JP2007295163A - 通信システム、マスタ装置、及びスレーブ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マスタ／スレーブ型通信システムにおいて、スレーブ装置で変更された設定をすぐさまマスタ装置に伝えることのできるようにする。
【解決手段】
電力モニタ１００Ａは、表示設定部１０５から記憶部１０４に記憶されている設定情報の変更がなされた場合（ステップ１００Ａ）、ＡＮＤゲート１０１からの信号に基づいてＲＳ４８５通信線が通信状態であるかを確認し（ステップＳ１０２Ａ）、無通信状態であれば、設定情報の変更をＷＳＵ２００に通知するために、ＲＳ４８５通信線に瞬間的に低電圧を印加する（ステップＳ１０３Ａ）。ＷＳＵ２００は、低電圧を確認すると、電力モニタ１００から設定情報を要求する要求信号を送信する（ステップＳ２０１）。電力モニタ１００Ａは、要求信号を受け取ると、記憶部１０３に記憶してある設定情報を送信する（ステップＳ１０５Ａ）。
【選択図】図７

Description

本発明は、マスタ装置とスレーブ装置から成る通信システムに関し、特に、差動方式によりデータ伝送を行う通信システムに関する。

従来、ＲＳ４８５通信方式など、半二重通信方式による通信がある。
例えば、ＲＳ４８５通信方式は、米国電子工業会(ＥＩＡ)によって標準化された半二重通信の規格の一つであり、最大３２台までの複数対複数接続に対応する方式である（非特許文献１参照）。
ＲＳ４８５通信方式の特徴として、外部ノイズからの影響を抑えるために、差動方式によるデータ伝送が採用されている。

この差動方式は、ひとつの信号線路に２本の専用線を用い、この２線間の電圧の差を信号として伝送する方式である。
また、こういった半二重通信を利用してマスタ装置とスレーブ装置とから成る通信システム（以下、「マスタ／スレーブ型通信システム」と呼ぶ）を構築することがある。
例えば、電線などの設備の電力を計測する電力モニタ（スレーブ）を複数設置し、通信路を介して各電力モニタを監視する監視装置を接続し、各電力モニタが計測した計測結果を監視装置（マスタ）が収集し、蓄積する監視システムを構築することがある。

このようなシステムでは、マスタである監視装置が周期的にポーリング信号を各端末装置に送信し、スレーブである各電力モニタはポーリング信号を受けて計測結果を監視装置に返すようになっている。
Telecommunications Industry Association and Electronics Industry Association ，「ＴＩＡ／ＥＩＡ−４８５−Ａ」，１９８３年作成

ところが、上述したような半二重通信を利用したマスタ／スレーブ型通信システムでは、スレーブ装置は、マスタ装置から送られてくるポーリング信号に応答する形でしか信号を送ることができず、主導的に信号を送信することができない。
このため、例えば、スレーブ装置側で計測するデータの単位系を変更したり、計測した計測結果をデジタル信号で送信する際のビット数を変更したり、といった設定変更を行った場合、この変更をすぐさまマスタ装置に通知することができない。

変更が通知されなければ、マスタ装置とスレーブ装置で単位系やビット数が合わなくなり、スレーブ装置の計測結果をマスタ装置側で正しく認識することができなくなるため、従来では通常、変更を反映させるために、ユーザがいちいち手作業でマスタ装置側に設定情報を設定し直すという煩雑な操作が必要であった。
そこで、本発明は、マスタ／スレーブ型通信システムにおいて、スレーブ装置で変更された設定をすぐさまマスタ装置に伝えることのできるようにすることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の通信システムは、通信路を介して差動方式によりデータ伝送を行い、計測対象を計測するスレーブ装置と、当該スレーブ装置を監視するマスタ装置とが接続され、前記スレーブ装置は前記マスタ装置から周期的に送られるポーリング信号を受けて計測結果を所定の設定情報に基づいて前記マスタ装置に送信するマスタ／スレーブ型通信システムであって、前記スレーブ装置は、計測対象を計測する計測部と、前記所定の設定情報を変更する入力を受け付ける変更受付部と、前記変更受付部が変更を受け付けると、前記通信路上でデータ伝送に用いる差動電圧以外の電圧を当該通信路に印加する電圧印加部と、前記マスタ装置から前記所定の設定情報を要求する要求信号を受けると、前記変更受付部に入力された設定情報を前記マスタ装置に送信する送信部とを備え、前記マスタ装置は、前記通信路に印加された電圧を検知する電圧検知部と、
前記電圧検知部により、前記通信路上でデータ伝送に用いる差動電圧以外の電圧が検知された場合、前記要求信号を前記スレーブ装置に送信する送信部と、前記スレーブ装置から、前記要求信号に対する応答として前記設定情報を受けると、当該設定情報を保持する保持部とを備えることを特徴とする。

