JP2015088988A - 通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マスタノードとスレーブノードとをリング状に接続して構成される通信システムのスレーブノードとして機能する通信装置において、通信効率を向上しつつ通信ノードを自由に増減できるようにする。【解決手段】通信システムにおいてセンサ３０ａ〜３０ｅの受信処理ブロック４２は、送信元装置から送信されたデータを表す全データを受信する。そして、送信処理ブロック４５は、全データのうちのヘッダデータおよびフッタデータのうちの少なくとも何れかを除く実データに、センサ３０ａ〜３０ｅが送信すべきデータを表す自データを加えた送信データを、予め設定された送信先装置に送信する。よって、センサ３０ａ〜３０ｅは送信元装置から送信された全データのうちの実データに、自身が送信すべき自データを加えて送信するので、センサ３０ａ〜３０ｅを追加や除去したときであっても、必要なデータを必要なだけ送信することができる。【選択図】図３

Description

本発明は、マスタノードとスレーブノードとをリング状に接続して構成される通信システムにおいてスレーブノードとして機能する通信装置に関する。

マスタノードと複数のスレーブノードがリング状に接続された通信システムにおいて、自アドレス（ノード番号）を自ら割り当てる構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この構成では、規定された長さのデータを順次受け渡し、自アドレス毎に定められた位置にデータを書き込む。

特開２０１１−１２０１６７号公報

しかしながら、上記通信システムでは、やりとりされるデータの長さが固定であるため、通信システムを構成する通信ノードが少ないときには無駄なデータを送ることになり通信効率が悪くなる。また、想定以上に通信ノードを増やすとデータを書き込む場所が無くなり通信に支障が生じるという問題点があった。

そこで、このような問題点を鑑み、マスタノードとスレーブノードとをリング状に接続して構成される通信システムのスレーブノードとして機能する通信装置において、通信効率を向上しつつ通信ノードを自由に増減できるようにすることを本発明の目的とする。

かかる目的を達成するために成された本発明の通信装置において、受信手段は、当該通信装置に接続された２つの通信装置のうちの予め設定された送信元装置から送信されたデータを表す全データを受信する。そして、送信データ送信手段は、全データのうちのヘッダデータおよびフッタデータのうちの少なくとも何れかを除く実データに、通信装置が送信すべきデータを表す自データを加えた送信データを、２つの通信装置のうちの予め設定された送信先装置に送信する。

このような通信装置によれば、送信元装置から送信された全データのうちの実データに、自身が送信すべき自データを加えて送信するので、通信装置（スレーブノード）を追加や除去したときであっても、必要なデータを必要なだけ送信することができる。よって、通信効率を向上しつつ通信ノードを自由に増減できる構成を実現することができる。

なお、マスタノードからの指令を各スレーブノード（本発明の通信装置）に送るには、各スレーブノードが送信元装置を介して受けた指令を送信先装置に中継する中継手段を備えていればよい。

さらに、上記目的を達成するためには、コンピュータを、通信装置を構成する各手段として実現するための通信プログラムとしてもよい。また、各請求項の記載は、可能な限りにおいて任意に組み合わせることができる。この際、発明の目的を達成できる範囲内において一部構成を除外してもよい。

本発明が適用された通信システム１の概略構成を示すブロック図である。 第１実施形態において、データ収集装置１０のハードウェア構成の概略構成を示すブロック図である。 第１実施形態において、センサ３０ａ〜３０ｅのハードウェア構成の概略構成を示すブロック図である。 センサ３０ａ〜３０ｅの配置例を示す平面図である。 データ収集装置１０が実行するデータ収集処理を示すフローチャートである。 コマンドのデータ構造を示す説明図である。 各センサ３０ａ〜３０ｅが実行するセンサ処理を示すフローチャートである。 第１実施形態において、各構成が取り扱うデータとそのタイミングを示すタイミングチャートである。 第２実施形態において、センサ５０ａ〜５０ｅのハードウェア構成の概略構成を示すブロック図である。 第２実施形態において、各構成が取り扱うデータとそのタイミングを示すタイミングチャートである。

以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。
［第１実施形態］
［本実施形態の構成］
本発明が適用された通信システム１は、図１に示すように、マスタノードとして機能するデータ収集装置１０と、スレーブノードとして機能する複数（本実施形態では５つ）のセンサ３０ａ〜３０ｅとを備えている。データ収集装置１０および複数のセンサ３０ａ〜３０ｅは、入力端子と出力端子とを１つずつ備えており、自身の入力端子は他の装置の出力端子に接続され、自身の出力端子は他の装置の入力端子に接続されることでリング状に接続されている。

