TWI697224B - 通信系統、通信裝置及電腦程式產品 - Google Patents

Abstract

本發明之以主從方式進行通信的通信系統(1)係具備作為主機或從機而進行動作的通信裝置(100A至100D)。作為從機而進行動作的通信裝置(100A至100C)之中至少兩個通信裝置各自所具備有的偵測期間記憶手段(120)係記憶停機偵測期間，該停機偵測期間係以在從機之中本身機台被選出作為新的主機之優先順位愈高則期間變得愈短的方式所設定者。主機存在判別手段(140)係從主機接收信號之後直到經過停機偵測期間為止，因應是否已從作為主機而進行動作之通信裝置接收到新的信號，而判別主機是否存在。通信仲裁手段(16)係當主機存在判別手段(140)判別為主機不存在時，以作為主機進行動作的方式切換本身機台的動作。

Description

通信系統、通信裝置及電腦程式產品

本發明係關於通信系統、通信裝置及程式。

在以主從(master-slave)方式進行通信的通信系統中，會有於主機的通信裝置的發生不良而無法作為主機(master；也可稱為「主方」)來進行動作之狀況的發生。發生如此的狀況時，會有自作為從機(slave；也可稱為「從方」)而進行動作之其他通信裝置之中所選出作為新的主機的通信裝置，以作為主機來進行動作的情形。

於專利文獻1中記載有：作為從機而進行動作的通信裝置，經一定期間未從作為主機而進行動作的通信裝置發行用以在所決定的周期發行之主機通知訊框時，判別主機不存在的技術。而且，於專利文獻1中記載有：作為從機而進行動作的通信裝置在判別主機不存在時切換成主機，並將主機通知訊框廣播給其他通信裝置的技術。

藉由上述構成，由於會發生複數個從機的通信裝置切換成主機，所以於專利文獻1記載有如以下的方式進行競合控制的技術。於各通信裝置設定有切換成主機的優先順位。通信裝置切換成主機之後，若從其他通信裝置接收到 主機通知訊框時，將所接收到的主機通知訊框所設定的優先順位與本身的優先順位進行比較。本身的優先順位比所接收到的主機通知訊框所設定的優先順位低時，通信裝置再切換成從機。此外，本身的優先順位比所接收到的主機通知訊框所設定的優先順位高時，通信裝置對該主機通知訊框的發送源的通信裝置發送回應訊框，並作為主機而繼續進行動作。在複數個通信裝置之間進行主機通知訊框的授受與優先順位的比較，最後成為僅有一個主機進行動作的狀態。

[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本特開平9-149061號公報。

專利文獻1所記載的構成中，必須以最後成為僅有一個主機進行動作的狀態而在通信裝置之間進行主機通知訊框的授受與優先順位的比較。因此，當從機變多時，直到選出最後的主機為止會較耗時。

本發明係鑑於上述實情而完成者，目的在於：於以主從方式進行通信的通信系統中，主機不存在時，縮短新的主機之選出所需耗費的時間。

為達成上述目的，本發明之以主從方式進行通信的通信系統，係具備作為主機或從機而進行動作的通信裝置。作為從機而進行動作的通信裝置之中至少兩個通信裝置各自具備有：偵測期間記憶手段、主機存在判別手段及動 作切換手段。偵測期間記憶手段係記憶停機(down)偵測期間，該停機偵測期間係以在從機之中本身機台被選出作為新的主機之優先順位愈高則期間變得愈短的方式所設定者。主機存在判別手段係從主機接收信號之後直到經過停機偵測期間為止，因應是否已從作為主機而進行動作之通信裝置接收到新的信號，而判別主機是否存在。通信仲裁手段係當主機存在判別手段判別為主機不存在時，對其他通信裝置通知屬於本身機台之優先順位的第一順位。動作切換手段係當通信仲裁手段對其他通信裝置通知第一順位之後經過待機期間後，以作為主機進行動作的方式切換本身機台的動作。

於本發明的通信系統中，作為從機而進行動作的通信裝置係從主機接收信號之後直到經過停機偵測期間為止，因應是否已從作為主機而進行動作之通信裝置接收到新的信號，而判別主機是否存在。停機偵測期間係以被選出作為新的主機之優先順位愈高則期間變得愈短的方式所設定。本發明之通信系統係具備有如上述的構成，使得作為從機而進行動作的通信機器之中，被選出作為新的主機之優先順位較高的通信裝置能夠比其他通信裝置先偵測到主機的不存在，並切換成主機。藉此，使得優先順位較低的通信裝置不會發送本身機台的優先順位，而能夠縮短新的主機之選出所需耗費的時間。

