KR20180031031A - 제어 네트워크 시스템, 그 노드 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 데이터 송수신부(51)는, 소정의 데이터 교환 주기마다, 그 제1 대역 내에 있어서, 자(自)장치의 데이터를 송신하는 동시에, 타(他)장치의 송신 데이터를 수신/중계한다. 메시지 송신부(52)는, 상기 소정의 데이터 교환 주기마다, 상기 제1 대역보다 이후의 제2 대역 내의 소정의 타이밍에 있어서, 자장치의 메시지 송신 요구가 있는 경우에는 상기 메시지를 인접국에 송신한다. 메시지 수신부(53)는, 상기 제2 대역 내에 있어서, 일방(一方)의 인접국으로부터 메시지를 수신한 경우, 상기 메시지를 타방(他方)의 인접국에 중계하거나, 또는 상기 메시지가 자장치 앞으로 온 것인 경우에는 상기 메시지를 취득한다.

Description

제어 네트워크 시스템, 그 노드 장치

[0001] 본 발명은, 복수의 노드(node) 장치가 통신선으로 접속되고, 소정의 주기마다 데이터 교환을 행하는 제어용 네트워크 시스템에 관한 것이다.

[0002] 제어용 네트워크 시스템(플랜트(plant) 제어용 전송 시스템 등)에 있어서는, 시스템을 구성하는 각 기기(노드)가, 상호 대용량 데이터 교환을, 실시간(real time)성을 보증하고서 행할 필요가 있다. 실시간성을 보증한다는 것은, 예컨대, 정주기(定周期)의 각 기간 내에, 데이터 교환이 필요한 모든 기기 간의 데이터 교환을 완료하는 것을 의미한다. 각 기기는, 예컨대 정주기로, 그 시점의 해당 기기의 상태 등을 나타내는 데이터를 수집하여, 이것을 다른 모든 기기에 전달할 필요가 있다.

[0003] 각 기기(노드)에 탑재되는 애플리케이션에 의한 액세스 요구의 발생에 따라 이벤트적으로 상호 액세스를 행하는 것과 같은 전송 방식을 채용하고 있으면, 네트워크 부하(負荷)가 애플리케이션에 의존하여, 실시간성을 보증할 수가 없다. 따라서, 각 기기에 가상적인 공유 메모리(커먼 메모리(common memory))를 마련하여, 각 기기가 통신 사이클(스캔(scan) 시간)마다, 시분할(時分割) 다중 방식으로(서로 다른 타이밍으로) 네트워크상의 모든 노드에 자기(自) 노드 데이터의 송신을 행하도록 하는 전송 방식에 의해, 실시간성을 보증한 데이터 교환 방식을 실현하고 있다. 상기 데이터 교환을 실현하기 위한 네트워크상에서의 효율적인 동보통신(同報通信)(브로드캐스트 통신) 수법에 대해서는, 이미 여러 가지 수법이 제안된 바 있지만, 여기에서는 그 일례로서 특허문헌 1의 발명이 있다.

[0004] 특허문헌 1의 발명은, 각 노드의 내장 타이머에 의한 시분할 다중 액세스 방식과, 마스터 노드로부터의 동기화 프레임에 의한 슬레이브 노드(slave node)의 내장 타이머 보정을 병용함으로써, 각 노드로부터의 송신 타이밍 중복을 막으면서 효율이 높은 전송을 실현하고 있다.

[0005] 혹은, 예컨대, 특허문헌 2에도, 특허문헌 1과 대략 같은 종래 기술이, 개시되어 있다.

도 14에, 상기 특허문헌 1, 2 등의 종래 수법에 따른 데이터 교환의 구체예를 나타낸다.

[0006] 이 종래 수법에서는, 각 국(局)(노드)은, 사이클 타이머와 센드 타이머의 2종류의 타이머를 구비한다. 사이클 타이머는, 데이터 교환 주기(스캔 시간)를 생성하기 위한 타이머이며, 모든 국에서 동일한 시간이 설정되어 있다. 종래 수법에서는, 동기 프레임에 의해 모든 국의 사이클 타이머의 동기화를 도모하는데, 이것에 대해서는 특별히 설명하지 않는다.

[0007] 센드 타이머는, 각 국의 데이터 송신 타이밍을 생성하기 위한 타이머이며, 모든 국에서 서로 다른 값이 설정된다. 센드 타이머는, 사이클 타이머의 타이머 업(timer up)시에 기동되며, 상기 설정치에 따른 타이밍으로 타이머 업 하므로, 모든 국에서 서로 다른 타이밍으로 타이머 업 하게 된다. 이것으로부터, 예컨대 도 14에 나타낸 바와 같이, 모든 국의 데이터 송신 타이밍이, 서로 다르게 된다.

[0008] 상기 사이클 타이머에 의해, 도시된 바와 같이, 데이터 교환 주기(통신 사이클)인 스캔 시간(101)이 생성된다. 스캔 시간(101)은, 시각을 맞추는 데에 사용하는 도시된 TC 대역(102) 및 데이터 교환에 사용하는 도시된 TS 대역(103)으로 구성된다. 또한, TC 대역, TS 대역에 대해서는, 예컨대 특허문헌 2에 기재된 대로이며, 여기에서는 특별히 설명하지 않는다.

[0009] 또한, 도시된 부호 105, 108이 각 국에 할당되는 송신 타임 슬롯, 부호 107, 110이 각 국으로부터 송신되는 프레임 데이터의 일례를 의미하지만, 이들에 대해서는 특별히 설명하지 않는다.

[0010] 또, 플랜트 제어용 전송 시스템에 있어서는, 상기 통신 사이클(예컨대 스캔 시간(101) 등)을, 실시간성을 보증한 데이터 통신을 행하는 대역(상기 TS 대역 등)과, 이벤트적으로 일방향(一方向) 액세스를 행하는 데이터 통신(메시지 통신 등)을 행하는 대역(후술하는 MSG 대역 등)과, 상기 TC 대역 등으로 나누고 있는 경우가 있다.

[0011] 이벤트적으로 일방향 액세스를 행하는 데이터 통신은, 네트워크에 참가하고 있는 국의 단위시간당의 메시지 송신 요구 수에 “편차”가 있으며, 이들의 동일 단위시간당의 합계가, 전송 가능한 메시지 송신 수를 상회(上廻)하는 경우가 있기 때문에, 단위시간당의 송신 가능 수에 상한을 마련하고, 그 범위 내에서 통신을 행할 필요가 있다. 따라서, 어느 단위시간 내에 송신할 수 있는 국 수를 관리하여, 할당된 국이 데이터 통신을 행함으로써, 단위시간당의 송신 가능 수 상한 내에서의 데이터 통신을 실현하고 있다.

[0012] 상기 데이터 통신을 실현하기 위한 메시지 통신 수법에 대해서는 이미 다양한 수법이 제안된 바 있지만, 여기에서는 일례로서 토큰(token) 방식이 있다. 토큰 방식에서는, 마스터 국이, 다른 각 국(슬레이브 국)으로부터의 메시지 송신 요구를 접수하고, 송신 요구를 통지한 국 중에서 일부의 국에 대해, 토큰으로 송신권을 부여한다. 송신권이 부여된 국만이 메시지 통신을 행할 수 있으며, 송신권이 부여된 국은 메시지 프레임을 네트워크 회선 상에 송신한다. 단위시간당의 송신 가능 수 상한 내에서 송신권을 부여함으로써, 단위시간당의 송신 가능 수를 넘지 않으면서, 이벤트적으로 일방향 액세스를 행하는 데이터 통신(메시지 통신 등)을 실현하고 있다.

[0013] 일본 특허공개공보 제2005-159754호 국제 공개 번호 2013/121568호

[0014] 예컨대 100BASE-TX나 1000BASE-T 등의 이더넷(Ethernet)을 전송로로 한 전이중(全二重) 회선(full duplex line) 등이며, 또한, 토폴로지(topology)로서 링형 또는 라인형을 채용한 경우, 각 국(노드)은, 인접국 이외의 국과 통신하기 위해서는, 자국과 통신 상대국의 사이에 있는 1 이상의 국에 의해 중계하는 것을 전제로 한 전송을 행하는 구성이 된다.

[0015] 도 15는, 링형 토폴로지의 전이중 회선에 의한 제어용 네트워크 시스템의 구체예이다.

도시된 예에서는, 4대의 노드(국(1), 국(2), 국(3), 국(4))가, 각각, 상기 상향과 하향의 2개의 통신선에 의해, 도시된 바와 같이 링형으로 접속되어 있으며, 네트워크 전체에서 우회전(시계방향)의 통신 경로를 회선(A), 좌회전(반시계방향)의 통신 경로를 회선(B)으로 한다. 회선(A)의 경우, 예컨대 국(1)으로부터의 송신 데이터는, 국(1)→국(3)→국(2)→국(4)→국(1)과 같이, 국(3), 국(2), 국(4)에 의해 순차적으로 중계되어, 국(1)으로 돌아온다. 마찬가지로 회선(B)의 경우, 예컨대 국(1)으로부터의 송신 데이터는, 국(1)→국(4)→국(2)→국(3)→국(1)과 같이, 국(4), 국(2), 국(3)에 의해 순차적으로 중계되어, 국(1)으로 돌아온다.

[0016] 도 16에, 도 15의 시스템에 있어서의 종래의 통신 방식에 의한 제어용 네트워크 시스템의 동작의 일례를 나타낸다. 또한, 도 16은, 상기 회선(A)의 동작예이지만, 회선(B)에 대해서도 대략 마찬가지이다.

[0017] 상술한 바와 같이, 제어용 네트워크 시스템에 있어서, 정주기의 각 스캔 시간 내에, 모든 국이, 자국의 데이터를 다른 모든 국에 전달할 필요가 있다. 이것을 예컨대 도 15에 나타내는 것과 같은 링형 토폴로지의 구성에 있어서 실현하는 경우의 동작예를, 도 16에 나타내고 있다.

[0018] 도 16의 예는, 토큰 방식이고, 토큰(송신권)을 획득한 국이, 자국의 데이터를 송신할 수 있는 것이며, 그 이외의 국은, 이 데이터의 수신과 중계를 행하게 된다.

[0019] 도시된 예에서는, 우선, 국(1)이 토큰을 획득하고, 이것으로부터, 자국의 데이터를 하류의 인접국에 송신한다. 하류의 인접국은, 도 15의 구성으로 회선(A)의 경우에는 국(3)이 되고, 또 국(1)의 상류의 인접국은 국(4)이 된다. 또한, 도 16에 있어서, 직사각형은 송수신 데이터 프레임(패킷)을 나타내며, 각 국마다, 상측이 수신, 하측이 송신을 나타낸다. 또, 횡축은 시간이다. 직사각형 내의 숫자는 송신원(送信元)인 국을 나타내며, 예컨대 ‘1’이면 송신원은 국(1)이 되고, 패킷 ‘국(1)’으로 기재하는 것으로 한다. 상기 토큰을 획득한 국(1)은, 국(3)에 대해서 패킷 ‘국(1)’을 송신하게 된다. 또한, 직사각형의 안이 ‘T’인 것은 토큰을 의미한다.

[0020] 국(3)은, 상기 패킷 ‘국(1)’을 수신하면, 이것을 취득하는 동시에 하류의 인접국(국(2))에 중계한다. 이 패킷 ‘국(1)’을 수신한 국(2)도, 마찬가지로 하여, 이것을 취득하는 동시에 하류의 인접국(국(4))에 중계한다. 이 패킷 ‘국(1)’을 수신한 국(4)도, 마찬가지로 하여 이것을 취득하는 동시에 하류의 인접국(국(1))에 중계한다.

[0021] 이것으로부터, 국(1)은, 자국의 송신 데이터 프레임을 수신하게 되며, 이로써 토큰을 릴리스(release)한다. 여기에서는, 토큰에는 권한국(權限局) 정보가 포함되며, 릴리스할 때에 권한국이 갱신되는 것으로 한다. 여기에서는 가령 권한국은 ‘1’→‘2’→‘3’→‘4’→‘1’→‘2’→ 등과 같이, 릴리스할 때마다 갱신되는 것으로 한다.

[0022] 이것으로부터, 그 후, 국(2), 국(3), 국(4)도, 토큰을 획득하여 송신권을 얻으면, 자국의 데이터를 송신하게 되며, 데이터는 다른 국에 의해 순차적으로 중계되어 자국으로 돌아온다.

[0023] 이와 같이 하여, 모든 국(1, 2, 3, 4)이, 자국의 데이터를 송신하게 되고, 타국 모두가 그 데이터를 수신·취득하게 된다. 즉, 모든 국이, 자국의 데이터를 다른 모든 국에 전달한 것이 된다.

[0024] 또한, 상기 특허문헌 1, 2의 종래 기술을 이용하면, 토큰을 이용하는 일 없이, 도 16의 동작예와 대략 같은 동작을 행하는 것도 가능하다. 즉, 도 16의 동작에서는, 결과적으로, 각 노드는, TS 대역 내에서 서로 다른 타이밍으로, 자국의 데이터를 송신하고 있다. 상기 특허문헌 1, 2의 종래 기술은, 이와 같은 동작을, 토큰을 이용하는 일없이, 서로 다른 설정이 행해진 센드 타이머를 이용하여, 실현할 수 있다. 예컨대, 데이터가 회선을 일주(一周)하는 데에 걸리는 시간을, 미리 실측하는 등에 의해, 이 시간만큼의 간격으로 각 노드가 자국의 데이터를 송신하도록, 각 국의 센드 타이머를 설정하면 된다.

[0025] 한편, 메시지 대역에 있어서의 메시지 송신은, 정주기로 항상 행해지는 것은 아니고, 송신해야 할 메시지가 없는 경우도 있으며, 송신해야 할 메시지가 복수(다수) 있는 경우도 있다. 자국의 메시지 송신 이벤트가 발생한 국은, 상기 TS 대역에 있어서의 자국의 송신 패킷에, 메시지 송신 요구를 포함한다. 또, 복수의 국 중에서, 미리, 메시지 송신 조정을 행하는 국(‘마스터 국’이라 한다)을 결정해 둔다.

[0026] 상기 TS 대역에 있어서 임의의 국으로부터의 메시지 송신 요구를 받은 마스터 국은, 허가할지 여부를 판정한다. 여기서, 만일, 국(3)이 마스터 국이며, 임의의 스캔 시간(101)의 TS 대역 중에 국(1)과 국(4)으로부터 메시지 송신 요구가 있던 것으로 하고, 국(3)은 국(1)을 허가한 것으로 한다. 본 예의 경우, 도 15의 구성에서는, MSG 대역 중의 메시지 송수신 동작은, 예컨대 도 17에 나타낸 바와 같게 된다.

[0027] 또한, 도 17의 예에서는, 1개의 통신 사이클(스캔 시간)이, 상기 TC 대역, TS 대역과 메시지 대역(MSG 대역)으로 나뉘어 있으며, 여기에서는 MSG 대역에 대해 설명하기 위해, TC 대역, TS 대역의 동작에 대해서는 생략하고 있다. 이와 같이 도시하지 않지만, TS 대역의 동작은 예컨대 상기 도 16의 동작이며, 또한, 필요에 따라서 상기 메시지 송신 요구가, 상기 도 16에 나타내는 송수신 데이터 프레임(패킷)에 부가되어 송신되고 있는 것으로 한다. 이로써, MSG 대역 개시 전에는, 마스터 국은, 메시지 송신 요구가 있었던 국을 인식할 수 있으며, 또한, 그 중에서 메시지 송신을 허가할 국(허가국)을 결정하고 있는 것으로 한다. 또한, 이 결정 방법은 여러 가지여도 되며, 여기에서는 특별히 설명하지 않는다. 도 17의 예에서는, 허가국은, 국(1)으로 결정된 것으로 한다. 또, 도 17의 예에서는 마스터 국은 국(3)인 것으로 한다.

[0028] 더욱이, 또한, 도 17에서는 TC 대역의 동작에 대해서도 생략하는 동시에, 사정에 따라, TC 대역의 란(欄)에 각 국을 나타내는 정보(국번(局番)이나 마스터/슬레이브)를 나타내고 있다. 또한, TC 대역의 동작은, 종래 기술이며, 특별히 설명하지 않는다.

[0029] 도 17에 나타낸 바와 같이, MSG 대역에 있어서, 우선 최초로 마스터 국(국(3))이 허가국(국(1)) 앞으로 허가 통지(TOKEN)를 보낸다. 이 허가 통지는, 도 16과 대략 마찬가지로 하며, 각 국에 있어서 자국의 하류의 인접국에 중계되어, 도시된 바와 같이 국(3)→국(2)→국(4)→국(1)으로 순차적으로 중계되어 국(1)에 도달한다. 국(1)에서는, 이 허가 통지를 자국의 하류의 인접국(국(3))에 중계하는 동시에, 허가되었기 때문에, 자국의 메시지(도시된“국(1) MSG”)를 송신한다. 이 메시지도, 각 국에 있어서 자국의 하류의 인접국에 중계되며, 도시된 바와 같이 국(1)→국(3)→국(2)→국(4)으로 순차적으로 중계되어 국(4)에 도달한다(여기에서는 가령 수신처는 국(4)으로 한다).