また、上記課題を解決するために、本発明のマスタ装置は、差動方式によりデータ伝送を行う通信路を介して、計測対象を計測するスレーブ装置と接続され、前記スレーブ装置に周期的にポーリング信号を送ることで、所定の設定情報に基づいて送られる計測結果を受け取るマスタ装置であって、前記通信路に印加された電圧を検知する電圧検知部と、前記電圧検知部により、前記通信路上でデータ伝送に用いる差動電圧以外の電圧が検知された場合、前記所定の設定情報を要求する要求信号を前記スレーブ装置に送信する送信部と、前記スレーブ装置から、前記要求信号に対する応答として、前記設定情報を受けると、当該設定情報を保持する保持部とを備えることを特徴とする。

また、上記課題を解決するために、本発明のスレーブ装置は、計測対象を計測するスレーブ装置であり、差動方式によりデータ伝送を行う通信路を介してマスタ装置と接続され、前記マスタ装置から周期的に送られるポーリング信号を受けて計測結果を所定の設定情報に基づいて前記マスタ装置に送信するスレーブ装置であって、計測対象を計測する計測部と、前記設定情報を変更する入力を受け付ける変更受付部と、前記変更受付部が変更を受け付けると、前記通信路上でデータ伝送に用いる差動電圧以外の電圧を当該通信路に印加する電圧印加部と、前記電圧印加部による電圧印加に反応した前記マスタ装置から前記設定情報を要求する要求信号を受けると、前記変更受付部から入力された設定情報を前記マスタ装置に送信する送信部とを備えることを特徴とする。

上記の構成により、マスタ／スレーブ型通信システムにおいて、スレーブ装置側で計測結果を送信する際に用いる設定情報に変更が行われた場合、スレーブ装置が通常のデータ伝送に用いる差動電圧以外の電圧パターンを通信路に印加し、この電圧パターンを検知したマスタ装置が設定変更の問合せ（要求信号の送信）を行うことにより、通信路が半二重であったとしても、スレーブ装置がマスタ装置からのポーリングなしで主導的にすぐさま設定変更をマスタ装置に伝えることができる。

マスタ装置は、スレーブ装置から受け取った設定情報を保持することで、設定情報にされた変更を反映してスレーブ装置から送られる計測結果を正しく認識できるようにすることができる。
このため、ユーザがいちいち手作業でマスタ装置に設定情報の変更を反映さえる入力操作を行う必要がなくなる。

なお、ここで、設定情報とは、例えば、スレーブ装置が計測結果を表現する際の単位系や、計測結果をデジタルで表現する際のビット数である。
また、上記マスタ／スレーブ型通信システムにおいて、前記通信路は、２線を有し、ＲＳ４８５規格に従って当該２線間に差動電圧を印加することでデータ伝送するとともに、データ伝送時以外は前記２線ともに高電圧が印加されるＲＳ４８５通信路であり、前記スレーブ装置の電圧印加部は、前記ＲＳ４８５通信路上でのデータ伝送には使用されない電圧として、前記２線それぞれに低電圧を印加し、前記マスタ装置の送信部は、前記電圧検知部により、前記２線それぞれに低電圧が印加されていることが検知された場合、前記要求信号を前記スレーブ装置に送信することを特徴とする。

この構成により、ＲＳ４８５通信方式によるマスタ／スレーブ通信システムにおいて、通常のデータ伝送で用いる差動電圧以外の電圧（２線とも低電圧）を利用して、スレーブ装置から主導的に設定情報の変更を通知することができる。
また、上記マスタ／スレーブ型通信システムにおいて、前記スレーブ装置は、前記通信路に印加された電圧を検知する電圧検知部を備え、前記スレーブ装置の電圧印加部は、前記電圧検出部により、前記２線ともに高電圧が印加されていることを検知した場合に、前記通信路でのデータ伝送に用いる差動電圧以外の電圧を当該通信路に印加することを特徴とする。

この構成により、通信路上でスレーブ装置とマスタ装置間の通信が他に行われている場合は、通信路の電圧を変更することはしないため、他の通信に割り込んで設定情報の変更を通知することを防ぐことができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
＜実施形態１＞
（１．構成）
（１−１．システム）
まず、本発明に係るマスタ／スレーブ型通信システムの構成について、図１を参照しながら説明する。

