JP2008210089A - コマンド中継装置及びコマンド中継プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ゲートウェイ装置100は、制御装置から一括コマンドを受信する一括コマンド受信部10と、一括コマンドを解析し機器別コマンドに分割する一括コマンド解析・分割部20と、機器別コマンドを各被制御機器に送信する機器別コマンド送信部30と、各被制御機器から機器別コマンドへの応答データを受信し記憶する応答データ受信部40と、応答データ受信部40が受信する応答データの2以上を一体化した一体化応答データを生成するべき生成タイミングを決定し、生成タイミングが到達すると、応答データ受信部40に記憶されている応答データから一体化応答データを生成する一括コマンド結果合成部50と、一体化応答データを制御装置に送信する一括コマンド結果送信部70とを備えた。
【選択図】図4
Description
コマンドを受信して制御を受けるとともに前記コマンドの実行結果を示す応答データを返信するN台(Nは1以上の整数)の被制御機器のそれぞれを制御する前記被制御機器ごとのN個の機器別コマンドが一体化された一括コマンドを生成して送信する制御装置から前記一括コマンドを受信する一括コマンド受信部と、
前記一括コマンド受信部が受信した前記一括コマンドを解析し、N個の前記機器別コマンドに分割する一括コマンド分割部と、
前記一括コマンド分割部が解析して分割したN個の前記機器別コマンドのそれぞれを解析結果に従って該当するN台の前記被制御機器のそれぞれに送信する機器別コマンド送信部と、
前記被制御機器のそれぞれから前記機器別コマンドに応答する前記応答データを受信して記憶する応答データ受信部と、
前記一括コマンド受信部による前記一括コマンドの受信を検知可能であるとともに前記一括コマンド受信部による前記一括コマンドの受信を検知すると前記応答データ受信部が受信する前記応答データの少なくとも1つを一体化した一体化応答データを生成するべき生成タイミングを決定し、前記生成タイミングが到達すると、前記応答データ受信部が1台以上の前記被制御機器から前記応答データを受信し記憶している場合には前記応答データを一体化して前記一体化応答データを生成する一体化応答データ生成部と、
前記一体化応答データ生成部が生成した前記一体化応答データを前記制御装置に送信するデータ送信部と
を備えたことを特徴とする。
図1は、コンピュータであるゲートウェイ装置100(コマンド中継装置)の外観の一例を示す図である。図1において、ゲートウェイ装置100は、システムユニット830、CRT(Cathode・Ray・Tube)やLCD(液晶)の表示画面を有する表示装置813、キーボード814(Key・Board:K/B)、マウス815、FDD817(Flexible・Disk・ Drive)、コンパクトディスク装置818(CDD:Compact Disk Drive)、プリンタ装置819などのハードウェア資源を備え、これらはケーブルや信号線で接続されている。
(1)制御装置1は、制御コマンド(後述の一括コマンド)を送信することにより、被制御機器をリモート制御する。制御装置1は、一括コマンドをゲートウェイ装置100に送信する。ここで「一括コマンド」とは、複数の被制御機器を制御するそれぞれのコマンド(以下、機器別コマンドという)をマージした形式のコマンドである。「一括コマンド」とは、例えば、被制御機器4−1を制御するためのコマンドである機器別コマンド11と、被制御機器4−2を制御するためのコマンドである機器別コマンド12と、被制御機器4−3を制御するためのコマンドである機器別コマンド13とが一体化(マージ)されたコマンドである。
(2)被制御機器4−1〜4−3は、制御装置1の制御コマンド(一括コマンド)により、制御される。
(3)ゲートウェイ装置100は、制御装置1から一括コマンドを受信すると、一括コマンドを解析し、それぞれの「機器別コマンド」に分割する。そして、ゲートウェイ装置100は、分割した「機器別コマンド」を該当する被制御機器に送信する。
(4)被制御機器4−1〜4−3は、ゲートウェイ装置100から自己宛の「機器別コマンド」を受信すると、その機器別コマンドの実行結果であるコマンド実行結果(応答データともいう)をゲートウェイ装置100に返信する。
(5)ゲートウェイ装置100は、それぞれの被制御機器から応答データを受信すると、この応答データを一体化した一体化応答データを生成して、制御装置1に送信する。