[0030] 또한, 도 2에서는 국(4)이 다시 이 메시지를 국(1)에 중계하고 있지만, 이것은 반드시 필요한 것은 아니다.

MSG 대역(메시지 전송 대역)의 길이는 미리 정해져 있으며, 또 스캔 시간(101)의 일부라는 점이나, 메시지가 한 통도 없는 경우도 있다는 점에서, 너무 길게 할 수는 없다. 이 때문에, 상기한 예에서는, 아직도, 다른 메시지 송신 요구 국의 메시지 송신이 남아 있을지도 모르지만, 이것은 다음의 통신 사이클로 송신되게 될 수도 있다.

[0031] 이와 같이, 1개의 메시지를 송수신 완료하기까지 시간이 걸리므로, 예컨대 시스템 전체에서 다수의 메시지 송신 이벤트가 있는 경우, 모두가 송신 완료하기까지 매우 시간이 걸리게 된다. 예컨대, 어떤 때에, 국(1)에서 3통, 국(2)에서 4통, 국(4)에서 2통의 메시지 송신 이벤트가 발생한 경우, 만일 1 통신 사이클당 1통밖에 송신할 수 없는 경우에는, 모든 메시지를 송수신 완료하기까지 「1 통신 사이클의 시간×9」의 시간이 걸리게 되어, 매우 시간이 걸리게 된다.

[0032] 혹은, 허가된 국이 많은 메시지를 송신할 필요가 있는 경우, 이들 메시지의 송수신 완료까지 다른 국은 메시지 송신이 불가능하게 된다.

본 발명의 과제는, 네트워크에 접속되는 전체 노드 장치가 서로 데이터 교환하는 동시에 임의의 메시지 송수신도 행하는 제어 네트워크 시스템에 있어서, 메시지 송수신의 전송 효율을 높일 수 있는 제어 네트워크 시스템, 그 노드 장치 등을 제공하는 것이다.

[0033] 본 발명의 제어 네트워크 시스템은, 복수의 노드 장치가 서로 데이터 교환하는 제어 네트워크 시스템으로서, 상기 각 노드 장치는, 하기의 각 수단을 가진다.

·소정의 데이터 교환 주기마다, 그 제1 대역 내에 있어서, 자장치(自裝置)의 데이터를 송신하는 동시에, 타장치(他裝置)의 송신 데이터를 수신하는 데이터 송수신 수단；

·상기 소정의 데이터 교환 주기마다, 상기 제1 대역보다 이후의 제2 대역 내의 소정의 타이밍에 있어서, 자장치의 메시지 송신 요구가 있는 경우에는 상기 메시지를 인접국에 송신하는 메시지 송신 수단；

·상기 제2 대역 내에 있어서, 일방의 인접국으로부터 메시지를 수신한 경우, 상기 메시지를 타방의 인접국에 중계하거나, 또는 상기 메시지가 자장치 앞으로 온 것인 경우에는 상기 메시지를 취득하는 메시지 수신 수단.

[0034] 본 발명의 제어 네트워크 시스템, 그 노드 장치 등에 의하면, 네트워크에 접속되는 전체 노드 장치가 서로 데이터 교환하는 동시에 임의의 메시지 송수신도 행하는 제어 네트워크 시스템에 있어서, 메시지 송수신의 전송 효율을 높일 수가 있다.

[0035] 도 1의 (a), (b)는, 본 예의 제어 네트워크 시스템의 전체 구성도이다.
도 2의 (a), (b)는, 본 예의 노드의 드라이버의 처리를 나타낸 플로우 차트 도면이다.
도 3은 본 예의 노드의 처리부의 처리를 나타낸 플로우 차트 도면이다.
도 4는 단계 S44의 처리의 상세예이다.
도 5는 단계 S63의 처리의 일례이다.
도 6은 본 예의 각 노드의 프레임 송수신 동작예(그 1)이다.
도 7은 본 예의 각 노드의 프레임 송수신 동작예(그 2)이다.
도 8은 본 예의 각 노드의 프레임 송수신 동작예(그 3)이다.
도 9의 (a)는 단계 S24, S26의 처리의 이미지, (b)는 단계 S21, S23의 처리의 이미지를 나타낸다.
도 10은 본 예의 네트워크 토폴로지의 다른 예이다.
도 11은 본 예의 제어 네트워크 시스템의 기능 블록도이다.
도 12는 라인형의 전이중 회선의 예를 나타낸 도면이다.
도 13은 1회선인 경우의 구성예이다.
도 14는 특허문헌 1, 2 등의 종래 수법에 의한 데이터 교환의 구체예를 나타낸다.
도 15는 링형 토폴로지의 전이중 회선에 의한 제어용 네트워크 시스템의 구체예이다.
도 16은 도 15의 시스템에 있어서의 종래의 통신 방식에 의한 제어용 네트워크 시스템의 동작의 일례를 나타낸다.
도 17은 종래의 메시지 송신 동작의 일례를 나타낸 도면이다.

[0036] 이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다.

도 1의 (a), (b)는, 본 예의 제어 네트워크 시스템의 전체 구성도이다.

또한, 본 예의 제어 네트워크 시스템은, 예컨대 상술한 100BASE-TX나 1000BASE-T 등의 이더넷을 전송로로 한 전이중 회선 등이며, 또한, 토폴로지로서 링형 또는 라인형을 채용한 시스템 구성이다.

[0037] 이와 같은 시스템 구성에서는, 각 국(노드)은, 인접국 이외의 국과 통신하기 위해서는, 자국과 통신 상대국의 사이에 있는 1 이상의 국에 의해 중계하는 것을 전제로 한 전송을 행하는 구성이 된다. 즉, 이러한 구성의 경우, 각 국이 직접적으로 통신 가능해지는 것은, 인접국만이 된다. 어떤 노드는, 인접국으로부터 송신된 프레임 데이터가, 자국 앞으로 온 것이 아닌 경우, 이것을 다른 인접국에 중계한다. 이 중계가 반복됨에 따라, 최종적으로, 프레임 데이터는 수신국(宛先局, destination station)에 도달하게 된다. 또한, 상기 인접국이란, 자국(自局)과 직접, 통신선에 의해 접속된 타국(他局)이다. 또, 도 1에 나타내는 일례는, 전이중 회선이므로, 통신선은, 상향과 하향의 2개가 설치된다. 즉, 자국으로부터 인접국으로의 데이터 송신용의 통신선과, 인접국으로부터 보내지는 데이터의 수신용의 통신선이 설치된다.

[0038] 또한, 도 1에는, 전이중 회선 등이며 또한 토폴로지로서 링형인 네트워크 시스템을 예로 하고 있지만, 본 예의 제어 네트워크 시스템의 구성은, 이러한 예로 한정되지 않는다. 예컨대, 링형이 아니고, 라인형이어도 되고, 이후에 도시하는 다른 타입이어도 된다. 또, 전이중 회선으로 한정하는 것도 아니며, 예컨대 그 2배의 회선 수(전사중(全四重) 회선이라 부름) 등이어도 되고, 1회선이어도 무방하다. 또, 도 1에는, 구성 노드가 4개인 예를 나타내지만, 물론, 이러한 예로 한정되지 않는다.

[0039] 또, 본 예의 제어 네트워크 시스템은, 일례로서는, 시스템을 구성하는 각 기기(노드)가, 상기 TS 대역에 있어서 서로 데이터 교환을 행할 필요가 있으며, 이것을 실시간성을 보증한 다음에 행할 필요가 있다. 그 때문에, 일례로서는, 예컨대 상기 사이클 타이머로 규정되는 데이터 교환 주기의 시간 내에(1 통신 사이클 내의 TS 대역 내에) 전체 노드 간의 데이터 교환을 완료시킬 필요가 있다. 즉, 일례로서는, 각 통신 사이클마다 그 TS 대역 내에, 전체 노드가, 자기(自) 노드의 데이터를, 다른 모든 노드에 전달할 필요가 있다. 환언하면, 일례로서는, 상기와 같이, 시스템을 구성하는 각 기기(국；노드)가 서로 데이터 교환을, 실시간성을 보증한 다음에 행할 필요가 있다. 단, 본 발명은, 상기 일례로 한정되는 것은 아니다.

[0040] 한편으로, 상기 메시지 전송 대역(MSG 대역)에 있어서의 메시지 송수신은, 1회의 통신 사이클 내의 MSG 대역 내에, 그 시점에서 발생한 메시지 모두를 송수신해야 하는 것은 아니다. 그러나, 전송 효율을 높여, 1회의 통신 사이클로 가능한 한 많은 메시지를 송수신할 수 있게 되는 것이 바람직하다. 그 한편으로, 상기한 바대로, MSG 대역의 길이는 미리 결정되어 있으므로, 메시지 송수신 처리가 완료되기 전에 MSG 대역이 종료되는 것과 같은 사태가 일어나는 것은, 회피해야만 한다.

[0041] 본 수법은, 기본적으로는, 상기 메시지 전송 대역(MSG 대역)에 있어서의 메시지 송수신의 전송 효율을 높이는 것이지만, 여기에 더하여 추가로, 상기 TS 대역에 있어서의 데이터 교환의 전송 효율을 높이도록 해도 된다.

[0042] 이하에 우선 나타내는 구체예에서는, MSG 대역과 TS 대역의 양방에 대해 전송 효율을 높이는 예를 나타내지만, 이러한 예로 한정하지 않고, 이후에 설명하는 바와 같이, TS 대역에 대해서는 종래와 마찬가지이며, MSG 대역에 대해서만 전송 효율을 높이는 형태여도 된다.

[0043] 도 1의 (a)에 나타내는 예의 제어 네트워크 시스템은, 상기 도 15와 마찬가지로, 도시된 4대의 노드(10; 국(1), 국(2), 국(3), 국(4))가, 전이중의 통신회선(12, 13)에 의해 접속되어 있으며, 네트워크 전체에서 우회전(시계방향)의 통신 경로를 회선(A), 좌회전(반시계방향)의 통신 경로를 회선(B)으로 한다. 단, 도 15와 비교할 때, 국(2)과 국(3)의 배치가 바뀌어 있다.

[0044] 도 15에서 설명한 바와 같이, 통신회선(12, 13)은 예컨대 상향과 하향의 통신선이며, 예컨대 국(1)과 국(2) 사이의 통신은, 통신회선(12)에 의해 국(1)이 국(2)에 데이터 송신하고, 통신회선(13)에 의해 국(2)이 국(1)에 데이터 송신한다.

[0045] 더욱 자세하게는, 도 1의 (b)에 나타낸 바와 같이, 각 노드(10)는 예컨대 드라이버(11)를 가지고 있으며, 상기 회선(A)과 관계되는 통신회선(12; 12a, 12b, 12c, 12d), 상기 회선(B)과 관계되는 통신회선(13; 13a, 13b, 13c, 13d)이, 각각, 도시된 바와 같이 각 노드(10)의 드라이버(11)에 접속되어 있다.

[0046] 여기서, 통신회선(12, 13)은, 각각이, 1개의 통신선(시리얼 선 등)이 아닌, 복수의 통신선(시리얼 선 등)으로 이루어진다. 즉, 예컨대 통신회선(12)은, 도시된 통신선(12a, 12b, 12c, 12d)으로 이루어진다. 각 통신선은, 임의의 2개의 노드(10) 사이를 접속하고 있다. 도시된 예에서는, 통신선(12a)은 국(1)-국(2) 사이, 통신선(12b)은 국(2)-국(3) 사이, 통신선(12c)은 국(3)-국(4) 사이, 통신선(12d)은 국(4)-국(1) 사이를, 각각 접속하고 있다.

[0047] 통신회선(13)에 대해서도 마찬가지이다. 즉, 통신회선(13)은, 도시된 통신선(13a, 13b, 13c, 13d)으로 이루어진다. 각 통신선은, 임의의 2개의 노드(10) 사이를 접속하고 있다. 도시된 예에서는, 통신선(13a)은 국(1)-국(2) 사이, 통신선(13b)은 국(2)-국(3) 사이, 통신선(13c)은 국(3)-국(4) 사이, 통신선(13d)은 국(4)-국(1) 사이를, 각각 접속하고 있다.

[0048] 그리고, 예컨대 국(1)-국(2) 사이의 통신에 관해서는, 국(1)은 통신선(12a)에 의해 국(2)에 데이터 프레임(패킷)을 송신하고, 국(2)은 통신선(13a)에 의해 국(1)에 데이터 프레임(패킷)을 송신한다. 따라서, 국(1)과 국(2)이 서로 동시에 패킷 송신하여도, 사용하는 통신선이 다르므로, 패킷 충돌이 일어나는 경우는 없다. 이는 다른 국 간의 통신에 대해서도 마찬가지이며, 네트워크 시스템 전체적으로, 모든 국이 동시에 패킷 송신하더라도, 각각이 패킷 송신에 사용하는 통신선이 다르므로, 패킷 충돌이 일어나는 경우는 없다.

[0049] 또한, 이 패킷은, TS 대역에 있어서의 데이터(커먼 메모리 프레임)의 패킷, MSG 대역에 있어서의 메시지의 패킷의 어느 것이어도 된다. 본 예에서는, TS 대역, MSG 대역의 어느 쪽에 있어서든, 각 국이 같은 타이밍으로 패킷 송신하여도 패킷 충돌이 일어나는 경우는 없다. 또한, TC 대역에 대해서는, 기본적으로는, 그 설명은 생략한다.

[0050] 또, 각 노드(10)는, 상기 드라이버(11) 이외에, 처리부(14), 사이클 타이머(15), 센드 타이머(16), 메시지용 센드 타이머(17) 등도 가지고 있다. 사이클 타이머(15)는, 상기 특허문헌 1, 2에서 설명되어 있으며 여기서의 설명은 생략한다.

[0051] 센드 타이머(16)는, TS 대역에 있어서의 자국의 데이터 송신 타이밍을 결정하는 것이며, 그러한 의미에서는 상기 특허문헌 1, 2와 같다. 그러나, 특허문헌 1, 2에서는 각 국에서 서로 다른 설정으로 되어 있으며, 이에 따라, TS 대역에 있어서의 각 국의 데이터 송신 타이밍은, 도 14에서 설명한 바와 같이 서로 다른 것으로 되어 있었다. 이에 대하여, 센드 타이머(16)는, 예컨대 모든 국(노드(10))에서 같은 설정으로 되어 있으며, 이것으로부터 TS 대역에 있어서의 모든 국이 동일한 타이밍으로 자국의 데이터(커먼 메모리 프레임)를 송신 개시한다. 후술하는 도 6, 도 7 등의 예에서는, 모든 노드(10)에 있어서, 그 센드 타이머(16)의 타임 아웃이, TS 대역의 개시 타이밍이 되도록, 설정되어 있다.

[0052] 또한, 상기 내용으로부터, 센드 타이머(16)는, 커먼 메모리용 센드 타이머라고 할 수 있다.

메시지용 센드 타이머(17)는, 각 노드(10)에 있어서, MSG 대역에 있어서의 자국의 데이터 송신 타이밍을 결정하는 것이다. 또한, 종래의 도시되지 않은 메시지용 센드 타이머는, 그 타임 아웃이, MSG 대역의 개시를 나타내는 것이며, 마스터 국이 구비하고 있으면 되고, 그 타임 아웃에 의해 마스터 국으로부터 토큰이 송신되는 것이었다.

[0053] 메시지용 센드 타이머(17)도, 모든 노드(10)에서 동일 타이밍으로 타임 아웃하도록 설정되어 있다. 후술하는 도 6, 도 7 등의 예에서는, 모든 노드(10)에 있어서, 그 메시지용 센드 타이머(17)의 타임 아웃이, MSG 대역의 개시 타이밍이 되도록, 설정되어 있다. 예컨대, 모든 노드(10)의 메시지용 센드 타이머(17)에 동일한 설정치가 설정되어 있으며, 또한, 센드 타이머(16)의 타임 아웃시에 기동하도록 하고 있다. 그 밖에, 메시지용 센드 타이머(17)를 사이클 타이머(15)의 타임 아웃시에 동일한 설정치로 기동하도록 해도 되고, 센드 타이머(16)를 메시지용으로하여 MSG 대역의 개시 타이밍이 되도록 재기동하도록 해도 된다.

