JP2016019059A - データ伝送装置およびデータ伝送システム - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易な構成で伝送方式が異なる機器間のデータ伝送を実現すること。
【解決手段】 実施形態によれば、データ伝送装置は、伝送方式が異なる機器間のデータ伝送を中継するデータ伝送装置１０であって、機器をそれぞれ接続することが可能な少なくとも３つのポート１１と、各種の伝送方式の取り決めを示す伝送方式情報を記憶する伝送方式情報記憶エリア２１と、任意のポートに接続される伝送元の機器および伝送先の機器が使用する伝送方式が互いに異なる場合に、伝送方式情報記憶エリア２１に記憶されている伝送方式情報に基づき、伝送元の機器から伝送されてくるデータを伝送先の機器の伝送方式に適合するように変換する変換機能３１を有する制御手段３０とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、伝送方式が異なる機器間のデータ伝送を実現するデータ伝送装置およびデータ伝送システムに関する。

コントローラや端末などのデータ処理を行う各種機器は、機器ごとに、他の機器とのデータ伝送に適用する伝送方式が予め仕様により定められている。そのため、伝送方式が異なる機器間でデータ伝送を行うためには、何らかの工夫が必要となる。

例えば図１に示すように、機器Ｅから、伝送方式Ａを使用する機器Ｆと、伝送方式Ｂを使用する機器Ｆとに、それぞれデータを伝送できるようにするためには、伝送方式Ａに則ったデータ伝送を行う伝送手段Ｃと、伝送方式Ｂに則ったデータ伝送を行う伝送手段Ｄとを、両方とも機器Ｅに設置もしくは接続する。

特開２００１−１４７８１６号公報 特許第４４４１９６３号公報

従来、例えば１つの機器から、伝送方式が異なる複数の機器のいずれへもデータを伝送できるようにするためには、当該機器には伝送方式分の複数台の伝送手段を設置もしくは接続しなければならない。その場合、伝送方式はそれぞれ伝送元と伝送先の伝送手段を通じて固有の伝送を行うことから、伝送元と伝送先とは同じ伝送方式を使用しなければならない。また、設備の更新時や増設時において一部改造を実施する必要がある場合、伝送手段の制約により改造を行う範囲が増大したり、工事期間が長期化したり、使用する機種を限定しなければならなくなったりする場合がある。

本発明が解決しようとする課題は、簡易な構成で伝送方式が異なる機器間のデータ伝送を実現するデータ伝送装置およびデータ伝送システムを提供することにある。

実施形態によれば、データ伝送装置は、伝送方式が異なる機器間のデータ伝送を中継するデータ伝送装置であって、機器をそれぞれ接続することが可能な少なくとも３つのポートと、各種の伝送方式の取り決めを示す伝送方式情報を記憶する記憶手段と、任意のポートに接続される伝送元の機器および伝送先の機器が使用する伝送方式が互いに異なる場合に、前記記憶手段に記憶されている伝送方式情報に基づき、伝送元の機器から伝送されてくるデータを伝送先の機器の伝送方式に適合するように変換する機能を有する制御手段とを具備する。

本発明によれば、簡易な構成で伝送方式が異なる機器間のデータ伝送を実現することができる。

一実施形態に係るデータ伝送装置を含むシステム構成の一例を示す概念図。 伝送方式情報記憶エリアに記憶される伝送方式情報の構成およびその中の伝送フォーマットの構成を示す図。 ヘッダ記憶エリア、データ記憶エリア、ワークエリアの構成を示す図。 データ処理装置１０の動作の一例を示すフローチャート。 伝送方式が異なる機器間のデータ伝送を実現する従来の手法を示す図。

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、一実施形態に係るデータ伝送装置を含むシステム構成の一例を示す概念図である。

データ伝送装置１０は、コントローラＣ１，Ｃ２や端末Ｔ１などの機器の間のデータ伝送を中継するものであり、伝送方式が異なる機器間のデータ伝送を中継することができる。このデータ伝送装置１０は、主な構成要素として、機器をそれぞれ伝送ケーブル等を通じて着脱可能に接続することが可能な少なくとも３つのポート（取り込み口）１１、各種情報を記憶するための記憶エリア２１〜２４や、伝送データの変換処理を含む各種の作業を行うためのワークエリア２５を含む記憶部２０、データ伝送装置１０全体の動作を司る制御部３０などを備え、個々のポート１１に接続される機器の通信先の機器（例えばポート１１に接続される機器に対するホスト機器）として振る舞うことができる。

