通信方法及び通信装置
【課題】 １対１の局間通信や一斉同報通信などの、リモートＩ／Ｏシステムが備えるべき通信形態を、マスタ局およびリモートＩ／Ｏ局の接続台数ならびに転送距離によらず、ほぼ一定の速度で実現できるようにする。
【解決手段】 複数のノードをデイジーチェーン接続して構成され、１台のノード１０は他のノードとの通信を制御する主体通信制御部を有し、他のノード２０，３０，４０は従属通信制御部を有するシステムで通信を行う場合に、主体通信制御部を有するノード以外のノードとして、デイジーチェーン接続された前段のノードから受信したデータを入力するとともに、デイジーチェーン接続された後段のノードに送信させ、デイジーチェーン接続された後段のノードから受信したデータと、当該ノードの出力データとを、デイジーチェーン接続された前段のノードへと送信させる構成として、デイジーチェーン接続された特定の２台のノード間で直接データ伝送できるようにした。
【解決手段】 複数のノードをデイジーチェーン接続して構成され、１台のノード１０は他のノードとの通信を制御する主体通信制御部を有し、他のノード２０，３０，４０は従属通信制御部を有するシステムで通信を行う場合に、主体通信制御部を有するノード以外のノードとして、デイジーチェーン接続された前段のノードから受信したデータを入力するとともに、デイジーチェーン接続された後段のノードに送信させ、デイジーチェーン接続された後段のノードから受信したデータと、当該ノードの出力データとを、デイジーチェーン接続された前段のノードへと送信させる構成として、デイジーチェーン接続された特定の２台のノード間で直接データ伝送できるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば１００ＢＡＳＥ−ＴＸ方式等の通信方式を適用して、デイジーチェーン型トポロジで物理的に接続される通信方法、及びその通信方法に使用される通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のリモートＩ／Ｏ局を伝送ケーブルで接続して構成されるリモートＩ／Ｏシステムは、主にリモートＩ／Ｏシステム全体の制御を行うマスタ局、マスタ局からの要求でマスタ局と通信を行うリモートＩ／Ｏ局、および伝送路から構成され、プログラマブル・コントローラ等の制御装置と、各種生産ライン等に取り付けられるリミットスイッチやバルブ等の制御対象との情報のやりとりに用いられる。生産スピードを高速化するためには、プログラマブル・コントローラの処理性能向上や、リモートＩ／Ｏ転送速度の高速化が必要である。また、大規模なラインを１台のプログラマブル・コントローラで制御するためには、リモートＩ／Ｏ転送距離を延長する必要がある。
【０００３】
現在公知のリモートＩ／Ｏ通信方式としては、例えばデバイスネット（ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ）と称されるものがある。デバイスネットは、データ転送距離が１００ｍ未満であれば５００ｋｂｐｓでの転送が可能であるが、転送距離を５００ｍまで延長すると転送速度が１２５ｋｂｐｓに低下してしまう。その理由は、回線にデータを送信するリモートＩ／Ｏ局の送信部が通信回線全体をドライブする必要があり、転送距離を延長することにより送信信号が減衰して通信が不可能となり、また、伝送路を信号が通過する時間が増加するので、回線上の信号衝突検出が正しく行われないためである。
【０００４】
この問題を解決するためには、例えば、各リモートＩ／Ｏ局間を１対１で通信させることで、物理的にはデイジーチェーン型トポロジのリモートＩ／Ｏ通信方式とすることが知られている（特許文献１）。
【０００５】
図８は、従来の各リモートＩ／Ｏ局間をデイジーチェーン接続した構成例を示した図である。この例では、通信装置である４台のノード１，２，３，４を、伝送路９ａ，９ｂ，９ｃで接続させてある。リモートＩ／Ｏシステムでは、この内の１台がマスタ局になり、他のノードが、リモートＩ／Ｏ局となる。
【０００６】
各ノード１，２，３，４は、データの中継を行うスイッチ１ａ，２ａ，３ａ，４ａと、データ処理を行う内部回路（パケット処理部）１ｂ，２ｂ，３ｂ，４ｂとを備える。ノード１からノード２、ノード２からノード３、ノード３からノード４へのデータ伝送については、各ノードの内部回路１ｂ，２ｂ，３ｂ，４ｂ間をケーブル９ａ，９ｂ，９ｃで直接接続させてある。ノード４からノード３、ノード３からノード２、ノード２からノード１へのデータ伝送については、それぞれスイッチ４ａ，３ａ，２ａ，１ａ間を接続してあり、図８に示すようなリング型接続となっている。
【特許文献１】特開２０００−１５１６６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この図８に示すリング型接続のネットワーク構成で、特定の２台のノード間でデータ転送するような場合には、信号が通過する経路が複雑かつ多大であり、その分通信に遅延が発生し、また、故障率も増大する問題があった。
【０００８】
即ち、図８に示すリング型接続のネットワーク構成の場合には、リングを構成する各ノードの持つ情報を、リング全体で共用するような使用方法には適しているが、リモートＩ／Ｏシステムのように、マスタ局とリモートＩ／Ｏ局が１対１で通信を行う場合には不向きである。例えば、ノード１が、ノード２の情報をノード１の内部回路１ａに取り込む場合、情報は一度ノード２から伝送路９ｂを介してノード３に入力され、ノード３のパケット処理部３ｂからさらに伝送路９ｃを経由してノード４に取り込まれる。以降、ノード４のパケット処理部４ｂ→ノード４のスイッチ部４ａ→伝送路９ｃ→ノード３のスイッチ部３ａ→伝送路９ｂ→ノード２のスイッチ部２ａ→伝送路９ａ→ノード１のスイッチ部１ａと信号を伝達し、ノード１の内部回路１ｂに取り込まれる。このように、図８の例では、信号が通過する経路が複雑かつ多大であり、その分通信に遅延が発生し、また、故障率も増大する問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、１対１の局間通信や一斉同報通信などの、リモートＩ／Ｏシステムが備えるべき通信形態を、マスタ局およびリモートＩ／Ｏ局の接続台数ならびに転送距離によらず、ほぼ一定の速度で実現できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、複数のノードをデイジーチェーン接続して構成されるシステムで通信を行う場合に、各ノードの構成として、デイジーチェーン接続された前段のノードから受信したデータを入力するとともに、デイジーチェーン接続された後段のノードに送信させ、デイジーチェーン接続された後段のノードから受信したデータと、当該ノードの出力データとを、デイジーチェーン接続された前段のノードへと送信させる構成として、デイジーチェーン接続された特定の２台のノード間で直接データ伝送できるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、デイジーチェーン接続された特定の２台のノード間で直接データ伝送が行え、デイジーチェーン接続でありながら、遅延の少ない良好なデータ転送が行え、例えば、１対１のマスタ局とリモートＩ／Ｏ局間通信や、１対１のマスタ局間通信が少ない遅延で良好に行えるとともに、デイジーチェーン接続であるので、マスタ局および／またはリモートＩ／Ｏ局からの一斉同報通信についても良好に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の第１の実施の形態を、図１〜図４を参照して説明する。
