本發(fā)明涉及通信裝置、通信方法及程序。特別地，涉及進(jìn)行與網(wǎng)絡(luò)連接的儀器的通信時(shí)的優(yōu)先級(jí)控制的通信裝置、通信方法及程序。

背景技術(shù)：

在fa(factoryautomation)系統(tǒng)中，大多由1臺(tái)主控裝置和多臺(tái)從屬裝置構(gòu)成控制系統(tǒng)。通常來說，主控裝置和各從屬裝置通過面向fa的控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，主控裝置將指令發(fā)送至各從屬裝置，從屬裝置執(zhí)行指令而進(jìn)行動(dòng)作。然后，從屬裝置將針對(duì)指令的響應(yīng)結(jié)果等發(fā)送至主控裝置。

在主控裝置和各從屬裝置之間收發(fā)的指令及響應(yīng)循環(huán)一次的時(shí)間被稱為循環(huán)時(shí)間。

在有效使用運(yùn)動(dòng)控制等而進(jìn)行高精度的控制時(shí)，預(yù)先設(shè)定有進(jìn)行通信的周期。如上所述預(yù)先設(shè)定的進(jìn)行通信的周期被稱為通信周期。主控裝置和各從屬裝置以如下方式進(jìn)行通信，即，以比該通信周期短的時(shí)間使循環(huán)時(shí)間結(jié)束。

具體地說，在通信周期為200us時(shí)，從主控裝置向各從屬的指令、從各從屬向主控的響應(yīng)在200us中進(jìn)行1次。因此，循環(huán)時(shí)間必須小于200us。

就fa網(wǎng)絡(luò)而言，存在面向現(xiàn)場通信的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)、面向運(yùn)動(dòng)通信的運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)等。運(yùn)動(dòng)通信需要比現(xiàn)場通信精細(xì)的控制，大多設(shè)定更短的通信周期。

現(xiàn)場通信和運(yùn)動(dòng)通信雖然有時(shí)也要區(qū)分網(wǎng)絡(luò)，但存在將節(jié)省配線作為目的而通過1個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行現(xiàn)場通信和運(yùn)動(dòng)通信的情形。

關(guān)于通信周期，運(yùn)動(dòng)通信大多比現(xiàn)場通信短。

在fa網(wǎng)絡(luò)中，在某個(gè)從屬裝置將通信幀送出時(shí)，該通信幀的輸出有時(shí)與用于對(duì)從其他從屬裝置送出的通信幀進(jìn)行中繼的輸出發(fā)生沖突。為了消除該沖突，考慮對(duì)通信幀設(shè)定優(yōu)先級(jí)，使高優(yōu)先級(jí)的通信幀的送出優(yōu)先進(jìn)行。

通過將現(xiàn)場通信設(shè)定為低優(yōu)先級(jí)、將運(yùn)動(dòng)通信設(shè)定為高優(yōu)先級(jí)，從而在現(xiàn)場通信和運(yùn)動(dòng)通信混雜的網(wǎng)絡(luò)中，能夠?qū)⑼ㄐ胖芷诙痰倪\(yùn)動(dòng)通信的循環(huán)時(shí)間變短。

專利文獻(xiàn)1公開了在從屬裝置處優(yōu)先級(jí)不同的通信幀發(fā)生了沖突的情況下的控制方法。

在專利文獻(xiàn)1所公開的方法中，能夠?qū)⒐收贤ㄖ玫耐ㄐ艓脫Q為高優(yōu)先級(jí)的通信，將其他通信幀置換為低優(yōu)先級(jí)的通信。在專利文獻(xiàn)1的方法中，在產(chǎn)生了故障通知的通信幀的發(fā)送的情況下，即使處于發(fā)送其他通信幀的中途，也要將其發(fā)送過程中斷，先行對(duì)故障通知的通信幀進(jìn)行發(fā)送。而且，在專利文獻(xiàn)1的方法中，在故障通知的通信幀的發(fā)送完成后從頭開始重新發(fā)送其他通信幀。

專利文獻(xiàn)1：國際公開第2013/111285號(hào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

就專利文獻(xiàn)1中公開的方法而言，作為將故障通知最優(yōu)先地發(fā)送的方法來說，被認(rèn)為是適合的方法。但是，在運(yùn)動(dòng)通信和現(xiàn)場通信混雜的網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)優(yōu)先級(jí)高的運(yùn)動(dòng)通信應(yīng)用專利文獻(xiàn)1的方法并不能說是合適的。

在運(yùn)動(dòng)通信中，在通信周期內(nèi)，各從屬裝置必須將運(yùn)動(dòng)通信幀送達(dá)至主控裝置。但是，在從屬裝置中，在現(xiàn)場通信的通信幀的發(fā)送過程中產(chǎn)生了運(yùn)動(dòng)通信的通信幀的發(fā)送請(qǐng)求的情況下，如果始終將現(xiàn)場通信的通信幀的發(fā)送中斷，則導(dǎo)致現(xiàn)場通信的效率降低。如上所述，在專利文獻(xiàn)1的方法中，在運(yùn)動(dòng)通信和現(xiàn)場通信混雜的網(wǎng)絡(luò)中，存在下述課題，即，沒有滿足希望在使運(yùn)動(dòng)通信優(yōu)先進(jìn)行的同時(shí)使現(xiàn)場通信也得以盡早地實(shí)施這樣的要求。

本發(fā)明的目的在于提供一種通信裝置，該通信裝置能夠在使運(yùn)動(dòng)通信優(yōu)先進(jìn)行的同時(shí)使現(xiàn)場通信也得以盡早地完成。

本發(fā)明所涉及的通信裝置對(duì)第1通信幀進(jìn)行發(fā)送，并且對(duì)優(yōu)先級(jí)比發(fā)送所述第1通信幀的優(yōu)先級(jí)低的第2通信幀進(jìn)行發(fā)送，

