特許 7484541 通信制御システム及び照明制御システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-08

(45)【発行日】2024-05-16

(54)【発明の名称】通信制御システム及び照明制御システム

(51)【国際特許分類】

   H04L 12/28 20060101AFI20240509BHJP

【ＦＩ】

H04L12/28 400

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020132802

(22)【出願日】2020-08-05

(65)【公開番号】P2022029514

(43)【公開日】2022-02-18

【審査請求日】2023-07-04

(73)【特許権者】

【識別番号】723014807

【氏名又は名称】岩崎電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100160967

【弁理士】

【氏名又は名称】▲濱▼口 岳久

(72)【発明者】

【氏名】大脇 理

【審査官】宮島 郁美

(56)【参考文献】

【文献】特開平０４－０３７９３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１４４８８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１８７４３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０３３３２０７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ１２／００－１２／６６，１３／００，４１／００－４９／９０５７，６１／００－６５／８０，６９／００－６９／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

制御装置と、該制御装置に直列に有線接続される複数のインターフェース基板とを備える通信制御システムであって、前記複数のインターフェース基板が前記制御装置側から見て第０から第ｎ（ｎは自然数）のグループで構成され、
少なくとも第１から第ｎのグループの各々が、前記制御装置側の末端のインターフェース基板であるリピータ基板と、残余のインターフェース基板であるマルチドロップ基板とを含み、
前記マルチドロップ基板が、一斉監視要求信号に応じて第１監視応答データを生成する監視応答生成部と、前記第１監視応答データを所属グループ内の前記リピータ基板に送信する一斉監視応答部とを含み、
前記リピータ基板が、前記一斉監視要求信号に応じて第２監視応答データを生成する監視応答生成部と、前記第１監視応答データ及び前記第２監視応答データをメモリに記憶させるバッファリング部と、グループ監視要求信号に応じて前記メモリ内の前記第１監視応答データ及び前記第２監視応答データを監視応答信号として前記制御装置に送信するグループ監視応答部とを含み、
前記制御装置が、前記一斉監視要求信号を前記複数のインターフェース基板に送信する一斉監視要求部と、前記グループ監視要求信号を前記リピータ基板に送信するグループ監視要求部と、前記監視応答信号に基づいて前記複数のインターフェース基板の状態を判定する状態判定部とを含む、通信制御システム。

【請求項2】

前記リピータ基板が、正常時に存在確認要求信号に応じて存在確認応答信号を前記制御装置に送信する存在確認応答部をさらに含み、
前記マルチドロップ基板が、グループ変更信号に応じて所属グループを変更するとともに前記第１監視応答データの送信タイミングを調整するグループ変更処理部をさらに含み、
前記制御装置が、前記存在確認要求信号を前記リピータ基板に送信する存在確認要求部と、１≦ｋ１＜ｋ２≦ｎ（ｋ１及びｋ２は自然数）について、第ｋ２のグループの前記リピータ基板から前記存在確認応答信号が受信されない場合に前記第ｋ２のグループの前記マルチドロップ基板に前記所属グループを第ｋ１のグループに変更させる前記グループ変更信号を送信するグループ変更指令部とをさらに含む、請求項１に記載の通信制御システム。

【請求項3】

前記ｋ１及び前記ｋ２について、ｋ２－ｋ１＝１である、請求項２に記載の通信制御システム。

【請求項4】

前記リピータ基板が、正常時に存在確認要求信号に応じて存在確認応答信号を前記制御装置に送信する存在確認応答部をさらに含み、
前記マルチドロップ基板が、設定変更信号に応じて当該マルチドロップ基板を前記リピータ基板に再設定する設定変更処理部をさらに含み、
前記制御装置が、前記存在確認要求信号を前記リピータ基板に送信する存在確認要求部と、前記リピータ基板のいずれかから前記存在確認応答信号が受信されない場合に所定のマルチドロップ基板に設定変更信号を送信して新たなリピータ基板を設定する設定変更指令部とをさらに含む、請求項１に記載の通信制御システム。

【請求項5】

前記所定のマルチドロップ基板が、前記存在確認応答信号を送信しない前記リピータ基板が属するグループのマルチドロップ基板のうちの最も前記制御装置側に接続されたマルチドロップ基板である、請求項４に記載の通信制御システム。

【請求項6】

前記複数のインターフェース基板の各々が、前記マルチドロップ基板又は前記リピータ基板のいずれにも設定可能に構成され、設定変更信号に応じて前記マルチドロップ基板又は前記リピータ基板を再設定する設定変更処理部をさらに含み、
前記制御装置が、少なくとも１つの、前記マルチドロップ基板又は前記リピータ基板に前記設定変更信号を送信する設定変更指令部をさらに含む、請求項１に記載の通信制御システム。

【請求項7】

前記再設定後に存在する前記マルチドロップ基板が、グループ変更信号に応じて所属グループを変更するとともに前記第１監視応答データの送信タイミングを調整するグループ変更処理部をさらに含み、
前記制御装置が、前記再設定後に存在する少なくとも１つのマルチドロップ基板に前記グループ変更信号を送信するグループ変更指令部をさらに含む、請求項６に記載の通信制御システム。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか一項に記載の通信制御システムと、
前記複数のインターフェース基板の各々に接続された照明器具と
を備え、
前記制御装置が、前記照明器具を制御するための照明制御信号を前記インターフェース基板に送信する照明制御指令部をさらに含み、
前記インターフェース基板が、前記照明制御信号に基づいて前記照明器具を制御する照明制御部をさらに含む、照明制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、通信制御システム及びそれを用いる照明制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、制御装置に対してデイジーチェーン接続されたインターフェース基板を有する照明制御システムを開示する。このような照明制御システムなどの通信制御システムでは、ＲＳ４８５規格などに準拠する半二重通信が行われ得る。そして、インターフェース基板の接続がＲＳ４８５規格における最大通信距離又は最大接続数を超える場合に、一部のインターフェース基板がリピータとして使用される場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－１３７９４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような半二重通信の通信制御システムにおいて、制御装置が各インターフェース基板の状態監視を行う場合がある。この状態監視では、制御装置が全インターフェース基板に監視要求信号を一斉送信し、これに応じて各インターフェース基板が監視応答信号を制御装置に順次送信し、制御装置がその監視応答信号に基づいて各インターフェース基板の状態を判定する。監視応答信号の送信において、各インターフェース基板は、他のインターフェース基板の監視応答信号との競合を回避するために、所定の間隔をあけて監視応答信号を順次送信する。そのため、システムの大規模化に伴いインターフェース基板の接続数が増大すると、監視要求信号が送信されてから監視応答信号が全インターフェース基板から受信されるまでの所要時間、すなわち、状態監視期間が増大する。

【0005】

さらに、上記のようにインターフェース基板にリピータが含まれる場合、監視要求信号及び監視応答信号がリピータ基板で遅延され、複数のリピータ基板が接続される場合にはその遅延の累積によって状態監視期間が増大するという問題があった。ここで、制御装置が監視要求信号を送信してから全インターフェース基板から監視応答信号を順次受信するまでは、制御装置から各インターフェース基板への割込み制御を行うことはできない。そのため、状態監視期間の増大のために、通信制御システムの制御性が損なわれるという問題もあった。

【0006】

そこで、本発明は、半二重通信における状態監視期間の短縮及び制御性の向上を可能とする通信制御システム及びそれを用いる照明制御システムを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の通信制御システムは、制御装置と、制御装置に直列に有線接続された複数のインターフェース基板とを備える。複数のインターフェース基板は制御装置側から見て第０から第ｎ（ｎは自然数）のグループで構成され、少なくとも第１から第ｎのグループの各々は制御装置側の末端のインターフェース基板であるリピータ基板と、残余のインターフェース基板であるマルチドロップ基板とを含み、マルチドロップ基板は、一斉監視要求信号に応じて第１監視応答データを生成する監視応答生成部と、第１監視応答データを所属グループ内のリピータ基板に送信する一斉監視応答部とを含み、リピータ基板は、一斉監視要求信号に応じて第２監視応答データを生成する監視応答生成部と、第１監視応答データ及び第２監視応答データをメモリに記憶させるバッファリング部と、グループ監視要求信号に応じてメモリ内の第１監視応答データ及び第２監視応答データを監視応答信号として制御装置に送信するグループ監視応答部とを含む。制御装置は、一斉監視要求信号をインターフェース基板に送信する一斉監視要求部と、グループ監視要求信号をリピータ基板に送信するグループ監視要求部と、受信された監視応答信号に基づいてインターフェース基板の状態を判定する状態判定部とを含む。

【0008】

上記構成によると、複数のインターフェース基板がグループ分けされ、各グループにおいてマルチドロップ基板からの監視応答データがリピータ基板でバッファリングされ、バッファリングされた監視応答データが適時に監視応答信号として制御装置に送信される。これにより、グループ間での監視応答信号の競合を回避するための待ち時間が不要となり、かつバッファリングの完了とグループ監視要求信号の送信との間又は監視応答信号の受信と次のグループ監視要求信号の送信との間に割込み制御が可能となる。したがって、半二重通信において状態監視期間の短縮及び制御性の向上が可能となる。

