JP4562790B2 - 時分割多重通信方式ネットワークシステム - Google Patents

Description

複数の伝送路による時分割多重通信方式ネットワークシステムを自動車内や船舶内などの限られた空間で使用する場合は、夫々の伝送路が同じ場所に設置されるため、同時に複数の伝送路の同じ場所に障害（例えば、ノイズ発生に起因する通信データの破壊）が発生する可能性が大きい。
本発明は、このような環境においても、複数の伝送路による時分割多重通信方式ネットワークシステムにおいてデータを確実に送受信させる方法に関するものである。

図１１は、特許第３９０８６３２号公報（特許文献１）に示される従来の回線切替システム（ネットワークシステム）の構成を示す図である。
図１１の構成において、ネットワークシステムには複数の通信ノードがあり、夫々が、現用回線と予備回線の２重の伝送路で接続されている。
なお、「通信ノード（単にノードとも称す）」とは、通信網の構成要素である端末機器や交換機などの総称のことである。
本構成の回線切替システム（ネットワークシステム）においては、夫々の通信ノードは、通常は現用回線のみを用いてデータの送受信を行う。

次に、現用回線において障害の発生を検知すると、回線切り替え手段である二重化切替装置により、伝送路を予備回線に切り替えて通信を継続する。
このように、図１１に示した従来の回線切替システム（ネットワークシステム）では、２重の伝送路を使用してデータを送信することによって、一方の伝送路に障害が発生して通信ができなくなった場合でも、他方の伝送路から送信データが受信ノードに届くことになり、ネットワーク全体への障害の影響を少なくすることが可能である。

また、別の方法として、図１２、図１３に示す複数の伝送路（例えば、２重の伝送路）により通信ノードがリング状に接続されるネットワークでの方法がある。
図１２は、特開平９−３６９０３号公報（特許文献２）の各通信ノードにおけるブロック構成を示す図である。
また、図１３は、特開平９−３６９０３号公報（特許文献２）のリング状に接続されているネットワークの構成を示す図である。
ネットワークには複数の通信ノードがあり、夫々が０系伝送路、１系伝送路の２重の伝送路で接続されている。
本構成のリング状ネットワークにおいては、夫々の通信ノードは、同時に同じデータを０系伝送路、１系伝送路に同時に逆方向へ送信を行う。

特許文献２では、このようにデータを送信することで、一方の伝送路（例えば、０系伝送路）に障害が発生して通信ができなくなっても、他方の伝送路（例えば、１系伝送路）から送信されるデータによりデータが受信ノードに届くことになり、障害の影響を無くすことが可能である。
このリング状ネットワークでの通信方法を、図１４に示す非リング状ネットワークであるバス型ネットワークで利用すれば、「一方の伝送路に障害が発生したときに、同時に送信されている他方の送信線上のデータを使用することによって障害の影響をなくせる」ことが容易に想像できる。
なお、図１４において、円で示したものは、リング型ネットワークを表している。
特許第３９０８６３２号公報 特開平９−３６９０３号公報

しかしながら、上記特許文献１の方法を利用して、２重の伝送路によりデータ送信するときは、一方の伝送路で障害が検出された後に伝送路を切り替えることとなり、故障検出時に送信していたデータは受信ノードに届かないこととなる。
一方、上記特許文献２の方法を利用して、２重の伝送路により「バス形ネットワーク」でデータ送信するときは、両方の伝送路において同じ箇所でノイズなどが発生し、また、通信データが破壊されるといった障害が発生したときには、送信データは受信ノードに届かないこととなる。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、複数の伝送路（例えば、２重の伝送路）を用いてデータ送信を行うときに、一方の伝送路で障害が発生した場合あるいは複数の伝送路の同じ場所で障害が発生した場合のいずれの場合でも、送信ノードが送信したデータを受信ノードが確実に受信できる時分割多重通信方式ネットワークシステムを提供することを目的とする。

本発明に係る時分割多重通信方式ネットワークシステムは、通信機能を有する複数のノードが複数の伝送路により接続され、前記複数の伝送路上には同じ長さのタイムスロットがあり、前記伝送路毎に前記ノードがデータの送受信に使うタイムスロットを予め設定し、前記タイムスロットの集合であるタイムセグメントを前記複数の伝送路に共通したサイクルで繰り返すことによって、前記ノード間のデータ送受信を行う時分割多重通信方式ネットワークシステムにおいて、
データを送信する送信ノードは、伝送路ごとに前記１つのサイクル内のタイムセグメントに１つ以上のデータの送信に使う第一の送信タイムスロットを持ち、第一の伝送路上の前記第一の送信タイムスロットにおいてデータを送信する第一のデータ送信手段と、第二の伝送路上で前記第一の送信タイムスロットとは時間が重ならないように予め決めておいた第二の送信タイムスロットで前記第一のデータ送信手段が送信する送信データと同じデータを送信する第二のデータ送信手段を備え、
データを受信する受信ノードは、伝送路ごとに前記１つのサイクル内のタイムセグメントに１つ以上のデータの受信に使う受信タイムスロットを持ち、前記送信ノードが送信するデータを、前記第一の伝送路上の前記第一の送信タイムスロットと時間が重なるように予め決めておいた第一の受信タイムスロットにおいて受信する第一のデータ受信手段と、前記第二の伝送路上で前記第二の送信タイムスロットと時間が重なるように予め決めておいた第二の受信タイムスロットで前記第二のデータ送信手段が送信する送信データを受信する第二のデータ受信手段を備える。

本発明に係る時分割多重通信方式ネットワークシステムによれば、１つの伝送路でデータ送信するときに、同じデータを別の伝送路においても異なる送信タイムスロットで送信することが可能であり、１つの伝送路での一時的な障害により送信データが破壊された場合においても、受信ノードは、障害によりデータが破壊されたとは別の伝送路から同じ送信データを確実に受信することができる。
また、１つの伝送路でデータ送信するときに、同じデータを別の伝送路においても異なる送信タイムスロットで送信することが可能であり、複数の伝送路の同じ場所、同じ時間に一時的な障害が発生した場合においても、受信ノードは、障害により送信データが破壊された伝送路とは別の伝送路の異なるタイムスロットから確実に同じ送信データを確実に受信することができる。

以下、図面に基づいて、本発明の一実施の形態例について説明する。
なお、各図間において、同一符号は同一あるいは相当のものであることを表す。
実施の形態１.
図１は、実施の形態１における時分割多重通信方式ネットワークシステムのノード構成を示すものである。
図において、１００は第一の伝送路、１０１は第二の伝送路であり、本実施の形態では、車載用の時分割多重通信用のネットワークとして使用されるＦｌｅｘＲａｙ（登録商標）通信プロトコル Ｖｅｒ２．１ ｒｅｖ.Ａ に準拠した通信（以下、ＦｌｅｘＲａｙ通信）を行う伝送路とする。
第一の伝送路（１００）および第二の伝送路（１０１）の夫々には、通信を行うノードＡ（１０２）、ノードＢ（１０３）、ノードＣ（１０４）、ノードＤ（１０５）が接続される。

通信を行うノードＡ（１０２）は、ＣＰＵ１（１１１）と通信コントローラ１（１１３）を備える。
ＣＰＵ１（１１１）は送信データ（１１２）を作成し、通信コントローラ１（１１３）に引き渡す。
通信コントローラ１（１１３）は、通信機能を備える部分であり、第一の伝送路（１００）にデータを送信する第一の送信手段（１１４）と、第二の伝送路（１０１）にデータを送信する第二の送信手段（１１５）を備える。
ここでは、ＣＰＵ１（１１１）と通信コントローラ１（１１３）は個別のものとして表示しているが、ＣＰＵ１に通信コントローラの機能を内蔵することもできる。
また、ＦｌｅｘＲａｙ通信には、これら以外にも必要な構成物が存在するが、本実施の形態で説明する時分割多重通信方式ネットワークシステムには直接関係しないため、説明を省略する。

１０３は、通信を行うノードＢであり、ＣＰＵ２（１２１）と通信コントローラ２（１２３）を備える。ＣＰＵ２（１２１）は通信コントローラ２（１１３）から受信データ（１１２）を受け取る。
通信コントローラ２（１１３）は、通信機能を備える部分であり、第一の伝送路（１００）からデータを受信する第一の受信手段（１２４）と、第二の伝送路（１０１）からデータを受信する第二の受信手段（１２５）を備える。
ここでは、ＣＰＵ２（１２１）と通信コントローラ２（１２３）は個別のものとして表示しているが、ＣＰＵ２に通信コントローラの機能を内蔵することもできる。
また、ＦｌｅｘＲａｙ通信にはこれら以外に必要な構成物が存在するが、本実施の形態で説明する時分割多重通信方式ネットワークシステムの機能には直接関係しないため、説明は省略する。