図１の例では、コントローラＣ１，Ｃ２、端末Ｔ１が、伝送ケーブルを通じてデータ伝送装置１０のポート１１（ポート１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）に接続された状態が示されている。例えば、コントローラＣ１と端末Ｔ１とは同じ伝送方式を使用している。この場合、コントローラＣ１から端末Ｔ１へデータを伝送する際には、伝送データの伝送方式を変換する必要はない。一方、コントローラＣ１とコントローラＣ２とは互いに異なる伝送方式を使用している。この場合、コントローラＣ１からコントローラＣ２へデータを伝送する際には、伝送データの伝送方式を変換する必要があり、制御部３０が実現する変換機能３１によりその伝送方式の変換が行われる。

個々のポート１１は、接続される機器を識別する機能や、接続される機器との間で通信を確立して伝送データの送受を行う機能などの基本的な機能を備えるほか、接続される機器が使用する伝送方式を、当該機器から送られる特定の情報もしくは伝送データから得られる情報、もしくは制御部３０などから事前に提供される情報に基づいて識別する機能や、この識別した伝送方式を示す情報などを内蔵の記憶手段に設定情報として記憶する機能などを備えていてもよい。そのほか、送信元の機器から送られてくる伝送データの伝送速度を計測する手段や、当該伝送データを検証して異常を検出したり、伝送速度の計測結果を用いて伝送状態の異常を検出したりする機能を備えていてもよい。その場合、当該伝送データの異常もしくはその伝送状態の異常の有無を示す情報も内蔵の記憶手段に記憶するようにしてもよい。なお、上述した各種機能の一部を、制御部３０に備えるようにしてもよいし、またデータ伝送装置内の別個の機能として設けるようにしてもよい。

記憶部２０に備えられる伝送方式情報記憶エリア２１は、各種の伝送方式の取り決め（仕様の一部）を記述した「伝送方式情報」を記憶している。この「伝送方式情報」は、伝送元の機器から送られてきた伝送データを、伝送先の機器が使用している伝送方式に適合する形に変換して送信するために使用される。

図２に、伝送方式情報記憶エリア２１に記憶される「伝送方式情報」の構成およびその中の「伝送フォーマット」の構成を示す。

「伝送方式情報」は、伝送元の機器が使用する伝送データを伝送先の機器が使用する伝送データに変換して送信する際に使用されるものであり、伝送方式毎に、「接続形態」、「伝送フォーマット」、「操作手順」、「伝送速度」、「伝送容量」、「応答速度」等の各種の情報を含む。

「接続形態」は、各伝送方式の仕様で規定されている機器間の接続形態を示す。図２の例では、FL-net、Ethernet（登録商標）［コンピュータリンク］、RS-485［コンピュータリンク］、TOSLINE-S20［コンピュータリンク］の各接続形態が例示されている。リング型、バス型、スター型などの種別を示す情報を備えていてもよい。

「伝送フォーマット」は、各伝送方式の仕様で規定されている伝送データのデータフォーマット（「ヘッダ」、「データ本体」、「アドレス」の構成）を示す。図２の例では、「ヘッダ」の中にノードステータスを有するもの（タイプＡ）と有さないもの（タイプＢ）の２種類が例示されている。

「操作手順」は、各伝送方式の仕様で規定されているデータ伝送時の操作手順を示す。図２の例では、各伝送方式に共通する形で「１．コントローラのパラメータ設定、２．端末のパラメータ設定、３．コントローラと端末の接続設定」を記述する場合が例示されている。

「伝送速度」は、各伝送方式の仕様で規定されているデータの伝送速度を示す。「伝送容量」は、各伝送方式の仕様で規定されているデータの伝送容量を示す。「応答速度」は、各伝送方式の仕様で規定されているデータ伝送時の応答速度を示す。

記憶部２０は、上述した伝送方式情報記憶エリア２１のほか、ヘッダ記憶エリア２２、データ記憶エリア２３、伝送速度計測値記憶エリア２４、ワークエリア２５を備えている。そのほか、アドレス記憶エリア（図示せず）を備えていてもよいが、アドレスはヘッダとともにヘッダ記憶エリア２２に記憶させるようにしてもよい。