[0054] 그리고, 각 노드(10)는, 자국에 송신해야 할 메시지가 있는 경우에는, 메시지용 센드 타이머(17)의 타임 아웃의 타이밍에서, 자국의 메시지를 1통 송신한다. 그 후, 도 3의 처리 결과로부터, 자국이 복수의 메시지 송신이 허가되어 있는 경우에는, 계속해서, 2통째 이후도 송신한다. 후술하는 도 6의 예에서는, 예컨대 국(1)은, 자국의 메시지를 3통 송신하고 있다. 상기 자국의 메시지를 허가 수만큼 송신하였으면(도 2의 (a)에 의해 송신), 그 후에는, 도 2의 (b)의 처리에 의해, 타국으로부터의 송신 메시지를 중계한다.

[0055] 처리부(14)는, 노드(10)의 메인(main)의 처리를 실행하는 것이며, 예컨대 도시되지 않은 제어 대상 기기의 제어, 그 상태를 나타내는 데이터 등의 수집, 사이클 타이머(15), 센드 타이머(16), 메시지용 센드 타이머(17) 등의 설정·기동의 관리, 송신 데이터 프레임(패킷)의 생성 등, 여러 가지 처리를 행한다.

[0056] 드라이버(11)는, 예컨대, 상기 처리부(14)로부터의 요구에 따라 상기 송신 데이터 프레임을 타(他) 노드에 송신하거나, 타 노드로부터의 송신 데이터 프레임을 수신하면 이것을 처리부(14)에 전달하는/중계하는 등, 통신회선(12, 13)을 통한 통신 처리를 행하는 처리부(통신 전용 프로세서 등)이다.

[0057] 드라이버(11)는, 통신회선(12, 13)의 어느 쪽에 대해서든, 상류 측으로부터 보내져 오는 패킷을 수신하면, 이것을 중계하는 것으로 판정하였을 경우에는, 하류 측으로 송출한다. 예컨대, 국(1)을 예로 하면, 회선(A)에 관해서는 국(4)이 상류 측, 국(2)이 하류 측이 되고, 회선(B)에 관해서는 국(4)이 하류 측, 국(2)이 상류 측이 된다.

[0058] 이것으로부터, 국(1)의 드라이버(11)는, 통신선(12d)을 통해 국(4)으로부터의 송신 패킷(데이터 프레임)을 수신하면, 이것을 중계하는 경우에는, 통신선(12a)을 통해 국(2)에 전송(轉送)한다. 또한, 중계할 때에는, 데이터 프레임의 내용(데이터)은 취득하고, 필요에 따라서 처리부(14)에 전달한다. 마찬가지로, 통신선(13a)을 통해 국(2)으로부터의 패킷을 수신하면, 이것을 중계하는 경우에는, 통신선(13d)을 통해 국(4)에 송신한다. 또, 국(1)이 자국의 데이터를 송신하는 경우에는, 국(1)의 드라이버(11)는, 이 데이터 프레임을, 회선(A), 회선(B)의 양 계(系)에 송출한다. 즉, 이 데이터 프레임을, 통신선(12a)을 통해 국(2)에 송신하는 동시에 통신선(13d)을 통해 국(4)에 송신한다.

[0059] 도 2의 (a), (b)는, 노드(10)의 드라이버(11)의 처리를 나타낸 플로우 차트 도면이다. 또한, 드라이버(11)에 내장된 도시되지 않은 연산 프로세서가, 내장된 도시되지 않은 메모리에 미리 기억되어 있는 응용 프로그램(application program)을 실행함으로써, 도 2의 (a), (b)의 처리가 실현된다.

[0060] 도 2의 (a)는, 자국 데이터 송신시의 드라이버(11)의 처리를 나타낸다.

노드(10)가 갖는 상기 처리부(14)(CPU/MPU 등)는, 소정의 소프트웨어(프로그램) 등을 실행함으로써, 소정의 제어 처리 등을 실행하고 있다. 이 처리의 일례를 도 3에 나타내며 나중에 설명한다. 그리고, 이 처리의 하나로서 자국의 데이터를 송신하는 이벤트가 발생했을 경우, 이 데이터와 송신 요구를 드라이버(11)에 전달한다.

[0061] 드라이버(11)는, 상기 데이터와 송신 요구를 받으면(단계 S11), 이 데이터 프레임을 상기 회선(A), 회선(B)의 양 계에 송신한다(단계 S12). 이것은, 상기한 바와 같이, 양측 모두 하류 측에 송신한다. 따라서, 국(1)의 경우, 회선(A)에 대해서는 통신회선(12a)을 통해 국(2)에 송신하고, 회선(B)에 대해서는 통신회선(13d)을 통해 국(4)에 송신한다.

[0062] 상기 송신한 자국 데이터(패킷)는, 정상적이면, 네트워크를 일순(一巡)하고 자국으로 돌아온다. 또, 타국의 송신 데이터(패킷)를 수신하는 경우도 있다.

도 2의 (b)는, 데이터 수신시의 드라이버(11)의 처리를 나타낸다.

[0063] 드라이버(11)는, 상기 회선(A, B) 중의 어느 쪽을 통해 임의의 패킷을 수신하면, 도 2의 (b)의 처리를 실행한다. 우선, 수신 패킷의 송신원(送信元)을 체크하여, 송신원이 자국인 경우에는(단계 S21, NO), 이 패킷을 파기한다(단계 S23). 이 경우에는, 자국이 상기 단계 S12에서 송신한 패킷이, 네트워크를 일순하고, 돌아온 것일 터이기 때문이다.

[0064] 한편, 수신 패킷의 송신원이 타국(자국 이외)인 경우에는(단계 S21, YES), 수신 패킷을 중계한다(단계 S22). 즉, 수신 패킷을 하류의 인접국에 전송한다. 물론, 회선(A)에서 수신한 경우에는 회선(A)에 있어서의 하류에, 회선(B)에서 수신한 경우에는 회선(B)에 있어서의 하류에, 중계하게 된다. 또, 중계하는 경우에 있어서도, 수신 패킷은 도시되지 않은 버퍼 등에 남겨 두고, 후술하는 단계 S24, S25의 처리시에 이용한다.

[0065] 단계 S22의 처리를 실시한 경우에는, 추가로, 이 수신 패킷이, 이미 수신이 끝난 패킷과 동일한지 여부를 판정한다(단계 S24). 본 예에서는 송신원 노드는 상기 단계 S12에서 회선(A), 회선(B)의 양 계에 패킷 송신하므로, 정상적이면, 타국은, 이 2개의 패킷을 수신하게 된다. 따라서, 나중에 수신한 패킷은 필요없게 된다. 이것으로부터, 이미 수신이 끝난 패킷과 같은 패킷을 수신한 경우에는(단계 S24, YES), 수신 패킷을 파기한다(단계 S26).

[0066] 또한, 예컨대, 송신원 노드는, 상기 단계 S12일 때에, 송신하는 2개의 패킷(데이터 프레임)에 동일 프레임 번호를 부여하고 있다. 통상적으로, 데이터 프레임 송신마다, 프레임 번호를 부여하여 송신한다. 프레임 번호는, 송신마다, 갱신(예컨대 ＋1 인크리먼트(increment))된다. 이것으로부터, 단계 S24의 처리에서는, 예컨대, 수신 패킷과, 이미 수신이 끝난 패킷이, 송신원 노드가 동일하고 또한 프레임 번호가 동일한 경우에, 양자가 동일한 것으로 판정한다. 단, 이것은 일례이며, 이러한 예로 한정되지 않는다. 또한, 말할 필요도 없이, 각 패킷에는, 송신원 노드를 나타내는 식별 ID 등이 부가되어 있다.

[0067] 한편, 수신 패킷이, 상기 2개의 패킷 중의 어느 한쪽을 먼저 수신한 것인 경우에는(단계 S24, NO), 이 수신 패킷의 데이터를 처리부(14)에 전달한다(단계 S25). 처리부(14)는, 이 데이터를 이용하여 어떠한 처리를 행하게 된다. 예컨대, 수신 패킷이 커먼 메모리 프레임이었을 경우에는, 후술하는 도 3의 단계 S48이 YES인 경우의 처리를 실행하게 된다.

[0068] 또한, 상술한 도 2의 (a), (b)의 처리에 있어서의 패킷은, 상기 TS 대역에서 송수신하는 데이터 패킷(커먼 메모리 프레임), 상기 MSG 대역에서 송수신하는 메시지의 패킷 중의 어느 것이어도 된다.

[0069] 또한, 도 2의 (b)의 예로 한정하지 않고, 예컨대, 수신 패킷의 송신원이 타국이며, 또한, 최초의 패킷을 수신한 경우에, 이 패킷의 중계 처리를 행하도록 해도 된다. 환언하면, 수신 패킷의 송신원이 타국이어도, 이미 수신이 끝난 패킷과 동일한 패킷을 수신한 경우에는, 이 패킷의 중계는 실시하지 않도록 해도 된다. 또한, 도 2의 (b)의 처리에서는, 이와 같은 케이스여도, 패킷의 중계를 행한다.

[0070] 또한, 말할 필요도 없지만, 각 패킷(데이터 프레임)에는, 송신원 노드의 식별 번호(국 ID등)가 부여되어 있다. 또, 예컨대, 각 노드(10)는, 미리, 네트워크 구성 정보를 기억하고 있다. 네트워크 구성 정보는, 각 노드(10)마다, 자기(自) 노드의 상류 측과 하류 측의 인접국의 상기 국 ID 등의 정보가 포함되어 있다. 네트워크 구성 정보는, 예컨대 개발자 등이 미리 임의로 작성하여, 각 노드(10)에 기억시키지만, 이러한 예로 한정되지 않는다.

[0071] 또, 도 2의 (b)의 예의 경우, 자국이 단계 S12에서 송신한 프레임이, 링형 네트워크를 일주하고 돌아오면, 파기하는 것이었다. 그러나, 이러한 예로 한정하지 않으며, 자국의 하나 앞의 타국에서 파기시키도록 해도 된다.

[0072] 이상, 도 2나 다른 처리를 정리하면, 예컨대 하기와 같게 된다.

·패킷은, 링형 네트워크의 각 노드(10)를 일순하였으면, 즉 다른 전체 노드(10)가 수신하였으면, 파기한다. 파기를 하는 것은, 패킷 송신원의 노드(10)여도 되고, 그 하나 앞의 노드(10)(송신원 노드에 패킷을 중계하는 노드(10))여도 된다.

[0073] ·송신원 노드는, 상기 패킷을, 회선(A), 회선(B)의 양 계에 송신한다. 다른 각 노드(10)는, 이상이 없으면 양 계로부터 패킷을 수신한다. 다른 각 노드(10)의 드라이버(11)는, 최초로 수신한 패킷은 처리부(14)에 전달하지만(실질적으로 수취하지만), 2번째로 수신한 패킷은 처리부(14)에 전달하지 않는다(실질적으로 수취하지 않는다).

[0074] ·상기 다른 각 노드는, 상기 2번째로 수신한 패킷은, 중계해도 되고, 중계하지 않아도 된다.

·상기 패킷은, 커먼 메모리 프레임, 또는/및, 메시지 프레임이다.

[0075] 도 3은, 노드(10)의 처리부(14)의 처리를 나타낸 플로우 차트 도면이다.

메시지 송신에 관해서는, 종래에는 마스터 국에서 송신권 할당국 판정을 실시하고 있었지만, 본 예에서는 전체 노드(10)에서 각각 도 3의 처리를 행함으로써 각각 송신권(송신 허가 수) 할당 판정을 수행한다. 이 판정에 수반하여 자국의 메시지 송신 가부(可否)와 할당 수가 판정된다. 이와 같이, 본 예에서는, 토큰 프레임에 의한 송신권의 부여를 실시하지 않고, 각 국이 능동적으로 메시지 송신 가부나 할당 수 등을 판단한다. 그리고, 자국이 메시지 송신 가능한 경우에는, 메시지 전송 대역이 되었으면 토큰을 기다리는 일 없이 자국의 메시지를 송신한다.

[0076] 도 3의 처리는, 수시로 실행되는 것이며, 기본적으로는 어떠한 이벤트 대기 상태이고(단계 S31), 어떠한 이벤트가 발생할 때마다(단계 S32, YES), 발생한 이벤트의 내용을 판정하여(단계 S33) 그에 따른 처리를 실행한다.

[0077] 즉, 발생한 이벤트가, 사이클 타이머(15)의 타임 아웃(사이클 T.O.)인 경우에는(단계 S34, YES), 단계 S35~S38의 처리를 실행한다.

[0078] 즉, 기본적으로는, 센드 타이머(16)에 소정의 설정치를 세팅하고(단계 S35) 센드 타이머(16)를 기동하는데(단계 S38), 그 기동 전에, 자국의 메시지 송신 요구의 유무를 확인하여, 요구가 있는 경우에는(단계 S36, YES), 메시지 송신 요구 수(단순히 요구 수라고 하는 경우도 있는 것으로 함)를 세팅 & 엔트리한다(단계 S37). 또한, 세팅이란 커먼 메모리 프레임 내에 저장(格納)하는 것이며, 엔트리한다는 것은 도시되지 않은 “송신권 관리를 행하기 위한 엔트리 테이블”(이하, 엔트리 테이블이라 기재함)에 기억하는 것이다.

[0079] 이로써 후술하는 단계 S40의 처리에 의해 상기 요구 수가 부가된 커먼 메모리 프레임이 송신되면, 상술한 각 노드(10)에 의한 중계 처리에 의해, 모든 노드(10)에 커먼 메모리 프레임이 전달됨으로써, 모든 노드(10)에 메시지 송신 요구 수가 전달되게 된다. 전달된 메시지 송신 요구 수는, 각 노드(10)의 상기 “엔트리 테이블”에 기억된다. 그리고, 각 노드(10)마다, 각각, 자국의 상기 “엔트리 테이블”에 기억된 각 국의 메시지 송신 요구 수에 근거하여, 후술하는 단계 S44의 처리를 실행하게 된다.

여기서, 상술한 내용으로부터, 본 예에서는, 상기 단계 S35에서 센드 타이머(16)에 세팅하는 설정치는, 모든 노드(10)에서 동일한 값으로 한다. 또한, 종래에는, 도 14와 같이, 모든 노드에서 서로 다른 설정치가, 도시되지 않은 센드 타이머에 세팅되어 있었다.

[0080] 상기 특허문헌 1, 2의 종래 기술에 의해 모든 노드(10)에서 동일 타이밍으로 사이클 타이머(15)가 타임 아웃하는 상태로 함으로써, 모든 노드(10)에서 동일 타이밍으로 센드 타이머(16)가 타임 아웃하게 된다. 이것으로부터, 예컨대 후술하는 도 6과 같이, 모든 노드(10)에서 동일 타이밍으로 커먼 메모리 프레임을 송신 개시하게 된다.

[0081] 또, 발생한 이벤트가, 센드 타이머(16)의 타임 아웃(센드 T.O.)인 경우에는(단계 S39, YES), 자국의 데이터(커먼 메모리 프레임)를 송신시킨다(단계 S40). 이는, 상기 자국의 데이터(경우에 따라서는 메시지 송신 요구가 부가되어 있음)를, 드라이버(11)에 전달하는 것이다. 이것으로부터, 상기한 바와 같이, 드라이버(11)는, 상기 단계 S11의 데이터 & 송신 요구를 받게 되며, 상기 단계 S12에 의해 이 데이터를 상기 회선(A), 회선(B)의 양 계에 송신하게 된다.

[0082] 또한, 메시지용 센드 타이머(17)에 소정의 설정치를 세팅하여(단계 S41) 기동한다(단계 S42). 또한, 이 기동 후, 메시지용 센드 타이머(17)가 타임 아웃하는 이벤트가 발생했을 때에, 후술하는 단계 S43의 판정이 YES가 되게 된다. 또한, 상기 설정치는, 예컨대, 모든 노드(10)에 있어서 동일치로 한다. 이것으로부터, 후술하는 도 6의 예와 같이, 모든 노드(10)에서 동일 타이밍으로 MSG 대역이 되며, 송신해야 할 메시지가 있는 노드(10)는 즉시 1통째의 메시지를 송신한다. 본 예에서는, 최저 1통은 메시지 송신이 허가되기 때문이다.

[0083] 또한, 기본적으로는, 상기 단계 S38에서 기동한 센드 타이머(16)가, 타이머 업 하는 이벤트가 발생했을 때에, 상기 단계 S39가 YES가 되게 된다.

또, 발생한 이벤트가, 메시지용 센드 타이머(17)의 타임 아웃(센드 T.O.)인 경우에는(단계 S43, YES), 단계 S44~S47의 처리를 실행한다.

[0084] 즉, 우선, 커먼 메모리 프레임 누락 판정과, 메시지 송신 허가국 판정을 행한다(단계 S44). 이 처리는, 각 노드(10)의 메시지 송신 허가 수를 결정하는 처리이기도 하며, 이에 따라 자국의 메시지 송신 가부와 메시지 송신 허가 수가 결정된다. 또한, 본 예에서는, 기본적으로, 모든 메시지 요구 노드가 적어도 1개의 메시지의 송신이 허가되도록 하고 있지만, 이러한 예로 한정되지 않는다.

