JP2009010630A - Network system, relaying device, program, and hardware description code - Google Patents

Network system, relaying device, program, and hardware description code Download PDF

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JP2009010630A JP2007169477A JP2007169477A JP2009010630A JP 2009010630 A JP2009010630 A JP 2009010630A JP 2007169477 A JP2007169477 A JP 2007169477A JP 2007169477 A JP2007169477 A JP 2007169477A JP 2009010630 A JP2009010630 A JP 2009010630A
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Eiichiro Kawakami
英一郎 川上
Koji Kondo
耕治 近藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology for synchronizing a transmitting timing of a frame transmitted by each of all nodes in a plurality of networks connected through relay nodes. <P>SOLUTION: At first, a main transmission/reception portion 10a of a relay node 3 becomes in a communication condition ("YES" at s120). After synchronizing with a transmitting timing of a frame transmitted by each node connected to a main network 2, a receiving route is changed so that a frame distributed within the main network may be received by each slave transmission/reception portion, during a period required for each node connected to a slave network 2 being in a communication condition (s150 to s200). <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、それぞれ1以上のノードが接続された複数のネットワークと、これらネットワーク間に介在してフレームの送受信を中継する中継ノードと、からなるネットワークシステムに関する。   The present invention relates to a network system including a plurality of networks each connected with one or more nodes, and a relay node that relays transmission / reception of frames interposed between the networks.

このようなネットワークシステムとしては、各ネットワークにおけるノードそれぞれがイベントの発生時に随時フレームの送信を行う(いわゆるCSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection )方式)ように構成されたものが一般的である(例えば、特許文献1参照)。
特開平03−283842号公報
Such a network system is generally configured such that each node in each network transmits a frame at any time when an event occurs (so-called CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection) method). Yes (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 03-283842

上述したようなネットワークシステムにおいては、各ネットワークのノードそれぞれがイベントの発生時にフレームの送信を行うように構成されているため、各ネットワークにおけるノードそれぞれによるフレームの送信タイミングを同期させる必要はない。   In the network system as described above, since each node of each network is configured to transmit a frame when an event occurs, it is not necessary to synchronize the frame transmission timing by each node in each network.

ただ、上記ネットワークシステムを、各ネットワークのノードそれぞれが、あらかじめ定められた繰り返し周期中の特定タイムスロットにおいてフレームの送信を行う構成(いわゆる時分割多重)に適用することを考えると、システム全体としての動作を同期したものとするために、全ネットワークのノードそれぞれによるフレームの送信タイミングを同期させる必要がある。   However, considering that the network system is applied to a configuration in which each node of each network transmits a frame in a specific time slot in a predetermined repetition period (so-called time division multiplexing), the system as a whole In order to synchronize the operation, it is necessary to synchronize the transmission timing of frames by the nodes of all the networks.

しかし、時分割多重のネットワークにおいては、ノードそれぞれによるフレームの送信タイミングを他のネットワークと無関係に同期させており、複数のネットワークにおける全てのノードそれぞれによるフレームの送信タイミングを同期させることが困難であった。   However, in a time division multiplexing network, the transmission timing of frames by each node is synchronized independently of other networks, and it is difficult to synchronize the transmission timing of frames by all nodes in a plurality of networks. It was.

具体的にいうと、各ネットワークは、いずれか最も早く起動したノードが一定周期でフレームの送信を開始し、それ以降に起動した他のノードがそのフレームの送信周期との同期をとることにより、ノードそれぞれが時分割多重でフレームの送受信を繰り返す通信状態となることが一般的であり、この場合、全ネットワークのノードそれぞれによるフレームの送信タイミングを同期させることは困難である。   Specifically, in each network, the node that is activated first starts transmission of a frame at a certain period, and other nodes activated after that synchronize with the transmission period of the frame, It is common for each node to be in a communication state in which transmission and reception of frames are repeated by time division multiplexing. In this case, it is difficult to synchronize the transmission timing of frames by the nodes of all networks.

また、各ネットワーク送信タイミングは電源が投入するたびに変化するため、中継装置を介してネットワーク間のフレーム転送に要する時間をあらかじめ予測することができない。したがって、中継装置を通過するフレームの遅延時間にばらつきが生じ、制御系の電気的装置(エンジン制御装置等)で実現される車両制御の応答特性が劣化する、といった問題がある。   Further, since each network transmission timing changes every time the power is turned on, it is impossible to predict in advance the time required for frame transfer between networks via the relay device. Therefore, there is a problem in that the delay time of the frame passing through the relay device varies and the response characteristic of the vehicle control realized by the electrical device (engine control device or the like) of the control system is deteriorated.

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、その目的は、中継ノードを介して接続された複数のネットワークにおける全てのノードそれぞれによるフレームの送信タイミングを同期させるための技術を提供することである。   The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to synchronize frame transmission timings by all nodes in a plurality of networks connected via relay nodes. Is to provide.

上記課題を解決するためには、それぞれ1以上のノードが接続された複数のネットワークと、該ネットワーク間に介在して該ネットワーク間におけるフレームの送受信を中継する中継ノードと、からなるネットワークシステムを、以下に示すようにした第1の構成(請求項1)とするとよい。   In order to solve the above problems, a network system comprising a plurality of networks each connected with one or more nodes and a relay node that relays frame transmission / reception between the networks interposed between the networks, The first configuration (Claim 1) described below is preferable.

この構成において、前記複数のネットワークのうち、いずれかのネットワークである主ネットワークは、いずれか最も早く起動したノード(中継ノードを含む)が一定周期でフレームの送信を開始し、それ以降に起動した他のノードがそのフレームの送信周期との同期をとることにより、ノードそれぞれが時分割多重でフレームの送受信を繰り返す通信状態となる。また、前記複数のネットワークのうち、前記主ネットワーク以外のネットワークである従ネットワークは、前記中継ノードが一定周期でフレームの送信を開始し、その他のノードがそのフレームの送信周期との同期をとることにより、ノードそれぞれが時分割多重でフレームの送受信を繰り返す通信状態となる。   In this configuration, the main network, which is one of the plurality of networks, starts transmission of a frame at a fixed period from the node (including the relay node) that has been started earliest, and has started after that When other nodes synchronize with the transmission cycle of the frame, each node enters a communication state in which transmission and reception of frames are repeated by time division multiplexing. In the slave network that is a network other than the main network among the plurality of networks, the relay node starts transmission of a frame at a constant period, and other nodes synchronize with the transmission period of the frame. Thus, each node enters a communication state in which frame transmission / reception is repeated in time division multiplexing.

また、前記中継ノードは、前記主ネットワークに接続された状態で、該主ネットワークとの間におけるフレームの送受信を制御すると共に、該主ネットワークに接続されたノードとして機能する主送受信部と、それぞれ異なる前記従ネットワークに接続された状態で、該従ネットワークとの間におけるフレームの送受信を制御すると共に、該従ネットワークに接続されたノードとして機能する1以上の従送受信部と、 前記送受信部(前記主送受信部,前記従送受信部)の間でフレームを中継するフレーム中継手段と、を備えている。   The relay node controls transmission / reception of frames with the main network while being connected to the main network, and is different from a main transmission / reception unit functioning as a node connected to the main network. While being connected to the slave network, control of frame transmission / reception with the slave network and one or more slave transceiver units functioning as nodes connected to the slave network; and the transceiver unit (the master unit) Frame relay means for relaying frames between the transmission / reception unit and the slave transmission / reception unit).