【0009】

本発明の一態様による通信制御システムでは、リピータ基板は、正常時に存在確認要求信号に応じて存在確認応答信号を制御装置に送信する存在確認応答部をさらに含み、マルチドロップ基板は、グループ変更信号に応じて所属グループを変更するとともに監視応答データの送信タイミングを調整するグループ変更処理部をさらに含む。制御装置は、存在確認要求信号をリピータ基板に送信する存在確認要求部と、１≦ｋ１＜ｋ２≦ｎ（ｋ１及びｋ２は自然数）について、第ｋ２のグループのリピータ基板から存在確認応答信号が受信されない場合に第ｋ２のグループのマルチドロップ基板に所属グループを第ｋ１のグループに変更させるグループ変更信号を送信するグループ変更指令部とをさらに含む。これにより、リピータ基板の故障時においても、当該リピータ基板のグループに属していたマルチドロップ基板は他のリピータ基板のグループに属することができ、適切な状態監視動作が確保される。したがって、通信制御システムの保守性が向上する。

【0010】

上記態様において、上記ｋ１及びｋ２について、ｋ２－ｋ１＝１であることが望ましい。これにより、第ｋ２のグループに属していたマルチドロップ基板からの監視応答データが直前の第ｋ１のグループのリピータ基板に到達するまでにいずれのリピータ基板も通過することがなく、監視応答データの上り送信における遅延が回避される。

【0011】

本発明の一態様による通信制御システムでは、リピータ基板は、正常時に存在確認要求信号に応じて存在確認応答信号を制御装置に送信する存在確認応答部をさらに含み、マルチドロップ基板は、設定変更信号に応じて当該マルチドロップ基板をリピータ基板に再設定する設定変更処理部をさらに含む。制御装置は、存在確認要求信号をリピータ基板に送信する存在確認要求部と、いずれかのリピータ基板から存在確認応答信号が受信されない場合に所定のマルチドロップ基板に設定変更信号を送信して新たなリピータ基板を設定する設定変更指令部とをさらに含む。これにより、リピータ基板の故障時においても、マルチドロップ基板から再設定される新たなリピータ基板が当初のリピータ基板の機能を代替することができ、適切な状態監視動作が確保される。したがって、通信制御システムの保守性が向上する。

【0012】

上記態様において、所定のマルチドロップ基板は、存在確認応答信号を送信しないリピータ基板が属するグループのマルチドロップ基板のうちの最も制御装置側に接続されたマルチドロップ基板であることが望ましい。これにより、設定が変更されないインターフェース基板における各種アドレス設定の変更処理が実質的に発生せず、設定変更操作又は動作の簡素化が可能となる。

【0013】

本発明の一態様による通信制御システムでは、複数のインターフェース基板の各々は、マルチドロップ基板又はリピータ基板のいずれにも設定可能に構成され、設定変更信号に応じてマルチドロップ基板又はリピータ基板を再設定する設定変更処理部をさらに含み、制御装置は、少なくとも１つの、マルチドロップ基板又はリピータ基板に設定変更信号を送信する設定変更指令部をさらに含む。これにより、インターフェース基板全体のグループ分けを必要に応じてダイナミックに再構成することができる。

【0014】

上記態様において、再設定後に存在するマルチドロップ基板は、グループ変更信号に応じて所属グループを変更するとともに監視応答データの送信タイミングを調整するグループ変更処理部をさらに含み、制御装置は、再設定後に存在する少なくとも１つのマルチドロップ基板にグループ変更信号を送信するグループ変更指令部をさらに含む。これにより、インターフェース基板全体のグループ分けをよりダイナミックに再構成することができる。

【0015】

本発明の照明制御システムは、上記いずれかの通信制御システムと、複数のインターフェース基板の各々に接続された照明器具とを備える。制御装置は、照明器具を制御するための照明制御信号をインターフェース基板に送信する照明制御指令部をさらに含み、インターフェース基板は、照明制御信号に基づいて照明器具を制御する照明制御部をさらに含む。このように、本発明の通信制御システムは、照明制御システムに好適に適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の通信制御システムを説明する概略図である。

【図2A】通信制御システムにおける一般的な状態監視動作を説明する図である。

【図2B】通信制御システムにおける一般的な状態監視動作を説明する図である。

【図2C】通信制御システムにおける一般的な状態監視動作を説明する図である。

【図3】第１の実施形態による通信制御システムを示すブロック図である。

【図4A】第１の実施形態による通信制御システムの動作を説明する図である。

【図4B】第１の実施形態による通信制御システムの動作を説明する図である。

【図5】第２の実施形態による通信制御システムを示すブロック図である。

【図6】第２の実施形態による通信制御システムの動作を説明する図である。

【図7】第３の実施形態による通信制御システムを示すブロック図である。

【図8】第３の実施形態による通信制御システムの動作を説明する図である。

【図9】第４の実施形態による通信制御システムを示すブロック図である。

【図10】第５の実施形態による照明制御システムを示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

＜第１の実施形態＞
図１に、本発明の通信制御システム１の概略図を示す。通信制御システム１は、制御装置２及び複数のインターフェース基板（Ｉ／Ｆ基板）３を含む。なお、本開示において、インターフェース基板３を種々の名称及び符号で表現するが、各種インターフェース基板を総称して又はいずれか１つを代表してインターフェース基板３ということもある。インターフェース基板３は、制御装置２に対して、例えばデイジーチェーン接続により、配線Ｌ上に直列に有線接続される。制御装置２とインターフェース基板３との間では、例えば、ＲＳ４８５規格に従って半二重通信が行われる。各インターフェース基板３には、制御装置２の制御対象である負荷４が接続される。負荷４は、照明器具、表示装置、アクチュエータ、スイッチなど種々の機器であり得る。

【0018】

インターフェース基板３は、制御装置２の側から、第０～第ｎのグループＧ０～Ｇｎに分けられる。グループＧ１～Ｇｎの各グループにおいて、インターフェース基板３は制御装置２側の末端のインターフェース基板３Ｒ及び残余のインターフェース基板３Ｍを含む。本開示において、インターフェース基板３Ｒをリピータ基板３Ｒともいい、インターフェース基板３Ｍをマルチドロップ基板３Ｍともいう。詳細を後述するように、マルチドロップ基板３Ｍは、配線Ｌ上の制御装置２からの下り信号を処理せずに通過させつつデータを取り込む。一方、リピータ基板３Ｒは、配線Ｌ上の制御装置２からの下り信号からデータを取り込むとともに、下り信号をさらに下流のインターフェース基板３に送信するための中継処理を行う。なお、グループＧ０は、グループＧ１～Ｇｎと同様に制御装置２側のリピータ基板３Ｒ及び残余のマルチドロップ基板３Ｍで構成されてもよいし、マルチドロップ基板３Ｍのみで構成されてもよい。本実施形態では、グループＧ０は、マルチドロップ基板３Ｍのみで構成される。

【0019】

ここで、本発明の実施形態を説明する前に、図２Ａ～図２Ｃを参照して、図１に示すような半二重通信における一般的な状態監視動作を説明する。状態監視動作には、図２Ａに示す個別状態監視動作並びに図２Ｂ及び図２Ｃに示す一斉状態監視動作がある。

【0020】

図２Ａに示す個別状態監視動作では、制御装置２がインターフェース基板３－１に個別監視要求信号を送信し、個別応答開始期間Ｔ０の経過後にインターフェース基板３－１が個別監視要求信号に対応する個別監視応答信号を制御装置２に送信する。続いて、通常送信待ち期間Ｔ１の経過後に、制御装置２がインターフェース基板３－２に個別監視要求信号を送信し、期間Ｔ０の経過後にインターフェース基板３－２が個別監視要求信号に対応する個別監視応答信号を制御装置２に送信する。なお、期間Ｔ０は、例えば、１００ｍｓ程度、期間Ｔ１は、例えば、５００ｍｓ程度である。この動作が、接続終端のインターフェース基板３－Ｎまで行われ、制御装置２は、各監視応答信号に基づいて、各インターフェース基板３の状態を判断する。ただし、多数のインターフェース基板３が接続される場合には個別状態監視動作は状態監視動作全体に長時間を要するため、これを短縮する態様として、図２Ｂに示すような一斉状態監視動作が適用される。

