無線通信装置
【課題】省電力で状態情報を提供可能な無線通信装置を実現すること。
【解決手段】 フィールド制御ネットワークと無線通信を介してデータを送受信し、監視装置により状態が監視される無線通信装置において、外部から視認可能な位置に設置され、無線通信処理部により通信フレームが送信されたとき、受信した通信フレームがＭＡＣ層レベルのエラーを生じるものと判定されたとき、または、受信した通信フレームがデータリンク層レベルでエラーを生じるものと判定されたときのいずれかのときに発光する発光手段を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【解決手段】 フィールド制御ネットワークと無線通信を介してデータを送受信し、監視装置により状態が監視される無線通信装置において、外部から視認可能な位置に設置され、無線通信処理部により通信フレームが送信されたとき、受信した通信フレームがＭＡＣ層レベルのエラーを生じるものと判定されたとき、または、受信した通信フレームがデータリンク層レベルでエラーを生じるものと判定されたときのいずれかのときに発光する発光手段を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィールド制御ネットワークと無線通信を介してデータを送受信し、監視装置により状態が監視される無線通信装置に関し、特に、省電力で状態情報を提供可能な無線通信装置に関するものである。
本発明は、特に、無線通信がＩＳＡ１００．１１ａを準拠した通信、または、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴを準拠した通信である無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、たとえばインダストリアルオートメーションにおけるプロセス制御システムは、無線通信装置の一例である無線フィールド機器を利用して構成されている。これは、従来の制御システムが有線ネットワークとして構成されていたことに起因して、通信距離の制限や配線の引き回しの制約などで温度や流量などを測定するセンサをプラント内の最適位置に設置できず、制御精度が低下する不都合を解消するためのものである。
【０００３】
無線フィールド機器は、プロセス制御システムにおける現場設置計器として、いろいろなものが用いられている。フィールド機器には、たとえばプロセス制御系の測定制御現場(フィールド)で用いられる温度・圧力・流量などの各種物理量を測定するセンサや制御機器などがある。
【０００４】
プロセス制御システムは、無線フィールド機器の動作スケジュールが設定され、フィールド機器で構成される制御ループが計画通りに動作するように構成されている。
このとき無線フィールド機器は、あらかじめ設定される製品仕様のファンクションブロック実行時間（ＦＢ実行時間）に基づき所定のファンクションブロック（アナログインプットファンクションブロックＡＩ、ＰＩＤファンクションブロックＰＩＤ等）に応じた動作を行う。このような複数の無線フィールド機器により構成されるネットワークを以下フィールド制御ネットワークという。
【０００５】
図２は、従来の無線通信装置（無線フィールド機器）の一実施例の構成説明図である。
図２において、無線フィー ルド機器は、ＩＳＡ１００．１１ａを準拠した通信、または、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴを準拠した通信を利用して無線通信を行う無線通信処理部１と、あらかじめ設定されるファンクションブロックを実行し無線フィールド機器の各部・各機能を制御してセンサやアクチュエータなどとして動作するとともに他の無線フィールド機器またはフィールド制御ネットワークと無線通信を行い、フィールド機器の設定や各種情報の受け渡しを行う演算制御手段２と、あらかじめ設定されるファンクションブロックを実行するためのプログラム、アプリケーション、フィールド機器間で行なわれる制御通信用のプロトコル情報などを記憶するなどを記憶する記憶手段３と、から構成される。
【０００６】
無線通信処理部１は、無線インタフェース等を介して入力された外部からの無線信号であるアナログ信号をＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換後のデジタルデータをＰＰＤＵ（PHY Protocol Data Unit）として出力するＰＨＹ（物理層レベル）受信処理手段１１と、ＰＰＤＵ（フレーム）に付与されたＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）に基づいてエラー判定を行い、エラーが生じたものと判定すればフレームを破棄し、エラーが生じていないものと判定すればＰＰＤＵ中のＤＰＤＵ（Datalink Protocol Data Unit）を出力するＭＡＣ（ＭＡＣ層レベル）受信処理手段１２と、入力されたＤＰＤＵに基づいて、予め設定された暗号鍵ＫによりＭＩＣ（Message Integrity Code）の領域についてエラー判定を行い、エラーが生じたものと判定すれば当該フレームを破棄し、エラーが生じないものと判定すればＤＳＤＵ（Datalink Service Data Unit）を出力するＤＬ（データリンク層レベル）受信処理手段１３と、ＤＳＤＵを受信して必要に応じて演算制御手段２に出力する、または、演算制御手段２からのメッセージを納めたＤＳＤＵを出力する上位層送受信処理手段１４と、を備える。
【０００７】
無線通信処理部１は、上位層送受信処理手段１４から入力されたＤＳＤＵに、ＤＬ（データリンク）ヘッダを付加し、かつ、予め設定された暗号鍵Ｋおよびハッシュ関数を用いてフレームのボディ部分より算出したハッシュ値などの数値をＭＩＣとしてＭＩＣ領域に付加してＤＰＤＵを出力するＤＬ送信処理手段１５と、入力されたＤＰＤＵにＣＲＣを付与してＰＰＤＵを出力するＭＡＣ送信処理手段１６と、入力されたＰＰＤＵをＤ／Ａ変換して最終的に無線インタフェース等から無線信号を送信するＰＨＹ（物理層レベル）送信処理手段１７も備える。
【０００８】
このような構成で、従来の無線フィールド機器は、以下のような動作を行う。
（Ａ）送信処理
上位層送受信処理手段１４は、演算制御手段２から受信したメッセージ（制御データなど）を納めたＤＳＤＵを出力する。
ＤＬ送信処理手段１５は、上位層送受信処理手段１４から入力されたＤＳＤＵに、ＤＬヘッダを付加し、かつ、予め設定された暗号鍵Ｋ、ハッシュ関数を用いて算出したフレームのボディ部分に係るハッシュ値等の数値をＭＩＣ領域に付加してＤＰＤＵを出力する。
ＭＡＣ送信処理手段１６は、ＤＬ送信処理手段１５から入力されたＤＰＤＵにＣＲＣを付与してＰＰＤＵを出力する。
ＰＨＹ送信処理手段１７は、入力されたＰＰＤＵをＤ／Ａ変換して最終的に無線インタフェース等から無線信号を送信する。
【０００９】
（Ｂ）受信処理
ＰＨＹ受信処理手段１１は、外部から無線インタフェース等を介して入力された無線信号をＡ／Ｄ変換してＰＰＤＵを出力する。
ＭＡＣ受信処理手段１２は、ＰＨＹ受信処理手段１１から入力されたＰＰＤＵ（フレーム）に付与されたＣＲＣに基づき、ＣＲＣ方式に基づいてエラー判定を行い、エラーが生じたものと判定すればフレームを破棄し、エラーが生じていないものと判定すればＰＰＤＵ中のＤＰＤＵを出力する。
ＤＬ受信処理手段１３は、ＭＡＣ受信処理手段１２から入力されたＤＰＤＵに基づいて、予め設定された暗号鍵ＫによりＭＩＣの領域についてエラー判定を行い、エラーが生じたものと判定すれば当該フレームを破棄し、エラーが生じないものと判定すればＤＳＤＵを出力する。
上位層送受信処理手段１４は、ＤＬ受信処理手段１３からＤＳＤＵを受信すると必要に応じて演算制御手段２に出力する。
演算制御手段２は、上位層送受信処理手段１４からのＤＳＤＵのボディ部に記載された制御データ等に基づきフィールド機器としての動作（測定、制御など）を行う。