データ収集装置１０からの指令は全てのセンサ３０ａ〜３０ｅに順に伝達され、また、複数のセンサ３０ａ〜３０ｅからの出力は出力側に配置された他のセンサを介してデータ収集装置１０に送られる。

データ収集装置１０のハードウェア構成としては、図２に示すように、受信処理ブロック２１と、収集データ記録手段２２と、中央処理ブロック２３と、送信処理ブロック２４とを備えている。

各ブロック２１〜２４は、下記の各機能を回路等のハードウェア構成によって実現する。なお、データ収集装置１０においてＣＰＵ等の演算装置を設けておき、下記の各機能のうちの一部または全部を、ソフトウェアを用いた処理として実現してもよい。

中央処理ブロック２３はデータ収集装置１０の中心部分であり、後述するデータ収集処理はこのブロックにおいて実行される。この中央処理ブロック２３において発行されたスレーブへのコマンドは、送信処理ブロック２４に送られる。

送信処理ブロック２４は、送信すべきデータをパラレル信号からシリアル信号に変更し、スレーブである次のセンサ（本実施形態ではセンサ３０ａ）に送信する。送信処理ブロック２４がパラレルデータをシリアルデータに変換して送信する機能は、例えば、シリアライザーを使って実現することができる。

受信処理ブロック２１は、スレーブである最後のセンサ（本実施形態ではセンサ３０ｅ）からシリアル転送されてきた信号を受信し、この信号をシリアルからパラレルの信号に変換する処理を行う。この処理は、例えばデシリアライザーを使って実現することができる。また、受信処理ブロック２１は、例えば３２ビットのデータをシリアルで受信した場合、受信後３２ビットのパラレルデータに復元する処理を行う。

また、受信処理ブロック２１は、中央処理ブロック２３から出力される現在モード状態の信号（計測転送モードであるか否か）に応じて、変換されたパラレルデータを計測データとして収集データ記録手段２２に送るか、戻りコマンドとして中央処理ブロック２３に送るかの切り換えを行う。

現在モード状態が「計測転送モード」でない場合は、受信したパラレルデータはスレーブから戻ってきたコマンドフレームであるので、この場合、受信処理ブロック２１は受信パラレルデータ（図２に示す戻りコマンド）を中央処理ブロックに送る。中央処理ブロック２３は、スレーブから戻ってきたコマンドフレームのコマンド種類指定ビットと指定番号の内容から、スレーブの数とか初期処理が正常に終了してリンクが確立していることを判断する。

また、中央処理ブロック２３は、計測転送モードの開始コマンドや終了コマンドが各センサに正常に転送できたかについても判断する（終了コマンドを転送するときには中央処理ブロック２３のモード記録はすでに「計測転送モード」でない状態になっている）。現在「計測転送モード」である場合、受信処理ブロック２１は受信データがセンサ計測データであると判断し、受信データ（つまり計測データ）を収集データ記録手段２２に送り、ここに記録させる。

収集データ記録手段２２は、メモリと、メモリへの書き込みを行う回路とを備えており、記録状況信号を中央処理ブロック２３に出力する。この記録状況信号は、収集データ記録手段が現在データ書込み中であるとか、書込み停止中であるとか、どのノードのデータまで書込みが完了しているとか等の記録書込みに関する情報信号である。

中央処理ブロック２３はこの情報信号をもとに、収集データ記録手段２２のデータ読出し（外部出力）タイミングを決める。中央処理ブロック２３はアドレスを指定して収集データ記録手段２２の内容を自由に読出すことができるが、その読出したデータを必要に応じて外部に出力する。データの外部出力方法に関しては任意の構成を採用できる。

次に、センサ３０ａ〜３０ｅは、図３に示すように、データ計測ブロック４１と、受信処理ブロック４２と、ノード番号情報ブロック４３と、ＦＩＦＯブロック４４と、送信処理ブロック４５とを備えている。各ブロック４１〜４４は、下記の各機能を回路等のハードウェア構成によって実現する。なお、センサ３０ａ〜３０ｅにおいては、データ収集装置１０と同様に、ＣＰＵ等の演算装置を設けておき、下記の各機能のうちの一部または全部を、ソフトウェアを用いた処理として実現してもよい。

