JP6265767B2 - 通信診断装置、通信診断システム、通信診断方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、通信診断装置、通信診断システム、通信診断方法、及びプログラムに関する。

電気機器間の通信を診断する方法として、例えば、特許文献１には、通信異常時の伝送波形と電文とを対応付けて保存する技術が開示されている。具体的には、ネットワークに流れる電文とともに常時波形が取得され、取得された電文の解析結果が、例えば、伝送異常発生を示すといった、予め定めた波形取得条件に合致した場合、取得された電文に対応する波形が、取得した波形の中から抽出され、抽出された波形と取得された電文とが対応付けて記憶手段に記憶される。

特開２００８−１６０３５６号公報

しかし、特許文献１に開示されているような技術では、電文の解析結果が異常を示していることをトリガとして、その電文の波形を取得しているため、信号線や、機器の通信回路の劣化、その他の要因に伴う伝送系の劣化全般に関わる不具合の予兆を検出することは困難である。

本発明は、上述の事情の下になされたもので、伝送系の劣化に関わる不具合を検出可能な通信診断装置、通信診断システム、通信診断方法、及びプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る通信診断装置は、
複数の通信機器から構成される通信システムの伝送系に通信可能に接続される通信診断装置であって、
前記通信診断装置の前記伝送系における位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記通信システムの構成情報を取得するシステム情報取得部と、
前記伝送系を流れる信号の波形を取得する実測波形取得部と、
前記実測波形取得部により取得された第１波形と、前記第１波形が取得された後に、前記通信診断装置の前記伝送系における位置と、前記通信システムの構成とが、前記第１波形が取得された時の、前記位置情報取得部により取得された位置情報と、前記システム情報取得部により取得されたシステム情報とが示す状態と同じ状態において、前記実測波形取得部により取得された第２波形と、の相違レベルから、前記伝送系の劣化を判定する実測波形判定部と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、伝送系の劣化に関わる不具合を検出できる。

実施形態１に係る通信診断システムの概略構成を示すブロック図である。 実施形態１に係る通信診断装置のハードウェアの概略構成の一例を示すブロック図である。 実施形態１に係る通信診断装置の制御部の機能構成を示す概略ブロック図である。 実施形態１に係る初期設定処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施形態１に係る通信診断処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施形態２に係る通信診断システムの概略構成を示すブロック図である。 実施形態２に係る通信診断装置のハードウェアの概略構成の一例を示すブロック図である。 実施形態２に係る遠隔サーバのハードウェアの概略構成の一例を示すブロック図である。 実施形態２に係る通信診断装置の制御部の機能構成を示す概略ブロック図である。 実施形態２に係る遠隔サーバの制御部の機能構成を示す概略ブロック図である。 実施形態３に係る通信診断装置の制御部の機能構成を示す概略ブロック図である。 実施形態３に係る初期設定処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施形態３に係る通信診断処理の流れの一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態に係る通信診断システム１の概略構成を示すブロック図である。本実施形態に係る通信診断システム１は、図示しない電力線を介して供給される電力を電源として動作する複数の空調機器１００と、空調機器１００の伝送線Ｌに接続される通信診断装置２００と、から構成されている。

空調機器１００は、伝送線Ｌに接続されたコントローラ（図示せず）から受信した制御情報に従って自身の動作を制御する。また、空調機器１００は、コントローラから受信した要求に従って、または、定期的に、自身の状態を表すデータをコントローラに送信する。従って、複数の空調機器１００は、コントローラ、伝送線Ｌとともに、空調制御システムＳを構成する。

通信診断装置２００は、空調制御システムＳにおける通信を診断する装置である。具体的には、通信診断装置２００は、伝送線Ｌの任意の場所に通信可能に接続され、空調機器１００との間で信号の送受信を行う。そして、通信診断装置２００は、空調機器１００との間で送受信した信号及びその波形に基づいて、空調制御システムＳにおける通信経路の劣化を診断する。

次に、通信診断装置２００のハードウェア構成について説明する。図２に、本実施形態に係る通信診断装置２００のハードウェアの概略構成の一例を示す。図２に示すように、通信診断装置２００は、制御部２１０と、記憶部２２０と、入力部２３０と、表示部２４０と、通信部２５０と、波形入力部２６０とを備える。記憶部２２０、入力部２３０、表示部２４０、通信部２５０、及び波形入力部２６０はいずれも、内部バス２７０を介して制御部２１０に接続されている。

制御部２１０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成される。ＣＰＵは、ＲＡＭを作業領域として用いて、ＲＯＭに記憶される種々のプログラムを実行する。

記憶部２２０は、ハードディスク又はフラッシュメモリ等の不揮発性メモリから構成される。記憶部２２０は、制御部２１０の処理に用いられる種々のデータを記憶している。

入力部２３０は、ユーザが通信診断装置２００を操作するためのマウスやキーボード等の入力装置から構成され、ユーザによって入力される各種の情報を受け付ける。

表示部２４０は、液晶ディスプレイ等の表示装置から構成されている。表示部２４０は、制御部２１０により出力された各種の情報を表示出力する。

通信部２５０は、空調機器１００との間で伝送線Ｌを介して通信するための通信インタフェースから構成される。通信部２５０は、制御部２１０による制御のもと、空調機器１００へのデータの送信、及び、空調機器１００からのデータの受信を行う。

波形入力部２６０は、空調機器１００との間で伝送線Ｌを介して通信される通信データの波形データを取得する。波形入力部２６０は、例えば、デジタルオシロスコープから構成される。波形入力部２６０は、制御部２１０による制御のもと、伝送線Ｌに流れる通信データの波形データを取得し、制御部２１０に出力する。