【００１０】
このように、従来の無線フィールド機器は、無線通信を介して他の無線フィールド機器とデータ通信を行い、プロセス制御システムにおける現場設置計器として動作していた。
【００１１】
たとえば、従来の無線フィールド機器（無線通信装置）に関連する先行技術文献として下記の特許文献１がある。特許文献１には、プロセスループ通信標準プロトコルに則った通信データを無線通信を介して送受信する無線フィールド機器（無線通信装置）が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１０−５２４１２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、従来の無線フィールド機器などの無線通信装置では、機器自体の通信処理に係る状態を表示する手段を具備していないことがあるので、暗号技術を使用したメッセージの検査を行う際には、機器が抱える問題の切り分けが困難であった。
【００１４】
また、従来の無線フィールド機器などの無線通信装置では、監視装置により無線通信の状態を監視がされていた。この際、従来の無線通信装置は、下記の状態を示す信号を監視装置に出力することで、監視装置の状態監視の一助を担っていた。
（Ａ）受信したフレームが正しい状態（ＣＲＣによるエラー判定でエラーが無い状態） （Ｂ）暗号鍵を使用したメッセージの検査が正しい状態（ＭＩＣによるエラー判定でエラーが無い状態）
（Ｃ）フレームの出力が完了した状態
しかし、従来の無線フィールド機器などの無線通信装置は、備え付けの電池で駆動することが多く、消費電力を抑える必要性があり、常に状態を示す信号を出力することは好ましくなかった。
【００１５】
また、監視装置では、無線通信装置の状態監視ができる状態となるまでの間（たとえば、無線通信装置との通信の確立に時間がかかる場合はその時間）は、無線通信装置の状態が何らかの方法で分からなければ、無線通信装置を無線ネットワークに接続するときに発生する問題解決の切り分けが困難であるという問題点があった。
【００１６】
本発明は、このような問題点を解決するものであり、その目的は、省電力で状態情報を提供可能な無線通信装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、
フィールド制御ネットワークと無線通信を介してデータを送受信し、監視装置により状態が監視される無線通信装置において、
外部から視認可能な位置に設置され、無線通信処理部により通信フレームが送信されたとき、受信した通信フレームがＭＡＣ層レベルのエラーを生じるものと判定されたとき、または、受信した通信フレームがデータリンク層レベルでエラーを生じるものと判定されたときのいずれかのときに発光する発光手段を備えたことを特徴とする無線通信装置である。
【００１８】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の無線通信装置において、
受信した通信フレームがＭＡＣ層レベルのエラーを生じるものと判定されたときは第１の通知信号を送信するＭＡＣエラー判定手段と、
受信した通信フレームがデータリンク層レベルでエラーを生じるものと判定されたときは第２の通知信号を送信するＤＬエラー判定手段と、
通信フレームの送信が完了したものと判定されたときは第３の通知信号を送信するＰＨＹ送信完了判定手段と、
前記各通知信号と予め対応付けられた要求信号を前記発光手段に送信する発光制御手段を備え、
前記発光手段は、受信する要求信号の種別に応じて異なる態様で発光することを特徴とする。
【００１９】
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の無線通信装置において、
前記各通知信号を受信し、前記監視装置が監視している状態か否かを判定し、監視していない状態であれば、前記各通知信号と予め対応付けられた要求信号を前記発光制御手段に送信する監視状態判定手段を備えたことを特徴とする。
【００２０】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の無線通信装置において、
前記無線通信は、ＩＳＡ１００．１１ａを準拠した通信、または、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴを準拠した通信であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、無線通信処理部が受信した通信フレームがＭＡＣ層レベルのエラーを生じるものと判定されたときは「第１の通知信号」を送信し、受信した通信フレームがデータリンク層レベルでエラーを生じるものと判定されたときは「第２の通知信号」を送信し、通信フレームを送信したときは「第３の通知信号」を送信し、発光手段が各通知信号と予め対応付けられた要求信号の種別に応じて異なる態様で発光することにより、省電力で状態情報を外部に提供することができる。
すなわち、本発明の無線通信装置は、外部の監視装置による無線通信装置の状態監視ができる前の状態において、無線通信装置の状態を発光手段により表示することにより、省電力化を維持しつつ、無線通信装置の設置におけるエンジニアリングの補助等に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の無線通信装置の一実施例の構成説明図である。
【図２】従来の無線通信装置の一実施例の構成説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
＜第１の実施例＞
本発明の無線通信装置（無線フィールド機器）は、外部から視認可能な位置に設置されたＬＥＤなどの発光手段を備え、この発光手段が、下記の自機の状態に応じて発光することにより、省電力で自機の状態を提供可能としたものである
（Ａ）受信したフレームにおいてＣＲＣチェックエラーが生じた状態
（Ｂ）暗号鍵を使用したメッセージの検査でエラーが生じた状態
（Ｃ）フレームの出力が完了した状態
【００２４】
（構成の概要）
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
図１は本発明の無線通信装置の一実施例の構成説明図であり、図２と共通する部分には同一の符号を付けて適宜説明を省略する。
【００２５】
図２との相違点は、主に、ＭＡＣ受信処理手段が、受信した通信フレームがＭＡＣ（Media Access Control address）レベルのエラーを生じるものと判定されたときは「第１の通知信号」を送信し、受信した通信フレームがデータリンク層レベルでエラーを生じるものと判定されたときは「第２の通知信号」を送信するＤＬエラー判定手段と、送信手段が、通信フレームを送信したときは「第３の通知信号」を送信し、各通知信号と予め対応付けられた要求信号を送信する発光制御手段と、受信する要求信号の種別によって異なる色で発光する発光手段とを備えた点が相違する。
【００２６】
図１において、本発明の無線フィールド機器は、主に、ＩＳＡ１００．１１ａを準拠した通信、または、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴを準拠した通信を利用して無線通信を行う無線通信処理部４と、あらかじめ設定されるファンクションブロックを実行し無線フィールド機器の各部・各機能を制御してセンサやアクチュエータなどとして動作するとともに他の無線フィールド機器またはフィールド制御ネットワークと無線通信を行い、フィールド機器の設定や各種情報の受け渡しを行う演算制御手段５と、あらかじめ設定されるファンクションブロックを実行するためのプログラム、アプリケーション、フィールド機器間で行なわれる制御通信用のプロトコル情報などを記憶するなどを記憶する記憶手段６と、無線通信処理部４から受信する要求信号の種別によって異なる色で発光するＬＥＤなどの発光手段７から構成される。
【００２７】
