JP2006060439A - 中継親装置及び遠隔監視制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、通信信号の衝突を抑制し得る中継親装置及び遠隔監視制御システムを提供する。
【解決手段】 本発明に係る、機器１１を監視及び／又は制御する監視制御装置１０に第１伝送路１２で接続されると共に、機器１１に第２伝送路１３で接続して通信信号を中継する中継子装置７００に第３伝送路１４で接続され、監視制御装置１０と機器１１との間の通信信号を中継子装置７００を介して中継する中継親装置２０は、監視制御装置１０との間の通信が半二重通信であって、監視制御装置１０から受信した監視制御装置１０の機器１１に宛てた第１通信信号を中継子装置７００に送信してから中継親装置２０のタイムアウト時間を経過した後に、第１通信信号の返信である機器１１から監視制御装置１０に宛てた第２通信信号を中継子装置７００から受信した場合に、第２通信信号の監視制御装置１０への送信を保留する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、機器を監視及び／又は制御する監視制御装置と前記機器との間で通信信号を中継する中継親装置に関する。そして、中継親装置を備える遠隔監視制御システムに関する。

戸建て住宅、集合住宅、庁舎、ホール、商業ビル、オフィスビル及び工場等の建物には、照明機器、空調機器、計測機器及び防犯機器等の様々な機器が設置されている。近年では、通信技術等の進展により、これら機器は、有線又は無線の伝送路によって相互に通信可能に接続されることによってネットワーク化され、さらに監視制御装置がネットワークに接続されて監視制御装置によって集中的に監視及び／又は制御されるようになっている。

図１０は、遠隔監視制御システムの構成を示す図である。図１０において、遠隔監視制御システム１０００は、複数の通信機能付きの機器１１と、これら機器１１に第１伝送路１２を介して通信可能に接続され、これら機器１１を監視及び／又は制御する監視制御装置１０とを備えて構成される。複数の機器１１は、図１０に示す例では、機器１１−ａ及び機器１１−ｂの２個である。このような遠隔監視制御システム１０００では、監視制御装置１０は、監視情報を要求する監視要求を機器１１に送信し、機器１１から監視情報を受信することによって機器１１を監視する。また、監視制御装置１０は、制御を要求する制御要求を機器１１に送信し、機器１１から制御結果として監視情報を受信することによって機器１１を制御する。

ここで、機器１１が増設される場合や機器１１の設置場所に起因して第１伝送路１２に直接接続できない場合等がある。特に、機器１１の設置場所によっては、第１伝送路１２の伝送媒体（例えば通信線）と同一の伝送媒体を用いることができない場合や遠隔監視制御システム１０００と同一の通信プロトコルを用いることができない場合がある。このような場合に、通信信号の中継を行う中継装置７００を遠隔監視制御システム１０００にさらに設け、機器１１を遠隔監視制御システム１０００に組み込むことが行われる。

図１０に示す例は、４個の機器１１−ｃ〜１１−ｆが３個の中継装置７００−ｘ〜７００−ｚによって遠隔監視制御システム１０００に組み込まれる場合である。中継装置７００−ｘは、第１伝送路１２で監視制御装置１０に通信可能に直接接続されて遠隔監視制御システム１０００に組み込まれる。機器１１−ｃ及び機器１１−ｄは、第２伝送路１３−ａを介して中継装置７００−ｙに通信可能に接続され、中継装置７００−ｙが第３伝送路１４で中継装置７００−ｘに通信可能に接続されることによって監視制御装置１０と通信可能となり、遠隔監視制御システム１０００に組み込まれる。そして、機器１１−ｅ及び機器１１−ｆは、第２伝送路１３−ｂを介して中継装置７００−ｚに通信可能に接続され、中継装置７００−ｚが第３伝送路１４で中継装置７００−ｘに通信可能に接続されることによって監視制御装置１０と通信可能となり、遠隔監視制御システム１０００に組み込まれる。

第３伝送路１４は、新たに通信線を布設する必要がないことから、通常、例えば無線媒体や電力線であり、第１伝送路１２、第２伝送路１３−ａ及び第２伝送路１３−ｂは、通信プロトコルが同一の専用の通信線である。このため、中継装置７００は、第１通信プロトコルによって有線通信で通信信号を送受信する第１通信インタフェース部（以下、「第１通信ＩＦ部」と略記する。）７０１と、第１通信プロトコルとは異なる通信プロトコルである第２通信プロトコルによって無線通信で通信信号を送受信する第２通信部（以下、「第２通信ＩＦ部」と略記する。）７０２とを備えて構成されている。また、中継装置７００には、自己が管理する機器１１に関する情報、例えば、後述の機器ＩＤが記憶されている。

ここで、通信上において他の中継装置７００を介することなく監視制御装置１０と直接通信を行う中継装置を中継親装置と呼称し、監視制御装置１０と機器１１との間の通信信号を中継親装置７００を介して中継する中継装置７００を中継子装置と呼称することとする。図１０に示す例では、中継装置７００−ｘが中継親装置であり、中継装置７００−ｙ、７００−ｚが中継子装置である。

なお、本明細書において、総称する場合にはアルファベットの添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合にはアルファベットの添え字を付した参照符号で示す。

このような中継親装置７００−ｘ及び中継子装置７００−ｙ、７００−ｚを含む遠隔監視制御システム１０００では、次のようなシーケンスによって監視及び／又は制御される。

図１１は、背景技術に係る遠隔監視制御システムの動作を示すシーケンス図である。図１１において、中継親装置７００−ｘ及び中継子装置７００−ｙ、７００−ｚを介することなく直接第１伝送路１２を介して通信を行う機器１１（１１−ａ、１１−ｂ）から監視情報を監視制御装置１０が収集する場合、例えば図１１に示す例では機器１１−ａから監視制御装置１０が監視情報を収集する場合には、監視制御装置１０は、監視情報を収集すべき機器１１−ａの機器ＩＤ（＝１）及び監視情報を要求する旨の情報を収容した通信信号（監視要求信号）を第１伝送路１２に送信する（Ｃ１００１）。この監視要求信号を受信した機器１１−ａは、監視制御装置１０宛てに監視情報を収容した通信信号（応答信号）を返信する（Ｃ１００２）。そして、監視制御装置１０は、この応答信号を受信することによって機器１１−ａから監視情報を収集して監視する。

ここで、機器ＩＤは、機器１１を識別し特定するために当該機器１１に固有に割り当てられた記号列（１個の記号から成る場合も含む。）であり、通信プロトコルの通信アドレスの役割を兼ねている。機器１１−ａ、機器１１−ｂ、機器１１−ｃ、機器１１−ｄ、機器１１−ｅ及び機器１１−ｆの機器ＩＤ（通信アドレス）は、例えば、それぞれ、１、２、３、４、５及び６である。

一方、中継親装置７００−ｘ及び中継子装置７００−ｙ、７００−ｚを介して通信を行う機器１１（１１−ｃ〜１１−ｆ）から監視情報を監視制御装置１０が収集する場合、例えば図１１に示す例では機器１１−ｃから監視情報を監視装置１０が収集する場合には、監視制御装置１０は、監視情報を収集すべき機器１１−ｃ宛てに監視要求信号を第１伝送路１２に送信する（Ｃ１０１１）。この監視要求信号は、中継親装置７００−ｘで第１通信プロトコルから第２通信プロトルに変換されて第３伝送路１４で中継子装置７００−ｙに送信され（Ｃ１０１２）、中継子装置７００−ｙで第２通信プロトコルから第１通信プロトコルに再変換されることによって元の通信プロトコルに戻されて第２伝送路１３−ａに送信される（Ｃ１０１３）。この監視要求信号を受信した機器１１−ｃは、監視制御装置１０宛てに監視情報を収容した通信信号（応答信号）を返信する（Ｃ１０１４）。返信の応答信号は、中継子装置７００−ｙで第１通信プロトコルから第２通信プロトルに変換されて第３伝送路１４で中継親装置７００−ｘに送信され（Ｃ１０１５）、中継親装置７００−ｘで第２通信プロトコルから第１通信プロトコルに再変換されることによって元の通信プロトコルに戻されて第１伝送路１２に送信される（Ｃ１０１６）。そして、監視制御装置１０は、この応答信号を受信することによって機器１１−ｃから監視情報を収集して監視する。

なお、有線通信を行う有線通信装置部と、有線用プロトコルと無線用プロトコルとの相互間で通信プロトコルの変換を行う有線・無線プロトコル変換機能内蔵の演算処理部と、無線通信を行う無線通信装置部とを備えた通信中継器が、例えば、特許文献１に開示されている。
特開２００３−１３４０３０号公報

ところで、監視制御装置と中継親装置との間の通信に半二重通信が採用される場合がある。半二重通信は、１本の通信線で送信と受信とを切替ながら通信を行う通信方式であるため、送信用の通信線と受信用の通信線との２本の通信線を用いる全二重通信よりも通信線が少ない分、施工が容易であり施工費も廉価であって施工性が高いが、通信信号の衝突を避ける必要がある。