図5は、コマンド実行結果の受信待ち時間を示す「情報テーブル61」の内容の一例である。「情報テーブル61」は、情報テーブル記憶部60に格納されている。コマンド実行結果受信待ち時間の「情報テーブル61」は、被制御機器4−1,4−2,4−3を識別する被制御機器識別子62と、それぞれの被制御機器に機器別コマンド送信部30が機器別コマンドを送信して、応答データ受信部40が被制御機器から機器別コマンドに対する応答であるコマンド実行結果(応答データ)を受信する期間を示す最大応答待ち時間63とから構成されている。
この「最大応答待ち時間63」は、システム構築者が経験や被制御機器の仕様から決定してもよいし、過去のコマンド実行の平均値(機器別コマンド送信から応答データ返信までの実際の平均値)から求めてもよい。また、システム稼動前に一度、試験コマンドを実行してその値を設定してもよい。また、システム稼動中の応答時間を記録しておいて、その平均値によって、一括コマンド結果合成部50が、動的に変更してもよい。また、それぞれの値にある一定の割合を掛け合わせた値でもよい。この掛け合わせる値は、被制御機器別に設定してもよいし、システム全体で設定してもよい。たとえば、この値をシステム全体で0.8と設定した場合、平均応答時間などから、最大応答待ち時間が10秒と設定されていた場合は、10*0.8=8秒を、当該被制御機器の最大応答待ち時間としてもよい。
一括コマンド結果合成部50は、一括コマンド受信部10による「一括コマンド」の受信を検知することが可能である。たとえば、一括コマンド結果合成部50は、一括コマンド解析・分割部20による解析結果を一括コマンド解析・分割部20から入力する。これにより、一括コマンド結果合成部50は、一括コマンドが受信されたことを知るとともに、どの被制御機器に機器別コマンドが送信されたかを知ることができる。一括コマンド結果合成部50は「一括コマンド」の受信を検知すると、応答データ受信部40の機種依存コマンド実行結果受信部が受信する応答データの少なくとも2つを一体化した一体化応答データを生成するべき生成タイミングを決定する。例えば、一括コマンド結果合成部50は、「情報テーブル61」に基づいて、コマンド結果(応答データ)の合成のタイミング(全体最大応答待ち時間)を決定する。例えば、一括コマンド結果合成部50は、「情報テーブル61」の最大応答待ち時間63の最大値を採用する。具体的には、図5に示すように、一括コマンドが、被制御機器識別子「000001」、「000002」および「000003」に対する機器別コマンドを含んでおり、かつ、それぞれの最大応答待ち時間が1秒、10秒および30秒である場合は、一括コマンド結果合成部50は最も大きい「30秒」を採用することにより、「全体最大応答待ち時間」を「30秒」に設定する(S4)。
また、機種依存コマンド送信部および機種依存コマンド実行結果受信部に対しては、非IP(Internet Protocol)のネットワークに対しても行えるように、図4に示すように、プロトコル変換部95を備える構成でもよい。これによって、被制御機器が、制御装置1から直接操作できないような(プロトコルアンリーチャブルな)被制御機器である場合も一括制御可能となる。また、それぞれの被制御機器に対してそれぞれのプロトコルに対応したプロトコル変換機能を保持すれば、一括して、それぞれことなるプロトコル(フィールドネットワーク)の被制御機器を同時に制御可能となる。たとえば、CC−Link、ASi、EchoNetなど独自のフィールドネットワークに接続された、空調機、FA(Factory Automation)機械、電灯、情報家電などの制御が可能となる。
以上の実施の形態1では、コマンド実行結果待ち時間の「情報テーブル61」に設定する「最大応答待ち時間63」は、被制御機器によって1つの値に決めるようにしたものであった。これに対して、実施の形態2では、機器別コマンドごとに設定した場合を示す。これにより、よりきめ細かく「最大応答待ち時間63」を設定することができ、タイムアウトの発生防止の実行を図ることができる。
以上の実施の形態1、実施の形態2では、複数の被制御機器に送信した機器別コマンドのコマンド実行結果(応答データ)が「全体最大応答待ち時間」以内にすべて揃うか、あるいは一括コマンド結果合成部50が前述の方法で求めた「全体最大応答待ち時間」が過ぎた場合に、一括コマンド結果合成部50がコマンド実行結果を合成した。これに対して実施の形態3は、別途規定した、あるいは一括コマンドに含ませた「応答完了率」で、コマンド実行結果(応答データ)を合成する実施形態である。例えば、「応答完了率」を0.7とすると、一括コマンドに含まれる機器別コマンドが10個の場合は、7個(10*0.7)の応答データが帰ってきた時点で、一括コマンド結果合成部50はコマンド実行結果の合成を実施する。
