(57)【要約】  【課題】中継ノードを介して接続された複数のネットワークにおける全てのノードそれぞれによるフレームの送信タイミングを同期させるための技術を提供すること。  【解決手段】まず、中継ノード３の主送受信部１０ａが通信状態となり（ｓ１２０「ＹＥＳ」）、主ネットワーク２に接続されたノードそれぞれによるフレームの送信タイミングと同期した後、従ネットワーク２に接続されたノードそれぞれが通信状態となるのに要する期間、この主ネットワークを流通するフレームが従送受信部それぞれに受信されるように受信経路が切り替えられる（ｓ１５０〜ｓ２００）。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ１以上のノードが接続された複数のネットワークと、該ネットワーク間に介在して該ネットワーク間におけるフレームの送受信を中継する中継ノードと、からなるネットワークシステムであって、
前記複数のネットワークのうち、いずれかのネットワークである主ネットワークは、いずれか最も早く起動したノード（中継ノードを含む）が一定周期でフレームの送信を開始し、それ以降に起動した他のノードがそのフレームの送信周期との同期をとることにより、ノードそれぞれが時分割多重でフレームの送受信を繰り返す通信状態となり、
前記複数のネットワークのうち、前記主ネットワーク以外のネットワークである従ネットワークは、前記中継ノードが一定周期でフレームの送信を開始し、その他のノードがそのフレームの送信周期との同期をとることにより、ノードそれぞれが時分割多重でフレームの送受信を繰り返す通信状態となり、
前記中継ノードは、
前記主ネットワークに接続された状態で、該主ネットワークとの間におけるフレームの送受信を制御すると共に、該主ネットワークに接続されたノードとして機能する主送受信部と、
それぞれ異なる前記従ネットワークに接続された状態で、該従ネットワークとの間におけるフレームの送受信を制御すると共に、該従ネットワークに接続されたノードとして機能する１以上の従送受信部と、
前記送受信部（前記主送受信部，前記従送受信部）の間でフレームを中継するフレーム中継手段と、
当該中継ノードが起動した以降に、前記主送受信部に対し、一定周期でのフレームの送信を開始する，または，フレームの送信周期との同期をとることにより前記通信状態となるべき旨を指令する第１指令手段と、
該第１指令手段による指令を受けて前記主送受信部が通信状態となった以降に、前記従送受信部それぞれに対し、一定周期でのフレームの送信を開始する，または，フレームの送信周期との同期をとることにより前記通信状態となるべき旨を指令する第２指令手段と、
前記第１指令手段による指令を受けて前記主送受信部が通信状態となってから、所定の期間が経過するまでの間、前記従送受信部がフレームを受信する受信経路それぞれを、その従送受信部が接続されていた前記従ネットワークから前記主ネットワークへと切り替える経路切替手段と、を備えている
ことを特徴とするネットワークシステム。
【請求項２】
前記中継ノードにおいては、
前記経路切替手段は、前記受信経路それぞれを切り替えた以降、前記従送受信部それぞれが、その受信経路を介して受信されるフレームの送信周期との同期をとって前記通信状態となるのに要する第１同期期間，および，その従送受信部が接続された従ネットワークにおける他のノードが、前記通信状態となった従送受信部により繰り返し送信されるフレームの送信周期との同期をとって通信状態となるのに要する第２同期期間，が経過した際に、前記受信経路それぞれを、前記主ネットワークから前記従ネットワークへと切り替え直す、ように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
【請求項３】
前記中継ノードにおいては、
前記経路切替手段により受信経路それぞれが切り替えられた以降、前記主ネットワークにおいてフレームが送信される繰り返し回数をカウントする周期カウント手段，が備えられ、
該周期カウント手段によりカウントされたカウント値が、前記第１同期期間と前記第２同期期間との合計の期間に対応する値以上となっている場合に、前記経路切替手段が、前記従送受信部がフレームを受信する受信経路それぞれを、前記主ネットワークから前記従ネットワークへと切り替え直す、ように構成されている
ことを特徴とする請求項２に記載のネットワークシステム。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の中継ノードが備える全ての手段を備えている
ことを特徴とする中継装置。
【請求項５】