該通信裝置具有通信協(xié)調(diào)部，該通信協(xié)調(diào)部在所述第2通信幀的發(fā)送過程中產(chǎn)生了所述第1通信幀的發(fā)送請(qǐng)求的情況下，取得直至在發(fā)送目標(biāo)裝置中開始所述第1通信幀的接收為止所花費(fèi)時(shí)間的容許時(shí)間、直至所述第2通信幀的發(fā)送完成為止的剩余時(shí)間、直至在所述發(fā)送目標(biāo)裝置中開始所述第1通信幀的接收為止的所需時(shí)間，基于所取得的所述容許時(shí)間、所述剩余時(shí)間和所述所需時(shí)間，判定是否繼續(xù)所述第2通信幀的發(fā)送。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明所涉及的通信裝置，具有通信協(xié)調(diào)部，該通信協(xié)調(diào)部在第2通信幀的發(fā)送過程中產(chǎn)生了第1通信幀的發(fā)送請(qǐng)求的情況下，取得直至在發(fā)送目標(biāo)裝置中開始第1通信幀的接收為止所花費(fèi)時(shí)間的容許時(shí)間、直至第2通信幀的發(fā)送完成為止的剩余時(shí)間、直至在發(fā)送目標(biāo)裝置中開始第1通信幀的接收為止的所需時(shí)間，基于所取得的容許時(shí)間、剩余時(shí)間和所需時(shí)間，判定是否繼續(xù)第2通信幀的發(fā)送，因此能夠?qū)?yōu)先級(jí)進(jìn)行控制，以使優(yōu)先級(jí)高的通信幀的發(fā)送適當(dāng)?shù)貎?yōu)先，并且不會(huì)使優(yōu)先級(jí)低的通信幀過度地延遲。

附圖說明

圖1是表示實(shí)施方式1所涉及的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。

圖2是實(shí)施方式1所涉及的通信裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

圖3是表示實(shí)施方式1所涉及的通信裝置的硬件結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。

圖4是表示實(shí)施方式1所涉及的通信裝置的通信方法、通信處理的流程圖。

圖5是表示實(shí)施方式1所涉及的通信裝置的優(yōu)先級(jí)判定處理的流程圖。

圖6是表示實(shí)施方式1所涉及的通信信息的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。

圖7是表示實(shí)施方式2所涉及的通信信息的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。

圖8是表示實(shí)施方式2所涉及的通信裝置的優(yōu)先級(jí)判定處理的流程圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施方式1.

＊＊＊結(jié)構(gòu)的說明＊＊＊

圖1是表示本實(shí)施方式所涉及的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)500的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。

如圖1所示，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)500是線型網(wǎng)絡(luò)，具有：主控裝置200、多個(gè)從屬裝置sr01、sr02、sr03、sr04。各從屬裝置是本實(shí)施方式所涉及的通信裝置100。

即，通信裝置100是與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)500連接，與主控裝置200進(jìn)行通信的從屬裝置。此外，網(wǎng)絡(luò)也可以不是線型網(wǎng)絡(luò)，即使是環(huán)型、星型、總線型等其他形狀的網(wǎng)絡(luò)，也能夠應(yīng)用本實(shí)施方式。

在本實(shí)施方式中，設(shè)想的是將節(jié)省配線作為目的而由1個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行現(xiàn)場通信和運(yùn)動(dòng)通信的fa網(wǎng)絡(luò)。

在現(xiàn)場通信中，對(duì)現(xiàn)場通信幀進(jìn)行收發(fā)。現(xiàn)場通信幀是第2通信幀1012的例子。

在運(yùn)動(dòng)通信中，對(duì)優(yōu)先級(jí)比發(fā)送現(xiàn)場通信幀的優(yōu)先級(jí)高的運(yùn)動(dòng)通信幀進(jìn)行收發(fā)。運(yùn)動(dòng)通信幀是第1通信幀1011的例子。

在下面的說明中，將運(yùn)動(dòng)通信幀作為第1通信幀1011，將現(xiàn)場通信幀作為第2通信幀1012而進(jìn)行說明。

圖2是本實(shí)施方式所涉及的通信裝置100的結(jié)構(gòu)框圖。

通信裝置100對(duì)第1通信幀1011進(jìn)行發(fā)送，并且對(duì)優(yōu)先級(jí)比發(fā)送第1通信幀1011的優(yōu)先級(jí)低的第2通信幀1012進(jìn)行發(fā)送。

通信裝置100具有：通信部102、通信幀生成部106、通信協(xié)調(diào)部107、緩沖器108、通信信息存儲(chǔ)部109、計(jì)時(shí)器部110、網(wǎng)絡(luò)端口1022、網(wǎng)絡(luò)端口1042。通信部102具有網(wǎng)絡(luò)接口部1021、網(wǎng)絡(luò)接口部1041。

網(wǎng)絡(luò)接口部1021經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)端口1022及主控裝置側(cè)網(wǎng)絡(luò)線纜而與主控裝置側(cè)網(wǎng)絡(luò)之間收發(fā)通信幀。

網(wǎng)絡(luò)接口部1041經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)端口1042及非主控裝置側(cè)網(wǎng)絡(luò)線纜而與非主控裝置側(cè)網(wǎng)絡(luò)之間收發(fā)通信幀。

通信裝置100將從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口接收到的通信幀中繼至另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口。

另外，通信裝置100將由通信幀生成部106生成的通信幀從網(wǎng)絡(luò)端口1022或者網(wǎng)絡(luò)端口1042進(jìn)行發(fā)送。

通信幀生成部106生成通信幀。就通信幀而言，存在通過運(yùn)動(dòng)通信進(jìn)行收發(fā)的高優(yōu)先級(jí)的第1通信幀1011和通過現(xiàn)場通信進(jìn)行收發(fā)的低優(yōu)先級(jí)的第2通信幀1012。