以上の実施の形態1〜3では、「情報テーブル61」の内容を、予め、ゲートウェイ装置100の情報テーブル記憶部60に格納したが、一括コマンドに含まれるデータとしてこの情報を受信してもよい。あるいは、一括コマンドとは別に、制御装置1から受信するようにしてもよい。
次に、図8〜図11を用いて実施の形態5を説明する。実施の形態1〜4では、「一括コマンド」の実行結果を「一括コマンド実行結果」として制御装置1に送付した。実施の形態5では、実施の形態1〜4において、「全体最大応答待ち時間」以内に応答データを返信しない被制御機器が存在する場合の処理を説明する。つまり、実施の形態5は、一括コマンド実行結果(一体化応答データ)に少なくとも一つの応答データが含まれていない場合に、この含まれていない残りのコマンド実行結果(応答データ)を得る実施形態である。
ここで、残一括コマンド受信部80の受信する「残一括コマンド」を説明する。「残一括コマンド」とは、次のようなコマンドである。被制御機器4−1〜4−5が存在するものとする。制御装置1は、被制御機器4−1〜4−5に対する一括コマンドを送信する。この場合、一括コマンドは、被制御機器4−1〜4−5への機器別コマンドの束である。ゲートウェイ装置100は、被制御機器4−1〜4−3から応答データを受信し、これらの応答データをもとに一括コマンド実行結果(一体化応答データ)を生成して制御装置1に送信したとする。制御装置1は、被制御機器4−4、4−5の応答データを取得していないため、前回に送信した一括コマンドに対して、前回の一括にコマンドに含めた被制御機器4−4への機器別コマンドと、被制御機器4−5への機器別コマンドとをマージしたコマンド(残一括コマンド)を生成してゲートウェイ装置100に送信する。このマージされたコマンドが残一括コマンドである。
図10は、残りのコマンド実行結果(応答データ)を得る場合の、ゲートウェイ装置100の動作のフローチャートであり、まず「一括コマンド」を受信する場合を示している。S1からS9までは、実施の形態1に示した図6と以下の「ステップS2−1」、「ステップS8−1」を除いて同じである。
(1:ステップS2−1)一括コマンド解析・分割部20が、図6のステップS2の代わりに「ステップS2−1」において、一括コマンド識別子を発行し、コマンド実行結果状態テーブル15のエントリを作成する。
(2:ステップS8−1)図6のステップS8の代わりに「ステップS8−1」において、一括コマンド結果合成部50は、該当する一括コマンド識別子に対する、コマンド実行結果状態テーブル91のエントリを更新(すべての応答状態が「済み」になれば該当エントリは削除)する。
図11は、ゲートウェイ装置100が「残一括コマンド」を受信する場合のフローチャートであり、図10から続くフローである。
以上の実施の形態1〜5では、図3の説明の最後に述べたように、それぞれの機種依存コマンド実行結果受信部41〜43がエラーを受け取った場合は、エラーをそのまま、一括コマンド結果合成部50に渡していた。この実施の形態6は、そのエラーリターンが、「全体最大応答待ち時間」以内であれば、何度でもリトライしてもよく、そのリトライによって正しいデータが得られた場合に、それぞれの機種依存コマンド実行結果受信部41〜43は、正しいデータを一括コマンド結果合成部50に渡す実施形態を説明する。
(1)システムの管理者が経験あるいは被制御機器の仕様などから規定する。
(2)過去の制御コマンドの実行の応答時間の平均値から設定する。
(3)制御コマンド実行の応答時間の平均によって動的に変更する。
(4)制御コマンド内容によって、異なる値を決める。
(5)試験的にコマンド発行を行い、その応答時間を設定する。
(6)制御コマンドのサイズによって、異なる値を決める。
(7)時間帯によって、異なる値を決める。
(1)一括コマンドに含まれる被制御機器に対する待ち時間情報の最大値を待ち時間とする。
(2)(1)に対して、ある割合(たとえば90%あるいは110%など)を待ち時間とする。
(3)応答が完了した率(たとえば100%、あるいは80%など、80%のときは、10台の被制御機器にコマンドを投げた場合は、10台の80%である8台の応答を受信したとき
(4)一括コマンドのデータの一部として得る。
(1)その後、被制御機器から残りのコマンド実行結果を受信し、制御装置からの「残一括コマンド」を受信すると、その残りのコマンド実行結果をマージして、「残一括コマンド」実行結果として送信する。
(2)その後、被制御機器から残りのコマンド実行結果を受信する前に、制御装置からの「残一括コマンド」を受信すると、まだ結果が戻っていない旨を、「残一括コマンド」実行結果として送信する。
(3)コマンド実行結果の未送信の被制御機器を記録がなくなったあとに、制御装置から「残一括コマンド」を受信すると、「残一括コマンド」実行結果は存在しない旨を、残一括コマンド実行結果として送信する。