データ計測ブロック４１は、センサとして機能する部位である。このデータ計測ブロック４１は、「計測転送モード」の際にセンサとして機能を実行する。
ここで、各センサ３０ａ〜３０ｅは、例えば、図４に示すように、車両の周囲の障害物を監視するためのレーザセンサとして構成されている。各センサ３０ａ〜３０ｅは、それぞれ異なる監視領域の障害物を同タイミングで検出し、同様の形式のデータ（計測データ出力数、計測データ出力タイミング、計測データ出力周期が共通）を出力するよう構成されている。図４には５個のセンサ装着例が示してあるが、実際の車両応用例としてセンサの数はいろいろの場合があり、少なければ２個の場合もある。しかしながらあまりに多い数のセンサは現実的に車両装着できないため、センサ構成数には上限がある。

このように、本実施形態の場合、センサ３０ａ〜３０ｅはレーザレーダとして構成されているので、「計測転送モード」の際には、レーザ光を監視領域内に照射し、監視対象領域を多数に分割した各領域においてこの反射光を得ることで障害物の位置を認識する機能を実施することになる。なお、得られたデータは、ＦＩＦＯブロック４４に送られる。

受信処理ブロック４２は、受信したデータをシリアルからパラレルに変換する機能を備えている。また、受信処理ブロック４２は、「計測転送モード」に移る前の初期処理（後述するセンサ処理）を実行する。

この受信処理ブロック４２は、入力側のセンサやデータ収集装置１０から受信の処理を行うだけでなく、データ収集装置１０における中央処理ブロック２３に相当する機能も持ち合わせている。また、受信処理ブロック４２は、「計測転送モード」の際に、受信したデータ（前センサ受信データ）を送信処理ブロック４５に渡す。

ノード番号情報ブロック４３は、自身のノード番号が記録されるメモリとして構成されている。ノード番号は受信処理ブロック４２にて読み書きされる。
ＦＩＦＯブロック４４は、先に記録されたデータを先に読み出すファーストインファーストアウトを実現するメモリとして構成されている。また、ＦＩＦＯブロック４４は、「計測転送モード」の際に、ノード番号情報ブロック４３に記録された自身のノード番号に従って作動態様を変更する。

すなわち、ノード番号１の際には、データ計測ブロック４１から出力される計測データをＦＩＦＯブロック４４内にあるメモリに記録することなく、ＦＩＦＯブロック４４をスルーして出力する。この場合ＦＩＦＯブロック４４は、データの先頭に自分のノード番号をつけ、かつデータ最後にＥＯＦ（エンドオブフレーム）をつけて送信処理ブロック４５に渡す。

ノード番号が１以外の際には、データ計測ブロック４１から出力される計測データをＦＩＦＯブロック４４内にあるメモリに記録する。この場合、ＦＩＦＯブロック４４内のデータは、送信処理ブロック４５からの指令によって読み出しが実施される。この際、ＦＩＦＯブロック４４は計測データの最後にＥＯＦ信号を追加し、送信処理ブロック４５に対してＦＩＦＯ出力完了信号を出力する。

送信処理ブロック４５は、送信すべきデータをシリアルに変換して送信する機能を有する。また、送信処理ブロック４５は、受信処理ブロック４２から現在モード状態の通知を受けて作動態様を変更する。なお、送信処理ブロック４５の作動態様については後述する。

［本実施形態の処理］
このように構成された通信システム１において、データ収集装置１０は、図５に示すデータ収集処理を実施する。データ収集処理は、初期設定として、最初にノード番号を自動設定するための処理であり、例えばデータ収集装置１０において通信を開始する旨の指令が入力されると開始される処理である。この処理は中央処理ブロック２３が実施する。

この処理では、図５に示すように、まず、ノード番号設定コマンドをスレーブ（各センサ３０ａ〜３０ｅ）に送信する（Ｓ１０）。ここで、ノード番号設定コマンドは、図６（ａ）に示すように、コマンドと指定番号とを含む構成とされている。指定番号は、データ収集装置１０から送信される際には初期値（具体的には０）に設定されている。

