JPH0997269A - 分散型データ収集システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 伝送路初期化シーケンスの終了、及びデータ
収集端末装置の台数の迅速な把握を可能とする。 【解決手段】 データ収集端末装置が第１の信号を上流
から受信して下流へ中継する中継手段、第１の信号の検
出信号に応答して第２の信号を上流へ送出する手段、及
び所定の時間内に第２の信号が検出されない場合は第１
の数値を含む第３の信号を上流へ送出し、第２の信号が
検出された場合は下流からの第３の信号を検出して加算
手段により第３の信号に含まれる数値に所定の数値を加
算して上流へ送出する手段を有し、中央記録装置がシス
テム起動時に第１の信号を伝送路へ送出する手段、及び
システム起動時に待ち受け状態となり、所定の時間内に
第２の信号が検出されない場合は第２の数値を記憶手段
に記憶させ、第２の信号が検出された場合は伝送路から
第３の信号を検出して第３の信号に含まれる数値を記憶
手段に記憶させる手段を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各々がアナログ・
データあるいはデジタル・データの発生場所近くに設置
され、その発生データを収集する複数のデータ収集端末
装置を、各データ収集端末装置ごとに中継されるデジタ
ル伝送路（以降、単に伝送路と称する）で中央記録装置
に接続し、各データ収集端末装置が収集したデータを中
央記録装置が収集する、分散型データ収集システムに関
する。

【０００２】特に、屋外の広範囲の地域に設置され、デ
ータ発生場所が逐次移動していき、これにともない、デ
ータ収集端末装置の設置場所も移動し、中央記録装置に
接続されるデータ収集端末装置の台数も頻繁に変化する
ような分散型データ収集システム、例えば、人工地震を
音源とする音波反射法により地下構造を探査する、デジ
タル・テレメトリ方式の物理探査装置などに関する。

【０００３】

【従来の技術】このような分散型データ収集システムに
おいては、システムの消費電力を削減するために、デー
タ収集端末装置の動作状態を、通常は休止状態（電力消
費が最小限の状態）とし、データ収集に必要なときは稼
働状態にパワーアップする操作が行われる。特に、屋外
の広範囲に設置され、設置場所が移動していくような場
合は、各々のデータ収集端末装置の付近に元から存在す
る電源がなく、個別に設置されたバッテリ等から給電を
受けて稼働するため、消費電力を削減するための操作は
必須である。

【０００４】また、設置場所が移動していくような場
合、中央記録装置とデータ収集端末装置との接続関係は
逐次変化していくので、伝送システムとしての結合関係
の初期化の操作も頻繁に行われる。

【０００５】従って、中央記録装置が、データ収集に先
立って、各データ収集端末装置の電源制御、伝送ライン
上のアドレス情報等の初期化および設定、接続確認など
の操作を行い、各データ収集端末装置との結合関係を確
立する手順（以下「システム起動シーケンス」と称す）
が頻繁に実施される。

【０００６】システム起動シーケンスは必須ではある
が、システム本来の目的であるデータ収集からすれば余
分の作業であり、中央記録装置は、接続されているデー
タ収集端末装置の台数を迅速かつ確実に把握し、最短時
間で実行完了することが求められている。

【０００７】また、データ収集においては、その作業が
伝送路を介した通信により行われることから、その通信
を阻害する諸要因（例えば、電磁波・放電等による伝送
妨害、伝送路の切断、送受信機能の障害、電源異常な
ど）により、作業効率の低下、中断が発生し、多大な
（遅延１日当たり１００〜１０００万円の）費用が浪費
されることも珍しくない。従って、伝送の障害が発生し
た場合には、恒久障害である場合には速やかに障害箇所
を特定して復旧させることが求められる。また、間欠障
害である場合には、恒久障害の予防、外的障害原因の把
握による耐障害技術向上などのために、作業に与える影
響を最小限にして障害箇所を特定することが求められて
いる。

【０００８】１．従来の分散型データ収集システムにお
ける「システム起動シーケンス」の説明

【０００９】図３３は、従来のシステム起動シーケンス
のフローチャートである。始めに、「伝送路初期化」Ｓ
１においては、中央記録装置が伝送路下流へ伝送路を初
期化するための信号を送出し、伝送路（上流）からこの
信号を受信したデータ収集端末装置では、この信号を検
出すると、割り付けられた伝送路上のアドレス等をリセ
ットし、伝送路下流へはこの信号を中継・送出する。上
流からの信号がなくなると、以降、上流からの命令信号
を中継しない状態となる。なお「信号がなくなる」と
は、たとえば、上流からの信号パルスでリセットされ、
その後、一定時間間隔で０からカウント・アップしてい
くようなタイマ（カウンタ）のカウント値が所定の値以
上になったことをコンパレータ等で検出することにより
実現される無信号検出機能によって、信号パルスが検出
されなくなることを意味する。

【００１０】次に、「アドレス・セット」Ｓ２〜Ｓ６に
おいては、中央記録装置が、始めにアドレス情報Ａが１
であるアドレス・セット・コマンドと称する命令信号を
送出し、この命令信号に対する応答信号を正常に受信す
るごとに、アドレス情報Ａの値を１づつ増加させて次の
アドレス・セット・コマンドを送出することを繰り返
す。アドレス・セット・コマンドを送出した結果、タイ
ムオーバ（応答信号を中央記録装置が設定する所定の時
間以内に受信できない）であれば、データ収集端末装置
がこれ以上存在しないと判断し、最後のデータ収集端末
装置に、最遠端の端末装置であることを示すフラグを設
定して（Ｓ６）、「アドレス・セット」を終了する。

【００１１】データ収集端末装置は、アドレス・セット
・コマンドを受信すると、そのコマンドによってアドレ
ス割り付けされる（アドレス情報Ａを伝送路における自
分のアドレスとして割り付けを受ける）。伝送路上のア
ドレスが割り付けられると、以降、自分あての（自分の
アドレスを指定した）命令信号以外を中継する状態とな
る。すなわち、中央記録装置が次に異なるアドレス情報
Ａを持ったアドレス・セット・コマンドを送出すると、
既にアドレス割り付けされたデータ収集端末装置は、こ
れを下流に中継する。

【００１２】上記の「アドレス・セット」の最後は、命
令信号に対する応答信号がないという異常状態で終了し
ているので、異常情報が全てのデータ収集端末装置に記
録される。この異常情報の記録機能は、その発生場所を
調査するために必要であるが、「アドレス・セット」に
おける異常は予期されたものであり、異常として記録さ
れる必要がなく、後に発生する予期せぬ異常の記録と紛
らわしくなるため、消去しておく必要がある。

【００１３】そこで、最後に、「異常記録消去」Ｓ７の
手順が実行される。中央記録装置は、通常、一つの命令
信号で、全てのデータ収集端末装置に命令を実行させ
る、所謂、ブロードキャスト命令信号の形で、異常記録
消去の命令信号を送出する。

【００１４】データ収集端末装置は、この命令信号を受
信し、異常記録の消去を実行すると共に、下流へ中継す
る。ただし、前記「最遠端フラグ」を設定されたデータ
収集端末装置のみは、この命令信号を下流へ中継せず
に、上流へ応答信号を送出する。

【００１５】図３４は、従来のシステム起動シーケンス
のタイムチャートである。

【００１６】「伝送路初期化」においては、データ収集
端末装置の数は不明であるから、中央記録装置は、接続
され得る最大数のデータ収集端末装置が接続されている
ものと仮定して、その全てを初期化するのに必要な時間
だけ、初期化のための信号を送出し続ける。

【００１７】次に「アドレス・セット」で中央記録装置
に近いデータ収集端末装置から順に、伝送路上のアドレ
スを割り付ける（図３４はデータ収集端末装置が４台の
例）。

【００１８】最後に、「異常記録消去」を実行して終了
する。 ２．従来の分散型データ収集システムにおける「データ
収集シーケンス中のタイムオーバ処理」の説明

【００１９】図３５は、従来の技術による、データ収集
シーケンス中のタイムオーバ処理のフローチャートであ
る。

【００２０】始めに、「データ収集命令」Ｓ２１におい
ては、中央記録装置は、この時点のデータ収集対象であ
るデータ収集端末装置の伝送路上のアドレスを指定した
データ収集命令信号を下流に送出する。その際、下流か
らの応答信号を待つ最大時間（タイムオーバ監視時間）
を設定し、応答信号の受信を待つ。

【００２１】ここで、タイムオーバが発生した場合、中
央記録装置は、前記で設定された時間後に応答信号の受
信待ちを打切り、タイムオーバと判定する。中央記録装
置とデータ収集対象であるデータ収集端末装置との間に
あるデータ収集端末装置では、下流からの応答信号を中
継する準備をして待っているが、所定の待ち時間経過ま
たは中央記録装置から次の命令信号を受信すれば、直前
のデータ収集命令に対する応答信号のタイムオーバが発
生したものと判定し、その異常を内部に記録する。

【００２２】次に、中央記録装置は異常発生箇所の特定
作業Ｓ２３〜Ｓ２９を開始する。

【００２３】データ収集端末装置の伝送路上のアドレス
は、中央記録装置に一番近いものが１であり、以降、近
い順に１ずつ増加する値に割り付けられているものとす
る。中央記録装置は、始めに、アドレス情報Ａが１であ
る「異常記録読出し命令信号」を送出し、これに対する
１台目のデータ収集端末装置からの応答信号に含まれる
異常記録を入手し、タイムオーバの記録の有無をチェッ
クする。タイムオーバの記録があれば、中央記録装置は
このデータ収集端末装置より下流に障害発生場所がある
と判定し、アドレスを１増加させて、次のデータ収集端
末装置からの異常記録を入手〜チェックを繰り返す。

【００２４】その結果、（１）タイムオーバが発生すれ
ば、そのとき指定したデータ収集端末装置と、その一つ
上流側のデータ収集端末装置との間が、異常発生箇所と
判定する。この場合、同じ箇所での障害が再現したこと
になるから、恒常障害であると判定する。（２）タイム
オーバの記録がなければ、そのとき指定したデータ収集
端末装置以降では異常が発生しなかったのであるから、
そのデータ収集端末装置と、その一つ上流側のデータ収
集端末装置との間が、異常発生箇所と判定する。この場
合、先に発生した障害は再現しなかったのであるから、
間欠的に発生する障害と判定する。

【００２５】図３６は、従来の技術による、データ収集
シーケンス中のタイムオーバ処理のタイムチャートであ
る。

【００２６】この例では、中央記録装置に接続されたデ
ータ収集端末装置の数が４で、３台目と４台目のデータ
収集端末装置の間で、応答信号が伝達されない障害（恒
常障害）が発生した場合を示している。

【００２７】「タイムオーバ発生」により、中央記録装
置が「異常記録読出し」を開始する。まず、１台目のデ
ータ収集端末装置から異常記録を読出し、内容のチェッ
クを行う。そこにはタイムオーバの記録があるので、次
に２台目のデータ収集端末装置について同様の作業を行
う。さらに、３台目のデータ収集端末装置についても同
様である。次に、４台目のデータ収集端末装置に対し
て、中央記録装置が異常記録読出し命令信号を送出する
と、４台目のデータ収集端末装置からの応答信号は３台
目のデータ収集端末装置へ到達することができないか
ら、中央記録装置も応答信号を受信することができな
い。ここで、再びタイムオーバが発生し、中央記録装置
は、３台目と４台目のデータ収集端末装置の間で恒常障
害が発生したと判定して終了する。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】従来の分散型データ収
集システムにおける問題点について、以下に述べる。

