JP2005236486A - 無線通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の親機によるポーリング通信を実行する場合、ポーリング通信に使用する通信周波数を複数確保しなければならず、システム内の各親機のポーリング通信の機会を安定確保することができない。
【解決手段】 複数の親機１３と、親機毎に無線接続された複数の子機１２とを有し、各親機１３は、自己が無線接続する複数の子機１２との間で、同一通信周波数を利用したポーリング通信動作を実行する産業設備管理システム１であって、同システム１内においてポーリング通信動作の実行許可を親機１３に与える一つのポーリング権を設け、このポーリング権を、所定の移譲順序に基づき、同システム内の各親機１３に順次移譲し、このポーリング権を取得した親機１３のみが、自己の子機１２との間で、ポーリング通信動作を実行するようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数の親機側無線装置(以下、単に親機と称する)と、親機毎に無線接続された複数の子機側無線装置(以下、単に子機と称する)とを有し、各親機は、自己が無線接続する子機との間で、同一通信周波数を利用したポーリング通信動作を実行する、例えば工場内の製造ラインに配置されたセンサからの様々な情報をポーリング通信で無線伝送する産業設備管理システム等に使用される無線通信システムに関する。

近年、このような無線通信システムを採用した産業設備管理システムとしては、製造ライン内の産業設備毎に配置され、進捗情報等の産業設備情報を検出するセンサ部と、このセンサ部と有線接続する子機と、子機を無線接続する親機と、この親機と有線接続するパソコン端末(以下、単にＰＣと称する)とを有し、ＰＣは、親機が自己の子機とポーリング通信することで、各センサ部にて検出した産業設備情報を取得することができる。

つまり、ＰＣユーザは、産業設備の配置場所に赴かなくても、各製造ライン内の各産業設備に関わる産業設備情報を取得することができるものである。

しかしながら、このような産業設備管理システムのポーリング通信によれば、ポーリング通信に使用する通信周波数を単一とすると、複数の親機が勝手なタイミングでポーリング通信を実行する場合、システム内でポーリング通信に使用する通信周波数が単一であるため、同システム内の各親機でポーリング通信の機会を確保することができないといった事態も考えられる。

そこで、このような事態に対処すべく、単一の通信周波数ではなく、複数の通信周波数を予め準備しておき、各親機が勝手なタイミングでポーリング通信を実行しようとしても、これら複数の通信周波数の内、空き通信周波数を捕捉することで、同無線通信システム内の各親機でポーリング通信の機会を確保することも考えられる(例えば特許文献１参照)。

尚、特許文献１によれば、本願発明の技術分野であるポーリング通信を使用した産業設備管理システム等の無線通信システムを発明の対象としてはいないが、通常の電話システムを対象とし、複数の通信周波数を予め準備しておき、これら複数の通信周波数の内、他の無線電話通信で使用中の通信周波数以外の空き通信周波数を捕捉することで、電話システム内の各電話機の複数通話を確保することができる技術内容が開示されている。
特開平６−２６８５７９号公報（図２及び要約書参照）

しかしながら、上記従来の無線通信システムによれば、複数の通信周波数を予め準備しておき、これら複数の通信周波数から空きの通信周波数を捕捉することで、同無線通信システム内の各親機にポーリング通信の機会を確保することも考えられるが、一般的なポーリング通信を使用したシステムに比較しても、産業設備管理システムにおいては、製造ライン上の障害等を安定且つ迅速に認識する必要があるため、産業設備毎に配置されたセンサ部からの産業設備情報を安定確保することが強く要請されている。

さらに、上記従来の無線通信システムによれば、同無線通信システム内の各親機にポーリング通信の機会を確保するためには複数の通信周波数を予め確保する必要があるが、産業設備管理システム内においては、ポーリング通信以外にも様々な用途に通信周波数を使用するため、ポーリング通信にのみ複数の通信周波数を確保することは非常に困難である。

本発明は上記点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ポーリング通信に使用する通信周波数を必要最小限に抑えながら、システム内における各親機のポーリング通信の機会を確保することができる無線通信システムを提供することにある。

上記目的を達成するために本発明の無線通信システムは、複数の親機側無線装置と、親機側無線装置毎に無線接続された複数の子機側無線装置とを有し、各親機側無線装置は、自己が無線接続する複数の子機側無線装置との間で、同一通信周波数を利用したポーリング通信動作を実行する無線通信システムであって、この無線通信システム内において前記ポーリング通信動作の実行許可を前記親機側無線装置に与える一つのポーリング権を設け、このポーリング権を、所定の移譲順序に基づき、同無線通信システム内の各親機側無線装置に順次移譲し、このポーリング権を取得した親機側無線装置のみが、自己の子機側無線装置との間で、前記ポーリング通信動作を実行するようにした。

本発明の無線通信システムは、前記親機側無線装置が、前記所定の移譲順序に基づき、前記ポーリング権を取得するポーリング権取得手段と、このポーリング権取得手段にてポーリング権を取得すると、自己の子機側無線装置との間で、前記ポーリング通信動作を実行するポーリング通信制御手段とを有するようにした。