この通信信号の衝突は、監視制御装置が送信した通信信号に対する応答信号が遅延すると監視制御装置がこの通信信号をリトライで送信するので、監視制御装置が送信した通信信号に対する応答信号が遅延することによって増加してしまう。通信信号の衝突が増加すると、監視制御装置と中継親装置との間の通信レートが低下してしまう。

この応答信号の遅延原因は、監視制御装置と機器との間の通信に中継親装置及び中継子装置が介する場合、監視制御装置と機器とが直接通信を行う場合に較べて、その第１原因として中継親装置及び中継子装置における通信プロトコルの変換処理を最低４回要すること、その第２原因として中継親装置及び中継子装置で通信信号の送受信が最低２回発生すること、その第３原因として中継親装置と中継子装置との間における伝送路は無線媒体や電力線が通常用いられるのでその通信状態が不安定であるため中継親装置と中継子装置との間でリトライが生じること、その第４原因として監視制御装置と中継親装置との間の通信速度が通常中継親装置と中継子装置との間の通信速度より低速であること等である。

これら応答信号の遅延原因のうちの第３原因は、通信状態によってリトライ回数が左右されるため、第３原因による遅延時間は、設計段階や施工段階等で予め予測することが難しい。また、このリトライ処理は、他の原因による遅延時間に較べて比較的長時間であり、容易に対応することができない。

一方、第３原因による遅延時間を、最大リトライ回数に基づいて設定すると、監視制御装置における通信信号の送信からその応答信号を受信するまでに許容される最大時間であるタイムアウト時間が長すぎてしまい、目的に適った遠隔監視制御システムを提供できなくなってしまう。

また、上記特許文献１には、通信信号の衝突に関した記載はない。

本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、監視制御装置と中継親装置との間における通信が半二重通信である場合に、通信信号の衝突を抑制することができる中継親装置を提供することを目的とする。そして、このような中継親装置を用いた遠隔監視制御システムを提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明に係る、機器を監視及び／又は制御する監視制御装置に第１伝送路で接続されると共に、前記機器に第２伝送路で接続して通信信号を中継する中継子装置に第３伝送路で接続され、前記監視制御装置と前記機器との間の通信信号を前記中継子装置を介して中継する中継親装置は、前記監視制御装置との間の通信が半二重通信であって、前記監視制御装置から受信した前記監視制御装置の前記機器に宛てた第１通信信号を前記中継子装置に送信してから当該中継親装置のタイムアウト時間を経過した後に、前記第１通信信号の返信である前記機器から前記監視制御装置に宛てた第２通信信号を前記中継子装置から受信した場合に、前記第２通信信号の前記監視制御装置への送信を保留する中継処理部を備えることを特徴とする。

そして、この中継親装置において、前記監視制御装置が前記第１通信信号をリトライする時間間隔である監視制御装置のリトライ時間間隔を測定し、前記測定した監視制御装置のリトライ時間間隔よりも短い時間に前記中継親装置のタイムアウト時間を設定するタイムアウト時間設定部をさらに備えることを特徴とする。

また、この中継親装置において、前記中継子装置を介した前記機器との間の通信における通信信号を送信してからその返信を受信するまでの最短の応答時間を記憶する記憶部をさらに備え、前記中継処理部は、さらに、前記監視制御装置のタイムアウト時間と前記最短の応答時間と前記中継子装置との間の通信における当該中継親装置のリトライ時間間隔に基づいて前記中継子装置との間の通信における当該中継親装置のリトライ回数を求めることを特徴とする。

さらに、この中継親装置において、前記中継処理部は、さらに、前記中継子装置を介した前記機器との間の通信における通信信号を送信してからその返信を受信するまでの応答時間を通信ごとに測定し、前記測定した応答時間が前記最短の応答時間よりも短い場合に前記最短の応答時間を前記測定した応答時間で更新することを特徴とする。

そして、上述の中継親装置において、前記中継処理部は、前記第２通信信号を前記中継子装置から受信するまでの間にリトライによる前記第１通信信号を前記監視制御装置から受信した場合に、前記リトライによる前記第１通信信号を破棄することを特徴とする。

また、この中継親装置において、前記中継処理部は、前記第２通信信号を前記中継子装置から受信した時刻と、前記監視制御装置による次のリトライの前記第１通信信号を受信する時刻との差が所定値以内である場合には、前記監視制御装置による次のリトライの前記第１通信信号に対する応答として前記第２通信信号を送信することを特徴とする。

そして、本発明に係る、監視及び／又は制御対象の機器と、前記機器を監視及び／又は制御する監視制御装置と、前記機器に第２伝送路で接続して通信信号を中継する中継子装置と、前記監視制御装置に第１伝送路で接続されると共に前記中継子装置に第３伝送路で接続され前記監視制御装置と前記機器との間の通信信号を前記中継子装置を介して中継する中継親装置とを備える遠隔監視制御システムは、前記監視制御装置と前記中継親装置との間の通信が半二重通信であって、前記中継親装置が、前記監視制御装置から受信した前記監視制御装置から前記機器に宛てた第１通信信号を前記中継子装置に送信してからタイムアウト時間を経過した後に、前記第１通信信号の返信である前記機器から前記監視制御装置に宛てた第２通信信号を前記中継子装置から受信した場合に、前記第２通信信号の前記監視制御装置への送信を保留する中継処理部を備えることを特徴とする。

このような構成の中継親装置及び遠隔監視システムでは、中継親装置と監視制御装置との間の通信が半二重通信であって、中継親装置の中継処理部が監視制御装置から受信した監視制御装置の機器に宛てた第１通信信号を中継子装置に送信してから中継親装置のタイムアウト時間を経過した後に、第１通信信号の返信である機器から監視制御装置に宛てた第２通信信号を中継子装置から受信した場合に、第２通信信号の監視制御装置への送信を保留する。このため、監視制御装置が中継親装置に送信する第１通信信号との衝突を抑制することができる。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。
（第１の実施形態の構成）
図１は、実施形態に係る遠隔監視制御システムの構成を示す図である。図２は、第１の実施形態に係る中継親装置の構成を示すブロック図である。

図１において、第１の実施形態に係る遠隔監視制御システム１は、背景技術に係る中継装置７００−ｘの代わりに以下に説明する第１の実施形態に係る中継親装置２０を用いる点を除き、図１０を用いて説明した遠隔制御システム１０００と同様である。そのため、監視装置１０、第１乃至第３伝送路１２、１３、１４及び中継子装置７００−ｙ、７００−ｚの説明を省略する。

ここで、機器１１についてさらに詳述すると、機器１１は、遠隔監視制御システム１の監視及び／又は制御の対象であり、電気エネルギと関係して動作する装置である。機器１１は、通信を行う通信部と、機器１１の機能を実行する機能部とを備えて構成され、自発的に、あるいは、機器監視制御装置１０から直接又は中継親装置２０と中継子装置７００とを介して受信した機能部の状態を要求する監視要求に従って、機能部の状態（例えば、電源のオン・オフ、稼動状態、故障状態、検知状態等）を機器監視制御装置１０に直接又は中継親装置２０と中継子装置７００とを介して送信したり、機能部の状態を制御する制御要求を機器監視制御装置１０から直接又は中継親装置２０と中継子装置７００とを介して受信し制御要求の通りに制御したりするものである。機能部は、機器１１が、例えば、照明器具である場合には、光を生じる発光機能である。照明器具の他に、例えば、空調装置等の住戸環境やオフィス環境等を調整する装置、電気錠、給湯装置及び換気扇等の住戸設備、誘導灯及び非常灯等の防災設備、テレビジョン、ビデオテープレコーダ、ＤＶＤレコーダ及び洗濯機等の家電製品、コンピュータ等の情報処理装置、電話機及びファクシミリ装置等の通信機器、脈拍計、体温計、血中酸素濃度計及び心電図計等の医療機器、ガスメータ、電力メータ及び水道メータ等の計量メータ、防災センサ、防犯センサ、温度センサ及び湿度センサ等のセンサ等である。

これら機器のうち、照明器具、空調装置、浴槽にお湯を張る給湯装置、防災設備、計量メータ、電気錠、防災センサ及び防犯センサ等の建物に備え付けられる建物用機器が好適である。照明器具や空調装置や給湯装置の場合には、建物に入る前に遠隔制御によって快適な環境を提供することができる。防災設備の場合には、遠隔監視によって点検を行うことで災害時に安全を確保することができる。計量メータの場合には、使用量を遠隔に検針することで課金の効率化を図ることができる。また、各箇所の使用量を遠隔に集中的にモニタして使用実態を把握することで無駄を省くことができる。電気錠の場合には、鍵の掛け忘れに対処することができる。防災センサや防犯センサの場合には、遠隔監視によって被害の防止や拡大を防ぐことができる。

図２において、第１の実施形態に係る中継親装置２０は、第１通信インタフェース部（以下、「第１通信ＩＦ部」と略記する。）２１と、制御部２２と、記憶部２３と、第２通信インタフェース部（以下、「第２通信ＩＦ部」と略記する。）２４とを備えて構成される。