通信裝置100如果是用于進(jìn)行運(yùn)動(dòng)通信的從屬裝置，則由本站點(diǎn)的通信幀生成部106生成的是運(yùn)動(dòng)通信幀，即第1通信幀1011。另外，通信裝置100如果是用于進(jìn)行現(xiàn)場通信的從屬裝置，則由本站點(diǎn)的通信幀生成部106生成的是現(xiàn)場通信幀，即第2通信幀1012。

在下面的說明中，將由通信幀生成部106生成的通信幀設(shè)為本站點(diǎn)生成通信幀，將從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口接收而中繼至另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口的通信幀設(shè)為中繼通信幀。

通信協(xié)調(diào)部107進(jìn)行本站點(diǎn)生成通信幀和中繼通信幀之間的協(xié)調(diào)。

本站點(diǎn)生成通信幀和中繼通信幀分別有時(shí)是第1通信幀1011，也有時(shí)是第2通信幀1012。

通信信息存儲(chǔ)部109對(duì)通信信息1091進(jìn)行存儲(chǔ)。在通信信息1091中設(shè)定網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)500的結(jié)構(gòu)信息。通信信息1091也被稱為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)信息。另外，通信信息存儲(chǔ)部109也被稱為對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)信息進(jìn)行管理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)信息管理部。

在通信信息1091中預(yù)先設(shè)定有從通信裝置100開始了發(fā)送的通信幀由與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)500連接的其他各個(gè)裝置開始接收為止的所需時(shí)間。關(guān)于通信信息1091的詳細(xì)內(nèi)容在后面進(jìn)行記述。

通信協(xié)調(diào)部107判定在第2通信幀1012的發(fā)送過程中是否產(chǎn)生了第1通信幀1011的發(fā)送請(qǐng)求。通信協(xié)調(diào)部107在第2通信幀1012的發(fā)送過程中產(chǎn)生了第1通信幀1011的發(fā)送請(qǐng)求的情況下，取得容許時(shí)間rt、剩余時(shí)間st和所需時(shí)間nt。

容許時(shí)間rt是直至在發(fā)送目標(biāo)裝置中開始第1通信幀1011的接收為止所花費(fèi)時(shí)間的容許時(shí)間。發(fā)送目標(biāo)裝置是主控裝置200、或者除了作為本裝置的通信裝置100以外的其他通信裝置100。

如上所述，運(yùn)動(dòng)通信幀、即第1通信幀1011需要在表示通信周期的kt1以內(nèi)從發(fā)送源裝置發(fā)送至發(fā)送目標(biāo)裝置。

由此，通信協(xié)調(diào)部107對(duì)從通信時(shí)間t1減去從由發(fā)送源裝置開始了第1通信幀1011的發(fā)送的時(shí)刻至當(dāng)前時(shí)刻為止的經(jīng)過時(shí)間t2而得到的時(shí)間進(jìn)行計(jì)算而作為容許時(shí)間rt。

剩余時(shí)間st是直至處于發(fā)送過程中的第2通信幀1012的發(fā)送完成為止的剩余時(shí)間。

所需時(shí)間nt是直至在發(fā)送目標(biāo)裝置中開始第1通信幀1011的接收為止的所需時(shí)間。

通信協(xié)調(diào)部107基于所取得的容許時(shí)間rt、剩余時(shí)間st和所需時(shí)間nt，判定是否繼續(xù)第2通信幀1012的發(fā)送。

通信協(xié)調(diào)部107有時(shí)會(huì)在將本站點(diǎn)生成通信幀經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口部1021和網(wǎng)絡(luò)端口1022而向主控裝置側(cè)的網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的過程中，產(chǎn)生將中繼通信幀向主控裝置側(cè)的網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的發(fā)送請(qǐng)求。該中繼通信幀是從網(wǎng)絡(luò)端口1042經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口部1041進(jìn)行接收，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口部1021和網(wǎng)絡(luò)端口1022向主控裝置側(cè)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行發(fā)送的通信幀。在該情況下，通信協(xié)調(diào)部107判定優(yōu)先進(jìn)行本站點(diǎn)生成通信幀和中繼通信幀中的哪個(gè)通信幀的發(fā)送。

通信協(xié)調(diào)部107在當(dāng)前處于發(fā)送過程中的通信幀是運(yùn)動(dòng)通信幀，即第1通信幀1011時(shí)，在完成該第1通信幀1011的發(fā)送后，隨后進(jìn)行存在發(fā)送請(qǐng)求的通信幀的發(fā)送。

緩沖器108對(duì)如上述情形所述在存在發(fā)送請(qǐng)求時(shí)無法立即發(fā)送的通信幀進(jìn)行存儲(chǔ)。

另外，通信協(xié)調(diào)部107在當(dāng)前處于發(fā)送過程中的通信幀是現(xiàn)場通信幀、即第2通信幀1012，隨后存在發(fā)送請(qǐng)求的通信幀是運(yùn)動(dòng)通信幀、即第1通信幀1011時(shí)，判定優(yōu)先進(jìn)行哪個(gè)通信幀的發(fā)送。

通信協(xié)調(diào)部107對(duì)將剩余時(shí)間st和所需時(shí)間nt相加后的時(shí)間進(jìn)行計(jì)算而作為相加時(shí)間at，將計(jì)算出的相加時(shí)間at和容許時(shí)間rt進(jìn)行比較。通信協(xié)調(diào)部107在容許時(shí)間rt大于或等于相加時(shí)間at的情況下，繼續(xù)進(jìn)行第2通信幀1012的發(fā)送。然后，通信協(xié)調(diào)部107在第2通信幀1012的發(fā)送完成后開始第1通信幀1011的發(fā)送。

另外，通信協(xié)調(diào)部107在容許時(shí)間rt比相加時(shí)間at短的情況下，中斷第2通信幀1012的發(fā)送。然后，通信協(xié)調(diào)部107開始第1通信幀1011的發(fā)送，在第1通信幀1011的發(fā)送完成后再次開始第2通信幀1012的發(fā)送。

