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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-09-18
(45)【発行日】2025-09-29
(54)【発明の名称】通信システム、スレーブ、コントローラ、および、通信方法
(51)【国際特許分類】
H04L 43/0811 20220101AFI20250919BHJP
H04L 41/0663 20220101ALI20250919BHJP
H04L 12/423 20060101ALI20250919BHJP
H04L 12/437 20060101ALI20250919BHJP
【ＦＩ】
H04L43/0811
H04L41/0663
H04L12/423
H04L12/437 P
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2023500580
(86)(22)【出願日】2021-12-20
(86)【国際出願番号】 JP2021046949
(87)【国際公開番号】W WO2022176370
(87)【国際公開日】2022-08-25
【審査請求日】2024-10-04
(31)【優先権主張番号】P 2021024540
(32)【優先日】2021-02-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100106116
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 健司
(74)【代理人】
【識別番号】100157484
【弁理士】
【氏名又は名称】廣田 智之
(72)【発明者】
【氏名】境 隼太
(72)【発明者】
【氏名】久畑 篤紀
(72)【発明者】
【氏名】三島 雅史
【審査官】長濱 美紗
(56)【参考文献】
【文献】特開２００５－３３３５０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－０１９４３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０５－２６８２３６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｌ １２／００－１２／６６
４１／００－１０１／６９５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の入出力ポートと、第２の入出力ポートと、コントローラ送信制御部と、を有するコントローラと、各々が、第３の入出力ポートと第４の入出力ポートと、スレーブ送信制御部と、検出部と、を有する、第１のスレーブ～第Ｎのスレーブ（Ｎは２以上の整数）とを備え、前記第１の入出力ポートと、前記第１のスレーブが有する前記第４の入出力ポートとが接続され、
前記第Ｎのスレーブが有する前記第３の入出力ポートと、前記第２の入出力ポートとが接続され、
任意のＫ（Ｋは２以上Ｎ以下の整数）において、第Ｋ－１のスレーブが有する前記第３の入出力ポートと、第Ｋのスレーブが有する前記第４の入出力ポートとが接続され、
前記コントローラ送信制御部は、通常フレームを生成して送信し、断線ノード通知フレームを受信し、第１のコントローラ動作モードと、第２のコントローラ動作モードと、を実行し、
前記第１のコントローラ動作モードは、前記通常フレームを、前記第１の入出力ポートから繰り返し送信し、
前記第２のコントローラ動作モードは、前記通常フレームを、前記第１の入出力ポートと前記第２の入出力ポートとから繰り返し送信し、
前記スレーブ送信制御部は、前記通常フレームを送信および受信し、前記断線ノード通知フレームを生成するとともに前記断線ノード通知フレームを送信および受信し、第１のスレーブ動作モードと、第２のスレーブ動作モードと、を実行し、
前記第１のスレーブ動作モードは、前記第３の入出力ポートと前記第４の入出力ポートとのうちの一方の入出力ポートが前記通常フレームを受信すると、前記第３の入出力ポートと前記第４の入出力ポートとのうちの他方の入出力ポートから前記通常フレームを送信し、
前記第２のスレーブ動作モードは、前記一方の入出力ポートが前記通常フレームを受信すると、前記一方の入出力ポートから前記通常フレームを送信し、
前記検出部は、前記第３の入出力ポートの接続に係る異常、および、前記第４の入出力ポートの接続に係る異常を検出し、
前記スレーブ送信制御部は、さらに前記第１のスレーブ動作モードで動作している場合に、前記検出部が、前記第３の入出力ポートの接続に係る異常、または、前記第４の入出力ポートの接続に係る異常を検出したとき、
