JP2023062374A - 通信システム、これを用いたインフラストラクチャーシステム、ビルディングオートメーションシステム、及び、ファクトリーオートメーションシステム - Google Patents

Abstract

【課題】端末装置に割り当てられている固有アドレスの調査時間を短縮するマルチドロップ接続された通信システム等を提供する。【解決手段】通信システムの中央装置において、各端末装置に割り当てられている固有アドレスを特定する特定部は、記号群マップを作成する作成部と、それに含まれる指定した記号群と自装置に割り当てられている固有アドレスとが同一である端末装置に、当該固有アドレスを含めたレスポンスパケットを返信させる情報を含むコマンドパケットを送信した場合にレスポンスパケットを返信する端末装置の数が０、１、複数の何れであるかを判別する判別部と、判別結果に基づいて次に送信するコマンドパケットで指定する記号群の選定やリストに対する情報入力を指示する制御部と、端末装置に割り当てられている固有アドレスが取得できた場合に当該固有アドレスとその送信元の端末装置を示す情報と対応させてリストに入力する入力部と、を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、通信システム、これを用いたインフラストラクチャーシステム、ビルディングオートメーションシステム、及び、ファクトリーオートメーションシステムに関し、特に、マルチドロップ接続された通信システム、これを用いたインフラストラクチャーシステム、ビルディングオートメーションシステム、及び、ファクトリーオートメーションシステムに関する。

特許文献１には、本出願人による自動通信による電子配線システムが開示されている。この電子配線システムは、コントロールセンタ側に、共有メモリを持つＩＣ化された中央装置を設け、各制御対象（デバイス）側に、入出力ポートと送受信回路とを持つＩＣ化された端末装置を接続し、中央装置と各端末装置との間を、デジタル通信回線（通信ケーブル）を通じてマルチドロップ方式で接続する構成とし、上記共有メモリを介してフルデュープレックス方式でコマンドパケットおよびレスポンスパケットのデータ交換を、プログラムによるプロトコルなしに高速に行う。この電子配線システムによれば、マイクロプロセッサを有するコントロールセンタと、マイクロプロセッサを有しない分散配置された数の制御対象との間を配線する、構成簡易で、開発及び保守が容易で、低コストで、かつ、高速データ通信が可能となる。

このような、例えば、１台の中央装置と１０台の端末装置（以下、これらを端末装置１，端末装置２，…，端末装置１０と区別して表記する。）とを通信ケーブルを通じてマルチドロップ接続した通信システムにおいては、中央装置が通信先を特定できるようにする目的で、全ての端末装置１～１０のそれぞれに対し、例えばローカルアドレス１～１０といった一意のローカルアドレスを設定していた。

また、この種の通信システムは、例えば、端末装置１には温度センサを、端末装置２には湿度センサを、端末装置３には温度調整器を、端末装置４には湿度調整器を、デバイスであるところの制御対象として、それぞれ制御させるという使用形態がある。

この場合、例えば、中央装置は、「湿度センサに現在の湿度を計測させ、その湿度の計測結果を含むレスポンスパケットを返信せよ」といった指示を含むコマンドパケットを生成し、通信ケーブルを通じて端末装置２に送信する。これに対して、端末装置２は、当該コマンドパケットに含まれている指示に従って湿度センサに湿度を計測させ、その湿度の計測結果を含むレスポンスパケットを生成し、通信ケーブルを通じて中央装置に返信する。

そして、中央装置は、例えば、端末装置２から返信されたレスポンスパケットに含まれている湿度の計測結果が所定の閾値以上であると判断した場合には、「湿度調整器に対して除湿命令を出力し、その出力が完了したことを示す情報を含むレスポンスパケットを返信せよ」といった指示を含むコマンドパケットを生成し、通信ケーブルを通じて端末装置４に送信する。これに対して、端末装置４は、コマンドパケットに含まれている指示に従って湿度調整器に除湿命令を出力し、その出力が完了したことを示す情報を含むレスポンスパケットを生成し、通信ケーブルを通じて中央装置に返信する。

このような通信をする際に、中央装置は、端末装置２，４のそれぞれに送信するコマンドパケットの宛先として、これらに設定済みのローカルアドレス２，４を用いることができる。つまり、ローカルアドレスは、通信先の端末装置を特定可能なものであることから、コマンドパケットの宛先としても用いることができる。

ところで、一般的には、多くの場合、通信システムの設計者が、各端末装置に設定するローカルアドレスの割り当てを計画し、そのリストを作成する。そして、通信システムの敷設業者が、そのリストに従って各端末装置に対してローカルアドレスを設定する。

特開平９－３２６８０８号公報

しかし、従来の手法によれば、通信システムの設計者は、自身が計画したこともあって、各端末装置に設定するローカルアドレスの割り当てことを誤ることはほとんどない。一方、通信システムの敷設業者は、通信システムの設計者が意図する計画を把握しきれない場合もあるので、間違ったローカルアドレスを設定してしまう可能性がある。間違ったローカルアドレスを宛先として用いると、当然、通信システムは正しく動作することができない。

例えば、本来、ローカルアドレス１を設定すべき端末装置１に対して間違ったローカルアドレス２を設定し、本来、ローカルアドレス２を設定すべき端末装置２に対して正しいローカルアドレス２を設定してしまったのであれば、結果的に、端末装置１，２に対してローカルアドレス２が重複して設定されることになる。

この状態で、中央装置がローカルアドレス２を宛先に含めたコマンドパケットを送信すると、端末装置１，２のいずれもが当該コマンドパケットに対応するレスポンスパケットを返信することになる。

通常、端末装置１，２からほぼ同時に返信されたレスポンスパケットは、通信ケーブルにて相互に衝突し、少なくともいずれか一方が破損する。その場合、それらのレスポンスパケットは、（１）いずれも破損していずれも中央装置で受信できないか、或いは、（２）いずれか一方（例えば端末装置１から返信されたレスポンスパケット）については中央装置で受信できるものの、他方（例えば端末装置２から返信されたレスポンスパケット）については中央装置で受信できず、したがって、実際には端末装置１，２に対してローカルアドレス２が誤って重複設定されているにも拘らず、中央装置でそのことを検知できない事態に陥る。

また、本来ローカルアドレス１を設定すべき端末装置１に対して間違ったローカルアドレス２を設定し、本来ローカルアドレス２を設定すべき端末装置２に対して間違ったローカルアドレス１を設定していたならば、結果的に、端末装置１，２に対してローカルアドレス２，１が入れ違って設定されることになる。

この状態で、除湿の必要性の有無を判断するために、中央装置がローカルアドレス２を宛先に含めたコマンドパケットを送信しても、端末装置１が温度センサによって現在の温度を計測して、その計測結果を含むレスポンスパケットを返信することになる。この場合、中央装置は、正しい湿度調整の制御を行うことができない。

さらに、本来端末装置１～１０に対してそれぞれローカルアドレス１～１０を設定すべきであるところ、端末装置１０に間違ってローカルアドレス１１を設定してしまうこともある。そうすると、中央装置が端末装置１０に向けてコマンドパケットを送信したつもりでも、端末装置１０には間違ったローカルアドレス１１が設定されているから、端末装置１０がそのコマンドパケットの指示に従って処理をすることもできないし、ましてや、対応するレスポンスパケットを中央装置に返信することもできない。

このように、システム敷設者がローカルアドレスを設定する場合には、間違ったローカルアドレスを設定するというヒューマンエラーが不可避的に生じ得るから、このような事態を回避するためにシステム敷設者が設定したローカルアドレスを宛先として用いるのではなく、製造時に端末装置に割り当てられるＭＡＣ（Media Access Control）アドレスなどの固有アドレスを宛先として用いるという考え方がある。

しかし、その場合にも、端末装置に割り当てられている固有アドレスをシステム敷設者等が全て調査して、それらを中央装置に設定するとなれば、この場合も調査時にはヒューマンエラーが生じ得ることから、ヒューマンエラーに基づいて通信が不可能となる事態を完全に払拭することはできない。

このことを回避するために、端末装置に割り当てられている固有アドレスの調査を、人手を介すことなく中央装置が行うようにすることも考えられる。しかし、一般に、ＭＡＣアドレスは、装置の生涯製造台数を考慮し、例えば１６進数８桁のように多数桁の記号が用いられているので（実際、多くの場合には、１６進数１２桁以上である。）、固有アドレス数は１６^８個（≒４３億個）になるから、全ての端末装置の固有アドレスを虱潰しに調査するとしたら、膨大な時間を要するから現実的でない。

ちなみに、この種の調査を行うとしたら、例えば、「自装置に割り当てられている固有アドレスが『００００００００』である端末装置はレスポンスパケットを返信せよ」という趣旨の指示を含むコマンドパケットを送信し、つぎに、「…『０００００００１』である端末装置は…」、「…『０００００００２』である端末装置は…」、…「…『ＦＦＦＦＦＦＦＦ』である端末装置は…」というように、順次、約４３億回のコマンドパケットを送信することになる。仮に、各コマンドパケットの送信に必要な期間として１ｍｓを割り当て、また、レスポンスパケットの返信に必要な期間として１ｍｓを割り当てた場合、調査時間は［２ｍｓ×４３億回＝約１００日］にもなる。この調査時間は、通信ケーブルに対する端末装置の接続台数によって左右されるものではない。