また、本構成では、通信コントローラ１（１１３）には送信手段のみを、通信コントローラ２（１２３）には受信手段のみを持たせているが、これは、本発明の機能を説明し易くするために送信もしくは受信に特化した構成としたためである。実際にはこの限りではなく、通信コントローラには送信および受信の双方の手段が備わる。
１０４はノードＣであり、１０５はノードＤである。
ノードＣ（１０４）およびノードＤ（１０５）の夫々は、第一の伝送路（１００）および第二の伝送路（１０１）を介してノードＡ（１０２）およびノードＢ（１０３）と接続されるが、本実施の形態で説明する時分割多重通信方式ネットワークシステムには直接関係しないため説明を省略する。

次に、本実施の形態に用いるＦｌｅｘＲａｙ通信に従う時分割多重通信方式ネットワー
クシステムに関して説明する。
なお、ＦｌｅｘＲａｙ通信は既知の技術であるため、発明に関連のない詳細に関しては説明を省略する。
図２は、ＦｌｅｘＲａｙ通信におけるタイムセグメントの構成を示すものである。
図２において、２０１、２０２はタイムセグメントであり、夫々、ｍサイクル目、ｍ＋１サイクル目のタイムセグメントを表す。
タイムセグメント２０１およびタイムセグメント２０２の夫々は、スタティク・セグメント（２０３）、ダイナミック・セグメント（２０４）、シンボル・ウィンドウ（２０５）、ネットワーク・アイドル・タイム（２０６）で構成され、これらをタイムセグメント単位で繰り返してメッセージの送受信を行う。
なお、ネットワーク・アイドル・タイムは、以下、ＮＩＴと略する。

スタティク・セグメント（２０３）は、同じ長さの複数のタイムスロット（２０７）で構成されている。そして、この複数のタイムスロット（２０７）の夫々は、予め送受信を行うためのタイムスロットとして各ノードに設定されている。
ダイナミック・セグメント（２０４）は、可変長のデータの送受信を任意のタイミングで行うことができる。
シンボル・ウィンドウ（２０５）、ＮＩＴ（２０６）に関しては、メッセージ送受信とは関係しない部分なので、説明は省略する。

なお、通信ノードが、１つの通信コントローラによって２つの通信路（即ち、伝送路）で送受信するのであれば、スタティク・セグメント（２０３）とそれに含まれるタイムスロット（２０７）、ダイナミック・セグメント（２０４）、シンボル・ウィンドウ（２０５）、ＮＩＴ（２０６）は、共通の長さとなり、かつ開始時間の同期が取られていなければならない。
一方、ダイナミック・セグメント（２０４）とシンボル・ウィンドウ（２０５）は、ＦｌｅｘＲａｙ通信として使用しないことも選択できるため、本実施の形態で説明する時分割多重通信方式ネットワークシステムでは使用しない。
従って、これ以降は、ネットワーク通信構成図からも省略する。

次に、図３は、ＦｌｅｘＲａｙ通信に従った時分割多重通信方式ネットワークシステムの通信構成を説明するための図である。
図３おいて、３００、３０１はタイムセグメントであり、タイムセグメント（３００）およびタイムセグメント（３０１）の夫々は、スタティク・セグメント（２０３）、ＮＩＴ（２０６）で構成される。
スタティク・セグメント（２０３）は、タイムスロット１からタイムスロットｎで構成される。
３００は、ｍサイクル目のタイムセグメント、３０１は、ｍ＋１サイクル目のタイムセグメントを夫々示している。
これらは、第一の伝送路（１００）、第二の伝送路（１０１）で共通となる。

３１１から３１６は、タイムスロット１からタイムスロットｎであり、各ノードは、予め設定されたタイムスロットにおいて送受信をすることができる。
この設定は、タイムセグメントのサイクル数に関係無く、タイムスロットの番号に固定される。
ただし、送信に設定されたタイムスロットでは毎サイクルデータを送信する必要はなく、予め設定した必要に応じたサイクル間隔でデータ送信を行えばよい。例えば、送信周期を短くするためには毎サイクル送信し、送信周期を長くするためには数サイクル毎に送信するなどと設定しておくことで、データの重要性に併せた送信周期に調整することが可能である。
このタイムセグメントを繰り返すことで、時分割多重通信方式ネットワークシステムにおける定期的な送受信が確立される。
このような、図１に示すノード構成、図３に示す通信構成をもつ複数の伝送路による時分割多重通信方式ネットワークシステムの通常時の動作を説明する。

図４は、本実施の形態による時分割多重通信方式ネットワークシステムにおける送受信タイムスロットの設定を示す通信構成図である。
図４に示すように、本実施の形態における時分割多重通信方式ネットワークシステムでは、ノードＡ（１０２）には、予め第一の伝送路（１００）のタイムスロット２（３１２）に「送信１」を、タイムスロット４（３１４）に「送信３」を、第二の伝送路（１０１）のタイムスロット２（３１２）に「送信２」を、タイムスロット５（３１５）に「送信４」を夫々設定しておく。
ノードＢ（１０３）には、予め第一の伝送路（１００）のタイムスロット２（３１２）に「受信１」を、タイムスロット４（３１４）に「受信３」を、第二の伝送路（１０１）のタイムスロット２（３１２）に「受信２」を、タイムスロット５（３１５）に「受信４」を夫々設定しておく。
ここで、図４において、４００から４０３は、本実施の形態のネットワークにおいて送受信されるデータ１から４である。

なお、本発明が対象としているネットワークでは、全てのノードが共通の時間をも有しており、その時間の中で決められた時間（タイムスロット）でしか、送信／受信することができない。
また、基本的には、（タイムセグメント内の）送信が設定されたタイムスロットには、１つのデータが割り当てられる。
つまり２種類のデータ（仮にデータＡ、Ｂとする）を送信するためには、２つの送信スロットを設定しておく必要がある。
上記の「送信１」とは、例えばデータＡを送信する時間であり、「送信２」とは、データＡとは異なるデータＢを送信する時間を示している。

データ１（４００）、データ２（４０１）は、ｍサイクル目タイムセグメント（３００）において第一の伝送路（１００）での夫々ノードＡ（１０２）の「送信１」［タイムスロット２（３１２）］、「送信３」［タイムスロット４（３１４）］により送信され、ノードＢ（１０３）が夫々「受信１」、「受信３」により受信する。
一方、データ１（４００）、データ２（４０１）は、同じｍサイクル目タイムセグメント（３００）において第二の伝送路（１０１）でのノードＡ（１０２）の「送信４」［タイムスロット５（３１５）］、「送信２」［タイムスロット２（３１２）］により再度送信され、ノードＢ（１０３）が夫々「送信４」、「受信２」により再度受信する。
このようにデータ１（４００）、データ２（４０１）は、ｍサイクル目タイムセグメント（３００）で夫々送受信された後、同タイムセグメント（３００）の他方の伝送路である第二の伝送路（１０１）の異なるタイムスロットでも再度送受信されるように予め設定しておく。
データ３（４０２）、データ４（４０３）においても同様であり、一方の伝送路の送信タイムスロットで送受信された後、同じタイムセグメントでの他方の伝送路の異なる送信タイムスロットにおいても再度送受信されるように予め設定しておく。

このような構成における本ネットワークでの通常の動作として、ノードＡ（１０２）は、ｍサイクル目タイムセグメント（３００）において、第一の伝送路（１００）での「送信１」［タイムスロット２（３１２）］によりデータ１（４００）を送信し、ノードＢ（１０３）は、「受信１」［タイムスロット２（３１２）］によりデータ１（４００）を受信する。
次に、ノードＡ（１０２）は、第二の伝送路（１０１）での「送信２」［タイムスロット２（３１２）］によりデータ２（４０１）を送信し、ノードＢ（１０３）は、「受信２」［タイムスロット２（３１２）］によりデータ２（４０１）を受信する。
ここで、ノードＡ（１０２）が「送信２」により送信するデータ２（４０１）は、同じｍサイクル目タイムセグメント（３００）での他方の伝送路である第一の伝送路１００）での「送信３」により送信するデータ２（４０１）と同じものとする。
さらに、次にノードＡ（１０２）は、第一の伝送路（１００）での「送信３」［タイムスロット４（３１４）］によりデータ２（４０１）を送信し、ノードＢ（１０３）は、「受信３」［タイムスロット４（３１４）］によりデータ２（４０１）を受信する。

次に、ノードＡ（１０２）は、第二の伝送路（１０１）において「送信４」［タイムスロット５（３１５）］により、データ１（４００）を送信し、ノードＢ（１０３）は、「受信４」［タイムスロット５（３１５）］によりデータ１（４００）を受信する。
ここで、ノードＡ（１０２）が「送信４」により送信するデータ１（４００）は、同じｍサイクル目タイムセグメント（３００）内の他方の伝送路である第一の伝送路（１００）での「送信１」により送信されたデータ１（４００）と同じものとする。
次に、ノードＡ（１０２）は、ｍ＋１サイクル目タイムセグメント（３０１）において第一の伝送路（１００）での「送信１」［タイムスロット２（３１２）］によりデータ３（４０２）を送信し、ノードＢ（１０３）は、「受信１」［タイムスロット２（３１２）］においてデータ３（４０２）を受信する。
次に、ノードＡ（１０２）は、第二の伝送路（１０１）の「送信２」［タイムスロット２（３１２）］によりデータ４（４０３）を送信し、ノードＢ（１０３）は、「受信２」［タイムスロット２（３１２）］によりデータ４（４０３）を受信する。

