JP7298329B2 - マスタモジュールおよび機器制御装置の制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は電気信号を処理する信号処理装置等に接続可能なマスタモジュール、および、該マスタモジュールを介して信号処理装置等に接続される機器制御装置の制御プログラムに関する。

従来、検出情報に加えて通信データの送受信を行う３線式の電気機器（センサ等）があった。このような電気機器は、電源の供給および信号の入出力のために、電源線２本と信号線１本とを少なくとも必要とした。３線式の通信方法の１つに、IO-Link（登録商標）がある。非特許文献１はIO-Linkの仕様書である。

特開２０１９－１２９０６号公報（２０１９年１月２４日公開） 特開２０１８－１５１９１５号公報（２０１８年９月２７日公開）

"IO-Link Interface and System Specification"、version 1.1. 2、July 2013、IO-Link Community、Order No:10.002、4 Overview of SDCI、p32-p37

しかしながら、非特許文献１の技術では、配線数が多くなるという問題がある。また、非特許文献１の技術では、例えば、センサの検出信号をセンサが通信データに変換して外部に送信する。それゆえ、変換処理のために、外部機器が検出信号を認識するまでの時間が長くなる、または、センサおよび外部機器の回路構成が複雑になるという問題がある。

これに対し、配線数を削減するための技術の一例として、動作素子に関する信号をデータ信号に重畳させた重畳信号を通信に用いることにより、配線数を削減することが考えられる（例えば、特許文献１および特許文献２）。

ところで、重畳信号を用いた一連のシステムを導入するに際し、システム構築の自由度を高め、利便性を向上させるという観点から、重畳信号を用いた通信に対応していない機器または装置なども、上述の一連のシステムに組み込んで利用できるようにするために工夫する余地がある。

本開示の一態様は、重畳信号を用いた通信に対応していない機器等を、重畳信号を用いたシステムにおいて利用可能にする、マスタモジュールおよび機器制御装置の制御プログラム等を提供することを目的とする。

本発明は、本開示の一例として、上述した課題を解決するために、以下の構成を採用する。

すなわち、本開示の一側面に係るマスタモジュールは、信号処理装置が接続された電気機器と該電気機器を制御する機器制御装置との間の通信を仲介するマスタモジュールであって、前記信号処理装置は、前記電気機器の動作素子の状態に応じた動作信号を他の装置に送信するとともに、所定の情報を示すデータ信号を前記動作信号に重畳させた重畳信号として前記他の装置に送信する重畳回路と、前記所定の情報を記憶する情報記憶部と、を備え、前記マスタモジュールは、複数の前記信号処理装置のそれぞれと、前記重畳信号を伝送する通信ケーブルを介して接続するための複数の第１通信ポートと、前記第１通信ポートを介して受信した前記重畳信号から、前記データ信号を抽出するデータ信号処理部と、抽出された前記データ信号に含まれている、前記電気機器の異常な状態を示すステータス情報に基づいて、発生した異常に関係する情報を示す異常情報を生成する異常情報生成部と、前記機器制御装置が前記異常情報を取得できるように、該異常情報を出力する情報出力部と、を備える。

この構成によれば、機器制御装置が、重畳信号通信に対応しておらず、したがって、電気機器の信号処理装置から送信された重畳信号から、異常に係るデータ信号を抽出する構成を有していない場合でも、機器制御装置に、異常の発生を知らせることが可能となる。これにより、機器制御装置は、重畳信号通信に対応していないにもかかわらず、重畳信号を用いたシステムの異常の監視を行うことができる。結果として、重畳信号を用いた通信に対応していない装置等を、重畳信号を用いたシステムにおいて利用可能にするという効果を奏する。

前記一側面に係るマスタモジュールにおいて、前記異常情報生成部は、前記異常情報として、異常の発生を前記機器制御装置に通知する異常発生通知、および、異常が発生した前記電気機器を特定する第１情報と発生した異常の内容を示す第２情報とを含む異常詳細情報の少なくともいずれか一方を生成してもよい。

この構成によれば、場合によって、異常発生通知を重畳信号通信非対応の機器制御装置に提供することができる。これにより、機器制御装置は、少なくとも異常の発生を検知でき、これをトリガにして、異常への対応処理に移ることができる。また、場合によって、異常詳細情報を重畳信号通信非対応の機器制御装置に提供することができる。これにより、機器制御装置は、異常の発生を検知できるだけでなく、さらに、異常が発生した電気機器を特定し、発生した異常の内容を特定することができる。結果として、重畳信号を用いた通信に対応していない装置等を、重畳信号を用いたシステムにおいて利用可能にするという効果を奏する。

前記一側面に係るマスタモジュールにおいて、前記マスタモジュールは、前記重畳信号または該重畳信号から抽出された前記動作信号を、前記電気機器ごとに前記機器制御装置に送信するための複数の第１信号線、および、前記異常発生通知を前記機器制御装置に送信するための第２信号線を介して、前記機器制御装置と接続するための複数の第２通信ポートを備え、前記異常情報生成部は、前記異常発生通知として前記機器制御装置に処理される第１オンオフ信号を生成し、前記情報出力部は、前記第１オンオフ信号を、前記第２信号線を介して前記機器制御装置に送信してもよい。

この構成によれば、まず、異常発生の第一報が、アラーム信号としてマスタモジュールから機器制御装置に、第２信号線を介して送信される。機器制御装置は異常の発生をすみやかに検知し、対応処理に移ることができる。

前記一側面に係るマスタモジュールにおいて、前記マスタモジュールは、前記機器制御装置が備える第１通信部との間で、所定の通信規格に準拠して通信する第２通信部を備え、前記情報出力部は、前記異常詳細情報を、前記第２通信部を介して前記機器制御装置に送信してもよい。

この構成によれば、所定の通信規格に準拠した通信によって、異常詳細情報を機器制御装置に提供することができる。

前記一側面に係るマスタモジュールにおいて、前記異常情報生成部は、前記機器制御装置においてシリアルデータに変換されることによって前記異常詳細情報として処理される第２オンオフ信号を生成し、前記情報出力部は、前記第２オンオフ信号を、前記第１オンオフ信号に代えて、または、前記第１オンオフ信号の後に、前記第２信号線を介して前記機器制御装置に送信してもよい。

この構成によれば、所定の通信規格に準拠した別途の通信部がなくとも、第２信号線を用いて、異常発生通知および異常詳細情報を機器制御装置に提供できる。

前記一側面に係るマスタモジュールにおいて、前記マスタモジュールは、前記第１通信ポートを介して受信した前記重畳信号から、前記動作信号を抽出し、該動作信号を、前記重畳信号が受信された前記第１通信ポートに対応する前記第２通信ポートから前記第１信号線を介して前記機器制御装置に送信する動作信号処理部を備えていてもよい。

この構成によれば、重畳信号から動作信号を分離できない機器制御装置に、処理可能な動作信号を提供することができる。これにより、機器制御装置は、動作信号に基づいて、電気機器の状態を把握することができる。

前記一側面に係るマスタモジュールにおいて、前記マスタモジュールは、前記第１通信ポートを介して受信した前記重畳信号を、該重畳信号が受信された前記第１通信ポートに対応する前記第２通信ポートから前記第１信号線を介して前記機器制御装置に送信する動作信号処理部を備えていてもよい。

この構成によれば、重畳信号を動作信号として処理できる機器制御装置に、重畳信号をそのまま提供することができる。動作信号の分離のために必要な構成を省略し、マスタモジュールの構成を簡素化することができる。

前記一側面に係るマスタモジュールにおいて、前記マスタモジュールは、抽出された前記データ信号に含まれている、前記電気機器を識別する機器情報と、前記重畳信号が受信された前記第１通信ポートを識別するポート識別情報とを紐付けた紐付情報を生成する情報紐付部を備え、前記情報出力部は、前記機器制御装置が前記紐付情報を取得できるように、該紐付情報を出力してもよい。

この構成によれば、紐付情報を機器制御装置に提供することができる。機器制御装置は、紐付情報に基づいて、電気機器と通信ポートとの対応関係を把握することができ、信号（例えば、動作信号、または、動作信号が含まれた重畳信号）が入力された通信ポートに基づいて、該信号の送信元の電気機器を識別することができる。

前記一側面に係るマスタモジュールにおいて、前記マスタモジュールは、前記第２通信ポートから前記第１信号線を介してテスト信号を前記機器制御装置に送信することをユーザが指示するための第１入力部を、前記第２通信ポートごとに備えており、前記テスト信号は、前記機器制御装置が備える複数の第３通信ポートのうち、前記テスト信号が送信された前記第２通信ポートと前記第１信号線を介して接続されている前記第３通信ポートを介して受信され、該第３通信ポートに対応する表示部の表示態様を変化させる信号であってもよい。

この構成によれば、ユーザは、第２通信ポートと第３通信ポートとの対が第１信号線を介して正しく接続されていることを確認することができ、結果として、誤配線を防止することができる。

前記一側面に係るマスタモジュールにおいて、前記マスタモジュールは、複数の前記第２通信ポートから前記第１信号線を介してテスト信号を前記機器制御装置にそれぞれ送信することをユーザが指示するための第２入力部を備えており、前記動作信号処理部は、前記第２入力部が操作されたことに応じて、前記複数の第２通信ポートのそれぞれから、前記テスト信号を所定の順序で前記機器制御装置に送信し、前記テスト信号は、前記機器制御装置が備える複数の第３通信ポートのうち、前記テスト信号が送信された前記第２通信ポートと前記第１信号線を介して接続されている前記第３通信ポートを介して受信され、該第３通信ポートに対応する表示部の表示態様を変化させる信号であってもよい。

この構成によれば、ユーザは、第２通信ポートと第３通信ポートとのポート対が第１信号線を介して正しく接続されていることを確認することができ、結果として、誤配線を防止することができる。

本開示の一側面に係る制御プログラムは、信号処理装置が接続された電気機器と、マスタモジュールを介して通信することにより、前記電気機器を制御する機器制御装置の制御プログラムであって、前記信号処理装置は、前記電気機器の動作素子の状態に応じた動作信号を他の装置に送信するとともに、所定の情報を示すデータ信号を前記動作信号に重畳させた重畳信号として前記他の装置に送信する重畳回路と、前記所定の情報を記憶する情報記憶部と、を備え、前記制御プログラムは、前記機器制御装置に、前記マスタモジュールによって送信された、前記電気機器において発生した異常に関係する情報を示す異常情報を受け付けたことに応じて、異常の発生を検知する異常検知ステップと、前記マスタモジュールによって送信された異常情報のうち異常詳細情報に含まれている、前記異常が発生した前記電気機器を特定する第１情報に基づいて、前記異常が発生した電気機器を特定する機器特定ステップと、前記異常詳細情報に含まれている、発生した前記異常の内容を示す第２情報に基づいて、発生した前記異常の内容を特定する異常特定ステップと、を実行させる。

この構成によれば、機器制御装置は、マスタモジュールから提供された異常情報に基づいて、重畳信号通信に対応していないにもかかわらず、重畳信号を用いたシステムの異常の監視を行うことができる。結果として、重畳信号を用いた通信に対応していない装置等を、重畳信号を用いたシステムにおいて利用可能にするという効果を奏する。

前記一側面に係る制御プログラムにおいて、前記マスタモジュールは、前記重畳信号または該重畳信号から抽出された前記動作信号を、前記電気機器ごとに前記機器制御装置に送信するための複数の第１信号線を介して、前記機器制御装置と接続するための複数の第２通信ポートを備え、前記機器制御装置は、前記重畳信号または前記動作信号を、前記電気機器ごとに前記マスタモジュールから受信するための複数の第３通信ポートを備え、１つの電気機器に関する前記重畳信号または前記動作信号は、同じポート識別情報が割り当てられた前記第２通信ポートと前記第３通信ポートとのポート対を介して、送受信されるものであり、前記制御プログラムは、前記機器制御装置に、テスト対象の第３通信ポートを識別する対象ポート識別情報を取得する取得ステップと、前記対象ポート識別情報が示す前記第３通信ポートに、前記マスタモジュールからテスト信号が入力されたか否かを判定する判定ステップと、前記テスト信号が、前記対象ポート識別情報が示す前記第３通信ポートに入力されなかったことに基づいて、前記第１信号線の配線異常を検知する検知ステップと、を実行させてもよい。

この構成によれば、ユーザは、第２通信ポートと第３通信ポートとのポート対が第１信号線を介して正しく接続されていることを確認することができ、結果として、誤配線を防止することができる。

本開示の一側面によれば、重畳信号を用いた通信に対応していない機器または装置等を、重畳信号を用いたシステムにおいて利用可能にする、マスタモジュールおよび機器制御装置の制御プログラム等を提供することができる。

本発明の一態様の電気機器と入力ユニットの構成を示すブロック図である。 本発明の一態様の通信システムの構成を示すブロック図である。 電気機器の構成を示す回路図である。 入力ユニットの構成を示す回路図である。 信号波形の一例を模式的に示す図である。 本開示の一側面に係る信号処理装置の適用場面の一例を模式的に例示する図である。 本開示の一側面に係る信号処理装置およびマスタモジュールが適用された通信システムにおいて構築されるネットワーク構成の一例を説明する図である。 本開示の一側面に係る通信システムのネットワークで管理されるアドレス情報のデータ構造の一例を示す図である。 本開示の一側面に係る、マスタモジュールおよびコントローラの構成を示すブロック図である。 本開示の一側面である構成例（１）に係る、マスタモジュールの回路構成を示すブロック図である。 本開示の一側面に係る通信システムに属する各装置によって処理される情報のデータ構造を示す図である。 構成テーブルのデータ構造の一例を示す図である。 本開示の一側面に係る通信システムに属する各装置の処理の流れを示すフローチャートである。 本開示の一側面に係る通信システムに属する各装置の処理の流れを示すフローチャートである。 本開示の一側面である構成例（２）に係る、マスタモジュールの回路構成を示すブロック図である。 本開示の一側面である構成例（３）に係る、マスタモジュールの回路構成を示すブロック図である。 本開示の一側面に係る通信システムに属する各装置の処理の流れを示すフローチャートである。 本開示の一側面である構成例（４）に係る、マスタモジュールの回路構成を示すブロック図である。 本開示の一側面に係る通信システムに属する各装置の処理の流れを示すフローチャートである。 本開示の一側面に係る入力ユニットとマスタモジュールとの間の接続構成の一例を示す図である。 本開示の一側面に係る入力ユニットとマスタモジュールとの間の接続構成の他の例を示す図である。 本開示の一側面に係る通信システムに属する各装置の処理の流れを示すフローチャートである。

