JP2017204720A

JP2017204720A - 通信装置

Info

Publication number: JP2017204720A
Application number: JP2016095040A
Authority: JP
Inventors: 卓也迫田; Takuya Sakota
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-05-11
Filing date: 2016-05-11
Publication date: 2017-11-16

Abstract

【課題】無線と有線を使用した通信装置は、片方の通信路が断線した場合に、回線切替に時間を要しシステムが瞬断する課題があった。【解決手段】無線通信路３及び有線通信路４に同時送信を行う伝送装置１、２であって、有線と無線の送受信と受信データの先着判定を行う両線送受信部１４、２４と、有線通信路４と無線通信路３の状態を監視して状態の変化を検出する通信路監視部１１、２１と、通信路監視部により有線通信路または無線通信路の状態の変化が検出された際に、状態の変化が検出された通信路の回線を切り離す処理と、復旧時の再接続を行う制御部１３、２３を備えた通信装置。【選択図】図１

Description

この発明は、有線と無線の通信回線を有する複数の通信路間の伝送において、通信回線の状態に変化があった際にシステムを瞬断することなく継続動作を行うための通信装置に関するものである。

有線と無線の両方の通信回線を有した通信装置において、一方の回線が断となった際に、能動的に他方の回線に切り替える通信装置が提案されている。
この通信装置は、有線通信路と無線通信路のいずれか一方を用いて通信を行うように優先通信路指定情報を記憶した優先通信路指定情報記憶部と、有線通信路と無線通信路のうち優先通信路指定情報において指定されている優先通信路の状態を監視し、優先通信路の状態の変化を検出する通信路監視部と、通信路監視部により優先通信路の状態の変化が検出された際に、通信に用いる通信路を非優先通信路に切替える通信路切替部とを備えている（特許文献１参照）。

また、有線と無線による遠隔制御および遠隔モニタが可能な両リモコン装置を備え、無線式の便利さと有線式制御の信頼性を併せ持つようにした給湯装置も知られている。
この給湯装置は、給湯機を遠隔制御および運転状態を遠隔モニタする信号を送受信する有線式送受信器と、有線式送受信器と信号線を介して交信が可能な有線式リモコン装置と、有線式送受信器と交信が可能な無線送受信ユニットと、無線送受信ユニットと電波を用いて交信を行う無線式リモコン装置とを備えている（特許文献２参照）。

特開２００９−２９６２９３号公報特開平４−３２６２９０号公報

特許文献１では、通信経路の回線断が発生したことを検出し、通信経路の切り替えを行っているため、断線検出、通信経路の同期確立、切替処理といった処理中、システムが瞬断するといった課題があった。
特許文献２では、有線と無線を用いた通信装置を提案しているが、どちらかの通信回線が故障した場合に、どのように対処するのかについては全く記載がなく、システムを瞬断することなく継続動作させたいという目的を達成することができない。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、回線断などの通信回線の状態に変化があった際に無瞬断でシステムの継続動作可能な通信装置を提供することを目的とするものである。

この発明に係る通信装置は、有線通信路及び無線通信路に同時送信を行う通信装置であって、有線と無線の送受信と受信データの先着判定を行う両線送受信部と、有線通信路および無線通信路の状態を監視して状態の変化を検出する通信路監視部と、通信路監視部により有線通信路または無線通信路の状態の変化が検出された際に、状態の変化が検出された通信路の回線を切り離す処理と、復旧時の再接続を行う制御部を備えたものである。

また、この発明に係る通信装置は、有線通信路及び無線通信路に同時送信を行う通信装置であって、有線と無線の同時送信を行う送信部と、通常時は有線通信路または無線通信路のどちらか一方の優先通信路の受信を行い、優先通信路の異常時は非優先通信路から受信するよう切替えられる受信部とを有する回線切替部と、有線通信路と無線通信路の状態を監視して状態の変化を検出する通信路監視部と、通信路監視部により優先通信路の状態の変化が検出された際に、回線切替部の受信部を非優先通信路に切換える処理と、復旧時の再接続を行う制御部を備えたものである。

この発明は、有線回線と無線回線の両通信路に対して同時送信を行うものの、受信は一方の回線の受信データのみとし、有線回線と無線回線のいずれかに回線断が発生しても、回線の切替制御を必要とすることなく、システムを継続して動作させることが可能となるので、無瞬断でシステムの継続動作可能な通信装置が得られる。

