JP2006270820A - 中継装置およびそれを用いる監視制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】 監視装置などが接続される上位側の第１のネットワークと、端末装置などが接続される下位側の１または複数の第２のネットワークとの間に介在され、前記監視装置からの要求信号およびそれに応答した端末装置からの応答信号を転送する中継装置において、監視装置と端末装置との機能を変更することなく、端末装置等の第２のネットワーク側の設置工事などにおける不具合を速やかに検知できるようにする。
【解決手段】 中継親装置２の情報生成部２３が第２通信部２２から中継子装置３，４を介して端末装置Ｔにダミーの要求信号を送信して接続の有無を表す端末情報を作成し、各中継子装置３，４の情報を照合することでアドレスの重複を判定し、記憶部２４に記憶させる。重複処理部２５は、第１通信部２１を介して監視装置１から該当アドレスへの要求信号が送信されると、それを転送せず、監視装置１側でアドレスの重複を認識させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、フィールド機器（端末装置）などの情報を監視および／または制御するクライアントサーバ型のシステムにおいて、多くの端末装置を複数のグループに分割し、そのグループ間で信号の物理層を一部変換して転送する中継装置およびそれを用いる監視制御システムに関する。

前記フィールド機器（端末装置）の情報を監視および／または制御するクライアントサーバ型のシステムにおいて、既設のシステムに端末装置の追加や変更を容易に行えることが望まれており、既設の通信媒体（専用の通信線）の配線工事ができない場所を越えて端末装置を追加設置したい場合は、その追加設置する端末装置のグループと既設の端末装置のグループとを、一部別の通信媒体（無線や電力線）を用いて接続することが従来から行われている。このような背景において考えられている方式の一つとして、物理層を一部変換する中継装置を用いた方式について図１３を用いて説明する。

図１３は、典型的な従来技術の監視制御システムの電気的構成を示すブロック図である。この監視制御システムは、３つのグループの端末装置ｔ１１，ｔ１２，・・・；ｔ２，・・・；ｔ３，・・・（総称するときは、以下参照符号ｔで示す）を備えており、各グループの端末装置ｔは、専用の信号線などの第１の通信媒体によって相互に接続される。端末装置ｔ１１，ｔ１２，・・・を有する既設の主グループには、監視装置１０１が設置され、また他のグループと無線や電力線などの第２の通信媒体によって接続する中継親装置１０２が設置されており、これらの監視装置１０１および中継親装置１０２は前記第１の通信媒体によって端末装置ｔ１１，ｔ１２，・・・と接続される。一方、追加設置の端末装置ｔ２，・・・；ｔ３，・・・を有するグループには、前記主グループと第２の通信媒体によって接続する中継子装置１０３，１０４がそれぞれ設置されており、これらの中継子装置１０３，１０４は前記第１の通信媒体によって端末装置ｔ２，・・・；ｔ３，・・・と接続される。

中継親装置１０２および中継子装置１０３，１０４には、第１の通信媒体によって通信を行う第１通信部１１１と、第２の通信媒体によって通信を行う第２通信部１１２とがそれぞれ設けられている。これによって、監視装置１０１から各端末装置ｔへの何らかの応答を要求する要求信号およびそれに応答して端末装置ｔから監視装置１０１へ返信される応答信号の物理層の一部が、該中継親装置１０２および中継子装置１０３，１０４で変換される。これによって、前記第１の通信媒体と第２の通信媒体との間の通信が可能となり、専用の信号線などの既設の第１の通信媒体では端末装置ｔの追加や変更が難しい箇所でも、無線や電力線などの別の第２の通信媒体をシステムの途中に使用することで、端末装置ｔの追加や変更が可能になっている。

図１４は、上述のように構成される監視制御システムの動作を説明するための図である。監視装置１０１から端末装置ｔ１１（ＩＤ：１）に状態情報の要求があるとき、第１の通信媒体を通して要求信号が送信される。これを受信した端末装置ｔ１１，ｔ１２，・・・の内、ＩＤが一致する端末装置ｔ１１（ＩＤ：１）は、前記要求信号で要求された応答信号を返信する。前記端末装置ｔ１１（ＩＤ：１）に対する要求信号はまた、中継親装置１０２の第１通信部１１１でも受信され、第２通信部１１２から第２の通信媒体を通して中継子装置１０３，１０４に転送され、第２通信部１１２で受信され、さらに第１通信部１１１から第１の通信媒体を通して、別のグループの端末装置ｔ２（ＩＤ：３），・・・；ｔ３（ＩＤ：４），・・・へも送信されるが、ＩＤが一致しないので、それらからの応答信号の返信はない。

これに対して、監視装置１０１から端末装置ｔ２（ＩＤ：３）に状態情報の要求があるとき、中継親装置１０２の第１通信部１１１が監視装置１０１から第１の通信媒体を通して要求信号を受信する。これに応答して、中継親装置１０２の第２通信部１１２が第２の通信媒体を通して第１通信部１１１で受信した要求信号を転送する。その要求信号を中継子装置１０３，１０４の第２通信部１１２が受信し、第１通信部１１１が第１の通信媒体に要求信号を転送する。そして端末装置ｔ２（ＩＤ：３）は、要求信号を受信して、要求された応答信号を返信する。