次に、通信診断装置２００の制御部２１０の機能的構成について説明する。

図３は、本発明の実施形態１に係る通信診断装置２００の制御部２１０の機能構成を示す概略ブロック図である。図３に示すように、制御部２１０は、ＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、位置情報取得部２１１、システム情報取得部２１２、理論波形取得部２１３、実測波形取得部２１４、取得情報判定部２１５、実測波形判定部２１６、として機能する。

位置情報取得部２１１は、入力部２３０を介して、ユーザから、通信診断装置２００の伝送線Ｌ上の設置位置を表す位置情報を取得する。位置情報取得部２１１は、取得した位置情報を記憶部２２０に記録する。なお、位置情報の取得方法はこれに限られず、例えば、他の装置から通信部２５０を介して受信してもよく、また、予め記憶部２２０に記録されていてもよい。

位置情報取得部２１１により取得される位置情報は、例えば、空調機器１００間の接続を表す配線図上における、各空調機器１００の位置及び通信診断装置２００の位置を表す。

システム情報取得部２１２は、通信部２５０を介して、空調制御システムにおける通信に関する情報（システム情報）を取得する。システム情報取得部２１２は、取得したシステム情報２２２を記憶部２２０に記録する。なお、システム情報の取得方法はこれに限られず、例えば、ユーザにより入力部２３０を介して受け付けてもよく、また、予め記憶部２２０に記録されていてもよい。

システム情報取得部２１２により取得されるシステム情報には、例えば、空調機器１００の台数、空調機器１００の機種構成、配線の引き回し情報、伝送路Ｌの抵抗（インピーダンス）、空調機器１００のインピーダンス、配線長の情報といった情報が含まれる。

理論波形取得部２１３は、記憶部２２０に記録された位置情報２２１とシステム情報２２２とに基づいて、空調機器１００毎の、通信診断装置２００が受信する信号の波形の理論値（理論波形）を取得する。

具体的には、理論波形取得部２１３は、通信診断装置２００と伝送線Ｌ上に設置された空調機器１００間の伝送距離や、配線の抵抗成分から、配線上の抵抗成分による電圧降下を求め、測定位置でのパルス波形の高さの理論値を求める。また、理論波形取得部２１３は、伝送線Ｌ上の機器情報を基にした伝送線Ｌのインピーダンス等から、ドループを求めてもよい。

実測波形取得部２１４は、波形入力部２６０を介して、空調機器１００毎に、伝送線Ｌを流れる信号の波形（実測波形）を取得する。また、実測波形取得部２１４は、信号を解析することにより特定された空調機器１００の識別情報（機器ＩＤ）と、取得した実測波形とを対応付けて波形履歴情報２２３として記憶部２２０に記録する。

取得情報判定部２１５は、空調機器１００毎に、理論波形取得部２１３により取得された理論波形と、実測波形取得部２１４により取得された実測波形とを比較し、理論波形と実測波形との相違レベルが、他の空調機器１００の相違レベルと傾向が異なる空調機器１００があるか否かを判定する。そして、取得情報判定部２１５は、傾向が異なる空調機器１００があると判定した場合、記憶部２２０に記録された位置情報２２１及びシステム情報２２２のうち少なくともいずれかに異常がある旨を表示部２４０に表示する。

具体的には、取得情報判定部２１５は、空調機器１００毎に、理論波形と実測波形と波高値を比較する。そして、取得情報判定部２１５は、空調機器１００全体において、実測波形の波高値が、理論波形の波高値と比較して一定の比率で低い場合、取得した伝送線Ｌの抵抗値が実際の値と異なる可能性があると判定する。また、取得情報判定部２１５は、空調機器１００毎に理論波形と実測波形と波高値を比較した結果、伝送線Ｌ上のある部分を境に著しく値が異なる傾向にある場合、例えば、伝送線Ｌ上に延長や分岐等の接続部分があり、何らかの原因による抵抗が発生していると判定する。

実測波形判定部２１６は、空調機器１００毎に、波形履歴情報２２３に記録された、今回の実測波形と、前回の実測波形とを比較し、今回の実測波形と前回の実測波形との相違レベルが、適性か否かを判定する。そして、相違レベルが適性でないと判定した場合、実測波形判定部２１６は、その推定原因とともに異常がある旨を表示部２４０に表示する。また、実測波形判定部２１６は、相違レベルの判定結果を、その空調機器１００の機器ＩＤと対応付けて記憶部２２０に記録する。

具体的には、実測波形判定部２１６は、空調機器１００毎に、今回の実測波形と前回の実測波形との波高値を比較する。そして、実測波形判定部２１６は、波高値の相違が、予め定められた基準値を超えている場合、相違レベルが適性でないと判定する。また、記憶部２２０には、実測波形の波高値と、推定される原因とが、予め対応付けて格納されている。例えば、予め定められた基準値よりも低い波高値には、「伝送線材が規定のものでない可能性がある」、「ある箇所の分岐部・延長部の抵抗が著しく大きい」といった推定原因が対応付けられて格納されている。このような波形値と推定原因は、例えば、実際に発生した不具合事例とその原因であったものを、ユーザにより対応付けられて記憶部２２０に格納される。実測波形判定部２１６は、相違レベルが適性でないと判定した場合、記憶部２２０から、今回の実測波形の波高値に対応付けられた推定される原因を取得する。そして、実測波形判定部２１６は、取得した推定原因とともに異常がある旨を表示部２４０に表示する。

次に、本実施形態における通信診断装置２００の動作について説明する。

まず、通信診断装置２００が実行する初期設定処理の流れについて説明する。図４は、通信診断装置２００が実行する初期設定処理の流れの一例を示すフローチャートである。図４に示す初期設定処理は、例えば、通信診断装置２００の入力部２３０がユーザから初期設定処理の開始を示す操作入力を受け付けたことを契機として開始される。なお、初期設定処理の開始前に、通信診断装置２００は、空調制御システムＳの伝送線Ｌ上の任意の箇所に設置されているものとする。

