気信号を光信号に変換するとともに、端末器３００から返信され光ファイバ６００を介して伝送された光信号を電気信号に変換する。また、端末側中継器５００は、受信機２００から送信され光ファイバ６００を介して伝送された光信号を電気信号に変換するとともに、端末器３００から返信され電線７００を介して伝送された電気信号を光信号に変換する。
【０００６】
従来は、光ファイバ（中継伝送線）６００における通信異常を検出するため、図７に示すような構成を有する受信機２００を採用していた。すなわち、受信機２００内部に、信号受信部２１０、異常検出部２２０、接続情報データベース部２３０、中央処理制御部２４０及び警報部／表示部２５０を設ける。そして、端末器３００から返信され電線７００を経由して伝送された返信信号を信号受信部２１０で受信し、必要な信号を異常検出部２２０に送る。異常検出部２２０では、接続情報データベース部２３０に記録された受信機２００からの送信信号と、端末器３００から返信された返信信号と、を比較することにより、光ファイバ６００における通信異常を検出する。
【０００７】
異常検出部２２０で比較される送信信号と返信信号の時間履歴の一例を、図８に示している。送信信号のデータ部は、図８に示すように、端末器３００の状況に対応するフィールド（「ａ：火災発報」、「ｂ：故障」、「ｃ：状態変化なし」）を備えており、端末器３００は、これら３つのフィールドの何れかに対応する返信信号を返信する。
【０００８】
図８（ａ）は、端末器３００が「火災発報」に係る返信信号を、図８（ｂ）は、端末器３００が「故障」に係る返信信号を、図８（ｃ）は、端末機３００が「状態変化なし」に係る返信信号を、各々返信したケースを示している。これら図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のケースにおいては、送信信号のデータ部の各フィールドに対応した返信信号が返信されているため、光ファイバ６００において通信異常が発生していないことが確認される。
【０００９】
一方、図８（ｄ）は、異常検出部２２０において、端末器３００からの返信信号が検出されないケースを示している。このケースのように異常検出部２２０において返信信号が検出されない場合は、光ファイバ６００において通信異常が発生した旨の信号が中央処理制御部２４０に伝送され、その旨が警報部／表示部２５０に表示される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、端末器３００と端末側中継器５００とを接続する電線７００に断線等の通信異常が発生した場合にも、光ファイバ６００において通信異常が発生した場合と同様に、端末器３００からの返信信号が遮断され、図８（ｄ）に示すような返信信号未検出の履歴が現れる。
【００１１】
このため、異常検出部２２０においては、受信機側中継器４００と端末側中継器５００とを接続する光ファイバ６００に通信異常が発生したのか、端末器３００と端末側中継器５００とを接続する電線７００に通信異常が発生したのか、を区別することができない。従って、通信システムの何処かに通信異常が発生した場合には、作業者が現場に赴いて広い範囲で詳細に通信異常部位の検出作業を行う必要があり、その検出作業にきわめて多くの労力・コストを要していた。
【００１２】
一方、光ファイバ６００における通信異常か、電線７００における通信異常か、を区別するために、光ファイバ専用の高度な断線検出装置をシステムに組み込むことも考えられる。しかし、かかる高度な断線検出装置をシステムに組み込むと、大幅なシステム変更が必要となり、多大な労力・コストを要するという問題があった。
【００１３】
本発明の課題は、伝送線置換方式を採用した通信システムにおいて、中継伝送線における通信異常を簡易・迅速かつ安価に検出することである。また、本発明の課題は、前記した通信システムにおける通信異常検出方法を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
複数の端末装置と、前記端末装置に通信手段を介して接続され前記端末装置を集中制御する制御装置と、を備え、前記通信手段は、前記制御装置に第１伝送線を介して接続された制御装置側中継器と、前記端末装置に第２伝送線を介して接続された端末装置側中継器と、前記制御装置側中継器と前記端末装置側中継器とを接続する中継伝送線と、を有し、前記制御装置からの所定の送信信号が前記通信手段を介して前記端末装置に送信され、前記送信信号に呼応した前記端末装置からの所定の返信信号が前記通信手段を介して前記制御装置に返信される通信システムにおいて、
前記端末装置側中継器は、
前記制御装置からの送信信号の少なくとも一部と、前記送信信号に呼応した前記端末装置からの返信信号と、を合成して合成信号を生成し、前記合成信号を前記制御装置側中継器へと伝送する信号生成手段を有し、
前記制御装置側中継器は、
前記合成信号が前記端末装置側中継器から前記制御装置側中継器へと伝送されたか否かを判定し、前記合成信号が前記端末装置側中継器から前記制御装置側中継器へと伝送されていない場合に前記中継伝送線に通信異常が発生したと判断する異常検出手段を有する
ことを特徴とする。
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、端末装置側中継器の信号生成手段によって、制御装置からの送信信号の少なくとも一部と、この送信信号に呼応した端末装置からの返信信号と、が合成されて合成信号が生成され、この合成信号が制御装置側中継器に伝送される。
【００１６】
そして、制御装置側中継器の異常検出手段によって、合成信号が端末装置側中継器から制御装置側中継器へと伝送されたか否かを判定し、合成信号が端末装置側中継器から制御装置側中継器へと伝送されていない場合には、制御装置側中継器と端末装置側中継器とを接続する中継伝送線に何らかの通信異常が発生したと判断する。