図１は、本例のシステム構成例を示した図である。この例では、４台のノード（通信装置）１０，２０，３０，４０を伝送路９１，９２，９３で順に接続したデイジーチェーン接続で、システムを構成させてある。４台の通信装置１０〜４０の内、通信装置１０は、主体通信機能を有するリモートＩ／Ｏ局（以下マスタと称する）の通信装置として設定してあり、他の通信装置２０，３０，４０は、マスタからの指令で通信が行われる、従属通信機能を有する複数のリモートＩ／Ｏ局（以下スレーブと称する）の通信装置として設定してある。このように４台の通信装置１０〜４０を伝送路９１〜９３で接続させて、ここでは例えば１００ＢＡＳＥ−ＴＸと称される方式の回線として接続させてある。１００ＢＡＳＥ−ＴＸ方式の場合、例えば局間の伝送距離が１００ｍ以内であれば、１００Ｍｂｐｓのデータ転送速度でデータ転送が可能である。
【００１３】
各通信装置１０〜４０は、通信制御などのための論理演算部であるＭＰＵ(Micro Processing Unit)１１，２１，３１，４１を備え、各通信装置１０〜４０のＭＰＵ１１，２１，３１，４１の制御で、送信及び受信に必要なデータ処理を実行する。マスタの通信装置１０の場合には、ＭＰＵ１１が主体通信機能を実行する制御構成としてある。スレーブの通信装置２０，３０，４０の場合には、それぞれのＭＰＵ２１，３１，４１が従属通信機能を実行する制御構成としてある。
【００１４】
各通信装置１０〜４０が備える通信手段としては、データリンク層の機能を実現するＭＡＣ(Media Access Control)層１２，２２，３２，４２と、そのＭＡＣ層で処理されたデータの送信及び受信を行う物理層機能部１３，１４，２３，２４，２５，２６，３３，３４，３５，３６，４３，４４，４５，４６を備える。ここでは物理層機能部として、送信用物理層機能部１３，２３，２５，３３，３５，４３，４５と、受信用物理層機能部１４，２４，２６，３４，３６，４４，４６とを分けて示してある。各物理層機能部に設けられたポートが、伝送路９１，９２，９３を構成するケーブルに接続される。伝送路９１，９２，９３は、例えば、ツイストペアケーブルや光ファイバーケーブルが適用可能である。
【００１５】
マスタの通信装置１０は、物理層機能部として、１組の送信用物理層機能部１３及び受信用物理層機能部１４を備える。スレーブの通信装置２０は、物理層機能部として、２組の送信用物理層機能部２３，２５及び受信用物理層機能部２４，２６を備える。他のスレーブの通信装置３０，４０についても、物理層機能部として、同様に２組の送信用物理層機能部及び受信用物理層機能部を備える。なお、マスタの通信装置１０から見て、末尾に接続されたスレーブの通信装置４０については、一方の送信用物理層機能部４３及び受信用物理層機能部４４だけが伝送路に接続され、他方の送信用物理層機能部４５及び受信用物理層機能部４６には何も接続されていない。図１の例では、３つのスレーブの通信装置２０，３０，４０を共通の構成として示したが、スレーブの通信装置４０として、他方の送信用物理層機能部４５及び受信用物理層機能部４６を設けない構成として、常時ネットワークの末尾に接続される構成としてもよい。なお、図１に矢印で示した信号経路についての説明は後述する。
【００１６】
図２は、スレーブの通信装置２０の構成例を示した図である。通信装置２０に接続される一方及び他方の伝送路９１，９２の内、一方の伝送路９１は、送信用物理層機能部２３及び受信用物理層機能部２４に接続してあり、他方の伝送路９２は、送信用物理層機能部２５及び受信用物理層機能部２６に接続してある。一方の伝送路９１が接続された受信用物理層機能部２４で受信したデータ（パケット）は、ＭＡＣ層機能部２２で受信データの入力処理を行うとともに、バッファ回路２８ｂを介して送信用物理層機能部２５に送って、他方の伝送路９２に送出させる。他方の伝送路９２が接続された受信用物理層機能部２６で受信したデータは、バッファ回路２８ａを介して送信用物理層機能部２３に送って、一方の伝送路９１に送出させる。ＭＡＣ層機能部２２から出力される送信データについても、送信用物理層機能部２３に送って、一方の伝送路９１に送出させる。ここで、ＭＡＣ層機能部２２から出力される送信データと、受信用物理層機能部２６で受信したデータとが輻輳しないように、送信用物理層機能部２３の入力部には重複調停回路２７が接続させてある。
【００１７】
重複調停回路２７は、ＭＡＣ層機能部２２及び受信用物理層機能部２６のデータ出力開始を検出し、優先制御を行う機能を有する。例えば、一方がデータを出力している途中で他方がデータ出力を開始する場合、先に出力しているデータを優先し、また、同時にデータ出力を開始した場合はＭＡＣ層機能部２２からのデータを優先する。いずれの場合も、非優先となったデータは破棄されるが、これを重複調停回路２７内部に蓄積し、優先するデータの送信終了後に順次出力する方法もある。尚、この重複調停回路２７は設けない構成としてもよい。
【００１８】
なお、受信用物理層機能部２６で受信したデータは、バッファ回路２８ａを介して、重複調停回路２７側に供給するようにしてあり、受信用物理層機能部２４で受信したデータは、バッファ回路２８ｂを介して、送信用物理層機能部２５に送るようにしてある。それぞれのバッファ回路２８ａ，２８ｂを設けたことで、２組の物理層機能部のクロックエッジの違いを吸収するようにしてある。
【００１９】
また本例の通信装置２０は、プロセス入出力回路２９を備えて、ＭＰＵ２１に供給された受信データを、プロセス入出力回路２９を介してプロセス処理部（図示せず）に送るようにしてある。また、プロセス入出力回路２９に得られたデータを、ＭＰＵ２１の制御でＭＡＣ層機能部２２から送信用物理層機能部２３に送って、送信させるようにしてある。なお、通信装置３０、４０についても、通信装置２０と同様の構成である。
【００２０】
次に、このように構成されるシステムでデータを送信させる際の処理例について説明する。ここでは、データの送信元がマスタの通信装置１０であり、データの送信先がスレーブの通信装置３０であるとする。このときマスタの通信装置１０から送信されるパケットには、送信先アドレスとして、通信装置３０を特定するアドレスが付与される。
【００２１】
従って、図１の接続例中に太線の矢印で示すように、マスタの通信装置１０のＭＡＣ層機能部１２から出力された送信データは、送信用物理層機能部１３で送信処理されて、伝送路９１を介して次段の通信装置２０の受信用物理層機能部２４に送られ、受信用物理層機能部２４で受信処理される。受信用物理層機能部２４で受信されたパケットは、ＭＡＣ層機能部２２に送られるが、ＭＡＣ層機能部２２では自局のアドレスが送信先アドレスではないので、このとき受信したパケットの入力処理を行わない。
【００２２】
そして、通信装置２０の受信用物理層機能部２４で受信されたパケットは、伝送路９２に接続された送信用物理層機能部２５に送られ、次段の通信装置３０の受信用物理層機能部３４に送られ、受信用物理層機能部３４で受信処理される。受信用物理層機能部３４で受信されたパケットは、ＭＡＣ層機能部３２に送られ、ＭＡＣ層機能部３２で自局のアドレスが送信先アドレスであることを確認し、このとき受信したパケットの入力処理を行う。
【００２３】