無線通信処理部４は、主に、ＰＨＹ（物理層レベル）受信処理手段４１と、受信した通信フレームがＭＡＣ層レベルのエラーを生じるものと判定されたときは、その旨を示す「第１の通知信号」を送信するＭＡＣ（ＭＡＣ層レベル）受信処理手段４２と、受信した通信フレームがデータリンクのレベルでエラーを生じるものと判定されたときは、その旨を示す「第２の通知信号」を送信するＤＬ（データリンク層レベル）受信処理手段４３と、上位層送受信処理手段４４と、ＤＬ送信処理手段４５と、ＭＡＣ送信処理手段４６と、無線インタフェース等から無線通信により、通信フレームを送信したときは「第３の通知信号」を送信するＰＨＹ（物理層レベル）送信処理手段４７と、外部から視認可能な位置に設置され、各通知信号と予め対応付けられた要求信号を送信する発光制御手段４８と、監視状態判定手段４９とを備える。
以下各手段について詳細に説明する。
【００２８】
ＰＨＹ受信処理手段４１は、無線インタフェース等を介して入力された外部からの無線信号であるアナログ信号をＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換後のデジタルデータをＰＰＤＵとしてＭＡＣ受信処理手段４２に出力する。すなわち物理層レベルにおける受信処理を行う。
【００２９】
ＭＡＣ受信処理手段４２は、ＭＡＣ層レベルの受信処理を行うと共にＰＰＤＵ（フレーム）に付与されたＣＲＣに基づきエラー判定を行う。
【００３０】
ＭＡＣ受信処理手段４２は、エラーが生じたものと判定すればフレームを破棄し、エラーが生じていないものと判定すれば、ＰＰＤＵ中のＤＰＤＵをＤＬ受信処理手段４３に出力する。受信した通信フレームがＭＡＣ層レベルのエラーを生じるものと判定されたときは、その旨を示す「第１の通知信号」を監視状態判定手段４９に送信する。
【００３１】
なお、ＭＡＣ受信処理手段４２は、ＰＰＤＵ（フレーム）に付与されたＣＲＣに基づきエラー判定を行い、エラー結果に応じてフレームの破棄、ＤＰＤＵをＤＬ受信処理手段４３に出力をし、第１の通知信号を送信するＭＡＣエラー判定手段４２ａを備えるものでもよい。
【００３２】
ＤＬ受信処理手段４３は、データリンク層レベルの通信（受信）処理を行うと共に入力されたＤＰＤＵに基づいて、予め設定された暗号鍵ＫによりＭＩＣの領域についてエラー判定を行い、エラーが生じたものと判定すれば当該フレームを破棄し、エラーが生じないものと判定すればＤＳＤＵを上位層送受信処理手段４４に出力する。
ＤＬ受信処理手段４３は、入力された通信フレーム（ＤＰＤＵ）がデータリンクのレベルでエラーを生じるものと判定されたときは、その旨を示す「第２の通知信号」を監視状態判定手段４９に送信する。
【００３３】
なお、ＤＬ受信処理手段４３は、入力された通信フレームがデータリンクのレベルでエラーを生じるものと判定されたときは、「第２の通知信号」を送信するＤＬエラー判定手段４３Ａを備えるものであってもよい。
【００３４】
上位層送受信処理手段４４は、ＤＳＤＵを受信して必要に応じて演算制御手段５に出力する。また上位層送受信処理手段４４は、演算制御手段２からのメッセージを納めたＤＳＤＵをＤＬ送信処理手段４５に出力する。
【００３５】
ＤＬ送信処理手段４５は、データリンク層レベルの通信（送信）処理を行うと共に上位層送受信処理手段４４から入力されたＤＳＤＵに、ＤＬヘッダを付加し、かつ、予め設定された暗号鍵Ｋを用いてフレームのボディ部分に予め定められたハッシュ関数に基づき算出したハッシュ値などの数値をＭＩＣとしてＭＩＣ領域に付加してＤＰＤＵをＭＡＣ送信処理手段４６に出力する。
【００３６】
ＭＡＣ送信処理手段４６は、ＭＡＣ層レベルにおける送信処理を行う。またＭＡＣ送信処理手段４６は、入力されたＤＰＤＵにＣＲＣを付与してＰＰＤＵをＰＨＹ送信処理手段４７に出力する。
【００３７】
ＰＨＹ送信処理手段４７は、入力されたＰＰＤＵをＤ／Ａ変換して最終的に無線インタフェース等から無線信号を送信する。すなわち、物理層レベルにおける送信処理を行う。
ＰＨＹ送信処理手段４７は、通信フレームを送信したときは、その旨を示す「第３の通知信号」を監視状態判定手段４９に送信する。
【００３８】
なお、ＰＨＹ送信処理手段４７は、通信フレームが完了したものと判定されたときは、その旨を示す「第３の通知信号」を送信する、ＰＨＹ送信完了判定手段４７ａを備えるものでもよい。
【００３９】
発光制御手段４８は、各通知信号と予め対応付けられた要求信号を発光手段７に送信する。
【００４０】
監視状態判定手段４９は、ＭＡＣ受信処理手段４２、ＤＬ受信処理手段４３、ＰＨＹ送信処理手段４７から各通知信号を受信する。
監視状態判定手段４９は、通知信号を受信すると、監視装置が監視している状態か否かを判定し、監視していない状態であれば、各通知信号と予め対応付けられた要求信号を発光制御手段４８に送信する。
【００４１】
発光手段７は、外部から視認可能な位置に設置され、受信する要求信号の種別によって異なる色で発光する。
【００４２】
なお、各通知信号と予め対応付けられた要求信号は、監視状態判定手段４９内に記憶されているものでもよいし、記憶手段６に記憶されるものでもよく、この場合、監視状態判定手段４９が通知信号の受信の際に対応する要求信号を記憶手段６から読み出すものであってもよい。
【００４３】
このような構成で、従来の無線フィールド機器は、以下のような動作を行う。
以下、図１中に付したステップＡ１〜Ａ８、ステップＢ１〜Ｂ９と関連付けて動作説明を行う。
【００４４】
（Ａ）送信処理について
ステップＡ１において、上位層送受信処理手段４４は、演算制御手段５から受信したメッセージ（制御データなど）を納めたＤＳＤＵを出力する。
【００４５】
ステップＡ２において、ＤＬ送信処理手段４５は、上位層送受信処理手段４４から入力されたＤＳＤＵに、ＤＬヘッダを付加する。
同時に、ＤＬ送信処理手段４５は、予め設定された暗号鍵Ｋ、予め定められたハッシュ関数を用いてフレームのボディ部分から算出したハッシュ値などの数値をＭＩＣ領域に付加してＤＰＤＵを出力する。
【００４６】
ステップＡ３において、ＭＡＣ送信処理手段１４は、ＤＬ送信処理手段４５から入力されたＤＰＤＵにＣＲＣを付与してＰＰＤＵを出力する。
【００４７】
ステップＡ４において、ＰＨＹ送信処理手段４７は、入力されたＰＰＤＵをＤ／Ａ変換して最終的に無線インタフェース等から無線信号を送信する。
【００４８】
ステップＡ５において、ＰＨＹ送信処理手段４７またはＰＨＹ送信完了判定手段４７ａは、通信フレームを送信したときは、その旨を示す「第３の通知信号」を監視状態判定手段４９に送信する
【００４９】
ステップＡ６において、監視状態判定手段４９は、第３の通知信号を受信すると、外部の監視装置（図示せず）が監視している状態か否かを判定する。監視装置が監視していない状態でると判定すれば、第３の通知信号と予め対応付けられた要求信号を発光制御手段４８に送信する。
【００５０】
ステップＡ７において、発光制御手段４８は、第３の通知信号と予め対応付けられた要求信号を発光手段７に送信する。
【００５１】
ステップＡ８において、発光手段７は予め要求信号と対応付けた色で発光する。
たとえば、発光手段７は、無線通信装置がフレームの出力が完了した状態（Ｃ）のとき（第３の通知信号に基づく要求信号を受信したとき）には、青色発光ダイオードを発光する。
【００５２】
（Ｂ）受信処理
ステップＢ１において、ＰＨＹ受信処理手段４１は、外部から無線インタフェース等を介して入力された無線信号をＡ／Ｄ変換してＰＰＤＵを出力する。
【００５３】
ステップＢ２において、ＭＡＣ受信処理手段４２は、ＰＨＹ受信処理手段４１から入力されたＰＰＤＵ（フレーム）に付与されたＣＲＣにより、ＣＲＣ方式に基づいてエラー判定を行う。
ＭＡＣ受信処理手段４２は、エラーが生じていないものと判定すればＰＰＤＵ中のＤＰＤＵを出力し、ステップＢ３に移行する。
エラーが生じていると判定すれば、ステップＢ６に移行する。
【００５４】