まず、位置情報取得部２１１は、入力部２３０を介して、ユーザから通信診断装置２００の位置情報２２１を取得し、記憶部２２０に記録する（ステップＳ１０１）。

次に、システム情報取得部２１２は、入力部２３０または通信部２５０を介して、空調制御システムＳのシステム情報２２２を取得し、記憶部２２０に記録する（ステップＳ１０２）。

次に、実測波形取得部２１４は、波形入力部２６０を介して、伝送線Ｌ上に流れる信号の実測波形を取得する（ステップＳ１０３）。

次に、実測波形取得部２１４は、通信部２５０を介して取得した信号を解析して、その信号を送信した空調機器１００の機器ＩＤを特定し、機器ＩＤと、ステップＳ１０３において取得された、その空調機器１００が送信した信号の実測波形と、を対応づけて、波形履歴情報２２３として記憶部２２０に記録する（ステップＳ１０４）。

次に、実測波形取得部２１４は、システム情報２２２に含まれる、空調制御システムＳを構成する空調機器１００の機器ＩＤと、機器台数と、波形履歴情報２２３と、に基づいて、空調制御システムＳを構成する空調機器１００の全部について実測波形を波形履歴情報２２３に記録したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。実測波形取得部２１４が、空調機器１００の全部について実測波形を記録していないと判定した場合（ステップＳ１０５；Ｎｏ）、空調機器１００の全部について実測波形を記録するまで、ステップＳ１０３〜Ｓ１０４の処理が繰り返される。

空調機器１００の全部について実測波形を記録したと判定した場合（ステップＳ１０５；Ｙｅｓ）、理論波形取得部２１３は、記憶部２２０に記録された位置情報２２１とシステム情報２２２とに基づいて、各空調機器１００の理論波形を取得する（ステップＳ１０６）。

次に、取得情報判定部２１５は、空調機器１００毎に、ステップＳ１０４において記録された実測波形と、ステップＳ１０６において取得された理論波形との相違レベルを取得する（ステップＳ１０７）。

次に、取得情報判定部２１５は、ステップＳ１０７において取得した空調機器１００毎の相違レベルにおいて、傾向が異なる空調機器１００が有るか否かを判定する（ステップＳ１０８）。そして、取得情報判定部２１５は、傾向が異なる空調機器１００がないと判定した場合（ステップＳ１０８；Ｎｏ）、初期設定処理を終了する。

取得情報判定部２１５は、傾向が異なる空調機器１００が有ると判定した場合（ステップＳ１０８；Ｙｅｓ）、表示部２４０に、記憶部２２０に記録された位置情報２２１及びシステム情報２２２のうち少なくともいずれかに異常がある旨のメッセージを表示する（ステップＳ１０９）。そして、ユーザは、表示部２４０に表示されたメッセージを確認し、位置情報２２１及びシステム情報２２２の修正を行う。

取得情報判定部２１５は、ユーザから入力部２３０を介して、位置情報２２１及びシステム情報２２２の修正が終了した旨の入力を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１１０）。取得情報判定部２１５は、修正が終了した旨の入力を受け付けるまで待機する（ステップＳ１１０；Ｎｏ）。また、取得情報判定部２１５は、修正が終了した旨の入力を受け付けたと判定した場合（ステップＳ１１０；Ｙｅｓ）、ステップＳ１０６に処理を戻し、ステップＳ１０６以降の処理が繰り返される。

以上の初期設定処理により、記憶部２２０に、適切な位置情報２２１及びシステム情報２２２が記録され、入力ミスが予防することができる。

次に、通信診断装置２００が実行する通信診断処理の流れについて説明する。通信診断処理は、空調制御システムＳの劣化を調べるため、例えば、定期的に行われる空調制御システムＳの保守作業時に実行される。図５は、通信診断装置２００が実行する通信診断処理の流れの一例を示すフローチャートである。図５に示す通信診断処理は、例えば、通信診断装置２００の入力部２３０がユーザから通信診断処理の開始を示す操作入力を受け付けたことを契機として開始される。なお、以下の説明においては、すでに初期設定処理が行われ、記憶部２２０に位置情報２２１及びシステム情報２２２が記録されているものとする。

まず、位置情報取得部２１１は、記憶部２２０に記録された位置情報２２１を表示部２４０に表示させる（ステップＳ２０１）。そして、ユーザは、表示部２４０に表示された位置情報２２１を見て、通信診断装置２００を、表示された位置情報２２１が表す位置に設置する。

位置情報取得部２１１は、ユーザから入力部２３０を介して、通信診断装置２００の設置が終了した旨の入力を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ２０２）。位置情報取得部２１１は、設置が終了した旨の入力を受け付けるまで待機する（ステップＳ２０２；Ｎｏ）。

設置が終了した旨の入力を受け付けたと判定した場合（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ）、実測波形取得部２１４は、波形入力部２６０を介して、伝送線Ｌ上に流れる信号の実測波形を取得する（ステップＳ２０３）。

次に、実測波形取得部２１４は、通信部２５０を介して取得した信号を解析して、その信号を送信した空調機器１００の機器ＩＤを特定し、機器ＩＤと、ステップＳ２０３において取得された、その空調機器１００が送信した信号の実測波形とを、複数回実行される通信診断処理を識別するための診断ＩＤと対応づけて、波形履歴情報２２３として記憶部２２０に記録する（ステップＳ２０４）。

