JP6524720B2

JP6524720B2 - 無線機

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Publication number: JP6524720B2
Application number: JP2015044822A
Authority: JP
Inventors: 啓介齋藤; 泰司吉川
Original assignee: Omron Corp
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Priority date: 2015-03-06
Filing date: 2015-03-06
Publication date: 2019-06-05
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Description

本発明は、マスタ制御装置とスレーブ制御装置で構成されるシステムに対して、スレーブ制御装置を介して接続される無線機に関する。

マスタ制御装置と、複数のスレーブ制御装置を有するシステムにおいては、スレーブ制御装置をマスタ制御装置の制御下に置くことで、各制御装置に様々な処理を割り当てることができ、システム全体で複雑な処理を実行させることが可能となる。このようなシステムは、様々な分野で利用される形態であり、例えば、特許文献１に示す技術では、マスタ制御装置と、複数のスレーブ制御装置のそれぞれとを無線通信で接続することで、制御装置間の配置に関する制約を基本的に取り払い、物理的な制限の無い下でシステムの構築が可能とされている。ただし、このようなシステムでは各制御装置の動作を協調させるために制御装置間の同期をとる必要がある。そこで、同期をとるために、無線ネットワークのネットワーククロックが利用されている。

特開２０１４−１１６８１１号公報

ＦＡ（ファクトリオートメーション）の分野でも、所定の通信方式によってマスタ制御装置とスレーブ制御装置との間を接続して形成されるシステムに、各種の制御機器が接続されて、マスタ制御装置からの制御信号により各制御装置が駆動制御される形態が広く利用されている。特にＦＡの分野に係る制御装置等は、工場内での製造ラインで使用されるため、制御的な安定性が強く求められる。そのため、制御装置間の信号の授受を無線通信を介して行うことは避ける傾向にある。これは、無線通信の場合、工場内のノイズ等で常時信号の授受が成功するとは限らないからである。

一方で、ＦＡ分野であっても、最近ではセンサによって計測したデータを収集する場合、広範囲に配置されたセンサから制御装置側へ効率的にデータを伝送するために無線通信を利用したいという要求が出ている。また、無線通信の対象はセンサだけではなく様々な駆動装置ともなり得る。しかし、上記の通り、ＦＡ分野ではこれまで無線通信の利用が積極的に行われてこなかったため、センサの計測データの無線通信による収集や駆動装置の無線駆動のための構成について十分な検討がされてきたとは言い難い。すなわち、従来技術では、無線通信を介したセンサを含む駆動装置の無線通信を介した制御が容易ではない。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、マスタ制御装置とスレーブ制御装置で構成されるＦＡ分野のシステムに容易に無線機を導入する技術を提供することを目的とする。

本発明においては、上記課題を解決するために、一の駆動装置と無線通信が可能な無線機を、スレーブ制御装置の一の通信ポートを経て有線で接続するとともに、その一の駆動装置が無線機側に直接接続されているように、マスタ制御装置と一の駆動装置との間のデータ伝送を仲介する構成を採用することとした。これにより、一の駆動装置は無線通信を
介して無線機と接続されているにもかかわらず、マスタ制御装置から見たときに、一の駆動装置は無線機側に存在するように見えることになる。そのため、マスタ制御装置およびスレーブ制御装置は、駆動装置との通信に関しては従来通りのままで、無線機の導入を図ることができる。

詳細には、本発明に係る無線機は、一の駆動装置と無線通信が可能となるように形成された無線機であって、マスタ制御装置と所定の通信方式によって通信可能に接続されるスレーブ制御装置に対して、有線通信を介して接続される無線機であって、前記スレーブ制御装置が有する複数の通信ポートのうち一の通信ポートを経て前記有線通信が可能となるように、前記無線機を該スレーブ制御装置に接続する接続部と、前記無線通信を介して前記一の駆動装置と初めて接続された際に、該一の駆動装置を識別するための識別情報を該一の駆動装置から収集する識別情報収集部と、前記識別情報収集部によって収集された前記一の駆動装置の識別情報に基づいて、該一の駆動装置が前記一の通信ポートに仮想的に直接接続されているように、前記マスタ制御装置と該一の駆動装置との間のデータ伝送を仲介する伝送制御部と、を備える。

マスタ制御装置とスレーブ制御装置との間で利用される所定の通信方式として、ＦＡ分野において使用されるＩＯリンクやＡｓｉ−ｂｕｓ等の通信方式が利用できる。ここで、スレーブ制御装置は、同等の機能を持つ制御装置をバス型に接続したときに、通信上、マスタ制御装置の制御下に置かれる制御装置である。したがって、スレーブ制御装置は、通信上、マスタ制御装置の下位に位置することになり、マスタ制御装置からの指示に従い、スレーブ制御装置は制御され、更には、スレーブ制御装置と接続される駆動装置も、マスタ制御装置からの指示に従い制御されることになる。

