JP2003069536A - 通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通信の安定化を図ることができる通信システ
ムを得る。 【解決手段】 一次局は、ポーリングによる二次局との
通信において通信エラーが発生した場合（ステップＳ
１，Ｙｅｓ）、そのエラー種別と発生時刻を通信エラー
履歴に格納して（ステップＳ２）、エラー種別に応じた
エラー抑制制御をなすことにより、以降のエラーの発生
を防止する（ステップＳ４〜６）。また、一次局は、通
信エラーが発生していない場合（ステップＳ１，Ｎ
ｏ）、通信エラー履歴に応じたエラー抑制制御をなすこ
とにより、事前にエラーの発生を防止する（ステップＳ
９）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通信システムに関
し、特に一次局が複数の二次局に対してポーリングを実
行する通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、監視制御装置に複数の被監視制御
装置が同一のシリアルラインにより接続され、監視制御
装置が複数の被監視制御装置に対してポーリングを行う
シリアル通信システムでは、その通信路の状態等を考慮
することなく、最高Ｎ回（Ｎは正の整数）の規定回数リ
トライを行っても通信が復旧しないときは通信断として
検出している。

【０００３】また、１つの子局の故障によるシステム全
体のダウンを防止することを目的とした技術として、特
開昭６３−６３２３４号公報に記載のデータ収集システ
ムがある。上記公報に記載のデータ収集システムは、親
局と複数の子局との間をカレントループ型のシリアルバ
スで接続し、親局からのポーリングによって各子局は親
局に対しデータを送信するものである。

【０００４】ここで、１つの子局でショートモードの故
障が発生するとシリアルバスを占有し、親局の受信側に
常時電流が流れてしまい、他の子局がシリアルバスを使
用できなくなるので、上記公報に記載のデータ収集シス
テムでは、子局が故障した場合、親局側のカレントルー
プに挿入された抵抗の値を増大させ、親局の入力感度を
低下させることにより、他の子局からのデータ収集を可
能としている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のシリアル通信シ
ステムでは、通信断等の通信エラーが発生しても、通信
路の状態等を考慮することがないので、通信エラーの発
生を抑制して通信を安定化させることができない。

【０００６】また、上記公報に記載のデータ収集システ
ムでは、子局が故障してから初めて親局の入力感度を低
下させるという処理を行っており、シリアルバスがノイ
ズ等により不安定な状態では上記処理は行われないの
で、通信の安定化を図ることができない。また、各子局
毎に独立して上記処理を行うのではなく一括して行って
いるので、各子局毎の通信の安定化を図ることができな
い。

【０００７】本発明の目的は、通信の安定化を図ること
ができる通信システムを提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による通信システ
ムは、一次局が複数の二次局に対してポーリングを実行
する通信システムであって、前記一次局は、前記二次局
との通信における通信エラーを検出する通信エラー検出
手段と、その通信エラー検出手段により検出された前記
通信エラーの種別に応じたエラー抑制制御を各二次局毎
に個別になす抑制制御手段とを含むことを特徴とする。

【０００９】また、前記通信システムにおいて、前記抑
制制御手段は、さらに、前記通信エラー検出手段により
検出された前記通信エラーの履歴に応じたエラー抑制制
御を各二次局毎に個別になすようにしたことを特徴とす
る。

【００１０】さらに、前記通信システムにおいて、前記
抑制制御手段は、前記通信エラーの種別や前記通信エラ
ー履歴に応じて、通信速度、通信リトライ回数や前記二
次局との間の通信ラインのインピーダンスを各二次局毎
に個別に変更することを特徴とする。

【００１１】本発明の作用は次の通りである。通信エラ
ー検出手段により二次局との通信における通信エラーを
検出し、抑制制御手段がその通信エラーの種別に応じた
エラー抑制制御を各二次局毎に個別になすようにするこ
とにより、各二次局との通信における通信エラーの発生
を抑制することができ、各二次局毎に通信を安定化させ
ることができる。さらに、抑制制御手段が通信エラーの
履歴に応じたエラー抑制制御を各二次局毎に個別になす
ようにすることにより、各二次局との通信における通信
エラーの発生を事前に抑制することができ、各二次局毎
に通信品質の劣化を防止することができる。 ［発明の詳細な説明］