また、この中継ノードにおいては、当該中継ノードが起動した以降に、第1指令手段が、前記主送受信部に対し、一定周期でのフレームの送信を開始する,または,フレームの送信周期との同期をとることにより前記通信状態となるべき旨を指令する。この第1指令手段による指令を受けて前記主送受信部が通信状態となった以降に、第2指令手段が、前記従送受信部それぞれに対し、一定周期でのフレームの送信を開始する,または,フレームの送信周期との同期をとることにより前記通信状態となるべき旨を指令する。   Further, in this relay node, after the relay node is activated, the first command means starts frame transmission at a constant cycle to the main transmitter / receiver, or is synchronized with the frame transmission cycle. To indicate that the communication state should be established. After the command from the first command means is received and the main transmission / reception unit is in a communication state, the second command means starts transmission of frames at a constant period to each of the slave transmission / reception units, or It is instructed that the communication state should be established by synchronizing with the frame transmission cycle.

そして、経路切替手段が、前記第1指令手段による指令を受けて前記主送受信部が通信状態となってから、所定の期間が経過するまでの間、前記従送受信部がフレームを受信する受信経路それぞれを、その従送受信部が接続されていた前記従ネットワークから前記主ネットワークへと切り替える。   A reception path through which the slave transmission / reception unit receives a frame after a predetermined period elapses after the path switching unit receives a command from the first command unit and the main transmission / reception unit enters a communication state. Each is switched from the slave network to which the slave transceiver unit is connected to the master network.

このように構成されたネットワークシステムによれば、まず、中継ノードの主送受信部が通信状態となり、主ネットワークに接続されたノードそれぞれによるフレームの送信タイミングが同期した後、所定の期間が経過するまでの間、この主ネットワークを流通するフレームが従送受信部それぞれに受信されるように受信経路が切り替えられる。   According to the network system configured as described above, first, after the main transmission / reception unit of the relay node is in a communication state and the frame transmission timings of the nodes connected to the main network are synchronized, a predetermined period elapses. In the meantime, the reception path is switched so that the frame flowing through the main network is received by each of the slave transmitting / receiving units.

従送受信部それぞれは、こうして受信されるフレームの送信周期と同期をとって通信状態となることにより、従送受信部自身が接続された従ネットワークに対して、フレームの送受信を繰り返すようになる。このとき、従送受信部は、主ネットワークを流通するフレームの送信周期との同期をとって通信状態となったことから、当然、主ネットワークのノードそれぞれによるフレームの送信タイミングと同期している。   Each of the slave transmission / reception units becomes in a communication state in synchronization with the transmission cycle of the frame received in this manner, thereby repeating frame transmission / reception with respect to the slave network to which the slave transmission / reception unit itself is connected. At this time, the slave transmission / reception unit is in communication with the transmission cycle of the frames flowing through the main network, and thus is naturally synchronized with the transmission timing of the frame by each node of the main network.

この後、従送受信部により繰り返し送信されるフレームが、この従送受信部が接続された従ネットワークにおける他のノードそれぞれに受信されるようになり、これにより、これら他のノードについても、その従送受信部により送信されるフレームの送信周期との同期をとって通信状態となる。このとき、従送受信部によるフレームの送信タイミングは、主ネットワークのノードそれぞれによるフレームの送信タイミングと同期していることから、この従送受信部によるフレームの送信周期と同期をとって通信状態となった各ノードについても、同様に、主ネットワークのノードそれぞれによるフレームの送信タイミングと同期している。   Thereafter, the frame repeatedly transmitted by the slave transceiver unit is received by each of the other nodes in the slave network to which the slave transceiver unit is connected. The communication state is established in synchronization with the transmission cycle of the frame transmitted by the unit. At this time, since the transmission timing of the frame by the slave transmission / reception unit is synchronized with the transmission timing of the frame by each node of the main network, the communication state is synchronized with the transmission cycle of the frame by the slave transmission / reception unit. Similarly, each node is synchronized with the transmission timing of a frame by each node of the main network.

このように、従送受信部および従ネットワークに接続された各ノードそれぞれは、全て主ネットワークのノードそれぞれによる送信タイミングと同期してフレームを送信するため、これにより、中継ノードを介して接続された複数のネットワークにおける全てのノードそれぞれによるフレームの送信タイミングを同期させることができる。   In this way, each of the nodes connected to the slave transmission / reception unit and the slave network transmits a frame in synchronization with the transmission timing of each node of the master network, so that a plurality of nodes connected via the relay node Frame transmission timings of all the nodes in the network can be synchronized.

また、上記構成では、それぞれの起動タイミングに拘わらず、中継ノードにおける主送受信部,従送受信部,従ネットワークの各ノードという順番で主ネットワークのノードそれぞれによる送信タイミングとの同期をとることができる。そのため、システムとしての起動に伴う各ノードの起動タイミングが一定していないような環境下においても、間違いなく、中継ノードを介して接続された全ネットワークのノードそれぞれによるフレームの送信タイミングを同期させることができる。   In the above configuration, synchronization with the transmission timing of each node of the main network can be achieved in the order of the main transmission / reception unit, the sub transmission / reception unit, and each node of the sub network in the relay node regardless of the activation timing. Therefore, even in an environment where the startup timing of each node accompanying startup as a system is not constant, the transmission timing of frames by all the nodes of all the networks connected via the relay node is definitely synchronized. Can do.

なお、上記構成において、中継ノードの経路切替手段が受信経路を切り替えておく期間は、従ネットワークに接続されたノード(従送受信部を含む)それぞれが通信状態となるのに要する期間を確保できればよく、その具体的な期間については特に限定されない。   In the above configuration, the period during which the relay node path switching unit switches the reception path only needs to ensure a period required for each node (including the slave transceiver unit) connected to the slave network to be in a communication state. The specific period is not particularly limited.

そのような期間を確保できるようにするためには、例えば、経路切替手段を以下に示すようにした第2の構成(請求項2)とすることが考えられる。
この構成において、前記経路切替手段は、前記受信経路それぞれを切り替えた以降、前記従送受信部それぞれが、その受信経路を介して受信されるフレームの送信周期との同期をとって前記通信状態となるのに要する第1同期期間,および,その従送受信部が接続された従ネットワークにおける他のノードが、前記通信状態となった従送受信部により繰り返し送信されるフレームの送信周期との同期をとって通信状態となるのに要する第2同期期間,が経過した際に、前記受信経路それぞれを、前記主ネットワークから前記従ネットワークへと切り替え直す、ように構成されている。
In order to ensure such a period, for example, it is conceivable that the path switching means has a second configuration (claim 2) as described below.
In this configuration, after the path switching unit switches each of the reception paths, each of the slave transmission / reception units enters the communication state in synchronization with a transmission cycle of a frame received via the reception path. The first synchronization period required for the transmission and the other nodes in the slave network to which the slave transmission / reception unit is connected are synchronized with the transmission cycle of the frame repeatedly transmitted by the slave transmission / reception unit in the communication state. When the second synchronization period required for entering the communication state elapses, each of the reception paths is re-switched from the main network to the slave network.

この構成であれば、中継ノードの経路切替手段が受信経路を切り替えておく期間として、少なくとも、従ネットワークに接続されたノード(従送受信部を含む)それぞれが通信状態となるのに要する期間を確保することができる。   With this configuration, as a period during which the relay node path switching unit switches the reception path, at least a period required for each node (including the slave transceiver unit) connected to the slave network to be in a communication state is secured. can do.