1:通信系統

5:網路

11:記憶體

12:通信介面

13:處理器

19:匯流排

100、100A、100B、100C、100D:通信裝置

110:優先順位記憶部

111:仲裁程式

112:仲裁參數

113:通信管理參數

120:停機偵測期間記憶部

130:發送接收部

131:偵測計時器

132:待機計時器

140:主機存在判別部

150:通信仲裁部

160:動作切換部

第1圖係顯示實施形態之通信系統之構成的方塊圖。

第2圖係顯示實施形態之通信裝置之硬體構成的圖。

第3圖係實施形態之主機不存在時的仲裁處理的流程圖。

第4圖係實施形態之仲裁訊框接收時之仲裁處理的流程圖。

第5圖實施形態之仲裁處理之仲裁訊框之發送接收之時序的圖。

第6圖實施形態之仲裁處理之仲裁訊框之發送接收之另一時序的圖。

第7圖係顯示變化例2之通信系統之構成的方塊圖。

第8圖係顯示變化例2之主機候選對象外之通信裝置之硬體構成的圖。

(實施形態)

以下針對本發明之無線通信系統，一面參照圖式一面詳細進行說明。

如第1圖所示，通信系統1係包含有經由網路5而連接的通信裝置100A至100D。以下將通信裝置100A至100D總稱為通信裝置100。通信裝置100A至100D係例如於生產系統、控制系統等之中，進行運轉的可程式邏輯控制器。 通信裝置100A至100D係互相地發送接收由各自管理的感測器所收集的資料。於通信系統1中，複數個通信裝置100係以主從方式互相地進行通信。網路5係例如依循100Base-T之規格的網路。

在通信系統1中，通信裝置100A至100D之中的一者作為主機來進行動作，其他則作為從機來進行動作。作為主機來進行動作的通信裝置100係管理資料之發送接收的時序(timing)。作為從機來進行動作的通信裝置100係在主機的管理下進行資料的發送接收。如此一來，通信裝置100A至100D係進行同步通信。

作為主機來進行動作的通信裝置100係要通知主機存在一事，因此，每一固定期間會對作為從機來進行動作的通信裝置100廣播主機通知訊框。 作為從機來進行動作的通信裝置100係藉由是否接收到主機通知訊框來判別主機是否存在。主機通知訊框中包含有識別作為主機來進行動作的通信裝置100的資訊。於以下的說明中，有將作為主機來進行動作的通信裝置100僅稱為「主機」的情形。有將作為從機來進行動作的通信裝置100僅稱為「從機」的情形。

於通信系統1中，主機因故障或其他理由而無法作為主機來進行動作時，在從機彼此間進行調整而選出新的主機。以下將為了選出新的主機而從機彼此間進行調整一事稱為「通信仲裁」或僅稱為「仲裁」。從機彼此間為了通信仲裁而發送接收所謂的仲裁訊框的訊框。於實施形態中針對各個從機預先設定有被選出作為主機的優先順位。主機不存在時，優先順位最高的從機會被選出作為新的主機。於仲裁訊框設定有發送源之從機的優先順位。接收到仲裁訊框的從機會將設定於仲裁訊框之優先順位與本身的優先順位進行比較，而判別本身機台是否應切換成主機。

如第2圖所示，通信裝置100A就硬體構成而言具有：記憶各種程式及資料的記憶體11、與其他通信裝置100進行通信的通信介面12、及控制整體通信裝置100的處理器13。記憶體11與通信介面12係經由匯流排19而連接於處理器13並與處理器13進行通信。此外，雖以通信裝置100A為例來說明，惟通信裝置100B至100D亦具備同樣的構成。

記憶體11係包含有揮發性記憶體與非揮發性記憶體。記憶體11係儲存用以在通信裝置100之間進行通信仲裁的仲裁程式111、使用於通信仲裁的仲裁參數112、及作為主機來進行動作時用以管理從機而使用的通信管理參數113。管理通信系統1的使用者使用未圖示的設定工具，預先將仲裁程式111、仲 裁參數112及通信管理參數113儲存於記憶體11。此外，記憶體11係作為處理器13的工作記憶體來使用。仲裁程式111係本發明之程式的一例。

仲裁程式111係藉由處理器13而被執行。處理器13係藉由執行仲裁程式111，來實現判別主機是否不存在，而於主機不存在時與其他通信裝置100進行通信的功能。

仲裁參數112係處理器13執行仲裁程式111時使用的參數。仲裁參數112係包含有通信裝置100A被選出作為主機的優先順位、通信裝置100A用以偵測主機之不存在的停機偵測期間、以及顯示為了通信仲裁而通信裝置100A應待機之期間的待機期間。優先順位係顯示主機不存在時該通信裝置100A被選出作為新的主機的順位。

