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JP7315980B2 - BASE STATION, COMMUNICATION SYSTEM AND METHOD OF CONTROLLING BASE STATION - Google Patents
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BASE STATION, COMMUNICATION SYSTEM AND METHOD OF CONTROLLING BASE STATION Download PDF

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Description

本発明は、基地局、通信システム、及び、基地局の制御方法に関する。 The present invention relates to a base station, a communication system, and a method of controlling a base station.

工場等に配備される産業機器の制御通信のネットワークは、固定的に配置される機器の他、ロボット又は搬送車等の移動機器に接続し構築される。固定的に配置される機器の接続にはケーブルを用いた有線ネットワークが用いられる。一方、移動機器の接続には、無線リンクを用いた無線ネットワークが有用である。 A control communication network for industrial equipment deployed in a factory or the like is constructed by connecting not only fixed equipment but also mobile equipment such as a robot or a carrier. A wired network using cables is used to connect devices that are fixedly arranged. On the other hand, wireless networks using wireless links are useful for connecting mobile devices.

産業機器のネットワークには、冗長性及び即時性の観点からEtherCAT(登録商標)等のリング方式の通信規格が用いられている。 Industrial equipment networks use a ring communication standard such as EtherCAT (registered trademark) from the viewpoint of redundancy and immediacy.

特許文献1は、産業機器の有線ネットワークのうちの一部のリンクをケーブルレス化つまり無線化することができる通信装置を開示している。 Patent Literature 1 discloses a communication device capable of making some links in a wired network of industrial equipment cableless, that is, wireless.

特開2019-29790号公報JP 2019-29790 A

無線通信する通信装置は、自装置が無線通信でデータ等を送信する際には、自装置が無線通信に用いる周波数(チャネル)を用いて無線通信が行われていないかを予め確認し、無線通信が行われていないことを確認してから、無線通信を実行する。具体的には、無線通信する通信装置には、自装置が無線通信でデータ等を送信する前に、自装置が無線通信に用いるチャネルを用いた無線信号を探索すること(いわゆる、キャリアセンス)が要求される。キャリアセンスによれば、同じチャネルが用いられることによる無線通信での電波の干渉が回避され得る。 A communication device that performs wireless communication checks in advance whether wireless communication is being performed using the frequency (channel) that the device uses for wireless communication before transmitting data or the like by wireless communication. After confirming that no communication is being performed, execute wireless communication. Specifically, a communication device that performs wireless communication searches for a radio signal using a channel that the device uses for wireless communication before the device transmits data by wireless communication (so-called carrier sense). is required. Carrier sense can avoid radio wave interference in wireless communication due to the use of the same channel.

一方、通信装置は、キャリアセンスによって自装置が無線通信に用いようとするチャネル上で自装置以外の無線信号を検知した場合、所定時間待機した後で、無線通信を実行する。そのため、当該通信装置が実行する無線通信に所定時間待機した分だけ遅延が発生する。 On the other hand, when the communication device detects a radio signal other than the own device on the channel to be used for wireless communication by carrier sense, the communication device performs wireless communication after waiting for a predetermined time. Therefore, the wireless communication performed by the communication device is delayed for the predetermined time.

上記したリング方式のネットワークでは、上位コントローラが複数の通信機器と通信しながら当該複数の通信機器のそれぞれが無線通信する子機の動作を制御するために、遅延が発生すると、又は、定期的な通信が実行されないと、当該子機の動作に不具合が生じる可能性がある。このように、リング方式のネットワークでは、定周期且つ低遅延の通信が要求される。 In the above-described ring-type network, when a delay occurs or periodically If communication is not executed, there is a possibility that a malfunction will occur in the operation of the child device. Thus, in a ring system network, periodic and low-delay communication is required.

本発明は、無線通信での遅延の発生を抑制できる基地局等を提供する。 The present invention provides a base station and the like that can suppress the occurrence of delay in wireless communication.

本発明の一態様に係る基地局は、リング方式の有線ネットワークを介して複数の基地局が通信する通信システムにおける一の基地局であって、前記有線ネットワークに接続される有線インターフェースと、被制御機器と無線通信するための無線インターフェースと、前記有線インターフェースを介して受信されるタイミング信号であって、前記複数の基地局のそれぞれが無線通信を開始するタイミングを示すタイミング信号に基づいて、前記被制御機器と無線通信する期間を算出する算出部と、前記被制御機器に対するコマンドを、前記有線インターフェースを介して受信した場合、前記算出部が算出した前記期間内に、前記被制御機器に対するコマンドに基づいて、前記無線インターフェースを介して前記被制御機器と無線通信する機器制御部と、を備える。 A base station according to an aspect of the present invention is one base station in a communication system in which a plurality of base stations communicate via a ring wired network, and includes a wired interface connected to the wired network, and a controlled a wireless interface for wirelessly communicating with a device; and a timing signal received via the wired interface, the timing signal indicating the timing at which each of the plurality of base stations starts wireless communication. a calculation unit for calculating a period of wireless communication with a control device; and, when receiving a command for the controlled device via the wired interface, receiving the command for the controlled device within the period calculated by the calculation unit. a device control unit that wirelessly communicates with the controlled device via the wireless interface based on the wireless interface.

これによれば、例えば、各基地局が同じチャネルを用いて被制御機器と無線通信する場合においても、各基地局は、互いに異なるタイミングで被制御機器と無線通信できる。そのため、このような構成によれば、キャリアセンスによる待機時間(待機期間)が発生することが抑制される。このように、本発明の一態様に係る基地局によれば、無線通信での遅延の発生を抑制できる。 According to this, for example, even when each base station wirelessly communicates with the controlled device using the same channel, each base station can wirelessly communicate with the controlled device at different timings. Therefore, according to such a configuration, the occurrence of waiting time (waiting period) due to carrier sensing is suppressed. Thus, according to the base station according to one aspect of the present invention, it is possible to suppress the occurrence of delay in wireless communication.

また、例えば、前記機器制御部は、前記被制御機器に対するコマンドを、前記有線インターフェースを介して受信した場合、現在の時刻が、前記算出部が算出した前記期間内であるか否かを判定し、現在の時刻が、前記算出部が算出した前記期間内であると判定した場合、前記被制御機器との無線通信を開始し、現在の時刻が、前記算出部が算出した前記期間内ではないと判定した場合、現在の時刻が前記期間内になるまで待機してから前記被制御機器との無線通信を開始する。 Further, for example, when the device control unit receives a command for the controlled device via the wired interface, the device control unit determines whether or not the current time is within the period calculated by the calculation unit. , if it is determined that the current time is within the period calculated by the calculation unit, wireless communication with the controlled device is started, and the current time is not within the period calculated by the calculation unit If it is determined that the current time is within the period, wireless communication with the controlled device is started.

これによれば、基地局は、算出部が算出した期間内に適切に被制御機器と無線通信できる。 According to this, the base station can appropriately perform wireless communication with the controlled device within the period calculated by the calculator.

また、例えば、前記機器制御部は、前記無線インターフェースを介して複数の前記被制御機器と無線通信可能に接続されており、前記有線インターフェースを介して、複数の前記被制御機器のうちの2つ以上の前記被制御機器に対するコマンドを同時に受信した場合、当該2つ以上の前記被制御機器に対するコマンドに基づいて、前記期間内であって、且つ、互いに異なるタイミングで当該2つ以上の前記被制御機器のそれぞれと無線通信する。 Further, for example, the device control unit is connected to the plurality of controlled devices via the wireless interface so as to be capable of wireless communication, and controls two of the plurality of controlled devices via the wired interface. When the above commands for the controlled devices are received at the same time, the two or more controlled devices are controlled within the period and at different timings based on the commands for the two or more controlled devices. Communicate wirelessly with each of the devices.

これによれば、基地局は、同じチャネルを用いて2つ以上の被制御機器と無線通信する場合であっても、当該2つ以上の被制御機器と無線通信する期間を互いに重ならないようにできる。そのため、当該2つ以上の被制御機器と無線通信する際の電波の干渉が回避され得る。 According to this, even when the base station wirelessly communicates with two or more controlled devices using the same channel, the period of wireless communication with the two or more controlled devices should not overlap each other. can. Therefore, radio wave interference can be avoided during wireless communication with the two or more controlled devices.

また、例えば、前記タイミング信号は、前記複数の基地局が同期をとるための同期信号である。 Also, for example, the timing signal is a synchronization signal for synchronizing the plurality of base stations.

例えば、EtherCATに従うネットワークでは、各基地局は、それぞれが有するRTC(Real Time Clock)等の計時部(時計)の時刻を揃えるために、つまり、各基地局が他の基地局と同期をとる。そこで、本発明の一態様に係る基地局は、同期信号に基づいて、自装置が無線通信する期間を決定する。これによれば、各基地局が当該期間を算出するための新たな信号等を用いずに、各基地局は、同期信号に基づいて各基地局が、それぞれ自装置が無線通信する期間を算出できる。 For example, in a network conforming to EtherCAT, each base station synchronizes with other base stations in order to synchronize the time of its own RTC (Real Time Clock) or the like. Therefore, the base station according to one aspect of the present invention determines a period during which the own device performs wireless communication based on the synchronization signal. According to this, without using a new signal or the like for each base station to calculate the relevant period, each base station calculates the period during which its own device wirelessly communicates based on the synchronization signal. can.

また、例えば、前記機器制御部は、前記被制御機器との無線通信において、前記被制御機器に対するコマンドの前記被制御機器への送信処理と、前記被制御機器に対するコマンドに応じた応答データを前記被制御機器から要求する要求信号の送信処理と、前記応答データの受信処理と、を行う。 Further, for example, in wireless communication with the controlled device, the device control unit transmits a command for the controlled device to the controlled device, and transmits response data corresponding to the command for the controlled device to the controlled device. It performs transmission processing of a request signal requested from the controlled device and reception processing of the response data.

これによれば、基地局は、無線通信によって子機から応答データを受信し、且つ、リング方式の有線ネットワークを介してマスタに応答データを送信できる。 According to this, the base station can receive the response data from the child device by wireless communication, and transmit the response data to the master via the ring-type wired network.

また、例えば、前記算出部は、(ア)前記被制御機器に対するコマンドの前記被制御機器への送信処理と、(イ)前記要求信号の送信処理、及び、前記応答データの受信処理と、をそれぞれ個別に実行するための前記期間と、前記被制御機器に対するコマンドの前記被制御機器への送信処理と前記要求信号の送信処理との間の前記被制御機器と無線通信しない待機期間とを算出する。 Further, for example, the calculation unit performs (a) a process of transmitting a command to the controlled device to the controlled device, (b) a process of transmitting the request signal, and a process of receiving the response data. Calculation of the period for executing each individually, and a waiting period during which wireless communication with the controlled device is not performed between the process of transmitting a command to the controlled device to the controlled device and the process of transmitting the request signal to the controlled device do.

これによれば、基地局は、待機期間が適切に算出されることで、被制御機器が応答データの生成に時間がかかる場合にも、その期間を他の基地局が占有して無線通信を行う期間として利用できる。 According to this, by appropriately calculating the waiting period, the base station can allow another base station to occupy the period even when it takes a long time for the controlled device to generate the response data. It can be used as a period to do.

また、本発明の一態様に係る通信システムは、上記記載の基地局を複数備え、複数の前記基地局は、それぞれ、1つ又は複数の前記被制御機器のそれぞれと同じチャネルを用いて無線通信し、前記同じチャネルを用いて無線通信する前記基地局同士が互いに異なるグループに属するように、複数のグループのいずれかに予め分類されており、前記タイミング信号及び前記複数のグループの数に基づいて、1つ又は複数の前記被制御機器と無線通信する期間を算出し、前記有線インターフェースを介して、複数の前記被制御機器のうちの2つ以上の前記被制御機器に対するコマンドを同時に受信した場合、当該2つ以上の前記被制御機器に対するコマンドに基づいて、前記期間内であって、且つ、互いに異なるタイミングで当該2つ以上の前記被制御機器のそれぞれと無線通信する。 Further, a communication system according to an aspect of the present invention includes a plurality of base stations described above, and each of the plurality of base stations wirelessly communicates using the same channel as each of one or more of the controlled devices. and the base stations that wirelessly communicate using the same channel are classified in advance into one of a plurality of groups so that they belong to different groups, and based on the timing signal and the number of the plurality of groups , when a period of wireless communication with one or more of the controlled devices is calculated, and commands for two or more of the plurality of controlled devices are simultaneously received via the wired interface; , wirelessly communicates with each of the two or more controlled devices within the period and at different timings from each other, based on commands for the two or more controlled devices.

例えば、複数の基地局が同じチャネルを用いて被制御機器と無線通信する場合においても、当該複数の基地局は互いに異なるタイミングで複数の被制御機器と無線通信できる。つまり、本発明の一態様に係る基地局同士によれば、同じチャネルを用いて被制御機器と無線通信する場合であっても、互いが無線通信する期間を互いに重ならないようにできるために、本発明の一態様は、それぞれが被制御機器と無線通信する基地局を複数備えるシステムに好適である。 For example, even when a plurality of base stations wirelessly communicate with a controlled device using the same channel, the plurality of base stations can wirelessly communicate with a plurality of controlled devices at different timings. That is, according to the base stations according to one aspect of the present invention, even when wirelessly communicating with a controlled device using the same channel, the periods of wireless communication between the base stations can be prevented from overlapping each other. One aspect of the present invention is suitable for a system having a plurality of base stations, each of which wirelessly communicates with a controlled device.

また、本発明の別の一態様に係る通信システムは、上記記載の基地局を複数備え、複数の前記基地局は、それぞれ、同じチャネルを用いて前記被制御機器と無線通信する前記基地局同士が互いに異なるグループに属するように、複数のグループのいずれかに予め分類されており、複数の前記基地局が備える前記機器制御部は、それぞれ、グループ毎に同じ前記期間に、前記被制御機器との無線通信において、前記被制御機器に対するコマンドの前記被制御機器への送信処理と、前記被制御機器に対するコマンドに応じた応答データを前記被制御機器から要求する要求信号の送信処理と、前記応答データの受信処理と、を行い、複数の前記基地局が備える前記算出部は、(ア)前記被制御機器に対するコマンドの前記被制御機器への送信処理と、(イ)前記要求信号の送信処理、及び、前記応答データの受信処理と、をそれぞれ個別に実行するための前記期間と、前記被制御機器に対するコマンドの前記被制御機器への送信処理と前記要求信号の送信処理との間の前記被制御機器と無線通信しない待機期間とを、前記タイミング信号及び前記複数のグループの数に基づいて算出する。 Further, a communication system according to another aspect of the present invention includes a plurality of the base stations described above, and the plurality of base stations each wirelessly communicate with the controlled device using the same channel. are classified in advance into one of a plurality of groups so that each belongs to a group different from each other, and the device control units provided in the plurality of base stations each control the controlled device and the controlled device during the same period for each group. In the wireless communication of No., a process of transmitting a command for the controlled device to the controlled device, a process of transmitting a request signal requesting response data from the controlled device in response to the command to the controlled device, and the response data reception processing, wherein the calculation units provided in the plurality of base stations perform (a) transmission processing of a command for the controlled device to the controlled device; and (b) transmission processing of the request signal. , and the response data reception processing, respectively, and the period between the transmission processing of the command for the controlled device to the controlled device and the transmission processing of the request signal A waiting period during which wireless communication with the controlled device is not performed is calculated based on the timing signal and the number of the plurality of groups.

これによれば、通信システムが備える複数の基地局は、それぞれ、待機期間が適切に算出されることで、複数の基地局が無線通信する子機が応答データの生成に時間がかかる場合にも、その時間を別のグループの送受信のために利用できる。 According to this, each of the plurality of base stations provided in the communication system appropriately calculates the standby period, so that even if the slave device with which the plurality of base stations wirelessly communicates takes a long time to generate response data, , that time is available for sending and receiving for another group.

また、本発明の一態様に係る基地局の制御方法は、リング方式の有線ネットワークを介して複数の基地局が通信する通信システムにおける一の基地局の制御方法であって、前記基地局は、前記有線ネットワークに接続される有線インターフェースと、被制御機器と無線通信するための無線インターフェースと、を備え、前記基地局の制御方法は、前記有線インターフェースを介して受信されるタイミング信号であって、前記複数の基地局のそれぞれが無線通信を開始するタイミングを示すタイミング信号に基づいて、前記被制御機器と無線通信する期間を算出する算出ステップと、前記被制御機器に対するコマンドを、前記有線インターフェースを介して受信した場合、前記算出ステップで算出した前記期間内に、前記被制御機器に対するコマンドに基づいて、前記無線インターフェースを介して前記被制御機器と無線通信する無線通信ステップと、を含む。 Further, a base station control method according to an aspect of the present invention is a control method for one base station in a communication system in which a plurality of base stations communicate via a ring wired network, wherein the base station comprises: A wired interface connected to the wired network and a wireless interface for wirelessly communicating with a device to be controlled, wherein the control method of the base station is a timing signal received via the wired interface, a calculating step of calculating a period of wireless communication with the controlled device based on a timing signal indicating the timing at which each of the plurality of base stations starts wireless communication; a wireless communication step of wirelessly communicating with the controlled device via the wireless interface based on the command to the controlled device within the time period calculated in the calculating step, if received via the wireless interface.

これによれば、上記した本発明の一態様に係る基地局と同様の効果を奏する。 According to this, the same effect as the base station according to one aspect of the present invention described above can be obtained.

なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能なCD-ROM等の記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。 In addition, these comprehensive or specific aspects may be realized by a system, method, integrated circuit, computer program, or a recording medium such as a computer-readable CD-ROM. and any combination of recording media.

本発明によれば、無線通信での遅延の発生を抑制できる基地局等を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the base station etc. which can suppress generation|occurrence|production of the delay in wireless communication can be provided.

図1は、実施の形態1に係る基地局を含む通信システムの構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a communication system including a base station according to Embodiment 1. FIG. 図2は、実施の形態1に係る基地局及び子機の機能構成を示すブロック図である。2 is a block diagram showing functional configurations of a base station and a slave device according to Embodiment 1. FIG. 図3は、実施の形態1に係るコマンドを含む無線フレームの第一の説明図である。FIG. 3 is a first explanatory diagram of a radio frame including commands according to the first embodiment. 図4は、実施の形態1に係るコマンドを含む無線フレームの第二の説明図である。FIG. 4 is a second explanatory diagram of a radio frame including commands according to the first embodiment. 図5は、実施の形態1に係る無線フレームへの書き込み処理の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a process of writing to a radio frame according to the first embodiment. 図6は、実施の形態1に係る基地局の処理手順を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing a processing procedure of the base station according to Embodiment 1. FIG. 図7は、実施の形態1に係る通信システムが備える複数の基地局のそれぞれが無線通信するタイミングを説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the timing at which each of a plurality of base stations included in the communication system according to Embodiment 1 wirelessly communicates. 図8は、実施の形態2に係る基地局を含む通信システムの構成を示す模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration of a communication system including a base station according to Embodiment 2. FIG. 図9は、実施の形態2に係る基地局及び子機の機能構成を示すブロック図である。9 is a block diagram showing functional configurations of a base station and a slave device according to Embodiment 2. FIG. 図10は、実施の形態2に係る通信システムが備える複数の基地局のそれぞれが無線通信するタイミングを説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining timings at which each of a plurality of base stations included in the communication system according to Embodiment 2 performs wireless communication. 図11は、比較例に係る通信システムが備える複数の基地局のそれぞれが無線通信するタイミングを説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining timings at which each of a plurality of base stations included in the communication system according to the comparative example performs wireless communication. 図12は、実施の形態2に係る基地局の処理手順を示すフローチャートである。12 is a flowchart of a processing procedure of a base station according to Embodiment 2. FIG.

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。 Hereinafter, embodiments will be specifically described with reference to the drawings.

以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 All of the embodiments described below represent specific examples of the present invention. Numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions and connection forms of components, steps, order of steps, and the like shown in the following embodiments are examples and are not intended to limit the present invention. Further, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements not described in independent claims will be described as optional constituent elements.

なお、同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。 In addition, the same code|symbol may be attached|subjected to the same component and description may be abbreviate|omitted.

(実施の形態1)
[構成]
<通信システム>
まず、実施の形態1に係る基地局及び通信システムの構成について説明する。
(Embodiment 1)
[composition]
<Communication system>
First, configurations of a base station and a communication system according to Embodiment 1 will be described.

図1は、実施の形態1に係る基地局10を含む通信システム1の構成を示す模式図である。なお、図1においては、有線通信可能な機器同士を実線で繋ぎ、無線通信可能な機器同士を破線(より具体的には、破線矢印)で繋いでいる。 FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a communication system 1 including a base station 10 according to Embodiment 1. As shown in FIG. In FIG. 1, the devices capable of wired communication are connected by solid lines, and the devices capable of wireless communication are connected by dashed lines (more specifically, dashed arrows).

通信システム1は、マスタMと、基地局10、11、12、13、14、15、16、及び、17と、子機20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、及び、35とを備える。マスタMと、基地局10~17とは、リング方式の有線のネットワーク(有線ネットワークN)によって通信可能(より具体的には、有線通信可能)に接続されている。 The communication system 1 includes a master M, base stations 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, and 17, slaves 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34 and 35. The master M and the base stations 10 to 17 are communicably connected (more specifically, wired communicable) through a ring-type wired network (wired network N).

マスタMは、有線ネットワークNに接続されており、同じく有線ネットワークNに接続された基地局10~17を制御する制御装置(いわゆる上位コントローラ)である。また、マスタMは、有線ネットワークNに接続されておらず、且つ、基地局10~17のいずれかと無線通信可能な1つ又は複数の子機(以下、被制御機器ともいう)20~35を、基地局10~17を介して制御する。 The master M is connected to the wired network N and is a control device (so-called host controller) that controls the base stations 10 to 17 that are also connected to the wired network N. FIG. In addition, the master M has one or more child devices (hereinafter also referred to as controlled devices) 20 to 35 that are not connected to the wired network N and are capable of wireless communication with any of the base stations 10 to 17. , through the base stations 10-17.