そこで、本発明は、人手を介さずに行う、端末装置に割り当てられている固有アドレスの調査手法を工夫して、その調査時間を短縮することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、中央装置（例えば、図１の「中央装置２００」）と複数の端末装置（例えば、図１の「端末装置３００Ａ～３００Ｄ」）とが通信ケーブル（例えば、図１の「通信ケーブル１００」）を通じてマルチドロップ接続された通信システムであって、
前記中央装置は、
複数の前記端末装置の各々に割り当てられている固有アドレスがｎ進数ｍ桁からなるｎ^ｍ個の記号群のいずれかである場合に（ｎ、ｍはいずれも整数）、ｎ^ｍ個の記号群を昇順で第１階層（例えば、図４の「第１階層」）に配し、第ｐ階層（ｐは１～ｍまでの各整数）に昇順で配した前記ｎ^ｍ／ｎ^{（Ｐ－１）}個の記号群を、前記第ｐ階層に昇順で配している記号群のうち下記任意の記号を除く（ｍ－（ｐ－１））桁のうち（ｍ－ｐ）桁の記号群が一致するｎ個を１組にグルーピングして、相違する１桁を任意の記号としたｎ^ｍ／ｎ^ｐ個の記号群を前記第ｐ階層に対して上位の第ｐ＋１階層に昇順で配したツリー状の階層構造の記号群マップ（例えば、図４に示す「第１階層」～「第４階層」の記号群マップ）を作成する作成部（例えば、図３の「作成部２４２」）と、
前記作成部によって作成された記号群マップに昇順で配している記号群（例えば、図４の「第４階層」の「０ＸＸＸ」）のうち「指定された記号群と自装置に割り当てられている固有アドレスとが同一である端末装置は当該固有アドレスを含めたレスポンスパケットを返信せよ」という趣旨の指示を含むコマンドパケットを生成する生成部（例えば、図２の「生成部２２０」）と、
前記生成部によって生成されたコマンドパケットを前記通信ケーブルを通じて送信した場合に当該コマンドパケットに応じて前記通信ケーブルを通じてレスポンスパケットを返信した端末装置の数が「複数」／「１」／「０」のいずれであるかを判別する判別部（例えば、図３の「判別部２４４」）と、
次に送信するコマンドパケットで指定する記号群を、前記判別部によって判別された端末装置の数が「複数」である場合（例えば、図５のサイクルＣ１の判別ステップＪ１が「複数」の場合）に直近で送信したコマンドパケットで指定された記号群（例えば、図４の「０ＸＸＸ」）が属する階層（例えば、図４の「第４階層」）の次に下位の階層（例えば、図４の「第３階層」）における最小の記号群（例えば、図４の「００ＸＸ」）と選定し、かつ、前記判別部によって判別された端末装置の数が「複数」でない場合（例えば、図５のサイクルＣ５の判別ステップＪ５が「０」の場合）に直近で送信したコマンドパケットで指定された記号群（例えば、図４の「１０ＸＸ」）が属する階層（例えば、「第３階層」）と同一以上の階層（例えば、図４の「第３階層」又は「第４階層」）において調査対象となっていない最も大きな記号群（例えば、図４の「第３階層」の「１１ＸＸ」）と選定する制御部（例えば、図３の「制御部２４６」）と、
前記判別部によって判別された端末装置の数が「１」である場合（例えば、図５のサイクルＣ２の判別ステップＪ２が「１」の場合）に前記レスポンスパケットに含まれている固有アドレス（例えば、図５のサイクルＣ２の「０００１」）と当該レスポンスパケットの返信元（例えば、図５の端末装置３００Ａ）を示す情報とを対応させてリストに入力する入力部（例えば、図３の「入力部２４８」）と、
を備える。

なお、前記中央装置は、複数の前記端末装置の各々の設定情報を取得する取得部を備えることもできる。設定情報の取得例としては、前記入力部によってリストに入力された各固有アドレスを宛先として、複数の前記端末装置の各々に対して送信する「自装置の設定情報を含むレスポンスパケットを返信せよ」という趣旨の指示を含むコマンドパケットを生成し、それらの各コマンドパケットを、順次、複数の前記端末装置の各々に向けて送信することが挙げられる。なお、複数の前記端末装置から順次返信されるレスポンスパケットに含まれている設定情報は、当該各レスポンスパケットの返信元の端末装置に割り当てられている固有アドレスと対応させて前記リストに入力するとよい。

また、複数の前記端末装置の各々に一意のローカルアドレス又は設定情報を設定する設定部を備えることもできる。ローカルアドレスは、コマンドパケットの宛先としても用いることができるので、複数の前記端末装置の各々に対して設定される一意のローカルアドレス等とそれに対応する固有アドレスとを対応させて前記リストに入力し、前記リストに入力された各固有アドレスを宛先とし、これに対応するローカルアドレス等を指定して「今後のコマンドパケットの宛先には当該ローカルアドレスを用いるので、宛先設定を更新せよ」という趣旨の指示を含むコマンドパケットを生成して、順次、対応する端末装置に向けて送信することも一法である。

さらに、前記通信ケーブルに対して他の端末装置が接続されたことを検知する検知部を備えることもできる。検知部によって接続が検知された他の端末装置に設定すべき情報が前記リストに入力されている場合には、当該情報を当該他の端末装置に設定することもできる。

またさらに、本発明のインフラストラクチャーシステム、ビルディングオートメーションシステム、及び、ファクトリーオートメーションシステムは、上記通信システムを備える。

本発明の実施形態の通信システムの概要説明図である。 図１に示す中央装置２００及び端末装置３００の模式的な構成を示すブロック図である。 図２に示す特定部２４０の模式的な構成を示すブロック図である。 図３に示す作成部２４２によって作成される記号群マップの説明図である。 図４に示す記号群マップに基づいて図１に示す中央装置２００が端末装置３００に割り当てられている固有アドレスを取得する際の動作説明図である。 図５を用いて説明した手法の変形例を示す図である。 本発明の実施例１のインフラストラクチャーシステムの説明図である。 本発明の実施例２のファクトリーオートメーションシステムの説明図である。 本発明の実施例３のビルディングオートメーションシステムの説明図である。

１００ 通信ケーブル
２００，２００Ａ～２００Ｄ 中央装置
２１０ 通信部
２２０ 生成部
２３０ 処理部
２４０ 特定部
２４２ 作成部
２４４ 判別部
２４６ 制御部
２４８ 入力部
３００，３００Ａ～３００Ｄ 端末装置
３１０ 通信部
３２０ 生成部
３３０ 処理部
３４０ 設定部
４００ デバイス
１０００ トンネル
２０００ 車両
３０００ 商業施設

発明の実施の形態

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

＜本発明の実施形態の通信システムの概要の説明＞
本発明の実施形態の通信システムは、コンピュータが相互にＬＡＮケーブルにて１：１接続されてＴＣＰ／ＩＰプロトコルに従って通信を行う、いわゆるイーサネットとは全く異なる通信システムである。そのため、はじめに本発明の実施形態の通信システムの概要について説明しておく。

本発明の実施形態の通信システムは、Ｎ台の中央装置とＭ台の端末装置とが、通信ケーブルに対してマルチドロップ接続されることによって構成されている。ここで、Ｎ及びＭは１以上であって、Ｎ＝Ｍの場合も含まれる。もっとも、典型的には、１：Ｍ（Ｍは２以上）接続が採用されることが多いので、本発明の実施形態の通信システムは、１：１接続しかできないイーサネットとは構成上の大きな相違がある。

ここで、マルチドロップでは、通常、複数台の端末装置が存在していることから、各端末装置に対してレスポンスパケットを返信可能な期間を制御することが必要である。そうしないと、複数の端末装置がほぼ同時にレスポンスパケットを返信し、レスポンスパケットが通信ケーブルにて相互に衝突して、各レスポンスパケットの少なくとも一方が破損し、中央装置で所望のデータを受信できない事態に陥る。

レスポンスパケットを返信可能な期間を制御する手法としては、
（１）一般的に多く採用されている手法であるが、中央装置の主導で、全ての端末装置に対して、逐次、レスポンスパケットの送信時期を指示するというもの、
（２）以下、本明細書において主として説明する手法であるが、コマンドパケット及びレスポンスパケットの通信のタイムスケジュールを予め中央装置及び全ての端末装置に割り当てておくというもの、
（３）上記の（１）と（２）との手法を組み合わせたもの、
という３つに大別される。

図１は、本発明の実施形態の通信システムの概要説明図である。図１には、理解容易のため、引用により本願明細書に取り込まれたものとする、特許文献１である特開平９－３２６８０８号公報に典型的に示されているように、１台の中央装置２００と４台の端末装置３００Ａ～３００Ｄとが通信ケーブル１００を通じてマルチドロップ接続された「１：４接続」の状態を示している。なお、以下、端末装置３００Ａ～３００Ｄを区別することなく表記する場合には、これらを総称する場合も含めて端末装置３００と称する。

図１に示す通信システムは、全二重通信方式と半二重通信方式とのいずれも採用することができる。これらのいずれの方式でも、大掴みにすると、中央装置２００と端末装置３００との間のコマンドパケット及びレスポンスパケットの送受信の順序は同じである。すなわち、通信システム全体としてみれば、これらのいずれの方式を採用する場合でも、通信ケーブル１００を通じて、
（１）中央装置２００が端末装置３００Ａに対してコマンドパケットを送信し、かつ、端末装置３００Ａが中央装置２００にレスポンスパケットを返信し、
（２）中央装置２００が端末装置３００Ｂに対してコマンドパケットを送信し、かつ、端末装置３００Ｂが中央装置２００にレスポンスパケットを返信し、
（３）中央装置２００が端末装置３００Ｃに対してコマンドパケットを送信し、かつ、端末装置３００Ｃが中央装置２００にレスポンスパケットを返信し、
（４）中央装置２００が端末装置３００Ｄに対してコマンドパケットを送信し、かつ、端末装置３００Ｄが中央装置２００にレスポンスパケットを返信する。

もう少し詳細に述べると、まず、半二重通信方式の場合、通信ケーブル１００を通じて、
(1-1)中央装置２００が端末装置３００Ａ向けを意図したコマンドパケットを送信し、
(1-2)端末装置３００Ａが中央装置２００に向けてレスポンスパケットを返信し、
(2-1)中央装置２００が端末装置３００Ｂ向けを意図したコマンドパケットを送信し、
(2-2)端末装置３００Ｂが中央装置２００に向けてレスポンスパケットを返信し、
(3-1)中央装置２００が端末装置３００Ｃ向けを意図したコマンドパケットを送信し、
(3-2)端末装置３００Ｃが中央装置２００に向けてレスポンスパケットを返信し、
(4-1)中央装置２００が端末装置３００Ｄ向けを意図したコマンドパケットを送信し、
(4-2)端末装置３００Ｄが中央装置２００に向けてレスポンスパケットを返信する。

この場合、端末装置３００は、通常、通信ケーブル１００を伝送してくるコマンドパケット及びレスポンスパケットを全て受信する。つまり、例えば、端末装置３００Ａは、中央装置２００から送信されたものと、他の端末装置３００Ｂ～３００Ｄから送信されたとの双方を、装置故障や通信異常等がない限り受信する。

そこで、各端末装置３００は、一旦受信した全てのパケットのうち、自装置向けのコマンドパケットが送信されるタイミングで送信されたコマンドパケットについてのみ取り込んで、そのコマンドパケットに含まれている指示に従う処理をする一方で、他のタイミングで送信されたパケットは廃棄するようにしている。

一例をあげると、例えば端末装置３００Ｃは、上記の期間(1-1)で中央装置２００から送信されたコマンドパケットをとりあえず受信するが、期間(1-1)というのは端末装置３００Ａ向けのコマンドパケットが送信される割当期間であって、自装置向けのコマンドパケットが送信される割当期間ではないから、上記の期間(1-1)で中央装置２００から送信されたコマンドパケットを廃棄する。