第１通信ＩＦ部２１は、第１伝送路１２を用いて通信を行うための通信インタフェース回路であり、制御部２２からのデータを第１伝送路１２の第１通信プロトコルに従った通信信号を生成すると共に第１伝送路１２からの通信信号を制御部２２が処理可能な形式のデータに変換する。

第２通信ＩＦ部２４は、第３伝送路１４を用いて通信を行うための通信インターフェース回路であり、制御部２２からのデータを第３伝送路１４の第２通信プロトコルに従った通信信号を生成すると共に、第３伝送路１４の通信信号を制御部２２が処理可能な形式のデータに変換する。

ここで、第１伝送路１２の伝送媒体及び通信プロトコルと第２伝送路１３の伝送媒体及び通信プロトコルは、異なってもよいが、本実施形態では、同じ伝送媒体及び通信プロトコルを採用している。このため、中継子装置７００の第１及び第２通信ＩＦ部７０２、７０１は、第１及び第２通信ＩＦ部２１、２４とそれぞれ同様である。

また、第２通信ＩＦ部２４は、例えば、送信する場合には第１通信プロトコルに従った形式のデータを第２通信プロトコルでカプセル化する一方、受信する場合にはデカプセル化するものでもよい。即ち、第２通信ＩＦ部２４は、送信する場合には、制御部２２から通知された第１通信プロトコルに従った形式のデータを、第２通信プロトコルのペイロード部に収容することによってカプセル化して、第３伝送路１４に送信すべき通信信号を生成する。一方、第２通信ＩＦ部２４は、受信する場合には、第２伝送路１４から受信した通信信号のペイロード部からデータを取り出すことによってデカプセル化して、制御部２２に出力すべきデータを生成する。このように第１通信プロトコルから第２通信プロトコルへの変換は、カプセル化によって行われるので、第１通信プロトコルから第２通信プロトコルへ変換する際に、第１通信プロトコルの通信信号に収容されているデータを第２通信プロトコルのフォーマットに合わせて入れ替え等を行って第２通信プロトコルの通信信号を生成する必要がない。また、逆に、第２通信プロトコルから第１通信プロトコルへの変換は、デカプセル化によって行われるので、第２通信プロトコルから第１通信プロトコルへ変換する際に、第２通信プロトコルの通信信号に収容されているデータをそのまま取り出せばよい。このため、変換処理が容易であり、高速に処理することができる。従って、通信プロトコルの変換にカプセリングを採用することによって、中継親装置２０と中継子装置７００との間における通信信号の中継処理に要する時間をより短くすることができる。

第１通信プロトコルと第２通信プロトコルとは、互いに異なる通信プロトコルであり、例えば、第１通信プロトコルは、ＲＳ４８５のデータ信号線プロトコルであり、第２通信プロトコルは、電力線通信プロトコル、微弱無線、特定小電力無線及びブルーツゥース（Bluetooth；登録商標）等の近距離無線プロトコル等である。

制御部２２は、例えば、マイクロプロセッサ及びその周辺回路等で構成され、中継処理部３１と、タイムアウト時間設定部３２とを備えると共に、各プログラムに従い第１通信ＩＦ部２１、記憶部２３及び第２通信ＩＦ部２４を当該機能に応じてそれぞれ制御する。

中継処理部３１は、後述の動作によって、機器１１宛ての通信信号を監視制御装置１０から受信した場合に中継子装置７００に送信することによってこの機器１１宛ての通信信号を中継すると共に機器１１からの監視制御装置１０宛ての通信信号を中継子装置７００から受信した場合に監視制御装置１０に送信することによって機器１１からの監視制御装置１０宛ての通信信号を中継する。タイムアウト時間設定部３２は、後述の動作によって当該中継親装置１２のタイムアウト時間を設定する。

記憶部２３は、中継情報を記憶する中継情報記憶部４１と、監視制御装置タイムアウト情報を記憶する監視制御装置タイムアウト情報記憶部４２と、最短応答時間を記憶する最短応答時間記憶部４３と、中継親装置タイムアウト情報を記憶する中継親装置タイムアウト記憶部４４とを備え、本中継親装置２０を動作させるための制御プログラム等の各プログラム、各プログラムの実行に必要な情報等を記憶すると共に、制御部２２に対する所謂ワーキングメモリである。記憶部２３は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性記憶素子、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の書換え可能な不揮発性記憶素子、及び、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性記憶素子等の半導体記憶素子を備えて構成される。

中継情報は、監視制御装置１０と機器１１との間における通信信号を中継するために必要な情報であり、例えば、中継子装置７００と当該中継子装置７００に第２伝送路１３を介して接続している機器１１との対応関係を示す情報である。この対応関係は、例えば、中継子装置７００の通信アドレスと機器１１の通信アドレスとを対応付けることによって示される。中継子装置７００の通信アドレスは、中継子装置７００を識別し特定するために当該中継子装置７００に固有に割り当てられた記号列（１個の記号から成る場合も含む。）である中継子装置ＩＤであり、通信アドレスとＩＤとが兼用されている。機器１１の通信アドレスは、機器１１を識別し特定するために当該機器１１に固有に割り当てられた記号列である機器ＩＤであり、通信アドレスとＩＤとが兼用されている。

図１に示す例では、中継子装置７００−ｙ及び中継子装置７００−ｚの通信アドレス（中継子装置ＩＤ）は、例えば、それぞれ「ｙ」及び「ｚ」であり、機器１１−ａ、機器１１−ｂ、機器１１−ｃ、機器１１−ｄ、機器１１−ｅ及び機器１１−ｆの通信アドレス（機器ＩＤ）は、例えば、それぞれ、「１」、「２」、「３」、「４」、「５」及び「６」である。

また、中継親装置２０の通信アドレスは、同様に、中継親装置２０を識別し特定するために当該中継親装置２０に固有に割り当てられた記号列である中継親装置ＩＤであり、通信アドレスとＩＤとが兼用されている。図１に示す例では、中継親装置２０の通信アドレス（中継親装置ＩＤ）は、例えば、「ｘ」である。

監視制御装置タイムアウト情報は、監視制御装置１０が機器１１宛ての通信信号（コマンド信号）を第１伝送路１２に送信してからこの機器１１宛ての通信信号（コマンド信号）に対する返信である通信信号（応答信号）を第１伝送路１２から受信するまでの返信として許容され得る時間である監視制御装置１０のタイムアウト時間ＴＯｓｃ、監視制御装置１０がコマンド信号のリトライを行う時間間隔である監視制御装置１０のリトライ時間間隔ＴＲｓｃ、監視制御装置１０がコマンド信号のリトライを行う回数である監視制御装置１０のリトライ回数ＮＲｓｃ、及び、監視制御装置１０の予備時間ＴＳｓｃである。監視制御装置１０の予備時間ＴＳｓｃは、予め監視制御装置タイムアウト情報記憶部４２に記憶される。一方、これら監視制御装置１０のタイムアウト時間ＴＯｓｃ、リトライ時間間隔ＴＲｓｃ及びリトライ回数ＮＲｓｃは、後述するように、当該中継親装置２０が起動後に測定によって取得し、監視制御装置タイムアウト情報記憶部４２に記憶される。

監視制御装置１０の予備時間ＴＳｓｃは、監視制御装置１０がコマンド信号を第１伝送路１２に送信してからこのコマンド信号に対する応答信号を受信するまでの通常要する時間以上の時間であり、仕様によって決定されるが、例えば、第１伝送路１２の通信速度及びコマンド信号のデータ量等に応じて予め設定される。監視制御装置１０の予備時間ＴＳｓｃは、第１伝送路１２の通信速度が速ければ短くなり、また、コマンド信号のデータ量が少なければ短くなる。

コマンドは、監視要求及び／又は制御要求のことであり、コマンド信号は、監視要求を収容した通信信号（監視要求信号）と、制御要求を収容した通信信号（制御要求信号）と、監視要求及び制御要求を収容した通信信号（監視制御要求信号）とがある。応答信号には、監視情報が収容される。

監視情報は、遠隔監視制御システム１の監視目的及び／又は制御目的に応じた機器１１に関する情報であり、機器１１の機能部で検出したデータや機能部の状態（例えば、電源のオン・オフ、稼動状態、故障状態等）に関するデータである。例えば、遠隔監視制御システム１の監視目的が負荷の消費電力である場合には、機器１１は、電力メータであり、監視情報は、電力メータの電力量である。また例えば、遠隔監視制御システム１の監視目的が防犯である場合には、機器１１は、防犯センサであり、監視情報は、防犯センサにおけるイベントの発報の有無である。また例えば、遠隔監視制御システム１の制御目的が照明器具の点灯制御である場合には、機器１１は、照明器具であり、監視情報は、照明器具のオン・オフである。また例えば、遠隔監視制御システム１の制御目的が空調装置の稼動である場合には、機器１１は、空調装置であり、監視情報は、空調装置のオン・オフ、設定温度及び設定風量等である。

最短応答時間ＴＡｍｉｎは、監視制御装置１０から受信したコマンド信号を中継子装置７００を介して機器１１に送信（中継）する場合に、コマンド信号を第３伝送路１４に送信してからこのコマンド信号に対する応答信号を受信するまでに要する応答時間のうち、最も短い応答時間である。