次にノードＡ（１０２）は、第一の伝送路（１００）での「送信３」［タイムスロット４（３１４）］によりデータ４（４０３）を送信し、ノードＢ（１０３）は、「受信３」［タイムスロット４（３１４）］により受信する。
さらに次に、ノードＡ（１０２）は、第二の伝送路（１０１）での「送信４」［タイムスロット５（３１５）］によりデータ３（４０２）を送信し、ノードＢ（１０３）は、「受信４」［（タイムスロット５（３１５）］によりデータ４（４０２）を受信する。
ここで、ｍ＋１サイクル目タイムセグメント（３０１）においても同様に、データ４（４０３）は、他方の伝送路である第一の伝送路（１００）での同じタイムセグメント内の別送信タイムスロット（ここでは「送信３」での送信データ）、データ３（４０２）は、他方の伝送路である第一の伝送路（１００）での同じタイムセグメント内の別送信タイムスロット（ここでは「送信１」での送信データ）で送信するデータと夫々同じデータとする。

ここでは、ｍサイクル目タイムセグメント（３００）とｍ＋１サイクル目タイムセグメント（３０１）における送受信の動作を説明したが、タイムセグメントは繰り返し実行され、夫々のタイムセグメント内において、ノードＡ（１０２）は、第一の伝送路（１００）で送信する全てのデータと同じデータを第二の伝送路（１０１）の異なるタイムスロットで送信する。
そして、ノードＢ（１０３）は、同じタイムセグメント内で、第一の伝送路（１００）での受信した全てのデータと同じデータを第二の伝送路（１０１）の異なるタイムスロットからも受信することとなる。
このような伝送路毎、ノード毎の送受信のタイムスロットへの設定は、通信開始前にネットワークに接続されるノード共通のものとして設定しておく。

次に、本実施の形態での複数の伝送路による時分割多重通信方式ネットワークシステムにおける複数の伝送路の同じ場所、同じ時間に一時的な障害が発生した場合の動作を図５
より説明する。
第一の伝送路（１００）と第二の伝送路（１０１）の同じ場所に同時に障害としてノイズが印加されたとする。ここでは、図５に示すように、ｍサイクル目タイムセグメント（３００）のタイムスロット２（３１２）にノイズ（５００）が印加し、第一の伝送路（１００）で通信中のデータ１（４００）、第二の伝送路（１０１）で通信中のデータ２（４０１）が破壊されたとする。

しかし、本実施の形態においては、ノイズ（５００）により破壊されたデータ１（４００）は、ノードＡ（１０２）が、予め設定していたとおりに第二の伝送路（１０１）の「送信４」［タイムスロット５（３１５）］により送信するので、ノードＢ（１０３）は「受信４」［タイムスロット５（３１５）］により受信することができる。
同様に、ノイズ（５００）により破壊されたデータ２（４０１）おいても、予め設定しておいたとおりに第一の伝送路（１００）の「送信３」［タイムスロット５（３１５）］により送信することができ、ノードＢ（１０３）も「受信３」［タイムスロット５（３１５）］により受信することができる。

このようにノイズなどの影響により複数の伝送路の同じ場所、同じ時間に一時的な障害が発生した場合において、ノイズを検出した後に特別な切り替え処理等を行うことなく、同じタイムセグメント内の他方の伝送路から破壊されたデータと同じデータを送受信することができる。
また、ノイズなどの影響により複数の伝送路の同じ場所、同じ時間に一時的な障害が発生した場合において、他の通信を妨害することなく、同じタイムセグメント内の他方の伝送路から破壊されたデータと同じデータを送受信することができる。
さらに、図４のネットワーク構成においては、第一の伝送路（１００）でのノードＡ（１０２）の送信タイムスロットを２つ、ノードＢ（１０３）の受信タイムスロットを２つ、第二の伝送路（１０１）でもノードＡ（１０２）の送信タイムスロットを２つ、ノードＢ（１０３）の受信タイムスロットを２つとした構成としたが、夫々の伝送路において送受信するタイムスロットを増やしても、同じタイムスロットで伝送路毎に異なるデータを送受信するように予め設定しておけば同様の効果が得られる。

以上説明したように、本実施の形態による時分割多重通信方式ネットワークシステムは、通信機能を有する複数のノード（１０２〜１０５）が複数の伝送路（１００、１０１）により接続され、複数の伝送路上には同じ長さのタイムスロットがあり、伝送路毎に前記ノードがデータの送受信に使うタイムスロットを予め設定し、タイムスロットの集合であるタイムセグメントを複数の伝送路に共通したサイクルで繰り返すことによって、ノード間のデータ送受信を行う時分割多重通信方式ネットワークシステムにおいて、
データを送信する送信ノード（１０２）は、伝送路ごとに１つのサイクル内のタイムセグメントに１つ以上のデータの送信に使う第一の送信タイムスロットを持ち、第一の伝送路（１００）上の第一の送信タイムスロットにおいてデータを送信する第一のデータ送信手段（１１４）と、第二の伝送路（１０１）上で前記第一の送信タイムスロットとは時間が重ならないように予め決めておいた第二の送信タイムスロットで第一のデータ送信手段（１１４）が送信する送信データと同じデータを送信する第二のデータ送信手段（１１５）を備え、
データを受信する受信ノード（１０３）は、伝送路ごとに前記１つのサイクル内のタイムセグメントに１つ以上のデータの受信に使う受信タイムスロットを持ち、送信ノードが送信するデータを、第一の伝送路上（１００）の第一の送信タイムスロットと時間が重なるように予め決めておいた第一の受信タイムスロットにおいて受信する第一のデータ受信手段（１２４）と、第二の伝送路（１０１）上で第二の送信タイムスロットと時間が重なるように予め決めておいた第二の受信タイムスロットで第二のデータ送信手段（１１５）が送信する送信データを受信する第二のデータ受信手段（１２５）を備えている。

従って、本実施の形態による時分割多重通信方式ネットワークシステムによれば、１つの伝送路でデータ送信するときに、同じデータを別の伝送路においても異なる送信タイムスロットで送信することが可能であり、１つの伝送路での一時的な障害により送信データが破壊された場合においても、受信ノードは、障害によりデータが破壊されたとは別の伝送路から同じ送信データを確実に受信することができる。
また、１つの伝送路でデータ送信するときに、同じデータを別の伝送路においても異なる送信タイムスロットで送信することが可能であり、複数の伝送路の同じ場所、同じ時間に一時的な障害が発生した場合においても、受信ノードは、障害により送信データが破壊された伝送路とは別の伝送路の異なるタイムスロットから確実に同じ送信データを確実に受信することができる。

また、送信ノードは、第一の伝送路上の第一の送信タイムスロットと同じサイクルのタイムセグメントに含まれる第二の伝送路上の送信タイムスロットから第二の送信タイムスロットを予め設定しておく。
従って、１つの伝送路でデータ送信するときに、同じデータを別の伝送路においても同じサイクル内タイムセグメントの伝送路毎に異なる送信タイムスロットで送信することが可能であり、複数の伝送路の同じ場所、同じ時間に一時的な障害が発生した場合においても、受信ノードは、障害によりデータが破壊された伝送路とは別の伝送路から決められたタイムセグメント内で同じ送信データを確実に受信することができる。

また、送信ノードは、全ての送信データに対して、夫々第一の伝送路上の第一の送信タイムスロットおよび第二の伝送路上の第二の送信タイムスロットを予め設定している。
従って、１つの伝送路で送信する全てのデータは、同じデータを別の伝送路においても夫々異なる送信タイムスロットで送信することが可能であり、複数の伝送路の同じ場所、同じ時間に一時的な障害が発生した場合においても、受信ノードは、障害により送信データが破壊された伝送路とは別の伝送路から夫々同じ送信データを確実に受信することができる。

実施の形態２.
図６は、実施の形態２による時分割多重通信方式ネットワークシステムにおける送受信タイムスロットの設定を示す通信構成図である。
本実施の形態における時分割多重通信方式ネットワークシステムのノード構成は、実施の形態１における図１と同じであるため、説明は省略する。
図６を用いて、ＦｌｅｘＲａｙ通信に従った本実施の形態における時分割多重通信方式ネットワークシステムの通信構成を説明する。
図６おいて、６００〜６０２はタイムセグメントであり、夫々スタティック・セグメント２０３、ＮＩＴ（２０６）で構成される。
スタティク・セグメント（２０３）は、タイムスロット１からタイムスロットｎで構成される。
６００はｍ−１サイクル目タイムセグメント、６０１はｍサイクル目タイムセグメント、６０２はｍ＋１サイクル目タイムセグメントを夫々示している。
これらは、第一の伝送路（１００）、第二の伝送路（１０１）で共通となる。