通信協(xié)調(diào)部107分別在從通信協(xié)調(diào)部107向網(wǎng)絡(luò)接口部1021發(fā)送的路徑、從通信協(xié)調(diào)部107向網(wǎng)絡(luò)接口部1041發(fā)送的路徑中獨(dú)立地執(zhí)行上述的判定處理。

使用圖3，對(duì)本實(shí)施方式所涉及的通信裝置100的硬件結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子進(jìn)行說明。

通信裝置100是計(jì)算機(jī)。

通信裝置100具有諸如處理器901、輔助存儲(chǔ)裝置902、存儲(chǔ)器903、通信裝置904、輸入接口905、顯示器接口906這樣的硬件。

處理器901經(jīng)由信號(hào)線910而與其他硬件連接，對(duì)上述其他硬件進(jìn)行控制。

輸入接口905與輸入裝置907連接。

顯示器接口906與顯示器908連接。

處理器901是進(jìn)行處理的ic(integratedcircuit)。

處理器901例如是cpu(centralprocessingunit)、dsp(digitalsignalprocessor)、gpu(graphicsprocessingunit)。

輔助存儲(chǔ)裝置902例如是rom(readonlymemory)、閃存存儲(chǔ)器、hdd(harddiskdrive)。

存儲(chǔ)器903例如是ram(randomaccessmemory)。

通信裝置904包含對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行接收的接收器9041及對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送的傳送器9042。

通信裝置904例如是通信芯片或nic(networkinterfacecard)。

輸入接口905是與輸入裝置907的線纜911連接的端口。

輸入接口905例如是usb(universalserialbus)端子。

顯示器接口906是與顯示器908的線纜912連接的端口。

顯示器接口906例如是usb端子或hdmi(注冊(cè)商標(biāo))(highdefinitionmultimediainterface)端子。

輸入裝置907例如是鼠標(biāo)、鍵盤或觸摸面板。

顯示器908例如是lcd(liquidcrystaldisplay)。

在輔助存儲(chǔ)裝置902中存儲(chǔ)有實(shí)現(xiàn)圖2所示的通信部102、通信幀生成部106、通信協(xié)調(diào)部107的功能的程序。下面，將通信部102、通信幀生成部106、通信協(xié)調(diào)部107匯總地標(biāo)記為“部”。

實(shí)現(xiàn)上述“部”的功能的程序也被稱為通信處理程序。實(shí)現(xiàn)“部”的功能的程序既可以是1個(gè)程序，也可以由多個(gè)程序構(gòu)成。

該程序載入至存儲(chǔ)器903，被處理器901讀入，由處理器901執(zhí)行。

并且，在輔助存儲(chǔ)裝置902還存儲(chǔ)有os(operatingsystem)。

而且，os的至少一部分載入至存儲(chǔ)器903，處理器901一邊執(zhí)行os，一邊執(zhí)行實(shí)現(xiàn)“部”的功能的程序。

在圖3中，圖示出了1個(gè)處理器901，但通信裝置100也可以具有多個(gè)處理器901。

而且，多個(gè)處理器901也可以協(xié)同地執(zhí)行用于實(shí)現(xiàn)“部”的功能的程序。

另外，表示“部”的處理結(jié)果的信息、數(shù)據(jù)、信號(hào)值、變量值在存儲(chǔ)器903、輔助存儲(chǔ)裝置902、或處理器901內(nèi)的寄存器或緩存存儲(chǔ)器中作為文件進(jìn)行存儲(chǔ)。

也可以由“電路系統(tǒng)(circuitry)”來提供“部”。

另外，也可以將“部”改換為“電路”或“工序”或“步驟”或“處理”。另外，也可以將“處理”改換為“電路”或“工序”或“步驟”或“部”。

“電路”及“電路系統(tǒng)”是不僅包含處理器901，還包含諸如邏輯ic或ga(gatearray)或asic(applicationspecificintegratedcircuit)或fpga(field－programmablegatearray)這樣的其他種類的處理電路的概念。

此外，被稱為程序產(chǎn)品的是將實(shí)現(xiàn)作為“部”所說明的功能的程序記錄在內(nèi)的存儲(chǔ)介質(zhì)、存儲(chǔ)裝置等，與表觀上的形式無關(guān)，載入有計(jì)算機(jī)可讀取的程序。

＊＊＊?jiǎng)幼鞯恼f明＊＊＊

使用圖4，對(duì)本實(shí)施方式所涉及的通信裝置100的通信方法、通信處理s100進(jìn)行說明。

通信裝置100對(duì)第1通信幀1011進(jìn)行發(fā)送，并且對(duì)優(yōu)先級(jí)比發(fā)送第1通信幀1011的優(yōu)先級(jí)低的第2通信幀1012進(jìn)行發(fā)送。

＜發(fā)送判定處理s110＞

通信協(xié)調(diào)部107執(zhí)行發(fā)送判定處理s110，該發(fā)送判定處理s110對(duì)是否在第2通信幀1012的發(fā)送過程中產(chǎn)生了第1通信幀1011的發(fā)送請(qǐng)求進(jìn)行判定。

在s201中，通信協(xié)調(diào)部107判定針對(duì)通信協(xié)調(diào)部107是否存在發(fā)送請(qǐng)求。

在s201中判定為存在發(fā)送請(qǐng)求的情況下，進(jìn)入至s202。

在s201中判定為沒有發(fā)送請(qǐng)求的情況下，直至判定為存在發(fā)送請(qǐng)求為止，重復(fù)s201的處理。

在s202中，通信協(xié)調(diào)部107判定當(dāng)前是否正在發(fā)送通信幀。

在s202中判定為存在處于發(fā)送過程中的通信幀的情況下，進(jìn)入至s203。

在s202中判定為沒有處于發(fā)送過程中的通信幀的情況下，進(jìn)入至s204。

在s203中，通信協(xié)調(diào)部107判定是否是處于發(fā)送過程中的通信幀為第2通信幀1012，且產(chǎn)生了發(fā)送請(qǐng)求的通信幀為第1通信幀1011。即，通信協(xié)調(diào)部107確認(rèn)是否是在發(fā)送現(xiàn)場通信幀的過程中產(chǎn)生了運(yùn)動(dòng)通信幀的發(fā)送請(qǐng)求。