ここで、本発明に係る無線機は、スレーブ制御装置の一の通信ポートを経て、スレーブ制御装置と有線通信が可能となるように接続されるとともに、無線機自体は一の駆動装置と無線通信が可能となるように構成される。ここで、一の駆動装置が無線機と無線通信を介して初めて接続されたときに、識別情報収集部が当該一の駆動装置の識別情報を収集する。なお、この無線機と一の駆動装置との初めての接続については、物理的に無線機と一の駆動装置が接続された状態だけではなく、無線機と一の駆動装置との間で信号の授受が初めて可能となって状態を含むものである。すなわち、当該初めての接続とは、無線機と一の駆動装置との間で実質的な信号の授受が可能となった状態のことを言う。

そして、伝送制御部は、収集した一の駆動装置の識別情報を利用して、マスタ制御装置と一の駆動装置との間のデータ伝送を仲介することで、マスタ制御装置の制御対象である一の駆動装置が、スレーブ制御装置に直接接続されている仮想的な状態を形成する。すなわち、伝送制御部は、収集した識別情報を利用して、スレーブ制御装置に直接接続された仮想的な一の駆動装置を形成する。したがって、マスタ制御装置は、スレーブ制御装置に直接接続された仮想的な一の駆動装置に対してデータ伝送を行うことになる。すなわち、マスタ制御装置から伝送されてきたデータは、伝送制御部が仮想的な一の駆動装置として受信し、又は、一の駆動装置からのデータは、伝送制御部が仮想的な一の駆動装置としてマスタ制御装置に対して伝送する。

これにより、マスタ制御装置は、無線通信を介して無線機に接続されている一の駆動装置を、スレーブ制御装置の一の通信ポートに接続されている駆動装置としてデータ伝送に関する処理を行うことになる。そのため、マスタ制御装置とスレーブ制御装置で構成されるシステムは、駆動装置との通信に関しては従来とは何も変わらずに、スレーブ制御装置に対して無線機が有線接続されるだけで、無線通信を介して一の駆動装置とのデータ伝送を実現することが可能となり、以て、システムへの無線機導入が容易なものとなる。

ここで、上記の無線機は、前記一の駆動装置を含む複数の駆動装置と無線通信が可能となるように形成されてもよい。その場合、前記接続部は、前記複数の駆動装置の数に対応した、前記一の通信ポートを含む前記スレーブ制御装置が有する複数の通信ポートを経て前記有線通信が可能となるように、前記無線機を該スレーブ制御装置に接続する。そして、前記識別情報収集部は、前記無線通信を介して前記複数の駆動装置と初めて接続された際に、それぞれの駆動装置を識別するための識別情報を各駆動装置から収集し、前記伝送制御部は、前記識別情報収集部によって収集された前記複数の駆動装置のそれぞれの識別情報に基づいて、前該複数の駆動装置のそれぞれが前記複数の通信ポートのそれぞれに仮想的に直接接続されているように、前記マスタ制御装置と該複数の駆動装置との間のデータ伝送を仲介する。

このように無線機に対して複数の駆動装置が無線通信を介して接続される場合でも、伝送制御部によりデータ伝送の仲介が行われることで、スレーブ制御装置の複数の通信ポートのそれぞれに、各駆動装置が直接接続された仮想的な状態が形成される。そのため、マスタ制御装置は、実際には無線通信を介して無線機に接続されている各駆動装置を、スレーブ制御装置の各通信ポートに接続されている駆動装置として仮想化した上で、データ伝送に関する処理を行うことになる。その結果、マスタ制御装置とスレーブ制御装置で構成されるシステムは、複数の駆動装置との通信に関しては従来とは何も変わらずに、スレーブ制御装置に対して無線機が有線接続されるだけで、無線通信を介した各駆動装置とのデータ伝送を実現することが可能となる。

また、上記の無線機において、該無線機が前記複数の通信ポートを経て前記スレーブ制御装置に接続される前の交換前状態では、前記複数の駆動装置に相当する複数の交換前駆動装置が該複数の通信ポートを経て該スレーブ制御装置に直接接続されていてもよい。このとき、前記マスタ制御装置は、前記交換前状態において前記スレーブ制御装置に接続されていた前記複数の交換前駆動装置のそれぞれの識別情報を有していてもよい。そして、この場合、前記伝送制御部は、前記接続部により前記無線機が前記スレーブ制御装置と初めて接続された際に、前記マスタ制御装置が有している、前記複数の交換前駆動装置のそれぞれの識別情報を該マスタ制御装置から取得し、該取得した該複数の交換前駆動装置のそれぞれの識別情報と、前記識別情報収集部によって収集された前記複数の駆動装置のそれぞれの識別情報とを対応付けることで、該複数の駆動装置のそれぞれが、対応する該複数の交換前駆動装置が接続していた前記通信ポートに仮想的に直接接続されているように、前記データ伝送の仲介を行う。