【0021】

図２Ｂに示す一斉状態監視動作では、制御装置２が、時刻ｔ０に全インターフェース基板３－１～３－Ｎを対象とする一斉監視要求信号を送信する。なお、図２Ｂにおいては、インターフェース基板３は全てマルチドロップ基板３Ｍである。一斉監視要求信号を受信したインターフェース基板３－１は、時刻ｔ０から一斉監視応答開始期間Ｔ３の経過後に、一斉監視応答信号を制御装置２に送信する。なお、期間Ｔ３は、例えば、１００ｍｓ程度である。続いて、インターフェース基板３－２は、時刻ｔ０を基準として、期間Ｔ３に一斉監視応答間隔Ｔ４を加えた期間Ｔ３＋Ｔ４の経過後に、一斉監視応答信号を制御装置２に送信する。間隔Ｔ４は、例えば、３０ｍｓ程度である。この動作が、インターフェース基板３－Ｎまで行われ、制御装置２は、各一斉監視応答信号に基づいて、各インターフェース基板３の状態を判断する。すなわち、インターフェース基板３（全てマルチドロップ基板３Ｍ）の接続数がＮである場合、一斉状態監視動作全体の所要時間は、Ｔ３＋Ｔ４×（Ｎ－１）となる。

【0022】

図２Ｃは、図２Ｂに示す構成において、マルチドロップ基板３Ｍのうちの一部がリピータ基板３Ｒに置き換えられた場合を示す。図２Ｂと同様の一斉状態監視動作を行う場合、一斉監視要求信号及び一斉監視応答信号は、各リピータ基板３Ｒの中継処理に起因する遅延Ｔ２とともに伝送される。なお、遅延Ｔ２は、例えば、１００ｍｓ程度である。したがって、リピータ基板３Ｒの接続数の増加によって遅延Ｔ２が蓄積されると、状態監視動作の所要時間（状態監視期間）の増大が顕著となる。さらに、この状態監視期間中は、制御装置２からの下り信号とインターフェース基板３からの上り信号との競合を防止する必要があるため、制御装置２からいずれかのインターフェース基板３への割込み制御、例えば、緊急制御を行うことができない。

【0023】

そこで、本実施形態の通信制御システム１は、概略として、一斉監視要求信号に対するマルチドロップ基板３Ｍからの上り応答信号を所定のリピータ基板３Ｒでバッファリングする処理を利用する。詳細を後述するように、制御装置２からの一斉監視要求信号に応じて、各インターフェース基板３の監視応答データは、各グループのリピータ基板３Ｒにおいて一旦バッファリングされる。その後、制御装置２からのグループ監視要求信号に応じて、バッファリングされた監視応答データは、監視応答信号として各リピータ基板３Ｒから制御装置２に送信される。

【0024】

図３に、本実施形態による通信制御システム１のブロック図を示す。なお、図３は１つのリピータ基板３Ｒ及び１つのマルチドロップ基板３Ｍの詳細を示すが、他のリピータ基板３Ｒ及び他のマルチドロップ基板３Ｍもそれぞれ同様の構成を有する。また、第３の実施形態でも述べるように、インターフェース基板３は、設定の変更により、マルチドロップ基板３Ｍにもリピータ基板３Ｒにも構成され得る。言い換えると、リピータ基板３Ｒ及びマルチドロップ基板３Ｍの構成部材は同じである。したがって、双方に共通する構成については、重複する説明を省略する。

【0025】

各インターフェース基板３は、制御装置２側（上流側）の配線Ｌｕと接続終端側（下流側）の配線Ｌｄの間に接続され、ハードウェア回路として、ＣＰＵ３０、ドライバ３１及び３２（ＲＳ４８５ドライバ）、リレー３３及び３４、終端抵抗３５並びにメモリ３６を含む。ドライバ３１は配線ＬｕとＣＰＵ３０の間に接続され、ドライバ３２はリレー３３とＣＰＵ３０の間に接続される。リレー３３及び３４は、ＣＰＵ３０によって双方ＯＮ又は双方ＯＦＦに制御される。リレー３３は、ＯＦＦ状態では配線Ｌｕと配線Ｌｄとを接続し、ＯＮ状態では配線Ｌｕと配線Ｌｄとを切り離すように構成される。すなわち、マルチドロップ基板３Ｍに示すマルチドロップ設定では、リレー３３はＯＦＦ状態に固定され、配線Ｌｕ及び配線Ｌｄは相互に短絡されるとともにドライバ３１に接続され、ドライバ３２から切り離される。一方、リピータ基板３Ｒに示すリピータ設定では、リレー３３はＯＮ状態に固定され、配線Ｌｕと配線Ｌｄとはドライバ３１、ＣＰＵ３０及びドライバ３２を介して接続される。リレー３４は、ＯＦＦ状態では配線Ｌｕを終端抵抗３５から切り離し、ＯＮ状態では配線Ｌｕを終端抵抗３５に接続する。メモリ３６は、ＲＡＭ及びＲＯＭを含み、ＣＰＵ３０の動作に関するデータ及びプログラムを記憶する。ＣＰＵ３０は、負荷４への出力配線Ｌｏ（例えば、ＰＷＭ配線）及び負荷４からの入力配線Ｌｉ（例えば、検出信号配線）に接続される。

【0026】

マルチドロップ基板３Ｍ（マルチドロップ設定）では、上述のように、リレー３３及び３４は、ＯＦＦ状態に構成される。これにより、配線Ｌｕからの下り信号は、ドライバ３１を介してＣＰＵ３０に入力されるとともにリレー３３を介して配線Ｌｄに出力される。ＣＰＵ３０は、下り信号を取り込んで適宜の処理を実行する。また、配線Ｌｄからの上り信号はリレー３３を介して配線Ｌｕに出力される。また、ＣＰＵ３０は、内部で生成した上り信号をドライバ３１を介して配線Ｌｕに出力し得る。このように、下り信号及び上り信号について、マルチドロップ基板３Ｍでは遅延は発生しない。

【0027】

リピータ基板３Ｒ（リピータ設定）では、上述のように、リレー３３及び３４は、ＯＮ状態に構成される。これにより、配線Ｌｕからの下り信号は、ドライバ３１を介してＣＰＵ３０に入力され、ＣＰＵ３０において処理され、ドライバ３２及びリレー３３を介して配線Ｌｄに出力される。また、配線Ｌｄからの上り信号は、リレー３３及びドライバ３２を介してＣＰＵ３０に入力され、ＣＰＵ３０において処理され、ドライバ３１を介して配線Ｌｕに出力される。このように、下り信号及び上り信号について、リピータ基板３Ｒでは、ＣＰＵ３０での処理に起因する遅延が発生する。

【0028】

ＣＰＵ３０は、例えばマイクロコンピュータなどのプロセッサであり、監視応答生成部３０１、一斉監視応答部３０２、バッファリング部３０３、グループ監視応答部３０４、中継処理部３０５及び負荷制御部３０９を含む。ＣＰＵ３０の各部及びメモリ３６は、バスＢ３を介して相互にデータのやり取りが可能な態様で接続される。マルチドロップ基板３Ｍでは、監視応答生成部３０１、一斉監視応答部３０２及び負荷制御部３０９が有効化され、バッファリング部３０３、グループ監視応答部３０４及び中継処理部３０５は使用されない。一方、リピータ基板３Ｒでは、監視応答生成部３０１、バッファリング部３０３、グループ監視応答部３０４、中継処理部３０５及び負荷制御部３０９が有効化され、一斉監視応答部３０２は使用されない。なお、ＣＰＵ３０は、上記の各部以外の一般的なＣＰＵとしての処理（通信処理、タイマ処理など）も適宜実行可能なものとする。

【0029】

監視応答生成部３０１（マルチドロップ基板３Ｍ及びリピータ基板３Ｒにおいて有効）は、制御装置２から送信される一斉監視要求信号に応じて監視応答データを生成する。具体的には、監視応答生成部３０１は、配線Ｌｕからドライバ３１を介して入力される一斉監視要求信号からデータを取り込み、それに対応する監視応答データを生成する。対応する監視応答データは、当該基板のＩＤ、当該基板が所属するグループに関する所属グループアドレス、当該基板が所属するグループにおけるグループ内アドレス（以下、まとめて「アドレス構成情報」という）などを含む。

【0030】

一斉監視応答部３０２（マルチドロップ基板３Ｍにおいて有効）は、監視応答生成部３０１によって生成された監視応答データを所属グループ内のリピータ基板３Ｒに送信するように構成される。具体的には、一斉監視応答部３０２は、ＣＰＵ３０が一斉監視要求信号を受信してから所定期間後に、監視応答データを上り送信させる。

【0031】

バッファリング部３０３（リピータ基板３Ｒにおいて有効）は、各マルチドロップ基板３Ｍから送信された監視応答データ及び当該リピータ基板３Ｒにおいて生成された監視応答データをメモリ３６に記憶させる。バッファリング部３０３は、バッファリングする監視応答データを個別に（すなわち、複数の個別のフレームのデータとして）メモリ３６に記憶させてもよいし、統合して（すなわち、１つのフレームに収容されたデータとして）メモリ３６に記憶させてもよい。

【0032】

グループ監視応答部３０４（リピータ基板３Ｒにおいて有効）は、制御装置２から送信されるグループ監視要求信号に応じて、メモリ３６に記憶された全監視応答データを監視応答信号として制御装置２に送信するように構成される。