次に、実測波形取得部２１４は、システム情報２２２に含まれる、空調制御システムＳを構成する空調機器１００の機器ＩＤと、機器台数と、波形履歴情報２２３と、に基づいて、空調制御システムＳを構成する空調機器１００の全部について実測波形を波形履歴情報２２３に記録したか否かを判定する（ステップＳ２０５）。実測波形取得部２１４が、空調機器１００の全部について実測波形を記録していないと判定した場合（ステップＳ２０５；Ｎｏ）、空調機器１００の全部について実測波形を記録するまで、ステップＳ２０３〜Ｓ２０４の処理が繰り返される。

空調機器１００の全部について実測波形を記録したと判定した場合（ステップＳ２０５；Ｙｅｓ）、実測波形判定部２１６は、波形履歴情報２２３に記録された診断ＩＤに基づいて、前回実行された通信診断処理により波形履歴情報２２３に記録された実測波形（前回実測波形）と、今回実行された通信診断処理により波形履歴情報２２３に記録された実測波形（今回実測波形）とを特定し、空調機器１００毎に、前回実測波形と今回実測波形との相違レベルを取得する（ステップＳ２０６）。なお、今回が初めての通信診断処理であり、前回実測波形が波形履歴情報２２３に記録されていない場合、ステップＳ２０６を実行せずに、通信診断処理を終了してもよい。

次に、実測波形判定部２１６は、ステップＳ２０５において取得した空調機器１００毎の相違レベルにおいて、適性でない空調機器１００が有るか否かを判定する（ステップＳ２０７）。そして、実測波形判定部２１６は、全ての空調機器１００の相違レベルが適性であると判定した場合（ステップＳ２０７；Ｙｅｓ）、その旨を表すメッセージを診断結果として表示部２４０に表示する（ステップＳ２０８）。

実測波形判定部２１６は、適性でない空調機器１００が有ると判定した場合（ステップＳ２０７；Ｎｏ）、適性でない原因を推定し、推定した原因と、相違レベルが適性でない旨とを表すメッセージを診断結果として表示部２４０に表示する（ステップＳ２０９）。

次に、実測波形判定部２１６は、ステップＳ２０８またはステップＳ２０９における診断結果を、今回の診断ＩＤと対応付けて記憶部２２０に記録する（ステップＳ２１０）。そして、通信診断処理を終了する。

以上説明したように、本実施形態に係る通信診断装置２００は、前回の通信診断処理実行時に取得された実測波形と、今回の通信診断処理実行時に取得された実測波形作業時とを比較し、波形の変化、乱れから、空調制御システムＳの伝送系（配線、接続部、機器通信回路）の劣化診断を行う。この診断により、現状では異常に至らないまでも、劣化の進行を検出することができ、劣化進行が異常閾値に達する前に対応することが可能になる。

また、通信診断装置２００は、通信診断装置２００の設置場所を表す位置情報２２１、及び、空調機器１００の配置情報や配線引き回し情報を含むシステム情報２２２を記憶部２２０に記録するとともに、記録された位置情報２２１及びシステム情報２２２を修正することができる。従って、作業者の記憶違いや、作業者の変更時にも、診断情報及び診断精度を引き継ぐことが可能になる。

なお、本実施形態では、位置情報２２１及びシステム情報２２２の入力ミスを排除するため、初期設定処理において、理論波形取得部２１３により理論波形を取得し、取得情報判定部２１５により、実測波形との相違レベルに基づいて、位置情報２２１及びシステム情報２２２をチェックしている。しかし、理論波形取得部２１３及び取得情報判定部２１５による位置情報２２１及びシステム情報２２２の確認は実行されなくてもよい。

また、初期設定処理及び通信診断処理において、全ての空調機器１００について波形を取得しているが、時間短縮のため等、一部の空調機器１００のみを波形取得の対象としてもよい。

（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２について説明する。上記の実施形態１では、伝送線Ｌ上に設置した通信診断装置２００により、伝送線Ｌを流れる信号の実測波形の取得、理論波形の取得、前回実測波形と今回実測波形の比較を実行しているが、これらの機能の少なくとも一部が、ネットワークを介して通信診断装置２００に通信可能に接続された遠隔サーバにより実行されてもよい。本実施形態２では、実施形態１の通信診断装置２００の一部の機能が遠隔サーバにより実行され、伝送線Ｌに直接接続される通信診断装置２００が端末装置として機能する例について説明する。なお、実施形態１と同様の構成については、同様の符号を用い、その詳細な説明を省略する。

図６は、本発明の実施形態２に係る通信診断システム１の概略構成を示すブロック図である。実施形態２に係る通信診断システム１は、図１に示す実施形態１に係る通信診断システム１において、さらに、有線または無線通信のネットワーク３００を介して、通信診断装置２００に通信可能に接続される遠隔サーバ４００を備える。

図７に、実施形態２に係る通信診断装置２００のハードウェアの概略構成の一例を示す。図７に示すように、実施形態２に係る通信診断装置２００は、図２に示す実施形態１に係る通信診断装置２００の各部に加えて、さらにサーバ通信部２８０を備える。

サーバ通信部２８０は、ネットワーク３００との間で通信するための通信インタフェースから構成される。サーバ通信部２８０は、制御部２１０による制御のもと、ネットワーク３００に接続された遠隔サーバ４００へのデータの送信、及び、遠隔サーバ４００からのデータの受信を行う。

図８に、本実施形態に係る遠隔サーバ４００のハードウェアの概略構成の一例を示す。図８に示すように、遠隔サーバ４００は、制御部４１０と、記憶部４２０と、入力部４３０と、表示部４４０と、通信部４５０と、を備える。記憶部４２０、入力部４３０、表示部４４０、及び通信部４５０はいずれも、内部バス４６０を介して制御部４１０に接続されている。