上記交換前状態は、マスタ制御装置とスレーブ制御装置で構成されるシステムにおいて本発明に係る無線機が導入される前の状態である。その交換前状態では、交換後の複数の駆動装置に相当する複数の交換前駆動装置が、スレーブ制御装置の複数の通信ポートのそれぞれに直接接続されている。このように各交換前駆動装置がスレーブ制御装置に直接接続されている状態では、交換前駆動装置とスレーブ制御装置との間が物理的に拘束された状態となるため、各駆動装置を自由に配置することは容易ではない。ここで、この交換前状態では、マスタ制御装置が、交換前駆動装置のそれぞれの識別情報を有している。

そして、接続部により無線機がスレーブ制御装置と初めて接続された際に、すなわち、複数の交換前駆動装置と複数の駆動装置との交換が行われると、伝送制御部は、マスタ制御装置が有する複数の交換前駆動装置の識別情報と、新しく接続された複数の駆動装置の識別情報との対応付けを行う。これにより、マスタ制御装置は、無線機の導入前の交換前駆動装置に対してデータ伝送を行う状態を維持したたままで、無線機の導入後の駆動装置に対してデータ伝送を行うことが可能となる。なお、当該対応付けについては、伝送制御部が任意に、複数の交換前駆動装置と複数の駆動装置とを紐付けしてもよく、又は、複数の交換前駆動装置のそれぞれと複数の駆動装置のそれぞれが何らかの相関を有している場
合には、その相関に関する情報をユーザによる入力等を介して無線機に提供することで、好適な紐付けを行うこともできる。

ここで、上述の無線機において、前記伝送制御部は、前記スレーブ制御装置側の前記複数の通信ポートのそれぞれに対応する前記無線機側の複数の通信ポートに対して、前記識別情報収集部によって収集された前記複数の駆動装置のそれぞれの識別情報を関連付けることで、該スレーブ制御装置側の複数の通信ポートへの該複数の駆動装置の仮想的な直接接続の状態を形成してもよい。これにより、マスタ制御装置及びスレーブ制御装置で構成されるシステムは、複数の駆動装置との通信に関しては従来通りのまま、無線機を介した複数の駆動装置に対してデータ伝送することが可能となる。

ここで、上述までの無線機において、前記複数の駆動装置は、それぞれ、所定の環境パラメータを計測するセンサであってもよい。その他、駆動装置は、マスタ制御装置によって駆動制御されるアクチュエータであってもよい。また、複数の駆動装置には、上記センサや上記アクチュエータが混合されていてもよい。

マスタ制御装置とスレーブ制御装置で構成されるＦＡ分野のシステムに容易に無線機を導入する技術を提供することが可能となる。

本発明に係る無線機が接続される、マスタ制御装置及びスレーブ制御装置からなるシステムの概略構成を示す図である。図１に示すシステムが形成される前の、マスタ制御装置及びスレーブ制御装置からなるシステムの概略構成を示す図である。図１Ａに示す無線機１の機能ブロック図である。図１Ａに示すシステムにおいて、無線機１、スレーブ制御装置３０、マスタ制御装置２０との間で行われる、計測情報の伝送のための処理に関するシーケンスを示す図である。上段（ａ）は、図１Ｂに示すシステム構成の際にマスタ制御装置が有しているセンサの識別情報に関するデータの構成の一例を示し、下段（ｂ）は、図１Ａに示すシステム構成の際に無線機が収集したセンサの識別情報に関するデータの構成の一例を示す図である。本発明に係る無線機が接続される、マスタ制御装置及びスレーブ制御装置からなるシステムの概略構成を示す第２の図である。

図面を参照して、本発明に係る無線機１が接続される、マスタ制御装置２０及びスレーブ制御装置３０、４０からなる制御システム、および当該制御システムに含まれる無線機１、各制御装置２０、３０、４０について説明する。なお、以下の実施形態の構成は例示であり、本発明はこの実施の形態の構成に限定されるものではない。