ステップＢ３において、ＤＬ受信処理手段４３は、ＭＡＣ受信処理手段４２から入力されたＤＰＤＵに基づいて、予め設定された暗号鍵ＫによりＭＩＣの領域についてエラー判定を行い、エラーが生じないものと判定すればＤＳＤＵを出力し、ステップＢ４に移行する。
エラーが生じていると判定すれば、ステップＢ７に移行する。
【００５５】
ステップＢ４において、上位層送受信処理手段４４は、ＤＬ受信処理手段４３からＤＳＤＵを受信すると必要に応じて演算制御手段５に出力する。
【００５６】
ステップＢ５において、演算制御手段５は、上位層送受信処理手段１４からのＤＳＤＵのボディ部に記載された制御データ等に基づきフィールド機器としての動作（測定、制御など）を行う。
【００５７】
ステップＢ６において、ＭＡＣ受信処理手段４２は、受信した通信フレームがＭＡＣ層レベルのエラーを生じる（ＣＲＣチェックエラーが生じる）ものと判定されたときはフレームを破棄すると共に、その旨を示す「第１の通知信号」を監視状態判定手段４９に送信し、ステップＢ８に移行する。
【００５８】
ステップＢ７において、ＤＬ受信処理手段４３は、入力された通信フレーム（ＤＰＤＵ）がデータリンクのレベルでエラーを生じる（暗号鍵を使用したメッセージの検査でエラーが生じる）ものと判定されたときは、当該フレームを破棄すると共にその旨を示す「第２の通知信号」を監視状態判定手段４９に送信し、ステップＢ８に移行する。
なお、ＤＬ受信処理手段４３により検出されるエラーはＭＩＣエラーまたは暗号鍵が正しくないことにより生じる。
【００５９】
ステップＢ８において、監視状態判定手段４９は、第１の通知信号または第２の通知信号を受信すると、監視装置が監視している状態か否かを判定する。
監視状態判定手段４９は、監視していない状態であれば、第１の通知信号または第２の通知信号と予め対応付けられた要求信号を発光制御手段４８に送信する。
【００６０】
ステップＢ９において、発光制御手段４８は、第１の通知信号または第２の通知信号と予め対応付けられた要求信号を発光手段７に送信する。
【００６１】
ステップＢ１０において、発光手段７は予め要求信号と対応付けた色で発光する。
たとえば、発光手段７は、無線通信装置が受信したフレームにおいてＣＲＣチェックエラーが生じた状態（Ａ）のとき（第１の通知信号に基づく要求信号を受信したとき）には、赤色発光ダイオードを発光する。
また、発光手段７は、無線通信装置が暗号鍵を使用したメッセージの検査でエラーが生じた状態（Ｂ）のとき（第２の通知信号に基づく要求信号を受信したとき）には緑色発光ダイオードを発光する。
【００６２】
つまり、無線通信装置は、発光手段７が受信したフレームにおいてＣＲＣチェックエラーが生じた状態（Ａ）では赤色に発光し、暗号鍵を使用したメッセージの検査でエラーが生じた状態（Ｂ）では緑色に発光し、無線通信装置がフレームの出力が完了した状態（Ｃ）では青色に発光する。
【００６３】
このため、発光手段７の赤、緑、緑の発光色（異なる色で発光すればどのような色であっても構わない）により、無線通信装置の状態が（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）のいずれの状態であるかを把握することができる。
なお、発光手段７が発光しないときは、フレームを送受信していない状態であると判断することもできる。
また、発光手段７は、状態（Ａ）〜（Ｃ）を区別できるものであれば異なる態様（色、点滅）により発光するものでもよいし、複数の発光手段から構成されるものでもよい。
【００６４】
この結果、本発明に係る無線通信装置は、無線通信処理部が受信した通信フレームがＭＡＣ層レベルのエラーを生じるものと判定されたときは「第１の通知信号」を送信し、受信した通信フレームがデータリンク層レベルでエラーを生じるものと判定されたときは「第２の通知信号」を送信し、通信フレームを送信したときは「第３の通知信号」を送信し、発光手段が各通知信号と予め対応付けられた要求信号の種別に応じて異なる態様（色、点滅など）で発光することにより、省電力で状態情報を外部に提供することができる。
【００６５】
なお、ＤＬ受信処理手段４３には、ＤＬ受信処理手段４３の処理が完了し、上位層送受信処理手段４４にメッセージ（ＤＳＤＵ）が渡ったことを検出し、監視状態判定装置にその旨を通知するための「第４の通知信号」を送信するＤＬ処理完了手段４３ｂを備えるものでもよい。発光手段７は、発光制御手段４８から受信する第４の通知信号と予め対応付けられた要求信号と対応付けた態様（色、点滅）で発光する。
【００６６】
また、本発明の無線通信装置は、発光手段７がＬＥＤの数、または単一のＬＥＤが発光できる色の数に対して、部品コスト、実装スペースの制約が無ければ（少なければ）、ＰＨＹ（物理層レベル）受信処理手段４１、上位層送受信処理手段４４、ＤＬ送信処理手段４５、ＭＡＣ送信処理手段４６に、エラー判定手段を増設することにより、エンジニアリング時の問題仕分けをさらに容易にすることが可能になる。
【００６７】
また、本発明の無線通信装置は、ＩＳＡ１００．１１ａを準拠した無線通信、または、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴを準拠した無線通信により、他の無線通信装置とデータの送受信を行うものでもよい。
【００６８】
また、本発明の無線通信装置は、ＭＡＣ受信処理手段４２が受信した通信フレームがＭＡＣ層レベルのエラーを生じる（ＣＲＣチェックエラーが生じる）ものか否かを判定するものと説明しているが、ＭＡＣ層レベルのエラーが特定できれば、ＣＲＣチェック以外の手法で判定するものでもよい。
【符号の説明】
【００６９】
４ 無線通信処理部
４１ ＰＨＹ受信処理手段
４２ ＭＡＣ受信処理手段
４２ａ ＭＡＣエラー判定手段
４３ ＤＬ受信処理手段
４３ａ ＤＬエラー判定手段
４４ 上位層送受信処理手段
４５ ＤＬ送信処理手段
４６ ＭＡＣ送信処理手段
４７ ＰＨＹ送信処理手段
４７ａ ＰＨＹ送信完了判定手段
４８ 発光制御手段
４９ 監視状態判定手段
７ 発光手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィールド制御ネットワークと無線通信を介してデータを送受信し、監視装置により状態が監視される無線通信装置に関し、特に、省電力で状態情報を提供可能な無線通信装置に関するものである。
本発明は、特に、無線通信がＩＳＡ１００．１１ａを準拠した通信、または、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴを準拠した通信である無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、たとえばインダストリアルオートメーションにおけるプロセス制御システムは、無線通信装置の一例である無線フィールド機器を利用して構成されている。これは、従来の制御システムが有線ネットワークとして構成されていたことに起因して、通信距離の制限や配線の引き回しの制約などで温度や流量などを測定するセンサをプラント内の最適位置に設置できず、制御精度が低下する不都合を解消するためのものである。
【０００３】
無線フィールド機器は、プロセス制御システムにおける現場設置計器として、いろいろなものが用いられている。フィールド機器には、たとえばプロセス制御系の測定制御現場(フィールド)で用いられる温度・圧力・流量などの各種物理量を測定するセンサや制御機器などがある。
【０００４】
プロセス制御システムは、無線フィールド機器の動作スケジュールが設定され、フィールド機器で構成される制御ループが計画通りに動作するように構成されている。
このとき無線フィールド機器は、あらかじめ設定される製品仕様のファンクションブロック実行時間（ＦＢ実行時間）に基づき所定のファンクションブロック（アナログインプットファンクションブロックＡＩ、ＰＩＤファンクションブロックＰＩＤ等）に応じた動作を行う。このような複数の無線フィールド機器により構成されるネットワークを以下フィールド制御ネットワークという。