前記応答信号は、中継子装置１０３の第１通信部１１１で受信され、第２通信部１１２が第２の通信媒体を通して受信した応答信号を転送する。その応答信号を中継親装置１０２の第２通信部１１２が第２の通信媒体を通して受信すると、第１通信部１１１が第１の通信媒体に転送し、監視装置１０１で受信される。

なお、端末装置間を別の通信媒体によって接続する例は、たとえば特許文献１に示されている。それによれば、端末装置がそれぞれ固有の無線機に有線接続され、その無線機を介して各端末装置が通信を行う無線機およびこれを用いた通信システムにおいて、送信元の端末装置から複数の送信先の端末装置へパケットを送信するにあたって、無線機に対応する端末と同じアドレスを設定することで、端末装置の通信ソフトを変更することなく、パケットの衝突の可能性を低減したものである。
特開２００３−７８５２８号公報

上述の図１３および図１４で示す従来技術では、同一の中継子装置１０２，１０３以降に複数の端末装置ｔ２，・・・；ｔ３，・・・が接続されるときの問題点が全く考慮されていない。具体的には、それらの端末装置ｔ２，・・・；ｔ３，・・・のアドレス重複による要求信号と応答信号との衝突による監視装置１０１への余計な負荷や、不必要なトラヒックの増大である。また、そのような別の通信媒体を介在して設置される端末装置ｔ２，・・・；ｔ３，・・・のグループは、既設の主グループとは、壁やフロアを隔てて設置されることも多く、設置作業時にアドレス重複箇所の追求が困難である。

図１５に、追加設置したグループによる前記アドレス重複の例を示す。監視装置１０１に第１の通信媒体によって直接接続される既設の主グループは、端末装置ｔ１１（ＩＤ：１）および端末装置ｔ１２（ＩＤ：２）である。これに対して、中継子装置１０３に接続される追加設置されるグループは、端末装置ｔ２１（ＩＤ：３）、端末装置ｔ２２（ＩＤ：１）、端末装置ｔ２３（ＩＤ：３）、端末装置ｔ２４（ＩＤ：４）および端末装置ｔ２５（ＩＤ：５）であり、中継子装置１０４に接続される追加設置されるグループは、端末装置ｔ３１（ＩＤ：５）および端末装置ｔ３２（ＩＤ：６）である。したがって、端末装置ｔ１１と端末装置ｔ２２とがＩＤ：１で重複しており、端末装置ｔ２１と端末装置ｔ２３とがＩＤ：３で重複しており、端末装置ｔ２５と端末装置ｔ３１とがＩＤ：５で重複している。

したがって、監視装置１０１が、ＩＤ：１の要求信号を送信すると、図１６で示すように、先ず第１の通信媒体によって直接接続される端末装置ｔ１１からの応答信号が到達し、中継親装置１０２および中継子装置１０３を介して、端末装置ｔ２２からの応答信号が遅れて到達する。このような場合、先に端末装置ｔ１１からの応答信号を受信した監視装置１０１が次の要求信号の送信準備、或いは既に送信を開始している場合があり、半二重通信の場合、次の要求信号に衝突を生じてしまう可能性がある。また、端末装置ｔ１１からの応答信号のデータ長が長かったり、端末装置ｔ１１で応答信号を作成するのに時間がかかったりすると、応答信号同士で衝突する可能性もある。

また、監視装置１０１が、ＩＤ：５の要求信号を送信したとき、中継親装置１０２から中継子装置１０３，１０４の間の第２の通信媒体でユニキャスト送信される場合には、図１７で示すように、中継親装置１０２は受信した要求信号を中継子装置１０３，１０４へ順に転送する。これに応答して、前記図１６と同様に、先に要求信号が転送された端末装置、たとえばｔ２５からの応答信号によって、監視装置１０１が次の要求信号を送信すると、後に要求信号が転送された端末装置ｔ３１からの応答信号と衝突する可能性がある。

さらにまた、監視装置１０１が、ＩＤ：５の要求信号を送信したとき、中継親装置１０２から中継子装置１０３，１０４の間の第２の通信媒体でブロードキャスト送信される場合には、図１８で示すように、中継子装置１０３，１０４を介する応答信号が、中継親装置１０２で衝突する可能性がある。ここで、第２の通信媒体でキャリアセンスして送信を行う場合には、前記図１６や図１７で示すように、監視装置１０１からの次の送信要求と衝突する可能性がある。

一方、前記特許文献１の従来技術では、各端末装置には専用の無線機が同じアドレスで対応しており、その無線機を介して各端末装置が直接通信を行うので、個別にアドレス指定した相手先との通信でアドレス重複による衝突の可能性があるが、アドレス重複箇所の追求も容易であり、複数の端末装置ｔ２，・・・；ｔ３，・・・が共通の中継子装置１０２，１０３に接続され、それを介して通信を行う本発明の前提構成とは異なる。