【００２９】まず、「システム起動シーケンス」におい
ては、 問題点（１） 中央記録装置は、接続されているデータ
収集端末装置の台数が分からないので、その台数が実際
は１台であっても、システム仕様上の最大数であると想
定して、必要以上の時間、伝送路初期化信号を送出しな
ければならず、非効率であるという問題があった。ま
た、中央記録装置は、接続されているデータ収集端末装
置の台数を把握するために、タイムオーバ（命令信号に
対する応答信号が検出できない）という異常を発生させ
ることが必要である。

【００３０】問題点（２） 従って、アドレス・セット
・シーケンスの途中で、伝送路上に実際の異常が発生し
た場合には、その伝送路が中央記録装置とアドレス・セ
ット対象のデータ収集端末装置との間に存在する場合、
このデータ収集端末装置が最遠端でないにもかかわら
ず、中央記録装置は、タイムオーバの検出より、アドレ
ス・セット〜台数検出のシーケンスを終了してしまい、
その結果として、接続されたデータ収集端末装置の台数
を誤認することになる。

【００３１】問題点（３） この不具合を避けるために
は、システム起動シーケンスを複数回繰り返す必要があ
り、煩雑であるとともに、多大な処理時間を必要とす
る。特に、タイムオーバ障害箇所が複数で、かつ間欠的
に発生するような環境では、台数を正しく把握すること
ができない可能性もある。

【００３２】問題点（４） 別の方法として、前記問題
点（２）におけるタイムオーバ発生時点で、そのデータ
収集端末装置に対するアドレス・セットを再試行するこ
とにより、再試行時間を短縮できる可能性もあるが、異
常記録の区別、消去、あるいは、発生場所が不定かつ間
欠である場合の処理などが非常に煩雑となる。

【００３３】次に、「データ収集シーケンス中のタイム
オーバ処理」においては、タイムオーバ（命令信号に対
する応答信号がない）が発生した箇所（障害箇所）の特
定を即座に短時間で行うこと、異常記録の処理方法、タ
イムオーバの監視時間の設定方法などが課題となる。具
体的には、

【００３４】問題点（５） タイムオーバが発生する
と、データ収集を中断して、障害箇所特定のための煩雑
な手順を実行しなければならず（図３５）、データ収集
効率の低下という問題が生じる。

【００３５】問題点（６） システムによっては、デー
タ収集命令と、データ収集端末装置のデータ収集動作の
起動を兼ねるような用法もあり、データ収集の中断によ
り、連続的に収集すべきデータの一部が失われることに
なるため、障害箇所の特定を諦めざるを得ないこともあ
る。その結果、例えば、伝送路を構成するケーブルの半
断線（切断された線材が接触によって導通を保っており
機械的刺激あるいは環境条件等により間欠的に非導通状
態となるような発見困難な障害）が発見できずに、障害
が長期間断続的に発生する問題も生じる。

【００３６】問題点（７） さらに、障害箇所を特定す
るために異常記録を読出すときにタイムオーバが発生
し、その発生箇所が特定しようとした発生箇所と異なる
場合、障害発生箇所を誤認する問題が生じる。

【００３７】問題点（８） これを避けるために再試行
すれば、複数の異常が記録されているので、その記録か
ら障害状況、障害箇所を正しく判定する作業は極めて煩
雑になる。

【００３８】そこで、本発明は、従来の分散型データ収
集システムにおけるデータ収集端末装置の台数把握の非
効率性および不確実性の改善、命令信号に対する応答信
号が所定の時間以内に検出されないタイムオーバ障害に
より生じる不都合の改善、同タイムオーバ障害が発生し
たときの迅速かつ確実な状況把握の実現、等を目的とす
る。

【００３９】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め、本発明の第１の観点に係る分散型データ収集システ
ムは、デジタル伝送路を介して互いに直列接続される複
数のデータ収集端末装置と、デジタル伝送路を介して前
記複数のデータ収集端末装置の内の１つと接続される中
央記録装置であって、前記複数のデータ収集端末装置ご
とに割り付けられた異なるアドレスの中から特定のアド
レスを指定して対応するデータ収集端末装置を制御する
ことにより、前記複数のデータ収集端末装置に収集され
たデータを記録する前記中央記録装置とを含み、前記複
数のデータ収集端末装置の各々は、第１の信号を前記中
央記録装置側のデジタル伝送路（以下、「上流」とい
う）から受信するとともに、上流とは反対側のデジタル
伝送路（以下、「下流」という）へ該第１の信号を中継
する中継手段と、上流から該第１の信号を検出して、検
出信号を出力する検出手段と、該検出信号に応答して、
所定の時間内に第２の信号を上流へ送出する手段と、該
検出信号に応答して、下流から第２の信号を受信するた
めの待ち受け状態となり、所定の時間内に該第２の信号
が検出されない場合は、第１の数値を含む第３の信号を
上流へ送出し、該所定の時間内に該第２の信号が検出さ
れた場合は、下流からの該第３の信号を検出して加算手
段により該第３の信号に含まれる数値に所定の数値を加
算し、これを上流へ送出する手段と、を具備し、前記中
央記録装置は、該第１の信号をデジタル伝送路へ送出す
る手段と、デジタル伝送路から第２の信号を受信するた
めの待ち受け状態となり、所定の時間内に該第２の信号
が検出されない場合は、第２の数値を記憶手段に記憶さ
せ、該所定の時間内に該第２の信号が検出された場合
は、デジタル伝送路から該第３の信号を検出して該第３
の信号に含まれる数値を前記記憶手段に記憶させる手段
とを具備する。

【００４０】ここで、該第１の数値及び該所定の数値が
「１」であり、該第２の数値が「０」であっても良い。

【００４１】また、本発明の第２の観点によれば、本発
明の第１の観点に係る分散型データ収集システムにおい
て、前記第１〜第３の信号は、データ収集のために使用
される伝送信号（命令信号および応答信号）よりも冗長
度の大きい信号であり、前記中央記録装置および前記複
数のデータ収集端末装置の各々は、デジタル伝送路から
受信した該第１〜第３の信号の検出のために、前記冗長
度を利用した雑音除去機能または誤り訂正機能を有する
信号高品位化手段をさらに具備する。

【００４２】さらに、本発明の第３の観点によれば、本
発明の第１の観点に係る分散型データ収集システムにお
いて、前記中央記録装置が特定のデータ収集端末装置へ
命令信号を送出し、前記特定のデータ収集端末装置が該
命令信号に応答して前記特定のデータ収集端末装置に割
り付けられたアドレスを含む応答信号を前記中央記録装
置へ送出し、前記特定のデータ収集端末装置と前記中央
記録装置との間にある他のデータ収集端末装置が該応答
信号を下流から上流へ中継することにより伝送制御され
る様になっており、前記複数のデータ収集端末装置の各
々は、該所定の時間内に該第２の信号が検出されない場
合は第３の数値を端末側記憶手段に記憶させ、該所定の
時間内に該第２の信号が検出された場合は、該第３の信
号に含まれる数値を前記端末側記憶手段に記憶させる手
段と、前記データ収集端末装置が上流からの命令信号を
下流へ中継した後、前記端末側記憶手段に記憶された数
値に単調増加特性を与える第１の演算手段を作用させて
得られる時間値を限度として、下流からの応答信号を待
つ手段と、該時間値内に応答信号を受信した場合は、該
応答信号を上流へ中継し、該時間値内に応答信号を受信
しなかった場合は、下流からの応答信号を受信できなか
ったこと（以下、「タイムオーバ」という）及び前記デ
ータ収集端末装置に割り付けられたアドレスを示す情報
を含む信号を応答信号として上流へ送出する手段とをさ
らに具備し、前記中央記録装置は、命令信号をデジタル
伝送路へ送出した後、前記記憶手段に記憶された数値に
単調増加特性を与える第２の演算手段を作用させて得ら
れる時間値を限度として、デジタル伝送路からの応答信
号を待つ手段と、該時間値内に前記タイムオーバ及びア
ドレスを示す情報を含まない応答信号を受信した場合
に、該応答信号を正常に受信したものとして以降の所定
の処理を行う手段と、該時間値内に前記タイムオーバ及
びアドレスを示す情報を含む応答信号を受信した場合
に、該応答信号に含まれるアドレスに対応するデータ収
集端末装置と、その一つ下流側のデータ収集端末装置と
の間に、応答信号が前記中央記録装置へ到達できない原
因となった障害箇所が存在することを記録する手段と、
該時間値内に応答信号を受信しなかった場合に、前記中
央記録装置と、前記中央記録装置に一番近いデータ収集
端末装置との間に、応答信号が前記中央記録装置へ到達
できない原因となった障害箇所が存在することを記録す
る手段とをさらに具備する。

【００４３】ここで、第３の数値が「０」であっても良
い。

【００４４】本発明の第１の観点によれば、中央記録装
置は、システム初期化シーケンスにおいて、伝送路初期
化シーケンスの結果、（１）伝送路初期化シーケンスの
終了を認識することができる。また、（２）接続されて
いるデータ収集端末装置の台数を把握することができ
る。

【００４５】即ち、中央記録装置は、第１の信号を送出
し、中央記録装置と最遠端のデータ収集端末装置との間
にあるデータ収集端末装置では、下流からの第２の応答
信号を受信するので、下流に他の装置があると認識して
下流からの第３の信号を待ち、最遠端のデータ収集端末
装置は、下流からの第２の応答信号が所定の時間以内に
受信できないので、自身が最遠端であることを認識して
数値部が１である第３の信号を送出し、これを受信した
上流のデータ収集端末装置は、数値部に１を加算して上
流へ中継する。このようにして、第３の信号の数値部
は、データ収集端末装置で中継されるごとに１加算され
て上流へ中継されるので、中央記録装置に到達したとき
には、その数値部の内容が、接続されているデータ収集
端末装置２の台数になっている。また、第３の信号が中
央記録装置に到達することにより、伝送路初期化シーケ
ンスは完了する。

【００４６】従って、中央記録装置は、接続されている
データ収集端末装置の台数に応じた時間で伝送路初期化
信号の送出を終了することができるから、問題点（１）
が解決される。

【００４７】また、中央記録装置は、次のアドレス・セ
ット・シーケンスの前に、データ収集端末装置の台数を
把握でき、その台数を確認するには伝送路初期化シーケ
ンスのみを繰り返せばよいから、問題点（２）〜（４）
が解決される。

【００４８】さらに、本発明の第２の観点によれば、伝
送路初期化シーケンスにおける信号を、高品位なもの、
即ち、誤りの少ないもの、確度の高いものとすることが
できるので、伝送路初期化シーケンス自体も確度の高い
ものとなり、問題点（２）〜（４）はさらに確実に解決
される。

【００４９】次に、本発明の第３の観点によれば、中央
記録装置は、データ収集シーケンスにおいて、タイムオ
ーバ障害が発生すると即座にその発生箇所を把握するこ
とができる。

【００５０】即ち、中央記録装置およびデータ収集端末
装置において、図３の例のように、第１の記憶手段４８
の内容を入力として、入力に対して単調増加となるよう
な出力を与える第１の演算手段７５により、タイムオー
バの監視時間を設定する。この結果、中央記録装置から
遠い装置ほど早く、すなわち、障害箇所に近い装置ほど
早くタイムオーバを検出して、上流へタイムオーバ検出
を示す応答信号を送出するから、これより上流の装置で
はタイムオーバを検出せずに、この応答信号を上流へ中
継する。すなわち、障害箇所直前（上流側）のデータ収
集端末装置がタイムオーバを検出したことが、中央記録
装置へ通知されるので、中央記録装置は、即座に障害箇
所を把握することができる。従って、障害箇所特定のた
めの作業を必要としないので、問題点（５）〜（８）が
解決される。

【００５１】

【実施例】以下、図面に基づいて、本発明の実施例につ
いて説明する。

【００５２】図１は、本発明に係る分散型データ収集シ
ステムの構成例である。中央記録装置１台に対するデー
タ収集端末装置の数に制限はないが、一例として、デー
タ収集端末装置が４台接続された場合を示す。