〔実施形態１〕
（通信システム１の構成）
図２は、本実施形態の通信システムの構成を示すブロック図である。通信システム１は、ＰＣ２（パーソナルコンピュータ、情報処理装置）、コントローラ３、入力ユニット４、出力ユニット５、および、電気機器６～１０を備える。ＰＣ２は、コントローラ３に接続されている。ＰＣ２は、コントローラ３から電気機器６～１０の関する情報を受信し、かつ、コントローラ３に制御命令を送信する。コントローラ３は、入力ユニット４および出力ユニット５に接続されている。コントローラ３は、制御命令に従って、電気機器６～１０を動作させるまたは制御するための信号を入力ユニット４および出力ユニット５に送信する。コントローラ３は、入力ユニット４または出力ユニット５を介して受信した電気機器６～１０からの信号を、ＰＣ２に送信する。

入力ユニット４（受信機器）は、電気機器６、７に接続されている。電気機器６、７のそれぞれは、１対の信号線によって入力ユニット４に接続されている。入力ユニット４は、電気機器６、７を動作させ、かつ、電気機器６、７から受信した信号をコントローラ３に送信する。

電気機器６、７は、入力ユニット４から供給される電力によって動作し、かつ、電気機器６、７に含まれる動作素子の状態に応じた信号を入力ユニット４に送信する。ここでは、電気機器６は、動作素子としてスイッチを含むリミットスイッチである。電気機器７は、動作素子としてセンシング素子を含むセンサである。

出力ユニット５（受信機器）は、電気機器８～１０に接続されている。電気機器８～１０のそれぞれは、１対の信号線によって出力ユニット５に接続されている。出力ユニット５は、ＰＣ２およびコントローラ３からの指示に基づき、電気機器８～１０を動作させ、かつ、電気機器８～１０を制御する。また、出力ユニット５は、電気機器８～１０から受信した信号をコントローラ３に送信する。

電気機器８～１０は、出力ユニット５から供給される電力によって動作し、かつ、出力ユニット５から受信する制御信号によって制御される。ここでは、電気機器８は、動作素子としてコイルを含むリレー装置である。電気機器９は、動作素子としてコイルを含む電磁バルブである。電気機器１０は、動作素子としてコイルを含む電動アクチュエータである。

（電気機器６と入力ユニット４の構成）
図１は、電気機器６と入力ユニット４の構成を示すブロック図である。ここでは、電気機器６（リミットスイッチ）と入力ユニット４とを例に挙げて説明する。電気機器６と入力ユニット４とは、１対の信号線２１、２２によって互いに接続されている。信号線２１は、入力ユニット４の第１入力端子３１と、電気機器６の第１端子１１とに接続される。信号線２２は、入力ユニット４の第２入力端子３２と、電気機器６の第２端子１２とに接続される。信号線２１の経路には、電源２０が設けられている。電源２０は、所定の電圧（ここでは２４Ｖ）を発生させる直流電源である。

電気機器６は、第１端子１１、第２端子１２、動作素子１３、電位差発生回路１４、および送信回路１５を備える。送信回路１５は、降圧回路１６、データ生成回路１７、重畳回路１８、および診断回路１９を備える。動作素子１３は、第１端子１１と第２端子１２との間に接続される。電位差発生回路１４は、第１端子１１と第２端子１２との間の通電路において、動作素子１３に対して直列に接続される。第２端子１２の電位は、動作素子１３の状態に応じて変化する。すなわち、第２端子１２は、動作素子１３の状態に応じた出力信号（動作信号）を外部（信号線２２）に出力する。

送信回路１５は、第１端子１１と第２端子１２との間に接続される。送信回路１５は、第１端子１１と第２端子１２との間の電圧を電源として動作する。降圧回路１６は、第１端子１１と第２端子１２との間の電圧を所定の電圧に降圧して、データ生成回路１７に所定の電圧を出力する。データ生成回路１７は、降圧回路１６から印加された電圧によって動作し、入力ユニット４に送信されるべき送信データを生成する。送信データは、例えば、電気機器６に固有の識別子（ＩＤ情報）を含む。データ生成回路１７は、重畳回路１８に送信データを出力する。重畳回路１８は、受け取った送信データを、データ信号として上記出力信号に重畳させる。これにより、送信回路１５は、データ信号を出力信号に重畳させた重畳信号を、第２端子１２から信号線２２に出力する。

診断回路１９は、降圧回路１６から印加された電圧によって動作し、電気機器６の診断情報を表す診断データを生成する。診断回路１９は、電気機器６の素子（例えば動作素子１３）に関するチェック回路を備え、チェック回路の出力が正常か否かに応じて、電気機器６が正常か否かを示す診断データを生成する。診断回路１９は、診断データ（診断情報）をデータ生成回路１７に出力する。データ生成回路１７は、診断データを送信データに含めてもよい。

入力ユニット４は、第１入力端子３１、第２入力端子３２、入力回路３３、抽出回路３４、誤り検出回路３５、およびユニット制御回路３６を備える。図１ではコントローラ３への送信部分の構成の図示を省略している。第１入力端子３１の電位は一定（例えばＧＮＤ）に維持される。第２入力端子３２には、信号線２２から重畳信号が入力される。

入力回路３３は、重畳信号から出力信号を抽出し、出力信号をユニット制御回路３６に出力する。抽出回路３４は、重畳信号からデータ信号を抽出し、データ信号を誤り検出回路３５に出力する。誤り検出回路３５は、ＣＲＣチェック（巡回冗長検査）またはマンチェスタ符号チェック等の任意のデータチェック方法を用いて、データ信号に対して誤り検出を行う。誤り検出回路３５は、データ信号および誤り検出結果をユニット制御回路３６に出力する。なお、誤り検出回路３５は、データ信号から誤りが検出された場合、該データ信号をユニット制御回路３６に出力しなくてもよい。ユニット制御回路３６は、出力信号およびデータ信号を、コントローラ３に出力する。誤り検出回路３５およびユニット制御回路３６は、例えば、１つの集積回路または複数の集積回路によって構成され得る。

（電気機器６の回路構成）
図３は、電気機器６の構成を示す回路図である。図３では診断回路１９の図示を省略している。電位差発生回路１４は、ダイオードＤ１を含む。ダイオードＤ１は、ツェナーダイオードである。ここでは、動作素子１３は、機械式のスイッチＳＷである。第１端子１１と第２端子１２との間の通電経路において、ダイオードＤ２、ダイオードＤ１、およびスイッチＳＷが、この順で直列に配置されている。ダイオードＤ２のアノードは第１端子１１に接続されている。ダイオードＤ１のカソードはダイオードＤ２を介して第１端子１１に接続されている。

降圧回路１６は、第１端子１１と第２端子１２との間に、ダイオードＤ１、およびスイッチＳＷに対して並列に配置されている。

データ生成回路１７は、ＭＰＵ（micro processing unit）および出力切替回路１７ａを含む。降圧回路１６からＭＰＵおよび出力切替回路１７ａに、電源として、降圧された一定の電圧（例えば２．５Ｖ）が供給される。ＭＰＵは、送信データを生成し、送信データを出力切替回路１７ａを介して重畳回路１８に出力する。出力切替回路１７ａには、スイッチＳＷとダイオードＤ１との間のノードの電圧が入力される。出力切替回路１７ａは、該電圧から、スイッチＳＷがＯＮであるかＯＦＦであるかを判定する。出力切替回路１７ａは、スイッチＳＷのＯＮ／ＯＦＦに応じて、送信データの出力先を変更する。出力切替回路１７ａは、スイッチＳＷがＯＮである場合、トランジスタＴＲ１のベース端子に送信データを出力する。出力切替回路１７ａは、スイッチＳＷがＯＦＦである場合、抵抗器Ｒ１に送信データを出力する。

重畳回路１８は、抵抗器Ｒ１、ダイオードＤ３、およびトランジスタＴＲ１を含む。ダイオードＤ３はツェナーダイオードである。抵抗器Ｒ１の一端は出力切替回路１７ａに接続され、抵抗器Ｒ１の他端は第２端子１２に接続されている。

トランジスタＴＲ１のベース端子は、出力切替回路１７ａに接続されている。トランジスタＴＲ１のエミッタ端子は、ダイオードＤ２を介して第１端子１１に接続され、トランジスタＴＲ１のコレクタ端子は、ダイオードＤ３のカソードに接続されている。ダイオードＤ３のアノードは、スイッチＳＷとダイオードＤ１との間のノードに接続されている。

ダイオードＤ２は保護素子であり、省略することができる。

（入力ユニット４の回路構成）
図４は、入力ユニット４の構成を示す回路図である。ここでは入力ユニット４のうち、入力回路３３および抽出回路３４を図示している。保護素子であるダイオードＤ１１のアノードが第２入力端子３２に接続されている。

入力回路３３は、抵抗器Ｒ４１～Ｒ４２、ダイオードＤ４１、トランジスタＴＲ４１、検知回路３３ａを含む。ダイオードＤ４１はツェナーダイオードである。トランジスタＴＲ４１のコレクタ端子は、ダイオードＤ１１のカソードに接続され、トランジスタＴＲ４１のエミッタ端子は、抵抗器Ｒ４１の一端に接続されている。抵抗器Ｒ４１の他端は、第１入力端子３１に接続されている。抵抗器Ｒ４２の一端は、ダイオードＤ１１のカソードに接続され、抵抗器Ｒ４２の他端は、ダイオードＤ４１のカソードに接続されている。ダイオードＤ４１のアノードは、第１入力端子３１に接続されている。トランジスタＴＲ４１のベース端子は、抵抗器Ｒ４２の他端に接続されている。抵抗器Ｒ４１～Ｒ４２、ダイオードＤ４１、およびトランジスタＴＲ４１は、定電流回路を構成している。この定電流回路の両端に所定以上の電圧が印加されると、定電流回路を流れる電流が一定になる。なお、抵抗器Ｒ４２、ダイオードＤ４１、およびトランジスタＴＲ４１を省略し、抵抗器Ｒ４１だけを検知回路３３ａに対して並列に接続してもよい。なお、定電流回路を検知回路３３ａに直列に接続してもよいし、抵抗器Ｒ４１だけを検知回路３３ａに直列に接続してもよい。

検知回路３３ａは、第１入力端子３１および第２入力端子３２の間の電圧から、スイッチＳＷのＯＮ／ＯＦＦを判定する。検知回路３３ａは、判定結果（スイッチＳＷのＯＮ／ＯＦＦの情報）を出力する。

抽出回路３４は、容量Ｃ２１、ダイオードＤ２１、およびオペアンプＡＭＰ２１を含む。ダイオードＤ２１は、ツェナーダイオードである。容量Ｃ２１の一端は、ダイオードＤ１１のカソードに接続され、容量Ｃ２１の他端は、オペアンプＡＭＰ２１の反転入力端子に接続されている。ダイオードＤ２１のカソードは、オペアンプＡＭＰ２１の非反転入力端子に接続されている。ダイオードＤ２１のアノードは、第１入力端子３１に接続されている。

（電気機器６および入力ユニット４の動作）
電気機器６はリミットスイッチである。スイッチＳＷは、対象物の位置に応じて機械的にＯＮ／ＯＦＦが切り替わる。入力ユニット４の第１入力端子３１を０Ｖとして、第１端子１１には、一定の電位（２４Ｖ）が入力される。スイッチＳＷのＯＮ／ＯＦＦ（導通／遮断）の状態に応じて、第２端子１２の電位は変化する。

スイッチＳＷがＯＮの場合、導通状態のスイッチＳＷの両端の電位差は０である。そのため、第２端子１２の電位は、第１端子１１の電位から、電位差発生回路１４（ダイオードＤ１）によって電圧降下した値となる。

スイッチＳＷがＯＦＦの場合、スイッチＳＷおよび電位差発生回路１４には電流は流れない。そのため、スイッチＳＷがＯＦＦの場合、スイッチＳＷがＯＮの場合よりも、第２端子１２の電位は低い値になる。

このように第２端子１２は、スイッチＳＷのＯＮ／ＯＦＦの状態に応じた出力信号を外部に送信する。なお、出力信号の電位がＨ（Ｈｉｇｈ）であれば、スイッチがＯＮである状態を表し、出力信号の電位がＬ（Ｌｏｗ）であれば、スイッチがＯＦＦである状態を表す。出力信号の電位の高さ自体がスイッチの状態（ＯＮ／ＯＦＦ）を表すため、出力信号はアナログの信号であるといえる。

一方、スイッチＳＷの状態に関わらず、電位差発生回路１４の両端には電位差が生じる。そのため、スイッチＳＷがＯＮであってもＯＦＦであっても、降圧回路１６には、ある値（例えば２．５Ｖ）以上の電圧が印加される。それゆえ、降圧回路１６は、スイッチＳＷがＯＮであってもＯＦＦであっても、少なくともデータ生成回路１７が動作可能な電圧（２．５Ｖ）を出力することができる。よって、データ生成回路１７および重畳回路１８は、スイッチＳＷがＯＮであってもＯＦＦであっても、動作可能である。

ＭＰＵは、送信データを生成する。送信データは、デジタルデータである。出力切替回路１７ａは、スイッチＳＷのＯＮ／ＯＦＦに応じた出力端子から、送信データをＨ／Ｌ電圧として出力する。

スイッチＳＷがＯＦＦの場合、出力切替回路１７ａは、送信データを抵抗器Ｒ１に出力する。出力切替回路１７ａから出力される電圧に応じて抵抗器Ｒ１を流れる電流が変化する。これにより、送信データのＨ／Ｌに応じて、第２端子１２の電位も変化する。結果的に、送信データは、データ信号として出力信号に重畳される。