在s203中判定為在第2通信幀1012的發(fā)送過程中產(chǎn)生了第1通信幀1011的發(fā)送請(qǐng)求的情況下，進(jìn)入至s205。

在s203中判定為并非是在第2通信幀1012的發(fā)送過程中產(chǎn)生了第1通信幀1011的發(fā)送請(qǐng)求的情況下，進(jìn)入至s207。

＜優(yōu)先級(jí)判定處理s120＞

通信協(xié)調(diào)部107在由發(fā)送判定處理s110判定為在第2通信幀1012的發(fā)送過程中產(chǎn)生了第1通信幀1011的發(fā)送請(qǐng)求的情況下，執(zhí)行優(yōu)先級(jí)判定處理s120。通信協(xié)調(diào)部107取得直至在發(fā)送目標(biāo)裝置中開始第1通信幀1011的接收為止所花費(fèi)時(shí)間的容許時(shí)間rt、直至第2通信幀1012的發(fā)送完成為止的剩余時(shí)間st、直至在發(fā)送目標(biāo)裝置中開始第1通信幀1011的接收為止的所需時(shí)間nt。通信協(xié)調(diào)部107基于所取得的容許時(shí)間rt、剩余時(shí)間st和所需時(shí)間nt，執(zhí)行對(duì)是否繼續(xù)第2通信幀1012的發(fā)送進(jìn)行判定的優(yōu)先級(jí)判定處理s120。

在s205中，通信協(xié)調(diào)部107確認(rèn)能夠使運(yùn)動(dòng)通信等待的時(shí)間是否比直至當(dāng)前處于發(fā)送過程中的現(xiàn)場通信的完成為止要等待的時(shí)間短。

關(guān)于優(yōu)先級(jí)判定處理s120的詳細(xì)內(nèi)容在后面進(jìn)行記述。

在s205中，在判定為能夠使運(yùn)動(dòng)通信等待的時(shí)間比直至當(dāng)前處于發(fā)送過程中的現(xiàn)場通信的完成為止要等待的時(shí)間短的情況下，進(jìn)入至s206。

在s205中，在判定為能夠使運(yùn)動(dòng)通信等待的時(shí)間不比直至當(dāng)前處于發(fā)送過程中的現(xiàn)場通信的完成為止要等待的時(shí)間短的情況下，進(jìn)入至s207。

＜發(fā)送執(zhí)行處理s130＞

在s204中，通信協(xié)調(diào)部107執(zhí)行產(chǎn)生了發(fā)送請(qǐng)求的通信幀的發(fā)送。即，在s204中，通信協(xié)調(diào)部107在存在發(fā)送請(qǐng)求、且沒有處于發(fā)送過程中的通信幀的情況下，執(zhí)行產(chǎn)生了發(fā)送請(qǐng)求的通信幀的發(fā)送。

在s206中，通信協(xié)調(diào)部107將發(fā)送執(zhí)行過程中的通信幀的發(fā)送中斷，隨后執(zhí)行存在發(fā)送請(qǐng)求的通信幀的發(fā)送。

通信協(xié)調(diào)部107在第1通信幀1011的發(fā)送請(qǐng)求是在第2通信幀1012的發(fā)送過程中產(chǎn)生的情況下，判定是否能夠使第1通信幀1011等待至第2通信幀1012的發(fā)送完成為止。

然后，在判定為無法使第1通信幀1011等待的情況下，在s206中由通信協(xié)調(diào)部107將處于發(fā)送過程中的第2通信幀1012的發(fā)送中斷，執(zhí)行第1通信幀1011的發(fā)送。

在s207中，通信協(xié)調(diào)部107直至發(fā)送執(zhí)行過程中的通信幀完成發(fā)送為止進(jìn)行等待，在發(fā)送執(zhí)行過程中的通信幀的發(fā)送完成后，返回至s201。

以上，結(jié)束關(guān)于本實(shí)施方式所涉及的通信裝置100的通信處理s100的說明。

使用圖5，對(duì)本實(shí)施方式所涉及的通信裝置100的優(yōu)先級(jí)判定處理s120進(jìn)行說明。

通信協(xié)調(diào)部107使用從通信信息存儲(chǔ)部109輸入至通信協(xié)調(diào)部107的通信信息1091、和從計(jì)時(shí)器部110輸入至通信協(xié)調(diào)部107的計(jì)時(shí)器信息1101，執(zhí)行優(yōu)先級(jí)判定處理s120。

使用圖6，對(duì)通信信息1091的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子進(jìn)行說明。

通信信息1091是表示在經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)而與主控裝置200連接的作為從屬裝置的通信裝置100和主控裝置200之間存在幾臺(tái)從屬裝置的信息。

圖6示出圖1所示的從屬裝置sr02為通信裝置100的情況下的通信信息1091的一個(gè)例子。

在通信信息1091中設(shè)定唯一地表示與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)500連接的各裝置的裝置id、各裝置的連接順序、各裝置的類別、直至通信幀被各裝置接收為止的所需時(shí)間。