この発明の実施の形態１に係る通信装置のシステム構成図である。この発明の実施の形態１の通信装置における、各信号などのタイミングを説明するための図である。この発明の実施の形態２、３に係る通信装置のシステム構成図である。この発明の実施の形態２の通信装置における、各信号などのタイミングを説明するための図である。この発明の実施の形態３の通信装置における、各信号などのタイミングを説明するための図である。この発明の実施の形態４に係る通信装置のシステム構成図である。この発明の実施の形態４の通信装置における、各信号などのタイミングを説明するための図である。この発明の実施の形態５に係る通信装置のシステム構成図である。この発明の実施の形態５の通信装置における、各信号などのタイミングを説明するための図である。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１に係る通信装置を図１および図２に基づいて説明する。
図１において、この発明の通信装置は、伝送装置（Ａ）１と伝送装置（Ｂ）２の伝送装置間を、通常は無線回線（無線通信路）３と有線回線（有線通信路）４の両方で通信を行っているが、一方の回線が断した場合は、回線が断をしていない回線で通信を行う。伝送装置（Ａ）１には上位装置（Ａ）５が接続され、伝送装置（Ｂ）２には上位装置（Ｂ）６が接続され、これら上位装置５、６は、一般のデータの生成・解読等を行う装置で構成されている。

伝送装置（Ａ）１は、無線回線（無線通信路）３の回線断などの通信路の状態の変化を監視して、無線通信路の状態の変化を検出する通信監視部としての無線回線状況検出部１１と、有線回線（有線通信路）４の回線断などの通信路の状態の変化を監視して、有線通信路の状態の変化を検出する通信監視部としての有線回線状況検出部１２と、有線と無線の送受信と受信データの先着判定を行う両線送受信部１４と、送受信データを空中線１６を介して送受信する電波送受信部１５と、前記した無線回線状況検出部１１と有線回線状況検出部１２と両線送受信部１４と電波送受信部１５を制御する制御部１３とで構成されている。

両線送受信部１４は、無線回線３からの受信データと有線回線４からの受信データがあった場合に、先着データを上位装置５に送出し、後着データについてはデータ廃棄する先着判定部１８を有している。
無線回線状況検出部１１は、無線回線３の状況を監視して、一定時間、無線通信路のデータを受信しない場合、回線断と判定し、制御部１３に回線断検出信号を出力する。有線回線状況検出部１２は、有線回線４の状況を監視して、一定時間、有線通信路のデータ受信しない場合、回線断と判定し、制御部１３に回線断検出信号を出力する。

制御部１３は、無線回線状況検出部１１により無線回線３の状態の変化が検出された場合、または有線回線状況検出部１２により有線回線４の状態の変化が検出された場合に、回線断検出信号を受信して両線送受信部１４に制御信号を送信し、状態の変化が検出された通信路の回線を切り離す処理と、復旧時には再接続を行う処理を行う。また、制御部１３は、無線回線３および有線回線４の状態に応じて、電波送受信部１５に対して送受信開始時の開始信号と送受信停止時の停止信号を送出して、電波の送信・停止を行っている。

伝送装置（Ｂ）２は、伝送装置（Ａ）１と同様に、無線回線（無線通信路）３の回線断などの通信路の状態の変化を監視して、無線通信路の状態の変化を検出する通信監視部としての無線回線状況検出部２１と、有線回線（有線通信路）４の回線断などの通信路の状態の変化を監視して、有線通信路の状態の変化を検出する通信監視部としての有線回線状況検出部２２と、有線と無線の送受信と受信データの先着判定を行う両線送受信部２４と、送受信データを空中線２６を介して送受信する電波送受信部２５と、前記した無線回線状況検出部２１と有線回線状況検出部２２と両線送受信部２４と電波送受信部２５を制御する制御部２３とで構成されている。

両線送受信部２４は、無線回線３からの受信データと有線回線４からの受信データがあった場合に、先着データを上位装置６に送出し、後着データについてはデータ廃棄する先着判定部２８を有している。
無線回線状況検出部２１は、無線回線３の状況を監視して、一定時間、無線通信路のデータを受信しない場合、回線断と判定し、制御部２３に回線断検出信号を出力する。有線回線状況検出部２２は、有線回線４の状況を監視して、一定時間、有線通信路のデータ受信しない場合、回線断と判定し、制御部２３に回線断検出信号を出力する。
即ち、無線回線状況検出部２１および有線回線状況検出部２２が監視する通信路の状態の変化とは、回線断（正常状態から非正常状態への変化）や回線の復旧（非正常状態から正常状態への変化）である。