【０００５】
図２は、従来の無線通信装置（無線フィールド機器）の一実施例の構成説明図である。
図２において、無線フィー ルド機器は、ＩＳＡ１００．１１ａを準拠した通信、または、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴを準拠した通信を利用して無線通信を行う無線通信処理部１と、あらかじめ設定されるファンクションブロックを実行し無線フィールド機器の各部・各機能を制御してセンサやアクチュエータなどとして動作するとともに他の無線フィールド機器またはフィールド制御ネットワークと無線通信を行い、フィールド機器の設定や各種情報の受け渡しを行う演算制御手段２と、あらかじめ設定されるファンクションブロックを実行するためのプログラム、アプリケーション、フィールド機器間で行なわれる制御通信用のプロトコル情報などを記憶するなどを記憶する記憶手段３と、から構成される。
【０００６】
無線通信処理部１は、無線インタフェース等を介して入力された外部からの無線信号であるアナログ信号をＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換後のデジタルデータをＰＰＤＵ（PHY Protocol Data Unit）として出力するＰＨＹ（物理層レベル）受信処理手段１１と、ＰＰＤＵ（フレーム）に付与されたＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）に基づいてエラー判定を行い、エラーが生じたものと判定すればフレームを破棄し、エラーが生じていないものと判定すればＰＰＤＵ中のＤＰＤＵ（Datalink Protocol Data Unit）を出力するＭＡＣ（ＭＡＣ層レベル）受信処理手段１２と、入力されたＤＰＤＵに基づいて、予め設定された暗号鍵ＫによりＭＩＣ（Message Integrity Code）の領域についてエラー判定を行い、エラーが生じたものと判定すれば当該フレームを破棄し、エラーが生じないものと判定すればＤＳＤＵ（Datalink Service Data Unit）を出力するＤＬ（データリンク層レベル）受信処理手段１３と、ＤＳＤＵを受信して必要に応じて演算制御手段２に出力する、または、演算制御手段２からのメッセージを納めたＤＳＤＵを出力する上位層送受信処理手段１４と、を備える。
【０００７】
無線通信処理部１は、上位層送受信処理手段１４から入力されたＤＳＤＵに、ＤＬ（データリンク）ヘッダを付加し、かつ、予め設定された暗号鍵Ｋおよびハッシュ関数を用いてフレームのボディ部分より算出したハッシュ値などの数値をＭＩＣとしてＭＩＣ領域に付加してＤＰＤＵを出力するＤＬ送信処理手段１５と、入力されたＤＰＤＵにＣＲＣを付与してＰＰＤＵを出力するＭＡＣ送信処理手段１６と、入力されたＰＰＤＵをＤ／Ａ変換して最終的に無線インタフェース等から無線信号を送信するＰＨＹ（物理層レベル）送信処理手段１７も備える。
【０００８】
このような構成で、従来の無線フィールド機器は、以下のような動作を行う。
（Ａ）送信処理
上位層送受信処理手段１４は、演算制御手段２から受信したメッセージ（制御データなど）を納めたＤＳＤＵを出力する。
ＤＬ送信処理手段１５は、上位層送受信処理手段１４から入力されたＤＳＤＵに、ＤＬヘッダを付加し、かつ、予め設定された暗号鍵Ｋ、ハッシュ関数を用いて算出したフレームのボディ部分に係るハッシュ値等の数値をＭＩＣ領域に付加してＤＰＤＵを出力する。
ＭＡＣ送信処理手段１６は、ＤＬ送信処理手段１５から入力されたＤＰＤＵにＣＲＣを付与してＰＰＤＵを出力する。
ＰＨＹ送信処理手段１７は、入力されたＰＰＤＵをＤ／Ａ変換して最終的に無線インタフェース等から無線信号を送信する。
【０００９】
（Ｂ）受信処理
ＰＨＹ受信処理手段１１は、外部から無線インタフェース等を介して入力された無線信号をＡ／Ｄ変換してＰＰＤＵを出力する。
ＭＡＣ受信処理手段１２は、ＰＨＹ受信処理手段１１から入力されたＰＰＤＵ（フレーム）に付与されたＣＲＣに基づき、ＣＲＣ方式に基づいてエラー判定を行い、エラーが生じたものと判定すればフレームを破棄し、エラーが生じていないものと判定すればＰＰＤＵ中のＤＰＤＵを出力する。
ＤＬ受信処理手段１３は、ＭＡＣ受信処理手段１２から入力されたＤＰＤＵに基づいて、予め設定された暗号鍵ＫによりＭＩＣの領域についてエラー判定を行い、エラーが生じたものと判定すれば当該フレームを破棄し、エラーが生じないものと判定すればＤＳＤＵを出力する。
上位層送受信処理手段１４は、ＤＬ受信処理手段１３からＤＳＤＵを受信すると必要に応じて演算制御手段２に出力する。
演算制御手段２は、上位層送受信処理手段１４からのＤＳＤＵのボディ部に記載された制御データ等に基づきフィールド機器としての動作（測定、制御など）を行う。
【００１０】
このように、従来の無線フィールド機器は、無線通信を介して他の無線フィールド機器とデータ通信を行い、プロセス制御システムにおける現場設置計器として動作していた。
【００１１】
たとえば、従来の無線フィールド機器（無線通信装置）に関連する先行技術文献として下記の特許文献１がある。特許文献１には、プロセスループ通信標準プロトコルに則った通信データを無線通信を介して送受信する無線フィールド機器（無線通信装置）が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１０−５２４１２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、従来の無線フィールド機器などの無線通信装置では、機器自体の通信処理に係る状態を表示する手段を具備していないことがあるので、暗号技術を使用したメッセージの検査を行う際には、機器が抱える問題の切り分けが困難であった。
【００１４】
また、従来の無線フィールド機器などの無線通信装置では、監視装置により無線通信の状態を監視がされていた。この際、従来の無線通信装置は、下記の状態を示す信号を監視装置に出力することで、監視装置の状態監視の一助を担っていた。
（Ａ）受信したフレームが正しい状態（ＣＲＣによるエラー判定でエラーが無い状態） （Ｂ）暗号鍵を使用したメッセージの検査が正しい状態（ＭＩＣによるエラー判定でエラーが無い状態）
（Ｃ）フレームの出力が完了した状態
しかし、従来の無線フィールド機器などの無線通信装置は、備え付けの電池で駆動することが多く、消費電力を抑える必要性があり、常に状態を示す信号を出力することは好ましくなかった。
【００１５】
また、監視装置では、無線通信装置の状態監視ができる状態となるまでの間（たとえば、無線通信装置との通信の確立に時間がかかる場合はその時間）は、無線通信装置の状態が何らかの方法で分からなければ、無線通信装置を無線ネットワークに接続するときに発生する問題解決の切り分けが困難であるという問題点があった。
【００１６】
本発明は、このような問題点を解決するものであり、その目的は、省電力で状態情報を提供可能な無線通信装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、
フィールド制御ネットワークと無線通信を介してデータを送受信し、監視装置により状態が監視される無線通信装置において、
外部から視認可能な位置に設置され、無線通信処理部により通信フレームが送信されたとき、受信した通信フレームがＭＡＣ層レベルのエラーを生じるものと判定されたとき、または、受信した通信フレームがデータリンク層レベルでエラーを生じるものと判定されたときのいずれかのときに発光する発光手段を備えたことを特徴とする無線通信装置である。
【００１８】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の無線通信装置において、
受信した通信フレームがＭＡＣ層レベルのエラーを生じるものと判定されたときは第１の通知信号を送信するＭＡＣエラー判定手段と、