本発明の無線通信システムは、前記親機側無線装置が、前記所定の移譲順序に基づき、他の親機側無線装置に前記ポーリング権を移譲するポーリング権移譲手段を有するようにした。

本発明の無線通信システムは、前記親機側無線装置が、前記所定の移譲順序に基づく前記ポーリング権の取得から自己の全子機側無線装置へのポーリング通信動作の実行完了までの所要推定時間をサイクル時間とし、前記無線通信システム内の各親機側無線装置のサイクル時間を加算することで、前記所定の移譲順序に基づく前記ポーリング権の取得から、前記所定の移譲順序を経て、次回のポーリング権を取得するまでの推定所要時間を合計サイクル時間として予め算出し、この算出した合計サイクル時間を記憶した合計サイクル時間記憶手段と、前記所定の移譲順序に基づき、前記ポーリング権を取得すると、前記合計サイクル時間記憶手段に記憶中の合計サイクル時間でタイマをスタートし、同タイマがタイムアップしたか否かを判定するタイマ判定手段とを有し、前記ポーリング権取得手段は、前記タイマ判定手段にてタイマがタイムアップしたと判定されると、前記所定の移譲順序に基づき、前記ポーリング権を取得するようにした。

上記のように構成した本発明の無線通信システムによれば、ポーリング通信に使用する通信周波数を単一とし、親機側無線装置にポーリング通信動作の実行許可を与えるポーリング権を設け、このポーリング権を所定の移譲順序に基づき、同無線通信システム内の各親機側無線装置に順次移譲し、このポーリング権を取得した親機側無線装置のみが、自己の子機側無線装置とポーリング通信を実行するようにしたので、ポーリング通信に使用する通信周波数が単一で済むことから通信周波数資源の大幅節減に寄与し、さらには、ある親機側無線装置に通信異常等が発生したとしても、他の親機側無線装置に影響を与えることなく、システム内の各親機側無線装置に安定したポーリング通信の機会を確保することができる。

本発明の無線通信システムによれば、各親機側無線装置が所定の移譲順序に基づき、ポーリング権を取得するようにした、すなわち、所定の移譲順序に基づきポーリング権を自発的に取得するようにしたので、例えば、ある親機側無線装置に通信異常等が発生し、親機側無線装置間のポーリング権の移譲が失敗したとしても、他の親機側無線装置に影響を与えることなく、所定の移譲順序に基づき、システム内の各親機側無線装置が自発的にポーリング通信の機会を取得することができる。

本発明の無線通信システムによれば、各親機側無線装置が所定の移譲順序に基づき、他の親機側無線装置にポーリング権を移譲するようにしたので、システム内の各親機側無線装置に安定したポーリング通信の機会を確保することができる。

本発明の無線通信システムによれば、所定の移譲順序に基づく、親機側無線装置のポーリング権の取得から、前記所定の移譲順序を経て、同親機側無線装置が次回のポーリング権を取得するまでの推定所要時間を合計サイクル時間として予め記憶しておき、親機側無線装置が、所定の移譲順序に基づき、前記ポーリング権を取得すると、記憶中の合計サイクル時間でタイマをスタートし、同タイマがタイムアップしたと判定されると、前記所定の移譲順序に基づき、前記ポーリング権を取得するようにしたので、例えば親機側無線装置が通信異常等で所定の移譲順序に基づき次の親機側無線装置にポーリング権を移譲することができなくなっても、各親機側無線装置自身が次のポーリング権を取得するタイミング時間(合計サイクル時間)を監視し、このタイミング時間に応じて、前記所定の移譲順序に基づくポーリング権を自発的に取得することができ、さらには、ポーリング権が移譲できなかったことによるシステムエラーを確実に防止することができる。

以下、図面に基づいて本発明の無線通信システムにおける実施の形態を示す産業設備管理システムについて説明する。図１は本実施の形態を示す産業設備管理システム全体の概略構成を示すブロック図である。

図１に示す産業設備管理システム１は、製造ライン毎にグループを配置し、例えば３つの製造ラインで３つのグループＡ，Ｂ、Ｃを有している。

各グループＡ，Ｂ，Ｃは、製造ライン内の産業設備毎に配置され、進捗情報等の産業設備情報を検出するセンサ部１１と、センサ部１１毎に配置され、このセンサ部１１と有線接続する子機１２と、複数の子機１２を無線接続する親機１３と、この親機１３と有線接続するＰＣ１４とを有し、ＰＣ１４は、親機１３が自己の子機１２と単一の通信周波数を使用してバケツリレー方式のポーリング通信を実行することで、グループ内の各センサ部１１にて検出した産業設備情報を取得するものである。