制御部４１０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成される。ＣＰＵは、ＲＡＭを作業領域として用いて、ＲＯＭに記憶される種々のプログラムを実行する。

記憶部４２０は、ハードディスク又はフラッシュメモリ等の不揮発性メモリから構成される。記憶部４２０は、制御部４１０の処理に用いられる種々のデータを記憶している。

入力部４３０は、ユーザが遠隔サーバ４００を操作するためのマウスやキーボード等の入力装置から構成され、ユーザによって入力される各種の情報を受け付ける。

表示部４４０は、液晶ディスプレイ等の表示装置から構成されている。表示部４４０は、制御部４１０により出力された各種の情報を表示出力する。

通信部４５０は、ネットワーク３００を介して通信診断装置２００と通信するための通信インタフェースから構成される。通信部４５０は、制御部４１０による制御のもと、通信診断装置２００へのデータの送信、及び、通信診断装置２００からのデータの受信を行う。

次に、実施形態２に係る通信診断装置２００の制御部２１０の機能的構成について説明する。

図９は、本発明の実施形態２に係る通信診断装置２００の制御部２１０の機能構成を示す概略ブロック図である。図９に示すように、制御部２１０は、図３に示す実施形態１の制御部２１０と比較して、ＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、位置情報取得部２１１、システム情報取得部２１２、実測波形取得部２１４、判定結果取得部２１７として機能する。

実施形態２に係る位置情報取得部２１１、システム情報取得部２１２、及び実測波形取得部２１４は、それぞれ実施形態１の位置情報取得部２１１、システム情報取得部２１２、及び実測波形取得部２１４と同様に、位置情報、システム情報、及び実測波形を取得する。そして、位置情報取得部２１１、システム情報取得部２１２、及び実測波形取得部２１４は、取得した位置情報、システム情報、及び実測波形を、サーバ通信部２８０を介して、遠隔サーバ４００に送信する。

判定結果取得部２１７は、サーバ通信部２８０を介して、遠隔サーバ４００から、遠隔サーバ４００にて実行された初期設定処理及び通信診断処理の結果を取得し、表示部２４０に表示する。

次に、遠隔サーバ４００の制御部４１０の機能的構成について説明する。

図１０は、本発明の実施形態２に係る遠隔サーバ４００の制御部４１０の機能構成を示す概略ブロック図である。図１０に示すように、制御部４１０は、ＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、位置情報取得部４１１、システム情報取得部４１２、理論波形取得部４１３、実測波形取得部４１４、取得情報判定部４１５、実測波形判定部４１６、として機能する。

位置情報取得部４１１及びシステム情報取得部４１２は、それぞれ、通信部４５０を介して通信診断装置２００から位置情報４２１及びシステム情報４２２を取得し、記憶部４２０に記録する。

理論波形取得部４１３は、記憶部４２０に記録された位置情報４２１とシステム情報４２２とに基づいて、実施形態１に係る理論波形取得部２１３と同様に、空調機器１００毎の、通信診断装置２００が受信する信号の波形の理論値（理論波形）を取得する。

実測波形取得部４１４は、通信部４５０を介して通信診断装置２００から、空調機器１００毎に、機器ＩＤと、伝送線Ｌを流れる信号の波形（実測波形）と、を取得する。また、実測波形取得部４１４は、取得した機器ＩＤと実測波形とを対応付けて波形履歴情報４２３として記憶部４２０に記録する。

取得情報判定部４１５は、実施形態１に係る取得情報判定部２１５と同様に、空調機器１００毎に、理論波形取得部４１３により取得された理論波形と、実測波形取得部４１４により取得された実測波形とを比較し、理論波形と実測波形との相違レベルが、他の空調機器１００の相違レベルと傾向が異なる空調機器１００があるか否かを判定する。そして、取得情報判定部４１５は、傾向が異なる空調機器１００があると判定した場合、記憶部４２０に記録された位置情報４２１及びシステム情報４２２のうち少なくともいずれかに異常がある旨のデータを、通信部４５０を介して通信診断装置２００に送信する。

実測波形判定部４１６は、実施形態１に係る実測波形判定部２１６と同様に、空調機器１００毎に、波形履歴情報４２３に記録された、今回の実測波形と、前回の実測波形とを比較し、今回の実測波形と前回の実測波形との相違レベルが、適性か否かを判定する。そして、相違レベルが適性でないと判定した場合、実測波形判定部４１６は、その推定原因とともに相違レベルが適性でない旨のデータを、通信部４５０を介して通信診断装置２００に送信する。また、実測波形判定部４１６は、相違レベルの判定結果を、その空調機器１００の機器ＩＤと対応付けて記憶部４２０に記録する。

以上のように構成される実施形態２に係る通信診断システム１において、通信診断装置２００は、実測波形取得部２１４において実測波形の取得が完了すると、取得した実測波形を機器ＩＤと対応付けて、サーバ通信部２８０を介して、遠隔サーバ４００に送信する。遠隔サーバ４００は、通信部４５０を介して、通信診断装置２００から位置情報４２１、システム情報４２２、実測波形を受信し、理論波形取得部４１３にて、理論波形を取得する。また、取得情報判定部４１５は、理論波形と実測波形の比較を行い、実測波形判定部４１６は、前回実測波形と今回実測波形の比較を行い、それらの結果を記憶部４２０に記録する。

従って、本実施形態２においては、遠隔サーバ４００を用いることで、通信診断装置２００内部に位置情報２２１、システム情報２２２、波形履歴情報２２３が記憶されていなくても、遠隔サーバ４００内の情報を元に、初期設定処理及び通信診断処理を実施できる。また、多数のユーザで遠隔サーバ４００に記録された位置情報４２１、システム情報４２２、波形履歴情報４２３を共有することが可能になる。

