DE112018008018T5

DE112018008018T5 - Kommunikationssystem, Kommunikationsgerät und Programm

Info

Publication number: DE112018008018T5
Application number: DE112018008018.8T
Authority: DE
Inventors: Satoshi Arakawa; Hiroaki Omi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2018-10-29
Filing date: 2018-10-29
Publication date: 2021-07-08
Anticipated expiration: 2038-10-30
Also published as: DE112018008018B4; WO2020089964A1; JP6611995B1; US20210184920A1; TW202017349A; JPWO2020089964A1; TWI697224B

Abstract

Ein Master-Slave-Kommunikationssystem (1), welches umfasst:Kommunikationsgeräte (100A bis 100D), von denen jedes als ein Master oder als ein Slave betrieben werden kann. Jedes von wenigstens zwei (100A bis 100C) der Kommunikationsgeräte, die als Slaves arbeiten, enthält einenInaktivitätszustandserkennungszeitraumspeicher (120), der einen Inaktivitätszustandserkennungszeitraum speichert, welcher kürzer gesetzt ist für einen Slave mit einer höheren Priorität, wenn ein neuer Master unter den Slaves ausgewählt wird. Ein Masteranwesenheitserkenner (140) bestimmt, ob ein Master anwesend ist, basierend darauf, ob das Kommunikationsgerät, nachdem es ein Signal von einem Master empfangen hat und bevor derInaktivitätszustandserkennungszeitraum vorüber ist, ein neues Signal von einem Gerät empfängt, das als ein Master arbeitet. Ein Betriebswechsler (160) wechselt den Betrieb des Kommunikationsgeräts zum Betrieb als ein Master, wenn der Masteranwesenheitserkenner erkennt, dass ein Master abwesend ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Kommunikationssystem, ein Kommunikationsgerät, ein Verfahren und ein Programm.
Stand der Technik
In einem Master-Slave-Kommunikationssystem kann ein Kommunikationsgerät, das als ein Master arbeitet, ein Fehlfunktion haben, und nicht mehr als ein Master funktionieren. In so einem Fall kann eines der Kommunikationsgeräte in dem System, die als Slaves arbeiten, neu ausgewählt werden, um als ein Master zu arbeiten.
Patentliteratur 1 beschreibt ein System, in welchem Kommunikationsgeräte, die als Slaves arbeiten, bestimmen, dass ein Master abwesend ist, wenn sie nicht in einem vorbestimmten Zeitraum ein Mastermitteilungssignal empfangen, welches in vorbestimmten Intervallen von einem Kommunikationsgerät gesendet wird, das als ein Master arbeitet. In dem System, das in Patentliteratur 1 beschrieben wird, wechselt ein Kommunikationsgerät, das als ein Slave arbeitet, zu einem Master, wenn es bestimmt, dass ein Master abwesend ist, und sendet (broadcast) dann Mastermitteilungssignale an die anderen Kommunikationsgeräte.
In dieser Konfiguration können mehrere Kommunikationsgeräte, die als Slaves arbeiten, zu Mastern wechseln. Die Konfiguration, die in Patentliteratur 1 beschrieben ist, benutzt daher Kontrolle, um Kollisionen wie unten beschrieben zu vermeiden. Jedes Kommunikationsgerät hat eine zugewiesene Priorität, um zu einem Master zu wechseln. Wenn ein Kommunikationsgerät, das zu einem Master gewechselt ist, ein Mastermitteilungssignal von einem anderen Kommunikationsgerät empfängt, vergleicht das Kommunikationsgerät, das zu einem Master gewechselt ist, die zugewiesene Priorität mit der Priorität, die dem empfangenen Mastermitteilungssignal anhängt. Wenn die Priorität niedriger ist als die Priorität, die dem empfangenen Mastermitteilungssignal anhängt, wechselt das Kommunikationsgerät zurück zu einem Slave. Wenn die Priorität höher ist als die Priorität die dem empfangenen Mastermitteilungssignal angehängt ist, sendet das Kommunikationsgerät ein Antwortsignal an das Kommunikationsgerät, welches das Mastermitteilungssignal gesendet hat, und arbeitet weiterhin als ein Master. Das Senden von Mastermitteilungssignalen und der Vergleich zwischen den Prioritäten mehrerer Kommunikationsgeräte werden wiederholt, bis ein einziger Master arbeitet.
Zitierungsliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: nicht geprüfte japanische Patentanmeldung Publikationsnummer 9-149061
Überblick über die Erfindung
Technisches Problem
In der Konfiguration, die in Patentliteratur 1 beschrieben ist, muss die Übermittlung von Mastermitteilungssignalen und der Vergleich zwischen den Prioritäten mehrerer Kommunikationsgeräte wiederholt werden, bis ein einziger Master arbeitet. Die Konfiguration mit vielen Slaves kann lange brauchen, bis ein einziger Master ausgewählt ist.
In Anbetracht des Problems oben ist ein Ziel der vorliegenden Offenbarung, die Zeit zu verkürzen, um in einem Master-Slave-Kommunikationssystem einen neuen Master auszuwählen, wenn ein Master abwesend ist.
Lösung des Problems
Um das oben beschriebene Ziel zu erreichen, umfasst ein Master-Slave - Kommunikationssystem nach einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung Kommunikationsgeräte, die jeweils als ein Master oder ein Slave betrieben werden können. Jedes von wenigstens zwei der Kommunikationsgeräte, die als Slaves arbeiten, umfassen ein Erkennungszeitraumspeichermittel, ein Masteranwesenheitserkennungsmittel und ein Betriebswechselmittel. Das Erkennungszeitraumspeichermittel speichert einen Inaktivitätszustandserkennungszeitraum, der kürzer gesetzt ist für einen Slave mit einer höheren Priorität bei der Auswahl eines neuen Masters unter den Slaves. Das Masteranwesenheitserkennungsmittel erkennt, ob ein Master anwesend ist, basierend darauf, ob das Kommunikationsgerät, nachdem es ein Signal von einem Master empfangen hat und bevor der Inaktivitätszustandserkennungszeitraum vorüber ist, ein neues Signal von einem Kommunikationsgerät, das als ein Master arbeitet, empfängt. Das Betriebswechselmittel wechselt einen Betrieb des Kommunikationsgeräts zu einem Betrieb als ein Master, wenn das Masteranwesenheitserkennungsmittel erkennt, dass ein Master abwesend ist.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
In dem Kommunikationssystem nach dem oben beschriebenen Aspekt der hier vorliegenden Offenbarung bestimmt jedes der Kommunikationsgeräte, die als Slaves arbeiten, ob ein Master anwesend ist, basierend darauf, ob das Kommunikationsgerät, nachdem es ein Signal von einem Master empfangen hat und bevor der Inaktivitätszustandserkennungszeitraum vorüber ist, ein neues Signal von einem Kommunikationsgerät, das als ein Master arbeitet, empfängt. Der Inaktivitätszustandserkennungszeitraum ist kürzer gesetzt für ein Kommunikationsgerät mit einer höheren Priorität, wenn ein neuer Master ausgewählt wird. Das Kommunikationssystem nach dem oben beschriebenen Aspekt der hier vorliegenden Offenbarung mit der oben beschriebenen Konfiguration erlaubt es einem Kommunikationsgerät, das als ein Slave arbeitet, mit einer höheren Priorität, wenn ein Master ausgewählt wird, als andere Kommunikationsgeräte, die als Slaves arbeiten, die Abwesenheit eines Masters zu erkennen, bevor die anderen Kommunikationsgeräte erkennen, dass ein Master abwesend ist und zu einem Master wechseln. In diesem System sendet ein Kommunikationsgerät mit einer niedrigeren Priorität nicht das Signal mit dieser Priorität, daher verkürzt sich die Zeit, die gebraucht wird, um einen neuen Master auszuwählen.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm eines Kommunikationssystems nach einer Ausführungsform;
2 ist ein Blockdiagramm eines Kommunikationsgeräts nach dieser Ausführungsform, und zeigt die Hardware-Konfiguration;
3 ist ein Ablaufdiagramm einer Vermittlungsprozedur, die ausgeführt wird, wenn ein Master abwesend ist in dieser Ausführungsform;
4 ist ein Ablaufdiagramm einer Vermittlungsprozedur, die ausgeführt wird, wenn ein Vermittlungssignal empfangen wird in dieser Ausführungsform;
5 ist ein Diagramm, das die Zeiten für Aussenden und Empfangen von Vermittlungssignalen in der Vermittlungsprozedur zeigt in dieser Ausführungsform;
6 ist ein Diagramm, das andere Zeiten für Aussenden und Empfangen von Vermittlungssignalen in der Vermittlungsprozedur zeigt in dieser Ausführungsform;
7 ist ein Blockdiagramm für ein Kommunikationssystem nach Modifikation 2; und
8 ist ein Blockdiagramm für ein Kommunikationsgerät, das nicht Kandidat ist für einen Master nach Modifikation 2, und zeigt die Hardware-Konfiguration.