前記第１のスレーブ動作モードから前記第２のスレーブ動作モードに切り替えると共に、接続状態の変化を検出した旨を示す前記断線ノード通知フレームを生成し、前記第３の入出力ポートと前記第４の入出力ポートとから、前記断線ノード通知フレームの送信を試み、
前記断線ノード通知フレームを前記一方の入出力ポートが受信すると、前記他方の入出力ポートから前記断線ノード通知フレームを送信し、
前記コントローラ送信制御部は、さらに前記第１のコントローラ動作モードで動作している場合に、前記第１の入出力ポートまたは前記第２の入出力ポートが前記断線ノード通知フレームを受信すると、前記第１のコントローラ動作モードから前記第２のコントローラ動作モードに切り替える、
通信システム。
【請求項2】
前記断線ノード通知フレームは、０以上の整数値を示すノードカウント値を含み、前記スレーブ送信制御部は、前記第１のスレーブ動作モードで動作している場合に、
（１）前記検出部が、前記一方の入出力ポートの接続に係る異常を検出したときに、前記一方の入出力ポートから、０を示すノードカウント値を含む前記断線ノード通知フレームの送信を試み、前記他方の入出力ポートから、１を示すノードカウント値を含む前記断線ノード通知フレームの送信を試み、
（２）前記一方の入出力ポートが、０を示すノードカウント値を含む前記断線ノード通知フレームを受信すると、前記第１のスレーブ動作モードから前記第２のスレーブ動作モードに切り替え、
前記一方の入出力ポートが前記断線ノード通知フレームを受信すると、前記断線ノード通知フレームに含まれるノードカウント値に１を加えたノードカウント値を含む前記断線ノード通知フレームを、前記他方の入出力ポートから送信し、
前記コントローラは、前記第１の入出力ポートおよび前記第２の入出力ポートが前記断線ノード通知フレームを受信した場合に、前記第１の入出力ポートが受信した前記断線ノード通知フレームに含まれるノードカウント値と、前記第２の入出力ポートが受信した前
記断線ノード通知フレームに含まれるノードカウント値とに基づいて、異常の発生位置を特定する異常位置判定部をさらに有する、
請求項１に記載の通信システム。
【請求項3】
前記第１のスレーブ～前記第Ｎのスレーブの各々は、前記第３の入出力ポートまたは前記第４の入出力ポートが通常フレームを受信するタイミングに基づいて、前記第１のスレーブ～前記第Ｎのスレーブが同期して動作する同期タイミングを示す同期タイミング信号を算出する同期タイミング算出部をさらに有し、前記同期タイミング算出部は、前記通常フレームを受信する側の入出力ポートで前記断線ノード通知フレームを受信した場合、および、前記検出部が、前記通常フレームを受信する側の入出力ポートの接続に係る異常を検出した場合に、前記通常フレームを、当該入出力ポートではない入出力ポートが受信するときに、前記同期タイミングが変わらないように、前記同期タイミング信号を算出する算出方法を更新する、
請求項２に記載の通信システム。
【請求項4】
前記スレーブ送信制御部は、前記第１のスレーブ動作モードで動作している場合において、前記検出部が、前記第３の入出力ポートの接続に係る異常、または、前記第４の入出力ポートの接続に係る異常を検出したときに送信を試みる前記断線ノード通知フレームに、前記スレーブ送信制御部を含むスレーブのＭＡＣＩＤを含ませ、前記コントローラは、前記第１の入出力ポートおよび前記第２の入出力ポートが前記断線ノード通知フレームを受信した場合に、前記第１の入出力ポートが受信した前記断線ノード通知フレームに含まれるＭＡＣＩＤと、前記第２の入出力ポートが受信した前記ノード通知フレームに含まれるＭＡＣＩＤとに基づいて、異常の種類に係る判定を行う異常種類判定部をさらに有する、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項5】
前記検出部は、さらに、前記第３の入出力ポートの接続に係る異常の回復、および、前記第４の入出力ポートの接続に係る異常の回復を検出し、前記スレーブ送信制御部は、
前記第２のスレーブ動作モードで動作している場合に、前記検出部が、前記第３の入出力ポートの接続に係る異常の回復、または、前記第４の入出力ポートの接続に係る異常の回復を検出したときに、動作モードを前記第２のスレーブ動作モードから前記第１のスレーブ動作モードに切り替えると共に、前記第３の入出力ポートと前記第４の入出力ポートとから前記断線ノード通知フレームを送信し、
前記コントローラ送信制御部は、前記第２のコントローラ動作モードで動作している場合において、前記第１の入出力ポートまたは前記第２の入出力ポートが前記断線ノード通知フレームを受信すると、前記第２のコントローラ動作モードから前記第１のコントローラ動作モードに切り替える、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項6】
第１の入出力ポートと、第２の入出力ポートと、