図１に示すように、マスタ／スレーブ型通信システムは、ＲＳ４８５通信路を介して、スレーブ装置である電力モニタ１００Ａ及び１００Ｂと、マスタ装置であるＷＳＵ（Web Server Unit）２００とが接続されており、さらにその先にネットワークを介してＰＣ（Personal Computer）３００が接続されている。
なお、電力モニタ１００Ａ及び１００Ｂは互いに同じ構成であるため、両者を指す場合に電力モニタ１００と記載する。

電力モニタ１００は、電線などの外部の設備（図示しない）の電力を計測し、ＷＳＵ２００から周期的に送られてくるポーリング信号を受けて、計測結果をＷＳＵ２００に送信する機能を有する。
ＷＳＵ２００は、電力モニタ１００に対して周期的（例えば、１時間毎）にポーリング信号を送信し、ポーリング信号を受けて返ってくる電力の計測結果を蓄積し、ＰＣ３００からの指示に応じネットワークを介して蓄積した計測結果を送信する機能を有する。

ＰＣ３００は、ネットワークを介してＷＳＵ２００にアクセス可能であり、ＷＳＵ２００が蓄積している計測結果の閲覧やダウンロードが可能である。
電力モニタ１００とＷＳＵ２００を結ぶＲＳ４８５通信路は、差動方式によるデータ伝送が採用されており、２本の専用線（Ｐ１、Ｐ２）を用い、この２線に高電圧又は低電圧を印加することで信号を伝送する。２線に印加する電圧を差動電圧と呼び、電圧差が０．２Ｖ以上であればデジタル信号「１」であると判断され、電圧差が−０．２Ｖ以下であればデジタル信号「０」であると判断される。
（１−２．電力モニタ）
次に、電力モニタ１００の構成について、図２を参照しながら説明する。

図２に示すように、電力モニタ１００は、ＡＮＤゲート１０１、ＯＲゲート１０２、ＲＳ４８５通信部１０３、記憶部１０４、表示設定部１０５、電力計測用ポート１０６、計測用マイコン１０７、及び通信管理用マイコン１０８を備える。
ＡＮＤゲート１０１は、２つの入力端でＲＳ４８５通信線（Ｐ１、Ｐ２）に接続しており、両入力端から高電圧が入力された場合はデジタル信号「１」を出力し、それ以外の場合は「０」を出力するものである。

ＯＲゲート１０２は、２つの入力端でＲＳ４８５通信線（Ｐ１、Ｐ２）に接続しており、両入力端から低電圧が入力された場合はデジタル信号「０」を出力し、それ以外の場合は「１」を出力するものである。
ＲＳ４８５通信部１０３は、ＲＳ４８５通信プロトコルに従って信号の送受信を行うものである。送信時は、通信管理用マイコン１０８からの指示に応じて、所定の電圧をＲＳ４８５通信線Ｐ１、Ｐ２に印加する。受信時は、印加されている電圧をデジタル信号に変換して通信管理用マイコン１０８に送出する。なお、ＲＳ４８５通信線Ｐ１とは２つのピンＹ及びＡで接続しており、Ｐ２とは２つのピンＺ及びＢで接続している。

記憶部１０４は、各種情報を記憶するメモリであり、特に、後述する電力計測用ポート１０６が計測した電力値や、計測用マイコン１０７が計測した計測結果を出力するときの単位系やビット数の設定情報を記憶するものである。
表示設定部１０５は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）を用いたタッチパネルディスプレイであり、各種情報の表示を行うとともに、ディスプレイを直接押圧することで入力された入力信号を通信管理用マイコン１０８に送出するものである。特に、記憶部１０４に記憶されている設定情報を変更するための入力を受け付ける。

電力計測用ポート１０６は、複数のポートを有し、各ポートを外部の電線などの外部設備と接続することで、この設備の電力を計測用マイコン１０７に伝えるものである。
計測用マイコン１０７は、電力計測用ポート１０６を介して得た電力を計測し、記憶部１０４に記憶されている設定情報で設定されている単位系やビット数に基づいて計測結果を通信管理用マイコン１０８に送出するものである。

通信管理用マイコン１０８は、電力モニタ１００の通信を管理するものであり、ＷＳＵ２００にデータを送信するために所定の差動電圧を印加するようＲＳ４８５通信部１０３を制御するものである。
例えば、ＷＳＵ２００からポーリング信号を受けた場合、計測用マイコン１０７で計測した計測結果を送信するための差動電圧を印加するようＲＳ４８５通信部１０３を制御したり、ＷＳＵ２００から設定情報の要求信号を受けた場合、記憶部１０４に記憶されている設定情報を送信するための差動電圧を印加するようＲＳ４８５通信部１０３を制御したり、する。
（１−３．ＷＳＵ）
次に、ＷＳＵ２００の構成について、図３を参照しながら説明する。