【００５３】システムは中央記録装置１、複数のデータ
収集端末装置２１〜２４、伝送路３１〜３５で構成さ
れ、伝送路によりタンデム接続され、全体として、テレ
メトリ・システムを構成している。

【００５４】中央記録装置１と各データ収集端末装置２
１〜２４の間には、全二重あるいは半二重のデジタル伝
送機能（有線又は無線）があり、各データ収集端末装置
２１〜２４は、この伝送の中継機能をもつ。なお、この
伝送において、中央記録装置１側（図１で左側）への方
向を「上流」、反対方向を「下流」と定義する。

【００５５】中央記録装置１は、テレメトリ・システム
を初期化し、起動する初期化信号を送出する機能、およ
び、複数のデータ収集端末装置２１〜２４の中の１つあ
るいは全てを宛先として命令信号を送出し、宛先として
指定されたデータ収集端末装置からの応答信号を受信す
る機能をもつ。すなわち、テレメトリ・システムにおけ
る伝送の起動〜終了を制御する「マスタ機能」をもつ。
また、中央記録装置１は、通常、コンピュータ・システ
ムあるいはマイクロ・コンピュータ・システム、およ
び、これにより制御される、前記テレメトリ制御装置、
磁気テープ装置等の記憶装置、プリンタ／プロッタ／キ
ーボード／ディスプレイ等の入出力装置、などで構成さ
れ、前記応答信号から所要の情報を抽出し、内容の判定
あるいは記憶装置への記録を行うような複数種類の操作
の組合せにより、データ収集を行う。

【００５６】データ収集端末装置２１〜２４は、上流か
らの初期化信号を受信し、テレメトリ・インタフェース
部分を初期化するとともに下流へ中継する機能、およ
び、上流からの命令信号を受信し、これに含まれる宛先
が自分のみであれば命令を実行するとともに所定時間以
内に上流へ応答信号を送出し、宛先が他者であれば、命
令信号を下流へ中継し、下流からの応答信号を待って上
流へ中継し、宛先が全データ収集端末装置であれば、命
令信号を下流へ中継するとともに命令を実行し、下流か
らの応答信号を待って上流へ中継するとともにその末尾
に自分からの応答信号を付加して送出する機能とをも
つ。すなわち、テレメトリ・システムにおける「スレー
ブ機能」をもつ。また、データ収集端末装置２１〜２４
は、少なくとも、デジタルあるいはアナログ・データ入
力回路をもち、この入力回路の出力をサンプリングし、
必要に応じてアナログ・デジタル変換等のデータ変換処
理を施した後、デジタル・データとして保持しておき、
受信した命令信号に従って、このデータを上流へ送出す
る。

【００５７】さて、本発明の第１の要点は、前記テレメ
トリの初期化（システム初期化シーケンス）において、
中央記録装置１が接続されているデータ収集端末装置の
数を容易に把握できる手段を提供することである。

【００５８】図２は、本発明の第１の実施例に係る分散
型データ収集システムにおける、伝送路上のタイムチャ
ートである。

【００５９】横軸は時間を表す。縦軸は伝送路（即ち、
データ収集端末装置の出力）別に信号を表す。縦軸で、
左向きの矢印は上流への信号を、右向きの矢印は下流へ
の信号を表す。

【００６０】（１） 中央記録装置１は、データ収集端
末装置２１へ、すなわち伝送路３１の下流へ第１の信号
を送出すると同時または遅れて、下流からの第２の信号
の第１の時間監視手段を起動する。

【００６１】（２） データ収集端末装置２１は、この
第１の信号を検出し、中央記録装置１へ、すなわち伝送
路３１の上流へ第２の信号を送出する。中央記録装置１
は、この第２の信号を検出することにより、第１の時間
監視を停止し、下流からの第３の信号を待つ。

【００６２】（３） データ収集端末装置２１は、
（２）と並行して、データ収集端末装置２２へ、すなわ
ち伝送路３２の下流へ第１の信号を送出すると同時また
は遅れて、下流からの第２の信号の第１の時間監視手段
を起動する。

【００６３】（４） データ収集端末装置２２は、この
第１の信号を検出し、データ収集端末装置２１へ、すな
わち伝送路３２の上流へ第２の信号を送出する。データ
収集端末装置２１は、この第２の信号を検出することに
より、第１の時間監視を停止し、下流からの第３の信号
を待つ。

【００６４】（５） データ収集端末装置２２は、と
並行して、データ収集端末装置２３へ、すなわち伝送路
３３の下流へ第１の信号を送出すると同時または遅れ
て、下流からの第２の信号の第１の時間監視手段を起動
する。

【００６５】（６）〜（８） 以下同様。

【００６６】（９） データ収集端末装置２４は、伝送
路３５の下流へ第１の信号を送出すると同時または遅れ
て、

【００６７】（１０） 下流からの第２の信号の第１の
時間監視手段を起動するが、

【００６８】（１１） 下流からの第２の信号が検出さ
れないので、監視時間オーバとなる。

【００６９】（１２） データ収集端末装置２４は、監
視時間オーバ（１１）の後、第１の記憶手段に数値０を
セットし、データ収集端末装置２３へ、すなわち伝送路
３４の上流へ数値部の値が１である第３の信号を送出す
る。

【００７０】（１３） データ収集端末装置２３は、こ
の第３の信号を受信し、この第３の信号の数値部の値１
を第１の記憶手段にセットし、この値に１を加えた値
（即ち、２）を数値部としてもつ第３の信号を、データ
収集端末装置２２へ、すなわち伝送路３３の上流へ送出
する。

【００７１】（１４）、（１５） 以降、同様にして、
データ収集端末装置２２からデータ収集端末装置２１へ
は、数値部が３である第３の信号が伝送され、データ収
集端末装置２１から中央記録装置１へは、数値部が４で
ある第３の信号が伝送される。

【００７２】このようにして、中央記録装置１は、下流
に接続されているデータ収集端末装置の台数を得ること
ができる。また、各データ収集端末装置も、それぞれの
第１の記憶手段に、自分より下流に接続されているデー
タ収集端末装置の台数を得ることができる。この実施例
では、データ収集端末装置は４台であるが、任意の台数
であっても同様の効果が得られることは明らかである。

【００７３】なお、中央記録装置１および各データ収集
端末装置２１〜２４は、第１の時間監視手段が監視時間
オーバとなるか、下流から第３の信号を検出した後、所
定の時間以内に、第１の信号の送出を停止する（（１
６）〜（２０））。

【００７４】また、第１の信号は、伝送路の初期化の機
能を兼ねることは必須ではないが、伝送路の初期化と同
時に接続されているデータ収集端末装置の台数を把握す
ることは有益であり、以降の説明では、第１の信号が伝
送路の初期化の機能をもつものとして説明する。従っ
て、各データ収集端末装置２１〜２４は、従来の技術に
おいて伝送路初期化信号を受信したときと同様に、第１
の信号を受信中に、伝送路インタフェース部分を初期化
し、第１の信号がなくなったことを検出して、以降、伝
送路上のアドレスをセットされるまで、命令信号を下流
へ中継しない状態となる。

【００７５】図３は、本実施例におけるデータ収集端末
装置の構成図である。

【００７６】上流からの第１の信号は、第１の信号の検
出手段４１により検出される。第１の信号の検出手段４
１は、第１の信号の規定に応じて、デジタル・パターン
検出回路、または、周期信号を検出するタンク回路・Ｐ
ＬＬ回路などで実現され、その検出出力により、第１の
信号の中継／送出手段４２、第２の信号の送出手段、第
１の時間監視手段、第２の信号の検出手段が起動され
る。

【００７７】第１の信号の中継／送出手段４２は、上流
からの第１の信号を下流へ中継する手段であるか、ある
いは、第１の信号と同様の信号を下流へ送出する手段で
あり、起動されると、下流へ第１の信号が送出される。

【００７８】第２の信号の送出手段４３は、第２の信号
として規定された所定の信号波形を発生する回路で実現
され、起動されると、上流へ第２の信号を送出する。

【００７９】第１の時間監視手段４４は、タイマ回路あ
るいはカウンタ回路などで実現され、その出力は通常０
であるが、起動されて所定の時間が経過すると１にな
り、監視時間が経過したことを示す。この出力は、第２
の信号の検出手段４５の出力により時間監視が停止した
場合は０のままとなる。

【００８０】第２の信号の検出手段４５は、デジタル・
パターン検出回路などで実現され、下流からの第２の信
号が検出されると、その出力により第１の時間監視手段
４４の動作を停止させる。

【００８１】第１の時間監視手段４４の出力が１になる
と、すなわち、上流から第１の信号を受信してから所定
の時間以内に下流から第２の信号が検出されないと、セ
レクタ４７の出力は特定の初期値、例えば０となり、第
１の記憶手段４８には０がセットされる。同時に、セレ
クタ出力の０に、第１の加算手段５０により所定の数値
として例えば１が加算された値、すなわち１が、第３の
信号の出力手段４９へ第３の信号の数値部として入力さ
れ、上流へ、数値部が１である第３の信号が送出され
る。

【００８２】一方、第１の時間監視手段４４の出力が０
であれば、すなわち、上流から第１の信号を受信してか
ら所定の時間以内に下流から第２の信号が検出されれ
ば、セレクタ４７の出力は、第３の信号の検出手段４６
の数値出力となり、下流からの第３の信号が検出される
のを待つ状態となる。

【００８３】第３の信号の検出手段４６は、第３の信号
の規定に応じて、デジタル・パターン検出回路、数値部
抽出回路（例えばパルス数カウンタ、伝送データ変換回
路など）などで実現され、第２の信号検出手段の出力に
より起動された後、下流からの第３の信号を検出する
と、その数値部をセレクタ経由で第１の記憶手段４８に
セットする。

【００８４】同時に、この数値に、第１の加算手段５０
で前記所定の数値１を加算した値を、第３の信号の送出
手段４９に数値部として入力し、上流へ、数値部が、下
流から受信した第３の信号の数値部の値に１を加算した
値である第３の信号が送出される。

【００８５】図４は、本実施例における中央記録装置の
構成図である。中央記録装置１が「伝送路の初期化」を
必要とするとき、シーケンス起動信号が本構成図の部分
に入力され、第１の信号の送出手段５１、第１の時間監
視手段４４、第２の信号の検出手段４５が起動される。

【００８６】第１の信号の送出手段５１は、第１の信号
として規定された所定の信号波形を発生する回路で実現
され、起動されると、下流へ第１の信号を送出する。

【００８７】第１の時間監視手段４４は、タイマ回路あ
るいはカウンタ回路などで実現され、その出力は通常０
であるが、起動されて所定の時間が経過すると１にな
り、監視時間が経過したことを示す。この出力は、第２
の信号の検出手段４５の出力により時間監視が停止した
場合は０のままとなる。

【００８８】第２の信号の検出手段４５は、デジタル・
パターン検出回路などで実現され、下流からの第２の信
号が検出されると、その出力により第１の時間監視手段
４４の動作を停止させる。

【００８９】第１の時間監視手段４４の出力が１になる
と、すなわち、下流へ第１の信号を送出してから所定の
時間以内に下流から第２の信号が検出されないと、セレ
クタ４７の出力は特定の初期値、例えば０となり、第１
の記憶手段４８には０がセットされる。

【００９０】一方、第１の時間監視手段４４の出力が０
であれば、すなわち、下流へ第１の信号を送出してから
所定の時間以内に下流から第２の信号が検出されれば、
セレクタ４７の出力は、第３の信号の検出手段４６の数
値出力となり、下流からの第３の信号が検出されるのを
待つ状態となる。