Beschreibung von Ausführungsformen
Ausführungsform
Ein Kommunikationssystem nach einer Ausführungsform der hier vorliegenden Offenbarung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail beschrieben.
Wie in 1 gezeigt, umfasst ein Kommunikationssystem 1 Kommunikationsgeräte 100A bis 100D, die durch ein Netzwerk 5 verbunden sind. Die Kommunikationsgeräte 100A bis 100D können von hier an zusammen als Kommunikationsgeräte 100 bezeichnet werden. Die Kommunikationsgeräte 100A bis 100D sind zum Beispiel speicherprogrammierbare Steuerungen, die, zum Beispiel, in einem Produktionssystem und einem Steuersystem betrieben werden. Die Kommunikationsgeräte 100A bis 100D senden zueinander und empfangen voneinander Daten, die von Sensoren gesammelt werden, die von dem jeweiligen Kommunikationsgerät verwaltet werden. In dem Kommunikationssystem 1 kommunizieren mehrere Kommunikationsgeräte 100 miteinander basierend auf einem Master-Slave-Schema. Das Netzwerk 5 ist ein Netzwerk, das, zum Beispiel, mit dem 100BASE-T-Standard konform ist.
In dem Kommunikationssystem 1 arbeitet eines der Kommunikationsgeräte 100A bis 100D als ein Master, und die anderen Kommunikationsgeräte arbeiten als Slaves. Das Kommunikationsgerät 100, das als ein Master arbeitet, verwaltet die Zeiten für Datenübermittlung und Datenempfang. Die Kommunikationsgeräte 100, die als Slaves arbeiten, senden und empfangen Daten, so wie vom Master verwaltet. Auf diese Weise kommunizieren die Kommunikationsgeräte 100A bis 100D synchron.
Das Kommunikationsgerät 100, das als ein Master arbeitet, sendet ein Mastermitteilungssignal an die Kommunikationsgeräte 100, die als Slaves arbeiten, in vorbestimmten Intervallen, um den Geräten die Anwesenheit eines Masters bekanntzugeben. Die Kommunikationsgeräte 100, die als Slaves arbeiten, bestimmen jeweils, ob ein Master anwesend ist, basierend darauf, ob ein Mastermitteilungssignal empfangen worden ist. Ein Mastermitteilungssignal umfasst, zum Beispiel, Informationen, die das Kommunikationsgerät 100, das als ein Master arbeitet, identifizieren. Von hier an kann das Kommunikationsgerät 100, das als ein Master arbeitet, einfach als ein Master bezeichnet werden. Jedes Kommunikationsgerät 100, das als ein Slave arbeitet, kann einfach als ein Slave bezeichnet werden.
Wenn in dem Kommunikationssystem der Master nicht mehr als ein Master arbeiten kann, wegen einer Fehlfunktion oder aus einem anderen Grund, passen sich die Slaves gemeinsam an, um einen neuen Master auszuwählen. Die Anpassung zwischen den Slaves, um einen neuen Master auszuwählen, wird von hier an als Kommunikationsvermittlung bezeichnet oder einfach als Vermittlung. Slaves senden zueinander und empfangen voneinander Signale für Kommunikationsvermittlung, die als Vermittlungssignale bezeichnet werden. In dieser Ausführungsform hat jeder Slave eine voreingestellte Priorität, wenn ein neuer Master ausgewählt wird. Wenn ein Master abwesend ist, wird der Slave mit der höchsten Priorität als ein neuer Master ausgewählt. Jedem Vermittlungssignal ist die Priorität des Slaves angehängt, der das Vermittlungssignal gesendet hat. Ein Slave, der ein Vermittlungssignal empfangen hat, vergleicht die voreingestellte Priorität mit der Priorität, die dem Vermittlungssignal anhängt, und bestimmt, ob das Gerät zu einem Master wechseln soll.
Wie in 2 gezeigt, umfasst das Kommunikationsgerät 100A Hardwarekomponenten, darunter einen Speicher 11, um verschiedene Programme und verschiedene Daten zu speichern, eine Kommunikationsschnittstelle 12, um mit anderen Kommunikationsgeräten 100 zu kommunizieren, und einen Prozessor 13, um das gesamte Kommunikationsgerät 100 zu steuern. Der Speicher 11 und die Kommunikationsschnittstelle 12 sind mit dem Prozessor 13 über einen Bus 19 verbunden und kommunizieren mit dem Prozessor 13. Die Kommunikationsgeräte 100B bis 100D haben die gleiche Konfiguration wie das Kommunikationsgerät 100A, das in dieser Ausführungsform beschrieben ist.
Der Speicher 11 umfasst einen flüchtigen Speicher und einen nichtflüchtigen Speicher. Der Speicher 11 speichert ein Vermittlungsprogramm 111 für Kommunikationsvermittlung zwischen den Kommunikationsgeräten 100, Vermittlungsparameter 112, die für Kommunikationsvermittlung verwendet werden, und Kommunikationsverwaltungsparameter 113, die benutzt werden, um Slaves zu verwalten, wenn das Kommunikationsgerät 100A als ein Master arbeitet. Das Vermittlungsprogramm 111, die Vermittlungsparameter 112 und die Kommunikationsverwaltungsparameter 113 werden mittels eines Einstellungswerkzeugs (nicht gezeigt) vorgespeichert im Speicher 11 durch einen Nutzer, der das Kommunikationssystem 1 verwaltet. Der Speicher 11 wird auch als Arbeitsspeicher für den Prozessor 13 verwendet. Das Vermittlungsprogramm 111 ist ein Beispiel für ein Programm nach der hier vorliegenden Offenbarung.
Das Vermittlungsprogramm 111 wird durch den Prozessor 13 ausgeführt. Der Prozessor 13 führt das Vermittlungsprogramm 111 aus, um zu bestimmen, ob ein Master abwesend ist. Wenn ein Master abwesend ist, implementiert der Prozessor 13 die Funktion, Kommunikationsvermittlung mit anderen Kommunikationsgeräten 100 durchzuführen.
Die Vermittlungsparameter 112 werden genutzt, wenn der Prozessor 13 das Vermittlungsprogramm 111 ausführt. Die Vermittlungsparameter 112 umfassen eine Priorität, um das Kommunikationsgerät 100A als einen Master auszuwählen, einen Inaktivitätszustandserkennungszeitraum des Kommunikationsgeräts 100A, um die Abwesenheit eines Masters zu erkennen, und einen Wartezeitraum, der die Wartezeit des Kommunikationsgeräts 100A während der Kommunikationsvermittlung anzeigt. Die Priorität zeigt die Reihenfolge, in der das Kommunikationsgerät 100A zu einem neuen Master ausgewählt werden soll, wenn ein Master abwesend ist, an.