また、通信装置３０の受信用物理層機能部３４で受信されたパケットは、送信用物理層機能部３５で送信処理されて、伝送路９３を介して次段の通信装置４０の受信用物理層機能部４４に送られ、受信用物理層機能部４４で受信処理される。受信用物理層機能部４４で受信されたパケットは、ＭＡＣ層機能部４２に送られるが、ＭＡＣ層機能部４２では自局のアドレスが送信先アドレスではないので、このとき受信したパケットの通信装置４０での入力処理を行わない。
【００２４】
このようにして、送信元の通信装置１０から伝送路に送出されたパケットは、送信先アドレスである通信装置３０で受信される。通信装置３０で、その受信したパケットデータに対する応答が必要な場合には、逆の経路で通信装置３０から通信装置１０へパケットが返送される。
【００２５】
図３は、通信装置３０から通信装置１０へパケットが返送される状態を示した図であり、太線の矢印で伝送経路を示す。図３に示すように、通信装置３０のＭＡＣ層機能部３２から出力されたパケットが、送信用物理層機能部３３で送信処理されて、伝送路９２を介して前段の通信装置２０の受信用物理層機能部２６に送られる。通信装置２０の受信用物理層機能部２６で受信したパケットは、送信用物理層機能部２３に送られて送信処理されて、伝送路９１を介して前段の通信装置１０の受信用物理層機能部１４に送られる。
【００２６】
通信装置１０の受信用物理層機能部１４で受信したパケットは、ＭＡＣ層機能部１２に送られて、自局宛てのパケットであることが判別されて、受信パケットの入力処理が行われる。
【００２７】
なお、図３のように伝送される場合、例えばスレーブの通信装置２０では、受信用物理層機能部２６で受信したパケットは、バッファ回路２８ａ及び重複調停回路２７を介して送信用物理層機能部２３に送られる。バッファ回路２８ａでは、タイミングを補正する処理が行われ、重複調停回路２７では内部のＭＡＣ層機能部２２からの信号と衝突がないことを確認した上で、送信用物理層機能部２３にパケットが送られる。このネットワークシステムが正常に作動している限りは、重複調停回路２７で衝突を検出することはない。
【００２８】
このような通信装置１０と通信装置３０との間での伝送状態を図４に時系列で示すと、通信装置１０から通信装置２０への伝送（ステップＳ１）、通信装置２０から通信装置３０への伝送（ステップＳ２）が順に行われて、通信装置３０で自局宛てであることが判別されて、受信データが入力処理される。そして、通信装置３０から送信される返送パケットについては、通信装置３０から通信装置２０への伝送（ステップＳ３）、通信装置２０から通信装置１０への伝送（ステップＳ４）が順に行われて、通信装置１０で自局宛ての返送パケットであることが判別されて、受信データが入力処理される。なお、通信装置１０から送信されたパケットについては、通信装置３０から通信装置４０への伝送（ステップＳ５）についても行われるが、通信装置４０が受信先ではないので、通信装置４０では入力処理は行われない。
【００２９】
このように通信が行われることで、主体通信制御部を有するマスタの通信装置１０と、択一的に定められる、従属通信制御部を有するリモートＩ／Ｏ局としてのスレーブの通信装置（２０，３０，４０のいずれか）との間で、１対１の通信を行うことができる。即ち、ネットワークの接続状態としては、４台の通信装置１０〜４０を伝送路９１〜９３で順に接続したデイジーチェーン接続であるが、マスタ局と、スレーブの任意のリモートＩ／Ｏ局との間で、１対１の通信を行うことができる。従って、マスタ局と、スレーブの任意のリモートＩ／Ｏ局との間でデータ転送を行う際の、データ転送される距離を最短にすることができ、データ転送時の遅延を最小限に抑えることができ、また伝送時のトラブル発生を最小限に抑えることができる。データ転送速度についても、１対１の通信を行う２局間の直接的な伝送路の距離で定まるので、効率の良い高速伝送が可能になる。なお、上述した例では、マスタ局と、スレーブのリモートＩ／Ｏ局との間で１対１で通信を行う例としたが、マスタ局又はスレーブのリモートＩ／Ｏ局から一斉同報通信を行うことも可能である。
【００３０】
なお、各通信装置１０，２０，３０，４０として、電源を供給する構成を、物理層機能部と、ＭＡＣ層機能部とで分けるようにしてもよい。即ち、例えば図５に示すように、通信装置２０′内に備える電源ユニット８１から各部に電源を供給する構成として、ＭＰＵ２１とＭＡＣ層機能部２２とプロセス入出力回路２９等で構成される範囲ａ１に供給する第１の電源供給経路と、物理層機能部２３，２４，２５，２６と、重複調停回路２７と、バッファ回路２８ａ，２８ｂ等で構成される範囲ａ２に供給する第２の電源供給経路とを設ける。そして、例えば、第１の電源供給経路による電源供給については、この通信装置を構成する局の状態に応じてオン・オフさせ、第２の電源供給経路による電源供給については、この通信装置の状態に係わらず常時供給するようにする。図５の例では、通信装置２０についての電源供給を示した通信装置２０′の例としたが、その他の通信装置を同様に構成してもよい。
【００３１】
このように構成することで、スレーブの任意のリモートＩ／Ｏ局がオフ状態であっても、その通信装置の前段に接続された通信装置と、後段に接続された通信装置との間で、データ転送が行え、通信ネットワークを維持することができる。なお、図５の例では、１つの電源ユニット８１から２つの範囲ａ１，ａに電源を個別に供給する構成としたが、例えば物理層機能部２３，２４，２５，２６とその周辺回路には、通信装置の外部から供給される電源で作動させるようにしてもよい。
【００３２】
次に、本発明の第２の実施の形態を、図６及び図７を参照して説明する。この図６及び図７において、既に説明した第１の実施の形態で説明した図１〜図５に対応する部分には同一符号を付す。
【００３３】
図６は、本例のシステム構成例を示した図である。この例でも第１の実施の形態と同様に、４台のノード（通信装置）を伝送路で順に接続したデイジーチェーン接続で、システムを構成させてあるが、本例では主体通信機能を有するリモートＩ／Ｏ局（マスタ）としての通信装置５０として、２組の物理層機能部を有し、それぞれの物理層機能部に、個別にスレーブの通信装置を接続してある。
【００３４】
即ち、図６に示すように、通信装置５０としては、ＭＰＵ５１とＭＡＣ層機能部５２と一方の物理層機能部５３，５４と他方の物理層機能部５５，５６とを備える。通信装置５０の一方の物理層機能部５３，５４には、伝送路９１を介してスレーブの通信装置２０が接続させてある。ここではスレーブの通信装置２０の後段には、別の通信装置を接続させていない。
【００３５】
そして、通信装置５０の他方の物理層機能部５５，５６には、伝送路９２を介してスレーブの通信装置３０が接続させてある。さらに、通信装置３０の後段には、別のスレーブの通信装置４０が接続させてある。各スレーブの通信装置２０，３０，４０については、既に第１の実施の形態で説明したスレーブの通信装置２０，３０，４０と同じ構成でよい。
【００３６】
図７は、マスタの通信装置５０の構成例を示した図である。この例の通信装置５０は、一方及び他方の２つの伝送路９１，９２に接続できるように構成してあり、一方の伝送路９１は、送信用物理層機能部５３及び受信用物理層機能部５４に接続してあり、他方の伝送路９２は、送信用物理層機能部５５及び受信用物理層機能部５６に接続してある。一方の伝送路９１が接続された受信用物理層機能部５４で受信したデータ（パケット）は、ＭＡＣ層機能部５２で受信データの入力処理を行うとともに、バッファ回路５８ｂ及び重複調停回路５７ｂを介して送信用物理層機能部５５に送って、他方の伝送路９２に送出させる。