【００９１】第３の信号の検出手段４６は、第３の信号
の規定に応じて、デジタル・パターン検出回路、数値部
抽出回路（例えばパルス数カウンタ、伝送データ変換回
路など）などで実現され、第２の信号検出手段の出力に
より起動された後、下流からの第３の信号を検出する
と、その数値部をセレクタ経由で第１の記憶手段４８に
セットする。

【００９２】以上の説明により、本発明によれば、シス
テム起動シーケンスにおける伝送路初期化シーケンスに
おいて、中央記録装置が接続されているデータ収集端末
装置の台数を把握することができることは明らかであ
る。前記特定の初期値が０でない場合や、前記所定の値
が１でない場合においても、それらの値が中央記録装置
に把握されていれば、同様にデータ収集端末装置の台数
を求めることが可能である。

【００９３】図５は、本実施例による、システム起動シ
ーケンスのフローチャートである。図３３に示す従来の
分散型データ収集システムにおけるシステム起動シーケ
ンスのフローチャートと比較しながら、本発明の効果を
説明する。

【００９４】まず、従来の分散型データ収集システムに
おける伝送路初期化シーケンスＳ１においては、接続さ
れ得る最大台数のデータ収集端末装置を初期化するのに
必要な長さ以上の時間が必要となるが、伝送路初期化シ
ーケンスＳ１１においては、図２の説明で明らかなよう
に、接続されているデータ収集端末装置の数に応じた時
間で実行終了する。これは、図６（本発明）および図３
４（従来）のタイムチャートの比較でも明らかである。
例えば、物理探査装置においては、実際の最大台数は１
０００程度で、実用される台数が１００程度であるか
ら、その差は非常に大である。

【００９５】次に、アドレス・セット・シーケンスＳ１
２〜Ｓ１６については、従来の技術によるＳ２〜Ｓ７で
は、タイムオーバという異常状態で終了するために問題
があることを「発明が解決しようとする課題」の項で述
べた。しかし、本発明によれば、伝送路初期化シーケン
スＳ１１の結果として、データ収集端末装置の台数Ｎが
得られるのであるから、タイムオーバの異常は、実際に
途中の伝送路等の異常がない限り発生しないことは明ら
かであり、シーケンスが簡素化された。

【００９６】このような効果は、実際に障害が発生し得
る状況においてシステム起動シーケンスを確実に完了さ
せるために複数回の再試行を行う場合には、さらに大き
なものとなる。従来の技術による場合は、図３３の全て
のフローを繰り返さなければならないのに対して、本発
明においては、伝送路初期化シーケンスＳ１１のみを繰
り返せばよい。

【００９７】さらに、この伝送路初期化シーケンスの確
度を高め、従来の技術からの改善効果を一層大きなもの
とするのが、次に説明する本発明の第２の実施例であ
る。

【００９８】図９は、本発明の第２の実施例におけるデ
ータ収集端末装置の構成図である。

【００９９】図３に示す第１の実施例との違いは、上流
からの信号入力と第１の信号の検出手段との間、およ
び、下流からの信号入力と第２の信号の検出手段４５、
第３の信号の検出手段４６との間とに、信号高品位化手
段６１を挿入したことである。これにより、入力信号に
含まれる雑音あるいはエラーを除去または抑制すること
ができ、本発明の最重要点である「データ収集端末装置
の台数把握」を極めて確度の高いものとする効果を得る
ことができる。

【０１００】信号高品位化手段６１は、次の条件により
実現される。

【０１０１】まず、第１〜第３の信号（以降、特殊信号
と称す）を伝送路の伝送性能に対して十分に冗長性のあ
る信号形式に規定する。次に、回路として、この冗長性
を利用したアナログ・フィルタまたはデジタル・フィル
タあるいは誤り検出／訂正手段などの信号高品位化手段
を採用し、特殊信号を信号高品位化手段を通過させるこ
とにより、信号の品位すなわち確度を向上させる。

【０１０２】図１２及び図１３に容易に実現可能な例を
示す。この例では、伝送路がＡＭＩ符号あるいはダイコ
ード符号などを伝送するバイポーラ・デジタル信号伝送
路の場合で、通常の命令信号等では４Ｍｂｐｓの伝送性
能をもつが、特殊信号には周期でＴ２が１２８倍、パル
ス幅Ｔ１が２０倍の信号を規定している。これにより、
伝送路の伝送性能に対して十分に狭帯域のアナログ・フ
ィルタまたはデジタル・フィルタを通過させることがで
き、確度を向上させることができる。なお、図１０及び
図１１に、信号高品位化手段の実施例として良く知られ
ているＬＰＦ（低域通過フィルタ）を示す。

【０１０３】他の実施例としては、特殊信号を誤り訂正
符号化し（垂直パリティ＋水平パリティ、ＣＲＣコード
他のハミング符号など公知例多数）、信号高品位化手段
としてその冗長性を除去する誤り訂正回路を採用する方
法、あるいは、同一パターンを３回以上繰り返した特殊
信号を定義し、信号高品位化手段として多数決回路を採
用するなど、既知の技術で十分に実現可能である。

【０１０４】なお、本実施例の中央記録装置の部分は、
同様にして、図４の下流からの信号入力と、第２の信号
の検出手段４５および第３の信号の検出手段４６との間
に、信号高品位化手段６１を挿入することにより実現さ
れる。

【０１０５】以上の説明から明らかなように、本発明の
第２の実施例によれば、システム初期化シーケンスにお
いて確度を向上させるための再試行部分が、伝送路初期
化シーケンスに限られるため、特殊信号として、通常の
命令信号等に対して十分に冗長性のある信号を規定して
おり、データ収集などの通常の運用シーケンスの効率を
落とすことなく、システム初期化シーケンスの確度を向
上させることができる。

【０１０６】次に、本発明の第１の要点（データ収集端
末装置の数を容易に把握できる手段を提供）について
の、第３の実施例について、図１４〜図１８を参照して
説明する。

【０１０７】図１４は、第３の実施例におけるタイムチ
ャート、図１５はそのデータ収集端末装置の構成図であ
る。

【０１０８】本実施例では、伝送路がバイポーラ・デジ
タル信号伝送路である場合であって、第１の信号を所定
のパルス幅で所定の周期の負のパルス列信号、第２の信
号を同じパルス幅で正負を交互に２回ずつ繰り返すパル
ス信号、第３の信号を同じパルス幅・周期でパルス数が
数値部である正のパルス列信号と最後に負の１パルスで
あるエンドマークのように規定している。

【０１０９】（１）〜（２０）の説明については、図２
の説明とほぼ同じであるので詳細は省略する。ただし、
第３の信号は、正のパルスの数が数値であり、その数は
データ収集端末装置で上流へ中継されるごとに１づつ増
加する。なお、エンドマークは、本実施例のように負の
パルスであるか、他の特定のパターンであるか、あるい
は所定時間以上の無信号でもよい。

【０１１０】また、図１５は、本実施例の第３の信号の
数値部がパルス列でありパルス数が数値であることに着
目して、第３の信号の検出手段４６から第３の信号の送
出手段４９までの部分を、第１の実施例（図３）の同部
分とは別の手段で実現したものである。

【０１１１】第３の信号の検出手段へ、下流から第３の
信号が入力されると、第３の信号数値パルス分離手段９
１により数値がパルス数として抽出され、パルス数をカ
ウントするカウンタ回路で構成された第１の記憶手段４
８に入力され、結果として第１の記憶手段には、下流か
らの第３の信号の数値部の値がセットされる。また、第
３の信号数値パルス分離手段９１は、最初のパルスで第
３の信号数値パルス送出手段９４を起動し、第３の信号
数値パルス送出手段９４は、１パルス分の時間だけ遅れ
て数値部パルスの送出を開始する。その後、第３の信号
エンドマークの検出手段９２は、下流からの第３の信号
のエンドマークを検出し、第１の遅延手段９３により１
パルス分の時間だけ遅れた後、第３の信号数値パルス送
出手段９４を停止し、第３の信号エンドマークの送出手
段９５を起動する。第３の信号数値パルス送出手段９４
は、１パルス分の時間だけ遅れて数値部パルスの送出を
停止する。第３の信号エンドマークの送出手段９５は、
１パルス分の時間だけ遅れてエンドマークを送出する。

【０１１２】この結果、上流への第３の信号の数値部パ
ルス数は、下流からの第３の信号の数値部パルス数よ
り、第１の遅延手段９３での遅れの分、すなわち１パル
スだけ多くなる。

【０１１３】なお、第１の時間監視手段４４の出力が１
（監視時間オーバ）になれば、第３の信号数値パルス送
出手段９４の起動後、第１の遅延手段により１パルス分
の時間だけ遅れて、第３の信号数値パルス送出手段９４
が停止され、第３の信号エンドマークの送出手段９５が
起動されるので、上流へ数値部パルス数が１の第３の信
号が送出される。

【０１１４】以上の例の他にも、いくつかの特殊信号の
形式を例示して、対応する装置の例を容易に示すことが
できるが、以降は、特殊信号の形式の例を説明し、装置
の具体的構成の詳細説明は省略する。

【０１１５】図１６及び図１７は、ＮＲＺ（Ｎｏｎ Ｒ
ｅｔｕｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ）デジタル信号伝送におけ
る特殊信号の形式の例である。

【０１１６】図１６に示す波形Ｗ１１〜Ｗ１３は、第１
〜第３の信号の各々に、異なる周期のパルス列を規定し
た例である。各信号の検出は、パルス幅検出回路により
容易に検出および区別をすることができる。

【０１１７】図１７に示す波形Ｗ２１〜Ｗ２３は、第１
の信号を周期信号とし、第２の信号は同相、第３の信号
は、数値部を逆相、エンドマーク部を同相とした例であ
る。これも、対応する回路は容易に実現できる。

【０１１８】なお、Ｗ１３およびＷ２３において、エン
ドマーク部は無信号の時間を検出することで代用しても
よい。

【０１１９】図１８は、半二重デジタル信号伝送におけ
る伝送路初期化シーケンスのタイムチャートの一例であ
る。

【０１２０】半二重伝送路で、上流／下流双方向の信号
が同時に存在することができないため、第１の信号の中
間で一時休止状態となることを除いては、図２の例とほ
ぼ同様である。

【０１２１】なお、第１の信号の後部（１６）〜（２
０）は、伝送路初期化の終了を示すためのものである
が、第３の信号の送出にその意味も兼ねさせれば、不要
となる。

【０１２２】次に、本発明の第２の要点は、データ収集
等の命令信号に対する応答信号がない（タイムオーバ）
障害が発生した場合に、即座にその障害箇所を特定する
手段を提供することである。

【０１２３】本発明では、本発明の第１の要点を実現し
た第１〜３の実施例の応用により、第２の要点を実現し
ている。

【０１２４】まず、従来の技術では、タイムオーバが発
生すると、中央記録装置はデータ収集端末装置からの応
答信号を受信することができないから、その原因である
障害箇所の特定作業が必要となり、問題点があること
を、「発明が解決しようとする課題」の項で述べた。

【０１２５】この、「応答信号を受信できない」点につ
いては、従来の技術でも、データ収集端末装置に応答信
号の時間監視機能を持たせることにより、検出を可能と
していた。

【０１２６】図３７及び図３８は、その一例である。各
データ収集端末装置２２１〜２２３は、上流からの命令
信号（１）〜（３）を受信終了すると、その命令信号中
のアドレス（Ａ４）が自分宛でないので、下流からの応
答信号の中継待ち状態となり、待ち時間の監視タイマを
起動する（（５）〜（７））。データ収集端末装置２２
４は命令信号（４）を受信終了すると、自分宛なので、
応答信号（９）を上流へ送出する。しかし、この応答信
号は、障害により、データ収集端末装置２２１〜２２３
へ到達することができないから、各々の応答信号待ち時
間タイムオーバ（（１０）、（１２）、（１４））によ
り、各々がタイムオーバを示す応答信号を上流へ送出す
る（（１１）、（１３）、（１５））。