有線ネットワークNは、例えば、EtherCATに従うネットワークである。 The wired network N is, for example, a network according to EtherCAT.

なお、以下の説明では、有線ネットワークNは、EtherCATに従うネットワークである場合を例として説明する。有線ネットワークNは、SERCOSIII等のリング方式の通信規格に従うネットワークであってもよい。 In the following description, the case where the wired network N is a network conforming to EtherCAT will be described as an example. The wired network N may be a network conforming to a ring communication standard such as SERCOS III.

マスタMは、リング方式の有線ネットワークNにEtherCATフレーム(単にフレームともいう)を送信する。マスタMにより送信されたフレームは、有線ネットワークNを一巡して再びマスタMに戻る。例えば、マスタMが図1に示すD方向にフレームを送信すると、このフレームは、基地局10、11、12、13、14、15、16、及び、17をこの順に経由してマスタMに戻る。 The master M transmits an EtherCAT frame (simply referred to as a frame) to the wired network N of the ring system. A frame sent by the master M circles around the wired network N and returns to the master M again. For example, if master M transmits a frame in direction D shown in FIG. .

基地局10~17は、それぞれ、マスタMから送信されるコマンドデータ(以下、単にコマンドともいう)を受信する、マスタMに対するスレーブである。基地局10~17は、それぞれ、有線ネットワークNに接続されている。また、基地局10~17は、それぞれ、マスタMが送信するフレームを、有線ネットワークNを介して受信し、受信したフレームに含まれるコマンドの読み出し、又は、受信したフレームへのデータの書き込みを実行して、フレームを有線ネットワークNに送信する。 Each of the base stations 10 to 17 is a slave to the master M and receives command data (hereinafter also simply referred to as command) transmitted from the master M. FIG. Base stations 10 to 17 are connected to a wired network N, respectively. Also, each of the base stations 10 to 17 receives the frame transmitted by the master M via the wired network N, reads the command included in the received frame, or writes data to the received frame. and transmit the frame to the wired network N.

例えば、基地局10~17は、それぞれ、コマンドを含むフレームを受信した場合、受信したフレームに含まれるコマンドに従って動作する。 For example, when each of the base stations 10-17 receives a frame containing a command, it operates according to the command contained in the received frame.

コマンドには、例えば、マスタMに制御される被制御機器がフレームに所定のデータを書き込むことを要求するライトコマンド、及び、被制御機器に応答データを要求するリードコマンド等が含まれる。 The commands include, for example, a write command requesting that a controlled device controlled by the master M write predetermined data in a frame, a read command requesting response data from the controlled device, and the like.

基地局10~17は、それぞれ、例えば、ライトコマンドを含むフレームを受信した場合、当該ライトコマンドに従って所定のデータを書き込む。或いは、基地局10~17は、それぞれ、例えば、リードコマンドを含むフレームを受信した場合、受信したフレームの中の所定のフィールドに応答データを書き込んで、有線ネットワークNにフレームを送信する。 For example, when each of the base stations 10 to 17 receives a frame containing a write command, each of the base stations 10 to 17 writes predetermined data according to the write command. Alternatively, when each of the base stations 10 to 17 receives a frame containing a read command, for example, it writes response data in a predetermined field in the received frame and transmits the frame to the wired network N.

また、基地局10~17は、それぞれ、子機20~35と無線通信可能に接続されている。基地局10~17は、それぞれ、子機20~35と無線通信することで、子機20~35を制御する。 Also, the base stations 10-17 are connected to the child devices 20-35 so as to be able to communicate wirelessly with each other. The base stations 10 to 17 control the child devices 20 to 35 by wirelessly communicating with the child devices 20 to 35, respectively.

基地局10は、例えば、マスタMが送信した、子機20に対するコマンドを含むフレームを、有線ネットワークNを介して受信した場合、受信したコマンドを子機20に無線通信で送信(転送)する。また、基地局10は、例えば、子機20が送信した応答データを無線通信で受信した場合、受信した応答データをマスタMに有線ネットワークNを介して送信(転送)する。 For example, when the base station 10 receives a frame including a command for the child device 20 transmitted by the master M via the wired network N, the base station 10 transmits (transfers) the received command to the child device 20 by wireless communication. Further, for example, when receiving the response data transmitted by the slave device 20 by wireless communication, the base station 10 transmits (transfers) the received response data to the master M via the wired network N.

同様に、基地局11~17は、それぞれ、例えば、マスタMが送信した、自装置が無線通信可能な子機に対するコマンドを含むフレームを受信した場合、受信したコマンドを自装置が無線通信可能な子機に無線通信で送信(転送)する。また、同様に、基地局11~17は、例えば、自装置と無線通信可能な子機が送信した応答データを無線通信で受信した場合、受信した応答データをマスタMに有線ネットワークNを介して送信(転送)する。 Similarly, when each of the base stations 11 to 17 receives a frame transmitted by the master M and including a command for a child device with which it can communicate wirelessly, each of the base stations 11 to 17 transmits the received command to a child device with which it can communicate wirelessly. Send (transfer) data to the child device via wireless communication. Similarly, when the base stations 11 to 17 receive response data transmitted by a child device capable of wireless communication with the base station 11 to 17 by wireless communication, the received response data is sent to the master M via the wired network N. Send (transfer).

このように、本実施の形態では、基地局10~17は、マスタMと子機20~35との中継器として機能する。具体的には、通信システム1のように、EtherCATに従うシステムでは、マスタMからコマンドが各スレーブ(基地局10~17)に送信される。基地局10~17は、例えば、応答データ(0バイトデータ)をマスタMに送信する。また、各基地局10~17は、受信したコマンドが、自装置が無線通信可能な子機宛てのデータであった場合、当該データを、例えば、後述する記憶部107(図2参照)に記憶する。また、各基地局10~17は、子機から受信した応答データを自装置宛てのEtherCATデータの応答データを書き込む箇所に書き込み、マスタMに送信する。 Thus, in this embodiment, the base stations 10-17 function as repeaters between the master M and the child devices 20-35. Specifically, in a system conforming to EtherCAT, such as the communication system 1, a command is transmitted from the master M to each slave (base stations 10 to 17). The base stations 10 to 17 transmit response data (0 byte data) to the master M, for example. Further, when the received command is data addressed to a slave device with which the base station 10 to 17 can communicate wirelessly, each of the base stations 10 to 17 stores the data in, for example, a storage unit 107 (see FIG. 2) described later. do. Further, each of the base stations 10 to 17 writes the response data received from the child device to the location where the response data of the EtherCAT data addressed to itself is written, and transmits the response data to the master M. FIG.

子機20~35は、それぞれ、マスタMによる制御を受けて動作する、被制御機器である。子機20~35は、それぞれ、基地局10~17のいずれかと、無線通信可能に接続されている。 The child devices 20 to 35 are controlled devices that operate under the control of the master M, respectively. Each of the child devices 20-35 is connected to one of the base stations 10-17 so as to be able to communicate wirelessly.

本実施の形態では、子機20及び21は、それぞれ、基地局10と、5GHz帯の36チャネル(以下、Ch.36又はチャネル36ともいう)を用いて、無線通信可能に接続されている。また、子機22及び23は、それぞれ、基地局11と、5GHz帯の40チャネル(以下、Ch.40又はチャネル40ともいう)を用いて、無線通信可能に接続されている。また、子機24及び25は、それぞれ、基地局12と、5GHz帯の44チャネル(以下、Ch.44又はチャネル44ともいう)を用いて、無線通信可能に接続されている。また、子機26及び27は、それぞれ、基地局13と、5GHz帯の48チャネル(以下、Ch.48又はチャネル48ともいう)を用いて、無線通信可能に接続されている。また、子機28及び29は、それぞれ、基地局14と、5GHz帯の36チャネル(Ch.36)を用いて、無線通信可能に接続されている。また、子機30及び31は、それぞれ、基地局15と、5GHz帯の40チャネル(Ch.40)を用いて、無線通信可能に接続されている。また、子機32及び33は、それぞれ、基地局16と、5GHz帯の44チャネル(Ch.44)を用いて、無線通信可能に接続されている。また、子機34及び35は、それぞれ、基地局17と、5GHz帯の48チャネル(Ch.48)を用いて、無線通信可能に接続されている。 In the present embodiment, slave units 20 and 21 are each connected to base station 10 for wireless communication using 36 channels of the 5 GHz band (hereinafter also referred to as Ch.36 or channel 36). Moreover, each of the child devices 22 and 23 is connected to the base station 11 so as to be able to communicate wirelessly using 40 channels of the 5 GHz band (hereinafter also referred to as Ch.40 or channel 40). Moreover, each of the child devices 24 and 25 is connected to the base station 12 so as to be able to communicate wirelessly using 44 channels of the 5 GHz band (hereinafter also referred to as Ch.44 or channel 44). Moreover, each of the child devices 26 and 27 is connected to the base station 13 so as to be able to communicate wirelessly using 48 channels of the 5 GHz band (hereinafter also referred to as Ch.48 or channel 48). Moreover, each of the child devices 28 and 29 is connected to the base station 14 for wireless communication using 36 channels (Ch. 36) of the 5 GHz band. Moreover, each of the child devices 30 and 31 is connected to the base station 15 so as to be able to communicate wirelessly using 40 channels (Ch.40) of the 5 GHz band. Moreover, each of the child devices 32 and 33 is connected to the base station 16 so as to be able to communicate wirelessly using 44 channels (Ch.44) of the 5 GHz band. Moreover, each of the slave units 34 and 35 is connected to the base station 17 so as to be able to communicate wirelessly using 48 channels (Ch.48) of the 5 GHz band.

このように、通信システム1が備える複数の基地局10~17のうちの少なくとも2つ以上の基地局は、同じチャネルを用いて被制御機器(子機)と無線通信する。 In this way, at least two or more of the plurality of base stations 10 to 17 included in the communication system 1 wirelessly communicate with the controlled device (slave device) using the same channel.

なお、本実施の形態では、基地局10~17は、それぞれ、2台の子機と同じチャネルを用いて無線通信する。基地局10~17のそれぞれが無線通信する子機の台数は、特に限定されない。また、基地局10~17のそれぞれが複数の子機と無線通信する場合、それぞれの子機と無線通信する際に用いるチャネルは、同じでもよいし、異なってもよい。 In this embodiment, each of the base stations 10 to 17 wirelessly communicates using the same channel as two slave units. The number of slave units with which each of the base stations 10 to 17 wirelessly communicates is not particularly limited. Further, when each of the base stations 10 to 17 wirelessly communicates with a plurality of child devices, the channel used for wireless communication with each child device may be the same or different.

例えば、子機20は、基地局10を介してマスタMからコマンドを受信し、受信したコマンドに従って動作する。また、子機20は、基地局10に応答データを送信することで、基地局10を介してマスタMに応答データを送信する。 For example, slave device 20 receives a command from master M via base station 10 and operates according to the received command. Further, the slave device 20 transmits the response data to the master M via the base station 10 by transmitting the response data to the base station 10 .

子機20~35は、例えば、搬送機等の移動可能な移動機器、センサ機器、モータ、ロボットアームである。 The child devices 20 to 35 are, for example, movable mobile devices such as conveyors, sensor devices, motors, and robot arms.

なお、子機20~35は、互いに同等の機能を有する機器であってもよいし、互いに異なる機能を有する機器であってもよい。 The child devices 20 to 35 may be devices having functions equivalent to each other, or may be devices having functions different from each other.

このように、通信システム1によれば、マスタMは、有線ネットワークNに直接に接続されている基地局10~17だけでなく、有線ネットワークNに直接に接続されていない子機20~35も制御することができる。具体的には、マスタMは、有線ネットワークNに直接接続されていない子機20~35を、有線ネットワークNに直接接続されている基地局10~17が子機20~35と無線通信することで制御する。通信システム1によれば、例えば、基地局10~17が子機20~35と物理的に離れて存在するために配線を敷設することが不可能又は困難である場合等にも、子機20~35を制御できる利点がある。このように、通信システム1によれば、制御通信のネットワークトポロジの自由度を向上させることができる。 As described above, according to the communication system 1, the master M not only connects the base stations 10 to 17 directly connected to the wired network N, but also the handsets 20 to 35 not directly connected to the wired network N. can be controlled. Specifically, the master M allows the base stations 10 to 17 directly connected to the wired network N to wirelessly communicate with the slaves 20 to 35 that are not directly connected to the wired network N. to control. According to the communication system 1, for example, even when it is impossible or difficult to lay wiring because the base stations 10 to 17 are physically separated from the child devices 20 to 35, the child device 20 There is an advantage that ~35 can be controlled. Thus, according to the communication system 1, it is possible to improve the flexibility of the network topology of control communication.

ここで、無線通信する通信装置(本実施の形態では、基地局10~17及び子機20~35)には、従来の方法によれば、自装置が無線通信でデータ等を送信する前に、キャリアセンスを実行することが要求される。キャリアセンスによれば、同じチャネルが用いられることによる無線通信での電波の干渉が回避され得る。 Here, according to the conventional method, the communication devices (in the present embodiment, the base stations 10 to 17 and the child devices 20 to 35) that perform wireless communication, before the device itself transmits data etc. by wireless communication , is required to perform carrier sense. Carrier sense can avoid radio wave interference in wireless communication due to the use of the same channel.

例えば、図1に示す例では、基地局10と基地局14とは、同じチャネル(36チャネル)を用いて無線通信する。そのため、例えば、基地局10は、キャリアセンスを行い、36チャネルを用いた無線通信が行われていなければ、つまり、基地局14が無線通信をしていなければ、無線通信を実行する。また、基地局10は、36チャネルを用いた無線通信が行われていれば、つまり、基地局14が無線通信をしていれば、所定時間待機した後で無線通信を実行する。 For example, in the example shown in FIG. 1, the base station 10 and the base station 14 wirelessly communicate using the same channel (36 channels). Therefore, for example, the base station 10 performs carrier sense, and if wireless communication using 36 channels is not being performed, that is, if the base station 14 is not performing wireless communication, wireless communication is performed. Further, if wireless communication using 36 channels is being performed, that is, if the base station 14 is performing wireless communication, the base station 10 waits for a predetermined time and then performs wireless communication.

そのため、基地局10が36チャネルを用いた無線信号を検知した場合、所定時間待機した分だけ遅延が発生する。 Therefore, when the base station 10 detects a radio signal using 36 channels, a delay occurs for the predetermined time.

このように、それぞれが無線通信する通信装置を複数備えるシステムにおいて、このような遅延を抑制するために、それぞれの通信装置が用いるチャネルを異なるように設定すると、システムが備える通信装置の数を増やす程、チャネル数が多く必要になる。利用できるチャネル数には限界があるため、それぞれの通信装置が用いるチャネルを異なるように設定するだけでは、システムが備える通信装置の数を増やせない問題が生じる。そこで、それぞれが無線通信する通信装置を複数備えるシステムにおいては、無線通信に用いられるチャネルの数を抑制しつつ、且つ、通信の遅延の発生を抑制できることが要求される。 In this way, in a system having a plurality of communication devices that each communicate wirelessly, if the channels used by each communication device are set differently in order to suppress such delays, the number of communication devices provided in the system increases. The more channels are required, the more channels are required. Since there is a limit to the number of channels that can be used, the problem arises that the number of communication devices provided in the system cannot be increased simply by setting the channels to be used by each communication device differently. Therefore, in a system including a plurality of communication devices each of which wirelessly communicates, it is required to be able to suppress the occurrence of communication delay while suppressing the number of channels used for wireless communication.

本願発明者らは、鋭意検討した結果、無線通信する複数の機器が無線通信するタイミング(無線通信期間)を適切にずらすことにより、通信の遅延の発生を抑制できることを見出した。具体的には、基地局10~17は、それぞれ、互いが無線通信を開始するタイミングを把握し、他の基地局が無線通信しない期間を算出して、算出した期間で自装置が無線通信可能な子機と無線通信する。具体的には、基地局10~17は、自装置と同じチャネルを用いる他の基地局が無線通信を開始するタイミングを互いに把握できており、当該他の基地局が無線通信しない期間を算出して、算出した期間で自装置が無線通信可能な子機と無線通信する。 As a result of intensive studies, the inventors of the present application have found that it is possible to suppress the occurrence of communication delays by appropriately shifting the timing (radio communication period) at which a plurality of wireless communication devices communicate wirelessly. Specifically, each of the base stations 10 to 17 grasps the timing at which each other starts wireless communication, calculates a period during which other base stations do not perform wireless communication, and allows wireless communication within the calculated period. Communicate wirelessly with other child devices. Specifically, each of the base stations 10 to 17 can mutually grasp the timing at which another base station using the same channel as its own device starts wireless communication, and calculates a period during which the other base station does not perform wireless communication. Then, the self-device wirelessly communicates with a child device capable of wireless communication during the calculated period.

以降において、基地局10及び子機20の機能構成及び動作について詳細に説明する。なお、子機20~35については子機20を代表として、基地局10~17については基地局10を代表として説明するが、他の子機及び他の基地局についても同様の説明が成立する。 In the following, functional configurations and operations of the base station 10 and the slave device 20 will be described in detail. Note that the slave units 20 to 35 will be described with the slave unit 20 as a representative, and the base stations 10 to 17 will be described with the base station 10 as a representative, but the same description holds for other slave units and other base stations. .

<基地局及び子機>
図2は、本実施の形態に係る基地局10及び子機20の機能構成を示すブロック図である。
<Base station and handset>
FIG. 2 is a block diagram showing functional configurations of base station 10 and slave device 20 according to the present embodiment.

基地局10は、リング方式の有線ネットワークNを介して複数の基地局10~17が通信する通信システム1における一の基地局である。本実施の形態では、基地局10は、マスタMから送信されたコマンドを子機20および21に無線通信で送信する基地局装置である。 A base station 10 is one base station in a communication system 1 in which a plurality of base stations 10 to 17 communicate via a ring wired network N. FIG. In the present embodiment, base station 10 is a base station apparatus that transmits commands transmitted from master M to slave units 20 and 21 by wireless communication.

基地局10は、有線インターフェース101と、処理部104と、記憶部107と、無線インターフェース109と、を備える。 Base station 10 includes wired interface 101 , processing unit 104 , storage unit 107 , and wireless interface 109 .

有線インターフェース101は、有線ネットワークNに接続される通信インターフェースである。有線インターフェース101は、入力用ポート102と、出力用ポート103と、を含む。 A wired interface 101 is a communication interface connected to a wired network N. FIG. Wired interface 101 includes input port 102 and output port 103 .

入力用ポート102は、有線ネットワークNに接続され、有線ネットワークNからフレームを受信するポートである。入力用ポート102は、1つの物理ポートに割り当てられる。 The input port 102 is a port that is connected to the wired network N and receives frames from the wired network N. FIG. The input port 102 is assigned to one physical port.

出力用ポート103は、有線ネットワークNに接続され、有線ネットワークNへフレームを送信するポートである。出力用ポート103は、1つの物理ポートに割り当てられる。 The output port 103 is a port that is connected to the wired network N and transmits frames to the wired network N. FIG. The output port 103 is assigned to one physical port.

処理部104は、基地局10の各種処理を実行する処理部である。処理部104は、算出部105と、機器制御部106と、を含む。 The processing unit 104 is a processing unit that executes various processes of the base station 10 . The processing unit 104 includes a calculation unit 105 and a device control unit 106 .

算出部105は、有線インターフェース101を介して受信されるタイミング信号であって、複数の基地局10~17のそれぞれが無線通信を開始するタイミングを示すタイミング信号に基づいて、被制御機器(本実施の形態では、子機20及び子機21)と無線通信する期間を算出する処理部である。タイミング信号は、例えば、複数の基地局10~17が同期をとるための同期信号である。より具体的には、タイミング信号は、いわゆる割込み信号(SYNC0)である。 The calculation unit 105 calculates the controlled device (this embodiment is a processing unit that calculates a period of wireless communication with the child device 20 and the child device 21). The timing signal is, for example, a synchronization signal for synchronizing a plurality of base stations 10-17. More specifically, the timing signal is a so-called interrupt signal (SYNC0).

本実施の形態では、マスタM及び各基地局10~17が同期するために、マスタMと各基地局10~17とが同じ時計を共有する、つまり、マスタM及び各スレーブが有する計時部(図示しない)が刻む時刻を揃えるディストリビューテッドクロック(DC/Distributed Clock)モードという機能が用いられる。 In this embodiment, the master M and the base stations 10 to 17 share the same clock so that the master M and the base stations 10 to 17 are synchronized. (not shown) is used to synchronize the time ticked by a distributed clock (DC/Distributed Clock) mode.

DCモードでは、各基地局10~17のうちで、マスタMからのEtherCATデータを初めに受信する基地局(本実施の形態では、基地局10)が、いわゆるマスタークロックとなり、各基地局10~17間の遅延時間を計測して補正する。 In the DC mode, among the base stations 10 to 17, the base station that first receives the EtherCAT data from the master M (the base station 10 in this embodiment) serves as a so-called master clock. 17 delay time is measured and corrected.

これにより、複数台のスレーブが有線ネットワークNに接続されたシステムでは、DCモードでマスタMと各スレーブとが同期して動作する。 As a result, in a system in which a plurality of slaves are connected to the wired network N, the master M and each slave operate synchronously in the DC mode.

上記の通り、DCモードによれば、マスタMと各基地局10~17とは、同じ時刻を刻む時計(時計情報)を共有できる、言い換えると、時刻を合わせることができる、つまり、同期をとることができる。具体的には、各基地局10~17は、所定のタイミングで割り込み信号(SYNC0)を発生させて(生成して)、発生させたSYNC0を有線ネットワークNに送信する。これにより、各基地局10~17は、自装置が送信したSYNC0のタイミングと、他の各基地局が送信したSYNC0を受信したタイミングとに基づいて、自装置が備える時計の時刻を補正する。その結果、各基地局10~17では、同期がとられる。 As described above, according to the DC mode, the master M and each of the base stations 10 to 17 can share a clock (clock information) that ticks the same time. be able to. Specifically, each of the base stations 10 to 17 generates (generates) an interrupt signal (SYNC0) at a predetermined timing and transmits the generated SYNC0 to the wired network N. FIG. As a result, each of the base stations 10 to 17 corrects the clock time of its own device based on the timing of SYNC0 transmitted by the own device and the timing of receiving SYNC0 transmitted by each of the other base stations. As a result, the base stations 10-17 are synchronized.