【００１２】以下に、本発明の実施例について図面を用
いて説明する。図１は本発明の実施例による通信システ
ムの構成を示す図である。図１において、本発明の実施
例による通信システムは、一次局である監視制御装置１
と、二次局である衛星通信装置等の被監視制御装置８−
１〜８−３とを有している。監視制御装置１は、マルチ
ポイント方式に構成されたシリアルバスによって被監視
制御装置８−１〜８−３と接続されており、被監視制御
装置８−１〜８−３にポーリングを実行することで各被
監視制御装置８−１〜８−３と順次通信を行う。

【００１３】監視制御装置１は、ＲＯＭ(Read Only Mem
ory)部３及びＲＡＭ(Random AccessMemory)部４のデー
タを読み込んで被監視制御装置８−１〜８−３の監視制
御を行うＣＰＵ２と、被監視制御装置８−１〜８−３と
の通信のための基本プログラムが格納されているＲＯＭ
部３と、データが格納されるＲＡＭ部４と、シリアル通
信部５と、シリアルポート６とを有している。なお、外
部装置７は、シリアルポート６に接続され、シリアル通
信部５を通じて被監視制御装置８−１〜８−３の状態を
監視・制御するものである。

【００１４】図２は図１のシリアル通信部の構成を示す
図であり、図１と同等部分は同一符号にて示している。
図２において、シリアル通信部５は、ＣＰＵ２からの指
示により通信管理を行う通信部１０と、被監視制御装置
８−１〜８−３からの受信データにより通信エラーの検
出を行う通信エラー検出部１１と、通信部１０の制御に
より可変抵抗１５及び１６の抵抗値を可変する通信抵抗
値可変回路１２と、通信エラー検出部１１により検出さ
れた各被監視制御装置８−１〜８−３毎の通信エラーの
履歴等を記憶しておくメモリ等の通信状態記憶部１３
と、被監視制御装置８−１〜８−３と接続されるシリア
ル通信回路１４と、被監視制御装置８−１〜８−３との
間のシリアルバスのインピーダンス整合を図るための可
変抵抗１５（プルアップ抵抗１５−１、終端抵抗１５−
２及びプルダウン抵抗１５−３）及び１６（プルアップ
抵抗１６−１、終端抵抗１６−２及びプルダウン抵抗１
６−３）とを有している。

【００１５】次に、本発明の実施例による通信システム
の動作について図面を用いて説明する。図３は本発明の
実施例による通信システムの動作を示すフローチャート
である。図２及び３において、通信状態記憶部１３に
は、被監視制御装置８−１〜８−３の各々のボーレート
と、各被監視制御装置８−１〜８−３に対するリトライ
回数の閾値と、各被監視制御装置８−１〜８−３用の可
変抵抗１５及び１６の抵抗値とが、それぞれデフォルト
値として予め複数格納されている。

【００１６】したがって、まず、例えば監視制御装置１
がポーリングにより被監視制御装置８−１と通信を行う
場合を考えると、通信部１０は、通信状態記憶部１３に
予め格納されている被監視制御装置８−１のボーレー
ト、被監視制御装置８−１に対するリトライ回数の閾値
及び可変抵抗１５，１６の抵抗値の内、適切なボーレー
ト、リトライ回数の閾値及び可変抵抗１５，１６の抵抗
値を選択して設定する。

【００１７】すなわち、通信部１０は、選択されたボー
レートを被監視制御装置８−１に通知する。これによ
り、被監視制御装置８−１は、通知されたボーレートに
従って信号を送信することになる。また、通信エラー検
出部１１は、選択されたリトライ回数の閾値を被監視制
御装置８−１に対するリトライ回数と比較することによ
り、リトライエラーを検出することになる。また、通信
部１０が通信エラー検出部１１を介して通信抵抗値可変
回路１２を制御することにより、通信抵抗値可変回路１
２は、可変抵抗１５及び１６の抵抗値をそれぞれ選択さ
れた抵抗値に設定することになる。