スレーブ送信制御部と、
検出部と、を備え、
前記スレーブ送信制御部は、通常フレームを送信および受信し、断線ノード通知フレームを生成するとともに前記断線ノード通知フレームを送信および受信し、第１のスレーブ動作モードと、第２のスレーブ動作モードと、を実行し、
前記第１のスレーブ動作モードは、前記通常フレームを、前記第１の入出力ポートと前記第２の入出力ポートとのうちの一方の入出力ポートが受信すると、前記通常フレームを、前記第１の入出力ポートと前記第２の入出力ポートとのうちの他方の入出力ポートか
ら送信し、
前記第２のスレーブ動作モードは、前記通常フレームを、前記一方の入出力ポートが受信すると、前記通常フレームを、前記一方の入出力ポートから送信し、
前記検出部は、前記第１の入出力ポートの接続に係る異常、および、前記第２の入出力ポートの接続に係る異常を検出し、
前記スレーブ送信制御部は、さらに前記第１のスレーブ動作モードで動作している場合に、前記検出部が、前記第１の入出力ポートの接続に係る異常、または、前記第２の入出力ポートの接続に係る異常を検出したとき、
前記第１のスレーブ動作モードから前記第２のスレーブ動作モードに切り替えると共に、接続状態の変化を検出した旨を示す前記断線ノード通知フレームを生成し、前記第１の入出力ポートと前記第２の入出力ポートとから前記断線ノード通知フレームの送信を試み、
前記断線ノード通知フレームを前記一方の入出力ポートが受信すると、前記断線ノード通知フレームを、前記他方の入出力ポートから送信する、
スレーブ。
【請求項7】
前記断線ノード通知フレームは、０以上の整数値を示すノードカウント値を含み、前記スレーブ送信制御部は、前記第１のスレーブ動作モードで動作している場合に、
（１）前記検出部が、前記第１の入出力ポートの接続に係る異常を検出したときに、前記一方の入出力ポートから、０を示すノードカウント値を含む前記断線ノード通知フレームの送信を試み、前記他方の入出力ポートから、１を示すノードカウント値を含む前記断線ノード通知フレームの送信を試み、
（２）前記一方の入出力ポートが、０を示すノードカウント値を含む前記断線ノード通知フレームを受信すると、動作モードを前記第１のスレーブ動作モードから前記第２のスレーブ動作モードに切り替え、
前記一方の入出力ポートが前記断線ノード通知フレームを受信すると、前記断線ノード通知フレームに含まれるノードカウント値に１を加えたノードカウント値を含む断線ノード通知フレームを、前記他方の入出力ポートから送信する、
請求項６に記載のスレーブ。
【請求項8】
前記第１の入出力ポートまたは前記第２の入出力ポートが通常フレームを受信するタイミングに基づいて、同期タイミングを示す同期タイミング信号を算出する同期タイミング算出部をさらに有し、前記同期タイミング算出部は、通常フレームを受信する側の入出力ポートで前記断線ノード通知フレームを受信した場合、および、前記検出部が、前記通常フレームを受信する側の入出力ポートの接続に係る異常を検出した場合に、前記通常フレームを、前記入出力ポートではない入出力ポートが受信するときに、前記同期タイミングが変わらないように、前記同期タイミング信号を算出する算出方法を更新する、
請求項７に記載のスレーブ。
【請求項9】
前記スレーブ送信制御部は、前記第１のスレーブ動作モードで動作している場合に、前記検出部が、前記第１の入出力ポートの接続に係る異常、または、前記第２の入出力ポートの接続に係る異常を検出したときに、
送信を試みる前記断線ノード通知フレームに、前記スレーブ送信制御部を含むスレーブのＭＡＣＩＤを含ませる、
請求項６から請求項８のいずれか一項に記載のスレーブ。
【請求項10】
前記検出部は、さらに、前記第１の入出力ポートの接続に係る異常の回復、および、前記第２の入出力ポートの接続に係る異常の回復を検出し、前記スレーブ送信制御部は、
前記第２のスレーブ動作モードで動作している場合に、
前記検出部が、前記第１の入出力ポートの接続に係る異常の回復、または、前記第２の入出力ポートの接続に係る異常の回復を検出したときに、
前記第２のスレーブ動作モードから前記第１のスレーブ動作モードに切り替えると共に、前記第１の入出力ポートと前記第２の入出力ポートとから前記断線ノード通知フレームを送信する、
請求項６から請求項９のいずれか一項に記載のスレーブ。
【請求項11】
第１の入出力ポートと、第２の入出力ポートと、
コントローラ送信制御部と、を備え、
前記コントローラ送信制御部は、通常フレームを生成して送信し、断線ノード通知フレームを受信し、第１のコントローラ動作モードと、第２のコントローラ動作モードと、を実行し、
前記第１のコントローラ動作モードにおいて、前記通常フレームを、前記第１の入出力ポートから繰り返し送信し、
前記第２のコントローラ動作モードにおいて、前記通常フレームを、前記第１の入出力ポートと前記第２の入出力ポートとから繰り返し送信し、