受信した通信フレームがデータリンク層レベルでエラーを生じるものと判定されたときは第２の通知信号を送信するＤＬエラー判定手段と、
通信フレームの送信が完了したものと判定されたときは第３の通知信号を送信するＰＨＹ送信完了判定手段と、
前記各通知信号と予め対応付けられた要求信号を前記発光手段に送信する発光制御手段を備え、
前記発光手段は、受信する要求信号の種別に応じて異なる態様で発光することを特徴とする。
【００１９】
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の無線通信装置において、
前記各通知信号を受信し、前記監視装置が監視している状態か否かを判定し、監視していない状態であれば、前記各通知信号と予め対応付けられた要求信号を前記発光制御手段に送信する監視状態判定手段を備えたことを特徴とする。
【００２０】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の無線通信装置において、
前記無線通信は、ＩＳＡ１００．１１ａを準拠した通信、または、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴを準拠した通信であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、無線通信処理部が受信した通信フレームがＭＡＣ層レベルのエラーを生じるものと判定されたときは「第１の通知信号」を送信し、受信した通信フレームがデータリンク層レベルでエラーを生じるものと判定されたときは「第２の通知信号」を送信し、通信フレームを送信したときは「第３の通知信号」を送信し、発光手段が各通知信号と予め対応付けられた要求信号の種別に応じて異なる態様で発光することにより、省電力で状態情報を外部に提供することができる。
すなわち、本発明の無線通信装置は、外部の監視装置による無線通信装置の状態監視ができる前の状態において、無線通信装置の状態を発光手段により表示することにより、省電力化を維持しつつ、無線通信装置の設置におけるエンジニアリングの補助等に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の無線通信装置の一実施例の構成説明図である。
【図２】従来の無線通信装置の一実施例の構成説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
＜第１の実施例＞
本発明の無線通信装置（無線フィールド機器）は、外部から視認可能な位置に設置されたＬＥＤなどの発光手段を備え、この発光手段が、下記の自機の状態に応じて発光することにより、省電力で自機の状態を提供可能としたものである
（Ａ）受信したフレームにおいてＣＲＣチェックエラーが生じた状態
（Ｂ）暗号鍵を使用したメッセージの検査でエラーが生じた状態
（Ｃ）フレームの出力が完了した状態
【００２４】
（構成の概要）
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
図１は本発明の無線通信装置の一実施例の構成説明図であり、図２と共通する部分には同一の符号を付けて適宜説明を省略する。
【００２５】
図２との相違点は、主に、ＭＡＣ受信処理手段が、受信した通信フレームがＭＡＣ（Media Access Control address）レベルのエラーを生じるものと判定されたときは「第１の通知信号」を送信し、受信した通信フレームがデータリンク層レベルでエラーを生じるものと判定されたときは「第２の通知信号」を送信するＤＬエラー判定手段と、送信手段が、通信フレームを送信したときは「第３の通知信号」を送信し、各通知信号と予め対応付けられた要求信号を送信する発光制御手段と、受信する要求信号の種別によって異なる色で発光する発光手段とを備えた点が相違する。
【００２６】
図１において、本発明の無線フィールド機器は、主に、ＩＳＡ１００．１１ａを準拠した通信、または、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴを準拠した通信を利用して無線通信を行う無線通信処理部４と、あらかじめ設定されるファンクションブロックを実行し無線フィールド機器の各部・各機能を制御してセンサやアクチュエータなどとして動作するとともに他の無線フィールド機器またはフィールド制御ネットワークと無線通信を行い、フィールド機器の設定や各種情報の受け渡しを行う演算制御手段５と、あらかじめ設定されるファンクションブロックを実行するためのプログラム、アプリケーション、フィールド機器間で行なわれる制御通信用のプロトコル情報などを記憶するなどを記憶する記憶手段６と、無線通信処理部４から受信する要求信号の種別によって異なる色で発光するＬＥＤなどの発光手段７から構成される。
【００２７】
無線通信処理部４は、主に、ＰＨＹ（物理層レベル）受信処理手段４１と、受信した通信フレームがＭＡＣ層レベルのエラーを生じるものと判定されたときは、その旨を示す「第１の通知信号」を送信するＭＡＣ（ＭＡＣ層レベル）受信処理手段４２と、受信した通信フレームがデータリンクのレベルでエラーを生じるものと判定されたときは、その旨を示す「第２の通知信号」を送信するＤＬ（データリンク層レベル）受信処理手段４３と、上位層送受信処理手段４４と、ＤＬ送信処理手段４５と、ＭＡＣ送信処理手段４６と、無線インタフェース等から無線通信により、通信フレームを送信したときは「第３の通知信号」を送信するＰＨＹ（物理層レベル）送信処理手段４７と、外部から視認可能な位置に設置され、各通知信号と予め対応付けられた要求信号を送信する発光制御手段４８と、監視状態判定手段４９とを備える。
以下各手段について詳細に説明する。
【００２８】
ＰＨＹ受信処理手段４１は、無線インタフェース等を介して入力された外部からの無線信号であるアナログ信号をＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換後のデジタルデータをＰＰＤＵとしてＭＡＣ受信処理手段４２に出力する。すなわち物理層レベルにおける受信処理を行う。
【００２９】
ＭＡＣ受信処理手段４２は、ＭＡＣ層レベルの受信処理を行うと共にＰＰＤＵ（フレーム）に付与されたＣＲＣに基づきエラー判定を行う。
【００３０】
ＭＡＣ受信処理手段４２は、エラーが生じたものと判定すればフレームを破棄し、エラーが生じていないものと判定すれば、ＰＰＤＵ中のＤＰＤＵをＤＬ受信処理手段４３に出力する。受信した通信フレームがＭＡＣ層レベルのエラーを生じるものと判定されたときは、その旨を示す「第１の通知信号」を監視状態判定手段４９に送信する。
【００３１】
なお、ＭＡＣ受信処理手段４２は、ＰＰＤＵ（フレーム）に付与されたＣＲＣに基づきエラー判定を行い、エラー結果に応じてフレームの破棄、ＤＰＤＵをＤＬ受信処理手段４３に出力をし、第１の通知信号を送信するＭＡＣエラー判定手段４２ａを備えるものでもよい。
【００３２】
ＤＬ受信処理手段４３は、データリンク層レベルの通信（受信）処理を行うと共に入力されたＤＰＤＵに基づいて、予め設定された暗号鍵ＫによりＭＩＣの領域についてエラー判定を行い、エラーが生じたものと判定すれば当該フレームを破棄し、エラーが生じないものと判定すればＤＳＤＵを上位層送受信処理手段４４に出力する。
ＤＬ受信処理手段４３は、入力された通信フレーム（ＤＰＤＵ）がデータリンクのレベルでエラーを生じるものと判定されたときは、その旨を示す「第２の通知信号」を監視状態判定手段４９に送信する。
【００３３】
なお、ＤＬ受信処理手段４３は、入力された通信フレームがデータリンクのレベルでエラーを生じるものと判定されたときは、「第２の通知信号」を送信するＤＬエラー判定手段４３Ａを備えるものであってもよい。
【００３４】
上位層送受信処理手段４４は、ＤＳＤＵを受信して必要に応じて演算制御手段５に出力する。また上位層送受信処理手段４４は、演算制御手段２からのメッセージを納めたＤＳＤＵをＤＬ送信処理手段４５に出力する。