スイッチＳＷがＯＮの場合、出力切替回路１７ａは、送信データをトランジスタＴＲ１のベース端子に出力する。トランジスタＴＲ１は、送信データのＨ／Ｌに応じてＯＮまたはＯＦＦ状態になる。このとき、送信データのＨ／Ｌに応じてダイオードＤ３を流れる電流が変化する。これにより、送信データのＨ／Ｌに応じて、第２端子１２の電位も変化する。結果的に、送信データは、データ信号として出力信号に重畳される。電気機器６は、第２端子１２から、出力信号とデータ信号とが重畳された信号である重畳信号を出力する。

図５は、信号波形の一例を模式的に示す図である。図５における（ａ）は、出力信号の周期がデータ信号の周期より長い場合を示し、（ｂ）は、出力信号の周期がデータ信号の周期より短い場合を示す。出力信号とデータ信号とが重畳されたものが重畳信号である。重畳信号の波形は、出力信号の波形と、データ信号の波形とを重畳したものになる。出力信号の振幅は、データ信号の振幅より大きい。そのため、重畳信号から、元の出力信号の値およびデータ信号の値を知ることができる。スイッチＳＷがＯＮの場合、出力信号はＨとなり、スイッチＳＷがＯＦＦの場合、出力信号はＬとなる。

重畳信号の値は、低い方からＬ１、Ｌ２、Ｈ１、Ｈ２に分けられる。重畳信号が、Ｌ範囲内であれば、出力信号はＬである。Ｌ範囲は、Ｌ１およびＬ２を含む。重畳信号が、Ｌ範囲より高いＨ範囲内であれば、出力信号はＨである。Ｈ範囲は、Ｈ１およびＨ２を含む。重畳信号がＬ１またはＨ１の場合、データ信号はＬである。重畳信号がＬ２またはＨ２の場合、データ信号はＨである。

入力ユニット４は、第２入力端子３２で電気機器６からの重畳信号を受信する。入力回路３３は、重畳信号から出力信号がＨであるかＬであるか（スイッチＳＷがＯＮであるかＯＦＦであるか）を判定し、判定結果をユニット制御回路３６に出力する。具体的には、検知回路３３ａが、判定結果を出力する。抽出回路３４は、容量Ｃ２１を介して重畳信号からデータ信号を抽出し、データ信号を誤り検出回路３５に出力する。具体的には、オペアンプＡＭＰ２１が、データ信号（送信データ）を出力する。ダイオードＤ２１は、オペアンプＡＭＰ２１がデータ信号がＨであるかＬであるかを判定するための閾値電圧を設定する。

抵抗器Ｒ４１～Ｒ４２、ダイオードＤ４１、およびトランジスタＴＲ４１は、定電流回路を構成している。この定電流回路は、第２入力端子３２に入力される電流を制限する。また、この定電流回路は、電気機器６が出力する出力信号の振幅を設定する。この定電流回路の代わりに抵抗器Ｒ４１を用いる場合も抵抗器Ｒ４１は同様に機能する。

（効果）
電気機器６では、出力信号を送信するための１対の信号線２１、２２の電圧を電源として用いて、送信回路１５が動作する。送信回路１５は、動作素子１３の状態を示す出力信号とは別の情報を示すデータ信号を生成し、入力ユニット４に送信することができる。そのため、送信回路１５を動作させるための別の電源を電気機器６に設ける必要も、電源を供給するための別の配線を電気機器６に接続する必要もない。それゆえ、電気機器６は、従来の電気機器より少ない配線で（１対の信号線２１、２２で）、出力信号とデータ信号とを送信することができる。本実施形態の例では、電気機器６に外部から接続される配線は１対の信号線２１、２２のみである。

送信回路１５は、動作素子１３に対して直列に接続された電位差発生回路１４の両端に生じた電圧によって動作する。そのため、動作素子１３の状態によらず（スイッチＳＷがＯＮでもＯＦＦでも）、送信回路１５は、データ信号を入力ユニット４に送信することができる。入力ユニット４は、データ信号（送信データ）を上流の機器（コントローラ３、ＰＣ２）に送信することができる。

また、電気機器６は、スイッチＳＷのＯＮ／ＯＦＦに対応した電位の出力信号を送信する。それゆえ、ＯＮ／ＯＦＦ信号をデジタルの通信データに変換する従来の技術（IO-Link）とは異なり、スイッチＳＷのＯＮ／ＯＦＦの情報を早く入力ユニット４、コントローラ３、およびＰＣ２に伝えることができる。また、通信データに変換する必要がないので、電気機器６および入力ユニット４の回路を小さくかつ簡素にすることができる。

電気機器６が診断回路１９を備えている場合、送信データに含まれる診断データから、ＰＣ２またはコントローラ３は、電気機器６に生じた異常を検知することができる。ＰＣ２は、電気機器６がまだ正常に動いている場合でも、診断データ（例えばスイッチＳＷのＯＮ／ＯＦＦの切り替えの速さ等）から、電気機器６の故障の予兆を検知することができる。ＰＣ２は、検知した異常（故障の予兆含む）を、ユーザに表示／音声で報知する。これにより、ユーザは、製造ラインが異常停止する前に、電気機器６を交換することができる。

電気機器６が診断回路１９を備えていない場合でも、通信システム１では以下のようにして異常の検知を行うことができる。例えば、リミットスイッチ（電気機器６）のＯＮ／ＯＦＦがコントローラ３側で検知できない異常が発生した場合、信号線２１、２２に異常（断線／短絡）が発生しているのか、電気機器６自体に異常が発生しているのか、ＰＣ２またはコントローラ３で判断することができる。電気機器６は、送信データとして電気機器６の識別子を定期的に（継続的に）入力ユニット４に送信する。例えば、ＰＣ２またはコントローラ３は、識別子の受信ができなければ、信号線２１、２２に異常があると判断してもよい。ＰＣ２またはコントローラ３は、識別子を受信することはできるが、リミットスイッチ（電気機器６）のＯＮ／ＯＦＦを検知できない場合、電気機器６自体に異常があると判断してもよい。ＰＣ２は、どこに異常があるのかを示す情報を、ユーザに表示または音声で報知できる。これにより、ユーザは復旧作業の準備および実行を迅速に行い、製造ラインがストップする時間を短縮することができる。

〔実施形態２〕
本開示の一側面に係る他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

§１ 適用例
図６は、本開示の一側面に係る信号処理装置１００の適用場面の一例を模式的に例示する図である。通信システム１は、実施形態１と同様に、ＰＣ２（パーソナルコンピュータ、情報処理装置）、コントローラ３（機器制御装置）、入力ユニット（機器制御装置）、および、１または複数の電気機器６～１０を備え、必要に応じて、図示しない出力ユニット５を備えていてもよい。以下では、複数の電気機器６～１０について、まとめて電気機器６とだけ記載するが、電気機器６についての説明は、電気機器７～１０についても当てはまる。

実施形態１と異なる点は、通信システム１において、入力ユニットが、重畳信号通信に対応していないという点である。以下では、重畳信号通信に対応していない入力ユニットを入力ユニット４Ｂと称する。入力ユニット４Ｂは、重畳信号を受信できないか、あるいは、受信できても重畳信号からデータ信号を抽出できない。なお、場合によっては、入力ユニット４Ｂは、重畳信号を受信しても、単に、電気機器６の動作素子に関するオンオフ信号として取り扱うことができてもよい。

本実施形態では、コントローラ３は、入力ユニット４Ｂと接続され、電気機器６に関する信号を入力ユニット４Ｂにて受け付けることにより、電気機器６を制御したり監視したりすることができる。コントローラ３は、入力ユニット４Ｂと併せて電気機器６を制御または監視する機器制御装置を構成する。他の例では、コントローラ３は、入力ユニット４Ｂを一体に備えており、１台で機器制御装置を構成してもよい。

本実施形態では、重畳信号を処理するための信号処理装置１００は、電気機器６に設けられる。これにより、電気機器６は、通信システム１において、重畳信号通信に対応している機器として導入される。

本実施形態では、重畳信号通信に対応している電気機器６に関する情報が、通信システム１において、重畳信号通信に対応していない入力ユニット４Ｂから上流の各種装置に伝達されるために、重畳信号通信のマスタモジュール５２Ａを設ける。

マスタモジュール５２Ａは、１または複数の電気機器６のそれぞれと、通信ケーブル５１を介して電気的に接続するための下流通信ポート群５４（複数の第１通信ポート）を有する。マスタモジュール５２Ａは、下流通信ポート群５４の各通信ポート（第１通信ポート）を介して、電気機器６のそれぞれから重畳信号を受信し、電気機器６に係るデータ信号と、電気機器６のオンオフ信号とを取り扱うことができる。マスタモジュール５２Ａは、入力ユニット４Ｂに、各電気機器６に関する各種情報を入力するための複数の通信ポートで構成された上流通信ポート群５５（複数の第２通信ポート）を有する。

下流通信ポート群５４の各通信ポートに割り当てられたビット値（ポート識別情報）と、上流通信ポート群５５の各通信ポート（第２通信ポート）に割り当てられたビット値とは、１対１で対応しているものとし、同じ値が割り当てられているものとする。例えば、下流通信ポート群５４においてビット値「００」の通信ポートを介して電気機器６から信号が入力された場合には、上流通信ポート群５５においてビット値「００」の通信ポートから、上述の入力された信号に対応する信号が入力ユニット４Ｂ宛てに出力される。

上流通信ポート群５５は、入力ユニット４Ｂの通信ポート群５６（複数の第３通信ポート）と、複数の信号線を介して接続される。例えば、該複数の信号線としては、信号線群５７（複数の第１信号線）および信号線５８（第２信号線）などが想定される。信号線群５７の配線について、信号線群５７のそれぞれの信号線は、複数の電気機器６と１対１で対応するように接続される。つまり、各電気機器６と、下流通信ポート群５４の各通信ポートと、上流通信ポート群５５の各通信ポートと、信号線群５７の各信号線と、入力ユニット４Ｂの通信ポート群５６の各通信ポートとが１対１で対応するように接続される。

これにより、入力ユニット４Ｂにおける通信ポート群５６のどの通信ポートから信号が入力されたのかに応じて、入力ユニット４Ｂおよびコントローラ３は、どの電気機器６に関する信号が入力されたのかを把握することができる。

必要に応じて、マスタモジュール５２Ａの上流通信ポート群５５と、入力ユニット４Ｂの通信ポート群５６との間には、信号線群５７とは別に信号線５８が設けられてもよい。例えば、信号線５８は、電気機器６のいずれかに異常が発生した場合に、該異常の発生を通知するためのアラーム信号をマスタモジュール５２Ａから入力ユニット４Ｂに入力するために用いられる。

必要に応じて、マスタモジュール５２Ａは、通信部５１３（第２通信部）を備えていてもよい。通信部５１３は、ＰＣ２、コントローラ３などの外部装置との間で、所定の通信規格に準拠して通信を行うものである。通信部５１３は、通信ポートなど、外部装置との通信を実現するために必要な各種の通信インタフェースで構成される。通信部５１３は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ＲＳ４８５などで実現される有線による通信を行ってもよいし、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、４Ｇなどで実現される無線による通信を行ってもよい。通信部５１３が、コントローラ３の通信部６１３（第１通信部）と通信可能に接続されることにより、マスタモジュール５２Ａは、各電気機器６から得られた各種情報をコントローラ３に供給することができる。各種情報としては、例えば、電気機器６を識別するための機器情報、電気機器６を通信システム１のネットワーク上で一意に管理するための紐付情報、電気機器６で発生した異常に発生した異常に関係する情報を示す異常情報などが想定される。このように、入力ユニット４Ｂが重畳信号通信に対応していなくても、重畳信号にのせて伝送される各種情報は、必要に応じてコントローラ３が処理可能なように必要な処理が施されて、別の手段で、入力ユニット４Ｂから上流の各種装置に供給される。

上述の構成によれば、重畳信号通信を行う電気機器６を通信システム１に導入するにあたり、重畳信号通信に対応していない入力ユニット４Ｂを、従前どおりに利用して、コントローラ３またはＰＣ２にて、これらの電気機器６を監視、制御することが可能となる。

以下では、重畳信号通信非対応の入力ユニット４Ｂによって、重畳信号通信対応の電気機器６の監視、制御を可能にするための通信システム１の構成として、４つの例を、構成例（１）～（４）として、それぞれ説明する。

まず、以下で各構成例を説明する際に用いる用語について、ここに定義する。
異常情報・・・電気機器６に異常が発生したときに、マスタモジュール５２Ａが、重畳信号通信非対応のコントローラ３（入力ユニット４Ｂ）に提供する、発生した異常に関係する情報全般を指す。
異常発生通知・・・上述の異常情報のうち、電気機器６のいずれかに異常が発生したことをコントローラ３に知らせる通知。コントローラ３は、異常発生通知を受信することにより、異常の発生を検知できる。
異常詳細情報・・・上述の異常情報のうち、異常が発生した電気機器６を特定する第１情報と、発生した異常の内容を示す第２情報とを含む情報。コントローラ３は、第１情報に基づいて異常が発生した電気機器６を特定でき、第２情報に基づいて発生した異常の内容を特定することができる。
動作信号・・・電気機器６の動作素子１３の状態を示すオンオフ信号。
データ信号・・・電気機器６に関する所定の情報を示すオンオフ信号。所定の情報の具体例として、電気機器６を識別するための機器情報、および、電気機器６の異常な状態を示すステータス情報などが想定される。
重畳信号・・・動作信号にデータ信号を重畳させた信号。
アラーム信号・・・コントローラ３において、上述の異常発生通知として取り扱われるべきオンオフ信号。信号線５８を介して、マスタモジュール５２Ａからコントローラ３（入力ユニット４Ｂ）へ提供される。
レポート信号・・・コントローラ３において、異常詳細情報を示すシリアルデータとして取り扱われるべきオンオフ信号。アラーム信号と同様に、信号線５８を介して、マスタモジュール５２Ａからコントローラ３（入力ユニット４Ｂ）へ提供される。
紐付情報・・・電気機器６を識別する機器情報と、その電気機器６が接続された通信ポートに割り当てられたビット値との対応関係を示す情報。