[0085] 그리고, 상기 단계 S44의 판정 결과에 따라(단계 S45), 자국의 메시지 송신 요구가 있고 또한 송신이 허가되었을 경우에는(단계 S46, YES), 자국의 메시지 송신 허가 수의 분량(分)만큼, 메시지 프레임을 송신한다(단계 S47).

[0086] 한편, 원래 자국의 메시지 송신 요구가 없는 경우 혹은 메시지 송신이 허가되지 않은 경우 등에는(단계 S46, NO), 메시지 송신은 행해지지 않는다. 또한, 상기한 바와 같이, 본 예에서는, 반드시 최저 1통은 메시지 송신이 가능하므로, 메시지 송신이 허가되지 않는 일은 없지만, 이러한 예로 한정되지 않기 때문에, 메시지 송신이 허가되지 않는 케이스도 포함되는 것으로 한다.

[0087] 또, 발생한 이벤트가, 커먼 메모리 프레임 수신인 경우에는(단계 S48, YES), 이 커먼 메모리 프레임의 데이터를, 도시되지 않은 커먼 메모리의 해당 영역에 저장한다(단계 S49). 또한, 여기에서는, 상기 단계 S40의 처리로 송신되는 프레임을, 커먼 메모리 프레임이라고 부르는 것으로 한다. 상기 도 2의 (b) 등의 처리에 의해, 임의의 타국이 상기 단계 S40의 처리에 의해 송신한 커먼 메모리 프레임을 드라이버(11)가 수신하고, 이것을 드라이버(11)가 상기 단계 S25에 의해 처리부(14)에 전달하면, 상기 단계 S48의 판정이 YES가 되게 된다.

[0088] 또, 수신한 커먼 메모리 프레임 중에 그 송신원 노드(10)에서 상기 단계 S37에 의해 저장된 메시지 송신 요구 수가 포함되어 있는 경우에는, 메시지 송신 요구가 있었던 것으로 간주하고 해당 요구 수를 송신원 노드(10)의 ID 등과 함께 상기 “엔트리 테이블”에 추가로 기억시켜 둔다(단계 S50). 이 “엔트리 테이블”은, 나중에 상기 단계 S44의 처리에서 참조된다(일례를 도 4에 나타낸다). 또한, 각 프레임에는, 당연히, 송신원 노드의 ID(식별 정보) 등이 포함되어 있다.

[0089] 또한, 특별히 도시하지 않지만, 메시지 프레임을 수신한 경우, 드라이버(11)가 수신한 메시지를 처리부(14)에 전달하며, 처리부(14)는, 해당 메시지 프레임의 수신처가 자국인 경우에는 해당 메시지 프레임을 도입하고, 수신처가 자국이 아닌 경우에는 해당 메시지 프레임을 파기하도록 해도 된다. 물론, 수신한 메시지 프레임은, 드라이버(11)가 도 2의 (b)의 처리에 의해 하류 측의 인접국에 중계한다.

[0090] 상기와 같이 본 예에서는, 커먼 메모리 프레임을 수신한 각 노드(10)(각 국)는, 각각이, 송신원 국의 메시지 송신 요구를 접수한다. 즉, 네트워크에 참가하는 각 국(노드(10))으로부터의 메시지 송신 요구(요구 수)를, 각 국이 각각 접수하여, 각 국이 각각 독자적으로, 메시지의 송신 허가국과 할당 수(송신 허가 수)를 판정한다. 각각이 독자적으로 판정하더라도, 판정 알고리즘은 동일하기 때문에, 동일한 데이터가 주어지면 같은 판정 결과가 얻어지게 된다. 즉, 각 국으로부터의 전체 커먼 메모리 프레임이 모두 올바르게 전송 가능하다면, 모든 국에서, 동일한 할당 결과(판정 결과)가 얻어지게 된다. 각 국은, 자국에 있어서의 메시지 송신권 할당 판정 결과를 바탕으로, 자국의 메시지 송신 가부와 할당 수를 판정한다. 그리고, 메시지 송신이 가능한 경우에는, 메시지 프레임의 송신을, 모든 국이 동기한 메시지용 센드 타이머(17)를 바탕으로 동시에 행하고 있다.

[0091] 상기 메시지의 송신 허가국과 할당 수(송신 허가 수)의 판정 방법은, 여러 가지여도 되며, 예컨대 균등 할당이나, 혹은 “가중 라운드 로빈(Weighted round robin)” 등의 우선순위가 부여된 할당을 실시해도 되고, 혹은 이들의 조합이어도 되며, 다른 임의의 기존 수법을 이용해도 된다. 어느 쪽이든, 이 판정 방법 자체는, 특별히 제한은 없으며, 기존의 어떠한 수법이나, 해당 기존 수법의 조합 등, 무엇이든 된다.

[0092] 본 예에서는, 상기 도 2나 도 3의 처리에 의해, 자국에 관한 커먼 메모리 프레임이든 메시지 프레임이든, 각각의 대역에 있어서 토큰을 얻을 필요 없이 즉시 송신을 개시할 수 있다. 도 1과 같은 구성·통신 방식에서는, 이와 같이 하여 각 국이 동시에 데이터 송신하여도, 각 프레임끼리 충돌하는 일은 없다. 자국의 데이터 프레임 송신 완료 후에는, 타국의 이들 프레임을 순차적으로 중계한다. 이에 대해서도, 각 국이 동일 타이밍으로 일제히 중계 송신하더라도, 각 프레임끼리 충돌하는 일은 없다.

[0093] 이와 같은 본 예의 송신/중계 동작에 의하면, 커먼 메모리 프레임이든 메시지 프레임이든, 예컨대 후술하는 도 6과 같은 송신/중계 동작이 된다. 즉, 커먼 메모리 프레임이든 메시지 프레임이든, 종래보다 효율적으로 전송할 수가 있다.

[0094] 이 동작에 의하면, 예컨대 메시지 프레임에 관하여, 만일 1국만이 1통 분량의 송신을 실시하고, 그것을 각 국이 중계하여 회선을 1 주회(周回)하기까지 필요한 시간은, 모든 국(혹은 일부의 국)이 1통 분량의 송신을 실시하고, 그것을 각 국이 중계하여 회선을 1 주회하기까지 필요한 시간과 같게 된다. 이 때문에, 각 국은, 적어도 1통은 타국의 메시지 송신 요구 수에 관계없이 송신 가능하다.

[0095] 이러한 관점에서, 본 예에서는, 후술하는 바와 같이, 모든 국에 최저 1통의 메시지 송신권이 허가되도록 하고 있다. 단, 이러한 예로 한정되지 않는다.

여기서, 상기 단계 S44의 처리의 상세예를, 도 4에 나타낸다.

[0096] 도 4의 예에서는, 우선, 프레임 누락의 유무를 판정한다(단계 S61). 이 처리에 대해서는 후술하겠으나, 프레임 누락이 있는 경우에는(단계 S61, YES) 강제적으로 모든 노드의 메시지 송신 허가 수를, 미리 설정되는 기본값(본 예에서는 ‘1’로 한다)으로 결정한다. 이로써, 자국의 메시지 송신 요구가 있는 경우에는, 단계 S47에 있어서 1통의 메시지만을 송신하게 된다. 또한, 메시지 송신 허가 수가 예컨대 ‘1’로 결정되어도, 자국의 메시지 송신 요구가 없으면 단계 S46이 NO가 되므로, 메시지 송신은 행해지지 않는다.

[0097] 이와 같이 강제적으로 모든 국의 메시지 송신 허가 수를 일률적으로 ‘1’로 하는 이유에 대해서는, 나중에 상기 프레임 누락을 설명할 때에 설명한다.

한편, 프레임 누락이 없는 경우에는(단계 S61, NO), 우선, 상기 단계 S37, S50의 처리로 엔트리 테이블에 기억한 각 국의 요구 수에 근거하여, 자국과 타국의 메시지 송신 요구의 유무와 요구 수를 인식한다. 또한, 각 국의 현재의 우선순위를 인식한다(단계 S62). 이 우선순위는, 예컨대 소정의 카운터의 현재의 카운트 값에 근거하여 결정된다.

[0098] 또한, 이 카운터는 도시하지 않으나 상기 단계 S34가 YES가 될 때마다 카운트 업 된다(＋1 인크리먼트(increment)). 또, 이 카운터는, 본 예에서는, 1→2→3→4→1→2→3→4→1…과 같이, 1~4의 사이를 주기적으로 카운트한다. 그리고, 그 국번이 카운트 값과 동일한 노드(10)가, 가장 우선순위가 높은 것으로 한다. 예컨대 카운터의 카운트 값이 ‘3’일 때는, 국(3)이 가장 우선순위가 높아지며, 본 예에서는 우선순위가 높은 순으로, 국(3)→국(4)→국(1)→국(2)이 된다.

[0099] 단계 S62에서는, 또한, 미리 설정되어 있는 상한치를 인식한다. 이 상한치는, MSG 대역에 있어서 송수신 가능한 메시지의 수의 상한이고, MSG 대역의 길이나 메시지 프레임의 프레임 사이즈(frame size) 등에 따라, 정해지는 것이며, 미리 개발자 등이 정하여 설정되어 있다.

[0100] 그리고, 상기 자국을 포함하는 각 국의 메시지 송신 요구의 유무와 요구 수와, 우선순위와, 상한치 등에 근거하여, 각 국의 메시지 송신 허가 수를 결정하며, 이로써 자국의 메시지 송신 허가 수를 결정한다(단계 S63). 이것은, 예컨대, 적어도, 모든 국의 메시지 송신 허가 수의 합계치가, 상기 상한치를 넘지 않도록 하여, 결정하는 것이다.

[0101] 단계 S63의 처리의 일례를, 도 5에 나타낸다.

도 5의 처리에서는, 각 국의 메시지 송신 허가 수는, 기본값과, 잉여값으로부터의 임의의 할당값의 합계로 하고 있다. 기본값이란, 예컨대, 모든 국에 반드시 일률적으로 할당하는 값이며, 본 예에서는 ‘1’로 하고 있다(균등 할당). 즉, 본 예에서는, 메시지 송신 요구를 실시한 모든 국은, 적어도 1개의 메시지는 송신할 수 있게 되어, 요구가 있는데도 1개도 메시지를 송신할 수 없는 국은, 존재하지 않게 되어 있다.

[0102] 이것으로부터, 우선, 요구가 있던 모든 국에 대해서, 기본값(=1)을 할당한다(단계 S71).

또, 상기 잉여값은, 예컨대, 잉여값=상한치-(기본값×국 수) 등으로 한다. 또한, 국 수가 고정적이면, 최초부터 상한치 대신에 잉여값을 설정해 두도록 해도 된다.

[0103] 상기 잉여값을, 상기 우선순위에 따라서, 우선순위가 가장 높은 국부터 순차적으로 할당해 간다(“가중 라운드 로빈” 방식)(단계 S72). 예컨대, 우선순위가 높은 순으로, 「잉여값≥요구 수」인지 여부를 판정하여, 「잉여값≥요구 수」인 경우에는 「할당 수=요구 수」로 하는 동시에, 「잉여값=잉여값-요구 수」에 의해 잉여값을 갱신한다. 「잉여값＜요구 수」인 경우에는 「할당 수=잉여값」으로 하는 동시에, 처리를 종료한다. 그리고, 각 국의 메시지 송신 허가 수를, 「기본값＋할당 수」에 의해 결정한다.

[0104] 여기에서는, 잉여값=상한치-(기본값×국 수)의 예를 이용하여 설명한다. 또, 상한치는 ‘7’로 하고, 기본값은 ‘1’로 하며, 국 수는 도 1에 나타내는 4대로 한다. 따라서, 본 예에서는 잉여값은 ‘3’이 된다. 또, 본 예에서는 우선순위가 높은 순으로, 국(3)→국(4)→국(1)→국(2)인 것으로 한다. 또, 예컨대, 국(3)은 요구 수가 ‘2’, 국(1)은 요구 수가‘3’, 국(2)는 요구 수가 ‘1’이었던 것으로 한다. 또한, 국(4)은 요구를 하지 않는다. 본 예의 경우, 상기 처리예에서는, 우선 국(3)을 대상으로 하며, 「잉여값(=3)≥요구 수(=2)」인 것으로부터, 할당 수=‘2’로 하는 동시에, 잉여값을 ‘1’로 갱신한다.

[0105] 다음으로 우선순위가 높은 국(4)은, 요구를 하고 있지 않기 때문에, 그 다음으로 우선순위가 높은 국(1)을 대상으로 하면, 「잉여값(=1)＜요구 수(=3)」이므로, 할당 수=‘1’로 하는 동시에, 본 처리를 종료한다. 즉, 국(2)은 기본값만 된다. 또, 국(1), 국(2)은, 이번에는, 요구하는 메시지 모두를 송신할 수 없다. 단, 다음 회 이후에 어느 것은 송신할 수 있게 된다.

[0106] 그 결과, 각 국의 메시지 송신 허가 수는, 국(1)은 기본값 ‘1’＋할당 수 ‘1’=‘2’가 되고, 국(2)은 기본값 ‘1’＋할당 수 ‘0’=‘1’이 되며, 국(3)은 기본값 ‘1’＋할당 수 ‘2’=‘3’이 된다.

[0107] 또한, 상기 일례의 메시지 송신 허가 수의 결정 처리는, 예컨대 「균등 할당＋“가중 라운드 로빈”」에 의한 처리라 할 수 있지만, 이러한 예로 한정되지 않는다.

상기와 같이, 상기 일례에서는, 기본이 되는 메시지 1통(그 전송 시간은, 상술한 바와 같이, 1국만이 송신하는 경우이든 모든 국이 송신하는 경우이든, 같게 된다)에 추가하여, 추가로 3통의 메시지 프레임을 전송 가능한 것으로 하고 있다.

[0108] 이러한 전제하에서는, 예컨대 도 6에 나타내는 예에서는, 만일 국(1), 국(2), 국(3), 국(4)의 순으로 우선순위가 부여되었다면, 도시하는 바와 같은 메시지 송신이 행해지게 된다. 이에 대해, 이하에서 설명하도록 한다.

[0109] 또한, 도 6에 있어서도, 상기 도 17과 마찬가지로, TC 대역의 동작에 대해서는 생략하고 나타내는 동시에, 형편에 따라, TC 대역의 란에 각 국을 나타내는 정보(국번이나 마스터/슬레이브, 요구 수 등)를 나타내고 있다. 이는, 도 7, 도 8에 대해서도 마찬가지이다. 또한, TC 대역의 동작은, 종래 기술이며, 특별히 설명하지 않는다. 또, 본 예의 경우, 마스터란 동기화 등을 위한 마스터이며, 토큰(송신권)에 관한 마스터는 아니다. 본 예에서는, 토큰(송신권)에 관한 마스터는 존재하지 않는다.

[0110] 상기 도 6의 예에서는, 도시된 바와 같이, 각 국의 메시지 요구 수는, 국(1)이 ‘3’, 국(2)이 ‘1’, 국(3)이 ‘4’, 국(4)이 ‘0’으로 되어 있다. 즉, 국(4)은, 메시지 송신 요구를 하지 않고 있다. 그리고, 상기 우선순위에 따라서, 국(1)으로부터 순서대로 우선적으로, 잉여값으로부터 할당이 행해진다.

[0111] 즉, 상기와 같이, 국(1)은 메시지 송신 요구 수가 ‘3’이므로, 무조건 송신 가능한 1통에 추가하여, 메시지 전송 대역 내에 추가로 송신 가능한 3통(잉여값)에 대해, 나머지의 요구 수가 2통이므로, 모든 메시지 프레임을 송신할 수 있게 되어, 합계 3통의 메시지 프레임이 송신 허가되게 된다. 이에 수반하여 추가로 송신 가능한 메시지 수(잉여값)는, 나머지 1통(=3-2)이 된다.

[0112] 국(2)은, 메시지 송신 요구가 1이므로, 무조건 송신 가능한 1통의 범위 내에서, 메시지 프레임을 1통, 송신하게 된다.

국(3)은, 메시지 송신 요구가 4이므로, 무조건 송신 가능한 1통에 추가하여, 추가로 송신 가능한 나머지 1통의 메시지 프레임을 송신할 수 있게 되어, 합계 2통의 메시지 프레임이 송신 허가되게 된다.

[0113] 또한, 메시지 송신 요구가 없는 국(4)에 대해서는, 상기 처리에서는 무조건 송신 가능한 1통만이 송신 가능해지지만, 당연히, 국(4)은 메시지 송신을 하지 않는다.

상술한 도 3의 처리에 의해, 각 노드(10)의 프레임 송수신 동작은, 예컨대 도 6이나 도 7에 나타낸 바와 같게 된다. 또한, 도 6이 정상시의 동작을, 도 7이 이상이 발생한 경우의 동작을 나타낸다.