また、この構成において、上述した第1同期期間および第2同期期間が経過したことは、如何にして判定することとしてもよい。
例えば、第1同期期間および第2同期期間の合計期間に相当する時間としてあらかじめ定められた時間が経過したことをもって、その期間の経過と判定することが考えられる。また、主ネットワークにおいてフレームが送信される繰り返し周期が、第1同期期間および第2同期期間の合計期間に相当する数だけ繰り返されたことをもって、その期間の経過と判定することも考えられる。
Further, in this configuration, it may be determined how the first synchronization period and the second synchronization period described above have elapsed.
For example, it may be determined that the period has elapsed when a predetermined time has elapsed as the time corresponding to the total period of the first synchronization period and the second synchronization period. It is also conceivable that the repetition period in which the frame is transmitted in the main network is repeated by the number corresponding to the total period of the first synchronization period and the second synchronization period, and it is determined that the period has elapsed.

この後者のためには、上記第2の構成を、以下に示すようにした第3の構成(請求項3)とすることが考えられる。
この構成の中継ノードにおいては、前記経路切替手段により受信経路それぞれが切り替えられた以降、前記主ネットワークにおいてフレームが送信される繰り返し回数をカウントする周期カウント手段,が備えられている。そして、該周期カウント手段によりカウントされたカウント値が、前記第1同期期間と前記第2同期期間との合計の期間に対応する値以上となっている場合に、前記経路切替手段が、前記従送受信部がフレームを受信する受信経路それぞれを、前記主ネットワークから前記従ネットワークへと切り替え直す、ように構成されている。
For this latter case, it can be considered that the second configuration is a third configuration (claim 3) as described below.
The relay node having this configuration is provided with period counting means for counting the number of repetitions of transmission of frames in the main network after each reception path is switched by the path switching means. When the count value counted by the cycle counting unit is equal to or greater than the value corresponding to the total period of the first synchronization period and the second synchronization period, the path switching unit is The transmission / reception unit is configured to switch the reception path through which the frame is received from the main network to the sub network again.

この構成であれば、主ネットワークにおいてフレームが送信される(つまり、フレームが送信される周期の)繰り返し回数をカウントすることにより、そのカウント値に応じて第1同期期間および第2同期期間が経過したことを判定することができる。   With this configuration, the first synchronization period and the second synchronization period elapse according to the count value by counting the number of times the frame is transmitted in the main network (that is, the cycle in which the frame is transmitted). Can be determined.

また、上記課題を解決するための構成としては、上記第1〜第3のいずれかの構成における中継ノードが備える全ての手段を備えた中継装置(請求項4)としてもよい。
この中継装置であれば、上記第1〜第3のいずれかの構成におけるネットワークシステムの一部を構成することができるからである。
Moreover, as a configuration for solving the above-described problem, a relay device including all the means included in the relay node in any one of the first to third configurations may be used.
This is because this relay device can constitute a part of the network system in any one of the first to third configurations.

また、上記課題を解決するための構成としては、上記第1〜第3のいずれかの構成における中継ノードが備える全ての手段として機能させるための各種処理手順をコンピュータシステムに実行させるためのプログラム、あるいは専用ハードウェアに実行させるためのハードウェア記述コード(請求項5)としてもよい。   In addition, as a configuration for solving the above problems, a program for causing a computer system to execute various processing procedures for causing all the means included in the relay node in any of the first to third configurations to be included, Alternatively, it may be hardware description code (claim 5) to be executed by dedicated hardware.

このプログラムにより制御されるコンピュータシステムであれば、上記第1〜第3のいずれかの構成の一部を構成することができるからである。
なお、上述したプログラムは、コンピュータシステムによる処理に適した命令の順番付けられた列からなるものであって、各種記録媒体や通信回線を介して、ネットワークシステム,中継装置や、これを利用するユーザに提供されるものである。
This is because a computer system controlled by this program can constitute a part of any of the first to third configurations.
The above-described program is composed of an ordered sequence of instructions suitable for processing by a computer system, and is a network system, a relay device, and a user who uses this via various recording media and communication lines. Is provided.

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
(1)全体構成
ネットワークシステム1は、図1に示すように、それぞれ1以上のノード100が接続された複数のネットワーク2と、これらネットワーク2間に介在してネットワーク2間におけるフレームの送受信を中継する中継ノード3と、からなる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(1) Overall Configuration As shown in FIG. 1, the network system 1 relays transmission / reception of frames between a plurality of networks 2 to which one or more nodes 100 are connected, and between the networks 2. Relay node 3 to be used.

ノード100は、それぞれが所定のアクチュエータを制御する周知のECU(Electronic Control Unit )として構成されたものであり、ノード100を物理層レベルでネットワーク2に接続するトランシーバ102,トランシーバ102を介して所定プロトコル(本実施形態においては、FlexRay;以下同様)に従った通信を行う通信部104,ノード100全体の動作を制御する周知のマイコンとして構成された制御部106などを備えている。   Each of the nodes 100 is configured as a well-known ECU (Electronic Control Unit) that controls a predetermined actuator, and a predetermined protocol is transmitted via the transceiver 102 and the transceiver 102 that connect the node 100 to the network 2 at the physical layer level. (In the present embodiment, a communication unit 104 that performs communication according to FlexRay (the same applies hereinafter), a control unit 106 configured as a known microcomputer that controls the operation of the entire node 100, and the like are provided.

中継ノード3は、複数のネットワーク2間に介在させた状態で使用される中継装置であって、各ネットワーク2それぞれを介したフレームの送受信を制御する送受信部10,中継ノード3全体の動作を制御する制御部20などを備えている。   The relay node 3 is a relay device used in a state of being interposed between a plurality of networks 2, and controls the operation of the transmission / reception unit 10 that controls transmission / reception of frames through each network 2 and the entire relay node 3. The control part 20 etc. to perform are provided.

これらのうち、送受信部10それぞれは、中継ノード3を物理層レベルでネットワーク2に接続するトランシーバ12,トランシーバ12を介して所定プロトコルに従った通信を行う通信部14などを備え、制御部20からの指令を受けて動作することにより、それ単体でも上記ノード100と同様に機能するように構成されたものである。   Among these, each of the transmission / reception units 10 includes a transceiver 12 that connects the relay node 3 to the network 2 at the physical layer level, a communication unit 14 that performs communication according to a predetermined protocol via the transceiver 12, and the like. By operating in response to this command, the single unit itself is configured to function in the same manner as the node 100 described above.

また、これら送受信部10のうち、特定の送受信部(以降、「主送受信部」という)10aを除いた送受信部(以降、「従送受信部」という)10bそれぞれには、トランシーバ12により受信されたフレームを通信部14へと伝送させるための受信経路中に切替スイッチ16が設けられている。   Of these transmission / reception units 10, each of the transmission / reception units (hereinafter referred to as “sub transmission / reception units”) 10 b excluding a specific transmission / reception unit (hereinafter referred to as “main transmission / reception unit”) 10 a is received by the transceiver 12. A changeover switch 16 is provided in the reception path for transmitting the frame to the communication unit 14.

この切替スイッチ16は、初期状態において、従送受信部10b自身のトランシーバ12により受信されたフレームが通信部14へと伝送されるようにその受信経路を形成しているが、制御部20からの切替指令を受けると、主送受信部10aのトランシーバ12により受信されたフレームが通信部14へと伝送されるようにその受信経路を切り替える。   This change-over switch 16 forms a reception path so that a frame received by the transceiver 12 of the slave transmission / reception unit 10b itself is transmitted to the communication unit 14 in the initial state. When the command is received, the reception path is switched so that the frame received by the transceiver 12 of the main transmission / reception unit 10 a is transmitted to the communication unit 14.

また、制御部20は、周知のマイコン、あるいは専用ハードウェアからなるものであって、各送受信部10から転送されてくるフレームを一時的に格納する受信バッファ22,各送受信部10へと転送するフレームを一時的に格納する送信バッファ24,送受信部10間でのフレームの中継を制御する中継制御部26などを備えている。   The control unit 20 is composed of a well-known microcomputer or dedicated hardware, and transfers the frame transferred from each transmission / reception unit 10 to the reception buffer 22 for temporarily storing the frame and each transmission / reception unit 10. A transmission buffer 24 that temporarily stores frames, a relay control unit 26 that controls relaying of frames between the transmission and reception unit 10, and the like are provided.