次に、各構成例を説明する前に、図７および図８を参照しながら、４つの構成例に共通の、通信システム１において前提となるネットワーク構成について説明する。

ただし、以下の説明は、本開示に係るマスタモジュール５２Ａを含む通信システム１の構成の一例を示しているにすぎず、マスタモジュール５２Ａがネットワークに接続されているものに限定する意図はない。他の例では、マスタモジュール５２Ａは、ネットワークを介さずにコントローラ３に接続されてもよい。すなわち、コントローラ３のシステムバスに接続されるマスタモジュール５２Ａであって、重畳通信機能を有する、このようなマスタモジュール５２Ａも、本発明の範疇に入る。

図７は、信号処理装置１００およびマスタモジュール５２Ａが適用された通信システム１において構築されるネットワーク構成の一例を説明する図である。

図８は、通信システム１のネットワークで管理されるアドレス情報のデータ構造の一例を示す図である。

図７に示すとおり、通信システム１において、ＰＣ２は、１または複数のコントローラ３と通信可能に接続される。ＰＣ２は、複数のコントローラ３と通信する場合には、コントローラ３に固有の識別情報（以下、コントローラＩＤ）に基づいて、通信相手であるコントローラ３を識別する。

コントローラ３は、１または複数のネットワークに接続されてもよい。そして、１つのネットワークを介して、１または複数の入力ユニット４Ｂと通信可能に接続される。なお、入力ユニット４Ｂは、上述のとおり、信号線群５７および信号線５８を介して、マスタモジュール５２Ａと１対１で対応するように接続される。すなわち、コントローラ３は、１つのネットワークを介して、１または複数のマスタモジュール５２Ａと通信可能に接続される。

コントローラ３は、複数のネットワークに接続される場合には、それぞれのネットワークに固有の識別情報（以下、ネットワークＩＤ）に基づいて、各ネットワークを識別する。また、コントローラ３は、１つのネットワークを介して、複数の入力ユニット４Ｂと通信する場合には、ネットワーク上のノードとして管理されているそれぞれの入力ユニット４Ｂに割り当てられている識別情報（以下、ノードＩＤ）に基づいて、通信相手である入力ユニット４Ｂを識別する。具体的には、コントローラ３は、入力ユニット４Ｂおよびマスタモジュール５２Ａのペアを識別するユニットＩＤと、ノードＩＤとの対応関係を把握している。コントローラ３は、通信相手である入力ユニット４Ｂおよびマスタモジュール５２ＡのペアのユニットＩＤに基づいて、ノードＩＤを特定し、該ノードＩＤを、入力ユニット４Ｂのネットワーク上のアドレス情報の一部として、上流の装置（例えば、ＰＣ２）に渡すことができる。

入力ユニット４Ｂと、１対１で接続されるマスタモジュール５２Ａは、自装置が備える複数の通信ポート（下流通信ポート群５４）と、通信ケーブル５１とを介して、複数の電気機器６と通信可能に接続される。マスタモジュール５２Ａは、下流通信ポート群５４の各通信ポートに個別に割り当てられたビット値に基づいて、通信相手である電気機器６、より正確には電気機器６に設けられた信号処理装置１００を識別する。具体的には、マスタモジュール５２Ａは、電気機器６（信号処理装置１００）と、接続されている通信ポートのビット値との対応関係を把握している。マスタモジュール５２Ａは、通信相手から送信された信号がどの通信ポートを介して入力されたのかを特定し、通信ポートのビット値に基づいて、該信号が、どの電気機器６に関する情報を示しているのかを特定することができる。マスタモジュール５２Ａは、上述のビット値を、電気機器６のネットワーク上のアドレス情報の一部として、上流の装置（例えば、コントローラ３）に渡すことができる。

図８に示すとおり、ＰＣ２は、コントローラ３のコントローラＩＤと、ネットワークＩＤと、下流から渡されたノードＩＤおよびビット値とで構成されるアドレス情報に基づいて、ＰＣ２が管轄する通信システム１に属するすべての電気機器６を、個々に識別し、そのネットワーク上の居場所を特定することが可能である。

§２ 構成例（１）
構成例（１）では、マスタモジュール５２Ａが、電気機器６から供給された重畳信号から、データ信号と動作信号とを分離し、動作信号を、信号線群５７のうち電気機器６に対応する信号線を介して、入力ユニット４Ｂに入力する。本構成例によれば、重畳信号を受け付けて動作信号としてのオン、オフを認識することができない入力ユニット４Ｂであっても、重畳信号通信を用いた通信システム１において、従前どおり利用することができる。具体的には、本構成例は、入力ユニット４Ｂに重畳信号が入力されたとしても、入力ユニット４Ｂに設定されている電圧および電流のオン、オフの閾値を超えてしまうために、動作信号としてのオン、オフを入力ユニット４Ｂに対して正しく入力できない場合に、好適に採用され得る。

［ハードウェア構成］
図９は、本開示の一側面に係る、マスタモジュール５２Ａおよびコントローラ３の構成を示すブロック図である。同図に示す、マスタモジュール５２Ａは、実施形態１の入力ユニット４および出力ユニット５と同様に、重畳信号を用いた通信に対応しているものとする。入力ユニット４Ｂは、重畳信号を用いた通信に対応していないものとする。

図１０は、本開示の一側面である構成例（１）に係る、マスタモジュール５２Ａの回路構成を示すブロック図である。

＜電気機器６、信号処理装置１００＞
図９に示すとおり、本構成例では、信号処理装置１００は、電気機器６のそれぞれに設けられており、実施形態１で説明した信号処理装置１００と同様の構成を備えている。

本実施形態では、信号処理装置１００の情報記憶部１４０は、電気機器６に関する所定の情報を記憶している。所定の情報とは、例えば、電気機器６を識別するための機器情報である。機器情報のデータ構造は、後に詳述する。

他の実施形態では、信号処理装置１００は、通信ケーブル状の外形を有するケーブル筐体に内蔵されていてもよい。この場合、ケーブル筐体の一端は電気機器６に接続され、電気機器６の動作信号を信号処理装置１００が取得することが可能となる。ケーブル筐体の他端はマスタモジュール５２Ａに接続され、電気機器６の動作信号に、電気機器６に関する所定の情報を示すデータ信号が重畳された重畳信号が信号処理装置１００からマスタモジュール５２Ａへ伝送される。

図１０に示すとおり、電気機器６は、回路構成として、図１に基づいて説明した電気機器６と同様の回路構成を備えている。

＜マスタモジュール５２Ａ＞
マスタモジュール５２Ａは、電気機器６と、該電気機器６と接続される通信ポートとの対応関係を示す紐付情報を上流の各装置に提供するものであるとともに、信号処理装置１００から供給された電気機器６に関する重畳信号を処理し、処理後の信号を、入力ユニット４Ｂが処理可能な形態で入力ユニット４Ｂに対して出力するものである。

図９に示すとおり、本構成例では、マスタモジュール５２Ａは、一例として、制御部５１０と、通信部５１３（第２通信部）とを備えている。

制御部５１０は、マスタモジュール５２Ａの各部を統括して制御するものである。制御部５１０は、例えば、プログラムの命令を実行するプロセッサであってもよい。プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵなどを用いることができる。制御部５１０は、動作信号処理部４３、データ信号処理部４４、機器情報取得部５０１、情報紐付部５０２、情報出力部５０３、および、異常情報生成部５０４の各ブロックを有する。ブロックとして示される上述の各部は、例えば、ＣＰＵまたはＭＰＵがＲＯＭ（read only memory）などの記憶装置に記憶されているプログラムをＲＡＭ（random access memory）等に読み出して実行することによって実現されてもよい。

図１０に示すとおり、制御部５１０の各部によって制御される回路の構成として、例えば、マスタモジュール５２Ａは、図１に示す入力ユニット４が備える回路構成の少なくとも一部を備える。すなわち、マスタモジュール５２Ａは、第１入力端子３１、第２入力端子３２、入力回路３３、抽出回路３４、誤り検出回路３５、および、ユニット制御回路３６を備える。さらに、本構成例においては、マスタモジュール５２Ａは、トランジスタ３８と、トランジスタ３９とを備える。

トランジスタ３８は、入力回路３３から供給された、電気機器６に係る動作信号のオン、オフにしたがって、入力ユニット４Ｂの通信ポート群５６に出力される電気の流れを制御する。

トランジスタ３９は、ユニット制御回路３６から、電気機器６の異常発生に係るデータ信号が出力されたことに応じて、入力ユニット４Ｂの通信ポート群５６に出力される電気の流れを制御することにより、入力ユニット４Ｂに対して、異常の発生を通知するためのアラーム信号を出力する。

＜コントローラ３＞
コントローラ３は、図示しない出力ユニットを介して動作信号を電気機器６のそれぞれに送信することによって、各電気機器６を制御するものであるとともに、入力ユニット４Ｂを介して、各電気機器６に関するオンオフ信号を受け付けて各電気機器６を監視するものである。さらに、本構成例では、コントローラ３は、通信部６１３（第１通信部）を介してマスタモジュール５２Ａと通信し、マスタモジュール５２Ａから受信した紐付情報および異常情報に基づいて各電気機器６を監視する。

本構成例では、コントローラ３は、典型的には、機械および設備等の制御対象を制御するプログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＣ；Programmable Logic Controller）である。コントローラ３は、一例として、制御部６１０と、上述の通信部６１３とを備えている。

制御部６１０は、コントローラ３の各部を統括して制御するものである。制御部６１０は、例えば、プログラムの命令を実行するプロセッサであってもよい。プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵなどを用いることができる。本構成例では、制御部６１０は、異常検知部６０１、異常機器特定部６０２、および、異常内容特定部６０３の各ブロックを有する。本構成例では、制御部６１０は、信号変換部６０４を有しない。ブロックとして示される上述の各部は、例えば、ＣＰＵまたはＭＰＵがＲＯＭ（read only memory）などの記憶装置に記憶されているプログラムをＲＡＭ（random access memory）等に読み出して実行することによって実現されてもよい。

通信部６１３は、マスタモジュール５２Ａ、ＰＣ２などの外部装置との間で所定の通信規格に準拠して通信を行うものである。通信部６１３は、通信ポートなど、外部装置との通信を実現するために必要な各種の通信インタフェースで構成される。通信部６１３は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ＲＳ４８５などで実現される有線による通信を行ってもよいし、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、４Ｇなどで実現される無線による通信を行ってもよい。

［機能構成］
＜マスタモジュール５２Ａ＞
図９に示す動作信号処理部４３は、電気機器６の信号処理装置１００から供給された重畳信号から、電気機器６の動作に係る動作信号を検出する。動作信号処理部４３は、入力回路３３を動作させて動作信号を検出し、検出した動作信号を、ユニット制御回路３６に伝送する。動作信号は、ユニット制御回路３６と、上流通信ポート群５５内の電気機器６に対応する通信ポートとを介して、入力ユニット４Ｂに入力される。

データ信号処理部４４は、電気機器６の信号処理装置１００から供給された重畳信号からデータ信号を抽出する。データ信号処理部４４は、抽出回路３４を動作させてデータ信号を抽出し、必要に応じて誤り検出回路３５を動作させて誤り検出を行った後、該データ信号を、ユニット制御回路３６に伝送する。電気機器６から供給されるデータ信号は、例えば、電気機器６を識別するための機器情報、および、電気機器６異常な状態を示すステータス情報を含むことが想定される。下流の各部、例えば、機器情報取得部５０１、情報紐付部５０２、情報出力部５０３は、ユニット制御回路３６を動作させて、データ信号に含まれている電気機器６に関する各種情報を処理する。

機器情報取得部５０１は、データ信号に含まれている、電気機器６に固有の機器情報を取得する。

情報紐付部５０２は、下流通信ポート群５４のうち、重畳信号が受け付けられた通信ポートに割り当てられているビット値と、機器情報取得部５０１によって、該重畳信号から取得された機器情報とを紐付けて、ビット値と機器情報との対応関係を示す紐付情報を生成する。紐付情報のデータ構造は、後に詳述する。

異常情報生成部５０４は、電気機器６に異常が発生した場合に、異常情報を生成して、コントローラ３に提供する。異常情報の一例として、異常情報生成部５０４は、コントローラ３に異常の発生を知らせるための通知である異常発生通知を生成する。また、異常情報の他の一例として、異常情報生成部５０４は、発生した異常に関する詳細な情報を示す異常詳細情報を生成する。具体的には、異常詳細情報は、異常が発生した電気機器６を特定するための第１情報と、電気機器６において発生した異常の内容を示す第２情報とを含む。

一例として、異常情報生成部５０４は、データ信号処理部４４によって処理されユニット制御回路３６に伝送されたデータ信号を取得する。データ信号に、電気機器６の異常な状態を示すステータス情報が含まれている場合、異常情報生成部５０４は、ステータス情報に基づいて異常発生通知、および、異常詳細情報の少なくともいずれか１つを生成する。

具体的には、異常情報生成部５０４は、ユニット制御回路３６およびトランジスタ３９を動作させて、異常発生通知として処理されるアラーム信号を生成する。アラーム信号は、コントローラ３において、異常発生通知として処理される。

具体的には、異常情報生成部５０４は、データ信号が入力された通信ポートのビット値、または、該ビット値に紐付けられている機器情報を第１情報として取得する。また、異常情報生成部５０４は、ステータス情報が示す、電気機器６において発生した異常の内容を第２情報として取得する。異常情報生成部５０４は、第１情報と第２情報とを含む異常詳細情報を生成する。異常情報生成部５０４が生成した異常詳細情報は、情報出力部５０３によって処理される。

他の例では、異常情報生成部５０４は、マスタモジュール５２Ａにおける入力回路３３および抽出回路３４などの受信回路において、一定時間以上にわたり、正常な重畳信号を電気機器６から受信できないことに基づいて、通信ケーブル５１の断線異常などを検知してもよい。この場合、異常情報生成部５０４は、一定時間以上正常な重畳信号を電気機器６から受信できないことに基づいて、異常発生通知および異常詳細情報の少なくともいずれか１つを生成する。