Der Inaktivitätszustandserkennungszeitraum ist ein Zeitraum, während dem das Kommunikationsgerät 100A einen Inaktivitätszustand eines Masters erkennt. Das Kommunikationsgerät 100A bestimmt, dass ein Master abwesend ist, wenn es keine Mastermitteilungssignale von einem Master während einer voreingestellter Zeitdauer empfängt. Die voreingestellte Zeitdauer ist der Inaktivitätszustandserkennungszeitraum. Der Inaktivitätszustandserkennungszeitraum ist länger gesetzt als das Intervall, in dem ein Master Mastermitteilungssignale aussendet. Der Wartezeitraum ist ein Zeitraum, während dem das Kommunikationsgerät 100A warten muss, bevor es zu einem Master wechselt, wenn ein Master abwesend ist. Wenn es erkennt, dass ein Master abwesend ist, sendet das Kommunikationsgerät 100A zuerst Vermittlungssignale an die anderen Kommunikationsgeräte 100, und wechselt dann zu einem Master, nachdem der erwartete Zeitraum vorüber ist. Der erwartete Zeitraum ist kürzer gesetzt für ein Kommunikationsgerät 100A mit einer höheren Priorität.
Die Kommunikationsverwaltungsparameter 113 sind Parameter, die von dem Kommunikationsgerät 100A, wenn es als ein Master arbeitet, benutzt werden, um das gesamte Netzwerk 5 zu verwalten. Das Kommunikationsgerät 100A benutzt die Kommunikationsverwaltungsparameter 113, um das gesamte Netzwerk 5 zu verwalten, nachdem es zu einem Master gewechselt ist.
Die Kommunikationsschnittstelle 12 beinhaltet eine Netzwerkschnittstellenschaltung, um mit anderen Geräten zu kommunizieren. Die Kommunikationsschnittstelle 12 kommuniziert mit anderen Kommunikationsgeräten 100, so wie es vom Prozessor 13 gesteuert wird. Die Kommunikationsschnittstelle 12 wandelt Daten, die vom Prozessor 13 bereitgestellt werden, in ein elektrisches Signal um, und übermittelt das resultierende Signal an die anderen Kommunikationsgeräte 100 durch das Netzwerk 5. Zusätzlich entschlüsselt die Kommunikationsschnittstelle 12 ein elektrisches Signal, das von anderen Kommunikationsgeräten 100 durch das Netzwerk 5 empfangen wurde, in Daten, und übergibt die Daten an den Prozessor 13.
Der Prozessor 13 umfasst einen Mikroprozessor (MPU) um verschiedene Programme auszuführen, die im Speicher 11 gespeichert sind, und implementiert verschiedene Funktionen des Kommunikationsgeräts 100A. Der Prozessor 13 umfasst außerdem einen Erkennungszeitgeber 131 und einen Wartezeitgeber 132.
Der Erkennungszeitgeber 131 wird benutzt, um den Inaktivitätszustandserkennungszeitraum zu messen. Wenn der Prozessor 13 ein Mastermitteilungssignal von einem Master empfängt, setzt er den Erkennungszeitgeber 131 zurück, setzt einen Wert, der den Inaktivitätszustandserkennungszeitraum repräsentiert, und der in den Vermittlungsparametern 112 gespeichert ist, als einen maximalen Messwert für den Erkennungszeitgeber 131, und aktiviert dann den Erkennungszeitgeber 131.
Der Wartezeitgeber 132 wird benutzt, um den Wartezeitraum zu messen. Wenn der Prozessor 13 erkennt, dass ein Master abwesend ist, sendet er Vermittlungssignale an andere Kommunikationsgeräte 100, setzt den Wartezeitgeber 132 zurück, setzt einen Wert, der den Wartezeitraum repräsentiert und der in den Vermittlungsparametern 112 enthalten ist, als einen maximalen Messwert für den Wartezeitgeber 132, und aktiviert den Wartezeitgeber 132.
Wie in 1 gezeigt, umfasst das Kommunikationsgerät 100A als funktionale Komponenten einen Prioritätsspeicher 110, um die Priorität des Kommunikationsgeräts 100A zu speichern, einen Inaktivitätszustandserkennungszeitraumspeicher 120, um den Inaktivitätszustandserkennungszeitraum zu speichern, einen Sender/Empfänger 130, um Daten an und von anderen Kommunikationsgeräten 100 zu senden und zu empfangen, und einen Masteranwesenheitserkenner 140, um zu erkennen, ob ein Master anwesend oder abwesend ist, einen Kommunikationsvermittler 150, um Kommunikationsvermittlung mit anderen Kommunikationsgeräten 100 durchzuführen, und einen Betriebswechsler 160, um den Betrieb des Kommunikationsgeräts 100A zu wechseln, sodass das Kommunikationsgerät 100A als ein Master arbeitet.
Der Prioritätsspeicher 110 speichert die Priorität des Kommunikationsgeräts 100A, wenn ein neuer Master ausgewählt wird, und Identifikationsinformationen, um das Kommunikationsgerät 100A zu identifizieren. Die Identifikationsinformationen kennzeichnen das Kommunikationsgerät 100A eindeutig. Die Identifikationsinformationen sind, zum Beispiel, eine Medienzugriffssteuerungsadresse (MAC-Adresse), die dem Kommunikationsgerät 100A zugewiesen ist. Die Priorität und die Identifikationsinformationen sind den Vermittlungssignalen, die von dem Kommunikationsvermittler 150 (später beschrieben) an andere Kommunikationsgeräte 100 gesendet werden, angehängt. Der Prioritätsspeicher 110 ist ein Beispiel für ein Prioritätsspeichermittel nach der hier vorliegenden Offenbarung. Die Funktionen des Prioritätsspeichers 110 sind implementierbar durch den Speicher 11, wie in 2 gezeigt.
Der Inaktivitätszustandserkennungszeitraumspeicher 120, der in 1 gezeigt ist, speichert den Inaktivitätszustandserkennungszeitraum für das Kommunikationsgerät 100A, um die Abwesenheit eines Masters zu erkennen. Wie oben beschrieben, bestimmt das Kommunikationsgerät 100A, dass ein Master abwesend ist, wenn es keine neuen Mastermitteilungssignale von einem Master empfängt, bevor der Inaktivitätszustandserkennungszeitraum vorüber ist.
Jedes Kommunikationsgerät 100A hat einen verschiedenen Inaktivitätszustandserkennungszeitraum, der kürzer gesetzt ist für ein Kommunikationsgerät 100 mit einer höheren Priorität, wenn ein Master ausgewählt wird. Zum Beispiel arbeiten die Kommunikationsgeräte 100A, 100B, und 100C als Slaves mit dem Kommunikationsgerät 100A mit der höchsten Priorität und dem Kommunikationsgerät 100C mit der niedrigsten Priorität. In diesem Fall ist das Kommunikationsgerät 100A mit der höchsten Priorität so eingestellt, dass es einen kürzesten Inaktivitätszustandserkennungszeitraum tA hat, und das Kommunikationsgerät 100C mit der dritthöchsten Priorität so eingestellt, dass es einen längsten Inaktivitätszustandserkennungszeitraum tC hat. Das Kommunikationsgerät 100B mit der zweithöchsten Priorität ist so eingestellt, dass es einen Inaktivitätszustandserkennungszeitraum tB hat, der länger ist als der Inaktivitätszustandserkennungszeitraum tA und kürzer als der Inaktivitätszustandserkennungszeitraum tC.
Auf diese Weise wird der Inaktivitätszustandserkennungszeitraum gesetzt. Die Zeiten, um die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Masters zu erkennen, sind daher definiert in Übereinstimmung mit der Reihenfolge der Prioritäten. Daher ist das Kommunikationsgerät 100 mit der höchsten Priorität das erste, das erkennt, dass ein Mastermitteilungssignal von einem Master nicht empfangen worden ist. In dem Beispiel oben ist das Kommunikationsgerät 100A mit der höchsten Priorität das erste, das erkennt, dass ein Master anwesend oder abwesend ist. Der Inaktivitätszustandserkennungszeitraumspeicher 120 ist ein Beispiel für ein Inaktivitätszustandserkennungszeitraumspeichermittel nach der hier vorliegenden Offenbarung. Die Funktionen des Inaktivitätszustandserkennungszeitraumspeichers 120 sind implementierbar durch den Speicher 11, wie in 2 gezeigt.