このように構成された中継ノード3(の送受信部10)を含む各ノードは、システム全体への電源供給に伴ってそれぞれが順次起動した後、それぞれに実装されたプロトコルに従ってネットワーク2毎にノード間の同期をとることで通信可能な状態(以降、「通信状態」という)へ遷移し、以降、時分割多重(TDM;Time Division Multiplex )により特定の順番でフレームを一定周期で繰り返し送信するようになる。   Each node including the relay node 3 (the transmission / reception unit 10) configured as described above is sequentially activated in accordance with the power supply to the entire system, and then connected between the nodes for each network 2 according to the protocol implemented in each node. So that communication is possible (hereinafter referred to as “communication state”), and thereafter, frames are repeatedly transmitted in a specific order in a specific order by time division multiplexing (TDM). Become.

このノード間での同期は、同一ネットワーク2に接続されているノードのうち、ある特定のノード(以降、「主導ノード」という)が一定周期でのフレームの送信を開始し、それ以外のノード(以降、「同期ノード」という)がそのフレームの送信周期に基づいて自身によるフレームの送信タイミングを特定する、といった手順で行われる。   The synchronization between the nodes is as follows. Among nodes connected to the same network 2, a specific node (hereinafter referred to as “leading node”) starts transmission of a frame at a constant period, and other nodes ( Hereinafter, the procedure is performed in which the “synchronization node”) specifies the frame transmission timing by itself based on the transmission period of the frame.

ここで、中継ノード3の送受信部10が接続されているネットワーク2のうち、主送受信部10aが接続されているネットワーク(以降、「主ネットワーク」という)2においては、起動タイミングの最も早いいずれかのノードが「主導ノード」として機能できるように設定されているのに対し、従送受信部10bが接続されているネットワーク(以降、「従ネットワーク」という)2においては、この従送受信部10bのみが「主導ノード」として機能できるように設定されている。   Here, in the network 2 to which the transmission / reception unit 10 of the relay node 3 is connected, the network (hereinafter referred to as “main network”) 2 to which the main transmission / reception unit 10a is connected is one of the earliest startup timings. Is configured so that it can function as a “leading node”, whereas in the network 2 to which the slave transmitting / receiving unit 10b is connected (hereinafter referred to as “secondary network”), only the slave transmitting / receiving unit 10b is provided. It is set so that it can function as a “leading node”.

また、本実施形態において、各ノード(送受信部10を含む)は、主導ノードがフレームを送信する周期(コミュニケーションサイクル)のうち、あらかじめ定められたタイムスロットにおいてフレームを送信するように設定されており、同期ノードは、主導ノードにより送信されるフレームを一定の周期分(本実施形態では4つ)だけ受信することで、そのフレームの送信周期,および,その周期において自身がフレームを送信すべきタイムスロットを特定することができる。   In the present embodiment, each node (including the transmission / reception unit 10) is set to transmit a frame in a predetermined time slot in a period (communication cycle) in which the lead node transmits a frame. The synchronization node receives the frames transmitted by the lead node for a certain period (four in this embodiment), so that the transmission period of the frame and the time at which the frame should transmit the frame in that period Slots can be specified.

なお、各ノード(送受信部10を含む)には、それぞれ初期値「0」から所定値を上限として、上述した周期が繰り返された回数をカウントするサイクルカウンタが内蔵されており、各ノードにより送信されるフレームのヘッダ情報には、そのサイクルカウンタのカウント値が格納されるように構成されている。
(2)中継制御部26による処理
以下に、制御部20の中継制御部26により実行される処理を説明する。
(2−1)通信開始処理
はじめに、中継ノード3の起動に伴って起動される通信開始処理の処理手順を図2に基づいて説明する。
Each node (including the transmission / reception unit 10) has a built-in cycle counter that counts the number of times the above-described cycle has been repeated with an initial value “0” as a predetermined value as an upper limit. The frame header information is configured to store the count value of the cycle counter.
(2) Processing by Relay Control Unit 26 Hereinafter, processing executed by the relay control unit 26 of the control unit 20 will be described.
(2-1) Communication Start Process First, the process procedure of the communication start process started when the relay node 3 is started will be described with reference to FIG.

この通信開始処理が起動されると、まず、主送受信部10aに対して通信を開始すべき旨が指令される(s110)。この指令を受けた主送受信部10aは、ノード間の同期をとるための処理を開始する。   When this communication start process is activated, first, the main transmission / reception unit 10a is instructed to start communication (s110). The main transmission / reception unit 10a that has received this command starts processing for synchronization between nodes.

具体的には、この主送受信部10aが、最初に主ネットワーク2における同期をとるべく処理を開始した場合であれば、主導ノードとして一定周期でのフレームの送信を開始し、これにより通信状態へと遷移する。その後、他のノード100は、そのフレームの送信周期に基づいて、フレームの送信周期,ノード100自身がフレームを送信すべきタイムスロットを特定し、これにより通信状態へと遷移する。   Specifically, if the main transmission / reception unit 10a starts processing for synchronization in the main network 2 for the first time, the main transmission unit 10a starts transmitting frames at a fixed period as a leading node, and thereby enters a communication state. And transition. After that, the other node 100 specifies the frame transmission period and the time slot in which the node 100 itself should transmit the frame based on the transmission period of the frame, and transitions to the communication state.

一方、この主送受信部10aが、最初に処理を開始した場合でなければ、同期ノードとして、主導ノードから一定周期で送信されるフレームに基づいて、フレームの送信周期,ノード100自身がフレームを送信すべきタイムスロットを特定し、これにより通信状態へと遷移する。   On the other hand, unless this main transmission / reception unit 10a starts processing for the first time, as a synchronization node, based on the frame transmitted from the lead node at a constant cycle, the frame 100 itself transmits the frame. A time slot to be specified is specified, and a transition is made to a communication state.

こうして、主ネットワーク2においては、主送受信部10aおよびノード100それぞれが、一定周期でのフレームの送受信を特定のタイムスロットにおいて行うようになる(図3参照)。   Thus, in the main network 2, each of the main transmission / reception unit 10a and the node 100 transmits and receives frames at a fixed period in a specific time slot (see FIG. 3).

この上記s110による指令の後、主送受信部10aが通信状態へと遷移するまで待機状態となる(s120:NO)。本実施形態においては、主送受信部10aの状態を示す値が通信部14内蔵のレジスタに随時セットされるように構成されているため、主送受信部10aの状態が通信状態へと遷移したか否かは、そのレジスタにセットされた値に基づいてチェックされる。   After the instruction by s110, the main transmission / reception unit 10a is in a standby state until it changes to the communication state (s120: NO). In the present embodiment, since the value indicating the state of the main transmission / reception unit 10a is configured to be set in the register in the communication unit 14 as needed, whether or not the state of the main transmission / reception unit 10a has transitioned to the communication state. Is checked based on the value set in that register.

その後、主送受信部10aが通信状態へと遷移したら(s120:YES)、従送受信部10bそれぞれに対して通信を開始すべき旨が指令される(s130)。この指令を受けた従送受信部10bは、上述した主送受信部10aと同様に、ノード間の同期をとるための処理を開始する。   After that, when the main transmission / reception unit 10a transitions to the communication state (s120: YES), the slave transmission / reception unit 10b is instructed to start communication (s130). The slave transmission / reception unit 10b that has received this command starts processing for synchronization between nodes in the same manner as the main transmission / reception unit 10a described above.