図１Ａに示す制御システムは、主にＦＡ分野で使用されるシステムであって、マスタ制御装置２０に対して２台のスレーブ制御装置３０、４０が接続されて形成される。そして、各制御装置の間は、ＦＡ分野で標準的に使用される所定の通信方式に従って、制御信号や所定のデータが伝送される。当該所定の通信方式としては、ＩＯリンク方式やＡｓｉ−ｂｕｓ方式が例示できる。これらの通信方式はＦＡ分野では既知のものであるから、本明細書ではその詳細な説明は割愛するが、例えば、ＩＯリンク方式は、マスタ制御装置からスレーブ制御装置、およびそれに接続される最下層レベルのデバイスまでの通信を可能にするためのＩＯ技術であり、IEC 61131-9に準拠するものである。

図１Ａに示す制御システムにおいては、マスタ制御装置２０には複数の通信ポートが備えられており、図１Ａにおいては通信ポート２０ｘと２０ｙが記載されている。マスタ制御装置２０は、各通信ポートを経て有線でそれぞれスレーブ制御装置３０、４０と通信可能に接続されている。なお、マスタ制御装置２０とスレーブ制御装置３０、４０間の通信は、ポイントツーポイント通信が行われる。ここで、通信ポート２０ｘを経てマスタ制御装置２０には、スレーブ制御装置３０が有線を介して接続され、このときスレーブ制御装置３０側の通信ポートは３０ｘである。また、通信ポート２０ｙを経てマスタ制御装置２０には、スレーブ制御装置４０が有線を介して接続され、このときスレーブ制御装置４０側の通信ポートは４０ｘである。

本実施例では、スレーブ制御装置３０について詳細に説明する。スレーブ制御装置３０は、通信ポート３０ｘ以外にも４つの通信ポート３０ａ〜３０ｄが備えられている。各通信ポートには、更なる下層のデバイスが接続され、具体的にはセンサ３が、通信ポート３０ａを経てスレーブ制御装置３０に有線で接続される。更に無線機１が、通信ポート３０ｂ、３０ｃ、３０ｄのそれぞれを経てスレーブ制御装置３０に有線で接続されている。すなわち、無線機１も所定の通信方式に従った通信ポートを有しており、具体的には、無線機１側には、スレーブ制御装置３０ｂ、３０ｃ、３０ｄのそれぞれに対応する３つの通信ポートが設けられ、そして、スレーブ制御装置側の通信ポートと無線機１側の通信ポートが１対１で有線で接続されており、スレーブ制御装置３０と無線機１との通信も、所定の通信方式に従ったポイントツーポイント通信である。

この無線機１には、複数の無線機能付きセンサ（本実施例では、センサ２ａ〜２ｃの３台のセンサ）とそれぞれ無線通信が可能となるように形成されている。なお、無線機１とセンサ２ａ〜２ｃのそれぞれとの無線通信は、任意の通信方式が利用可能である。このように形成される図１Ａに示すシステムでは、マスタ制御装置２０からの指示に従い、センサ３、センサ２ａ〜２ｃによって計測されて計測データがスレーブ制御装置３０を経由してマスタ制御装置２０側へ収集される。

なお、センサ３、センサ２ａ〜２ｃのそれぞれは所定の外部環境パラメータ（温度、湿度、加速度等）を計測するためのセンサである。例えば、磁気センサ、光電センサ、温度センサ、湿度センサ、照度センサ、フローセンサ、圧力センサ、地温センサ、パーティクルセンサ等の物理系センサや、ＣＯ_２センサ、ｐＨセンサ、ＥＣセンサ、土壌水分センサ等の化学系センサを各センサに搭載することができる。本実施の形態では、説明を簡便にするために、センサ３、センサ２ａ〜２ｃには、それぞれが配置された位置における外部温度を計測するための温度センサのみが搭載されているものとし、マスタ制御装置２０に収集されるデータは、その計測された温度データとする。

このように形成される制御システムの動作の詳細を説明する前に、当該制御システムが形成されるまでの過程を図１Ｂに基づいて説明する。図１Ｂは、図１Ａに示す形態が形成される前の制御システムの形態を示す図である。マスタ制御装置２０に対するスレーブ制御装置３０、４０の接続形態は同じであるが、スレーブ制御装置３０に対する各センサの接続形態が、図１Ａに示す形態と異なる。詳細には、図１Ｂでは、スレーブ制御装置３０の４つの通信ポート３０ａ〜３０ｄのそれぞれに対して、センサ３、及びセンサ３ａ〜３ｃが接続されている。そして、各センサは、各通信ポートを経て有線でスレーブ制御装置３０に接続されていることになる。