本発明の目的は、設置工事などにおける不具合を速やかに検知することができるとともに、アドレス重複によるトラヒックの増加を防止することができる中継装置およびそれを用いる監視制御システムを提供することである。

本発明の中継装置によれば、監視装置などが接続される上位側の第１のネットワークと、端末装置などが接続される下位側の１または複数の第２のネットワークとの間に介在され、前記監視装置からの要求信号およびそれに応答した端末装置からの応答信号を転送する中継装置において、重複判定部が第２の通信部による通信状態を監視しており、該中継装置から第２のネットワークへ送信した何らかの応答を要求する要求信号に対する応答信号に重複が生じると、そのアドレスを記憶部に記憶させておく。そして、第１の通信部で受信された第１のネットワークから第２のネットワークへの要求信号が前記記憶部に記憶されているアドレス宛である場合、重複処理部は、前記第２の通信部に該要求信号を送信（転送）させずに破棄させる。

したがって、前記監視装置などの第１のネットワーク側では、応答信号が得られないことから前記のアドレスに対して重複が生じるなどの通信異常が発生していることを認識することができ、監視装置と端末装置との機能を変更することなく、端末装置等の第２のネットワーク側の設置工事などにおける不具合を速やかに検知することができる。

また、第１のネットワーク側に不要な応答信号が送信されないようにすることができ、第１の通信媒体が半二重の場合は応答信号と次の要求信号との衝突を回避できる。さらにまた、余計な要求信号および応答信号を送信しなくなり、電力消費を抑えることもできる。

また、本発明の中継装置によれば、前記重複判定部は、第１のネットワーク側からの要求信号に対する応答信号からアドレス重複を判定するのではなく、電源投入時や、新規の端末装置が増設されるなどして判定のトリガ信号が入力されるなどした予め定める判定タイミングに、前記第２の通信部から第２のネットワークへ、アドレスを順に掃引したダミーの要求信号を送信させる。したがって、第２のネットワークで許容されるアドレス空間内の総てのアドレスについて、事前に、自動的に、アドレス重複の有無を判定しておくことができる。

さらにまた、本発明の中継装置によれば、前記重複判定部によるアドレスを順に掃引したダミーの要求信号の送信によって、第２のネットワーク側で使用されているアドレスを検出することができ、これを用いて重複処理部が、前記第１の通信部による通信を監視し、前記第１のネットワーク側で、前記記憶部に記憶されているアドレスによる応答信号が検出されると、該応答信号に衝突するダミーの応答信号を前記第１の通信部に送信させる。この応答信号の衝突によって、前記監視装置などの第１のネットワーク側でも、アドレス重複を検知することができる。

したがって、第２のネットワーク内でのアドレス重複だけでなく、第２のネットワークと第１のネットワークとの間のアドレス重複も検知し、第１のネットワーク側の監視装置などへ報知することができる。

また、本発明の監視制御システムによれば、同一の種類の通信媒体、たとえば有線の通信媒体に接続される多数の端末装置を複数のグループに分割し、主となるグループに監視装置を設けるとともに前記の中継装置を中継親装置として設け、他のグループには、中継子装置を設ける。そして、中継親装置と中継子装置との間は、前記第１のネットワークとは異なる通信媒体、たとえば無線の通信媒体を介して接続する。

したがって、設置場所に応じた通信媒体を使用しても、１つのまとまった監視制御システムを構築することができる。

さらにまた、本発明の監視制御システムによれば、各中継子装置の情報生成部で端末の有無を表す端末情報を生成し、表示部に表示するので、アドレス重複の原因を容易に探求することができる。

また、本発明の監視制御システムによれば、各中継子装置の情報生成部で端末の有無を表す端末情報を生成し、それを中継親装置に収集して表示するので、アドレス情報を短時間で生成することができるとともに、アドレス重複の原因を容易に探求することができる。

本発明の中継装置および監視制御システムによれば、監視装置などが接続される上位側の第１のネットワークと、端末装置などが接続される下位側の１または複数の第２のネットワークとの間に介在される中継装置において、重複判定部が第２のネットワークの通信状態を監視しており、該中継装置から第２のネットワークへ送信した要求信号に対する応答信号に重複が生じると、そのアドレスを記憶部に記憶させておき、受信された第１のネットワークから第２のネットワークへの要求信号が前記記憶部に記憶されているアドレス宛である場合、前記第２のネットワークに該要求信号を送信（転送）させずに破棄させるので、前記監視装置などの第１のネットワーク側では、応答信号が得られないことから前記のアドレスに対して重複が生じるなどの通信異常が発生していることを認識することができ、監視装置と端末装置との機能を変更することなく、端末装置等の第２のネットワーク側の設置工事などにおける不具合を速やかに検知することができる。