異常情報生成部５０４は、先の例と同様に、異常発生通知として処理されるアラーム信号を生成してもよい。

また、異常情報生成部５０４は、一定時間以上重畳信号が受信されない通信ポートのビット値、または、該ビット値に紐付けられている機器情報を第１情報として取得してもよい。また、異常情報生成部５０４は、断線異常などを示す第２情報を生成してもよい。

情報出力部５０３は、情報紐付部５０２によって生成された紐付情報、または、異常情報生成部５０４によって生成された異常情報が、上流の各種装置、例えば、コントローラ３またはＰＣ２に供給されるように、紐付情報または異常情報を出力する。本構成例では、情報出力部５０３は、トランジスタ３９を動作させて、異常発生通知であるアラーム信号を、信号線５８を介して入力ユニット４Ｂ（コントローラ３）に送信する。情報出力部５０３は、通信部５１３を介して、一例として、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信にて、紐付情報または異常情報のうち異常詳細情報をコントローラ３に送信する。

以上のとおり、マスタモジュール５２Ａは、電気機器６から明示的に伝達される通知に基づいて異常を検知することに加えて、電気機器６から信号が伝達されないことに基づいて自発的に異常を検知することもできる。マスタモジュール５２Ａは、いずれの場合にも、検知した異常に関する異常情報を生成して、上流の各種装置に報知することができる。

＜コントローラ３＞
異常検知部６０１は、通信システム１に属する電気機器６における異常の発生を検知する。本構成例では、一例として、異常検知部６０１は、マスタモジュール５２Ａの情報出力部５０３によって、信号線５８を介して入力ユニット４Ｂにアラーム信号が入力されたことに基づいて、異常の発生を検知する。本構成例では、異常検知部６０１は、異常の発生を検知すると、通信部６１３を制御して、マスタモジュール５２Ａに対して、異常詳細情報の送信を要求する。

異常機器特定部６０２は、異常検知部６０１によって検知された異常が発生している電気機器６を特定する。本構成例では、一例として、異常機器特定部６０２は、通信部６１３がマスタモジュール５２Ａから受信した異常詳細情報に基づいて異常が発生している電気機器６を特定する。例えば、異常詳細情報の第１情報としてビット値が含まれている場合には、異常機器特定部６０２は、予めマスタモジュール５２Ａから受信しておいた紐付情報を参照し、上述のビット値に基づいて異常が発生している電気機器６を特定することができる。あるいは、異常機器特定部６０２は、第１情報として機器情報が含まれている場合には、機器情報に基づいて異常が発生している電気機器６を特定することができる。

異常内容特定部６０３は、電気機器６に発生している異常の内容を特定する。本構成例では、一例として、異常内容特定部６０３は、通信部６１３が受信した上述の異常詳細情報に含まれている第２情報に基づいて異常の内容を特定する。

［データ構造］
図１１は、通信システム１に属する各装置、特に、マスタモジュール５２Ａおよびコントローラ３によって処理される情報のデータ構造を示す図である。１０００の符号で示されたテーブルは、機器情報のデータ構造の一例を示す。以下必要に応じて、機器情報１０００と称する。１０１０の符号で示されたテーブルは、紐付情報のデータ構造の一例を示す。以下必要に応じて、紐付情報１０１０と称する。１０２０の符号で示されたテーブルは、コントローラ３またはＰＣ２によって参照される、図１２に基づいて後述されるデータベースに登録されるレコードの一例を示す。以下必要に応じて、レコード１０２０と称する。

＜機器情報＞
機器情報１０００は、電気機器６に固有の識別情報を含む情報である。機器情報は、一例として、機器型式および、機器ＩＤの各項目で構成される。機器型式の項目には、電気機器６の製品としての型式を示す情報が格納される。機器ＩＤの項目には、該型式の電気機器６を一意に識別するためのシリアルナンバーが格納される。機器型式と機器ＩＤとによって、電気機器６は一意に特定される。

例えば、信号処理装置１００に情報を書き込むことができる不図示の情報書換装置を介して、スマートフォンなどの入力端末（不図示）と電気機器６内の信号処理装置１００とを接続できる場合には、機器情報は、一例として、メンテナンス日の項目をさらに含んでいてもよい。例えば、ユーザが入力端末を操作して信号処理装置１００の情報記憶部１４０に電気機器６のメンテナンス日を書き込むことができる。ユーザは、必要に応じて、電気機器６に対する直近のメンテナンスの実施日などを信号処理装置１００に記憶させておくことができる。この場合、情報記憶部１４０において、メンテナンス日を書き込むための領域は、入力端末から書き込みができるＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）などのユーザプログラマブルＲＯＭで構成されていてもよいし、電気機器６の機器型式および機器ＩＤを記憶しておくための領域は、前者とは別のＥＥＰＲＯＭであって、出荷時等に設定された後書き込みが禁止されているＥＥＰＲＯＭで構成されていてもよい。

機器情報１０００は、マスタモジュール５２Ａの機器情報取得部５０１によって、通信ケーブル５１を介して入力された重畳信号から抽出された後、情報紐付部５０２によって紐付情報の生成のために用いられる。

＜紐付情報＞
紐付情報は、通信ポートのビット値と、電気機器６との対応関係を示す情報である。本構成例では、紐付情報は、マスタモジュール５２Ａの情報紐付部５０２によって生成され、通信部５１３を介してコントローラ３に供給される。これにより、コントローラ３が、重畳信号通信非対応の入力ユニット４Ｂを用いる場合であっても、電気機器６を識別し、監視することが可能になる。

本実施形態では、マスタモジュール５２Ａの下流通信ポート群５４における各通信ポートに割り当てられているビット値と、上流通信ポート群５５の各通信ポートに割り当てられているビット値と、入力ユニット４Ｂの通信ポート群５６の各通信ポートに割り当てられているビット値とは、つながっている１つの電気機器６につき、同じ値を示す。

したがって、コントローラ３は、入力ユニット４Ｂのある通信ポートを介して動作信号を受信したとき、紐付情報に基づいて、該動作信号が、どの電気機器６の動作信号であるのかを識別することができる。

より詳細には、紐付情報は、例えば、機器情報１０００に対して、ユニットＩＤと、ビット値とが付加された構成を有する。マスタモジュール５２Ａは、下流通信ポート群５４のいずれかの通信ポートを介して、電気機器６に設けられた信号処理装置１００から重畳信号を受け付ける。データ信号処理部４４は、重畳信号からデータ信号を抽出し、機器情報取得部５０１は、データ信号から機器情報を取得する。情報紐付部５０２は、上述の重畳信号が受け付けられた通信ポートに割り当てられたビット値と、取得された上述の機器情報を紐付ける。さらに、情報紐付部５０２は、マスタモジュール５２ＡのユニットＩＤ、または、マスタモジュール５２Ａと１対１で対応する入力ユニット４ＢのユニットＩＤをビット値および機器情報の対に付加して紐付情報を生成する。入力ユニット４ＢのユニットＩＤは、マスタモジュール５２Ａの図示しない記憶部に予め登録されていてもよい。情報出力部５０３は、生成した紐付情報１０１０を、通信部５１３を介して、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔにより、コントローラ３に送信する。

＜レコード＞
レコード１０２０は、マスタモジュール５２Ａから紐付情報を受信したコントローラ３が生成する情報である。レコード１０２０は、コントローラ３またはＰＣ２が電気機器６を管理できるように、紐付情報の形式を変更することにより生成される。生成されたレコード１０２０が、電気機器６を管理するためのデータベース（後述する、構成テーブル）に登録されると、コントローラ３またはＰＣ２は、重畳信号通信に対応していない入力ユニット４を用いながら、電気機器６を管理することが可能となる。

レコード１０２０は、例えば、機器情報１０００に対して、図８に示すアドレス情報が付加された構成を有する。コントローラ３は、マスタモジュール５２Ａから紐付情報を受け付けると、紐付情報に含まれるユニットＩＤに基づいて、送信元のマスタモジュール５２Ａが属しているネットワークのネットワークＩＤと、該マスタモジュール５２Ａに割り当てられているノードＩＤとを特定する。コントローラ３は、自装置のコントローラＩＤと、特定したネットワークＩＤと、ノードＩＤと、紐付情報に含まれるビット値とを含むアドレス情報を、機器情報に付加して、レコード１０２０を生成する。コントローラ３は、生成したレコード１０２０を後述する構成テーブルに登録する。構成テーブルが、コントローラ３がアクセスできない形態でＰＣ２によって保有されている場合には、コントローラ３は、生成したレコード１０２０をＰＣ２に送信してもよい。この場合は、ＰＣ２が、レコード１０２０を構成テーブルに登録する。

＜構成テーブル＞
図１２は、構成テーブルのデータ構造の一例を示す図である。構成テーブルは、各コントローラ３から送信される、レコード１０２０などのような複数のレコードを集約してデータベース化したものであり、一例として、コントローラ３によって生成され、ＰＣ２によって管理される。１つの構成テーブルが、ＰＣ２とコントローラ３との間で共有されてもよいし、それぞれが保有する構成テーブルが、常に整合するように同期制御されていてもよい。

構成テーブルは、例えば、アドレス情報を格納する項目と、機器情報を格納する項目とで構成される。

ＰＣ２は、レコードをコントローラ３から受信すると、受信したレコードを、構成テーブルに登録する。例えば、ＰＣ２は、例えば、図１１に示すレコード１０２０をコントローラ３から受信すると、該レコード１０２０を、図１２において、網掛けが付されたレコードとして構成テーブルに登録する。ＰＣ２およびコントローラ３は、構成テーブルを生成することにより、入力ユニット４Ｂが重畳信号通信に非対応であっても、ネットワーク上のどの場所に、どのような電気機器６が接続されているのかを、把握することができる。加えて、ＰＣ２およびコントローラ３は、入力ユニット４Ｂの通信ポートから信号を受信した場合に、紐付情報に基づいて、該信号がどの電気機器６のものであるのかを特定することができる。

§３ 構成例（１）の動作例
［機器設置時］
図１３は、通信システム１に属する各装置の処理の流れを示すフローチャートである。図１３に示すフローチャートは、一例として、構成例（１）に係る通信システム１に、新規に電気機器６を設置する場合の一連の処理の流れを示す。なお、以下で説明する処理手順は一例に過ぎず、各処理は可能な限り変更されてよい。また、以下で説明する処理手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。

Ｓ１０１では、マスタモジュール５２Ａが通信ケーブル５１を介して電気機器６と接続されると（Ｓ１０１でＹＥＳ）、マスタモジュール５２Ａのデータ信号処理部４４は、電気機器６から送信された重畳信号を、下流通信ポート群５４のいずれかの通信ポートを介して受け付けて処理することができる。

Ｓ１０２では、機器情報取得部５０１は、データ信号処理部４４が重畳信号から抽出したデータ信号から機器情報を取得する。

Ｓ１０３では、情報紐付部５０２は、紐付情報を生成する。具体的には、情報紐付部５０２は、重畳信号が受け付けられた上述の通信ポートに割り当てられたビット値と、Ｓ１０２で取得された機器情報と、マスタモジュール５２Ａまたはマスタモジュール５２Ａに対応する入力ユニット４Ｂを一意に特定することが可能なユニットＩＤとを紐付けて紐付情報を生成する。

Ｓ１０４では、情報出力部５０３は、生成された紐付情報がコントローラ３に受信されるように、該紐付情報を出力する。一例として、情報出力部５０３は、通信部５１３を介して、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信にて、紐付情報をコントローラ３に送信する。他の例では、情報出力部５０３は、マスタモジュール５２Ａに対して着脱可能な、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリまたはＳＤカードなどの外付けの情報記憶媒体に対して紐付情報を書き込んでもよい。紐付情報が書き込まれた情報記憶媒体は、コントローラ３またはＰＣ２が読み出し可能なようにコントローラ３またはＰＣ２に接続することができ、このようにして、紐付情報が情報出力部５０３からコントローラ３またはＰＣ２に供給されてもよい。さらに他の例では、情報出力部５０３は、紐付情報を図示しない表示装置または印刷装置などに出力して、通信ポートと電気機器６との対応関係をユーザに対して提示してもよい。この場合、紐付情報は、ユーザによって、コントローラ３またはＰＣ２に入力される。

Ｓ１０５では、コントローラ３の制御部６１０は、通信部６１３を介して紐付情報を受信する。例えば、図１１に示す紐付情報１０１０を受信する。

Ｓ１０６では、制御部６１０は、紐付情報に基づいて、構成テーブルに登録するためのレコードを生成する。例えば、紐付情報１０１０に基づいて、図１１に示すレコード１０２０を生成する。

Ｓ１０７では、制御部６１０は、通信部６１３を介して、生成したレコードをＰＣ２に送信する。制御部６１０は、ＰＣ２と共有する構成テーブルに直接アクセスして、生成したレコードを該構成テーブルに登録してもよい。

Ｓ１０８では、ＰＣ２は、レコードを受信する。

Ｓ１０９では、ＰＣ２は、受信したレコードを、例えば、図１２に示す構成テーブルに登録する。

上述の方法によれば、重畳信号通信非対応の入力ユニット４Ｂを利用したとしても、入力ユニット４Ｂから上流の各種装置は、重畳信号通信に対応したマスタモジュール５２Ａによって、重畳信号通信対応機器である電気機器６を識別することができる。例えば、動作信号を受信した通信ポートに基づいて、該動作信号がどの電気機器６のものであるのかを紐付情報から特定することができるので、電気機器６を適切に管理し、監視することができる。

［異常発生時］
図１４は、通信システム１に属する各装置の処理の流れを示すフローチャートである。図１４に示すフローチャートは、一例として、構成例（１）に係る通信システム１において、電気機器６のいずれかに異常が発生した場合の一連の処理の流れを示す。なお、以下で説明する処理手順は一例に過ぎず、各処理は可能な限り変更されてよい。また、以下で説明する処理手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。

Ｓ２０１では、電気機器６の１つに故障などの異常が発生すると（Ｓ２０１でＹＥＳ）、電気機器６は、Ｓ２０２の処理に進む。

Ｓ２０２では、電気機器６は、マスタモジュール５２Ａに異常の発生を通知する。具体的には、電気機器６に設けられている信号処理装置１００が、電気機器６に関する所定の情報として、電気機器６の異常な状態を示すステータス情報を重畳信号にのせてマスタモジュール５２Ａに送信する。