請求項１から３のいずれかに記載の中継ノードが備える全ての手段として機能させるための各種処理手順をコンピュータシステムに実行させるためのプログラム、あるいは専用ハードウェアに実行させるためのハードウェア記述コード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、それぞれ１以上のノードが接続された複数のネットワークと、これらネットワーク間に介在してフレームの送受信を中継する中継ノードと、からなるネットワークシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなネットワークシステムとしては、各ネットワークにおけるノードそれぞれがイベントの発生時に随時フレームの送信を行う（いわゆるＣＳＭＡ／ＣＤ（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection ）方式）ように構成されたものが一般的である（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平０３−２８３８４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述したようなネットワークシステムにおいては、各ネットワークのノードそれぞれがイベントの発生時にフレームの送信を行うように構成されているため、各ネットワークにおけるノードそれぞれによるフレームの送信タイミングを同期させる必要はない。
【０００４】
ただ、上記ネットワークシステムを、各ネットワークのノードそれぞれが、あらかじめ定められた繰り返し周期中の特定タイムスロットにおいてフレームの送信を行う構成（いわゆる時分割多重）に適用することを考えると、システム全体としての動作を同期したものとするために、全ネットワークのノードそれぞれによるフレームの送信タイミングを同期させる必要がある。
【０００５】
しかし、時分割多重のネットワークにおいては、ノードそれぞれによるフレームの送信タイミングを他のネットワークと無関係に同期させており、複数のネットワークにおける全てのノードそれぞれによるフレームの送信タイミングを同期させることが困難であった。
【０００６】
具体的にいうと、各ネットワークは、いずれか最も早く起動したノードが一定周期でフレームの送信を開始し、それ以降に起動した他のノードがそのフレームの送信周期との同期をとることにより、ノードそれぞれが時分割多重でフレームの送受信を繰り返す通信状態となることが一般的であり、この場合、全ネットワークのノードそれぞれによるフレームの送信タイミングを同期させることは困難である。
【０００７】
また、各ネットワーク送信タイミングは電源が投入するたびに変化するため、中継装置を介してネットワーク間のフレーム転送に要する時間をあらかじめ予測することができない。したがって、中継装置を通過するフレームの遅延時間にばらつきが生じ、制御系の電気的装置（エンジン制御装置等）で実現される車両制御の応答特性が劣化する、といった問題がある。
【０００８】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、中継ノードを介して接続された複数のネットワークにおける全てのノードそれぞれによるフレームの送信タイミングを同期させるための技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するためには、それぞれ１以上のノードが接続された複数のネットワークと、該ネットワーク間に介在して該ネットワーク間におけるフレームの送受信を中継する中継ノードと、からなるネットワークシステムを、以下に示すようにした第１の構成（請求項１）とするとよい。
【００１０】
この構成において、前記複数のネットワークのうち、いずれかのネットワークである主ネットワークは、いずれか最も早く起動したノード（中継ノードを含む）が一定周期でフレームの送信を開始し、それ以降に起動した他のノードがそのフレームの送信周期との同期をとることにより、ノードそれぞれが時分割多重でフレームの送受信を繰り返す通信状態となる。また、前記複数のネットワークのうち、前記主ネットワーク以外のネットワークである従ネットワークは、前記中継ノードが一定周期でフレームの送信を開始し、その他のノードがそのフレームの送信周期との同期をとることにより、ノードそれぞれが時分割多重でフレームの送受信を繰り返す通信状態となる。
【００１１】
また、前記中継ノードは、前記主ネットワークに接続された状態で、該主ネットワークとの間におけるフレームの送受信を制御すると共に、該主ネットワークに接続されたノードとして機能する主送受信部と、それぞれ異なる前記従ネットワークに接続された状態で、該従ネットワークとの間におけるフレームの送受信を制御すると共に、該従ネットワークに接続されたノードとして機能する１以上の従送受信部と、  前記送受信部（前記主送受信部，前記従送受信部）の間でフレームを中継するフレーム中継手段と、を備えている。