また、理論波形の演算や、波形の相違レベルに複雑な演算を要する場合でも、通信診断装置２００自体が高い処理能力を有する必要がなくなる。

さらに、保守作業の前後にて、例えば、空調機器１００の入れ替え等が実施され、システム情報が変更となっていても、遠隔サーバ４００に随時更新されるシステム情報４２２を持たせることで、現地に実際に設置されている空調機器１００の特性を基にした演算が可能になる。

（実施形態３）
次に、実施形態３に係る通信診断システム１について説明する。本実施形態３では、図１に示す実施形態１と同様の通信診断システム１の構成において、通信診断装置２００が空調機器１００の運転状態毎のノイズ波形に基づいて、空調制御システムＳの伝送系の劣化診断を行う例について説明する。なお、実施形態１と同様の構成については、同様の符号を用い、その詳細な説明を省略する。

図１１は、本発明の実施形態３に係る通信診断装置２００の制御部２１０の機能構成を示す概略ブロック図である。図１１に示すように、制御部２１０は、ＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、位置情報取得部２１１、システム情報取得部２１２、運転状態設定部２１８、実測波形取得部２１４ａ、実測波形判定部２１６ａ、として機能する。

運転状態設定部２１８は、通信部２５０を介して空調機器１００に制御信号を送信することにより、空調機器１００の運転状態を任意の状態、例えば、１００％運転や５０％能力運転の状態に設定する。

実測波形取得部２１４ａは、波形入力部２６０を介して、空調機器１００の運転状態毎に、空調制御システムＳ内で信号の送受信が行われていない状態、すなわちアイドル状態において伝送線Ｌを流れる波形（ノイズ波形）を取得する。また、実測波形取得部２１４ａは、伝送線Ｌ上を流れる空調機器１００の運転データを基に認識される空調機器１００の運転状態と、取得したノイズ波形とを対応付けて波形履歴情報２２３として記憶部２２０に記録する。

具体的には、例えば、アイドル状態において、空調機器１００の圧縮機が一定の周波数以上で動作している場合、その動作に起因する伝送ノイズが伝送線Ｌに重畳する。実測波形取得部２１４ａは、このような伝送ノイズが発生するときの、空調機器１００の運転状態を、伝送線Ｌ上を流れる空調機器１００の運転データを基に認識する。

実測波形判定部２１６ａは、運転状態設定部２１８により設定された空調機器１００の運転状態毎に、波形履歴情報２２３に記録された、今回のノイズ波形と、前回のノイズ波形とを比較し、今回のノイズ波形と前回のノイズ波形との相違レベルが、適性か否かを判定する。そして、相違レベルが適性でないと判定した場合、実測波形判定部２１６ａは、その推定原因とともに異常がある旨を表示部２４０に表示する。また、実測波形判定部２１６ａは、相違レベルの判定結果を、その運転状態と対応付けて記憶部２２０に記録する。

次に、本実施形態３における通信診断装置２００の動作について説明する。

まず、通信診断装置２００が実行する初期設定処理の流れについて説明する。図１２は、通信診断装置２００が実行する初期設定処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１２に示す初期設定処理は、例えば、通信診断装置２００の入力部２３０がユーザから初期設定処理の開始を示す操作入力を受け付けたことを契機として開始される。なお、初期設定処理の開始前に、通信診断装置２００は、空調制御システムＳの伝送線Ｌ上の任意の箇所に設置されているものとする。

まず、制御部２１０は、ステップＳ３０１〜Ｓ３０２において、図４に示す実施形態１に係る初期設定処理のステップＳ１０１〜Ｓ１０２と同様の処理を実行する。

次に、運転状態設定部２１８は、通信部２５０を介して、空調機器１００に制御信号を送信し、予め定められた複数の運転状態のうちの１つの運転状態に設定する（ステップＳ３０３）。

次に、実測波形取得部２１４ａは、波形入力部２６０を介して、伝送線Ｌ上のノイズ波形を取得する（ステップＳ３０４）。そして、実測波形取得部２１４ａは、ステップＳ３０３において設定された運転状態と、ノイズ波形とを対応づけて、波形履歴情報２２３として記憶部２２０に記録する。

次に、実測波形取得部２１４ａは、予め定められた複数の運転状態の全部についてノイズ波形を波形履歴情報２２３に記録したか否かを判定する（ステップＳ３０５）。実測波形取得部２１４ａが、全部の運転状態についてノイズ波形を記録していないと判定した場合（ステップＳ３０５；Ｎｏ）、全部の運転状態についてノイズ波形を記録するまで、ステップＳ３０３〜Ｓ３０４の処理が繰り返される。また、全部の運転状態についてノイズ波形を記録したと判定した場合（ステップＳ３０５；Ｙｅｓ）、初期設定処理を終了する。

次に、実施形態３に係る通信診断装置２００が実行する通信診断処理の流れについて説明する。図１３は、通信診断装置２００が実行する通信診断処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１３に示す通信診断処理は、例えば、通信診断装置２００の入力部２３０がユーザから通信診断処理の開始を示す操作入力を受け付けたことを契機として開始される。なお、以下の説明においては、すでに初期設定処理が行われ、記憶部２２０に位置情報２２１及びシステム情報２２２が記録されているものとする。

まず、制御部２１０は、ステップＳ４０１〜Ｓ４０２において、図５に示す実施形態１に係る通信診断処理のステップＳ２０１〜Ｓ２０２と同様の処理を実行する。

設置が終了した旨の入力を受け付けたと判定した場合（ステップＳ４０２；Ｙｅｓ）、運転状態設定部２１８は、通信部２５０を介して、空調機器１００に制御信号を送信し、予め定められた複数の運転状態のうちの１つの運転状態に設定する（ステップＳ４０３）。