このような構成において、ノードＡ（１０２）には、予め第一の伝送路（１００）のタイムスロット１（３１１）に「送信１」を、タイムスロット３（３１３）に「送信３」を、タイムスロット５（３１５）に「送信５」を、第二の伝送路（１０１）のタイムスロット１（３１１）に「送信２」を、タイムスロット３（３１３）に「送信４」を、タイムスロット５（３１５）に「送信６」を夫々設定しておく。
ノードＢ（１０３）にも、予め第一の伝送路（１００）のタイムスロット１（３１１）
に「受信１」を、タイムスロット３（３１３）に「受信３」を、タイムスロット５（３１５）に「受信５」を、第二の伝送路（１０１）のタイムスロット１（３１１）に「受信２」を、タイムスロット３（３１３）に「受信４」を、タイムスロット５（３１５）に「受信６」を夫々設定しておく。

６１１から６１５は、本実施の形態のネットワークにおいて送受信されるノードの故障情報を示す重要な故障情報データである。
故障情報データ１（６１１）は、ｍ−１サイクル目タイムセグメント（６００）において、第一の伝送路（１００）でのノードＡ（１０２）の「送信５」［タイムスロット５（３１５）］により送信され、ノードＢ（１０２）が「受信５」により受信する。
一方で、故障情報データ１（６１１）は、第二の伝送路（１０１）でのノードＡ（１０２）の次の送信タイムスロットにあたるｍサイクル目タイムセグメント（６０１）の「送信２」［タイムスロット１（３１１）］により再度送信され、ノードＢ（１０２）が「受信２」により再度受信する。
このように故障情報データ１（６１１）は第一の伝送路（１００）で送受信された後、他方の伝送路である第二の伝送路（１０１）の次の送受信タイムスロットにおいても再度送受信されるように予め設定しておく。

故障情報データ２（６１２）、故障情報データ３（６１３）、故障情報データ４（６１４）、故障情報データ５（６１５）においても同様であり、第一の伝送路（１００）の送受信タイムスロットで送受信された後、他方の伝送路である第二の伝送路（１０１）の次の送受信タイムスロットにおいても送受信されるように予め設定しておく。
ここで故障情報データ４（６１４）は、第一の伝送路（１００）の「送信１」「受信１」［タイムスロット１（３１１）］で送受信された後、図示していないが第二の伝送路（１０１）の次の送受信タイムスロットにおいて送受信されている。
また、故障情報データ５（６１５）においても図示していないが、第一の伝送路（１００）の送受信タイムスロットで送受信されたのちに、別の伝送路の次の送受信タイムスロットにあたる第二の伝送路（１０１）の「送信６」「受信６」［タイムスロット５（３１５）］で送受信されている。

一方で、６２０と６２１は、本実施の形態のネットワークにおいて送受信される通常のデータである。
通常データ１（６２０）は、ｍサイクル目タイムセグメント（６０１）において、ノードＡ（１０２）が第一の伝送路（１００）での「送信３」［タイムスロット３（３１３）］と第二の伝送路（１０１）］での「送信４」［タイムスロット３（３１３）］において送信し、ノードＢ（１０２）が第二の伝送路（１０１）の「受信３」と第二の伝送路（１０１）の「受信４」において夫々受信する。
また、通常データ２（６２１）は、ｍ＋１サイクル目タイムセグメント（６０２）において、ノードＡ（１０２）が第一の伝送路（１００）での「送信３」［タイムスロット３（３１３）］と第二の伝送路（１０１）での「送信４」［タイムスロット３（３１３）］において送信し、ノードＢ（１０２）が第一の伝送路（１００）の「受信３」と第二の伝送路（１０１）の「受信４」において受信する。

このように通常データは、第一の伝送路（１００）と第二の伝送路（１０１）では同じデータを送信するように予め設定しておく。
このような構成における本ネットワークでの通常の動作として、ノードＡ（１０２）は、ｍサイクル目タイムセグメント（６０１に）おいて、第一の伝送路（１００）での「送信１」［タイムスロット１（３１１）］により故障情報データ２（６１２）を送信し、ノードＢ（１０３）は、「受信１」［タイムスロット１（３１１）］により故障情報データ２（６１２）を受信する。
次にノードＡ（１０２）は、第二の伝送路（１０１）での「送信２」［タイムスロット１（３１１）］により故障情報データ１（６１１）を送信し、ノードＢ（１０３）は、「受信２」［タイムスロット１（３１１）］により故障情報データ１（６１１）を受信する。
ここで、ノードＡ（１０２）が「送信２」により送信する故障情報データは、他方の伝送路である第一の伝送路（１００）での１つ前の故障情報データを送信したタイムスロット（ここでは、ｍ−１サイクル目タイムセグメント（６００）のタイムスロット５（３１５）である「送信５」により送信した故障情報データ１（６１１）と同じものである。

さらに次にノードＡ（１０２）は、第一の伝送路（１００）での、「送信３」［タイムスロット３（３１３）］により通常データ１（６２０）を送信し、ノードＢ（１０３）は、「受信３」［タイムスロット３（３１３）］により通常データ１（６２０）を受信する。
次にノードＡ（１０２）は、第二の伝送路（１０１）での、「送信４」［タイムスロット３（３１３）］により同じ通常データ１（６２０）を送信し、ノードＢ（１０３）は、「受信４」［タイムスロット３（３１３）］により通常データ１（６２０）を受信する。
さらに次に、ノードＡ（１０２）は、第一の伝送路（１００）での「送信５」［タイムスロット５（３１５）］により故障情報データ３（６１３）を送信し、ノードＢ（１０３）は、「受信５」［タイムスロット５（３１５）］により故障情報データ３（６１３）を受信する。
次にノードＡ（１０２）は、第二の伝送路（１０１）での「送信６」［タイムスロット５（３１５）］により故障情報データ２（６１２）を送信し、ノードＢ（１０３）は、「受信６」［タイムスロット５（３１５）］により故障情報データ２（６１２）を受信する。

ここで、ノードＡ（１０２）が「送信６」により送信する故障情報データは、他方の伝送路である第一の伝送路（１００）での１つ前の故障情報データを送信したタイムスロット［ここでは、ｍサイクル目タイムセグメント（６０１）のタイムスロット１（３１１）］である「送信１」により送信した故障情報データ２（６１２）と同じものである。
ここでは、ｍサイクル目タイムセグメント（６０１）に関してのみの送受信の動作を説明したが、ｍ＋１サイクル目タイムセグメント（６０２）以降においても同様に、ノードＡ（１０２）は、第一の伝送路（１００）で送信した故障情報データを第二の伝送路（１０１）での故障情報データを送信する次以降の送信タイムスロットで同じ故障情報データを送信し、通常データに関しては、第一の伝送路（１００）と第二の伝送路（１０１）で常に同じデータを送信する。
ノードＢ（１０３）においては、第一の伝送路（１００）で受信した全ての故障情報データと同じ故障情報データを第二の伝送路（１０１）での故障情報データを受信する次以降の受信タイムスロットからも受信し、通常データに関しては、第一の伝送路（１００）と第二の伝送路（１０１）とで常に同じデータを受信することとなる。
このような伝送路毎、ノード毎の送受信タイムスロットの設定は、通信開始前にネットワークに接続されるノード共通のものとして予め設定しておく。

次に、本実施の形態による時分割多重通信方式ネットワークシステムにおいて、複数の伝送路の同じ場所、同じ時間に、一時的な障害が発生した場合の動作を、図７により説明する。
第一の伝送路（１００）と第二の伝送路（１０１）の同じ場所に同時にノイズが印加されたとする。
ここでは、図７に示すように、ｍサイクル目タイムセグメント（６０１）のタイムスロット５（３１５）に障害としてノイズ（７００）が印加し、第一の伝送路（１００）で通信中の故障情報データ３（６１３）、第二の伝送路（１０１）で通信中の故障情報データ
２（６１２）が破壊されたとする。

しかし、本実施の形態においては、ノイズ（７００）により破壊された本来第一の伝送路（１００）での「送信５」「受信５」［タイムスロット５（３１５）］により送受信するはずだった故障情報データ３（６１３）は、ノードＡ（１０２）が、第二の伝送路（１０１）での次の故障情報データ送信タイムセグメントであるｍ＋１サイクル目タイムセグメント（６０２）における「送信２」［タイムスロット１（３１１）］により送信することが予め設定されているので、ノードＢ（１０３）は、破壊された故障情報データ３（６１３）をｍ＋１サイクル目タイムセグメント（６０２）の「受信２」により受信することができる。
一方、ノイズ（７００）により破壊された故障情報データ１（４０１）においては、ノードＡ（１０２）が、第一の伝送路（１００）の同じタイムセグメントであるｍサイクル目タイムセグメント（６０１）における「送信１」［タイムスロット１（３１１）］により既に送信しており、ノードＢ（１０３）は、「受信１」［タイムスロット１（３１１）］により受信しているのでノイズ（７００）によるデータ破壊の影響はない。