【００１２】
また、この中継ノードにおいては、当該中継ノードが起動した以降に、第１指令手段が、前記主送受信部に対し、一定周期でのフレームの送信を開始する，または，フレームの送信周期との同期をとることにより前記通信状態となるべき旨を指令する。この第１指令手段による指令を受けて前記主送受信部が通信状態となった以降に、第２指令手段が、前記従送受信部それぞれに対し、一定周期でのフレームの送信を開始する，または，フレームの送信周期との同期をとることにより前記通信状態となるべき旨を指令する。
【００１３】
そして、経路切替手段が、前記第１指令手段による指令を受けて前記主送受信部が通信状態となってから、所定の期間が経過するまでの間、前記従送受信部がフレームを受信する受信経路それぞれを、その従送受信部が接続されていた前記従ネットワークから前記主ネットワークへと切り替える。
【００１４】
このように構成されたネットワークシステムによれば、まず、中継ノードの主送受信部が通信状態となり、主ネットワークに接続されたノードそれぞれによるフレームの送信タイミングが同期した後、所定の期間が経過するまでの間、この主ネットワークを流通するフレームが従送受信部それぞれに受信されるように受信経路が切り替えられる。
【００１５】
従送受信部それぞれは、こうして受信されるフレームの送信周期と同期をとって通信状態となることにより、従送受信部自身が接続された従ネットワークに対して、フレームの送受信を繰り返すようになる。このとき、従送受信部は、主ネットワークを流通するフレームの送信周期との同期をとって通信状態となったことから、当然、主ネットワークのノードそれぞれによるフレームの送信タイミングと同期している。
【００１６】
この後、従送受信部により繰り返し送信されるフレームが、この従送受信部が接続された従ネットワークにおける他のノードそれぞれに受信されるようになり、これにより、これら他のノードについても、その従送受信部により送信されるフレームの送信周期との同期をとって通信状態となる。このとき、従送受信部によるフレームの送信タイミングは、主ネットワークのノードそれぞれによるフレームの送信タイミングと同期していることから、この従送受信部によるフレームの送信周期と同期をとって通信状態となった各ノードについても、同様に、主ネットワークのノードそれぞれによるフレームの送信タイミングと同期している。
【００１７】
このように、従送受信部および従ネットワークに接続された各ノードそれぞれは、全て主ネットワークのノードそれぞれによる送信タイミングと同期してフレームを送信するため、これにより、中継ノードを介して接続された複数のネットワークにおける全てのノードそれぞれによるフレームの送信タイミングを同期させることができる。
【００１８】
また、上記構成では、それぞれの起動タイミングに拘わらず、中継ノードにおける主送受信部，従送受信部，従ネットワークの各ノードという順番で主ネットワークのノードそれぞれによる送信タイミングとの同期をとることができる。そのため、システムとしての起動に伴う各ノードの起動タイミングが一定していないような環境下においても、間違いなく、中継ノードを介して接続された全ネットワークのノードそれぞれによるフレームの送信タイミングを同期させることができる。
【００１９】
なお、上記構成において、中継ノードの経路切替手段が受信経路を切り替えておく期間は、従ネットワークに接続されたノード（従送受信部を含む）それぞれが通信状態となるのに要する期間を確保できればよく、その具体的な期間については特に限定されない。
【００２０】
そのような期間を確保できるようにするためには、例えば、経路切替手段を以下に示すようにした第２の構成（請求項２）とすることが考えられる。
この構成において、前記経路切替手段は、前記受信経路それぞれを切り替えた以降、前記従送受信部それぞれが、その受信経路を介して受信されるフレームの送信周期との同期をとって前記通信状態となるのに要する第１同期期間，および，その従送受信部が接続された従ネットワークにおける他のノードが、前記通信状態となった従送受信部により繰り返し送信されるフレームの送信周期との同期をとって通信状態となるのに要する第２同期期間，が経過した際に、前記受信経路それぞれを、前記主ネットワークから前記従ネットワークへと切り替え直す、ように構成されている。
【００２１】
この構成であれば、中継ノードの経路切替手段が受信経路を切り替えておく期間として、少なくとも、従ネットワークに接続されたノード（従送受信部を含む）それぞれが通信状態となるのに要する期間を確保することができる。