【００３７】
他方の伝送路９２が接続された受信用物理層機能部５６で受信したデータは、ＭＡＣ層機能部５２で受信データの入力処理を行うとともに、バッファ回路５８ａ及び重複調停回路５７ｂを介して送信用物理層機能部５３に送って、一方の伝送路９１に送出させる。
【００３８】
ＭＡＣ層機能部５２から出力される送信データは、重複調停回路５７ａを介して送信用物理層機能部５３に送って、一方の伝送路９１に送出させるとともに、重複調停回路５７ｂを介して送信用物理層機能部５５に送って、他方の伝送路９１に送出させる。各重複調停回路５７ａ及び５７ｂについては、ＭＡＣ層機能部５２から出力される送信データと、受信用物理層機能部５４又は５６で受信したデータとが輻輳しないように設けてある。バッファ回路５８ａ，５８ｂについては、２組の物理層機能部のクロックエッジの違いを吸収する回路である。
【００３９】
また本例の通信装置５０は、プロセス入出力回路５９を備えて、ＭＰＵ５１に供給された受信データを、プロセス入出力回路５９を介してプロセス処理部（図示せず）に送るようにしてある。また、プロセス入出力回路５９に得られたデータを、ＭＰＵ５１の制御でＭＡＣ層機能部５２から送信用物理層機能部５３及び５５に送って、２つの伝送路９１，９２に同時に送信させるようにしてある。
【００４０】
このようにしてマスタの通信装置５０に２組の伝送路９１，９２を接続可能に構成したことで、図６に示すように複数台の通信装置をデイジーチェーン接続した場合に、その接続の途中にマスタの通信装置を配置することが出来、接続の自由度が向上する。この図６に示した接続構成とした本実施の形態の場合にも、第１の実施の形態の場合と同様に、ネットワーク内の２台の通信装置間で１対１の通信が行える。従って、第１の実施の形態の場合と同様に、マスタ局と、スレーブの任意のリモートＩ／Ｏ局との間でデータ転送を行う際の、データ転送される距離を最短にすることができ、データ転送時の遅延を最小限に抑えることができ、また伝送時のトラブル発生を最小限に抑えることができる効果を有する。また、図６に示した構成の通信装置５０をマスタ局として使用することで、デイジーチェーン接続されたネットワーク内に、複数台のマスタ局を接続することも可能になり、その複数台のマスタ局間で直接通信を行うこともできる。
【００４１】
なお、図７に示した通信装置５０の場合にも、図５に示した通信装置２０′と同様に、物理層機能部（及びその周辺回路）とその他の部分とで電源供給を分けるようにして、通信装置５０の状態にかかわらず常時、伝送の中継ができるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるシステム接続例を示す構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による機器構成例を示す構成図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態によるシステム接続での通信状態の例を示す説明図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態による通信状態の例を示すタイミング図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の変形例による機器構成例を示す構成図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態によるシステム接続例を示す構成図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態による機器構成例を示す構成図である。
【図８】従来のシステム構成例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０，２０，３０，４０，５０…ノード（リモートＩ／Ｏユニット）、１１，２１，３１，４１，５１…ＭＰＵ、１２，２２，３２，４２，５２…ＭＡＣ層機能部、１３，２３，２５，３３，３５，４３，４５，５３，５５…送信用物理層機能部、１４，２４，２６，３４，３６，４４，４６，５４，５６…受信用物理層機能部、２７，５７ａ，５７ｂ…重複調停回路、２８ａ，２８ｂ，５８ａ，５８ｂ…バッファ回路、２９，５９…プロセス入出力回路、９１，９２，９３…伝送路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば１００ＢＡＳＥ−ＴＸ方式等の通信方式を適用して、デイジーチェーン型トポロジで物理的に接続される通信方法、及びその通信方法に使用される通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のリモートＩ／Ｏ局を伝送ケーブルで接続して構成されるリモートＩ／Ｏシステムは、主にリモートＩ／Ｏシステム全体の制御を行うマスタ局、マスタ局からの要求でマスタ局と通信を行うリモートＩ／Ｏ局、および伝送路から構成され、プログラマブル・コントローラ等の制御装置と、各種生産ライン等に取り付けられるリミットスイッチやバルブ等の制御対象との情報のやりとりに用いられる。生産スピードを高速化するためには、プログラマブル・コントローラの処理性能向上や、リモートＩ／Ｏ転送速度の高速化が必要である。また、大規模なラインを１台のプログラマブル・コントローラで制御するためには、リモートＩ／Ｏ転送距離を延長する必要がある。
【０００３】
現在公知のリモートＩ／Ｏ通信方式としては、例えばデバイスネット（ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ）と称されるものがある。デバイスネットは、データ転送距離が１００ｍ未満であれば５００ｋｂｐｓでの転送が可能であるが、転送距離を５００ｍまで延長すると転送速度が１２５ｋｂｐｓに低下してしまう。その理由は、回線にデータを送信するリモートＩ／Ｏ局の送信部が通信回線全体をドライブする必要があり、転送距離を延長することにより送信信号が減衰して通信が不可能となり、また、伝送路を信号が通過する時間が増加するので、回線上の信号衝突検出が正しく行われないためである。
【０００４】
この問題を解決するためには、例えば、各リモートＩ／Ｏ局間を１対１で通信させることで、物理的にはデイジーチェーン型トポロジのリモートＩ／Ｏ通信方式とすることが知られている（特許文献１）。
【０００５】
図８は、従来の各リモートＩ／Ｏ局間をデイジーチェーン接続した構成例を示した図である。この例では、通信装置である４台のノード１，２，３，４を、伝送路９ａ，９ｂ，９ｃで接続させてある。リモートＩ／Ｏシステムでは、この内の１台がマスタ局になり、他のノードが、リモートＩ／Ｏ局となる。
【０００６】
各ノード１，２，３，４は、データの中継を行うスイッチ１ａ，２ａ，３ａ，４ａと、データ処理を行う内部回路（パケット処理部）１ｂ，２ｂ，３ｂ，４ｂとを備える。ノード１からノード２、ノード２からノード３、ノード３からノード４へのデータ伝送については、各ノードの内部回路１ｂ，２ｂ，３ｂ，４ｂ間をケーブル９ａ，９ｂ，９ｃで直接接続させてある。ノード４からノード３、ノード３からノード２、ノード２からノード１へのデータ伝送については、それぞれスイッチ４ａ，３ａ，２ａ，１ａ間を接続してあり、図８に示すようなリング型接続となっている。