このコマンドを受けた各センサ３０ａ〜３０ｅは、指定番号を１つずつインクリメントしつつ、自身のノード番号を設定して、この指定番号を含むコマンドをセンサ３０ａ〜３０ｅまたはデータ収集装置１０に伝達する。そして、最終的には、最終のノード（本実施形態ではセンサ３０ｅ）のノード番号がデータ収集装置１０に返されるよう設定されている。

つまり、ノード番号設定コマンドがデータ収集装置１０に戻ってきたときの指定番号がスレーブの数となるので、データ収集装置１０はこの指定番号を読み取ることで通信システム１において接続されたスレーブの数を認識することができる。

続いて、ノード番号設定コマンドに対応する待ち時間（一定時間）以内にスレーブ（最終のノード）からノード番号設定コマンドを受信したか否かを判定する（Ｓ１５）。一定時間以内にスレーブからノード番号設定コマンドを受信していれば（Ｓ１５：ＹＥＳ）、このコマンドに含まれる指定番号を最終ノードの番号として最終ノード指定コマンドをスレーブに対して送信する（Ｓ２０）。

ここで、最終ノード指定コマンドは、図６（ｂ）に示すように、コマンドと指定番号とを含む構成とされている。ここでの指定番号は最終ノードの番号となる。
続いて、計測転送モード開始の条件が発生したか否かを判定する（Ｓ２５）。ここで、計測転送モードとは、各センサ３０ａ〜３０ｅが自分自身のタイミング判断で計測データの送信を行うモードである。つまり以後、データ収集装置１０から送信に関するタイミング等の指示を受けることなく、センサの自己判断による送信を行う状態となる。

また、計測転送モード開始の条件とは、例えば、外部から計測開始等の指令（スイッチ等）を受けたことや、他のＥＣＵ（リング接続構成内外の電子制御装置等）からの指令を受けたこと等を示す。なお、電源オンの初期状態は「計測転送モード」でない状態であり、また外部からの指定等によりモードが変更された場合、中央処理ブロック２３はこのモードの変更を内部のメモリに記録する。

計測転送モード開始の条件が発生していなければ（Ｓ２５：ＮＯ）、Ｓ２５の処理を繰り返す。また、計測転送モード開始の条件が発生していれば（Ｓ２５：ＹＥＳ）、計測開始コマンドをスレーブに送信する（Ｓ３０）。計測開始コマンドは、図６（ｃ）に示すように、計測転送モードを開始させる旨コマンド内容を含み、指定番号は含まれている必要がない。

続いて、最終スレーブ（最終ノード）から計測データを受信したか否かを判定する（Ｓ４０）。最終スレーブから計測データを受信していなければ（Ｓ４０：ＮＯ）、Ｓ４０の処理を繰り返す。また、最終スレーブから計測データを受信していれば（Ｓ４０：ＹＥＳ）、受信完了後に収集データを収集データ記録手段２２に記録させ、この収集データを外部装置（例えば障害物の位置情報に基づいて警報を行う警報装置や、障害物の位置情報に基づいて車両制御を行う車両制御装置等）に送信する（Ｓ４５）。

続いて、計測転送モード終了の条件が発生したか否かを判定する（Ｓ５０）。計測転送モード終了の条件とは、例えば、外部からの指令があったこと等を示す。
計測転送モード終了の条件が発生していれば（Ｓ５０：ＹＥＳ）、計測終了コマンドをスレーブに送信し（Ｓ５５）、Ｓ２５の処理に戻る。ここで、計測終了コマンドは、スレーブに対して計測転送モードを終了させる旨を示すコマンドであり、図６（ｄ）に示すように、計測転送モードを終了させる旨のコマンド内容を含み、指定番号は含まれている必要がない。

また、計測転送モード終了の条件が発生していなければ（Ｓ５０：ＮＯ）、Ｓ４０の処理に戻る。ところで、Ｓ１５の処理にて、一定時間以内にスレーブからノード番号設定コマンドを受信していなければ（Ｓ１５：ＮＯ）、通信異常である旨を他の装置（例えば警報装置等）に出力し（Ｓ７０）、通信を遮断し（Ｓ７５）、データ収集処理を終了する。

次に、データ収集処理に対応して各センサ３０ａ〜３０ｅが実行するセンサ処理について説明する。データ収集処理は、何らかのコマンドを受けると開始する処理である。本処理の大部分は、受信処理ブロック４２にて実行されるが、Ｓ２３０およびＳ２３５の処理については送信処理ブロック４５が実行する。