【００１８】そして、被監視制御装置８−１との通信で
通信エラーが発生すると、すなわち、通信エラー検出部
１１が通信エラーを検出すると（ステップＳ１，Ｙｅ
ｓ）、検出された通信エラーの種別にその発生時刻が付
加されて、被監視制御装置８−１の通信エラー履歴とし
て通信状態記憶部１３に記憶される（ステップＳ２）。
その後、通信部１０は、通信状態記憶部１３に記憶され
ている被監視制御装置８−１の通信エラー履歴の最新履
歴を参照することにより、ステップＳ１において発生し
た通信エラーの種別を判断する（ステップＳ３）。

【００１９】通信部１０は、ステップＳ１において発生
した通信エラーの種別がレシーブオーバランエラーであ
る場合（ステップＳ３，レシーブオーバランエラー）、
通信抵抗値可変回路１２を制御して、受信部の可変抵抗
１５及び送信部の可変抵抗１６の抵抗値を増減し最適な
値に変更することにより、以降のレシーブオーバランエ
ラーの発生を抑制する（ステップＳ４）。

【００２０】なお、通信エラー検出部１１は図示せぬバ
ッファを有しており、このバッファを監視することによ
り、被監視制御装置８−１からの受信データのオーバフ
ローを検出することができ、これがレシーブオーバラン
エラーとなる。

【００２１】ここでのレシーブオーバランエラーとは、
外来ノイズや通信回線のレベル低下等を原因とするオー
バフローを想定しており、例えば、被監視制御装置８−
１からの受信フレームＡの終わりを示すデータが誤って
いるために、受信側でその受信フレームＡの終わりを認
識することができず、次の受信フレームＢの終わりを前
の受信フレームＡの終わりと認識することになると、受
信側において期待していたデータ長より受け取るデータ
の長さが長いので、オーバフローとなる。このようにし
て発生するレシーブオーバランエラーを防止するため、
被監視制御装置８−１の通信速度を変更するのではな
く、可変抵抗１５及び１６の抵抗値を変更してシリアル
バスのインピーダンスを調整するようにしているのであ
る。

【００２２】また、受信部の可変抵抗１５の抵抗値のみ
ではなく、送信部の可変抵抗１６の抵抗値をも変更する
ようにしているのは、受信側と送信側の線路長は略同一
であるので、監視制御装置１においてノイズを原因とす
るオーバフローが発生しているならば、被監視制御装置
８−１においてもノイズを原因とするオーバフローが発
生すると考えられるからである。

【００２３】例えば、ステップＳ３においてレシーブオ
ーバランエラーが発生しているとき、無通信状態でＮＵ
ＬＬ（ヌル）データを検出する場合があるため、ステッ
プＳ４において、プルダウン抵抗１５−３及び１６−３
の抵抗値を小さくすることにより、ＮＵＬＬデータの検
出を抑制するようにする。

【００２４】また、ステップＳ３において、通信エラー
の種別がフレーミングエラー／ＦＣＳ(Frame Check Seq
uence)エラーである場合（ステップＳ３，フレーミング
エラー／ＦＣＳエラー）、以降のフレーミングエラー／
ＦＣＳエラーの発生を抑制すべく、被監視制御装置８−
１のボーレートを低くする、あるいは通信周期を長くす
る（ステップＳ５）。すなわち、ステップ５において、
監視制御装置１が、変更したボーレートあるいは通信周
期を被監視制御装置８−１に通知することにより、被監
視制御装置８−１は、通知されたボーレートあるいは通
信周期に基づいて以降の通信を行う。

【００２５】なお、ステップＳ５において、可変抵抗１
５及び１６の抵抗値を変更するようにしてもデータ誤り
の発生を抑えることができるにもかかわらず、ボーレー
トを変更するようにしているのは、上述したレシーブオ
ーバランエラーの場合とは異なり、フレーミングエラー
／ＦＣＳエラーの場合には、データの受信自体はできて
いるので、レシーブオーバランエラーの場合のように可
変抵抗１５及び１６の抵抗値を変更するのではなく、ボ
ーレートを変更するようにしている。

【００２６】また、ステップＳ３において、通信エラー
の種別がリトライエラーである場合、すなわち被監視制
御装置８−１に対するリトライの回数が設定されている
リトライ回数の閾値に達した場合（ステップＳ３，リト
ライエラー）、リトライ回数の閾値をインクリメントし
最適な値に変更することにより、以降のリトライエラー
の発生を抑制する（ステップＳ６）。