【特許文献１】特開２０００−１５１６６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この図８に示すリング型接続のネットワーク構成で、特定の２台のノード間でデータ転送するような場合には、信号が通過する経路が複雑かつ多大であり、その分通信に遅延が発生し、また、故障率も増大する問題があった。
【０００８】
即ち、図８に示すリング型接続のネットワーク構成の場合には、リングを構成する各ノードの持つ情報を、リング全体で共用するような使用方法には適しているが、リモートＩ／Ｏシステムのように、マスタ局とリモートＩ／Ｏ局が１対１で通信を行う場合には不向きである。例えば、ノード１が、ノード２の情報をノード１の内部回路１ａに取り込む場合、情報は一度ノード２から伝送路９ｂを介してノード３に入力され、ノード３のパケット処理部３ｂからさらに伝送路９ｃを経由してノード４に取り込まれる。以降、ノード４のパケット処理部４ｂ→ノード４のスイッチ部４ａ→伝送路９ｃ→ノード３のスイッチ部３ａ→伝送路９ｂ→ノード２のスイッチ部２ａ→伝送路９ａ→ノード１のスイッチ部１ａと信号を伝達し、ノード１の内部回路１ｂに取り込まれる。このように、図８の例では、信号が通過する経路が複雑かつ多大であり、その分通信に遅延が発生し、また、故障率も増大する問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、１対１の局間通信や一斉同報通信などの、リモートＩ／Ｏシステムが備えるべき通信形態を、マスタ局およびリモートＩ／Ｏ局の接続台数ならびに転送距離によらず、ほぼ一定の速度で実現できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、複数のノードをデイジーチェーン接続して構成されるシステムで通信を行う場合に、各ノードの構成として、デイジーチェーン接続された前段のノードから受信したデータを入力するとともに、デイジーチェーン接続された後段のノードに送信させ、デイジーチェーン接続された後段のノードから受信したデータと、当該ノードの出力データとを、デイジーチェーン接続された前段のノードへと送信させる構成として、デイジーチェーン接続された特定の２台のノード間で直接データ伝送できるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、デイジーチェーン接続された特定の２台のノード間で直接データ伝送が行え、デイジーチェーン接続でありながら、遅延の少ない良好なデータ転送が行え、例えば、１対１のマスタ局とリモートＩ／Ｏ局間通信や、１対１のマスタ局間通信が少ない遅延で良好に行えるとともに、デイジーチェーン接続であるので、マスタ局および／またはリモートＩ／Ｏ局からの一斉同報通信についても良好に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の第１の実施の形態を、図１〜図４を参照して説明する。
図１は、本例のシステム構成例を示した図である。この例では、４台のノード（通信装置）１０，２０，３０，４０を伝送路９１，９２，９３で順に接続したデイジーチェーン接続で、システムを構成させてある。４台の通信装置１０〜４０の内、通信装置１０は、主体通信機能を有するリモートＩ／Ｏ局（以下マスタと称する）の通信装置として設定してあり、他の通信装置２０，３０，４０は、マスタからの指令で通信が行われる、従属通信機能を有する複数のリモートＩ／Ｏ局（以下スレーブと称する）の通信装置として設定してある。このように４台の通信装置１０〜４０を伝送路９１〜９３で接続させて、ここでは例えば１００ＢＡＳＥ−ＴＸと称される方式の回線として接続させてある。１００ＢＡＳＥ−ＴＸ方式の場合、例えば局間の伝送距離が１００ｍ以内であれば、１００Ｍｂｐｓのデータ転送速度でデータ転送が可能である。
【００１３】
各通信装置１０〜４０は、通信制御などのための論理演算部であるＭＰＵ(Micro Processing Unit)１１，２１，３１，４１を備え、各通信装置１０〜４０のＭＰＵ１１，２１，３１，４１の制御で、送信及び受信に必要なデータ処理を実行する。マスタの通信装置１０の場合には、ＭＰＵ１１が主体通信機能を実行する制御構成としてある。スレーブの通信装置２０，３０，４０の場合には、それぞれのＭＰＵ２１，３１，４１が従属通信機能を実行する制御構成としてある。
【００１４】
各通信装置１０〜４０が備える通信手段としては、データリンク層の機能を実現するＭＡＣ(Media Access Control)層１２，２２，３２，４２と、そのＭＡＣ層で処理されたデータの送信及び受信を行う物理層機能部１３，１４，２３，２４，２５，２６，３３，３４，３５，３６，４３，４４，４５，４６を備える。ここでは物理層機能部として、送信用物理層機能部１３，２３，２５，３３，３５，４３，４５と、受信用物理層機能部１４，２４，２６，３４，３６，４４，４６とを分けて示してある。各物理層機能部に設けられたポートが、伝送路９１，９２，９３を構成するケーブルに接続される。伝送路９１，９２，９３は、例えば、ツイストペアケーブルや光ファイバーケーブルが適用可能である。
【００１５】
マスタの通信装置１０は、物理層機能部として、１組の送信用物理層機能部１３及び受信用物理層機能部１４を備える。スレーブの通信装置２０は、物理層機能部として、２組の送信用物理層機能部２３，２５及び受信用物理層機能部２４，２６を備える。他のスレーブの通信装置３０，４０についても、物理層機能部として、同様に２組の送信用物理層機能部及び受信用物理層機能部を備える。なお、マスタの通信装置１０から見て、末尾に接続されたスレーブの通信装置４０については、一方の送信用物理層機能部４３及び受信用物理層機能部４４だけが伝送路に接続され、他方の送信用物理層機能部４５及び受信用物理層機能部４６には何も接続されていない。図１の例では、３つのスレーブの通信装置２０，３０，４０を共通の構成として示したが、スレーブの通信装置４０として、他方の送信用物理層機能部４５及び受信用物理層機能部４６を設けない構成として、常時ネットワークの末尾に接続される構成としてもよい。なお、図１に矢印で示した信号経路についての説明は後述する。
【００１６】
図２は、スレーブの通信装置２０の構成例を示した図である。通信装置２０に接続される一方及び他方の伝送路９１，９２の内、一方の伝送路９１は、送信用物理層機能部２３及び受信用物理層機能部２４に接続してあり、他方の伝送路９２は、送信用物理層機能部２５及び受信用物理層機能部２６に接続してある。一方の伝送路９１が接続された受信用物理層機能部２４で受信したデータ（パケット）は、ＭＡＣ層機能部２２で受信データの入力処理を行うとともに、バッファ回路２８ｂを介して送信用物理層機能部２５に送って、他方の伝送路９２に送出させる。他方の伝送路９２が接続された受信用物理層機能部２６で受信したデータは、バッファ回路２８ａを介して送信用物理層機能部２３に送って、一方の伝送路９１に送出させる。ＭＡＣ層機能部２２から出力される送信データについても、送信用物理層機能部２３に送って、一方の伝送路９１に送出させる。ここで、ＭＡＣ層機能部２２から出力される送信データと、受信用物理層機能部２６で受信したデータとが輻輳しないように、送信用物理層機能部２３の入力部には重複調停回路２７が接続させてある。