【０１２７】ここで、明らかなように、その監視時間は
全てのデータ収集端末装置で同じであるので、中央記録
装置２０１に到達する応答信号は、１台目のデータ収集
端末装置２２１からのものであるから、やはり、障害箇
所を即座に把握することはできない。

【０１２８】従って、伝送路が半二重であって、通信方
向を所定の時間でリセットする（上流からの信号受信待
ちにする）ような用途を除いては、あまり意味がない。

【０１２９】これに対して、本発明では、障害箇所の直
前（中央記録装置１から見て）にあるデータ収集端末装
置から、タイムオーバの異常を検出したことを示す応答
信号が送出されるので、中央記録装置１は、即座に障害
箇所を把握することができる。

【０１３０】以下、図を参照しながら、本発明の第２の
要点を実現する第４の実施例について説明する。

【０１３１】図２０は、図１９に示すシステムによる、
応答信号タイムオーバ対策の一例を示すタイムチャート
である。

【０１３２】各データ収集端末装置２１〜２４が上流か
らの命令信号（１）〜（４）を受信完了し、応答信号の
待ち時間監視タイマを起動し（（５）〜（７））、デー
タ収集端末装置２４が上流へ応答信号（９）を送出する
が、障害のため、応答信号がデータ収集端末装置２３
へ到達できないところまでは、従来の技術の場合を示し
た図３７及び図３８と同じである。

【０１３３】ここで、本発明では、応答信号の待ち時間
の最大値（Ｉ）が、中央記録装置１が最大で、中央記録
装置１に近いデータ収集端末装置ほど大きくなるように
設定されている。本例では、図２１に示す各装置内の第
１の記憶手段４８の内容（Ｋ）に応じて、 Ｉ ＝ Ｔ
０ ＋ Ｔｗ × Ｋ となるような作用をもつ第１の
演算手段７５をもつ場合を示している。Ｔ０、Ｔｗは時
間定数である。この結果、図２０で明らかなように、一
番最初に応答信号のタイムオーバを検出するのは、デー
タ収集端末装置２３であり、データ収集端末装置２３
が、自分のアドレス（Ａ３）およびタイムオーバ情報
（ＳＴ）を持つ応答信号を上流へ送出する。この応答信
号は、中央記録装置１およびデータ収集端末装置２１〜
２２がタイムオーバを検出するより早く、各装置に到達
するから、これらの装置ではタイムオーバを検出するこ
となく、この応答信号を受信または中継する。

【０１３４】従って、中央記録装置１は、受信した応答
信号のステータス部（ＳＴ）からタイムオーバ障害が発
生したことを把握し、そのアドレス部（Ａ３）から、デ
ータ収集端末装置２３と、データ収集端末装置２４との
間が、障害箇所であることを把握できる。

【０１３５】また、同様の障害が、中央記録装置１とデ
ータ収集端末装置２１との間で発生した場合に限り、中
央記録装置１には応答信号が到達しないので、中央記録
装置１は、応答信号を検出できない場合にも、障害箇所
を把握することができる。しかも、その応答信号の最大
待ち時間は、接続されるデータ収集端末装置の数によっ
て自動的に設定されるので、中央記録装置１は、従来の
ように、データ収集端末装置台数が最大数であることを
想定した時間を待つ必要がなく、より短時間で障害を発
見することができる。

【０１３６】尚、データ収集シーケンス中のタイムオー
バ処理のフローチャートを図７に示すが、図３５に示す
従来技術よりも簡素化されている。また、同じくタイム
オーバ処理のタイムチャートを図８に示すが、図３６に
示す従来技術よりも短縮されていることが分る。

【０１３７】図２１は、本実施例におけるデータ収集端
末装置の構成である。

【０１３８】図中で、二重枠のブロック（４８、７５）
以外の部分は、他の実施例と同様であるから、他のブロ
ックの詳細説明は省く。

【０１３９】上流からの命令信号が入力されると、命令
信号の検出手段７１がこれを検出し、命令信号の中継手
段７２を起動して、命令信号を下流へ中継する。同時
に、応答信号の検出手段７４、および、第２の時間監視
手段７３を起動する。

【０１４０】下流からの応答信号が、第２の時間監視手
段７３の監視時間以内に、応答信号の検出手段７４によ
り検出された場合は、応答信号の中継手段７６が起動さ
れ、応答信号は上流へ中継される。

【０１４１】一方、下流の応答信号が、第２の時間監視
手段７３の監視時間以内に、応答信号の検出手段７４に
より検出されない場合は、第２の時間監視手段７３の出
力が１となることにより、応答信号受信不能ステータス
７８（タイムオーバ）が応答信号の送出手段７９によ
り、上流へ送出される。

【０１４２】本実施例においては、この第２の時間監視
手段７３の監視時間として、第１の実施例における第１
の記憶手段４８の内容を入力とする第１の演算手段７５
の出力がセットされていることが特徴である。第１の演
算手段７５は、その入力値に対して、単調増加関係にあ
る出力値が得られるものである。これは、データ収集端
末装置が、プログラム可能なＭＰＵ（マイクロ・プロセ
ッサ）システムで構成され、そのＭＰＵが第１の記憶手
段の内容を読むことができ、その値にプログラムされた
演算を施した後、第２の時間監視手段７３にセットでき
るようにするなどにより、容易に実現することができ
る。あるいは、第１の演算手段７５は、記憶内容に所定
の出力値が格納されているＲＯＭ（リード・オンリー・
メモリ）またはＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）
等の記憶手段であって、入力をアドレス端子とし、出力
をデータ端子として接続することによっても実現でき
る。

【０１４３】なお、前記単調増加の特性は、隣合う出力
数値の間に、少なくとも、データ収集端末装置間の、命
令信号および応答信号の伝播遅延時間と中継遅延時間の
総和の分だけ、差を持たせることにより、上流側が先に
タイムオーバを検出することがないように設計されてい
る。

【０１４４】なお、中央記録装置においても、同様の時
間監視機能を持たせることを実現できることは明らかで
ある。

【０１４５】また、中央記録装置において、（１） タ
イムオーバの監視時間値（Ｉ）以内に、前記タイムオー
バ情報を持たない応答信号を受信した場合は、該応答信
号を正常に受信したものとして以降の所定の処理を行う
手段、（２） 前記タイムオーバ情報を持つ応答信号を
受信した場合は、該応答信号に含まれるアドレスをもつ
データ収集端末装置と、その一つ下流側のデータ収集端
末装置との間に、応答信号が該中央記録装置へ到達でき
ない原因となった障害箇所が存在することを記録する手
段、（３） 一方、時間値（Ｉ）以内に該応答信号を受
信しなかった場合は、該中央記録装置と、該中央記録装
置に一番近いデータ収集端末装置との間に、応答信号が
該中央記録装置に到達できない原因となった障害箇所が
存在することを記録する手段、は、中央記録装置が、通
常、コンピュータ・システムで構成されることにより、
容易に実現できることも明らかである。

【０１４６】以上の説明で明らかなように、本発明の第
２の要点である、「データ収集等の命令信号に対する応
答信号がない（タイムオーバ）障害が発生した場合に、
即座にその障害箇所を特定する手段の提供」は、本実施
例により実現することができる。

【０１４７】次に、第４の実施例を改善した第５の実施
例について説明する。

【０１４８】図２２は、第４の実施例に対して、第５の
実施例による改善効果のある例を示したものである。

【０１４９】分散型データ収集システムにおいて、デー
タ発生場所（システム展開）が逐次移動して行く場合、
図２２のように、当初、中央記録装置１には、データ収
集端末装置２１〜２６が接続されてデータ収集運用が行
われており、その運用中に、データ収集端末装置２７〜
２９が順次接続されていくような、システム展開作業が
実施される。

【０１５０】この場合、当初、各装置内の第１の記憶手
段４８の内容Ｋおよび各データ収集端末装置のアドレス
Ａは、ＳＴＥＰ１のようにセットされている。

【０１５１】ここで、データ収集端末装置は、自分より
下流のデータ収集端末装置部分について伝送路を初期化
する手段をもっているものとし、中央記録装置１は、デ
ータ収集端末装置２６に命じて、データ収集端末装置２
７〜２９の伝送路の初期化を実行させる。この結果、各
装置のＫおよびＡの値は、ＳＴＥＰ２のようになる。

【０１５２】次に、中央記録装置１により、データ収集
端末装置２７〜２９を運用範囲に加える手順が実行され
る。まず、Ｋの値は、データ収集端末装置の総数が６か
ら９に増加したので、中央記録装置１においては９、以
下、データ収集端末装置においては、中央記録装置１に
近い順に、８、７、・・・０とする必要がある。すなわ
ち、データ収集端末装置２１〜２５において、Ｋの値を
変更する必要が生じる。

【０１５３】第４の実施例の場合、全てのデータ収集端
末装置について、伝送路の初期化からやり直さなければ
ならず、データ収集運用中は実行できないという問題が
ある。

【０１５４】そこで、第５の実施例では、各データ収集
端末装置が、中央記録装置１からの命令信号により、Ｋ
の値を変更する手段をもつことにより、この問題を解決
した。この結果、中央記録装置１は、データ収集運用中
に、次に追加されるデータ収集端末装置をアクセスする
ことができ、かつ、その場合でも、タイムオーバ障害が
発生すれば、即座に、その障害箇所を把握することがで
きる。従って、追加された部分にケーブル断線等の不具
合があれば、未然にその障害を除去することができ、シ
ステム効率の低下を防ぐことができる。

【０１５５】図２３は、本実施例におけるデータ収集端
末装置のブロック図である。第４の実施例である図２１
との違いは、命令信号の受信手段７１が第１の記憶手段
４８の内容を、受信した命令信号に含まれる数値に変更
する手段が追加されたのみである。これは、例えば、Ｍ
ＰＵが命令信号の数値を読み、第１の記憶手段４８にセ
ットするなどにより容易に実施することができる。

【０１５６】また、第６の実施例は、数値Ｋの変更作業
をさらに効率化する手段を提供するものである。

【０１５７】図２２において、ＳＴＥＰ２からＳＴＥＰ
３への、データ収集端末装置２１〜２５の数値の変化を
見ると、全て、追加されたデータ収集端末装置の数（即
ち、３）だけ増加している。すなわち、データ収集端末
装置が、Ｋの値を、命令信号に含まれる数値分だけ増加
させる手段をもては、中央記録装置１は、同じ命令信号
をデータ収集端末装置２１〜２５へ送出すればよいこと
になる。さらに、中央記録装置１は、データ収集端末装
置２６以降には命令信号が伝わらないように、例えば、
一時的にデータ収集端末装置２５に最遠端フラグをセッ
トするなどして、全てのデータ収集端末装置に同時に命
令を実行させる（所謂、ブロードキャスト命令）命令信
号を送出することにより、１命令で、Ｋの値を変更する
ことができる。

【０１５８】図２４は、第６の実施例におけるデータ収
集端末装置のブロック図である。第５の実施例である図
２３との違いは、第１の記憶手段４８の内容に、命令信
号の数値を加算する、第２の演算手段８０が追加された
のみである。これは、例えば、ＭＰＵが命令信号の数値
および第１の記憶手段４８の内容を読み、これらを加算
した後、第１の記憶手段４８にセットするなどにより容
易に実施することができる。

【０１５９】ところで、第４の実施例、図１９の説明
で、第１の記憶手段４８の内容（Ｋ）から、命令信号に
対する下流からの応答信号の最大待ち時間（Ｉ）を与え
る、第１の演算手段７５の演算の例として、