すなわち、グループＡは、例えば３台のセンサ部１１Ａと、３台の子機１２Ａと、１台の親機１３Ａと、１台のＰＣ１４Ａとを有し、ＰＣ１４Ａは、親機１３Ａが所定タイミングに応じて自己の子機１２Ａとポーリング通信を実行することで、グループＡ内の各センサ部１２Ａにて検出した産業設備情報を取得するものである。

グループＢは、例えば４台のセンサ部１１Ｂと、４台の子機１２Ｂと、１台の親機１３Ｂと、１台のＰＣ１４Ｂとを有し、ＰＣ１４Ｂは、親機１３Ｂが所定タイミングに応じて自己の子機１２Ｂとポーリング通信を実行することで、グループＢ内の各センサ部１１Ｂにて検出した産業設備情報を取得するものである。

グループＣは、例えば２台のセンサ部１１Ｃと、２台の子機１２Ｃと、１台の親機１３Ｃと、１台のＰＣ１４Ｃとを有し、ＰＣ１４Ｃは、親機１３Ｃが所定タイミングに応じて自己の子機１２Ｃとポーリング通信を実行することで、グループＣ内の各センサ部１１Ｃにて検出した産業設備情報を取得するものである。

この産業設備管理システム１は、各親機１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃのポーリング通信に使用する通信周波数を単一とし、この通信周波数を使用する権利をポーリング権として、所定の移譲順序に基づき、各親機１３に順次移譲する構成とし、このポーリング権を取得した親機１３のみが自己の子機１２とのポーリング通信を実行できるものとする。

尚、所定の移譲順序とは、グループＡの親機１３Ａ→グループＢの親機１３Ｂ→グループＣの親機１３Ｃ→グループＡの親機１３Ａ→グループＢの親機１３Ｂ→…の順序であり、ポーリング権は同所定の移譲順序に基づき各親機１３に順次移譲するものである。また、各親機１３では、同所定の移譲順序を予め記憶しているものとする。

また、各グループＡ（Ｂ，Ｃ）の親機１３Ａ（１３Ｂ、１３Ｃ）は、所定の移譲順序に基づくポーリング権の取得から自己の全子機１２Ａ（１２Ｂ，１２Ｃ）へのポーリング通信動作の実行完了までの１サイクルの所要推定時間をサイクル時間として予め記憶しているものとする。

各グループＡ（Ｂ，Ｃ）の親機１３Ａ（１３Ｂ，１３Ｃ）は、システム１内の全親機１３のサイクル時間を加算することで、所定の移譲順序に基づくポーリング権の取得から、前記所定の移譲順序を経て次回のポーリング権を取得するまでの親機１３Ａ（１３Ｂ，１３Ｃ）の所要推定時間を合計サイクル時間として算出し、この算出した合計サイクル時間を記憶しているものとする。

図２は各グループＡ，Ｂ，Ｃの親機１３（１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ）内部の概略構成を示すブロック図である。

図２に示す親機１３（１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ）は、ＰＣ１４（１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ）と有線接続するための通信インタフェースを司るＰＣインタフェース２１（２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ）と、自己が管理する子機１２（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ）及び、他のグループの親機１３（１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ）と無線通信するためのアンテナ２２（２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ）及びＲＦ送受信部２３（２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ）と、様々な情報を記憶するメモリ部２４（２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ）と、様々な情報を表示する表示部２５（２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ）と、この親機１３（１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ）全体を制御するＣＰＵ２６（２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ）とを有している。

ＣＰＵ２６（２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ）は、アンテナ２２及びＲＦ送受信部２３を通じて、他のグループの親機１３との通信制御を司る親機間通信制御部２７（２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ）と、アンテナ２２（２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ）及びＲＦ送受信部２３（２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ）を通じて、自己が管理する子機１２（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ）との通信制御を司る子機間通信制御部２８（２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ）と、ＰＣインタフェース２１（２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ）を通じてＰＣ１４（１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ）との通信制御を司るＰＣ通信制御部２９（２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃ）と、メモリ部２４（２４Ａ，２４Ｂ．２４Ｃ）をメモリ制御するメモリ制御部３０（３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ）と、表示部２５（２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ）を表示制御する表示制御部３１（３１Ａ．３１Ｂ，３１Ｃ）と、後述するタイマ時間を監視するタイマ監視部３２（３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ）と、このＣＰＵ２６（２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ）全体の制御を司る制御部３３（３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ）とを有している。

メモリ部２４（２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ）は、前述したサイクル時間を記憶するサイクル時間メモリ領域４１（４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ）と、前述した合計サイクル時間を記憶する合計サイクル時間メモリ領域４２（４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ）とを有している。

親機間通信制御部２７（２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ）は、所定タイミングでポーリング権を取得するポーリング権取得部５１（５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ）と、同所定タイミングでポーリング権を所定の移譲順序に基づく他のグループの親機１３（１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ）にポーリング権を移譲するポーリング権移譲部５２（５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ）とを有している。

子機間通信制御部２８（２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ）は、ポーリング権を取得すると、自己の管理する全子機１２（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ）とのポーリング通信を実行するポーリング通信制御部５３（５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ）を有している。