次に、実測波形取得部２１４ａは、波形入力部２６０を介して、伝送線Ｌ上のノイズ波形を取得する（ステップＳ４０４）。そして、実測波形取得部２１４ａは、伝送線Ｌ上を流れる空調機器１００の運転データに基づいて認識される運転状態と、取得したノイズ波形とを、複数回実行される通信診断処理を識別するための診断ＩＤに対応づけて、波形履歴情報２２３として記憶部２２０に記録する。

次に、実測波形取得部２１４ａは、予め定められた複数の運転状態の全部についてノイズ波形を波形履歴情報２２３に記録したか否かを判定する（ステップＳ４０５）。実測波形取得部２１４ａが、全部の運転状態についてノイズ波形を記録していないと判定した場合（ステップＳ４０５；Ｎｏ）、全部の運転状態についてノイズ波形を記録するまで、ステップＳ４０３〜Ｓ４０４の処理が繰り返される。

全部の運転状態についてノイズ波形を記録したと判定した場合（ステップＳ４０５；Ｙｅｓ）、実測波形判定部２１６ａは、波形履歴情報２２３に記録された診断ＩＤに基づいて、前回実行された通信診断処理により波形履歴情報２２３に記録されたノイズ波形（前回ノイズ波形）と、今回実行された通信診断処理により波形履歴情報２２３に記録されたノイズ波形（今回ノイズ波形）とを特定し、空調機器１００の運転状態毎に、前回ノイズ波形と今回ノイズ波形との相違レベルを取得する（ステップＳ４０６）。

次に、実測波形判定部２１６ａは、ステップＳ４０６において取得した運転状態毎の相違レベルにおいて、適性でない相違レベルが有るか否かを判定する（ステップＳ４０７）。そして、実測波形判定部２１６ａは、全ての運転状態の相違レベルが適性であると判定した場合（ステップＳ４０７；Ｙｅｓ）、その旨を表すメッセージを診断結果として表示部２４０に表示する（ステップＳ４０８）。

実測波形判定部２１６ａは、適性でない相違レベルが有ると判定した場合（ステップＳ２０７；Ｎｏ）、適性でない原因を推定し、推定した原因と、相違レベルが適性でない旨とを表すメッセージを診断結果として表示部２４０に表示する（ステップＳ４０９）。

次に、実測波形判定部２１６ａは、ステップＳ４０８またはステップＳ４０９における診断結果を、今回の診断ＩＤと対応付けて記憶部２２０に記録する（ステップＳ４１０）。そして、通信診断処理を終了する。

以上の構成により、本実施形態３に係る通信診断装置２００において、ノイズの有無を、任意の運転状態で取得、比較を行うことで、機器劣化や環境変化による、ノイズの発生を検知することができる。従って、空調制御システムＳの伝送系の劣化が、現状以上ではなくても、表面化する前に予防措置を行うことが可能になる。

また、任意の運転状態で事前にノイズ状態を確認しておくことで、実際の運転時のノイズの影響を事前に確認することが可能になり、事前の予防措置（ノイズ除去対策の実施）が可能になる。

なお、上記の実施形態３において、予め定められた複数の運転状態についてノイズ波形を取得し、比較を行っているが、全運転状態におけるノイズ波形を取得しなくてもよく、事前に検討を行った必要な範囲でノイズ波形の取得と比較を行ってもよい。

また、空調機器１００毎・運転状態毎の微小ノイズについて予め記憶部２２０に記録しておき、通信診断処理において、実測したノイズ波形と、記録された微小ノイズとを比較してもよい。

また、実施形態２に係る遠隔サーバ４００のように、遠隔サーバ４００に空調機器１００毎の理論ノイズ波形を保存しておき、遠隔サーバ４００からダウンロードする、もしくは、遠隔サーバ４００にノイズ波形を送信して、遠隔サーバ４００側でノイズ波形の比較、及び伝送系の劣化の判定を実施してもよい。

また、実施形態１の信号波形の比較と、実施形態３のノイズ波形の比較を同時に実施してもよい。また、信号波形に重畳するノイズ量を、ノイズの有無の判定に用いてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は実施形態によって限定されるものではない。

例えば、上記の実施形態１乃至３において、通信診断装置２００は、複数の空調機器１００から構成される空調制御システムＳの伝送系の劣化を診断するが、通信診断装置２００が診断する伝送系はこれに限られず、互いに信号を送受信する複数の通信装置から構成される任意の通信システムの伝送系の診断が可能である。

また、本発明に係る通信診断装置２００は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。例えば、ネットワークに接続されているコンピュータに、上記動作を実行するためのプログラムを、コンピュータシステムが読み取り可能な記録媒体（ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ等）に格納して配布し、当該プログラムをコンピュータシステムにインストールすることにより、上述の処理を実行する通信診断装置２００を構成してもよい。

また、コンピュータにプログラムを提供する方法は任意である。例えば、プログラムは、通信回線の掲示板（ＢＢＳ）にアップロードされ、通信回線を介してコンピュータに配信されてもよい。また、プログラムは、プログラムを表す信号により搬送波を変調した変調波により伝送され、この変調波を受信した装置が変調波を復調してプログラムを復元するようにしてもよい。そして、コンピュータは、このプログラムを起動して、ＯＳの制御のもと、他のアプリケーションと同様に実行する。これにより、コンピュータは、上述の処理を実行する通信診断装置２００として機能する。

