JPH05336125A - 通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 親ノードと上限Ｎ個までの子ノードとからな
り、ポーリング／セレクティング方式で通信制御を行う
通信システムにおいて、実効的な通信速度をほとんど低
下させることなく、構成要素の設定、変更を行うことが
できる通信システムを提供することを目的とする。 【構成】 子ノードの立上がり時に、親ノードの許可な
しに第１の特定メッセージを発行し、これを契機に、以
後、親子間で第２の特定メッセージとそれに対するレス
ポンスメッセージの送受を行うことで、変更後の通信シ
ステムの構成要素を自動的に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポーリング／セレクテ
ィング方式で通信制御を行う通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より情報機器のデータ通信の方式に
は、大別してコンテンション方式とポーリング／セレク
ティング方式が知られている。

【０００３】このうちコンテンション方式は、システム
の拡張性に富むものの、送信権を獲得したり通信が衝突
したときの回復処理を行ったりしなければならず、ハー
ドウェアやプロトコルに複雑なものが要求される。しか
も衝突時には通信データが失われるため、伝送効率が低
下するという欠点を有する。

【０００４】一方、ポーリング／セレクティング方式で
は、通信フローは制御ノード（親ノード）が集中的に管
理するので、送信権や衝突時の回復などの煩わしい処理
が不要なため、比較的簡単なハードウェア、プロトコル
で実現することができる。

【０００５】ところで、このポーリング／セレクティン
グ方式では、親ノードは通信システムの構成要素（子ノ
ードの数や各ノードのアドレス等）を知っておく必要が
あるが、従来この設定を行うのには、使用者が入力する
方法（以下、第１の方法という）や、特定メッセージを
定期的に送受して、自動的に判断する方法（以下、第２
の方法という）が採られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、通信システムの構成要素を変更する場合、
とりわけ増設することに関連して以下の欠点を有してい
る。

【０００７】まず、上記第１の方法では、変更がなされ
る度にいちいち使用者が設定を入力し直さなければなら
ない。

【０００８】また、上記第２の方法では、定期的な特定
メッセージの送受により、設定は自動的に行われるもの
の、その分だけ通信トラフィックが増えることになり、
実効的な伝送効率の低下を伴う。特に、構成の変化に即
応しようとすれば、定期間隔を短くするしかないが、そ
の分だけ伝送効率も低下してしまうため、伝送帯域を有
効に利用することができない。

【０００９】さらに、第２の方法の変形としてシステム
の立上げ時にのみ特定メッセージを送受するやり方も考
えられる。この方法によれば、実効伝送効率を低下させ
ることはないが、変更をする度にシステムを再立上げせ
ねばならないという欠点がある。

【００１０】本発明は、ポーリング／セレクティング方
式において、実効的な通信速度をほとんど低下させるこ
となく、構成要素の設定、変更を行うことができる通信
システムを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、システムの立
上げ時に第１の特定メッセージを親ノードに送信すると
ともに、親ノードからの第２の特定メッセージを受信し
たときに、それに対するレスポンスメッセージを送信す
る子ノードと、上記第１の特定メッセージおよびブロー
クンメッセージを受信したときに、第２の特定メッセー
ジを上記子ノードに送信し、上記第１の特定メッセー
ジ、第２の特定メッセージ、レスポンスメッセージの送
受状況から各子ノードの接続／非接続を判定する親ノー
ドとによって通信システムを構築し、実効的な通信速度
をほとんど低下させることなく構成要素の設定を自動的
に行えるようにしたものである。

【００１２】

【実施例】図１は、本発明の第１実施例における通信シ
ステムの接続形態を示すブロック図である。

【００１３】この通信システムは、ポーリング／セレク
ティング方式の制御を司る親ノード１０と、この親ノー
ド１０に最大Ｎ個まで接続可能な子ノード１〜４とから
構成されている。なお、各子ノード１〜４の番号は、そ
のままその子ノードのアドレスに対応している。また、
親ノード１０のアドレスは１〜Ｎ以外の適当な番号でよ
い。