【００３５】
ＤＬ送信処理手段４５は、データリンク層レベルの通信（送信）処理を行うと共に上位層送受信処理手段４４から入力されたＤＳＤＵに、ＤＬヘッダを付加し、かつ、予め設定された暗号鍵Ｋを用いてフレームのボディ部分に予め定められたハッシュ関数に基づき算出したハッシュ値などの数値をＭＩＣとしてＭＩＣ領域に付加してＤＰＤＵをＭＡＣ送信処理手段４６に出力する。
【００３６】
ＭＡＣ送信処理手段４６は、ＭＡＣ層レベルにおける送信処理を行う。またＭＡＣ送信処理手段４６は、入力されたＤＰＤＵにＣＲＣを付与してＰＰＤＵをＰＨＹ送信処理手段４７に出力する。
【００３７】
ＰＨＹ送信処理手段４７は、入力されたＰＰＤＵをＤ／Ａ変換して最終的に無線インタフェース等から無線信号を送信する。すなわち、物理層レベルにおける送信処理を行う。
ＰＨＹ送信処理手段４７は、通信フレームを送信したときは、その旨を示す「第３の通知信号」を監視状態判定手段４９に送信する。
【００３８】
なお、ＰＨＹ送信処理手段４７は、通信フレームが完了したものと判定されたときは、その旨を示す「第３の通知信号」を送信する、ＰＨＹ送信完了判定手段４７ａを備えるものでもよい。
【００３９】
発光制御手段４８は、各通知信号と予め対応付けられた要求信号を発光手段７に送信する。
【００４０】
監視状態判定手段４９は、ＭＡＣ受信処理手段４２、ＤＬ受信処理手段４３、ＰＨＹ送信処理手段４７から各通知信号を受信する。
監視状態判定手段４９は、通知信号を受信すると、監視装置が監視している状態か否かを判定し、監視していない状態であれば、各通知信号と予め対応付けられた要求信号を発光制御手段４８に送信する。
【００４１】
発光手段７は、外部から視認可能な位置に設置され、受信する要求信号の種別によって異なる色で発光する。
【００４２】
なお、各通知信号と予め対応付けられた要求信号は、監視状態判定手段４９内に記憶されているものでもよいし、記憶手段６に記憶されるものでもよく、この場合、監視状態判定手段４９が通知信号の受信の際に対応する要求信号を記憶手段６から読み出すものであってもよい。
【００４３】
このような構成で、従来の無線フィールド機器は、以下のような動作を行う。
以下、図１中に付したステップＡ１〜Ａ８、ステップＢ１〜Ｂ９と関連付けて動作説明を行う。
【００４４】
（Ａ）送信処理について
ステップＡ１において、上位層送受信処理手段４４は、演算制御手段５から受信したメッセージ（制御データなど）を納めたＤＳＤＵを出力する。
【００４５】
ステップＡ２において、ＤＬ送信処理手段４５は、上位層送受信処理手段４４から入力されたＤＳＤＵに、ＤＬヘッダを付加する。
同時に、ＤＬ送信処理手段４５は、予め設定された暗号鍵Ｋ、予め定められたハッシュ関数を用いてフレームのボディ部分から算出したハッシュ値などの数値をＭＩＣ領域に付加してＤＰＤＵを出力する。
【００４６】
ステップＡ３において、ＭＡＣ送信処理手段１４は、ＤＬ送信処理手段４５から入力されたＤＰＤＵにＣＲＣを付与してＰＰＤＵを出力する。
【００４７】
ステップＡ４において、ＰＨＹ送信処理手段４７は、入力されたＰＰＤＵをＤ／Ａ変換して最終的に無線インタフェース等から無線信号を送信する。
【００４８】
ステップＡ５において、ＰＨＹ送信処理手段４７またはＰＨＹ送信完了判定手段４７ａは、通信フレームを送信したときは、その旨を示す「第３の通知信号」を監視状態判定手段４９に送信する
【００４９】
ステップＡ６において、監視状態判定手段４９は、第３の通知信号を受信すると、外部の監視装置（図示せず）が監視している状態か否かを判定する。監視装置が監視していない状態でると判定すれば、第３の通知信号と予め対応付けられた要求信号を発光制御手段４８に送信する。
【００５０】
ステップＡ７において、発光制御手段４８は、第３の通知信号と予め対応付けられた要求信号を発光手段７に送信する。
【００５１】
ステップＡ８において、発光手段７は予め要求信号と対応付けた色で発光する。
たとえば、発光手段７は、無線通信装置がフレームの出力が完了した状態（Ｃ）のとき（第３の通知信号に基づく要求信号を受信したとき）には、青色発光ダイオードを発光する。
【００５２】
（Ｂ）受信処理
ステップＢ１において、ＰＨＹ受信処理手段４１は、外部から無線インタフェース等を介して入力された無線信号をＡ／Ｄ変換してＰＰＤＵを出力する。
【００５３】
ステップＢ２において、ＭＡＣ受信処理手段４２は、ＰＨＹ受信処理手段４１から入力されたＰＰＤＵ（フレーム）に付与されたＣＲＣにより、ＣＲＣ方式に基づいてエラー判定を行う。
ＭＡＣ受信処理手段４２は、エラーが生じていないものと判定すればＰＰＤＵ中のＤＰＤＵを出力し、ステップＢ３に移行する。
エラーが生じていると判定すれば、ステップＢ６に移行する。
【００５４】
ステップＢ３において、ＤＬ受信処理手段４３は、ＭＡＣ受信処理手段４２から入力されたＤＰＤＵに基づいて、予め設定された暗号鍵ＫによりＭＩＣの領域についてエラー判定を行い、エラーが生じないものと判定すればＤＳＤＵを出力し、ステップＢ４に移行する。
エラーが生じていると判定すれば、ステップＢ７に移行する。
【００５５】
ステップＢ４において、上位層送受信処理手段４４は、ＤＬ受信処理手段４３からＤＳＤＵを受信すると必要に応じて演算制御手段５に出力する。
【００５６】
ステップＢ５において、演算制御手段５は、上位層送受信処理手段１４からのＤＳＤＵのボディ部に記載された制御データ等に基づきフィールド機器としての動作（測定、制御など）を行う。
【００５７】
ステップＢ６において、ＭＡＣ受信処理手段４２は、受信した通信フレームがＭＡＣ層レベルのエラーを生じる（ＣＲＣチェックエラーが生じる）ものと判定されたときはフレームを破棄すると共に、その旨を示す「第１の通知信号」を監視状態判定手段４９に送信し、ステップＢ８に移行する。
【００５８】
ステップＢ７において、ＤＬ受信処理手段４３は、入力された通信フレーム（ＤＰＤＵ）がデータリンクのレベルでエラーを生じる（暗号鍵を使用したメッセージの検査でエラーが生じる）ものと判定されたときは、当該フレームを破棄すると共にその旨を示す「第２の通知信号」を監視状態判定手段４９に送信し、ステップＢ８に移行する。
なお、ＤＬ受信処理手段４３により検出されるエラーはＭＩＣエラーまたは暗号鍵が正しくないことにより生じる。
【００５９】
ステップＢ８において、監視状態判定手段４９は、第１の通知信号または第２の通知信号を受信すると、監視装置が監視している状態か否かを判定する。
監視状態判定手段４９は、監視していない状態であれば、第１の通知信号または第２の通知信号と予め対応付けられた要求信号を発光制御手段４８に送信する。
【００６０】
ステップＢ９において、発光制御手段４８は、第１の通知信号または第２の通知信号と予め対応付けられた要求信号を発光手段７に送信する。
【００６１】
ステップＢ１０において、発光手段７は予め要求信号と対応付けた色で発光する。
たとえば、発光手段７は、無線通信装置が受信したフレームにおいてＣＲＣチェックエラーが生じた状態（Ａ）のとき（第１の通知信号に基づく要求信号を受信したとき）には、赤色発光ダイオードを発光する。
また、発光手段７は、無線通信装置が暗号鍵を使用したメッセージの検査でエラーが生じた状態（Ｂ）のとき（第２の通知信号に基づく要求信号を受信したとき）には緑色発光ダイオードを発光する。
【００６２】
つまり、無線通信装置は、発光手段７が受信したフレームにおいてＣＲＣチェックエラーが生じた状態（Ａ）では赤色に発光し、暗号鍵を使用したメッセージの検査でエラーが生じた状態（Ｂ）では緑色に発光し、無線通信装置がフレームの出力が完了した状態（Ｃ）では青色に発光する。
【００６３】
このため、発光手段７の赤、緑、緑の発光色（異なる色で発光すればどのような色であっても構わない）により、無線通信装置の状態が（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）のいずれの状態であるかを把握することができる。