ヘッダ記憶エリア２２、データ記憶エリア２３、ワークエリア２５の構成を図３に示す。

ヘッダ記憶エリア２２は、データ伝送装置１０が送信元の機器から今回受信した伝送データに含まれる伝送元のヘッダ（例えば「テキスト１」）を記憶する領域、および、データ伝送装置１０が伝送先の機器へ今回送信する伝送データに含めるヘッダ（例えば「テキスト１’」）を記憶する領域を有する。そのほか、データ伝送装置１０が送信元の機器から前回受信した伝送データに含まれていたヘッダ（例えば「テキスト０）を記憶する領域、および、データ伝送装置１０が伝送先の機器へ前回送信した伝送データに含めたヘッダ（例えば「テキスト０’」）を記憶する領域を有する。

データ記憶エリア２３は、データ伝送装置１０が送信元の機器から今回受信した伝送データに含まれる伝送元のデータ本体（例えば「データ１」）を記憶する領域、および、データ伝送装置１０が伝送先の機器へ今回送信する伝送データに含める伝送先用のデータ本体（例えば「データ１’」）を記憶する領域を記憶する領域、ならびに、データ伝送装置１０が伝送先の機器へ今回送信する伝送データ、すなわち伝送先用のヘッダとデータ本体とを合わせたもの（例えば「テキスト１’」＋「データ１’」）を記憶する領域を有する。そのほか、データ伝送装置１０が伝送先の機器へ前回送信した伝送データに含めたデータ本体（例えば「データ０’」）を記憶する領域を記憶する領域を有する。

伝送速度計測値記憶エリア２４は、図２には図示しないが、データ伝送装置１０が送信元の機器から受信する伝送データの伝送速度の計測値を記憶する領域を有する。

ワークエリア２５は、伝送方式の比較処理、伝送データの方式変換処理、伝送異常時の処理など、各種の作業を行うための領域を有する。例えば、伝送データを方式変換する際には、ワークエリア２５において、送信元の機器が使用する方式に適合するヘッダ（例えば「テキスト１」）を、送信先の機器が使用する方式に適合するヘッダ（例えば「テキスト１’」）に変換するとともに、送信元の機器が使用する方式に適合するデータ本体（例えば「データ１」）を、送信先の機器が使用する方式に適合するデータ本体（例えば「データ１’」）に変換し、変換後のヘッダとデータ本体と（宛先アドレスと）を合わせて、送信先の機器が使用する方式に適合する伝送データを作成する。

制御部３０は、個々のポート１１に記憶される設定情報などを読み込み、個々のポート１１に接続される機器が使用する伝送方式を認識したり、伝送されてきた伝送データの異常もしくはその伝送状態の異常を認識したりする機能を備えている。さらに、制御部３０は、任意のポートに接続される伝送元の機器および伝送先の機器が使用する伝送方式が互いに異なる場合、伝送方式情報記憶エリア２１に記憶されている伝送方式情報に基づき、伝送元の機器から伝送されてくる伝送データを、伝送元の機器が使用する伝送方式から伝送先の機器が使用する伝送方式に変換する変換機能３１を備えている。なお、制御部３０が有する各種の機能の一部を、別の手段（例えば、個々のポート１１など）が備えていてもよい。

次に、前述の図１乃至図３を参照するとともに、図４のフローチャートを参照して、データ処理装置１０の動作の一例を説明する。

いま、データ伝送装置１０には、前述のコントローラＣ１，Ｃ２、端末Ｔ１がポート１１を通じて接続されているものとする。このとき、コントローラＣ１，Ｃ２、端末Ｔ１が接続されている個々のポート１０は、それぞれ接続された機器を認識しており、コントローラＣ１，Ｃ２、端末Ｔ１は、互いに、データ伝送装置１０を介して通信を行うことが可能である。例えば、コントローラＣ１，Ｃ２、端末Ｔ１が接続されている個々のポート１１は、通信により接続先の機器から得られる情報もしくは制御部３０から得られる情報に基づき、伝送元の機器が使用する伝送方式を識別し、当該伝送方式を示す情報などを設定情報として所定の記憶手段に記憶することができる。

コントローラＣ１，Ｃ２、端末Ｔ１のいずれかの機器から伝送データが送り出されると、その機器と伝送ケーブルを通じて接続されているポート１１を通じてデータ伝送装置１０に伝送データが取り込まれる。