【００２７】このように、ステップＳ４〜６の通信エラ
ー復旧処理がなされた後、いまだ被監視制御装置８−１
との通信がなされているならば（ステップＳ７，Ｎ
ｏ）、再びステップＳ１に戻ることになる。また、被監
視制御装置８−１との通信を終了するならば（ステップ
Ｓ７，Ｙｅｓ）、このフローを終了し、監視制御装置１
はポーリングにより次の被監視制御装置８−２と通信を
行うことになる。

【００２８】再びステップＳ１において、通信エラーが
発生していない場合（ステップＳ１，Ｎｏ）、通信部１
０は、通信状態記憶部１３に被監視制御装置８−１の通
信エラー履歴が格納されているか否かを判断する（ステ
ップＳ８）。ここで、参照すべき被監視制御装置８−１
の通信エラー履歴がない場合は（ステップＳ８，Ｎ
ｏ）、ステップ７へ進む。また、被監視制御装置８−１
の通信エラー履歴がある場合は（ステップＳ８，Ｙｅ
ｓ）、通信エラー履歴を基に自己学習機能により通信エ
ラーの発生を事前に予測して抑制すべく、当該通信エラ
ー履歴に応じたエラー抑制制御処理がなされることにな
る（ステップＳ９）。

【００２９】一般に、時間帯によって、通信劣化が起こ
る時間帯と通信劣化がない時間帯とがあり、通信劣化が
起こる時間帯に通信エラーが発生する。そこで、ステッ
プＳ９において、通信部１０が被監視制御装置８−１の
通信エラー履歴を解析することにより、通信劣化が起こ
る時間帯を把握する。そして、通信部１０は、現在の時
間が把握された通信劣化が起こる時間帯であれば、設定
されているボーレート、リトライ回数の閾値や可変抵抗
１５，１６の抵抗値をそれぞれ最適な値に変更すること
により、事前に通信エラーの発生を抑制することが可能
となる。

【００３０】また、通信部１０は、現在の時間が把握さ
れた通信劣化が起こる時間帯を過ぎれば、設定されてい
るボーレート、リトライ回数の閾値や可変抵抗１５，１
６の抵抗値をそれぞれ初期値に戻すようにする。

【００３１】ステップＳ９における履歴に応じた通信制
御処理について、より具体的に説明する。上述のよう
に、通信状態記憶部１３には、被監視制御装置８−１〜
８−３の各々の通信エラー履歴（通信エラー種別及びそ
の発生時刻）が格納されているので、ステップＳ９にお
いて、通信部１０は、被監視制御装置８−１の通信エラ
ー履歴を基にレシーブオーバランエラーの発生頻度（あ
る一定時間内におけるレシーブオーバランエラーの発生
回数）を求める。そして、通信部１０は、求められたレ
シーブオーバランエラーの発生頻度に応じて、通信抵抗
値可変回路１２を介して可変抵抗１５及び１６の終端抵
抗１５−２，１６−２、プルアップ抵抗１５−１，１６
−１及びプルダウン抵抗１５−３，１６−３の抵抗値を
増減させて、レシーブオーバランエラーが発生しないよ
うにシリアルバスのインピーダンスを調整する。

【００３２】また、ステップＳ９において、通信部１０
は、被監視制御装置８−１の通信エラー履歴を基にリト
ライエラーの発生頻度（ある一定時間内におけるリトラ
イエラーの発生回数）を求める。そして、通信部１０
は、求められたリトライエラーの発生頻度がある判断基
準より大である場合、設定されている被監視制御装置８
−１に対するリトライ回数の閾値を増加させるか、ある
いは、設定されている被監視制御装置８−１に対するリ
トライ通信間隔を長くして、リトライエラーの検出の判
断基準を緩くする。

【００３３】さらに、ステップＳ９において、通信部１
０は、被監視制御装置８−１の通信エラー履歴を基に、
通信エラー（レシーブオーバランエラー、フレーミング
エラー／ＦＣＳエラー及びリトライエラー）の発生頻度
（ある一定時間内における通信エラーの発生回数）を求
める。そして、通信部１０は、現在時刻が通信エラーの
発生頻度の高い時間帯であれば、リトライ回数の閾値を
増加させる、ボーレートを変更させる、あるいは、可変
抵抗１５及び１６の抵抗値を増減させる等して、通信エ
ラーが発生しないようにする。