なお、発光手段７が発光しないときは、フレームを送受信していない状態であると判断することもできる。
また、発光手段７は、状態（Ａ）〜（Ｃ）を区別できるものであれば異なる態様（色、点滅）により発光するものでもよいし、複数の発光手段から構成されるものでもよい。
【００６４】
この結果、本発明に係る無線通信装置は、無線通信処理部が受信した通信フレームがＭＡＣ層レベルのエラーを生じるものと判定されたときは「第１の通知信号」を送信し、受信した通信フレームがデータリンク層レベルでエラーを生じるものと判定されたときは「第２の通知信号」を送信し、通信フレームを送信したときは「第３の通知信号」を送信し、発光手段が各通知信号と予め対応付けられた要求信号の種別に応じて異なる態様（色、点滅など）で発光することにより、省電力で状態情報を外部に提供することができる。
【００６５】
なお、ＤＬ受信処理手段４３には、ＤＬ受信処理手段４３の処理が完了し、上位層送受信処理手段４４にメッセージ（ＤＳＤＵ）が渡ったことを検出し、監視状態判定装置にその旨を通知するための「第４の通知信号」を送信するＤＬ処理完了手段４３ｂを備えるものでもよい。発光手段７は、発光制御手段４８から受信する第４の通知信号と予め対応付けられた要求信号と対応付けた態様（色、点滅）で発光する。
【００６６】
また、本発明の無線通信装置は、発光手段７がＬＥＤの数、または単一のＬＥＤが発光できる色の数に対して、部品コスト、実装スペースの制約が無ければ（少なければ）、ＰＨＹ（物理層レベル）受信処理手段４１、上位層送受信処理手段４４、ＤＬ送信処理手段４５、ＭＡＣ送信処理手段４６に、エラー判定手段を増設することにより、エンジニアリング時の問題仕分けをさらに容易にすることが可能になる。
【００６７】
また、本発明の無線通信装置は、ＩＳＡ１００．１１ａを準拠した無線通信、または、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴを準拠した無線通信により、他の無線通信装置とデータの送受信を行うものでもよい。
【００６８】
また、本発明の無線通信装置は、ＭＡＣ受信処理手段４２が受信した通信フレームがＭＡＣ層レベルのエラーを生じる（ＣＲＣチェックエラーが生じる）ものか否かを判定するものと説明しているが、ＭＡＣ層レベルのエラーが特定できれば、ＣＲＣチェック以外の手法で判定するものでもよい。
【符号の説明】
【００６９】
４ 無線通信処理部
４１ ＰＨＹ受信処理手段
４２ ＭＡＣ受信処理手段
４２ａ ＭＡＣエラー判定手段
４３ ＤＬ受信処理手段
４３ａ ＤＬエラー判定手段
４４ 上位層送受信処理手段
４５ ＤＬ送信処理手段
４６ ＭＡＣ送信処理手段
４７ ＰＨＹ送信処理手段
４７ａ ＰＨＹ送信完了判定手段
４８ 発光制御手段
４９ 監視状態判定手段
７ 発光手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィールド制御ネットワークと無線通信を介してデータを送受信し、監視装置により状態が監視される無線通信装置において、
外部から視認可能な位置に設置され、無線通信処理部により通信フレームが送信されたとき、受信した通信フレームがＭＡＣ層レベルのエラーを生じるものと判定されたとき、または、受信した通信フレームがデータリンク層レベルでエラーを生じるものと判定されたときのいずれかのときに発光する発光手段を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
受信した通信フレームがＭＡＣ層レベルのエラーを生じるものと判定されたときは第１の通知信号を送信するＭＡＣエラー判定手段と、
受信した通信フレームがデータリンク層レベルでエラーを生じるものと判定されたときは第２の通知信号を送信するＤＬエラー判定手段と、
通信フレームの送信が完了したものと判定されたときは第３の通知信号を送信するＰＨＹ送信完了判定手段と、
前記各通知信号と予め対応付けられた要求信号を前記発光手段に送信する発光制御手段を備え、
前記発光手段は、受信する要求信号の種別に応じて異なる態様で発光することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記各通知信号を受信し、前記監視装置が監視している状態か否かを判定し、監視していない状態であれば、前記各通知信号と予め対応付けられた要求信号を前記発光制御手段に送信する監視状態判定手段を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の無線通院機器。
【請求項４】
前記無線通信は、ＩＳＡ１００．１１ａを準拠した通信、または、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴを準拠した通信であることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の無線通信装置。
【請求項１】
フィールド制御ネットワークと無線通信を介してデータを送受信し、監視装置により状態が監視される無線通信装置において、
外部から視認可能な位置に設置され、無線通信処理部により通信フレームが送信されたとき、受信した通信フレームがＭＡＣ層レベルのエラーを生じるものと判定されたとき、または、受信した通信フレームがデータリンク層レベルでエラーを生じるものと判定されたときのいずれかのときに発光する発光手段を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
受信した通信フレームがＭＡＣ層レベルのエラーを生じるものと判定されたときは第１の通知信号を送信するＭＡＣエラー判定手段と、
受信した通信フレームがデータリンク層レベルでエラーを生じるものと判定されたときは第２の通知信号を送信するＤＬエラー判定手段と、
通信フレームの送信が完了したものと判定されたときは第３の通知信号を送信するＰＨＹ送信完了判定手段と、
前記各通知信号と予め対応付けられた要求信号を前記発光手段に送信する発光制御手段を備え、
前記発光手段は、受信する要求信号の種別に応じて異なる態様で発光することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記各通知信号を受信し、前記監視装置が監視している状態か否かを判定し、監視していない状態であれば、前記各通知信号と予め対応付けられた要求信号を前記発光制御手段に送信する監視状態判定手段を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の無線通院機器。
【請求項４】
前記無線通信は、ＩＳＡ１００．１１ａを準拠した通信、または、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴを準拠した通信であることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の無線通信装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−５４６５８（Ｐ２０１２−５４６５８Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９３６２９（Ｐ２０１０−１９３６２９）
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【出願人】（０００００６５０７）横河電機株式会社 (4,443)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【出願人】（０００００６５０７）横河電機株式会社 (4,443)
【Ｆターム（参考）】
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