【００２２】
また、この構成において、上述した第１同期期間および第２同期期間が経過したことは、如何にして判定することとしてもよい。
例えば、第１同期期間および第２同期期間の合計期間に相当する時間としてあらかじめ定められた時間が経過したことをもって、その期間の経過と判定することが考えられる。また、主ネットワークにおいてフレームが送信される繰り返し周期が、第１同期期間および第２同期期間の合計期間に相当する数だけ繰り返されたことをもって、その期間の経過と判定することも考えられる。
【００２３】
この後者のためには、上記第２の構成を、以下に示すようにした第３の構成（請求項３）とすることが考えられる。
この構成の中継ノードにおいては、前記経路切替手段により受信経路それぞれが切り替えられた以降、前記主ネットワークにおいてフレームが送信される繰り返し回数をカウントする周期カウント手段，が備えられている。そして、該周期カウント手段によりカウントされたカウント値が、前記第１同期期間と前記第２同期期間との合計の期間に対応する値以上となっている場合に、前記経路切替手段が、前記従送受信部がフレームを受信する受信経路それぞれを、前記主ネットワークから前記従ネットワークへと切り替え直す、ように構成されている。
【００２４】
この構成であれば、主ネットワークにおいてフレームが送信される（つまり、フレームが送信される周期の）繰り返し回数をカウントすることにより、そのカウント値に応じて第１同期期間および第２同期期間が経過したことを判定することができる。
【００２５】
また、上記課題を解決するための構成としては、上記第１〜第３のいずれかの構成における中継ノードが備える全ての手段を備えた中継装置（請求項４）としてもよい。
この中継装置であれば、上記第１〜第３のいずれかの構成におけるネットワークシステムの一部を構成することができるからである。
【００２６】
また、上記課題を解決するための構成としては、上記第１〜第３のいずれかの構成における中継ノードが備える全ての手段として機能させるための各種処理手順をコンピュータシステムに実行させるためのプログラム、あるいは専用ハードウェアに実行させるためのハードウェア記述コード（請求項５）としてもよい。
【００２７】
このプログラムにより制御されるコンピュータシステムであれば、上記第１〜第３のいずれかの構成の一部を構成することができるからである。
なお、上述したプログラムは、コンピュータシステムによる処理に適した命令の順番付けられた列からなるものであって、各種記録媒体や通信回線を介して、ネットワークシステム，中継装置や、これを利用するユーザに提供されるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
（１）全体構成
ネットワークシステム１は、図１に示すように、それぞれ１以上のノード１００が接続された複数のネットワーク２と、これらネットワーク２間に介在してネットワーク２間におけるフレームの送受信を中継する中継ノード３と、からなる。
【００２９】
ノード１００は、それぞれが所定のアクチュエータを制御する周知のＥＣＵ（Electronic Control Unit ）として構成されたものであり、ノード１００を物理層レベルでネットワーク２に接続するトランシーバ１０２，トランシーバ１０２を介して所定プロトコル（本実施形態においては、ＦｌｅｘＲａｙ；以下同様）に従った通信を行う通信部１０４，ノード１００全体の動作を制御する周知のマイコンとして構成された制御部１０６などを備えている。
【００３０】
中継ノード３は、複数のネットワーク２間に介在させた状態で使用される中継装置であって、各ネットワーク２それぞれを介したフレームの送受信を制御する送受信部１０，中継ノード３全体の動作を制御する制御部２０などを備えている。
【００３１】
これらのうち、送受信部１０それぞれは、中継ノード３を物理層レベルでネットワーク２に接続するトランシーバ１２，トランシーバ１２を介して所定プロトコルに従った通信を行う通信部１４などを備え、制御部２０からの指令を受けて動作することにより、それ単体でも上記ノード１００と同様に機能するように構成されたものである。
【００３２】
また、これら送受信部１０のうち、特定の送受信部（以降、「主送受信部」という）１０ａを除いた送受信部（以降、「従送受信部」という）１０ｂそれぞれには、トランシーバ１２により受信されたフレームを通信部１４へと伝送させるための受信経路中に切替スイッチ１６が設けられている。
【００３３】
この切替スイッチ１６は、初期状態において、従送受信部１０ｂ自身のトランシーバ１２により受信されたフレームが通信部１４へと伝送されるようにその受信経路を形成しているが、制御部２０からの切替指令を受けると、主送受信部１０ａのトランシーバ１２により受信されたフレームが通信部１４へと伝送されるようにその受信経路を切り替える。