Claims (11)
- コマンドを受信して制御を受けるとともに前記コマンドの実行結果を示す応答データを返信するN台(Nは1以上の整数)の被制御機器のそれぞれを制御する前記被制御機器ごとのN個の機器別コマンドが一体化された一括コマンドを生成して送信する制御装置から前記一括コマンドを受信する一括コマンド受信部と、
前記一括コマンド受信部が受信した前記一括コマンドを解析し、N個の前記機器別コマンドに分割する一括コマンド分割部と、
前記一括コマンド分割部が解析して分割したN個の前記機器別コマンドのそれぞれを解析結果に従って該当するN台の前記被制御機器のそれぞれに送信する機器別コマンド送信部と、
前記被制御機器のそれぞれから前記機器別コマンドに応答する前記応答データを受信して記憶する応答データ受信部と、
前記一括コマンド受信部による前記一括コマンドの受信を検知可能であるとともに前記一括コマンド受信部による前記一括コマンドの受信を検知すると前記応答データ受信部が受信する前記応答データの少なくとも1つを一体化した一体化応答データを生成するべき生成タイミングを決定し、前記生成タイミングが到達すると、前記応答データ受信部が1台以上の前記被制御機器から前記応答データを受信し記憶している場合には前記応答データを一体化して前記一体化応答データを生成する一体化応答データ生成部と、
前記一体化応答データ生成部が生成した前記一体化応答データを前記制御装置に送信するデータ送信部と
を備えたことを特徴とするコマンド中継装置。 - 前記コマンド中継装置は、さらに、
前記生成タイミングを決定する生成タイミング決定条件を記憶する生成タイミング決定条件記憶部を備え、
前記一体化応答データ生成部は、
前記生成タイミング決定条件記憶部が記憶している前記生成タイミング決定条件に基づいて、前記一体化応答データの前記生成タイミングを決定することを特徴とする請求項1記載のコマンド中継装置。 - 前記制御装置は、
前記生成タイミング決定条件を送信し、
前記一括コマンド受信部は、
前記制御装置が送信した前記生成タイミング決定条件を受信し、
前記生成タイミング決定条件記憶部は、
前記一括コマンド受信部が受信した前記生成タイミング決定条件を記憶することを特徴とする請求項2記載のコマンド中継装置。 - 前記生成タイミング決定条件記憶部が記憶する前記生成タイミング決定条件は、
前記被制御機器ごとに、前記機器別コマンド送信部が前記被制御機器に前記機器別コマンドを送信してから前記応答データ受信部が前記機器別コマンド送信部の送信した前記機器別コマンドに対応する前記応答データを前記被制御機器から受信するまでの期間を示す機器毎待ち時間情報を含み、
前記一体化応答データ生成部は、
前記生成タイミング決定条件に含まれる前記機器毎待ち時間情報に基づいて、前記一体化応答データの前記生成タイミングを決定することを特徴とする請求項2記載のコマンド中継装置。 - 前記生成タイミング決定条件記憶部が記憶する前記生成タイミング決定条件は、
前記被制御機器の前記機器別コマンドごとに、前記機器別コマンド送信部が前記被制御機器に前記機器別コマンドを送信してから前記応答データ受信部が前記機器別コマンド送信部の送信した前記機器別コマンドに対応する前記応答データを前記被制御機器から受信するまでの期間を示す機器別コマンド毎待ち時間情報を含み、
前記一体化応答データ生成部は、
前記生成タイミング決定条件に含まれる前記機器別コマンド毎待ち時間情報に基づいて、前記一体化応答データの前記生成タイミングを決定することを特徴とする請求項2記載のコマンド中継装置。 - 前記生成タイミング決定条件記憶部が記憶する前記生成タイミング決定条件は、
前記機器別コマンド送信部が送信する前記機器別コマンドの個数Nに対する前記応答データ受信部が受信する前記応答データの個数の比を示す応答完了率を定めており、
前記一体化応答データ生成部は、
前記生成タイミング決定条件の示す前記応答完了率を前記一体化応答データの前記生成タイミングと決定し、前記応答データ受信部が受信して記憶している前記応答データの個数が前記生成タイミング決定条件の定める前記応答完了率に到達すると、前記応答データ受信部が記憶している前記応答データを一体化して前記一体化応答データを生成することを特徴とする請求項2記載のコマンド中継装置。 - 前記制御装置は、
前記一体化応答データを受信した場合には、前記一体化応答データの受信の元となる前記一括コマンドに含めた前記機器別コマンドのうち対応する前記応答データが前記一体化応答データに含まれていない前記機器別コマンドから構成される残一括コマンドを送信し、