［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の一形態に係る監視制御システムの電気的構成を示すブロック図である。この監視制御システムは、前述の図１３で示す監視制御システムと同様に、３つのグループの端末装置Ｔ１１，Ｔ１２，・・・；Ｔ２１，Ｔ２２，Ｔ２３，Ｔ２４，Ｔ２５，・・・；Ｔ３１，Ｔ３２，・・・（総称するときは、以下参照符号Ｔで示す）を備えており、各グループの端末装置Ｔは、専用の信号線などの第１の通信媒体によって相互に接続される。

上位側の第１のネットワークであり、端末装置Ｔ１１，Ｔ１２，・・・を有する既設の主グループには、監視装置１が設置され、また下位側の第２のネットワークである他のグループと無線や電力線などの第２の通信媒体によって接続する中継親装置２が設置されており、これらの監視装置１および中継親装置２は前記第１の通信媒体によって端末装置Ｔ１１，Ｔ１２，・・・と接続される。一方、追加設置の端末装置Ｔ２１，Ｔ２２，Ｔ２３，Ｔ２４，Ｔ２５，・・・；Ｔ３１，Ｔ３２，・・・を有するグループには、前記主グループと第２の通信媒体によって接続する中継子装置３，４がそれぞれ設置されており、これらの中継子装置３，４も前記第１の通信媒体によって端末装置Ｔ２１，Ｔ２２，Ｔ２３，Ｔ２４，Ｔ２５，・・・；Ｔ３１，Ｔ３２，・・・と接続される。

中継親装置２および中継子装置３，４には、第１の通信媒体によって通信を行う第１通信部２１，３１，４１と、第２の通信媒体によって通信を行う第２通信部２２，３２，４２とがそれぞれ設けられている。これによって、監視装置１から各端末装置Ｔへの何らかの応答を要求する要求信号およびそれに応答して端末装置Ｔから監視装置１へ返信される応答信号の物理層の一部が、該中継親装置２および中継子装置３，４で変換される。これによって、前記第１の通信媒体と第２の通信媒体との間の通信が可能となり、専用の信号線などの既設の第１の通信媒体では端末装置Ｔの追加・変更が難しい箇所でも、無線や電力線などの別の第２の通信媒体をシステムの途中に使用することで、端末装置Ｔの追加・変更を可能にする１つのまとまった監視制御システムを構築できるようになっている。

監視装置１および中継子装置３，４ならびに端末装置Ｔは、前述の図１３で示す監視制御システムにおける監視装置１０１および中継子装置１０３，１０４ならびに端末装置ｔとそれぞれ同一の構成である。注目すべきは、本発明では、中継親装置２には、第１通信部２１および第２通信部２２が設けられるとともに、第２通信部２２からアドレスを順に掃引したダミー信号を送信してアドレスの重複を調べておく重複判定部である情報生成部２３と、情報生成部２３で重複判定されたアドレスを記憶する記憶部２４と、第１通信部２１で受信された第１の通信媒体から第２の通信媒体への要求信号が記憶部２４に記憶されているアドレス宛である場合、第２通信部２２に該要求信号を送信させずに破棄させる重複処理部２５とが設けられていることである。

情報生成部２３は、電源投入時や、新規の端末装置が増設され、設置作業者によって判定のトリガ信号が入力されるなどした予め定める判定タイミングに、上述のように第２通信部２２から第２の通信媒体を介して、各中継子装置３，４へユニキャストで、アドレスを順に掃引したダミーの要求信号を送信する。これに応答して、中継子装置３，４では、接続される各端末装置Ｔ２１，Ｔ２２，Ｔ２３，Ｔ２４，Ｔ２５，・・・；Ｔ３１，Ｔ３２，・・・の内、該当アドレスに設定されている端末装置は応答信号を返信する。これによって、情報生成部２３は、各中継子装置３，４で、どのＩＤの端末装置が接続されているかを判断することができる。これによって、図１のようにＩＤが割当てられている場合、図２で示すような端末情報を得ることができる。

このような各中継子装置３，４に関する端末情報を照合することで、情報生成部２３は、図３で示すような、アドレスが重複しているか否かを表すアドレス情報を得ることができる。前記端末情報およびこのアドレス情報は、記憶部２４に記憶される。こうして、中継親装置２は、第１の通信媒体側からの要求信号に対する応答信号からアドレス重複を判定するのではなく、アドレス空間内の総てのアドレスについて、事前に、自動的に、アドレス重複の有無を判定しておくことができる。

前記アドレス情報が生成された中継親装置２は、監視装置１から要求信号を受信すると、重複処理部２５が、図４で示すような前記要求信号のフォーマット中の送信先アドレス部と記憶部２４のアドレス情報と比較し、該当アドレスの端末装置が重複なく接続されていると判断する場合は、経由先の中継子装置３または４にユニキャストで、前記要求信号を転送する。この際、監視装置１と中継親装置２との間の第１の通信媒体上にも端末装置Ｔ１１，Ｔ１２，・・・が接続されている構成では、前記要求信号に対して応答する端末装置が接続されている可能性があるので、応答があると予測される時間だけ待機する。