停機偵測期間係通信裝置100A用以偵測主機的停機的期間。通信裝置100A在所決定的期間未從主機接收到主機通知訊框時判別為主機不存在。 此所決定的期間係停機偵測期間。停機偵測期間係設定成比主機發送主機通知訊框的間隔更長。待機期間係主機不存在時通信裝置100A切換成主機之前應待機的期間。通信裝置100A於判別主機不存在時，將仲裁訊框發送給其他通信裝置100之後並經過待機期間之後，切換成主機。待機期間係設定為通信裝置100A的優先順位愈高則期間愈短。

通信管理參數113係於通信裝置100A作為主機來進行動作時用以管理網路5整體所必需的參數。通信裝置100A於自從機切換成主機時，使用通信管理參數113管理網路5整體。

通信介面12係包含有用以與其他的裝置進行通知的網路介面電路，在處理器13的控制之下，與其他通信裝置100進行通信。通信介面12係將由 處理器13所供給的資料轉換成電信號，並經由網路5而將經轉換的信號發送給其他通信裝置100。此外，通信介面12係經由網路5而將由其他通信裝置100接收到的電信號復原成資料並輸出至處理器13。

處理器13係包含有MPU(Micro Processing Unit；微處理單元)，執行記憶體11所記憶之各種程式，實現通信裝置100A的各種功能。處理器13更具有偵測計時器131與待機計時器132。

偵測計時器131係用以量測停機偵測期間所使用的計時器。處理器13從主機接收到主機通知訊框時，將偵測計時器131重置(reset)，而對偵測計時器131設定顯示仲裁參數112所包含之停機偵測期間的值作為測定值的最大值，並將偵測計時器131啟動。

待機計時器132係用以量測待機期間所使用的計時器。當處理器13判別為主機不存在時，將仲裁訊框發送給其他通信裝置100，將待機計時器132重置，而對待機計時器132設定顯示仲裁參數112所包含之待機期間的值作為測定值之最大值，並將待機計時器132啟動。

如第1圖所示，通信裝置100A在功能上具有記憶通信裝置100A之優先順位的優先順位記憶部110、記憶停機偵測期間之停機偵測期間記憶部120、與其他通信裝置100進行發送接收資料的發送接收部130、判別主機之存在的有無的主機存在判別部140、在與其他通信裝置100之間進行通信仲裁的通信仲裁部150、以及為了作為主機來發揮功能而切換通信裝置100A之動作的動作切換部160。

優先順位記憶部110係記憶通信裝置100A作為主機而被選擇的優先順位、及用以識別通信裝置100A的識別資訊。識別資訊係唯一識別通信裝置 100A的資訊。識別資訊係例如通信裝置100A的MAC(Media Access Control；媒體存取控制)位址。優先順位與識別資訊係設於後述的通信仲裁部150對其他通信裝置100發送的仲裁訊框。優先順位記憶部110係本發明之優先順位記憶手段的一例。優先順位記憶部110的功能係藉由第2圖所示的記憶體11來實現。

第1圖所示的停機偵測期間記憶部120係記憶通信裝置100A用以偵測主機之不存在的停機偵測期間。如前述的方式，當通信裝置100A在一直處於未從主機接收新的主機通知訊框的狀態下，經過停機偵測期間時，就判別為主機不存在。

停機偵測期間係依每一通信裝置100而不同，且以被選出作為主機的優先順位愈高則期間愈短的方式來設定。例如，設為通信裝置100A、100B、100C作為從機來進行動作，優先順位係通信裝置100A最高，通信裝置100C最低。 此情形下，係以優先順位最高的通信裝置100A的停機偵測期間tA最短，優先順位為第三位的通信裝置100C的停機偵測期間tC最長的方式來設定。優先順位為第二的通信裝置100B的停機偵測期間tB係以比停機偵測期間tA長，比停機偵測期間tC短的方式來設定。

如此一來，為了設定停機偵測期間，偵測主機之存在的有無之時序係為依照優先順位的順序。因此，優先順位最高的通信裝置100能夠最先偵測到未從主機接收到主機通知訊框一事。上述的例子中，優先順位最高的通信裝置100A能夠最先偵測到主機之存在的有無。停機偵測期間記憶部120係本發明之停機偵測期間記憶手段的一例。停機偵測期間記憶部120的功能係藉由第2圖所示的記憶體11而實現。