次に、主送受信部10aの通信部14に内蔵されたサイクルカウンタのカウント値に基づいて、主ネットワーク2の主導ノードによるフレームの送信周期の繰り返し回数がチェックされる(s140)。上述したように、サイクルカウンタは、そのカウント値が上限までカウントされた後で初期値に戻るため、この上限までカウントされる一連の周期を繰り返しカウントしていることになる。そして、このカウント値が初期値であれば、その一連の周期における先頭の周期が到来するタイミングになったということを意味している。   Next, based on the count value of the cycle counter built in the communication unit 14 of the main transmission / reception unit 10a, the number of repetitions of the frame transmission cycle by the main node of the main network 2 is checked (s140). As described above, since the cycle counter returns to the initial value after the count value is counted up to the upper limit, the cycle counter repeatedly counts a series of cycles counted up to the upper limit. If this count value is an initial value, it means that the timing of the beginning of the series of cycles has arrived.

このs140では、所定値を上限とした場合における初期値「0」となるまで待機状態となる(s140:NO)一方、繰り返し回数が初期値「0」となっていたら(s140:YES)、従送受信部10bそれぞれの切替スイッチ16に対し、その通信部14にフレームを伝送する受信経路を、従送受信部10bのトランシーバ12から主送受信部10aのトランシーバ12へと切り替えるべき旨が指令される(s150)。   In this s140, it will be in a standby state until it reaches the initial value “0” when the predetermined value is the upper limit (s140: NO). On the other hand, if the number of repetitions is the initial value “0” (s140: YES), The changeover switch 16 of each transmission / reception unit 10b is instructed to switch the reception path for transmitting a frame to the communication unit 14 from the transceiver 12 of the slave transmission / reception unit 10b to the transceiver 12 of the main transmission / reception unit 10a (s150). ).

この切替指令を受けた切替スイッチ16が受信経路を切り替えることにより、従送受信部10bの通信部14には、それぞれ主送受信部10aのトランシーバ12を介して主ネットワーク2において流通するフレームが入力されるようになる。   When the changeover switch 16 that has received this switching instruction switches the reception path, a frame distributed in the main network 2 is input to the communication unit 14 of the slave transmission / reception unit 10b via the transceiver 12 of the main transmission / reception unit 10a. It becomes like this.

こうして、主ネットワーク2を流通するフレームが入力されるようになると、従送受信部10bは、このフレームを主導ノードから一定周期で送信されるフレームとみなして、フレームの送信周期,ノード100自身がフレームを送信すべきタイムスロットを特定し、これにより通信状態へと遷移する(図3の「サイクル2n〜2n+3」参照)。   Thus, when a frame that circulates through the main network 2 is input, the slave transmitting / receiving unit 10b regards this frame as a frame that is transmitted from the lead node at a constant cycle, and the frame transmission cycle, the node 100 itself is the frame. Is specified, and the state transitions to the communication state (see “cycles 2n to 2n + 3” in FIG. 3).

その後、この従ネットワーク2における他のノード100は、こうして通信状態へと遷移した従送受信部10bによるフレームの送信周期に基づいて、フレームの送信周期,ノード100自身がフレームを送信すべきタイムスロットを特定し、これにより通信状態へと遷移する(図3の「サイクル2n+4〜sn+7」参照)。   Thereafter, the other node 100 in the slave network 2 determines the frame transmission cycle and the time slot in which the node 100 itself should transmit the frame based on the frame transmission cycle by the slave transmitting / receiving unit 10b thus changed to the communication state. As a result, a transition to the communication state is made (see “cycle 2n + 4 to sn + 7” in FIG. 3).

次に、主導ノードがフレームを送信する周期の繰り返し回数をカウントするための変数CTRが初期化(0→CTR)される(s160)。
次に、サイクルカウンタによるカウントがなされるまで,つまりフレームの送信周期が繰り返されるまで待機状態となり(s170:NO)、フレームの送信周期が繰り返されたら(s170:YES)、上記変数CTRがインクリメント(CTR+1→CTR)される(s180)。
Next, a variable CTR for counting the number of repetitions of a cycle in which the lead node transmits a frame is initialized (0 → CTR) (s160).
Next, until the counting by the cycle counter is performed, that is, until the frame transmission cycle is repeated (s170: NO), when the frame transmission cycle is repeated (s170: YES), the variable CTR is incremented ( CTR + 1 → CTR) (s180).

次に、上記変数CTRの値が所定の判定値Dに到達している(CTR=D)か否かがチェックされる(s190)。
ここでは、従送受信部10bそれぞれが、その受信経路を介して受信されるフレームの送信周期との同期をとって通信状態となるのに要する周期の繰り返し回数(本実施形態においては「4」;以降、「第1周期期間」という)と、その従送受信部10bの接続された従ネットワーク2における他のノードが、通信状態となった従送受信部10bにより繰り返し送信されるフレームの送信周期との同期をとって通信状態となるのに要する周期の繰り返し回数(本実施形態においては「4」;以降、「第2周期期間」という)と、の合計値が判定値Dとして定められている。この判定値Dは、第1周期期間と第2周期期間との合計であり、従ネットワーク2に接続されたノード(従送受信部10bを含む)それぞれが通信状態となるまでに要する期間を意味している。
Next, it is checked whether or not the value of the variable CTR has reached a predetermined determination value D (CTR = D) (s190).
Here, the number of repetitions of the period required for each of the slave transmitting / receiving units 10b to be in communication with the transmission period of the frame received via the reception path (in the present embodiment, “4”; (Hereinafter referred to as “first cycle period”) and the transmission cycle of a frame in which other nodes in the slave network 2 to which the slave transceiver unit 10b is connected are repeatedly transmitted by the slave transceiver unit 10b in the communication state. The total value of the number of repetitions of the period required to establish the communication state in synchronization (in this embodiment, “4”; hereinafter referred to as “second period period”) and the total value are determined as the determination value D. This determination value D is the sum of the first period period and the second period period, and means a period required for each node (including the slave transmitting / receiving unit 10b) connected to the slave network 2 to enter the communication state. ing.

このs190で、上記変数CTRの値が所定の判定値Dに到達していないと判定された場合(s190:NO)、プロセスがs170へと戻り、以降、上記変数CTRの値が所定の判定値Dに到達し、従ネットワーク2に接続されたノードそれぞれが通信状態となるまで、上記s170〜s190による変数CTRのカウントが繰り返される。   When it is determined in s190 that the value of the variable CTR has not reached the predetermined determination value D (s190: NO), the process returns to s170, and thereafter, the value of the variable CTR is determined to be the predetermined determination value. The count of the variable CTR by s170 to s190 is repeated until D is reached and each of the nodes connected to the slave network 2 is in a communication state.

そして、上記s190で、上記変数CTRの値が所定の判定値Dに到達していると判定された場合(s190:YES)、従送受信部10bそれぞれの切替スイッチ16に対し、その通信部14へとフレームを伝送する受信経路を、主送受信部10aのトランシーバ12から従送受信部10bのトランシーバ12へと切り替えるべき旨が指令される(s200)。   If it is determined in s190 that the value of the variable CTR has reached the predetermined determination value D (s190: YES), the changeover switch 16 of each slave transmitting / receiving unit 10b is transferred to the communication unit 14. And a command to switch the reception path for transmitting the frame from the transceiver 12 of the main transceiver 10a to the transceiver 12 of the slave transceiver 10b (s200).

この切替指令を受けた切替スイッチ16が受信経路を切り替え直すことにより、従送受信部10bの通信部14には、従送受信部10bのトランシーバ12を介して従ネットワーク2に流通するフレームが入力されるようになる。   When the changeover switch 16 that has received this switching instruction switches the reception path again, a frame that circulates in the slave network 2 is input to the communication unit 14 of the slave transmission / reception unit 10b via the transceiver 12 of the slave transmission / reception unit 10b. It becomes like this.