前記コマンド中継装置は、さらに、
前記残一括コマンドを受信する残一括コマンド受信部を備え、
前記一体化応答データ生成部は、
前記残一括コマンド受信部が前記残一括コマンドを受信すると、前記残一括コマンドに含まれる前記機器別コマンドに対応する前記応答データが前記応答データ受信部に記憶されているかどうかを確認し、前記応答データが前記応答データ受信部に記憶されている場合には、記憶されている全ての前記応答データを含むデータであって前記残一括コマンドに応答する残一括コマンド応答データを生成し、
前記データ送信部は、
前記一体化応答データ生成部が生成した前記残一括コマンド応答データを前記制御装置に送信することを特徴とする請求項1記載のコマンド中継装置。 - 前記機器別コマンド送信部は、
N個の前記機器別コマンドを保持し、
前記応答データ受信部は、
前記被制御機器のそれぞれから受信する前記応答データのそれぞれがエラーを示すかどうかを判定し、受信した前記応答データがエラーを示すエラーデータの場合には、受信したエラーデータを削除するとともに、前記機器別コマンド送信部に、前記エラーデータの送信元の前記被制御機器へ前記機器別コマンド送信部の保持するN個の前記機器別コマンドのうち該当する前記機器別コマンドを再び送信するべきことを指示する再送信指示信号を出力し、
前記機器別コマンド送信部は、
前記応答データ受信部から前記再送信指示信号を入力すると、前記再送信指示信号に従って、前記エラーデータの送信元の前記被制御機器へ該当する前記機器別コマンドを再び送信することを特徴とする請求項1記載のコマンド中継装置。 - 前記機器別コマンド送信部は、
N個の前記機器別コマンドを保持し、
前記応答データ受信部は、
前記被制御機器のそれぞれから受信する前記応答データのそれぞれがエラーを示すかどうかを判定し、受信した前記応答データがエラーを示すエラーデータの場合には、受信したエラーデータを削除するとともに、前記機器別コマンド送信部に、前記エラーデータの送信元の前記被制御機器へ前記機器別コマンド送信部の保持するN個の前記機器別コマンドのうち該当する前記機器別コマンドを再び送信するべきことを指示する再送信指示信号を出力し、
前記機器別コマンド送信部は、
前記応答データ受信部から前記再送信指示信号を入力すると、前記再送信指示信号に従って、前記エラーデータの送信元の前記被制御機器へ該当する前記機器別コマンドを再び送信し、
前記生成タイミング決定条件記憶部が記憶する前記生成タイミング決定条件は、
前記機器別コマンド送信部が前記機器別コマンドを再送信する回数を定めており、
前記一体化応答データ生成部は、
前記生成タイミング決定条件の示す再送信の前記回数を前記一体化応答データの前記生成タイミングと決定し、前記機器別コマンド送信部による前記機器別コマンドの再送信の回数が前記生成タイミング決定条件の定める前記回数に到達すると、前記応答データ受信部が記憶している前記応答データを一体化して前記一体化応答データを生成することを特徴とする請求項2記載のコマンド中継装置。 - 前記機器別コマンド送信部と前記応答データ受信部とは、前記被制御機器と所定のプロトコルを用いて通信し、
前記コマンド中継装置は、さらに、
前記機器別コマンド送信部と前記応答データ受信部とが用いる前記所定のプロトコルを前記所定のプロトコルとは異なる別のプロトコルに変換可能なプロトコル変換部を備えたことを特徴とする請求項1記載のコマンド中継装置。 - コマンドを受信して制御を受けるとともに前記コマンドの実行結果を示す応答データを返信するN台(Nは1以上の整数)の被制御機器のそれぞれを制御する前記被制御機器ごとのN個の機器別コマンドが一体化された一括コマンドを生成して送信する制御装置から前記一括コマンドを受信する処理と、
受信した前記一括コマンドを解析し、N個の前記機器別コマンドに分割する一処理と、
解析して分割したN個の前記機器別コマンドのそれぞれを解析結果に従って該当するN台の前記被制御機器のそれぞれに送信する処理と、
前記被制御機器のそれぞれから前記機器別コマンドに応答する前記応答データを受信して記憶する処理と、
前記一括コマンドの受信を検知すると受信する前記応答データの少なくとも1つを一体化した一体化応答データを生成するべき生成タイミングを決定する処理と、
前記生成タイミングが到達すると、1台以上の前記被制御機器から前記応答データを受信し記憶している場合に前記応答データを一体化して前記一体化応答データを生成する処理と、
生成した前記一体化応答データを前記制御装置に送信する処理と
をコンピュータに実行させることを特徴とするコマンド中継プログラム。
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