制御部３０は、ポート１１から伝送元の伝送データおよび設定情報を読み込み（ステップＳ１１）。伝送データもしくはその伝送状態に異常があるか否かを判定する（ステップＳ１２）。

もし、異常があれば、所定回数リトライ処理を行い、それでも異常が続けば、アラームを発報する（ステップＳ１３）。一方、正常であるか、もしくはリトライ処理後に正常になれば、制御部３０は、伝送元の機器が使用する伝送方式を、例えば該当するポート１１を通じて検知し（ステップＳ１４）、伝送元の機器から受信した伝送データを構成する伝送元のヘッダおよび伝送元の送信データ（データ本体）を記憶部２０内のヘッダ記憶エリア２２およびデータ記憶エリア２３に格納する（ステップＳ１５）とともに、伝送先のポート１１から設定情報等を読み込む（ステップＳ１６）。

制御部３０は、伝送先の機器が接続されているポート１１を通じて得た情報と、ステップＳ１１において伝送元の機器が接続されているポート１１を通じて得た情報とに基づき、伝送元の機器と伝送先の機器との間に伝送方式の相違があるか否かを判定する（ステップＳ１７）。

伝送方式に相違が無ければ、制御部３０は、伝送元の伝送データを構成する伝送元のヘッダおよび伝送元の送信データ（データ本体）伝送元を、記憶部２０内のヘッダ記憶エリア２２、データ記憶エリア２３から読み込むとともに、その伝送元の伝送データを、伝送方式情報記録エリア２１内の伝送方式情報に示される伝送先の伝送方式の操作手順や伝送速度に従って、該当するポート１１を通じて伝送先の機器へ送信する（ステップＳ１８）。

ここで、制御部３０は、伝送先の伝送状態に異常があるか否かを判定する（ステップＳ１９）。もし、異常があれば、所定回数リトライ処理を行い、それでも異常が続けば、アラームを発報する（ステップＳ２０）。一方、正常であるか、もしくはリトライ処理後に正常になれば、送信が完了するまで待つ。伝送先の機器から伝送確認応答があった場合には、当該伝送確認応答を、伝送元の機器が接続されているポート１１を通じて送信元の機器へ伝える（ステップＳ２１）。

一方、ステップＳ１７において伝送方式に相違があれば、伝送先用データに異常があるか否かを判定する（ステップＳ２２）。

もし、異常があれば、所定回数リトライ処理を行い、それでも異常が続けば、アラームを発報する（ステップＳ２３）。一方、正常であるか、もしくはリトライ処理後に正常になれば、制御部３０は、伝送先の機器が使用する伝送方式を、例えば該当するポート１１を通じて検知し（ステップＳ２４）、記憶部２０内のヘッダ記憶エリア２２およびデータ記憶エリア２３に格納されている伝送元のヘッダおよび伝送元の送信データ（データ本体）を、ワークエリア２５にて、伝送方式情報記録エリア２１内の伝送方式情報に示される伝送先のフォーマットや伝送容量に適合するように変換する（ステップＳ２５）。

ここで、ヘッダのテキストは伝送毎に異なるため、伝送方式情報記録エリア２１内には対象とする伝送方式に適合させるために必要な情報が保存されている。これを用いることにより、各伝送方式間での互換性を実現することが可能となる。この互換性をルールとして伝送テキストの変換を行う。ただし、伝送先へは伝送元の伝送方式に依存するテキストは不要となるため、ヘッダ記憶エリア２２内に、次回の伝送ないしは伝送確認応答があるまで、前回分ヘッダを保存する。

なお、データ記憶エリア２３内の伝送元のデータから伝送先用のデータへ変換処理は、基本的に不要である。しかしながら、伝送方式によっては伝送容量や伝送データのフォーマットが異なる場合があるため、伝送元のデータは、伝送先の伝送方式の伝送容量やフォーマットに適合させるべく、伝送先用のデータ記憶領域に移動させる。例えば、伝送容量が伝送先よりも伝送元の方が小さい場合、伝送データを複数回に分割して送信する必要があるため、全ての伝送データを送信し終わるまで、伝送元からの新たなデータは取り込まないようにすることで、伝送元および伝送先のデータ伝送の同時保証を行うことができる。