【００１４】各ノード間は、一対のケーブルでバス状に
配線されている。なお、より詳しくは、親ノードの出力
が全ての子ノードの入力に、また全ての子ノードの出力
が親ノードの入力に接続されている。

【００１５】そして、親ノード１０と任意の子ノードと
の間で、全二重通信が可能となっている。この通信は、
メッセージを単位として行われ、このメッセージには、
データの他、相手先のアドレスや送り元のアドレス、伝
送の成否を検査するためのチェックシーケンス（例えば
ＣＲＣコードなど）の情報が付加される。

【００１６】このようなメッセージ通信は、公知のパケ
ット等を用いた通信方法により実現可能である。

【００１７】図２は、本実施例における通信動作を示す
模式図である。なお、ここでは本発明の主旨を明確に説
明するため、通信システムは既に親ノード１０、子ノー
ド１、２によって立上げられており、そこに子ノード３
を新規に接続する場合について述べる。

【００１８】まず、親ノード１０と子ノード２が通信状
態にあり、コマンドメッセージ２０に対してレスポンス
メッセージ２１を返す。データの伝送が１回のメッセー
ジの送受では完了しなかったので引き続きコマンドメッ
セージ２３を発行し、それに対してレスポンスメッセー
ジ２４が返送される。この時、ほぼ同時に子ノード３が
接続、かつ立上げられ、親ノード１０に対して子ノード
３が新規に接続されたことを報知する第１の特定メッセ
ージ２５が発行される。

【００１９】親ノード１０には、レスポンスメッセージ
２４と第１の特定メッセージ２５が重なって見えるた
め、結果としてブロークンメッセージが受信される。な
お、ブロークンであるか否かは、メッセージ中のチェッ
クシーケンスのエラーにより判断することができる。

【００２０】そして、親ノード１０は、上述したような
ブロークンメッセージを受取った場合に、新規子ノード
が第１の特定メッセージを発行したものと判断して第３
の特定メッセージ２６を発行し、第１の特定メッセージ
２５を受領したことを報知する。この際、親ノード１０
は、どの番号の子ノードが新規接続されたのかについて
は未知であるから、第３の特定メッセージ２６は、全て
の子ノードに対する同報メッセージ（すなわちマルチキ
ャストアドレス）のかたちで報知される。

【００２１】次に親ノード１０は、変更された通信シス
テムの構成要素を判定すべく、１からＮまでの子ノード
に対し、１からＮまでを相手先アドレスとする個別メッ
セージで第２の特定メッセージ２７、２９、３１を順次
発行する。各子ノードは該メッセージを受領した場合、
それに対するレスポンスメッセージ２８、３０、３２を
発行する。

【００２２】ここで親ノード１０は、図１には図示しな
い４〜Ｎまでの子ノードにも第２の特定メッセージを発
行する。そして、一定時間を経てもそれに対するレスポ
ンスメッセージが返って来ないことから、それらの子ノ
ードが実際には接続されていない、あるいは動作してい
ないことを知ることができる。

【００２３】このような第２の特定メッセージと、それ
に対するレスポンスメッセージの送受の目的は、ある番
号の子ノードが接続されているか否かを知ることである
が、レスポンスメッセージにノードの種別など、そのノ
ードに固有の属性情報を付加すれば、親ノード１０がそ
れらの情報を併せて把握することが可能となる。

【００２４】以上述べてきた一連の動作を通じて、親ノ
ード１０は、システムの変更後の構成要素を知り、新た
な設定を行う。そしてこの後、親ノード１０は中断され
た処理を再開するが、上述したレスポンスメッセージ２
４は、特定メッセージ２５との重畳により失われてしま
っているので、具体的には図１にあるように、コマンド
メッセージ２３からの処理を再開する。