図３に示すように、ＷＳＵ２００は、ＯＲゲート２０１、割り込みコントロール部２０２、中央処理部２０３、シリアル通信部２０４、ＲＳ４８５通信部２０５、及び電圧プラグ回路２０６を備える。
ＯＲゲート２０１は、２つの入力端でＲＳ４８５通信線（Ｐ１、Ｐ２）に接続しており、両入力端から低電圧が入力された場合はデジタル信号「０」を出力し、それ以外の場合は「１」を出力するものである。

割り込みコントロール部２０２は、ＯＲゲート２０１から信号「０」が出力された場合、電力モニタ１００から設定情報を要求する要求信号を割り込み信号として送信するよう中央処理部２０３に指示するものである。
中央処理部２０３は、ＷＳＵ２００の通信を管理するものであり、特に、所定の周期でポーリング信号を送信する指示や、割り込みコントロール部２０２からの指示に応じて、割り込み信号として要求信号を送信する指示を、シリアル通信部２０４に送出するものである。

シリアル通信部２０４は、中央処理部２０３の指示に応じて所定のデジタル信号を生成し、ＲＳ４８５通信部２０５に送出するものである。
ＲＳ４８５通信部２０５は、ＲＳ４８５通信プロトコルに従って信号の送受信を行うものである。送信時は、シリアル通信部２０４から受けたデジタル信号を、所定の差動電圧に変換し、通信線Ｐ１、Ｐ２に印加する。受信時は、印加されている電圧をデジタル信号に変換してシリアル通信部２０３に送出する。なお、ＲＳ４８５通信線Ｐ１とは２つのピンＹ及びＡで接続しており、Ｐ２とは２つのピンＺ及びＢで接続している。

電圧プラグ回路２０６は、１０ＫΩ（Kilo-Ohm）の抵抗２０６ａ、１０ＫΩの抵抗２０６ｂ、０．８ＫΩの抵抗２０６ｃ、及び１０ＫΩの抵抗２０６ｄを備え、ＲＳ４８５通信線Ｐ１、Ｐ２が無通信状態のときにプラグインピーダンスを使って通信線Ｐ１とＰ２それぞれに高電圧５Ｖと４．６Ｖを印加するものである。
記憶部２０７は、ＲＳ４８５通信の送受信ロジックや、ＲＳ４８５通信部２０５を介して電力モニタ１００から受信した計測結果や、設定情報を記憶するものである。
（２．通信ロジック）
ここで、電力モニタ１００のＲＳ４８５通信部１０２及び、ＷＳＵ２００のＲＳ４８５通信部２０５の送受信ロジックについて、図４〜５を参照しながら説明する。

図４に示すように、ＲＳ４８５通信部１０３（２０５）は、１端にＲ０ピン、／ＲＥピン、ＤＥピン、ＤＩピンと２つのＧＮＤピンを備え、他端にＶｃｃピン、Ａピン、Ｂピン、Ｚピン、Ｙピンを備えている。なお、ＮＣは未使用のピンを示している。
Ｙピン及びＡピンはＲＳ４８５信号線Ｐ１に接続されており、Ｚピン及びＢピンはＰ２に接続されている。

論理回路１０３ａは、ＤＥピン及びＤＩピンの入力を受けてＹピン及びＺピンに信号を出力する回路であり、送信時に使用する。
論理回路１０３ｂは、Ａピン及びＢピンの入力を受けてＲ０ピンに信号を出力する回路であり、受信時に使用する。
（２−１．差動電圧ロジック）
論理回路１０３ａの差動電圧ロジックについて、図５を参照しながら説明する。
図５（ａ）に示すように、送信時はＤＥピンに「１」を設定し、ＤＩピンに「１」又は「０」を出力する。

「１」を出力するには、高電圧を印加する。
「０」を出力するには、低電圧を印加する。
送信しないときはＤＥピンを「０」にすることで、ＤＩピンの入力に関係なく出力端Ｙ及びＺは高インピーダンスになる。
受信時における論理回路１０３ｂのロジックについて、図５（ｂ）を参照しながら説明する。

図５（ｂ）に示すように、受信時はＤＥピンに「０」を設定した上で、Ａピン
に印加される電圧とＢピンに印加される電圧の差が閾値である＋０．２Ｖ以上であるときは、Ｒ０にデジタル信号「１」を出力する。
Ａピンに印加される電圧とＢピンに印加される電圧の差が閾値である−０．２Ｖ以下であるときは、Ｒ０にデジタル信号「０」を出力する。

