JP2005210242A - ネットワーク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 伝送路の異常のときにもバックアップ用の伝送路を設けることなく、通信を継続することができるようにする。
【解決手段】 通信回路２ａ、２ｂとは別に電源線６に接続された電源線通信回路３ａ、３ｂを備え、通信回路２ａ、２ｂが伝送路５の異常を検出すると、ＣＰＵ４ａ、４ｂが電源線通信回路３ａ、３ｂを機能させて通信路を切り替え、通信を継続させる。また伝送路５が正常になればＣＰＵ４ａ、４ｂが通信回路２ａ、２ｂを機能させて通信路を切り替え、通信を継続させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、通常使われている伝送路が異常を来たした時に、電源線に切替えて通信を継続するネットワーク装置に関する。

従来のネットワーク装置は、通常使われる伝送路に異常が発生した時の対策として、通信回路と伝送路を２系統備えたものがある。その場合に常時使われる第１の伝送路が異常を来たした時は、第１の通信回路及び第１の伝送路から第２の通信回路及び第２の伝送路に切替えて通信が途絶えないようにして継続される（例えば、特許文献１参照）。
図３はそのような従来のネットワーク装置の構成をブロック図で示し、このネットワーク装置が複数接続されたネットワークシステムの接続状況を示している。この図のネットワーク装置２１ａ、２１ｂは何れも２つの伝送路５、５ｂにそれぞれ接続された２つの通信回路２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂと、これらを制御する通信制御用のＣＰＵ２４ａ、２４ｂから構成されている。
各ネットワーク装置２１ａ、２１ｂの第１の通信回路２２ａ、２２ｂは伝送路５を介して接続され、第２の通信回路２３ａ、２３ｂは伝送路５ｂを介して接続されている。そして通常はＣＰＵ２４ａ、２４ｂが働いてそれぞれ通信回路２２ａ、２２ｂを制御して送受信データの転送制御を行い、伝送路５を介して他のネットワーク装置とも通信をする。
正常な通信をしているときに伝送路５に何らかの異常を来たして通信ができなくなると、その異常を通信回路２２ａ、２２ｂが検出してＣＰＵ２４ａ、２４ｂに伝える。ＣＰＵ２４ａ、２４ｂは通信回路２２ａ、２２ｂへのデータ転送制御を中止し、通信回路２３ａ、２３ｂへのデータ転送制御を開始して伝送路５ｂを介した通信を開始する。このように、従来のネットワーク装置は、伝送路が２系統設けられ、そのうちの１系統が正常時に使われ、その系統が異常を来たすと他の１系統に切替えて通信を継続するという形態をとっている。
第２９２２００４号公報（第６頁、図１）

ところが、上記のような従来のネットワーク装置では、通常時の伝送路と異常時の伝送路の２系統を設ける必要があり、配線数が多くなってそれだけコスト高になっているという問題があった。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、異常時に使う伝送路として既設の電源線を利用し、配線数を削減してメンテナンスやトラブルを少なくし、コストをも抑えることを目的とする。

そこで本発明は、伝送路を介して通信する通信回路とは別に電源線を介して通信する電源線通信回路を備え、前記通信回路が前記伝送路の異常を検出するとＣＰＵが前記電源線通信回路を機能させて前記電源線を介した通信に切替えることを特徴としており、特に、前記電源線通信回路は、制御バスに接続されたＬＩＮＫ層と、制御信号とＬＩＮＫ層の送信信号を入力する変調部と、制御信号を入力してＬＩＮＫ層に送信信号を出力する復調部と、変調部及び復調部と電源線の間を電気的に絶縁して接続するとともに通信データのみを伝達する通信フィルタと、からなることを特徴としている。また、本発明は伝送路が異常から正常になればＣＰＵが通信回路を機能させて伝送路を介した通信に切り替えることを特徴としている。

本発明によると、通常時に使われる伝送路とは別に既設の電源線を通信路として使うようにしているので、伝送路が異常をきたした場合でも通信路を切り替えて通信を継続することができ、新たに通信用の配線を増やすことなく通信系統を２系統とすることができるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。

図１は、本発明のネットワーク装置の構成を示すブロック図である。この図が図３に示した従来のネットワーク装置２１ａ、２１ｂと異なるのは、通信回路２３ａ、２３ｂが電源線通信回路３ａ、３ｂになっており、接続された伝送路５ｂが電源線６になっている点である。また、電源線通信回路３ａ、３ｂを制御するために、ＣＰＵ４ａ、４ｂが制御信号８を電源線通信回路３ａ、３ｂに出力している点である。通信回路２ａ、２ｂは図３の通信回路２２ａ、２２ｂと同じものである。電源線通信回路３ａ、３ｂは電源線５ｂを介して通信し、通信データの送信と受信をする。ＣＰＵ４ａ、４ｂの制御信号８は電源線通信回路３へ出力され、電源線通信回路３の送信と受信の切り替えをする。
ＣＰＵ４ａ、４ｂは制御バス７を介して通信回路２ａ、２ｂ及び電源線通信回路３ａ、３ｂと接続されており、通信回路２ａ、２ｂと電源線通信回路３ａ、３ｂを制御してそれぞれを通信制御する。通信回路２ａ、２ｂは、伝送路５を介してシリアルデータの送受信をしている時に伝送路５の状態も監視しており、伝送路５に異常が生じれば制御バス７を介してＣＰＵ４ａ、４ｂに異常監視の結果を通知する。ＣＰＵ４ａ、４ｂは、その異常監視の結果を解析したり、通信回路２ａ、２ｂが伝送路５を介して送受信したデータを解析する。