タイマ監視部３２は、親機間通信制御部２７内のポーリング権取得部５１にてポーリング権を取得すると、合計サイクル時間メモリ領域４２に記憶中の合計サイクル時間でタイマをスタートし、タイマ監視部３２を通じて同タイマがタイムアップしたか否かを判定するものである。

制御部３３は、タイマ監視部３２にて同タイマがタイムアップしたと判定されると、所定の移譲順序に基づき、ポーリング権を自発的に取得するものである。

制御部３３は、ポーリング権を自発的に取得すると、子機間通信制御部２８のポーリング通信制御部５３を通じて自己が管理する全子機１２とのポーリング通信動作を実行するものである。尚、グループ内の各親機１３は、所定順序に基づきグループ内の各子機１２と順次ポーリング通信を実行するものである。

尚、請求項記載の無線通信システムは産業設備管理システム１、親機側無線装置は親機１３（１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ）、子機側無線装置は子機１２（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ）、ポーリング権取得手段はポーリング権取得部５１（５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ）、ポーリング権移譲手段はポーリング権移譲部５２（５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ）、ポーリング通信制御手段はポーリング通信制御部５３（５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ）、合計サイクル時間記憶手段は合計サイクル時間メモリ領域４２（４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ）、タイマ判定手段はタイマ監視部３２（３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ）及び制御部３３（３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ）に相当するものである。

次に本実施の形態を示す産業設備管理システム１の動作について説明する。図３は本実施の形態に関わるシステムポーリング処理のシステム全体の処理動作を示すフローチャートである。

図３に示すシステムポーリング処理は、産業設備管理システム１内の各グループＡ，Ｂ，Ｃの各親機１３が所定の移譲順序に基づき自己が管理する子機１２とのポーリング通信動作を実行するまでのシステム全体の処理である。

図３においてシステム１は、システム電源がＯＮされたか否かを判定する(ステップＳ１１)。尚、システム電源とは、産業設備管理システムを立ち上げるための電源である。

システム１は、システム電源がＯＮされると、システム１内の各グループＡ，Ｂ，Ｃの親機１３の無線通信が可能であるか否かを確認する、図４に示すグループ親機確認処理の処理動作を実行する(ステップＳ１２)。

システム１は、ステップＳ１２にてグループ親機確認処理の処理動作を実行した後、このグループ親機確認処理の確認結果に基づき、システム１内の全グループＡ，Ｂ，Ｃの全親機１３の親機確認がＯＫであるか否かを判定する(ステップＳ１３)。

システム１は、各グループＡ，Ｂ，Ｃの親機１３に関わるサイクル時間に基づいてシステム全体の１サイクル時間に相当する合計サイクル時間を算出すると共に、この算出した合計サイクル時間をシステム１内の各グループＡ，Ｂ，Ｃの親機１３に通知する、図５に示す合計サイクル時間算出・通知処理の処理動作を実行する(ステップＳ１４)。

システム１は、所定の移譲順序に基づき、各グループＡ，Ｂ，Ｃの親機１３がポーリング権を取得し、このポーリング権に基づき、各親機１３が自己で管理する子機１２とのポーリング動作を順次実行する、図６に示す全グループポーリング通信処理の処理動作を実行する(ステップＳ１５)。

システム１は、全グループポーリング通信処理中にシステム電源がＯＦＦされたか否かを判定する(ステップＳ１６)。

システム１は、ステップＳ１６にてシステム電源がＯＦＦされたのでなければ、ステップＳ１５の全グループポーリング通信処理の処理動作を継続する。

また、システム１は、ステップＳ１６にてシステム電源がＯＦＦされたのであれば、このシステムポーリング処理の処理動作を終了する。

図４は図３に示すステップＳ１２のグループ親機確認処理に関わるシステム１全体の処理動作を示すフローチャートである。

図４に示すグループ親機確認処理とは、システム内の全グループの親機１３が無線通信可能な状態であるか否かを確認するための処理である。

図４においてグループＡの親機１３Ａの制御部３３Ａは、グループＢの親機１３Ｂに、確認データを無線伝送する(ステップＳ２１)。

グループＢの親機１３Ｂの制御部３３Ｂは、グループＡの親機１３Ａからの確認データを受信したか否かを判定する(ステップＳ２２)。

グループＢの親機１３Ｂの制御部３３Ｂは、ステップＳ２２にてグループＡの親機１３Ａからの確認データを受信したと判定すると、グループＣの親機１３Ｃに確認データを無線伝送する(ステップＳ２３)。

グループＣの親機１３Ｃの制御部３３Ｃは、グループＢの親機１３Ｂからの確認データを受信したか否かを判定する(ステップＳ２４)。

グループＣの親機１３Ｃの制御部３３Ｃは、ステップＳ２４にてグループＣの親機１３Ｃからの確認データを受信したと判定すると、グループＡの親機１３Ａに確認データを無線伝送する(ステップＳ２５)。