【００３４】
また、制御部２０は、周知のマイコン、あるいは専用ハードウェアからなるものであって、各送受信部１０から転送されてくるフレームを一時的に格納する受信バッファ２２，各送受信部１０へと転送するフレームを一時的に格納する送信バッファ２４，送受信部１０間でのフレームの中継を制御する中継制御部２６などを備えている。
【００３５】
このように構成された中継ノード３（の送受信部１０）を含む各ノードは、システム全体への電源供給に伴ってそれぞれが順次起動した後、それぞれに実装されたプロトコルに従ってネットワーク２毎にノード間の同期をとることで通信可能な状態（以降、「通信状態」という）へ遷移し、以降、時分割多重（ＴＤＭ；Time Division Multiplex ）により特定の順番でフレームを一定周期で繰り返し送信するようになる。
【００３６】
このノード間での同期は、同一ネットワーク２に接続されているノードのうち、ある特定のノード（以降、「主導ノード」という）が一定周期でのフレームの送信を開始し、それ以外のノード（以降、「同期ノード」という）がそのフレームの送信周期に基づいて自身によるフレームの送信タイミングを特定する、といった手順で行われる。
【００３７】
ここで、中継ノード３の送受信部１０が接続されているネットワーク２のうち、主送受信部１０ａが接続されているネットワーク（以降、「主ネットワーク」という）２においては、起動タイミングの最も早いいずれかのノードが「主導ノード」として機能できるように設定されているのに対し、従送受信部１０ｂが接続されているネットワーク（以降、「従ネットワーク」という）２においては、この従送受信部１０ｂのみが「主導ノード」として機能できるように設定されている。
【００３８】
また、本実施形態において、各ノード（送受信部１０を含む）は、主導ノードがフレームを送信する周期（コミュニケーションサイクル）のうち、あらかじめ定められたタイムスロットにおいてフレームを送信するように設定されており、同期ノードは、主導ノードにより送信されるフレームを一定の周期分（本実施形態では４つ）だけ受信することで、そのフレームの送信周期，および，その周期において自身がフレームを送信すべきタイムスロットを特定することができる。
【００３９】
なお、各ノード（送受信部１０を含む）には、それぞれ初期値「０」から所定値を上限として、上述した周期が繰り返された回数をカウントするサイクルカウンタが内蔵されており、各ノードにより送信されるフレームのヘッダ情報には、そのサイクルカウンタのカウント値が格納されるように構成されている。
（２）中継制御部２６による処理
以下に、制御部２０の中継制御部２６により実行される処理を説明する。
（２−１）通信開始処理
はじめに、中継ノード３の起動に伴って起動される通信開始処理の処理手順を図２に基づいて説明する。
【００４０】
この通信開始処理が起動されると、まず、主送受信部１０ａに対して通信を開始すべき旨が指令される（ｓ１１０）。この指令を受けた主送受信部１０ａは、ノード間の同期をとるための処理を開始する。
【００４１】
具体的には、この主送受信部１０ａが、最初に主ネットワーク２における同期をとるべく処理を開始した場合であれば、主導ノードとして一定周期でのフレームの送信を開始し、これにより通信状態へと遷移する。その後、他のノード１００は、そのフレームの送信周期に基づいて、フレームの送信周期，ノード１００自身がフレームを送信すべきタイムスロットを特定し、これにより通信状態へと遷移する。
【００４２】
一方、この主送受信部１０ａが、最初に処理を開始した場合でなければ、同期ノードとして、主導ノードから一定周期で送信されるフレームに基づいて、フレームの送信周期，ノード１００自身がフレームを送信すべきタイムスロットを特定し、これにより通信状態へと遷移する。
【００４３】
こうして、主ネットワーク２においては、主送受信部１０ａおよびノード１００それぞれが、一定周期でのフレームの送受信を特定のタイムスロットにおいて行うようになる（図３参照）。
【００４４】
この上記ｓ１１０による指令の後、主送受信部１０ａが通信状態へと遷移するまで待機状態となる（ｓ１２０：ＮＯ）。本実施形態においては、主送受信部１０ａの状態を示す値が通信部１４内蔵のレジスタに随時セットされるように構成されているため、主送受信部１０ａの状態が通信状態へと遷移したか否かは、そのレジスタにセットされた値に基づいてチェックされる。
【００４５】