このようにノイズなどにより複数の伝送路の同じ場所、同じ時間に一時的な障害が発生し、故障情報などの重要データが破壊された場合にも、ノイズを検出した後に特別な切り替え等を行うことなく、他方の伝送路での１つ前後の送受信が設定されているタイムスロットから破壊された重要データを送受信することができる。
また、ノイズなどにより複数の伝送路の同じ場所、同じ時間に一時的な障害が発生し、故障情報などの重要なデータが破壊された場合には、他の通信を妨害することなく、他方の伝送路における１つ前後の送受信が設定されているタイムスロットから破壊された重要データを送受信することができる。

本実施の形態のように、重要データを故障情報データをとすることで、故障情報に関わるデータを一時的な障害が発生しても取りこぼすことがないので、受信側は、連続した情報の受信により、故障原因の詳細な解明に役立てることができる。
また、重要データの選択の基準を、データの送信周期の短いものとしても良いし、データの送信周期の長いものとしても良い。
データ送信周期の短いデータに関しては、一時的な障害が発生し、破壊された場合には、次に受信したときは、データ内容が大きく変化している可能性がある。
そのため意図しないデータの取りこぼしは、ノードに搭載されるアプリケーションがデータ変化量必要とする処理を行う場合に、大きな影響が出る。そのため、本発明によりデータ送信周期の短いデータを確実に受信できることは、大きな効果がある。

また、データの送信周期の長いデータに関しても、一時的な障害が発生し、破壊された場合には、次に最新のデータ内容を受信できるまでの時間が必要であるため、意図しないデータの取りこぼしは、データ内容が不定となる時間が長く、ノードに搭載されるアプリケーションの処理に大きな影響が出る。
そのため、本発明によりデータ送信周期の長いデータを確実に受信できることは、大きな効果がある。
さらに、重要データを使用するシステム、ノードに搭載されるアプリケーションに併せて選択しても良いし、全てのデータとしても同様の効果が得られる。
さらに、図６のネットワーク構成においては、第一の伝送路（１００）でのノードＡ（１０２）の送信タイムスロットを３つ、ノードＢ（１０３）の受信タイムスロットを３つ、第二の伝送路（１０１）においてもノードＡ（１０２）の送信タイムスロットを３つ、ノードＢ（１０３）の受信タイムスロットを３つの構成としたが、夫々の伝送路において送受信するタイムスロットを増やしても、同様に伝送路ごとに１つ以上送受信するタイムスロットをずらし、同じデータを複数の伝送路で同時に送受信しないようにすれば、同様
の効果が得られる。

なお、本実施の構成では、第一の伝送路（１００）に対して第二の伝送路（１０１）の送受信処理を１処理分ずらずことにより、同じタイムスロットで、夫々の伝送路に同じデータが送受信されない事を示したが、送受信処理の設定の仕方によっては、１処理分をずらしただけでは、第一の伝送路（１００）と第二の伝送路（１０１）の同じタイムスロットで同じデータが送受される場合がある。
そこで、送信処理をずらず量を調整し、同じタイムスロットで、同じ重要データが送受信されないように予め設定する必要がある。

以上説明したように、本実施の形態による時分割多重通信方式ネットワークシステムは、
前述した実施の形態１において、送信ノードは、第一の伝送路（１００）上の第一の送信タイムスロットの次以降に送信される第二の伝送路（１０１）上の送信タイムスロットを第二の送信タイムスロットと予め設定しておくことを特徴とする。
従って、本実施の形態によれば、１つの伝送路でデータ送信するときに、同じデータを別の伝送路においても伝送路毎に送信タイムスロットを1つ以上ずらしながら送信するこ
とが可能であり、複数の伝送路の同じ場所、同じ時間に一時的な障害が発生した場合においても、受信ノードは、障害によりデータが破壊された伝送路とは別の伝送路の前後のタイムスロットから即座に同じ送信データを確実に受信することができる。

また、本実施の形態によれば、送信ノードは、送信周期の短いデータの送信に対して、夫々第一の伝送路上の第一の送信タイムスロットおよび第二の伝送路上の第二の送信タイムスロットを予め設定しておく。
従って、１つの伝送路で送信する送信周期の短いデータは、同じデータを別の伝送路においても異なる送信タイムスロットで夫々送信することが可能であり、複数の伝送路の同じ場所、同じ時間に一時的な障害が発生した場合でも、受信ノードは、障害により送信データが破壊された伝送路とは別の伝送路からデータ送信周期の短い重要な送信データを確実に受信することができる。

また、本実施の形態によれば、送信ノードは、送信周期の長いデータの送信に対して、夫々第一の伝送路上の第一の送信タイムスロットおよび第二の伝送路上の第二の送信タイムスロットを予め設定しておく。
従って、１つの伝送路で送信するデータ送信周期の長いデータは、同じデータを別の伝送路においても異なる送信タイムスロットで夫々送信することが可能であり、複数の伝送路の同じ場所、同じ時間に一時的な障害が発生した場合でも、受信ノードは、障害により送信データが破壊された伝送路とは別の伝送路から、データ送信周期が長く、一度受信できないと次の受信までには時間が掛かるといった重要な送信データを確実に受信することができる。

また、本実施の形態によれば、送信ノードは、自身のノードの故障に関するデータの送信に対して、夫々第一の伝送路上の第一の送信タイムスロットおよび第二の伝送路上の第二の送信タイムスロットを予め設定しておく。
従って、１つの伝送路で送信する故障情報に関わるデータは、同じデータを別の伝送路においても異なる送信タイムスロットで夫々送信することが可能であり、複数の伝送路の同じ場所、同じ時間に一時的な障害が発生した場合においても、受信ノードは、障害により送信データが破壊された伝送路とは別の伝送路から故障情報に関わるといった重要な送信データを確実に受信することができる。

実施の形態３.
図８は、実施の形態３による時分割多重通信方式ネットワークシステムのノード構成を示すものである。
図において、１００、１０１は、夫々第一の伝送路、第二の伝送路であり、車両内に設置される。
本実施の形態では、第一の伝送路（１００）および第二の伝送路（１０１）は、車載用の時分割多重通信用のネットワークとして使用されるＦｌｅｘＲａｙ通信を行う伝送路とする。
第一の伝送路（１００）および第二の伝送路（１０１）には、夫々、通信を行うアプリケーションとして、車両のエンジン制御を行うエンジン ＥＣＵ（８０１）、ＡＴ（Automatic Transmition）の制御を行うＡＴ ＥＣＵ（８０２）、ＡＢＳ（Anti-lock Brake System）の制御を行うＡＢＳ ＥＣＵ（８０３）、ＥＰＳ（Electric Power Steering）の制
御を行うＥＰＳ ＥＣＵ（８０４）が通信ノードとして接続される。

８０１は、エンジン ＥＣＵ（Electric Control Unit）であり、伝送路を介して他のＥＣＵと通信を行う。エンジン ＥＣＵ（８０１）は、ＣＰＵ１（８１１）と通信コントロ
ーラ１（８１３）を備える。
ＣＰＵ１（８１１）は送信データ（８１２）を作成し、通信コントローラ１（８１３）に引き渡す。
通信コントローラ１（８１３）は、通信機能を備える部分であり、第一の伝送路（１００）にデータを送信する第一の送信手段（８１４）と、第二の伝送路（１０１）にデータを送信する第二の送信手段（８１５）を備える。
ここでは、ＣＰＵ１（８１１）と通信コントローラ１（８１３）は別に記載しているが、ＣＰＵ１に通信コントローラの機能を内蔵することもできる。
また、ＦｌｅｘＲａｙ通信には、これら以外に必要な構成物が存在するが、本実施の形態で説明する時分割多重通信方式ネットワークシステムの機能には直接関係しないため説明を省略する。

８０２は、通信を行うＡＴ ＥＣＵであり伝送路を介して他のＥＣＵと通信を行う。
ＡＴ ＥＣＵ（８０２）は、ＣＰＵ２（８２１）と通信コントローラ２（８２３）を備
える。
ＣＰＵ２（８２１）は、通信コントローラ２（８２３）から受信データ（８２２）を受け取る。
通信コントローラ２（８２３）は、通信機能を備える部分であり、第一の伝送路（１００）からデータを受信する第一の受信手段（８２４）と、第二の伝送路（１０１）からデータを受信する第二の受信手段（８２５）を備える。
ここでは、ＣＰＵ２（８２１）と通信コントローラ２（８２３）は別に記載しているが、ＣＰＵ２に通信コントローラの機能を内蔵することもできる。
また、ＦｌｅｘＲａｙ通信にはこれら以外に必要な構成物が存在するが、本実施の形態で説明する時分割多重通信方式ネットワークシステムの機能には直接関係しないため説明を省略する。