前記第１のコントローラ動作モードで動作している場合に、前記第１の入出力ポートまたは前記第２の入出力ポートが、接続状態の変化を検出した旨を示す断線ノード通知フレームを受信すると、前記第１のコントローラ動作モードから前記第２のコントローラ動作モードに切り替える、
コントローラにおいて、
前記断線ノード通知フレームには、ＭＡＣＩＤが含まれ、
前記第１の入出力ポートおよび前記第２の入出力ポートが前記断線ノード通知フレームを受信した場合に、前記第１の入出力ポートが受信した前記断線ノード通知フレームに含まれるＭＡＣＩＤと、前記第２の入出力ポートが受信した前記断線ノード通知フレームに含まれるＭＡＣＩＤとに基づいて、異常の種類に係る判定を行う異常種類判定部をさらに有する、
コントローラ。
【請求項12】
前記第２のコントローラ動作モードで動作している場合において、前記第１の入出力ポートまたは前記第２の入出力ポートが、断線ノード通知フレームを受信すると、動作モードを前記第２のコントローラ動作モードから前記第１のコントローラ動作モードに切り替える、
請求項１１に記載のコントローラ。
【請求項13】
第１の入出力ポートと第２の入出力ポートとコントローラ送信制御部とを有するコントローラと、第３の入出力ポートと第４の入出力ポートとスレーブ送信制御部と検出部とを有する、第１のスレーブ～第Ｎのスレーブ（Ｎは２以上の整数）とを備え、
前記第１の入出力ポートと、前記第１のスレーブにおける前記第４の入出力ポートとが接続され、前記第Ｎのスレーブにおける前記第３の入出力ポートと、前記第２の入出力ポートとが接続され、任意のＫ（Ｋは２以上Ｎ以下の整数）において、第Ｋ－１のスレーブにおける前記第３の入出力ポートと、第Ｋのスレーブにおける前記第４の入出力ポートとが接続される、通信システムが行う通信方法であって、
前記コントローラ送信制御部において、通常フレームが生成されて送信され、断線ノード通知フレームが受信され、第１のコントローラ動作モードと第２のコントローラ動作モードが実行され、
前記第１のコントローラ動作モードにおいて、前記通常フレームを、前記第１の入出力ポートから繰り返し送信し、
前記第２のコントローラ動作モードにおいて、前記通常フレームを、前記第１の入出力ポートと前記第２の入出力ポートとから繰り返し送信し、
前記第１のスレーブ～前記第Ｎのスレーブの各々において、
前記スレーブ送信制御部が、
第１のスレーブ動作モードにおいて、前記通常フレームを、前記第３の入出力ポートと前記第４の入出力ポートとのうちの一方の入出力ポートが受信すると、前記第３の入出力ポートと前記第４の入出力ポートとのうちの他方の入出力ポートから前記通常フレームを送信し、
第２のスレーブ動作モードにおいて、前記通常フレームを、前記一方の入出力ポートが受信すると、前記一方の入出力ポートから前記通常フレームを送信し、
前記検出部が、前記第３の入出力ポートの接続に係る異常、および、前記第４の入出力ポートの接続に係る異常を検出し、
前記スレーブ送信制御部が、さらに前記第１のスレーブ動作モードで動作している場合に、前記検出部が、前記第３の入出力ポートの接続に係る異常、または、前記第４の入出力ポートの接続に係る異常を検出したときに、
前記第１のスレーブ動作モードから前記第２のスレーブ動作モードに切り替えると共に、接続状態の変化を検出した旨を示す前記断線ノード通知フレームを生成し、前記第３の入出力ポートと前記第４の入出力ポートとから、前記断線ノード通知フレームの送信を試み、
前記断線ノード通知フレームを前記一方の入出力ポートが受信すると、前記他方の入出力ポートから前記断線ノード通知フレームを送信し、
前記コントローラ送信制御部が、前記第１のコントローラ動作モードで動作している場合において、前記第１の入出力ポートまたは前記第２の入出力ポートが前記断線ノード通知フレームを受信すると、前記第１のコントローラ動作モードから前記第２のコントローラ動作モードに切り替える、
通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、通信システムに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、コントローラと複数のスレーブとがリング状に接続された通信システムについて記載されている。この通信システムは、コントローラから複数のスレーブに、定期的に、ブロードキャストでネットワーク存在フレームを送信することで、ネットワークの接続状況を確認する。そして、その確認結果に基づいて、フレームの送信経路を変更する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】国際公開ＷＯ２０１０／１４３３０５号
【発明の概要】
【0004】