【００１７】
すなわち、信号生成手段による合成信号の生成と、異常検出手段による合成信号の端末装置側中継器から制御装置側中継器への伝送の有無の判断と、を行うことにより、中継伝送線における通信異常の発生を簡易・迅速に検出することができる。この結果、通信システムに通信異常が発生した場合における通信異常部位の検出作業や、通信異常部位の修理・点検作業を格段に簡素化することができ、これらの作業に要する労力・コストを格段に低減することができる。
【００１８】
また、請求項１に記載の発明によれば、中継伝送線に通信異常が発生したか否かを検出するために、中継伝送線専用の高度な断線検出装置を通信システムに組み込む必要がない。従って、通信異常検出のための大幅なシステム変更が不要となり、通信異常検出機能を備えた通信システムを安価に構築することができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記制御装置側中継器は、
前記異常検出手段により前記中継伝送線に通信異常が発生したと判断された場合に、その旨を前記制御装置に報知する異常報知手段を有する
ことを特徴とする。
【００２０】
請求項２に記載の発明によれば、異常検出手段により中継伝送線に通信異常が発生したと判断された場合に、その旨を、異常報知手段によって制御装置に迅速に報知することができる。
【００２１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の通信システムにおいて、
前記第１伝送線及び前記第２伝送線の少なくとも一方が電線であることを特徴とする。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３の何れか一項に記載の通信システムにおいて、
前記異常検出手段は、
前記合成信号が前記端末装置側中継器から前記制御装置側中継器へと伝送されたか否かの判定を、前記端末装置側中継器から前記制御装置側中継器へと伝送された信号中に前記送信信号の少なくとも一部が含まれているか否かを判定することによって行い、前記信号中に前記送信信号の少なくとも一部が含まれていない場合に前記中継伝送線に通信異常が発生したと判断することを特徴とする。
【００２３】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４の何れか一項に記載の通信システムにおいて、
前記端末装置と前記端末装置側中継器との間、及び、前記制御装置と前記制御装置側中継器との間における通信方式が、時分割多重伝送方式であることを特徴とする。
【００２４】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５の何れか一項に記載の通信システムにおいて、
前記端末装置及び前記制御装置は、
Ｒ型防災システムを構成する
ことを特徴とする。
【００２５】
請求項７に記載の発明は、請求項１から６の何れか一項に記載の通信システムにおいて、
前記中継伝送線は、
光伝送を行う光ファイバである
ことを特徴とする。
【００２６】
請求項８に記載の発明は、
複数の端末装置と、前記端末装置に通信手段を介して接続され前記端末装置を集中制御する制御装置と、を備え、前記通信手段は、前記制御装置に第１伝送線を介して接続された制御装置側中継器と、前記端末装置に第２伝送線を介して接続された端末装置側中継器と、前記制御装置側中継器と前記端末装置側中継器とを接続する中継伝送線と、を有し、前記制御装置からの所定の送信信号が前記通信手段を介して前記端末装置に送信され、前記送信信号に呼応した前記端末装置からの所定の返信信号が前記通信手段を介して前記制御装置に返信される通信システムにおける通信異常検出方法であって、
前記端末装置側中継器において、前記制御装置からの送信信号の少なくとも一部と、前記送信信号に呼応した前記端末装置からの返信信号と、を合成して合成信号を生成し、前記合成信号を前記制御装置側中継器へと伝送する信号生成工程と、
前記制御装置側中継器において、前記合成信号が前記端末装置側中継器から前記制御装置側中継器へと伝送されたか否かを判定し、前記合成信号が前記端末装置側中継器から前記制御装置側中継器へと伝送されていない場合に前記中継伝送線に通信異常が発生したと判断する異常検出工程と、
を備えることを特徴とする。
【００２７】
請求項６に記載の発明によれば、まず、信号生成工程によって、制御装置からの送信信号の少なくとも一部と、この送信信号に呼応した端末装置からの返信信号と、を合成して合成信号を生成し、次いで、異常検出工程によって、合成信号が端末装置側中継器から制御装置側中継器へと伝送されたか否かを判定し、合成信号が端末装置側中継器から制御装置側中継器へと伝送されていない場合に中継伝送線に通信異常が発生したと判断する。従って、中継伝送線における通信異常の発生を簡易・迅速に検出することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。本実施の形態においては、本発明に係る通信システムの一例として、火災の発生を検出する防災システムについて説明する。
【００２９】
図１は、本実施の形態に係る防災システム１の概略構成を示すブロック図である。防災システム１は、建築物等に設置され火災監視及び報知等の防災活動を行うものであり、図１に示すように、受信機２と、受信機２によって集中制御される端末器３と、受信機２と端末器３とを接続する通信手段と、を備えている。
【００３０】
受信機２は、本発明における制御装置であり、防災センターや管理人室等に設けられて、防災システム１の動作を制御・統括するものである。端末器３は、本発明における端末装置であり、受信機２の制御の下で動作するものである。端末器３としては、受信機２とオンオフ式の感知器を中継する中継器、アナログ式の火災感知器、防火扉などの防排煙機器、発信機、地区ベル等を採用することができる。