ピンに何も入力されない場合（inputs open）は、Ｒ０にデジタル信号「１」を出力する。
／ＲＥピンを「１」にしているときは、ＡピンとＢピンとの電圧差に関係なくＲ０ピンは高インピーダンスになる。
なお、Ａピンに印加される電圧とＢピンに印加される電圧の差が＋０．２Ｖと−０．２Ｖの間にあるときは、Ｒ０に現在の値を継続して出力する。すなわち、デジタル信号「１」であればそのまま「１」を出力し、デジタル信号「０」であればそのままデジタル信号「０」を出力する。
（２−２．シリアル通信ロジック）
ＲＳ４８５通信におけるシリアル通信ロジックについて、図６を参照しながら説明する。

図６に示すように、シリアル通信のフレームフォーマットは、スタートビット、データビット、パリティビット、及びストップビットから成る。
スタートビットは１ビットで「０」であり、当該フレームの開始を示す。
スタートビットの後は、７〜８ビットのデータビットが続く。データビットには、フレームの送信先のアドレスや送信元のアドレスの他、ＷＳＵ２００が送るポーリング信号や要求信号、電力モニタ１００が送る計測結果や設定情報などの送信データに応じたデータが含まれている。

データビットの後は、誤り検出用のパリティビットが続く。
最後に、当該フレームの通信終了を示す１〜は２ビットで「１」のストップビットが続く。
（３．動作）
まず前提として、本発明のマスタ／スレーブ型通信システムでは、ＷＳＵ２００は周期的（例えば、１時間毎）に電力モニタ１００にポーリング信号を送信し、各電力モニタ１００は、このポーリング信号に応答し、計測用マイコン１０７で計測して記憶部１０４に記憶している計測結果をＷＳＵ２００に送信するようになっている。

また、ＷＳＵ２００は、電力モニタ１００とＷＳＵ２００との間で通信が行われない無通信状態である間は、電圧プラグ回路２０６により通信線Ｐ１、Ｐ２それぞれに高電圧５Ｖと４．６Ｖを印加する。これにより、ＲＳ４８５通信部１０３及び２０５は、無通信状態の間、デジタル信号「１」を出力している。
ここで、電力モニタ１００側で設定情報を変更した場合の、電力モニタ１００とＷＳＵ２００の動作について、図７〜８を参照しながら説明する。

ここでは、電力モニタ１００Ａが設定情報を変更したものとして説明する。
図７〜８に示すように、電力モニタ１００Ａで、ユーザが表示設定部１０５に入力操作を行うことによって記憶部１０４に記憶されている設定情報の変更がなされた場合（ステップ１００Ａ）、この設定情報が記憶部１０３に上書きされる（ステップＳ１０１Ａ）。
続いて、電力モニタ１００Ａの通信管理用マイコン１０８はＡＮＤゲート１０１からの信号に基づいてＲＳ４８５通信線が通信状態でないか確認する（ステップＳ１０２Ａ）。

通信状態である場合はＲＳ４８５通信線Ｐ１、Ｐ２に差動電圧が印加されているため、ＡＮＤゲート１０１からの信号が「０」である。この場合（ステップＳ１０２Ａ：ＮＯ）、通信管理用マイコン１０８は無通信状態となるまで待つ。
無通信状態である場合は通信線Ｐ１、Ｐ２それぞれに高電圧５Ｖと４．６Ｖが印加されているため、ＡＮＤゲート１０１からの信号が「１」である。この場合（ステップＳ１０２Ａ：ＹＥＳ）、通信用マイコン１０８は、設定情報の変更をＷＳＵ２００に通知するために、ＲＳ４８５通信部１０３に対して、ＲＳ４８５通信線Ｐ１、Ｐ２ともに低電圧を印加するよう指示し、これを受けてＲＳ４８５通信部１０３は瞬間的に（例えば、１クロック分）低電圧を印加する（ステップＳ１０３Ａ）。瞬間的に低電圧を印加した後は、再びＲＳ４８５通信線Ｐ１、Ｐ２それぞれに高電圧５Ｖと４．６Ｖを印加して無通信状態に戻す。

これにより、ＲＳ４８５通信線Ｐ１、Ｐ２はともに瞬間的に低電圧となる。
ＷＳＵ２００は、ＯＲゲート２０１からの信号に基づいてＲＳ４８５通信線Ｐ１、Ｐ２ともに低電圧が印加されていないかどうか確認しており、ＯＲゲート２０１からの信号が瞬間的に「１」から「０」に変化することでこれを検知する（ステップＳ２００）。
ＷＳＵ２００は、２線Ｐ１、Ｐ２に印加された低電圧を確認すると、割り込みコントロール部２０２は、要求信号を送信するよう中央処理部２０３に指示し、これを受けた中央処理部２０３はシリアル通信部２０４に対して電力モニタ１００Ａ及び１００Ｂから設定情報を要求する要求信号を生成するよう指示する。