【０１６０】

【数１】Ｉ ＝ Ｔ０ ＋ Ｔｗ × Ｋ を示した。ここで、Ｔ０を、自分宛の命令信号を受信し
たデータ収集端末装置が命令信号の受信完了後、応答信
号を送出するのに必要な時間の最大値＋マージン、Ｔｗ
を、隣接するデータ収集端末装置間の命令信号の中継遅
延時間と伝送路遅延時間と、応答信号の中継遅延時間と
伝送路遅延時間との総和の最大値（以降、往復中継伝送
遅延時間と称する）＋マージン、とすれば、タイムオー
バ障害発生時の無駄な待ち時間を最小にする演算式とな
る。

【０１６１】しかし、前記のＴ０は、命令信号の種類に
よって大きく異なることがある。例えば、命令信号を受
信完了すると直ちに応答信号を送出するような命令信号
では、Ｔ０は小さいが、一方、命令信号を受信完了して
から、装置内部で所定の処理を実行し、その結果を応答
信号に乗せて送出するような命令信号では、Ｔ０は大き
くなる。

【０１６２】この場合、Ｔ０としては後者を選ぶことに
なり、前者の命令信号がほとんどであるようなシステム
では、タイムオーバ障害発生時の無駄な待ち時間が大き
いという問題が生じる。

【０１６３】このような問題点を解決するのが、第７の
実施例である。

【０１６４】その解決手段は、第４の実施例に係る分散
型データ収集システムにおいて、中央記録装置、データ
収集端末装置ともに、命令信号に応じて選択可能な複数
の演算機能をもたせたことである。これによって、命令
信号に応じて、応答信号の待ち時間最大値を最適値とす
ることができ、本問題点が解決される。

【０１６５】図２５は、第７の実施例におけるデータ収
集端末装置の構成図であり、第４の実施例である図２１
との違いは、第１の演算手段７５の代わりに、複数の演
算を選択することのできる第３の演算手段１０２をも
ち、命令信号受信手段７１に、命令信号から演算選択コ
ード保持手段１０１を付加し、その出力（即ち、演算選
択コード（Ｒ））で、演算を選択できるように構成して
いることである。

【０１６６】演算選択コード保持手段１０１は、命令信
号の所定の部分を保持するレジスタ回路で実現され、第
３の演算手段１０２は、複数のＴ０の値を保持するレジ
スタ回路、これらの１つを演算選択入力により選択する
セレクタ回路、加算器、乗算器等で構成するか、あるい
は、演算選択コードがＴ０を表すように定義すれば、加
算器と乗算器で構成され、または、演算選択コード保持
手段１０１の内容から所定の演算を選択し、第１の記憶
手段４８の内容に作用させて得られる演算結果を、第２
の時間監視手段７３にセットするようにプログラムされ
たＭＰＵシステムで構成するなどにより、容易に実現す
ることが可能である。

【０１６７】なお、中央記録装置の構成については、デ
ータ収集端末装置の構成図から、上流側とのインタフェ
ース部分を削除して、容易に構成することができるの
で、説明を省略する。

【０１６８】また、上記と同様の問題が、前記Ｔｗにつ
いても発生する。例えば、有線と無線の伝送路が混在し
ており、有線部分では中継遅延時間の小さい中継方式を
採用し、無線部分では誤り対策として誤り訂正符号によ
る中継遅延時間が大きい伝送中継方式を採用するような
場合、有線部分ではＴｗ（以降、Ｔｗｃと称する）は小
さく、無線部分ではＴｗ（以降、Ｔｗｒと称する）は大
きい。

【０１６９】この場合、Ｔｗとしては後者を選ぶことに
なり、有線部分がほとんどであるようなシステムでは、
タイムオーバ障害発生時の無駄な待ち時間が大きいとい
う問題が生じる。

【０１７０】このような問題点を解決するのが、第８の
実施例である。その解決手段は、第４の実施例における
データ収集端末装置において、下流から受信した第３の
信号の数値部の値に、装置の種類に応じた定数値（Ｔ）
を加算した値を新たな数値部とする、第３の信号を上流
へ送出する機能をもたせたことである。ここで、装置ご
とに固有の往復中継伝送遅延時間に比例するような固有
の定数値（Ｔ）を割り当てれば、応答信号の最大待ち時
間（Ｉ）について、

【０１７１】

【数２】Ｉ ＝ Ｔ０ ＋ Ｔｗ × Ｋ の、Ｔｗ × Ｋ の部分をシステム構成に応じて最適
化することができる。この結果、本問題点が解決され
る。

【０１７２】ただし、中央記録装置が受信する第３の信
号の数値部の内容は、接続されたデータ収集端末装置の
台数ではなく、接続されたデータ収集端末装置のもつ固
有の定数値（Ｔ）の総和となる。従って、アドレス・セ
ット・シーケンスにおいては、中央記録装置は第１の記
憶手段４８の内容を初期値とする変数（Ｖ）をもち、デ
ータ収集端末装置ごとに、アドレス・セットの結果、各
データ収集端末装置に固有の定数値（Ｔ）を読み出し
て、変数（Ｖ）から順次引いて行き、変数値（Ｖ）の値
が最遠端のデータ収集端末装置の第１の記憶手段にセッ
トされている特定の初期値、例えば０になったところ
で、アドレス・セット・シーケンスを終了する。

【０１７３】以下、図を参照して本実施例を説明する。

【０１７４】図２６は、本実施例による改善を説明する
ための図である。この例では、中央記録装置に、データ
収集端末装置が９台接続されており、データ収集端末装
置２３と２４との間、および、データ収集端末装置２６
と２７との間が無線伝送路で、その他は有線伝送路であ
る。有線部分の往復中継伝送遅延時間は２μｓｅｃ、無
線部分の往復中継伝送遅延時間は１００μｓｅｃであ
る。従って、データ収集端末装置２４および２７の固有
の定数値（Ｔ）は５０、他のデータ収集端末装置では１
である。伝送路初期化シーケンスで、各装置内の第１の
記憶手段の内容（Ｋ）は、表のようになり、中央記録装
置１では１０７となる。従って、Ｔｗ×Ｋの値も、表の
ようになり、中央記録装置では２１４μｓｅｃとなる。
因みに、発明３項によるＴｗ×Ｋの値は９００μｓｅｃ
となり、本実施例によれば、大きく短縮されることが分
かる。台数がより多ければ、その差はさらに拡大する。

【０１７５】次に、図２７に、本実施例における、デー
タ収集端末装置の伝送路初期化機能の部分を主とする構
成図を示す。第１の実施例（図３）との違いは、第１の
加算手段５０の代わりに、２つの数値の和を出力する第
２の加算手段１１１をもち、下流からの第３の信号の数
値部（下流からの第２の信号が検出されない場合は数値
０）に装置固有の定数１１２を加算した数値をもつ第３
の信号を上流へ送出するように構成されていることであ
る。第２の加算手段１１１、装置固有の定数１１２とも
回路として容易に実現できる。

【０１７６】また、応答信号の送出手段７９、および、
応答信号情報セレクタ１１３は、命令信号に対する応答
信号送出部分から抜粋したもので、従来の技術によるデ
ータ収集端末装置２でも実施されているものである。本
実施例では、その応答信号情報セレクタの選択肢とし
て、命令コードがアドレス・セットである場合に、装置
固有の定数１１２の値を送出する手段をもつことであ
る。

【０１７７】なお、中央記録装置の構成については、デ
ータ収集端末装置の構成図から、上流側とのインタフェ
ース部分を削除して、容易に構成することができるの
で、説明を省略する。

【０１７８】本問題点についての別の解決手段が、第９
の実施例である。

【０１７９】その解決手段は、第４の実施例に係る分散
型データ収集システムにおいて、伝送路初期化シーケン
スにおける、第３の信号の応答時間を測定し、この測定
結果（以降Ｔｒと称す）から、第１〜第３の信号の規定
で定まる、第１の信号受信開始から第３の信号送出開始
までに要する時間（以降Ｔｄと称す）を除いた、正味の
遅延時間（以降Ｔｐｄと称す）に、前記Ｔ０を加算して
得られる時間を、データ収集シーケンスにおける、命令
信号に対する下流からの応答信号の最大待ち時間（Ｉ）
として、第２の時間監視手段７３に設定する。

【０１８０】

【数３】Ｉ ＝ Ｔ０ ＋ Ｔｐｄ ； Ｔｐｄ ＝
Ｔｒ − Ｔｄ

【０１８１】さらに、各データ収集端末装置において
は、伝送路初期化シーケンスにおいて、下流から第３の
信号を受信するか、または、第１の時間監視手段が監視
時間オーバとなってから、装置に固有の最大往復遅延時
間（以降Ｔｕｄと称す）を待って、第３の信号を上流へ
送出する。このＴｕｄは、装置の種類に応じた必要最小
限の値を設定することができるから、システム全体とし
て無駄のない最大待ち時間（Ｉ）を設定することがで
き、本問題点が解決する。

【０１８２】ここで、図１４のように第１〜第３の信号
が規定されている場合を例として、前記Ｔｄについて説
明を付加する。図１４では、装置による中継遅延および
伝送路遅延は含まれていない。

【０１８３】まず、最遠端の装置２４では、Ｔｄは（１
０）から（１１）までの時間（第１の信号の１２パルス
分、（１０）から（１１）までは下流に装置がないこと
を検出するのに必要な時間）である。次に、装置２３で
は、装置２４でのＴｄに、（７）から（９）まで：第１
の信号を装置２４が検出するのに必要な時間４パルス
と、（１２）から（１３）まで：第３の信号を装置２４
が送出するのに必要な時間１パルスとの計５パルスが加
算されて、１７パルスとなる。同様にして、装置２２の
Ｔｄは２２パルス、装置２１のＴｄは２７パルスとな
る。すなわち、各データ収集端末装置におけるＴｄは、
下流から受信した第３の信号の数値部の値（＝第１の記
憶手段にセットされた値）（Ｋ）を用いて、

【０１８４】

【数４】Ｔｄ ＝ １２ ＋ ５ × Ｋ で計算することができる。従って、各データ収集端末装
置２で、ＴｒからＴｄを除くことは実現可能である。

【０１８５】次に、図２８と図２９を参照しながら、本
実施例を説明する。図２８は、本実施例における、デー
タ収集端末装置の伝送路初期化機能に関する部分の構成
図である。本図は、第１の実施例である図３に、（１）
第３の信号の応答時間測定手段１２１を付加して、第１
の信号の検出手段４１によって上流からの第１の信号が
検出されてから、第３の信号の検出手段４６によって下
流からの第３の信号が検出されるまで、または、第１の
時間監視手段４４の監視時間が経過するまでの間の時間
測定機能と、（２）第２の遅延手段１２２により、当該
装置に発生し得る往復中継伝送遅延時間の最大値だけ、
上流への第３の信号の送出を遅らせる機能とを付加した
ものである。これらの回路は、カウンタ回路、シフトレ
ジスタ回路等により容易に実現可能である。

【０１８６】図２９は、本実施例における、データ収集
端末装置のデータ収集機能に関する部分の構成図であ
る。本図は、第４の実施例である図２１の、（１）第１
の記憶手段４８の代わりに、前記第３の信号の応答時間
測定手段１２１をもち、（２）第１の演算手段の代わり
に、第３の信号の応答時間測定手段１２１の内容Ｔｒか
ら第２の時間監視手段の最大待ち時間（Ｉ）を算出す
る、第４の演算手段１２３をもつようにしたものであ
る。演算手段については、他の項の説明と同様に、加算
器、乗算器、あるいはＭＰＵシステムなどにより、容易
に実現可能である。

【０１８７】なお、中央記録装置の構成については、デ
ータ収集端末装置の構成図から、上流側とのインタフェ
ース部分を削除して、容易に構成することができるの
で、説明を省略する。