応答が確認されれば、重複処理部２５は、監視装置１が図５（ａ）で示す応答信号の全てのフォーマットを受信する前に、フォーマット中のアドレス部と記憶部２４のアドレス情報とを比較し、該アドレスの端末装置が中継子装置３または４に接続されていると判断する場合は、第１通信部２１に監視装置１に向けて、図５（ｂ）で示すようなダミー信号を送信させる。これによって、前記応答信号に衝突が生じ、監視装置１は、図５（ｃ）で示すように、前記応答信号を正しく受信できなくなる。このような状態で所定回再送信を繰返し、それでも送信できないと、監視装置１は通信異常を外部へ報知する。こうして、設置作業者や管理者に、アドレス重複が生じていることを報知することができる。

一方、監視装置１からの要求信号を受信し、重複処理部２５が、記憶部２４のアドレス情報と比較し、該当アドレスの端末装置が重複して接続されていると判断すると、該重複処理部２５は第２通信部２２に前記要求信号の転送を行わせず、破棄させる。これによって、所定回再送信を繰返し、それでも送信できないと、監視装置１は通信異常を外部へ報知する。このようにしてもまた、設置作業者や管理者に、アドレス重複が生じていることを報知することができる。またこの場合、第２の通信媒体へは信号が送出されず、不必要なトラヒックを抑制し、消費電力も削減することができる。

また、システム全体において重複がなく、中継子装置３，４に接続が確認されているアドレスの場合は、中継親装置２は監視装置１から受信する要求信号を該中継子装置３，４に転送し、中継子装置３，４はその要求信号を端末装置Ｔ２１，Ｔ２２，・・・；Ｔ３１，Ｔ３２，・・・にさらに転送する。そして、端末装置Ｔ２１，Ｔ２２，・・・；Ｔ３１，Ｔ３２，・・・は中継子装置３，４に応答信号を返信し、中継子装置３，４は前記応答信号を中継親装置２へ転送し、さらに監視装置１へ転送される。

図６は、情報生成部２３によるアドレス情報の生成動作を説明するためのフローチャートである。前記のように電源投入や判定のトリガ信号が入力されるなどして判定タイミングとなるとステップＳ１に移り、中継子装置の数を表す変数ｎおよび端末装置の数、すなわちアドレスを表す変数ｍが共に１にリセットされ、ステップＳ２ではｎ番目の中継子装置のアドレスｍの端末装置へ前記要求信号が送信される。ステップＳ３では、前記要求信号に対する応答信号の有無が判定され、応答信号があれば記憶部２４の前記図２で示す端末情報に登録される。ステップＳ４では変数ｍに１が加算されて更新され、ステップＳ５ではその変数ｍが端末装置の最大数、すなわちアドレスの最大値Ｍに達したか否かが判断され、最大アドレスに達していない場合は前記ステップＳ２に戻って、次のアドレスに対する応答が確認される。

ステップＳ５で変数ｍが最大アドレスに達していると、ステップＳ６に移り、変数ｎに１が加算されて更新され、ステップＳ７ではその変数ｎが中継子装置の最大値Ｎに達したか否かが判断され、最大値に達していない場合は前記ステップＳ２に戻って、そのｎ番目の中継子装置に対しても同様に端末情報が作成される。前記ステップＳ６で総ての中継子装置に対する端末情報の作成が終了するとステップＳ８に移り、各中継子装置に関する端末情報を相互に対照して、前記図３で示すアドレス情報が作成される。

図７は、上述のように構成される中継親装置２の通常時の動作を説明するためのフローチャートである。ステップＳ１１では、第１の通信媒体、すなわち監視装置１からの要求信号のヘッダ部分を受信すると、ステップＳ１２で、その送信先アドレスが記憶部２４に記憶されているアドレス情報と比較され、該当アドレスの端末装置が接続されていない場合は前記ステップＳ１１に戻り、該当アドレスが記憶されている場合はステップＳ１３に移る。

ステップＳ１３では、前記要求信号の総ての部分の受信を行い、ステップＳ１４では、第１の通信媒体側で応答があるか否かが判断され、応答がない場合は通常の転送動作となってステップＳ１５に移る。ステップＳ１５では、受信した要求信号を該当する端末装置が接続される中継子装置へ転送し、ステップＳ１６ではそれによる応答信号を受信する。ステップＳ１７では、その受信した応答信号を前記第１の通信媒体から監視装置１へ転送して前記ステップＳ１１に戻る。

一方、前記ステップＳ１４において、第１の通信媒体側で要求信号に対する応答信号が発生している場合にはステップＳ１８に移り、そのアドレスが記憶部２４のアドレス情報に記憶されているか否かが判断され、記憶されていないときには前記ステップＳ１１に戻り、記憶されているときにはステップＳ１９に移る。ステップＳ１９では、ヘッダ部を受信した応答信号のデータ部に衝突するようにダミー信号を送信して前記ステップＳ１１に戻る。