制御部２３は、無線回線状況検出部２１により無線回線３の状態の変化が検出された場合、または有線回線状況検出部２２により有線回線４の状態の変化が検出された場合に、回線断検出信号を受信して両線送受信部１４に制御信号を送信し、状態の変化が検出された通信路の回線を切り離す処理と、復旧時には再接続を行う処理を行う。また、制御部２３は、無線回線３および有線回線４の状態に応じて、電波送受信部２５に対して送受信開始時の開始信号と送受信停止時の停止信号を送出して、電波の送信・停止を行っている。

次に、実施の形態１の通信装置の動作について図２を用いて説明する。図２において、実線矢印が有線回線を、点線矢印が無線回線を示している。
上位装置（Ａ）５からの送信データを無線回線３と有線回線４に対して同時送信を行う。無線回線３と有線回線４の通信データを伝送装置（Ｂ）２の両線送受信部２４で受信した場合、両線送受信部２４の先着判定部２８において、先着データを上位装置６に送出し、後着データについてはデータ廃棄する。

無線回線３と有線回線４の通信路のいずれかに何らかの要因で通信不能（回線断）が発生した場合（図２では有線回線４が回路断）、正常の通信経路については、上位装置６にデータを送出し、回線断発生の通信経路については、通信監視部である有線回線状況検出部２２から、制御部２３に対して、回線断検出信号を出力する。制御部２３は、両線送受信部２４に制御信号を送信して、回線断の通信経路を切り離す処理を行う。
下位装置（Ｂ）６からの送信データを無線回線３と有線回線４に対して上位装置（Ａ）５に送信を行う場合も同様で、通信監視部である有線回線状況検出部１２から、制御部１３に対して、回線断検出信号を出力する。制御部１３は、両線送受信部１４に制御信号を送信して、回線断の通信経路を切り離す処理を行う。
回線断検出信号については、上位装置（Ａ）５と上位装置（Ｂ）６にも通知し、回線断が発生したことを上位装置（Ａ）５側で表示し、作業員に通知する。

回線断経路の復旧時の処理として、上位装置（Ａ）５と上位装置（Ｂ）６から、制御部１３、２３に対して復旧信号を出力し、この信号を受け制御部１３、２３は、両線送受信部１４、２４に対して接続信号を出力し、回線断発生の通信経路の同期確立を行い、両線送受信部１４、２４の復旧処理を完了する。
このように、実施の形態１の通信装置は、有線と無線の通信路に対して、同時送信を行い、有線と無線の受信データの先着判定を行い、一方の通信路が通信断発生しても片方の通信路でシステムを継続動作させることができる。

実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２に係る通信装置を図３および図４に基づいて説明する。
図３はこの発明の実施の形態１の通信装置において、伝送装置（Ａ）１と伝送装置（Ｂ）２の伝送装置に、それぞれ優先通信路を指定する優先通信路指定情報を記憶する優先通信路指定情報記憶部１７、２７を追加したもので、その他の構成は実施の形態１の図１と同じに付き、同じまたは相当部分には同じ符号を付して説明を省略する。

優先通信路指定情報記憶部１７、２７は、無線回線３と有線回線４のどちらか一方を優先通信路とし、他方を非優先通信路とした優先通信路指定情報を記憶するもので、制御部１３、２３は優先通信路指定情報記憶部１７、２７からの優先通信路指定情報を受けて、非優先通信路の送受信周期の指定を行うよう制御する。制御部１３、２３は、非優先通信路の送受信周期を優先通信路の送受信周期に比べて長く、例えば非優先通信路の送受信周期を２回中１回に設定して、送受信を行うようにする。
このように、非優先通信路の送受信周期を長くすることで、通信装置の消費電力を抑制し、通信不可を低減させるようにしたものである。

次に、実施の形態２の通信装置の動作について図４を用いて説明する。図４において、実線矢印が有線回線（優先経路）を、点線矢印が無線回線を示している。
図４において、上位装置（Ａ）５からの送信データを無線回線３と有線回線４に対して同時送信を行うのは２周期に１回である。無線回線３と有線回線４の通信データを伝送装置（Ｂ）２の両線送受信部２４で受信した場合、両線送受信部２４の先着判定部２８において、先着データを上位装置６に送出し、後着データについてはデータ廃棄する。