第1圖所示的發送接收部130係與其他通信裝置100進行資料的發送接收。例如，發送接收部130從主機接收主機通知訊框。此外，發送接收部130係於主機不存在時將仲裁訊框發送給其他通信裝置100。發送接收部130從判別為主機不存在的其他通信裝置100接收仲裁訊框。發送接收部130的功能係藉由第2圖所示的通信介面12而實現。

第1圖所示的主機存在判別部140係從主機接收主機通知訊框之後，在一直處於未從主機接收新的主機通知訊框的狀態下，當經過停機偵測期間時，就判別為主機不存在。

具體而言，當發送接收部130接收到主機通知訊框時，主機存在判別部140就將第2圖所示的偵測計時器131重置，對偵測計時器131設定顯示包含於仲裁參數112之停機偵測期間的值作為測定值之最大值，並將偵測計時器131啟動。當偵測計時器131時間到了，主機存在判別部140就判別為主機不存在。如前述的方式，停機偵測期間係設定為比主機發送主機通知訊框的間隔還長，偵測計時器131在接收主機通知訊框時被重置。藉此，偵測計時器131的時間到了係指主機未發送主機通知訊框之意。當主機存在判別部140判別主機不存在時，將主機不存在的主旨通知給通信仲裁部150。相對於此，主機存在判別部140在偵測計時器131時間到了之前，發送接收部130接收到主機通知訊框時，判別為主機存在。此時，主機存在判別部140將偵測計時器131重置並啟動。主機存在判別部140係本發明之主機存在判別手段的一例。主機存在判別部140的功能係藉由第2圖所示的處理器13而實現。

第1圖所示的通信仲裁部150係藉由仲裁訊框的發送接收而與其他通信裝置100進行通信仲裁。當通信仲裁部150被從主機存在判別部140通知主 機不存在的主旨時，就將本身機台可作為新的主機來進行動作一事通知給其他通信裝置100。具體而言，通信仲裁部150係將設定有儲存於優先順位記憶部110之優先順位及識別資訊的仲裁訊框，經由發送接收部130而發送至其他通信裝置100。當通信仲裁部150對其他通信裝置100發送仲裁訊框時，對第2圖所示的待機計時器132設定顯示於仲裁參數112所包含之待機期間的值作為測定值之最大值，並將待機計時器132啟動。當待機計時器132時間到了時，通信仲裁部150就將切換成作為主機之動作的主旨通知給第1圖所示的動作切換部160。

此外，通信仲裁部150經由發送接收部130從其他通信裝置100接收到仲裁訊框時，進行下列的處理。通信仲裁部150將所接收到的仲裁訊框中所設定的優先順位與優先順位記憶部110所記憶的本身機台的優先順位進行比較。 亦即，通信仲裁部150判別所接收到的仲裁訊框之發送源的通信裝置100與本身機台之優先順位之中何者較高。通信仲裁部150判別為本身機台的優先順位比所接收到的仲裁訊框中所設定的優先順位高時，將設定有優先順位及識別資訊的仲裁訊框經由發送接收部130而發送給其他通信裝置100。

相對於此，通信仲裁部150在本身機台的優先順位比所接收到的仲裁訊框中所設定的優先順位低時，繼續作為主機的動作。此時，通信仲裁部150在從其他通信裝置100接收仲裁訊框之前，已將仲裁訊框發送到其他通信裝置100的情形下，使待機計時器132停止。此乃通信裝置100A不須切換成主機之故。 通信仲裁部150係本發明之通信仲裁手段的一例。通信仲裁部150的功能係藉由第2圖所示的處理器13而實現。

通信仲裁部150發送仲裁訊框之後，待機至經過待機期間係如以下的理由。如前述的方式，停機偵測期間係以被選出作為主機的優先順位愈高則 期間就愈短的方式設定。因此，最先偵測出主機之不存在的通信裝置係優先順位最高的通信裝置100，原本通信仲裁部150不須於發送仲裁訊框之後進行待機。然而，因某情事也可能在優先順位最高的通信裝置100發送的仲裁訊框到達其他通信裝置100之前，發生優先順位為第二位以下的通信裝置100發送了仲裁訊框的狀況。因此，通信仲裁部150係設為發送仲裁訊框之後進行待機者。