【００３１】
なお、図１では簡略化しているが、端末機３は複数備えられており、全ての端末器３には、各々個別アドレスが付与されている。そして、受信機２が所定の個別アドレスを指定して端末機３にコマンドを送信すると、指定された個別アドレスに対応した端末機３が、コマンドに応じたデータを返信する。すなわち、本実施の形態に係る防災システム１は、いわゆるＲ型のシステムを採用している。
【００３２】
受信機２と端末器３とを接続する通信手段は、受信機側中継器４と、端末側中継器５と、これら受信機側中継器４と端末側中継器５とを接続する送信用光ファイバ６ａ及び返信用光ファイバ６ｂと、受信機２と受信機側中継器４とを接続するとともに端末機３と端末側中継器５とを接続する電線７と、から構成されている。
【００３３】
ここで、受信機側中継器４及び端末側中継器５の構成を、図２を用いて説明する。図２は、これら受信機側中継器４及び端末側中継器５の概略構成を示すブロック図である。
【００３４】
まず、受信機側中継器４の構成について説明する。受信機側中継器４は、本発明における制御装置側中継器であり、受信機２から送信され電線７を介して伝送された電気信号を光信号に変換するとともに、端末器３から返信され返信用光ファイバ６ｂを介して伝送された光信号を電気信号に変換するものである。受信機側中継器４は、図２に示すように、伝送信号送受信部４１、中央処理制御部４２、光信号送信部４３、通信異常検出部４４、異常移信接点４５、光信号受信部４６等を備えている。
【００３５】
伝送信号送受信部４１は、受信機２から送信された電気信号を受信して中央処理制御部４２へと伝送するとともに、中央処理制御部４２から伝送された電気信号を受信機２へと送信するものである。
【００３６】
中央処理制御部４２は、伝送信号送受信部４１から伝送された電気信号用の情報を有する電気信号を、光信号用の情報を有する電気信号に変換して光信号送信部４３に伝送するものである。また、中央処理制御部４２は、光信号受信部４６から伝送された光信号用の情報を有する電気信号を、電気信号用の情報を有する電気信号に変換して伝送信号送受信部４１に伝送するものである。
【００３７】
以下、受信機２から送信され中央処理制御部４２を経て端末器３側へと伝送される光信号用の情報を有する電気信号を、「制御送信信号」と称する。また、端末器３から返信され後述する中央処理制御部５２を経て受信機２側へと伝送される光信号用の情報を有する電気信号を、「制御返信信号」と称する。
【００３８】
光信号送信部４３は、中央処理制御部４２から伝送された制御送信信号を、端末器３側へ送信するものである。光信号送信部４３から送信された制御送信信号は、Ｅ／Ｏ変換コネクタ８によって電気信号から光信号に変換された上で、送信用光ファイバ６ａを経由して端末側中継器５へと伝送される。
【００３９】
通信異常検出部４４は、本発明の主要部であり、後述する合成信号が端末側中継器５から受信機側中継器４へと伝送されたか否かを判定することにより、送信用光ファイバ６ａ及び／又は返信用光ファイバ６ｂに通信異常が発生したか否かを検出するものである。すなわち、通信異常検出部４４は、本発明における異常検出手段である。
【００４０】
異常移信接点４５は、通信異常検出部４４で送信用光ファイバ６ａ及び／又は返信用光ファイバ６ｂに通信異常が発生した場合に閉鎖動作することにより、受信機２に通信異常の発生を報知するものである。すなわち、異常移信頼接点４５は、本発明における異常報知手段である。
【００４１】
光信号受信部４６は、端末器３から返信され端末側中継器５や返信用光ファイバ６ｂを経由しＯ／Ｅ変換コネクタ９を介して伝送された制御返信信号を受信するものである。光信号受信部４６で受信された制御返信信号は、中央処理制御部４２で電気信号用の情報を有する電気信号に変換された上で、伝送信号送受信部４１経由で受信機２へ伝送される。
【００４２】
次に、端末側中継器５の構成について説明する。端末側中継器５は、本発明における端末装置側中継器であり、受信機２から送信され送信用光ファイバ６ａを介して伝送された光信号を電気信号に変換するとともに、端末器３から返信され電線７を介して伝送された電気信号を光信号に変換するものである。端末側中継器５は、図２に示すように、光信号受信部５１、中央処理制御部５２、伝送信号送受信部５３、光信号送信部５４、信号処理部５５等を備えている。
【００４３】
光信号受信部５１は、受信機２から送信され受信機側中継器４や送信用光ファイバ６ａを経由しＯ／Ｅ変換コネクタ９を介して伝送された制御送信信号を受信するものである。
【００４４】
中央処理制御部５２は、光信号受信部５１から伝送された制御送信信号を、電気信号用の情報を有する電気信号に変換して伝送信号送受信部５３に伝送するものである。また、中央処理制御部５２は、伝送信号送受信部５３から伝送された電気信号用の情報を有する電気信号を、制御返信信号に変換して光信号送信部５４に伝送するものである。
【００４５】
伝送信号送受信部５３は、中央処理制御部５２から伝送された電気信号を端末器３に送信するとともに、端末器３から返信された電気信号を受信して中央処理制御部５２へと伝送するものである。
【００４６】
光信号送信部５４は、中央処理制御部５２から伝送された制御返信信号を、後述する信号処理部５５を経由させた上で、受信機２側へ送信するものである。光信号送信部５４から送信された制御返信信号は、Ｅ／Ｏ変換コネクタ８によって電気信号から光信号に変換された上で、返信用光ファイバ６ｂを経由して受信機側中継器４へと伝送される。
【００４７】
信号処理部５５は、本発明の主要部であり、受信機２から送信された制御送信信号を取り込むとともに、この制御送信信号に呼応して端末器３から返信された制御返信信号を取り込み、これら制御送信信号と制御返信信号とを合成して合成信号を生成するものである。すなわち、信号処理部５５は、本発明における信号生成手段である。