[0114] 우선 기본으로서, 실시간성의 보증이 필요한 커먼 메모리 프레임 전송을 커먼 메모리 전송 대역(TS 대역)에서 실시하고, 이벤트적으로 일방향 액세스를 행하는 메시지 프레임 전송은 별도로, 메시지 전송 대역(MSG 대역)을 마련해 실시하고 있다.

[0115] 각 국은, 메시지를 송신할 필요가 있는 경우, 커먼 메모리 프레임에 요구 수를 부가하여 송신한다.

도 6에 나타내는 예에서는, 우선, 커먼 메모리 전송 대역(TS 대역)에 있어서, 각 노드(10)(국(1)~국(4))는, 자국의 커먼 메모리 프레임을 같은 타이밍으로 송신 개시하는 동시에, 타국으로부터 송신된 커먼 메모리 프레임을 수신하면, 이것을 하류 측의 인접국에 중계하는 동시에 그 데이터를 해당하는 기억 영역에 기억한다.

[0116] 또, 자국의 메시지 송신 이벤트가 있는 경우에는, 요구 수(메시지 송신 요구 수)를 커먼 메모리 프레임에 부가하여 송신한다. 이 커먼 메모리 프레임을 수신한 각 노드(10)는, 요구 수가 부가되어 있음에 따라 해당 프레임의 송신원의 노드(10)가, 메시지 송신 요구를 하고 있는 것으로 판정한다.

[0117] 도시된 예에서는, 국(1), 국(2), 국(3)에 메시지 송신 이벤트가 있고, 국(1), 국(2), 국(3)은 각각 메시지 송신 요구 수를 커먼 메모리 프레임에 부가하여 송신한다. 또한, 요구 수는 도시된 예에서는 국(1)이 ‘3’, 국(2)이 ‘1’, 국(3)이 ‘4’로 되어 있다.

[0118] 상기 각 노드(10)로부터 송신된 커먼 메모리 프레임은, 상기 도 2의 (b)의 처리에 의해, 도시된 바와 같이 타국에 의해 순차적으로 중계되어, 네트워크를 일순한 후, 송신원 노드(10)로 돌아와 파기된다.

[0119] 각 노드(10)는, 타국이 송신한 커먼 메모리 프레임을 수신하면, 상기와 같이 중계하는 동시에, 그 데이터를 취득하여 커먼 메모리에 저장한다. 그 때, 메시지 송신 요구 수가 부가되어 있는 경우에는, 이들도 취득하여 상기 엔트리 테이블에 추가로 기억한다. 도시된 예에서는, 각 노드(10)는, 국(1), 국(2), 국(3)이 송신한 커먼 메모리 프레임을 수신했을 때에, 거기에 부가되어 있는 메시지 송신 요구 수를 취득하여, 송신원 노드의 ID 등과 함께 엔트리 테이블에 추가로 기억한다(단, 자국의 송신 프레임인 경우에는 상기한 바와 같이 파기할 뿐이다).

[0120] 또, 각 노드(10)마다, 커먼 메모리 프레임의 송신 수는 미리 정해져 있으며, 도시된 예에서는 국(1)이 송신 수=‘1’, 국(2)이 송신 수=‘3’, 국(3)이 송신 수=‘2’, 국(4)이 송신 수=‘1’로 되어 있다. 그리고, 각 노드(10)는, 최초로 송신하는 프레임에만 상기 메시지 송신 요구 수를 부가한다. 예컨대 국(2)은 도시된 바와 같이 3개의 커먼 메모리 프레임을 송신하지만, 최초의 프레임에만 메시지 송신 요구 수를 부가한다.

[0121] 또한, 각 노드(10)의 커먼 메모리 프레임의 송신 수는, TS 대역(커먼 메모리 전송 대역) 중에 모든 국의 모든 커먼 메모리 프레임의 교환이 완료되도록, 미리 개발자 등에 의해 결정되어 있다. 또, 커먼 메모리 프레임의 교환은, 정주기로 항상 행해진다.

[0122] 한편, 메시지에 관해서는, 각 노드(10)마다, 자국에 있어서 어떠한 처리에 의해 메시지 송신 이벤트가 발생했을 때에만, 메시지의 송신이 행해지게 된다. 또한, 송신하는 메시지의 수는, 미리 아는 것은 아니고, 그때마다, 상기 어떠한 처리에 의해 결정되게 된다. 이 때문에, 상술한 바와 같이 각 국의 메시지 송신 허가 수의 조정·결정이 행해지는데, 이러한 결정 처리는 상기와 같이 모든 노드(10)(국(1)~국(4))에서 각각 독립적으로 행해진다.

[0123] 즉, 종래와 같이 마스터 노드가 송신권을 결정하는 것이 아니라, 적어도 송신권 결정에 관해서는 마스터 노드는 존재하지 않으며, 모든 노드(10)가 각각 독립적으로 결정하고, 이로써 자국의 송신 허가 수를 결정하여, 결정한 송신 허가 수의 분량만큼 메시지를 송신한다. 이를 위해, 우선, 미리, 모든 노드(10)에, 동일한 알고리즘의 송신권 결정 처리용 응용 프로그램을, 기억시켜 둔다. 그리고, 운용 중에는, 각 노드(10) 각각이, 필요한 정보(타국의 메시지 송신 요구 수, 각 국의 우선순위 등)를 그때마다 취득하고, 그 취득 데이터를 이용하여 상기 송신권 결정 처리용 응용 프로그램을 실행한다.

[0124] 상기한 바와 같이 결정 알고리즘은 모든 노드(10)에서 같기 때문에, 상기 필요한 정보가 모든 노드(10)에서 같으면, 모든 노드(10)에 있어서 동일한 결정 결과가 얻어지게 된다. 상기 필요한 정보 중, 상기 각 국의 우선순위는, 상기 일례와 같이 각 노드(10)에 내장된 소정의 카운터의 카운터 값에도 기초하여 결정되므로, 미리, 모든 노드(10)에서 동일한 카운터 값이 되도록 설정해 두면 된다. 예컨대 초기 상태에서 모든 노드(10)의 카운터 값이 모두 ‘1’로 설정되며, 그 후에는 예컨대 사이클 타이머(15)가 타임 아웃할 때마다 카운트 업 하도록 구성한다.

[0125] 또, 도 6의 예에서는, 모든 노드(10)가, 상기 커먼 메모리 프레임의 교환에 의해, 모든 타국의 메시지 송신 요구 수를 취득할 수 있으므로, 필요한 정보를 취득할 수 있게 되어 있다. 이것으로부터, 모든 노드(10)에서 상기 송신권 결정 처리용 응용 프로그램을 실행함으로써, 동일한 결정 결과가 얻어지게 된다. 도 6의 예에서는, 송신권 결정 결과로서, 각 노드(10)의 메시지 송신 허가 수는, 국(1)이 ‘3’, 국(2)이 ‘1’, 국(3)이 ‘2’로 되어 있으며, 이는 모든 노드(10)에서 동일한 결과가 얻어지는 것이다.

[0126] 상기 송신권 결정 처리는, 예컨대 TS 대역(커먼 메모리 전송 대역)의 빈 영역(커먼 메모리 프레임의 교환이 완료된 후, MSG 대역 개시까지의 사이)에 있어서 실행해도 되고, 상기 도 3과 같이 MSG 대역(메시지 전송 대역)의 개시 직후에 실행해도 된다.

[0127] 또한, 후자의 경우, 송신권 결정 처리는, 1번째의 메시지 송신 처리와 병행하여 수행해도 된다. 본 예에서는, 메시지 송신 요구가 있는 노드(10)는, 최저라 하더라도 1개의 메시지는 송신 허가되므로, 결정을 기다리지 않고 1번째의 메시지 송신을 실시해도 문제가 없다. 이것으로부터, 도 6에 나타낸 바와 같이, 국(1), 국(2), 국(3)은, MSG 대역의 개시 직후부터 자국의 1번째의 메시지 송신을 실시하고 있다. 그 후에는, 예컨대 상기 잉여값으로부터의 임의의 할당 분량만큼, 추가로, 메시지 송신을 행하게 된다. 이것으로부터, 본 예의 경우, 예컨대 국(1)은 도시된 바와 같이 3개의 메시지를 송신하게 된다. 또한, 본 예에서는 국(4)은 메시지 송신 요구가 없으므로, 메시지는 송신하지 않는다.

[0128] 메시지 송신 요구의 유무와 관계없이, 모든 노드(10)는, 상기 도 2의 (b)의 처리에 의해, 수신한 메시지를 중계한다(단, 자국이 송신한 메시지는 제외함). 이것으로부터, 각 노드(10)는, 자국의 메시지를 상기 결정된 송신 허가 수의 분량만큼 송신하였으면, 그 후에는 타국의 송신 메시지의 중계를 행하게 된다. 도 6의 예에서는, 예컨대 국(1)은, 도시된 바와 같이, 자국의 3개의 메시지를 송신 완료하였으면, 그 후, 국(3)의 2개의 메시지, 국(2)의 1개의 메시지를, 순차적으로, 하류의 인접국(국(2))에 중계한다.

[0129] 이와 같이 하여, 커먼 메모리 프레임과 마찬가지로 하여, 송신된 모든 메시지를 모든 노드(10)에서 수신할 수 있으며, 이로써 송신된 모든 메시지가, 수신처의 노드(10)에 도달하게 된다. 또, 커먼 메모리 프레임과 마찬가지로, 토큰을 획득(송신권을 획득)할 필요는 없으며, 모든 노드(10)가, MSG 대역의 최초부터 메시지를 송신할 수 있고, 또, 아무런 제약 없이, 메시지를 순차적으로 송신/중계할 수 있기 때문에, 효율적으로 메시지 전송이 이루어져, 단시간에 많은 메시지를 수신처에 전달할 수가 있다. 도 6의 예에서는, 시스템 전체에서 6개의 메시지가 전송되게 된다. 또한, 메시지 전송은, 송신원과 수신처의 2개의 노드 사이에서의 1대 1의 메시지 전송이 된다.

[0130] 또한, 도시된 예에서는 수신처의 노드(10)가 메시지를 수신한 경우에도, 이 메시지를 중계하고 있지만, 이러한 예로 한정되지 않는다. 수신처의 노드(10)가 메시지를 수신한 경우에는, 수신처의 노드(10)는 이 메시지를 취득한 후에, 중계하지 않고 파기하도록 해도 된다.

[0131] 다음으로, 이하, 도 7에 나타내는 구체예에 대해 설명한다.

여기서, 도 6의 예는, 상기한 바와 같이 정상적인 경우의 예이며, 이것은 환언하면 도 4의 단계 S61의 판정이 NO가 되는 예라고 할 수 있다. 한편, 도 7의 예는, 상기한 바와 같이 이상이 발생한 경우의 예이며, 이것은 환언하면 도 4의 단계 S61의 판정이 YES가 되는 예라고 할 수 있다. 즉, 프레임 누락이 발생한 경우라 할 수 있다.

[0132] 도 7에는, 커먼 메모리 전송 대역에 있어서, 일부 또는 전부의 프레임에서 전송 이상 등이 발생하여, 프레임 누락이 발생한 케이스의 일례를 나타내고 있다.

각 국으로부터의 전체 커먼 메모리 프레임이 정상적으로 전송되면, 각 국이 각각 동일한 송신권 할당 판정 알고리즘으로 판단함으로써, 동일한 할당 결과가 얻어진다. 그러나, 일부의 메시지 송신 요구가 일부의 국에서만 결손(缺損)되어 접수되지 않은 경우, 송신권 할당 판정 결과가 국에 따라 다른 것이 되게 된다.

[0133] 이러한 상태에서 각 국이 각각 자국의 판단 결과에 근거하여 메시지 송신을 실시한 경우, 경우에 따라 메시지 전송 대역 시간 내에 들지 못하는 메시지 전송이 행해지게 된다. 이를 방지하기 위하여, 본 예에서는, 일부 또는 전부의 커먼 메모리 프레임이 결손되었을 경우, 각 국은 이를 판단하여, 메시지 전송 대역 시간 내에 확실히 전송 완료가 되는, 무조건 송신 가능한 1통만, 메시지 프레임을 송신하도록 하고 있다.

[0134] 도 6, 도 7에 나타내는 구체예로부터 분명한 바와 같이, 도 6에 나타내는 커먼 메모리 프레임의 전송이 정상적으로 완료된 경우이든, 도 7에 나타내는 이상이 발생한 경우이든, 종래 기술에 비해 보다 많은 메시지 전송을 행할 수 있게 됨을 알 수가 있다. 혹은, 메시지 전송 대역의 길이를 짧게 할 수 있으며, 이로써 스캔 시간을 짧게 할 수 있게 된다.

[0135] 본 수법에 의하면, 링형 토폴로지 또는 라인형 토폴로지의 전이중 네트워크에 있어서, 메시지 전송 대역에서 보다 많은 메시지를 송신할 수 있게 되어, 네트워크 전체의 전송량의 대용량화를 실현할 수 있게 된다. 여기에 추가하여, 더욱이, 커먼 메모리 프레임에 대해서도, 양호한 효율의 전송이 가능해져, 단시간에 모든 국 사이에서 모든 커먼 메모리 프레임의 교환을 행할 수 있게 된다.

[0136] 도 7의 예에서는, TS 대역에 있어서, 국(1)이 송신한 자국의 송신 프레임(메시지 송신 요구 수 부여됨)이, 어떠한 전송 이상으로 인해, 인접국(국(2))에 수신되지 않은 예를 나타내고 있다(프레임 누락의 일례). 이 때문에, 본 예에서는, 국(1) 이외의 국은, 국(1)의 메시지 송신 요구의 유무나 요구 수를 모르기 때문에, 상기 송신권 결정 처리에 필요한 정보가 구비되지 않게 된다.

[0137] 이 때문에, 이와 같은 프레임 누락이 발생한 경우에는(단계 S61, YES), 모든 노드(10)에 있어서, 강제적으로 자국의 송신 수를 ‘1’로 결정한다. 이것으로부터, 도 7에 나타낸 바와 같이, MSG 대역에 있어서, 메시지 송신 요구가 있던 국(1), 국(2), 국(3)은, 모두 일률적으로, 1통의 메시지만을 송신하게 된다.

[0138] 여기서, 상기 단계 S61의 판정 방법의 일례에 대해 설명한다. 예컨대 상기한 바와 같이, 커먼 메모리 프레임은 각 국마다의 송신 수가 미리 정해져 있으므로, 각 노드(10)에 있어서, 자국을 포함한 모든 국의 송신 프레임을 모두 수신했는지 여부를 판정할 수 있으며, 이로써 프레임 누락이 발생했는지 여부를 판정할 수가 있다. 또한, 본 예에서는, 커먼 메모리 프레임은, 정상이라면 최종적으로는 송신원의 노드(10)로 돌아오므로, 도 7의 예에서는 국(1)은, 자국의 송신 프레임이 돌아오지 않는 것으로부터, 프레임 누락이 발생한 것으로 판정할 수가 있다.

[0139] 이러한 예로 한정하지 않고, 예컨대, 송신원 국이 자국의 커먼 메모리 프레임을 송신할 때에, 각 커먼 메모리 프레임 중에, 전체 송신 수 중의 몇 번째의 프레임인지를 나타내는 데이터를 부가하는 경우에는, 이 데이터를 참조함으로써, 프레임 누락이 발생했는지 여부를 판정할 수가 있다.

[0140] 또한, 수신 프레임이, 커먼 메모리 프레임이 아니고, 예컨대 동기화 프레임인 경우에는, 이하에 설명하는 도시되지 않은 처리가 실행된다. 또한, 본 예에서는 토큰에 관한 마스터 국은 존재하지 않지만, 동기화에 관한 마스터 국은 존재한다. 도 6, 도 7에 있어서 국(2)이 마스터 국으로 되어 있지만, 이것은 토큰에 관해서가 아니고, 동기화에 관한 것이다.

[0141] 즉, 마스터 노드는, 상기 커먼 메모리 프레임뿐만 아니라, 다른 타이밍으로, 사이클 타이머(15)의 동기화를 위한 동기화 프레임을 송신하는 경우가 있다. 이는, 임의의 수신처 노드에 대해서 송신하는 것이다. 수신처 노드 이외의 각 노드(10)는, 이 동기화 프레임을 수신하면, 이것을 중계한다. 수신처 노드는, 이 동기화 프레임을 수신하면, 중계하지 않고, 동기 응답 프레임을 송신원 노드(마스터 노드)에 답신한다.

[0142] 즉, 발생한 이벤트가, 도시되지 않은 「자국 앞으로의 동기화 프레임의 수신」인 경우에는, 상기 동기 응답 프레임을 드라이버(11)에 전달하여, 송신원 노드(마스터 노드)로 송신시킨다.