在裝置id中設(shè)定表示主控裝置200的msr01、表示各從屬裝置的sr01、sr02、sr03、sr04。

在連接順序中設(shè)定各裝置是從主控裝置起作為第幾個(gè)裝置進(jìn)行連接的。

在類別中設(shè)定各裝置是主控、從屬、還是本裝置。

在所需時(shí)間中設(shè)定通信幀從本裝置送達(dá)至各裝置為止的中繼時(shí)間。該時(shí)間是從通信裝置100開始通信幀的起始的1位的發(fā)送起，直至通信幀的起始的1位送達(dá)至各裝置為止的時(shí)間。

在裝置啟動(dòng)后等的裝置初始化的階段中，主控裝置200對(duì)至各從屬裝置的網(wǎng)絡(luò)中繼時(shí)間進(jìn)行測(cè)定，將測(cè)定結(jié)果發(fā)送至各從屬裝置。各從屬裝置基于從主控裝置200發(fā)送的測(cè)定結(jié)果而在通信信息1091中設(shè)定所需時(shí)間。通過如上所述的方法將所需時(shí)間設(shè)定于通信信息1091。另外，并不限定于如上所述的方法，也可以通過其他方法對(duì)通信信息1091進(jìn)行設(shè)定。

在s1201中，通信協(xié)調(diào)部107對(duì)直至在發(fā)送目標(biāo)裝置中開始第1通信幀1011的起始的1位的接收為止的所需時(shí)間nt進(jìn)行計(jì)算。在這里，通信協(xié)調(diào)部107參照通信信息1091，取得通信幀的起始的1位送達(dá)至作為發(fā)送目標(biāo)裝置的主控裝置200為止的所需時(shí)間nt。

使用圖6具體地進(jìn)行說明。通信協(xié)調(diào)部107使用通信信息1091，取得從本裝置至作為發(fā)送目標(biāo)裝置的主控裝置200為止的所需時(shí)間20μs。

在s1202中，通信協(xié)調(diào)部107對(duì)直至在作為發(fā)送目標(biāo)裝置的主控裝置200中開始第1通信幀1011的接收為止所花費(fèi)時(shí)間的容許時(shí)間rt進(jìn)行計(jì)算。如上所述，運(yùn)動(dòng)通信幀、即第1通信幀1011需要在表示通信周期的通信時(shí)間t1以內(nèi)從發(fā)送源裝置發(fā)送至發(fā)送目標(biāo)裝置。由此，通信協(xié)調(diào)部107對(duì)從通信時(shí)間t1減去從由發(fā)送源裝置開始了第1通信幀1011的發(fā)送的時(shí)刻至當(dāng)前時(shí)刻為止的經(jīng)過時(shí)間t2后的時(shí)間進(jìn)行計(jì)算而作為容許時(shí)間rt。

在第1通信幀1011中設(shè)定有通信周期開始的通信開始時(shí)刻。通信協(xié)調(diào)部107從第1通信幀1011取得該通信開始時(shí)刻。另外，通信協(xié)調(diào)部107從計(jì)時(shí)器部110取得當(dāng)前時(shí)刻而作為計(jì)時(shí)器信息1101。通信協(xié)調(diào)部107使用所取得的通信開始時(shí)刻和當(dāng)前時(shí)刻，對(duì)從運(yùn)動(dòng)通信周期開始算起的經(jīng)過時(shí)間t2進(jìn)行計(jì)算。然后，通信協(xié)調(diào)部107對(duì)從表示通信周期的通信時(shí)間t1減去經(jīng)過時(shí)間t2后的時(shí)間進(jìn)行計(jì)算而作為容許時(shí)間rt，該容許時(shí)間rt是作為通信周期的剩余時(shí)間而被容許的時(shí)間。

此外，也可以設(shè)為通信協(xié)調(diào)部107將通信開始時(shí)刻輸出至計(jì)時(shí)器部110，由計(jì)時(shí)器部110對(duì)容許時(shí)間rt進(jìn)行計(jì)算。

在s1203中，通信協(xié)調(diào)部107對(duì)直至處于發(fā)送過程中的第2通信幀1012的發(fā)送完成為止的剩余時(shí)間st進(jìn)行計(jì)算。通信協(xié)調(diào)部107針對(duì)當(dāng)前處于發(fā)送過程中的第2通信幀1012，基于應(yīng)發(fā)送的剩余的數(shù)據(jù)大小而對(duì)直至發(fā)送完成為止的剩余時(shí)間st進(jìn)行計(jì)算。

此外，s1201、s1202、s1203的處理的順序也可以不是如上所述的順序。只要能夠求出所需時(shí)間nt、容許時(shí)間rt、剩余時(shí)間st，則求出它們的順序可以是任意的順序。

在s1204中，通信協(xié)調(diào)部107將對(duì)剩余時(shí)間st和所需時(shí)間nt相加后的相加時(shí)間與容許時(shí)間rt進(jìn)行比較。

通信協(xié)調(diào)部107在rt＜nt+st時(shí)，判定為能夠使運(yùn)動(dòng)通信等待的時(shí)間比直至當(dāng)前處于發(fā)送過程中的現(xiàn)場通信的完成為止要等待的時(shí)間短，進(jìn)入至s206。其原因在于，如果使運(yùn)動(dòng)通信等待，則直至當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)通信的通信周期的完成為止，無法將作為運(yùn)動(dòng)通信幀的第1通信幀1011送達(dá)至主控裝置200。

通信協(xié)調(diào)部107在不是rt＜nt+st時(shí)，即rt≥nt+st時(shí)，判定為能夠使運(yùn)動(dòng)通信等待的時(shí)間大于或等于直至當(dāng)前處于發(fā)送過程中的現(xiàn)場通信的完成為止要等待的時(shí)間，進(jìn)入至s207。其原因在于，即使使運(yùn)動(dòng)通信等待，直至當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)通信周期的完成為止，也能夠?qū)⑦\(yùn)動(dòng)通信幀送達(dá)至主控裝置200。