そして、図１Ｂに示すようにスレーブ制御装置３０に対して接続されている、点線で囲まれた領域Ｒ１内の構成（すなわち、センサ３ａ〜３ｃ）を、点線で囲まれた領域Ｒ２内の構成（すなわち、無線機１及びそれに無線接続されるセンサ２ａ〜２ｃ）に交換するこ
とで、図１Ａに示す制御システムが構成される。すなわち、交換前ではスレーブ制御装置３０に対して４つの有線を介して各センサが接続されていたが、交換後は、４つのセンサのうち３つのセンサとスレーブ制御装置３０との間に無線機１が介在した状態になっている。このとき、スレーブ制御装置３０と無線機１との間の有線接続数は、交換前も交換後も同じ３つである。このように無線機１を使用することで、それに無線接続するセンサ２ａ〜２ｃの設置場所を広く選択できるようになり、温度データの収集を効果的に実行できるようになる。

一方で、図１Ａに示す制御システムでは、図１Ｂに示す制御システムと比べて無線機１が導入されているため、マスタ制御装置２０からセンサによる計測情報を収集する際には、無線機１の存在を考慮して制御信号や計測情報を伝送しなければならなくなる。そうすると、マスタ制御装置２０やスレーブ制御装置３０において、無線機１の導入に対応する変更処理（無線機１が導入される前の状態から導入されることに対応するための処理）が求められることになり、制御システムのユーザに何らかの負担を強いることになる。

そこで、図１Ａに示す制御システムでは、無線機１の導入に当たって、制御システムのユーザに求められる負担を可及的に軽減するために、無線機１が図２に示すように工夫されている。無線機１は、内部に演算装置、メモリ等を有し、有線通信及び無線通信機能だけではなく、当該演算装置により所定の制御プログラムが実行されることで様々な機能が発揮される。そして、図２は、無線機１の有する機能をイメージ化した機能ブロック図である。なお、図示はしていないが、マスタ制御装置２０、スレーブ制御装置３０も、同じように様々な機能部を有している。

ここで、図２に基づいて、無線機１が有する機能部について説明する。無線機１は、機能部として、制御部１０、通信部１１、計測情報格納部１２を有している。制御部１０は、無線機１における様々な制御を司る機能部であるが、特に、識別情報収集部１０１、伝送制御部１０２、計測情報収集部１０３を有している。識別情報収集部１０１は、無線機１が無線通信を介して接続される対象物、すなわちセンサ２ａ〜２ｃとそれぞれ最初に接続されたときに、各センサを個別に識別可能な識別情報を収集する機能部である。当該識別情報は、スレーブ制御装置３０及びマスタ制御装置２０が各センサを識別するためにも使われるため、これらの制御装置が把握可能なデータ構成を有している情報である。例えば、マスタ制御装置２０とスレーブ制御装置３０との間の所定の通信方式がＩＯリンク方式である場合には、当該ＩＯリンク方式に従った、各センサに対応するＩＯＤＤプロファイルを当該識別情報として利用することができる。

また、伝送制御部１０２は、マスタ制御装置３０から見たときにセンサ２ａ〜２ｃが仮想的にスレーブ制御装置３０の対応する通信ポート３０ｂ〜３０ｄにそれぞれ接続された状態として通信が可能となるように、マスタ制御装置３０とセンサ２ａ〜２ｃの間のデータ伝送を仲介する機能部である。具体的には、識別情報収集部１０１が収集したセンサ２ａ〜２ｃのそれぞれの識別情報に基づいて、各センサとスレーブ制御装置３０の通信ポート３０ｂ〜３０ｄのそれぞれと有線で接続されている無線機１側の通信ポートのそれぞれとの関連付けを行う。この関連付け処理により、スレーブ制御装置３０の通信ポート３０ｂ〜３０ｄのそれぞれに、仮想的にセンサ２ａ〜２ｃのそれぞれが直接接続された状態が形成され、マスタ制御装置２０と各センサとの間のデータ伝送の仲介が可能となる。この仮想的な接続状態は、各センサがスレーブ制御装置３０に直接接続されている図１Ｂに示す状態と同一視できる状態である。換言すれば、伝送制御部１０２は、センサ２ａ〜２ｃは、実際には無線機１に対して無線通信を介して接続されている状態であるにも関わらず、上記データ伝送の仲介により、あたかもセンサ２ａ〜２ｃのそれぞれがスレーブ制御装置３０の通信ポート３０ｂ〜３０ｄにそれぞれ直接接続されているように振る舞うことを可能とする。

次に、計測情報収集部１０３は、無線機１と無線通信可能に接続されるセンサ２ａ〜２ｃから、それぞれが計測した計測情報である温度データを無線通信を介して収集する機能部である。計測情報収集部１０３による温度データの収集は、マスタ制御装置２０からの指示に従って行われてもよく、又は、マスタ制御装置２０とは独立して無線機１からの指示に従って行われてもよい。