こうして、s200が行われた後、本通信開始処理が終了する。
このように、本通信開始処理では、従送受信部10bが起動した以降、従送受信部10bおよび従ネットワーク2のノード100それぞれが通信状態となるまでの間、主ネットワーク2が従ネットワーク2に接続され(s150)、そのように通信状態となった後(s190「YES」)、主ネットワーク2が従ネットワーク2から切り離されることとなる(s200)。
(2−2)フレーム中継処理
続いて、上記通信開始処理が終了した以降、繰り返し実行されるフレーム中継処理の処理手順を図4に基づいて説明する。
In this way, after s200 is performed, this communication start process is completed.
Thus, in this communication start process, the master network 2 is connected to the slave network 2 until the slave transceiver 10b and the node 100 of the slave network 2 are in a communication state after the slave transceiver 10b is activated. (S150), after entering the communication state (s190 “YES”), the main network 2 is disconnected from the slave network 2 (s200).
(2-2) Frame Relay Process Next, the process procedure of the frame relay process that is repeatedly executed after the communication start process is completed will be described with reference to FIG.

このフレーム中継処理が起動すると、まず、いずれかの送受信部10を介してフレームが受信されたか否かがチェックされる(s210)。本実施形態においては、いずれかの送受信部10により受信されたフレームが受信バッファ22に格納されたうえで、これが順次転送されてくるため、こうして受信バッファ22からフレームが転送されてきたことをもって、フレームが受信されたと判定される。   When this frame relay process is activated, it is first checked whether or not a frame has been received via any of the transmission / reception units 10 (s210). In the present embodiment, the frames received by any of the transmission / reception units 10 are stored in the reception buffer 22 and then sequentially transferred. Thus, when the frames are thus transferred from the reception buffer 22, It is determined that a frame has been received.

このs210でフレームが受信されたと判定された場合(s210:YES)、中継テーブルに基づいて、そのフレームが中継すべきフレームであるか否かがチェックされる(s220)。この中継テーブルとは、図5に示すように、各送受信部10を介して受信されうるフレームにおける識別部(に格納される識別情報)それぞれを、そのフレームを中継すべきか否か(中継必要性),中継すべきネットワーク2(中継先)に対応づけて登録したデータテーブルである。そして、このs220では、上記s210にて受信されたフレームにおける識別部に対応する転送先が中継テーブルに登録されている場合に、そのフレームが中継すべきフレームであると判定される。   If it is determined that the frame is received in s210 (s210: YES), it is checked based on the relay table whether the frame is a frame to be relayed (s220). As shown in FIG. 5, this relay table indicates whether or not each frame should be relayed with respect to each identification unit (identification information stored in the frame) that can be received via each transmission / reception unit 10 (requirement for relay). ), A data table registered in association with the network 2 (relay destination) to be relayed. In s220, when the transfer destination corresponding to the identification unit in the frame received in s210 is registered in the relay table, it is determined that the frame is a frame to be relayed.

このs220で中継すべきフレームでないと判定された場合(s220:NO)、プロセスが直ちにs210へと戻る。
また、上記s220で中継すべきフレームであると判定された場合(s220:YES)、そのフレームが、これを中継すべきネットワーク2へと至る送受信部10へと転送させるべく、送信バッファ24に転送させられた後(s230)、プロセスがs210へと戻る。なお、フレーム転送時に必要であれば、フレームの識別部を変更してもよい。
If it is determined in s220 that the frame is not to be relayed (s220: NO), the process immediately returns to s210.
If it is determined in s220 that the frame is to be relayed (s220: YES), the frame is transferred to the transmission buffer 24 so as to be transferred to the transmission / reception unit 10 reaching the network 2 to be relayed. After being made (s230), the process returns to s210. If necessary at the time of frame transfer, the frame identification unit may be changed.

こうして送信バッファ24に転送されたフレームは、これを中継すべきネットワーク2へと至る送受信部10に転送され、これを受けた送受信部10が、このフレームをネットワーク2へと送信する。
(3)作用,効果
このように構成されたネットワークシステム1によれば、まず、中継ノード3の主送受信部10aが通信状態となり(図2のs120「YES」)、主ネットワーク2に接続されたノードそれぞれによるフレームの送信タイミングが同期した後、所定の期間が経過するまでの間、この主ネットワークを流通するフレームが従送受信部それぞれに受信されるように受信経路が切り替えられる(同図s150〜s200)。
The frame thus transferred to the transmission buffer 24 is transferred to the transmission / reception unit 10 that reaches the network 2 to be relayed, and the transmission / reception unit 10 that receives the frame transmits the frame to the network 2.
(3) Operation and Effect According to the network system 1 configured as described above, first, the main transmission / reception unit 10a of the relay node 3 enters the communication state (s120 “YES” in FIG. 2) and is connected to the main network 2. After the transmission timings of the frames by the respective nodes are synchronized, until the predetermined period elapses, the reception path is switched so that the sub-transmission / reception units receive the frames circulating through the main network (s150 to s150 in the figure). s200).

従送受信部10bそれぞれは、こうして受信されるフレームの送信周期と同期をとって通信状態となることにより(図3の「サイクル2n〜2n+3」参照)、従送受信部10b自身が接続された従ネットワーク2に対して、フレームの送受信を繰り返すようになる(同図「サイクル2n+4」以降参照)。このとき、従送受信部10bは、主ネットワーク2を流通するフレームの送信周期との同期をとって通信状態となったことから、当然、主ネットワーク2のノードそれぞれによるフレームの送信タイミングと同期している。   Each of the slave transmitting / receiving units 10b enters the communication state in synchronization with the transmission cycle of the frame thus received (see “cycles 2n to 2n + 3” in FIG. 3), so that the slave transmitting / receiving unit 10b itself is connected. 2 repeats frame transmission / reception (refer to “cycle 2n + 4” and thereafter in the figure). At this time, since the slave transmitting / receiving unit 10b enters the communication state in synchronization with the transmission cycle of the frame that circulates through the main network 2, it is naturally synchronized with the transmission timing of the frame by each node of the main network 2. Yes.

この後、従送受信部10bにより繰り返し送信されるフレームが、この従送受信部10bが接続された従ネットワーク2における他のノードそれぞれに受信されるようになり、これにより、これら他のノードについても、その従送受信部10bにより送信されるフレームの送信周期との同期をとって通信状態となる(同図「サイクル2n+8」以降参照)。このとき、従送受信部10bは、主ネットワーク2のノードそれぞれによるフレームの送信タイミングと同期していることから、この従送受信部10bによるフレームの送信周期と同期をとって通信状態となった各ノードについても、同様に、主ネットワーク2のノードそれぞれによるフレームの送信タイミングと同期している。   Thereafter, the frame repeatedly transmitted by the slave transceiver unit 10b is received by each of the other nodes in the slave network 2 to which the slave transceiver unit 10b is connected. The communication state is established in synchronization with the transmission cycle of the frame transmitted by the slave transmission / reception unit 10b (refer to “cycle 2n + 8” and thereafter in the figure). At this time, since the slave transmission / reception unit 10b is synchronized with the transmission timing of the frame by each node of the main network 2, each node that is in communication with the transmission cycle of the frame by the slave transmission / reception unit 10b. Similarly, is synchronized with the frame transmission timing by each node of the main network 2.