この処理では、まず、図７に示すように、受信したコマンドをパラレルに変換する（Ｓ１１０）。続いて、受信コマンドの種類を検出する（Ｓ１１５）。
そして、受信コマンドが何れのコマンドであるかを判定する（Ｓ１２０、Ｓ１３０、Ｓ１５０、Ｓ１５５）。受信コマンドがノード番号設定コマンドであれば（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、受信コマンドフレームから指定番号を読み出す（Ｓ２１０）。そして、読み出した指定番号をインクリメントし（Ｓ２１５）、この指定番号を自身のノード番号をとして自身のＲＡＭ等のメモリに記録する（Ｓ２２０）。

続いて、受信コマンドフレームの指定番号をインクリメント後の指定番号に書き換え（Ｓ２２５）、後述するＳ２３０の処理に移行する。
また、受信コマンドが最終ノード指定コマンドであれば（Ｓ１２０：ＮＯ、Ｓ１３０：ＹＥＳ）、自身のノード番号と受信コマンドフレームの指定番号とが一致するか否かを判定する（Ｓ１３５）。各番号が一致していれば（Ｓ１３５：ＹＥＳ）、自身が最終ノードであることをＲＡＭ等のメモリに記録し（Ｓ１４０）、後述するＳ２３０の処理に移行する。また、自身のノード番号と受信コマンドフレームの指定番号とが一致しなければ（Ｓ１３５：ＮＯ）、後述するＳ２３０の処理に移行する。

また、受信コマンドが計測開始コマンドであれば（Ｓ１２０：ＮＯ、Ｓ１３０：ＮＯ、Ｓ１５０：ＹＥＳ）、計測転送モードに設定し（Ｓ１６５）、後述するＳ２３０の処理に移行する。

また、受信コマンドが計測終了コマンドであれば（Ｓ１２０：ＮＯ、Ｓ１３０：ＮＯ、Ｓ１５０：ＮＯ、Ｓ１５５：ＮＯ）、計測転送モードを解除する（Ｓ１６０）。
続いて、受信コマンドをシリアルに変換し（Ｓ２３０）、隣のノードに受信コマンドを送信して（Ｓ２３５）、センサ処理を終了する。

次に、現在モード状態が「計測転送モード」である場合の作動について図３を用いて説明する。データ計測ブロック４１からは、計測データが周期的に出力される。
まず、自身がノード番号１のスレーブの場合、データ計測ブロック４１から出力される計測データはＦＩＦＯブロック４４内にあるメモリに記録されることなく、ＦＩＦＯブロック４４をスルーして出力され、送信処理ブロック４５に入る。送信処理ブロック４５は、通常、ＦＩＦＯブロック４４に対しＦＩＦＯ出力要求信号を出してからＦＩＦＯ出力を受け取るが、ノード番号が１の場合のみＦＩＦＯ出力要求を出力せずにＦＩＦＯブロックから出力される信号をそのまま送信する。

送信処理ブロック４５におけるこの処理の切り分けも、送信処理ブロックに入力されるノード番号情報ブロック４３からの情報で判断する。ノード番号１のスレーブはこのＦＩＦＯブロック出力を送信処理ブロックに渡し、送信が完了した時点で計測データ送信に関する処理は終了する。この場合、次の転送処理はデータ計測ブロックから次の周期のデータが出力されたときに始まる。

次に、自身がノード番号２以上のスレーブの場合、データ計測ブロック４１から出力される計測データは、全てＦＩＦＯブロック４４内のメモリに記録される。ノード番号２以上のスレーブは、このセンサの計測データをＦＩＦＯブロック４４に記録しながら同時に前の番号のノードからの受信データを待つ。

受信処理ブロック４２は、受信データをそのまま送信処理ブロック４５にスルーで渡す。ただし受信処理ブロック４２は受信データの値を監視しており、ＥＯＦが受信されるのを待っている。受信処理ブロック４２はＥＯＦが受信された時点でＥＯＦを自分のノード番号に変更して送信処理ブロック４５に渡す。このとき受信処理ブロック４２は、ＥＯＦ受信完了信号を出力し、送信処理ブロック４５に渡す。