【００４８】
送信用光ファイバ６ａ及び返信用光ファイバ６ｂは、本発明における中継伝送線であり、外部ノイズの影響を除去して、受信機２と端末器３との間における正常な相互情報伝送を維持させるという機能を果たす。電線７は、本発明における第１伝送線及び第２伝送線であり、受信機２と受信機側中継器４との間、及び、端末器３と端末側中継器５との間において、時分割多重伝送方式で電気信号の送受信を行うためのものである。なお、本実施の形態においては、第１伝送線及び第２伝送線として電線を採用したが、他の種々の伝送媒体を適用することができる。
【００４９】
次いで、本実施の形態に係る防災システム１の送信／返信動作について、図３を用いて説明する。
【００５０】
図３は、受信機２から送信される制御送信信号の時間履歴と、端末側中継器５の信号処理部５５によって生成される合成信号の時間履歴と、を示した図である。
【００５１】
＜送信動作について＞
まず、受信機２から端末器３への送信動作について説明する。受信機２は、端末器３に向けて、時分割多重伝送方式で所定の送信信号を送信する。受信器側中継器４は、電線７を経由して伝送された時分割多重伝送方式の送信信号を、伝送信号送受信部４１で受信する。伝送信号送受信部４１は、受信した時分割多重伝送方式の送信信号を中央処理制御部４２に伝送する。中央処理制御部４２は、時分割多重伝送方式の送信信号を、制御送信信号に変換した上で、光信号送信部４３に伝送する。光信号送信部４３は、制御送信信号を、Ｅ／Ｏ変換コネクタ８及び送信用光ファイバ６ａを介して端末側中継器５へと送信する。
【００５２】
この際、光信号送信部４３は、制御送信信号を、通信異常検出部４４にも伝送する。通信異常検出部４４に伝送された制御送信信号（図２の「Ａ部信号」に該当）は、後述する信号判定工程において、送信用光ファイバ６ａ及び／又は返信用光ファイバ６ｂに通信異常が発生したか否かを検出する際に用いられる。
【００５３】
なお、制御送信信号は、図３（ａ）〜（ｅ）の各々の上段に示したように、端末器３に対して火災監視情報に係るデータの返信を要求するコマンド部と、端末器３の状態に対応する複数のフィールドを有するデータ部と、から構成されている。図３において、送信データ部の「ａ」は「火災発報」を、「ｂ」は「故障」を、「ｃ」は「状態変化なし」を、各々意味するフィールドである。
【００５４】
送信用光ファイバ６ａに通信異常が発生していない場合には、端末側中継器５は、受信機２の光信号送信部４３から送信され送信用光ファイバ６ａ及びＯ／Ｅ変換コネクタを介して伝送された制御送信信号を、光信号受信部５１で受信する。光信号受信部５１は、受信した制御送信信号を、中央処理制御部５２に伝送する。
【００５５】
この際、光信号受信部５１は、受信した制御送信信号（図２の「Ｊ部信号」に該当）を、信号処理部５５に伝送する。信号処理部５５に伝送された制御送信信号（Ｊ部信号）は、後述する信号生成工程において、合成信号を生成する際に用いられる。
【００５６】
中央処理制御部５２は、光信号受信部５１から伝送された制御送信信号を、時分割多重伝送方式の送信信号に変換した上で、伝送信号送受信部５３に伝送する。伝送信号送受信部５３は、時分割多重伝送方式の送信信号を端末器３へと送信する。
【００５７】
＜返信動作について＞
次に、端末器３から受信機２への返信動作について説明する。端末器３は、前記した送信経路を経て伝送された受信機２からの時分割多重伝送方式の送信信号を受信し、その送信信号が自己の個別アドレスを指定している場合には、火災監視情報に係る返信信号を返信する。端末器３が返信する返信信号は、受信機２の送信信号のデータ部の何れかのフィールドに対応するものとする。
【００５８】
端末側中継器５は、電線７を経由して伝送された時分割多重伝送方式の返信信号を、伝送信号送受信部５３で受信する。伝送信号送受信部５３は、受信した時分割多重伝送方式の返信信号を中央処理制御部５２に伝送する。中央処理制御部５２は、時分割多重伝送方式の返信信号を、制御返信信号に変換した上で、光信号送信部５４に伝送する。
【００５９】
光信号送信部５４は、制御返信信号を、信号処理部５５に伝送する。信号処理部５５は、光信号送信部５４から伝送された制御返信信号と、光信号受信部５１から伝送された制御送信信号（Ｊ部信号）と、を合成して、合成信号を生成する（信号生成工程）。
【００６０】
ここで、合成信号について、図３（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。図３（ａ）〜（ｄ）において、上段の波形は、受信機２から送信された制御送信信号の時間履歴を示しており、下段の波形は、信号処理部５５によって生成された合成信号の時間履歴を示している。
【００６１】
図３（ａ）は、端末器３が、制御送信信号（Ａ部信号＝Ｊ部信号）のデータ部の「ａ」フィールド（火災発報）に対応する制御返信信号を返信したケースを示したものである。このケースにおける合成信号は、制御送信信号（Ａ部信号＝Ｊ部信号）と、斜線で示した「ａ」フィールドに対応する制御返信信号と、を合成したものである。
【００６２】
図３（ｂ）は、端末器３が、制御送信信号（Ａ部信号＝Ｊ部信号）のデータ部の「ｂ」フィールド（故障）に対応する制御返信信号を返信したケースを示したものである。このケースにおける合成信号は、制御送信信号（Ａ部信号＝Ｊ部信号）と、斜線で示した「ｂ」フィールドに対応する制御返信信号と、を合成したものである。
【００６３】
図３（ｃ）は、端末器３が、制御送信信号（Ａ部信号＝Ｊ部信号）のデータ部の「ｃ」フィールド（状態変化なし）に対応する制御返信信号を返信したケースを示したものである。このケースにおける合成信号は、制御送信信号（Ａ部信号＝Ｊ部信号）と、斜線で示した「ｃ」フィールドに対応する制御返信信号と、を合成したものである。
【００６４】