【００２５】ところで、親ノード１０は、子ノード１、
２が既に接続されているのを知っているわけであるか
ら、子ノード１、２への第２の特定メッセージの発行を
必ずしも必要でない。しかし、子ノード１あるいは２を
別の装置に取替えて立上げられることも考えられ、この
場合にも当然特定メッセージが発行されるので、これに
対処するために１からＮまでの子ノードに順次第２の特
定メッセージを発行するのが好ましい。

【００２６】以上、特定メッセージ２５が他の通信と重
なってしまった場合について説明したが、親ノード１０
が通信状態になく、特定メッセージ２５をそのままの形
で受信可能な場合には、より簡単な処理で事足りる。

【００２７】図３は、その場合の通信動作を示す模式図
である。

【００２８】親ノード１０は、子ノード３からの第１の
特定メッセージ２５を受信した場合に、当該メッセージ
内の送り元アドレスの情報からそれが子ノード３から到
来したものであることを知る。そして、特定メッセージ
２５を受領した旨を子ノード３に向けて報知するため、
第２の特定メッセージ３３を発行する。

【００２９】この第２の特定メッセージ３３に対するレ
スポンスメッセージ３４は必ずしも必要でないが、前述
したノードの属性情報も併せて把握する場合には、返答
するようにする。そして、この後、親ノード１０は、子
ノード３を加えた新しい通信システムの設定を行う。

【００３０】次に、以上説明した特定メッセージの送受
に関する動作を図４および図５のフローチャートにより
説明する。

【００３１】図４は、親ノード１０の動作を示してい
る。まず、Ｓ１００において、メッセージの到来を待
つ。次に、Ｓ１０１において、受信したメッセージがブ
ロークンであるか否かを判定し、正常である場合には、
受信したメッセージが特定メッセージであるか否かを判
定する（Ｓ１０２）。そして、受信したメッセージが特
定メッセージでない場合には、そのメッセージは通常の
通信のものであるから、Ｓ１２０において、それぞれの
メッセージに応じた処理を行う。

【００３２】また、受信したメッセージが特定メッセー
ジである場合には、Ｓ１０３において、受信したメッセ
ージ内の送り元アドレスから、どの番号の子ノードが新
規に接続されたのかを認知し、その子ノードに向けて第
２の特定メッセージを発行する。そして、Ｓ１０４、Ｓ
１０５において、一定時間だけ該メッセージに対するレ
スポンスメッセージを待ち、Ｓ１０６において、レスポ
ンスメッセージ内のデータから当該子ノードの属性情報
を知り、Ｓ１０７において、新規ノードを加えた新しい
通信システムで設定を行う。

【００３３】また、上記Ｓ１０１において、受信したメ
ッセージがブロークンであった場合には、Ｓ１０８に進
み、第３の特定メッセージをブロードキャストアドレス
で発行する。次に、Ｓ１０９でアドレスを１にセット
し、Ｓ１１０で当該アドレスを相手先として第２の特定
メッセージを発行し、Ｓ１１１、Ｓ１１２で一定時間だ
け当該第２の特定メッセージに対するレスポンスメッセ
ージを待つ。

【００３４】そして、時間内にレスポンスメッセージが
返答された場合には、Ｓ１１３において、当該アドレス
番号の子ノードが接続されていることを認知し、かつ該
ノードの属性情報を把握する。一方、時間内にレスポン
スメッセージが返答されなかった場合は、Ｓ１１４にお
いて、当該アドレス番号の子ノードが接続されていない
ことを認知する。

【００３５】次に、Ｓ１１５において、アドレスを＋１
だけ更新し、Ｓ１１６において、それがＮを越えていな
ければ、Ｓ１１０からの動作を繰り返す。すなわちＳ１
１０からＳ１１５までの動作がＮ回繰り返される。その
後、Ｓ１０７に至り、認知した新しい構成要素で通信シ
ステムの設定を行う。