中継親装置タイムアウト情報は、監視制御装置１０から受信した中継すべきコマンド信号を当該中継親装置２０が第３伝送路１４に送信してからこのコマンド信号に対する応答信号を第３伝送路１４から受信するまでの返信として許容され得る時間である中継親装置２０のタイムアウト時間ＴＯｐｒ、中継親装置２０のリトライ時間間隔ＴＲｓｃ及び中継親装置２０のリトライ回数ＮＲｓｃである。中継親装置２０のリトライ時間間隔ＴＲｐｒは、予め中継親装置タイムアウト情報記憶部４４に記憶される。一方、これら中継親装置２０のタイムアウト時間ＴＯｐｒ及びリトライ回数ＮＲｐｒは、後述するように、当該中継親装置２０が起動後に所定の諸量を測定することによって取得され、中継親装置タイムアウト情報記憶部４４に記憶される。

次に、第１の実施形態の動作について説明する。
（第１の実施形態の動作）
まず、中継親装置２０のタイムアウト時間を設定するタイムアウト時間設定処理について説明する。図３は、第１の実施形態に係る中継親装置のタイムアウト時間を設定する動作を示すフローチャートである。

機器１１の設置場所に起因して第１伝送路１２に直接接続できない場合や機器１１が増設される場合等のために、第１伝送路１２を介して監視制御装置１０に通信可能に中継親装置２０が配置され、例えば、その電源が投入されると、中継親装置２０の制御部２２におけるタイムアウト時間設定部３２が起動し、以下の動作を実行する。

図３において、タイムアウト時間設定部３２は、監視制御装置タイムアウト情報記憶部４２に監視制御装置タイムアウト情報が設定済みであるか否かを判断する（Ｓ１１）。判断の結果、監視制御装置タイムアウト情報が設定済みである場合（ＹＥＳ）には、タイムアウト時間設定部３２は、このタイムアウト時間設定処理を終了する。一方、判断の結果、監視制御装置タイムアウト情報が未設定である場合（ＮＯ）には、監視制御装置１０のタイムアウト時間ＴＯｓｃ、そのリトライ時間間隔ＴＲｓｃ及びそのリトライ回数ＮＲｓｃを測定すべく、タイムアウト時間設定部３２は、第１通信ＩＦ部２１において通信信号の受信待ちを行って、第１通信ＩＦ部２１でコマンド信号Ｍを受信すると、この受信したコマンド信号Ｍを記憶部２３に記憶する（Ｓ１２）。そして、タイムアウト時間設定部３２は、第１回目として、監視制御装置１０のリトライ時間間隔ＴＲｓｃ（１）の計測を開始する（Ｓ１３）。

タイムアウト時間設定部３２は、第１通信ＩＦ部２１において通信信号の受信待ちを行って、第１通信ＩＦ部２１でコマンド信号Ｎを受信すると（Ｓ１４）、この受信したコマンド信号Ｎが記憶部２３に記憶しているコマンド信号Ｍに一致するか否かを判断する（Ｓ１５）。即ち、タイムアウト時間設定部３２は、監視制御装置１０がコマンド信号Ｍをリトライ（再送信）したか否かを判断する。この判断は、例えば、コマンド信号Ｍとコマンド信号Ｎとの全ビットを比較したり、シーケンス番号を比較したりすることによって行う。

判断の結果、一致しない場合（ＮＯ）には、タイムアウト時間設定部３２は、タイムアウト時間設定動作を最初から開始すべく、処理を処理Ｓ１２に戻して通信信号の受信待ちを行う。一方、判断の結果、一致する場合（ＹＥＳ）には、監視制御装置１０のリトライ時間間隔ＴＲｓｃ（１）の計測を終了し、第１回目における監視制御装置１０のリトライ時間間隔ＴＲｓｃ（１）を記憶部２３に記憶する（Ｓ１６）。

次に、タイムアウト時間設定部３２は、監視制御装置１０のリトライ回数ＮＲｓｃを１だけインクリメントする（Ｓ１７）。即ち、監視制御装置１０のリトライ回数ＮＲｓｃ＝１である。

そして、タイムアウト時間設定部３２は、監視制御装置タイムアウト情報の測定時間が終了したか否かを判断する（Ｓ１８）。監視制御装置タイムアウト情報の測定時間は、監視制御装置１０のタイムアウト時間を測定するために充分な時間であり、例えば、通常、監視制御装置１０にそのタイムアウト時間として設定されると想定される時間以上の時間である。

判断の結果、監視制御装置タイムアウト情報の測定時間が終了していない場合には、タイムアウト時間設定部３２は、次の監視制御装置１０のリトライ時間間隔ＴＲｓｃ（２）を測定すべく、処理を処理Ｓ１３に戻す。そして、タイムアウト時間設定部３２は、処理Ｓ１３乃至処理Ｓ１８を実行することにより、第２回目における監視制御装置１０のリトライ時間間隔ＴＲｓｃ（２）を測定し、リトライ回数ＮＲｓｃを計数する。このようにタイムアウト時間設定部３２は、監視制御装置タイムアウト情報の測定時間が経過するまで、処理Ｓ１３乃至処理Ｓ１８を繰り返し実行して、１又は複数の監視制御装置１０のリトライ時間間隔ＴＲｓｃ（ｎ）及びリトライ回数ＮＲｓｃを測定する。

一方、処理Ｓ１８における判断の結果、監視制御装置タイムアウト情報の測定時間が終了している場合には、タイムアウト時間設定部３２は、記憶部２３に記憶されている監視制御装置１０のリトライ時間間隔ＴＲｓｃ（１）〜ＴＲｓｃ（ｎ）及びリトライ回数ＮＲｓｃに基づいて監視制御装置１０のリトライ時間間隔ＴＲｓｃ（１）〜ＴＲｓｃ（ｎ）の平均値を演算し、演算結果の平均値を監視制御装置１０のリトライ時間間隔ＴＲｓｃとし、これを監視制御装置タイムアウト情報記憶部４２に記憶する。タイムアウト時間設定部３２は、記憶部２３に記憶されている監視制御装置１０のリトライ時間間隔ＴＲｓｃ（１）〜ＴＲｓｃ（ｎ）の和に監視制御装置１０の予備時間ＴＳｓｃを加算し、この結果を監視情報装置１０のタイムアウト時間ＴＯｓｃとし、これを監視制御装置タイムアウト情報記憶部４２に記憶する。そして、タイムアウト時間設定部３２は、記憶部２３に記憶されている監視制御装置１０のリトライ回数を監視制御装置タイムアウト情報記憶部４２に記憶する（Ｓ１９）。

次に、タイムアウト時間設定部３２は、監視制御装置１０のリトライ時間間隔ＴＲｓｃに基づいて中継親装置２０のタイムアウト時間ＴＯｐｒを算出し、この算出した中継親装置２０のタイムアウト時間ＴＯｐｒを中継親装置タイムアウト情報記憶部４４に記憶する（Ｓ２０）。

例えば、タイムアウト時間設定部３２は、中継親装置２０のタイムアウト時間ＴＯｐｒを監視制御装置１０のリトライ時間間隔ＴＲｓｃよりも短い値に設定する。より具体的には、例えば、タイムアウト時間設定部３２は、監視制御装置１０のリトライ時間間隔ＴＲｓｃから監視制御装置１０の予備時間ＴＳｓｃを減算することによって中継親装置２０のタイムアウト時間ＴＯｐｒを算出し、設定する。

次に、タイムアウト時間設定部３２は、処理Ｓ２０で設定した中継親装置２０のタイムアウト時間ＴＯｐｒ及びリトライ時間間隔ＴＲｐｒ等に基づいてリトライ回数ＮＲｐｒを算出し、この算出したリトライ回数ＮＲｐｒを中継親装置タイムアウト情報記憶部４４に記憶する（Ｓ２１）。

例えば、中継親装置タイムアウト情報記憶部４４に中継親装置２０の予備時間ＴＳｐｒを予め記憶しておき、タイムアウト時間設定部３２は、中継親装置２０のタイムアウト時間間隔ＴＯｐｒから中継親装置２０の予備時間ＴＳｐｒを減算し、その減算結果を中継親装置２０のリトライ時間間隔ＴＲｐｒで除算し、除算結果の最大の整数値を中継親装置２０のリトライ回数ＮＲｐｒとする。中継親装置２０の予備時間ＴＳｐｒは、中継親装置２０がコマンド信号を第３伝送路１４に送信してからこのコマンド信号に対する応答信号を受信するまでに通常要する時間であり、仕様によって決定されるが、例えば、第３伝送路１４の通信速度及びコマンド信号のデータ量等に応じて予め設定される。

また例えば、タイムアウト時間設定部３２は、機器１１から受信応答を要求する通信信号（ピング、ｐｉｎｇ）を同報通信で第３伝送路１４に送信し、その送信してから最初に受信応答を受信するまでの時間を測定し、これを初期値の最短応答時間ＴＡｍｉｎ０として最短応答時間記憶部４３に記憶する。そして、タイムアウト時間設定部３２は、中継親装置２０のタイムアウト時間間隔ＴＯｐｒからこの初期値の最短応答時間ＴＡｍｉｎ０を減算し、その減算結果を中継親装置２０のリトライ時間間隔ＴＲｐｒで除算し、除算結果の最大の整数値を中継親装置２０のリトライ回数ＮＲｐｒとする。