グループＡの親機１３Ａの制御部３３Ａは、グループＣの親機１３Ｃからの確認データを受信したか否かを判定する(ステップＳ２６)。

グループＡの親機１３の制御部３３は、ステップＳ２６にてグループＣからの確認データを受信したと判定されると、全グループＡ，Ｂ，Ｃの親機１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃの全てが無線通信可能であることを示す親機確認ＯＫと判断する(ステップＳ２７)。

グループＡの親機１３Ａの制御部３３Ａは、ステップＳ２２にてグループＢの親機１３Ｂが確認データを受信したのでなければ、グループＣの親機１３Ｃからの確認データは受信しないものと判断し、全グループ内の親機１３が無線通信可能な状態ではないことを示す親機確認ＮＧと判断する(ステップＳ２８)。

また、グループＡの親機１３Ａの制御部３３Ａは、ステップＳ２４にてグループＣの親機１３ＣがグループＢの親機１３Ｂからの確認データを受信したのでなければ、又はステップＳ２６にてグループＡの親機１３ＡがグループＣの親機１３Ｃからの確認データを受信したのでなければ、親機確認ＮＧと判断すべく、ステップＳ２８に移行することになる。

図４に示すグループ親機確認処理によれば、所定の移譲順序に基づき、グループＡの親機１３Ａ→グループＢの親機１３Ｂ→グループＣの親機１３Ｃ→グループＡの親機１３Ａの順に確認データを無線伝送し、グループＡの親機１３ＡがグループＣの親機１３Ｃからの確認データを受信した場合、産業管理設備システム１内の全グループの親機１３が親機確認ＯＫと判断することができる。

図５は図３に示すステップＳ１４の合計サイクル時間算出通知処理に関わるシステム１全体の処理動作を示すフローチャートである。

図５に示す合計サイクル時間算出通知処理とは、各親機１３が所定の移譲順序に基づきポーリング権を取得するタイミングを監視するため、システム全体の１サイクル時間に相当する合計サイクル時間を算出し、この算出した合計サイクル時間を各親機１３に通知する処理である。

図５においてグループＡの親機１３Ａの制御部３３Ａは、図３に示すステップＳ１３にて全グループ内の親機１３の親機確認ＯＫを検出すると、グループＡの親機１３Ａのサイクル時間メモリ領域４１Ａに記憶中のサイクル時間を読み出し、このグループＡのサイクル時間をグループＢの親機１３Ｂに無線伝送する(ステップＳ３１)。

グループＢの親機１３Ｂの制御部３３Ｂは、無線伝送されたグループＡのサイクル時間を取得すると、サイクル時間メモリ領域４１Ｂに記憶中のグループＢのサイクル時間を読み出し、グループＡのサイクル時間とグループＢのサイクル時間とを加算し(ステップＳ３２)、この加算結果であるグループＡ＋グループＢのサイクル時間をグループＣの親機１３Ｃに無線伝送する(ステップＳ３３)。

グループＣの親機１３Ｃの制御部３３Ｃは、無線伝送されたグループＡ＋グループＢのサイクル時間を取得すると、サイクル時間メモリ領域４１Ｃに記憶中のグループＣのサイクル時間を読み出し、グループＡ＋グループＢのサイクル時間とグループＣのサイクル時間とを加算し(ステップＳ３４)、この加算結果であるグループＡ＋Ｂ＋Ｃのサイクル時間をグループＡの親機１３Ａに無線伝送する(ステップＳ３５)。

グループＡの親機１３Ａの制御部３３Ａは、この無線伝送されたグループＡ＋Ｂ＋Ｃのサイクル時間をシステム全体の１サイクル時間に相当する合計サイクル時間として合計サイクル時間メモリ領域４２Ａに記憶する(ステップＳ３６)。

グループＡの親機１３Ａの制御部３３Ａは、合計サイクル時間をグループＢの親機１３Ｂに無線伝送する(ステップＳ３７)。

グループＢの親機１３Ｂの制御部３３Ｂは、無線伝送された合計サイクル時間を合計サイクル時間メモリ領域４２Ｂに記憶する(ステップＳ３８)。グループＢの親機１３Ｂの制御部３３Ｂは、合計サイクル時間をグループＣの親機１３Ｃに無線伝送する(ステップＳ３９)。

グループＣの親機１３Ｃの制御部３３Ｃは、無線伝送された合計サイクル時間を合計サイクル時間メモリ領域４２Ｃに記憶する(ステップＳ４０)。グループＣの親機１３Ｃの制御部３３Ｃは、合計サイクル時間の通知完了を示す通知完了メッセージをグループＡの親機１３Ａに無線伝送することで(ステップＳ４１)、この処理動作を終了する。

図５に示す合計サイクル時間算出通知処理によれば、各グループの親機１３毎のサイクル時間をグループＡの親機１３Ａ→グループＢの親機１３Ｂ→グループＣの親機１３Ｃの所定の移譲順序に基づき加算することでシステム全体の１サイクル時間に相当する合計サイクル時間を算出し、この合計サイクル時間を所定の移譲順序に基づき、各親機１３に順次通知し、さらに、各親機１３の合計サイクル時間メモリ領域４２に順次記憶することができる。