本実施形態では、期間(1-1)～期間(4-2)の１サイクルに要する期間を一定としている。この期間を本明細書では「１サイクルの一定期間」と称する。１サイクルの一定期間は、典型的には通信システムの設計者が適宜設定する。中央装置２００から端末装置３００Ａにコマンドパケットを例えば１サイクル目に送信した場合には、端末装置３００Ａから中央装置２００に向けたレスポンスパケットも同じ１サイクル目で返信される。以上が、半二重通信方式についての説明である。

これに対して、全二重通信方式の場合には、中央装置２００から端末装置３００に向けて送信されたコマンドパケットが伝送される下り回線と、端末装置３００から中央装置２００に向けた返信されたレスポンスパケットが伝送される上り回線と、が別個に設けられている。

このため、例示するならば、４サイクル目の期間(2-1)と４サイクル目の期間(1-2)とに対して同一の期間を割り当て、４サイクル目の期間(3-1)と４サイクル目の期間(2-2)とに対して同一の期間を割り当て、４サイクル目の期間(4-1)と４サイクル目の期間(3-2)とに対して同一の期間を割り当て、５サイクル目の期間(1-1)と４サイクル目の期間(4-2)とに対して同一の期間を割り当て、双方向で同時にデータ通信をすることができる。

すなわち、全二重通信方式の場合には、例えば、中央装置２００が端末装置３００Ｂ向けのコマンドパケットを送信すると同時に、端末装置３００Ａが中央装置２００にレスポンスパケットを送信することが可能である。したがって、全二重通信方式の場合の１サイクルの一定期間の長さは、同条件のシステム構成がされている半二重通信方式の場合の１サイクルの一定期間の長さの半分程度となる。

ここで、中央装置２００と端末装置３００との間で所要の通信を行うためには、コマンドパケットのヘッダにその送信先を示す情報を含め、端末装置３００は、受信したコマンドパケットのヘッダを参照して、それが自装置宛てのものであると判定した場合に取り込むことができる。

その他にも、典型的には、既述の期間(1-1)～期間(4-2)を全て例えば１ｍｓに統一し、中央装置２００は、コマンドパケットの送信を、
・端末装置３００Ａに対しては期間(1-1)でしか行えず、
・端末装置３００Ｂに対しては期間(2-1)でしか行えず、
・端末装置３００Ｃに対しては期間(3-1)でしか行えず、
・端末装置３００Ｄに対しては期間(4-1)でしか行えず、
また、中央装置２００に対するレスポンスパケットの返信を、
・端末装置３００Ａに対しては期間(1-2)でしか行えず、
・端末装置３００Ｂに対しては期間(2-2)でしか行えず、
・端末装置３００Ｃに対しては期間(3-2)でしか行えず、
・端末装置３００Ｄに対しては期間(4-2)でしか行えず、
というように、各期間を固定的に割り当てたタイムスケジュールと、
タイムスケジュールの進行を同期させるための計時手段と、
を中央装置２００及び端末装置３００に備えることもできる。

このように時分割をすると、
期間(1-1)は、中央装置２００が端末装置３００Ａ向けのコマンドパケットを送信する専用期間、かつ、端末装置３００Ａがそのコマンドパケットを取り込む専用期間となり、
期間(2-1)は、中央装置２００が端末装置３００Ｂ向けのコマンドパケットを送信する専用期間、かつ、端末装置３００Ｂがそのコマンドパケットを取り込む専用期間となり、
…、
期間(4-1)は、中央装置２００が端末装置３００Ｄ向けのコマンドパケットを送信する専用期間、かつ、端末装置３００Ｄがそのコマンドパケットを取り込む専用期間となる。

こうすれば、端末装置３００は、自装置に割り当てられた専用期間内に送信されてきたコマンドパケットを取り込み、自装置に割り当てられた専用期間外に送信されてきたコマンドパケット廃棄することが可能となる。

なお、期間(1-1)～(4-2)のそれぞれの長さは、相互に一致している必要はないが、中央装置２００及び端末装置３００が確実にパケットの送受信をするのに必要最低限の長さを確保しなければならない点に留意されたい。

また、本発明の実施形態の通信システムは、中央装置２００がある条件下では端末装置３００として振る舞うことがあり、反対に、端末装置３００がある条件下では中央装置２００として振る舞うことがある点にも留意されたい。

＜通信システムの全体構成の説明＞
再び、図１に戻る。中央装置２００は、端末装置３００に接続される図示しないデバイスに関する種々の指示などを含むコマンドパケットを、端末装置３００に対して通信ケーブル１００を通じて送信するものである。また、端末装置３００は、中央装置２００から送信されたコマンドパケットに含まれている指示に応じて、自装置に接続されているデバイスに関する処理を実行し、当該処理結果に関する情報やデータを含むレスポンスパケットを、中央装置２００に対して通信ケーブル１００を通じて返信するものである。

ここでいうデバイスとしては、既述の温度センサ、湿度センサを含む各種センサなどのほかに、ランプ、モータ、ソレノイドなど様々なものが挙げられる。これらの例であれば、中央装置２００は、端末装置３００に対して、各種センサによるセンシング結果を取得して返信せよという趣旨の指示を含むコマンドパケットを送信したり、ランプの光量変更、モータの回転速度、ソレノイドの開閉切替を実行せよという趣旨の指示を含むコマンドパケットを送信したりすることが挙げられる。

さらに、本実施形態の場合の各種センサの別の例としては、ビルディングオートメーション分野に好適な例としては工場・建物内などに設置される火災検知センサ、インフラストラクチャー分野に好適な例としては鉄道駅のプラットホームに設置される線路への転落防止センサ、ファクトリーオートメーション分野に好適な例としては工場内などに設置される機械設備の作動停止センサなどが挙げられる。

ここで、マルチドロップ接続された一般的な通信システムを火災警報システムに適用する場合、当業者であれば、火災を検知した場合に火災検知情報を出力する火災検知センサ及びこれに接続された端末装置３００Ｃを工場内に配置し、火災が発生したことを入力した場合に警報する火災警報器及びこれに接続された端末装置３００Ｄを事務所に配置することが考えられる。

そうすると、
（１）「火災検知センサが火災検知情報を出力した場合、そのことを含むレスポンスパケットを返信せよ」という指示を含むコマンドパケットを端末装置３００Ｃに向けて送信すること、
（２）端末装置３００Ｃから火災検知情報が出力されたことを含むレスポンスパケットが返信された場合に「火災警報器に対して警報発令を出力し、その出力が完了したことを示す情報を含むレスポンスパケットを返信せよ」というコマンドパケットを、端末装置３００Ｄに向けて送信すること、
を中央装置２００に実行させる制御プログラムを用いることによって、工場で火災が発生した場合に、そのことを、工場から離れた事務所にいる通信システムの管理者などに報知することができる。

＜中央装置２００及び端末装置３００の構成の説明＞
図２は、図１に示す中央装置２００及び端末装置３００の模式的な構成を示すブロック図である。図２Ａには中央装置２００の構成を示し、図２Ｂには端末装置３００の構成を示している。

図２Ａに示す中央装置２００は、
通信ケーブル１００を通じて端末装置３００との間でパケット通信を行う通信部２１０と、
通信部２１０によって送信されるコマンドパケットを生成する生成部２２０と、
通信部２１０によって受信されたレスポンスパケットのペイロードに含まれている情報に従った処理を実行する処理部２３０と、
端末装置３００の各々に例えば製造時などに割り当てられているＭＡＣアドレスなどの固有アドレスを特定する特定部２４０と、を備えている。

図２Ｂに示す端末装置３００の構成は、
通信ケーブル１００を通じて中央装置２００との間でパケット通信を行う通信部３１０と、
通信部３１０によって返信されるレスポンスパケットを生成する生成部３２０と、
通信部３１０によって受信された自装置宛てのコマンドパケットのペイロードに含まれている情報に従った処理を実行する処理部３３０と、
通信部３１０によって受信されたコマンドパケットのペイロードに含まれている情報に従って設定を行う設定部３４０と、を備えている。

また、例えば、中央装置２００における、通信部２１０、生成部２２０、処理部２３０及び特定部２４０のうちいくつかは、ユニット化することもできるし、ＣＰＵ及びメモリなどの汎用的なハードウェアで構成することもできるし、ステートマシーンのように専用ＬＳＩで構成することもできる。このことは、端末装置３００においても当てはまる。

また、例えば、中央装置２００における、通信部２１０、生成部２２０、処理部２３０及び特定部２４０の各々の機能又は当該機能を実現するための一部の動作は、相互に他の部分が担ってもよい。すなわち、例えば、特定部２４０は、図３を用いて以下説明する各部を備えているが、特定部２４０が行う処理の一部については、処理部２３０が担ってもよい。このことも、端末装置３００においても当てはまる。

図３は、図２に示す特定部２４０の模式的な構成を示すブロック図である。図３に示す特定部２４０は、
後述する図４に示すような記号群マップを作成する作成部２４２と、
作成部２４２によって作成された記号群マップに配された記号群のうち指定された記号群と自装置に割り当てられている固有アドレスとが同一である端末装置は当該固有アドレスを含めたレスポンスパケットを返信せよという趣旨の情報を含むコマンドパケットを通信部２１０によって送信した場合に、対応するレスポンスパケットを返信する端末装置３００の数が「０」、「１」、「複数」のいずれであるかを判別する判別部２４４と、
判別部２４４による判別結果に基づいて次に送信されるコマンドパケットで指定する記号群を選定したり、下記リストに対する情報入力を指示したりすることを含む種々の制御を実行する制御部２４６と、
端末装置３００に割り当てられている固有アドレスが取得できた場合に当該固有アドレスとその送信元の端末装置３００を示す情報と対応させてリストに入力する入力部２４８と、を備えている。

ここで、端末装置３００がレスポンスパケットを返信すれば、それを伝送する通信ケーブル１００の状態が変化する。したがって、判別部２４４は、例えば、１サイクルの一定期間内での通信ケーブル１００の状態変化の有無判定を行い、状態変化がなければレスポンスパケットを返信した端末装置３００の数が「０」であると判別できる。一方、状態変化があれば、レスポンスパケットを返信する端末装置３００の数が「１」又は「複数」であると判別できる。

つぎに、判別部２４４は、通信部２１０においてレスポンスパケットの受信ができたのであれば、レスポンスパケットを返信した端末装置３００の数が「１」であると判別でき、通信部２１０においてレスポンスパケットの受信ができないのであれば、レスポンスパケットを返信した端末装置３００の数が「複数」であると判別できる。