【００３６】図５は、子ノード側の動作を示している。
まず、子ノードが立上がる時には、Ｓ２００において、
親ノード１０に向けて第１の特定メッセージを発行す
る。そして、Ｓ２０１、Ｓ２０２において、一定時間だ
け第２の特定メッセージあるいは第３の特定メッセージ
の受信を待ち、時間内にいずれのメッセージも到来しな
かった場合は、Ｓ２００に戻る。

【００３７】また、時間内に到来したメッセージが第２
の特定メッセージである場合は、Ｓ２０３で該メッセー
ジに対するレスポンスメッセージを発行してＳ２０４へ
進み、第３の特定メッセージの場合は、そのままＳ２０
４に進む。

【００３８】そして、Ｓ２０４では、新たなメッセージ
の到来を待ち、Ｓ２０５において、そのメッセージが第
３の特定メッセージである場合は、何もせずにＳ２０４
へ戻る。この場合、受信した第３の特定メッセージは、
他のノードが発した特定メッセージに対応したものであ
るから無視してよい。

【００３９】また、Ｓ２０４で受信したメッセージが第
２の特定メッセージである場合は、Ｓ２０６において、
このメッセージに対するレスポンスメッセージを発行す
る。また、Ｓ２０４で受信したメッセージがその他のメ
ッセージである場合には、このメッセージは通常の通信
のものであるから、Ｓ２１０でそれぞれのメッセージに
対応した処理を行えばよい。なお、以降は、Ｓ２０４以
降の動作を繰り返し実行する。

【００４０】以上説明したように、本実施例によれば、
通信システムの変更に即応してその構成要素を自動的に
設定することが可能である。しかも、設定に関わる一連
の動作は、システムの変更が行われた時に実施されるだ
けであるから、実効的な通信速度をほとんど低下させず
に済むという効果がある。

【００４１】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。

【００４２】上述の第１実施例では、主として新規ノー
ドが加わる場合の処理について説明したが、これと同様
の方法で通信システムの全体を立上げると、１個の子ノ
ードを立上げるたびに上述した一連の動作が実施され、
安定的な状態になるまで多少の時間を要することが考え
られる。そこで、このように通信システム全体を立上げ
るときには、親ノードを一番最後に立上げることで、一
連の動作を１〜２回に押さえることが可能である。

【００４３】しかし、より有効な方法として、親ノード
のメッセージにより子ノードの主電源をオン／オフでき
るようにすることが考えられる。

【００４４】この場合、オフメッセージを受信しても、
子ノードは全ての電源をオフしてしまうのではなく、通
信に関する部分の回路にだけは電源を投じておく。そし
て、次に親ノードからオンメッセージが発せられたとき
に、他の部分の電源を回復し、完全な動作状態に復帰す
る。この際、オンメッセージによるオン時には、いわゆ
る立上げ時（完全な電源オフ状態からオンされる時やハ
ードウェアリセット時など）とは異なり、特定メッセー
ジを発行しない。

【００４５】このように親ノードからのリモートでのオ
ン／オフを可能にしておけば、子ノードをオンするたび
に、一連の動作が実行されることはなく、直ちに安定的
な状態が得られる。しかもこの場合には、各子ノードが
離散的に配置されていても、それらの電源スイッチをい
ちいち入れて回る必要がないという別の利点も得ること
ができる。

【００４６】なお、オフメッセージを受信したときと同
様の電源制御を子ノード側のスイッチ等で実施できるよ
うにしてももちろんよい。

【００４７】また、前述の第１実施例では、バス状の通
信路を例に説明を行ったが、本発明は、これに限定され
るわけではなく、スター状、デージーチェーンなど、他
のトポロジーの通信路においても同様に実施可能であ
る。