この時点で受信処理ブロック４２における計測データ転送処理は終了する。受信処理ブロック４２における処理は、次の周期の計測データが出力された時点で再開される。
送信処理ブロック４５は、ＥＯＦ受信完了信号が渡されるまで、受信処理ブロック４２から渡された計測データをそのままスルーし、シリアルに変換して送信を行う。送信処理ブロック４５はＥＯＦ受信完了信号を受けた後、ＦＩＦＯブロック４４に対しＦＩＦＯ出力要求信号を出力することによって計測データを得る。そして送信処理ブロック４５は、このＦＩＦＯブロック４４が出力する計測データも続けてシリアル変換して送信を行う。

送信処理ブロック４５はＦＩＦＯ出力完了信号を受け取ることによりＦＩＦＯブロック４４によるデータの出力終了を把握し、最終計測データ出力後に追加されたＥＯＦの送信で、送信処理を終了する。

上記に説明した通信システム１では、図８に示すようにデータが転送される。図８に示す例では、１周期分の時間範囲において、各センサにおいて計測データが付加され、次のノードに転送されていく際の流れが示されている。

なお、図８において左側に記述してある「センサＸＦＩＦＯ」（Ｘは1〜５の数字）は、ノード番号ＸにおけるＦＩＦＯブロック４４に計測データが記録されるタイミングを示している。また「センサＸ出力」はノード番号Ｘにおいて送信処理ブロックからデータが送信されるタイミングを示している。

ノード番号１以外のノード（センサ３０ｂ〜３０ｅ）は、前のノードから受信したデータをスルーで次のノードに送信し、受信データにＥＯＦが検出されるまでスルーの送信が続く。ノード番号が増えるにつれて前のノードからのデータが蓄積されていくので、ＥＯＦ検出までの送信データ量が増えていく様子がわかる。

［本実施形態による効果］
以上のように詳述した通信システム１においてセンサ３０ａ〜３０ｅの受信処理ブロック４２は、送信元装置（入力側の他のセンサまたはデータ収集装置１０）から送信されたデータを表す全データを受信する。そして、送信処理ブロック４５は、全データのうちのヘッダデータ（データ種別等）およびフッタデータ（ＥＯＦ等）のうちの少なくとも何れかを除く実データに、センサ３０ａ〜３０ｅが送信すべきデータを表す自データを加えた送信データを、予め設定された送信先装置（出力側の他のセンサまたはデータ収集装置１０）に送信する。

このような通信システム１によれば、センサ３０ａ〜３０ｅは送信元装置から送信された全データのうちの実データに、自身が送信すべき自データを加えて送信するので、センサ３０ａ〜３０ｅを追加や除去したときであっても、必要なデータを必要なだけ送信することができる。よって、通信効率を向上しつつ通信ノードを自由に増減できる構成を実現することができる。

また、上記通信システム１においてセンサ３０ａ〜３０ｅの送信処理ブロック４５は、全データから、データの終点を示す終点データ（ＥＯＦ）を取り除いた実データを送信先装置に送信し、実データ送信後に、送信先装置に自データを送信する。また、送信処理ブロック４５は、自データ送信後に、送信先装置に終点データを送信する。

このような通信システム１によれば、センサ３０ａ〜３０ｅは、実データ送信後に自データを送信する構成を実現することができる。
さらに、上記通信システム１においてセンサ３０ａ〜３０ｅの送信処理ブロック４５は、データ収集装置１０からデータ送信を許可する許可指令（計測開始コマンド）を受けるとデータの送信を開始し、データ収集装置１０からデータ送信を停止する停止指令（計測終了コマンド）を受けるとデータの送信を停止する。

このような通信システム１によれば、センサ３０ａ〜３０ｅが許可指令を受けてから停止指令を受けるまでの間は、センサ３０ａ〜３０ｅが自発的にデータ送信をすることができる。よって、データ収集装置１０からの指令を受けたときだけにデータ送信を行う構成と比較して通信速度を向上させることができる。

また、センサ３０ａ〜３０ｅは、通信システム１を構成する他のセンサ３０ａ〜３０ｅと共通の構成とされている。
このような通信システム１によれば、センサ３０ａ〜３０ｅが他のセンサ３０ａ〜３０ｅから送信されるデータ構成を把握しやすくすることができ、データを効率的に送信することができる。

［第２実施形態］
次に、別形態の通信システム２について説明する。本実施形態（第２実施形態）では、第１実施形態の通信システム１と異なる箇所のみを詳述し、第１実施形態の通信システム１と同様の箇所については、同一の符号を付して説明を省略する。