なお、レスポンスパケットの受信ができたということは、通信部２１０が当該レスポンスパケットに対し、例えば、パリティ、チェックサム、ＣＲＣ、ハミング符号、ＢＣＨ符号などの既知の手法を用いた誤り検定を行った結果、誤りが検出されなかったことをいう。

このように、判別部２４４は、上記有無判定及び上記誤り検定を行うことで、レスポンスパケットを返信した端末装置３００の数が「０」、「１」、「複数」のいずれであるかを判別することができる。そして、判別部２４４によって判別された、レスポンスパケットを返信した端末装置３００の数が「複数」であるか否かによって、制御部２４６は、次に送信されるコマンドパケットで指定する記号群を選定する。このことについては、図４を用いて詳述する。

また、制御部２４６は、レスポンスパケットを返信した端末装置３００の数が、判別部２４４によって「１」であると判別された場合には、当該レスポンスパケットを返信した端末装置３００を示す情報とそれに割り当てられている固有アドレスとを対応させてリストに入力するように入力部２４８に対して指示をする。

図４は、図３に示す作成部２４２によって作成される記号群マップの説明図である。なお、作成部２４２によって作成される記号群マップは、図４に示す態様に限定されるものではなく、例えば、これと同じ概念の他の態様のものでもよいことに留意されたい。

図４に示す例では、「２進数４桁」で示される記号群「００００」～「１１１１」の合計１６個のうち、例えば、太枠で囲った、「０００１」、「０１００」、「１１１０」、「１１１１」が端末装置３００Ａ～３００Ｄにそれぞれ割り当てられている固有アドレスであるとしている。なお、記号群とは、図４の例でいえば各枠内にある単体のものを指す。したがって、例えば、記号群「００００」は、「０」という４つの記号から構成されたものである。

まず、図４に示す記号群マップの意味合いについて概説する。本実施形態では、例えば、図４の下から上に向けて「第１階層」、「第２階層」、「第３階層」、「第４階層」と位置付けている。

「第１階層」には、記号群「００００」～記号群「１１１１」という、「２進数４桁」で示される合計１６個の全ての記号群を昇順で配し、
「第１階層」の上位である「第２階層」には、記号群「０００Ｘ」、「００１Ｘ」、「０１０Ｘ」、…、「１１１Ｘ」という合計８個の記号群を昇順で配し、
「第２階層」の上位である「第３階層」には、記号群「００ＸＸ」、「０１ＸＸ」、「１０ＸＸ」、「１１ＸＸ」という合計４個の記号群を昇順で配し、
「第３階層」の上位である「第４階層」には、記号群「０ＸＸＸ」、「１ＸＸＸ」という合計２個の記号群を昇順で配している。第２～第４階層に昇順で記号群を配するルールは以下のとおりである。

例えば、「第１階層」に昇順で配した記号群「００００」～「１１１１」のうち連続する記号群「００００」と記号群「０００１」とに着目すると、１桁目（一の位）の記号が「０」と「１」とで相違するものの、他の２桁目～４桁目（十の位～千の位）の記号はいずれも「０００」で一致する。このような１桁目を任意の記号を「Ｘ」で表した記号群「０００Ｘ」～「１１１Ｘ」を上位の第２階層に昇順で配している。

同様に、「第２階層」に昇順で配した「０００Ｘ」～「１１１Ｘ」のうち連続する記号群「０００Ｘ」と記号群「００１Ｘ」とに着目すると、２桁目（十の位）の記号が「０」と「１」とで相違するものの、他の３桁目～４桁目（百の位～千の位）の記号はいずれも「００」で一致する。このような２桁目を任意の記号を「Ｘ」で表した記号群「００ＸＸ」～「１１ＸＸ」を上位の第３階層に昇順で配している。

同様に、「第３階層」に昇順で配した「００ＸＸ」～「１１ＸＸ」のうち連続する記号群「００ＸＸ」と記号群「０１ＸＸ」とに着目すると、３桁目（百の位）の記号が「０」と「１」とで相違するものの、他の４桁目（千の位）の記号はいずれも「０」で一致する。このような３桁目を任意の記号を「Ｘ」で表した記号群「０ＸＸＸ」～「１ＸＸＸ」を上位の第４階層に昇順で配している。

図４に示す記号群マップに配した記号群を「２進数４桁」の記号群に限定せずに一般化すると、複数の端末装置３００の各々に割り当てられている固有アドレスがｎ進数ｍ桁からなるｎ^ｍ個の記号群のいずれかである場合に（ｎ、ｍはいずれも整数）、ｎ^ｍ個の記号群を昇順で第１階層に配し、第ｐ階層（ｐは１～ｍまでの各整数）に昇順で配した前記ｎ^ｍ／ｎ^{（Ｐ－１）}個の記号群を、前記第ｐ階層に昇順で配している記号群のうち下記任意の記号を除く（ｍ－（ｐ－１））桁のうち（ｍ－ｐ）桁の記号群が一致するｎ個を１組にグルーピングして、相違する１桁を任意の記号としたｎ^ｍ／ｎ^ｐ個の記号群を前記第ｐ階層に対して第ｐ＋１階層に昇順で配したツリー状の階層構造と定義できる。

このように一般化した記号群マップは、表現上、やや複雑であることから、その構成要素を以下のように分け、ｎ，ｍ，ｐのそれぞれの変数に具体的な数値を代入し、各構成要素の記載事項が図４の内容に合致していることを検証する。
Ａ：複数の端末装置３００Ａ～３００Ｄの各々に割り当てられている固有アドレスがｎ進数ｍ桁からなるｎ^ｍ個の記号群のいずれかである場合に（ｎ、ｍはいずれも整数）、
Ｂ：ｎ^ｍ個の記号群を昇順で第１階層に配し、
Ｃ－１：第ｐ階層（ｐは１～ｍまでの各整数）に昇順で配した前記ｎ^ｍ／ｎ^{（Ｐ－１）}個の記号群を、
Ｃ－２：前記第ｐ階層に昇順で配している記号群のうち下記任意の記号を除く（ｍ－（ｐ－１））桁のうち（ｍ－ｐ）桁の記号群が一致するｎ個を１組にグルーピングして、
Ｃ－３：相違する１桁を任意の記号としたｎ^ｍ／ｎ^ｐ個の記号群を前記第ｐ階層に対して上位の第ｐ＋１階層に昇順で配した
Ｄ：ツリー状の階層構造。

＜構成要素Ａについて＞
構成要素Ａは、一般化した記号群マップの説明に含まれる変数「ｎ」及び「ｍ」を規定するものである。図４に示す記号群マップの場合、端末装置３００Ａ～３００Ｄの各々に割り当てられている固有アドレスは、「２進数４桁からなる１６個の記号群のいずれか」であるから、「ｎ＝２」、「ｍ＝４」となる。

＜構成要素Ｂについて＞
構成要素Ｂは、「ｎ^ｍ個の記号群を昇順で第１階層に配し、」と規定されているところ、「ｎ＝２」、「ｍ＝４」を代入すると、「１６個の記号群を第１階層に昇順で配し、」となる。図４では、記号群「００００」～記号群「１１１１」という合計１６個の記号群を第１階層に昇順で配している。したがって、構成要素Ｂは図４の内容に合致する。

＜構成要素Ｃ全体について＞
構成要素Ｃは、更に構成要素Ｃ－１～Ｃ－３に分けているが、「第ｐ階層（ｐは１～ｍまでの各整数）に昇順で配した…」と規定されているので、例えば、第２階層について見ていく場合には、「ｐ＝１」になる。まず、「ｎ＝２」、「ｍ＝４」、「ｐ＝１」を代入して第２階層について検証する。

＜構成要素Ｃ－１について＞
構成要素Ｃ－１は、「ｎ＝２」、「ｍ＝４」、「ｐ＝１」をそれぞれ代入すると、「第『１』階層に昇順で配した前記『２^４／２^{（１－１）}』個の記号群を、」すなわち、「第『１』階層に昇順で配した前記『１６』個の記号群を、」となる。
＜構成要素Ｃ－２について＞
構成要素Ｃ－２は、同様の条件で代入すると、「前記第『１』階層に昇順で配している記号群のうち下記任意の記号を除く『（４－（１－１））』桁のうち『（４－１）』桁の記号群が一致する『２』個を１組にグルーピングして、」すなわち、「前記第『１』階層に昇順で配している記号群のうち下記任意の記号を除く『４』桁のうち『３』桁の記号群が一致する『２』個を１組にグルーピングして、」となる。
＜構成要素Ｃ－３について＞
構成要素Ｃ－３は、同様の条件で代入すると、「相違する１桁を任意の記号とした『２^４／２^１』個の記号群を前記第『１』階層に対して上位の第『１』＋１階層に昇順で配した」すなわち「相違する１桁を任意の記号とした『８』個の記号群を前記第『１』階層に対して上位の第『２』階層に昇順で配した」となる。図４では、第１階層に配している「００００」～「１１１１」という１６個の記号群のうち一の位の記号を除く３桁の記号群が一致する例えば「００００」と「０００１」を１組にグルーピングして、相違する１桁を任意の記号Ｘとした「８」個の記号群「０００Ｘ」等を昇順で第２階層に配している。したがって、構成要素Ｃは第２階層について図４の内容に合致する。

＜構成要素Ｄについて＞
図４には、第１階層から第４階層までツリー状の記号群マップが示されている。したがって、構成要素Ｄは詳細に対比するまでもなく図４の内容に合致する。

念のため、第３階層についても、簡単に検証する。なお、構成要素Ａ，Ｂ，Ｄについては、当業者であれば、第２階層の場合と詳細に対比するまでもなく同じであることがわかるから検証を省略する。

＜構成要素Ｃ全体について＞
構成要素Ｃは、「第ｐ階層（ｐは１～ｍまでの各整数）に昇順で配した…」と規定されているので、第３階層について見ていく場合、「ｐ＝２」になる。
＜構成要素Ｃ－１について＞
構成要素Ｃ－１は、「第『２』階層に昇順で配した前記『２^４／２^{（『２』－１）}』個の記号群を、」すなわち、「第『２』階層に昇順で配した前記『８』個の記号群を、」となる。
＜構成要素Ｃ－２について＞
構成要素Ｃ－２は、同様に代入すると、「前記第『２』階層に昇順で配している記号群のうち下記任意の記号を除く『（４－（『２』－１））』桁のうち『（４－『２』）』桁の記号群が一致する『２』個を１組にグルーピングして、」すなわち、「前記第『２』階層に昇順で配している記号群のうち下記任意の記号を除く『３』桁のうち『２』桁の記号群が一致する『２』個を１組にグルーピングして、」となる。
＜構成要素Ｃ－３について＞
構成要素Ｃ－３は、同様に代入すると、「相違する１桁を任意の記号とした『２^４／２^『２』』個の記号群を第『２』階層に対して上位の第『２』＋１階層に昇順で配した」すなわち「相違する１桁を任意の記号とした『４』個の記号群を第『２』階層に対して上位の第『３』階層に昇順で配した」となる。図４では、第２階層に配している「０００Ｘ」～「１１１Ｘ」という８個の記号群のうち一の位及び十の位の記号を除く２桁の記号群が一致する例えば「０００Ｘ」と「００１Ｘ」を１組にグルーピングして、相違する１桁を任意の記号Ｘとした４個の記号群「００ＸＸ」等を第２階層の上位の第３階層に配している。したがって、構成Ｃは、第３階層について図４の内容に合致する。第４階層についても同様であるので、説明が冗長とならないように割愛する。