制御部１３、２３は、優先通信路指定情報記憶部１７、２７に格納されている優先通信路指定情報と、非優先通信路の送受信周期の情報をリードし、非優先通信路の送受信周期を決定する。図４では、有線回線４を優先通信路とし、非優先通信路である無線回線３の送信周期を２回中１回に設定してデータの送受信を行っていることを示している。
したがって、上位装置（Ａ）５からの送信データを無線回線３と有線回線４に対して同時送信を行うのは、送信周期の２回中１回で、その間のデータの送受信は有線回線４に対してのみ行っている。
このようにすることで、通信装置の消費電力を抑制し、通信不可を低減できる。

実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３に係る通信装置を図５に基づいて説明する。
実施の形態２の発明では、優先通信路に回線断が発生した場合、非優先通信路の送受信周期が、優先通信路と比較して送受信周期が長くなり、データの送受信が遅れるという課題がある。その課題に対して、実施の形態３の発明では、異常発生時に、非優先通信路から自動で優先通信路に切替を行い、通信性能を確保することを特徴とした通信装置である。
実施の形態３のシステム構成は実施の形態２の図３と同じであるので、説明は省略する。

次に、実施の形態３の通信装置の動作について図５を用いて説明する。図５において、実線矢印が有線回線（優先経路）を、点線矢印が無線回線を示している。
図５において、上位装置（Ａ）５からの送信データを無線回線３と有線回線４に対して同時送信を行うのは２周期に１回である。無線回線３と有線回線４の通信データを伝送装置（Ｂ）２の両線送受信部２４で受信した場合、両線送受信部２４の先着判定部２８において、先着データを上位装置６に送出し、後着データについてはデータ廃棄する。

次の周期で有線回線４のみでデータを送信した時に、通信監視部である有線回路状態検出部２２が回線断を検出すると、有線回路状態検出部２２から制御部２３と上位装置（Ｂ）６に対して、回線断検出信号を送出し、回線断が発生したことを通知する。
上位装置（Ｂ）６は、回線断検出信号を受信し、非優先通信路である無線回線３の送受信周期を優先通信路の送受信周期の設定に変更を行う。このように非優先通信路であった回線を優先通信路の送受信周期に切替えることで、通信性能を確保することができる。
上位装置（Ａ）５で回線断を検出した場合も、同様の処理を行い、非優先通信路の送受信周期を優先通信路の設定に変更を行う。

実施の形態４．
次に、この発明の実施の形態４に係る通信装置を図６および図７に基づいて説明する。
図６はこの発明の実施の形態１から３における両線送受信部１４、２４を、通信路切替部である回線切替部１４Ａ、２４Ａに変更したもので、その他の構成は実施の形態２の図３と同じに付き、同じまたは相当部分には同じ符号を付して説明を省略する。

回線切替部１４Ａは、送信部１８ａと受信部１８ｂを有し、送信部１８ａは無線回線３と有線回線４の両方に常に接続され、受信部１８ｂは無線回線３と有線回線４のどちらか一方に接続されるよう切換可能になっている。
また、回線切替部２４Ａも回線切替部１４Ａと同様に、送信部２８ａと受信部２８ｂを有し、送信部２８ａは無線回線３と有線回線４の両方に常に接続され、受信部２８ｂは無線回線３と有線回線４のどちらか一方に接続されるよう切換可能になっている。
実施の形態４の発明では、回線切替部１４Ａ、２４Ａの送信部１８ａ、１８ｂは有線と無線の同時送信を行い、回線切替部１４Ａ、２４Ａの受信部１８ｂ、２８ｂは通常時は有線通信路４または無線通信路３のどちらか一方の優先通信路の受信を行い、優先通信路の異常時は非優先通信路から受信するよう切替えられるようになっている。
即ち、伝送装置１、２の受信部１８ｂ、２８ｂにのみ切替回路とし、送信部１８ａ、２８ａについては、無線回線３と有線回線４に同時送信を行うことで同期確立処理が不要となり、従来の通信装置（特許文献１）と比較し、切替時間を短縮することを特徴とした装置である。

次に、実施の形態４の回線断発生時の優先通信路の切替動作を図７に基づいて説明する。
送信側の伝送装置１、２については、無線回線３と有線回線４との両線に対して同時送
信を行う。優先通信路である有線回線４に回線断が発生した場合、伝送装置２の有線回路状況検出部２２から制御部２３に対して、回線断検出信号を送出し、回線断が発生したことを通知する。制御部２３は、回線切替部２４Ａに切替信号を出力し、回線切替部２４Ａの受信部２８ｂは有線回線４から無線回線３に回線の切替を行う。この場合回線同期処理が不要となる。
伝送装置１で回線断を検出した場合も、同様の処理を行い、回線断の通信路の切替を行う。