Der Sender/Empfänger 130, der in 1 gezeigt ist, sendet und empfängt Daten an und von anderen Kommunikationsgeräten 100. Zum Beispiel empfängt der Sender/Empfänger 130 ein Mastermitteilungssignal von einem Master. Wenn ein Master abwesend ist, sendet der Sender/Empfänger 130 ein Vermittlungssignal an andere Kommunikationsgeräte 100. Der Sender/Empfänger 130 empfängt ein Vermittlungssignal von einem anderen Kommunikationsgerät 100, das erkannt hat, dass ein Master abwesend ist. Die Funktionen des Senders/Empfängers 130 sind durch die Kommunikationsschnittstelle 12, die in 2 gezeigt ist, implementierbar.
Der Masteranwesenheitserkenner 140, der in 1 gezeigt ist, erkennt, dass ein Master abwesend ist, wenn er keine neuen Mastermitteilungssignale von einem Master empfängt, nachdem er ein Signal von einem Master empfangen hat, und bevor der Inaktivitätszustandserkennungszeitraum vorüber ist.
Insbesondere setzt der Masteranwesenheitserkenner 140, als Reaktion darauf, dass der Sender/Empfänger 130 ein Mastermitteilungssignal empfangen hat, den Erkennungszeitgeber 131 zurück, der in 2 gezeigt ist, setzt einen Wert, der den Inaktivitätszustandserkennungszeitraum repräsentiert, und der in den Vermittlungsparametern 112 enthalten ist, als den maximalen Messwert für den Erkennungszeitgeber 131, und aktiviert dann den Erkennungszeitgeber 131. Wenn der Erkennungszeitgeber einen voreingestellten Wert erreicht, erkennt der Masteranwesenheitserkenner, dass ein Master abwesend ist. Wie oben beschrieben, ist der Inaktivitätszustandserkennungszeitraum länger gesetzt als das Intervall, in dem ein Master Mastermitteilungssignale übermittelt. Der Erkennungszeitgeber 131 wird bei jedem Empfang eines Mastermitteilungssignals zurückgesetzt. Das Erreichen eines voreingestellten Werts durch den Erkennungszeitgeber zeigt also an, dass ein Master kein Mastermitteilungssignal gesendet hat. Wenn er bestimmt, dass ein Master abwesend ist, stellt der Masteranwesenheitserkenner 140 für den Kommunikationsvermittler 150 Informationen bereit, die anzeigen, dass ein Master abwesend ist. Wenn der Sender/Empfänger 130 ein Mastermitteilungssignal empfängt, bevor der Erkennungszeitgeber 130 einen voreingestellten Wert erreicht hat, erkennt der Masteranwesenheitserkenner 140, dass ein Master anwesend ist. In diesem Fall setzt der Masteranwesenheitserkenner 140 den Erkennungszeitgeber 131 zurück und aktiviert den Erkennungszeitgeber 131. Der Masteranwesenheitserkenner 140 ist ein Beispiel für ein Masteranwesenheitserkennungsmittel nach der hier vorliegenden Offenbarung. Die Funktionen des Masteranwesenheitserkenners 140 sind implementierbar durch den Prozessor 13, der in 2 gezeigt ist.
Der Kommunikationsvermittler 150, der in 1 gezeigt ist, führt Kommunikationsvermittlung mit anderen Kommunikationsgeräten 100 durch, indem er Vermittlungssignale sendet und empfängt. Wenn er vom Masteranwesenheitserkenner 140 Informationen empfängt, die anzeigen, dass ein Master abwesend ist, stellt der Kommunikationsvermittler 150 für andere Kommunikationsgeräte 100 Informationen bereit, die anzeigen, dass das Kommunikationsgerät 100A als ein neuer Master arbeiten kann. Insbesondere sendet der Kommunikationsvermittler 150 an jedes der anderen Kommunikationsgeräte 100 durch den Sender/Empfänger 130 ein Vermittlungssignal, dem die Priorität und Identifikationsinformationen angehängt sind, die in dem Prioritätsspeicher 110 gespeichert sind. Nach dem Senden der Vermittlungssignale an die anderen Kommunikationsgeräte 100 setzt der Kommunikationsvermittler 150 einen Wert, der den Wartezeitraum repräsentiert, und der in den Vermittlungsparametern 112 enthalten ist, als den maximalen Messwert für den Wartezeitgeber 132, der in 2 gezeigt ist, und aktiviert dann den Wartezeitgeber 132. Wenn der Wartezeitgeber 132 den voreingestellten Wert erreicht, übergibt der Kommunikationsvermittler 150 an den Betriebswechsler 160, der in 1 gezeigt ist, Informationen, die ihn anweisen, zu einem Betrieb als Master zu wechseln.
Wenn er ein Vermittlungssignal von einem der anderen Kommunikationsgeräte 100 durch den Sender/Empfänger 130 empfängt, führt der Kommunikationsvermittler 150 den unten beschriebenen Prozess aus. Der Kommunikationsvermittler 150 vergleicht die Priorität, die dem empfangenen Vermittlungssignal angehängt ist, mit der Priorität des Kommunikationsgerät 100A, die in dem Prioritätsspeicher 110 enthalten ist. In anderen Worten erkennt der Kommunikationsvermittler 150, welches von dem Kommunikationsgerät 100A und dem Kommunikationsgerät 100, das das empfangene Vermittlungssignal gesendet hat, die höhere Priorität hat. Wenn er erkennt, dass die Priorität des Kommunikationsgeräts 100A höher ist als die Priorität, die dem empfangenen Vermittlungssignal anhängt, sendet der Kommunikationsvermittler 150 ein Vermittlungssignal, dem die Priorität und Identifikationsinformationen anhängen, an jedes der anderen Kommunikationsgeräte 100 durch den Sender/Empfänger 130.
Wenn die Priorität des Kommunikationsgeräts 100A niedriger ist als die Priorität, die dem empfangenen Vermittlungssignal anhängt, arbeitet das Kommunikationsgerät 100A weiter als ein Slave. In diesem Fall stoppt der Kommunikationsvermittler 150 den Wartezeitgeber 132, wenn der Kommunikationsvermittler 150 Vermittlungssignale an andere Kommunikationsgeräte 100 gesendet hat, bevor er Vermittlungssignale von anderen Kommunikationsgeräten 100 empfangen hat. Das Kommunikationsgerät 100A kann weiter arbeiten, ohne zu einem Master zu wechseln. Der Kommunikationsvermittler 150 ist ein Beispiel für Kommunikationsvermittlungsmittel nach der hier vorliegenden Offenbarung. Die Funktionen des Kommunikationsvermittlers 150 sind implementierbar durch den Prozessor 13, der in 2 gezeigt ist.
Nachdem er ein Vermittlungssignal ausgesendet hat, wartet der Kommunikationsvermittler 150, bis der Wartezeitraum vorüber ist, aus dem unten beschriebenen Grund. Wie oben beschrieben ist der Inaktivitätszustandserkennungszeitraum kürzer gesetzt für ein Kommunikationsgerät 100 mit einer höheren Priorität, wenn ein Master ausgewählt wird. Das Kommunikationsgerät 100 mit der höchsten Priorität ist daher das erste, das erkennt, dass ein Master abwesend ist. Im normalen Betrieb soll der Kommunikationsvermittler 150 nicht warten, nachdem er ein Vermittlungssignal gesendet hat. In einer unerwarteten Situation kann ein Kommunikationsgerät 100 mit der zweithöchsten Priorität oder niedriger ein Vermittlungssignal senden, bevor ein Vermittlungssignal, das von einem Kommunikationsgerät 100 mit der höchsten Priorität gesendet wurde, die anderen Kommunikationsgeräte 100 erreicht. Aus diesem Grund wartet der Kommunikationsvermittler 150, nachdem er ein Vermittlungssignal gesendet hat.