また、通信部１１は、制御部１０と相互作用するように形成され、無線機１の外部との通信、すなわち情報の送受信を行う機能部である。したがって、通信部１１は、無線通信を介したセンサ２ａ〜２ｃのそれぞれとの送受信、及び有線通信を介したスレーブ制御装置３０との送受信を行う機能部である。したがって、通信部１１は、無線機１の送受信部としての機能も包含する。また、通信部１１は、識別情報収集部１０１や計測情報収集部１０３による計測情報の収集の際の受信や、伝送制御部１０２によるデータ伝送の仲介のための送受信等も司る。なお、図２においては通信部１１による無線通信を点線で表し、有線通信を実線で表している。また、計測情報格納部１２は、計測情報収集部１０３によって収集された、各センサによる温度データを、メモリに格納する機能部である。

また、マスタ制御装置２０、スレーブ制御装置３０にも、図示はしていないが、様々な機能部が形成されている。すなわち、スレーブ制御装置３０に接続された無線機１以外の駆動装置（例えば、センサ３）や、マスタ制御装置２０に接続されているスレーブ制御装置３０、４０を制御するための機能部等が形成されている。

＜温度データ収集処理＞
ここで、図３に、図１Ａに示す制御システムによる温度データ収集のための処理のシーケンス図を示す。なお、図３に示すシーケンスは、図１Ｂに示す交換前状態でスレーブ制御装置３０に接続されているセンサ３ａ〜３ｃを、図１Ａに示すように無線機１を介したセンサ２ａ〜２ｂとスレーブ制御装置３０との接続状態に交換されたタイミングＴ１からの処理の流れを示している。

先ず、タイミングＴ１では、無線機１がスレーブ制御装置３０に対して通信ポート３０ｂ、３０ｃ、３０ｄを経て有線接続される。これによりスレーブ制御装置３０側で無線機１が認識されるとともに、無線機１では、識別情報収集部１０１により、自身に無線接続可能なセンサの識別情報が収集される。当該識別情報の収集が行われると、無線機１からマスタ制御装置２０に対して、図１Ｂに示すように交換前状態においてスレーブ制御装置３０に接続されていたセンサ、すなわちセンサ３及びセンサ３ａ〜３ｃのそれぞれの識別情報（交換前識別情報）を要求する要求信号を送信する。

ここで、図４の上段（ａ）に交換前識別情報のデータ構成の一例を示す。マスタ制御装置２０は、図１Ｂに示すようにスレーブ制御装置３０に有線接続されていたセンサ３、３ａ〜３ｃによる温度データを収集するにあたって、これらのセンサを認識するためにそれぞれの識別情報（例えば、ＩＯＤＤプロファイル）を収集していた。そこで、図４（ａ）に示すように交換前識別情報には、交換前のセンサ３、３ａ〜３ｃのそれぞれの識別情報が格納されている。また、図４の下段（ｂ）には、識別情報収集部１０１によって収集されたセンサ２ａ〜２ｃのそれぞれの識別情報が格納されたデータを示す。この収集された識別情報には、交換後のセンサ２ａ〜２ｃのそれぞれの識別情報が含まれている。

再び図３に戻ると、タイミングＴ２で、マスタ制御装置２０は無線機１から交換前識別情報の要求を受信し、その後、当該交換前識別情報の送信のための準備を行い、無線機１に送信する。そして、無線機１は、タイミングＴ３で当該交換前識別情報を受信する。そして、無線機１は、伝送制御部１０２により、上記データ伝送の仲介処理の準備、すなわ
ち、上述したように、新たに無線接続されたセンサ２ａ〜２ｃとスレーブ制御装置３０の通信ポート３０ｂ〜３０ｄのそれぞれと有線で接続されている無線機１側の通信ポートのそれぞれとの関連付け処理が行われる。

例えば、この関連付け処理では、先に取得した交換前識別情報と、収集されたセンサ２ａ〜２ｃの識別情報とが使用される。交換前識別情報に含まれているセンサのうち、現時点で含まれなくなっているセンサは、センサ３ａ〜３ｃである。したがって、センサ３ａ〜３ｃが接続されていたスレーブ制御装置３０の通信ポート３０ｂ〜３０ｄに対応する無線機１側の通信ポートに対して、センサ２ａ〜２ｃが関連付けられることになる。そして、交換前後のセンサ同士の対応に関する情報が、制御システムのユーザにより無線機１に提供されておくことで、各通信ポートと各センサとの紐付けが行われる。例えば、センサ２ａ、２ｂ、２ｃは、それぞれ、センサ３ａ、３ｂ、３ｃが接続されていた通信ポート３０ｂ、３０ｃ、３０ｄに対応する無線機側の通信ポートに紐付けられてもよい。また、別法として、各センサと各通信ポートとの紐付けは、伝送制御部１０２によって自動的に行われてもよい。