[0143] 또한, 시스템을 구성하는 복수의 노드(10) 중 어느 하나의 국(일례에서는, 국(1), 국(2), 국(3), 국(4) 중 어느 것)이, 상기 동기화와 관련되는 마스터 노드로서 동작하도록 미리 설정되어 있거나, 혹은, 국번이나 MAC 어드레스 등의 오름차순(昇順) 또는 내림차순(降順) 등으로 우선도 판정을 실시하여, 상기 마스터 노드로서 동작한다. 마스터 노드 이외의 노드(10)는, 기본적으로는 모두, 슬레이브 노드로서 동작하게 된다. 그리고, 마스터 노드는, 상기 동기화 프레임 등에 의해, 모든 슬레이브 노드의 사이클 타이머(15)를, 자기 노드의 사이클 타이머(15)에 동기시킨다. 이에 대해서는, 종래 기술 문헌 등에 기재되어 있어, 여기에서는 더 이상 상세하게는 설명하지 않는다.

[0144] 또한, 일례로서는 예컨대, 상기 마스터 노드는, 상기 동기화 프레임을 송신할 때에, 예컨대 도 2의 (a)의 단계 S12의 처리에 의해 회선(A), 회선(B)의 양 계에 송신한다. 이것으로부터, 수신처의 슬레이브 노드는, 먼저 도착(先着)한 동기화 프레임을 수신하면, 이것에 응답하는 동기 응답 프레임을 A, B 양 계에 송신하게 된다. 그리고, 마스터 노드에 있어서, 먼저 도착한 동기 응답 프레임이 처리부(14)에 전달되게 되어, 결과적으로, 마스터 노드-수신처 슬레이브 노드 사이를, 프레임이 최단 루트로 왕복하게 된다.

[0145] 그리고, 이 최단 루트에 의한 프레임 왕복에 소요되는 시간이, 마스터 노드에서 계측되며, 그 계측 시간의 반(半分)의 시간이, 마스터 노드-수신처 슬레이브 노드 간의 통신 시간(통신 지연 시간)으로서 산출되게 된다. 이 통신 지연 시간을 이용하여 사이클 타이머(15)의 동기화를 도모하는 처리에 대해서는, 종래 기술이므로, 여기에서는 특별히 설명하지 않는다.

[0146] 또한, 발생한 이벤트가, 상술한 각종 이벤트 중 어느 것도 아닌 경우에는, 발생한 이벤트에 따른 처리를 실행하지만, 이것에 대해서는 특별히 도시·설명은 하지 않는 것으로 한다.

여기서, 종래 기술에서는 센드 타이머의 설정치는, 모든 국에서 서로 다른 값이 설정되는 것이었다. 이에 대하여 본 수법에서는, 일례로서는, 모든 국에서 동일한 설정치가 세팅되는 것으로 한다(완전히 동일한 것으로 한정되지 않으며, 거의 동일해도 되는 것으로 한다. 즉, 다소 달라도 되는 것으로 한다). 이는, 상기 2 종류의 센드 타이머(16, 17)의 양방 모두 그러하다.

[0147] 환언하면, 종래 기술의 경우, 단계 S35의 센드 타이머(16)의 설정치는, 각 노드마다, 일례로서는 하기의 산출식에 의해 결정되었다.

설정치=TC 대역 시간＋(슬롯 단위시간×자국의 할당 슬롯 번호)

슬롯 단위시간은, 상기 송신 타임 슬롯(105, 108 등)의 길이이며, 일례로서는, 슬롯 단위시간=TS 대역 시간÷국 수, 등으로 한다. 또, 할당 슬롯 번호는 「‘0’과 자연수」이며, 예컨대 국 수=N대로 했을 경우, 0, 1, 2, …, N-1 중 어느 것이, 각 국에 중복하지 않도록 할당되는 것이다.

[0148] 한편, 본 수법의 경우, 일례로서는 모든 노드의 센드 타이머(16)의 설정치로서, 동일한 값이 미리 설정되어 있다. 그 일례를 하기에 나타낸다.

설정치=TC 대역 시간＋α(α；0 또는 임의의 양(正)의 값)

[0149] 또한, 본 예에서는, 상기 자국 데이터를 동시에 송신하기 위해, 예컨대 상기와 같이 모든 센드 타이머(16)가 동일 타이밍으로 타이머 업 하도록 구성하는 것이며, 이를 실현하기 위한 일례로서, 사이클 타이머(15)의 동기화를 도모하며 아울러, 모든 노드(10)의 센드 타이머(16)에 동일한 값이 설정되도록 하고 있지만, 이러한 예로 한정되지 않는다. 또한, 이 경우의 “동시에”는, 완전히 동시인 경우로 한정하지 않으며, 다소의 어긋남이 있어도 무방하다.

[0150] 더욱이, 본 수법에서는, 반드시 모든 센드 타이머(16)가 동일 타이밍으로 타이머 업 하도록 구성하지 않아도 되며, 결과적으로 모든 노드(10)의 자국 데이터 송신 타이밍이 동일해지는 것이면, 무엇이든 된다.

[0151] 그리고, 상기 “동일 타이밍”이란, 완전히 동일한 타이밍으로 한정하지 않으며, 다소의 어긋남이 있어도 되는 것으로 한다.

또한, 상기 동일 타이밍으로 데이터 송신이 행해지기 위해서는, 모든 노드의 사이클 타이머(15)가 동기하고 있는 것이 전제가 되지만, 이는 상기 특허문헌 1, 2 등의 종래 기술에 의해 실현되어 있으므로, 여기에서는 상기와 같이 동기화에 대해 간단히 설명하고 있으며, 더 이상 상세하게는 설명하지 않는다.

[0152] 또한, 도 6, 도 7에는, 상기 2개의 회선(A), 회선(B) 중 회선(A) 상의 동작에 대해 나타내는데, 특별히 도시·설명하지 않지만, 회선(B)에 있어서도 회선(A)과 마찬가지의 동작이 행해지고 있다.

여기서, 본 수법은, 상술한 예로 한정되지 않는다. 예컨대, TS 대역의 커먼 메모리 프레임 송신·중계에 관해서는, 기존 기술을 이용해도 된다. 일례로서는 예컨대, 도 16에 나타내는 토큰 방식의 동작이어도 무방하다. 단, TS 대역의 처리 중에, 메시지 송신 이벤트가 발생한 모든 노드(10)는, 다른 모든 노드(10)에 대해, 자국의 메시지 송신 요구 수를 통지할 필요가 있다. 그 후의 MSG 대역과 관련한 처리에 대해서는, 상술한 도 3, 도 6, 도 7의 처리여도 된다.

[0153] 이와 같은 변형예의 동작의 일례를, 도 8에 나타낸다.

도 8에 나타내는 동작예에서는, TS 대역(커먼 메모리 전송 대역)에 대해서는, 기본적으로는 도 16에 나타내는 기존 기술에 의한 동작과 같지만, 메시지 송신 이벤트가 발생한 국은, 자국의 커먼 메모리 프레임에 요구 수 등을 부가하여 송신한다.

[0154] 이에 따른 MSG 대역에 있어서의 각 노드(10)의 메시지 송신/중계 동작은, 도 6에 나타내는 것과 같아도 되기 때문에, 여기에서는 특별히 설명하지 않는다.

또한, 도 6, 도 7, 도 8에 있어서, 도시된 직사각형은 송수신 데이터(패킷)를 나타내며, 각 국마다, 상측이 수신, 하측이 송신을 나타낸다. 또, 횡축은 시간이다. 또, 직사각형 안에는 송신원의 국이 기술되어 있다. 상기 센드 타이머(16)가 타이머 업 한 시점에서 각 국은 동시에 자국의 데이터를 송신하고 있다. 예컨대, 국(4)은, 도 6, 도 7에 나타내는 직사각형 안이 “국(4)”인 데이터를 송신하고 있다. 송신 데이터는, 전송로 상에서 다소 지연되어, 하류의 인접국에 수신된다.

[0155] 도 6~도 8에 나타낸 바와 같이, 모든 노드(10)가, MSG 대역에 있어서, 거의 빈 시간없이, 메시지의 송수신 처리를 하게 되어, 효율적으로 메시지의 송수신을 행할 수가 있다. 따라서, 상기 도 17에 나타낸 종래 수법에 비해, 단시간에 메시지 송수신 처리가 완료되는 점, 혹은 종래에 비해 메시지 수를 늘릴 수 있는 점은, 분명하다. 도 6, 도 7의 예에서는, 이러한 효과에 추가하여 더욱이, TS 대역에 있어서도, 대부분 빈 시간없이, 커먼 메모리 프레임의 전송을 할 수 있어, 효율적으로 커먼 메모리 프레임의 전체 교환을 행할 수가 있다. 이것으로부터, 예컨대, 사이클 타이머(15)의 설정치를 작게 하여, 스캔 시간을 짧게 해도 된다.

[0156] 종래 기술과 같이 각 노드 간의 통신 대역이 미사용 상태가 되지 않기 때문에, 전체 노드 사이에서 서로 데이터 교환하기 위해 필요한 시간이 단축되며, 남은 대역 시간에 있어서 한층 더 데이터 교환이 가능해져, 네트워크상의 데이터량을 늘릴 수가 있다. 또, 그 남은 대역 시간을 다음 스캔 시간으로서 사용함으로써, 데이터 교환 주기의 고속화를 실현할 수가 있다.

[0157] 또, 여기에서는 상기와 같이 회선(A)의 동작에 대해 설명하였으나, 회선(B)에 대해서도 마찬가지로 하여 패킷이 링형 네트워크를 일순(一巡)하게 된다. 그리고, 정상이라면 상기한 바와 같이, 각 노드(10)는, 동일한 패킷을 회선(A)과 회선(B)의 양방으로부터 수취하게 된다. 그리고, 나중에 수취한 패킷은, 상기 단계 S26의 처리가 실행되게 되어 파기되게 된다.

[0158] 또, 예컨대, 도 6과 같이, 예컨대 국(2)이 예컨대 TS 대역에 있어서, 3개의 자국 데이터(“국(2)” 데이터)를 송신하는 경우, 예컨대 드라이버(11)가 후술하는 FIFO 메모리와 송신 전용 칩(IC 등)을 구비하는 구성인 경우, 드라이버(11)는 상기 3개의 “국(2)” 데이터를 FIFO 메모리에 저장한다. 송신 전용 칩은 FIFO 메모리의 저장 데이터를 순차적으로 꺼내어 송신한다. 우선, 상기 3개의 “국(2)” 데이터 중 최초의 “국(2)” 데이터를 꺼내어 송신을 개시한다. 도 6의 예에서는, 이 송신 처리 중에 “국(1)” 데이터를 수신 개시하고 있으며, “국(1)” 데이터를 수신 완료하였으면 이것을 FIFO 메모리에 저장한다. 또한, 그 후, “국(4)” 데이터를 수신 개시하고, “국(4)” 데이터를 수신 완료하였으면 이것을 FIFO 메모리에 저장한다.

[0159] 송신 전용 칩은 FIFO 메모리의 저장 데이터를 저장 순으로 순차적으로 꺼내어 송신하기 때문에, 상기한 예에서는 도 6에 나타낸 바와 같이, 우선, 상기 3개의 “국(2)” 데이터를 순차적으로 송신하고, 계속해서, “국(1)” 데이터를 송신하며, 그 후, “국(4)” 데이터를 송신하게 된다. 또한, “국(1)” 데이터, “국(4)” 데이터의 송신은, 중계(전송) 처리이다. 또한, 송신처는 하류의 인접국인 국(3)이다.

[0160] 국(2)은, 또한, 2개의 “국(3)” 데이터도 순차적으로 수신하며, 이들도 이미 수신이 끝난 타국 데이터를 중계 완료한 후에, 중계를 행한다. 또, 3개의 자국 데이터(“국(2)” 데이터)도 순차적으로 수신하게 되지만, 이들 모두 상기 단계 S23에 의해 파기하게 된다.

[0161] 또한, 상기한 예에서는, 자국 데이터를 수신하였으면 파기하는 것으로 하였으나, 이러한 예로 한정되지 않는다. 예컨대, 자국의 하류 측의 인접국이 송신원인 패킷을 수신하였으면, 이 패킷의 데이터를 취득하지만 중계는 실시하지 않도록(예컨대 파기하도록) 해도 된다. 당연한 일이지만 송신원은 이 패킷의 데이터를 취득할 필요는 없고, 상기 단계 S23과 같이 단순히 파기할 뿐이기 때문에, 이 패킷을 중계하는 처리는 불필요하며, 이러한 불필요한 낭비를 생략하기 위하여 상기 처리를 행하도록 해도 된다. 이로써, 더욱 단시간에 전체 노드의 데이터 교환이 완료되게 된다.

[0162] 타국의 동작에 대해서도 상기 국(2)과 대략 같게 되므로, 설명은 생략한다.

또한, 여기에서는 일례로서, 도 1의 (b)에 나타내는 드라이버(11)는, 도시되지 않은 FIFO 메모리와 송신 전용 칩을 구비하는 것으로 한다. FIFO 메모리와 송신 전용 칩(IC 등)은, 회선(A)용과 회선(B)용이, 각각, 설치되어 있다. 예컨대, 회선(A)용의 송신 전용 칩은, 회선(A)용의 FIFO 메모리에 임의의 1 이상의 데이터 프레임이 있는 경우에는, 이것을 순차적으로, 회선(A) 상에 송신한다. 예컨대, 국(2)의 경우, 통신선(12b) 상에(즉 국(3)에 대해서) 데이터 프레임을 송신하게 된다.

[0163] 한편, 드라이버(11) 본체는, 상기 단계 S12 또는 단계 S22의 처리 시에는, 자국 데이터 프레임 또는 수신한 데이터 프레임을, 해당하는 FIFO 메모리에 저장하는 처리를 행하게 된다. 상기 도 6의 국(2)을 예로 하면, 국(2)은, 우선 단계 S12의 처리에 의해, 3개의 데이터 프레임으로 이루어지는 자국 데이터를, 회선(A), 회선(B)의 양 계에 송신한다. 여기에서는 회선(A)에 대해서만 설명한다면, 회선(A)에 대응하는 FIFO 메모리에, 상기 3개의 “국(2)” 데이터 프레임을, 순차적으로, 저장하게 된다.

[0164] 이것으로부터, 회선(A)에 대응하는 송신 전용 칩은, 이 3개의 “국(2)” 데이터 프레임을, 순차적으로, 통신선(12b) 상에 송신하게 된다. 이것으로부터, 도 6의 예와 같이, 국(2)은, 3개의 자국 데이터(“국(2)” 데이터)를 순차적으로, 국(3)에 송신하게 된다. 그리고, 이 처리 중에, 도 6의 예와 같이, 국(2)은, “국(1)” 데이터, “국(4)” 데이터 등을 순차적으로 수신하게 되며, 이들을 단계 S22의 중계 처리에 의해, 회선(A)에 대응하는 FIFO 메모리에, 순차적으로 저장하게 된다. 이것으로부터, 도 6의 예와 같이, 국(2)은, 3개의 “국(2)” 데이터 프레임을 송신 완료하였으면, 계속해서, “국(1)” 데이터, “국(4)” 데이터 등을 순차적으로 송신하게 된다.

[0165] 도 9의 (b)에 상기 단계 S21, S23의 처리의 이미지를 나타내고, 도 9의 (a)에 상기 단계 S24, S26의 처리의 이미지를 나타낸다.

여기에서는, 각 노드(10)가 도시된 필터(33)의 기능을 가지는 것으로 하여 설명한다. 필터(33)에 의해, 상기 단계 S21, S23의 처리나 단계 S24, S26의 처리가, 실현되는 것으로 한다. 또, 여기에서는 국(1)과 국(2)만 나타내지만, 다른 국도 있어도 무방하다(생략하고 있는 것으로 간주해도 무방하다). 그리고, 국(1)에 있어서의 패킷 수신에 관한 동작예를 설명한다.

[0166] 우선, 도 9의 (a)에 나타낸 바와 같이, 국(2)이 자국 데이터를 송신한 경우, 이것이 회선(A), 회선(B)을 통해 국(1)에 전달된다. 이들 양 계로부터의 2개의 패킷을 국(1)이 수신한 것이, 도시된 국(2) A회선 프레임(31), 국(2) B회선 프레임(32)이다. 필터(33)는, 이들 2개의 데이터 프레임(31, 32) 중 어느 한쪽을, 선착(先着) 우선 또는 후착(後着) 우선으로 하여, 도시된 국(2) 프레임(34)으로서 자국 내에 도입한다.

[0167] 또, 도 9의 (b)에서는, 국(1)이 자국 데이터를 회선(A), 회선(B)의 양 계에 송신하고, 이들이 국(2) 등의 타국에 의해 중계되어, 최종적으로는 국(1)으로 돌아온 것이, 도시된 국(1) A회선 프레임(41), 국(1) B회선 프레임(42)인 것으로 한다. 이 경우, 필터(33)에 의해, 이들 2개의 데이터 프레임(41, 42)의 양방 모두, 상기 단계 S23에 의해 파기한다.