第１実施形態の通信システム１では、ノード番号１以外のノードは、前のノードのデータを最初に転送し、その後ＦＩＦＯブロック４４に記録された自身の計測データを読出して転送し、そのノードにおける転送処理が終了する。このため、図８に示すように、最終的にノード５からデータとして出力される順番は、ノード１、ノード２、ノード３、ノード４、ノード５の順になる。よって、最終ノード番号に近づくにつれて、各ノードで最初に出力されるノード１つまりセンサ１のデータ出力遅れ時間は累積して大きくなっていく（センサ５出力に示すマスター受信遅れ時間）。

本実施形態では、この累積していくデータ出力遅れ時間をできるだけ減らしてデータ収集装置１０がより早くデータ確保できる転送方式を採用している。本実施形態の通信システム２では、センサ３０ａ〜３０ｅに換えて、図９に示すセンサ５０ａ〜５０ｅを備えている。

センサ５０ａ〜５０ｅでは、図９に示すように、データ数監視ブロック４８を新たに備えている。また、データ計測ブロック４１は、計測データを出力する時点で計測データの先頭にノード番号をつけて送信処理ブロックに送る。このノード番号はノード番号情報ブロック４３に記録された情報を使う。

また、センサ５０ａ〜５０ｅでは、データ計測ブロック４１が送信処理ブロック４５に対してデータを出力し、受信処理ブロック４２がＦＩＦＯブロック４４およびデータ監視ブロック４８に受信データを送るよう構成されている。

データ数監視ブロック４８は、ＦＩＦＯブロック４４へのデータ書込み数を監視し、データの受信が完了するとＦＩＦＯ書込み完了信号を送信処理ブロック４５に対して出力する。これは、あるノードにおいて受信する前ノードのデータ総数が「（ノード番号−１）×ノード１個あたりの計測データ数」であるため、データ数監視ブロック４８はこの数のデータが受信されると、前ノードからの受信が完了したと判断するためである。ここでのノード番号とは自身のノード番号のことである。

このようなセンサ５０ａ〜５０ｅにおいて、「計測転送モード」である場合の作動を説明する。センサ５０ａ〜５０ｅにおいて送信処理ブロック４５は、まず、データ計測ブロック４１から受けた計測データを次のノード番号のセンサに送信する。

図１０に示すタイミングチャートにおいて、各センサ出力の最初に送信されているデータが、この各センサそれぞれが自分で計測したデータである。このデータを送信するタイミングが同じ各センサ５０ａ〜５０ｅで同じタイミングになっている。

この際、受信処理ブロック４２は前の番号のノードからの受信データをＦＩＦＯブロック４４に送り記録させる。送信処理ブロック４５は、ＦＩＦＯ書込み完了信号を受けると、ＦＩＦＯブロック４４に対し読出し要求信号を出力する。

ＦＩＦＯブロック４４は読出し要求信号を受けたら、自身に記録されているデータを連続出力する。送信処理ブロック４５はこの出力を次のノードに連続送信し、送信処理ブロック４５からの送信はＦＩＦＯブロック４４からＦＩＦＯ出力完了信号が出力されるまで続行する。このＦＩＦＯ出力完了信号は、先ほどデータ数監視ブロック４８で示した「（ノード番号−１）×ノード１個あたりの計測データ数」のデータが、ＦＩＦＯブロック４４から連続出力された時点で有効となる信号である。この信号はＦＩＦＯブロック４４内で出力データ数をカウントして有効にしている。

上記のように詳述した通信システム２においてセンサ５０ａ〜５０ｅの送信処理ブロック４５は、データ収集装置１０からデータ送信の許可を受けた後に、送信先装置に当該センサ５０ａ〜５０ｅが通信すべきデータを表す自データを送信する。また、ＦＩＦＯブロック４４は、自データの送信中に、受信処理ブロック４２が受信した全データのうちの少なくとも実データを記録手段に格納し、送信処理ブロック４５は、自データの送信後に、実データを送信先装置に連続して送信する。

このような通信システム２によれば、センサ５０ａ〜５０ｅは実データの受信を待つことなく自データを送信することができるので、データ収集装置１０が各センサ５０ａ〜５０ｅからデータを収集するまでの時間を短縮することできる。この場合、最終的にセンサ５０ｅからデータとして出力される順番は、通信システム１とは逆になる。図１０で示すと図８とは逆のセンサ５、センサ４、センサ３、センサ２、センサ１の順になる。つまり、データ収集装置１０は一番近くにあるセンサ５０ｅ（図８の表現ではセンサ５）のデータから受信するため、通信システム１のような受信遅れは発生しない。