上記従来の通信システムでは、ネットワーク存在フレームを送信するタイミングでしか、ネットワークの接続状況を確認できない。このため、ネットワークの接続に係る異常が発生してから、フレームの送信経路が変更されるまでに、ある程度長い時間がかかってしまうことがある。
【0005】
そこで、本開示は、ネットワークの接続に係る異常が発生してから、フレームの送信経路が変更されるまでにかかる時間を、従来よりも短縮することができる通信システム等を提供することを目的とする。
【0006】
本開示の一態様に係る通信システムは、コントローラと、第１のスレーブ～第Ｎのスレーブ（Ｎは２以上の整数）と、を備える通信システムである。前記コントローラは、第１の入出力ポートと、第２の入出力ポートと、コントローラ送信制御部と、を有する。前記第１のスレーブ～前記第Ｎのスレーブの各々は、第３の入出力ポートと、第４の入出力ポートと、スレーブ送信制御部と、検出部と、を有する。前記第１の入出力ポートと、前記第１のスレーブが有する前記第４の入出力ポートとが接続される。前記第Ｎのスレーブが有する前記第３の入出力ポートと、前記第２の入出力ポートとが接続される。任意のＫ（Ｋは２以上Ｎ以下の整数）において、第Ｋ－１のスレーブが有する前記第３の入出力ポートと、第Ｋのスレーブが有する前記第４の入出力ポートとが接続される。前記コントローラ送信制御部は、通常フレームを生成して送信し、断線ノード通知フレームを受信し、第１のコントローラ動作モードと、第２のコントローラ動作モードと、を実行する。前記第１のコントローラ動作モードは、前記通常フレームを、前記第１の入出力ポートから繰り返し送信する。前記第２のコントローラ動作モードは、前記通常フレームを、前記第１の入出力ポートと前記第２の入出力ポートとから繰り返し送信する。前記スレーブ送信制御部は、前記通常フレームを送信および受信し、前記断線ノード通知フレームを生成するとともに前記断線ノード通知フレームを送信および受信し、第１のスレーブ動作モードと、第２のスレーブ動作モードと、を実行する。第１のスレーブ動作モードは、前記第３の入出力ポートと前記第４の入出力ポートとのうちの一方の入出力ポートが前記通常フレームを受信すると、前記第３の入出力ポートと前記第４の入出力ポートとのうちの他方の入出力ポートから前記通常フレームを送信する。第２のスレーブ動作モードは、前記一方の入出力ポートが前記通常フレームを受信すると、前記一方の入出力ポートから前記通常フレームを送信する。前記検出部は、前記第３の入出力ポートの接続に係る異常、および、前記第４の入出力ポートの接続に係る異常を検出する。前記スレーブ送信制御部は、前記第１のスレーブ動作モードで動作している場合に、前記検出部が前記第３の入出力ポートの接続に係る異常または前記第４の入出力ポートの接続に係る異常を検出したとき、前記第１のスレーブ動作モードから前記第２のスレーブ動作モードに切り替える。また、前記スレーブ送信制御部は、接続状態の変化を検出した旨を示す前記断線ノード通知フレームを生成し、前記第３の入出力ポートと前記第４の入出力ポートとから、前記断線ノード通知フレームの送信を試みる。それとともに、前記スレーブ送信制御部は、前記一方の入出ポートが前記断線ノード通知フレームを受信すると、前記他方の入出力ポートから前記断線ノード通知フレームを送信する。前記コントローラ送信制御部は、前記第１のコントローラ動作モードで動作している場合に、前記第１の入出力ポートまたは前記第２の入出力ポートが前記断線ノード通知フレームを受信すると、前記第１のコントローラ動作モードから前記第２のコントローラ動作モードに切り替える。
【0007】
本開示の他の一態様に係るスレーブは、第１の入出力ポートと、第２の入出力ポートと、スレーブ送信制御部と、検出部と、を備える。前記スレーブ送信制御部は、通常フレームを送信および受信し、断線ノード通知フレームを生成するとともに前記断線ノード通知フレームを送信および受信し、第１のスレーブ動作モードと、第２のスレーブ動作モードと、を実行する。前記第１のスレーブ動作モードは、前記通常フレームを、前記第１の入出力ポートと前記第２の入出力ポートとのうちの一方の入出力ポートが受信すると、当該通常フレームを、前記第１の入出力ポートと前記第２の入出力ポートとのうちの他方の入出力ポートから送信する動作モードである。前記第２のスレーブ動作モードは、前記通常フレームを、前記一方の入出力ポートが受信すると、当該通常フレームに基づく通常フレームを、前記一方の入出力ポートから送信する動作モードである。前記検出部は、前記第１の入出力ポートの接続に係る異常、および、前記第２の入出力ポートの接続に係る異常を検出する。前記スレーブ送信制御部は、前記第１のスレーブ動作モードで動作している場合に、前記検出部が前記第１の入出力ポートの接続に係る異常または前記第２の入出力ポートの接続に係る異常を検出したときに、前記第１のスレーブ動作モードから前記第２のスレーブ動作モードに切り替える。また、前記スレーブ送信制御部は、前記第１の入出力ポートと前記第２の入出力ポートとから接続状態の変化を検出した旨を示す断線ノード通知フレームの送信を試みる。それとともに、前記スレーブ送信制御部は、前記断線ノード通知フレームを前記一方の入出力ポートが受信すると、当該断線ノード通知フレームを、前記他方の入出力ポートから送信する。