【０１８８】最後に、第４〜第９の実施例とは別の手段
により、命令信号に対するタイムオーバ障害が発生した
ときに、障害箇所を即座に把握することのできる、本発
明の第１０の実施例に係る分散型データ収集システムに
ついて説明する。

【０１８９】本実施例の原理を、図３１の本実施例のタ
イムチャートを参照して説明する。

【０１９０】要約すれば、第１の実施例における、第１
の信号を命令信号に、第２の信号を応答確認信号に、第
３の信号を応答信号に、それぞれ置き換えたものと考え
ることができる。ただし、応答信号の中継については、
数値変更等の加工は行わないので、対応する構成は存在
しない。

【０１９１】図３０及び図３１において、まず、中央記
録装置１は、（１）下流へデータ収集端末装置２４宛の
命令信号を送出し、（６）送出完了と同時に、下流から
の応答確認信号の検出時間監視手段を起動する。（２）
〜（５）この命令信号は、データ収集端末装置２１〜２
３で中継されて、データ収集端末装置２４に到達する。
このとき、（７）〜（９）データ収集端末装置２１〜２
３は、命令信号の中継完了と同時に、下流からの応答確
認信号の検出時間監視手段を起動し、（１１）〜（１
３）所定の時間以内に、上流へ応答確認信号を送出す
る。中央記録装置１〜データ収集端末装置２２は、この
応答確認信号を受信して、応答確認信号の検出時間監視
手段を停止する。

【０１９２】この命令信号を受信したデータ収集端末装
置２４は、自分宛なので、（１０）下流からの応答確認
信号の検出時間監視手段を起動ぜずに、（１４）所定の
時間以内に、上流へ応答確認信号を送出する。しかし、
装置２４から装置２３への伝送路に障害があり、応答確
認信号（１４）は、データ収集端末装置２３に到達しな
いので、データ収集端末装置２３において、（１５）監
視時間オーバとなり、（１６）上流へ自分がタイムオー
バを検出したことを示すステータスを含む応答信号を送
出する。（１７）〜（１９）この応答信号は、中継され
て、中央記録装置１に到達し、中央記録装置１はデータ
収集端末装置２３と２４との間が障害箇所であることを
把握する。

【０１９３】図３２は、本実施例におけるデータ収集装
置の構成図である。

【０１９４】第１の実施例による、命令信号〜応答信号
の回路構成に、命令信号を受信または中継した後、所定
の時間以内に上流へ応答確認信号を送出する応答確認信
号の送出手段１３１と、下流からの応答信号の検出手段
７４の代わりに、下流からの応答確認信号の検出手段１
３２とをもち、第２の時間監視手段７３で規定される最
大待ち時間以内に下流から応答確認信号が検出された場
合は、監視手段７３を停止して下流からの応答信号中継
待ち状態となる。第２の時間監視手段７３で規定される
最大待ち時間以内に、下流から応答確認信号が検出され
ない場合は、監視手段７３が監視時間オーバとなり、上
流へタイムオーバ障害を検出したことを示すステータス
７８を含む応答信号を送出する。

【０１９５】応答確認信号の送出手段１３１、および、
応答確認信号の検出手段１３２は、従来の技術により、
容易に実現することができる。

【０１９６】なお、中央記録装置の応答確認信号の検出
に関する構成については、データ収集端末装置の構成図
から、上流側とのインタフェース部分を削除して、容易
に構成することができるので、説明を省略する。

【０１９７】また、中央記録装置において、（１） タ
イムオーバの監視時間値（Ｉ）以内に、前記タイムオー
バ情報を持たない応答確認信号を受信した場合は、該応
答確認信号を正常に受信したものとして以降の所定の処
理を行う手段、（２） 前記タイムオーバ情報を持つ応
答確認信号を受信した場合は、該応答確認信号に含まれ
るアドレスをもつデータ収集端末装置と、その一つ下流
側のデータ収集端末装置との間に、応答確認信号が該中
央記録装置へ到達できない原因となった障害箇所が存在
することを記録する手段、（３） 一方、時間値（Ｉ）
以内に該応答確認信号を受信しなかった場合は、該中央
記録装置と、該中央記録装置に一番近いデータ収集端末
装置との間に、応答確認信号が該中央記録装置に到達で
きない原因となった障害箇所が存在することを記録する
手段、は、中央記録装置が、通常、コンピュータ・シス
テムで構成され、受信した情報の内容を分析して、その
結果に応じた記録等の処理を行うことにより実現できる
ことも明らかである。

【０１９８】なお、本実施例は、第４〜第９の実施例に
比較して、命令信号ごとに応答確認操作が付加されてい
るために、命令信号によるデータ収集シーケンスにおけ
る効率が低下し、応答確認信号自体の受信異常への対応
方法などが煩雑になる欠点を有するが、システム構成
（データ収集端末装置の数）の変更に応じて、柔軟かつ
迅速に変更処理をしなければならない用途には対応しや
すい利点を持つ。

【０１９９】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、中央記録装置と、これに伝送路で接続されるデータ
収集端末装置で構成され、データ収集端末装置の台数が
逐次変更されるような、分散型データ収集システムにお
いて、中央記録装置が、接続されているデータ収集端末
装置の台数を、台数に応じた必要最小限の時間で確実に
把握することができ、かつ、タイムオーバ障害が発生す
れば、即座にその障害箇所を把握することのできるシス
テムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る分散型データ収集システムの全体
構成（データ収集端末装置４台の例）を示すブロック図
である。

【図２】本発明の第１の実施例における伝送路上の信号
タイムチャートである。

【図３】本発明の第１の実施例におけるデータ収集端末
装置の構成図である。

【図４】本発明の第１の実施例における中央記録装置の
構成図である。

【図５】本発明の第１の実施例によるシステム起動シー
ケンスのフローチャートである。

【図６】本発明の第１の実施例におけるシステム起動シ
ーケンスのタイムチャートである。

【図７】本発明の第４の実施例によるデータ収集シーケ
ンス中のタイムオーバ処理のフローチャートである。

【図８】本発明の第４の実施例によるデータ収集シーケ
ンス中のタイムオーバ処理のタイムチャートである。

【図９】本発明の第２の実施例におけるデータ収集端末
装置の構成図である。

【図１０】本発明の第２の実施例で使用されるＬＰＦの
例である。

【図１１】本発明の第２の実施例で使用されるＬＰＦの
例である。

【図１２】本発明の第２の実施例で使用される波形サン
プルを示す図である。

【図１３】本発明の第２の実施例に関する伝送路上の信
号フォーマットの例である。

【図１４】本発明の第３の実施例に関する伝送路上の信
号タイムチャートである。

【図１５】本発明１項の第３の実施例におけるデータ収
集端末装置の構成図である。

【図１６】本発明の第３の実施例に関する伝送路上の信
号例のタイムチャートである。

【図１７】本発明の第３の実施例に関する伝送路上の信
号例のタイムチャートである。

【図１８】本発明の第３の実施例に関する伝送路上の信
号例のタイムチャート（半二重伝送の場合）である。

【図１９】本発明の第４の実施例に係る分散型データ収
集システムの全体構成を示すブロック図である。

【図２０】本発明の第４の実施例による応答信号タイム
オーバ対策例（データ収集端末装置４台の場合）の伝送
路信号タイムチャートである。

【図２１】本発明の第４の実施例におけるデータ収集端
末装置の実施例の構成図である。

【図２２】本発明の第５の実施例の説明図である。

【図２３】本発明の第５の実施例におけるデータ収集端
末装置の実施例の構成図である。

【図２４】本発明の第６の実施例におけるデータ収集端
末装置の実施例の構成図である。

【図２５】本発明の第７の実施例におけるデータ収集端
末装置の構成図である。

【図２６】本発明の第８の実施例の説明図である。

【図２７】本発明の第８の実施例におけるデータ収集端
末装置の伝送路初期化機能の部分の構成図である。

【図２８】本発明の第９の実施例におけるデータ収集端
末装置の伝送路初期化機能の部分の構成図である。

【図２９】本発明の第９の実施例におけるデータ収集端
末装置のデータ収集機能の部分の構成図である。

【図３０】本発明の第１０の実施例に係る分散型データ
収集システムの全体構成を示すブロック図である。

【図３１】本発明の第１０の実施例における伝送路上の
信号タイムチャートである。

【図３２】本発明の第１０の実施例におけるデータ収集
端末装置の構成図である。

【図３３】従来の技術によるシステム起動シーケンスの
フローチャートである。

【図３４】従来の技術によるシステム起動シーケンスの
タイムチャートである。

【図３５】従来の技術によるデータ収集シーケンス中の
タイムオーバ処理のフローチャートである。

【図３６】従来の技術によるデータ収集シーケンス中の
タイムオーバ処理のタイムチャートである。

【図３７】従来の分散型データ収集システムの全体構成
を示すブロック図である。

【図３８】従来の技術による応答信号タイムオーバ対策
例（データ収集端末装置４台の場合）の伝送路信号タイ
ムチャートである。

【符号の説明】

１、２０１ 中央記録装置 ２１〜２９、２２１〜２２４ データ収集端末装置 ３１〜３５ デジタル伝送路 ４１ 第１の信号の検出手段 ４２ 第１の信号の中継または送出手段 ４３ 第２の信号の送出手段 ４４ 第１の時間監視手段 ４５ 第２の信号の検出手段 ４６ 第３の信号の検出手段 ４７ デジタル・データ・セレクタ ４８ 第１の記憶手段 ４９ 第３の信号の送出手段 ５０ 第１の加算手段 ５１ 第１の信号送出手段 ６１ 信号高品位化手段 ６２ アナログＬＰＦ ６３ ヒステリシス・コンパレータ（ヒステリシス特性
を持ったアナログ・コンパレータ回路） ６４ デジタルＬＰＦ ７１ 命令信号の受信手段 ７２ 命令信号の中継手段 ７３ 第２の時間監視手段 ７４ 応答信号の検出手段 ７５ 第１の演算手段 ７６ 応答信号の中継手段 ７７ デジタル・データ・セレクタ ７８ 応答信号受信不能ステータス（タイムオーバ検出
を意味するステータス） ７９ 応答信号の送出手段 ８０ 第２の演算手段（２つのデジタル数値の加算手
段） ９１ 第３の信号数値パルス分離手段 ９２ 第３の信号エンドマークの検出手段 ９３ 第１の遅延手段 ９４ 第３の信号数値パルス送出手段 ９５ 第３の信号エンドマークの送出手段 １０１ 演算選択コード保持手段 １０２ 第３の演算手段 １１１ 第２の加算手段 １１２ 装置固有の定数 １２１ 第３の信号の応答時間測定手段 １２２ 第２の遅延手段（遅延時間＝Ｔｕｄ） １２３ 第４の演算手段 １３１ 応答確認信号の送出手段 １３２ 応答確認信号の検出手段

フロントページの続き (72)発明者 大久保 博 東京都日野市富士町１番地 富士ファコム 制御株式会社内 (72)発明者 難波 正幸 東京都日野市富士町１番地 富士ファコム 制御株式会社内 (72)発明者 渡辺 義孝 埼玉県春日部市谷原３−５−27 (72)発明者 今野 政明 埼玉県所沢市緑町４−43−23