その後、主送受信部１０ａが通信状態へと遷移したら（ｓ１２０：ＹＥＳ）、従送受信部１０ｂそれぞれに対して通信を開始すべき旨が指令される（ｓ１３０）。この指令を受けた従送受信部１０ｂは、上述した主送受信部１０ａと同様に、ノード間の同期をとるための処理を開始する。
【００４６】
次に、主送受信部１０ａの通信部１４に内蔵されたサイクルカウンタのカウント値に基づいて、主ネットワーク２の主導ノードによるフレームの送信周期の繰り返し回数がチェックされる（ｓ１４０）。上述したように、サイクルカウンタは、そのカウント値が上限までカウントされた後で初期値に戻るため、この上限までカウントされる一連の周期を繰り返しカウントしていることになる。そして、このカウント値が初期値であれば、その一連の周期における先頭の周期が到来するタイミングになったということを意味している。
【００４７】
このｓ１４０では、所定値を上限とした場合における初期値「０」となるまで待機状態となる（ｓ１４０：ＮＯ）一方、繰り返し回数が初期値「０」となっていたら（ｓ１４０：ＹＥＳ）、従送受信部１０ｂそれぞれの切替スイッチ１６に対し、その通信部１４にフレームを伝送する受信経路を、従送受信部１０ｂのトランシーバ１２から主送受信部１０ａのトランシーバ１２へと切り替えるべき旨が指令される（ｓ１５０）。
【００４８】
この切替指令を受けた切替スイッチ１６が受信経路を切り替えることにより、従送受信部１０ｂの通信部１４には、それぞれ主送受信部１０ａのトランシーバ１２を介して主ネットワーク２において流通するフレームが入力されるようになる。
【００４９】
こうして、主ネットワーク２を流通するフレームが入力されるようになると、従送受信部１０ｂは、このフレームを主導ノードから一定周期で送信されるフレームとみなして、フレームの送信周期，ノード１００自身がフレームを送信すべきタイムスロットを特定し、これにより通信状態へと遷移する（図３の「サイクル２ｎ〜２ｎ＋３」参照）。
【００５０】
その後、この従ネットワーク２における他のノード１００は、こうして通信状態へと遷移した従送受信部１０ｂによるフレームの送信周期に基づいて、フレームの送信周期，ノード１００自身がフレームを送信すべきタイムスロットを特定し、これにより通信状態へと遷移する（図３の「サイクル２ｎ＋４〜ｓｎ＋７」参照）。
【００５１】
次に、主導ノードがフレームを送信する周期の繰り返し回数をカウントするための変数ＣＴＲが初期化（０→ＣＴＲ）される（ｓ１６０）。
次に、サイクルカウンタによるカウントがなされるまで，つまりフレームの送信周期が繰り返されるまで待機状態となり（ｓ１７０：ＮＯ）、フレームの送信周期が繰り返されたら（ｓ１７０：ＹＥＳ）、上記変数ＣＴＲがインクリメント（ＣＴＲ＋１→ＣＴＲ）される（ｓ１８０）。
【００５２】
次に、上記変数ＣＴＲの値が所定の判定値Ｄに到達している（ＣＴＲ＝Ｄ）か否かがチェックされる（ｓ１９０）。
ここでは、従送受信部１０ｂそれぞれが、その受信経路を介して受信されるフレームの送信周期との同期をとって通信状態となるのに要する周期の繰り返し回数（本実施形態においては「４」；以降、「第１周期期間」という）と、その従送受信部１０ｂの接続された従ネットワーク２における他のノードが、通信状態となった従送受信部１０ｂにより繰り返し送信されるフレームの送信周期との同期をとって通信状態となるのに要する周期の繰り返し回数（本実施形態においては「４」；以降、「第２周期期間」という）と、の合計値が判定値Ｄとして定められている。この判定値Ｄは、第１周期期間と第２周期期間との合計であり、従ネットワーク２に接続されたノード（従送受信部１０ｂを含む）それぞれが通信状態となるまでに要する期間を意味している。
【００５３】
このｓ１９０で、上記変数ＣＴＲの値が所定の判定値Ｄに到達していないと判定された場合（ｓ１９０：ＮＯ）、プロセスがｓ１７０へと戻り、以降、上記変数ＣＴＲの値が所定の判定値Ｄに到達し、従ネットワーク２に接続されたノードそれぞれが通信状態となるまで、上記ｓ１７０〜ｓ１９０による変数ＣＴＲのカウントが繰り返される。
【００５４】
そして、上記ｓ１９０で、上記変数ＣＴＲの値が所定の判定値Ｄに到達していると判定された場合（ｓ１９０：ＹＥＳ）、従送受信部１０ｂそれぞれの切替スイッチ１６に対し、その通信部１４へとフレームを伝送する受信経路を、主送受信部１０ａのトランシーバ１２から従送受信部１０ｂのトランシーバ１２へと切り替えるべき旨が指令される（ｓ２００）。
【００５５】
この切替指令を受けた切替スイッチ１６が受信経路を切り替え直すことにより、従送受信部１０ｂの通信部１４には、従送受信部１０ｂのトランシーバ１２を介して従ネットワーク２に流通するフレームが入力されるようになる。
【００５６】
こうして、ｓ２００が行われた後、本通信開始処理が終了する。