また、本明細書では、
（１）第４階層における記号群「０ＸＸＸ」から、第３階層の記号群「００ＸＸ」及び第２階層の記号群「０００Ｘ」を経て、第１階層の記号群「００００」までのルートを第１直系ルート、
（２）第４階層における記号群「０ＸＸＸ」から、第３階層の記号群「００ＸＸ」及び第２階層の記号群「０００Ｘ」を経て、第１階層の記号群「０００１」までのルートを第２直系ルート、
（３）…
（１６）第４階層における記号群「１ＸＸＸ」から、第３階層の記号群「１１ＸＸ」及び第２階層の記号群「１１１Ｘ」を経て、第１階層の記号群「１１１１」までのルートを第１６直系ルート、
と定義する。

図５は、図４に示す記号群マップに基づいて図１に示す中央装置２００が端末装置３００に割り当てられている固有アドレスを取得する際の動作説明図である。図５では、「サイクル」単位で動作説明を行う。

まず、サイクルＣ１における動作について説明する。

図１に示す通信システムの管理者等が中央装置２００に対して固有アドレス取得命令を入力すると、制御部２４６は、最初に送信するコマンドパケットで指定する記号群を、第４階層に昇順で配している記号群のうち最小の記号群「０ＸＸＸ」を初期値として選定して、生成部２２０に出力する。

生成部２２０は、制御部２４６から出力される選定結果に従って「指定された記号群『０ＸＸＸ』と自装置に割り当てられている固有アドレスとが同一である端末装置は当該固有アドレスを含めたレスポンスパケットを返信せよ」という趣旨の指示を有するコマンドパケットを生成する。

通信部２１０は、生成部２２０によって生成されたコマンドパケットを、サイクルＣ１の期間において、通信ケーブル１００を通じて端末装置３００に向けて送信する。この条件を満たす端末装置３００は、図４に太枠で示すとおり、第２，第５直系ルートに属する記号群「０００１」，「０１００」が割り当てられている端末装置３００Ａ，３００Ｂである。

したがって、端末装置３００Ａ，３００Ｂの各生成部３２０は、コマンドパケットの指示に従って、自装置に割り当てられている固有アドレス「０００１」、「０１００」を含めたレスポンスパケットを生成する。

端末装置３００Ａ，３００Ｂの各通信部３１０は、各生成部３２０によって生成されたレスポンスパケットを、サイクルＣ１の期間内に中央装置２００が受信できるように、通信ケーブル１００を通じて中央装置２００に向けて送信する。

ここでは、端末装置３００Ａ，３００Ｂがレスポンスパケットを返信したので、通信ケーブル１００の状態が変化する。そして、これらのレスポンスパケットが通信ケーブル１００において相互に衝突するので、典型的にはいずれのレスポンスパケットも破損する。

したがって、中央装置２００は、通信部２１０が端末装置３００Ａ，３００Ｂから返信されたレスポンスパケットのいずれかも受信できない。このため、判別部２４４は、当該レスポンスパケットを返信する端末装置３００の数を「複数」であると判別し（ステップＪ１）、その判別結果を制御部２４６に出力する。

制御部２４６は、判別部２４４からの判別結果を入力し、ここでは「複数」であると判別されているので、次に送信するコマンドパケットで指定する記号群を直近で送信したコマンドパケットで指定された記号群（この例では「０ＸＸＸ」）が属する階層（この例では「第４階層」）の次に下位の階層（この例では「第３階層」）における最小の記号群（この例では「００ＸＸ」）と選定し、当該選定結果を生成部２２０に出力する。以上が、サイクルＣ１における動作である。

つぎに、サイクルＣ２における動作について説明する。

生成部２２０は、制御部２４６から出力される選定結果に従って「指定された記号群『００ＸＸ』と自装置に割り当てられている固有アドレスとが同一である端末装置は当該固有アドレスを含めたレスポンスパケットを返信せよ」という趣旨の指示を有するコマンドパケットを生成する。

通信部２１０は、生成部２２０によって生成されたコマンドパケットを、サイクルＣ２の期間において、通信ケーブル１００を通じて端末装置３００に向けて送信する。この条件を満たす端末装置３００は、第２直系ルートに属する記号群「０００１」が割り当てられている端末装置３００Ａだけである。

したがって、端末装置３００Ａの生成部３２０は、コマンドパケットの指示に従って、自装置に割り当てられている固有アドレス「０００１」を含めたレスポンスパケットを生成する。

端末装置３００Ａの通信部３１０は、その生成部３２０によって生成されたレスポンスパケットを、サイクルＣ２の期間内に中央装置２００が受信できるように、通信ケーブル１００を通じて中央装置２００に向けて送信する。

ここでは、端末装置３００Ａがレスポンスパケットを返信したので、通信ケーブル１００の状態が変化する。そして、このレスポンスパケットが通信ケーブル１００において他のレスポンスパケットと衝突するという状況は起こり得ないので、当該レスポンスパケットは破損しない。

したがって、中央装置２００では、通信部２１０が端末装置３００Ａから返信されたレスポンスパケットを受信できる。このため、判別部２４４は、当該レスポンスパケットを返信する端末装置３００の数を「１」であると判別し（ステップＪ２）、その判別結果を制御部２４６に出力する。

制御部２４６は、判別部２４４からの判別結果を入力し、ここでは「１」である（すなわち「複数」でない）と判別されているので、次に送信するコマンドパケットで指定する記号群を直近で送信したコマンドパケットで指定された記号群（この例では「００ＸＸ」）が属する階層（この例では「第３階層」）と同一以上の階層（この例では「第３階層」／「第４階層」）において調査対象となっていない最も大きな記号群（この例では「第３階層」の「０１ＸＸ」）と選定し、当該選定結果を生成部２２０に出力する。

また、制御部２４６は、端末装置３００Ａに割り当てられている固有アドレスが「０００１」であるという情報を取得するから、「端末装置３００Ａ」と「０００１」とを対応させてリストに入力するよう入力部２４８に指示を出力する。

入力部２４８は、制御部２４６から出力された指示を入力すると、その指示に従って「端末装置３００Ａ」と「０００１」とを対応させてリストに入力する。なお、リストは、これに限定されるものではないが、例えばデータベースとすることができる。以上が、サイクルＣ２における動作である。

ここで、サイクルＣ２では、サイクルＣ３で送信するコマンドパケットで指定する記号群を「０１ＸＸ」であると選定することになるが、その理由はサイクルＣ２で調査した記号群「００ＸＸ」が属する第１～第４直系ルートに端末装置３００Ｂ～３００Ｄに割り当てられている固有アドレスと同一の記号群が存在しないからである。つまり、レスポンスパケットを返信した端末装置３００の数が「１」／「０」となれば、当該直系ルートに属する記号群についての調査を継続する必要がなくなる。

したがって、中央装置２００は、当該第１～第４直系ルートにおいて調査を継続しないので、その調査を実行しない分だけ、虱潰しに調査をする場合に比して、固有アドレスの調査時間の短縮化が図れる。

なお、レアケースではあるが、通信障害などの何らかの理由により、レスポンスパケットを返信した端末装置３００の数が実際には「複数」であるにも拘わらず「１」であると誤って判別されてしまう可能性がある。本実施形態では、このような事態を回避するために、判別部２４４によってレスポンスパケットを返信した端末装置３００の数が「１」であると判別された場合に、制御部２４６はその真偽判定を行うことも一法である。

図５のサイクルＣ２に示す例では、そのような誤判別がされる前提で示していないが、ここでいう真偽判定とは「直前に送信したコマンドパケットで指定した記号群（この例では「００ＸＸ」）を含む直系ルート（この例では「第１～第４直系ルート」））に属する記号群（この例では「００００」～「００１１」）であって、直前に送信したコマンドパケットで指定した記号群（この例では「０００１」）以外の記号群（この例では「００００」，「００１０」，「００１１」）が自装置に割り当てられている固有アドレスである端末装置は当該固有アドレスを含めたレスポンスパケットを返信せよ」というコマンドパケットを生成部２２０に生成させ、通信部２１０によって送信させてもよい。

この真偽判定を行えば、通信障害などの理由が回復不能なものでなければ、対応する端末装置３００がレスポンスパケットを返信することになるので、誤った判別は是正される。なお、誤判別は、通信故障がなくとも発生し得る。典型例としては、中央装置２００に対して近距離／遠距離に位置する端末装置３００Ａ／端末装置３００Ｄが同一サイクルでレスポンスパケットを返信した場合には当該レスポンスパケットは相互に衝突するが、その際、通信ケーブル１００を相対的に長距離を伝送してくる端末装置３００Ｄから返信されたレスポンスパケットは信号強度が弱くなっているからパケットが破損する一方で、通信ケーブル１００を相対的に短距離を伝送してくる端末装置３００Ａから返信されたレスポンスパケットは信号強度が強いままであるからパケットが破損はしない、という場合が挙げられる。

つぎに、サイクルＣ３における動作について説明する。その動作はサイクルＣ２の場合と同様であるが、一通り説明する。

生成部２２０は、制御部２４６から出力される選定結果に従って「指定された記号群『０１ＸＸ』と自装置に割り当てられている固有アドレスとが同一である端末装置は当該固有アドレスを含めたレスポンスパケットを返信せよ」という趣旨の指示を有するコマンドパケットを生成する。

通信部２１０は、生成部２２０によって生成されたコマンドパケットを、サイクルＣ３の期間において、通信ケーブル１００を通じて端末装置３００に向けて送信する。この条件を満たす端末装置３００は、第５直系ルートに属する記号群「０１００」が割り当てられている端末装置３００Ｂだけである。

したがって、端末装置３００Ｂの生成部３２０は、コマンドパケットの指示に従って、自装置に割り当てられている固有アドレス「０１００」を含めたレスポンスパケットを生成する。