シリアル通信部２０４が生成した要求信号を、ＲＳ４８５通信部２０５が差動電圧に変換して通信線Ｐ１、Ｐ２に印加することで要求信号を送信する（ステップＳ２０１及びＳ２０２）。
電力モニタ１００Ａ及び１００Ｂは、ＲＳ４８５通信部１０３で要求信号を受け取ると、通信管理用マイコン１０８は、前回設定情報を送信してから設定情報に変更が加えられたか否かを判断する（ステップＳ１０４Ａ及びＳ１００Ｂ）。

電力モニタ１００Ａは、設定情報に変更が加えられているため（ステップＳ１０４Ａ：ＹＥＳ）、記憶部１０４に記憶してある設定情報を送信するようＲＳ４８５通信部１０３に指示し、ＲＳ４８５通信部１０３がＲＳ４８５通信線Ｐ１、Ｐ２に印加することで設定情報をＷＳＵ２００に送信する（ステップＳ１０５Ａ）。
もし、設定情報に変更が加えられていなければ（ステップＳ１０４Ａ：ＮＯ）、要求信号のフレームは破棄する（ステップＳ１０６Ａ）。

一方、電力モニタ１００Ｂは、設定情報に変更は加えられていないため（ステップＳ１００Ｂ：ＮＯ）、要求信号のフレームを破棄する（ステップＳ１０１Ｂ）。
もし、設定情報に変更が加えられていたら（ステップＳ１００Ｂ：ＹＥＳ）、設定情報をＷＳＵ２００に送信する（ステップＳ１０２Ｂ）。
なお、電力モニタ１００Ａが設定情報を送信する際、図５で示したロジックに基づき、電力モニタ１００ＢのＲＳ４８５通信部１０３はデジタル信号「１」を出力するが、フレームの始まりを示すスタートビット「０」を介さない「１」はフレームとは認識せず、無通信状態の継続と認識する。

ＷＳＵ２００は、ＲＳ４８５通信部２０５で設定情報を受け取ると、記憶部２０７に保持し、この設定変更を反映させる（ステップＳ２０３）。
以上のように、電力モニタ１００側で計測結果を送信する際の単位系やビット数に変更を加えた場合、瞬間的にＲＳ４８５通信線Ｐ１、Ｐ２ともに低電圧を印加することにより、この変更を電力モニタ１００が主導的にＷＳＵ２００に伝える。

ＷＳＵ２００は、ＲＳ通信線Ｐ１、Ｐ２に低電圧が印加されたことを検知すると、すぐさま要求信号で設定情報を取得し、変更された設定情報反映する。
このように動作することで、ＷＳＵ２００は、設定情報が変更された次の周期でポーリング信号による計測結果の取得を行った際、すでにこの変更が反映されているため、計測結果を正しく認識することができる。

例えば、電力モニタ１００が計測結果を送信する際の単位系をＡ（アンペア）からｍＡ（ミリアンペア）に変更した場合や、計測結果を送信する際のデジタル信号のフォーマットを４ビットから８ビットに変更した場合に、この変更をすぐさまＷＳＵ２００に反映させることができる。
したがって、いちいちユーザが次にポーリング周期が来るまでにＷＳＵ２００に設定情報の変更を反映させる作業を手作業で行わなくても、システムの運用に支障をきたすことがない。
＜変形例＞
実施形態１で示した電力モニタ１００では、ＡＮＤゲート１０１からの信号によってＲＳ４８５通信線が無通信状態であるか否かを判断する例を挙げて説明したが、これに限らずに、ＲＳ４８５通信の特性を利用して他の方法で判断するようにしてもよい。
（１）
ＷＳＵ２００がポーリング信号を送信し、各電力モニタ１００が応答して計測結果を送信するが、全ての電力モニタ１００が計測結果を送信し終わるとＲＳ４８５通信線は無通信状態となる。

変形例１では、全ての電力モニタ１００が計測結果を送信し終わったことを契機として、無通信状態と判断する。
以下、具体的に説明する。
ＲＳ４８５通信では、フレームを送信する際、送信相手の割り当てられている固有のアドレスをヘッダに付加して送信する。