【0008】
本開示の他の一態様に係るコントローラは、第１の入出力ポートと、第２の入出力ポートと、コントローラ送信制御部と、を備える。前記コントローラ送信制御部は、通常フレームを生成して送信し、第１のコントローラ動作モードと、第２のコントローラ動作モードと、を実行する。前記第１のコントローラ動作モードは、前記通常フレームを、前記第１の入出力ポートから繰り返し送信する動作モードである。前記第２のコントローラ動作モードは、前記通常フレームを、前記第１の入出力ポートと前記第２の入出力ポートとから繰り返し送信する動作モードである。前記コントローラ送信制御部は、前記第１のコントローラ動作モードで動作している場合に、前記第１の入出力ポートまたは前記第２の入出力ポートが、接続状態の変化を検出した旨を示す断線ノード通知フレームを受信すると、前記第１のコントローラ動作モードから前記第２のコントローラ動作モードに切り替える。
【0009】
本開示の他の一態様に係る通信方法は、通信システムが行う通信方法である。前記通信システムは、コントローラと、第１のスレーブ～第Ｎのスレーブ（Ｎは２以上の整数）と、を備える。前記コントローラは、第１の入出力ポートと、第２の入出力ポートと、コントローラ送信制御部と、を有する。前記第１のスレーブ～第Ｎのスレーブの各々は、第３の入出力ポートと、第４の入出力ポートと、スレーブ送信制御部と、検出部と、を有する。
前記第１の入出力ポートと、前記第１のスレーブが有する前記第４の入出力ポートとが接続される。前記第Ｎのスレーブが有する前記第３の入出力ポートと、前記第２の入出力ポートとが接続される。任意のＫ（Ｋは２以上Ｎ以下の整数）において、第Ｋ－１のスレーブが有する前記第３の入出力ポートと、第Ｋのスレーブが有する前記第４の入出力ポートとが接続される。前記通信方法は、前記コントローラ送信制御部が、前記通常フレームを生成し、前記第１のコントローラ動作モードにおいて、前記通常フレームを前記第１の入出力ポートから繰り返し送信し、前記第２のコントローラ動作モードにおいて、前記通常フレームを前記第１の入出力ポートと前記第２の入出力ポートとから繰り返し送信する。前記第１のスレーブ～前記第Ｎのスレーブの各々の前記スレーブ送信制御部は、前記第１のスレーブ動作モードにおいて、前記通常フレームを前記第３の入出力ポートと前記第４の入出力ポートとのうちの一方の入出力ポートが受信すると、当該通常フレームを、前記第３の入出力ポートと前記第４の入出力ポートとのうちの他方の入出力ポートから送信する。また、前記スレーブ送信制御部は、前記第２のスレーブ動作モードにおいて、前記通常フレームを、前記一方の入出力ポートが受信すると、当該通常フレームを、前記一方の入出力ポートから送信する。前記検出部は、前記第３の入出力ポートの接続に係る異常、および、前記第４の入出力ポートの接続に係る異常を検出する。前記スレーブ送信制御部は、前記第１のスレーブ動作モードで動作している場合に、前記検出部が前記第３の入出力ポートの接続に係る異常または前記第４の入出力ポートの接続に係る異常を検出したときに、前記第１のスレーブ動作モードから前記第２のスレーブ動作モードに切り替える。それと共に前記スレーブ送信制御部は、接続状態の変化を検出した旨を示す断線ノード通知フレームを生成し、前記第３の入出力ポートと前記第４の入出力ポートとから、前記断線ノード通知フレームの送信を試みる。そして前記スレーブ送信制御部は、前記断線ノード通知フレームを前記一方の入出力ポートが受信すると、当該断線ノード通知フレームに基づく断線ノード通知フレームを、前記他方の入出力ポートから送信する。前記コントローラ送信制御部は、前記第１のコントローラ動作モードで動作している場合に、前記第１の入出力ポートまたは前記第２の入出力ポートが前記断線ノード通知フレームを受信すると、前記第１のコントローラ動作モードから前記第２のコントローラ動作モードに切り替える。