端末装置３００Ｂの通信部３１０は、その生成部３２０によって生成されたレスポンスパケットを、サイクルＣ３の期間内に中央装置２００が受信できるように、通信ケーブル１００を通じて中央装置２００に向けて送信する。

したがって、中央装置２００では、通信部２１０が端末装置３００Ｂから返信されたレスポンスパケットを受信できる。このため、判別部２４４は、当該レスポンスパケットを返信する端末装置３００の数を「１」であると判別し（ステップＪ３）、その判別結果を制御部２４６に出力する。

制御部２４６は、判別部２４４からの判別結果を入力し、ここでは「１」である（すなわち「複数」でない）と判別されているので、次に送信するコマンドパケットで指定する記号群を直近で送信したコマンドパケットで指定された記号群（この例では「０１ＸＸ」）が属する階層（この例では「第３階層」）と同一以上の階層（この例では「第３階層」／「第４階層」）において調査対象となっていない最も大きな記号群（この例では「第４階層」の「１ＸＸＸ」）と選定し、当該選定結果を生成部２２０に出力する。

また、制御部２４６は、端末装置３００Ｂに割り当てられている固有アドレスが「０１００」であるという情報を取得するから、「端末装置３００Ｂ」と「０１００」とを対応させてリストに入力するよう入力部２４８に指示を出力する。

入力部２４８は、制御部２４６から出力された指示を入力すると、その指示に従って、「端末装置３００Ｂ」と「０１００」とを対応させてリストに入力する。以上が、サイクルＣ３における動作である。

したがって、中央装置２００は、当該第６～第８直系ルートにおいて調査を継続しないので、その調査を実行しない分だけ、虱潰しに調査をする場合に比して、固有アドレスの調査時間の短縮化が図れる。

つぎに、サイクルＣ４における動作について説明する。その動作はサイクルＣ１の場合と同様であるが、一通り説明する。

生成部２２０は、制御部２４６から出力される選定結果に従って「指定された記号群『１ＸＸＸ』と自装置に割り当てられている固有アドレスとが同一である端末装置は当該固有アドレスを含めたレスポンスパケットを返信せよ」という趣旨の指示を有するコマンドパケットを生成する。

通信部２１０は、生成部２２０によって生成されたコマンドパケットを、サイクルＣ４の期間において、通信ケーブル１００を通じて端末装置３００に向けて送信する。この条件を満たす端末装置３００は、図４に太枠で示すとおり、第１５，１６直系ルートに属する記号群「１１１０」，「１１１１」が割り当てられている端末装置３００Ｃ，３００Ｄである。

したがって、端末装置３００Ｃ，３００Ｄの各生成部３２０は、コマンドパケットの指示に従って、自装置に割り当てられている固有アドレス「１１１０」、「１１１１」を含めたレスポンスパケットを生成する。

端末装置３００Ｃ，３００Ｄの各通信部３１０は、各生成部３２０によって生成されたレスポンスパケットを、サイクルＣ４の期間内に中央装置２００が受信できるように、通信ケーブル１００を通じて中央装置２００に向けて送信する。

中央装置２００では、ステップＪ１の場合と同じく、判別部２４４が、当該レスポンスパケットを返信する端末装置３００の数を「複数」であると判別し（ステップＪ４）、その判別結果を制御部２４６に出力する。

制御部２４６は、判別部２４４からの判別結果を入力し、ここでは「複数」であると判別されているので、次に送信するコマンドパケットで指定する記号群を直近で送信したコマンドパケットで指定された記号群（この例では「１ＸＸＸ」）が属する階層（この例では「第４階層」）の次に下位の階層（この例では「第３階層」）における最小の記号群（この例では「１０ＸＸ」）と選定し、当該選定結果を生成部２２０に出力する。以上が、サイクルＣ４における動作である。

つぎに、サイクルＣ５における動作について説明する。

生成部２２０は、制御部２４６から出力される選定結果に従って「指定された記号群『１０ＸＸ』と自装置に割り当てられている固有アドレスとが同一である端末装置は当該固有アドレスを含めたレスポンスパケットを返信せよ」という趣旨の指示を有するコマンドパケットを生成する。

通信部２１０は、生成部２２０によって生成されたコマンドパケットを、サイクルＣ５の期間において、通信ケーブル１００を通じて端末装置３００に向けて送信する。この条件を満たす端末装置３００は、存在しない。

したがって、いずれもの端末装置３００もレスポンスパケットを返信しないので、通信ケーブル１００の状態は変化しない。そして、そのまま、サイクルＣ５の期間が満了する。

中央装置２００では、判別部２４４が、当該レスポンスパケットを返信する端末装置３００の数を「０」であると判別し（ステップＪ５）、その判別結果を制御部２４６に出力する。

制御部２４６は、判別部２４４からの判別結果を入力し、ここでは「０」である（すなわち「複数」でない）と判別されているので、次に送信するコマンドパケットで指定する記号群を直近で送信したコマンドパケットで指定した記号群（この例では「１０ＸＸ」）が属する階層（この例では「第３階層」）と同一以上の階層（この例では「第３階層」／「第４階層」）において調査対象となっていない最も大きな記号群（この例では「第３階層」の「１１ＸＸ」）と選定し、当該選定結果を生成部２２０に出力する。以上が、サイクルＣ５における動作である。

したがって、中央装置２００は、当該第９～第１２直系ルートにおいて調査を継続しないので、その調査を実行しない分だけ、虱潰しに調査をする場合に比して、固有アドレスの調査時間の短縮化が図れる。

サイクルＣ６，Ｃ７における動作は、その動作はサイクルＣ４，Ｃ５の場合と同様である。サイクルＣ８～Ｃ１０における動作は、その動作はサイクルＣ１～Ｃ３の場合と同様である。この種の動作はいずれも十分に説明したので重複して説明しない。

なお、この例では、サイクルＣ９の処理を実行した結果、中央装置２００は、端末装置３００Ｃの固有アドレスが「１１１０」であることが特定できるので、調査をしていない端末装置３００Ｄの固有アドレスが、必然的に、唯一残っている記号群「１１１１」であることが消去法的に特定できる。したがって、サイクルＣ１０の全ての処理を実行するのではなく、「端末装置３００Ｄ」と「１１１１」とを対応させてリストに入力する処理のみをサイクルＣ９において実行して、更に調査時間の短縮化を図ってもよい。

以上述べた手法によれば、端末装置３００に割り当てられている固有アドレスの調査時間は、サイクルＣ１０の全ての処理を実行したとしても１サイクルの一定期間が２ｍｓであるサイクルを１０回繰り返すだけでよいので２０ｍｓで済む。しかも、本実施形態の通信システムは、この調査時間内に端末装置３００と固有アドレスとの対応リストを作成することもできる。

なお、図４に示す太枠の記号群は、固有アドレスの調査時間を故意に短縮化できたように見せかけるために恣意的に選定したものでない。このことは、端末装置３００に割り当てられている固有アドレスが、第１～第４直系ルートにおける記号群「００００」、「０００１」、「００１０」、「００１１」である場合の最短調査期間が１６ｍｓであること、及び、第７，第８，第１５，第１６直系ルートにおける記号群「０１１０」、「０１１１」、「１１１０」、「１１１１」である場合の最長調査時間が２８ｍｓであることと対比すればわかる。

また、本実施形態の手法を採用せずに虱潰しに調査をするとなれば、第１階層に属する［記号群数１６×２ｍｓ＝３２ｍｓ］の調査時間が必要であるから、本実施形態の手法を採用した場合には、少なくとも調査時間を１２．５％短縮することができる。

この調査時間を一般化すると、１６進数８桁のＭＡＣアドレスを固有アドレスとして用いるとすると記号群数は「約４３億個」で、かつ、通信ケーブル１００に対する端末装置３００の最大接続数はＲＳ－４８５規格によれば「３２」であるから、最長調査期間は［２ｍｓ×９２８回≒２秒］である。人手を介さない場合に１００日程度必要であるといえる固有アドレスの調査時間が２秒弱で済むとなれば、その効果は多大である。なお、仮に、通信ケーブル１００に対する端末装置３００の接続数を「１６」とした場合には、最少調査回数は３０回、最大調査回数は４７８回となり、それぞれの調査時間は６０ｍｓ、９５６ｍｓである。

図６は、図５を用いて説明した固有アドレスの調査手法の変形例を示す図である。ここでは、固有アドレスの調査時間を更に短縮化する手法について、図５を用いて説明したこととの相違点を中心に説明する。

本実施形態の通信システムは、既述のように、中央装置２００及び端末装置３００Ａ～３００Ｄの各々タイムスケジュールと計時手段とを備えることを条件に、各パケットに対してその送信先を示す情報を含めなくても所要の通信を行うことができる。図６に示す固有アドレスの調査手法は、この時分割の考え方を用いたものである。

なお、図６において、サイクルＣ１１－１のように枝番「－１」が含まれているものはサイクルＣ１１の時間的に前半を、サイクルＣ１１－２のように枝番「－２」が含まれているものはサイクルＣ１１の時間的に後半を、それぞれ意味する。また、図６には明示していないが、本明細書ではこれらの枝番を除いた一組の総称をサイクルＣ１１のように称する。

まず、図５，図６に示す調査手法を相互に対比すると、例えば、サイクルＣ１，Ｃ１１において所定のコマンドパケットを送信する点で一致するが、図５に示す調査手法の場合には当該コマンドパケットに対するレスポンスパケットの返信タイミングを前後半で分けていないのに対して、図６に示す調査手法の場合には当該コマンドパケットに対するレスポンスパケットの返信タイミングを前後半で分けているという点で相違する。

図６では、「自装置に割り当てられている固有アドレスが記号群「０『０』ＸＸ」と同一である場合には、サイクルＣ１１－１でレスポンスパケットを返信せよ。自装置に割り当てられている固有アドレスが記号群「０『１』ＸＸ」と同一である場合には、後半のサイクルＣ１１－２でレスポンスパケットを返信せよ」という指示をコマンドパケットに含め、タイムスケジュールとしてコマンドパケットの送信に必要な割当期間を１ｍｓ、サイクルＣ１１－１でレスポンスパケットの返信に必要な割当期間を１ｍｓ、サイクルＣ１１－２でレスポンスパケットの返信に必要な割当期間を１ｍｓように設定する。

そうすると、これら合計３ｍｓの処理時間中に、サイクルＣ１１－１，Ｃ１１－２においてレスポンスパケットを返信した端末装置３００の数はいずれも「１」という判別結果になり（ステップＪ１１－１，Ｊ１１－２）、端末装置３００Ａ，３００Ｂに割り当てられている固有アドレスが、それぞれ「０００１」，「０１００」であると特定でき、これらに関する特定結果がリストに入力される。