図８は、本発明によるアドレス重複時の動作を説明するための図である。アドレスは、図１を例にしており、監視装置１に第１の通信媒体によって直接接続される既設の主グループは、端末装置Ｔ１１（ＩＤ：ｘ）および端末装置Ｔ１２（ＩＤ：５）である。これに対して、中継子装置３に接続される追加設置されるグループは、端末装置Ｔ２１（ＩＤ：５）、端末装置Ｔ２２（ＩＤ：４）、端末装置Ｔ２３（ＩＤ：ｘ）、端末装置Ｔ２４（ＩＤ：ｘ）および端末装置Ｔ２５（ＩＤ：ｘ）であり、中継子装置４に接続される追加設置されるグループは、端末装置Ｔ３１（ＩＤ：４）および端末装置Ｔ３２（ＩＤ：ｘ）である。

したがって、監視装置１に接続される端末装置Ｔ１１（ＩＤ：ｘ）は中継子装置３に接続される端末装置Ｔ２３〜Ｔ２５（ＩＤ：ｘ）および中継子装置４に接続される端末装置Ｔ３２（ＩＤ：ｘ）と同じアドレスｘで重複しており、監視装置１に接続される端末装置Ｔ１２（ＩＤ：５）は中継子装置３に接続される端末装置Ｔ２１（ＩＤ：５）と同じアドレス５で重複しており、中継子装置３に接続される端末装置Ｔ２２（ＩＤ：４）は中継子装置４に接続される端末装置Ｔ３１（ＩＤ：４）と同じアドレス４で重複している。

そこで、図８で示すように、中継親装置２が、先ず中継子装置３へ、ユニキャストで、ＩＤ：１から順にダミーの要求信号を送信すると、ＩＤ：４，ＩＤ：５およびＩＤ：ｘ（不図示）で応答信号が受信される。同様に、中継子装置４へも、ユニキャストで、ＩＤ：１から順にダミーの要求信号が送信される。こうして、前記図３で示すアドレス情報が作成される。

図８では、前記アドレス情報の生成中に監視装置１から、ＩＤ：４，ＩＤ：５の要求信号が送信されており、ＩＤ：４の端末装置Ｔ２２，Ｔ３１を中継子装置３，４にそれぞれ有し、前記アドレス情報の生成前の中継親装置２はそれを中継子装置３，４には転送するけれども、それによる応答信号の転送は行わず、したがって監視装置１に第１の通信媒体によって直接接続される端末装置Ｔ１２からの応答信号だけが監視装置１で受信されている。一方、アドレス情報の生成後において、重複していないアドレスに対する要求信号およびそれに対する応答信号の転送は行う。これに対して、前述と同様に、監視装置１からＩＤ：４の要求信号が送信されると、中継親装置２は、中継子装置３，４間で端末装置Ｔ２２，Ｔ３１が同じアドレスで重複することを認識しており、前記要求信号は破棄し、転送は行わない。これによって、設置作業者などは、アドレスＩＤ：４で重複が生じていることを認識することができる。

また、監視装置１からＩＤ：５の要求信号が送信されると、中継親装置２は、中継子装置３に該当アドレスの端末装置Ｔ２１が接続されていることを認識しており、監視装置１に第１の通信媒体によって直接接続される端末装置からの応答が予想される間待機する。この間に、端末装置Ｔ１２から応答信号が送信されたことを検知すると、中継親装置２は中継子装置３への前記要求信号の転送は行わず、その応答信号に衝突するダミーの応答信号を第１の通信媒体に送信する。

このように情報生成部２３でアドレス情報を予め作成して記憶部２４に記憶しておき、第１通信部２１で重複しているアドレスに対する要求信号を受信すると、重複処理部２５が、第２通信部２２に該要求信号を第２のネットワーク側である中継子装置３，４に送信（転送）させずに破棄させるので、監視装置１などの第１のネットワーク側では、第１の通信媒体のみで実現したシステム構成時と同じように、応答信号が得られないことから前記のアドレスに対して重複が生じるなどの通信異常が発生していることを認識することができ、端末装置Ｔ等の第２のネットワーク側の設置工事などにおける不具合を速やかに検知することができる。

また、第１のネットワーク側に不要な応答信号が送信されないようにすることができ、第１の通信媒体が半二重の場合は応答信号と次の要求信号との衝突を回避できる。さらにまた、第２のネットワーク側へは、該当アドレスが存在する場合のみ要求信号が転送されるので、余計な要求信号および応答信号を送信しなくなり、電力消費を抑えることもできる。

さらにまた、情報生成部２３は、監視装置１からの要求信号に対する応答信号からアドレス重複を判定するのではなく、前述の予め定める判定タイミングに、第２通信部２２から第２のネットワーク側である中継子装置３，４へ、アドレスを順に掃引したダミーの要求信号を送信させるので、第２のネットワークで許容されるアドレス空間内の総てのアドレスについて、事前に、自動的に、アドレス重複の有無を判定しておくことができる。