このように、本通信開始処理では、従送受信部１０ｂが起動した以降、従送受信部１０ｂおよび従ネットワーク２のノード１００それぞれが通信状態となるまでの間、主ネットワーク２が従ネットワーク２に接続され（ｓ１５０）、そのように通信状態となった後（ｓ１９０「ＹＥＳ」）、主ネットワーク２が従ネットワーク２から切り離されることとなる（ｓ２００）。
（２−２）フレーム中継処理
続いて、上記通信開始処理が終了した以降、繰り返し実行されるフレーム中継処理の処理手順を図４に基づいて説明する。
【００５７】
このフレーム中継処理が起動すると、まず、いずれかの送受信部１０を介してフレームが受信されたか否かがチェックされる（ｓ２１０）。本実施形態においては、いずれかの送受信部１０により受信されたフレームが受信バッファ２２に格納されたうえで、これが順次転送されてくるため、こうして受信バッファ２２からフレームが転送されてきたことをもって、フレームが受信されたと判定される。
【００５８】
このｓ２１０でフレームが受信されたと判定された場合（ｓ２１０：ＹＥＳ）、中継テーブルに基づいて、そのフレームが中継すべきフレームであるか否かがチェックされる（ｓ２２０）。この中継テーブルとは、図５に示すように、各送受信部１０を介して受信されうるフレームにおける識別部（に格納される識別情報）それぞれを、そのフレームを中継すべきか否か（中継必要性），中継すべきネットワーク２（中継先）に対応づけて登録したデータテーブルである。そして、このｓ２２０では、上記ｓ２１０にて受信されたフレームにおける識別部に対応する転送先が中継テーブルに登録されている場合に、そのフレームが中継すべきフレームであると判定される。
【００５９】
このｓ２２０で中継すべきフレームでないと判定された場合（ｓ２２０：ＮＯ）、プロセスが直ちにｓ２１０へと戻る。
また、上記ｓ２２０で中継すべきフレームであると判定された場合（ｓ２２０：ＹＥＳ）、そのフレームが、これを中継すべきネットワーク２へと至る送受信部１０へと転送させるべく、送信バッファ２４に転送させられた後（ｓ２３０）、プロセスがｓ２１０へと戻る。なお、フレーム転送時に必要であれば、フレームの識別部を変更してもよい。
【００６０】
こうして送信バッファ２４に転送されたフレームは、これを中継すべきネットワーク２へと至る送受信部１０に転送され、これを受けた送受信部１０が、このフレームをネットワーク２へと送信する。
（３）作用，効果
このように構成されたネットワークシステム１によれば、まず、中継ノード３の主送受信部１０ａが通信状態となり（図２のｓ１２０「ＹＥＳ」）、主ネットワーク２に接続されたノードそれぞれによるフレームの送信タイミングが同期した後、所定の期間が経過するまでの間、この主ネットワークを流通するフレームが従送受信部それぞれに受信されるように受信経路が切り替えられる（同図ｓ１５０〜ｓ２００）。
【００６１】
従送受信部１０ｂそれぞれは、こうして受信されるフレームの送信周期と同期をとって通信状態となることにより（図３の「サイクル２ｎ〜２ｎ＋３」参照）、従送受信部１０ｂ自身が接続された従ネットワーク２に対して、フレームの送受信を繰り返すようになる（同図「サイクル２ｎ＋４」以降参照）。このとき、従送受信部１０ｂは、主ネットワーク２を流通するフレームの送信周期との同期をとって通信状態となったことから、当然、主ネットワーク２のノードそれぞれによるフレームの送信タイミングと同期している。
【００６２】
この後、従送受信部１０ｂにより繰り返し送信されるフレームが、この従送受信部１０ｂが接続された従ネットワーク２における他のノードそれぞれに受信されるようになり、これにより、これら他のノードについても、その従送受信部１０ｂにより送信されるフレームの送信周期との同期をとって通信状態となる（同図「サイクル２ｎ＋８」以降参照）。このとき、従送受信部１０ｂは、主ネットワーク２のノードそれぞれによるフレームの送信タイミングと同期していることから、この従送受信部１０ｂによるフレームの送信周期と同期をとって通信状態となった各ノードについても、同様に、主ネットワーク２のノードそれぞれによるフレームの送信タイミングと同期している。
【００６３】
このように、従送受信部１０ｂおよび従ネットワーク２に接続された各ノードそれぞれは、全て主ネットワーク２のノードそれぞれによる送信タイミングと同期するため、これにより、中継ノード３を介して接続された複数のネットワークにおける全てのノードそれぞれによるフレームの送信タイミングを同期させることができる。
【００６４】