実施の形態５．
次に、この発明の実施の形態５に係る通信装置を図８および図９に基づいて説明する。
実施の形態４では、回線断を検出してから回線の切替を行うまでに、上位装置（Ａ）５と上位装置（Ｂ）６で送受信を行う必要があるため、通信路の切替に時間を要するといった課題があった。実施の形態５の発明では、図８に示すように実施の形態４の発明にメモリ部１９、２９を追加し、有線回線と無線回線の受信データをメモリ部１９、２９に格納するようにしたものである。その他の構成は実施の形態４の図６と同じに付き、同じまたは相当部分には同じ符号を付して説明を省略する。

実施の形態５の発明は、優先通信路が断線した場合でも、メモリ部１９、２９に格納された非優先通信路の受信データを読み出し、システムを瞬断することなく継続動作を可能することを特徴とした通信装置である。
次に、実施の形態５の回線断発生時の優先通信路の切替動作を図９に基づいて説明する。
送信側の伝送装置１、２については、無線回線３と有線回線４の両線に対して同時送信を行う。

送信側の伝送装置１、２については、無線回線３と有線回線４との両線に対して同時送信を行う。優先通信路である有線回線４に回線断が発生した場合、伝送装置２の有線回路状況検出部２２から制御部２３に対して、回線断検出信号を送出し、回線断が発生したことを通知する。制御部２３は、メモリ部２９に格納されている非優先通信路の受信データを読み出し、有線回線４の代替データとして、非優先回路の受信データを上位装置５に送信を行う。その後、回線切替部１４Ａに対して切替信号を送出し、受信経路の切替を行う。
伝送装置１で回線断を検出した場合も、同様の処理を行い、回線断の通信路の切替を行う。

以上、この発明の実施の形態を記述したが、この発明は実施の形態に限定されるものではなく、種々の設計変更を行うことが可能であり、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１：伝送装置（Ａ）、２：伝送装置（Ｂ）、３：無線回線（無線通信路）、
４：有線回線（有線通信路）、５：上位装置（Ａ）、６：上位装置（Ｂ）、
１１、２１：無線回線状況検出部（通信監視部）、１３、２３：制御部、
１２，２２：の有線回線状況検出部（通信監視部）、１４、２４：両線送受信部、
１５、２５、電波送受信部、１７、２７：優先回線指定情報記憶部、
１４Ａ、２４Ａ：回線切替部、１８：先着判定部、１８ａ：送信部、１８ｂ：受信部、
１９，２９：メモリ部

Claims

有線通信路及び無線通信路に同時送信を行う通信装置であって、有線と無線の送受信と受信データの先着判定を行う両線送受信部と、前記有線通信路および前記無線通信路の状態を監視して状態の変化を検出する通信路監視部と、前記通信路監視部により前記有線通信路または前記無線通信路の状態の変化が検出された際に、状態の変化が検出された通信路の回線を切り離す処理と、復旧時の再接続を行う制御部を備えたことを特徴とする通信装置。
優先通信路を指定する優先通信路指定情報を記憶する優先通信路指定情報記憶部を設け、前記制御部は非優先通信路の送受信周期を、前記優先通信路の送受信周期よりも長くした請求項１に記載の通信装置。
前記優先通信路に状態の変化が発生した場合、前記非優先通信路の送受信周期を前記優先通信路の送受信周期に変更するようにした請求項２に記載の通信装置。
有線通信路及び無線通信路に同時送信を行う通信装置であって、有線と無線の同時送信を行う送信部と、通常時は前記有線通信路または無線通信路のどちらか一方の優先通信路の受信を行い、前記優先通信路の異常時は非優先通信路から受信するよう切替えられる受信部とを有する回線切替部と、前記有線通信路と前記無線通信路の状態を監視して状態の変化を検出する通信路監視部と、前記通信路監視部により前記優先通信路の状態の変化が検出された際に、前記回線切替部の受信部を前記非優先通信路に切換える処理と、復旧時の再接続を行う制御部を備えたことを特徴とする通信装置。
前記有線通信路及び無線通信路に接続されたメモリ部を設け、有線と無線の受信データを前記メモリ部に格納し、前記優先通信路が断線した場合、前記メモリ部に格納された前記非優先通信路の受信データを読み出し、前記非優先通信路の受信データを上位装置に送信するようにした請求項４に記載の通信装置。