また、本構成では、エンジン ＥＣＵ（８０１）、ＡＴ ＥＣＵ（８０２）には通信機能のみを備えているが、当然エンジン、ＡＴの制御に必要な手段、入出力などは必要となるが、本実施の形態で説明する時分割多重通信方式ネットワークシステムの機能に直接関係しないため説明は省略する。
さらにまた、本構成では、通信コントローラ１（８１３）には送信手段のみ、通信コントローラ２（８２３）には受信手段のみを持たせているが、これは、本発明の機能を説明し易くするために、送信もしくは受信に特化させた構成としている。実際にはこの限りではなく、通信コントローラには送信、受信の双方の手段が備わる。
８０３は、ＡＢＳ ＥＣＵであり、８０４は、ＥＰＳ ＥＣＵである。夫々第一の伝送路
（１００）、第二の伝送路（１０１）を介してエンジン ＥＣＵ（８０１）、ＡＴ ＥＣＵ（８０２）と接続されるが、本実施の形態で説明する時分割多重通信方式ネットワークシステムには直接関係しないため説明を省略する。

次に、図９において、ＦｌｅｘＲａｙ通信に従った本実施の形態における時分割多重通信方式ネットワークシステムの通信構成を説明する。
図９おいて、９００、９０１、９０２は、タイムセグメントであり、夫々スタティク・セグメント（２０３）、ＮＩＴ（２０６）で構成される。
スタティク・セグメント（２０３）は、タイムスロット１からタイムスロットｎで構成される。
９００はｍ−１サイクル目タイムセグメント、９０１はｍサイクル目タイムセグメント、９０２はｍ＋１サイクル目タイムセグメントを夫々示している。これらは、第一の伝送路（１００）、第二の伝送路（１０１）で共通となる。

次に、図９において、ＦｌｅｘＲａｙ通信に従った本実施の形態における時分割多重通信方式ネットワークシステムの通信構成を説明する。
本実施の形態における時分割多重通信方式ネットワークシステムでは、図９に示すように、エンジン ＥＣＵ（８０１）には、予め第一の伝送路（１００）のタイムスロット１
（３１１）に「送信１」を、タイムスロット３（３１３）に「送信３」を、タイムスロット５（３１５）に「送信５」を、第二の伝送路（１０１）のタイムスロット２（３１２）に「送信２」を、タイムスロット３（３１３）に「送信４」を、タイムスロット５（３１５）に「送信６」を夫々設定しておく。
ＡＴ ＥＣＵ（８０２）にも、予め第一の伝送路（１００）のタイムスロット１（３１
１）に「受信１」を、タイムスロット３（３１３）には「受信３」を、タイムスロット５（３１５）に「受信５」を、第二の伝送路（１０１）のタイムスロット２（３１２）に「受信２」を、タイムスロット３（３１３）に「受信４」を、タイムスロット５（３１５）に「受信６」を設定しておく。

ここで、９１１から９１４は、本実施の形態のネットワークシステムにおいてエンジン
ＥＣＵ（８０１）が保有するドライバの操作に関わる操作情報データであり、ＡＴ ＥＣＵ（８０２）との間で送受信される重要なデータである。
また、９２１から９２４は、本実施の形態のネットワークシステムにおいてエンジン
ＥＣＵ（８０１）が保有する車両の挙動に関わるエンジンの回転数データであり、このデータもＡＴ ＥＣＵ（８０２）との間で送受信される重要なデータである。
操作情報データ１（９１１）、回転数データ１（９２１）は、ｍ−１サイクル目タイムセグメント（９００）において、第一の伝送路（１００）での夫々エンジン ＥＣＵ（８
０１）の「送信１」［タイムスロット１（３１１）］、「送信３」［タイムスロット３（３１３）］により送信され、ＡＴ ＥＣＵ（８０２）は、夫々「受信１」、「受信３」に
より受信する。
一方で、操作情報データ１（９１１）および回転数データ１（９２１）は、ｍ−１サイクル目タイムセグメント（９００）の次のタイムセグメントであるｍサイクル目タイムセグメント（９０１）において、第二の伝送路（１０１）で夫々エンジン ＥＣＵ（８０１
）の「送信２」［タイムスロット２（３１２）］、「送信４」［タイムスロット３（３１３）］により再度送信され、ＡＴ ＥＣＵ（８０２）は、夫々「受信２」、「送信４」に
より再度受信する。

このように操作情報データ１（９１１）および回転数データ１（９２１）は、ｍ−１サイクル目タイムセグメント（９００）に第二の伝送路（１００）の送受信タイムスロットで夫々送受信された後、次のタイムセグメントであるｍサイクル目タイムセグメント（９０１）での送受信タイムスロットにおいて他方の伝送路である第二の伝送路（１０１）で
も再度送受信されるように予め設定しておく。
操作情報データ２（９１２）、操作情報データ３（９１３）、操作情報データ４（９１４）、回転数データ２（９２２）、回転数データ３（９２３）、回転数データ４（９２４）においても同様であり、一方の伝送路の送受信タイムスロットで送受信された後、他方の伝送路の次の送受信タイムスロットにおいても再度送受信されるように予め設定しておく。
ここで操作情報データ３（９１３）および回転数データ３（９２３）は、ｍ＋１サイクル目タイムセグメント（９０２）において、第一の伝送路（１００）でのタイムスロットで送受信された後、図示していないが、次のタイムセグメントの第二の伝送路（１０１）でのタイムスロットにおいても夫々送受信されている。
また、操作情報データ４（９１４）および回転数データ４（９２４）においても、図示していないが、ｍ−１サイクル目タイムセグメント（９００）のひとつ前のタイムセグメントにおいて、第一の伝送路（１００）でのタイムスロットで送受信されたのちに、次のタイムセグメントにあたるｍ−１サイクル目タイムセグメント（９００）での第二の伝送路（１０１）のタイムスロット２（３１２）、タイムスロット３（３１３）で夫々送受信されている。

一方で、９３１と９３２は、本実施の形態のネットワークにおいて送受信される通常のデータである。
通常データ１（９３１）は、ｍ−１サイクル目タイムセグメント（９００）において、エンジン ＥＣＵ（８０１）が第一の伝送路（１００）での「送信５」［タイムスロット
５（３１５）］と第二の伝送路（１０１）での「送信６」［タイムスロット５（３１５）］により送信し、ＡＴ ＥＣＵ（８０２）が第一の伝送路（１００）での「受信５」と第
二の伝送路（１０１）での「受信６」により同じデータを受信する。
また通常データ２（９３２）は、ｍサイクル目タイムセグメント（９０１）において、エンジン ＥＣＵ（８０１）が第一の伝送路（１００）での「送信５」［タイムスロット
３（３１３）］と第二の伝送路（１０１）での「送信６」［タイムスロット３（３１３）］により送信し、ＡＴ ＥＣＵ（８０２）が第一の伝送路（１００）での「受信５」と第
二の伝送路（１０１）での「受信６」により受信する。
このように、通常データは、第一の伝送路（１００）と第二の伝送路（１０１）では同じデータを送信するように予め設定しておく。

図８に示したようなノード構成、図９に示したような通信構成をもつ複数の伝送路による時分割多重通信方式ネットワークシステムの通常時の動作を説明する。
エジン ＥＣＵ（８０１）は、ｍサイクル目タイムセグメント（９０１）において、第
一の伝送路（１００）での「送信１」［タイムスロット１（３１１）］により操作情報データ２（９１２）を送信し、ＡＴ ＥＣＵ（８０２）は、「受信１」［タイムスロット１
（３１１）］により操作情報データ２（９１２）を受信する。
次に、エンジン ＥＣＵ（８０１）は、第二の伝送路（１０１）での「送信２」［タイ
ムスロット２（３１２）］により操作情報データ１（９１１）を送信し、ＡＴ ＥＣＵ（
８０２）は、「受信２」［タイムスロット２（３１２）］により操作情報データ１（９１１）を受信する。
ここで、エンジン ＥＣＵ（８０１）が「送信２」により送信する操作情報データ１（
９１１）は、一つ前のタイムセグメントであるｍ−１サイクル目タイムセグメント（９００）での他方の伝送路である第一の伝送路（１００）での「送信１」により送信した操作情報データ１（９１１）と同じものとする。

さらにエンジン ＥＣＵ（８０１）は、第一の伝送路（１００）での「送信３」［タイ
ムスロット３（３１３）］により回転数データ２（９２２）を送信し、ＡＴ ＥＣＵ（８
０２）は、「受信３」［タイムスロット３（３１３）］により回転数データ２（９２２）
を受信する。
次に、エンジン ＥＣＵ（８０１）は、第二の伝送路（１０１）での「送信４」［タイ
ムスロット３（３１３）］により回転数データ１（９２１）を送信し、ＡＴ ＥＣＵ（８
０２）は、「受信４」［タイムスロット３（３１３）］により回転数データ１（９２１）を受信する。
ここで、エンジン ＥＣＵ（８０１）が「送信４」により送信する回転数データ１（９
２１）は、一つ前のタイムセグメントであるｍ−１サイクル目タイムセグメント（９００）での他方の伝送路である第一の伝送路（１００）での「送信３」により送信した回転数データ１（９２１）と同じものとする。