In einem Beispiel hat das Kommunikationsgerät 100A die zweithöchste Priorität. In einer unerwarteten Situation kann aus irgendeinem Grund ein Vermittlungssignal, das von einem Kommunikationsgerät 100 mit der höchsten Priorität gesendet wurde, verspätet das Kommunikationsgerät 100A erreichen. Wenn der Inaktivitätszustandserkennungszeitraum, der für das Kommunikationsgerät 100A eingestellt wurde, vorüber ist, erkennt das Kommunikationsgerät 100A, dass ein Master abwesend ist, übermittelt Vermittlungssignale an andere Kommunikationsgeräte 100, und wartet dann, bis der Wartezeitraum vorüber ist. Wenn das Kommunikationsgerät 100A während dem Wartezeitraum das Vermittlungssignal von dem Kommunikationsgerät 100 mit der höchsten Priorität empfängt, arbeitet das Kommunikationsgerät 100A weiter, ohne zu einem Master zu wechseln. Auf diese Weise wartet der Kommunikationsvermittler 150, der ein Vermittlungssignal gesendet hat, bis der voreingestellte Wartezeitraum vorüber ist, um zu verhindern, dass ein Kommunikationsgerät 100, das nicht als ein Master arbeiten soll, zu einem Master wechselt.
Der Betriebswechsler 160, der in 1 gezeigt ist, wechselt den Betrieb des Kommunikationsgeräts 100A mithilfe der Kommunikationsverwaltungsparameter 113, um das Kommunikationsgerät 100A als einen Master zu betreiben, wenn er von dem Kommunikationsvermittler 150 Informationen empfängt, die ihn zu einem Betriebswechsel zu einem Master anweisen. Zum Beispiel verbindet das Kommunikationsgerät 100A, das angefangen hat, als ein Master zu arbeiten, die Verbindungen zu anderen Kommunikationsgeräten 100, die als Slaves arbeiten, neu, und übermittelt Mastermitteilungssignale an die anderen Kommunikationsgeräte 100 in vorbestimmten Intervallen. Die Funktionen des Betriebswechslers 160 sind implementierbar durch den Prozessor 13, der in 2 gezeigt ist. Der Betriebswechsler 160 ist ein Beispiel für ein Betriebswechselmittel nach der hier vorliegenden Offenbarung.
Der Prozess, der für die Vermittlung zwischen den Kommunikationsgeräten 100 ausgeführt wird, wird jetzt beschrieben. In einem Beispiel arbeitet das Kommunikationsgerät 100D, dass in 1 gezeigt ist, als ein Master, und die Kommunikationsgeräte 100A bis 100C arbeiten als Slaves. Die Kommunikationsgeräte 100B und 100C, die als Slaves arbeiten, haben die gleiche Konfiguration wie das Kommunikationsgerät 100A, das unten beschrieben wird.
Der Prozessor 13, der in Kommunikationsgerät 100A beinhaltet ist, welches in 2 gezeigt ist, führt das Vermittlungsprogramm 111 aus, das in dem Speicher 11 gespeichert ist, um den unten beschriebenen Prozess auszuführen. Wenn der Prozessor 13 ein Mastermitteilungssignal von dem Kommunikationsgerät 100D, welches als ein Master arbeitet, empfängt, setzt er den Erkennungszeitgeber 131 zurück und reaktiviert den Erkennungszeitgeber 131.
Die Vermittlungsprozedur, die ausgeführt wird, wenn ein Master abwesend ist, wird jetzt beschrieben mit Verweis auf 3. Wie in 3 gezeigt, bestimmt der Prozessor 13, ob der Erkennungszeitgeber 131 einen voreingestellten Wert erreicht hat (Schritt S11). Wenn er erkennt, dass der Erkennungszeitgeber 131 einen voreingestellten Wert erreicht hat (Ja in Schritt S11), sendet der Prozessor 13 Vermittlungssignale an andere Kommunikationsgeräte 100 (Schritt S12). Insbesondere erzeugt der Prozessor 13 Vermittlungssignale, welchen die Priorität und Identifikationsinformationen des Kommunikationsgeräts 100A, die in den Vermittlungsparametern 112, welche in Speicher 11 gespeichert sind, angehängt sind, und übermittelt das erzeugte Vermittlungssignal an die Kommunikationsschnittstelle 12. Die Kommunikationsschnittstelle 12 sendet dann die Vermittlungssignale. Auf diese Weise werden die Vermittlungssignale an die Kommunikationsgeräte 100B und 100C durch das Netzwerk 5 gesendet. Der Prozessor 13 aktiviert den Wartezeitgeber 132 (Schritt S13), und führt dann den Prozess in Schritt S14 aus.
Wenn der Wartezeitgeber 132 in Schritt S14 einen voreingestellten Wert erreicht (Ja in Schritt S14), beginnt der Prozessor 13 mithilfe der Kommunikationsverwaltungsparameter 113 als ein Master zu arbeiten, wie in 2 gezeigt (Schritt S15).
Wenn der Prozessor 13 von einem anderen Kommunikationsgerät 100 durch die Kommunikationsschnittstelle 12 ein Vermittlungssignal (Ja im Schritt S16) empfängt, bevor der Wartezeitgeber 132 einen voreingestellten Wert erreicht (Nein in Schritt S14), führt der Prozessor 13 eine Vermittlungsprozedur aus, die in 4 gezeigt ist, und welche ausgeführt werden soll, wenn ein Vermittlungssignal empfangen wird.
Der Prozessor 13 führt in der unten beschriebenen Situation die Prozedur aus, die in 4 gezeigt ist. Der Prozessor 13, der in dem Kommunikationsgerät 100 beinhaltet ist, startet die Prozedur, die in 4 gezeigt ist, wenn der Prozessor 13, der das Vermittlungssignal in Schritt S12 in 3 gesendet hat, ein Vermittlungssignal von einem anderen Kommunikationsgerät 100 in Schritt S16 empfängt, wie gezeigt in 3.
Diese Prozedur reagiert auf eine unerwartete Situation, in welcher ein Kommunikationsgerät 100 der zweithöchsten Priorität oder niedriger ein Vermittlungssignal sendet, bevor das Kommunikationsgerät 100 mit der höchsten Priorität Vermittlungssignale gesendet hat. Der Prozessor 13 startet auch die Prozedur, die in 4 gezeigt ist, wenn er ein Vermittlungssignal von einem anderen Kommunikationsgerät 100 empfängt, bevor der Erkennungszeitgeber 131 einen voreingestellten Wert erreicht hat.
Der Prozessor 13 bestimmt, ob die Priorität des Kommunikationsgeräts 100A, die in den Vermittlungsparametern 112 enthalten ist, höher ist als die Priorität, die dem empfangenen Vermittlungssignal angehängt ist (Schritt S21). Wenn er erkennt, dass das Kommunikationsgerät 100A eine höhere Priorität hat (Ja im Schritt S21), bestimmt der Prozessor 13, ob der Wartezeitgeber 132 aktiv ist (Schritt S22).
Wenn der Wartezeitgeber 132 aktiv ist (Ja im Schritt S 22), führt der Prozessor 13 den Prozess in Schritt S25 aus. Wenn der Wartezeitgeber 132 aktiv ist, zeigt das, dass der Prozessor 13 Vermittlungssignale an die Kommunikationsgeräte 100B und 100C gesendet hat.