【0033】

中継処理部３０５（リピータ基板３Ｒにおいて有効）は、制御装置２から接続終端側に向かう下り信号に対して増幅、整形などの中継処理を行う。また、中継処理部３０５は、接続終端側から制御装置２に向かう上り信号に対して増幅、整形などの中継処理を行う。なお、下り信号における遅延と上り信号における遅延とは実質的に同じである。

【0034】

負荷制御部３０９（マルチドロップ基板３Ｍ及びリピータ基板３Ｒにおいて有効）は、状態監視動作においては使用されないが、通常の負荷制御動作において動作する。すなわち、負荷制御部３０９は、制御装置２から受信される負荷制御信号に応じて制御信号を生成し、その制御信号を出力配線Ｌｏを介して負荷４に出力する。また、負荷制御部３０９は、負荷４から入力配線Ｌｉを介して入力される検出信号を制御装置２に送信するように構成され得る。

【0035】

制御装置２は、処理部２０、通信部２１及び記憶部２２を有する。処理部２０はプロセッサであり、通信部２１は、例えば、ＲＳ４８５規格に準拠した送受信機である。記憶部２２は、ＲＡＭ、ＲＯＭなどのメモリを含む。処理部２０は、一斉監視要求部２０１、グループ監視要求部２０２、状態判定部２０３及び負荷制御指令部２０７を含む。処理部２０の各部、通信部２１及び記憶部２２は、バスＢ２を介して相互にデータのやり取りが可能な態様で接続される。

【0036】

一斉監視要求部２０１は、一斉監視要求信号を通信部２１から全インターフェース基板３に対して送信させる。グループ監視要求部２０２は、グループ監視要求信号を通信部２１からリピータ基板３Ｒに対して送信させる。記憶部２２には、インターフェース基板３のアドレス構成情報が予め記憶されている。

【0037】

状態判定部２０３は、リピータ基板３Ｒから通信部２１を介して受信される監視応答信号に基づいてインターフェース基板３（リピータ基板３Ｒ及びマルチドロップ基板３Ｍ）の状態を判定する。状態判定部２０３は、例えば、監視応答信号に所定アドレスの監視応答データが含まれない場合に、当該所定アドレスに対応するインターフェース基板３の故障又は不在を判定することができる。状態の判定に必要なデータ（監視対象のインターフェース基板３のアドレスなど）は、記憶部２２に予め記憶されているものとする。

【0038】

負荷制御指令部２０７は、負荷４の制御のための負荷制御信号を通信部２１からインターフェース基板３に対して送信させる。制御対象のインターフェース基板３（又は負荷４）及び対応する制御内容は、記憶部２２に予め記憶されているものとする。

【0039】

図４Ａに、本実施形態の通信制御システム１の状態監視動作を示す。図４Ａに示すように、グループＧ１～ＧｎのうちのグループＧ１及びＧ２に着目して説明を行う。グループＧ１はリピータ基板３Ｒ１及び複数のマルチドロップ基板３Ｍを含み、グループＧ２はリピータ基板３Ｒ２及び複数のマルチドロップ基板３Ｍを含む。グループＧ０は、上述のように、マルチドロップ基板３Ｍのみを含む。なお、グループＧ０というグループ分けは説明の便宜上のものであり、グループＧ０を構成する各インターフェース基板３はグループとして認識されなくてもよい。

【0040】

まず、時刻ｔ１において、制御装置２（一斉監視要求部２０１）が、全インターフェース基板３を対象とする一斉監視要求信号Ｓ１を送信する。グループＧ０において、図２Ｂの場合と同様に、一斉監視要求信号Ｓ１を受信した第１のマルチドロップ基板３Ｍ（一斉監視応答部３０２）が、時刻ｔ１から一斉監視応答開始期間Ｔ３の経過後に、監視応答データＳ２を制御装置２に送信する。続いて、第２のマルチドロップ基板３Ｍ（一斉監視応答部３０２）が、時刻ｔ１から期間Ｔ３＋Ｔ４後に、監視応答データＳ２を制御装置２に送信する。更なるマルチドロップ基板３Ｍが接続される場合には、上記動作が、グループＧ０内の全てのマルチドロップ基板３Ｍに対して行われる。

【0041】

グループＧ１において、リピータ基板３Ｒ１では、一斉監視要求信号Ｓ１において中継処理に伴う遅延Ｔ２が発生する。グループＧ１の第１のマルチドロップ基板３Ｍ（一斉監視応答部３０２）は、時刻ｔ１から期間Ｔ２＋Ｔ３の経過後に、監視応答データＳ２をリピータ基板３Ｒ１に送信する。グループＧ１の第２のマルチドロップ基板３Ｍ（一斉監視応答部３０２）は、時刻ｔ１から期間Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４の経過後に、監視応答データＳ２をリピータ基板３Ｒ１に送信する。この動作が繰り返され、グループＧ１内のマルチドロップ基板３Ｍの接続数をｘとすると、グループＧ１の最終段のマルチドロップ基板３Ｍ（一斉監視応答部３０２）は、時刻ｔ１から期間Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４×（ｘ－１）後に、監視応答データＳ２をリピータ基板３Ｒ１に送信する。リピータ基板３Ｒ１（バッファリング部３０３）は、グループＧ１内のリピータ基板３Ｒ１及びマルチドロップ基板３Ｍの監視応答データをバッファリングする。

【0042】

グループＧ２においても同様に、リピータ基板３Ｒ２では、一斉監視要求信号Ｓ１において中継処理に伴う遅延Ｔ２が発生する。グループＧ２の第１のマルチドロップ基板３Ｍ（一斉監視応答部３０２）は、時刻ｔ１から期間Ｔ２×２＋Ｔ３後に、監視応答データＳ２をリピータ基板３Ｒ２に送信する。グループＧ２の第２のマルチドロップ基板３Ｍ（一斉監視応答部３０２）は、時刻ｔ１から期間Ｔ２×２＋Ｔ３＋Ｔ４後に、監視応答データＳ２をリピータ基板３Ｒ２に送信する。この動作が繰り返され、グループＧ２内のマルチドロップ基板３Ｍの接続数をｙとすると、グループＧ２の最終段のマルチドロップ基板３Ｍ（一斉監視応答部３０２）は、時刻ｔ１から期間Ｔ２×２＋Ｔ３＋Ｔ４×（ｙ－１）後に、監視応答データをリピータ基板３Ｒ２に送信する。リピータ基板３Ｒ２（バッファリング部３０３）は、グループＧ２内のリピータ基板３Ｒ２及びマルチドロップ基板３Ｍの監視応答データをバッファリングする。

【0043】

グループＧ１及びＧ２における動作と同様の動作が、グループＧｎまで行われる。このように、図２Ｂ及び図２Ｃに示す態様とは異なり、グループＧ２の各マルチドロップ基板３Ｍは、グループＧ１の各マルチドロップ基板３Ｍの監視応答データＳ２の上り送信の完了を待つことなく、監視応答データＳ２の上り送信を行うことができる。すなわち、各グループＧにおいて、他のグループの監視応答データＳ２の送信の完了を待つことなく、監視応答データＳ２の監視応答データＳ２の送信を行うことができる。これにより、下記のグループ監視要求／応答動作を加味したとしても、状態監視期間の短縮が可能となる。

【0044】

時刻ｔ２において、全てのグループのリピータ基板３Ｒのバッファリング処理が終了する。なお、図４Ａにおいては、最終段のグループＧｎのバッファリング終了時を時刻ｔ２としているが、時刻ｔ２は、グループＧｎのバッファリング処理の終了時とは限らない。例えば、リピータ基板３Ｒに対して相対的に多数のマルチドロップ基板３Ｍを含むグループのバッファリング処理の終了時が時刻ｔ２となる場合もある。このことから、遅延Ｔ２を考慮して、各グループにおけるリピータ基板３Ｒに対するマルチドロップ基板３Ｍの接続数がグループＧ１からグループＧｎにかけて減少するようにインターフェース基板３が構成されてもよい。これにより、時刻ｔ１～ｔ２の期間を短縮又は最短化することができる。

【0045】

時刻ｔ２からグループ監視要求送信待ち期間Ｔ５の経過後の時刻ｔ３から、グループ監視要求／応答動作が行われる。期間Ｔ５は、例えば、１ｓ程度である。時刻ｔ３において、制御装置２（グループ監視要求部２０２）は、リピータ基板３Ｒ１を対象とするグループ監視要求信号Ｓ３１を送信する。これに応じて、リピータ基板３Ｒ１（グループ監視応答部３０４）は、時刻ｔ３から期間Ｔ３の経過後の時刻ｔ４に、バッファリングしたグループＧ１内の監視応答データを監視応答信号Ｓ４１として制御装置２に送信する。