このように、従送受信部10bおよび従ネットワーク2に接続された各ノードそれぞれは、全て主ネットワーク2のノードそれぞれによる送信タイミングと同期するため、これにより、中継ノード3を介して接続された複数のネットワークにおける全てのノードそれぞれによるフレームの送信タイミングを同期させることができる。   In this way, each of the nodes connected to the slave transmission / reception unit 10b and the slave network 2 are all synchronized with the transmission timings of the nodes of the master network 2, so that a plurality of nodes connected via the relay node 3 can be obtained. It is possible to synchronize the transmission timing of frames by all the nodes in the network.

また、上記実施形態では、それぞれの起動タイミングに拘わらず、中継ノード3における主送受信部10a,従送受信部10b,従ネットワーク2の各ノード100という順番で主ネットワーク2のノードそれぞれによる送信タイミングとの同期をとることができる。そのため、システムとしての起動に伴う各ノードの起動タイミングが一定していないような環境下においても、間違いなく、中継ノード3を介して接続された全ネットワーク2のノードそれぞれによるフレームの送信タイミングを同期させることができる。したがって、中継装置を通過するフレームの遅延時間をあらかじめ予測することが可能であり、中継装置を経由することによるフレームの遅延ばらつきが発生しない。   In the above-described embodiment, the transmission timings of the nodes of the main network 2 in the order of the main transmission / reception unit 10a, the sub transmission / reception unit 10b, and the nodes 100 of the sub-network 2 in the relay node 3 regardless of the activation timing. Can be synchronized. Therefore, even in an environment where the start timing of each node associated with the start-up as a system is not constant, the transmission timing of the frames by the nodes of all the networks 2 connected via the relay node 3 is definitely synchronized. Can be made. Therefore, it is possible to predict in advance the delay time of the frame passing through the relay device, and there is no variation in the delay of the frame due to passing through the relay device.

また、上記実施形態では、従ネットワーク2に接続されたノード(従送受信部10bを含む)それぞれが通信状態となるのに要する期間(判定値D)の経過まで(変数CTR=D)、従送受信部10bにおける受信経路が、従送受信部10bのトランシーバ12から主送受信部10aのトランシーバ12へと切り替えられる(図2のs150〜s200)。これにより、従送受信部10bの受信経路を切り替えておく期間として、従ネットワーク2に接続されたノードそれぞれが通信状態となるのに要する期間を確保することができる。   Further, in the above-described embodiment, the nodes (including the slave transmission / reception unit 10b) connected to the slave network 2 are in the slave transmission / reception until the period (determination value D) required to enter the communication state (variable CTR = D) is reached. The reception path in the unit 10b is switched from the transceiver 12 of the slave transmission / reception unit 10b to the transceiver 12 of the main transmission / reception unit 10a (s150 to s200 in FIG. 2). Thereby, as a period for switching the reception path of the slave transmission / reception unit 10b, a period required for each node connected to the slave network 2 to be in a communication state can be secured.

また、上記実施形態では、変数CTRの値が第1周期期間と第2周期期間との合計を示す判定値Dに到達したことをもって、従ネットワーク2に接続されたノードそれぞれが通信状態となるのに要する期間が経過したと判定することができ、これにより、従送受信部10bにおける受信経路を初期状態に戻すことができる(図2のs200)。
(4)変形例
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。
In the above embodiment, each of the nodes connected to the slave network 2 enters the communication state when the value of the variable CTR reaches the determination value D indicating the sum of the first period period and the second period period. Therefore, it is possible to determine that the period required for elapses, and thereby the reception path in the slave transceiver unit 10b can be returned to the initial state (s200 in FIG. 2).
(4) Modifications The embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and can take various forms as long as they belong to the technical scope of the present invention. Needless to say.

例えば、上記実施形態においては、図1として、中継ノード3に2つの送受信部10のみが備えられている構成を示してあるが、3つ以上の送受信部10が備えられている構成を採用できることはいうまでもない。   For example, in the above embodiment, the configuration in which only two transmission / reception units 10 are provided in the relay node 3 is illustrated in FIG. 1, but a configuration in which three or more transmission / reception units 10 are provided can be employed. Needless to say.

また、上記実施形態においては、従ネットワーク2に接続されたノード(従送受信部10bを含む)それぞれが通信状態となるのに要する期間(第1周期期間および第2周期期間)が経過したか否かを、変数CTRのカウント値,つまり主導ノードがフレームを送信する周期の繰り返し回数をカウントした値に基づいて判定するように構成されている(図2の170〜s190)。   Moreover, in the said embodiment, whether the period (a 1st period period and a 2nd period period) required for each node (including the slave transmission / reception part 10b) connected to the slave network 2 to be in a communication state passed. Is determined based on the count value of the variable CTR, that is, the value obtained by counting the number of repetitions of the cycle in which the initiative node transmits a frame (170 to s190 in FIG. 2).

しかし、上述した第1同期期間および第2同期期間が経過したことは、どのように判定することとしてもよく、例えば、第1同期期間および第2同期期間の合計期間に相当する時間としてあらかじめ定められた時間が経過したことをもって、その期間が経過したと判定することが考えられる。   However, it may be determined how the first synchronization period and the second synchronization period have elapsed, for example, as a time corresponding to the total period of the first synchronization period and the second synchronization period. It can be determined that the period has elapsed when the given time has elapsed.

この場合、図2のs160〜s190では、同図s150にて受信経路が切り替えられた以降の経過時間が、第1同期期間および第2同期期間の合計期間に相当する時間に到達するまで待機し、その時間に到達した場合に、同図s200へと移行するように構成すればよい。上述の判定方法を用いる場合には、基準となる時間を通信部104から取得して経過時間を把握する必要がある。   In this case, in s160 to s190 in FIG. 2, the process waits until the elapsed time after the reception path is switched in s150 in FIG. 2 reaches a time corresponding to the total period of the first synchronization period and the second synchronization period. When the time is reached, the process may be shifted to s200 in FIG. When the above-described determination method is used, it is necessary to acquire a reference time from the communication unit 104 and grasp the elapsed time.

また、上記実施形態における通信開始処理は、図2のs130により従送受信部10bに対して通信開始を指令した後で、同図s140以降の処理が実施されるように構成されている。しかし、このs130による従送受信部10bに対する指令は、同図s140〜s160のいずれかが実施された後になされるものとしてもよい。
(5)本発明との対応関係
以上説明した実施形態において、図4のs210〜s230が本発明における中継手段であり、図2のs110が本発明における第1指令手段であり、同図s130が本発明における第2指令手段であり、同図s150,s200が本発明における経路切替手段であり、同図s170,s180が本発明における周期カウント手段である。
Further, the communication start process in the above embodiment is configured such that the process after s140 in FIG. 2 is performed after the slave transmission / reception unit 10b is instructed to start communication by s130 in FIG. However, the command to the slave transmission / reception unit 10b by s130 may be made after any of s140 to s160 in FIG.
(5) Correspondence with the Present Invention In the embodiment described above, s210 to s230 in FIG. 4 are relay means in the present invention, s110 in FIG. 2 is first command means in the present invention, and s130 in FIG. The second command means in the present invention, s150 and s200 in the figure are the path switching means in the invention, and s170 and s180 in the figure are the period counting means in the invention.