前記第１の入出力ポートと、前記第１のスレーブが有する前記第４の入出力ポートとが接続される。前記第Ｎのスレーブが有する前記第３の入出力ポートと、前記第２の入出力ポートとが接続される。任意のＫ（Ｋは２以上Ｎ以下の整数）において、第Ｋ－１のスレーブが有する前記第３の入出力ポートと、第Ｋのスレーブが有する前記第４の入出力ポートとが接続される。前記通信方法は、前記コントローラ送信制御部が、前記通常フレームを生成し、前記第１のコントローラ動作モードにおいて、前記通常フレームを前記第１の入出力ポートから繰り返し送信し、前記第２のコントローラ動作モードにおいて、前記通常フレームを前記第１の入出力ポートと前記第２の入出力ポートとから繰り返し送信する。前記第１のスレーブ～前記第Ｎのスレーブの各々の前記スレーブ送信制御部は、前記第１のスレーブ動作モードにおいて、前記通常フレームを前記第３の入出力ポートと前記第４の入出力ポートとのうちの一方の入出力ポートが受信すると、当該通常フレームを、前記第３の入出力ポートと前記第４の入出力ポートとのうちの他方の入出力ポートから送信する。また、前記スレーブ送信制御部は、前記第２のスレーブ動作モードにおいて、前記通常フレームを、前記一方の入出力ポートが受信すると、当該通常フレームを、前記一方の入出力ポートから送信する。前記検出部は、前記第３の入出力ポートの接続に係る異常、および、前記第４の入出力ポートの接続に係る異常を検出する。前記スレーブ送信制御部は、前記第１のスレーブ動作モードで動作している場合に、前記検出部が前記第３の入出力ポートの接続に係る異常または前記第４の入出力ポートの接続に係る異常を検出したときに、前記第１のスレーブ動作モードから前記第２のスレーブ動作モードに切り替える。それと共に前記スレーブ送信制御部は、接続状態の変化を検出した旨を示す断線ノード通知フレームを生成し、前記第３の入出力ポートと前記第４の入出力ポートとから、前記断線ノード通知フレームの送信を試みる。そして前記スレーブ送信制御部は、前記断線ノード通知フレームを前記一方の入出力ポートが受信すると、当該断線ノード通知フレームに基づく断線ノード通知フレームを、前記他方の入出力ポートから送信する。前記コントローラ送信制御部は、前記第１のコントローラ動作モードで動作している場合に、前記第１の入出力ポートまたは前記第２の入出力ポートが前記断線ノード通知フレームを受信すると、前記第１のコントローラ動作モードから前記第２のコントローラ動作モードに切り替える。
【0010】
本開示の上記態様に係る通信システム、スレーブ、コントローラ、および、通信方法によれば、ネットワークの接続に係る異常が発生してから、フレームの送信経路が変更されるまでにかかる時間を、従来よりも短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
（本開示の一態様を得るに至った経緯）
発明者らは、コントローラと複数のスレーブとがリング状に接続された通信システムにおいて、ネットワークの接続に係る異常が発生してから、フレームの送信経路が変更されるまでにかかる時間を、従来よりも短縮する方法について、鋭意、検討、実験を繰り返し行った。その結果、発明者らは、各スレーブが、ネットワークの接続に係る異常を検出し、検出した異常をコントローラに通知することで、コントローラは、ネットワークの接続に係る異常が発生してから、比較的短時間で、その異常の発生を確認することができるという知見を得た。そして、発明者らは、この知見に基づいて、さらに、検討、実験を重ねた。その結果、下記通信システム等に想到した。
発明者らは、コントローラと複数のスレーブとがリング状に接続された通信システムにおいて、ネットワークの接続に係る異常が発生してから、フレームの送信経路が変更されるまでにかかる時間を、従来よりも短縮する方法について、鋭意、検討、実験を繰り返し行った。その結果、発明者らは、各スレーブが、ネットワークの接続に係る異常を検出し、検出した異常をコントローラに通知することで、コントローラは、ネットワークの接続に係る異常が発生してから、比較的短時間で、その異常の発生を確認することができるという知見を得た。そして、発明者らは、この知見に基づいて、さらに、検討、実験を重ねた。その結果、下記通信システム等に想到した。
【0013】
本開示の一態様に係る通信システムは、コントローラと、第１のスレーブ～第Ｎのスレーブ（Ｎは２以上の整数）と、を備える通信システムである。前記コントローラは、第１の入出力ポートと、第２の入出力ポートと、コントローラ送信制御部と、を有する。前記第１のスレーブ～前記第Ｎのスレーブの各々は、第３の入出力ポートと、第４の入出力ポートと、スレーブ送信制御部と、検出部と、を有する。前記第１の入出力ポートと、前記第１のスレーブが有する前記第４の入出力ポートとが接続される。前記第Ｎのスレーブが有する前記第３の入出力ポートと、前記第２の入出力ポートとが接続される。任意のＫ（Ｋは２以上Ｎ以下の整数）において、第Ｋ－１のスレーブが有する前記第３の入出力ポートと、第Ｋのスレーブが有する前記第４の入出力ポートとが接続される。前記コントローラ送信制御部は、通常フレームを生成して送信し、断線ノード通知フレームを受信し、第１のコントローラ動作モードと、第２のコントローラ動作モードと、を実行する。