【0046】

時刻ｔ４から通常送信待ち期間Ｔ１の経過後の時刻ｔ５において、制御装置２（グループ監視要求部２０２）は、リピータ基板３Ｒ２を対象とするグループ監視要求信号Ｓ３２を送信する。これに応じて、リピータ基板３Ｒ２（グループ監視応答部３０４）は、時刻ｔ５から期間Ｔ２×２＋Ｔ３の経過後の時刻ｔ６に、バッファリングしたグループＧ２内の監視応答データを監視応答信号Ｓ４２として制御装置２に送信する。なお、本開示において、種々の符号が付されるグループ監視要求信号（本例ではＳ３１～Ｓ３ｎ）を総称して又はいずれか１つを代表してグループ監視要求信号Ｓ３ともいう。また、本開示において、種々の符号が付されるグループ監視応答信号（本例ではＳ４１～Ｓ４ｎ）を総称して又はいずれか１つを代表してグループ監視応答信号Ｓ４ともいう。

【0047】

リピータ基板３Ｒ及び３Ｒ２に対する動作と同様の動作が、グループＧｎのリピータ基板３Ｒｎまで行われる。制御装置２（状態判定部２０３）は、各リピータ基板３Ｒから収集された監視応答信号Ｓ４に基づいて、インターフェース基板３（リピータ基板３Ｒ及びマルチドロップ基板３Ｍ）の状態を判定する。

【0048】

上記の一連の動作において、時刻ｔ１～ｔ６に着目すると、時刻ｔ２（バッファリングの終了）と時刻ｔ３（グループ監視要求信号Ｓ３の送信）の間又は時刻ｔ４（監視応答信号Ｓ４の受信）と時刻ｔ５（グループ監視要求信号Ｓ３の送信）の間においては、割込み制御が可能となる。すなわち、バッファリングの終了からグループ監視要求／応答動作の開始までの間又は個々のグループ監視要求／応答動作の間に、緊急制御などの割込み制御が可能となる。

【0049】

また、図４Ｂに示すように、グループ監視要求／応答動作において、グループ監視要求信号を一斉送信してもよい。すなわち、時刻ｔ３において、制御装置２（グループ監視要求部２０２）は、リピータ基板３Ｒ１～３Ｒｎを対象とするグループ監視要求信号Ｓ３を一斉送信する。このグループ監視要求信号Ｓ３は、各リピータ基板３Ｒ（中継処理部３０５）における中継処理に伴う遅延Ｔ２を以て伝送される。これに応じて、リピータ基板３Ｒ１～３Ｒｎ（グループ監視応答部３０４）の各々は、グループ監視要求信号Ｓ３を受信してから期間Ｔ３の経過後に、バッファリングした当該グループ内の監視応答データをそれぞれ監視応答信号Ｓ４１～Ｓ４ｎとして制御装置２に送信する。なお、図４Ｂにおいて、期間Ｔ３は遅延Ｔ２よりも長い期間として図示されているが、期間Ｔ３は遅延Ｔ２と同じであってもよいし、遅延Ｔ２よりも短くてもよい。制御装置２（状態判定部２０３）は、各リピータ基板３Ｒから収集された監視応答信号Ｓ４に基づいてインターフェース基板３（リピータ基板３Ｒ及びマルチドロップ基板３Ｍ）の状態を判定する。ただし、図４Ｂに示す態様においては、グループ監視要求／応答動作中（すなわち、制御装置２におけるグループ監視要求信号Ｓ３の送信から監視応答信号Ｓ４ｎの受信まで）は割込み制御を行うことはできない。

【0050】

以上のように、本実施形態の通信制御システム１は、制御装置２と、制御装置２に直列に有線接続された複数のインターフェース基板３とを備える。インターフェース基板３は、制御装置２側から見てグループＧ０～Ｇｎ（ｎは自然数）で構成される。少なくともグループＧ１～Ｇｎの各々は、制御装置２側の末端のインターフェース基板３であるリピータ基板３Ｒと、残余のインターフェース基板３であるマルチドロップ基板３Ｍとを含む。マルチドロップ基板３Ｍは、一斉監視要求信号に応じて第１監視応答データを生成する監視応答生成部３０１と、第１監視応答データを所属グループ内のリピータ基板３Ｒに送信する一斉監視応答部３０２とを含む。リピータ基板３Ｒは、一斉監視要求信号に応じて第２監視応答データを生成する監視応答生成部３０１と、第１監視応答データ及び第２監視応答データをメモリ３６に記憶させるバッファリング部３０３と、グループ監視要求信号に応じてメモリ３６内の第１監視応答データ及び第２監視応答データを監視応答信号として制御装置２に送信するグループ監視応答部３０４とを含む。制御装置２は、一斉監視要求信号をインターフェース基板３に送信する一斉監視要求部２０１と、グループ監視要求信号をリピータ基板３Ｒに送信するグループ監視要求部２０２と、受信された監視応答信号に基づいてインターフェース基板３の状態を判定する状態判定部２０３とを含む。

【0051】

このように、インターフェース基板３がグループ分けされ、各グループにおいてマルチドロップ基板３Ｍからの監視応答データがリピータ基板３Ｒでバッファリングされ、バッファリングされた監視応答データが適時に監視応答信号として制御装置２に送信される。これにより、グループ間での監視応答信号の競合を回避するための待ち時間が不要となり、かつバッファリングの完了とグループ監視要求信号の送信との間又は監視応答信号の受信と次のグループ監視要求信号の送信との間に割込み制御が可能となる。したがって、半二重通信における状態監視期間の短縮及び制御性の向上を可能とする通信制御システム１が実現される。

【0052】

＜第２の実施形態＞
上記第１の実施形態では、全てのリピータ基板３Ｒが正常に動作することを前提とした構成を示したが、本実施形態では、あるリピータ基板３Ｒが故障した場合に対処するための構成を示す。なお、図１に示した通信制御システム１の全体構成は、本実施形態においても同様である。

【0053】

図５に、本実施形態による通信制御システム１のブロック図を示す。本実施形態は、インターフェース基板３が存在確認応答部３０６及びグループ変更処理部３０７をさらに備え、制御装置２が存在確認要求部２０４及びグループ変更指令部２０５をさらに備える点が第１の実施形態と異なる。なお、上記第１の実施形態で説明した構成と同様の構成には同じ符号を付し、重複する説明を省略又は簡略化する。なお、図５では、負荷４の図示を省略するが、実際には負荷４は各インターフェース基板３に接続される。

【0054】

概略として、例えば、グループＧｋ＋１のリピータ基板３Ｒが故障した場合を想定する。この場合、グループＧｋ＋１内のマルチドロップ基板３Ｍからの監視応答データは、故障したリピータ基板３Ｒを通過してグループＧｋのリピータ基板３Ｒまで到達してしまう。これにより、グループＧｋ内で送信される監視応答データと、グループＧｋ＋１から送信される監視応答データとが競合又は衝突してしまい、正しい状態監視動作が行われなくなる。そこで、本実施形態では、グループＧｋ＋１のリピータ基板３Ｒが故障した場合に、グループＧｋ＋１のマルチドロップ基板３Ｍからの監視応答データが他のグループにおいて適切に処理されるように構成される。

【0055】

図５には、インターフェース基板３として、グループＧｋのリピータ基板３Ｒ及びグループＧｋ＋１のマルチドロップ基板３Ｍを示す。マルチドロップ基板３Ｍでは、監視応答生成部３０１、一斉監視応答部３０２、グループ変更処理部３０７及び負荷制御部３０９が有効化され、バッファリング部３０３、グループ監視応答部３０４、中継処理部３０５及び存在確認応答部３０６は使用されない。一方、リピータ基板３Ｒでは、監視応答生成部３０１、バッファリング部３０３、グループ監視応答部３０４、中継処理部３０５、存在確認応答部３０６及び負荷制御部３０９が有効化され、一斉監視応答部３０２及びグループ変更処理部３０７は使用されない。

【0056】

リピータ基板３Ｒの存在確認応答部３０６は、正常時には、制御装置２から送信される存在確認要求信号に応じて存在確認応答信号を制御装置２に送信する。なお、存在確認応答部３０６は、当該リピータ基板３Ｒの故障時には、存在確認要求信号に対して何も応答しない。

【0057】

制御装置２の存在確認要求部２０４は、通信部２１からリピータ基板３Ｒに対して存在確認要求信号を送信させる。この存在確認要求信号は各リピータ基板３Ｒを送信先とするものであるが、一斉監視要求信号と同様に全インターフェース基板３に対して一斉に送信される。存在確認要求部２０４は、対象とするリピータ基板３Ｒから存在確認応答信号が受信されない場合に、当該リピータ基板３Ｒが属するグループを特定する故障情報を生成する。本例では、グループＧｋ＋１のリピータ基板３Ｒが故障しているものとし、グループＧｋ＋１を特定する故障情報が生成される。

【0058】

制御装置２のグループ変更指令部２０５は、通信部２１から、故障情報によって特定されるグループに属するマルチドロップ基板３Ｍに対して、所属グループを他の新たなグループに変更させるグループ変更信号を送信させる。本例では、グループＧｋ＋１に属するマルチドロップ基板３Ｍに対して、所属グループをグループＧｋに変更させるグループ変更信号が送信される。言い換えると、グループＧｋは、グループＧｋ＋１のマルチドロップ基板３Ｍの分だけ拡張される。