Ｓ２０３では、異常情報生成部５０４は、データ信号処理部４４が処理したデータ信号が示すステータス情報に基づいて、ユニット制御回路３６およびトランジスタ３９を動作させて、アラーム信号を生成する。情報出力部５０３は、上流通信ポート群５５のうちの、アラーム信号を送信するための通信ポートと、信号線５８とを介して、生成されたアラーム信号を入力ユニット４Ｂに送信する。

Ｓ２０４では、入力ユニット４Ｂは、信号線５８を介して受け付けたアラーム信号を、コントローラ３に入力する。

Ｓ２０５（異常検知ステップ）では、コントローラ３の異常検知部６０１は、アラーム信号が入力されたことに基づいて、電気機器６のいずれかに異常が発生したことを検知する。そして、異常検知部６０１は、通信部６１３を介して、異常詳細情報を、マスタモジュール５２Ａに対して要求する。

Ｓ２０６では、異常情報生成部５０４は、コントローラ３からの要求に応答して、異常詳細情報を生成する。ここで生成される異常詳細情報は、例えば、ビット値または機器情報などの、異常が発生した電気機器６を特定するための第１情報と、電気機器６において発生した異常の内容を示す第２情報とを含む。例えば、電気機器６から供給されるステータス情報には、異常の内容を示す情報が含まれており、異常情報生成部５０４は、ステータス情報に基づいて第２情報を生成することができる。

Ｓ２０７では、情報出力部５０３は、Ｓ２０６で生成された異常詳細情報をコントローラ３が受信可能なように出力する。例えば、情報出力部５０３は、上述の要求に対する応答として、異常詳細情報を、通信部５１３を介してコントローラ３宛てに返信する。

Ｓ２０８（機器特定ステップ）では、異常機器特定部６０２は、通信部６１３を介して受信された異常詳細情報に含まれている第１情報に基づいて、異常が発生した電気機器６を特定する。

Ｓ２０９（異常特定ステップ）では、異常内容特定部６０３は、受信された上述の異常詳細情報に含まれている第２情報に基づいて、電気機器６において発生した異常の内容を特定する。

上述の方法によれば、重畳信号通信非対応の入力ユニット４Ｂを利用したとしても、入力ユニット４Ｂから上流の各種装置は、重畳信号通信に対応したマスタモジュール５２Ａによって、重畳信号通信対応機器である電気機器６に発生する異常に関する情報を得ることができる。例えば、異常発生通知であるアラーム信号に基づいて電気機器６に発生した異常を検知するとともに、電気機器６の異常詳細情報をマスタモジュール５２Ａから取得して、異常が発生した電気機器６を特定し、その異常の内容を把握することができる。これにより、コントローラ３またはＰＣ２は、異常発生に対して適切な対応をとることができる。例えば、ＰＣ２は、ユーザに対して異常発生に係る正確な情報を提示したり、適切な対処方法を提示したりすることができる。

§４ 構成例（２）
構成例（２）では、マスタモジュール５２Ａを入力ユニット４Ｂと並列で接続する。重畳信号通信非対応の入力ユニット４Ｂに対して、電気機器６の重畳信号が処理されずにそのまま入力される。本構成例では、重畳信号通信非対応の入力ユニット４Ｂは、重畳信号が入力されると、重畳信号からデータ信号を抽出することはできないが、重畳信号をそのまま、電気機器６の動作信号として取り扱うことができる。本構成例では、構成例（１）と比較してマスタモジュール５２Ａにおける動作信号の分離に係る回路構成および配線を簡素化できる。そのため、本構成例は、重畳信号のまま入力しても入力ユニット４Ｂが動作信号としてのオン、オフをコントローラ３に正しく入力できる場合に、好適に採用され得る。

［ハードウェア構成］
図９に示すブロック図において、構成例（２）が構成例（１）と異なる点は、信号処理装置１００から出力される重畳信号は、動作信号が分離されることなく、重畳信号のままマスタモジュール５２Ａから入力ユニット４Ｂに送信されるという点である。

一例として、電気機器６が接続される通信ケーブル５１を、マスタモジュール５２Ａの外部で２系統に分岐し、一方を入力ユニット４Ｂに、もう一方をマスタモジュール５２Ａに接続する第１形態が考えられる。この場合、電気機器６の信号処理装置１００から出力された重畳信号は、データ信号を処理するためにマスタモジュール５２Ａに送信される一方、動作信号を処理するためにそのまま入力ユニット４Ｂにも送信される。

他の例では、通信ケーブル５１の分岐を行わず、マスタモジュール５２Ａ内において、データ信号を処理するための１つ目の系統と、そのまま入力ユニット４Ｂに流すための２つ目の系統とに分岐する第２形態が考えられる。この場合、通信ケーブル５１を介して信号処理装置１００から出力された重畳信号は、一旦マスタモジュール５２Ａに入力され、マスタモジュール５２Ａの動作信号処理部４３によって動作信号が分離されることなく、重畳信号のまま入力ユニット４Ｂに信号線群５７を介して送信される。

第１形態では、マスタモジュール５２Ａに設ける接続部品が少なく済むというメリットがあり、第２形態では、各電気機器６が接続されている通信ケーブル５１のそれぞれを分岐させずに済むというメリットがある。

図１５は、本開示の一側面である構成例（２）に係る、マスタモジュール５２Ａの回路構成を示すブロック図である。図１５に示す構成例（２）に係るブロック図において、図１０に示す構成例（１）のブロック図と異なる点は、通信ケーブル５１において直接重畳信号を入力ユニット４Ｂに伝送するために分岐させた信号線３７が設けられている点である。第２端子１２から出力された重畳信号は、信号線３７を介してそのまま入力ユニット４Ｂに入力され、入力ユニット４Ｂにおいて動作信号として処理される。

なお、上述の第２形態の場合には、マスタモジュール５２Ａには、重畳信号をそのまま入力ユニット４Ｂに出力するための専用の接続端子（不図示）が設けられる。マスタモジュール５２Ａに入力された重畳信号は、２つ目の系統において、マスタモジュール５２Ａの各種の回路の通ることなくそのまま上述の専用の接続端子を介して入力ユニット４Ｂに送信される。

このように、マスタモジュール５２Ａは、いずれの形態においても、動作信号を出力するためのトランジスタ３８を備える必要がない。

［機能構成］
構成例（２）に係るマスタモジュール５２Ａおよびコントローラ３の各装置の機能構成は、図９に基づいて構成例（１）にて説明したとおりである。なお、マスタモジュール５２Ａにおいて、本構成例では、動作信号処理部４３は、電気機器６から受信した重畳信号から動作信号を分離する処理を省略して、重畳信号のまま、信号線群５７のうち電気機器６に対応する信号線を介して入力ユニット４Ｂに送信する。

§５ 構成例（２）の動作例
［機器設置時］
構成例（２）に係る通信システム１に、新規に電気機器６を設置する場合の、各装置の一連の処理の流れは、例えば、図１３に示されているとおりである。

［異常発生時］
構成例（２）に係る通信システム１において、電気機器６のいずれかに異常が発生した場合の、各装置の一連の処理の流れは、例えば、図１４に示されているとおりである。

§６ 構成例（３）
構成例（３）では、マスタモジュール５２Ａは、重畳信号を、構成例（１）と同様に動作信号とデータ信号とに分離する。一方、本構成例では、マスタモジュール５２Ａは、入力ユニット４Ｂへの、動作信号およびその他の必要な情報の伝達について、Ｅｔｈｅｒｎｅｔなどの通信手段を用いずに、オンオフ信号の出力によって実現する。具体的には、マスタモジュール５２Ａは、異常発生通知として処理されるアラーム信号を信号線５８を介して入力ユニット４Ｂに出力する一方、異常詳細情報として処理されるレポート信号も信号線５８を介して入力ユニット４Ｂに出力する。コントローラ３は、マスタモジュール５２Ａのこれらの動作に適合するように構成される。具体的には、信号線５８を介してアラーム信号に対応するオンオフ信号が入力ユニット４Ｂに入力された場合には、該オンオフ信号を異常発生通知として処理し、レポート信号に対応するオンオフ信号が入力ユニット４Ｂに入力された場合には、該オンオフ信号を異常詳細情報を含むシリアルデータとして処理するようにコントローラ３を構成する。

これにより、異常詳細情報をコントローラ３に送信するための通信手段、具体的には、マスタモジュール５２Ａの通信部５１３、および、コントローラ３の通信部６１３を省略することができる。本構成例は、構成例（１）と比較して、特定の通信規格に準拠した通信部を設けることを省略して、マスタモジュール５２Ａの回路構成および配線を簡素化できる。したがって、コントローラ３（例えば、ＰＬＣ）に、上述のように、アラーム信号とレポート信号とを処理し分ける機能を備えさせることができる場合に好適に採用され得る。

別の例では、マスタモジュール５２Ａは、アラーム信号の生成および出力を省略してもよい。この場合、マスタモジュール５２Ａにつながる信号線５８からは、レポート信号のみが出力されることとなる。そして、コントローラ３は、受信したレポート信号を、異常発生通知および異常詳細情報として処理するように構成されてもよい。

なお、本構成例では、紐付情報は、構成例（１）の動作例としてＳ１０４に示したとおり、例えば、外付けの情報記憶媒体を介して、または、ユーザの手入力より、情報出力部５０３からコントローラ３またはＰＣ２へ事前に供給されているものとする。

［ハードウェア構成］
図９に示すブロック図において、構成例（３）が構成例（１）と異なる点は、マスタモジュール５２Ａにおいて通信部５１３を省略することができ、コントローラ３において通信部６１３を省略することができる点である。

図１６は、本開示の一側面である構成例（３）に係る、マスタモジュール５２Ａの回路構成を示すブロック図である。図１６に示す構成例（３）に係るブロック図において、図１０に示す構成例（１）のブロック図と異なる点は、マスタモジュール５２Ａは、通信部５１３を備えていなくてもよい点である。

本構成例では、構成例（１）と同様に、マスタモジュール５２Ａは、トランジスタ３８およびトランジスタ３９を備える。ただし、本構成例では、トランジスタ３９は、アラーム信号に加えて、レポート信号を出力するためにも動作する。

［機能構成］
＜マスタモジュール５２Ａ＞
構成例（３）に係るマスタモジュール５２Ａにおいて、電気機器６の異常の状態を示すステータス情報をのせた重畳信号が電気機器６より受け付けられると、異常情報生成部５０４は、まず、ユニット制御回路３６およびトランジスタ３９を動作させて、異常発生通知としてのアラーム信号（第１オンオフ信号）を生成する。アラーム信号は、コントローラ３においてアラーム信号であると判別可能な特徴的な波形または固定長を有していてもよいし、アラーム信号の所定の位置に、コントローラ３がオンオフ信号をアラーム信号として取り扱うことを指定する指示信号が含まれていてもよい。

次に、異常情報生成部５０４は、ユニット制御回路３６およびトランジスタ３９を動作させて、異常詳細情報としてのレポート信号（第２オンオフ信号）を生成する。異常詳細情報は、上述のとおり、異常が発生した電気機器６を特定するための第１情報と、発生した異常の内容を示す第２情報とを含む。したがって、レポート信号は、第１情報および第２情報をオンオフで示すシリアルデータである。レポート信号は、コントローラ３においてレポート信号であると判別可能な特徴的な波形または固定長を有していてもよいし、レポート信号の所定の位置に、コントローラ３がオンオフ信号をレポート信号として取り扱うことを指定する指示信号が含まれていてもよい。

情報出力部５０３は、アラーム信号およびレポート信号を、トランジスタ３９を動作させて、上流通信ポート群５５および信号線５８を通じて、入力ユニット４Ｂへ出力する。アラーム信号およびレポート信号は、入力ユニット４Ｂを介して、コントローラ３に入力される。

＜コントローラ３＞
構成例（３）に係るコントローラ３は、制御部６１０が、さらに、信号変換部６０４を有しているという点で構成例（１）のコントローラ３と異なる。

信号変換部６０４は、マスタモジュール５２Ａから供給されたアラーム信号およびレポート信号を処理する。具体的には、信号変換部６０４は、入力されたオンオフ信号が、アラーム信号である場合には、該アラーム信号を異常検知部６０１に処理させる。また、信号変換部６０４は、入力されたオンオフ信号がレポート信号である場合には、該レポート信号を、異常詳細情報として解釈可能なシリアルデータに変換する。信号変換部６０４は、変換によって得られた異常詳細情報を、異常機器特定部６０２および異常内容特定部６０３に処理させる。

信号変換部６０４は、アラーム信号かレポート信号かの判別を、オンオフ信号の波形、固定長、または、オンオフ信号の所定位置に含まれている指示信号に基づいて行ってもよい。あるいは、信号線５８からレポート信号だけが入力される場合には、信号変換部６０４は、レポート信号を異常検知部６０１に転送することによって、異常検知部６０１に異常を検知させてもよい。

§７ 構成例（３）の動作例
［機器設置時］
構成例（３）に係る通信システム１に、新規に電気機器６を設置する場合の、各装置の一連の処理の流れは、例えば、図１３に示されているとおりである。ただし、本構成例では、マスタモジュール５２Ａおよびコントローラ３のそれぞれが通信部５１３および通信部６１３を備えない場合には、紐付情報は、Ｓ１０４に示したとおり、例えば、外付けの情報記憶媒体を介して、または、ユーザの手入力より、コントローラ３またはＰＣ２に供給される。

［異常発生時］
図１７は、通信システム１に属する各装置の処理の流れを示すフローチャートである。図１７に示すフローチャートは、一例として、構成例（３）に係る通信システム１において、電気機器６のいずれかに異常が発生した場合の一連の処理の流れを示す。なお、以下で説明する処理手順は一例に過ぎず、各処理は可能な限り変更されてよい。また、以下で説明する処理手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。