次に、タイムアウト時間設定部３２は、記憶部２３に記憶してあるコマンド信号Ｍ及びコマンド信号Ｎ（１）〜コマンド信号Ｎ（ｎ）を破棄し、処理を終了する（Ｓ２２）。

このように動作することによって、中継親装置２０は、監視制御装置１０のリトライ時間間隔ＴＲｓｃ及びリトライ回数ＮＲｓｃを自動的に取得することができる。また、中継親装置２０は、この取得した監視制御装置１０のリトライ時間間隔ＴＲｓｃから中継親装置２０のタイムアウト時間ＴＯｐｒ及びリトライ回数ＮＲｐｒを自動的に算出し、設定することができる。特に、中継親装置２０のリトライ回数ＮＲｐｒは、上述のように算出されるので、監視制御装置１０のリトライ時間間隔ＴＲｓｃの範囲内で最大回数に設定され得る。

このようなタイムアウト時間設定処理が終了すると、中継親装置２０の運用が開始され、監視制御装置１０と機器１１との間における通信信号の中継が開始される。

図４は、第１の実施形態に係る中継親装置の中継動作を示すフローチャートである。図４において、中継処理部３１は、第１通信ＩＦ部２１において通信信号の受信待ちを行って、第１通信ＩＦ部２１でコマンド信号を受信すると、リトライの実行回数を計数するリトライカウンタＲＣｐｒ等の各種変数の初期化を行って（Ｓ３１）、タイムアウト用に経過時間の測定を開始し（Ｓ３２）、さらに、リトライ用に経過時間の測定を開始する（Ｓ３３）。そして、中継処理部３１は、第１通信ＩＦ部２１で受信したコマンド信号を中継すべく、第２通信ＩＦ部２４からこのコマンド信号を送信する（Ｓ３４）。

次に、中継処理部３１は、第２通信ＩＦ部２４において通信信号の受信待ちを行って、第２通信ＩＦ部２４で応答信号を受信したか又はリトライ用に測定している経過時間が中継親装置２０のリトライ時間間隔ＴＲｐｒに達したかを判断する（Ｓ３５）。

判断の結果、第２通信ＩＦ部２４で応答信号を受信した場合（応答信号の受信）には、中継処理部３１は、タイムアウト用に測定している経過時間を応答時間ＴＡとすると共に、このタイムアウト用に測定している経過時間が中継親装置２０のタイムアウト時間間隔ＴＯｐｒに達しているか否かを判断する（Ｓ３６）。

判断の結果、中継親装置２０のタイムアウト時間間隔ＴＯｐｒに達している場合（ＹＥＳ）には、タイムアウトと判断され、中継処理部３１は、第２通信ＩＦ部２４で受信した応答信号を監視制御装置１０に中継することなく保留し（Ｓ３７）、処理をＳ３１に戻す。

一方、処理Ｓ３６における判断の結果、中継親装置２０のタイムアウト時間間隔ＴＯｐｒに達していない場合（ＮＯ）には、中継処理部３１は、第２通信ＩＦ部２４で受信した応答信号を監視制御装置１０へ中継すべく、第１通信ＩＦ部２１からこの応答信号を送信する（Ｓ５１）。

次に、中継処理部３１は、処理Ｓ３６の応答時間ＴＡが最短応答時間記憶部４３に記憶されている最短応答時間ＴＡｍｉｎより短いか否かを判断する（Ｓ５２）。判断の結果、応答時間ＴＡが最短応答時間ＴＡｍｉｎより短くない場合（ＮＯ）には、中継処理部３１は、処理を処理Ｓ３１に戻す。一方、応答時間ＴＡが最短応答時間ＴＡｍｉｎより短い場合（ＮＯ）には、中継処理部３１は、この応答時間ＴＡを新たな最短応答時間ＴＡｍｉｎとして最短応答時間記憶部４３に記憶して最短応答時間ＴＡｍｉｎを更新する（Ｓ５３）。

次に、最短応答時間ＴＡｍｉｎが更新されたので、中継処理部３１は、中継親装置２０のリトライ回数ＮＲｐｒを更新してから、処理を処理Ｓ３１に戻す（Ｓ５４）。中継親装置２０のリトライ回数ＮＲｐｒの更新は、新たな最短応答時間ＴＡｍｉｎを用いて、中継親装置２０のタイムアウト時間間隔ＴＯｐｒからこの最短応答時間ＴＡｍｉｎを減算し、その減算結果を中継親装置２０のリトライ時間間隔ＴＲｐｒで除算し、除算結果の最大の整数値を中継親装置２０のリトライ回数ＮＲｐｒとする。

一方、処理Ｓ３５における判断の結果、リトライ時間間隔ＴＲｐｒに達している場合（リトライ時間）には、中継処理部３１は、リトライカウンタＲＣｐｒが中継親装置２０のリトライ回数ＮＲｐｒに達しているか否かを判断する（Ｓ４１）。

判断の結果、リトライカウンタが中継親装置２０のリトライ回数ＮＲｐｒに達していない場合（ＹＥＳ）には、中継処理部３１は、コマンド信号のリトライを行うべく、リトライカウンタＲＣｐｒを１だけインクリメントを行って更新し（Ｓ４２）、処理を処理Ｓ３３に戻す。これによって中継処理部３１は、処理Ｓ３３及び処理Ｓ３４を実行することによってリトライを実行し、コマンド信号がリトライで第２通信ＩＦ部２４から送信される。一方、判断の結果、リトライカウンタＲＣｐｒが中継親装置２０のリトライ回数ＮＲｐｒに達している場合（ＮＯ）には、中継処理部３１は、第２通信ＩＦ部２４において通信信号の受信待ちを行って、第２通信ＩＦ部２４から応答信号を受信したか又はタイムアウト用に測定している経過時間が中継親装置２０のタイムアウト時間間隔ＴＯｐｒに達したかを判断する（Ｓ４３）。

判断の結果、タイムアウト時間ＴＯｐｒに達している場合（タイムアウト）には、中継処理部３１は、処理を処理Ｓ３１に戻す。この場合は、処理Ｓ３１で受信したコマンド信号を中継したがその応答信号を受信できなかった場合である。一方、判断の結果、タイムアウト時間ＴＯｐｒに達していない場合（応答信号の受信）には、中継処理部３１は、処理Ｓ３６を実行する。

次に、監視制御装置１０が中継親装置２０及び中継子装置７００を介して機器１１を監視及び／又は制御する遠隔監視制御について説明する。

図５は、第１の実施形態に係る監視制御装置、中継親装置、中継子装置及び機器における動作を示すシーケンス図である。図５（Ａ）は、中継親装置のタイムアウト前に中継親装置が中継子装置から応答信号を受信した場合であり、図５（Ｂ）は、中継親装置のタイムアウト後に中継親装置が中継子装置から応答信号を受信した場合である。

図５（Ａ）において、監視制御装置１０が機器ＩＤ＝「３」の機器１１宛てにコマンド信号を第１伝送路１２に送信すると（Ｃ１１）、このコマンド信号は、中継親装置２０に受信される。中継親装置２０は、上述の処理Ｓ３１乃至処理Ｓ３４を実行し、中継すべくこのコマンド信号を第３伝送路１４に送信する（Ｃ１２）。このコマンド信号は、中継子装置７００−ｙに受信される。中継子装置７００−ｙは、第２伝送路１３を介して機器ＩＤ＝「３」の機器１１にこのコマンド信号を送信する（Ｃ１３）。機器ＩＤ＝「３」の機器１１は、このコマンド信号を受信すると、コマンド信号に収容されている指示に基づく動作を行って監視情報を収容した応答信号を中継子装置７００−ｙに返信する（Ｃ１４）。中継子装置７００−ｙは、第２伝送路１３を介して機器ＩＤ＝「３」の機器１１からこの応答信号を受信すると、中継すべくこのコマンド信号を第３伝送路１４に送信する（Ｃ１５）。このコマンド信号は、中継親装置２０に受信される。中継親装置２０は、上述の処理Ｓ３５及び処理Ｓ３６を実行する。ここで、この応答信号は、中継親装置２０のタイムアウト前に中継親装置２０から受信されるから、処理Ｓ３６で中継親装置２０のタイムアウト時間間隔ＴＯｐｒに達していないと判断される。そのため、中継親装置２０は、上述の処理Ｓ５１を実行し、監視制御装置１０へ中継すべくこの応答信号を第１伝送路１２に送信し（Ｃ１６）、処理Ｓ５２乃至処理Ｓ５４を実行する。この応答信号は、監視制御装置１０に受信され、監視制御装置１０は、機器ＩＤ＝「３」の機器１１に宛てたコマンド信号の実行結果を知ることができる。