【0059】

マルチドロップ基板３Ｍのグループ変更処理部３０７は、グループ変更信号において指定されるグループＧｋ（又はグループＧｋに含まれるリピータ基板３Ｒ）のアドレスをメモリ３６に記憶させる。また、グループ変更処理部３０７は、グループ変更信号に応じて、各マルチドロップ基板３Ｍにおける監視応答データの上り送信タイミングを調整する。具体的には、グループＧｋに当初から属していたマルチドロップ基板３Ｍからの監視応答データの送信が終了した後に、グループＧｋに新たに加わったマルチドロップ基板３Ｍからの監視応答データの送信が行われるように送信タイミングが所定時間遅延される。この監視応答データの送信タイミングの調整は、グループ変更信号によって規定されてもよいし、グループ変更処理部３０７において自律的に行われてもよい。後者の場合、例えば、グループ変更処理部３０７が、各マルチドロップ基板３Ｍのメモリ３６に予め記憶されるインターフェース基板３全体のアドレス構成情報を参照して自己の送信タイミングを変更し得る。

【0060】

その後の状態監視動作は、第１の実施形態と同様である。すなわち、所属グループを変更したマルチドロップ基板３Ｍの一斉監視応答部３０２は、一斉監視要求信号に応じて、変更後のグループＧｋのリピータ基板３Ｒに監視応答データを送信する。また、グループＧｋのリピータ基板３Ｒのバッファリング部３０３は、グループＧｋに当初から属しているマルチドロップ基板３Ｍからの監視応答データ及びグループＧｋ＋１から新たに加わったマルチドロップ基板３Ｍからの監視応答データをバッファリングする。その後、リピータ基板３Ｒのグループ監視応答部３０４は、グループ監視要求信号に応じて、バッファリングした監視応答データを監視応答信号として制御装置２に送信する。

【0061】

なお、グループＧｋ＋１のリピータ基板３Ｒが故障した場合の変更後のグループは、グループＧｋに限らず、グループＧｋ－１などとすることも可能である。ただし、リピータ基板３Ｒに起因する上り信号の遅延を回避する観点から、本例で示すように、変更後の所属グループは変更前の所属グループの直前段のグループ（すなわち、グループＧｋ＋１に対するグループＧｋ）であることが望ましい。

【0062】

また、図５において、グループＧｋがグループＧ１であり、グループＧ１のリピータ基板３Ｒが故障した場合、グループＧ１のマルチドロップ基板３Ｍの変更後の所属グループはグループＧ０となる。この場合、グループ変更信号に起因して、グループＧ１のマルチドロップ基板３Ｍでは監視応答データの送信タイミングの変更だけが行われる。

【0063】

図６に、本実施形態による通信制御システム１における状態監視動作を示す。図６に示すように、グループＧ１～Ｇｎのうちの任意のグループＧｋ及びＧｋ＋１に着目して説明を行う。グループＧｋはリピータ基板３Ｒｋ及びマルチドロップ基板３Ｍを含み、グループＧｋ＋１はリピータ基板３Ｒｋ＋１及びマルチドロップ基板３Ｍを含む。

【0064】

まず、制御装置２（存在確認要求部２０４）は、存在確認要求信号Ｓ０１をインターフェース基板３（実質的にはリピータ基板３Ｒのみ）に一斉送信する。存在確認要求信号Ｓ０１は、各リピータ基板３Ｒ（中継処理部３０５）における中継処理に伴う遅延Ｔ２を以て伝送される。各リピータ基板３Ｒ（存在確認応答部３０６）は、正常な場合には、存在確認要求信号Ｓ０１を受信してから期間Ｔ３の経過後に存在確認応答信号Ｓ０２を制御装置２に送信する。ここで、グループＧｋ＋１のリピータ基板３Ｒｋ＋１は、故障しているため、存在確認応答信号Ｓ０２を送信しない。したがって、制御装置２（存在確認要求部２０４）は、故障したグループＧｋ＋１を特定する故障情報を生成する。制御装置２（存在確認要求部２０４）は、グループＧ１～Ｇｎの全てのリピータ基板３Ｒについて存在確認要求を行う。

【0065】

次に、制御装置２（グループ変更指令部２０５）は、グループＧｋ＋１のマルチドロップ基板３Ｍに、所属グループをグループＧｋとするためのグループ変更信号Ｓ０３を送信する。これに応じて、グループＧｋ＋１のマルチドロップ基板３Ｍ（グループ変更処理部３０７）は、監視応答データをグループＧｋのリピータ基板３Ｒｋに所定のタイミングで送信するように再構成される。

【0066】

時刻ｔ１以降の動作は、第１の実施形態での動作と同様である。すなわち、時刻ｔ１において、制御装置２（一斉監視要求部２０１）が、全インターフェース基板３を対象とする一斉監視要求信号Ｓ１を送信する。グループＧｋの第１のマルチドロップ基板３Ｍ（一斉監視応答部３０２）は、監視応答データＳ２をリピータ基板３Ｒｋに期間Ｔ３の経過後に送信する。グループＧｋ及びＧｋ＋１の他のマルチドロップ基板３Ｍ（一斉監視応答部３０２）は、監視応答データＳ２をリピータ基板３Ｒｋに一斉監視応答間隔Ｔ４で順次送信する。グループＧｋにおいて、リピータ基板３Ｒｋ（バッファリング部３０３）は、リピータ基板３Ｒｋ及びグループＧｋ及びＧｋ＋１のマルチドロップ基板３Ｍの監視応答データＳ２をバッファリングする。同様の動作が、グループＧｎまで行われる。そして、時刻ｔ３以降に、故障したリピータ基板３Ｒｋ＋１以外の各リピータ基板３Ｒについて、第１の実施形態と同様のグループ監視要求／応答動作が行われる。すなわち、制御装置２（状態判定部２０３）は、故障したリピータ基板３Ｒｋ＋１以外のそれぞれのリピータ基板３Ｒにグループ監視要求信号Ｓ３を順次送信し、これに応じて収集された監視応答信号Ｓ４に基づいて、インターフェース基板３の状態を判定する。なお、本実施形態においても、グループ監視要求／応答動作は、第１の実施形態の図４Ｂに示したようにグループ監視要求信号Ｓ３の一斉送信を用いて行われてもよい。

【0067】

以上のように、本実施形態の通信制御システム１では、リピータ基板３Ｒは、正常時に存在確認要求信号に応じて存在確認応答信号を制御装置２に送信する存在確認応答部３０６をさらに含み、マルチドロップ基板３Ｍは、グループ変更信号に応じて所属グループを変更するとともに監視応答データの送信タイミングを調整するグループ変更処理部３０７をさらに含む。制御装置２は、存在確認要求信号をリピータ基板に送信する存在確認要求部２０４と、１≦ｋ１＜ｋ２≦ｎ（ｋ１及びｋ２は自然数）について、第ｋ２のグループＧｋ２のリピータ基板３Ｒから存在確認応答信号が受信されない場合に第ｋ２のグループＧｋ２のマルチドロップ基板３Ｍに所属グループを第ｋ１のグループＧｋ１に変更させるグループ変更信号を送信するグループ変更指令部２０５とをさらに含む。これにより、リピータ基板３Ｒの故障時においても、当該リピータ基板３Ｒのグループに属していたマルチドロップ基板３Ｍは他のリピータ基板３Ｒのグループに属することができ、適切な状態監視動作が確保される。したがって、第１の実施形態における有利な効果に加えて、通信制御システム１の保守性の向上が実現される。

【0068】

また、上記構成において、ｋ２－ｋ１＝１であることが望ましい。これにより、第ｋ２のグループＧｋ２に属していたマルチドロップ基板３Ｍからの監視応答データが第ｋ１のグループＧｋ１のリピータ基板３Ｒに到達するまでにいずれのリピータ基板３Ｒも通過することがなく、監視応答データの上り送信における遅延が回避される。

【0069】

＜第３の実施形態＞
上記第１の実施形態では、全てのリピータ基板３Ｒが正常に動作することを前提とした構成を示したが、本実施形態でも、あるリピータ基板３Ｒが故障した場合に対処するための構成を示す。なお、図１に示した通信制御システム１の全体構成は、本実施形態においても同様である。

【0070】

図７に、本実施形態による通信制御システム１のブロック図を示す。本実施形態は、インターフェース基板３が存在確認応答部３０６及び設定変更処理部３０８をさらに備え、制御装置２が存在確認要求部２０４及び設定変更指令部２０６をさらに備える点が第１及び２の実施形態と異なる。なお、上記第１又は第２の実施形態で説明した構成と同様の構成には同じ符号を付し、重複する説明を省略又は簡略化する。なお、図７では、負荷４の図示を省略するが、実際には負荷４は各インターフェース基板３に接続される。