例如，假設通信裝置100A的優先順位為第二位。因某情事，使得優先順位為第一位的通信裝置100所發送的仲裁訊框延後到達通信裝置100A。當經過了對通信裝置100A設定的停機偵測期間時，通信裝置100A判定為主機不存在而對其他通信裝置100發送仲裁訊框，並待機至待機期間經過為止。待機期間中，通信裝置100A從優先順位為第一位的通信裝置100接收到仲裁訊框時，通信裝置100A不會切換成主機。如此一來，藉由通信仲裁部150於發送仲裁訊框之後待機達所設定的待機期間，能夠事前防止不應作為主機來進行動作的通信裝置100切換成主機的情事。

當第1圖所示的動作切換部160從通信仲裁部150接收到切換成作為主機而動作之主旨的通知時，使用通信管理參數113而切換通信裝置100A的動作以使通信裝置100A作為主機來發揮功能。例如，通信裝置100A從開始作為主機而動作之後，再連接與作為主機而動作之其他通信裝置100的連線，以主機通知訊框所決定的時序發送至其他通信裝置100。動作切換部160的功能係藉由第2圖所示的處理器13而實現。動作切換部160係本發明之動作切換手段的一例。

接著，說明有關通信裝置100的仲裁之一連串的處理的流程。假設第1圖所示的通信裝置100D作為主機來進行動作，而通信裝置100A至100C作為 從機來進行動作。以下以通信裝置100A為例來進行說明，惟作為從機來進行動作的通信裝置100B、100C也具備同樣的構成。

第2圖所示之通信裝置100A的處理器13係執行記憶體11所儲存的仲裁程式111而進行以下的處理。此外，當處理器13從作為主機來進行動作的通信裝置100D接收到主機通知訊框時，將偵測計時器131重置，並將偵測計時器131再度啟動。

首先，參照第3圖來說明有關主機不存在時之仲裁的處理。如第3圖所示，處理器13判別偵測計時器131是否已時間到了(步驟S11)。當處理器13判別為偵測計時器131已時間到了時(步驟S11；是)，將仲裁訊框發送至其他通信裝置100(步驟S12)。具體而言，處理器13產生仲裁訊框，並將所產生的仲裁訊框輸出至通信介面12，該仲裁訊框設定有記憶體11之仲裁參數112所包含的優先順位與本身機台的識別資訊。如此一來，通信介面12會廣播仲裁訊框。因此，仲裁訊框係經由網路5而被發送至其他通信裝置100B、100C。處理器13將待機計時器132啟動(步驟S13)而執行步驟S14的處理。

於步驟S14，當待機計時器132時間到了時(步驟S14；是)，處理器13就使用第2圖所示的通信管理參數113而開始作為主機的動作(步驟S15)。

另一方面，於步驟S14，處理器13於待機計時器132時間到了之前(步驟S14；否)，經由通信介面12從其他通信裝置100接收到仲裁訊框時(步驟S16；是)，執行第4圖所示的仲裁訊框接收時的仲裁處理。

處理器13於以下的情形執行第4圖的處理。通信裝置100A的處理器13在第3圖所示的步驟S12發送仲裁訊框之後，在第3圖所示的步驟S16從其他通信裝置100接收到仲裁訊框時開始第4圖所示的處理。此乃由於可能是因某情 事，使得優先順位為第二位以下的通信裝置100比優先順位為第一位的通信裝置100還早發送仲裁訊框的情形之故。或是處理器13於偵測計時器131時間到了之前，從其他通信裝置100接收到仲裁訊框時，開始第4圖所示的處理。

處理器13判別仲裁參數112所包含之本身機台之優先順位是否比所接收到的仲裁訊框中設定的優先順位教高(步驟S21)。當處理器13判別本身機台之優先順位較高時(步驟S21；是)，就判別待機計時器132是否已啟動(步驟S22)。

待機計時器132已啟動時(步驟S22；是)，處理器13執行步驟S25的處理。待機計時器132已啟動係表示處理器13已完成將仲裁訊框對其他通信裝置100B、100C的發送。

另一方面，待機計時器132未啟動時(步驟S22；否)，處理器13係將仲裁訊框發送給其他通信裝置100B、100C(步驟S23)。具體而言，處理器13係從記憶體11的仲裁參數112讀出優先順位與本身機台的識別資訊，產生設定有優先順位與識別資訊的仲裁訊框，並將所產生的仲裁訊框輸出至通信介面12。藉此，通信介面12會廣播仲裁訊框。之後，處理器13使待機計時器132啟動(步驟S24)。其後，處理器13執行步驟S25的處理。

在步驟S25，當待機計時器132時間到了時(步驟S25；是)，處理器13係使用第2圖所示的通信管理參數113而開始作為主機的動作(步驟S26)。之後，處理器13係結束仲裁訊框接收時的仲裁處理。