つぎに、サイクルＣ１２－１では、レスポンスパケットを返信した端末装置３００の数は「０」という判別結果となるので（ステップＪ１２－１）、その記号群「１ＸＸＸ」が属する直系ルートについての調査は継続しない。一方、サイクルＣ１２－２では、レスポンスパケットを返信した端末装置３００の数は「複数」という判別結果となるので（ステップＪ１２－２）、その記号群「１ＸＸＸ」が属する直系ルートについての調査を継続する。

したがって、サイクルＣ１３において、上記記号群「１ＸＸＸ」の下位階層の記号群「１１ＸＸ」についての調査を行うが、図４，図６に示すように、結果的には、記号群「１１ＸＸ」についてはサイクルＣ１２と同様の処理がされる。

つぎに、サイクルＣ１４において、上記記号群「１１ＸＸ」の下位階層の記号群「１１１Ｘ」についての調査を行うが、図４，図６に示すように、結果的には、サイクルＣ１４－１，Ｃ１４－２においてレスポンスパケットを返信した端末装置３００の数はいずれも「１」という判別結果になり（ステップＪ１４－１，Ｊ１４－２）、端末装置３００Ｃ，３００Ｄに割り当てられている固有アドレスが、それぞれ「１１１０」，「１１１１」であると特定でき、これらに関する特定結果がリストに入力される。

以上述べた手法によれば、端末装置３００に割り当てられている固有アドレスの調査時間は、既述の条件に即していえば、１サイクルの一定期間が３ｍｓであるサイクルを４回繰り返すだけでよいので１２ｍｓで済む。したがって、図５に示した調査手法の場合に比して調査時間を６０％に減少することができる。

ここで、ＭＡＣアドレスが１６進数８桁、時分割する場合の分割数を４とすると、図５，図６を用いてそれぞれ説明した一般化した調査時間を纏めると表１のとおりになる。したがって、図６を用いて説明した時分割の調査手法を採用すると、調査時間減少に貢献することがわかる。

なお、図６には、サイクルＣ１１をサイクルＣ１１－１，Ｃ１１－２という前後半に２分割する例を示したが、例えば第１～第４サイクルＣ１１－ａ～Ｃ１１－ｄという４分割することも可能である。第１サイクルＣ１１－ａに対応する割当時間を「０『００』Ｘ」、第２サイクルＣ１１－ｂに対応する割当時間を「０『０１』Ｘ」、第３サイクルＣ１１－ｃに対応する割当時間を「０『１０』Ｘ」、第４サイクルＣ１１－ｄに対応する割当時間を「０『１１』Ｘ」のようにすればよい。

以上、主として、図４～図６を用いて、端末装置３００に割り当てられている固有アドレスの調査手法について述べたが、中央装置２００は、これらの調査の結果として、端末装置３００に割り当てられている固有アドレスを取得した結果、次のような処理を行うこともできる。

＜端末装置３００からの各種情報等の取得＞
中央装置２００は、リストにある固有アドレスを宛先として、端末装置３００から様々な設定情報を取得する取得部を有することができる。ここでいう設定情報には、例えば、製品型式といったメーカ由来の情報、当該端末装置３００に接続されるデバイス（火災検知センサ、火災報知器等）に対する制御プログラムといった通信システムの設計者や通信システムの管理者由来の情報、通信システムの稼働中に記録される端末装置３００の動作のログ情報といった端末装置３００由来の情報、など各種情報が含まれる。

中央装置２００は、リストにある固有アドレスを宛先とし、「自装置の設定情報を含むレスポンスパケットを返信せよ」という趣旨の指示を含めたコマンドパケットを生成部２２０によって生成し、通信部２１０によって通信ケーブル１００を通じて端末装置３００に向けて送信する。

中央装置２００は、端末装置３００から返信されるレスポンスパケットを通信部２１０によって受信し、入力部２４８によって当該設定情報についても当該返信元を示す情報に対応させてリストに入力する。こうすると、通信システムの管理者が、当該端末装置３００の交換目安の時期を把握したり、当該端末装置３００を交換する際にデバイスと相性のよいものを選択したりすることも可能となる。

＜端末装置３００に対する各種情報等の設定＞
中央装置２００は、リストにある固有アドレスを宛先として、端末装置３００に対して一意のローカルアドレスを設定することができる。ここでいうローカルアドレスとは、従前、通信システムの敷設業者が、そのリストに従って端末装置に設定していたものである。ローカルアドレスは、コマンドパケットを送信する際に宛先としても用いることもできる。

例えば、中央装置２００は、端末装置３００に対して設定すべきローカルアドレスを、入力部２４８によって対応する固有アドレスに紐付け、事前に通信システムの管理者等が既述のリストに入力しておく。それから、中央装置２００は、リストにある固有アドレスを宛先とし、「指定された一意のローカルアドレスを設定し、その設定処理が完了したらそのことを示す情報を含むレスポンスパケットを返信せよ」という趣旨の指示を含めたコマンドパケットを生成部２２０によって生成し、通信部２１０によって通信ケーブル１００を通じて端末装置３００に向けて送信する。

中央装置２００は、通信ケーブル１００を通じてコマンドパケットを送信することによって、端末装置３００に一意のローカルアドレスを設定できるので、通信システムの敷設業者が間違ってローカルアドレスを設定することによって生じ得るヒューマンエラーを回避することができる。

加えて、中央装置２００は、生成部２２０によって生成するコマンドパケットに「今後のコマンドパケットの宛先には当該ローカルアドレスを用いるので宛先設定を更新し、その更新処理が完了したらそのことを示す情報を含むレスポンスパケットを返信せよ」という趣旨の指示を含めさせてもよい。

こうすると、固有アドレスは、ＭＡＣアドレスが一般的に１６進数１２桁以上であり、ビット数換算でも４８ビット以上と相対的に多いので、これよりもローカルアドレスのビット数を例えば１６進数２桁という８ビットのように少なくして宛先に用いると、ヘッダの使用容量を減らし、１パケットあたりのビット数も減らすことができる。

また、中央装置２００は、同様の手法により、例えば、通信ケーブル１００に対して接続している端末装置３００を他の端末装置３００に交換した場合に、当該他の端末装置３００に対して交換前の設定情報を設定することができる。他の端末装置３００は、交換前の端末装置３００が故障して修理をしている間に代用されるものも含む。

特に、端末装置３００（他の端末装置３００も含む）を活線挿抜対応装置とすれば、通信ケーブル１００から端末装置３００を取り外したり、通信ケーブル１００に対して端末装置３００を接続したりすると、そのことを中央装置２００が備える検知部で検知することができるので、これをトリガーに上記コマンドパケットの生成及び送信をすると、人手を全く介することなく、当該他の端末装置３００に対して交換前の設定情報を設定することができる。

また、通信ケーブル１００に対して新たに他の端末装置３００を増設する場合にも、当該他の端末装置３００に対して設定すべき設定情報やローカルアドレスを、入力部２４８によって対応する固有アドレスに紐付け、事前に通信システムの管理者等が既述のリストに入力すれば、既述の要領で当該他の端末装置３００に設定情報やローカルアドレスを設定することができる。

なお、端末装置３００（他の端末装置３００も含む）を活線挿抜対応装置とすれば、端末装置３００に対する各種情報等の設定は、端末装置３００が主導で行うこともできる。例えば、通信ケーブル１００に接続されている端末装置３００が取り外され、通信ケーブル１００に他の端末装置３００が接続された場合でいうと、他の端末装置３００は、自装置に割り当てられている固有アドレスと自装置宛てにパケットを送信するように要求する趣旨の情報とを含めた設定情報等要求パケットを生成部３２０によって生成し、少なくとも１サイクル分のパケットの受信状況を確認して他のパケットと衝突しないタイミングで、通信部３１０によって通信ケーブル１００を通じて中央装置２００に向けて設定情報等要求パケットを送信する。

中央装置２００は、他の端末装置３００から送信されてきた設定情報等要求パケットを受信すると、通信ケーブル１００から端末装置３００が取り外されたことと通信ケーブル１００に対して他の端末装置３００が接続されたことを検知しているから、当該端末装置３００から当該他の端末装置３００に交換されたと判断し、設定情報等要求パケットに含まれている固有アドレスを宛先とし、当該端末装置３００の設定情報等をリストから読み出して、設定情報等送信パケットを生成して、通信部２１０によって通信ケーブル１００を通じて他の端末装置３００に送信し、リスト内の固有アドレスを更新すればよい。

なお、端末装置３００が中央装置２００として振る舞うこともあるから、全て又は一部の端末装置３００は、中央装置２００の構成と同様に入力部２４８及びリスト等を備えることもできる。これにより、中央装置２００でのリスト消失時の危険回避ができる。ちなみに、このことは中央装置２００を２台以上とすることによっても達成できる。

もっとも、中央装置２００を２台以上とする場合には、それらを相互に接続させて相互に同期をとることもできるが、実際には、複数台の中央装置２００は、図示しない上位装置にそれぞれ接続されることが多い。上位装置は、各中央装置２００に対して、同じ指示を出力する。したがって、２台以上の中央装置２００によって、パケット通信システムをデュアル制御することが可能な構成が実現できる。

また、端末装置３００（他の端末装置３００を含む）は、ローカルアドレスや設定情報の設定処理が完了するまで、自装置に接続されたデバイスとの間のやり取りを開始しないようにする制御抑止部を備えておくとよい。これにより、設定作業に不慣れな通信システムの管理者等が、当該設定処理の完了に先だって通信システムを稼働させてしまった場合においても、デバイス制御に誤動作が生じることを回避することができる。

ところで、確率的には非常に低いと思われるが、２台の中央装置２００又は端末装置３００がともに故障等する可能性はゼロではないから、中央装置２００又は端末装置３００には、リストに入力された設定情報を読み出す読出部を備えておくとよい。具体的には、この読出部は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ又はＳＤカードなどの外部記憶メモリと、外部記憶メモリが装着されかつ格納部に接続されているスロットとによって構成することができる。

これにより、読出部によってリストに入力されている最新の設定情報を定期若しくは不定期に又は所定の規則に従って読み出して、通信ケーブル１００から分離した機器等に格納可能とすればよい。

なお、読出部を備えることによって、リストに入力されている最新の設定情報には、制御対象の過去の動作のログ情報を含めることができるので、これを読み出せるようにすることは、ビッグデータの有効活用をすることができるといった効果がある。

（実施例１）
図７は、本発明の実施例１のインフラストラクチャーシステムの説明図である。本実施例では、実施形態で説明した通信システムを、インフラストラクチャーシステムであるところの道路設備に適用した例について説明する。