図３（ｄ）は、端末器３からの制御返信信号が検出されないケースを示したものである。このケースにおいては、端末器３からの制御返信信号が検出されないため、制御送信信号（Ａ部信号＝Ｊ部信号）と合成信号とが一致している。
【００６５】
信号処理部５５は、以上のような合成信号を、Ｅ／Ｏ変換コネクタ８及び返信用光ファイバ６ｂを介して受信機側中継器４へと伝送する。
【００６６】
返信用光ファイバ６ｂに通信異常が発生していない場合には、信号処理部５５によって生成された合成信号が、受信機側中継器４の通信異常検出部４４に伝送される（図２の「Ｂ部信号」に該当）。通信異常検出部４４は、端末側中継器５から受信機側中継器４へと合成信号が伝送されたか否かを判定することにより、送信用光ファイバ６ａ及び／又は返信用光ファイバ６ｂにおける通信異常の発生を検出することができる（異常検出工程）。なお、通信異常検出部４４による通信異常検出ロジックについては後述する。
【００６７】
通信異常検出部４４により、送信用光ファイバ６ａ及び／又は返信用光ファイバ６ｂにおける通信異常の発生が検出された場合には、通信異常検出部４４から異常移信接点４５へと所定の信号（図２の「Ｄ部信号」に該当）が伝送される。Ｄ部信号を受信した異常移信接点４５は、閉鎖動作を行うことにより、送信用光ファイバ６ａ及び／又は返信用光ファイバ６ｂに通信異常が発生した旨を受信機２に報知する。通信異常が発生した旨の報知を受けた受信機２は、所定の表示部にその旨を表示する。
【００６８】
一方、通信異常検出部４４により、送信用光ファイバ６ａ及び／又は返信用光ファイバ６ｂにおける通信異常の発生が検出されない場合には、通信異常検出部４４から光信号受信部４６へと所定の信号（図２の「Ｃ部信号」に該当）が伝送される。本実施の形態では、Ｃ部信号として、合成信号から制御送信信号を除去した信号（すなわち制御返信信号）が採用されている。光信号受信部４６に伝送されたＣ部信号は、中央処理制御部４２及び伝送信号送受信部４１を経て受信機２に返信される。
【００６９】
次いで、本実施の形態に係る防災システム１の通信異常検出ロジックについて、図３から図５を用いて説明する。
【００７０】
まず、通信異常検出ロジックの概要を説明する。送信用光ファイバ６ａに通信異常が発生している場合には、受信機２からの制御送信信号が信号処理部５５に伝送されることはない。また、送信用光ファイバ６ａに通信異常が発生している場合には、受信機２からの制御送信信号が端末器３に届かないため、端末器３からの制御返信信号も伝送されない。従って、この場合には、信号処理部５５によって合成信号が生成されず、通信異常検出部４４に合成信号が伝送されることはない。一方、返信用光ファイバ６ｂに通信異常が発生している場合には、信号処理部５５によって合成信号が生成されるものの、通信異常検出部４４に合成信号が伝送されることはない。図３（ｅ）は、送信用光ファイバ６ａ及び／又は返信用光ファイバ６ｂに通信異常が発生し、通信異常検出部４４に合成信号が伝送されないケースを示している。
【００７１】
これに対し、送信用光ファイバ６ａ及び返信用光ファイバ６ｂの双方において通信異常が発生していない場合には、信号処理部５５によって生成された合成信号が、通信異常検出部４４に伝送される。図３（ａ）〜（ｄ）は、送信用光ファイバ６ａ及び／又は返信用光ファイバ６ｂに通信異常が発生せず、通信異常検出部４４に合成信号が伝送されたケースを示している。
【００７２】
以上のように、通信異常検出部４４に合成信号が伝送されたか否かを判定することにより、送信用光ファイバ６ａ及び／又は返信用光ファイバ６ｂにおける通信異常の発生を検出することができる。
【００７３】
通信異常検出部４４に合成信号が伝送されたか否かの判定は、通信異常検出部４４に伝送された信号に、制御送信信号が含まれているか否かを判定することによって行う。図４は、通信異常検出部４４に伝送された信号に、制御送信信号が含まれているか否かを判定するための異常検出回路を論理素子記号で示した図である。この異常検出回路は、２つのＡＮＤ回路からなる２入力（Ａ部信号及びＢ部信号）２出力（Ｃ部信号及びＤ部信号）型の論理回路である。通信異常検出部４４にＡ部信号及びＢ部信号が入力されると、所定の論理演算により、Ｃ部信号及びＤ部信号が通信異常検出部４４から出力される。
【００７４】
ここで、「Ａ部信号」とは、受信機側中継器４の光信号送信部４３から通信異常検出部４４へと伝送される「制御送信信号」を意味する。「Ｂ部信号」とは、端末側中継器５の信号処理部５５から受信機側中継器４の通信異常検出部４４へと伝送される信号を意味する。「Ｃ部信号」とは、受信機側中継器４の通信異常検出部４４から光信号受信部４６へと伝送される「制御返信信号」を意味する。「Ｄ部信号」とは、通信異常検出部４４から異常移信接点４５へと伝送される信号を意味する（何れも、図２参照）。
【００７５】
第１ＡＮＤ回路４４ａは、制御返信信号であるＣ部信号を出力するための入力条件を定めたものである。第１ＡＮＤ回路４４ａは、Ａ部信号の否定を入力する入力端子Ｅと、Ｂ部信号を入力する入力端子Ｆと、Ａ部信号の否定とＢ部信号との双方が「＋」の場合にはＣ部信号を出力する出力端子と、を備えている。
【００７６】
第２ＡＮＤ回路４４ｂは、異常検出に係る信号であるＤ部信号を出力するための入力条件を定めたものである。第２ＡＮＤ回路４４ｂは、Ａ部信号を入力する入力端子Ｇと、Ｂ部信号の否定を入力する入力端子Ｈと、Ａ部信号とＢ部信号の否定との双方が「＋」の場合にのみＤ部信号を出力する出力端子と、を備えている。
【００７７】
図５は、図４に示した異常検出回路の論理値表である。（１）は、Ａ部信号とＢ部信号との双方が「＋」である場合、すなわち、ほぼ同時刻において、Ａ部信号の波形の「＋」部分と、Ｂ部信号の波形の「＋」部分とが検出された場合を意味する。この（１）では、図４に示した異常検出回路の論理演算により、Ｃ部信号及びＤ部信号の双方が「−」として出力される（図５参照）。