【００３４】図３に示したフローチャートに従った処理
動作を、マルチポイント接続のポーリングセレクティン
グ方式を採用した本システムにおいて、同一シリアルラ
インに接続されている各被監視制御装置８−１〜８−３
毎に個別に行うことにより、各被監視制御装置８−１〜
８−３毎の通信の安定化を図ることができ、かつ、事前
に通信品質の劣化を防止することができる。

【００３５】また、通信状態記憶部１３に格納されてい
る通信エラー履歴により、通信エラーの詳細、通信エラ
ーの発生時間帯等の被監視制御装置８−１〜８−３との
通信状態を運用者が認識することができる。

【００３６】さらに、各被監視制御装置８−１〜８−３
毎に設定値が設定されるので、ボーレートや同期式、非
同期式等の通信方式が異なる被監視制御装置を同一シリ
アルラインに接続することが可能となり、よって、通信
回線の本数を削減することができ、大幅なコスト削減及
び開発期間の短縮を実現することができる。

【００３７】なお、本発明の実施例では、図１及び図２
に示したように被監視制御装置を３つとして説明した
が、これに限られるものではなく、被監視制御装置が４
つ以上であってもよいことは勿論である。

【００３８】

【発明の効果】本発明による効果は、通信の安定化を図
ることができることである。その理由は、通信エラー検
出手段により二次局との通信における通信エラーを検出
し、抑制制御手段がその通信エラーの種別に応じたエラ
ー抑制制御を各二次局毎に個別になすようにすることに
より、各二次局との通信における以降の通信エラーの発
生を抑制することができるので、各二次局毎に通信品質
の劣化を抑制できるためである。さらに、抑制制御手段
が通信エラーの履歴に応じたエラー抑制制御を各二次局
毎に個別になすようにしているので、各二次局毎に通信
品質の劣化を事前に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の通信システムの構成を示す図
である。

【図２】図１のシリアル通信部の構成を示す図である。

【図３】本発明の実施例の通信システムの動作を示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１ 監視制御装置 ２ ＣＰＵ ３ ＲＯＭ ４ ＲＡＭ ５ シリアル通信部 ６ シリアルポート ７ 外部装置 ８−１〜８−３ 被監視制御装置 １０ 通信部 １１ 通信エラー検出部１１ １２ 通信抵抗値可変回路 １３ 通信状態記憶部１３ １４ シリアル通信回路 １５，１６ 可変抵抗 １５−１，１６−１ プルアップ抵抗 １５−２，１６−２ 終端抵抗 １５−３，１６−３ プルダウン抵抗

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｑ 9/00 Ｈ０４Ｌ 13/00 ３１３ Ｆターム(参考） 5K014 AA01 BA01 FA02 5K033 AA05 AA06 CA01 DA01 DB20 EA04 5K035 AA03 BB01 DD01 LL11 5K048 BA21 CA03 DA02 DC04 FA04 GB05 HA01 HA02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一次局が複数の二次局に対してポーリン
   グを実行する通信システムであって、 前記一次局は、前記二次局との通信における通信エラー
   を検出する通信エラー検出手段と、その通信エラー検出
   手段により検出された前記通信エラーの種別に応じたエ
   ラー抑制制御を各二次局毎に個別になす抑制制御手段と
   を含むことを特徴とする通信システム。
2. 【請求項２】 前記抑制制御手段は、さらに、前記通信
   エラー検出手段により検出された前記通信エラーの履歴
   に応じたエラー抑制制御を各二次局毎に個別になすよう
   にしたことを特徴とする請求項１記載の通信システム。
3. 【請求項３】 前記抑制制御手段は、前記通信エラーの
   種別や前記通信エラー履歴に応じて、通信速度、通信リ
   トライ回数や前記二次局との間の通信ラインのインピー
   ダンスを各二次局毎に個別に変更することを特徴とする
   請求項１または２記載の通信システム。