【００１７】
重複調停回路２７は、ＭＡＣ層機能部２２及び受信用物理層機能部２６のデータ出力開始を検出し、優先制御を行う機能を有する。例えば、一方がデータを出力している途中で他方がデータ出力を開始する場合、先に出力しているデータを優先し、また、同時にデータ出力を開始した場合はＭＡＣ層機能部２２からのデータを優先する。いずれの場合も、非優先となったデータは破棄されるが、これを重複調停回路２７内部に蓄積し、優先するデータの送信終了後に順次出力する方法もある。尚、この重複調停回路２７は設けない構成としてもよい。
【００１８】
なお、受信用物理層機能部２６で受信したデータは、バッファ回路２８ａを介して、重複調停回路２７側に供給するようにしてあり、受信用物理層機能部２４で受信したデータは、バッファ回路２８ｂを介して、送信用物理層機能部２５に送るようにしてある。それぞれのバッファ回路２８ａ，２８ｂを設けたことで、２組の物理層機能部のクロックエッジの違いを吸収するようにしてある。
【００１９】
また本例の通信装置２０は、プロセス入出力回路２９を備えて、ＭＰＵ２１に供給された受信データを、プロセス入出力回路２９を介してプロセス処理部（図示せず）に送るようにしてある。また、プロセス入出力回路２９に得られたデータを、ＭＰＵ２１の制御でＭＡＣ層機能部２２から送信用物理層機能部２３に送って、送信させるようにしてある。なお、通信装置３０、４０についても、通信装置２０と同様の構成である。
【００２０】
次に、このように構成されるシステムでデータを送信させる際の処理例について説明する。ここでは、データの送信元がマスタの通信装置１０であり、データの送信先がスレーブの通信装置３０であるとする。このときマスタの通信装置１０から送信されるパケットには、送信先アドレスとして、通信装置３０を特定するアドレスが付与される。
【００２１】
従って、図１の接続例中に太線の矢印で示すように、マスタの通信装置１０のＭＡＣ層機能部１２から出力された送信データは、送信用物理層機能部１３で送信処理されて、伝送路９１を介して次段の通信装置２０の受信用物理層機能部２４に送られ、受信用物理層機能部２４で受信処理される。受信用物理層機能部２４で受信されたパケットは、ＭＡＣ層機能部２２に送られるが、ＭＡＣ層機能部２２では自局のアドレスが送信先アドレスではないので、このとき受信したパケットの入力処理を行わない。
【００２２】
そして、通信装置２０の受信用物理層機能部２４で受信されたパケットは、伝送路９２に接続された送信用物理層機能部２５に送られ、次段の通信装置３０の受信用物理層機能部３４に送られ、受信用物理層機能部３４で受信処理される。受信用物理層機能部３４で受信されたパケットは、ＭＡＣ層機能部３２に送られ、ＭＡＣ層機能部３２で自局のアドレスが送信先アドレスであることを確認し、このとき受信したパケットの入力処理を行う。
【００２３】
また、通信装置３０の受信用物理層機能部３４で受信されたパケットは、送信用物理層機能部３５で送信処理されて、伝送路９３を介して次段の通信装置４０の受信用物理層機能部４４に送られ、受信用物理層機能部４４で受信処理される。受信用物理層機能部４４で受信されたパケットは、ＭＡＣ層機能部４２に送られるが、ＭＡＣ層機能部４２では自局のアドレスが送信先アドレスではないので、このとき受信したパケットの通信装置４０での入力処理を行わない。
【００２４】
このようにして、送信元の通信装置１０から伝送路に送出されたパケットは、送信先アドレスである通信装置３０で受信される。通信装置３０で、その受信したパケットデータに対する応答が必要な場合には、逆の経路で通信装置３０から通信装置１０へパケットが返送される。
【００２５】
図３は、通信装置３０から通信装置１０へパケットが返送される状態を示した図であり、太線の矢印で伝送経路を示す。図３に示すように、通信装置３０のＭＡＣ層機能部３２から出力されたパケットが、送信用物理層機能部３３で送信処理されて、伝送路９２を介して前段の通信装置２０の受信用物理層機能部２６に送られる。通信装置２０の受信用物理層機能部２６で受信したパケットは、送信用物理層機能部２３に送られて送信処理されて、伝送路９１を介して前段の通信装置１０の受信用物理層機能部１４に送られる。
【００２６】
通信装置１０の受信用物理層機能部１４で受信したパケットは、ＭＡＣ層機能部１２に送られて、自局宛てのパケットであることが判別されて、受信パケットの入力処理が行われる。
【００２７】
なお、図３のように伝送される場合、例えばスレーブの通信装置２０では、受信用物理層機能部２６で受信したパケットは、バッファ回路２８ａ及び重複調停回路２７を介して送信用物理層機能部２３に送られる。バッファ回路２８ａでは、タイミングを補正する処理が行われ、重複調停回路２７では内部のＭＡＣ層機能部２２からの信号と衝突がないことを確認した上で、送信用物理層機能部２３にパケットが送られる。このネットワークシステムが正常に作動している限りは、重複調停回路２７で衝突を検出することはない。
【００２８】
このような通信装置１０と通信装置３０との間での伝送状態を図４に時系列で示すと、通信装置１０から通信装置２０への伝送（ステップＳ１）、通信装置２０から通信装置３０への伝送（ステップＳ２）が順に行われて、通信装置３０で自局宛てであることが判別されて、受信データが入力処理される。そして、通信装置３０から送信される返送パケットについては、通信装置３０から通信装置２０への伝送（ステップＳ３）、通信装置２０から通信装置１０への伝送（ステップＳ４）が順に行われて、通信装置１０で自局宛ての返送パケットであることが判別されて、受信データが入力処理される。なお、通信装置１０から送信されたパケットについては、通信装置３０から通信装置４０への伝送（ステップＳ５）についても行われるが、通信装置４０が受信先ではないので、通信装置４０では入力処理は行われない。
【００２９】
このように通信が行われることで、主体通信制御部を有するマスタの通信装置１０と、択一的に定められる、従属通信制御部を有するリモートＩ／Ｏ局としてのスレーブの通信装置（２０，３０，４０のいずれか）との間で、１対１の通信を行うことができる。即ち、ネットワークの接続状態としては、４台の通信装置１０〜４０を伝送路９１〜９３で順に接続したデイジーチェーン接続であるが、マスタ局と、スレーブの任意のリモートＩ／Ｏ局との間で、１対１の通信を行うことができる。従って、マスタ局と、スレーブの任意のリモートＩ／Ｏ局との間でデータ転送を行う際の、データ転送される距離を最短にすることができ、データ転送時の遅延を最小限に抑えることができ、また伝送時のトラブル発生を最小限に抑えることができる。データ転送速度についても、１対１の通信を行う２局間の直接的な伝送路の距離で定まるので、効率の良い高速伝送が可能になる。なお、上述した例では、マスタ局と、スレーブのリモートＩ／Ｏ局との間で１対１で通信を行う例としたが、マスタ局又はスレーブのリモートＩ／Ｏ局から一斉同報通信を行うことも可能である。
【００３０】