また、各基地局10~17のうちで、マスタMからのEtherCATデータを初めに受信する基地局(本実施の形態では、基地局10)は、SYNC0を発生させる周期に応じて、リセット信号(SYNC1)を発生させて(生成して)有線ネットワークNに送信する。 Further, among the base stations 10 to 17, the base station that receives the EtherCAT data from the master M first (the base station 10 in this embodiment) generates a reset signal ( SYNC1) is generated (generated) and transmitted to the wired network N.

各基地局10~17は、SYNC0の発生回数をカウントしている。なお、各基地局10~17から同時に発生されるSYNC0については、SYNC0の発生回数が1回とカウントする。 Each base station 10-17 counts the number of times SYNC0 occurs. SYNC0 generated simultaneously from each of the base stations 10 to 17 is counted as one occurrence of SYNC0.

ここで、各基地局10~17は、SYNC1を受信した場合、SYNC0のカウントをリセット(初期化)する。本実施の形態では、例えば、基地局10は、SYNC0を6回発生させる度に(つまり、6周期毎に)SYNC1を発生させる。具体的には、本実施の形態では、基地局10は、SYNC0を250μsec.毎に発生させ、SYNC0の6回目を発生させた250μsec.後にSYNC1を発生させる(図7参照)。また、本実施の形態では、基地局10は、SYNC1を発生させた250μsec.後にSYNC0(カウントが1回目のSYNC0)を発生させる。 Here, each of the base stations 10 to 17 resets (initializes) the count of SYNC0 when receiving SYNC1. In this embodiment, for example, the base station 10 generates SYNC1 every time it generates SYNC0 six times (that is, every six cycles). Specifically, in the present embodiment, base station 10 sets SYNC0 to 250 μsec. 250 μsec. SYNC1 is generated later (see FIG. 7). Further, in the present embodiment, base station 10 generates SYNC1 at 250 μsec. SYNC0 (SYNC0 at the first count) is generated later.

これにより、例えば、各基地局10~17のうちで、マスタMからのEtherCATデータを初めに受信する基地局(本実施の形態では、基地局10)に、SYNC0を発生させる周期が予め定められていることで、各基地局10~17では、SYNC0を発生させるタイミングの同期がとられ、且つ、SYNC0が発生された回数のカウント数が同じになる。 As a result, for example, among the base stations 10 to 17, the base station that first receives the EtherCAT data from the master M (the base station 10 in this embodiment) is predetermined to generate SYNC0. As a result, each of the base stations 10 to 17 synchronizes the timing of generating SYNC0, and the count number of the number of times SYNC0 is generated becomes the same.

また、各基地局10~17は、同期信号(SYNC0及びSYNC1)を周期的に繰り返し発生させる。 Also, each of the base stations 10 to 17 periodically and repeatedly generates synchronization signals (SYNC0 and SYNC1).

本実施の形態では、各基地局10~17には、SYNC0を発生させたカウント数毎に、子機との無線通信を開始するタイミングが予め割り振られている。例えば、SYNC0の1~3回目を発生させた後は、基地局10~13が無線通信し、SYNC0の4~6回目を発生させた後は、基地局14~17が無線通信する。これにより、基地局10~17は、基地局10~17が同期をとるための同期信号に基づいて、子機と無線通信する期間を決定する。 In the present embodiment, each base station 10 to 17 is assigned in advance a timing for starting wireless communication with a child device for each count number of SYNC0 generated. For example, after the first to third SYNC0 is generated, the base stations 10 to 13 wirelessly communicate, and after the fourth to sixth SYNC0 is generated, the base stations 14 to 17 wirelessly communicate. Thereby, the base stations 10 to 17 determine the period of wireless communication with the child device based on the synchronization signal for synchronizing the base stations 10 to 17. FIG.

そこで、算出部105は、自装置に割当てられたSYNC0が発生させたカウント数に応じた各基地局10~17が子機と無線通信を開始するタイミングを示す情報(タイミング情報)と、有線ネットワークNを介して受信する同期信号(SYNC0及びSYNC1)の受信タイミング(同期信号が発生されるタイミング)とに基づいて、機器制御部106が無線インターフェース109を介して子機20及び21と無線通信する期間を算出する。例えば、基地局10の算出部105は、1回目のSYNC0が発生されるタイミングから4回目のSYNC0が発生されるタイミングまでの期間をもとに、機器制御部106が無線インターフェース109を介して子機20及び21と無線通信する期間を算出する。算出部105が算出する期間は、マスタMから受信したフレームが配下の子機のうち何台宛てのコマンドを含むかにも依存する。 Therefore, the calculation unit 105 calculates information (timing information) indicating the timing at which each of the base stations 10 to 17 starts wireless communication with the child device according to the number of counts generated by the SYNC0 assigned to the own device, and the wired network Device control unit 106 wirelessly communicates with child devices 20 and 21 via wireless interface 109 based on the reception timing (timing at which the synchronization signal is generated) of the synchronization signals (SYNC0 and SYNC1) received via N. Calculate duration. For example, the calculation unit 105 of the base station 10 determines whether or not the device control unit 106 can generate a slave signal via the wireless interface 109 based on the period from the timing when the first SYNC0 is generated to the timing when the fourth SYNC0 is generated. A period of wireless communication with the machines 20 and 21 is calculated. The period calculated by the calculation unit 105 also depends on how many child devices under its control contain commands addressed to the frame received from the master M. FIG.

なお、本実施の形態では、各SYNC0が発生されるタイミング毎に、基地局10~17のいずれかが子機との無線通信を開始するように予め定められている。例えば、基地局10は、1~3回目のSYNC0が発生されるタイミングに、基地局10が、子機20及び21との無線通信を開始する。 In the present embodiment, it is predetermined that one of the base stations 10 to 17 starts wireless communication with the child device at each timing when each SYNC0 is generated. For example, the base station 10 starts wireless communication with the child devices 20 and 21 at timings when SYNC0 is generated for the first to third times.

また、同期信号は、EtherCATデータとは異なる信号として生成されて有線ネットワークNに送信される。 Also, the synchronization signal is generated as a signal different from the EtherCAT data and transmitted to the wired network N. FIG.

機器制御部106は、子機20及び21に対するコマンド(より具体的には、コマンドを含むフレーム)を、有線インターフェース101を介して受信した場合、算出部105が算出した期間内(機器制御部106が無線インターフェース109を介して子機20及び21と無線通信する期間内)に、受信したコマンドに基づいて、無線インターフェース109を介して子機20及び21と無線通信する処理部である。 When the device control unit 106 receives a command (more specifically, a frame containing the command) for the child devices 20 and 21 via the wired interface 101, the device control unit 106 receives the command within the period calculated by the calculation unit 105 (the device control unit is a processing unit that wirelessly communicates with the child devices 20 and 21 via the wireless interface 109 based on the received command during the period of wireless communication with the child devices 20 and 21 via the wireless interface 109 .

例えば、機器制御部106は、子機20に対するコマンドを、有線インターフェース101を介して受信した場合、受信したコマンドを記憶部107に一時的に記憶させ、算出部105が決定したタイムスロットを用いて、記憶部107に記憶させたコマンドを、無線インターフェース109を介して子機20に送信し、応答データを要求する要求信号を、無線インターフェース109を介してさらに送信し、応答データを子機20から無線インターフェース109を介して受信する。このように、機器制御部106は、受信したコマンドに基づいて、無線インターフェース109を介して子機20と無線通信する。具体的には、機器制御部106は、算出部105が算出した期間に、子機20、21との無線通信(無線通信処理)において、コマンドの子機20、21への送信処理(第1送信処理)と、コマンドに応じた応答データを子機20、21から要求する要求信号の送信処理(第2送信処理)と、応答データの受信処理と、を行う。本実施の形態では、算出部105は、例えば、コマンドの送信処理と、要求信号の送信処理と、応答データの受信処理と、を連続して実行するための期間を算出する。 For example, when the device control unit 106 receives a command for the child device 20 via the wired interface 101, the device control unit 106 temporarily stores the received command in the storage unit 107, and uses the time slot determined by the calculation unit 105. , the command stored in the storage unit 107 is transmitted to the slave device 20 via the wireless interface 109, a request signal requesting response data is further transmitted via the wireless interface 109, and the response data is sent from the slave device 20. Receive via wireless interface 109 . Thus, the device control section 106 wirelessly communicates with the child device 20 via the wireless interface 109 based on the received command. Specifically, device control section 106 transmits a command to child devices 20 and 21 (first transmission processing), transmission processing (second transmission processing) of a request signal for requesting response data corresponding to a command from slave devices 20 and 21, and response data reception processing. In the present embodiment, the calculation unit 105 calculates, for example, a period for continuously executing command transmission processing, request signal transmission processing, and response data reception processing.

例えば、記憶部107には、子機20及び21等の制御し得る子機のリストである機器リスト情報108が記憶されている。機器制御部106は、入力用ポート102により子機20等を制御するためのコマンドを受信した場合に、受信したコマンドの対象である機器(対象機器ともいう)の識別子を取得する。そして、機器制御部106は、当該コマンドを所定の形式でカプセル化して、対象となる子機に無線インターフェース109を介して送信する。ここで、所定の形式とは、例えば、IEEE802.11の各通信規格に準拠したフレームに基づく形式などである。 For example, the storage unit 107 stores device list information 108 that is a list of controllable child devices such as the child devices 20 and 21 . When the device control unit 106 receives a command for controlling the child device 20 or the like through the input port 102, it acquires the identifier of the device that is the target of the received command (also referred to as the target device). The device control unit 106 then encapsulates the command in a predetermined format and transmits it to the target child device via the wireless interface 109 . Here, the predetermined format is, for example, a format based on frames conforming to each communication standard of IEEE802.11.

また、例えば、機器制御部106は、子機20に対するマスタMからのコマンドを、有線インターフェース101を介して受信した場合、現在の時刻(すなわち、当該コマンドを受信した時刻)が、算出部105が算出した期間内であるか否かを判定する。例えば、機器制御部106は、現在の時刻が、算出部105が算出した期間内であると判定した場合、子機20との無線通信を開始する。一方、機器制御部106は、例えば、現在の時刻が、算出部105が算出した期間内ではないと判定した場合、現在の時刻がその期間内になるまで待機してから子機20との無線通信を開始する。 Further, for example, when the device control unit 106 receives a command from the master M for the child device 20 via the wired interface 101, the current time (that is, the time when the command is received) is calculated by the calculation unit 105 as It is determined whether or not it is within the calculated period. For example, when the device control unit 106 determines that the current time is within the period calculated by the calculation unit 105 , wireless communication with the child device 20 is started. On the other hand, for example, if the device control unit 106 determines that the current time is not within the period calculated by the calculation unit 105, the device control unit 106 waits until the current time is within the period, and then communicates with the child device 20 wirelessly. Start communication.

なお、機器制御部106は、対象となる子機が複数ある場合、コマンドを複数の子機のそれぞれに対して順次にユニキャスト送信してもよい。ユニキャスト送信には到達確認及び再送の制御のしくみが設けられているので、より信頼性の高い無線通信によりコマンドを送信できる利点がある。或いは、機器制御部106は、対象となる子機が複数ある場合、コマンドを複数の対象機器に対してブロードキャスト送信してもよい。ブロードキャスト送信を用いれば、一度の送信で複数の子機20等にコマンドを受信させることにより無線通信帯域の削減の利点が得られる。 Note that, when there are a plurality of target child devices, the device control unit 106 may sequentially unicast the command to each of the plurality of child devices. Since unicast transmission is provided with a mechanism for acknowledging arrival and controlling retransmission, there is an advantage that commands can be transmitted by wireless communication with higher reliability. Alternatively, when there are a plurality of target slave devices, the device control section 106 may broadcast the command to the plurality of target devices. If broadcast transmission is used, it is possible to obtain the advantage of reducing the wireless communication band by allowing a plurality of slave devices 20 or the like to receive the command in one transmission.

また、機器制御部106は、子機20等により送信される応答データのフレームへの書込みの制御を行う。機器制御部106は、無線インターフェース109を介して受信した子機20等による応答を示す応答データを出力用ポート103により出力する。より具体的には、機器制御部106は、子機20による応答を読み取るためのリードコマンドを入力用ポート102により受信した場合に、リードコマンドを含むフレームに、子機20等による応答を示す応答データを書き込んで出力用ポート103から出力する。 In addition, the device control unit 106 controls writing of response data transmitted by the child device 20 or the like into the frame. Device control section 106 outputs response data indicating a response from child device 20 or the like received via wireless interface 109 through output port 103 . More specifically, when the device control unit 106 receives a read command for reading a response from the child device 20 through the input port 102, the device control unit 106 adds a response indicating the response from the child device 20 or the like to the frame containing the read command. Data is written and output from the output port 103 .

ここで、応答データとは、機器制御部106が送信したコマンドに係る制御に基づく子機20等による応答を示すデータである。 Here, the response data is data indicating a response from the child device 20 or the like based on the control related to the command transmitted by the device control section 106 .

また、機器制御部106は、子機20等から、応答データが所定の形式でカプセル化された無線フレームを、無線インターフェース109を介して受信する。例えば、機器制御部106は、子機20等から応答データを受信した場合、受信した応答データを記憶部107に一時的に記憶させ、その後に入力用ポート102を介して受信したリードコマンドを含むフレームに書き込む。 Device control section 106 also receives, via wireless interface 109 , a wireless frame in which response data is encapsulated in a predetermined format from child device 20 or the like. For example, when the device control unit 106 receives response data from the child device 20 or the like, the device control unit 106 temporarily stores the received response data in the storage unit 107, and then includes the read command received via the input port 102. write to the frame.

また、機器制御部106は、入力用ポート102を介してコマンドを受信したとき、場合によっては受信したコマンドを含むフレームに、当該制御に対する応答データがないことを示すデータを書き込んで、出力用ポート103から出力してもよい。コマンドを受信した時点では、当該コマンドに基づく子機20等に対する制御の結果としての応答が得られないことがある。その場合、上記のように当該制御に対する応答データがないことを示すデータを書き込んで出力することで、フレームの伝送遅延を小さくすることができる利点がある。 In addition, when receiving a command via the input port 102, the device control unit 106 may write data indicating that there is no response data to the control in the frame containing the received command, depending on the circumstances. 103 may output. When a command is received, it may not be possible to obtain a response as a result of controlling the child device 20 or the like based on the command. In that case, by writing and outputting data indicating that there is no response data to the control as described above, there is an advantage that the frame transmission delay can be reduced.

また、機器制御部106は、入力用ポート102及び出力用ポート103の機能の物理ポートへの割り当て、及び、入力用ポート102及び出力用ポート103によるフレームの送受信を制御する。 Further, the device control unit 106 controls allocation of the functions of the input port 102 and the output port 103 to the physical ports, and transmission/reception of frames by the input port 102 and the output port 103 .

処理部104は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサと、当該プロセッサが実行する、記憶部107等に記憶された制御プログラムとにより実現される。 The processing unit 104 is implemented by, for example, a processor such as a CPU (Central Processing Unit) and a control program executed by the processor and stored in the storage unit 107 or the like.

なお、算出部105と機器制御部106とは、1つのプロセッサにより実現されてもよいし、2以上のプロセッサにより別々に実現されてもよい。 Note that the calculation unit 105 and the device control unit 106 may be realized by one processor, or may be separately realized by two or more processors.

また、処理部104は、SYNC0の発生回数をカウントするカウンタ、及び、時間を計測するRTC等の計時部を備えてもよい。 In addition, the processing unit 104 may include a counter that counts the number of times SYNC0 is generated and a timer such as an RTC that measures time.

記憶部107は、機器リスト情報108を記憶する記憶装置(メモリ又はストレージ)である。記憶部107には、処理部104が実行する制御プログラムが記憶されていてもよい。 The storage unit 107 is a storage device (memory or storage) that stores the device list information 108 . A control program executed by the processing unit 104 may be stored in the storage unit 107 .

機器リスト情報108は、基地局10が無線通信する子機20及び21の情報を含むデータである。機器リスト情報108は、例えば、子機20及び21を識別するための識別情報と、子機20及び21それぞれのIP(Internet Protocol)アドレス又はMAC(Media Access Control)アドレス等のアドレスを示す情報とが紐付けられた情報である。 The device list information 108 is data including information on the slave devices 20 and 21 with which the base station 10 wirelessly communicates. The device list information 108 includes, for example, identification information for identifying the child devices 20 and 21, and information indicating addresses such as IP (Internet Protocol) addresses or MAC (Media Access Control) addresses of the child devices 20 and 21. is associated information.

また、記憶部107には、例えば、SYNC0及びSYNC1を発生させる周期を示す情報、及び、各基地局10~17が各子機との無線通信を開始するタイミングを示すSYNC0を発生させたカウント数を示す情報の予め定められる情報が記憶されている。 In addition, the storage unit 107 stores, for example, information indicating the cycle of generating SYNC0 and SYNC1, and the count number of SYNC0 generated indicating the timing at which each base station 10 to 17 starts wireless communication with each child device. Predetermined information indicating information indicating is stored.

無線インターフェース109は、子機20及び21と無線通信するための通信インターフェースである。言い換えると、無線インターフェース109は、子機20及び21と無線リンクを介して無線通信する通信インターフェースである。無線インターフェース109は、例えば、IEEE802.11a、b、g、n等の通信規格に準拠した無線通信により子機20及び21と接続される。 A wireless interface 109 is a communication interface for wirelessly communicating with the child devices 20 and 21 . In other words, the wireless interface 109 is a communication interface that wirelessly communicates with the child devices 20 and 21 via wireless links. The wireless interface 109 is connected to the child devices 20 and 21 by wireless communication complying with communication standards such as IEEE802.11a, b, g, and n.

なお、無線インターフェース109と無線通信可能に接続される子機の数は、特に限定されない。本実施の形態では、無線インターフェースは、複数の子機(子機20及び21)と無線通信可能に接続されている。この場合、有線インターフェース101を介して複数の子機のそれぞれに対するコマンドを同時に受信した場合、算出部105は、複数の子機のそれぞれと無線通信する期間を算出する。また、この場合、機器制御部106は、例えば、算出部105が算出した期間内に、無線インターフェース109を介して複数の子機のそれぞれと、複数の子機のそれぞれに対するコマンドに基づいて無線通信する。 Note that the number of child devices that are wirelessly communicably connected to the wireless interface 109 is not particularly limited. In this embodiment, the wireless interface is connected to a plurality of child devices (child devices 20 and 21) for wireless communication. In this case, when commands for each of the plurality of child devices are simultaneously received via the wired interface 101, the calculation unit 105 calculates a period of wireless communication with each of the plurality of child devices. In this case, for example, the device control unit 106 wirelessly communicates with each of the plurality of child devices via the wireless interface 109 based on commands for each of the plurality of child devices within the period calculated by the calculation unit 105. do.

このように、例えば、機器制御部106は、無線インターフェース109を介して複数の子機と無線通信可能に接続されている場合、有線インターフェース101を介して、基地局10が無線通信可能な複数の子機のうちの2つ以上の子機に対するコマンドを同時に受信したとき、当該2つ以上の子機に対するコマンドに基づいて、算出部105が算出した期間内であって、且つ、互いに異なるタイミングで当該2つ以上の子機のそれぞれと無線通信する。ここでいう2つ以上の子機とは、機器制御部106が無線インターフェース109を介して無線通信可能な複数の子機のうち、全ての子機でもよいし、任意の2つ以上の子機でもよい。また、同時に受信とは、例えば、マスタMから送信された1つのパケットに2つ以上の子機のそれぞれに対するコマンドが含まれていることを意味する。また、2つ以上の子機に対するコマンドとは、互いに異なる指示を示すコマンドでもよいし、2つ以上の子機に転送する必要がある同じ指示を示すコマンド(言い換えると、1つのコマンド)でもよく、2つ以上の子機のそれぞれと基地局10とが無線通信する必要があるコマンドであればよい。 In this way, for example, when the device control unit 106 is connected to a plurality of child devices via the wireless interface 109 so as to be able to communicate wirelessly, the device control unit 106 connects via the wired interface 101 to a plurality of devices with which the base station 10 can communicate wirelessly. When commands for two or more of the child devices are received at the same time, within a period calculated by the calculation unit 105 based on the commands for the two or more child devices and at different timings Wireless communication is performed with each of the two or more child devices. Here, the two or more child devices may be all of the plurality of child devices with which the device control unit 106 can wirelessly communicate via the wireless interface 109, or arbitrary two or more child devices. It's okay. Also, receiving at the same time means, for example, that one packet transmitted from the master M includes a command for each of two or more child devices. Also, the command for two or more child devices may be a command indicating different instructions from each other, or a command indicating the same instruction that needs to be transferred to two or more child devices (in other words, one command). , two or more sub-units and the base station 10 may be any command that requires wireless communication.