[0168] 또한, 본 수법의 적용 대상이 되는 네트워크 토폴로지는, 상기 링형이나 라인형의 예로 한정되지 않는다. 예컨대 일례로서는, 도 10에 나타내는 바와 같은 네트워크 토폴로지여도 무방하다. 또한, 도 10에 있어서 임의의 2개의 노드(10) 사이를 접속하는 각 통신선(46)은, 상기 통신선(12a, 12b, 12c, 12d)이나 통신선(13a, 13b, 13c, 13d)에 상당하는 것으로 간주해도 무방하다. 또, 본 예의 제어 네트워크 시스템은, 이더넷(ethernet)으로 한정하는 것도 아니다.

[0169] 도 11은, 본 예의 제어 네트워크 시스템의 기능 블록도이다.

도 11의 제어 네트워크 시스템은, 복수의 노드 장치(50)로 이루어지며, 예컨대 개략적으로는, 복수의 노드 장치(50)가 동시에 데이터 송신하여도, 통신 간섭이 일어나지 않는 네트워크 시스템이다.

[0170] 더욱 자세하게는, 본 수법의 적용 대상이 되는 네트워크는, 예컨대, 복수의 통신선(61)으로 이루어지며, 각 통신선이 피어 투 피어(peer to peer)의 관계로 임의의 2개의 노드 장치(50) 사이를 접속하여 이루어지는 네트워크이다. 또한 일례로서는 전이중 회선이다. 즉, 상향용 통신선과 하향용 통신선에 의해 구성된다. 즉, 각 노드 장치(50)가 동시에 데이터 송신하여도, 패킷 충돌이 일어나는 일이 없는 네트워크 구성이다. 더욱이, 통신선(61)에 의해 직접 접속되어 있지 않은 노드 장치(50) 간의 통신은, 다른 노드 장치(50)가 중계를 함으로써 실현되는 네트워크이기도 하다.

[0171] 그리고, 도 11에 나타내는 예에서는, 각 노드 장치(50)는, 각각, 데이터 송수신부(51), 메시지 송신부(52), 메시지 수신부(53), 메시지 송신 허가 수 결정부(54), 타이머 기능부(55) 등의 각종 처리 기능부를 갖는다.

[0172] 데이터 송수신부(51)는, 소정의 데이터 교환 주기마다, 그 제1 대역 내에 있어서, 자장치(自裝置)의 데이터를 송신하는 동시에, 타장치(他裝置)의 송신 데이터를 수신/중계한다.

메시지 송신부(52)는, 상기 소정의 데이터 교환 주기마다, 상기 제1 대역보다 이후의 제2 대역 내의 소정의 타이밍에 있어서, 자장치의 메시지 송신 요구가 있는 경우에는 상기 메시지를 인접국에 송신한다.

[0173] 메시지 수신부(53)는, 상기 제2 대역 내에 있어서, 일방(一方)의 인접국으로부터 메시지를 수신한 경우, 상기 메시지를 타방(他方)의 인접국에 중계하거나, 또는 상기 메시지가 자장치 앞으로 온 경우에는 상기 메시지를 취득한다.

[0174] 그리고, 예컨대, 상기 제2 대역 내의 소정의 타이밍은, 상기 제2 대역의 개시(開始)시로 한다. 종래와 같이 송신권을 얻을 필요는 없으며, 각 노드 장치(50)는 각각 제2 대역이 되면 즉시 메시지 송신할 수가 있다.

[0175] 또, 예컨대, 상기 제2 대역 내의 소정의 타이밍은, 모든 상기 노드 장치(50)에서 같은 타이밍으로 한다.

또한, 동일이란 완전히 동일한 것으로 한정되지 않으며, 다소의 어긋남이 있어도 무방하다. 즉, “동일”은, 거의 동일한 경우도 포함하는 것으로 한다. 상기 제2 대역 내의 소정의 타이밍을 생성하기 위해, 일례로서는 1 이상의 타이머 기능을 이용한다. 상기 구체예에서는, 상기 사이클 타이머(15), 센드 타이머(16), 메시지용 센드 타이머(17)를 이용하여, 상기 제2 대역 내의 소정의 타이밍을 생성하고 있다. 여기에서는, 일례로서는, 노드 장치(50)는 이들 각 타이머(15, 16, 17)를 가지는 것으로 하여 설명하지만, 이러한 예로 한정되지 않는다. 또, 이들 각 타이머(15, 16, 17)는, 후술하는 타이머 기능부(55)의 구체예로 간주해도 된다.

[0176] 상기한 바와 같이, 예컨대, 상기 제2 대역 내의 소정의 타이밍은, 모든 상기 노드 장치(50)에서 같은 타이밍으로 한다. 혹은, 상기 제2 대역 내의 소정의 타이밍은, 예컨대, 상기 제2 대역의 개시시로 한다. 또, 후술하는 제1 대역 내의 소정의 타이밍도, 상기 1 이상의 타이머 기능을 이용하여 생성해도 된다.

[0177] 가령 이러한 구체예를 이용해 설명하자면, 예컨대, 모든 노드 장치(50)의 센드 타이머(16), 메시지용 센드 타이머(17)의 설정치를 동일한 것으로 함으로써, 모든 노드 장치(50)의 상기 제1 대역 내의 소정의 타이밍, 제2 대역 내의 소정의 타이밍을, 각각, 동일 타이밍으로 하는 것이지만, 이러한 예로 한정되지 않는다. 또한, 전제로서, 예컨대, 모든 노드 장치(50)의 사이클 타이머(15)를, 동기시켜 둘 필요가 있지만, 이러한 예로 한정되지 않는다. 동기시키는 방법은, 상기한 바와 같이, 종래 기술이다. 사이클 타이머(15)에 의해 데이터 교환 주기(통신 사이클)가 생성된다.

[0178] 또한, 상기 제2 대역의 구체예가 상기 메시지 전송 대역(MSG 대역)이며, 상기 제1 대역의 구체예가 상기 커먼 메모리 전송 대역(TS 대역)이다.

또, 예컨대, 상기 데이터 송수신부(51)는, 자장치의 메시지 송신 요구가 있는 경우에는, 상기 자장치의 데이터에 요구 수를 부가하여 송신하는 동시에, 상기 타장치의 송신 데이터에 그 타장치의 상기 요구 수가 부가되어 있는 경우에는 해당 요구 수를 기억한다. 물론, 자장치의 상기 요구 수도 기억해 둔다.

[0179] 그리고, 예컨대 상기 메시지 송신 허가 수 결정부(54)가, 상기 기억한 요구 수와 미리 설정되는 소정치에 근거하여 각 노드 장치의 메시지 송신 허가 수를 결정함으로써, 자장치의 메시지 송신 허가 수를 결정한다.

[0180] 그리고, 상기 메시지 송신부(52)는, 자장치의 메시지 송신 요구가 있는 경우에는, 상기 자장치의 메시지 송신 허가 수만큼의 메시지를 송신한다.

또, 예컨대, 상기 메시지 송신 허가 수 결정부(54)는, 상기 기억한 요구 수와 상기 미리 설정되는 소정치와, 또 현재의 상기 각 노드 장치의 우선순위에 근거하여, 상기 각 노드 장치의 메시지 송신 허가 수를 결정한다.

[0181] 또, 예컨대, 상기 소정치에는, 상기 제2 대역 내에 시스템 전체에서 송신 가능한 메시지 수인 상한치가 포함된다. 그리고, 상기 메시지 송신 허가 수 결정부(54)는, 상기 기억한 요구 수와 상기 상한치에 근거하여, 전체 노드 장치에 의한 상기 메시지 송신 허가 수의 합계가 상기 상한치를 넘지 않도록, 상기 메시지 송신 허가 수를 결정한다.

[0182] 혹은, 상기 메시지 송신 허가 수 결정부(54)는, 상기 기억한 요구 수와 상기 상한치에 근거하여, 전체 노드 장치에 의한 상기 메시지 송신 허가 수의 합계가 상기 상한치를 초과하지 않도록 하면서, 상기 우선순위가 높은 노드 장치에 우선적으로 할당을 행함으로써 상기 메시지 송신 허가 수를 결정한다.

[0183] 또, 예컨대, 상기 메시지 송신 허가 수 결정부(54)는, 전체 노드 장치에 각각 상기 메시지 송신 허가 수의 기본값을 할당하고, 상기 상한치로부터 그 기본값 합계를 감산하여 이루어지는 잉여값을, 상기 우선순위에 따라 각 노드 장치에 분배함으로써, 모든 노드 장치가 1 이상의 메시지를 송신할 수 있도록 하여, 각 노드 장치의 상기 메시지 송신 허가 수를 결정한다.

[0184] 또, 예컨대, 상기 메시지 송신 허가 수 결정부(54)는, 모든 노드 장치에 있어서 동일한 알고리즘을 이용하는 것으로 한다. 이로써, 위에서 기술되어 있는 바와 같이, 처리에 사용하는 데이터가 같으면 동일한 처리 결과(각 노드 장치의 상기 메시지 송신 허가 수)가 얻어지게 된다.

[0185] 또, 예컨대, 상기 기억한 요구 수에는 상기 자장치의 요구 수도 포함된다. 자장치의 요구 수도 포함하여, 각 노드 장치의 메시지 송신 허가 수를 결정하는 것이다.

또한, 본 구성에 의하면, 상기 각 노드 장치(50)가 동일 타이밍으로 상기 메시지를 송신하여도, 메시지끼리의 충돌은 일어나지 않게 된다.

[0186] 상기 각 노드 장치(50)는, 각각, 자장치의 상기 일방(一方)의 인접국과 제1 통신선에 의해 1대 1로 접속되는 동시에 자장치의 상기 타방(他方)의 인접국과 제2 통신선에 의해 1대 1로 접속되어 있으며, 상기 메시지 수신부는, 상기 제1 통신선을 통해 상기 일방의 인접국으로부터의 메시지를 수신하는 동시에, 상기 제2 통신선을 통해 상기 타방의 인접국에 메시지를 중계한다.

[0187] 도 11에 나타내는 통신선(61)이, 상기 제1 통신선 및 제2 통신선에 상당한다.

또, 예컨대, 상기 데이터 송수신부(51)는, 상기 제1 대역 내의 소정의 타이밍으로, 상기 자장치의 데이터를 상기 인접국에 송신하는 동시에, 상기 일방의 인접국으로부터의 송신 데이터를 수신한 경우, 상기 송신 데이터를 취득하는 동시에 상기 타방의 인접국에 중계한다.

[0188] 또, 예컨대, 상기 제1 대역 내의 소정의 타이밍은, 상기 제1 대역의 개시시로 한다. 혹은, 예컨대, 상기 제1 대역 내의 소정의 타이밍은, 모든 상기 노드 장치(50)에서 같은 타이밍으로 한다.

[0189] 예컨대, 상기 각 노드 장치(50)는, 타이머 기능부(55)(1 이상의 타이머를 갖는다)를 가지며, 상기 타이머 기능부(55)를 이용하여 상기 제2 대역 내의 소정의 타이밍을 생성한다. 또는, 상기 타이머 기능부(55)를 이용하여 상기 제1 대역 내의 소정의 타이밍을 생성한다.

[0190] 또, 예컨대, 상기 데이터 교환 주기 내의 상기 제1 대역 내에, 모든 상기 노드 장치(50)의 송신 데이터가, 각각, 상기 중계가 반복됨에 따라 모든 다른 노드 장치(50)에 수신됨으로써, 모든 노드 장치(50) 간의 상호의 데이터 교환이 완료된다.

[0191] 또, 예컨대, 상기 데이터 교환 주기 내의 상기 제2 대역 내에, 상기 각 노드 장치(50)의 상기 메시지 송신부(52)에 의해 송신된 메시지가, 각각, 상기 중계가 반복됨에 따라 모든 다른 노드 장치(50)에 수신됨으로써, 모든 메시지가 그 수신처인 노드 장치(50)에 수신된다.

[0192] 또, 예컨대, 상기 제어 네트워크 시스템은, 복수의 상기 노드 장치(50)와 복수의 통신선(61)으로 이루어지며, 각 통신선(61)이 임의의 2개의 노드 장치(50) 사이를 접속하고 있다. 그리고, 각 노드 장치(50)가 상기 통신선(61)에 의해 접속되어 있는 다른 노드 장치(50)인 상기 인접국과 통신 가능하다. 통신선에 의해 접속되어 있지 않은 노드 장치(50) 간의 통신은, 다른 1 이상의 노드 장치(50)가 중계함으로써 실현된다.

[0193] 또, 예컨대, 각 노드 장치(50)가 데이터 송수신부(51)에 의해 송신한 데이터는, 모두, 다른 노드 장치(50)의 중계 기능에 의해 중계됨으로써, 데이터 교환 주기 내에 모든 다른 노드 장치(50)에 수신·취득되어 모든 노드 장치 간의 상호의 데이터 교환이 완료되게 된다. 또한, 수신·취득은, 예컨대, 수신 그리고 취득의 의미이지만, 이러한 예로 한정되지 않는다. 또한, “/”은, “또는”이나 “혹은”을 의미한다.

[0194] 또, 상기 통신선(61)은, 예컨대 전이중 회선이다.

또, 예컨대, 도 11의 제어 네트워크 시스템은, 링형 또는 라인형의 네트워크이지만, 이러한 예로 한정되지 않는다.

[0195] 혹은, 예컨대, 도 11의 제어 네트워크 시스템은, 링형 또는 라인형의 토폴로지로 전이중의 통신회선에 의해 상기 각 노드 장치가 접속된 네트워크이다. 그리고, 예컨대, 데이터 송수신부(51)나 메시지 송신부(52)는, 상기 전이중의 양 계에 자장치의 데이터를 송신한다.

[0196] 또, 예컨대, 각 노드 장치(50)는, 수신한 데이터의 송신원이 자장치였을 경우에는, 중계를 실시하지 않고, 해당 수신 데이터를 파기한다. 혹은, 예컨대, 각 노드 장치(50)는, 수신한 데이터의 송신원이 하류 측의 인접국이었을 경우에는, 중계를 실시하지 않고, 해당 수신 데이터를 파기한다.

[0197] 예컨대, 상기 데이터 교환 주기 내에, 모든 노드 장치(50)의 송신 데이터가, 각각, 상기 중계가 반복됨에 따라 모든 다른 노드 장치(50)에 수신됨으로써, 모든 노드 장치 간의 데이터 교환이 완료된다.

[0198] 또, 노드 장치(50)는, 도시되지 않은 CPU/MPU 등의 연산 프로세서나 메모리 등의 기억부를 구비한다. 기억부에는 미리 소정의 응용 프로그램이 기억되어 있다. 연산 프로세서가, 이러한 응용 프로그램을 실행함으로써, 상기 도 2의 (a), (b), 도 3, 도 4, 도 5에 나타낸 플로우 차트의 처리나, 도 11의 각종 처리 기능부의 처리가, 실현된다.

[0199] 또한, 도 1에는, 링형이며 전이중 회선인 예를 나타낸다. 라인형의 전이중 회선의 예를 도 12에 나타낸다. 도 12의 구성은, 도 1의 (b)에 있어서 통신선(12d) 및 통신선(13d)이, 존재하지 않는 구성으로 간주해도 무방하다. 이와 같은 라인형의 구성인 경우, 각 노드(10)의 송신 데이터는, 자국으로 돌아오는 일 없이, 양단(兩端)의 노드(10)(본 예에서는 국(1), 국(4))에 도달한 시점에서 중계는 종료된다.

[0200] 상술한 바와 같이, 본 수법에서는, 예컨대 특허문헌 2 등의 노드 동기 방법에 의해 마스터 노드의 타이머와 동기된 타이머를 이용하여, 네트워크를 구성하고 있는 전체 노드(10)가, 동시에 자국 데이터의 송신을 양 옆의 인접 노드에 실시한다. 자국 데이터의 송신 완료 후에는, 전체 노드(10)가, 각각, 자기 노드의 일방의 인접 노드로부터 수신한 프레임 데이터를, 타방의 인접 노드에 대해 중계한다. 이 프레임 데이터는, 메시지 프레임, 커먼 메모리 프레임이다.

[0201] 그리고, 본 예의 도 6 등의 예에서는, 메시지 프레임, 커먼 메모리 프레임은, 모두, 대응하는 대역(MSG 대역, TS 대역)에 있어서, 특별히 송신권을 얻을 필요 없이, 프레임 송신할 수 있으며, 예컨대 동시에(대역의 개시 시점부터), 송신 개시할 수가 있다. 자국의 프레임 데이터 송신 후에는, 수신한 타국으로부터의 송신 데이터를, 중계한다.