１ 通信診断システム、１００ 空調機器、２００ 通信診断装置、２１０ 制御部、２１１ 位置情報取得部、２１２ システム情報取得部、２１３ 理論波形取得部、２１４，２１４ａ 実測波形取得部、２１５ 取得情報判定部、２１６，２１６ａ 実測波形判定部、２１７ 判定結果取得部、２１８ 運転状態設定部、２２０ 記憶部、２２１ 位置情報、２２２ システム情報、２２３ 波形履歴情報、２３０ 入力部、２４０ 表示部、２５０ 通信部、２６０ 波形入力部、２７０ 内部バス、２８０ サーバ通信部、３００ ネットワーク、４００ 遠隔サーバ、４１０ 制御部、４１１ 位置情報取得部、４１２ システム情報取得部、４１３ 理論波形取得部、４１４ 実測波形取得部、４１５ 取得情報判定部、４１６ 実測波形判定部、４２０ 記憶部、４２１ 位置情報、４２２ システム情報、４２３ 波形履歴情報、４３０ 入力部、４４０ 表示部、４５０ 通信部、４６０ 内部バス

Claims (6)

1. 複数の通信機器から構成される通信システムの伝送系に通信可能に接続される通信診断装置であって、
   前記通信診断装置の前記伝送系における位置情報を取得する位置情報取得部と、
   前記通信システムの構成情報を取得するシステム情報取得部と、
   前記伝送系を流れる信号の波形を取得する実測波形取得部と、
   前記実測波形取得部により取得された第１波形と、前記第１波形が取得された後に、前記通信診断装置の前記伝送系における位置と、前記通信システムの構成とが、前記第１波形が取得された時の、前記位置情報取得部により取得された位置情報と、前記システム情報取得部により取得されたシステム情報とが示す状態と同じ状態において、前記実測波形取得部により取得された第２波形と、の相違レベルから、前記伝送系の劣化を判定する実測波形判定部と、
   を備えることを特徴とする通信診断装置。
2. 前記位置情報取得部により取得された位置情報と、前記システム情報取得部により取得されたシステム情報と、に基づいて、前記伝送系に流れる信号の理論波形を取得する理論波形取得部と、
   前記実測波形取得部により取得された実測波形と、前記通信診断装置の前記伝送系における位置と、前記通信システムの構成とが、前記実測波形が取得された時の、前記位置情報取得部により取得された位置情報と、前記システム情報取得部により取得されたシステム情報と、に基づいて前記理論波形取得部により取得された理論波形と、の相違レベルから、前記位置情報及び前記システム情報の少なくともいずれかに異常が有るか否かを判定する取得情報判定部と、をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信診断装置。
3. 前記通信機器を複数の運転状態に設定する運転状態設定部をさらに備え、
   前記実測波形取得部は、前記運転状態設定部により設定された複数の運転状態毎に、前記伝送系のアイドル期間におけるノイズ波形を取得し、
   前記実測波形判定部は、前記運転状態設定部により設定された複数の運転状態毎の、前記実測波形取得部により取得された第１ノイズ波形と、前記第１波形が取得された後に、前記通信診断装置の前記伝送系における位置と、前記通信システムの構成とが、前記第１ノイズ波形が取得された時の、前記位置情報取得部により取得された位置情報と、前記システム情報取得部により取得されたシステム情報とが示す状態と同じ状態において、前記実測波形取得部により取得された第２ノイズ波形と、の相違レベルから、前記伝送系の劣化を判定する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の通信診断装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の通信診断装置と、前記通信診断装置とネットワークを介して通信可能に接続され、前記伝送系に有線で通信可能に接続される端末装置と、から構成される通信診断システムであって、
   前記端末装置は、
   前記伝送系を流れる信号の波形を取得する端末側実測波形取得部と、
   前記端末側実測波形取得部により取得された実測波形を、前記通信診断装置に送信する端末側送信部と、
   前記通信診断装置から、前記通信診断装置により判定された前記伝送系の劣化の判定結果を受信する端末側受信部と、を備え、
   前記通信診断装置は、
   前記実測波形判定部により判定された前記伝送系の劣化の判定結果を送信する送信部を備え、
   前記実測波形取得部は、前記端末装置から前記実測波形を取得する、
   ことを特徴とする通信診断システム。
5. 複数の通信機器から構成される通信システムの伝送系に通信可能に接続される通信診断装置を用いて前記伝送系を診断する通信診断方法であって、
   前記通信診断装置の前記伝送系における位置情報を取得する位置情報取得ステップと、
   前記通信システムの構成情報を取得するシステム情報取得ステップと、
   前記伝送系を流れる信号の波形を取得する実測波形取得ステップと、
   前記実測波形取得ステップにおいて取得された第１波形と、前記第１波形が取得された後に、前記通信診断装置の前記伝送系における位置と、前記通信システムの構成とが、前記第１波形が取得された時の、前記位置情報取得ステップにおいて取得された位置情報と、前記システム情報取得ステップにおいて取得されたシステム情報とが示す状態と同じ状態において、前記実測波形取得ステップにおいて取得された第２波形と、の相違レベルから、前記伝送系の劣化を判定する実測波形判定ステップと、
   を有することを特徴とする通信診断方法。
6. 複数の通信機器から構成される通信システムの伝送系に通信可能に接続されるコンピュータを、
   前記コンピュータの前記伝送系における位置情報を取得する位置情報取得手段、
   前記通信システムの構成情報を取得するシステム情報取得手段、
   前記伝送系を流れる信号の波形を取得する実測波形取得手段、
   前記実測波形取得手段により取得された第１波形と、前記第１波形が取得された後に、前記コンピュータの前記伝送系における位置と、前記通信システムの構成とが、前記第１波形が取得された時の、前記位置情報取得手段により取得された位置情報と、前記システム情報取得手段により取得されたシステム情報とが示す状態と同じ状態において、前記実測波形取得手段により取得された第２波形と、の相違レベルから、前記伝送系の劣化を判定する実測波形判定手段、
   として機能させることを特徴とするプログラム。

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