本実施の形態では、基地局10~17は、それぞれ、配下の複数の子機と同じチャネルを用いて無線通信する。例えば、基地局10は、子機20及び21のそれぞれとチャネル36を用いて無線通信する。また、通信システム1が備える基地局10~17同士は、同じチャネルを用いて子機と無線通信する基地局同士が互いに異なるグループに属するように、複数のグループのいずれかに予め分類されている。例えば、チャネル36を用いて子機と無線通信する基地局10と基地局14とは、互いに異なるグループに属する。例えば、基地局10が備える記憶部107には、自装置が属するグループと、グループの数を示す情報と、が予め記憶されている。基地局10は、タイミング信号及び複数のグループの数に基づいて、子機20及び21のそれぞれと無線通信する期間を算出する。また、基地局10は、有線インターフェース101を介して子機20及び21に対するコマンドを同時に受信した場合、子機20及び21のそれぞれに対するコマンドに基づいて、算出部105が算出した期間内であって、且つ、互いに異なるタイミングで子機20及び21のそれぞれと無線通信する。 In this embodiment, each of the base stations 10 to 17 wirelessly communicates with a plurality of slave units under its control using the same channel. For example, the base station 10 wirelessly communicates with each of the handsets 20 and 21 using the channel 36 . In addition, the base stations 10 to 17 included in the communication system 1 are classified in advance into one of a plurality of groups such that the base stations that wirelessly communicate with the child device using the same channel belong to different groups. . For example, the base station 10 and the base station 14 that wirelessly communicate with the child device using the channel 36 belong to different groups. For example, the storage unit 107 provided in the base station 10 stores in advance the groups to which the base station 10 belongs and information indicating the number of groups. Based on the timing signal and the number of groups, the base station 10 calculates the period of wireless communication with each of the child devices 20 and 21 . Further, when base station 10 simultaneously receives commands for child devices 20 and 21 via wired interface 101, based on the commands for child devices 20 and 21, respectively, within the period calculated by calculation unit 105, , and wirelessly communicate with each of the child devices 20 and 21 at mutually different timings.

例えば、基地局10において、コマンドの送信、応答データを要求する要求信号の送信、及び、応答データの受信までの一連の送受信処理にかかる時間を示す情報が、予め記憶部107に記憶されている。そこで、算出部105は、例えば、有線インターフェース101を介して複数の子機のそれぞれに対するコマンドを同時に受信した場合、当該複数の子機の台数から無線通信にかかる時間を算出する。算出部105は、例えば、算出した時間に基づいて、当該複数の子機のそれぞれの無線通信するタイミングを決定する。算出部105は、例えば、ある周期における期間内に複数の子機のそれぞれと無線通信する時間が収まると判定した場合、当該期間内に複数の子機のそれぞれと無線通信する。一方、算出部105は、例えば、ある周期における期間内に複数の子機のそれぞれと無線通信する時間が収まらないと判定した場合、当該期間内に複数の子機の少なくともいずれかと無線通信し、残りの無線通信を次の周期の期間に行うように期間を決定する。 For example, in the base station 10, the storage unit 107 stores in advance information indicating the time required for a series of transmission/reception processes from sending a command, sending a request signal requesting response data, and receiving the response data. . Therefore, for example, when commands for each of a plurality of child devices are received simultaneously via the wired interface 101, the calculation unit 105 calculates the time required for wireless communication from the number of the plurality of child devices. The calculation unit 105, for example, determines the wireless communication timing of each of the plurality of child devices based on the calculated time. For example, if the calculating unit 105 determines that the time for wirelessly communicating with each of the plurality of slaves falls within a period of a certain cycle, it wirelessly communicates with each of the plurality of slaves within that period. On the other hand, for example, when the calculation unit 105 determines that the time to wirelessly communicate with each of the plurality of child devices does not fit within a period in a certain period, the calculation unit 105 wirelessly communicates with at least one of the plurality of child devices within the period, The period is determined so that the rest of the radio communication is performed during the period of the next cycle.

例えば、算出部105は、機器制御部106が無線インターフェース109を介して、第1周期における算出した期間に子機20と無線通信し、第1周期の次の周期である第2周期における算出した期間に子機21と無線通信するように、期間を決定する。 For example, the calculation unit 105 communicates wirelessly with the child device 20 via the wireless interface 109 during the period calculated in the first period by the device control unit 106, and calculates the calculated A period is determined so as to perform wireless communication with the child device 21 during the period.

また、算出部105は、機器制御部106が無線インターフェース109を介して、第1周期における算出した期間に子機20にコマンドを送信し、第1周期の次の周期である第2周期における期間に子機20に要求信号を送信して応答データを受信する等、1台の子機との無線通信を異なる周期における期間に亘って実行するように期間を設定してもよい。 Calculation unit 105 transmits a command to child device 20 via wireless interface 109 during the period calculated in the first period by device control unit 106, and transmits the command to child device 20 during the period in the second period, which is the next period after the first period. A period may be set so as to perform wireless communication with one slave device over periods in different cycles, such as transmitting a request signal to the slave device 20 and receiving response data at each time.

なお、本実施の形態では、算出部105が算出する期間とは、基地局10が複数の子機のいずれか(図1における子機20及び21のいずれか)と無線通信する期間を示し、上記の例では、第1周期における期間と第2周期における期間の両方の期間)を示す。 In the present embodiment, the period calculated by the calculation unit 105 indicates the period during which the base station 10 wirelessly communicates with one of the plurality of child devices (one of the child devices 20 and 21 in FIG. 1), In the above example, both the period in the first period and the period in the second period) are shown.

子機20は、無線インターフェース201と、子機制御部202と、を備える。 The child device 20 includes a wireless interface 201 and a child device control section 202 .

無線インターフェース201は、基地局10と無線通信するための通信インターフェースである。無線インターフェース201は、基地局10に適合する無線規格(例えばIEEE802.11a、b、g、n等の通信規格)に準拠した無線通信により基地局10と無線通信可能に接続される。無線インターフェース201は、基地局10の機器制御部106が無線インターフェース109により送信したコマンドを受信する。無線インターフェース201を子機側無線インターフェースともいう。 A wireless interface 201 is a communication interface for wirelessly communicating with the base station 10 . The wireless interface 201 is connected to the base station 10 so as to be able to wirelessly communicate with the base station 10 through wireless communication conforming to a wireless standard (for example, a communication standard such as IEEE 802.11a, b, g, n). The wireless interface 201 receives commands transmitted by the device control unit 106 of the base station 10 via the wireless interface 109 . The wireless interface 201 is also referred to as a slave-side wireless interface.

子機制御部202は、基地局10と子機20との間でのコマンド及び応答データのやりとりをする処理部である。子機制御部202は、無線インターフェース201により受信したコマンドに基づく動作を実行する。また、子機制御部202は、応答データを生成して、無線インターフェース201を介して基地局10に送信する。 The child device control unit 202 is a processing unit that exchanges commands and response data between the base station 10 and the child device 20 . The slave device control unit 202 executes operations based on commands received by the wireless interface 201 . In addition, slave device control section 202 generates response data and transmits it to base station 10 via wireless interface 201 .

子機制御部202は、例えば、CPU等のプロセッサと、当該プロセッサが実行する、子機20が備える図示しないメモリ等に記憶された制御プログラムと、により実現される。 The slave device control unit 202 is realized by, for example, a processor such as a CPU and a control program stored in a memory (not shown) provided in the slave device 20, which is executed by the processor.

なお、EtherCATフレームをUDP(User Datagram Protocol)データグラム又はIPパケットにカプセル化する場合、無線インターフェース109及び無線インターフェース201には、IPアドレスが設定されていることを要する。 When encapsulating an EtherCAT frame into a UDP (User Datagram Protocol) datagram or IP packet, IP addresses must be set for the wireless interfaces 109 and 201 .

また、フレームの送信元である無線インターフェース109には、個別にIPアドレスが設定されるが、無線インターフェース201には個別のIPアドレスが設定されていてもよいし、設定されていなくてもよい。無線インターフェース201に個別にIPアドレスが設定されていない場合、無線インターフェース109からブロードキャストで無線通信が実行される。この場合、子機20は、PSDU内のEthernet(登録商標)ヘッダの宛先MACアドレス、又は、IPヘッダ内の宛先IPアドレスを解析することで、自分宛のデータであることを判別する。 An IP address is set individually for the wireless interface 109 that is the source of the frame, but an individual IP address may or may not be set for the wireless interface 201 . When an IP address is not individually set for the wireless interface 201, wireless communication is performed by broadcasting from the wireless interface 109. FIG. In this case, the child device 20 determines that the data is addressed to itself by analyzing the destination MAC address in the Ethernet (registered trademark) header in the PSDU or the destination IP address in the IP header.

また、無線インターフェース109及び201の無線通信は、IEEE802.11a、b、g、n等の通信規格に準拠した無線通信に限定されない。 Also, the wireless communication of the wireless interfaces 109 and 201 is not limited to wireless communication complying with communication standards such as IEEE802.11a, b, g, and n.

<フレーム構造>
図3及び図4は、本実施の形態に係るコマンドを含む無線フレーム40の説明図である。
<Frame structure>
3 and 4 are explanatory diagrams of a radio frame 40 including commands according to this embodiment.

図3の(a)は、コマンド又は応答データを含む無線フレーム40の全体を示す説明図である。 FIG. 3(a) is an explanatory diagram showing the entire radio frame 40 including command or response data.

無線フレーム40は、既存のIEEE802.11規格に準拠した無線フレームである。無線フレーム40は、PLCP(Physical Layer Convergence Protocol)プリアンブル41と、PLCPヘッダ42と、IEEE802.11ヘッダ43と、データ44と、FCS(Frame Check Sequence)45とを含む。 The radio frame 40 is a radio frame conforming to the existing IEEE802.11 standard. The radio frame 40 includes a PLCP (Physical Layer Convergence Protocol) preamble 41 , a PLCP header 42 , an IEEE802.11 header 43 , data 44 , and an FCS (Frame Check Sequence) 45 .

PLCPプリアンブル41は、IEEE802.11フレームの先頭に付加される同期信号を含むフィールドである。ここでいう同期信号は、例えば、基地局10と子機20とが同期をとるための同期信号であって、SYNC0とは異なる信号である。 A PLCP preamble 41 is a field containing a synchronization signal added to the beginning of an IEEE802.11 frame. The synchronization signal here is, for example, a synchronization signal for synchronizing the base station 10 and the handset 20, and is a signal different from SYNC0.

PLCPヘッダ42は、当該IEEE802.11フレームの変調方式及び伝送速度、データ長等の情報を含むフィールドである。 The PLCP header 42 is a field containing information such as the modulation method, transmission rate, and data length of the IEEE802.11 frame.

IEEE802.11ヘッダ43は、当該IEEE802.11フレームのフレーム種別、宛先MACアドレス及び送信元MACアドレス等の情報を含むフィールドである。例えば、無線フレーム40がコマンドを含む場合、宛先MACアドレスを子機20のものとし、送信元MACアドレスを基地局10のものとする。或いは、例えば、無線フレーム40が応答データを含む場合、宛先MACアドレスを基地局10のものとし、送信元MACアドレスを子機20のもとする。 The IEEE802.11 header 43 is a field containing information such as the frame type, destination MAC address and source MAC address of the IEEE802.11 frame. For example, when the radio frame 40 includes a command, the destination MAC address is that of the child device 20 and the source MAC address is that of the base station 10 . Alternatively, for example, when the radio frame 40 includes response data, the destination MAC address is that of the base station 10 and the transmission source MAC address is that of the child device 20 .

データ44は、IEEE802.11フレームが運ぶデータを含むフィールドである。データ44は、コマンド又は応答データを含むEtherCATフレームを含む。 Data 44 is the field containing the data carried by the IEEE 802.11 frame. Data 44 includes EtherCAT frames containing command or response data.

FCS45は、IEEE802.11ヘッダ43及びデータ44のフィールドにより算出されるチェックサムを含むフィールドである。 FCS 45 is a field containing a checksum calculated from the IEEE 802.11 header 43 and data 44 fields.

データ44に含まれるフィールドについてさらに詳細に説明する。 The fields contained in data 44 are described in further detail.

データ44には、EtherCATフレームが含まれている。言い換えれば、データ44には、EtherCATフレームがカプセル化されている。カプセル化の方法には、様々な方法を採用され得る。カプセル化の方法には、例えば、UDPデータグラムにカプセル化する方法、IPパケットにカプセル化する方法、又は、IEEE802.11フレームにカプセル化する方法等が採用され得る。なお、EtherCATフレームを直接にカプセル化してもよい。この場合、カプセル化に対するオーバヘッドを軽減できる。 Data 44 includes an EtherCAT frame. In other words, data 44 encapsulates an EtherCAT frame. Various methods can be employed for the encapsulation method. As the encapsulation method, for example, a UDP datagram encapsulation method, an IP packet encapsulation method, an IEEE802.11 frame encapsulation method, or the like can be adopted. Note that the EtherCAT frame may be encapsulated directly. In this case, the overhead for encapsulation can be reduced.

図3の(b)は、EtherCATフレームをUDPデータグラムにカプセル化する場合のデータ44を示す図である。 FIG. 3(b) shows data 44 when an EtherCAT frame is encapsulated in a UDP datagram.

データ44は、Ethernetヘッダ50と、IPヘッダ51と、UDPヘッダ52と、EtherCATヘッダ53と、EtherCATデータグラム54とを含む。 Data 44 includes Ethernet header 50 , IP header 51 , UDP header 52 , EtherCAT header 53 and EtherCAT datagram 54 .

Ethernetヘッダ50は、送信元MACアドレス、宛先MACアドレス及びタイプを含むフィールドである。例えば、無線フレーム40がコマンドを含む場合、子機20のMACアドレスを宛先とし、基地局10のMACアドレスを送信元とする。或いは、例えば、無線フレーム40が応答データを含む場合、基地局10のMACアドレスを宛先とし、子機20のMACアドレスを送信元とする。タイプは、IPを意味する「0x0800」である。 The Ethernet header 50 is a field containing source MAC address, destination MAC address and type. For example, when the wireless frame 40 includes a command, the MAC address of the slave device 20 is the destination and the MAC address of the base station 10 is the source. Alternatively, for example, when the radio frame 40 includes response data, the MAC address of the base station 10 is set as the destination and the MAC address of the child device 20 is set as the source. The type is "0x0800" which means IP.

IPヘッダ51は、送信元IPアドレス及び宛先IPアドレスを含むフィールドである。例えば、無線フレーム40がコマンドを含む場合、子機20のIPアドレスを宛先とし、基地局10のIPアドレスを送信元とする。或いは、例えば、無線フレーム40が応答データを含む場合、基地局10のIPアドレスを宛先とし、子機20のIPアドレスを送信元とする。 The IP header 51 is a field containing a source IP address and a destination IP address. For example, when the radio frame 40 includes a command, the IP address of the slave device 20 is the destination and the IP address of the base station 10 is the source. Alternatively, for example, when the radio frame 40 includes response data, the IP address of the base station 10 is set as the destination and the IP address of the child device 20 is set as the source.

UDPヘッダ52は、送信元ポート番号及び宛先ポート番号等を含むフィールドである。UDPポート番号には、予め定められた値が採用され得る。 The UDP header 52 is a field containing a source port number, a destination port number, and the like. A predetermined value can be adopted for the UDP port number.

EtherCATヘッダ53は、EtherCATフレームのヘッダであり、当該EtherCATフレームのデータ長等を含む。 The EtherCAT header 53 is the header of the EtherCAT frame and includes the data length and the like of the EtherCAT frame.

EtherCATデータグラム54は、EtherCATフレームが運ぶデータを含むフィールドである。EtherCATデータグラム54には、複数の機器宛てのデータが含まれ得る。複数の機器宛てのデータを含む場合には、その宛先となる機器の識別子と、当該機器へ送信するデータとを含むデータグラムが複数連結された構成を有する。例えば、EtherCATデータグラム54は、子機20宛てのデータグラム(図4におけるデータグラム56)、子機21宛てのデータグラム(図4におけるデータグラム57)が連結された構成を有する。 EtherCAT datagrams 54 are fields that contain data carried by EtherCAT frames. An EtherCAT datagram 54 may contain data destined for multiple devices. When data addressed to a plurality of devices is included, it has a structure in which a plurality of datagrams including identifiers of the destination devices and data to be transmitted to the devices are concatenated. For example, the EtherCAT datagram 54 has a configuration in which a datagram addressed to the child device 20 (datagram 56 in FIG. 4) and a datagram addressed to the child device 21 (datagram 57 in FIG. 4) are concatenated.

図4は、EtherCATデータグラム54の全体を示す説明図である。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing the entire EtherCAT datagram 54. As shown in FIG.

データグラム56は、コマンド56A、機器ID56B、及び、データ長56Cの各フィールドを含んでいる。また、本例では、データグラム56は、さらに、データ56Dを含む。 The datagram 56 includes command 56A, device ID 56B, and data length 56C fields. Also, in this example, datagram 56 further includes data 56D.

コマンド56Aは、データグラム56が含むコマンドの種別を示すフィールドである。コマンド56Aは、ライトコマンド又はリードコマンド等のコマンド種別を示す。 A command 56A is a field indicating the type of command included in the datagram 56. FIG. A command 56A indicates a command type such as a write command or a read command.

機器ID56Bは、データグラム56の宛先を示すフィールドである。機器ID56Bは、例えば、子機20を示す機器IDを含む。 The device ID 56B is a field indicating the destination of the datagram 56. FIG. Device ID 56B includes, for example, a device ID indicating child device 20 .

データ長56Cは、データグラム56に含まれるデータ56Dのデータ長を示す。データ長56Cは、例えば、バイト単位である。 Data length 56C indicates the data length of data 56D included in datagram 56. FIG. The data length 56C is, for example, in bytes.

データ56Dは、データグラム56に含まれるデータである。 Data 56D is the data contained in datagram 56;

なお、データ56Dは、必須ではない。データ56Dがない場合、データ長56Cをゼロとし、データ56Dを省くことができる。 Note that the data 56D is not essential. If there is no data 56D, the data length 56C can be zero and the data 56D can be omitted.

データグラム57は、上記と同様、コマンド57A、機器ID57B、及び、データ長57Cの各フィールドを含んでいる。また、本例では、データグラム57は、さらに、データ57Dを含んでいる。機器ID57Bは、例えば、子機21を示す機器IDを含む。 The datagram 57 includes command 57A, device ID 57B, and data length 57C fields, as described above. Also, in this example, datagram 57 further includes data 57D. The device ID 57B includes, for example, a device ID indicating the slave device 21. FIG.

なお、データ44は、EthercatCATフレームをEthernetフレームにカプセル化する形式をとることもできる。この場合、データ44は、Ethernetヘッダ50と、EtherCATヘッダ53と、EtherCATデータグラム54とを含む。 Note that the data 44 can also take the form of encapsulating an Ethercat frame into an Ethernet frame. In this case, data 44 includes Ethernet header 50 , EtherCAT header 53 and EtherCAT datagram 54 .

また、データ44は、EtherCATフレームをIEEE802.11フレームにカプセル化する形式をとることもできる。この場合、データ44は、EtherCATヘッダ53と、EtherCATデータグラム54とを含む。 Data 44 may also take the form of encapsulating EtherCAT frames into IEEE 802.11 frames. In this case, data 44 includes EtherCAT headers 53 and EtherCAT datagrams 54 .

図5は、本実施の形態に係る無線フレームへの書き込み処理の説明図である。具体的には、図5は、ライトコマンド及びリードコマンドそれぞれを含むデータグラム56に対して機器制御部106がデータを書き込んだ状態を示している。 FIG. 5 is an explanatory diagram of the process of writing to a wireless frame according to this embodiment. Specifically, FIG. 5 shows a state in which the device control unit 106 writes data to the datagram 56 including write commands and read commands.

図5の(a)は、有線ネットワークNから受信したライトコマンドを含むデータグラム56に対して機器制御部106がデータを書き込んだ状態を示している。 5A shows a state in which the device control unit 106 writes data to the datagram 56 including the write command received from the wired network N. FIG.

機器制御部106は、ライトコマンドを含むフレームに、機器からの応答がないことを示すデータを書き込む。具体的には、機器制御部106は、データ長56Cにゼロを書き込む。 The device control unit 106 writes data indicating that there is no response from the device to the frame containing the write command. Specifically, the device control unit 106 writes zero to the data length 56C.

図5の(b)は、有線ネットワークNから受信したリードコマンドを含むデータグラム56に対して機器制御部106がデータを書き込んだ状態の一例を示している。 5B shows an example of a state in which the device control unit 106 writes data to the datagram 56 including the read command received from the wired network N. FIG.

機器制御部106は、リードコマンドを含むフレームに機器から受信した応答データを書き込む。機器制御部106は、例えば、データ56Dに5バイトの応答データを書き込む。また、機器制御部106は、当該応答データのデータ長である5バイトを意味する「5」をデータ長56Cに書き込む。 The device control unit 106 writes the response data received from the device into the frame containing the read command. The device control unit 106 writes, for example, 5-byte response data to the data 56D. The device control unit 106 also writes "5", which means 5 bytes, which is the data length of the response data, into the data length 56C.

なお、図5の(a)及び(b)には、それぞれ、コマンドの一例としてのライトコマンド及びリードコマンドを含むデータグラム56に対して機器制御部106がデータを書き込んだ状態を示しているが、これらのコマンド種別はあくまで一例であり、その他のコマンドについても同様である。 Note that FIGS. 5A and 5B respectively show states in which the device control unit 106 writes data to the datagram 56 including a write command and a read command as examples of commands. , and these command types are merely examples, and the same applies to other commands.

[処理手順]
続いて、基地局10が実行する処理手順について詳細に説明する。
[Processing procedure]
Next, the processing procedure executed by the base station 10 will be described in detail.

図6は、本実施の形態に係る基地局10の処理手順を示すフローチャートである。 FIG. 6 is a flow chart showing a processing procedure of base station 10 according to the present embodiment.

まず、機器制御部106は、機器リスト情報108を取得する(S101)。具体的には、機器制御部106は、基地局10が無線通信する子機の情報(例えば、子機の識別情報及び子機のアドレス)を含む機器リスト情報108を取得する。本実施の形態では、機器リスト情報108は、記憶部107に予め記憶されている。機器制御部106は、有線インターフェース101又は無線インターフェース109を介して機器リスト情報108を外部から受信することで取得してもよい。 First, the device control unit 106 acquires the device list information 108 (S101). Specifically, the device control unit 106 acquires the device list information 108 including the information of the child device with which the base station 10 wirelessly communicates (for example, the identification information of the child device and the address of the child device). In this embodiment, the device list information 108 is pre-stored in the storage unit 107 . The device control unit 106 may acquire the device list information 108 by receiving it from the outside via the wired interface 101 or the wireless interface 109 .