例えば、ＷＳＵ２００にはアドレス「１」が割り当てられており、電力モニタ１００Ａ及び１００Ｂにはそれぞれ「２」及び「３」が割り当てられている。
そこで、マスタ装置であるＷＳＵ２００がスレーブ装置である電力モニタ１００にポーリング信号を送信する際、送信対象となる電力モニタ１００のアドレスを指定して逐次ポーリング信号のフレームを送信することになる。

各電力モニタ１００は、全てのフレームを受信するが、自装置あてのアドレスが指定してあるフレームは復調してデータを取り出し、自装置以外のアドレスが指定してあるフレームは破棄するようになっている。
ここで、電力モニタ１００の記憶部１０４に、ＲＳ４８５通信線に接続されている全電力モニタ１００のアドレスを記憶しておく。

そして、ステップＳ１０２において、電力モニタ１００Ａは、ＲＳ４８５通信部１０３を監視し、アドレス「３」が割り当てられている電力モニタ１００ＢからＷＳＵ２００宛にフレームを受信したか否かを確認する。
電力モニタ１００ＢからＷＳＵ２００宛のフレームを受信した場合、このフレームは破棄するが、ＲＳ４８５通信線に接続されている全電力モニタ１００が計測結果の送信を完了したため無通信状態が発生すると判断し、ステップＳ２００でＲＳ４８５通信線Ｐ１、Ｐ２に低電圧を印加する。

このように動作することで、通信管理用マイコン１０８が行うソフトウェア処理でＲＳ４８５通信線の無通信状態を判断することができ、図２に示す構成からＡＮＤゲート１０１を外すことができるため、電力モニタ１００の製造コストの削減を図ることができる。
（２）
また、電力モニタ１００の動作としては、ＷＳＵ２００から自装置宛てにフレームを受信すると、このフレームを復調してデータを取り出し、要求に応じた応答を返信する。この返信作業としては、記憶部１０４に記憶されているデータの中から要求に沿ったデータを取得して、ＲＳ４８５通信部１０３で適切な差動電圧を通信線Ｐ１、Ｐ２に印加しなければならならず、この一連の作業を完了するまでに数クロックの時間を要する。

変形例では、この数クロックの時間が無通信状態となることを利用する。
すなわち、ステップＳ１０２において、電力モニタ１００Ａは、電力モニタ１００Ｂ宛のフレームを受信した場合に無通信状態が発生すると判断する。
この場合、電力モニタ１００Ａは、電力モニタ１００ＢがＷＳＵ２００に応答信号を返す前にＲＳ４８５通信線Ｐ１、Ｐ２ともに低電圧を印加し（ステップＳ１０３Ａ）、ＷＳＵ２００から要求信号を送ってもらって（ステップＳ２０１）、設定情報を送信する（ステップＳ１０５Ａ）必要がある。
＜補足＞
以上、実施形態１及び変形例に基づいて、本発明に係る電力モニタ１００とＷＳＵ２００から成るマスタ／スレーブ型通信システムにについて説明してきたが、この構成には種々の変形を加えることが可能である。
（１）実施形態１及び変形例では、ＲＳ４８５通信方式に準拠しているマスタ／スレーブ型通信システムを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、ＲＳ４２２方式など、差動方式によりデータ伝送を行う他の通信方式であってもよい。
（２）実施形態１では、電力モニタ１００が設定情報に変更が加えられていたか否かを確認し（ステップＳ１０４Ａ及び１００Ｂ）、変更が加えられていた場合に設定情報をＷＳＵ２００に送信する（ステップＳ１０５Ａ及び１０３Ｂ）例を挙げて説明したが、これに限定されるものではない。

すなわち、電力モニタ１００は要求信号を受信したら変更の有無を確認することなく必ず設定情報をＷＳＵ２００に送信し、ＷＳＵ２００側で各電力モニタ１００から受信した設定情報の中で変更が加えられていたもののみを記憶部２０７に上書きするようにしてもよい。
（３）実施形態１では、電力モニタ１００は、ＯＲゲート１０２からの信号に基づいてＲＳ４８５通信線Ｐ１、Ｐ２ともに低電圧が印加されていないかどうか確認するようになっているが、このＯＲゲート１０２は電力モニタ１００の構成になくてもよい。

本発明のＲＳ４８５通信システムを示す概略図である。 実施形態１に係る電力モニタ１００の構成を示すブロック図である。 実施形態１に係るＷＳＵ２００の構成を示すブロック図である。 ＲＳ４８５通信部１０２及び２０５の回路構成を示す概要図である。 本発明のＲＳ４８５通信の送受信ロジックを示すデータテーブルである。 ＲＳ４８５通信方式のフレームフォーマットを示す概要図である。 実施形態１に係る電力モニタ１００とＷＳＵ２００の動作を示すシーケンス図である。 実施形態１に係る電力モニタ１００とＷＳＵ２００の動作を示すシーケンス図である。