【００７８】
（２）は、Ａ部信号が「＋」でＢ部信号が「−」である場合、すなわち、ほぼ同時刻において、Ａ部信号の波形の「−」部分と、Ｂ部信号の波形の「＋」部分とが検出された場合を意味する。この（２）では、図４に示した異常検出回路の論理演算により、Ｃ部信号が「＋」として、Ｄ部信号が「−」として出力される（図５参照）。
【００７９】
（３）は、Ａ部信号が「−」でＢ部信号が「＋」である場合、すなわち、ほぼ同時刻において、Ａ部信号の波形の「＋」部分と、Ｂ部信号の波形の「−」部分とが検出された場合を意味する。この（３）では、図４に示した異常検出回路の論理演算により、Ｃ部信号が「−」として、Ｄ部信号が「＋」として出力される（図５参照）。
【００８０】
（４）は、Ａ部信号とＢ部信号との双方が「−」である場合、すなわち、ほぼ同時刻において、Ａ部信号の波形の「−」部分と、Ｂ部信号の波形の「−」部分とが検出された場合を意味する。この（４）では、図４に示した異常検出回路の論理演算により、Ｃ部信号及びＤ部信号の双方が「−」として出力される（図５参照）。
【００８１】
これら（１）〜（４）から構成される図５の論理値表と、図３（ａ）〜（ｅ）に示した制御送信信号及び合成信号の時間履歴と、の対応関係について説明する。
【００８２】
図３（ａ）〜（ｃ）に示したケースにおいては、上段に示した制御送信信号（Ａ部信号）が下段に示した合成信号（Ｂ部信号）に含まれているため、制御送信信号（Ａ部信号）の波形と、合成信号（Ｂ部信号）の大部分の波形とが一致する。両者の波形が一致する部分においては、制御送信信号（Ａ部信号）の「＋」部分と合成信号（Ｂ部信号）の「＋」部分とがほぼ同時刻で検出され、制御送信信号（Ａ部信号）の「−」部分と下段に示した合成信号（Ｂ部信号）の「−」部分とがほぼ同時刻で検出される。そして、図５に示した論理値表の（１）及び（４）における論理演算が行われ、Ｃ部信号及びＤ部信号が「−」として出力される。
【００８３】
また、図３（ａ）〜（ｃ）に示したケースにおいては、下段に示した合成信号（Ｂ部信号）に、斜線で示した制御返信信号が含まれている。このため、制御返信信号に対応する部分においては、制御送信信号（Ａ部信号）の「−」部分と合成信号（Ｂ部信号）の「＋」部分とがほぼ同時刻で検出される。そして、図５に示した論理値表の（２）における論理演算が行われ、Ｃ部信号が「＋」としてＤ部信号が「−」として出力される。
【００８４】
従って、図３（ａ）〜（ｃ）に示したケースにおいては、図５に示した論理値表の（１）、（２）及び（４）における論理演算が行われた結果、最終的にＣ部信号が「＋」として出力される。このため、通信異常検出部４４から光信号受信部４６へとＣ部信号（制御返信信号）が出力される。
【００８５】
また、図３（ａ）〜（ｃ）に示したケースにおいては、図５に示した論理値表の（１）、（２）及び（４）における論理演算が行われた結果、最終的にＤ部信号が「−」として出力される。このため、通信異常検出部４４から異常移信接点４５へとＤ部信号が出力されることはなく、受信機２へと通信異常発生の報知がなされることもない。
【００８６】
図３（ｄ）に示したケースにおいても、上段に示した制御送信信号（Ａ部信号）が下段に示した合成信号（Ｂ部信号）に含まれている。このケースにおいては、制御送信信号（Ａ部信号）と合成信号（Ｂ部信号）とがほぼ完全に一致している。このため、制御送信信号（Ａ部信号）の「＋」部分と合成信号（Ｂ部信号）の「＋」部分とがほぼ同時刻で検出され、制御送信信号（Ａ部信号）の「−」部分と下段に示した合成信号（Ｂ部信号）の「−」部分とがほぼ同時刻で検出される。そして、図５に示した論理値表の（１）及び（４）における論理演算が行われ、Ｃ部信号及びＤ部信号が「−」として出力される。
【００８７】
従って、図３（ｄ）に示したケースにおいては、図５に示した論理値表の（１）及び（４）における論理演算が行われた結果、最終的にＤ部信号が「−」として出力される。このため、通信異常検出部４４から異常移信接点４５へとＤ部信号が出力されることはなく、受信機２へと通信異常発生の報知がなされることもない。
【００８８】
また、図３（ｄ）に示したケースにおいては、図５に示した論理値表の（１）及び（４）における論理演算が行われた結果、最終的にＣ部信号が「−」として出力される。かかる場合、送信用光ファイバ６ａ及び／又は返信用光ファイバ６ｂには通信異常が発生していないものの、受信機２には返信信号が伝送されないので、受信機２は、端末器３と端末側中継器５とが接続された区間の何れかにおいて通信異常が発生したと判断する。
【００８９】
図３（ｅ）に示したケースは、送信用光ファイバ６ａ及び／又は返信用光ファイバ６ｂに断線や短絡等の通信異常が発生したために、下段に示した信号（Ｂ部信号）が常に「−」となるケースである。このケースにおいては、上段に示した制御送信信号（Ａ部信号）が下段に示した信号（Ｂ部信号）に含まれていない。このため、制御送信信号（Ａ部信号）の「＋」部分と下段に示した信号（Ｂ部信号）の「−」部分とがほぼ同時刻で検出され、制御送信信号（Ａ部信号）の「−」部分と下段に示した信号（Ｂ部信号）の「−」部分とがほぼ同時刻で検出される。そして、図５に示した論理値表の（３）及び（４）における論理演算が行われ、Ｃ部信号が「−」として、Ｄ部信号が「＋」として出力される。
【００９０】
従って、図３（ｅ）に示したケースにおいては、図５に示した論理値表の（３）及び（４）における論理演算が行われた結果、最終的にＤ部信号が「＋」として出力される。このため、通信異常検出部４４から異常移信接点４５へとＤ部信号が出力され、異常移信接点４５が閉鎖動作して、送信用光ファイバ６ａ及び／又は返信用光ファイバ６ｂに通信異常が発生したことが受信機２に報知される。また、図３（ｅ）に示したケースにおいては、図５に示した論理値表の（３）及び（４）における論理演算が行われた結果、最終的にＣ部信号が「−」として出力される。