次に、算出部105は、有線インターフェース101を介して受信されるタイミング信号であって、複数の基地局のそれぞれが無線通信を開始するタイミングを示すタイミング信号に基づいて、子機と無線通信する期間を算出する(S102)。例えば、算出部105は、上記したタイミング情報に基づいて、SYNC0のカウント数が何回目から何回目までの期間に無線通信するかを算出する。例えば、算出部105は、カウント情報がカウンタ1~3を示す情報であり、SYNC0が250μsec.毎に発生される場合、カウントが1回目のSYNC0が発生してから、250μsec.×3=750sec.の期間を無線通信する期間(無線通信可能な期間)として算出する。 Next, the calculation unit 105 wirelessly communicates with the child device based on the timing signal received via the wired interface 101 and indicating the timing at which each of the plurality of base stations starts wireless communication. A period is calculated (S102). For example, the calculation unit 105 calculates the period from what number of counts of SYNC0 to what number of times wireless communication is to be performed based on the timing information described above. For example, the calculation unit 105 determines that the count information is information indicating counters 1 to 3, and that SYNC0 is 250 μsec. If it is generated every 250 μsec. ×3=750 sec. is calculated as a period for wireless communication (a period during which wireless communication is possible).

次に、機器制御部106は、有線インターフェース101を介して、子機20又は21へのコマンドを受信したか否かを判定する(S103)。 Next, the device control unit 106 determines whether or not a command to the child device 20 or 21 has been received via the wired interface 101 (S103).

機器制御部106は、子機20又は21へのコマンドを受信していないと判定した場合(S103でNo)、処理をステップS103に戻す。 When the device control unit 106 determines that the command to the child device 20 or 21 has not been received (No in S103), the process returns to step S103.

一方、機器制御部106は、子機20又は21へのコマンドを受信したと判定した場合(S103でYes)、機器制御部106は、受信したコマンドを一時的に記憶部107に記憶させる(S104)。 On the other hand, when the device control unit 106 determines that a command to the child device 20 or 21 has been received (Yes in S103), the device control unit 106 temporarily stores the received command in the storage unit 107 (S104 ).

次に、機器制御部106は、現在のタイミング(現在の時刻)が、算出部105が算出した、子機20又は21と無線通信可能な期間内であるか否かを判定する(S105)。 Next, the device control unit 106 determines whether or not the current timing (current time) is within the period, calculated by the calculation unit 105, during which wireless communication with the child device 20 or 21 is possible (S105).

なお、機器制御部106は、有線インターフェース101を介して子機20へのコマンドを受信したとして以下のフローチャートを説明する。 The following flowchart will be described assuming that the device control unit 106 has received a command to the child device 20 via the wired interface 101 .

機器制御部106は、現在のタイミングが算出した、子機20又は21と無線通信可能な期間内ではないと判定した場合(S105でNo)、処理をステップS105に戻す。 If the device control unit 106 determines that the current timing is not within the calculated period during which wireless communication with the child device 20 or 21 is possible (No in S105), the process returns to step S105.

一方、機器制御部106は、現在のタイミングが算出した期間内であると判定した場合(S105でYes)、無線インターフェース109を介してコマンドを子機20に送信する(S106)。 On the other hand, when the device control unit 106 determines that the current timing is within the calculated period (Yes in S105), the device control unit 106 transmits a command to the child device 20 via the wireless interface 109 (S106).

このように、機器制御部106は、算出部105が算出した期間以外では、子機20とは無線通信せずに待機する。 In this way, device control section 106 waits without wireless communication with child device 20 except for the period calculated by calculation section 105 .

なお、機器制御部106は、無線インターフェース109を介して子機20に送信したコマンドについては、子機20にコマンドを送信した後であれば、任意のタイミングで記憶部107から削除させてもよい。 Note that the device control unit 106 may delete the command transmitted to the child device 20 via the wireless interface 109 from the storage unit 107 at any timing after the command is transmitted to the child device 20. .

次に、機器制御部106は、無線インターフェース109を介して、ステップS106で送信したコマンドに対する応答データを要求する要求信号を子機20に期間内に送信する(S107)。 Next, the device control unit 106 transmits a request signal requesting response data to the command transmitted in step S106 to the slave device 20 within a period of time via the wireless interface 109 (S107).

次に、機器制御部106は、応答データを子機20から無線インターフェース109を介して受信したか否かを判定する(S108)。 Next, device control section 106 determines whether response data has been received from child device 20 via wireless interface 109 (S108).

機器制御部106は、応答データを子機20から無線インターフェース109を介して受信していないと判定した場合(S108でNo)、処理をステップS108に戻す。 When the device control unit 106 determines that the response data has not been received from the slave device 20 via the wireless interface 109 (No in S108), the process returns to step S108.

一方、機器制御部106は、応答データを子機20から無線インターフェース109を介して受信したと判定した場合(S108でYes)、受信した応答データをEtherCATフレームに書き込んで有線インターフェース101を介して有線ネットワークNに送信する(S109)。 On the other hand, when the device control unit 106 determines that the response data has been received from the child device 20 via the wireless interface 109 (Yes in S108), the device control unit 106 writes the received response data into an EtherCAT frame and transmits the received response data via the wired interface 101. Send to network N (S109).

なお、基地局10は、例えば、子機20と子機21の双方宛てのコマンドを受信したときなどの場合であって、ステップS106~S108の処理(無線通信処理)が、算出部105が算出した期間内に終了しないと判定した場合、算出した期間内に終了可能な処理まで実行した後で、処理をステップS105に戻し、ステップS105でYesと再度判定した場合、残りの処理を実行してもよい。 Note that when the base station 10 receives commands addressed to both the child device 20 and the child device 21, for example, the processing (wireless communication processing) of steps S106 to S108 is performed by the calculation unit 105. If it is determined that the process will not end within the calculated period, the process returns to step S105 after executing processes that can be completed within the calculated period. good too.

図7は、本実施の形態に係る通信システム1が備える複数の基地局10~17のそれぞれが無線通信するタイミングを説明するための図である。なお、図7において、グループAのチャネル36は基地局10を示し、グループAのチャネル40は基地局11を示し、グループAのチャネル44は基地局12を示し、グループAのチャネル48は基地局13を示す。また、図7においては、グループBのチャネル36は基地局14を示し、グループBのチャネル40は基地局15を示し、グループBのチャネル44は基地局16を示し、グループBのチャネル48は基地局17を示す。また、図7において、「送信」とは、基地局が子機にコマンドを送信すること(コマンドの送信処理)を示し、「要求」とは、基地局が子機に要求信号を送信すること(要求信号の送信処理)を示し、「受信」とは、基地局が子機から応答データを受信すること(応答データの受信処理)を示す。 FIG. 7 is a diagram for explaining the timing at which each of a plurality of base stations 10 to 17 provided in communication system 1 according to the present embodiment performs wireless communication. 7, group A channel 36 indicates the base station 10, group A channel 40 indicates the base station 11, group A channel 44 indicates the base station 12, and group A channel 48 indicates the base station. 13. Also in FIG. 7, group B channel 36 represents base station 14, group B channel 40 represents base station 15, group B channel 44 represents base station 16, and group B channel 48 represents base station 16. Station 17 is shown. In FIG. 7, "transmission" indicates that the base station transmits a command to the child device (command transmission processing), and "request" indicates that the base station transmits a request signal to the child device. (request signal transmission processing), and "reception" indicates that the base station receives response data from the child device (response data reception processing).

図7に示す例では、SYNC0を250μs間隔、SYNC1をSYNC0の6周期分の1500μs間隔の周期で発生させる場合を示す。 In the example shown in FIG. 7, SYNC0 is generated at intervals of 250 μs, and SYNC1 is generated at intervals of 1500 μs, which is six cycles of SYNC0.

各基地局10~17は、SYNC0を受信したらカウンタをカウントアップし、SYNC1を受信したらカウンタをリセットする。 Each of the base stations 10 to 17 counts up the counter when SYNC0 is received, and resets the counter when SYNC1 is received.

このようなカウンタを用いて、各基地局10~17は、グループAに属するスレーブ(図1に示す基地局10~13)は、カウンタが1~3の期間が自装置のタイムスロットとし、グループBに属するスレーブ(図1に示す基地局14~17)は、カウンタが4~6の期間が自装置のタイムスロットとするように、算出する。図7に示す例では、例えば、基地局10(より具体的には、算出部105)は、グループが2つで、自装置がグループAに属するため、最初にSYNC0を受信してからSYNC1を受信するまで期間をグループ数で除算することで、子機20及び21と無線通信する期間を算出する。複数のグループのうちでの子機と無線通信する順序は、予め任意に定められてよく、例えば、記憶部107に記憶されている。図7に示す例では、グループA、グループBの順に、基地局は、子機と無線通信すると予め定められている。 Using such a counter, each of the base stations 10 to 17 sets the slaves belonging to group A (base stations 10 to 13 shown in FIG. 1) to their time slots during which the counter is 1 to 3, and group The slaves belonging to B (the base stations 14 to 17 shown in FIG. 1) calculate so that the period of 4 to 6 in the counter is the time slot of its own device. In the example shown in FIG. 7, for example, the base station 10 (more specifically, the calculation unit 105) has two groups, and the base station 10 belongs to group A. By dividing the period until reception by the number of groups, the period of wireless communication with the child devices 20 and 21 is calculated. The order of wireless communication with the child devices in the plurality of groups may be arbitrarily determined in advance, and is stored in the storage unit 107, for example. In the example shown in FIG. 7, it is predetermined that the base stations wirelessly communicate with the child devices in the order of group A and group B. In the example shown in FIG.

グループAに属する基地局10~13は、カウンタが1の期間(すなわちカウンタ1の初めからカウンタ2の直前までの時間)にコマンドを子機20~27に無線通信で送信し、カウンタ2の期間に要求信号を子機20~27に無線通信で送信し、さらに、カウンタ3の期間に応答データを子機20~27に無線通信で受信する。 The base stations 10 to 13 belonging to group A transmit commands to the child devices 20 to 27 by radio communication during the period when the counter is 1 (that is, the time from the beginning of the counter 1 to immediately before the counter 2). , a request signal is transmitted to slave units 20 to 27 by wireless communication, and response data is received by slave units 20 to 27 during the period of counter 3 by wireless communication.

グループBに属する基地局14~17は、カウンタが4の期間にコマンドを子機28~35に無線通信で送信し、カウンタ5の期間に要求信号を子機28~35に無線通信で送信し、さらに、カウンタ6の期間に応答データを子機28~35無線通信で受信する。 The base stations 14 to 17 belonging to group B transmit commands to the child devices 28 to 35 by radio communication while the counter is 4, and transmit request signals to the child devices 28 to 35 by radio communication while the counter is 5. Furthermore, during the period of the counter 6, the slave units 28 to 35 receive the response data by radio communication.

これによれば、グループAとグループBとで同じチャネル(無線チャネル)を用いて無線通信(コマンドの送信、要求信号の送信、及び、応答データの受信)が行われても、無線通信が行われるタイミングが異なる。言い換えると、グループAに属する基地局10~13とグループBに属する基地局14~17とは、互いに同じチャネル(周波数スロット)を用い、且つ、異なるタイミング(タイムスロット)を用いて無線通信する。そのため、通信システム1では、キャリアセンスによる待ち時間及び無線通信での電波の干渉が回避される。 According to this, even if wireless communication (command transmission, request signal transmission, and response data reception) is performed using the same channel (wireless channel) in group A and group B, wireless communication is performed. timing is different. In other words, the base stations 10 to 13 belonging to group A and the base stations 14 to 17 belonging to group B communicate wirelessly using the same channel (frequency slot) and different timing (time slot). Therefore, in the communication system 1, the waiting time due to carrier sense and radio wave interference in wireless communication are avoided.

また、例えば、グループAに属する基地局10~13は、それぞれ、2つの子機と、カウンタが1~3の期間に無線通信する。 Also, for example, each of the base stations 10 to 13 belonging to group A wirelessly communicates with two slave units during a period in which the counter is 1 to 3.

また、例えば、基地局10が子機20と子機21とのそれぞれへのコマンドを、有線ネットワークNを介して同時に受信していた場合、子機20と無線通信することで子機20からの応答データを受信した後、1750μs後(250μs×7)に子機21と無線通信をすることで、2500μs後(250μs×10)に子機21から応答データを受信する。このように、例えば、基地局10は、算出部105が算出した期間内であって、且つ、互いに異なるタイミングで複数の子機20及び21のそれぞれと無線通信する。図7に示す例では、基地局10は、有線インターフェース101を介して子機20及び21のそれぞれに対するコマンドを同時に受信した場合、子機20及び21のそれぞれに対するコマンドに基づいて子機20及び21のそれぞれにコマンドを送信すると判定した場合、算出部105が算出したカウンタ1~3の期間内であって、且つ、互いに異なるタイミングで無線通信されるように、子機20とは最初のカウンタ1~3の期間内に無線通信し、子機21とはカウンタ4~6及び0の間は待機してその次のカウンタ1~3の期間内に無線通信する。 Further, for example, when the base station 10 simultaneously receives commands to each of the child device 20 and the child device 21 via the wired network N, by wirelessly communicating with the child device 20, the command from the child device 20 is received. After 1750 μs (250 μs×7) from the reception of the response data, wireless communication with the child device 21 is performed, whereby the response data is received from the child device 21 after 2500 μs (250 μs×10). Thus, for example, the base station 10 wirelessly communicates with each of the slave devices 20 and 21 within the period calculated by the calculator 105 and at different timings. In the example shown in FIG. 7, when the base station 10 simultaneously receives commands for the child devices 20 and 21 via the wired interface 101, the base station 10 receives commands for the child devices 20 and 21 based on the commands for the child devices 20 and 21, respectively. When it is determined that the command is to be transmitted to each of the slave devices 20 and 1, the slave device 20 is within the period of the counters 1 to 3 calculated by the calculation unit 105 and is wirelessly communicated at different timings. 3, waits for the counters 4-6 and 0, and wirelessly communicates with the child device 21 during the next counters 1-3.

このように、基地局10は、通信システム1が備える複数の基地局10~17が子機との無線通信を開始するタイミングに基づいて、子機20及び21と無線通信する期間を算出し、算出した期間内に子機20及び21と無線通信する。具体的には、複数の基地局10~17は、それぞれ、複数の子機のそれぞれと同じチャネルを用いて無線通信(図7に示す例では、「送信」、「要求」、及び、「受信」)する。また、複数の基地局10~17は、同じチャネルを用いて無線通信する基地局同士が互いに異なるグループに属するように、複数のグループのいずれかに予め分類されている。例えば、チャネル36を用いて子機と無線通信する基地局10と基地局14とは、互いに異なるグループに属する。例えば、複数の基地局10~17のそれぞれが備える記憶部107には、自装置が属するグループと、グループの数を示す情報と、が予め記憶されている。複数の基地局10~17は、それぞれ、タイミング信号及び複数のグループの数に基づいて、複数の子機(例えば、基地局10であれば子機20及び21)のそれぞれと無線通信する期間を算出する。例えば、基地局10の算出部105は、本例では、グループの数が2であるため、カウンタ1~3までの間に子機20、21と無線通信し、カウンタ4~6までの間には子機20、21と無線通信しないように期間を算出する。また、複数の基地局10~17は、それぞれ、有線インターフェース101を介して複数の子機のそれぞれに対するコマンドを同時に受信した場合、複数の子機のそれぞれに対するコマンドに基づいて、算出部105が算出した期間内であって、且つ、互いに異なるタイミングで複数の子機のそれぞれと無線通信する。 In this way, the base station 10 calculates the period of wireless communication with the child devices 20 and 21 based on the timing at which the plurality of base stations 10 to 17 provided in the communication system 1 start wireless communication with the child devices, It communicates wirelessly with the child devices 20 and 21 within the calculated period. Specifically, each of the plurality of base stations 10 to 17 performs wireless communication (in the example shown in FIG. 7, "transmit", "request", and "receive ")do. Also, the plurality of base stations 10 to 17 are classified in advance into one of a plurality of groups such that base stations that communicate wirelessly using the same channel belong to different groups. For example, the base station 10 and the base station 14 that wirelessly communicate with the child device using the channel 36 belong to different groups. For example, the storage unit 107 provided in each of the plurality of base stations 10 to 17 stores in advance the group to which the base station belongs and information indicating the number of groups. Each of the plurality of base stations 10 to 17 sets a period for wireless communication with each of the plurality of child devices (for example, the child devices 20 and 21 in the case of the base station 10) based on the timing signal and the number of the plurality of groups. calculate. For example, the calculation unit 105 of the base station 10, in this example, has two groups. calculates a period during which wireless communication with the child devices 20 and 21 is not performed. Further, when each of the plurality of base stations 10 to 17 simultaneously receives a command for each of the plurality of child devices via the wired interface 101, the calculation unit 105 calculates based on the command for each of the plurality of child devices. wirelessly communicates with each of the plurality of child devices at different timings within the specified period.

なお、SYNC0及びSYNC1の発生間隔は、任意に設定されてよく、上記の例に限定されない。 Note that the intervals at which SYNC0 and SYNC1 are generated may be set arbitrarily, and are not limited to the above examples.

また、基地局10~17は、それぞれ、互いに異なるチャネルを用いて複数の子機と無線通信してもよい。例えば、基地局10は、同じチャネルを用いて子機20及び21と無線通信し、さらに、当該チャネルとは異なるチャネルを用いて図示しない他の子機と無線通信してもよい。 Also, each of the base stations 10 to 17 may wirelessly communicate with a plurality of child devices using channels different from each other. For example, the base station 10 may wirelessly communicate with the child devices 20 and 21 using the same channel, and further wirelessly communicate with other child devices (not shown) using a different channel.

[効果等]
以上説明したように、本実施の形態1に係る基地局10は、リング方式の有線ネットワークNを介して複数の基地局10~17が通信する通信システム1における一の基地局である。基地局10は、有線ネットワークNに接続される有線インターフェース101と、被制御機器(例えば、子機20)と無線通信するための無線インターフェース109と、有線インターフェース101を介して受信されるタイミング信号であって、複数の基地局10~17のそれぞれが無線通信を開始するタイミングを示すタイミング信号に基づいて、被制御機器と無線通信する期間を算出する算出部105と、被制御機器に対するコマンドを、有線インターフェース101を介して受信した場合、算出部105が算出した期間内に、被制御機器に対するコマンドに基づいて、無線インターフェース109を介して被制御機器と無線通信する機器制御部106と、を備える。
[Effects, etc.]
As described above, the base station 10 according to Embodiment 1 is one base station in the communication system 1 in which a plurality of base stations 10 to 17 communicate via the wired network N of the ring system. The base station 10 includes a wired interface 101 connected to the wired network N, a wireless interface 109 for wireless communication with a device to be controlled (for example, the child device 20), and a timing signal received via the wired interface 101. A calculation unit 105 for calculating a period of wireless communication with a controlled device based on a timing signal indicating the timing at which each of the plurality of base stations 10 to 17 starts wireless communication, and a command for the controlled device, a device control unit 106 that wirelessly communicates with the controlled device via the wireless interface 109 based on the command for the controlled device within the period calculated by the calculation unit 105 when received via the wired interface 101 .

これによれば、例えば、各基地局10~17が同じチャネルを用いて被制御機器と無線通信する場合においても、各基地局10~17は、互いに異なるタイミングで被制御機器と無線通信できる。そのため、このような構成によれば、キャリアセンスによる待機時間が発生することが抑制される。このように、実施の形態1に係る基地局10によれば、無線通信での遅延の発生を抑制できる。 According to this, for example, even when the base stations 10 to 17 use the same channel to wirelessly communicate with the controlled device, the base stations 10 to 17 can wirelessly communicate with the controlled device at different timings. Therefore, according to such a configuration, the occurrence of waiting time due to carrier sensing is suppressed. Thus, according to the base station 10 according to Embodiment 1, it is possible to suppress the occurrence of delay in wireless communication.

また、例えば、機器制御部106は、被制御機器に対するコマンドを、有線インターフェース101を介して受信した場合、現在の時刻が、算出部105が算出した期間内であるか否かを判定する。例えば、機器制御部106は、現在の時刻が、算出部105が算出した期間内であると判定した場合、被制御機器との無線通信を開始する。一方、機器制御部106は、例えば、現在の時刻が、算出部105が算出した期間内ではないと判定した場合、現在の時刻が期間内になるまで待機してから被制御機器との無線通信を開始する。 Also, for example, when the device control unit 106 receives a command for the controlled device via the wired interface 101 , it determines whether or not the current time is within the period calculated by the calculation unit 105 . For example, when the device control unit 106 determines that the current time is within the period calculated by the calculation unit 105, the device control unit 106 starts wireless communication with the controlled device. On the other hand, for example, when the device control unit 106 determines that the current time is not within the period calculated by the calculation unit 105, the device control unit 106 waits until the current time is within the period before performing wireless communication with the controlled device. to start.

これによれば、基地局10は、算出部105が算出した期間内に適切に被制御機器と無線通信できる。 According to this, the base station 10 can appropriately perform wireless communication with the controlled device within the period calculated by the calculation unit 105 .

また、例えば、機器制御部106は、無線インターフェース109を介して複数の被制御機器と無線通信可能に接続されている。つまり、基地局10は、例えば、複数の被制御機器と無線通信可能に接続されている。この場合、例えば、機器制御部106は、有線インターフェース101を介して、複数の被制御機器のうちの2つ以上の被制御機器に対するコマンドを同時に受信した場合、当該2つ以上の被制御機器に対するコマンドに基づいて、算出部105が算出した期間内であって、且つ、互いに異なるタイミングで当該2つ以上の被制御機器のそれぞれと無線通信する。 Further, for example, the device control unit 106 is connected to a plurality of controlled devices via a wireless interface 109 so as to be capable of wireless communication. That is, the base station 10 is connected, for example, to a plurality of controlled devices so as to be capable of wireless communication. In this case, for example, when the device control unit 106 simultaneously receives commands for two or more controlled devices out of a plurality of controlled devices via the wired interface 101, Based on the command, wireless communication is performed with each of the two or more controlled devices within the period calculated by the calculation unit 105 and at different timings.