[0202] 이와 같이, 구성 노드 간의 전이중 회선의 전송 대역을 동시에 사용하여, 전송 효율을 높이고, 네트워크 전체의 전송량의 대용량화 및 데이터 교환 주기의 고속화의 실현을 가능하게 한다. 이것으로부터, 예컨대, 링형 토폴로지 또는 라인형 토폴로지의 전이중 회선의 네트워크 시스템에 있어서, 네트워크 상의 데이터량을 늘릴 수 있으며, 데이터 교환 주기의 고속화를 실현할 수 있게 된다.

[0203] 또, 메시지는, 항상 송신하는 것은 아니고, 메시지의 송신 요구가 발생했을 때에 송신한다. 송신 요구가 발생했을 때, 그 노드는, 요구 수를 커먼 메모리 프레임에 부가하여 송신한다. 이것으로부터, 상기 TS 대역에 있어서의 전체 노드 간의 커먼 메모리 프레임 교환 처리에 의해, 모든 노드가 모든 요구 수를 인식할 수 있다. 이것으로부터, 각 노드에 있어서, 각각, 자국과 각 타국의 요구 수 등에 근거하여, 동일한 결정 알고리즘에 의해, 각 국의 메시지 송신 허가 수를 결정한다. 이상이 없으면, 모든 노드에서 같은 결정 결과가 얻어지는 것이다. 이것으로부터, 각 국은 자국의 송신 허가 수에 근거하여, MSG 대역에 있어서 자국의 메시지 프레임을 송신한다. 이것으로부터, MSG 대역 내에 모든 메시지 송수신이 완료되는 동시에, 가능한 한 많은 메시지가 송신되도록 할 수가 있다. 또, 하나하나 순서대로, 마스터로부터 송신권을 얻을 필요 없이, 모든 국이 MSG 대역의 개시시부터 즉시 자국의 메시지 프레임을 송신할 수 있게 되므로, 효율적으로 메시지 송신을 실시할 수가 있다.

[0204] 또한, 본 수법은, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 예컨대, 적용 대상은, 상기 “링형 토폴로지 또는 라인형 토폴로지의 전이중 회선의 네트워크 시스템”으로 한정되지 않는다. 토폴로지가 링형이나 라인형으로 한정되지 않음은 이미 기술한 바와 같다. 또한, 전이중 회선으로 한정하는 것은 아니며, 다중 회선(사중 회선 등)이어도 되고, 1회선이어도 무방하다.

[0205] 1회선인 경우, 예컨대 도 1에 나타내는 회선(A), 회선(B)의 각 통신회선(12, 13) 중 어느 한쪽만이, 존재하는 구성이 된다. 예컨대, 통신회선(12)만이 존재하는 구성이 된다. 이와 같은 구성예를, 도 13에 나타낸다.

[0206] 또, 1회선인 경우에는, 사이클 타이머(15)의 동기를 취하기 위해, 예컨대 처음에는 도 1에 나타내는 2 회선의 구성으로 하여 사이클 타이머(15)의 동기를 취한 후에, 1회선의 구성으로 변경하여, 1회선으로 운용시키도록 하지만, 이러한 예로 한정되지 않는다. 예컨대 다른 예로서는 전체 노드(10)에 전파(電波)시계를 설치함으로써, 각 노드(10)마다 자기의 전파시계에 의한 시각에 사이클 타이머(15)를 맞추어, 결과적으로 전체 노드의 사이클 타이머(15)가 동기하도록 해도 된다.

[0207] 또, 1회선인 경우(여기에서는, 회선(A)만으로 한다), 각 노드(10)의 처리는, 기본적으로는 상기 도 2의 (a), (b), 도 3, 도 4, 도 5의 처리와 대략 같지만, 일부가 다르다. 즉, 우선, 상기 단계 S12의 처리는, 회선(A)에만 데이터 송신하는 처리가 된다. 또, 수신 처리에 관해서는, 양 계로부터 2개의 패킷을 수신하는 일은 없게 되므로, 단계 S24, S26의 처리는 삭제되게 된다.

[0208] 본 발명의 제어 네트워크 시스템, 그 노드(10) 등에 의하면, 종래보다 단시간에 1 이상의 메시지 송수신을 행할 수가 있다. 특히 시스템 전체에서 복수의(다수의) 메시지를 송신해야 하는 상황에서는, 현저한 효과가 얻어진다.

[0209] 본 수법에 의하면, 우선, 메시지 송신에 관하여, 전송 효율을 높여, 네트워크 전체의 전송량의 대용량화의 실현을 가능하게 한다. 이는, 정해진 MSG 대역 내에서, 반드시 메시지 송수신이 완료되도록 하면서, 전송량의 대용량화의 실현을 가능하게 하는 것이다. 또한, 메시지 요구를 포함하는 데이터 전송에 이상이 발생한 경우라 하더라도, 문제없이, 정해진 MSG 대역 내에서, 반드시 메시지 송수신이 완료되도록 하면서, 전송 효율을 높여, 네트워크 전체의 전송량의 대용량화의 실현을 가능하게 한다.

[0210] 또한, 메시지뿐만 아니라, 전체 노드(10)가 서로 데이터(커먼 메모리데이터；제어 데이터 등)를 교환할 때에도, 종래보다 단시간에 데이터 교환을 완료시킬 수가 있다. 따라서, 본 발명의 제어 네트워크를 사용한 제어 시스템에서는 데이터 리프레시(refresh) 주기(정기적)를 고속화할 수 있으므로, 제어의 고속화가 도모된다. 나아가서는 고객 시스템에 있어서의 생산성 향상 등을 기대할 수가 있다.

[0211] 또한, 본 발명은, 상기 도 1의 링형이나 도 12의 라인형의 구성으로 한정되지 않는다. 물론, 메시지 통신에 관해서는 링형이나 라인형의 구성을 이용할 필요가 있지만, 커먼 메모리 데이터 교환에 관해서는, 반드시 링형이나 라인형의 구성을 이용하는 일없이, 예컨대, 특허문헌 1, 2와 같은 버스(bus)형의 구성을 이용하도록 해도 된다. 이것으로부터, 특별히 도시하지 않지만, 예컨대 도 1의 구성에 있어서 추가로 버스형 네트워크를 구축하여, 이 버스를 통해 TS 대역에 있어서의 커먼 메모리 데이터의 교환을 행하도록 해도 된다. 이러한 통신을 위한 각 노드(10)의 구성이나 동작은, 예컨대 특허문헌 1, 2와 같아도 되며, 예컨대 상술한 도 14의 송신 동작을 행하도록 하면 된다.

[0212] 또한, 여기에서는, “/”은, 수식 등을 제외하면, “또는”이나 “혹은”을 의미하는 것으로 한다. 따라서, 예컨대, 「또는/및」은, 「또는, 혹은, 및」을 의미하게 된다.

[0213] 10; 노드
11; 드라이버
12, 13; 통신회선
12a, 12b, 12c, 12d; 통신선
13a, 13b, 13c, 13d; 통신선
14; 처리부
15; 사이클 타이머
16; 센드 타이머
17; 메시지용 센드 타이머
31; 국(2) A회선 프레임
32; 국(2) B회선 프레임
33; 필터
41; 국(1) A회선 프레임
42; 국(1) B회선 프레임
46; 통신선
50; 노드 장치
51; 데이터 송수신부
52; 메시지 송신부
53; 메시지 수신부
54; 메시지 송신 허가 수 결정부
55; 타이머 기능부

Claims (18)

1. 복수의 노드(node) 장치가 서로 데이터 교환하는 제어 네트워크 시스템으로서,
   상기 각 노드 장치는,
   소정의 데이터 교환 주기마다, 그 제1 대역 내에 있어서, 자장치(自裝置)의 데이터를 송신하는 동시에, 타장치(他裝置)의 송신 데이터를 수신하는 데이터 송수신 수단과,
   상기 소정의 데이터 교환 주기마다, 상기 제1 대역보다 이후의 제2 대역 내의 소정의 타이밍에 있어서, 자장치의 메시지 송신 요구가 있는 경우에는 상기 메시지를 인접국(隣接局)에 송신하는 메시지 송신 수단과,
   상기 제2 대역 내에 있어서, 일방(一方)의 인접국으로부터 메시지를 수신한 경우, 상기 메시지를 타방(他方)의 인접국에 중계하거나, 또는 상기 메시지가 자장치 앞으로 온 것인 경우에는 상기 메시지를 취득하는 메시지 수신 수단
   을 갖는 것을 특징으로 하는
   제어 네트워크 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2 대역 내의 소정의 타이밍은, 상기 제2 대역의 개시(開始)시로 하는 것을 특징으로 하는
   제어 네트워크 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제2 대역 내의 소정의 타이밍은, 모든 상기 노드 장치에서 같은 타이밍으로 하는 것을 특징으로 하는
   제어 네트워크 시스템.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 데이터 송수신 수단은, 자장치의 메시지 송신 요구가 있는 경우에는, 상기 자장치의 데이터에 요구 수를 부가하여 송신하는 동시에, 상기 타장치의 송신 데이터에 상기 타장치의 상기 요구 수가 부가되어 있는 경우에는 상기 요구 수를 기억하고,
   상기 각 노드 장치는, 상기 기억한 요구 수와 미리 설정되는 소정치에 근거하여 각 노드 장치의 메시지 송신 허가 수를 결정함으로써, 자장치의 메시지 송신 허가 수를 결정하는 메시지 송신 허가 수 결정 수단을 추가로 가지며,
   상기 메시지 송신 수단은, 자장치의 메시지 송신 요구가 있는 경우에는, 상기 자장치의 메시지 송신 허가 수의 메시지를 송신하는 것을 특징으로 하는
   제어 네트워크 시스템.
5. 제4항에 있어서,
   상기 메시지 송신 허가 수 결정 수단은, 상기 기억한 요구 수와 상기 미리 설정되는 소정치와, 또한 현재의 상기 각 노드 장치의 우선순위에 근거하여, 상기 각 노드 장치의 메시지 송신 허가 수를 결정하는 것을 특징으로 하는
   제어 네트워크 시스템.
6. 제4항에 있어서,
   상기 소정치는, 상기 제2 대역 내에 시스템 전체에서 송신 가능한 메시지 수인 상한치(上限値)이며,
   상기 메시지 송신 허가 수 결정 수단은, 상기 기억한 요구 수와 상기 상한치에 근거하여, 전체 노드 장치에 의한 상기 메시지 송신 허가 수의 합계가 상기 상한치를 넘지 않도록, 상기 메시지 송신 허가 수를 결정하는 것을 특징으로 하는
   제어 네트워크 시스템.
7. 제5항에 있어서,
   상기 소정치는, 상기 제2 대역 내에 시스템 전체에서 송신 가능한 메시지 수인 상한치이며,
   상기 메시지 송신 허가 수 결정 수단은, 상기 기억한 요구 수와 상기 상한치에 근거하여, 전체 노드 장치에 의한 상기 메시지 송신 허가 수의 합계가 상기 상한치를 넘지 않도록 하면서, 상기 우선순위가 높은 노드 장치에 우선적으로 할당을 행함으로써 상기 메시지 송신 허가 수를 결정하는 것을 특징으로 하는
   제어 네트워크 시스템.
8. 제7항에 있어서,
   상기 메시지 송신 허가 수 결정 수단은, 전체 노드 장치에 각각 상기 메시지 송신 허가 수의 기본값을 할당하고, 상기 상한치로부터 상기 기본값 합계를 감산하여 이루어지는 잉여값을, 상기 우선순위에 따라서 각 노드 장치에 분배함으로써, 모든 노드 장치가 1 이상의 메시지를 송신할 수 있도록 하여, 각 노드 장치의 상기 메시지 송신 허가 수를 결정하는 것을 특징으로 하는
   제어 네트워크 시스템.
9. 제1항에 있어서,
   상기 데이터 송수신 수단은, 상기 제1 대역 내의 소정의 타이밍으로, 상기 자장치의 데이터를 상기 인접국에 송신하는 동시에, 상기 일방(一方)의 인접국으로부터의 송신 데이터를 수신한 경우, 상기 송신 데이터를 취득하는 동시에 상기 타방(他方)의 인접국에 중계하는 것을 특징으로 하는
   제어 네트워크 시스템.
10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각 노드 장치는, 추가로, 1 이상의 타이머 수단을 가지며,
    상기 1 이상의 타이머 수단을 이용하여 상기 제2 대역 내의 소정의 타이밍을 생성하는 것을 특징으로 하는
    제어 네트워크 시스템.
11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데이터 교환 주기 내의 상기 제1 대역 내에, 모든 상기 노드 장치의 송신 데이터가, 각각, 상기 중계가 반복됨에 따라 모든 다른 노드 장치에 수신됨으로써, 모든 노드 장치 간의 상호의 데이터 교환이 완료되며,
    상기 데이터 교환 주기 내의 상기 제2 대역 내에, 상기 각 노드 장치의 상기 메시지 송신 수단에 의해 송신된 메시지가, 각각, 상기 중계가 반복됨에 따라 모든 다른 노드 장치에 수신됨으로써, 모든 메시지가 그 수신처(宛先)인 노드 장치에 수신되는 것을 특징으로 하는
    제어 네트워크 시스템.
12. 복수의 노드 장치가 서로 데이터 교환하는 제어 네트워크 시스템에 있어서의 상기 노드 장치로서,
    소정의 데이터 교환 주기마다, 그 제1 대역 내에 있어서, 자장치(自裝置)의 데이터를 송신하는 동시에, 타장치의 송신 데이터를 수신/중계하는 데이터 송수신 수단과,
    상기 소정의 데이터 교환 주기마다, 상기 제1 대역보다 이후의 제2 대역 내의 소정의 타이밍에 있어서, 자장치(自裝置)의 메시지 송신 요구가 있는 경우에는 상기 메시지를 인접국에 송신하는 메시지 송신 수단과,
    상기 제2 대역 내에 있어서, 일방의 인접국으로부터 메시지를 수신한 경우, 상기 메시지를 타방의 인접국에 중계하거나, 또는 상기 메시지가 자장치 앞으로 온 것인 경우에는 상기 메시지를 취득하는 메시지 수신 수단
    을 가지는 것을 특징으로 하는
    노드 장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 대역 내의 소정의 타이밍은, 상기 제2 대역의 개시시로 하는 것을 특징으로 하는
    노드 장치.
14. 제13항에 있어서,
    상기 제2 대역 내의 소정의 타이밍은, 모든 상기 노드 장치에서 같은 타이밍으로 하는 것을 특징으로 하는
    노드 장치.
15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데이터 송수신 수단은, 자장치의 메시지 송신 요구가 있는 경우에는, 상기 자장치의 데이터에 요구 수를 부가하여 송신하는 동시에, 상기 타장치의 송신 데이터에 상기 타장치의 상기 요구 수가 부가되어 있는 경우에는 상기 요구 수를 기억하고,
    상기 기억한 요구 수와 미리 설정되는 소정치에 근거하여 각 노드 장치의 메시지 송신 허가 수를 결정함으로써, 자장치의 메시지 송신 허가 수를 결정하는 메시지 송신 허가 수 결정 수단을 추가로 가지며,
    상기 메시지 송신 수단은, 자장치의 메시지 송신 요구가 있는 경우에는, 상기 자장치의 메시지 송신 허가 수의 메시지를 송신하는 것을 특징으로 하는
    노드 장치.
16. 제15항에 있어서,
    상기 메시지 송신 허가 수 결정 수단은, 상기 기억한 요구 수와 상기 미리 설정되는 소정치와, 또한 현재의 상기 각 노드 장치의 우선순위에 근거하여, 상기 각 노드 장치의 메시지 송신 허가 수를 결정하는 것을 특징으로 하는
    노드 장치.
17. 제15항에 있어서,
    상기 소정치는, 상기 제2 대역 내에 시스템 전체에서 송신 가능한 메시지 수인 상한치이며,
    상기 메시지 송신 허가 수 결정 수단은, 상기 기억한 요구 수와 상기 상한치에 근거하여, 전체 노드 장치에 의한 상기 메시지 송신 허가 수의 합계가 상기 상한치를 넘지 않도록, 상기 메시지 송신 허가 수를 결정하는 것을 특징으로 하는
    노드 장치.
18. 제16항에 있어서,
    상기 소정치는, 상기 제2 대역 내에 시스템 전체에서 송신 가능한 메시지 수인 상한치이며,
    상기 메시지 송신 허가 수 결정 수단은, 상기 기억한 요구 수와 상기 상한치에 근거하여, 전체 노드 장치에 의한 상기 메시지 송신 허가 수의 합계가 상기 상한치를 넘지 않도록 하면서, 상기 우선순위가 높은 노드 장치에 우선적으로 할당을 행함으로써 상기 메시지 송신 허가 수를 결정하는 것을 특징으로 하는
    노드 장치.

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