於步驟S25中，待機計時器132時間到了之前(步驟S25；否)，處理器13係判別是否已經由通信介面12而從其他通信裝置100接收到仲裁訊框(步驟 S27)。當處理器13判別為已從其他通信裝置100接收到仲裁訊框時(步驟S27；是)，再度執行步驟S21的處理。

此外，在步驟S21，當處理器13判別為仲裁參數112所包含的本身機台的優先順位比所接收之仲裁訊框中所設定的優先順位低時(步驟S21；否)，就判別待機計時器132是否已啟動(步驟S28)。

待機計時器132已啟動時(步驟S28；是)，處理器13使待機計時器132停止(步驟S29)。其理由在於因為是從具有比本身機台的優先順位高的優先順位的通信裝置100接收到仲裁訊框，所以通信裝置100A不須作為主機來進行動作。之後，處理器13結束仲裁訊框接收時的仲裁處理。待機計時器132未啟動時(步驟S28；否)，處理器13係結束仲裁訊框接收時的仲裁處理。

如以上說明，實施形態之構成係針對作為主機來進行動作的通信裝置100，以各自的停機偵測期間為優先順位愈高則期間愈短的方式來設定。通信裝置於經過了對應優先順位所設定的停機偵測期間時判別主機之存在的有無。例如第5圖所示，假設為通信裝置100A、100B、100C作為從機來進行動作，而通信裝置100D作為主機來進行動作。優先順位係設定成通信裝置100A最高，而以通信裝置100A、100B、100C的順序愈來愈低。停機偵測期間的長度係以通信裝置100A的停機偵測期間tA、通信裝置100B的停機偵測期間tB、通信裝置100C的停機偵測期間tC的順序愈來愈長的方式設定。

此情形下，由於通信裝置100A的停機偵測期間tA最短，所以通信裝置100A會是最早偵測到主機的不存在者。藉此，優先順位較高的通信裝置100A能夠最早將仲裁訊框發送至其他通信裝置100。通信裝置100B、100C將從通信裝置100A所接收到的主機通知訊框的優先順位與本身機台的優先順位進行比 較。通信裝置100B、100C因本身機台的優先順位比從通信裝置100A所接收到的仲裁訊框中設定的的優先順位低，故甚麼都不進行。通信裝置100A發送仲裁訊框之後經過了待機期間wA時，開始作為主機的動作。

第5圖的例子中，僅優先順位較高的通信裝置100A發送仲裁訊框，而通信裝置100B、100C不發送仲裁訊框的例子。藉此，能夠縮短於通信裝置之間進行仲裁訊框之授受的時間，能夠縮短至新的主機之選出為止所耗費的時間。

此外，如第6圖所示，也有可能優先順位為第一位的通信裝置100A所發送的仲裁訊框因若干的理由而延後到達通信裝置100B及100C。圖示的例子中，通信裝置100A所發送的仲裁訊框到達通信裝置100B及100C之前，優先順位為第二位的通信裝置100B所發送的仲裁訊框已到達通信裝置100A及100C。

此情形下，通信裝置100B發送仲裁訊框之後將待機計時器132啟動，並待機直到經過待機期間wB。通信裝置100B會於經過待機期間wB之前，從通信裝置100A接收仲裁訊框。通信裝置100B將從通信裝置100A接收到的仲裁訊框中所設定的優先順位與本身機台的優先順位進行比較，因本身機台的優先順位較低，故將待機計時器132停止。此情形下，通信裝置100B不會切換成主機。

通信裝置100C將從通信裝置100B接收到的仲裁訊框中所設定的優先順位與本身機台的優先順位進行比較。通信裝置100C因本身機台的優先順位比通信裝置100B的優先順位低，故甚麼也不做。再者，通信裝置100C將從通信裝置100A接收到的仲裁訊框中所設定的優先順位與本身機台的優先順位進行比較。通信裝置100C因本身機台的優先順位比通信裝置100A的優先順位較低，故甚麼也不做。

通信裝置100A雖從通信裝置100B接收仲裁訊框，惟因本身機台的優先順位比所接收到的仲裁訊框的優先順位高，故將仲裁訊框發送至其他通信裝置100B、100C。通信裝置100A當經過待機期間wA就開始主機的動作。第6圖所示的例子係比第5圖所示的例子還耗貴若干時間，惟不會使所有的通信裝置發送仲裁訊框，而能夠縮短至新的主機的選出為止所耗費的時間。