これによれば、基地局10は、同じチャネルを用いて2つ以上の被制御機器と無線通信する場合であっても、当該2つ以上の被制御機器と無線通信する期間を互いに重ならないようにできる。そのため、当該2つ以上の被制御機器と無線通信する際の電波の干渉が回避され得る。 According to this, even when the base station 10 wirelessly communicates with two or more controlled devices using the same channel, the period of wireless communication with the two or more controlled devices should not overlap each other. can be done. Therefore, radio wave interference can be avoided during wireless communication with the two or more controlled devices.

また、例えば、上記したタイミング信号は、複数の基地局10~17が同期をとるための同期信号である。 Also, for example, the timing signal described above is a synchronization signal for synchronizing the plurality of base stations 10-17.

例えば、EtherCATに従うネットワークでは、各基地局は、それぞれが有するRTC等の計時部の時刻を揃えるために、つまり、各基地局が他の基地局と同期をとる。そこで、実施の形態1に係る基地局10は、同期信号に基づいて、基地局10が無線通信する期間を決定する。これによれば、各基地局10~17が当該期間を算出するための新たな信号等を用いずに、基地局10は、同期信号に基づいて基地局10が無線通信する適切な期間を算出できる。 For example, in a network conforming to EtherCAT, each base station synchronizes with other base stations in order to synchronize the time of the clock units such as the RTC that each base station has. Therefore, the base station 10 according to Embodiment 1 determines a period during which the base station 10 wirelessly communicates based on the synchronization signal. According to this, the base station 10 calculates an appropriate period for wireless communication based on the synchronization signal without using a new signal or the like for each of the base stations 10 to 17 to calculate the period. can.

また、例えば、機器制御部106は、被制御機器との無線通信において、被制御機器に対するコマンドの被制御機器への送信処理と、被制御機器に対するコマンドに応じた応答データを被制御機器から要求する要求信号の送信処理と、応答データの受信処理と、を行う。 Further, for example, in wireless communication with a controlled device, the device control unit 106 performs a process of transmitting a command to the controlled device to the controlled device, and requests response data from the controlled device in response to the command to the controlled device. A request signal transmission process and a response data reception process are performed.

これによれば、基地局10は、無線通信によって被制御機器から応答データを受信し、且つ、リング方式の有線ネットワークNを介してマスタMに応答データを送信できる。 According to this, the base station 10 can receive the response data from the controlled device by wireless communication, and can transmit the response data to the master M via the wired network N of the ring system.

また、実施の形態1に係る通信システム1は、本実施の形態に係る基地局を複数(本実施の形態では、基地局10~17)備える。複数の基地局は、それぞれ、1つ又は複数の被制御機器のそれぞれと同じチャネルを用いて無線通信し、当該同じチャネルを用いて無線通信する基地局同士が互いに異なるグループに属するように、複数のグループのいずれかに予め分類されている。また、複数の基地局は、それぞれ、タイミング信号及び複数のグループの数に基づいて、1つ又は複数の被制御機器のそれぞれと無線通信する期間を算出する。また、複数の基地局は、それぞれ、有線インターフェース101を介して複数の被制御機器のうちの2つ以上の被制御機器に対するコマンドを同時に受信した場合、当該2つの被制御機器に対するコマンドに基づいて、算出部105が算出した期間内であって、且つ、互いに異なるタイミングで当該2つ以上の被制御機器のそれぞれと無線通信する。 Further, the communication system 1 according to Embodiment 1 includes a plurality of base stations according to this embodiment (base stations 10 to 17 in this embodiment). Each of the plurality of base stations wirelessly communicates with one or more controlled devices using the same channel, and the base stations wirelessly communicating using the same channel belong to different groups. are classified in advance into one of the following groups. Also, each of the plurality of base stations calculates a period of wireless communication with each of the one or more controlled devices based on the timing signal and the number of the plurality of groups. Further, when each of the plurality of base stations simultaneously receives commands for two or more controlled devices out of the plurality of controlled devices via the wired interface 101, based on the commands for the two controlled devices, , wirelessly communicate with each of the two or more controlled devices at different timings within the period calculated by the calculation unit 105 .

例えば、基地局が複数の被制御機器と同じチャネルを用いて無線通信する場合においても、基地局は、他の基地局と互いに異なるタイミングで複数の被制御機器と無線通信できる。つまり、実施の形態1に係る基地局10~17同士によれば、同じチャネルを用いて被制御機器と無線通信する場合であっても、互いが無線通信する期間を互いに重ならないようにできるために、実施の形態1は、それぞれが子機と無線通信する基地局を複数備えるシステム(本実施の形態では、基地局10~17を備える通信システム1)に好適である。 For example, even when a base station wirelessly communicates with a plurality of controlled devices using the same channel, the base station can wirelessly communicate with the plurality of controlled devices at timings different from those of other base stations. In other words, according to the base stations 10 to 17 according to Embodiment 1, even when wirelessly communicating with a controlled device using the same channel, the periods of wireless communication between them can be prevented from overlapping each other. In addition, Embodiment 1 is suitable for a system having a plurality of base stations (communication system 1 having base stations 10 to 17 in this embodiment) each of which wirelessly communicates with a child device.

また、実施の形態1に係る基地局10の制御方法は、リング方式の有線ネットワークNを介して複数の基地局10~17が通信する通信システム1における一の基地局の制御方法である。基地局10の制御方法は、有線インターフェース101を介して受信されるタイミング信号であって、複数の基地局10~17のそれぞれが無線通信を開始するタイミングを示すタイミング信号に基づいて、被制御機器と無線通信する期間である期間を算出する算出ステップ(S102)と、被制御機器に対するコマンドを、有線インターフェース101を介して受信した場合(S103でYes)、算出ステップで算出した期間内に、被制御機器に対するコマンドに基づいて、無線インターフェース109を介して被制御機器と無線通信する無線通信ステップ(S106~S108)と、を含む。 Also, the method of controlling the base station 10 according to Embodiment 1 is a method of controlling one base station in the communication system 1 in which a plurality of base stations 10 to 17 communicate via the wired network N of the ring system. The control method of the base station 10 is a timing signal received via the wired interface 101, which indicates the timing at which each of the plurality of base stations 10 to 17 starts wireless communication. a calculation step (S102) for calculating a period of wireless communication with the controlled device; and wireless communication steps (S106 to S108) for wirelessly communicating with the controlled device via the wireless interface 109 based on the command for the control device.

これによれば、上記した実施の形態1に係る基地局10と同様の効果を奏する。 According to this, the same effect as the base station 10 according to the first embodiment described above can be obtained.

なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能なCD-ROM等の記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。 In addition, these comprehensive or specific aspects may be realized by a system, method, integrated circuit, computer program, or a recording medium such as a computer-readable CD-ROM. and any combination of recording media.

(実施の形態2)
以下、実施の形態2に係る基地局及び通信システムについて説明する。なお、実施の形態2の説明においては、実施の形態1との差異点を中心に説明する。実施の形態2の説明においては、実施の形態1と実質的に同様の構成については同様の符号を付し、説明を一部簡略化又は省略する場合がある。
(Embodiment 2)
A base station and a communication system according to Embodiment 2 will be described below. In the description of the second embodiment, the differences from the first embodiment will be mainly described. In the description of the second embodiment, the same reference numerals are assigned to substantially the same configurations as in the first embodiment, and the description may be partially simplified or omitted.

[構成]
図8は、実施の形態2に係る基地局10Aを含む通信システム1Aの構成を示す模式図である。なお、図8においては、有線通信可能な機器同士を実線で繋ぎ、無線通信可能な機器同士を破線(より具体的には、破線矢印)で繋いでいる。
[composition]
FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration of a communication system 1A including a base station 10A according to the second embodiment. In FIG. 8, the devices capable of wired communication are connected by solid lines, and the devices capable of wireless communication are connected by dashed lines (more specifically, dashed arrows).

通信システム1Aは、マスタMと、複数の基地局(例えば、基地局10A、10B、10C、10D)と、を備える。 A communication system 1A includes a master M and a plurality of base stations (eg, base stations 10A, 10B, 10C, and 10D).

なお、図示しないが、グループB~グループFには、例えば、それぞれ、基地局10A~10Dのように、互いに異なるチャネルで子機(被制御機器)と無線通信する複数の基地局が含まれる。本実施の形態では、グループB~グループFには、それぞれ、5GHz帯の36チャネル(Ch.36)を用いて子機と無線通信する基地局と、5GHz帯の40チャネル(Ch.40)を用いて子機と無線通信する基地局と、5GHz帯の44チャネル(Ch.44)を用いて子機と無線通信する基地局と、5GHz帯の48チャネル(Ch.48)を用いて子機と無線通信する基地局との4つの基地局が含まれる。 Although not shown, Group B to Group F include a plurality of base stations, such as base stations 10A to 10D, respectively, which wirelessly communicate with child devices (controlled devices) on different channels. In the present embodiment, groups B to F each include a base station that wirelessly communicates with slave units using 36 channels (Ch.36) of the 5 GHz band and 40 channels (Ch.40) of the 5 GHz band. A base station that wirelessly communicates with the child device using 44 channels (Ch.44) of the 5 GHz band, and a base station that wirelessly communicates with the child device using 48 channels (Ch.48) of the 5 GHz band. It includes four base stations with base stations in wireless communication with the .

通信システム1Aが備える複数の基地局は、それぞれ、実施の形態1に係る基地局10等と同様に、マスタMから送信されるコマンドデータを受信する、マスタMに対するスレーブである。また、複数の基地局は、それぞれ、有線ネットワークNに接続されている。また、複数の基地局は、それぞれ、マスタMが送信するフレームを、有線ネットワークNを介して受信し、受信したフレームに含まれるコマンドの読み出し、又は、受信したフレームへのデータの書き込みを実行して、フレームを有線ネットワークNに送信する。 Each of the plurality of base stations included in the communication system 1A is a slave to the master M and receives command data transmitted from the master M, like the base station 10 and the like according to the first embodiment. A plurality of base stations are connected to a wired network N, respectively. Also, each of the plurality of base stations receives the frame transmitted by the master M via the wired network N, and reads the command included in the received frame or writes data to the received frame. to transmit the frame to the wired network N.

通信システム1Aが備える複数の子機は、それぞれ、実施の形態1に係る子機20等と同様に、マスタMによる制御を受けて動作する、被制御機器である。複数の子機は、それぞれ、複数の基地局のいずれかと、無線通信可能に接続されている。 Each of the plurality of child devices included in the communication system 1A is a controlled device that operates under the control of the master M, similar to the child device 20 and the like according to the first embodiment. Each of the plurality of child devices is connected to one of the plurality of base stations so as to be able to communicate wirelessly.

なお、本実施の形態では、複数の基地局は、それぞれ、1台の子機と無線通信可能に接続されている。 In addition, in this embodiment, each of the plurality of base stations is connected so as to be able to communicate wirelessly with one slave device.

例えば、子機20Aは、基地局10Aと、5GHz帯の36チャネル(Ch.36)を用いて、無線通信可能に接続されている。また、例えば、子機20Bは、基地局10Bと、5GHz帯の40チャネル(Ch.40)を用いて、無線通信可能に接続されている。また、例えば、子機20Cは、基地局10Cと、5GHz帯の44チャネル(Ch.44)を用いて、無線通信可能に接続されている。また、例えば、子機20Dは、基地局10Dと、5GHz帯の48チャネル(Ch.48)を用いて、無線通信可能に接続されている。 For example, the handset 20A is wirelessly communicably connected to the base station 10A using 36 channels (Ch.36) of the 5 GHz band. Further, for example, the handset 20B is wirelessly communicably connected to the base station 10B using 40 channels (Ch.40) of the 5 GHz band. Further, for example, the handset 20C is connected to the base station 10C so as to be able to communicate wirelessly using 44 channels (Ch.44) of the 5 GHz band. Further, for example, the handset 20D is connected to the base station 10D so as to be able to communicate wirelessly using 48 channels (Ch.48) of the 5 GHz band.

もちろん、通信システム1Aが備える複数の基地局は、それぞれ、複数の子機と無線通信可能に接続されていてもよい。 Of course, each of the plurality of base stations included in the communication system 1A may be connected to a plurality of slave units so as to be capable of wireless communication.

複数の子機は、それぞれ、例えば、搬送機等の移動可能な移動機器、センサ機器、モータ、ロボットアームである。 The plurality of child devices are, for example, movable mobile devices such as carrier devices, sensor devices, motors, and robot arms.

以降において、基地局10Aの機能構成及び動作について詳細に説明する。なお、通信システム1Aが備える複数の基地局について、基地局10Aを代表として説明するが、他の基地局についても同様の説明が成立する。また、通信システム1Aが備える複数の子機については、実施の形態1に係る子機20等と実質的に構成が同じであるため、説明を省略する。例えば、子機20Aは、子機20と実質的に同様の機能構成を有し、例えば、図2に示す無線インターフェース201と、子機制御部202と、を備える。 Hereinafter, the functional configuration and operation of the base station 10A will be described in detail. Note that although the base station 10A will be described as a representative of the plurality of base stations included in the communication system 1A, the same description holds true for other base stations. Moreover, since the configurations of the plurality of child devices included in the communication system 1A are substantially the same as those of the child device 20 and the like according to the first embodiment, description thereof is omitted. For example, the child device 20A has substantially the same functional configuration as the child device 20, and includes, for example, a wireless interface 201 and a child device control unit 202 shown in FIG.

図9は、本実施の形態に係る基地局10A及び子機20Aの機能構成を示すブロック図である。 FIG. 9 is a block diagram showing functional configurations of the base station 10A and the slave device 20A according to this embodiment.

基地局10Aは、リング方式の有線ネットワークNを介して複数の基地局が通信する通信システム1Aにおける一の基地局である。本実施の形態では、基地局10Aは、マスタMから送信されたコマンドを子機20Aに無線通信で送信する基地局装置である。 The base station 10A is one base station in a communication system 1A in which a plurality of base stations communicate via a ring wired network N. FIG. In this embodiment, the base station 10A is a base station device that transmits a command transmitted from the master M to the slave device 20A by wireless communication.

基地局10Aは、有線インターフェース101と、処理部104Aと、記憶部107と、無線インターフェース109と、を備える。 The base station 10A includes a wired interface 101, a processing unit 104A, a storage unit 107, and a wireless interface 109.

処理部104Aは、基地局10Aの各種処理を実行する処理部である。処理部104Aは、算出部105Aと、機器制御部106Aと、を含む。 The processing unit 104A is a processing unit that executes various processes of the base station 10A. Processing unit 104A includes calculation unit 105A and device control unit 106A.

算出部105Aは、有線インターフェース101を介して受信されるタイミング信号であって、複数の基地局のそれぞれが無線通信を開始するタイミングを示すタイミング信号に基づいて、被制御機器(本実施の形態では、子機20A)と無線通信する期間を算出する処理部である。 Calculating section 105A calculates the controlled device (in the present embodiment, , and a processing unit for calculating a period of wireless communication with the child device 20A).

タイミング信号は、例えば、複数の基地局が同期をとるための同期信号(例えば、上記したSYNC0)である。また、基地局10Aは、SYNC0を発生させる周期に応じてSYNC1を発生させて有線ネットワークNに送信する。算出部105Aは、例えば、自装置に割当てられたSYNC0が発生させたカウント数に応じた各基地局が子機と無線通信を開始するタイミングを示す情報(タイミング情報)と、有線ネットワークNを介して受信する同期信号(SYNC0及びSYNC1)の受信タイミング(同期信号が発生されるタイミング)とに基づいて、機器制御部106Aが無線インターフェース109を介して子機20Aと無線通信する期間を算出する。 The timing signal is, for example, a synchronization signal (for example, SYNC0 described above) for synchronizing a plurality of base stations. In addition, the base station 10A generates SYNC1 according to the cycle of generating SYNC0 and transmits it to the wired network N. FIG. The calculation unit 105A, for example, calculates information (timing information) indicating the timing at which each base station starts wireless communication with the slave unit according to the count number generated by the SYNC0 assigned to the own device, and through the wired network N device control unit 106A calculates the period of wireless communication with child device 20A via wireless interface 109 based on the reception timing (the timing at which the synchronization signal is generated) of the synchronization signals (SYNC0 and SYNC1) received through the wireless interface 109.

例えば、記憶部107には、複数の基地局が、それぞれ、子機との無線通信に係る時間(コマンドの送信処理、応答データを要求する要求信号の送信処理、及び、応答データの受信処理の一連の送受信処理にかかる時間)を示す情報が、予め記憶されている。算出部105Aは、例えば、タイミング信号及び当該情報に基づいて、子機20Aと無線通信する期間を算出する。各基地局が期間の算出に用いる情報は、マスタMに記憶され、各基地局に送信されてもよい。 For example, in the storage unit 107, each of the plurality of base stations stores the time required for wireless communication with the child device (command transmission processing, request signal transmission processing for requesting response data, and response data reception processing). Information indicating the time required for a series of transmission/reception processes is stored in advance. The calculation unit 105A calculates a period of wireless communication with the child device 20A, for example, based on the timing signal and the information. The information that each base station uses to calculate the period may be stored in the master M and transmitted to each base station.

機器制御部106Aは、子機20Aに対するコマンド(より具体的には、コマンドを含むフレーム)を、有線インターフェース101を介して受信した場合、算出部105Aが算出した期間内に、受信したコマンドに基づいて、無線インターフェース109を介して子機20Aと無線通信する処理部である。 When device control unit 106A receives a command (more specifically, a frame including the command) for child device 20A via wired interface 101, device control unit 106A performs a command based on the received command within the period calculated by calculation unit 105A. is a processing unit that wirelessly communicates with the child device 20A via the wireless interface 109. FIG.

例えば、機器制御部106Aは、子機20Aに対するコマンドを、有線インターフェース101を介して受信した場合、受信したコマンドを記憶部107に一時的に記憶させ、算出部105Aが決定したタイムスロットを用いて、つまり、算出部105Aが算出した期間に、記憶部107に記憶させたコマンドを、無線インターフェース109を介して子機20Aに送信し、応答データを要求する要求信号を、無線インターフェース109を介してさらに送信し、応答データを子機20Aから無線インターフェース109を介して受信する。言い換えると、機器制御部106Aは、算出部105Aが算出した期間に、子機20Aとの無線通信(無線通信処理)において、子機20に対するコマンドの子機20Aへの送信処理(第1送信処理)と、子機20Aに対するコマンドに応じた応答データを子機20Aから要求する要求信号の送信処理(第2送信処理)と、応答データの受信処理と、を行う。本実施の形態では、算出部105Aは、(ア)子機20Aに対するコマンドの子機20Aへの送信処理と、(イ)要求信号の送信処理、及び、応答データの受信処理と、をそれぞれ個別に実行するための期間と、子機20Aに対するコマンドの子機20Aへの送信処理と要求信号の送信処理との間の子機20Aと無線通信しない待機期間とを算出する。 For example, when receiving a command for child device 20A via wired interface 101, device control unit 106A temporarily stores the received command in storage unit 107, and uses the time slot determined by calculation unit 105A. That is, during the period calculated by calculation unit 105A, the command stored in storage unit 107 is transmitted to child device 20A via wireless interface 109, and a request signal requesting response data is sent via wireless interface 109. Further, it transmits and receives response data from slave device 20A via wireless interface 109 . In other words, during the period calculated by calculation unit 105A, device control unit 106A performs transmission processing (first transmission processing) of a command for child device 20 to child device 20A in wireless communication (wireless communication processing) with child device 20A. ), request signal transmission processing (second transmission processing) for requesting response data from slave device 20A in response to a command to slave device 20A, and response data reception processing. In the present embodiment, the calculation unit 105A separately performs (a) a process of transmitting a command to the child device 20A to the child device 20A, and (b) a process of transmitting a request signal and a process of receiving response data. and a standby period during which wireless communication with the slave device 20A is not performed between the processing of transmitting a command to the slave device 20A and the processing of transmitting a request signal to the slave device 20A.

通信システム1Aが備える複数の基地局は、同じチャネルを用いて子機と無線通信する基地局同士が互いに異なるグループに属するように、複数のグループのいずれかに予め分類されている。例えば、基地局10Aが備える記憶部107には、自装置が属するグループと、グループの数を示す情報と、が予め記憶されている。算出部105Aは、例えば、タイミング信号及び複数のグループの数に基づいて、子機20Aと無線通信する期間及び待機期間を算出する。例えば、複数の基地局が備える算出部105Aは、それぞれ、グループ毎に同じ期間に子機と無線通信するように、当該期間を算出する。また、複数の基地局が備える機器制御部106は、それぞれ、グループ毎に同じ期間に、子機との無線通信において、子機へのコマンドの送信処理と、子機への要求信号の送信処理と、応答データの受信処理と、を行う。 The plurality of base stations included in the communication system 1A are classified in advance into one of a plurality of groups such that the base stations that wirelessly communicate with the child device using the same channel belong to different groups. For example, the storage unit 107 provided in the base station 10A stores in advance the groups to which the base station 10A belongs and information indicating the number of groups. The calculation unit 105A calculates a period of wireless communication with the child device 20A and a standby period, for example, based on the timing signal and the number of groups. For example, the calculating units 105A included in a plurality of base stations calculate the period so that each group performs wireless communication with the child device during the same period. In addition, the device control units 106 provided in the plurality of base stations each transmit a command to the child device and a request signal to the child device during the same period for each group in wireless communication with the child device. and reception processing of the response data.

また、機器制御部106Aは、子機20Aから、応答データが所定の形式でカプセル化された無線フレームを、無線インターフェース109を介して受信する。例えば、機器制御部106Aは、子機20Aから応答データを受信した場合、受信した応答データを記憶部107に一時的に記憶させ、その後に入力用ポート102を介して受信したリードコマンドを含むフレームに書き込む。 Device control section 106A also receives, via wireless interface 109, a wireless frame in which response data is encapsulated in a predetermined format from child device 20A. For example, when device control section 106A receives response data from child device 20A, device control section 106A temporarily stores the received response data in storage section 107, and thereafter receives a frame containing a read command via input port 102. write to

また、機器制御部106Aは、子機20Aにより送信される応答データのフレームへの書込みの制御を行う。機器制御部106Aは、無線インターフェース109を介して受信した子機20A等による応答を示す応答データを出力用ポート103により出力する。 In addition, the device control unit 106A controls writing of the response data transmitted by the child device 20A into the frame. Device control unit 106A outputs response data, which is received via wireless interface 109 and indicates a response from child device 20A or the like, through output port 103. FIG.