【0071】

図７には、インターフェース基板３として、グループＧｋ＋１のリピータ基板３Ｒ及びマルチドロップ基板３Ｍを示す。マルチドロップ設定では、監視応答生成部３０１、一斉監視応答部３０２、設定変更処理部３０８及び負荷制御部３０９が有効化され、バッファリング部３０３、グループ監視応答部３０４、中継処理部３０５及び存在確認応答部３０６は使用されない。一方、リピータ設定では、監視応答生成部３０１、バッファリング部３０３、グループ監視応答部３０４、中継処理部３０５、存在確認応答部３０６及び負荷制御部３０９が有効化されるべきであるが、リピータ基板３Ｒは故障しているものとする。

【0072】

第２の実施形態で説明したように、例えば、グループＧｋ＋１のリピータ基板３Ｒの故障が放置された場合、グループＧｋ内で送信される監視応答データと、グループＧｋ＋１から送信される監視応答データとが競合又は衝突してしまい、正しい状態監視動作が行われなくなる。そこで、本実施形態では、グループＧｋ＋１のリピータ基板３Ｒが故障した場合に、他のマルチドロップ基板３Ｍの１つがリピータ基板に設定変更され、設定変更後のリピータ基板が当初のリピータ基板３Ｒの機能を代替する構成を示す。

【0073】

第１の実施形態で説明したように、インターフェース基板３は、リレー３３及び３４の設定によって、マルチドロップ基板３Ｍにもリピータ基板３Ｒにも構成され得る。すなわち、インターフェース基板３は、リレー３３及び３４がＯＦＦの状態ではマルチドロップ基板３Ｍ（マルチドロップ設定）として構成され、リレー３３及び３４がＯＮの状態ではリピータ基板３Ｒ（リピータ設定）として構成される。なお、マルチドロップ設定／リピータ設定は、インターフェース基板３が後述の設定変更信号を受信しない限り（インターフェース基板３の電源がオフとなっても）維持され、変更されない。

【0074】

制御装置２の存在確認要求部２０４は、第２の実施形態と同様に、通信部２１からリピータ基板３Ｒに対して存在確認要求信号を送信させる。リピータ基板３Ｒの存在確認応答部３０６は、第２の実施形態と同様に、制御装置２から送信される存在確認要求信号に対して、正常時には存在確認応答信号を制御装置２に送信し、当該リピータ基板３Ｒの故障時には何も応答しない。存在確認要求部２０４は、対象とするリピータ基板３Ｒから存在確認応答信号が受信されない場合に、当該リピータ基板３Ｒが属するグループを特定する故障情報を生成する。本例では、グループＧｋ＋１のリピータ基板３Ｒが故障しているものとし、グループＧｋ＋１を特定する故障情報が生成される。

【0075】

制御装置２の設定変更指令部２０６は、故障情報で特定されるグループに属するマルチドロップ基板３Ｍのうちの、故障したリピータ基板３Ｒの直後のマルチドロップ基板３Ｍに設定変更信号を送信する。本例では、グループＧｋ＋１において最も制御装置２側（上流側）のマルチドロップ基板３Ｍの設定が変更される。

【0076】

マルチドロップ基板３Ｍの設定変更処理部３０８は、設定変更信号を受信すると、リレー３３及び３４をＯＦＦからＯＮに切り替える。これにより、当該マルチドロップ基板３Ｍは、新たなリピータ基板３Ｒａとして再設定される。これにより、グループＧｋ＋１内の新たなリピータ基板３Ｒａよりも後段の残余マルチドロップ基板３Ｍの一斉監視応答部３０２は、監視応答データを新たなリピータ基板３Ｒａに送信することになる。なお、残余のマルチドロップ基板３Ｍにおいては、特に設定の変更は行われない。すなわち、残余のマルチドロップ基板３Ｍは、監視応答データを当初のリピータ基板３Ｒに送信したのと同様に上り信号として送信し、新たなリピータ基板３Ｒａのバッファリング部３０３がリピータ基板３Ｒａ及び残余のマルチドロップ基板３Ｍの監視応答データをメモリ３６にバッファリングする。制御装置２のグループ監視要求部２０２はグループ監視要求信号を新たなリピータ基板３Ｒａに送信し、リピータ基板３Ｒａのグループ監視応答部３０４は監視応答信号を制御装置２に送信する。

【0077】

図８に、本実施形態による通信制御システム１における状態監視動作を示す。図８に示すように、グループＧ１～Ｇｎのうちの任意のグループＧｋ及びＧｋ＋１に着目して説明を行う。グループＧｋはリピータ基板３Ｒｋ及びマルチドロップ基板３Ｍを含み、グループＧｋ＋１はリピータ基板３Ｒｋ＋１及びマルチドロップ基板３Ｍを含む。

【0078】

まず、制御装置２（存在確認要求部２０４）は、存在確認要求信号Ｓ０１をインターフェース基板３（実質的にはリピータ基板３Ｒのみ）に一斉送信する。存在確認要求信号Ｓ０１は、各リピータ基板３Ｒ（中継処理部３０５）における中継処理に伴う遅延Ｔ２を以て伝送される。各リピータ基板３Ｒ（存在確認応答部３０６）は、正常な場合には、存在確認要求信号Ｓ０１を受信してから期間Ｔ３の経過後に存在確認応答信号Ｓ０２を制御装置２に送信する。ここで、グループＧｋ＋１のリピータ基板３Ｒｋ＋１は、故障しているため、存在確認応答信号Ｓ０２を送信しない。したがって、制御装置２（存在確認要求部２０４）は、故障したグループＧｋ＋１を特定する故障情報を生成する。制御装置２（存在確認要求部２０４）は、グループＧ１～Ｇｎの全てのリピータ基板３Ｒについて存在確認動作を行う。

【0079】

次に、制御装置２（設定変更指令部２０６）は、グループＧｋ＋１のマルチドロップ基板３Ｍのうちの最も上流側の、すなわち、最も制御装置２側のマルチドロップ基板３Ｍに設定変更信号Ｓ０４を送信する。設定変更信号Ｓ０４を受信した当該マルチドロップ基板３Ｍ（設定変更処理部３０８）は、リレー３３及び３４をＯＮに設定して、自己をリピータ基板３Ｒａに再設定する。なお、上記以外の接続位置のマルチドロップ基板３Ｍが新たにマルチドロップ設定されることも可能であるが、この場合には、関与するマルチドロップ基板３Ｍにおいてアドレス設定の変更などが必要となる。

【0080】

時刻ｔ１以降の動作は、第１の実施形態での動作と同様である。すなわち、時刻ｔ１において、制御装置２（一斉監視要求部２０１）が、全インターフェース基板３を対象とする一斉監視要求信号Ｓ１を送信する。特に、グループＧｋ＋１の第１のマルチドロップ基板３Ｍ（一斉監視応答部３０２）は、監視応答データＳ２を新たなリピータ基板３Ｒａに期間Ｔ３の経過後に送信する。グループＧｋ＋１の第２以降のマルチドロップ基板３Ｍ（一斉監視応答部３０２）は、監視応答データＳ２を新たなリピータ基板３Ｒａに間隔Ｔ４で順次送信する。また、グループＧｋ＋１において、リピータ基板３Ｒａ（バッファリング部３０３）は、リピータ基板３Ｒａ及びマルチドロップ基板３Ｍの監視応答データをバッファリングする。同様の動作が、グループＧｎまで行われる。そして、時刻ｔ３以降に、リピータ基板３Ｒａを含む全リピータ基板３Ｒについて、第１の実施形態と同様のグループ監視要求／応答動作が行われる。すなわち、制御装置２（状態判定部２０３）は、リピータ基板３Ｒａを含むそれぞれのリピータ基板３Ｒにグループ監視要求信号Ｓ３を順次送信し、これに応じて収集された監視応答信号Ｓ４に基づいて、インターフェース基板３の状態を判定する。なお、本実施形態においても、グループ監視要求／応答動作は、第１の実施形態の図４Ｂに示したようにグループ監視要求信号Ｓ３の一斉送信を用いて行われてもよい。

【0081】

以上のように、本実施形態の通信制御システム１では、リピータ基板３Ｒは、正常時に存在確認要求信号に応じて存在確認応答信号を制御装置２に送信する存在確認応答部３０６をさらに含み、マルチドロップ基板３Ｍは、設定変更信号に応じて当該マルチドロップ基板３Ｍをリピータ基板３Ｒに再設定する設定変更処理部３０８をさらに含む。制御装置２は、存在確認要求信号をリピータ基板３Ｒに送信する存在確認要求部２０４と、いずれかのリピータ基板３Ｒから存在確認応答信号が受信されない場合に所定のマルチドロップ基板３Ｍに設定変更信号を送信して新たなリピータ基板３Ｒａを設定する設定変更指令部２０６とをさらに含む。これにより、リピータ基板３Ｒの故障時においても、マルチドロップ基板３Ｍから再設定される新たなリピータ基板Ｒａが当初のリピータ基板３Ｒの機能を代替することができ、適切な状態監視動作が確保される。したがって、第１の実施形態における有利な効果に加えて、通信制御システム１の保守性の向上が実現される。