次に、エンジン ＥＣＵ（８０１）は、第一の伝送路（１００）での「送信５」［タイ
ムスロット５（３１５）］により通常データ１（９３２）を送信し、ＡＴ ＥＣＵ（８０
２）は、「受信５」［タイムスロット５（３１５）］により通常データ２（９３２）を受信する。
さらにエンジン ＥＣＵ（８０１）は、第二の伝送路（１０１）での「送信５」［タイ
ムスロット５（３１５）］により通常データ２（９３２）を再度送信し、ＡＴ ＥＣＵ（
８０２）は、「受信５」［タイムスロット５（３１５）］により通常データ２（９３２）を再度受信する。

ここでは、ｍサイクル目タイムセグメント（９０１）に関してのみの送受信の動作を説明したが、ｍ＋１サイクル目タイムセグメント（９０２）以降においても同様に、エンジン ＥＣＵ（８０１）は、第一の伝送路（１００）で送信した操作情報データ、回転数デ
ータを次以降のタイムセグメントにおいて第二の伝送路（１０１）での操作情報データ、回転数データを送信するタイムスロットで同じ操作情報データ、回転数データを送信し、通常データに関しては、第一の伝送路（１００）と第二の伝送路（１０１）で常に同じデータを送信する。
ＡＴ ＥＣＵ（８０２）においては、第一の伝送路（１００）で受信した操作情報デー
タおよび回転数データを、次以降のタイムセグメントの第二の伝送路（１０１）での操作情報データおよび回転数データを受信するタイムスロットで、同じ操作情報データおよび回転数データを受信し、通常データに関しては、第一の伝送路（１００）と第二の伝送路（１０１）で常に同じデータを受信することとなる。
このような伝送路毎、ノード毎の送受信タイムスロットの設定は、通信開始前にネットワークに接続されるノード共通のものとして予め設定しておく。

次に、本実施の形態における複数の伝送路による時分割多重通信方式ネットワークシステムの複数の伝送路の同じ場所、同じ時間に一時的な障害が発生した場合の動作を図１０により説明する。
第一の伝送路（１００）と第二の伝送路（１０１）の同じ場所に同時にノイズが印加されたとする。
この結果、図１０に示すように、ｍサイクル目タイムセグメント（９０１）のタイムスロット３（３１３）にノイズ（１０００）が印加し、第一の伝送路（１００）で通信中の回転数データ２（９２２）および第二の伝送路（１０１）で、通信中の回転数データ１（９２１）が破壊されたとする。

しかし、本実施の形態による時分多重通信方式ネットワークシステムおいては、ノイズ（１０００）により破壊された「本来第一の伝送路（１００）のｍサイクル目タイムセグメント（９０１）の「送信３」により送受信するはずだった」回転数データ２（９２２）は、エンジン ＥＣＵ（８０１）が、第二の伝送路（１０１）の次の故障情報データ送信
タイムセグメントであるｍ＋１サイクル目タイムセグメント（９０２）におけるタイムスロット３（３１３）の「送信４」により送信することが予め設定されているので、ＡＴ
ＥＣＵ（８０２）は破壊された回転数データ２（９２２）を同タイムスロットの「受信４」［タイムスロット３（３１３）］で受信することができる。
一方で、ノイズ（１０００）により破壊された回転数データ１（９２１）においては、エンジン ＥＣＵ（８０１）が第一の伝送路（１００の）１つ前のタイムセグメントであ
るｍ−１サイクル目タイムセグメント（９００）におけるタイムスロット３（３１３）の「送信３」［タイムスロット３（３１３）］により既に送信しており、ＡＴ ＥＣＵ（８
０２）が、同タイムスロットの「受信３」［タイムスロット３（３１３）］により受信しているのでノイズ（１０００）によるデータ破壊による影響はない。

このようにノイズなどにより複数の伝送路の同じ場所、同じ時間に一時的な障害が発生した場合において、車両の挙動に関わるエンジンの回転数、ドライバの操作に関わる操作情報などの重要なデータが破壊された場合にも、ノイズを検出した後に特別な切り替え等を行うことなく、他方の伝送路での１つ前後のタイムセグメントの送受信タイムスロットから破壊されたデータを送受信することができる。
また、ノイズなどにより複数の伝送路の同じ場所、同じ時間に一時的な障害が発生した場合において、車両の挙動に関わるエンジンの回転数、ドライバの操作に関わる操作情報などの重要なデータが破壊された場合には、他の通信を妨害することなく、他方の伝送路における１つ前後のタイムセグメントの送受信タイムスロットから破壊されたデータを送受信することができる。

本実施の形態のように、重要データを車両の挙動に関わるエンジンの回転数とすることで、車両の挙動に関わるデータをノイズなどの障害が発生しても取りこぼすことがないので、連続した情報の受信により、より正確な車両制御が可能となる。
また、本実施の形態のように、重要データをドライバの操作に関わる情報とすることで、ドライバの操作に関わるデータをノイズなどの障害が発生しても取りこぼすことがないので、連続した情報の受信により、ドライバの操作を確実に反映したきめ細かな車両制御ができる。
さらに、また、車両の挙動に関わるデータは、エンジンの回転数の情報に限るわけではなく、ドライバの操作に関わる情報も操作情報に限るわけではない。
また、重要データとしては、車両の安全に関わる情報としても良いし、使用するシステムに併せて重要データを選択しても良いし、全てのデータを重要データとしても同様の効果が得られる。
車両の安全に関わる情報に関しては、一時的な障害が発生してデータが破壊されたことによる意図しないデータの取りこぼしは、事故につながる可能性が高くなるなどの理由で絶対に許されない。
そのため、本発明により車両の安全に関わる情報を確実に受信できることは、大きな効果がある。

なお、実施の形態１および２においては、本発明の効果を示すために、ノードＡ（１０２）が送信のみする場合、ノードＢ（１０３）が受信のみする場合、に限定して説明しているが、実際のネットワークにおいては、どのノードが送受信しても本発明の効果には影響は無い。
なお、実施の形態３においては、本発明の効果を示すために、エンジン ＥＣＵ（８０
１）が送信のみすめ場合、ＡＴ ＥＣＵ（８０２）が受信のみする場合、に限定して説明
しているが、実際のネットワークにおいては、どのノードが送受信しても本発明の効果には影響は無い。
また、実施の形態１〜３においては、２ノード間の送受信のみを説明したが、これが、３ノード、４ノードと増えても、同様の効果が得られる。
一方で、実施の形態１.−３.においては、伝送路にＦｌｅｘＲａｙ通信を用いたが、時分割多重通信方式ネットワークシステムにしたがう通信プロトコルであれば、これに限る
ことではない。

以上説明したように、本実施の形態による時分割多重通信方式ネットワークシステムは、
前述した実施の形態１において、送信ノードは、第一の伝送路上の第一の送信タイムスロットと次のサイクルのタイムセグメントに含まれる第二の伝送路上の送信タイムスロットから第二の送信タイムスロットを予め設定しておく。
従って、本実施の形態によれば、１つの伝送路でデータ送信するときは、別の伝送路においても同じデータを次のサイクルのタイムセグメントの送信タイムスロットで送信することが可能であり、複数の伝送路の同じ場所、同じ時間に一時的な障害が発生した場合においても、受信ノードは、障害によりデータが壊れた伝送路とは別の伝送路の次サイクルのタイムセグメントといった一時的な障害発生後に確実に同じ送信データ受信することができる。

また、本実施の形態によれば、乗り物に使用される時分割多重通信方式ネットワークシステムであって、送信ノードは、乗り物の操作に関するデータの送信に対して、第一の伝送路上の第一の送信タイムスロットおよび第二の伝送路上の第二の送信タイムスロットを予め設定しておく。
従って、本実施の形態によれば、１つの伝送路で送信するユーザ操作に関わるデータは、別の伝送路においても異なる送信タイムスロットで夫々同じデータを送信することが可能であり、複数の伝送路の同じ場所、同じ時間に一時的な障害が発生した場合においても、受信ノードは、障害により送信データが壊れた伝送路とは別の伝送路からユーザ操作に関わる重要な送信データを確実に受信することができる。

また、本実施の形態によれば、乗り物に使用される時分割多重通信方式ネットワークシステムであって、送信ノードは、乗り物の挙動に関するデータの送信に対して、第一の伝送路上の第一の送信タイムスロットおよび第二の伝送路上の第二の送信タイムスロットを予め設定しておく。
従って、本実施の形態によれば、１つの伝送路で送信する乗り物の挙動に関わるデータは、別の伝送路においても異なる送信タイムスロットで夫々同じデータを送信することが可能であり、複数の伝送路の同じ場所、同じ時間に一時的な障害が発生した場合においても、受信ノードは、障害により送信データが壊れた伝送路とは別の伝送路から乗り物の挙動に関わるといった重要な送信データを確実に受信することができる。