【００４８】また、全二重ではなく半二重の通信路にお
いても本発明を実施できる。この場合、親ノードが送信
中の間、特定メッセージは親ノードに届かないのである
が、図５のフローチャートにもあるように、新規ノード
は親ノードから第２または第３の特定メッセージが発行
されるまで第１の特定メッセージの発行を繰り返す。従
って次に親ノードが受信状態になった時に、確実に（少
なくともブロークンの形で）特定メッセージを親ノード
に届けることが可能である。

【００４９】そして、親ノードは特定メッセージあるい
はブロークンメッセージを受信したら、直ちに第２ある
いは第３の特定メッセージを発行する。この第２あるい
は第３の特定メッセージが正規の通信を行っている子ノ
ードの発するメッセージと重なってしまうことも考えら
れるが、当該子ノードは、かかるメッセージを発行し終
えれば受信状態となるから、親ノードは第２あるいは第
３の特定メッセージの発行の後、再び受信状態に入り、
再度の特定メッセージの到来のないことを確認してから
（もし、再到来した場合は、以上の動作を繰り返す）、
以後の動作を行うようにすれば、親ノードと新規ノード
のハンドシェイクが堂々めぐりになることはない。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
子ノードの立上がり時に、親ノードの許可なしに第１の
特定メッセージを発行し、これを契機に、以後、親子間
で第２の特定メッセージとそれに対するレスポンスメッ
セージの送受を行うことで、変更後の通信システムの構
成要素を自動的に設定することができる。

【００５１】また、これら一連の動作が行われるのはシ
ステムが変更された時だけであるから、通常時の通信ト
ラフィックを増やすことは全くなく、結果的に実効的な
通信速度をほとんど低下させず、しかも変更に即応した
自動設定が可能である。

【００５２】さらに、システムを変更するときに、既設
分には全く手を加えずともよく、現に通信が行われてい
るか否かさえ考慮することなく、新規ノードを接続する
ことができ、非常に扱いやすい通信システムを実現する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるシステム構成を示す
ブロック図である。

【図２】上記実施例における親ノードと子ノードとのメ
ッセージのやりとりを示す模式図である。

【図３】上記実施例における親ノードと子ノードとのメ
ッセージのやりとりを示す模式図である。

【図４】上記実施例における親ノードの動作を示すフロ
ーチャートである。

【図５】上記実施例における子ノードの動作を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１〜４…子ノード、 １０…親ノード。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 砂川 伸一 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 長崎 克彦 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 親ノードと上限Ｎ個までの子ノードとか
   らなり、ポーリング／セレクティング方式で通信制御を
   行う通信システムにおいて、 上記子ノードは、システムの立上げ時に第１の特定メッ
   セージを親ノードに向けて発行する第１の発行手段と、
   親ノードからの第２の特定メッセージを受領したとき
   に、該メッセージに対するレスポンスメッセージを発行
   する第２の発行手段とを有し；上記親ノードは、子ノー
   ドからの第１の特定メッセージを受領したときに、該メ
   ッセージの送り元の子ノードに向けて第２の特定メッセ
   ージを発行する第３の発行手段と、この特定メッセージ
   を発行した場合に当該子ノードとの接続を認知する第１
   の認知手段と、子ノードから受領したメッセージのエラ
   ーを検知するエラー検知手段と、エラー状態のメッセー
   ジを受領した場合に１からＮまでの子ノードに向けて上
   記第２の特定メッセージを発行する第４の発行手段と、
   上記第１の特定メッセージ、第２の特定メッセージおよ
   びレスポンスメッセージの送受状況から各子ノードの接
   続／非接続を認知する第２の認知手段と、上記第１およ
   び第２の認知手段の認知結果に基づいて通信システムの
   構成要素を自動的に設定するシステム設定手段とを有す
   る；ことを特徴とする通信システム。
2. 【請求項２】 請求項１において、 上記レスポンスメッセージには、各ノードに固有な属性
   情報を含むことを特徴とする通信システム。