Ｃ１６において、中継親装置２０のタイムアウト時間ＴＯｐｒは、上述したように、監視制御装置１０のリトライ時間間隔ＴＲｓｃよりも短い値に設定されるから、中継親装置２０が送信する応答信号は、監視制御装置１０が送信するリトライのコマンド信号と第１伝送路１２で衝突する可能性が低い。従って、中継親装置２０の応答信号と監視制御装置１０のリトライのコマンド信号との第１伝送路１２における衝突が抑制される。特に、中継親装置２０のタイムアウト時間ＴＯｐｒが、監視制御装置１０のリトライ時間間隔ＴＲｓｃから監視制御装置１０の予備時間ＴＳｓｃを減算した値に設定された場合には、中継親装置２０の応答信号と監視制御装置１０のリトライのコマンド信号との第１伝送路１２における衝突を略回避することができる。

また、処理Ｓ５２乃至処理Ｓ５４を実行することによって、最短応答時間の更新によって中継親装置２０のリトライ回数ＮＲｐｒが更新され得るから、第３伝送路１４の通信状態が安定しない場合でも、自動的に第３伝送路１４の通信状態が最も安定している場合に中継親装置２０のリトライ回数ＮＲｐｒを最適化することができる。

一方、図５（Ｂ）において、監視制御装置１０が機器ＩＤ＝「３」の機器１１宛てにコマンド信号を第１伝送路１２に送信すると（Ｃ２１）、このコマンド信号は、中継親装置２０に受信される。中継親装置２０は、上述の処理Ｓ３１乃至処理Ｓ３４を実行し、中継すべくこのコマンド信号を第３伝送路１４に送信する（Ｃ２２）。ここで、第３伝送路１４の通信状態が悪い等の何らかの原因で、このコマンド信号は、中継子装置７００−ｙに受信されない。このため、処理Ｓ３５でリトライ時間ＴＲｐｒになったと判断され、中継親装置２０は、処理Ｓ４１、処理Ｓ４２、処理Ｓ３３及び処理Ｓ３４を実行し、コマンド信号をリトライで第３伝送路１４に送信する（Ｃ２３）。さらに、何らかの原因で、このコマンド信号は、中継子装置７００−ｙに受信されず、処理Ｓ３５でリトライ時間ＴＲｐｒになったと判断され、中継親装置２０は、処理Ｓ４１、処理Ｓ４２、処理Ｓ３３及び処理Ｓ３４を実行し、コマンド信号をリトライで第３伝送路１４に送信する（Ｃ２４）。原因が解消し、このコマンド信号は、中継子装置７００−ｙに受信される。中継子装置７００−ｙは、第２伝送路１３を介して機器ＩＤ＝「３」の機器１１にこのコマンド信号を送信する（Ｃ２５）。機器ＩＤ＝「３」の機器１１は、このコマンド信号を受信すると、コマンド信号に収容されている指示に基づく動作を行って監視情報を収容した応答信号を中継子装置７００−ｙに返信する（Ｃ２６）。中継子装置７００−ｙは、第２伝送路１３を介して機器ＩＤ＝「３」の機器１１からこの応答信号を受信すると、中継すべくこの応答信号を第３伝送路１４に送信する（Ｃ２７）。この応答信号は、中継親装置２０に受信される。中継親装置２０は、上述の処理Ｓ３５及び処理Ｓ３６を実行する。ここで、この応答信号は、中継親装置２０のタイムアウト後に中継親装置２０から受信されるから、処理Ｓ３６で中継親装置２０のタイムアウト時間間隔ＴＯｐｒに達していると判断される。そのため、中継親装置２０は、上述の処理Ｓ３７を実行し、この応答信号を保留する。即ち、この応答信号は、第１伝送路１２に送信されない。

Ｃ２７において、中継親装置２０のタイムアウト時間ＴＯｐｒは、上述したように、監視制御装置１０のリトライ時間間隔ＴＲｓｃよりも短い値に設定されるから、中継親装置２０のタイムアウト時間ＴＯｐｒ後に監視制御装置１０からリトライのコマンド信号が第１伝送路１２に送信され得る。中継親装置２０のタイムアウト後に受信した応答信号は、保留され第１伝送路１２に送信されないから、監視制御装置１０が送信するリトライのコマンド信号の第１伝送路１２における衝突を回避することができる。

次に、別の実施形態について説明する。
（第２の実施形態の構成）
図１において、第２の実施形態に係る遠隔監視制御システム２は、背景技術に係る中継装置７００−ｘの代わりに以下に説明する第２の実施形態に係る中継親装置５０を用いる点を除き、図１０を用いて説明した遠隔制御システム１０００と同様である。そのため、監視装置１０、第１乃至第３伝送路１２、１３、１４及び中継子装置７００−ｙ、７００−ｚの説明を省略する。機器１１は、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。

図６は、第２の実施形態に係る中継親装置の構成を示すブロック図である。図６において、第２の実施形態に係る中継親装置５０は、第１通信ＩＦ部２１と、制御部５１と、記憶部５２と、第２通信ＩＦ部２４とを備えて構成される。第１及び第２通信ＩＦ部２１、２４は、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。

制御部５１は、例えば、マイクロプロセッサ及びその周辺回路等で構成され、中継処理部６１と、リトライ情報収集部６２とを備えると共に、各プログラムに従い第１通信ＩＦ部２１、記憶部５２及び第２通信ＩＦ部２４を当該機能に応じてそれぞれ制御する。

中継処理部６１は、後述の動作によって、機器１１宛ての通信信号を監視制御装置１０から受信した場合に中継子装置７００に送信することによってこの機器１１宛ての通信信号を中継すると共に機器１１からの監視制御装置１０宛ての通信信号を中継子装置７００から受信した場合に監視制御装置１０に送信することによって機器１１からの監視制御装置１０宛ての通信信号を中継する。リトライ情報収集部６２は、後述の動作によって、監視制御装置１０のリトライ時間間ＴＲｓｃ及びリトライ回数ＮＲｓｃを測定しこれらを収集する。

記憶部５２は、中継情報を記憶する中継情報記憶部４１と、監視制御装置リトライ情報を記憶する監視制御装置リトライ情報記憶部７１と、中継親装置タイムアウト情報を記憶する中継親装置タイムアウト記憶部７２とを備え、本中継親装置５０を動作させるための制御プログラム等の各プログラム、各プログラムの実行に必要な情報等を記憶すると共に、制御部５１に対する所謂ワーキングメモリである。記憶部２３は、例えばＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ及びＲＯＭ等の半導体記憶素子を備えて構成される。

監視制御装置リトライ情報は、監視制御装置１０のリトライ時間間隔ＴＲｓｃ及びリトライ回数ＮＲｓｃである。これらリトライ時間間隔ＴＲｓｃ及びリトライ回数ＮＲｓｃは、後述するように、当該中継親装置５０が起動後に測定によって取得し、監視制御装置リトライ情報記憶部７１に記憶される。

中継親装置タイムアウト情報は、第１の実施形態と同様に、中継親装置２０のタイムアウト時間ＴＯｐｒ、リトライ時間間隔ＴＲｓｃ及び中継親装置２０ののリトライ回数ＮＲｓｃである。第１の実施形態では、中継親装置２０のリトライ時間間隔ＴＲｐｒのみ予め中継親装置タイムアウト情報記憶部４４に記憶されたが、第２の実施形態では、これら中継親装置２０のタイムアウト時間ＴＯｐｒ、リトライ時間間隔ＴＲｐｒ及びリトライ回数ＮＲｐｒが仕様により決定され予め中継親装置タイムアウト情報記憶部７２に記憶される。

次に、第２の実施形態の動作について説明する。
（第２の実施形態の動作）
まず、中継親装置５０が監視制御装置１０のリトライ情報を収集するリトライ情報収集処理について説明する。図７は、第２の実施形態に係る中継親装置のリトライ情報を収集する動作を示すフローチャートである。

機器１１の設置場所に起因して第１伝送路１２に直接接続できない場合や機器１１が増設される場合等のために、第１伝送路１２を介して監視制御装置１０に通信可能に中継親装置５０が配置され、例えば、その電源が投入されると、中継親装置５０の制御部５１におけるリトライ情報収集部６１が起動し、以下の動作を実行する。

図７において、リトライ情報収集部６１は、監視制御装置リトライ情報記憶部７１に監視制御装置リトライ情報が設定済みであるか否かを判断する（Ｓ６１）。判断の結果、監視制御装置タイムアウト情報が設定済みである場合（ＹＥＳ）には、リトライ情報収集部６１は、このリトライ情報収集処理を終了する。一方、判断の結果、監視制御装置リトライ情報が未設定である場合（ＮＯ）には、監視制御装置１０のリトライ時間間隔ＴＲｓｃ及びそのリトライ回数ＮＲｓｃを測定すべく、リトライ情報収集部６１は、第１通信ＩＦ部２１において通信信号の受信待ちを行って、第１通信ＩＦ部２１でコマンド信号Ｍを受信すると、この受信したコマンド信号Ｍを記憶部５２に記憶する（Ｓ６２）。そして、リトライ情報収集部６１は、第１回目として、監視制御装置１０のリトライ時間間隔ＴＲｓｃ（１）の計測を開始する（Ｓ６３）。