また、上記実施形態では、それぞれの起動タイミングに拘わらず、中継ノード３における主送受信部１０ａ，従送受信部１０ｂ，従ネットワーク２の各ノード１００という順番で主ネットワーク２のノードそれぞれによる送信タイミングとの同期をとることができる。そのため、システムとしての起動に伴う各ノードの起動タイミングが一定していないような環境下においても、間違いなく、中継ノード３を介して接続された全ネットワーク２のノードそれぞれによるフレームの送信タイミングを同期させることができる。したがって、中継装置を通過するフレームの遅延時間をあらかじめ予測することが可能であり、中継装置を経由することによるフレームの遅延ばらつきが発生しない。
【００６５】
また、上記実施形態では、従ネットワーク２に接続されたノード（従送受信部１０ｂを含む）それぞれが通信状態となるのに要する期間（判定値Ｄ）の経過まで（変数ＣＴＲ＝Ｄ）、従送受信部１０ｂにおける受信経路が、従送受信部１０ｂのトランシーバ１２から主送受信部１０ａのトランシーバ１２へと切り替えられる（図２のｓ１５０〜ｓ２００）。これにより、従送受信部１０ｂの受信経路を切り替えておく期間として、従ネットワーク２に接続されたノードそれぞれが通信状態となるのに要する期間を確保することができる。
【００６６】
また、上記実施形態では、変数ＣＴＲの値が第１周期期間と第２周期期間との合計を示す判定値Ｄに到達したことをもって、従ネットワーク２に接続されたノードそれぞれが通信状態となるのに要する期間が経過したと判定することができ、これにより、従送受信部１０ｂにおける受信経路を初期状態に戻すことができる（図２のｓ２００）。
（４）変形例
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。
【００６７】
例えば、上記実施形態においては、図１として、中継ノード３に２つの送受信部１０のみが備えられている構成を示してあるが、３つ以上の送受信部１０が備えられている構成を採用できることはいうまでもない。
【００６８】
また、上記実施形態においては、従ネットワーク２に接続されたノード（従送受信部１０ｂを含む）それぞれが通信状態となるのに要する期間（第１周期期間および第２周期期間）が経過したか否かを、変数ＣＴＲのカウント値，つまり主導ノードがフレームを送信する周期の繰り返し回数をカウントした値に基づいて判定するように構成されている（図２の１７０〜ｓ１９０）。
【００６９】
しかし、上述した第１同期期間および第２同期期間が経過したことは、どのように判定することとしてもよく、例えば、第１同期期間および第２同期期間の合計期間に相当する時間としてあらかじめ定められた時間が経過したことをもって、その期間が経過したと判定することが考えられる。
【００７０】
この場合、図２のｓ１６０〜ｓ１９０では、同図ｓ１５０にて受信経路が切り替えられた以降の経過時間が、第１同期期間および第２同期期間の合計期間に相当する時間に到達するまで待機し、その時間に到達した場合に、同図ｓ２００へと移行するように構成すればよい。上述の判定方法を用いる場合には、基準となる時間を通信部１０４から取得して経過時間を把握する必要がある。
【００７１】
また、上記実施形態における通信開始処理は、図２のｓ１３０により従送受信部１０ｂに対して通信開始を指令した後で、同図ｓ１４０以降の処理が実施されるように構成されている。しかし、このｓ１３０による従送受信部１０ｂに対する指令は、同図ｓ１４０〜ｓ１６０のいずれかが実施された後になされるものとしてもよい。
（５）本発明との対応関係
以上説明した実施形態において、図４のｓ２１０〜ｓ２３０が本発明における中継手段であり、図２のｓ１１０が本発明における第１指令手段であり、同図ｓ１３０が本発明における第２指令手段であり、同図ｓ１５０，ｓ２００が本発明における経路切替手段であり、同図ｓ１７０，ｓ１８０が本発明における周期カウント手段である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】ネットワークシステムの全体構成を示すブロック図
【図２】通信開始処理を示すフローチャート
【図３】各ネットワークにおいてフレームが送信される状態を示すタイミングチャート
【図４】フレーム中継処理を示すフローチャート
【図５】中継テーブルのデータ構造を示す図
【符号の説明】
【００７３】
１…ネットワークシステム、２…主ネットワーク、２…従ネットワーク、３…中継ノード、１０…送受信部、１０ａ…主送受信部、１０ｂ…従送受信部、１２…トランシーバ、１４…通信部、１６…切替スイッチ、２０…制御部、２２…受信バッファ、２４…送信バッファ、２６…中継制御部、１００…ノード、１０２…トランシーバ、１０４…通信部、１０６…制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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