さらにまた、そのようにアドレスを順に掃引したダミーの要求信号の送信によって第２のネットワーク側で使用されているアドレスを検出しておくことで、これを用いて重複処理部２５が、第１通信部２１による通信を監視し、第１のネットワーク側で、記憶部２４に記憶されているアドレスによる応答信号が検出されると、該応答信号に衝突するダミーの応答信号を第１通信部２１に送信させるので、第１のネットワーク側と第２のネットワーク側との間のアドレス重複も監視装置１で検知することができる。

［実施の形態２］
図９は、本発明の実施の他の形態に係る監視制御システムの電気的構成を示すブロック図である。この監視制御システムは、前述の図１で示す監視制御システムに類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して示し、その説明を省略する。注目すべきは、この監視制御システムでは、中継子装置３ａに情報生成部３３および記憶部３４が設けられており、中継子装置３ａ自体が前記端末情報を収集し、記憶部３４に記憶させるとともに、その収集した端末情報を表示部３５に表示することである。これに対応して、中継親装置２ａの情報生成部２３は、中継子装置３ａの情報生成部２３に収集のトリガを与え、収集した端末情報を収集して前述のアドレス情報を作成し、記憶部２４に記憶させるとともに、表示部２６に表示させる。中継子装置４ａは、中継子装置３ａと同様に構成され、図面の関係で、その詳細な構成の図示は省略する。

図１０は、情報生成部３３による端末情報の収集動作を説明するためのフローチャートである。中継親装置２ａからの収集要求を受信するとステップＳ３１に移り、端末装置の数を表す変数ｍが１にリセットされ、ステップＳ３２ではアドレスｍの端末装置へダミーの要求信号が送信される。ステップＳ３３では、前記要求信号に対する応答信号の有無が判定され、応答信号があれば記憶部３４の前記図２で示す端末情報に登録される。ステップＳ３４では変数ｍに１が加算されて更新され、ステップＳ３５ではその変数ｍが端末装置の最大数、すなわちアドレスの最大値Ｍに達したか否かが判断され、最大アドレスに達していない場合は前記ステップＳ３２に戻って、次のアドレスに対する応答が確認される。ステップＳ３５で変数ｍが最大アドレスに達していると、端末情報の作成を終了する。

図１１は、中継親装置２ａ側での前記端末情報の収集からアドレス情報の作成動作を説明するためのフローチャートである。前記のように電源投入や判定のトリガ信号が入力されるなどして判定タイミングとなるとステップＳ４１に移り、中継子装置の数を表す変数ｎが１にリセットされ、ステップＳ４２ではそのｎ番目の中継子装置へ前記端末情報の取得要求信号が送信される。ステップＳ４３では、その取得要求信号に対する応答信号の有無が判定され、応答信号があれば記憶部２４の前記図２で示す端末情報に登録される。ステップＳ４４では変数ｎに１が加算されて更新され、ステップＳ４５ではその変数ｎが中継子装置の最大値Ｎに達したか否かが判断され、最大値に達していない場合は前記ステップＳ４２に戻って、そのｎ番目の中継子装置に対しても同様に端末情報の収集が行われる。前記ステップＳ４２で総ての中継子装置に対する端末情報の作成が終了するとステップＳ４６に移り、各中継子装置に関する端末情報を相互に対照して、前記図３で示すアドレス情報が作成される。

図１２は、本実施の形態による端末情報の収集動作を説明するための図である。アドレスは、前記図１および図９を例にしている。中継親装置２ａからの取得要求によって、各中継子装置３ａ，４ａは、それぞれアドレスを順に掃引して端末装置の接続の有無を確認してゆく。この間、前記取得要求を送信した中継親装置２ａは、各中継子装置３ａ，４ａが端末情報の収集中であることを認識しており、自機のアドレス情報の更新作業が終了するまで、監視装置１からの要求信号の転送も行わず、また以前のアドレス情報において、第１のネットワーク側で重複していたアドレスからの応答信号に対する前記ダミーの応答信号の送信も行わない。

各中継子装置３ａ，４ａで端末情報の収集が完了した頃、中継親装置２ａは、各中継子装置３ａ，４ａへ順に送信要求を送信し、これに応答して各中継子装置３ａ，４ａが端末情報を返信すると、中継親装置２ａはアドレス情報を作成し、記憶部２４の内容を更新する。中継親装置２ａでは、作成されたアドレス情報が表示部２６に表示され、中継子装置３ａ，４ａでも収集された端末情報は表示部に表示される。

このように構成することで、フロア毎や部屋毎などに設けられる各中継子装置３ａ，４ａで端末情報を収集して表示することで、作業者は現場でアドレス重複の原因を容易に探求することができる。

また、各中継子装置３ａ，４ａで端末情報を収集し、さらに中継親装置２ａに収集して表示することで、アドレス情報を短時間で生成することができるとともに、アドレス重複の原因を容易に探求することができる。