Wenn der Wartezeitgeber 132 nicht aktiv ist (Nein in Schritt S22), sendet der Prozessor 13 Vermittlungssignale an die Kommunikationsgeräte 100B und 100C (Schritt S23). Insbesondere liest der Prozessor 13 aus den Vermittlungsparametern 112, die in Speicher 11 gespeichert sind, die Priorität und die Identifikationsinformationen des Kommunikationsgeräts 100A, erzeugt Vermittlungssignale, denen die Priorität und die Identifikationsinformationen angehängt sind, und übermittelt die generierten Vermittlungssignale an die Kommunikationsschnittstelle 12. Die Kommunikationsschnittstelle 12 sendet dann die Vermittlungssignale. Der Prozessor 13 aktiviert den Wartezeitgeber 132 (Schritt S24). Der Prozessor 13 führt dann den Prozess in Schritt S25 aus.
Wenn der Wartezeitgeber 132 einen voreingestellten Wert erreicht hat (Ja in Schritt S 25), beginnt der Prozessor 13, unter Benutzung der Kommunikationsverwaltungsparameter 113, als ein Master zu arbeiten, wie in 2 gezeigt (Schritt S 26). Der Prozessor 13 beendet die Vermittlungsprozedur, welche ausgeführt werden soll, wenn ein Vermittlungssignal empfangen wird.
Im Schritt S25 bestimmt der Prozessor 13, ob der Prozessor 13 ein Vermittlungssignal von einem anderen Kommunikationsgerät 100 durch die Kommunikationsschnittstelle 12 empfangen hat, bevor der Wartezeitgebe 132 einen voreingestellten Wert erreicht hat (Nein im Schritt S25) (Schritt S27). Wenn er erkennt, dass der Prozessor 13 ein Vermittlungssignal von einem anderen Kommunikationsgerät 100 empfangen hat (Ja im Schritt S27), wiederholt der Prozessor 13 den Prozess in Schritt S21.
Wenn er erkennt, dass die Priorität des Kommunikationsgeräts 100A, die in den Vermittlungsparametern 112 enthalten ist, niedriger ist als die Priorität, die dem empfangenen Vermittlungssignal in Schritt S 21 angehängt ist (Nein in Schritt S21), bestimmt der Prozessor 13, ob der Wartezeitgeber 132 aktiv ist (Schritt S28).
Wenn der Wartezeitgeber 132 aktiv ist (Ja im Schritt S28) stoppt der Prozessor 13 den Wartezeitgeber 132 (Schritt S29). Das Kommunikationsgerät 100A, das ein Vermittlungssignal empfangen hat von einem Kommunikationsgerät 100 mit einer Priorität, die höher ist als die Priorität des Kommunikationsgeräts 100A, soll nicht als ein Master betrieben werden. Der Prozessor 13 beendet dann die Vermittlungsprozedur, die ausgeführt werden soll, wenn ein Vermittlungssignal empfangen wird. Wenn der Wartezeitgeber 132 nicht aktiv ist (Nein in Schritt S28), beendet der Prozessor 13 die Vermittlungsprozedur, die ausgeführt werden soll, wenn ein Vermittlungssignal empfangen wird.
Wie oben beschrieben in der Konfiguration nach dieser Ausführungsform, ist der Inaktivitätszustandserkennungszeitraum für jedes Kommunikationsgerät 100, das als ein Slave arbeitet, kürzer gesetzt für ein Kommunikationsgerät 100 mit einer höheren Priorität. Wenn der Inaktivitätszustandserkennungszeitraum, der in Übereinstimmung mit der Priorität gesetzt ist, vorüber ist, bestimmt jedes Kommunikationsgerät, ob ein Master anwesend ist. In einem Beispiel, wie in 5 gezeigt, arbeiten die Kommunikationsgeräte 100A, 100B, und 100C als Slaves, und das Kommunikationsgerät 100D arbeitet als ein Master. Die Priorität ist niedriger gesetzt in der Reihenfolge der Kommunikationsgeräte 100A, 100B, und 100C wobei das Kommunikationsgerät 100A die höchste Priorität hat. Der Inaktivitätszustandserkennungszeitraum ist länger gesetzt in der Reihenfolge Inaktivitätszustandserkennungszeitraum tA für Kommunikationsgerät 100A, Inaktivitätszustandserkennungszeitraum tB für Kommunikationsgerät 100B, und Inaktivitätszustandserkennungszeitraum tC für Kommunikationsgerät 100C.
In diesem Fall ist das Kommunikationsgerät 100A mit dem kürzesten Inaktivitätszustandserkennungszeitraum tA das erste, das die Abwesenheit eines Masters erkennt. Daher ist das Kommunikationsgerät 100A mit der höchsten Priorität das erste, das Vermittlungssignale an die anderen Kommunikationsgeräte 100 sendet. Die Kommunikationsgeräte 100B und 100C vergleichen die Priorität, die dem Mastermitteilungssignal, welches von Kommunikationsgerät 100A empfangen wurde, angehängt ist, mit den voreingestellten Prioritäten. Die Kommunikationsgeräte 100B und 100C, jedes mit der Priorität niedriger als die Priorität, die dem Vermittlungssignal, welches von dem Kommunikationsgerät 100A empfangen wurde, angehängt ist, führen keine weitere Aktion aus. Das Kommunikationsgerät 100A, das Vermittlungssignale ausgesendet hat, fängt an, als ein Master zu arbeiten, wenn ein Wartezeitraum wA vorüber ist.
In dem Beispiel, das in 5 gezeigt ist, sendet nur das Kommunikationsgerät 100A mit der höchsten Priorität Vermittlungssignale, und die Kommunikationsgeräte 100B und 100C senden keine Vermittlungssignale. Dies verkürzt die Zeit, die gebraucht wird, um Vermittlungssignale zwischen den Kommunikationsgeräten 100 zu senden und zu empfangen, und verkürzt daher die Zeit, die gebraucht wird, um einen neuen Master auszuwählen.
Wie in 6 gezeigt, können Vermittlungssignale, die von dem Kommunikationsgerät 100A mit der höchsten Priorität gesendet wurden, aus irgendeinem Grund verspätet die Kommunikationsgeräte 100B und 100C erreichen. In dem illustrierten Beispiel haben Vermittlungssignale, die von dem Kommunikationsgerät 100B mit der zweithöchsten Priorität ausgesendet wurden, die Kommunikationsgeräte 100A und 100C erreicht, bevor Vermittlungssignale, die von dem Kommunikationsgerät 100A gesendet wurden, die Kommunikationsgeräte 100B und 100C erreicht haben.
In diesem Fall aktiviert das Kommunikationsgerät 100B, das die Vermittlungssignale gesendet hat, den Wartezeitgeber 132, und wartet, bis ein Wartezeitraum wB vorüber ist. Das Kommunikationsgerät 100B empfängt ein Vermittlungssignal von dem Kommunikationsgerät 100A, bevor der Wartezeitraum wB vorüber ist. Das Kommunikationsgerät 100B vergleicht die Priorität, die dem Vermittlungssignal, welches von dem Kommunikationsgerät 100A empfangen wurde, angehängt ist, mit der Priorität des Kommunikationsgeräts 100B. Das Kommunikationsgerät 100B mit einer niedrigeren Priorität als das Kommunikationsgerät 100A stoppt den Wartezeitgeber 132. In diesem Fall wird das Kommunikationsgerät 100B nicht zu einem Betrieb als ein Master wechseln.
Das Kommunikationsgerät 100C vergleicht die Priorität, die dem Vermittlungssignal, welches von dem Kommunikationsgerät 100B empfangen wurde, angehängt ist, mit der Priorität des Kommunikationsgeräts 100C. Das Kommunikationsgerät 100C mit einer niedrigeren Priorität als das Kommunikationsgerät 100B führt keine weitere Aktion aus. Des Weiteren vergleicht das Kommunikationsgerät 100C die Priorität, die dem Vermittlungssignal, welches von dem Kommunikationsgerät 100A empfangen wurde, angehängt ist, mit der Priorität des Kommunikationsgeräts 100C. Das Kommunikationsgerät 100C mit einer niedrigeren Priorität als das Kommunikationsgerät 100A führt keine weitere Aktion aus.