このように図３に示すタイミングＴ１〜Ｔ３までの各処理が、制御システムによる温度データ収集のための前処理になる。以降説明するタイミングＴ４以降の処理が、実際に温度データの収集を行う処理になる。

先ず、タイミングＴ４では、計測情報収集部１０３により、各センサが計測した温度データを無線機１が収集する。その収集した温度データは、計測情報格納部１２内に格納される。その後、タイミングＴ５で、マスタ制御装置２０から各センサに対して、計測した温度データを送信してくるように要求が出される。しかし、上記の通り関連付け処理により、実際には当該要求は無線機１に出されることになる。すなわち、マスタ制御装置２０から見たときに、仮想的にスレーブ制御装置３０に直接接続されているように見えるセンサ、すなわち無線機１の伝送制御部１０２に対して温度データの送信要求が届けられる。したがって、その送信要求を受け取った伝送制御部１０２は、各センサごとに温度データを格納する通信パケットを生成する。その後、センサ２ａ、２ｂ、２ｃのそれぞれによって計測された温度データを含む通信パケットは、それぞれ、通信ポート３０ｂ、３０ｃ、３０ｄを経てマスタ制御装置２０まで送信される。そして、タイミングＴ６において、マスタ制御装置２０は、各センサから受信した温度データをメモリ内に格納し、その温度データに関連する所定の処理が実行される。

なお、図３においては、無線機１からスレーブ制御装置３０への温度データの送信は１回のみ記載しているが、適切な時間間隔で無線機１による温度データの収集は繰り返される。また、図３において、計測された温度データは、無線機１からマスタ制御装置２０に伝送されるが、無線機１から一旦スレーブ制御装置３０において格納されてもよい。この場合、スレーブ制御装置３０が、仮想的に直接接続された状態にある各センサに対して、温度データの送信要求を出すことになる。そして、マスタ制御装置２０は、スレーブ制御装置３０に対して格納している温度データを送信するように要求してもよい。

このように図１Ａに示す制御システムでは、無線通信を利用した情報収集により効果的な温度データの収集が実現される。そのために無線機１がスレーブ制御装置３０とセンサ２ａ〜２ｃの間に配置されるが、上記の通り、伝送制御部１０２によって各センサが仮想的にスレーブ制御装置３０の通信ポートに直接接続された状態が形成されているため、スレーブ制御装置３０及びマスタ制御装置２０は、各センサとのデータ伝送に関して、従来通りに、換言すれば、無線機１が導入される前の図１Ｂに示す状態と同じように通信を行うことができる。したがって、無線機１の導入に関するユーザ負担は、可及的に抑制されることになる。

また、図１Ｂに示す交換状態から図１Ａに示す接続状態に置き換えたときに、特に、図３でタイミングＴ１〜Ｔ３で示した前処理を自動的に行うことで、図１Ａに示す制御システム形成のユーザ負担を可及的に抑制しながら無線機１による温度データの集約を実行し得る。

＜変形例＞
マスタ制御装置２０及びスレーブ制御装置３０、４０によって形成される制御システムの変形例について、図５に基づいて説明する。図５に示す制御システムと、図１Ａに示す制御システムの相違点は、無線通信を行うセンサ２ａ〜２ｃのそれぞれに対応する無線機１ａ〜１ｃが、スレーブ制御装置３０の通信ポート３０ｄ、３０ｂ、３０ｃに有線接続されている点である。そして、無線機１ａ〜１ｃのそれぞれが、無線機１と同じように、図２に示す各機能部を有している。そして、各無線機における伝送制御部が、上記の伝送制御部１０２と実質的に同じ機能を果たすことで、図５に示す制御システムの形成のための、各無線機の導入に関するユーザ負担は、可及的に抑制されることになる。