於實施形態的構成中，係對應各個從機的優先順位而使停機偵測期間不同，亦即使從機判別主機之存在的有無的時間間隔不同，藉此，大多數的優先順位較低的從機不會發送仲裁訊框。如此一來，從機的數量增加時，縮短至主機的選出為止所耗費的時間的效果就更大。通信裝置100A的優先順位係本發明之第一順位的一例，通信裝置100B的優先順位係本發明之第二順位的一例。

(變化例1)

於實施形態中，管理通信系統1的使用者使用設定工具而將優先順位與停機偵測期間登錄至記憶體11來作為第2圖所示的仲裁參數112。然而，優先順位也可被自動地決定。以下以與實施形態不同的構成為中心進行說明。

第1圖所示的通信裝置100D作為主機來進行動作，通信裝置100A至100C作為從機來進行動作。例如，作為主機的通信裝置100D確立連線之瞬間後，對作為從機的通信裝置100A至100C要求各自的識別資訊。通信裝置100A至100C係將各自的記憶體11所儲存的識別資訊發送給作為主機的通信裝置100D。 主機係以MAC位址的值愈大則優先順位就愈高的方式決定從機的通信裝置100A至100C各自的優先順位與停機偵測期間，並將所決定的優先順位與停機偵測期間發送給通信裝置100A至100C。

再者，主機因應優先順位而決定停機偵測期間。具體而言，主機將所設定的基準期間乘上優先順位所獲得的期間決定作為停機偵測期間。例如，假設基準期間為100毫秒。進一步，針對優先順位為第一位的通信裝置，將1×100毫秒=100毫秒決定作為停機偵測期間，針對優先順位為第二位的通信裝置，將2×100毫秒=200毫秒決定作為停機偵測期間。主機將所決定的優先順位與停機偵測期間發送給各個通信裝置100B至100D。因此，作為從機來進行動作的通信裝置100B至100D係將從主機接收到的優先順位與停機偵測期間儲存於記憶體11作為第2圖所示的仲裁參數。

(變化例2)

上述的例子係說明了以作為從機來進行動作的通信裝置100A至100C全部都能夠作為主機來進行動作的方式具備第1圖、第2圖所示的構成。然而，也可作為從機來進行動作的通信裝置100之中僅被預先選擇的一部分通信裝置進行偵測主機的停機而作為主機來進行動作。

第7圖所示之變化例2的通信系統2中，通信裝置100A及通信裝置100B係以能夠作為主機來進行動作的方式所設定。換言之，通信裝置100A及通信裝置100B係被設定作為主機候選。通信裝置100C未被設定作為候選主機。通信裝置100D係被設定作為主機來進行動作。通信裝置100A及100B係具備以第1圖、第2圖所示之實施形態所說明的構成。通信裝置100A及100B係偵測主機的停機並執行與通信仲裁有關的處理。

另一方面，通信裝置100C於功能上僅具備有接收仲裁訊框的發送接收部130，而不進行主機之停機的偵測也不進行仲裁訊框中所設定的優先順位的比較。藉此，如第8圖所示，在硬體構成上，通信裝置100C於記憶體11不須包 含有用以在通信裝置100之間進行通信仲裁的仲裁程式111、通信仲裁所使用的仲裁參數112、以及用以管理經由網路5之通信的通信管理參數113。此外，通信裝置100C的處理器13係不須具有偵測計時器131與待機計時器132。如此一來，針對不被選出作為主機的從機，能夠將硬體構成簡單化。例如，比起處理能力較低的通信裝置100，以處理能力較高的通信裝置100作為主機來進行動的方式為較佳，因此，也可將處理能力較低的通信裝置100從主機的候選排除。

以上說明了實施形態、變化例1、2的構成，惟本發明不限定於上述的例子。例如主機對作為從機來進行動作的通信裝置100要求的識別資訊不限於MAC位址，也可為IP(Internet Protocol；網際網路協定)位址、或於網路5中的台號。此外，主機也可從識別資訊的值較小者決定為優先順位較高者。

於實施形態中，說明了通信裝置100發送仲裁訊框之後進行待機的待機期間係以優先順位態高則期間愈短的方式來設定的例子，惟不限於此方式。例如也可所有的通信裝置100的待機期間為相同期間。

能夠使用包含磁碟、光碟、磁光碟、快閃記憶體、半導體記憶體、磁帶之電腦可讀取的記錄媒體來作為記錄上述程式的記錄媒體。

本發明係在不脫離本發明之廣義的精神與範圍內可作各式各樣的形態變化者。此外，上述實施型態係用以說明本發明者，而非用以限定本發明的範圍者。換言之，本發明的範圍並非以實施型態來表示，而係藉由申請專利範圍來表示。在申請專利範圍內及與其同等的發明的意義的範圍內施行的各式各樣的型態變化都視為在本發明的範圍內。