制御部３０は、変換後の送信先用のヘッダおよびデータ本体を含む伝送データを、データ記憶エリア２３に格納するとともに、伝送方式情報記録エリア２１内の伝送方式情報に示される伝送先の伝送方式の操作手順や伝送速度に従って、該当するポート１１を通じて伝送先の機器へ送信する（ステップＳ２６）。

ここで、制御部３０は、伝送先の伝送状態に異常があるか否かを判定する（ステップＳ２７）。もし、異常があれば、所定回数リトライ処理を行い、それでも異常が続けば、アラームを発報する（ステップＳ２８）。一方、正常であるか、もしくはリトライ処理後に正常になれば、送信が完了するまで待つ。伝送先の機器から伝送確認応答があった場合には、当該伝送確認応答を、伝送元の機器が接続されているポート１１を通じて送信元の機器へ伝える（ステップＳ２９）。

なお、データ伝送装置１０は、データの送受信が完了した段階で、データ記憶エリア２３内の対応するデータを消去する。そのため、データ記憶エリア２３の使用容量増大による伝送遅延が発生しにくい。伝送異常により伝送が完了しなかったデータについては、すぐには消去せず、伝送異常の状態から正常な状態に復帰して再送が完了した後に保存するようにする。データ伝送装置１０のスキャンタイミングは端末Ｔ１やコントローラＣ１，Ｃ２などの機器の伝送速度に比べてはるかに速いため、機器間の伝送遅延の問題が生じにくい。

本実施形態によれば、使用者は機器間の伝送方式の違いを意識することなく、伝送方式が異なる複数の機器間の伝送を自動的に行えるようにすることができる。また、例えば１つの機器から、伝送方式が異なる複数の機器のいずれへもデータを伝送できるようにするために、当該機器に伝送方式分の複数台の伝送手段を設置したり、あるいは接続したりする必要がない。また、設備の更新時や増設時において一部改造を実施する必要がある場合であっても、伝送方式に関する制約が軽減されるため、改造を行う範囲が小さくて済み、工事期間を短縮化でき、使用する機種を限定せずに済む。また、伝送先がコントローラ間伝送を不可である伝送方式を使用する場合も、データ伝送装置がホスト代わりとなって伝送を行うことが可能である。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…データ伝送装置、１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…ポート（取り込み口）、２０…記憶部、２１…伝送方式情報記憶エリア、２２…ヘッダ記憶エリア、２３…データ記憶エリア、２４…伝送速度計測値記憶エリア、２５…ワークエリア、３０…制御部、３１…変換機能。

Claims (7)

1. 伝送方式が異なる機器間のデータ伝送を中継するデータ伝送装置であって、
   機器をそれぞれ接続することが可能な少なくとも３つのポートと、
   各種の伝送方式の取り決めを示す伝送方式情報を記憶する記憶手段と、
   任意のポートに接続される伝送元の機器および伝送先の機器が使用する伝送方式が互いに異なる場合に、前記記憶手段に記憶されている伝送方式情報に基づき、伝送元の機器から伝送されてくるデータを伝送先の機器の伝送方式に適合するように変換する機能を有する制御手段と
   を具備することを特徴とするデータ伝送装置。
2. 各ポートは、接続される機器が使用する伝送方式を示す情報を取得して所定の記憶領域に記憶する手段を有することを特徴とする請求項１に記載のデータ伝送装置。
3. 前記制御手段は、伝送先の機器が接続されているポートを通じて得た情報と、伝送元の機器が接続されているポートを通じて得た情報とに基づき、伝送元の機器と伝送先の機器との間の伝送方式の相違の有無を判定することを特徴とする請求項１又は２に記載のデータ伝送装置。
4. 前記制御手段は、所定の記憶領域に記憶された各種の伝送方式の取り決めを示す伝送方式情報を用いて前記変換を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のデータ伝送装置。
5. 前記制御手段は、変換後のデータを、伝送先の機器が使用する伝送方式に適合する伝送速度及び伝送容量で伝送先の機器へ伝送するように制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のデータ伝送装置。
6. 前記制御手段は、伝送先の機器から伝送確認応答があった場合に、当該伝送確認応答を、伝送元の機器が接続されているポートを通じて送信元の機器へ伝えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のデータ伝送装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載のデータ伝送装置と、前記少なくとも３つのポートにそれぞれ接続される機器とを具備することを特徴とするデータ伝送システム。

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