以上，結(jié)束關(guān)于本實(shí)施方式所涉及的優(yōu)先級(jí)判定處理s120的說明。

＊＊＊效果的說明＊＊＊

根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的通信裝置，在優(yōu)先級(jí)不同的通信幀混雜的網(wǎng)絡(luò)中，在對(duì)優(yōu)先級(jí)低的通信幀進(jìn)行發(fā)送的過程中產(chǎn)生了優(yōu)先級(jí)高的通信的發(fā)送請(qǐng)求時(shí)，能夠執(zhí)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)先級(jí)控制處理。通信裝置具有下述判定功能，即，考慮到直至完成向發(fā)送目標(biāo)的到達(dá)為止的容許時(shí)間，判定是在完成優(yōu)先級(jí)低的通信幀的發(fā)送后進(jìn)行高優(yōu)先級(jí)的通信幀的發(fā)送，還是將優(yōu)先級(jí)低的通信幀的發(fā)送取消，進(jìn)行高優(yōu)先級(jí)的通信幀的發(fā)送，然后重新執(zhí)行優(yōu)先級(jí)低的通信幀的發(fā)送。

因此，根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的通信裝置，能夠?qū)?yōu)先級(jí)進(jìn)行控制，以使優(yōu)先級(jí)高的通信幀的發(fā)送適當(dāng)?shù)貎?yōu)先，并且不會(huì)使優(yōu)先級(jí)低的通信幀過度地延遲。即，能夠確保運(yùn)動(dòng)通信的實(shí)時(shí)性，并抑制現(xiàn)場通信的完成時(shí)間的延遲。

實(shí)施方式2.

在本實(shí)施方式中，主要對(duì)與實(shí)施方式1的差異進(jìn)行說明。

在本實(shí)施方式中，對(duì)具有與在實(shí)施方式1中說明的結(jié)構(gòu)部相同功能的結(jié)構(gòu)部標(biāo)注同一標(biāo)號(hào)，有時(shí)省略其說明。

＊＊＊結(jié)構(gòu)的說明＊＊＊

如圖1所示，例如，在通信裝置100是從主控裝置200起第2個(gè)從屬裝置sr02的情況下，為了將通信幀送達(dá)至主控裝置200，通信幀需要經(jīng)由從屬裝置sr01。如該從屬裝置sr01這樣對(duì)通信幀進(jìn)行中繼的裝置也被稱為中繼裝置300。

本實(shí)施方式所涉及的通信裝置100a的結(jié)構(gòu)與在實(shí)施方式1中說明的圖2的通信裝置100的結(jié)構(gòu)相同。

在本實(shí)施方式中，設(shè)為第1通信幀1011經(jīng)由中繼裝置300而發(fā)送至作為發(fā)送目標(biāo)裝置的主控裝置200。

通信裝置100具有對(duì)通信信息1091a進(jìn)行存儲(chǔ)的通信信息存儲(chǔ)部109a，該通信信息1091a包含第1通信幀1011經(jīng)由中繼裝置300所需的經(jīng)由時(shí)間t3。

通信協(xié)調(diào)部107a對(duì)將剩余時(shí)間st、所需時(shí)間nt和經(jīng)由時(shí)間t3相加后的時(shí)間進(jìn)行計(jì)算而作為相加時(shí)間at，執(zhí)行優(yōu)先級(jí)判定處理s120a。

使用圖7，對(duì)本實(shí)施方式所涉及的通信信息1091a的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子進(jìn)行說明。圖7是與在實(shí)施方式1中說明的圖6相對(duì)應(yīng)的圖。

與圖6的不同點(diǎn)在于，與各裝置相對(duì)應(yīng)而設(shè)定有經(jīng)由時(shí)間。

經(jīng)由時(shí)間也被稱為各裝置對(duì)通信幀進(jìn)行中繼所需的延遲時(shí)間。

此外，通信協(xié)調(diào)部107a能夠通過參照通信信息1091a，從而知曉在通信裝置100和主控裝置200之間存在幾臺(tái)從屬裝置或者網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。另外，通信協(xié)調(diào)部107a通過參照通信信息1091a，從而能夠知曉對(duì)通信幀進(jìn)行中繼的裝置、交換機(jī)對(duì)通信幀進(jìn)行中繼所需的經(jīng)由時(shí)間。在通信信息1091a中，也可以設(shè)定在裝置、交換機(jī)之間連接的網(wǎng)絡(luò)線纜長、對(duì)網(wǎng)絡(luò)中繼時(shí)間造成影響的其他信息。

＊＊＊?jiǎng)幼鞯恼f明＊＊＊

使用圖8，對(duì)本實(shí)施方式所涉及的通信裝置100a的優(yōu)先級(jí)判定處理s120a進(jìn)行說明。

s1201、s1202、s1203的處理與實(shí)施方式1相同。

在s1203a中，通信協(xié)調(diào)部107a取得第1通信幀1011到達(dá)主控裝置200為止所經(jīng)由的中繼裝置300的經(jīng)由時(shí)間t3。

使用圖7具體地進(jìn)行說明。通信協(xié)調(diào)部107a使用通信信息1091a，取得從本裝置至主控裝置200為止通信幀所經(jīng)由的中繼裝置300即從屬裝置sr01的經(jīng)由時(shí)間5μs。

在s1204a中，通信協(xié)調(diào)部107a將對(duì)剩余時(shí)間st、所需時(shí)間nt和經(jīng)由時(shí)間t3相加后的相加時(shí)間與容許時(shí)間rt進(jìn)行比較。

通信協(xié)調(diào)部107a在rt＜nt+st+t3時(shí)，判定為能夠使運(yùn)動(dòng)通信等待的時(shí)間比直至當(dāng)前處于發(fā)送過程中的現(xiàn)場通信的完成為止要等待的時(shí)間短，進(jìn)入至s206。

通信協(xié)調(diào)部107在不是rt＜nt+st+t3時(shí)，即rt≥nt+st+t3時(shí)，判定為能夠使運(yùn)動(dòng)通信等待的時(shí)間大于或等于直至當(dāng)前處于發(fā)送過程中的現(xiàn)場通信的完成為止要等待的時(shí)間，進(jìn)入至s207。