1:通信系統

5:網路

100、100A、100B、100C、100D:通信裝置

110:優先順位記憶部

120:停機偵測期間記憶部

130:發送接收部

140:主機存在判別部

150:通信仲裁部

160:動作切換部

Claims (8)

1. 一種通信系統，係以主從方式進行通信，該通信系統具備：作為主機或從機而進行動作的通信裝置；作為從機而進行動作的通信裝置之中至少兩個通信裝置係分別具備：偵測期間記憶手段，係記憶停機偵測期間，該停機偵測期間係以在從機之中本身機台被選出作為新的主機之優先順位愈高則期間變得愈短的方式所設定者；主機存在判別手段，係從主機接收信號之後直到經過前述停機偵測期間為止，因應是否已從作為主機而進行動作之通信裝置接收到新的信號而判別主機是否存在；通信仲裁手段，係當前述主機存在判別手段判別為主機不存在時，對其他通信裝置通知屬於本身機台之前述優先順位的第一順位；以及動作切換手段，係當前述通信仲裁手段對前述其他通信裝置通知前述第一順位之後經過待機期間後，以作為主機進行動作的方式切換本身機台的動作。
2. 如申請專利範圍第1項所述之通信系統，更具有記憶前述優先順位的優先順位記憶手段。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之通信系統，其中，前述待機期間係以前述優先順位愈高則期間愈短的方式所設定。
4. 如申請專利範圍第1項所述之通信系統，其中，前述通信仲裁手段係於對前述其他通信裝置通知前述第一順位之前，若從前述其他通信裝置通知有屬於前述其他通信裝置的前述優先順位的第二順位時，就判別前述第一順位是否比前述第二順位高，在經判別前述第一順位比前述第 二順位較高時，對前述本身機台以外的通信裝置通知屬於本身機台之前述優先順位的前述第一順位。
5. 如申請專利範圍第1項所述之通信系統，其中，於前述待機期間，若從前述其他通信裝置通知有屬於前述其他通信裝置的前述優先順位的第二順位時，前述通信仲裁手段就判別前述第一順位是否比前述第二順位高，前述通信仲裁手段判別前述第一順位比前述第二順位低時，前述動作切換手段即使經過前述待機期間也不進行自從機切換至主機的動作。
6. 如申請專利範圍第1項所述之通信系統，其中，作為主機來進行動作的通信裝置係自作為從機來進行動作的各個通信裝置收集唯一識別通信裝置的識別資訊，從所收集到的前述識別資訊決定前述優先順位，決定與前述優先順位對應的前述停機偵測期間，且對作為從機來進行動作的通信裝置發送經決定的前述優先順位與前述停機偵測期間，作為從機來進行動作的通信裝置係於前述停機偵測期間記憶手段儲存：自作為主機來進行動作的通信裝置所接收到的優先順位與前述停機偵測期間。
7. 一種通信裝置，係以主從方式進行通信者，該通信裝置具備：偵測期間記憶手段，係記憶停機偵測期間，該停機偵測期間係以在從機之中本身機台被選出作為新的主機之優先順位愈高則期間變得愈短的方式所設定者；主機存在判別手段，係從主機接收信號之後直到經過前述停機偵測期間為止，因應是否已從作為主機而進行動作之通信裝置接收到新的信號，而判別主機是否存在； 通信仲裁手段，係當前述主機存在判別手段判別為主機不存在時，對其他通信裝置通知屬於本身機台之前述優先順位的第一順位；以及動作切換手段，係當前述通信仲裁手段對前述其他通信裝置通知前述第一順位之後經過待機期間後，以作為主機進行動作的方式切換本身機台的動作。
8. 一種電腦程式產品，係於以主從方式進行通信的通信系統中，令作為從機來進行動作的電腦執行下列處理：記憶停機偵測期間，該停機偵測期間係以在從機之中前述電腦被選出作為新的主機的優先順位愈高則期間愈短的方式所設定者，自主機接收信號之後直至經過前述停機偵測期間為止，因應是否已從主機接收到新的信號，判別主機是否存在，判別為主機不存在時，對其他通信裝置通知屬於本身機台之前述優先順位的第一順位，判別對其他通信裝置通知前述第一順位之後是否經過了待機期間，判別為經過了前述待機期間時，以作為主機來進行動作的方式切換前述電腦的動作。

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