ネットワークシステムの全体構成を示すブロック図Block diagram showing the overall configuration of the network system 通信開始処理を示すフローチャートFlow chart showing communication start processing 各ネットワークにおいてフレームが送信される状態を示すタイミングチャートTiming chart showing how frames are transmitted in each network フレーム中継処理を示すフローチャートFlow chart showing frame relay processing 中継テーブルのデータ構造を示す図Diagram showing data structure of relay table

符号の説明Explanation of symbols

1…ネットワークシステム、2…主ネットワーク、2…従ネットワーク、3…中継ノード、10…送受信部、10a…主送受信部、10b…従送受信部、12…トランシーバ、14…通信部、16…切替スイッチ、20…制御部、22…受信バッファ、24…送信バッファ、26…中継制御部、100…ノード、102…トランシーバ、104…通信部、106…制御部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Network system, 2 ... Master network, 2 ... Slave network, 3 ... Relay node, 10 ... Transmission / reception part, 10a ... Master transmission / reception part, 10b ... Slave transmission / reception part, 12 ... Transceiver, 14 ... Communication part, 16 ... Changeover switch , 20 ... control section, 22 ... reception buffer, 24 ... transmission buffer, 26 ... relay control section, 100 ... node, 102 ... transceiver, 104 ... communication section, 106 ... control section.

Claims (5)

それぞれ1以上のノードが接続された複数のネットワークと、該ネットワーク間に介在して該ネットワーク間におけるフレームの送受信を中継する中継ノードと、からなるネットワークシステムであって、
前記複数のネットワークのうち、いずれかのネットワークである主ネットワークは、いずれか最も早く起動したノード(中継ノードを含む)が一定周期でフレームの送信を開始し、それ以降に起動した他のノードがそのフレームの送信周期との同期をとることにより、ノードそれぞれが時分割多重でフレームの送受信を繰り返す通信状態となり、
前記複数のネットワークのうち、前記主ネットワーク以外のネットワークである従ネットワークは、前記中継ノードが一定周期でフレームの送信を開始し、その他のノードがそのフレームの送信周期との同期をとることにより、ノードそれぞれが時分割多重でフレームの送受信を繰り返す通信状態となり、
前記中継ノードは、
前記主ネットワークに接続された状態で、該主ネットワークとの間におけるフレームの送受信を制御すると共に、該主ネットワークに接続されたノードとして機能する主送受信部と、
それぞれ異なる前記従ネットワークに接続された状態で、該従ネットワークとの間におけるフレームの送受信を制御すると共に、該従ネットワークに接続されたノードとして機能する1以上の従送受信部と、
前記送受信部(前記主送受信部,前記従送受信部)の間でフレームを中継するフレーム中継手段と、
当該中継ノードが起動した以降に、前記主送受信部に対し、一定周期でのフレームの送信を開始する,または,フレームの送信周期との同期をとることにより前記通信状態となるべき旨を指令する第1指令手段と、
該第1指令手段による指令を受けて前記主送受信部が通信状態となった以降に、前記従送受信部それぞれに対し、一定周期でのフレームの送信を開始する,または,フレームの送信周期との同期をとることにより前記通信状態となるべき旨を指令する第2指令手段と、
前記第1指令手段による指令を受けて前記主送受信部が通信状態となってから、所定の期間が経過するまでの間、前記従送受信部がフレームを受信する受信経路それぞれを、その従送受信部が接続されていた前記従ネットワークから前記主ネットワークへと切り替える経路切替手段と、を備えている
ことを特徴とするネットワークシステム。
A network system comprising a plurality of networks each connected with one or more nodes, and a relay node that relays frame transmission / reception between the networks via the networks,
Of the plurality of networks, the main network, which is one of the networks, has the node (including the relay node) that is activated earliest start frame transmission at a certain period, and other nodes that are activated thereafter By synchronizing with the transmission cycle of the frame, each node will be in a communication state that repeats transmission and reception of frames in time division multiplexing,
Of the plurality of networks, the slave network that is a network other than the main network is configured such that the relay node starts transmitting a frame at a constant period, and the other nodes are synchronized with the transmission period of the frame. Each node is in a communication state in which transmission and reception of frames are repeated by time division multiplexing.
The relay node is
A main transmission / reception unit that controls transmission / reception of frames to / from the main network while connected to the main network, and functions as a node connected to the main network;
One or more slave transmission / reception units that control transmission / reception of frames to / from the slave networks while functioning as nodes connected to the slave networks in a state of being connected to different slave networks;
Frame relay means for relaying frames between the transmission / reception units (the main transmission / reception unit, the sub transmission / reception unit);
After the relay node is activated, the main transmission / reception unit is instructed to start transmission of a frame at a constant cycle or to be in the communication state by synchronizing with a frame transmission cycle. First command means;
After the main transmission / reception unit enters the communication state in response to the command from the first command means, the slave transmission / reception unit starts transmission of a frame at a constant cycle, or the frame transmission cycle Second command means for commanding that the communication state should be established by synchronizing;
Each of the slave transmission / reception units receives a frame from which the slave transmission / reception unit receives a frame until the predetermined period elapses after the master transmission / reception unit is in a communication state upon receiving a command from the first command unit. A path switching means for switching from the slave network connected to the master network to the main network.
前記中継ノードにおいては、
前記経路切替手段は、前記受信経路それぞれを切り替えた以降、前記従送受信部それぞれが、その受信経路を介して受信されるフレームの送信周期との同期をとって前記通信状態となるのに要する第1同期期間,および,その従送受信部が接続された従ネットワークにおける他のノードが、前記通信状態となった従送受信部により繰り返し送信されるフレームの送信周期との同期をとって通信状態となるのに要する第2同期期間,が経過した際に、前記受信経路それぞれを、前記主ネットワークから前記従ネットワークへと切り替え直す、ように構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載のネットワークシステム。
In the relay node,
After switching each of the reception paths, the path switching unit requires each of the slave transmission / reception units to be in the communication state in synchronization with a transmission cycle of a frame received via the reception path. One synchronization period and other nodes in the slave network to which the slave transmission / reception unit is connected are synchronized with the transmission cycle of the frame repeatedly transmitted by the slave transmission / reception unit in the communication state. 2. The network according to claim 1, wherein when the second synchronization period required for the elapse of time elapses, each of the reception paths is re-switched from the main network to the sub-network. system.
前記中継ノードにおいては、
前記経路切替手段により受信経路それぞれが切り替えられた以降、前記主ネットワークにおいてフレームが送信される繰り返し回数をカウントする周期カウント手段,が備えられ、
該周期カウント手段によりカウントされたカウント値が、前記第1同期期間と前記第2同期期間との合計の期間に対応する値以上となっている場合に、前記経路切替手段が、前記従送受信部がフレームを受信する受信経路それぞれを、前記主ネットワークから前記従ネットワークへと切り替え直す、ように構成されている
ことを特徴とする請求項2に記載のネットワークシステム。
In the relay node,
A period counting unit that counts the number of times the frame is transmitted in the main network after each of the reception paths is switched by the path switching unit;
When the count value counted by the period counting unit is equal to or greater than a value corresponding to a total period of the first synchronization period and the second synchronization period, the path switching unit is configured to transmit the slave transmission / reception unit. 3. The network system according to claim 2, wherein each of the reception paths for receiving a frame is switched from the primary network to the secondary network. 4.
請求項1から3のいずれかに記載の中継ノードが備える全ての手段を備えている
ことを特徴とする中継装置。
All the means with which the relay node in any one of Claim 1 to 3 is provided. The relay apparatus characterized by the above-mentioned.
請求項1から3のいずれかに記載の中継ノードが備える全ての手段として機能させるための各種処理手順をコンピュータシステムに実行させるためのプログラム、あるいは専用ハードウェアに実行させるためのハードウェア記述コード。   A program for causing a computer system to execute various processing procedures for causing the relay node according to any one of claims 1 to 3 to function as all means, or a hardware description code for causing a dedicated hardware to execute.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20130065744A1 (en) * 2010-03-19 2013-03-14 Per Karlsson Device and method for monitoring and adjusting the radial position of an interface layer in a nozzle centrifuge
JP2014165746A (en) * 2013-02-26 2014-09-08 Denso Corp Data relay device

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