Das Kommunikationsgerät 100A empfängt von dem Kommunikationsgerät 100B ein Vermittlungssignal, welchem eine Priorität angehängt ist, die niedriger ist als die Priorität des Kommunikationsgeräts 100A. Das Kommunikationsgerät 100A mit einer höheren Priorität übermittelt daher Vermittlungssignale an die Kommunikationsgeräte 100B und 100C. Das Kommunikationsgerät 100A fängt an, als ein Master zu arbeiten, wenn der Wartezeitraum wA vorüber ist. In dem Beispiel, das in 6 gezeigt ist, senden nicht alle der Kommunikationsgeräte Vermittlungssignale. Dies verkürzt die Zeit, die gebraucht wird, um einen neuen Master auszuwählen, obwohl die Zeit etwas länger ist als die Zeit, die in dem Beispiel gebraucht wird, welches in 5 gezeigt ist.
In der Konfiguration nach dieser Ausführungsform hat jeder Slave einen verschiedenen Inaktivitätszustandserkennungszeitraum, bzw. Zeitintervalle, an welchen jeder Slave bestimmt, ob ein Master anwesend ist, in Übereinstimmung mit der Priorität des Slaves. Dies hindert die meisten der Slaves mit niedrigeren Prioritäten daran, Vermittlungssignale zu senden. Diese Konfiguration ist effektiver darin, die Zeit zu verkürzen, die gebraucht wird, einen Master aus einer großen Anzahl aus Slaves auszuwählen. Die Priorität des Kommunikationsgeräts 100A ist ein Beispiel für einen ersten Wert nach der hier vorliegenden Offenbarung und die Priorität des Kommunikationsgeräts 100B ist ein Beispiel für einen zweiten Wert nach der hier vorliegenden Offenbarung.
In Modifikation 1 in dieser Ausführungsform benutzt ein Benutzer, der das Kommunikationssystem 1 verwaltet, ein Einstellungswerkzeug, um die Prioritäten und die Inaktivitätszustandserkennungszeiträume als die Vermittlungsparameter 112 in dem Speicher 11 einzustellen, wie in 2 gezeigt. Die Prioritäten können jedoch automatisch bestimmt werden. Hier werden jetzt hauptsächlich die Komponenten beschrieben, die sich von den Komponenten in der Ausführungsform unterscheiden.
In einem Beispiel arbeitet das Kommunikationsgerät 100D, welches in 1 gezeigt ist, als ein Master, und die Kommunikationsgeräte 100A bis 100C arbeiten als Slaves. Zum Beispiel fordert das Kommunikationsgerät 100D, welches als ein Master arbeitet, sofort, nachdem die Verbindungen etabliert wurden, Identifikationsinformationen von jedem der Kommunikationsgeräte 100A bis 100C an. Die Kommunikationsgeräte 100A bis 100C übermitteln Identifikationsinformationen, die in einem Speicher 11 gespeichert sind, an das Kommunikationsgerät 100D, welches als ein Master arbeitet. Basierend auf der Einstellung, dass eine MAC-Adresse mit einem größeren Wert eine höhere Priorität hat, bestimmt der Master die Priorität und den Inaktivitätszustandserkennungszeitraum für jedes der Kommunikationsgeräte 100A bis 100C, die als Slaves arbeiten. Der Master übermittelt dann die bestimmten Prioritäten und die Inaktivitätszustandserkennungszeiträume an die Kommunikationsgeräte 100A bis 100C.
Der Master bestimmt die Inaktivitätszustandserkennungszeiträume in Übereinstimmung mit den Prioritäten. Insbesondere bestimmt der Master jeden Inaktivitätszustandserkennungszeitraum, indem er die Priorität mit einem Referenzzeitraum multipliziert, der für die Priorität vorher ermittelt worden ist. In einem Beispiel ist der Referenzzeitraum 100 ms. Ein Kommunikationsgerät mit der höchsten Priorität bekommt einen Inaktivitätszustandserkennungszeitraum von 1 x 100 ms = 100 ms zugewiesen. Ein Kommunikationsgerät mit der zweithöchsten Priorität bekommt einen Inaktivitätszustandserkennungszeitraum von 2 × 100 ms = 200 ms zugewiesen. Der Master übermittelt die zugewiesenen Prioritäten und die Inaktivitätszustandserkennungszeiträume an jedes der Kommunikationsgeräte 100B bis 100D. Daraufhin speichert jedes der Kommunikationsgeräte 100B bis 100D, die als Slaves arbeiten, die Priorität und den Inaktivitätszustandserkennungszeitraum, die vom Master empfangen wurden, als Vermittlungsparameter in den Speicher 11, wie in 2 gezeigt.
Modifikation 2
In dem Beispiel oben hat jedes der Kommunikationsgeräte 100A bis 100C, die als Slaves arbeiten, Konfiguration, die in 1 und 2 gezeigt sind, um als ein Master betrieben werden zu können. Jedoch können eines oder mehrere der Kommunikationsgeräte, die unter den Kommunikationsgeräten 100 vorausgewählt wurden, und die als Slaves arbeiten, die Inaktivität eines Masters erkennen und als ein Master arbeiten.
In einem Kommunikationssystem 2 nach Modifikation 2, das in 7 gezeigt ist, sind die Kommunikationsgeräte 100A und 100B eingestellt, um als ein Master betrieben werden zu können. In anderen Worten sind die Kommunikationsgeräte 100A und 100B als Kandidaten für einen Master gesetzt. Das Kommunikationsgerät 100C ist nicht als ein Kandidat für einen Master gesetzt. Das Kommunikationsgerät 100D ist eingestellt, um als Master zu arbeiten. Die Kommunikationsgeräte 100A und 100B umfassen die Komponenten, die in 1 und 2 gezeigt sind, wie in der Ausführungsform beschrieben. Die Kommunikationsgeräte 100A und 100B erkennen die Inaktivität eines Masters und führen Kommunikationsvermittlung aus.
Das Kommunikationsgerät 100C umfasst einfach nur als eine funktionale Komponente den Sender/Empfänger 130, um Vermittlungssignale zu empfangen. Das Kommunikationsgerät 100C erkennt weder die Inaktivität eines Masters, noch vergleicht es die Prioritäten, die an die Vermittlungssignale angehängt sind. Wie in 8 gezeigt, vermeidet das Kommunikationsgerät 100C Hardwarekomponenten in dem Speicher 11, insbesondere vermeidet es das Vermittlungsprogramm 111, um Kommunikationsvermittlung zwischen Kommunikationsgeräten 100 durchzuführen, die Vermittlungsparameter 112, welche für Kommunikationsvermittlung verwendet werden, und die Kommunikationsverwaltungsparameter 113, um Kommunikation durch das Netzwerk 5 zu verwalten. Der Prozessor 13, der in dem Kommunikationsgerät 100C beinhaltet ist, muss den Erkennungszeitgeber 131 und den Wartezeitgeber 132 nicht umfassen. Auf diese Weise können alle Slaves, die nicht dafür ausgewählt sind, als ein Master betrieben werden zu können, eine einfachere Hardwarekonfiguration haben. Zum Beispiel kann ein Kommunikationsgerät 100 mit höheren Verarbeitungsfähigkeiten als ein Master betrieben werden, anstelle eines Kommunikationsgeräts 100 mit geringeren Verarbeitungsfähigkeiten. Daher können alle Kommunikationsgeräte 100 mit niedrigeren Verarbeitungsfähigkeiten als Kandidaten für einen Master ausgeschlossen werden.
Obwohl die Konfigurationen nach der Ausführungsform und den Modifikationen 1 und 2 beschrieben worden sind, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die oben beschriebenen Beispiele limitiert. Zum Beispiel kann ein Master von jedem der Kommunikationsgeräte 100, die als Slaves arbeiten, die Internetprotokoll (IP)-Adresse oder die Stationsnummer auf dem Netzwerk 5 als Identifikationsinformationen anfordern, anstelle der MAC-Adresse. Ein Master kann bestimmen, dass ein Kommunikationsgerät mit einem kleineren Wert, der Identifikationsinformationen repräsentiert, eine höhere Priorität hat.