Ｓ３０１では、電気機器６の１つに故障などの異常が発生すると（Ｓ３０１でＹＥＳ）、電気機器６は、Ｓ３０２の処理に進む。

Ｓ３０２では、電気機器６は、マスタモジュール５２Ａに異常の発生を通知する。具体的には、電気機器６に設けられている信号処理装置１００が、電気機器６に関する所定の情報として、例えば、電気機器６の異常の状態を示すステータス情報を重畳信号にのせてマスタモジュール５２Ａに送信する。

Ｓ３０３では、異常情報生成部５０４は、データ信号処理部４４が処理したデータ信号が示すステータス情報に基づいて、ユニット制御回路３６およびトランジスタ３９を動作させて、アラーム信号を生成する。情報出力部５０３は、信号線５８を介して、アラーム信号を入力ユニット４Ｂに対して送信する。

Ｓ３０４では、入力ユニット４Ｂは、信号線５８を介して受け付けたアラーム信号を、コントローラ３に入力する。

Ｓ３０５では、信号変換部６０４は、オンオフ信号の波形、固定長または指示信号に基づいて、入力されたオンオフ信号がアラーム信号であると判定し（Ｓ３０５でＹＥＳ）、アラーム信号を異常検知部６０１に処理させる。

Ｓ３０６（異常検知ステップ）では、異常検知部６０１が、アラーム信号が入力されたことに基づいて、いずれかの電気機器６に異常が発生したことを検知する。

Ｓ３０７では、マスタモジュール５２Ａの異常情報生成部５０４は、Ｓ３０３の処理に続いて、異常詳細情報を生成する。異常詳細情報は、例えば、ビット値または機器情報などの第１情報と、電気機器６において発生した異常の内容を示す第２情報とを含む。異常の内容は、例えば、Ｓ３０２で電気機器６より出力されたステータス情報に示されていてもよい。

Ｓ３０８では、異常情報生成部５０４は、ユニット制御回路３６およびトランジスタ３９を動作させて、Ｓ３０７で生成した異常詳細情報を含むレポート信号を、信号線５８を介して入力ユニット４Ｂに対して出力する。

Ｓ３０９では、入力ユニット４Ｂは、信号線５８を介して受け付けたレポート信号を、コントローラ３に入力する。

Ｓ３０６からＳ３０５に戻り、信号変換部６０４は、オンオフ信号の波形、固定長または指示信号に基づいて、入力されたオンオフ信号がレポート信号であると判定し（Ｓ３０５でＮＯ）、Ｓ３１０に進む。

Ｓ３１０では、信号変換部６０４は、レポート信号をシリアルデータに変換して、異常詳細情報を取得する。

Ｓ３１１（機器特定ステップ）では、異常機器特定部６０２は、Ｓ３１０で取得された異常詳細情報に含まれている第１情報に基づいて、異常が発生した電気機器６を特定する。

Ｓ３１２（異常特定ステップ）では、異常内容特定部６０３は、上述の異常詳細情報に含まれている第２情報に基づいて、電気機器６において発生した異常の内容を特定する。

上述の方法によれば、重畳信号通信非対応の入力ユニット４Ｂを利用したとしても、入力ユニット４Ｂから上流の各種装置は、重畳信号通信に対応したマスタモジュール５２Ａによって、重畳信号通信対応機器である電気機器６に関して異常情報を得ることができる。すなわち、コントローラ３は、電気機器６において発生する異常をすみやかに検知することができる。さらに、異常詳細情報が提供されることにより、コントローラ３は、異常が発生した電気機器６を特定し、発生した異常の内容を特定することができる。

§８ 構成例（４）
構成例（４）では、マスタモジュール５２Ａは、紐付情報の提供、異常発生通知の提供、および、異常詳細情報の提供を、Ｅｔｈｅｒｎｅｔなどの所定の通信規格に準拠した通信手段を用いた、コントローラ３との間の通信によって実現する。したがって、本構成例では、マスタモジュール５２Ａから入力ユニット４Ｂへアラーム信号またはレポート信号を送信するための信号線５８を省略することができ、信号線５８を、信号線群５７と同様に他の電気機器６の監視のために用いることができる。

［ハードウェア構成］
構成例（４）のブロック図については、構成例（１）と同様に、図９に示されているとおりである。

図１８は、本開示の一側面である構成例（４）に係る、マスタモジュール５２Ａの回路構成を示すブロック図である。図１８に示す構成例（４）に係るブロック図において、図１０に示す構成例（１）のブロック図と異なる点は、マスタモジュール５２Ａは、トランジスタ３９を備えず、異常情報は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔなどの通信手段を介して通信部５１３から通信部６１３へ送信される点である。したがって、本構成例では、アラーム信号またはレポート信号の送受信専用の信号線５８は設けられない。

［機能構成］
構成例（４）に係るマスタモジュール５２Ａおよびコントローラ３の各装置の機能構成は、図９に基づいて構成例（１）にて説明したとおりである。

＜マスタモジュール５２Ａ＞
マスタモジュール５２Ａにおいて、本構成例では、異常情報生成部５０４は、電気機器６に異常が発生した場合に、アラーム信号を生成することに代えて、異常発生通知を生成してもよい。この場合、情報出力部５０３は、まず、通信部５１３を介して、生成した異常発生通知をコントローラ３に送信し、次に、異常情報生成部５０４が生成した異常詳細情報をコントローラ３に送信する。情報出力部５０３は、異常発生通知を異常詳細情報に先行してコントローラ３に送信した後、コントローラ３からの要求に応答して異常詳細情報を返信してもよい。あるいは、情報出力部５０３は、異常発生通知を異常詳細情報とともにコントローラ３に送信してもよい。あるいは、異常情報生成部５０４は、異常発生通知を異常詳細情報と別に生成することを省略してもよい。この場合、情報出力部５０３は、異常の発生を通知する目的を兼ねて、異常情報生成部５０４によって生成された異常詳細情報を、通信部５１３を介してコントローラ３に送信する。

＜コントローラ３＞
コントローラ３において、異常検知部６０１は、異常発生通知が通信部６１３を介して受信されたことにより、異常の発生を検知し、これに応答して、マスタモジュール５２Ａに対して、異常詳細情報を通信部６１３を介して要求してもよい。

あるいは、異常検知部６０１は、異常詳細情報が通信部６１３を介して受信されたことに基づいて異常の発生を検知してもよい。そして、異常機器特定部６０２および異常内容特定部６０３は、それぞれ、受信された異常詳細情報に基づいて、異常が発生した電気機器６および発生した異常の内容を特定する。

§９ 構成例（４）の動作例
［機器設置時］
構成例（４）に係る通信システム１に、新規に電気機器６を設置する場合の、各装置の一連の処理の流れは、図１３に示されているとおりである。

［異常発生時］
図１９は、通信システム１に属する各装置の処理の流れを示すフローチャートである。図１９に示すフローチャートは、一例として、構成例（４）に係る通信システム１において、電気機器６のいずれかに異常が発生した場合の一連の処理の流れを示す。なお、以下で説明する処理手順は一例に過ぎず、各処理は可能な限り変更されてよい。また、以下で説明する処理手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。

Ｓ４０１では、電気機器６の１つに故障などの異常が発生すると（Ｓ４０１でＹＥＳ）、電気機器６は、Ｓ４０２の処理に進む。

Ｓ４０２では、電気機器６は、マスタモジュール５２Ａに異常の発生を通知する。具体的には、構成例（１）と同様に、信号処理装置１００が、電気機器６の異常の状態を示すステータス情報を重畳信号にのせてマスタモジュール５２Ａに送信する。

Ｓ４０３では、マスタモジュール５２Ａの異常情報生成部５０４は、ステータス情報に基づいて、第１情報と第２情報とを含む異常詳細情報を生成する。

Ｓ４０４では、情報出力部５０３は、通信部５１３を介して、生成した異常詳細情報をコントローラ３に送信する。図１９に示す例では、この異常詳細情報の送信が、異常発生の通知を兼ねているものとする。

Ｓ４０５（異常検知ステップ）では、異常検知部６０１は、通信部６１３を介して異常詳細情報が受信されたことに基づいて、電気機器６のいずれかに異常が発生したことを検知する。

Ｓ４０６（機器特定ステップ）では、異常機器特定部６０２は、受信された異常詳細情報に含まれている第１情報に基づいて、異常が発生した電気機器６を特定する。

Ｓ４０７（異常特定ステップ）では、異常内容特定部６０３は、上述の異常詳細情報に含まれている第２情報に基づいて、電気機器６において発生した異常の内容を特定する。

上述の方法によれば、重畳信号通信非対応の入力ユニット４Ｂを利用したとしても、入力ユニット４Ｂから上流の各種装置は、重畳信号通信に対応したマスタモジュール５２Ａによって、重畳信号通信対応機器である電気機器６に関して異常情報を得ることができる。すなわち、コントローラ３は、電気機器６において発生する異常をすみやかに検知することができる。さらに、異常詳細情報が提供されることにより、コントローラ３は、異常が発生した電気機器６を特定し、発生した異常の内容を特定することができる。

§１０ 変形例５
上述したとおり、構成例（１）～（４）において、コントローラ３が、通信システム１内のすべての電気機器６を識別して監視を正しく行うためには、マスタモジュール５２Ａの上流通信ポート群５５における通信ポートのそれぞれと、入力ユニット４Ｂの通信ポート群５６における通信ポートのそれぞれとは、同じビット値の通信ポート同士が誤りなく、信号線群５７を介して１対１で接続されている必要がある。これらの配線を誤ると、電気機器６の動作の監視を正しく行えない。そこで、誤配線の防止策として、マスタモジュール５２Ａは、以下に示すとおり、配線の正しさを確認するための構成を備えていることが好ましい。

［誤配線防止策－第１例］
図２０は、入力ユニット４Ｂとマスタモジュール５２Ａとの間の接続構成の一例を示す図である。

図２０に示すとおり、入力ユニット４Ｂの通信ポート群５６と、マスタモジュール５２Ａの上流通信ポート群５５とは、信号線群５７を介して、例えば、同じビット値の通信ポート同士、１対１で接続されなければならない。第１例では、マスタモジュール５２Ａは、これらの配線の正しさを確認するために、上流通信ポート群５５の通信ポートごとに押しボタンスイッチ７２（第１入力部）を備えている。入力ユニット４Ｂは、通信ポート群５６の通信ポートのそれぞれに対応するＬＥＤ７１（表示部）を備えているものとする。

ＬＥＤ７１は、対応する通信ポートを介してオン信号が入力されている間、点灯するように構成されている。例えば、通信ポート群５６のうちビット値「１５」の通信ポートにオン信号（テスト信号）が入力されている間、ビット値「１５」の通信ポートに対応するＬＥＤ７１は、点灯する。

押しボタンスイッチ７２は、配線の正しさを確認するテストを行うために設けられたテストスイッチである。押しボタンスイッチ７２がオンされると、動作信号処理部４３はトランジスタ３８を動作させて、オンされた押しボタンスイッチ７２に接続される通信ポートからオン信号を出力する。例えば、ビット値「１４」に対応する押しボタンスイッチ７２が押下されると、動作信号処理部４３は、ビット値「１４」が割り当てられた通信ポートからオン信号を出力する。

信号線群５７の配線が正しい場合、上流通信ポート群５５のビット値「１４」の通信ポートから出力されたオン信号は、正しく、入力ユニット４Ｂの通信ポート群５６のビット値「１４」の通信ポートに入力される。そして、入力ユニット４Ｂにおいて、ビット値「１４」に対応するＬＥＤ７１が点灯する。

ユーザは、マスタモジュール５２Ａにおいてビット値「１４」の押しボタンスイッチ７２を押下したことに応じて、コントローラ３においてビット値「１４」のＬＥＤ７１が点灯したことを確認することによって、配線が正しいことを確認することができる。

一方、信号線群５７の配線が誤っている場合、上流通信ポート群５５のビット値「１４」の通信ポートから出力されたオン信号は、通信ポート群５６側で異なるビット値の通信ポートを介して入力されるため、異なるビット値のＬＥＤ７１が点灯することになる。ユーザは、押下した押しボタンスイッチ７２のビット値と、点灯したＬＥＤ７１のビット値とが一致していないことに基づいて、配線の誤りを認識し、配線を改めることができる。

最終的に、ユーザは、すべての通信ポート（例えば、ビット値「００」～「１５」の１６個の通信ポート）につき、同様のテストを行って、すべての通信ポートの配線が正しいことを確認することができる。

［誤配線防止策－第２例］
図２１は、入力ユニット４Ｂとマスタモジュール５２Ａとの間の接続構成の他の例を示す図である。本第２例では、第１例とは異なり、マスタモジュール５２Ａにおいて、上流通信ポート群５５の通信ポートごとに、ＬＥＤ７３を設け、１つのテストスイッチ７４（第２入力部）を設ける。

マスタモジュール５２Ａのテストスイッチ７４は、ユーザが、配線テストの開始指示を、マスタモジュール５２Ａに対して入力するための入力部である。テストスイッチ７４が押下されると、マスタモジュール５２Ａは、配線テストを開始する。

具体的には、マスタモジュール５２Ａの動作信号処理部４３は、ビット値「１５」の通信ポートからビット値「００」の通信ポートまで、順次オン信号を出力する。オン信号が出力されるタイミングに合わせて、各通信ポートのＬＥＤ７３を点灯させることが好ましい。

信号線群５７の配線が正しい場合、入力ユニット４Ｂの通信ポート群５６側では、オン信号が、ビット値「１５」の通信ポートからビット値「００」の通信ポートまで、順次入力される。これに伴って、各通信ポートに対応するＬＥＤ７１が、オン信号が受け付けられたタイミングで点灯する。

ユーザは、ＬＥＤ７１の点灯状況を確認し、ＬＥＤ７１が、ビット値「１５」からビット値「００」まで、予め定められた順序どおりに正しく点灯したことに基づいて、すべての通信ポートの配線が正しいことを確認することができる。

なお、マスタモジュール５２Ａが、通信部５１３を備えている場合、ユーザは、テストスイッチ７４の押下に代えて、コントローラ３またはコントローラ３に接続されるＰＣ２を操作して、配線テスト開始のコマンドを、通信部６１３から送信し、通信部５１３を介してマスタモジュール５２Ａに受信させることによって、配線テストの開始指示を行ってもよい。