前記端末情報の収集は、上述のように中継親装置２ａが定期的に行うのではなく、中継子装置３ａ，４ａ側での電源投入時や、新規の端末装置の増設によって自発的に行われ、収集が終了すると中継親装置２ａに、収集の依頼を行うようにしてもよい。その収集の依頼も、中継子装置に接続された端末装置からの応答信号に依頼信号を付加して中継親装置２ａに通知するようにしてもよい。中継親装置２ａでアドレス情報が生成されてからの動作は、前述の実施の形態１に記述した動作と同じである。

本発明の実施の一形態に係る監視制御システムの電気的構成を示すブロック図である。 図１で示すアドレス割当てでの端末情報を示す図である。 図１で示すアドレス割当てでのアドレス情報を示す図である。 本発明で用いられる信号フォーマットを示す図である。 アドレス重複を報知するためのダミーの応答信号を説明するための図である。 本発明の実施の一形態の情報生成部によるアドレス情報の生成動作を説明するためのフローチャートである。 中継親装置の通常時の動作を説明するためのフローチャートである。 本発明によるアドレス重複時の動作を説明するための図である。 本発明の実施の他の形態に係る監視制御システムの電気的構成を示すブロック図である。 本発明の実施の他の形態の情報生成部による端末情報の収集動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の他の形態の中継親装置側での端末情報の収集からアドレス情報の作成動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の他の形態による端末情報の収集動作を説明するための図である。 典型的な従来技術の監視制御システムの電気的構成を示すブロック図である。 図１３で示す監視制御システムの動作を説明するための図である。 従来技術によるアドレス重複の例を示す図である。 図１５で示すアドレス割当てでの応答信号の衝突の一例を示す図である。 図１５で示すアドレス割当てでの応答信号の衝突の他の例を示す図である。 図１５で示すアドレス割当てでの応答信号の衝突のさらに他の例を示す図である。

符号の説明

１ 監視装置
２，２ａ 中継親装置
３，３ａ，４，４ａ 中継子装置
２１，３１，４１ 第１通信部
２２，３２，４２ 第２通信部
２３，２３ａ，３３ 情報生成部
２４，３４ 記憶部
２５ 重複処理部
２６，３５ 表示部
Ｔ１１，Ｔ１２，・・・；Ｔ２１，Ｔ２２，Ｔ２３，Ｔ２４，Ｔ２５，・・・；Ｔ３１，Ｔ３２，・・・ 端末装置

Claims (6)

1. 上位側の第１のネットワークと下位側の第２のネットワークとの間に介在される中継装置において、
   前記第１のネットワークと通信を行う第１の通信部と、
   前記第２のネットワークと通信を行う第２の通信部と、
   前記第２の通信部による通信状態を監視し、該中継装置から第２のネットワークへ送信した要求信号に対する応答信号の重複判定を行う重複判定部と、
   前記重複判定部で重複判定されたアドレスを記憶する記憶部と、
   前記第１の通信部で受信された第１のネットワークから第２のネットワークへの要求信号が前記記憶部に記憶されているアドレス宛である場合、前記第２の通信部に該要求信号を送信させずに破棄させる重複処理部とを含むことを特徴とする中継装置。
2. 前記重複判定部は、予め定める判定タイミングで、前記第２の通信部から第２のネットワークへ、アドレスを順に掃引したダミーの要求信号を送信させることを特徴とする請求項１記載の中継装置。
3. 前記重複処理部は、前記第１の通信部による通信を監視し、前記第１のネットワーク側で、前記記憶部に記憶されているアドレスによる応答信号が検出されると、該応答信号に衝突するダミーの応答信号を前記第１の通信部に送信させることを特徴とする請求項２記載の中継装置。
4. 前記請求項１〜３のいずれか１項に記載の中継装置を中継親装置とし、前記第１のネットワークには監視装置および１または複数の端末装置が接続され、
   前記第２のネットワーク側は、前記第１のネットワークとは異なる通信媒体を介して前記中継親装置と接続される中継子装置と、前記中継子装置と前記第１のネットワークと同一の種類の通信媒体を介して接続される１または複数の端末装置とを有することを特徴とする監視制御システム。
5. 前記中継子装置は、それに接続される端末装置のアドレスを収納した端末情報を記憶する記憶部と、前記端末装置の接続を確認するための前記ダミーの要求信号を端末装置に送信し、応答信号を基に前記端末情報を作成する情報生成部と、前記端末情報を表示する表示部とを有することを特徴とする請求項４記載の監視制御システム。
6. 前記中継子装置は、それに接続される端末装置のアドレスを収納した端末情報を記憶する記憶部と、前記端末装置の接続を確認するための前記ダミーの要求信号を端末装置に送信し、応答信号を基に前記端末情報を作成する情報生成部とを備え、
   前記中継親装置は、前記中継子装置の記憶する前記端末情報を取得し、該端末情報を基にしてアドレス情報を生成するアドレス情報生成部と、前記アドレス情報を表示する表示部とを備えることを特徴とする請求項４記載の監視制御システム。

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