【００９１】
本実施の形態に係る防災システム１によれば、端末側中継器５の信号生成手段である信号処理部５５によって、受信機２からの制御送信信号と、この制御送信信号に呼応した端末器３からの制御返信信号と、が合成されて合成信号が生成され、この合成信号が受信機側中継器４に伝送される。
【００９２】
そして、受信機側中継器４の異常検出手段手段である通信異常検出部４４によって、合成信号が端末側中継器５から受信機側中継器４へと伝送されたか否かを判定し、合成信号が端末側中継器５から受信機側中継器４へと伝送されていない場合には、受信機側中継器４と端末側中継器５とを接続する送信用光ファイバ６ａ及び／又は返信用光ファイバ６ｂに何らかの通信異常が発生したと判断することができる。
【００９３】
すなわち、合成信号の生成と、この合成信号が端末側中継器５から受信機側中継器４へ伝送されたか否かの判断（信号処理部５５から通信異常検出部４４へと伝送された信号に制御送信信号が含まれているか否かの判断）と、を行うことにより、送信用光ファイバ６ａ及び／又は返信用光ファイバ６ｂにおける通信異常を簡易・迅速に検出することができる。この結果、防災システム１に通信異常が発生した場合における通信異常部位の検出作業や、通信異常部位の修理・点検作業を格段に簡素化することができ、これらの作業に要する労力・コストを格段に低減することができる。
【００９４】
また、本実施の形態に係る防災システム１によれば、送信用光ファイバ６ａ及び／又は返信用光ファイバ６ｂにおける通信異常を検出するために、光ファイバ専用の高度な断線検出装置を通信システムに組み込む必要がない。従って、通信異常検出のための大幅なシステム変更が不要となり、通信異常検出機能を備えた通信システムを安価に構築することができる。
【００９５】
また、本実施の形態に係る防災システム１によれば、異常検出手段である通信異常検出部４４によって送信用光ファイバ６ａ及び／又は返信用光ファイバ６ｂに通信異常が発生したと判断された場合に、その旨を、異常報知手段である異常移信接点４５によって受信機２に迅速に報知することができる。
【００９６】
また、本実施の形態に係る防災システム１によれば、送信用光ファイバ６ａ及び返信用光ファイバ６ｂに通信異常が発生していない場合において、合成信号に返信信号が含まれているか否かを判定することにより、端末器３と端末側中継器５とが接続された区間の何れかにおける通信異常を検出することができる（図３（ｄ）参照）。
【００９７】
また、本実施の形態に係る防災システム１においては、まず、信号生成工程によって、受信機２からの制御送信信号の少なくとも一部と、この制御送信信号に呼応した端末器３からの制御返信信号と、を合成して合成信号を生成し、次いで、異常検出工程によって、合成信号が端末側中継器５から受信機側中継器４へと伝送されたか否かを判定し、合成信号が端末側中継器５から受信機側中継器４へと伝送されていない場合に送信用光ファイバ６ａ及び／又は返信用光ファイバ６ｂに通信異常が発生したと判断する。従って、送信用光ファイバ６ａ及び／又は返信用光ファイバ６ｂにおける通信異常の発生を簡易・迅速に検出することができる。
【００９８】
なお、以上の実施の形態に係る防災システム１においては、中継伝送線として光ファイバを採用したが、断線・短絡等の通信異常が発生し得る他の中継伝送線を採用した場合においても、本発明を適用して通信異常を簡易・迅速に検出することができる。中継伝送線として電線を採用した場合においても、本発明を好適に適用することができる。
【００９９】
また、以上の実施の形態に係る防災システム１においては、通信異常検出部４４で通信異常が検出された場合に、異常移信接点４５を介して受信機２に通信異常を報知する方式を採用しているが、通信異常検出部４４で通信異常が検出された場合に、所定の波形（異常報知波形）を受信機２に伝送する、という方式を採用して、受信機２に通信異常を報知することもできる。
【０１００】
また、以上の実施の形態では、本発明に係る通信システムの一例として防災システムを挙げたが、本発明は、かかる防災システムに限らず、伝送線置換方式を採用した他の通信システムに好適に適用することができる。
【０１０１】
【発明の効果】
本発明によれば、信号生成手段（信号生成工程）による合成信号の生成と、異常検出手段（異常検出工程）による合成信号の端末装置側中継器から制御装置側中継器への伝送の有無の判断と、を行うことにより、中継伝送線における通信異常の発生を簡易・迅速に検出することができる。この結果、通信システムに通信異常が発生した場合における通信異常部位の検出作業や、通信異常部位の修理・点検作業を格段に簡素化することができ、これらの作業に要する労力・コストを格段に低減することができる。
【０１０２】
また、本発明によれば、中継伝送線に通信異常が発生したか否かを検出するために、中継伝送線専用の高度な断線検出装置を通信システムに組み込む必要がない。従って、通信異常検出のための大幅なシステム変更が不要となり、通信異常検出機能を備えた通信システムを安価に構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る防災システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した防災システムの受信機側中継器及び端末側中継器の概略構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示した防災システムにおける制御送信信号の時間履歴と、端末側中継器の信号処理部によって生成される合成信号の時間履歴と、を示した図である。
【図４】図１に示した防災システムの受信機側中継器に備えられる通信異常検出部の異常検出回路を表現した論理素子記号である。
【図５】図４に示した異常検出回路の論理値表である。