なお、各通信装置１０，２０，３０，４０として、電源を供給する構成を、物理層機能部と、ＭＡＣ層機能部とで分けるようにしてもよい。即ち、例えば図５に示すように、通信装置２０′内に備える電源ユニット８１から各部に電源を供給する構成として、ＭＰＵ２１とＭＡＣ層機能部２２とプロセス入出力回路２９等で構成される範囲ａ１に供給する第１の電源供給経路と、物理層機能部２３，２４，２５，２６と、重複調停回路２７と、バッファ回路２８ａ，２８ｂ等で構成される範囲ａ２に供給する第２の電源供給経路とを設ける。そして、例えば、第１の電源供給経路による電源供給については、この通信装置を構成する局の状態に応じてオン・オフさせ、第２の電源供給経路による電源供給については、この通信装置の状態に係わらず常時供給するようにする。図５の例では、通信装置２０についての電源供給を示した通信装置２０′の例としたが、その他の通信装置を同様に構成してもよい。
【００３１】
このように構成することで、スレーブの任意のリモートＩ／Ｏ局がオフ状態であっても、その通信装置の前段に接続された通信装置と、後段に接続された通信装置との間で、データ転送が行え、通信ネットワークを維持することができる。なお、図５の例では、１つの電源ユニット８１から２つの範囲ａ１，ａに電源を個別に供給する構成としたが、例えば物理層機能部２３，２４，２５，２６とその周辺回路には、通信装置の外部から供給される電源で作動させるようにしてもよい。
【００３２】
次に、本発明の第２の実施の形態を、図６及び図７を参照して説明する。この図６及び図７において、既に説明した第１の実施の形態で説明した図１〜図５に対応する部分には同一符号を付す。
【００３３】
図６は、本例のシステム構成例を示した図である。この例でも第１の実施の形態と同様に、４台のノード（通信装置）を伝送路で順に接続したデイジーチェーン接続で、システムを構成させてあるが、本例では主体通信機能を有するリモートＩ／Ｏ局（マスタ）としての通信装置５０として、２組の物理層機能部を有し、それぞれの物理層機能部に、個別にスレーブの通信装置を接続してある。
【００３４】
即ち、図６に示すように、通信装置５０としては、ＭＰＵ５１とＭＡＣ層機能部５２と一方の物理層機能部５３，５４と他方の物理層機能部５５，５６とを備える。通信装置５０の一方の物理層機能部５３，５４には、伝送路９１を介してスレーブの通信装置２０が接続させてある。ここではスレーブの通信装置２０の後段には、別の通信装置を接続させていない。
【００３５】
そして、通信装置５０の他方の物理層機能部５５，５６には、伝送路９２を介してスレーブの通信装置３０が接続させてある。さらに、通信装置３０の後段には、別のスレーブの通信装置４０が接続させてある。各スレーブの通信装置２０，３０，４０については、既に第１の実施の形態で説明したスレーブの通信装置２０，３０，４０と同じ構成でよい。
【００３６】
図７は、マスタの通信装置５０の構成例を示した図である。この例の通信装置５０は、一方及び他方の２つの伝送路９１，９２に接続できるように構成してあり、一方の伝送路９１は、送信用物理層機能部５３及び受信用物理層機能部５４に接続してあり、他方の伝送路９２は、送信用物理層機能部５５及び受信用物理層機能部５６に接続してある。一方の伝送路９１が接続された受信用物理層機能部５４で受信したデータ（パケット）は、ＭＡＣ層機能部５２で受信データの入力処理を行うとともに、バッファ回路５８ｂ及び重複調停回路５７ｂを介して送信用物理層機能部５５に送って、他方の伝送路９２に送出させる。
【００３７】
他方の伝送路９２が接続された受信用物理層機能部５６で受信したデータは、ＭＡＣ層機能部５２で受信データの入力処理を行うとともに、バッファ回路５８ａ及び重複調停回路５７ｂを介して送信用物理層機能部５３に送って、一方の伝送路９１に送出させる。
【００３８】
ＭＡＣ層機能部５２から出力される送信データは、重複調停回路５７ａを介して送信用物理層機能部５３に送って、一方の伝送路９１に送出させるとともに、重複調停回路５７ｂを介して送信用物理層機能部５５に送って、他方の伝送路９１に送出させる。各重複調停回路５７ａ及び５７ｂについては、ＭＡＣ層機能部５２から出力される送信データと、受信用物理層機能部５４又は５６で受信したデータとが輻輳しないように設けてある。バッファ回路５８ａ，５８ｂについては、２組の物理層機能部のクロックエッジの違いを吸収する回路である。
【００３９】
また本例の通信装置５０は、プロセス入出力回路５９を備えて、ＭＰＵ５１に供給された受信データを、プロセス入出力回路５９を介してプロセス処理部（図示せず）に送るようにしてある。また、プロセス入出力回路５９に得られたデータを、ＭＰＵ５１の制御でＭＡＣ層機能部５２から送信用物理層機能部５３及び５５に送って、２つの伝送路９１，９２に同時に送信させるようにしてある。
【００４０】
このようにしてマスタの通信装置５０に２組の伝送路９１，９２を接続可能に構成したことで、図６に示すように複数台の通信装置をデイジーチェーン接続した場合に、その接続の途中にマスタの通信装置を配置することが出来、接続の自由度が向上する。この図６に示した接続構成とした本実施の形態の場合にも、第１の実施の形態の場合と同様に、ネットワーク内の２台の通信装置間で１対１の通信が行える。従って、第１の実施の形態の場合と同様に、マスタ局と、スレーブの任意のリモートＩ／Ｏ局との間でデータ転送を行う際の、データ転送される距離を最短にすることができ、データ転送時の遅延を最小限に抑えることができ、また伝送時のトラブル発生を最小限に抑えることができる効果を有する。また、図６に示した構成の通信装置５０をマスタ局として使用することで、デイジーチェーン接続されたネットワーク内に、複数台のマスタ局を接続することも可能になり、その複数台のマスタ局間で直接通信を行うこともできる。
【００４１】
なお、図７に示した通信装置５０の場合にも、図５に示した通信装置２０′と同様に、物理層機能部（及びその周辺回路）とその他の部分とで電源供給を分けるようにして、通信装置５０の状態にかかわらず常時、伝送の中継ができるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるシステム接続例を示す構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による機器構成例を示す構成図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態によるシステム接続での通信状態の例を示す説明図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態による通信状態の例を示すタイミング図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の変形例による機器構成例を示す構成図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態によるシステム接続例を示す構成図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態による機器構成例を示す構成図である。
【図８】従来のシステム構成例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０，２０，３０，４０，５０…ノード（リモートＩ／Ｏユニット）、１１，２１，３１，４１，５１…ＭＰＵ、１２，２２，３２，４２，５２…ＭＡＣ層機能部、１３，２３，２５，３３，３５，４３，４５，５３，５５…送信用物理層機能部、１４，２４，２６，３４，３６，４４，４６，５４，５６…受信用物理層機能部、２７，５７ａ，５７ｂ…重複調停回路、２８ａ，２８ｂ，５８ａ，５８ｂ…バッファ回路、２９，５９…プロセス入出力回路、９１，９２，９３…伝送路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノードをデイジーチェーン接続して構成され、少なくとも１台のノードは、他のノードとの通信を制御する主体通信制御部を有し、前記主体通信制御部を有するノード以外の他のノードは、従属通信制御部を有するシステムで行われる通信方法において、