In dem Beispiel nach der Ausführungsform ist der Wartezeitraum, während dem ein Kommunikationsgerät 100 nach dem Senden von Vermittlungssignalen wartet, kürzer gesetzt für ein Kommunikationsgerät 100 mit einer höheren Priorität. Der Wartezeitraum kann jedoch auch anders gesetzt werden. Zum Beispiel können alle Kommunikationsgeräte 100 die gleiche Länge der Warteperiode aufweisen.
Die oben beschriebenen Programme können in einem nicht flüchtigen Computer lesbare Speichermedium, wie einer Magnetscheibe, einer optischen Scheibe, einer magnetooptischen Scheibe, einem Flash-Speicher, einem Halbleiterspeicher, oder einem Magnetband gespeichert werden.
Das Vorige beschreibt einige Beispielausführungsformen zum Zweck der Erklärung. Obwohl die vorige Diskussion spezifische Ausführungsformen präsentiert hat, erkennt der Fachmann, dass Änderungen in Form und Detail gemacht werden können, ohne von dem breiteren Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Demzufolge sollen die Spezifikationen und Zeichnungen als illustrativ anstelle von restriktiv angesehen werden. Diese detaillierte Beschreibung soll demnach nicht in einem begrenzten Sinn verstanden werden, und der Umfang der Erfindung ist nur durch die beigefügten Ansprüche definiert, zusammen mit der ganzen Breite von Äquivalenten, auf welche sich solche Ansprüche erstrecken.
Bezugszeichenliste

tA, tB, tC: Inaktivitätszustandserkennungszeitraum
wA: Wartezeitraum
1: Kommunikationssystem
5: Netzwerk
11: Speicher
12: Kommunikationsschnittstelle
13: Prozessor
19: Bus
100, 100A, 100B, 100C, 100D: Kommunikationsgerät
110: Prioritätsspeicher
111: Vermittlungsprogramm
112: Vermittlungsparameter
113: Kommunikationsverwaltungsparameter
120: Inaktivitätszustandserkennungszeitraumspeicher
130: Sender/Empfänger
131: Erkennungszeitgeber
132: Wartezeitgeber
140: Masteranwesenheitserkenner
150: Kommunikationsvermittler
160: Betriebswechsler

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 9149061 [0005]

Claims

Master-Slave-Kommunikationssystem, umfassend: Kommunikationsgeräte, die jeweils als ein Master oder als ein Slave betreibbar sind, wobei jedes von wenigstens zwei der Kommunikationsgeräte, die als Slave arbeiten, ein Erkennungszeitraumspeichermittel, um einen Inaktivitätszustandserkennungszeitraum zu speichern, welcher kürzer gesetzt ist für einen Slave, der höhere Priorität hat wenn ein neuer Master unter den Slaves ausgewählt wird, ein Masteranwesenheitserkennungsmittel, um zu erkennen, ob ein Master anwesend ist, basierend darauf, ob das Kommunikationsgerät nach einem Signal von einem Master empfangen hat und bevor der Inaktivitätszustandserkennungszeitraum vorüber ist, ein neues Signal von einem Kommunikationsgerät, das als Master arbeitet, empfängt, und ein Betriebswechselmittel aufweist, um die Arbeitsweise eines Kommunikationsgeräts zur Arbeitsweite als Master zu wechseln, wenn das Masteranwesenheitserkennungsmittel erkennt, dass ein Master abwesend ist.
Kommunikationssystem nach Anspruch 1, welches weiter umfasst: Prioritätsspeichermittel, um eine Priorität des Kommunikationsgeräts für die Auswahl eines neuen Masters zu speichern, und Kommunikationsvermittlungsmittel, um einem anderen Kommunikationsgerät einen ersten Wert als die Priorität des Kommunikationsgeräts mitzuteilen, wobei das Betriebswechselmittel die Arbeitsweise des Kommunikationsgeräts von einer Arbeitsweise als Slave zur Arbeitsweise als Master wechselt, wenn ein Wartezeitraum vorüber ist, nachdem das Kommunikationsvermittlungsmittel den ersten Wert dem anderem Kommunikationsgerät mitgeteilt hat.
Kommunikationssystem nach Anspruch 2, wobei, wenn ein zweiter Wert, welcher die Priorität des anderen Kommunikationsgeräts ist, von dem anderen Kommunikationsgerät mitgeteilt wird bevor das Kommunikationsvermittlungsmittel den ersten Wert an das andere Kommunikationsgerät mitgeteilt hat, das Kommunikationsvermittlungsmittel bestimmt, ob der erste Wert höher ist als der zweite Wert, und, wenn er bestimmt, dass der erste Wert höher ist als der zweite Wert, das Kommunikationsvermittlungsmittel dem anderen Kommunikationsgerät den ersten Wert als die Priorität der Kommunikationsgeräts mitteilt.
Kommunikationssystem nach Anspruch 2 oder 3, wobei, wenn der zweite Wert, welcher die Priorität des anderen Kommunikationsgeräts ist, durch das andere Kommunikationsgerät während des Wartezeitraums mitgeteilt wird, das Kommunikationsvermittlungsmittel bestimmt, ob der erste Wert höher ist als der zweite Wert, und, wenn das Kommunikationsvermittlungsmittel bestimmt, dass der erste Wert niedriger ist als der zweite Wert, das Betriebswechselmittel nicht von der Arbeitsweise eines Slaves zur Arbeitsweise eines Masters wechselt, nachdem der Wartezeitraum vorüber ist.
Master-Slave-Kommunikationsgerät, umfassend: ein Erkennungszeitraumspeichermittel, um einen Inaktivitätszustandserkennungszeitraum zu speichern, welcher kürzer gesetzt ist für einen Slave, der höhere Priorität hat wenn ein neuer Master unter den Slaves ausgewählt wird, ein Masteranwesenheitserkennungsmittel, um zu erkennen, ob ein Master anwesend ist, basierend darauf, ob das Kommunikationsgerät nach einem Signal von einem Master empfangen hat und bevor der Inaktivitätszustandserkennungszeitraum vorüber ist, ein neues Signal von einem Kommunikationsgerät, das als Master arbeitet, empfängt, und und ein Betriebswechselmittel aufweist, um die Arbeitsweise eines Kommunikationsgeräts zur Arbeitsweite als Master zu wechseln, wenn das Masteranwesenheitserkennungsmittel erkennt, dass ein Master abwesend ist.
Eine Methode, die implementierbar ist durch ein Kommunikationsgerät, welches als Slave betreibbar ist in einem Master-Slave-Kommunikationssystem, wobei die Methode umfasst: Bestimmen, ob ein Master anwesend ist in Zeitintervallen, die einer Priorität des Kommunikationsgeräts bei der Auswahl eines neuen Masters entsprechen, und die Arbeitsweise des Kommunikationsgeräts zur Arbeitsweise eines Masters zu wechseln, wenn erkannt wurde, dass ein Master abwesend ist.
Ein Programm, das einen Computer, der als Slave in einem Master-Slave-Kommunikationssystem betreibbar ist, veranlasst, Schritte auszuführen, welche umfassen: Einen Inaktivitätszustandserkennungszeitraum zu speichern, der kürzer gesetzt ist für einen Computer mit höherer Priorität bei der Auswahl eines neuen Masters unter den Slaves, Bestimmen, ob ein Master anwesend ist, basierend darauf, ob der Computer nach einem Signal von einem Master empfangen hat und bevor der Inaktivitätszustandserkennungszeitraum vorüber ist, ein neues Signal von einem Master empfängt, und die Arbeitsweise des Computers zu einer Arbeitsweise als Master zu wechseln, wenn erkannt wurde, dass ein Master abwesend ist.