【図６】伝送線置換方式を採用した従来の防災システムの概略構成を示すブロック図である。
【図７】図６に示した防災システムの光ファイバの通信異常を検出するために採用した受信機の概略構成を示すブロック図である。
【図８】図６に示した防災システムの受信機から送信される送信信号の時間履歴と、端末器から返信される返信信号の時間履歴と、を示した図である。
【符号の説明】
１　　　　防災システム
２　　　　受信機
３　　　　端末器
４　　　　受信機側中継器
５　　　　端末側中継器
６ａ　　　送信用光ファイバ
６ｂ　　　返信用光ファイバ
７　　　　電線
８　　　　Ｅ／Ｏ変換コネクタ
９　　　　Ｏ／Ｅ変換コネクタ
４１　　　　伝送信号送受信部
４２　　　　中央処理制御部
４３　　　　光信号送信部
４４　　　　通信異常検出部
４４ａ　　第１ＡＮＤ回路
４４ｂ　　第２ＡＮＤ回路
４５　　　　異常移信接点
４６　　　　光信号受信部
５１　　　　光信号受信部
５２　　　　中央処理制御部
５３　　　　伝送信号送受信部
５４　　　　光信号送受信部
５５　　　　信号処理部
１００　　　　防災システム
２００　　　　受信機
２１０　　　信号受信部
２２０　　　異常検出部
２３０　　　接続情報データベース部
２４０　　　中央処理制御部
２５０　　　警報部／表示部
３００　　　　端末器
４００　　　　受信機側中継器
５００　　　　端末側中継器
６００　　　　光ファイバ
７００　　　　電線

Claims (8)

1. 複数の端末装置と、前記端末装置に通信手段を介して接続され前記端末装置を集中制御する制御装置と、を備え、前記通信手段は、前記制御装置に第１伝送線を介して接続された制御装置側中継器と、前記端末装置に第２伝送線を介して接続された端末装置側中継器と、前記制御装置側中継器と前記端末装置側中継器とを接続する中継伝送線と、を有し、前記制御装置からの所定の送信信号が前記通信手段を介して前記端末装置に送信され、前記送信信号に呼応した前記端末装置からの所定の返信信号が前記通信手段を介して前記制御装置に返信される通信システムにおいて、
   前記端末装置側中継器は、
   前記制御装置からの送信信号の少なくとも一部と、前記送信信号に呼応した前記端末装置からの返信信号と、を合成して合成信号を生成し、前記合成信号を前記制御装置側中継器へと伝送する信号生成手段を有し、
   前記制御装置側中継器は、
   前記合成信号が前記端末装置側中継器から前記制御装置側中継器へと伝送されたか否かを判定し、前記合成信号が前記端末装置側中継器から前記制御装置側中継器へと伝送されていない場合に前記中継伝送線に通信異常が発生したと判断する異常検出手段を有する
   ことを特徴とする通信システム。
2. 前記制御装置側中継器は、
   前記異常検出手段により前記中継伝送線に通信異常が発生したと判断された場合に、その旨を前記制御装置に報知する異常報知手段を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
3. 前記第１伝送線及び前記第２伝送線の少なくとも一方が電線であることを特徴とする請求項１又は２に記載の通信システム。
4. 前記異常検出手段は、
   前記合成信号が前記端末装置側中継器から前記制御装置側中継器へと伝送されたか否かの判定を、前記端末装置側中継器から前記制御装置側中継器へと伝送された信号中に前記送信信号の少なくとも一部が含まれているか否かを判定することによって行い、前記信号中に前記送信信号の少なくとも一部が含まれていない場合に前記中継伝送線に通信異常が発生したと判断することを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の通信システム。
5. 前記端末装置と前記端末装置側中継器との間、及び、前記制御装置と前記制御装置側中継器との間における通信方式が、時分割多重伝送方式であることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の通信システム。
6. 前記端末装置及び前記制御装置は、
   Ｒ型防災システムを構成する
   ことを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の通信システム。
7. 前記中継伝送線は、
   光伝送を行う光ファイバである
   ことを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の通信システム。
8. 複数の端末装置と、前記端末装置に通信手段を介して接続され前記端末装置を集中制御する制御装置と、を備え、前記通信手段は、前記制御装置に第１伝送線を介して接続された制御装置側中継器と、前記端末装置に第２伝送線を介して接続された端末装置側中継器と、前記制御装置側中継器と前記端末装置側中継器とを接続する中継伝送線と、を有し、前記制御装置からの所定の送信信号が前記通信手段を介して前記端末装置に送信され、前記送信信号に呼応した前記端末装置からの所定の返信信号が前記通信手段を介して前記制御装置に返信される通信システムにおける通信異常検出方法であって、
   前記端末装置側中継器において、前記制御装置からの送信信号の少なくとも一部と、前記送信信号に呼応した前記端末装置からの返信信号と、を合成して合成信号を生成し、前記合成信号を前記制御装置側中継器へと伝送する信号生成工程と、
   前記制御装置側中継器において、前記合成信号が前記端末装置側中継器から前記制御装置側中継器へと伝送されたか否かを判定し、前記合成信号が前記端末装置側中継器から前記制御装置側中継器へと伝送されていない場合に前記中継伝送線に通信異常が発生したと判断する異常検出工程と、
   を備えることを特徴とする通信異常検出方法。

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