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分散型データ収集システムであって、 デジタル伝送路を介して互いに直列接続される複数のデ
   ータ収集端末装置と、 デジタル伝送路を介して前記複数のデータ収集端末装置
   の内の１つと接続される中央記録装置であって、前記複
   数のデータ収集端末装置ごとに割り付けられた異なるア
   ドレスの中から特定のアドレスを指定して対応するデー
   タ収集端末装置を制御することにより、前記複数のデー
   タ収集端末装置に収集されたデータを記録する前記中央
   記録装置と、を含み、 前記複数のデータ収集端末装置の各々は、 第１の信号を前記中央記録装置側のデジタル伝送路（以
   下、「上流」という）から受信するとともに、上流とは
   反対側のデジタル伝送路（以下、「下流」という）へ該
   第１の信号を中継する中継手段と、 上流から該第１の信号を検出して、検出信号を出力する
   検出手段と、 該検出信号に応答して、所定の時間内に第２の信号を上
   流へ送出する手段と、 該検出信号に応答して、下流から第２の信号を受信する
   ための待ち受け状態となり、所定の時間内に該第２の信
   号が検出されない場合は、第１の数値を含む第３の信号
   を上流へ送出し、該所定の時間内に該第２の信号が検出
   された場合は、下流からの該第３の信号を検出して加算
   手段により該第３の信号に含まれる数値に所定の数値を
   加算し、これを上流へ送出する手段と、 を具備し、 前記中央記録装置は、 該第１の信号をデジタル伝送路へ送出する手段と、 デジタル伝送路から第２の信号を受信するための待ち受
   け状態となり、所定の時間内に該第２の信号が検出され
   ない場合は、第２の数値を記憶手段に記憶させ、該所定
   の時間内に該第２の信号が検出された場合は、デジタル
   伝送路から該第３の信号を検出して該第３の信号に含ま
   れる数値を前記記憶手段に記憶させる手段と、 を具備する、前記分散型データ収集システム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の分散型データ収集シス
   テムにおいて、 前記第１〜第３の信号は、データ収集のために使用され
   る伝送信号（命令信号および応答信号）よりも冗長度の
   大きい信号であり、 前記中央記録装置および前記複数のデータ収集端末装置
   の各々は、デジタル伝送路から受信した該第１〜第３の
   信号の検出のために、前記冗長度を利用した雑音除去機
   能または誤り訂正機能を有する信号高品位化手段をさら
   に具備する、前記分散型データ収集システム。
3. 【請求項３】 前記中央記録装置が特定のデータ収集端
   末装置へ命令信号を送出し、前記特定のデータ収集端末
   装置が該命令信号に応答して前記特定のデータ収集端末
   装置に割り付けられたアドレスを含む応答信号を前記中
   央記録装置へ送出し、前記特定のデータ収集端末装置と
   前記中央記録装置との間にある他のデータ収集端末装置
   が該応答信号を下流から上流へ中継することにより伝送
   制御される、請求項１に記載の分散型データ収集システ
   ムにおいて、 前記複数のデータ収集端末装置の各々は、 該所定の時間内に該第２の信号が検出されない場合は、
   第３の数値を端末側記憶手段に記憶させ、該所定の時間
   内に該第２の信号が検出された場合は、該第３の信号に
   含まれる数値を前記端末側記憶手段に記憶させる手段
   と、 前記データ収集端末装置が上流からの命令信号を下流へ
   中継した後、前記端末側記憶手段に記憶された数値に単
   調増加特性を与える第１の演算手段を作用させて得られ
   る時間値を限度として、下流からの応答信号を待つ手段
   と、 該時間値内に応答信号を受信した場合は、該応答信号を
   上流へ中継し、該時間値内に応答信号を受信しなかった
   場合は、下流からの応答信号を受信できなかったこと
   （以下、「タイムオーバ」という）及び前記データ収集
   端末装置に割り付けられたアドレスを示す情報を含む信
   号を応答信号として上流へ送出する手段と、 をさらに具備し、 前記中央記録装置は、 命令信号をデジタル伝送路へ送出した後、前記記憶手段
   に記憶された数値に単調増加特性を与える第２の演算手
   段を作用させて得られる時間値を限度として、デジタル
   伝送路からの応答信号を待つ手段と、 該時間値内に前記タイムオーバ及びアドレスを示す情報
   を含まない応答信号を受信した場合に、該応答信号を正
   常に受信したものとして以降の所定の処理を行う手段
   と、 該時間値内に前記タイムオーバ及びアドレスを示す情報
   を含む応答信号を受信した場合に、該応答信号に含まれ
   るアドレスに対応するデータ収集端末装置と、その一つ
   下流側のデータ収集端末装置との間に、応答信号が前記
   中央記録装置へ到達できない原因となった障害箇所が存
   在することを記録する手段と、 該時間値内に応答信号を受信しなかった場合に、前記中
   央記録装置と、前記中央記録装置に一番近いデータ収集
   端末装置との間に、応答信号が前記中央記録装置へ到達
   できない原因となった障害箇所が存在することを記録す
   る手段と、をさらに具備する、前記分散型データ収集シ
   ステム。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の分散型データ収集シス
   テムにおいて、 前記複数のデータ収集端末装置の各々は、前記端末側記
   憶手段に記憶された数値を、上流から受信した命令信号
   に含まれる数値に変更する手段をさらに具備し、 前記中央記録装置は、前記端末側記憶手段に記憶された
   数値の変更を必要とする全てのデータ収集端末装置に対
   して該命令信号の送信によって該変更を終えた時点にお
   いても、上流側のデータ収集端末装置ほど前記端末側記
   憶手段に記憶された数値が大きく、かつ、前記中央記録
   装置の前記記憶手段に記憶された数値が一番近いデータ
   収集端末装置の前記端末側記憶手段に記憶された数値よ
   りも大きくなる様に、前記中央記録装置の前記記憶手段
   に記憶された数値及び前記複数のデータ収集端末装置の
   前記端末側記憶手段に記憶された数値の変更を行う、前
   記分散型データ収集システム。
5. 【請求項５】 請求項３に記載の分散型データ収集シス
   テムにおいて、 前記複数のデータ収集端末装置の各々が、前記端末側記
   憶手段に記憶された数値に、上流から受信した命令信号
   に含まれる数値を加算する手段をさらに具備する、前記
   分散型データ収集システム。
6. 【請求項６】 請求項３に記載の分散型データ収集シス
   テムにおいて、 前記複数のデータ収集端末装置の各々は、前記第１の演
   算手段として、上流から受信した命令信号から抽出した
   演算選択コードの値が入力される演算選択入力を有し、
   該演算選択コードの値に応じて２種類以上の演算方法を
   選択して実行する演算手段を具備し、 前記中央記録装置は、前記第２の演算手段として、デジ
   タル伝送路に送信した命令信号に含まれる演算選択コー
   ドと同じ値が入力される演算選択入力を有し、該演算選
   択コードの値に応じて２種類以上の演算方法を選択して
   実行する演算手段を具備する、前記分散型データ収集シ
   ステム。
7. 【請求項７】 請求項３に記載の分散型データ収集シス
   テムにおいて、 前記複数のデータ収集端末装置の各々は、 前記加算手段として、該第３の信号に含まれる数値に各
   データ収集端末装置の種類に応じた定数値を加算する加
   算手段を具備し、 該定数値を、前記データ収集端末装置宛のアドレス・セ
   ット命令信号に対する応答信号に含ませて、上流に送出
   する手段をさらに具備し、 該所定の時間内に下流からの第２の信号が検出されない
   場合は、前記端末側記憶手段に該第３の数値を保持さ
   せ、該定数値を含む第３の信号を上流へ送出し、 前記中央記録装置は、各データ収集端末装置に、前記中
   央記録装置に近い順にデジタル伝送路上のアドレスを割
   り付けるアドレス・セット・シーケンスにおいて、 前記記憶手段に記憶された数値を初期値とする変数を有
   し、各データ収集端末装置ごとにアドレス・セット命令
   信号を送出して、これに対する応答信号から該定数値を
   抽出して該変数から引き算した結果を該変数に代入し、
   次のデータ収集端末装置のアドレス・セットに移る操作
   を該変数の値が正である間繰り返し、該変数の値が該第
   ３の数値と等しくなった時点でアドレス・セット・シー
   ケンスを終了する様に制御する手段をさらに具備する、
   前記分散型データ収集システム。
8. 【請求項８】 請求項３に記載の分散型データ収集シス
   テムにおいて、 前記複数のデータ収集端末装置の各々は、 上流からの該第１の信号が検出されてから、下流からの
   該第３の信号が検出されるまでの時間を測定する第１の
   応答時間測定手段と、 前記第１の応答時間測定手段によって測定された時間に
   基づいて、データ収集端末装置より下流に接続されてい
   る前記複数のデータ収集端末装置の往復中継伝送遅延時
   間の総和を算出し、これに所定の待ち時間を加算した時
   間値を各データ収集端末装置についての該所定の時間と
   してセットする手段と、 下流からの該第３の信号を検出するか、又は、該所定の
   時間がオーバとなってから、該第３の信号を上流ヘ送出
   開始するまでの時間を、各データ収集端末装置に固有の
   最大往復遅延時間だけ遅らせる遅延手段と、 をさらに具備し、 前記中央記録装置は、 下流へ該第１の信号を送出してから、下流からの該第３
   の信号が検出されるまでの時間を測定する第２の応答時
   間測定手段と、 前記第２の応答時間測定手段によって測定された時間に
   基づいて、デジタル伝送路に接続されている前記複数の
   データ収集端末装置の往復中継伝送遅延時間の総和を算
   出し、これに所定の待ち時間を加算した時間値を前記中
   央記録装置についての該所定の時間としてセットする手
   段と、 をさらに具備する、前記分散型データ収集システム。
9. 【請求項９】 前記中央記録装置が特定のデータ収集端
   末装置へ命令信号を送出し、前記特定のデータ収集端末
   装置が該命令信号に応答して前記特定のデータ収集端末
   装置に割り付けられたアドレスを含む応答信号を前記中
   央記録装置へ送信し、前記特定のデータ収集端末装置と
   前記中央記録装置との間にある他のデータ収集端末装置
   が該応答信号を下流から上流へ中継することにより伝送
   制御される、請求項１に記載の分散型データ収集システ
   ムにおいて、 前記複数のデータ収集端末装置の各々は、 上流からの該命令信号を下流へ中継した後、所定の時間
   値を限度として、下流からの応答確認信号を待つ手段
   と、 該時間値内に該応答確認信号を受信した場合は、下流か
   らの応答信号を待って該応答信号を上流へ中継し、該時
   間値内に該応答確認信号を受信しなかった場合は、下流
   からの応答確認信号を受信できなかったこと（以下、
   「タイムオーバ」という）及び前記データ収集端末装置
   に割り付けられたアドレスを示す情報を含む信号を応答
   信号として上流へ送出する手段と、 をさらに具備し、 前記中央記録装置は、 命令信号をデジタル伝送路へ送出した後、所定の時間値
   を限度として、デジタル伝送路からの応答確認信号を待
   つ手段と、 該時間値内に前記タイムオーバ及びアドレスを示す情報
   を含まない応答確認信号を受信した場合に、該応答確認
   信号を正常に受信したものとして、応答信号の受信を待
   って以降の所定の処理を行う手段と、 該時間値内に前記タイムオーバ及びアドレスを示す情報
   を含む応答確認信号を受信した場合に、該応答確認信号
   に含まれるアドレスに対応するデータ収集端末装置と、
   その一つ下流側のデータ収集端末装置との間に、応答確
   認信号が前記中央記録装置へ到達できない原因となった
   障害箇所が存在することを記録する手段と、 該時間値内に応答確認信号を受信しなかった場合に、前
   記中央記録装置と、 前記中央記録装置に一番近いデータ収集端末装置との間
   に、応答確認信号が前記中央記録装置へ到達できない原
   因となった障害箇所が存在することを記録する手段と、 をさらに具備する、前記分散型データ収集システム。
10. 【請求項１０】 該第１の数値及び該所定の数値が
    「１」であり、該第２の数値が「０」である、請求項１
    又は２又は９に記載の分散型データ収集システム。
11. 【請求項１１】 該第１の数値及び該所定の数値が
    「１」であり、該第２の数値及び該第３の数値が「０」
    である、請求項３〜８のいずれかに記載の分散型データ
    収集システム。