リトライ情報収集部６１は、第１通信ＩＦ部２１において通信信号の受信待ちを行って、第１通信ＩＦ部２１でコマンド信号Ｎを受信すると（Ｓ６４）、監視制御装置１０におけるコマンド信号Ｍのリトライ（再送信）を判断すべく、この受信したコマンド信号Ｎが記憶部５２に記憶しているコマンド信号Ｍに一致するか否かを判断する（Ｓ６５）。

判断の結果、一致しない場合（ＮＯ）には、リトライ情報収集部６１は、リトライ情報収集処理を最初から開始すべく、処理を処理Ｓ６２に戻して通信信号の受信待ちを行う。一方、判断の結果、一致する場合（ＹＥＳ）には、監視制御装置１０のリトライ時間間隔ＴＲｓｃ（１）の計測を終了し、第１回目における監視制御装置１０のリトライ時間間隔ＴＲｓｃ（１）を記憶部５２に記憶する（Ｓ６６）。

次に、リトライ情報収集部６１は、監視制御装置１０のリトライ回数ＮＲｓｃを１だけインクリメントする（Ｓ６７）。即ち、監視制御装置１０のリトライ回数ＮＲｓｃ＝１である。

そして、リトライ情報収集部６１は、監視制御装置リトライ情報の測定時間が終了したか否かを判断する（Ｓ６８）。監視制御装置リトライ情報の測定時間は、監視制御装置１０のリトライ回数ＮＲｓｃを測定するために充分な時間であり、第１の実施形態における監視制御装置タイムアウト情報の測定時間と同様に、例えば、通常、監視制御装置１０にそのタイムアウト時間として設定されると想定される時間以上の時間である。

判断の結果、監視制御装置リトライ情報の測定時間が終了していない場合には、リトライ情報収集部６１は、次の監視制御装置１０のリトライ時間間隔ＴＲｓｃ（２）を測定すべく、処理を処理Ｓ６３に戻す。そして、リトライ情報収集部６１は、処理Ｓ６３乃至処理Ｓ６８を実行することにより、第２回目における監視制御装置１０のリトライ時間間隔ＴＲｓｃ（２）を測定し、リトライ回数ＮＲｓｃを計数する。このようにリトライ情報収集部３２は、監視制御装置リトライ情報の測定時間が経過するまで、処理Ｓ６３乃至処理Ｓ６８を繰り返し実行して、１又は複数の監視制御装置１０のリトライ時間間隔ＮＲｓｃ（ｎ）及びリトライ回数ＮＲｓｃを測定する。

一方、処理Ｓ６８における判断の結果、監視制御装置リトライ情報の測定時間が終了している場合には、リトライ情報収集部６１は、記憶部５２に記憶されている監視制御装置１０のリトライ時間間隔ＴＲｓｃ（１）〜ＴＲｓｃ（ｎ）及びリトライ回数ＮＲｓｃに基づいて監視制御装置１０のリトライ時間間隔ＴＲｓｃ（１）〜ＴＲｓｃ（ｎ）の平均値を演算し、演算結果の平均値を監視制御装置１０のリトライ時間間隔ＴＲｓｃとし、これを監視制御装置リトライ情報記憶部７１に記憶する。そして、リトライ情報収集部６１は、記憶部５２に記憶されている監視制御装置１０のリトライ回数ＮＲｓｃを監視制御装置リトライ情報記憶部７１に記憶する（Ｓ６９）。

次に、リトライ情報収集部６１は、記憶部５２に記憶してあるコマンド信号Ｍ及びコマンド信号Ｎ（１）〜コマンド信号Ｎ（ｎ）を破棄し、処理を終了する（Ｓ７０）。

このように動作することによって、中継親装置５０は、監視制御装置１０のリトライ時間間隔ＴＲｓｃ及びリトライ回数ＮＲｓｃを自動的に取得することができる。

このようなリトライ情報収集処理が終了すると、中継親装置５０の運用が開始され、監視制御装置１０と機器１１との間における通信信号の中継が開始される。

図８は、第２の実施形態に係る中継親装置の中継動作を示すフローチャートである。図８において、中継処理部６１は、第１通信ＩＦ部２１において通信信号の受信待ちを行って、第１通信ＩＦ部２１でコマンド信号を受信すると、監視制御装置１０におけるコマンド信号のリトライの実行回数を計数するリトライカウンタＲＣｓｃ等の各種変数の初期化を行って（Ｓ８１）、中継処理部６１は、第１通信ＩＦ部２１で受信したコマンド信号を中継すべく、第２通信ＩＦ部２４からこのコマンド信号を送信する（Ｓ８２）。そして、中継処理部６１は、監視制御装置１０がリトライを行う時間を測定すべく監視制御装置１０のリトライ用に経過時間の測定を開始する（Ｓ８３）。

次に、中継処理部３１は、第１及び第２通信ＩＦ部２１、２４において通信信号の受信待ちを行って、第１通信ＩＦ部２１で監視制御装置１０がリトライしたコマンド信号を受信したか又は第２通信ＩＦ部２４で応答信号を受信したかを判断する（Ｓ８４）。

判断の結果、リトライのコマンド信号を受信した場合（リトライのコマンド信号）には、中継処理部６１は、リトライのコマンド信号を破棄し（Ｓ９１）、リトライカウンタＲＣｓｃを１だけインクリメントを行って更新し（Ｓ９２）、処理を処理Ｓ８３に戻す。

一方、処理Ｓ８４における判断の結果、応答信号を受信した場合（応答信号）には、中継処理部６１は、この応答信号を記憶部５２に記憶し、監視制御装置１０によるコマンド信号のリトライが近いか否かを判断する（Ｓ８５）。例えば、中継処理部６１は、監視制御装置リトライ情報記憶部７１に記憶されている監視制御装置１０のリトライ時間間隔ＴＲｓｃから処理Ｓ８２で測定している監視制御装置１０のリトライ用の経過時間を減算し、減算結果が所定値以下である場合には監視制御装置１０によるコマンド信号のリトライが近いと判断し、一方、減算結果が所定値を超えている場合には監視制御装置１０によるコマンド信号のリトライが近くないと判断する。この所定値は、中継親装置５０が監視制御装置１０に送信する応答信号が監視制御装置１０が送信するリトライのコマンド信号と衝突を避ける観点から仕様によって決定されるが、例えば、監視制御装置１０が通信信号を送信してから中継親装置５０がこの通信信号を受信するまでに通常要する時間以上に設定され、第１伝送路１２の通信速度及びコマンド信号のデータ量等に応じて予め設定される。この所定値は、第１伝送路１２の通信速度が速ければ短くてもよく、また、コマンド信号のデータ量が少なければ短くてもよい。また例えば、上述のリトライ情報収集処理に併せて、リトライ情報収集部６１が監視制御装置１０へピングを送信し、その送信してから受信応答を受信するまでの時間を測定し、この１／２以上の時間を所定値としてもよい。

処理８５における判断の結果、監視制御装置１０によるコマンド信号のリトライが近い場合（ＹＥＳ）には、中継処理部６１は、監視制御装置リトライ情報記憶部７１に記憶されている監視制御装置１０のリトライ回数ＮＲｓｃ及び監視制御装置１０のリトライカウンタＲＣｓｃに基づいて監視制御装置１０がこの先コマンド信号をリトライするか否かを判断する（Ｓ８６）。即ち、中継処理部６１は、監視制御装置リトライ情報記憶部７１に記憶されている監視制御装置１０のリトライ回数ＮＲｓｃから監視制御装置１０のリトライカウンタＲＣｓｃを減算し、減算結果が０より大きいか否かを判断する。あるいは、中継処理部６１は、監視制御装置リトライ情報記憶部７１に記憶されている監視制御装置１０のリトライ回数ＮＲｓｃを監視制御装置１０のリトライカウンタＲＣｓｃで除算し、除算結果が１より大きいか否かを判断する。

判断の結果、監視制御装置１０がコマンド信号をリトライしない場合（ＮＯ）には、中継処理部６１は、この記憶部５２に記憶した応答信号を破棄し（Ｓ８９）、処理を処理Ｓ８１に戻す。判断の結果、監視制御装置１０がコマンド信号をリトライする場合（ＹＥＳ）には、中継処理部６１は、第１通信ＩＦ部２１において通信信号の受信待ちを行って、第１通信ＩＦ部２１でリトライのコマンド信号を受信すると（Ｓ８７）、中継処理部６１は、中継すべく、この記憶部５２に記憶した応答信号をこのリトライに対応させて第１通信ＩＦ部２１から第１伝送路１２に送信し、処理を処理Ｓ８１に戻す（Ｓ８８）。

このように中継処理部６１が動作することによって、監視制御装置１０によるリトライのコマンド信号と中継親装置１０による応答信号とが第１伝送路１２で衝突することを回避することができる。