【0082】

また、上記所定のマルチドロップ基板３Ｍは、存在確認応答信号を送信しないリピータ基板３Ｒが属するグループのマルチドロップ基板３Ｍのうちの最も制御装置２側に接続されたマルチドロップ基板３Ｍであることが望ましい。これにより、設定が変更されないインターフェース基板３における各種アドレス設定の変更処理が実質的に発生せず、設定変更操作又は動作の簡素化が可能となる。

【0083】

＜第４の実施形態＞
上記第２及び第３の実施形態では、一部のリピータ基板３Ｒの故障に対処する構成を示したが、本実施形態では、リピータ基板３Ｒの故障の有無にかかわらずグループ分けを動的に再構成する構成を示す。なお、図１に示す通信制御システム１の全体構成は、本実施形態においても同様である。

【0084】

図９に、本実施形態による通信制御システム１のブロック図を示す。本実施形態は、インターフェース基板３がグループ変更処理部３０７及び設定変更処理部３０８を備え、制御装置２がグループ変更指令部２０５及び設定変更指令部２０６を備える点が第１乃至第３の実施形態と異なる。なお、上記第１乃至第３の実施形態で説明した構成と同様の構成には同じ符号を付し、重複する説明を省略又は簡略化する。なお、図９では、負荷４の図示を省略するが、実際には負荷４は各インターフェース基板３に接続される。

【0085】

図９には、インターフェース基板３として、任意のグループのリピータ基板３Ｒ及び任意のグループのマルチドロップ基板３Ｍを示す。マルチドロップ設定では、監視応答生成部３０１、一斉監視応答部３０２、グループ変更処理部３０７、設定変更処理部３０８及び負荷制御部３０９が有効化され、バッファリング部３０３、グループ監視応答部３０４、中継処理部３０５は使用されない。一方、リピータ基板設定では、監視応答生成部３０１、バッファリング部３０３、グループ監視応答部３０４、中継処理部３０５、設定変更処理部３０８及び負荷制御部３０９が有効化され、一斉監視応答部３０２及びグループ変更処理部３０７は使用されない。

【0086】

インターフェース基板３のグループ分けの再構成が必要となった場合、制御装置２の設定変更指令部２０６は、リピータ基板３Ｒに設定すべきマルチドロップ基板３Ｍに対して、マルチドロップ設定をリピータ設定に変更するための設定変更信号を送信する。また、設定変更指令部２０６は、マルチドロップ基板３Ｍに設定すべきリピータ基板３Ｒに対して、リピータ設定をマルチドロップ設定に変更するための設定変更信号を送信する。これにより、インターフェース基板３のグループ分けが所望の態様に再構成される。

【0087】

また、制御装置２のグループ変更指令部２０５は、所属グループの変更が必要となったマルチドロップ基板３Ｍに対して、第２の実施形態と同様に、グループ変更信号を送信する。これにより、各マルチドロップ基板３Ｍにおける監視応答データの上り送信のタイミングが調整され、グループ構成変更後の監視応答データなどの信号の競合又は衝突が回避される。なお、グループ分けの再構成の態様によっては、グループ変更信号の送信が不要な場合もある。例えば、一部又は全部のリピータ基板３Ｒがマルチドロップ基板３Ｍに再設定されるとともに、当該リピータ基板３Ｒの直後の（下り側の直近の）マルチドロップ基板３Ｍが新たなリピータ基板３Ｒａとなる場合には、第３の実施形態と同様に、グループ変更信号は不要である。

【0088】

なお、本実施形態において、制御装置２が存在確認要求部２０４（不図示）をさらに備え、インターフェース基板３（リピータ基板３Ｒ）が存在確認応答部３０６（不図示）をさらに備えていてもよい。すなわち、いずれかのグループのリピータ基板３Ｒの故障又は不在の場合に、制御装置２の設定変更指令部２０６及びグループ変更指令部２０５が動作して、上記のグループ分け再構成動作を実行してもよい。

【0089】

以上のように、本実施形態の通信制御システム１では、複数のインターフェース基板３の各々は、マルチドロップ基板３Ｍ又はリピータ基板３Ｒのいずれにも設定可能に構成され、設定変更信号に応じてマルチドロップ基板３Ｍ又はリピータ基板３Ｒを再設定する設定変更処理部３０８をさらに含み、制御装置２は、少なくとも１つの、マルチドロップ基板３Ｍ又はリピータ基板３Ｒに設定変更信号を送信する設定変更指令部２０６をさらに含む。これにより、インターフェース基板３全体のグループ分けを必要に応じてダイナミックに再構成することができる。

【0090】

また、再構成後に存在するマルチドロップ基板３Ｍは、グループ変更信号に応じて所属グループを変更するとともに監視応答データの送信タイミングを調整するグループ変更処理部３０７をさらに含み、制御装置２は、再構成後に存在する少なくとも１つのマルチドロップ基板３Ｍにグループ変更信号を送信するグループ変更指令部２０５をさらに含んでいてもよい。これにより、インターフェース基板３全体のグループ分けをよりダイナミックに再構成することができる。

【0091】

＜第５の実施形態＞
第５の実施形態として、通信制御システム１を照明制御システムに応用した例を示す。図１０に、本実施形態による照明制御システム５のブロック図を示す。なお、上記第１乃至第４の実施形態で説明した構成と同様の構成には同じ符号を付し、重複する説明を省略又は簡略化する。

【0092】

図１０に示すように、照明制御システム５は、第１乃至第４の実施形態のいずれかの通信制御システム１、及び負荷４としての照明器具４０を含む。照明器具４０は、電源回路４１及び光源４２を含む。光源４２は、例えば、ＬＥＤ、放電灯などで構成されるランプである。電源回路４１は、例えば、不図示の商用電源を光源４２の点灯に適した出力電流に変換し、その出力電流を光源４２に供給する変換回路である。例えば、光源４２がＬＥＤランプである場合には、電源回路４１は交流電圧を直流化する整流回路及び整流回路の直流出力から直流ＬＥＤ電流を生成するＤＣ／ＤＣコンバータを備える。

【0093】

制御装置２の負荷制御指令部２０７は、通信部２１から照明制御信号をインターフェース基板３に送信させる。各インターフェース基板３のＣＰＵ３０の負荷制御部３０９は、照明制御信号から制御信号を生成し、その制御信号を電源回路４１に出力する。電源回路４１は、負荷制御部３０９からの制御信号に応じて光源４２の動作状態（点灯、消灯又は調光）を制御する。また、電源回路４１は、光源４２の動作状態又は接続状態を負荷制御部３０９に出力することもできる。すなわち、本実施形態では、制御装置２の負荷制御指令部２０７は照明制御指令部として機能し、インターフェース基板３の負荷制御部３０９は照明制御部として機能する。

【0094】

以上のように、本実施形態の照明制御システム５は、第１乃至第４の実施形態のいずれかの通信制御システム１と、複数のインターフェース基板３の各々に接続された照明器具４０とを備える。制御装置２は、照明器具４０を制御するための照明制御信号をインターフェース基板３に送信する照明制御指令部（負荷制御指令部２０７）をさらに含む。各インターフェース基板３は、照明制御信号に基づいて照明器具４０を制御する照明制御部（負荷制御部３０９）を備える。このように、本発明の通信制御システム１は、例えば、照明制御システムに好適に適用可能である。

【0095】

＜変形例＞
以上に本発明の好適な実施形態を示したが、本発明は、例えば以下に示すように種々の態様に変形可能である。

【0096】

（１）通信規格に関する変形
上記各実施形態ではＲＳ４８５規格に準拠した通信制御システム１を示したが、本発明は、半二重通信方式の他の通信規格に準拠する通信制御システムにも同様に適用可能である。

【0097】

（２）グループの構成に関する変形
上記各実施形態では、グループＧ０はリピータ基板３Ｒを有さない構成を示したが、グループＧ０の最上流側（最も制御装置２側）のインターフェース基板３をリピータ基板３Ｒとして構成してもよい。また、グループＧ０が設けられない構成も可能である。また、各実施形態に示したグループ構成において、各グループに含まれるマルチドロップ基板３Ｍの接続数は例示であり、説明又は図示したものに限られない。

【符号の説明】

【0098】

１ 通信制御システム
２ 制御装置
３ インターフェース基板
３Ｍ マルチドロップ基板
３Ｒ、３Ｒａ リピータ基板
４ 負荷
５ 照明制御システム
２０ 処理部
２１ 通信部
２２ 記憶部
３０ ＣＰＵ
３６ メモリ
４０ 照明器具
２０１ 一斉監視要求部
２０２ グループ監視要求部
２０３ 状態判定部
２０４ 存在確認要求部
２０５ グループ変更指令部
２０６ 設定変更指令部
２０７ 負荷制御指令部
３０１ 監視応答生成部
３０２ 一斉監視応答部
３０３ バッファリング部
３０４ グループ監視応答部
３０５ 中継処理部
３０６ 存在確認応答部
３０７ グループ変更処理部
３０８ 設定変更処理部
３０９ 負荷制御部

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】