１、１ａ、１ｂ、１ｃ・・・・無線機
２ａ、２ｂ、２ｃ・・・・センサ
２０・・・・マスタ制御装置
３０、４０・・・スレーブ制御装置

Claims

一の駆動装置と無線通信が可能となるように形成された無線機であって、マスタ制御装置と所定の通信方式によって通信可能に接続されるスレーブ制御装置に対して、有線通信を介して接続される無線機であって、
前記無線機が一の通信ポートを経て前記スレーブ制御装置に接続される前の交換前状態では、前記一の駆動装置に相当する交換前駆動装置が該一の通信ポートを経て該スレーブ制御装置に直接接続され、
前記無線機は、
前記スレーブ制御装置が有する複数の通信ポートのうち一の通信ポートを経て前記有線通信が可能となるように、前記無線機を該スレーブ制御装置に接続する接続部と、
前記無線機が前記一の通信ポートを経て前記スレーブ制御装置に接続された後に前記無線通信を介して前記一の駆動装置と初めて接続された際に、該一の駆動装置を識別するための識別情報を該一の駆動装置から収集する識別情報収集部と、
前記交換前状態において前記スレーブ制御装置に接続されていた前記一の交換前駆動装置の識別情報と前記識別情報収集部によって収集された前記一の駆動装置の識別情報に基づいて、該一の駆動装置が前記一の通信ポートに仮想的に直接接続されているように、前記マスタ制御装置と該一の駆動装置との間のデータ伝送を仲介する伝送制御部と、
を備える、無線機。
前記無線機は、前記一の駆動装置を含む複数の駆動装置と無線通信が可能となるように形成され、
前記無線機が複数の通信ポートを経て前記スレーブ制御装置に接続される前の交換前状態では、前記複数の駆動装置に相当する複数の交換前駆動装置が該複数の通信ポートを経て該スレーブ制御装置に直接接続され、
前記接続部は、前記複数の駆動装置の数に対応した、前記一の通信ポートを含む前記スレーブ制御装置が有する複数の通信ポートを経て前記有線通信が可能となるように、前記無線機を該スレーブ制御装置に接続し、
前記識別情報収集部は、前記無線機が前記一の通信ポートを経て前記スレーブ制御装置に接続された後に前記無線通信を介して前記複数の駆動装置と初めて接続された際に、それぞれの駆動装置を識別するための識別情報を各駆動装置から収集し、
前記伝送制御部は、前記交換前状態において前記スレーブ制御装置に接続されていた前
記複数の交換前駆動装置のそれぞれの識別情報と前記識別情報収集部によって収集された前記複数の駆動装置のそれぞれの識別情報に基づいて、前該複数の駆動装置のそれぞれが前記複数の通信ポートのそれぞれに仮想的に直接接続されているように、前記マスタ制御装置と該複数の駆動装置との間のデータ伝送を仲介する、
請求項１に記載の無線機。
前記マスタ制御装置は、前記交換前状態において前記スレーブ制御装置に接続されていた前記複数の交換前駆動装置のそれぞれの識別情報を有し、
前記伝送制御部は、前記接続部により前記無線機が前記スレーブ制御装置と初めて接続された際に、前記マスタ制御装置が有している、前記複数の交換前駆動装置のそれぞれの識別情報を該マスタ制御装置から取得し、該取得した該複数の交換前駆動装置のそれぞれの識別情報と、前記識別情報収集部によって収集された前記複数の駆動装置のそれぞれの識別情報とを対応付けることで、該複数の駆動装置のそれぞれが、対応する該複数の交換前駆動装置が接続していた前記通信ポートに仮想的に直接接続されているように、前記データ伝送の仲介を行う、
請求項２に記載の無線機。
前記伝送制御部は、前記スレーブ制御装置側の前記複数の通信ポートのそれぞれに対応する前記無線機側の複数の通信ポートに対して、前記識別情報収集部によって収集された前記複数の駆動装置のそれぞれの識別情報を関連付けることで、該スレーブ制御装置側の複数の通信ポートへの該複数の駆動装置の仮想的な直接接続の状態を形成する、
請求項２又は請求項３に記載の無線機。
前記複数の駆動装置は、それぞれ、所定の環境パラメータを計測するセンサである、
請求項２から請求項４の何れか１項に記載の無線機。
マスタ制御装置と所定の通信方式によって通信可能に接続されるスレーブ制御装置が有する複数の通信ポートのうち一の通信ポートを介して、一の交換前駆動装置が該スレーブ制御装置に有線で直接接続されている交換前状態から、一の駆動装置と無線通信が可能となるように形成された無線機であって、該スレーブ制御装置の該一の通信ポートを介して有線で接続される無線機を介して、該一の交換前駆動装置に代えて該一の駆動装置を該スレーブ制御装置に接続し直す方法であって、
前記無線機が前記一の通信ポートを介して前記スレーブ制御装置に接続された後に前記無線通信を介して前記一の駆動装置と初めて接続された際に、該一の駆動装置を識別するための識別情報を該一の駆動装置から収集し、
前記一の駆動装置が前記一の通信ポートに仮想的に直接接続されているように、前記マスタ制御装置と該一の駆動装置との間のデータ伝送を仲介するために、前記無線機において、前記交換前状態において前記スレーブ制御装置に接続されていた前記複数の交換前駆動装置のそれぞれの識別情報と前記識別情報収集部によって収集された前記一の駆動装置の識別情報に基づいて、該一の駆動装置と該一の通信ポートに有線接続されている該無線機側の通信ポートとの関連付け処理を行う、
駆動装置の再接続方法。