［その他の実施形態］
本発明は、上記の実施形態によって何ら限定して解釈されない。また、上記の実施形態の構成の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略した態様も本発明の実施形態である。また、上記の複数の実施形態を適宜組み合わせて構成される態様も本発明の実施形態である。また、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される発明の本質を逸脱しない限度において考え得るあらゆる態様も本発明の実施形態である。また、上記の実施形態の説明で用いる符号を特許請求の範囲にも適宜使用しているが、各請求項に係る発明の理解を容易にする目的で使用しており、各請求項に係る発明の技術的範囲を限定する意図ではない。

［実施形態の構成と本発明の手段との対応関係］
上記実施形態のデータ収集装置１０は、本発明でいうマスタノードに相当し、上記実施形態のセンサ３０ａ〜３０ｅ、５０ａ〜５０ｅは、本発明でいうスレーブノードおよび通信装置に相当する。また、上記実施形態の受信処理ブロック４２は、本発明でいう受信手段、取得手段に相当し、ＦＩＦＯブロック４４は、本発明でいう格納手段に相当する。

さらに、送信処理ブロック４５は、本発明でいう送信データ送信手段、実データ送信手段、自データ送信手段、終点データ送信手段、自データ送信手段、および全データ送信手段に相当する。

１，２…通信システム、１０…データ収集装置、２１…受信処理ブロック、２２…収集データ記録手段、２３…中央処理ブロック、２４…送信処理ブロック、３０ａ〜３０ｅ…センサ、４１…データ計測ブロック、４２…受信処理ブロック、４３…ノード番号情報ブロック、４４…ＦＩＦＯブロック、４５…送信処理ブロック、４８…データ数監視ブロック、５０ａ〜５０ｅ…センサ。

Claims (5)

1. マスタノード（１０）とスレーブノード（３０ａ〜３０ｅ、５０ａ〜５０ｅ）とをリング状に接続して構成される通信システム（１）においてスレーブノードとして機能する通信装置（３０ａ〜３０ｅ）であって、
   当該通信装置に接続された２つの通信装置のうちの予め設定された送信元装置から送信されたデータを表す全データを受信する受信手段（４２）と、
   前記全データのうちのヘッダデータおよびフッタデータのうちの少なくとも何れかを除く実データに、当該通信装置が送信すべきデータを表す自データを加えた送信データを、前記２つの通信装置のうちの予め設定された送信先装置に送信する送信データ送信手段（４５）と、
   を備えたことを特徴とする通信装置。
2. 請求項１に記載の通信装置において、
   前記マスタノードからデータ送信の許可を受けた後に、当該通信装置に接続された２つの通信装置のうちの予め設定された送信先装置に当該通信装置が通信すべきデータを表す自データを送信する自データ送信手段（４５）と、
   前記自データの送信中に、前記受信手段が受信した全データのうちの少なくとも前記実データを記録手段に格納する格納手段（４４）と、
   前記自データの送信後に、前記実データを前記送信先装置に送信する全データ送信手段（４５）と、
   を備えたことを特徴とする通信装置。
3. 請求項１に記載の通信装置において、
   前記送信データ送信手段は、
   前記全データから、データの終点を示す終点データを取り除いた実データを前記２つの通信装置のうちの予め設定された送信先装置に送信する実データ送信手段（４５）と、
   前記実データ送信後に、前記送信先装置に当該通信装置が通信すべきデータを表す自データを送信する自データ送信手段（４５）と、
   前記自データ送信後に、前記送信先装置に前記終点データを送信する終点データ送信手段（４５）と、
   を備えたことを特徴とする通信装置。
4. 請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の通信装置において、
   前記送信データ送信手段は、前記マスタノードからデータ送信を許可する許可指令を受けるとデータの送信を開始し、前記マスタノードからデータ送信を停止する停止指令を受けるとデータの送信を停止すること
   を特徴とする通信装置。
5. 請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の通信装置において、
   センサによる検出結果を前記自データとして取得する取得手段（４２）、
   を備え、
   当該通信装置は、前記通信システムを構成する他のスレーブノードと共通の構成とされていること
   を特徴とする通信装置。

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