図７において、図１等に示した部分と同様の部分には、同一符号を付しており、図７において固有のものとしては、トンネル１０００と、トンネル内を通行している車両２０００とがある。

通信ケーブル１００の長さは、トンネル１０００の長さに応じて決定される。トンネル１０００の長さは、数百ｍ～数ｋｍという長さになるものは珍しくない。したがって、通信ケーブル１００の長さも、数百ｍ以上ということになることがある。

中央装置２００は、監視者等がトンネル１０００内の状況をモニタリング等する監視制御室に設置されている。既述の上位装置は、監視制御室内に設けられてもよいし、他の場所に設けられてもよい。

端末装置３００Ａ，３００Ｃは、トンネル１０００内の環境データを収集する環境センサ４００Ａ，４００Ｃに接続されている。トンネル１０００内の環境データとしては、これらに限定されるものではないが、例えば、車両２０００の交通量であったり、トンネル１０００内の排気ガス濃度であったり、以下説明するランプ４００Ｂ，４００Ｄの光量だったりと様々である。

端末装置３００Ｂ，３００Ｄは、トンネル１０００の天井付近に設置されているランプ４００Ｂ，４００Ｄに接続されている。端末装置３００Ｂ，３００Ｄは、環境センサ４００Ａ，４００Ｃの検知結果に基づいて、ランプ４００Ｂ，４００Ｄの光量などの照明制御を行う。

本実施例のインフラストラクチャーシステムによれば、トンネル１０００内の環境を向上させることができ、車両の通行の快適さを高めることができる。すなわち、例えば、ランプ４００Ｂ，４００Ｄが寿命を迎えて消灯してしまった場合には、環境センサ４００Ａ，４００Ｃによって、受光強度が低下したことを検知できるので、データ収集端末装置３００Ａ，３００Ｃは通信ケーブル１００を通じて、これらのことを中央装置２００に送信することが可能となる。

この結果、監視制御室にいる監視者は、ランプ４００Ｂ，４００Ｄの交換作業を行うことが可能となるとともに、寿命を迎えたランプ周辺のランプ光量を増やすなどして、トンネル１０００内が暗くなることを防止することができる。

また、環境データとして車両２０００がトンネル１０００内に存在しないことが検知された場合には、ランプ４００Ｂ，４００Ｄの光量を低下させることとして、省エネルギー化を図ることもできる。

なお、図７には明示していないが、車両２０００も、様々な制御対象を備えている。具体的には、ルームランプのオン／オフ制御、カーエアコンと称されるエアーコンディショナーの温度制御などがある。したがって、車両２０００自体にも既述の通信システムを適用することができる。

また、本実施例では、通信システムの適用例として道路設備を例に説明したが、道路設備に適用することに限定されるものではなく、以下説明するように、様々なインフラストラクチャーシステムに適用することができる。

例えば、ダム、橋を含む河川設備において、水位センサ４００の検知結果に基づいて、ゲート４００の開閉を制御するということが挙げられる。

例えば、鉄道及び鉄道設備において、乗客が駅のプラットホームから線路に落下したことを赤外線センサ４００による検知結果に基づいて電車の緊急停止をさせるといった制御をしたり、駅のプラットホームに設置されているホームドア付近に人感センサ４００を取り付けてホームドアの開閉を制御したりすることが挙げられる。

例えば、飛行機及び飛行場設備において、飛行機の油圧センサ４００の検知結果に基づいて油の流出量を制御したり、飛行場の滑走路に設置された照度センサ４００の検知結果に基づいて滑走路誘導灯４００の光量を制御したりすることが挙げられる。

例えば、船舶及び港湾設備を含む乗物設備において、操舵手の舵切りの検知結果に基づいて舵の角度を制御したり、ガントリークレーンの操作者の積降操作に従ってレール上の移動量を制御したりすることが挙げられる。

このように、本実施例のインフラストラクチャーシステムは、電気的な制御を行うものであれば、小規模のものから大規模のものまで、多種多様な設備等に適用することができる。

（実施例２）
図８は、本発明の実施例２のファクトリーオートメーションシステムの説明図である。本実施例では、実施形態で説明した通信システムを、ファクトリーオートメーションであるところのロボットアームに適用した例について説明する。

図７の実施形態での説明は、端末装置３００に対して制御対象が接続されている例を用いたが、本実施例では、制御対象４００のセンサ付き端末装置３００とする例について説明する。なお、中央装置２００自体の図示については割愛している。

加圧センサ付き端末装置３００Ａ及び角度センサ付き端末装置３００Ｂは、いずれも、主としてロボットアームの関節の動きを制御するための検知をして、検知結果を中央装置２００に向けて送信するものである。

加圧センサ付き端末装置３００Ａは、主として、指関節に設けられており、物体を把持する際の掴み強度を制御したり、関節のトルク／荷重などの負荷を検出して駆動トルクを制御したりするために用いられる。角度センサ付き端末装置３００Ｂは、間接の角度を制御するために用いられる。

本実施例のファクトリーオートメーションシステムは、各実施形態で説明した通信システムを用いれば、相対的に多数の端末装置３００と中央装置２００との高速パケット通信が可能となるので、ロボットアームを用いることによって得られる製品の製造スループットを向上させることができる。

また、本実施例では、通信システムの適用例としてロボットアームを例に説明したが、ロボットアームに適用することに限定されるものではなく、例えば、各種産業用ロボットの関節の動作の制御にも適用することができるし、工作機械の移動量・速度・回転量などの制御にも適用することができる。

さらには、工場内には火災検知設備が設けられたり、空調設備が設けられたり、作業者の安全性確保のために工作機械の緊急停止機構が設けられたりすることが少なくない。これらに対する各種制御用にも、本発明の通信システムの適用が可能である。

このように、本実施例のファクトリーオートメーションシステムは、電気的な制御を行うものであれば、小規模のものから大規模のものまで、多種多様な設備等に適用することができる。

（実施例３）
図９は、本発明の実施例３のビルディングオートメーションシステムの説明図である。本実施例では、実施形態で説明した通信システムを、ビルディングオートメーションシステムであるところの商業施設に適用した例について説明する。

図９において、図１等に示した部分と同様の部分には、同一符号を付しており、図９において固有のものとしては、デパート或いはショッピングセンターなどの商業施設３０００がある。

通信ケーブル１００の長さは、商業施設３０００の規模に応じて決定される。図９には２０階建ての商業施設３０００を例示しており、この場合には、通信ケーブル１００の長さは、数百ｍ以上ということになる。

なお、上位装置と中央装置２００Ａ～２００Ｂとは、相互に遠隔配置させることも可能であり、その場合には、これらは図示している通信ケーブル１００とは異なる回線１００’で有線又は無線接続されることになる。中央装置２００Ａ～２００Ｂは、監視者等が商業施設３０００内の状況をモニタリング等する監視制御室にそれぞれ設置されている。

端末装置３００は、商業施設３０００内の各種データを収集する図示しないセンサ等の制御対象に接続されている。商業施設３０００に設置される制御対象としては、昇降機（エレベータ）、室温センサ及び空調設備、火災検知器及び火災報知器、非常通報ボタン及び通常時に開状態であるが非常時に閉状態とされる非常シャッターといった防災・防犯設備、人感センサ及び照明、などが挙げられる。

本実施例のビルディングオートメーションシステムによれば、商業施設３０００内の快適空間並びに安全・安心な空間を提供することができる。

また、本実施例では、通信システムの適用例として商業施設３０００を例に説明したが、ビルディングオートメーションシステムは、商業施設３０００に適用することに限定されるものではなく、例えば、オフィスビルディングであったり、マンションなどの集合住宅であったりといった、他のビルディングにも適用できる。

このように、本実施例のビルディングオートメーションシステムは、電気的な制御を行うものであれば、小規模のものから大規模のものまで、多種多様な設備等に適用することができる。

Claims (7)

1. 中央装置と複数の端末装置とが通信ケーブルを通じてマルチドロップ接続された通信システムであって、
   前記中央装置は、
   複数の前記端末装置の各々に割り当てられている固有アドレスがｎ進数ｍ桁からなるｎ^ｍ個の記号群のいずれかである場合に（ｎ、ｍはいずれも整数）、ｎ^ｍ個の記号群を昇順で第１階層に配し、第ｐ階層（ｐは１～ｍまでの各整数）に昇順で配した前記ｎ^ｍ／ｎ^{（Ｐ－１）}個の記号群を、前記第ｐ階層に昇順で配している記号群のうち下記任意の記号を除く（ｍ－（ｐ－１））桁のうち（ｍ－ｐ）桁の記号群が一致するｎ個を１組にグルーピングして、相違する１桁を任意の記号としたｎ^ｍ／ｎ^ｐ個の記号群を前記第ｐ階層に対して上位の第ｐ＋１階層に昇順で配したツリー状の階層構造の記号群マップを作成する作成部と、
   前記作成部によって作成された記号群マップに昇順で配している記号群のうち「指定された記号群と自装置に割り当てられている固有アドレスとが同一である端末装置は当該固有アドレスを含めたレスポンスパケットを返信せよ」という趣旨の指示を含むコマンドパケットを生成する生成部と、
   前記生成部によって生成されたコマンドパケットを前記通信ケーブルを通じて送信した場合に当該コマンドパケットに応じて前記通信ケーブルを通じてレスポンスパケットを返信した端末装置の数が「複数」／「１」／「０」のいずれであるかを判別する判別部と、
   次に送信するコマンドパケットで指定する記号群を、前記判別部によって判別された端末装置の数が「複数」である場合に直近で送信したコマンドパケットで指定された記号群が属する階層の次に下位の階層における最小の記号群と選定し、かつ、前記判別部によって判別された端末装置の数が「複数」でない場合に直近で送信したコマンドパケットで指定された記号群が属する階層と同一以上の階層において調査対象となっていない最も大きな記号群と選定する制御部と、
   前記判別部によって判別された端末装置の数が「１」である場合に前記レスポンスパケットに含まれている固有アドレスと当該レスポンスパケットの返信元を示す情報とを対応させてリストに入力する入力部と、
   を備える通信システム。
2. 前記中央装置は、複数の前記端末装置の各々の設定情報を取得する取得部を備える、請求項１記載の通信システム。
3. 複数の前記端末装置の各々に一位のローカルアドレス又は設定情報を設定する設定部を備える、請求項１記載の通信システム。
4. 前記通信ケーブルに対して他の端末装置が接続されたことを検知する検知部を備える請求項１記載の通信システム。
5. 請求項１記載の通信システムを備える、インフラストラクチャーシステム。
6. 請求項１記載の通信システムを備える、ビルディングオートメーションシステム。
7. 請求項１記載の通信システムを備える、ファクトリーオートメーションシステム。

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