図６は図３に示すステップＳ１５の全グループポーリング通信処理に関わるシステム全体の処理動作を示すフローチャートである。

図６に示す全グループポーリング処理とは、所定の移譲順序に基づき、ポーリング権を各親機１３に順次移譲することで、同システム１内の各グループの親機１３にポーリング通信を実行させる処理である。

図６においてグループＡの親機１３Ａの制御部３３Ａは、ポーリング権取得部５１Ａを通じてポーリング権を取得すると(ステップＳ５１)、タイマ監視部３２Ａを通じて合計サイクル時間メモリ領域４２Ａに記憶中の合計サイクル時間でタイマをスタートする(ステップＳ５２)。

グループＡの親機１３Ａの制御部３３Ａは、ポーリング通信制御部５３Ａを通じて自己の全子機１２Ａとポーリング通信を実行する(ステップＳ５３)。尚、親機１３Ａは、全子機１２Ａとのポーリング通信を実行することで、グループＡの全センサ部１１Ａにて検出した産業設備情報を取得し、この取得した産業設備情報をＰＣ１４Ａに伝送するものである。また、親機１３Ａは、各子機１２Ａとのポーリング通信中に特定子機に対するポーリングレスポンスが戻ってこない場合であっても、連続リトライは実行しないものとする。

グループＡの親機１３Ａの制御部３３Ａは、同ポーリング通信動作を完了したか否かを判定する(ステップＳ５４)。

グループＢの親機１３Ａの制御部３３Ａは、ステップＳ５４にてグループＡの親機１３Ａによるポーリング通信動作を完了したのであれば、ポーリング権取得部５１Ａを通じてポーリング権を取得する(ステップＳ５５)。

グループＢの親機１３Ｂの制御部３３Ｂは、ステップＳ５５にてポーリング権取得部５１Ｂを通じてポーリング権を取得すると、タイマ監視部３２Ｂを通じて合計サイクル時間メモリ領域４２Ｂに記憶中の合計サイクル時間でタイマをスタートする(ステップＳ５６)。

グループＢの親機１３Ｂの制御部３３Ｂは、ポーリング通信制御部５３Ｂを通じて自己の全子機１２Ｂとポーリング通信を実行する(ステップＳ５７)。尚、親機１３Ｂは、全子機１２Ｂとのポーリング通信を実行することで、グループＢの全センサ部１１Ｂにて検出した産業設備情報を取得し、この取得した産業設備情報をＰＣ１４Ｂに伝送するものである。また、親機１３Ｂは、各子機１２Ｂとのポーリング通信中に特定子機に対するポーリングレスポンスが戻ってこない場合であっても、連続リトライは実行しないものとする。

グループＢの親機１３Ｂの制御部３３Ｂは、同ポーリング通信動作を完了したか否かを判定する(ステップＳ５８)。

グループＣの親機１３Ｃの制御部３３Ｃは、ステップＳ５８にてグループＢの親機１３Ｂによるポーリング通信動作を完了したのであれば、ポーリング権取得部５１を通じてポーリング権を取得する(ステップＳ５９)。

グループＣの親機１３Ｃの制御部３３Ｃは、ステップＳ５９にてポーリング権取得部５１を通じてポーリング権を取得すると、タイマ監視部３２Ｃを通じて合計サイクル時間メモリ領域４２Ｃに記憶中の合計サイクル時間でタイマをスタートする(ステップＳ６０)。

グループＣの親機１３Ｃの制御部３３Ｃは、ポーリング通信制御部５３Ｃを通じて自己の全子機１２Ｃとポーリング通信を実行する(ステップＳ６１)。尚、親機１３Ｃは、全子機１２Ｃとのポーリング通信を実行することで、グループＣの全センサ部１１Ｃにて検出した産業設備情報を取得し、この取得した産業設備情報をＰＣ１４Ｃに伝送するものである。また、親機１３Ｃは、各子機１２Ｃとのポーリング通信中に特定子機に対するポーリングレスポンスが戻ってこない場合であっても、連続リトライは実行しないものとする。

グループＣの親機１３Ｃの制御部３３Ｃは、同ポーリング通信動作を完了したか否かを判定する(ステップＳ６２)。

グループＡの親機１３Ａの制御部３３Ａは、ステップＳ６２にてグループＣの親機１３Ｃによるポーリング通信動作を完了したのであれば、ポーリング権取得部５１Ａを通じてポーリング権を取得すべく、ステップＳ５１に移行する。

グループＢの親機１３Ｂの制御部３３Ｂは、ステップＳ５４にてグループＡの親機１３Ｂによるポーリング通信動作を完了していなければ、ステップＳ５６にてスタートした合計サイクル時間のタイマがタイムアップしたか否かを判定する(ステップＳ６３)。