以上，結(jié)束關(guān)于本實(shí)施方式所涉及的優(yōu)先級(jí)判定處理s120a的說明。

此外，關(guān)于從從屬裝置向主控裝置的運(yùn)動(dòng)通信是從哪個(gè)從屬裝置起依次發(fā)送這一點(diǎn)，大多是由運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議決定的。在該情況下，根據(jù)向主控裝置發(fā)送的順序不同，從從屬裝置以主控裝置為發(fā)送目標(biāo)而發(fā)送的運(yùn)動(dòng)通信幀能夠以多長時(shí)間進(jìn)行等待會(huì)有所不同。

例如，對(duì)存在如下運(yùn)動(dòng)通信幀的情況進(jìn)行說明，即，在通信周期開始后應(yīng)在較早的定時(shí)(timing)送達(dá)至主控的運(yùn)動(dòng)通信幀。發(fā)送出該運(yùn)動(dòng)通信幀的從屬裝置和位于該從屬裝置與主控裝置之間的其他從屬裝置，有時(shí)會(huì)判定為直至通信周期的完成時(shí)刻為止存在富裕，在現(xiàn)場通信完成后對(duì)該運(yùn)動(dòng)通信幀進(jìn)行發(fā)送。在如上所述的情況下，會(huì)想到在比該運(yùn)動(dòng)通信幀更遲的時(shí)間發(fā)送出的以主控裝置為目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)通信幀將趕不上通信周期結(jié)束時(shí)刻。

因此，根據(jù)存在發(fā)送請(qǐng)求的運(yùn)動(dòng)通信幀的發(fā)送源的不同，能夠使運(yùn)動(dòng)通信等待的時(shí)間每次都是不同的。

考慮到如上所述的情形，為了進(jìn)行優(yōu)先級(jí)的判定，優(yōu)選在通信信息1091a中設(shè)定有將從屬裝置的順序考慮在內(nèi)的經(jīng)由時(shí)間。

＊＊＊效果的說明＊＊＊

根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的通信裝置，在是否要將優(yōu)先級(jí)低的通信幀的發(fā)送取消的判定中，能夠?qū)︻A(yù)先設(shè)定的網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)信息中的、與本裝置和發(fā)送目標(biāo)裝置之間的通信相伴的延遲時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，在判定中使用該延遲時(shí)間。

并且，在是否要將優(yōu)先級(jí)低的通信幀的發(fā)送取消的判定中，能夠基于存在發(fā)送請(qǐng)求的通信幀的發(fā)送源信息，對(duì)針對(duì)各個(gè)通信幀而不同的、預(yù)先設(shè)定的網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)信息中的與本站點(diǎn)裝置和發(fā)送目標(biāo)裝置間的通信相伴的延遲時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，在判定中使用該延遲時(shí)間。

因此，根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的通信裝置，能夠進(jìn)行更高精度的優(yōu)先級(jí)控制。

在上述的實(shí)施方式中，網(wǎng)絡(luò)接口部1021、網(wǎng)絡(luò)接口部1041、通信幀生成部106、通信協(xié)調(diào)部107、計(jì)時(shí)器部110作為彼此獨(dú)立的功能塊而構(gòu)成通信裝置100、100a。但是，通信裝置也可以不是上述的結(jié)構(gòu)，通信裝置的結(jié)構(gòu)是任意的。通信裝置的功能塊只要能夠?qū)崿F(xiàn)在上述的實(shí)施方式中說明的功能，就可以是任意的。也可以將這些功能塊以其他任意方式進(jìn)行組合，或者由任意的塊結(jié)構(gòu)而構(gòu)成通信裝置。

另外，通信裝置也可以不是1個(gè)裝置，而是由多個(gè)裝置構(gòu)成的通信系統(tǒng)。

另外，對(duì)實(shí)施方式1、2進(jìn)行了說明，但也可以將這2個(gè)實(shí)施方式中的多個(gè)方式進(jìn)行局部地組合而實(shí)施?；蛘撸部梢詫⑦@2個(gè)實(shí)施方式中的1個(gè)實(shí)施方式局部地實(shí)施。此外，也可以將這2個(gè)實(shí)施方式作為整體或者局部地進(jìn)行任意的組合而實(shí)施。

此外，上述的實(shí)施方式本質(zhì)上是優(yōu)選的例示，并不旨在限制本發(fā)明、其應(yīng)用對(duì)象、用途的范圍，能夠根據(jù)需要而進(jìn)行各種變更。

標(biāo)號(hào)的說明

100、100a通信裝置，102通信部，106通信幀生成部，107、107a通信協(xié)調(diào)部，108緩沖器，109、109a通信信息存儲(chǔ)部，110計(jì)時(shí)器部，200主控裝置，300中繼裝置，500網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，901處理器，902輔助存儲(chǔ)裝置，903存儲(chǔ)器，904通信裝置，905輸入接口，906顯示器接口，907輸入裝置，908顯示器，910信號(hào)線，911、912線纜，1011第1通信幀，1012第2通信幀，1021網(wǎng)絡(luò)接口部，1041網(wǎng)絡(luò)接口部，1022網(wǎng)絡(luò)端口，1042網(wǎng)絡(luò)端口，1091、1091a通信信息，1101計(jì)時(shí)器信息，9041接收器，9042傳送器，at相加時(shí)間，nt所需時(shí)間，rt容許時(shí)間，st剩余時(shí)間，t1通信時(shí)間，t2經(jīng)過時(shí)間，t3經(jīng)由時(shí)間，sr01、sr02、sr03、sr04從屬裝置，s100通信處理，s110發(fā)送判定處理，s120、s120a優(yōu)先級(jí)判定處理，s130發(fā)送執(zhí)行處理。