また、本実施の形態によれば、乗り物に使用される時分割多重通信方式ネットワークシステムであって、送信ノードは、乗り物の安全に関するデータの送信に対して、第一の伝送路上の第一の送信タイムスロットおよび第二の伝送路上の第二の送信タイムスロットを予め設定しておく。
従って、本実施の形態によれば、１つの伝送路で送信する乗り物の安全に関わるデータは、別の伝送路においても異なる送信タイムスロットで夫々同じデータを送信することが可能であり、複数の伝送路の同じ場所、同じ時間に一時的な障害が発生した場合においても、受信ノードは、障害により送信データが壊れた伝送路とは別の伝送路から乗り物の安全に関わるといった重要な送信データを確実に受信することができる。

この発明は、データを確実に送受信させることができる複数の伝送路による時分割多重通信方式ネットワークシステムの実現に有用である。

実施の形態１による時分割多重通信方式ネットワークシステムのノード構成を示す図である。 ＦｌｅｘＲａｙ通信における通信構成図である。 実施の形態１による時分割多重通信方式ネットワークシステムの通信構成を説明するための図である。 実施の形態１による時分割多重通信方式ネットワークシステムにおける送受信タイムスロットの設定を示す通信構成図である。 実施の形態１による時分割多重通信方式ネットワークシステムおいて、障害が発生した場合の動作を説明するための図である。 実施の形態２による時分割多重通信方式ネットワークシステムにおける送受信タイムスロットの設定を示す通信構成図である。 実施の形態２による時分割多重通信方式ネットワークシステムおいて、障害が発生した場合の動作を説明するための図である。 実施の形態３による時分割多重通信方式ネットワークシステムのノード構成を示す図である。 実施の形態３による時分割多重通信方式ネットワークシステムの送受信タイムスロットの設定を示す通信構成図である。 実施の形態３による時分割多重通信方式ネットワークシステムおいて、障害が発生した場合の動作を説明するための図である。 従来の２重化ネットワークの構成を示す図である。 従来の２重化ネットワークの構成を示す図である。 従来の２重化ネットワークが適用されるリング型ネットワークの構成を示す図である。 バス型ネットワークの構成を示す図である。

符号の説明

１００ 第一の伝送路 １０１ 第二の伝送路
１０２〜１０５ ノードＡ〜ノードＤ
１１１ ＣＰＵ１ １１２ 送信データ
１１３ 通信コクトローラ１ １１４ 第一の送信手段
１１５ 第二の送信手段 １２１ ＣＰＵ２
１２２ 受信データ １２３ 通信コントローラ２
１２４ 第一の受信手段 １２５ 第二の受信手段
２０１、２０２ タイムセグメント ２０３ スタティック・セグメント
２０４ ダイナミック・セグメント ２０５ シンボル・ウィンドウ
２０６ ＮＩＴ（ネットワーク・アイドル・タイム）
２０７ タイムスロット
３００、３０１ タイムセグメント
３１１〜３１６ タイムスロット
４００〜４０３ データ ５００ ノイズ
６００〜６０２ タイムセグメント
６１１〜６１５ 故障情報データ
６２０、６２１ 通常データ ７００ ノイズ
８０１ エンジンＥＣ Ｕ ８０２ ＡＴ ＥＣＵ
８０３ ＡＢＳＥＣＵ ８０４ ＥＰＳ ＥＣＵ
８１１ ＣＰＵ１ ８１２ 送信データ
８１３ 通信コクトローラ１ ８１４ 第一の送信手段
８１５ 第二の送信手段 ８２１ ＣＰＵ２
８２２ 受信データ ８２３ 通信コントローラ２
８２４ 第一の受信手段 ８２５ 第二の受信手段
９１１〜９１４ 操作情報データ
９２１〜９２４ 回転数データ
９３１、９３２ 通常データ １０００ ノイズ

Claims (11)

1. 通信機能を有する複数のノードが複数の伝送路により接続され、前記複数の伝送路上には同じ長さのタイムスロットがあり、前記伝送路毎に前記ノードがデータの送受信に使うタイムスロットを予め設定し、前記タイムスロットの集合であるタイムセグメントを前記複数の伝送路に共通したサイクルで繰り返すことによって、前記ノード間のデータ送受信を行う時分割多重通信方式ネットワークシステムにおいて、
   データを送信する送信ノードは、
   伝送路ごとに前記１つのサイクル内のタイムセグメントに１つ以上のデータの送信に使う第一の送信タイムスロットを持ち、第一の伝送路上の前記第一の送信タイムスロットにおいてデータを送信する第一のデータ送信手段と、第二の伝送路上で前記第一の送信タイムスロットとは時間が重ならないように予め決めておいた第二の送信タイムスロットで前記第一のデータ送信手段が送信する送信データと同じデータを送信する第二のデータ送信手段を備え、
   データを受信する受信ノードは、
   伝送路ごとに前記１つのサイクル内のタイムセグメントに１つ以上のデータの受信に使う受信タイムスロットを持ち、前記送信ノードが送信するデータを、前記第一の伝送路上の前記第一の送信タイムスロットと時間が重なるように予め決めておいた第一の受信タイムスロットにおいて受信する第一のデータ受信手段と、前記第二の伝送路上で前記第二の送信タイムスロットと時間が重なるように予め決めておいた第二の受信タイムスロットで前記第二のデータ送信手段が送信する送信データを受信する第二のデータ受信手段を備えることを特徴とした時分割多重通信方式ネットワークシステム。
2. 前記送信ノードは、前記第一の伝送路上の前記第一の送信タイムスロットと同じサイクルのタイムセグメントに含まれる前記第二の伝送路上の送信タイムスロットから前記第二の送信タイムスロットを予め設定しておくことを特徴とする請求項１記載の時分割多重通信方式ネットワークシステム。
3. 前記送信ノードは、全ての送信データに対して夫々前記第一の伝送路上の前記第一の送信タイムスロットおよび前記第二の伝送路上の前記第二の送信タイムスロットを予め設定しておくことを特徴とする請求項１記載の時分割多重通信方式ネットワークシステム。
4. 前記送信ノードは、前記第一の伝送路上の前記第一の送信タイムスロットの次以降に送信される前記第二の伝送路上の送信タイムスロットを前記第二の送信タイムスロットと予め設定しておくことを特徴とする請求項１記載の時分割多重通信方式ネットワークシステム。
5. 前記送信ノードは、送信周期の短いデータの送信に対して、夫々前記第一の伝送路上の前記第一の送信タイムスロットおよび前記第二の伝送路上の前記第二の送信タイムスロットを予め設定しておくことを特徴とする請求項１記載の時分割多重通信方式ネットワークシステム。
6. 前記送信ノードは、送信周期の長いデータの送信に対して、夫々前記第一の伝送路上の前記第一の送信タイムスロットおよび前記第二の伝送路上の前記第二の送信タイムスロットを予め設定しておくことを特徴とする請求項１記載の時分割多重通信方式ネットワークシステム。
7. 前記送信ノードは、自身のノードの故障に関するデータの送信に対して、夫々前記第一の伝送路上の前記第一の送信タイムスロットおよび前記第二の伝送路上の前記第二の送信タイムスロットを予め設定しておくことを特徴とする請求項１記載の時分割多重通信方式
   ネットワークシステム。
8. 前記送信ノードは、前記第一の伝送路上の前記第一の送信タイムスロットと次のサイクルのタイムセグメントに含まれる前記第二の伝送路上の前記送信タイムスロットから前記第二の送信タイムスロットを予め設定しておくことを特徴とする請求項１記載の時分割多重通信方式ネットワークシステム。
9. 乗り物に使用される時分割多重通信方式ネットワークシステムであって、
   前記送信ノードは、前記乗り物の操作に関するデータの送信に対して、前記第一の伝送路上の前記第一の送信タイムスロットおよび前記第二の伝送路上の前記第二の送信タイムスロットを予め設定しておくことを特徴とする請求項１に記載の時分割多重通信方式ネットワークシステム。
10. 乗り物に使用される時分割多重通信方式ネットワークシステムであって、
    前記送信ノードは、前記乗り物の挙動に関するデータの送信に対して、前記第一の伝送路上の前記第一の送信タイムスロットおよび前記第二の伝送路上の前記第二の送信タイムスロットを予め設定しておくことを特徴とする請求項１に記載の時分割多重通信方式ネットワークシステム。
11. 乗り物に使用される時分割多重通信方式ネットワークシステムであって、
    前記送信ノードは、前記乗り物の安全に関するデータの送信に対して、前記第一の伝送路上の前記第一の送信タイムスロットおよび前記第二の伝送路上の前記第二の送信タイムスロットを予め設定しておくことを特徴とする請求項１に記載の時分割多重通信方式ネットワークシステム。

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