グループＢの親機１３Ｂの制御部３３Ｂは、ステップＳ６３にて合計サイクル時間のタイマがタイムアップしたのであれば、グループＡの親機１３Ａによるポーリング通信動作中又は通信エラー発生中であるか否かに関わらず、ポーリング権を自発的に取得すべく、ステップＳ５５に移行する。すなわち、グループＡの親機１３Ａのポーリング権は、グループＢの親機１３Ｂに移譲したことになる。

また、制御部３３Ｂは、ステップＳ６３にて合計サイクル時間のタイマがタイムアップしたのでなければ、タイマ監視動作を継続しながら、グループＡのポーリング通信動作が完了したか否かを判断すべく、ステップＳ５４に移行する。

グループＣの親機１３Ｃの制御部３３Ｃは、ステップＳ５８にてグループＢの親機１３Ｃによるポーリング通信動作を完了していなければ、ステップＳ６０にてスタートした合計サイクル時間のタイマがタイムアップしたか否かを判定する(ステップＳ６４)。

グループＣの親機１３Ｃの制御部３３Ｃは、ステップＳ６４にて合計サイクル時間のタイマがタイムアップしたのであれば、グループＢの親機１３Ｂによるポーリング通信動作中又は通信エラー発生中であるか否かに関わらず、ポーリング権を自発的に取得すべく、ステップＳ５９に移行する。すなわち、グループＢの親機１３Ｂのポーリング権は、グループＣの親機１３Ｃに移譲したことになる。

また、制御部３３Ｃは、ステップＳ６４にて合計サイクル時間のタイマがタイムアップしたのでなければ、タイマ監視動作を継続しながら、グループＢのポーリング通信動作が完了したか否かを判断すべく、ステップＳ５８に移行する。

グループＡの親機１３Ａの制御部３３Ａは、ステップＳ６２にてグループＣの親機１３Ｃによるポーリング通信動作を完了していなければ、ステップＳ５２にてスタートした合計サイクル時間のタイマがタイムアップしたか否かを判定する(ステップＳ６５)。

グループＡの親機１３Ａの制御部３３Ａは、ステップＳ６５にて合計サイクル時間のタイマがタイムアップしたのであれば、グループＣの親機１３Ｃによるポーリング通信動作中又は通信エラー発生中であるか否かに関わらず、ポーリング権を自発的に取得すべく、ステップＳ５１に移行する。すなわち、グループＣの親機１３Ｃのポーリング権は、グループＡの親機１３Ａに移譲したことになる。

また、制御部３３Ａは、ステップＳ６５にて合計サイクル時間のタイマがタイムアップしたのでなければ、タイマ監視動作を継続しながら、グループＣのポーリング通信動作が完了したか否かを判断すべく、ステップＳ６２に移行する。

図６に示す全グループポーリング処理によれば、所定の移譲順序に基づきポーリング権を各グループＡ，Ｂ，Ｃの各親機１３に順次移譲し、各親機１３がポーリング権を取得すると、全体サイクル時間のタイマをスタートし、同タイマがタイムアップしたと判定されると、自発的にポーリング権を取得するようにしたので、例えばグループ内の親機１３によるポーリング通信エラー等が発生したとしても、親機間でのポーリング権の移譲が途切れることなく、所定の移譲順序に基づきポーリング権が移譲され、その結果、システムエラー等の発生を確実に防止することができる。

本実施の形態によれば、ポーリング通信に使用する通信周波数を単一とし、親機にポーリング通信動作の実行許可を与えるポーリング権を設け、このポーリング権を所定の移譲順序に基づき、システム１内の各親機１３に順次移譲し、このポーリング権を取得した親機１３のみが、自己の子機１２とのポーリング通信を実行するようにしたので、ポーリング通信に使用する通信周波数が単一で済むことから通信周波数資源の大幅節減に寄与し、さらには、他の親機に影響を与えることなく、ある親機１３に通信異常等が発生したとしても、システム１内の各親機１３に安定したポーリング通信の機会を確保することができる。

本実施の形態によれば、所定の移譲順序に基づき、システム１内の各親機１３がポーリング権を自発的に取得するようにしたので、例えば、ある親機１３に通信異常等が発生し、親機のポーリング権の移譲が失敗したとしても、所定の移譲順序に基づき、システム１内の各親機１３が自発的にポーリング通信の機会を取得することができる。

本実施の形態によれば、各親機１３が所定の移譲順序に基づき、他の親機１３にポーリング権を移譲するようにしたので、システム１内の各親機１３に安定したポーリング通信の機会を確保することができる。