符号の説明

１００ 電力モニタ
１０１ ＡＮＤゲート
１０２ ＯＲゲート
１０３ ＲＳ４８５通信部
１０４ 記憶部
１０５ 表示設定部
１０６ 電力計測用ポート
１０７ 計測用マイコン
１０８ 通信管理用マイコン
２００ ＷＳＵ
２０１ ＯＲゲート
２０２ 割り込みコントロール部
２０３ 中央処理部
２０４ シリアル通信部
２０５ ＲＳ４８５通信部
２０６ 電圧プラグ回路

Claims (5)

1. 通信路を介して差動方式によりデータ伝送を行い、計測対象を計測するスレーブ装置と、当該スレーブ装置を監視するマスタ装置とが接続され、前記スレーブ装置は前記マスタ装置から周期的に送られるポーリング信号を受けて計測結果を所定の設定情報に基づいて前記マスタ装置に送信するマスタ／スレーブ型通信システムであって、
   前記スレーブ装置は、
   計測対象を計測する計測部と、
   前記所定の設定情報を変更する入力を受け付ける変更受付部と、
   前記変更受付部が変更を受け付けると、前記通信路上でデータ伝送に用いる差動電圧以外の電圧を当該通信路に印加する電圧印加部と、
   前記マスタ装置から前記所定の設定情報を要求する要求信号を受けると、前記変更受付部に入力された設定情報を前記マスタ装置に送信する送信部とを備え、
   前記マスタ装置は、
   前記通信路に印加された電圧を検知する電圧検知部と、
   前記電圧検知部により、前記通信路上でデータ伝送に用いる差動電圧以外の電圧が検知された場合、前記要求信号を前記スレーブ装置に送信する送信部と、
   前記スレーブ装置から、前記要求信号に対する応答として前記設定情報を受けると、当該設定情報を保持する保持部とを備える
   ことを特徴とする通信システム。
2. 前記通信路は、２線を有し、ＲＳ４８５規格に従って当該２線間に差動電圧を印加することでデータ伝送するとともに、データ伝送時以外は前記２線ともに高電圧が印加されるＲＳ４８５通信路であり、
   前記スレーブ装置の電圧印加部は、前記ＲＳ４８５通信路上でのデータ伝送には使用されない電圧として、前記２線それぞれに低電圧を印加し、
   前記マスタ装置の送信部は、前記電圧検知部により、前記２線それぞれに低電圧が印加されていることが検知された場合、前記要求信号を前記スレーブ装置に送信する
   ことを特徴とする請求項１記載の通信システム。
3. 前記スレーブ装置は、
   前記通信路に印加された電圧を検知する電圧検知部を備え、
   前記スレーブ装置の電圧印加部は、前記電圧検出部により、前記２線ともに高電圧が印加されていることを検知した場合に、前記通信路でのデータ伝送に用いる差動電圧以外の電圧を当該通信路に印加する
   ことを特徴とする請求項２記載の通信システム。
4. 差動方式によりデータ伝送を行う通信路を介して、計測対象を計測するスレーブ装置と接続され、前記スレーブ装置に周期的にポーリング信号を送ることで、所定の設定情報に基づいて送られる計測結果を受け取るマスタ装置であって、
   前記通信路に印加された電圧を検知する電圧検知部と、
   前記電圧検知部により、前記通信路上でデータ伝送に用いる差動電圧以外の電圧が検知された場合、前記所定の設定情報を要求する要求信号を前記スレーブ装置に送信する送信部と、
   前記スレーブ装置から、前記要求信号に対する応答として、前記設定情報を受けると、当該設定情報を保持する保持部とを備える
   ことを特徴とするマスタ装置。
5. 計測対象を計測するスレーブ装置であり、差動方式によりデータ伝送を行う通信路を介してマスタ装置と接続され、前記マスタ装置から周期的に送られるポーリング信号を受けて計測結果を所定の設定情報に基づいて前記マスタ装置に送信するスレーブ装置であって、
   計測対象を計測する計測部と、
   前記設定情報を変更する入力を受け付ける変更受付部と、
   前記変更受付部が変更を受け付けると、前記通信路上でデータ伝送に用いる差動電圧以外の電圧を当該通信路に印加する電圧印加部と、
   前記電圧印加部による電圧印加に反応した前記マスタ装置から前記設定情報を要求する要求信号を受けると、前記変更受付部から入力された設定情報を前記マスタ装置に送信する送信部とを備える
   ことを特徴とするスレーブ装置。

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