或いは、機器制御部106Aは、入力用ポート102を介してコマンドを受信した場合に、受信したコマンドを含むフレームに、当該制御に対する応答データがないことを示すデータを書き込んで、出力用ポート103から出力してもよい。コマンドを受信した時点では、当該コマンドに基づく子機20Aに対する制御の結果としての応答が得られないことがある。その場合、上記のように当該制御に対する応答データがないことを示すデータを書き込んで出力することで、フレームの伝送遅延を小さくすることができる利点がある。 Alternatively, when a command is received via the input port 102, the device control unit 106A writes data indicating that there is no response data to the control in the frame containing the received command, and outputs the command from the output port 103. may be output. At the time of receiving a command, it may not be possible to obtain a response as a result of controlling child device 20A based on the command. In that case, by writing and outputting data indicating that there is no response data to the control as described above, there is an advantage that the frame transmission delay can be reduced.

また、機器制御部106Aは、入力用ポート102及び出力用ポート103の機能の物理ポートへの割り当て、及び、入力用ポート102及び出力用ポート103によるフレームの送受信を制御する。 Further, the device control unit 106A controls allocation of the functions of the input port 102 and the output port 103 to the physical ports, and transmission/reception of frames by the input port 102 and the output port 103 .

図10は、実施の形態2に係る通信システム1Aが備える複数の基地局のそれぞれが無線通信するタイミングを説明するための図である。 FIG. 10 is a diagram for explaining the timing at which each of the plurality of base stations included in the communication system 1A according to Embodiment 2 performs wireless communication.

また、図10において、グループA~Fのチャネル36は、各グループにおいてチャネル36で子機と無線通信する基地局を示し、グループA~Fのチャネル40は、各グループにおいてチャネル40で子機と無線通信する基地局を示し、グループA~Fのチャネル44は、各グループにおいてチャネル44で子機と無線通信する基地局を示し、グループA~Fのチャネル48は、各グループにおいてチャネル48で子機と無線通信する基地局を示す。例えば、図10において、グループAであれば、チャネル36は、基地局10Aを示し、チャネル40は、基地局10Bを示し、チャネル44は、基地局10Cを示し、チャネル48は、基地局10Dを示す。 Also, in FIG. 10, channels 36 of groups A to F indicate base stations that wirelessly communicate with slave units on channel 36 in each group, and channels 40 of groups A to F represent slave units on channel 40 in each group. Channels 44 of groups A to F indicate base stations that wirelessly communicate with child units on channels 44 in each group, and channels 48 of groups A to F indicate child units on channel 48 in each group. base station that communicates wirelessly with the aircraft. For example, in FIG. 10, for group A, channel 36 indicates base station 10A, channel 40 indicates base station 10B, channel 44 indicates base station 10C, and channel 48 indicates base station 10D. show.

また、図10において、「送信」とは、基地局が子機にコマンドを送信すること(コマンドの送信処理)を示し、「要求」とは、基地局が子機に要求信号を送信すること(要求信号の送信処理)を示し、「受信」とは、基地局が子機から応答データを受信すること(応答データの受信処理)を示す。 In FIG. 10, "transmission" indicates that the base station transmits a command to the child device (command transmission processing), and "request" indicates that the base station transmits a request signal to the child device. (request signal transmission processing), and "reception" indicates that the base station receives response data from the child device (response data reception processing).

また、図10では、SYNC0及びSYNC1の図示を省略しているが、SYNC0を300μs間隔、SYNC1をSYNC0の18周期分の5400μs間隔の周期で発生させる場合を示す。各基地局は、SYNC0を受信したらカウンタをカウントアップし、SYNC1を受信したらカウンタをリセットする。また、図10では、カウント0の図示を省略している。 Although SYNC0 and SYNC1 are not shown in FIG. 10, the case where SYNC0 is generated at intervals of 300 μs and SYNC1 is generated at intervals of 5400 μs, which is 18 cycles of SYNC0, is shown. Each base station counts up the counter when it receives SYNC0, and resets the counter when it receives SYNC1. Also, in FIG. 10, illustration of the count 0 is omitted.

また、PAはグループAの各基地局が子機と無線通信する期間を示し、PBはグループBの各基地局が子機と無線通信する期間を示し、PCはグループCの各基地局が子機と無線通信する期間を示し、PDはグループDの各基地局が子機と無線通信する期間を示し、PEはグループEの各基地局が子機と無線通信する期間を示し、PFはグループFの各基地局が子機と無線通信する期間を示す。 PA indicates the period during which each base station of group A communicates wirelessly with the slave, PB indicates the period during which each base station of group B communicates wirelessly with the slave, and PC indicates the period during which each base station of group C communicates with the slave. PD indicates the period during which each base station of group D wirelessly communicates with the slave unit, PE indicates the period during which each base station of group E communicates wirelessly with the slave unit, and PF indicates the period of wireless communication with the slave unit. It shows the period during which each base station in F communicates wirelessly with the child device.

グループAに属する各基地局が備える算出部105Aは、それぞれ、カウンタが1、7及び8の期間を自装置が子機と無線通信する期間として算出する。具体的には、グループAに属する各基地局が備える算出部105Aは、それぞれ、カウンタが1の期間をコマンドの送信処理を行う期間とし、カウンタが7及び8の期間を要求信号の送信処理を行う期間、及び、応答データの受信処理を行う期間としてそれぞれ算出する。 The calculation unit 105A included in each base station belonging to group A calculates the periods when the counter is 1, 7, and 8 as the period during which the own device wirelessly communicates with the child device. Specifically, the calculator 105A included in each base station belonging to group A sets the period during which the counter is 1 as the period during which the command transmission process is performed, and the periods during which the counter is 7 and 8 as the period during which the request signal is transmitted. It is calculated as the period during which the process is performed and the period during which the response data reception process is performed.

また、グループAに属する各基地局が備える算出部105Aは、それぞれ、カウンタが2~6の期間を、自装置が子機と無線通信しない期間である待機期間として算出する。例えば、算出部105Aは、通信システム1Aにおけるグループの数が6であるため、6-1=5のカウンタの期間を待機期間として算出する。 Further, the calculation unit 105A provided in each base station belonging to group A calculates the period in which the counter is 2 to 6 as the standby period, which is the period during which the own apparatus does not perform wireless communication with the child apparatus. For example, since the number of groups in the communication system 1A is 6, the calculator 105A calculates the counter period of 6-1=5 as the standby period.

機器制御部106Aは、例えば、子機20Aに対するコマンドを、有線インターフェース101を介して受信した場合、現在の時刻(すなわち、当該コマンドを受信した時刻)が、算出部105Aが算出した期間(例えば、図10に示すPA)内であるか否かを判定する。例えば、機器制御部106Aは、現在の時刻が、算出部105Aが算出した期間内であると判定した場合、子機20Aとの無線通信(具体的には、コマンドの送信処理)を開始する。一方、機器制御部106Aは、例えば、現在の時刻が、算出部105Aが算出した期間内ではないと判定した場合、現在の時刻が期間内になるまで待機してから子機20Aとの無線通信を開始する。 For example, when the device control unit 106A receives a command for the child device 20A via the wired interface 101, the current time (that is, the time at which the command is received) is changed to the period calculated by the calculation unit 105A (for example, It is determined whether it is within PA) shown in FIG. For example, when the device control unit 106A determines that the current time is within the period calculated by the calculation unit 105A, the device control unit 106A starts wireless communication (specifically, command transmission processing) with the child device 20A. On the other hand, for example, when the device control unit 106A determines that the current time is not within the period calculated by the calculation unit 105A, the device control unit 106A waits until the current time is within the period before performing wireless communication with the child device 20A. to start.

次に、機器制御部106Aは、算出部105Aが算出した待機期間には子機20Aとは無線通信せず待機する。さらに、機器制御部106Aは、例えば、現在の時刻(すなわち、待機後の時刻)が、算出部105Aが算出した期間(例えば、図10に示すPA)内であるか否かを判定する。例えば、機器制御部106Aは、現在の時刻が、算出部105Aが算出した期間内であると判定した場合、子機20Aとの無線通信(具体的には、要求信号の送信処理及び応答データの受信処理)を開始する。一方、機器制御部106Aは、例えば、現在の時刻が、算出部105Aが算出した期間内ではないと判定した場合、現在の時刻が期間内になるまで待機してから子機20Aとの無線通信を開始する。 Next, the device control unit 106A waits without wireless communication with the child device 20A during the standby period calculated by the calculation unit 105A. Furthermore, the device control unit 106A, for example, determines whether or not the current time (that is, the time after waiting) is within the period (for example, PA shown in FIG. 10) calculated by the calculation unit 105A. For example, when the device control unit 106A determines that the current time is within the period calculated by the calculation unit 105A, the device control unit 106A performs wireless communication with the child device 20A (specifically, request signal transmission processing and response data processing). receive processing). On the other hand, for example, when the device control unit 106A determines that the current time is not within the period calculated by the calculation unit 105A, the device control unit 106A waits until the current time is within the period before performing wireless communication with the child device 20A. to start.

応答データの種類には、センサの検出結果のように子機が比較的早く生成できる場合と、ロボットの動きのような子機が何らかの算出を行う必要があって生成に時間がかかる場合とがある。応答データの生成に時間がかかる場合、コマンドの送信処理の後に直ぐに要求信号の送信処理を行っても、子機が応答データを送信できない場合がある。こうした状況が認められる場合には、算出部105Aが算出した期間内に、送信、要求および受信をすべて処理することが難しい。そのため、送信処理の後の時間を待機時間として、当該待機時間を他のグループの無線通信に割く。基地局10Aは、次のグループAのための期間(図10におけるカウンタ7および8の期間)に要求および受信を行う。 There are two types of response data, such as sensor detection results, which can be generated relatively quickly by the child device, and other types of response data, such as robot movements, which require the child device to perform some calculations and take time to generate. be. If it takes a long time to generate the response data, even if the request signal transmission process is performed immediately after the command transmission process, the slave device may not be able to transmit the response data. If such a situation is recognized, it is difficult to process all transmissions, requests and receptions within the period calculated by the calculator 105A. Therefore, the time after the transmission process is set as a standby time, and the standby time is allocated to wireless communication of other groups. Base station 10A requests and receives during the period for the next group A (the period of counters 7 and 8 in FIG. 10).

図11は、比較例に係る通信システムが備える複数の基地局のそれぞれが無線通信するタイミングを説明するための図である。 FIG. 11 is a diagram for explaining timings at which each of a plurality of base stations included in the communication system according to the comparative example performs wireless communication.

また、図11において、グループA~Dのチャネル36は、各グループにおいてチャネル36で子機と無線通信する基地局を示し、グループA~Fのチャネル40は、各グループにおいてチャネル40で子機と無線通信する基地局を示し、グループA~Fのチャネル44は、各グループにおいてチャネル44で子機と無線通信する基地局を示し、グループA~Fのチャネル48は、各グループにおいてチャネル48で子機と無線通信する基地局を示す。 Also, in FIG. 11, channels 36 of groups A to D indicate base stations that wirelessly communicate with slave units on channel 36 in each group, and channels 40 on groups A to F represent slave units on channel 40 in each group. Channels 44 of groups A to F indicate base stations that wirelessly communicate with child units in each group on channel 44, and channels 48 in groups A to F indicate child units on channel 48 in each group. base station that communicates wirelessly with the aircraft.

また、図11において、「送信」とは、基地局が子機にコマンドを送信すること(コマンドの送信処理)を示し、「要求」とは、基地局が子機に要求信号を送信すること(要求信号の送信処理)を示し、「受信」とは、基地局が子機から応答データを受信すること(応答データの受信処理)を示す。 In FIG. 11, "transmission" indicates that the base station transmits a command to the child device (command transmission processing), and "request" indicates that the base station transmits a request signal to the child device. (request signal transmission processing), and "reception" indicates that the base station receives response data from the child device (response data reception processing).

また、図11では、SYNC0及びSYNC1の図示を省略しているが、SYNC0を300μs間隔、SYNC1をSYNC0の18周期分の5400μs間隔の周期で発生させる場合を示す。各基地局は、SYNC0を受信したらカウンタをカウントアップし、SYNC1を受信したらカウンタをリセットする。また、図11では、カウント0の図示を省略している。 FIG. 11 omits illustration of SYNC0 and SYNC1, but shows a case where SYNC0 is generated at intervals of 300 μs and SYNC1 is generated at intervals of 5400 μs, which is 18 cycles of SYNC0. Each base station counts up the counter when it receives SYNC0, and resets the counter when it receives SYNC1. Also, in FIG. 11, illustration of the count 0 is omitted.

また、PAはグループAの各基地局が子機と無線通信する期間を示し、PBはグループBの各基地局が子機と無線通信する期間を示し、PCはグループCの各基地局が子機と無線通信する期間を示し、PDはグループDの各基地局が子機と無線通信する期間を示し、PEはグループEの各基地局が子機と無線通信する期間を示し、PFはグループFの各基地局が子機と無線通信する期間を示す。 PA indicates the period during which each base station of group A communicates wirelessly with the slave, PB indicates the period during which each base station of group B communicates wirelessly with the slave, and PC indicates the period during which each base station of group C communicates with the slave. PD indicates the period during which each base station of group D wirelessly communicates with the slave unit, PE indicates the period during which each base station of group E communicates wirelessly with the slave unit, and PF indicates the period of wireless communication with the slave unit. It shows the period during which each base station in F communicates wirelessly with the child device.

グループAに属する各基地局が備える算出部は、それぞれ、カウンタが1~6の期間を自装置が子機と無線通信する期間として算出する。具体的には、グループAに属する各基地局が備える算出部105Aは、それぞれ、カウンタが1の期間をコマンドの送信処理を行う期間とし、カウンタが2~5の期間を要求信号の送信処理を行う期間とし、カウンタが6の期間を応答データの受信処理を行う期間として算出する。 Each calculation unit included in each base station belonging to group A calculates a period of 1 to 6 on the counter as a period for wireless communication between the base station and the child device. Specifically, the calculation unit 105A included in each base station belonging to group A sets the period during which the counter is 1 as the period during which the command transmission process is performed, and the period during which the counter is 2 to 5 as the period during which the request signal transmission process is performed. The period during which the counter is 6 is calculated as the period during which the response data reception process is performed.

図11に示すように、基地局と子機との無線通信の期間を、コマンドの送信処理、要求信号の送信処理、及び、応答データの受信処理の各処理を連続して行うようにすると、応答データの生成に時間がかかる場合には、基地局は、要求信号を子機に送信しても応答データを受信できないために、要求信号を繰り返し(本例では、カウンタが2~5の期間に4回)子機に送信する。そのために、要求信号を送信する期間が長くなる。 As shown in FIG. 11, when the period of wireless communication between the base station and the child device is set so that each processing of command transmission processing, request signal transmission processing, and response data reception processing is continuously performed, If it takes a long time to generate the response data, the base station cannot receive the response data even if it sends the request signal to the child device. 4 times) to the child device. Therefore, the period for transmitting the request signal becomes longer.

一方、例えば、図10に示す例では、子機が応答データを生成するための期間が待機期間として算出され、算出された期間には基地局と子機との無線通信が行われず、当該基地局とは異なるグループに属する基地局と子機との無線通信が行われる。これにより、応答データの生成に時間がかかる場合にも、要求信号が送信されてから応答データが受信されるまでの時間を短くできる。 On the other hand, for example, in the example shown in FIG. 10, a period for the child device to generate response data is calculated as a standby period, and wireless communication between the base station and the child device is not performed during the calculated period. Wireless communication is performed between a base station belonging to a group different from the station and the child device. As a result, even if it takes time to generate the response data, the time from the transmission of the request signal to the reception of the response data can be shortened.

例えば、図10に示す例では、通信システム1Aが備える各基地局が子機と無線通信が完了するまでの時間(カウンタが1~18)は、18slot(カウンタのカウント数)×300μs=5400μsとなる。また、この時間に、通信システム1Aとしては、24宛先(基地局が無線通信する基地局の数)と無線通信できる。そのため、1宛先当たりの無線通信に係る期間は、225μsとなる。 For example, in the example shown in FIG. 10, the time required for each base station provided in the communication system 1A to complete wireless communication with the slave unit (counter is 1 to 18) is 18 slots (the number of counters)×300 μs=5400 μs. Become. Also, during this time, the communication system 1A can perform wireless communication with 24 destinations (the number of base stations with which the base station wirelessly communicates). Therefore, the period for wireless communication per destination is 225 μs.

一方、図11に示す例では、通信システム1Aが備える各基地局が子機と無線通信が完了するまでの時間(カウンタが1~7を4サイクル)の時間は、7slot×4(カウンタのカウント数)×300μs=8400μsとなる。また、この時間に、通信システム1Aとしては、16宛先(基地局が無線通信する基地局の数)と無線通信できる。そのため、1宛先当たりの無線通信に係る期間は、525μsとなる。 On the other hand, in the example shown in FIG. 11, the time required for each base station provided in the communication system 1A to complete wireless communication with the child device (the counter counts 1 to 7 for 4 cycles) is 7 slots×4 (counter count number)×300 μs=8400 μs. Also, during this time, the communication system 1A can wirelessly communicate with 16 destinations (the number of base stations with which the base station wirelessly communicates). Therefore, the period for wireless communication per destination is 525 μs.

このように、図10に示す例では、図11に示す例と比較して、1宛先当たりの通信時間を43%短縮できる。 Thus, in the example shown in FIG. 10, the communication time per destination can be shortened by 43% compared to the example shown in FIG.

処理部104Aは、例えば、CPU等のプロセッサと、当該プロセッサが実行する、記憶部107等に記憶された制御プログラムとにより実現される。 The processing unit 104A is realized by, for example, a processor such as a CPU and a control program stored in the storage unit 107 or the like, which is executed by the processor.

なお、算出部105Aと機器制御部106Aとは、1つのプロセッサにより実現されてもよいし、2以上のプロセッサにより別々に実現されてもよい。 Calculation unit 105A and device control unit 106A may be realized by one processor, or may be separately realized by two or more processors.

また、処理部104Aは、SYNC0の発生回数をカウントするカウンタ、及び、時間を計測するRTC等の計時部を備えてもよい。 In addition, the processing unit 104A may include a counter that counts the number of times SYNC0 is generated and a timer such as an RTC that measures time.

[処理手順]
図12は、実施の形態2に係る基地局10Aの処理手順を示すフローチャートである。
[Processing procedure]
FIG. 12 is a flow chart showing the processing procedure of the base station 10A according to the second embodiment.

まず、機器制御部106Aは、機器リスト情報108を取得する(S101)。 First, the device control unit 106A acquires the device list information 108 (S101).

次に、算出部105Aは、有線インターフェース101を介して受信されるタイミング信号であって、複数の基地局のそれぞれが無線通信を開始するタイミングを示すタイミング信号に基づいて、子機と無線通信する期間を算出する(S102a)。本実施の形態では、算出部105Aは、コマンドの送信処理を行う期間(第1無線通信期間)と、要求信号の送信処理、及び、応答データの受信処理とを行う期間(第2無線通信期間)と、をそれぞれ個別に実行するための期間と、コマンドの送信処理と要求信号の送信処理との間の子機20Aと無線通信しない待機期間とを算出する。 Next, the calculation unit 105A wirelessly communicates with the child device based on the timing signal received via the wired interface 101 and indicating the timing at which each of the plurality of base stations starts wireless communication. A period is calculated (S102a). In the present embodiment, calculation section 105A includes a period for performing command transmission processing (first wireless communication period) and a period for performing request signal transmission processing and response data reception processing (second wireless communication period). ) and individually, and a standby period during which wireless communication with the child device 20A is not performed between the command transmission process and the request signal transmission process.

次に、機器制御部106Aは、有線インターフェース101を介して、子機20Aへのコマンドを受信したか否かを判定する(S103)。 Next, the device control unit 106A determines whether or not a command to the child device 20A has been received via the wired interface 101 (S103).

機器制御部106Aは、子機20Aへのコマンドを受信していないと判定した場合(S103でNo)、処理をステップS103に戻す。 When the device control unit 106A determines that the command for the child device 20A has not been received (No in S103), the process returns to step S103.

一方、機器制御部106Aは、子機20Aへのコマンドを受信したと判定した場合(S103でYes)、受信したコマンドを記憶部107に一時的に記憶させる(S104)。 On the other hand, when the device control unit 106A determines that the command for the child device 20A has been received (Yes in S103), the device control unit 106A temporarily stores the received command in the storage unit 107 (S104).

次に、機器制御部106Aは、現在のタイミング(現在の時刻)が、算出部105Aが算出した期間内であるか否かを判定する(S105)。より具体的には、機器制御部106Aは、現在の時刻が、コマンドの送信処理を行う第1無線通信期間であるか否かを判定する。 Next, the device control unit 106A determines whether or not the current timing (current time) is within the period calculated by the calculation unit 105A (S105). More specifically, device control section 106A determines whether or not the current time is in the first wireless communication period during which command transmission processing is performed.

機器制御部106Aは、現在のタイミングが算出した期間内ではないと判定した場合(S105でNo)、処理をステップS105に戻す。 If the device control unit 106A determines that the current timing is not within the calculated period (No in S105), the process returns to step S105.

一方、機器制御部106Aは、現在のタイミングが算出した期間内であると判定した場合(S105でYes)、無線インターフェース109を介してコマンドを子機20Aに送信する(S106)。 On the other hand, when the device control unit 106A determines that the current timing is within the calculated period (Yes in S105), it transmits a command to the child device 20A via the wireless interface 109 (S106).

次に、機器制御部106Aは、無線インターフェース109を介してACK信号を子機20Aから受信したか否かを判定する(S201)。 Next, device control section 106A determines whether or not an ACK signal has been received from child device 20A via wireless interface 109 (S201).