次に、監視制御装置１０が中継親装置５０及び中継子装置７００を介して機器１１を監視及び／又は制御する遠隔監視制御について説明する。

図９は、第２の実施形態に係る監視制御装置、中継親装置、中継子装置及び機器における動作を示すシーケンス図である。図９において、監視制御装置１０が機器ＩＤ＝「３」の機器１１宛てにコマンド信号を第１伝送路１２に送信すると（Ｃ３１）、このコマンド信号は、中継親装置５０に受信される。中継親装置５０は、上述の処理Ｓ８１乃至処理Ｓ８４を実行し、中継すべくこのコマンド信号を第３伝送路１４に送信する（Ｃ３２）。このコマンド信号は、中継子装置７００−ｙに受信される。中継子装置７００−ｙは、第２伝送路１３を介して機器ＩＤ＝「３」の機器１１にこのコマンド信号を送信する（Ｃ３３）。機器ＩＤ＝「３」の機器１１は、このコマンド信号を受信すると、コマンド信号に収容されている指示に基づく動作を行って監視情報を収容した応答信号を中継子装置７００−ｙに返信する（Ｃ３４）。中継子装置７００−ｙは、第２伝送路１３を介して機器ＩＤ＝「３」の機器１１からこの応答信号を受信すると、中継すべくこの応答信号を第３伝送路１４に送信する（Ｃ３５）。この応答信号は、中継親装置２０に受信される。

ここで、Ｃ３２からＣ３５までの間に、監視制御装置１０がリトライのコマンド信号を第１伝送路１２に送信すると（Ｃ４１）、中継親装置５０は、処理Ｓ８４でコマンド信号の受信と判断し、処理Ｓ９１及び処理Ｓ９２を実行し、処理を処理Ｓ８３に戻す。このように動作することによって、このＣ４１の監視制御装置１０によるリトライのコマンド信号は、破棄される。中継親装置５０は、中継したコマンド信号に対する応答信号を第２通信ＩＦ部２４で受信するまでに第１通信ＩＦ部２１で受信した監視制御装置１０によるリトライのコマンド信号を破棄するので、第３伝送路１４及び第２伝送路１３の通信トラフィックを抑制することができ、第３伝送路１４及び第２伝送路１３における通信信号の衝突を抑制することができる。そして、リトライのコマンド信号を中継しないので、中継親装置５０及び中継子装置７００の消費電力が低減され、節約される。

そして、Ｃ３５の応答信号を受信すると、中継親装置５０は、処理Ｓ８４で応答信号の受信と判断し、処理Ｓ８５で監視制御装置１０による次のコマンド信号のリトライ（図９では３回目）が近いか否か判断する。図９に実線で示すように応答信号の受信（Ｃ３５）が監視制御装置１０による次のコマンド信号のリトライ（図９では３回目）が近い場合には、中継親装置５０は、処理Ｓ８６乃至処理Ｓ８８を実行し、Ｃ４１のリトライのコマンド信号（図９では２回目）に対する応答ではなく、監視制御装置１０による次のリトライのコマンド信号（図９では３回目）に対する応答として監視制御装置１０に送信すべくこの応答信号を第１通信ＩＦ部２１で第１伝送路１２に送信する（Ｃ３６）。一方、図９に破線で示すように応答信号の受信（Ｃ３５’）が監視制御装置１０による次のコマンド信号のリトライ（図９では３回目）が近くない場合には、中継親装置５０は、処理Ｓ８８を実行し、Ｃ４１のリトライのコマンド信号（図９では２回目）に対する応答として監視制御装置１０に送信すべくこの応答信号を第１通信ＩＦ部２１で第１伝送路１２に送信する（Ｃ３６’）。

このように中継処理部６１が動作することによって、監視制御装置１０によるリトライのコマンド信号と中継親装置１０による応答信号とが第１伝送路１２で衝突することを回避することができる。また、応答信号を受信した場合に、この受信時刻が監視制御装置１０による次のリトライのコマンド信号を受信し得る時刻に近い場合には、中継親装置５０は、この次のリトライのコマンド信号を待ってこれに対する応答として応答信号を中継する。このため、中継親装置５０は、次のリトライのコマンド信号に対して迅速に応答信号を返信することができ、応答性を高めることができる。

なお、第１の実施形態ではタイムアウト時間設定処理を、第２の実施形態ではリトライ情報収集処理を、中継親装置２０の運用開始時に実行するように構成したが、監視制御装置１０の設定変更に対応可能とする観点から、半年や１年ごとに定期的に実行してもよい。

実施形態に係る遠隔監視制御システムの構成を示す図である。 第１の実施形態に係る中継親装置の構成を示すブロック図である。 第１の実施形態に係る中継親装置のタイムアウト時間を設定する動作を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る中継親装置の中継動作を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る監視制御装置、中継親装置、中継装置及び機器における動作を示すシーケンス図である。 第２の実施形態に係る中継親装置の構成を示すブロック図である。 第２の実施形態に係る中継親装置のリトライ情報を収集する動作を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る中継親装置の中継動作を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る監視制御装置、中継親装置、中継子装置及び機器における動作を示すシーケンス図である。 背景技術に係る遠隔監視制御システムの構成を示す図である。 背景技術に係る遠隔監視制御システムの動作を示すシーケンス図である。

符号の説明

１、２、１０００ 遠隔監視システム
１０ 監視制御装置
１１ 機器
１２、１３、１４ 伝送路
２０、５０ 中継親装置（中継装置）
２１、７０１ 第１通信インタフェース部
２２、５１ 制御部
２３、５２ 記憶部
２４、７０２ 第２通信インタフェース部
３１、６１ 中継処理部
３２ タイムアウト時間設定部
４２ 監視制御装置タイムアウト情報記憶部
４３ 最短応答時間記憶部
４４、７２ 中継親装置タイムアウト情報記憶部
６２ リトライ情報収集部
７１ 監視制御装置リトライ情報記憶部
７００ 中継装置（中継親装置、中継子装置）

Claims (7)

1. 機器を監視及び／又は制御する監視制御装置に第１伝送路で接続されると共に、前記機器に第２伝送路で接続して通信信号を中継する中継子装置に第３伝送路で接続され、前記監視制御装置と前記機器との間の通信信号を前記中継子装置を介して中継する中継親装置において、
   前記監視制御装置との間の通信は、半二重通信であって、
   前記監視制御装置から受信した前記監視制御装置の前記機器に宛てた第１通信信号を前記中継子装置に送信してから当該中継親装置のタイムアウト時間を経過した後に、前記第１通信信号の返信である前記機器から前記監視制御装置に宛てた第２通信信号を前記中継子装置から受信した場合に、前記第２通信信号の前記監視制御装置への送信を保留する中継処理部を備えること
   を特徴とする中継親装置。
2. 前記監視制御装置が前記第１通信信号をリトライする時間間隔である監視制御装置のリトライ時間間隔を測定し、前記測定した監視制御装置のリトライ時間間隔よりも短い時間に前記中継親装置のタイムアウト時間を設定するタイムアウト時間設定部をさらに備えること
   を特徴とする請求項１に記載の中継親装置。
3. 前記中継子装置を介した前記機器との間の通信における通信信号を送信してからその返信を受信するまでの最短の応答時間を記憶する記憶部をさらに備え、
   前記中継処理部は、さらに、前記監視制御装置のタイムアウト時間と前記最短の応答時間と前記中継子装置との間の通信における当該中継親装置のリトライ時間間隔に基づいて前記中継子装置との間の通信における当該中継親装置のリトライ回数を求めること
   を特徴とする請求項２に記載の中継親装置。
4. 前記中継処理部は、さらに、前記中継子装置を介した前記機器との間の通信における通信信号を送信してからその返信を受信するまでの応答時間を通信ごとに測定し、前記測定した応答時間が前記最短の応答時間よりも短い場合に前記最短の応答時間を前記測定した応答時間で更新すること
   を特徴とする請求項３に記載の中継親装置。
5. 前記中継処理部は、前記第２通信信号を前記中継子装置から受信するまでの間にリトライによる前記第１通信信号を前記監視制御装置から受信した場合に、前記リトライによる前記第１通信信号を破棄すること
   を特徴とする請求項１に記載の中継親装置。
6. 前記中継処理部は、前記第２通信信号を前記中継子装置から受信した時刻と、前記監視制御装置による次のリトライの前記第１通信信号を受信する時刻との差が所定値以内である場合には、前記監視制御装置による次のリトライの前記第１通信信号に対する応答として前記第２通信信号を送信すること
   を特徴とする請求項５に記載の中継親装置。
7. 監視及び／又は制御対象の機器と、前記機器を監視及び／又は制御する監視制御装置と、前記機器に第２伝送路で接続して通信信号を中継する中継子装置と、前記監視制御装置に第１伝送路で接続されると共に前記中継子装置に第３伝送路で接続され前記監視制御装置と前記機器との間の通信信号を前記中継子装置を介して中継する中継親装置とを備える遠隔監視制御システムにおいて、
   前記監視制御装置と前記中継親装置との間の通信は、半二重通信であって、
   前記中継親装置は、
   前記監視制御装置から受信した前記監視制御装置から前記機器に宛てた第１通信信号を前記中継子装置に送信してからタイムアウト時間を経過した後に、前記第１通信信号の返信である前記機器から前記監視制御装置に宛てた第２通信信号を前記中継子装置から受信した場合に、前記第２通信信号の前記監視制御装置への送信を保留する中継処理部を備えること
   を特徴とする遠隔監視システム。

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