前記主体通信制御部を有するノード以外のノードとして、
デイジーチェーン接続された前段のノードから受信したデータを入力するとともに、デイジーチェーン接続された後段のノードに送信させ、
デイジーチェーン接続された後段のノードから受信したデータと、当該ノードの出力データとを、デイジーチェーン接続された前段のノードへと送信させる構成として、
デイジーチェーン接続された特定の２台のノード間で直接データ伝送できるようにしたことを特徴とする通信方法。
【請求項２】
請求項１記載の通信方法において、
ノード内で、前記デイジーチェーン接続された後段のノードから受信したデータと、当該ノードの出力データとの重複を調停することを特徴とする通信方法。
【請求項３】
請求項１記載の通信方法において、
前記主体通信制御部を有するノードについても、前段のノードと後段のノードを接続可能とし、
前段のノードから受信したデータと、後段のノードから受信したデータとを入力し、
当該ノードの出力データを、前段のノードと後段のノードから送信させることを特徴とする通信方法。
【請求項４】
請求項１記載の通信方法において、
前記ノードは、前記主体通信制御部又は前記従属通信制御部と、前記送信及び受信を行う物理層機能部とを、個別に電源制御できるようにしたことを特徴とする通信方法。
【請求項５】
デイジーチェーン接続され、そのデイジーチェーン接続された通信装置の内の少なくとも１台は、他の通信装置との通信を制御する主体通信制御部を有し、前記主体通信制御部を有する通信装置以外の他の通信装置は、従属通信制御部を有するシステムを構成する通信装置において、
前段の通信装置とデイジーチェーン接続される第１の物理層機能部と、
前記第１の物理層機能部で受信されたデータを入力し、出力データを前記第１の物理層機能部から送信させ、前記主体通信制御部又は前記従属通信制御部として機能する通信制御部と、
後段の通信装置と接続され、前記第１の物理層機能部が受信したデータを後段の通信装置に送信させ、後段の通信装置から受信したデータを前記第１の物理層機能部で送信させる第２の物理層機能部とを備えたことを特徴とする通信装置。
【請求項６】
請求項５記載の通信装置において、
前記第２の物理層機能部で受信したデータと、前記通信制御部の出力データとの重複を調停する重複調停部を備えたことを特徴とする通信方式。
【請求項７】
請求項５記載の通信装置において、
前記通信制御部が主体通信制御部であり、前記第１の物理層機能部で受信されたデータを前記第２の物理層機能部から送信させることを特徴とする通信装置。
【請求項８】
請求項５記載の通信装置において、
前記通信制御部と、前記第１及び第２の物理層機能部とを、個別に電源制御できるようにしたことを特徴とする通信装置。
【請求項１】
複数のノードをデイジーチェーン接続して構成され、少なくとも１台のノードは、他のノードとの通信を制御する主体通信制御部を有し、前記主体通信制御部を有するノード以外の他のノードは、従属通信制御部を有するシステムで行われる通信方法において、
前記主体通信制御部を有するノード以外のノードとして、
デイジーチェーン接続された前段のノードから受信したデータを入力するとともに、デイジーチェーン接続された後段のノードに送信させ、
デイジーチェーン接続された後段のノードから受信したデータと、当該ノードの出力データとを、デイジーチェーン接続された前段のノードへと送信させる構成として、
デイジーチェーン接続された特定の２台のノード間で直接データ伝送できるようにしたことを特徴とする通信方法。
【請求項２】
請求項１記載の通信方法において、
ノード内で、前記デイジーチェーン接続された後段のノードから受信したデータと、当該ノードの出力データとの重複を調停することを特徴とする通信方法。
【請求項３】
請求項１記載の通信方法において、
前記主体通信制御部を有するノードについても、前段のノードと後段のノードを接続可能とし、
前段のノードから受信したデータと、後段のノードから受信したデータとを入力し、
当該ノードの出力データを、前段のノードと後段のノードから送信させることを特徴とする通信方法。
【請求項４】
請求項１記載の通信方法において、
前記ノードは、前記主体通信制御部又は前記従属通信制御部と、前記送信及び受信を行う物理層機能部とを、個別に電源制御できるようにしたことを特徴とする通信方法。
【請求項５】
デイジーチェーン接続され、そのデイジーチェーン接続された通信装置の内の少なくとも１台は、他の通信装置との通信を制御する主体通信制御部を有し、前記主体通信制御部を有する通信装置以外の他の通信装置は、従属通信制御部を有するシステムを構成する通信装置において、
前段の通信装置とデイジーチェーン接続される第１の物理層機能部と、
前記第１の物理層機能部で受信されたデータを入力し、出力データを前記第１の物理層機能部から送信させ、前記主体通信制御部又は前記従属通信制御部として機能する通信制御部と、
後段の通信装置と接続され、前記第１の物理層機能部が受信したデータを後段の通信装置に送信させ、後段の通信装置から受信したデータを前記第１の物理層機能部で送信させる第２の物理層機能部とを備えたことを特徴とする通信装置。
【請求項６】
請求項５記載の通信装置において、
前記第２の物理層機能部で受信したデータと、前記通信制御部の出力データとの重複を調停する重複調停部を備えたことを特徴とする通信方式。
【請求項７】
請求項５記載の通信装置において、
前記通信制御部が主体通信制御部であり、前記第１の物理層機能部で受信されたデータを前記第２の物理層機能部から送信させることを特徴とする通信装置。
【請求項８】
請求項５記載の通信装置において、
前記通信制御部と、前記第１及び第２の物理層機能部とを、個別に電源制御できるようにしたことを特徴とする通信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−１０９２５８（Ｐ２００６−１０９２５８Ａ）
【公開日】平成１８年４月２０日（２００６．４．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２９５１６２（Ｐ２００４−２９５１６２）
【出願日】平成１６年１０月７日（２００４．１０．７）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【出願人】（０００１５３４４３）株式会社 日立ハイコス (359)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月２０日（２００６．４．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月７日（２００４．１０．７）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【出願人】（０００１５３４４３）株式会社 日立ハイコス (359)
【Ｆターム（参考）】
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