機器制御部106Aは、無線インターフェース109を介してACK信号を子機20Aから受信していないと判定した場合(S201でNo)、処理をステップS201に戻す。 When the device control unit 106A determines that the ACK signal has not been received from the child device 20A via the wireless interface 109 (No in S201), the process returns to step S201.

一方、機器制御部106Aは、無線インターフェース109を介してACK信号を子機20Aから受信したと判定した場合(S201でYes)、要求信号の送信タイミングであるか否かを判定する(S202)。具体的には、機器制御部106Aは、現在の時刻が、要求信号の送信処理を行う第2無線通信期間であるか否かを判定する。 On the other hand, when the device control section 106A determines that the ACK signal has been received from the slave device 20A via the wireless interface 109 (Yes in S201), it determines whether or not it is time to transmit the request signal (S202). Specifically, the device control unit 106A determines whether or not the current time is the second wireless communication period during which the request signal transmission process is performed.

機器制御部106Aは、要求信号の送信タイミングではないと判定した場合(S202でNo)、処理をステップS202に戻す。 When the device control unit 106A determines that it is not time to transmit the request signal (No in S202), the process returns to step S202.

一方、機器制御部106Aは、要求信号の送信タイミングであると判定した場合(S202でYes)、無線インターフェース109を介して、ステップS106で送信したコマンドに対する応答データを要求する要求信号を子機20Aに期間内に送信する(S107)。 On the other hand, when device control section 106A determines that it is time to transmit a request signal (Yes in S202), device control section 106A transmits a request signal requesting response data to the command transmitted in step S106 to child device 20A via wireless interface 109. within the period (S107).

次に、機器制御部106Aは、応答データを子機20Aから無線インターフェース109を介して受信したか否かを判定する(S108)。 Next, device control section 106A determines whether response data has been received from child device 20A via wireless interface 109 (S108).

機器制御部106Aは、応答データを子機20Aから無線インターフェース109を介して受信していないと判定した場合(S108でNo)、処理をステップS108に戻す。 When the device control unit 106A determines that the response data has not been received from the slave device 20A via the wireless interface 109 (No in S108), the process returns to step S108.

一方、機器制御部106Aは、応答データを子機20Aから無線インターフェース109を介して受信したと判定した場合(S108でYes)、受信した応答データをEtherCATフレームに書き込んで有線インターフェース101を介して有線ネットワークNに送信する(S109)。 On the other hand, when the device control unit 106A determines that the response data has been received from the child device 20A via the wireless interface 109 (Yes in S108), the device control unit 106A writes the received response data into an EtherCAT frame and transmits the received response data via the wired interface 101. Send to network N (S109).

[効果等]
以上、実施の形態2に係る基地局10Aは、リング方式の有線ネットワークNを介して複数の基地局が通信する通信システム1Aにおける一の基地局である。基地局10Aは、有線ネットワークNに接続される有線インターフェース101と、被制御機器(例えば、子機20A)と無線通信するための無線インターフェース109と、有線インターフェース101を介して受信されるタイミング信号であって、複数の基地局のそれぞれが無線通信を開始するタイミングを示すタイミング信号に基づいて、被制御機器と無線通信する期間を算出する算出部105Aと、被制御機器に対するコマンドを、有線インターフェース101を介して受信した場合、算出部105Aが算出した期間内に、被制御機器に対するコマンドに基づいて、無線インターフェース109を介して被制御機器と無線通信する機器制御部106Aと、を備える。算出部105Aは、(ア)被制御機器に対するコマンドの被制御機器への送信処理と、(イ)要求信号の送信処理、及び、応答データの受信処理と、をそれぞれ個別に実行するための期間と、被制御機器に対するコマンドの被制御機器への送信処理と要求信号の送信処理との間の被制御機器と無線通信しない待機期間とを算出する。
[Effects, etc.]
As described above, the base station 10A according to Embodiment 2 is one base station in the communication system 1A in which a plurality of base stations communicate via the wired network N of the ring system. The base station 10A has a wired interface 101 connected to the wired network N, a wireless interface 109 for wireless communication with a device to be controlled (for example, the child device 20A), and a timing signal received via the wired interface 101. A calculation unit 105A for calculating a period of wireless communication with a controlled device based on a timing signal indicating the timing at which each of a plurality of base stations starts wireless communication; a device control unit 106A that wirelessly communicates with the controlled device via the wireless interface 109 based on the command to the controlled device within the period calculated by the calculation unit 105A when the command is received via the wireless interface 109; The calculation unit 105A sets a period for individually executing (a) a process of transmitting a command to the controlled device to the controlled device, and (b) a process of transmitting a request signal and a process of receiving response data. and a waiting period during which wireless communication with the controlled device is not performed between the processing of transmitting a command to the controlled device and the processing of transmitting a request signal to the controlled device.

これによれば、基地局10Aは、待機期間が適切に算出されることで、被制御機器が応答データの生成に時間がかかる場合にも、その期間を他の基地局が占有して無線通信を行う期間として利用できる。 According to this, the base station 10A appropriately calculates the waiting period, so that even when the controlled device takes a long time to generate the response data, the other base station occupies the period to perform wireless communication. can be used as a period for

また、実施の形態2に係る通信システム1Aは、基地局を複数備え、複数の基地局は、それぞれ、同じチャネルを用いて被制御機器(子機)と無線通信する基地局同士が互いに異なるグループに属するように、複数のグループのいずれかに予め分類されており、複数の基地局が備える機器制御部106Aは、それぞれ、グループ毎に同じ期間に、被制御機器との無線通信において、被制御機器に対するコマンドの当該被制御機器への送信処理と、被制御機器に対するコマンドに応じた応答データを当該被制御機器から要求する要求信号の送信処理と、応答データの受信処理と、を行い、複数の基地局が備える算出部105Aは、(ア)被制御機器に対するコマンドの当該被制御機器への送信処理と、(イ)要求信号の送信処理、及び、応答データの受信処理と、をそれぞれ個別に実行するための期間と、被制御機器に対するコマンドの当該被制御機器への送信処理と要求信号の送信との間の被制御機器と無線通信しない待機期間とを、タイミング信号及び複数のグループの数に基づいて算出する。 Further, the communication system 1A according to Embodiment 2 includes a plurality of base stations, and the plurality of base stations are groups of different base stations that wirelessly communicate with a device to be controlled (slave device) using the same channel. The device control units 106A provided in the plurality of base stations are classified in advance into one of a plurality of groups so as to belong to the group, and the device control units 106A provided in the plurality of base stations each perform wireless communication with the controlled device during the same period for each group. performing a process of transmitting a command for a device to the controlled device, a process of transmitting a request signal for requesting response data from the controlled device in response to the command to the controlled device, and a process of receiving the response data; The calculation unit 105A provided in the base station separates (a) transmission processing of a command to the controlled device to the controlled device, and (b) transmission processing of the request signal and reception processing of the response data. and a waiting period in which wireless communication with the controlled device is not performed between the transmission of the command to the controlled device and the transmission of the request signal to the controlled device. Calculated based on numbers.

これによれば、通信システム1Aが備える複数の基地局は、それぞれ、待機期間が適切に算出されることで、複数の基地局が無線通信する被制御機器が応答データの生成に時間がかかる場合にも、その時間を別のグループの送受信のために利用できる。 According to this, each of the plurality of base stations provided in the communication system 1A appropriately calculates the standby period, so that the controlled device with which the plurality of base stations wirelessly communicate takes a long time to generate response data. You can also use that time to send or receive another group.

(その他の実施の形態)
以上、本発明の基地局、制御システム、及び、基地局の制御方法について、各実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記した各実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
(Other embodiments)
Although the base station, the control system, and the base station control method of the present invention have been described above based on the respective embodiments, the present invention is not limited to the above-described respective embodiments. As long as it does not deviate from the spirit of the present invention, the present embodiment includes various modifications that a person skilled in the art can think of, and the form constructed by combining the components of different embodiments is also included in the scope of the present invention. .

例えば、上記各実施の形態において、処理部104、104Aの構成要素の全部又は一部は、専用のハードウェアで構成されてもよく、或いは、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。処理部104、104Aは、CPU(Central Processing Unit)又はプロセッサ等のプログラム実行部が、HDD(Hard Disk Drive)又は半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。 For example, in each of the above embodiments, all or part of the components of the processing units 104 and 104A may be configured with dedicated hardware, or may be configured by executing a software program suitable for each component. may be implemented. The processing units 104 and 104A are realized by a program execution unit such as a CPU (Central Processing Unit) or a processor reading and executing a software program recorded in a recording medium such as a HDD (Hard Disk Drive) or a semiconductor memory. may

また、処理部104、104Aの構成要素は、1つ又は複数の電子回路で構成されてもよい。1つ又は複数の電子回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。 Also, the constituent elements of the processing units 104 and 104A may be composed of one or more electronic circuits. Each of the one or more electronic circuits may be a general-purpose circuit or a dedicated circuit.

1つ又は複数の電子回路には、例えば、半導体装置、IC(Integrated Circuit)又はLSI(Large Scale Integration)等が含まれてもよい。IC又はLSIは、1つのチップに集積されてもよく、複数のチップに集積されてもよい。ここでは、IC又はLSIと呼んでいるが、集積の度合いによって呼び方が変わり、システムLSI、VLSI(Very Large Scale Integration)、又は、ULSI(Ultra Large Scale Integration)と呼ばれるかもしれない。また、LSIの製造後にプログラムされるFPGA(Field Programmable Gate Array)も同じ目的で使うことができる。 One or more electronic circuits may include, for example, a semiconductor device, an IC (Integrated Circuit), or an LSI (Large Scale Integration). An IC or LSI may be integrated on one chip or may be integrated on a plurality of chips. Although they are called ICs or LSIs here, they may be called system LSIs, VLSIs (Very Large Scale Integration), or ULSIs (Ultra Large Scale Integration) depending on the degree of integration. An FPGA (Field Programmable Gate Array) that is programmed after the LSI is manufactured can also be used for the same purpose.

また、本発明の全般的又は具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路又はコンピュータプログラムで実現されてもよい。或いは、当該コンピュータプログラムが記憶された光学ディスク、HDD若しくは半導体メモリ等のコンピュータ読み取り可能な非一時的記録媒体で実現されてもよい。また、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。 Also, general or specific aspects of the invention may be implemented in a system, apparatus, method, integrated circuit or computer program product. Alternatively, it may be realized by a computer-readable non-temporary recording medium such as an optical disk, HDD, or semiconductor memory storing the computer program. Also, any combination of systems, devices, methods, integrated circuits, computer programs and recording media may be implemented.

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。 In addition, it can be realized by applying various modifications to each embodiment that a person skilled in the art can think of, or by arbitrarily combining the constituent elements and functions of each embodiment without departing from the spirit of the present invention. Forms are also included in the present invention.

本発明は、産業機器の制御通信のネットワークを構成し、被制御機器と無線通信する基地局等に適用され得る。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a base station or the like that constitutes a control communication network for industrial equipment and wirelessly communicates with controlled equipment.

1、1A 通信システム
10、10A、10B、10C、10D、11、12、13、14、15、16、17 基地局
20、20A、20B、20C、20D、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35 子機
40 無線フレーム
41 PLCPプリアンブル
42 PLCPヘッダ
43 IEEE802.11ヘッダ
44、56D、57D データ
45 FCS
50 Ethernetヘッダ
51 IPヘッダ
52 UDPヘッダ
53 EtherCATヘッダ
54 EtherCATデータグラム
56、57 データグラム
56A、57A コマンド
56B、57B 機器ID
56C、57C データ長
101 有線インターフェース
102 入力用ポート
103 出力用ポート
104、104A 処理部
105、105A 算出部
106、106A 機器制御部
107 記憶部
108 機器リスト情報
109、201 無線インターフェース
202 子機制御部
M マスタ
N 有線ネットワーク
1, 1A communication system 10, 10A, 10B, 10C, 10D, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 base station 20, 20A, 20B, 20C, 20D, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35 cordless handset 40 radio frame 41 PLCP preamble 42 PLCP header 43 IEEE802.11 header 44, 56D, 57D data 45 FCS
50 Ethernet Header 51 IP Header 52 UDP Header 53 EtherCAT Header 54 EtherCAT Datagram 56, 57 Datagram 56A, 57A Command 56B, 57B Equipment ID
M Master N Wired network

Claims (9)

リング方式の有線ネットワークを介して複数の基地局が通信する通信システムにおける一の基地局であって、
前記有線ネットワークに接続される有線インターフェースと、
被制御機器と無線通信するための無線インターフェースと、
前記有線インターフェースを介して受信されるタイミング信号であって、前記複数の基地局のそれぞれが無線通信を開始するタイミングを示すタイミング信号に基づいて、前記被制御機器と無線通信する期間を算出する算出部と、
前記被制御機器に対するコマンドを、前記有線インターフェースを介して受信した場合、前記算出部が算出した前記期間内に、前記被制御機器に対するコマンドに基づいて、前記無線インターフェースを介して前記被制御機器と無線通信する機器制御部と、を備え
複数の前記基地局は、それぞれ、同じチャネルを用いて前記被制御機器と無線通信する前記基地局同士が互いに異なるグループに属するように、複数のグループのいずれかに予め分類されており、
前記算出部は、前記タイミング信号及び前記複数のグループの数に基づいて前記期間を算出する
基地局。
One base station in a communication system in which a plurality of base stations communicate via a ring wired network,
a wired interface connected to the wired network;
a wireless interface for wirelessly communicating with a controlled device;
calculating a period of wireless communication with the controlled device based on the timing signal received via the wired interface, the timing signal indicating the timing at which each of the plurality of base stations starts wireless communication; Department and
When the command for the controlled device is received via the wired interface, the controlled device via the wireless interface based on the command for the controlled device within the period calculated by the calculation unit and a device control unit that communicates wirelessly ,
the plurality of base stations are classified in advance into one of a plurality of groups such that the base stations that wirelessly communicate with the controlled device using the same channel belong to different groups;
The calculation unit calculates the period based on the timing signal and the number of the plurality of groups.
base station.
前記機器制御部は、
前記被制御機器に対するコマンドを、前記有線インターフェースを介して受信した場合、現在の時刻が、前記算出部が算出した前記期間内であるか否かを判定し、
現在の時刻が、前記算出部が算出した前記期間内であると判定した場合、前記被制御機器との無線通信を開始し、
現在の時刻が、前記算出部が算出した前記期間内ではないと判定した場合、現在の時刻が前記期間内になるまで待機してから前記被制御機器との無線通信を開始する
請求項1に記載の基地局。
The equipment control unit
determining whether or not the current time is within the period calculated by the calculating unit when a command for the controlled device is received via the wired interface;
when determining that the current time is within the period calculated by the calculation unit, starting wireless communication with the controlled device;
2. When it is determined that the current time is not within the period calculated by the calculation unit, the wireless communication with the controlled device is started after waiting until the current time is within the period. Listed base station.
前記機器制御部は、
前記無線インターフェースを介して複数の前記被制御機器と無線通信可能に接続されており、
前記有線インターフェースを介して、複数の前記被制御機器のうちの2つ以上の前記被制御機器に対するコマンドを同時に受信した場合、
当該2つ以上の前記被制御機器に対するコマンドに基づいて、前記期間内であって、且つ、互いに異なるタイミングで当該2つ以上の前記被制御機器のそれぞれと無線通信する
請求項1又は2に記載の基地局。
The equipment control unit
connected to the plurality of controlled devices via the wireless interface so as to be capable of wireless communication;
when commands for two or more of the plurality of controlled devices are simultaneously received via the wired interface;
3. The apparatus according to claim 1 or 2, wherein wireless communication is performed with each of the two or more controlled devices at different timings within the period based on commands for the two or more controlled devices. base station.
前記タイミング信号は、前記複数の基地局が同期をとるための同期信号である
請求項1~3のいずれか1項に記載の基地局。
The base station according to any one of claims 1 to 3, wherein the timing signal is a synchronization signal for synchronizing the plurality of base stations.
前記機器制御部は、前記被制御機器との無線通信において、前記被制御機器に対するコマンドの前記被制御機器への送信処理と、前記被制御機器に対するコマンドに応じた応答データを前記被制御機器から要求する要求信号の送信処理と、前記応答データの受信処理と、を行う
請求項1~4のいずれか1項に記載の基地局。
In wireless communication with the controlled device, the device control unit transmits a command to the controlled device to the controlled device, and transmits response data corresponding to the command to the controlled device from the controlled device. The base station according to any one of claims 1 to 4, which performs transmission processing of a request signal to make a request and reception processing of said response data.
前記算出部は、
(ア)前記被制御機器に対するコマンドの前記被制御機器への送信処理と、
(イ)前記要求信号の送信処理、及び、前記応答データの受信処理と、
をそれぞれ個別に実行するための前記期間と、前記被制御機器に対するコマンドの前記被制御機器への送信処理と前記要求信号の送信処理との間の前記被制御機器と無線通信しない待機期間とを算出する
請求項5に記載の基地局。
The calculation unit
(a) a process of transmitting a command for the controlled device to the controlled device;
(b) transmission processing of the request signal and reception processing of the response data;
and a waiting period during which wireless communication with the controlled device is not performed between the process of transmitting a command to the controlled device to the controlled device and the process of transmitting the request signal to the controlled device 6. The base station of claim 5, wherein:
請求項1~6のいずれか1項に記載の基地局を複数備え、
複数の前記基地局は、それぞれ、
1つ又は複数の前記被制御機器のそれぞれと同じチャネルを用いて無線通信し
記タイミング信号及び前記複数のグループの数に基づいて、1つ又は複数の前記被制御機器と無線通信する期間を算出し、
前記有線インターフェースを介して、複数の前記被制御機器のうちの2つ以上の前記被制御機器に対するコマンドを同時に受信した場合、
当該2つ以上の前記被制御機器に対するコマンドに基づいて、前記期間内であって、且つ、互いに異なるタイミングで当該2つ以上の前記被制御機器のそれぞれと無線通信する
通信システム。
A plurality of base stations according to any one of claims 1 to 6,
Each of the plurality of base stations,
wirelessly communicating with each of the one or more controlled devices using the same channel ;
calculating a period of wireless communication with one or more of the controlled devices based on the timing signal and the number of the plurality of groups;
when commands for two or more of the plurality of controlled devices are simultaneously received via the wired interface;
A communication system that wirelessly communicates with each of the two or more controlled devices at different timings within the period based on commands for the two or more controlled devices.
請求項1~6のいずれか1項に記載の基地局を複数備え
数の前記基地局が備える前記機器制御部は、それぞれ、グループ毎に同じ前記期間に、前記被制御機器との無線通信において、前記被制御機器に対するコマンドの前記被制御機器への送信処理と、前記被制御機器に対するコマンドに応じた応答データを前記被制御機器から要求する要求信号の送信処理と、前記応答データの受信処理と、を行い、
複数の前記基地局が備える前記算出部は、
(ア)前記被制御機器に対するコマンドの前記被制御機器への送信処理と、
(イ)前記要求信号の送信処理、及び、前記応答データの受信処理と、
をそれぞれ個別に実行するための前記期間と、前記被制御機器に対するコマンドの前記被制御機器への送信処理と前記要求信号の送信処理との間の前記被制御機器と無線通信しない待機期間とを、前記タイミング信号及び前記複数のグループの数に基づいて算出する
通信システム。
A plurality of base stations according to any one of claims 1 to 6 ,
each of the device control units provided in the plurality of base stations transmits a command for the controlled device to the controlled device in wireless communication with the controlled device during the same period for each group; , performing a process of transmitting a request signal for requesting response data from the controlled device in response to a command to the controlled device, and a process of receiving the response data;
The calculation units provided in the plurality of base stations,
(a) a process of transmitting a command for the controlled device to the controlled device;
(b) transmission processing of the request signal and reception processing of the response data;
and a waiting period during which wireless communication with the controlled device is not performed between the process of transmitting a command to the controlled device to the controlled device and the process of transmitting the request signal to the controlled device , based on the timing signal and the number of the plurality of groups.
リング方式の有線ネットワークを介して複数の基地局が通信する通信システムにおける一の基地局の制御方法であって、
前記基地局は、
前記有線ネットワークに接続される有線インターフェースと、
被制御機器と無線通信するための無線インターフェースと、を備え、
前記基地局の制御方法は、
前記有線インターフェースを介して受信されるタイミング信号であって、前記複数の基地局のそれぞれが無線通信を開始するタイミングを示すタイミング信号に基づいて、前記被制御機器と無線通信する期間を算出する算出ステップと、
前記被制御機器に対するコマンドを、前記有線インターフェースを介して受信した場合、前記算出ステップで算出した前記期間内に、前記被制御機器に対するコマンドに基づいて、前記無線インターフェースを介して前記被制御機器と無線通信する無線通信ステップと、を含み、
複数の前記基地局は、それぞれ、同じチャネルを用いて前記被制御機器と無線通信する前記基地局同士が互いに異なるグループに属するように、複数のグループのいずれかに予め分類されており、
前記算出ステップでは、前記タイミング信号及び前記複数のグループの数に基づいて前記期間を算出する
基地局の制御方法。
A control method for one base station in a communication system in which a plurality of base stations communicate via a ring wired network, comprising:
The base station
a wired interface connected to the wired network;
a wireless interface for wirelessly communicating with the controlled device,
The method for controlling the base station includes:
calculating a period of wireless communication with the controlled device based on the timing signal received via the wired interface, the timing signal indicating the timing at which each of the plurality of base stations starts wireless communication; a step;
when a command for the controlled device is received via the wired interface, the controlled device via the wireless interface based on the command for the controlled device within the period calculated in the calculating step; a wireless communication step of communicating wirelessly ;
the plurality of base stations are classified in advance into one of a plurality of groups such that the base stations that wirelessly communicate with the controlled device using the same channel belong to different groups;
In the calculating step, the period is calculated based on the timing signal and the number of the plurality of groups.
Base station control method.
JP2021157472A 2020-09-30 2021-09-28 BASE STATION, COMMUNICATION SYSTEM AND METHOD OF CONTROLLING BASE STATION Active JP7315980B2 (en)

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