本実施の形態によれば、所定の移譲順序に基づく、親機１３のポーリング権の取得から、所定の移譲順序を経て、同親機１３が次回のポーリング権を取得するまでの推定所要時間を合計サイクル時間として予め記憶しておき、親機１３が、所定の移譲順序に基づきポーリング権を取得すると、記憶中の合計サイクル時間でタイマをスタートし、同タイマがタイムアップしたと判定されると、所定の移譲順序に基づき、ポーリング権を取得するようにしたので、例えば親機１３が通信異常等で所定の移譲順序に基づき次の親機１３にポーリング権を移譲することができなくなっても、各親機１３自身が次のポーリング権を取得するタイミング時間(合計サイクル時間)を監視し、このタイミング時間に応じて、所定の移譲順序に基づくポーリング権を自発的に取得することができ、さらには、ポーリング権が移譲できなかったことによるシステムエラーを確実に防止することができる。

尚、上記実施の形態においては、３つのグループＡ，Ｂ，Ｃを例にあげて説明したが、２つでも４以上のグループであっても、各グループのサイクル時間に基づき、全サイクル時間を算出し、この全サイクル時間に基づき各グループの親機１３が自発的にポーリング権を取得することで、上述したように同様の効果が得られることは言うまでもない。

本発明の無線通信システムは、複数の親機によるポーリング通信を実行するシステムにおいて、ポーリング通信に使用する通信周波数が単一で済むことから通信周波数資源の大幅節減に寄与し、さらには、ある親機に通信異常等が発生したとしても、他の親機に影響を与えることなく、システム内の各親機に安定したポーリング通信の機会を確保することができ、例えばポーリング通信を使用した工場等の製造ラインの産業設備情報を監視する産業設備管理システムに有用である。

本発明の無線通信システムにおける実施の形態を示す産業設備管理システム全体の概略構成を示すブロック図である。 本実施の形態を示す産業設備管理システムの要部である親機内部の概略構成を示すブロック図である。 本実施の形態を示す産業設備管理システムのシステムポーリング処理に関わるシステム全体の処理動作を示すフローチャートである。 図３に示すシステムポーリング処理のグループ親機確認処理に関わるシステム全体の処理動作を示すフローチャートである。 図３に示すシステムポーリング処理の合計サイクル時間算出・通知処理に関わるシステム全体の処理動作を示すフローチャートである。 図３に示すシステムポーリング処理の全グループポーリング通信処理に関わるシステム全体の処理動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 産業設備管理システム(無線通信システム)
１２ 子機（子機側無線装置）
１３ 親機(親機側無線装置)
３２ タイマ監視部(タイマ判定手段)
３３ 制御部（タイマ判定手段）
４２ 合計サイクル時間メモリ領域(合計サイクル時間記憶手段)
５１ ポーリング権取得部(ポーリング権取得手段)
５２ ポーリング権移譲部(ポーリング権移譲手段)
５３ ポーリング通信制御部（ポーリング通信制御手段）

Claims (4)

1. 複数の親機側無線装置と、親機側無線装置毎に無線接続された複数の子機側無線装置とを有し、各親機側無線装置は、自己が無線接続する複数の子機側無線装置との間で、同一通信周波数を利用したポーリング通信動作を実行する無線通信システムであって、
   この無線通信システム内において前記ポーリング通信動作の実行許可を前記親機側無線装置に与える一つのポーリング権を設け、このポーリング権を、所定の移譲順序に基づき、同無線通信システム内の各親機側無線装置に順次移譲し、このポーリング権を取得した親機側無線装置のみが、自己の子機側無線装置との間で、前記ポーリング通信動作を実行することを特徴とする無線通信システム。
2. 前記親機側無線装置は、
   前記所定の移譲順序に基づき、前記ポーリング権を取得するポーリング権取得手段と、
   このポーリング権取得手段にてポーリング権を取得すると、自己の子機側無線装置との間で、前記ポーリング通信動作を実行するポーリング通信制御手段とを有することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
3. 前記親機側無線装置は、
   前記所定の移譲順序に基づき、他の親機側無線装置に前記ポーリング権を移譲するポーリング権移譲手段を有することを特徴と請求項２記載の無線通信システム。
4. 前記親機側無線装置は、
   前記所定の移譲順序に基づく前記ポーリング権の取得から自己の全子機側無線装置へのポーリング通信動作の実行完了までの所要推定時間をサイクル時間とし、前記無線通信システム内の各親機側無線装置のサイクル時間を加算することで、前記所定の移譲順序に基づく前記ポーリング権の取得から、前記所定の移譲順序を経て、次回のポーリング権を取得するまでの所要推定時間を合計サイクル時間として予め算出し、この算出した合計サイクル時間を記憶した合計サイクル時間記憶手段と、
   前記所定の移譲順序に基づき、前記ポーリング権を取得すると、前記合計サイクル時間記憶手段に記憶中の合計サイクル時間でタイマをスタートし、同タイマがタイムアップしたか否かを判定するタイマ判定手段とを有し、
   前記ポーリング権取得手段は、
   前記タイマ判定手段にてタイマがタイムアップしたと判定されると、前記所定の移譲順序に基づき、前記ポーリング権を取得することを特徴とする請求項３記載の無線通信システム。

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