［誤配線防止策－第３例］
誤配線防止策の他の例として、マスタモジュール５２Ａからコントローラ３へ、通信ポートごとにシリアルデータを送り、コントローラ３において配線の正しさを確認するようにマスタモジュール５２Ａおよびコントローラ３を構成することができる。

図２２は、通信システム１に属する各装置の処理の流れを示すフローチャートである。図２２に示すフローチャートは、一例として、構成例（１）～（４）の通信システム１において、配線テストを実施する場合の処理の流れを示す。構成例（３）に、本第３例を適用する場合、少なくとも配線テストの実施時においては、マスタモジュール５２Ａとコントローラ３とがそれぞれ通信部５１３および通信部６１３を介して通信可能に接続されている必要がある。なお、以下で説明する処理手順は一例に過ぎず、各処理は可能な限り変更されてよい。また、以下で説明する処理手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。

Ｓ５０１（取得ステップ）では、コントローラ３は、例えば、ユーザからの指示入力に応答して、配線テストの実行を開始する。例えば、配線テストがビット値「１５」の通信ポートから開始されると予め定められている場合、コントローラ３は、テスト対象ビット値（対象ポート識別情報）として「１５」を取得する。

Ｓ５０２では、コントローラ３は、テスト対象ビット値を指定する情報とともに配線テストの開始を指示するテスト開始コマンドを、通信部６１３を介して、マスタモジュール５２Ａに送信する。

Ｓ５０３では、マスタモジュール５２Ａは、テスト開始コマンドを待機し、通信部５１３を介して、テスト開始コマンドを受信すると、Ｓ５０３のＹＥＳからＳ５０４に進む。

Ｓ５０４では、マスタモジュール５２Ａは、受信したテスト開始コマンドにおいて指定されているテスト対象ビット値（例えば、「１５」）を取得する。

Ｓ５０５では、マスタモジュール５２Ａは、Ｓ５０４に続いて、上流通信ポート群５５のうち、テスト対象ビット値の通信ポートから、テストのためのオン信号を出力する。

Ｓ５０６では、マスタモジュール５２Ａは、Ｓ５０５に続いて、下流通信ポート群５４のうちテスト対象ビット値の通信ポートを介して接続されている電気機器６の機器情報と、該テスト対象ビット値とを紐付けた紐付情報を生成し、通信部５１３を介してコントローラ３に送信してもよい。

Ｓ５０７では、コントローラ３は、Ｓ５０２に続いて、入力ユニット４Ｂの通信ポート群５６のうち、テスト対象ビット値の通信ポートに入力される信号を読み出す。

Ｓ５０８（判定ステップ）では、コントローラ３は、テスト対象ビット値の通信ポートに入力される信号のオン、オフを判定する。テスト対象ビット値の信号がオフのままでオンにならなければ、コントローラ３は、Ｓ５０８のＮＯからＳ５０９に進む。テスト対象ビット値の信号がオフからオンになれば、コントローラ３は、Ｓ５０８のＹＥＳからＳ５１０に進む。

Ｓ５０９（検知ステップ）では、コントローラ３は、テスト対象ビット値の通信ポートにおいて配線異常が起こっていることを検知し、配線異常を示すテスト結果をテスト対象ビット値に関連付けて記憶しておく。

Ｓ５１０では、コントローラ３は、テスト対象ビット値の通信ポートにおいて正しく配線が行われていると判定する。

Ｓ５１１では、コントローラ３は、配線が正しいと確認されたテスト対象ビット値の通信ポートから、紐付情報を受信したか否かを判定する。コントローラ３は、紐付情報を受信した場合に、Ｓ５１１のＹＥＳからＳ５１２に進み、紐付情報を受信しなかった場合に、Ｓ５１１のＮＯからＳ５１４に進む。

Ｓ５１２では、コントローラ３は、マスタモジュール５２Ａから送信された紐付情報に含まれる機器情報を取得する。

Ｓ５１３では、コントローラ３は、テスト対象ビット値と、取得した機器情報とに基づいて、レコードを生成し、構成テーブルに登録する。例えば、コントローラ３は、図１１に示すレコード１０２０を生成し、図１２に示す構成テーブルに登録する。

Ｓ５１４では、一方、コントローラ３は、テスト対象ビット値に、機器情報を対応付ける処理を省略する。この省略は、テスト対象ビットの通信ポートに関して配線異常が検知されたとき、または、配線は正常と判定されても該通信ポートから紐付情報が受信されなかったときに起こる。

Ｓ５１５（取得ステップ）では、コントローラ３は、次のテスト対象ビット値を取得する。例えば、コントローラ３は、ビット値「１５－１＝１４」をテスト対象ビット値として取得する。

Ｓ５１６では、コントローラ３は、取得したビット値「１４」が存在する場合、例えば、取得したビット値が０以上である場合（テスト対象ビット値≧０）には、配線テストがまだ完了していないと判定し、Ｓ５１６のＮＯからＳ５０２に戻り、次のテスト対象ビット値につき、Ｓ５０２以降の処理を繰り返す。一方、コントローラ３は、取得したビット値が存在しない場合、例えば、テスト対象ビット値＜０となる場合には、すべての通信ポートにつき配線テストが完了したと判定し、Ｓ５１６のＹＥＳを経て、一連の処理を終了する。ここで、コントローラ３は、全ビットの配線異常有無およびビットごとに関連付けられた機器情報を示すテスト結果をＰＣ２などに出力してもよい。これにより、ユーザは、ＰＣ２を通じて配線異常の有無を確認することができ、配線異常があった場合に、配線をやりなおすなどして、該異常に対処することができる。

上述の方法によれば、配線の確認を行うことに加えて、通信ポートと電気機器６との対応関係を、入力ユニット４より上流の各種装置に登録することが可能となる。

〔ソフトウェアによる実現例〕
信号処理装置１００、入力ユニット４、マスタモジュール５２Ａ、および、コントローラ３の制御ブロックは、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、信号処理装置１００、入力ユニット４、マスタモジュール５２Ａ、および、コントローラ３は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１ 通信システム
２ ＰＣ（情報処理装置）
３ コントローラ（機器制御装置）
４ 入力ユニット
４Ｂ 入力ユニット（機器制御装置）
５ 出力ユニット
６～１０ 電気機器
４３ 動作信号処理部
４４ データ信号処理部
５１ 通信ケーブル
５２Ａ マスタモジュール
５４ 下流通信ポート群（複数の第１通信ポート）
５５ 上流通信ポート群（複数の第２通信ポート）
５６ 通信ポート群（複数の第３通信ポート）
５７ 信号線群（複数の第１信号線）
５８ 信号線（第２信号線）
７１ ＬＥＤ（表示部）
７２ 押しボタンスイッチ（第１入力部）
７３ ＬＥＤ
７４ テストスイッチ（第２入力部）
１００ 信号処理装置
１４０ 情報記憶部
５０１ 機器情報取得部
５０２ 情報紐付部
５０３ 情報出力部
５０４ 異常情報生成部
５１０ 制御部
５１３ 通信部（第２通信部）
６０１ 異常検知部
６０２ 異常機器特定部
６０３ 異常内容特定部
６０４ 信号変換部
６１０ 制御部
６１３ 通信部（第１通信部）

Claims (9)

1. 信号処理装置が接続された電気機器と該電気機器を制御するコントローラ、および、該コントローラに接続されている入力ユニットとの間の通信を仲介するマスタモジュールであって、
   前記信号処理装置は、
   前記電気機器の動作素子の状態に応じた動作信号を他の装置に送信するとともに、所定の情報を示すデータ信号を前記動作信号に重畳させた重畳信号として前記他の装置に送信する重畳回路と、
   前記所定の情報を記憶する情報記憶部と、を備え、
   前記マスタモジュールは、
   複数の前記信号処理装置のそれぞれと、前記重畳信号を伝送する通信ケーブルを介して接続するための複数の第１通信ポートと、
   前記第１通信ポートを介して受信した前記重畳信号から、前記データ信号を抽出するデータ信号処理部と、
   抽出された前記データ信号に含まれている、前記電気機器の異常な状態を示すステータス情報に基づいて、発生した異常に関係する情報を示す異常情報を生成する異常情報生成部と、
   前記コントローラが前記異常情報を取得できるように、該異常情報を出力する情報出力部と、
   前記コントローラが備える第１通信部との間で、所定の通信規格に準拠して通信する第２通信部と、
   前記重畳信号または該重畳信号から抽出された前記動作信号を、前記電気機器ごとに前記入力ユニットに送信するための複数の第１信号線を介して、前記入力ユニットと接続するための複数の第２通信ポートと、を備え、
   前記異常情報生成部は、前記異常情報として、異常の発生を前記コントローラに通知する異常発生通知、および、異常が発生した前記電気機器を特定する第１情報と発生した異常の内容を示す第２情報とを含む異常詳細情報の少なくともいずれか一方を生成し、
   前記情報出力部は、前記異常詳細情報を、前記第２通信部を介して前記コントローラに送信する、マスタモジュール。
2. 前記第２通信ポートは、前記異常発生通知を前記入力ユニットに送信するための第２信号線を介して、前記入力ユニットと接続し、
   前記異常情報生成部は、前記異常発生通知として前記コントローラに処理される第１オンオフ信号を生成し、
   前記情報出力部は、前記第１オンオフ信号を、前記第２信号線を介して前記入力ユニットに送信する、請求項１に記載のマスタモジュール。
3. 前記第１通信ポートを介して受信した前記重畳信号から、前記動作信号を抽出し、該動作信号を、前記重畳信号が受信された前記第１通信ポートに対応する前記第２通信ポートから前記第１信号線を介して前記入力ユニットに送信する動作信号処理部を備えている、請求項１に記載のマスタモジュール。
4. 前記第１通信ポートを介して受信した前記重畳信号を、該重畳信号が受信された前記第１通信ポートに対応する前記第２通信ポートから前記第１信号線を介して前記入力ユニットに送信する動作信号処理部を備えている、請求項１に記載のマスタモジュール。
5. 抽出された前記データ信号に含まれている、前記電気機器を識別する機器情報と、前記重畳信号が受信された前記第１通信ポートを識別するポート識別情報とを紐付けた紐付情報を生成する情報紐付部を備え、
   前記情報出力部は、前記コントローラが前記紐付情報を取得できるように、該紐付情報を出力する、請求項１から４のいずれか１項に記載のマスタモジュール。
6. 前記第２通信ポートから前記第１信号線を介してテスト信号を前記入力ユニットに送信することをユーザが指示するための第１入力部を、前記第２通信ポートごとに備えており、
   前記テスト信号は、前記入力ユニットが備える複数の第３通信ポートのうち、前記テスト信号が送信された前記第２通信ポートと前記第１信号線を介して接続されている前記第３通信ポートを介して受信され、該第３通信ポートに対応する表示部の表示態様を変化させる信号である、請求項１から４のいずれか１項に記載のマスタモジュール。
7. 複数の前記第２通信ポートから前記第１信号線を介してテスト信号を前記入力ユニットにそれぞれ送信することをユーザが指示するための第２入力部を備えており、
   前記動作信号処理部は、前記第２入力部が操作されたことに応じて、前記複数の第２通信ポートのそれぞれから、前記テスト信号を所定の順序で前記入力ユニットに送信し、
   前記テスト信号は、前記入力ユニットが備える複数の第３通信ポートのうち、前記テスト信号が送信された前記第２通信ポートと前記第１信号線を介して接続されている前記第３通信ポートを介して受信され、該第３通信ポートに対応する表示部の表示態様を変化させる信号である、請求項３または４に記載のマスタモジュール。
8. 信号処理装置が接続された電気機器と、マスタモジュールを介して通信することにより、前記電気機器を制御するコントローラ、および、該コントローラに接続されている入力ユニットと、の制御プログラムであって、
   前記信号処理装置は、
   前記電気機器の動作素子の状態に応じた動作信号を他の装置に送信するとともに、所定の情報を示すデータ信号を前記動作信号に重畳させた重畳信号として前記他の装置に送信する重畳回路と、
   前記所定の情報を記憶する情報記憶部と、を備え、
   前記マスタモジュールは、
   前記コントローラが備える第１通信部との間で、所定の通信規格に準拠して通信する第２通信部と、
   前記重畳信号または該重畳信号から抽出された前記動作信号を、前記電気機器ごとに前記入力ユニットに送信するための複数の第１信号線を介して、前記入力ユニットと接続するための複数の第２通信ポートと、を備え、
   前記制御プログラムは、前記コントローラに、
   前記マスタモジュールによって送信された、前記電気機器において発生した異常に関係する情報を示す異常情報を、前記入力ユニットを介して受け付けたことに応じて、異常の発生を検知する異常検知ステップと、
   前記マスタモジュールによって送信された異常情報のうち、前記第１通信部によって受信された異常詳細情報に含まれている、前記異常が発生した前記電気機器を特定する第１情報に基づいて、前記異常が発生した電気機器を特定する機器特定ステップと、
   前記異常詳細情報に含まれている、発生した前記異常の内容を示す第２情報に基づいて、発生した前記異常の内容を特定する異常特定ステップと、を実行させる、制御プログラム。
9. 前記入力ユニットは、
   前記重畳信号または前記動作信号を、前記電気機器ごとに前記マスタモジュールから受信するための複数の第３通信ポートを備え、
   １つの電気機器に関する前記重畳信号または前記動作信号は、同じポート識別情報が割り当てられた前記第２通信ポートと前記第３通信ポートとのポート対を介して、送受信されるものであり、
   前記制御プログラムは、前記入力ユニットに、
   テスト対象の第３通信ポートを識別する対象ポート識別情報を取得する取得ステップと、
   前記対象ポート識別情報が示す前記第３通信ポートに、前記マスタモジュールからテスト信号が入力されたか否かを判定する判定ステップと、
   前記テスト信号が、前記対象ポート識別情報が示す前記第３通信ポートに入力されなかったことに基づいて、前記第１信号線の配線異常を検知する検知ステップと、を実行させる、請求項８に記載の制御プログラム。

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