次に電源線通信回路３ａ、３ｂについて説明する。図２は電源線通信回路のブロック図である。図において１１は通信データのシリアル・パラレル変換などの送受信処理を行うＬＩＮＫ層、９はＬＩＮＫ層１１からの送信信号１２を電源線６へ周波数変調した送信出力を出力する変調部、１０は電源線６から入力された周波数変調信号を復調し、受信信号１３を出力する復調部である。変調部９と復調部１０はトランスと抵抗とコンデンサからなる通信フィルタ１４を介して電源線６に共通に接続される。
送信するときは、変調部９の送信出力は通信フィルタ１４により電源線６の電源電圧に重畳される。制御信号８は変調部９と復調部１０に接続され、制御信号８の信号レベルが「Ｈ」のときは変調部９の変調動作がイネーブル、復調部１０の復調動作がディスエーブルとなり、制御出力８のレベルが「Ｌ」のときは、その逆で変調部９の動作がディスエーブル、復調部の動作がイネーブルとなる。
ＣＰＵ４ａ、４ｂは、電源線通信回路３ａ、３ｂを機能させて信号を送信させる時は、制御信号８を「Ｈ」にして変調部９に送信を指令する。このとき変調部９と復調部１０は電源線６側で共通に接続されるため、変調部９の出力は同時に復調部１０の入力となるが、制御信号８により復調部１０はディスエーブル状態になるため変調部９が送信した指令を復調部１０が受信することはない。また、通信フィルタ１４がコンデンサと抵抗を用いて高域の周波数を通過させるハイパスフィルタを構成しており、電源線６上に送受信する信号の周波数より低い周波数を遮断するように設計されている。そのため、電源線６に直流電源が接続されていても、通信フィルタ１４のトランスに通信信号の交流成分のみが入力され、直流電圧を受けたトランスの飽和による信号ひずみをなくすことができる。このように入力部にフィルタを設けているので交流と直流のいずれの電源にも適用することができる。また、ハイパスフィルタがあるので、電源の整流による電源周波数に同期した高調波ノイズなどの電源線６のノイズを遮断することもできる。

次に、図１を用いて伝送路に異常が生じたときの動作について説明する。
ネットワーク装置１ａ、１ｂが伝送路５を介して正常な通信をしているときに、伝送路５が断線するなどして異常が発生すれば、通信回路２ａ、２ｂが伝送路５の異常を検出してＣＰＵ４ａ、４ｂに伝える。するとＣＰＵ４ａ、４ｂは電源線通信回路３ａ、３ｂを機能させて電源線６による通信を開始させ、通信経路を切り替えて通信を継続させる。その後、通信回路２ａ、２ｂの通信機能を停止させる。
つぎに電源線６を使って通信しているときに、通信回路２ａ、２ｂが伝送路５の状態を監視していて、伝送路５が正常に復帰したことを検出したときは、そのことをＣＰＵ４ａ、４ｂに伝え、ＣＰＵ４ａ、４ｂが通信回路２による通信を再開させて通信経路を切り替えて通信を継続させる。その後、電源線通信回路３ａ、３ｂの機能を停止させる。
なお、本発明によれば、伝送路５が異常でないときでも電源線６による通信ができるので、ＣＰＵ４ａ、４ｂは伝送路５と電源線６の２系統を同時に用いた通信をすることもできる。

伝送路の異常発生時のバックアップ通信を必要とする用途のほかに、伝送路の異常が発生しない場合でも、伝送路と電源線の２系統での通信が可能であるので、異なる２系統の通信を行う用途、たとえば通信によるモータの制御を行うドライブ制御用ネットワークにおいて、同期通信による制御用通信と非同期通信によるパラメータ用通信を行うドライブ制御用通信装置という用途にも適用できる。

本発明のネットワーク装置を含むネットワークシステムの接続関係を示す図 電源線通信回路のブロック図 従来のネットワーク装置を含むネットワークシステムの接続関係を示す図

符号の説明

１ａ、１ｂ、２１ａ、２１ｂ ネットワーク装置
２ａ、２ｂ、２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂ 通信回路
３ａ、３ｂ 電源線通信回路
４ａ、４ｂ、２４ａ、２４ｂ ＣＰＵ
５、５ｂ 伝送路
６ 電源線、
７ 制御バス、 ８ 制御信号、 ９ 変調部、
１０ 復調部、 １１ ＬＩＮＫ層、 １２ 送信信号、
１３ 受信信号、 １４ 通信フィルタ

Claims (3)

1. 伝送路を介して通信する通信回路と、その通信回路の通信制御をするＣＰＵとを備えたネットワーク装置において、
   電源線に接続されてその電源線を介して通信する電源線通信回路と、
   前記伝送路の異常を検出する機能を備えた前記通信回路と、
   前記通信回路が前記伝送路の異常を検出すると前記電源線通信回路を機能させて前記電源線を介した通信に切替える前記ＣＰＵと
   を備えたことを特徴とするネットワーク装置。
2. 前記電源線通信回路は、
   制御バスに接続されたＬＩＮＫ層と、
   制御信号と前記ＬＩＮＫ層の送信信号を入力する変調部と、
   前記制御信号を入力して前記ＬＩＮＫ層に送信信号を出力する復調部と、
   前記変調部及び前記復調部と前記電源線の間を電気的に絶縁して接続するとともに通信データのみを伝達する通信フィルタと、
   からなることを特徴とする請求項１に記載のネットワーク装置。
3. 前記伝送路が異常から正常になったことを前記通信回路が検出すると、
   前記ＣＰＵは、前記通信回路を機能させて前記伝送路を介した通信に切り替えることを特徴とする請求項１に記載のネットワーク装置。

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