前記第１のコントローラ動作モードは、前記通常フレームを、前記第１の入出力ポートから繰り返し送信する。前記第２のコントローラ動作モードは、前記通常フレームを、前記第１の入出力ポートと前記第２の入出力ポートとから繰り返し送信する。前記スレーブ送信制御部は、前記通常フレームを送信および受信し、前記断線ノード通知フレームを生成するとともに前記断線ノード通知フレームを送信および受信し、第１のスレーブ動作モードと、第２のスレーブ動作モードと、を実行する。第１のスレーブ動作モードは、前記第３の入出力ポートと前記第４の入出力ポートとのうちの一方の入出力ポートが前記通常フレームを受信すると、前記第３の入出力ポートと前記第４の入出力ポートとのうちの他方の入出力ポートから前記通常フレームを送信する。第２のスレーブ動作モードは、前記一方の入出力ポートが前記通常フレームを受信すると、前記一方の入出力ポートから前記通常フレームを送信する。前記検出部は、前記第３の入出力ポートの接続に係る異常、および、前記第４の入出力ポートの接続に係る異常を検出する。前記スレーブ送信制御部は、前記第１のスレーブ動作モードで動作している場合に、前記検出部が前記第３の入出力ポートの接続に係る異常または前記第４の入出力ポートの接続に係る異常を検出したとき、前記第１のスレーブ動作モードから前記第２のスレーブ動作モードに切り替える。また、前記スレーブ送信制御部は、接続状態の変化を検出した旨を示す前記断線ノード通知フレームを生成し、前記第３の入出力ポートと前記第４の入出力ポートとから、前記断線ノード通知フレームの送信を試みる。それとともに前記スレーブ送信制御部は、前記一方の入出ポートが前記断線ノード通知フレームを受信すると、前記他方の入出力ポートから前記断線ノード通知フレームを送信する。前記コントローラ送信制御部は、前記第１のコントローラ動作モードで動作している場合に、前記第１の入出力ポートまたは前記第２の入出力ポートが前記断線ノード通知フレームを受信すると、前記第１のコントローラ動作モードから前記第２のコントローラ動作モードに切り替える。
【0014】
上記通信システムにおいて、コントローラ送信制御部が第１のコントローラ動作モードで動作し、各スレーブのスレーブ送信制御部が第１のスレーブ動作モードで動作している場合に、通常フレームの送信経路は、コントローラから、順に、第１のスレーブ～第Ｎのスレーブを経由して再びコントローラに戻る送信経路となる。
【0015】
この状態において、いずれかのスレーブにおいて、検出部が、第３の入出力ポートの接続に係る異常、または、第４の入出力ポートの接続に係る異常を検出すると、そのスレーブから、コントローラに向けて、断線ノード通知フレームが送信される。これにより、コントローラは、ネットワークの接続に係る異常が発生してから、比較的短時間で、断線ノード通知フレームを受信することができる。そして、コントローラは、断線ノード通知フレームを受信すると、コントローラ送信制御部が、動作モードを第１のコントローラ動作モードから第２のコントローラ動作モードに切り替える。
【0016】
一方で、検出部が、第３の入出力ポートの接続に係る異常、または、第４の入出力ポートの接続に係る異常を検出したスレーブは、スレーブ送信制御部が、動作モードを第１のスレーブ動作モードから第２のスレーブ動作モードに切り替える。
【0017】
これにより、通信フレームの通信経路は、第１の経路と第２の経路との２つの経路からなる送信経路に変更される。
【0018】
（第１の経路）
コントローラから、順に、第１のスレーブ～接続に係る異常が発生している箇所の手前のスレーブ～第１のスレーブを経由して再びコントローラへ戻る経路（すなわち、接続に係る異常の手前のスレーブで折り返す経路）。
コントローラから、順に、第１のスレーブ～接続に係る異常が発生している箇所の手前のスレーブ～第１のスレーブを経由して再びコントローラへ戻る経路（すなわち、接続に係る異常の手前のスレーブで折り返す経路）。
【0019】
（第２の経路）
コントローラから、順に、第Ｎのスレーブ～接続に係る異常の手前のスレーブ～第Ｎのスレーブを経由して再びコントローラへ戻る経路（すなわち、接続に係る異常が発生している箇所の手前のスレーブで折り返す経路）。
コントローラから、順に、第Ｎのスレーブ～接続に係る異常の手前のスレーブ～第Ｎのスレーブを経由して再びコントローラへ戻る経路（すなわち、接続に係る異常が発生している箇所の手前のスレーブで折り返す経路）。
【0020】
このように、上記構成の通信システムによると、ネットワークの接続に係る異常が発生してから、フレームの送信経路が変更されるまでにかかる時間を、従来よりも短縮することができる。
【0021】
また、前記断線ノード通知フレームは、０以上の整数値を示すノードカウント値を含み、前記スレーブ送信制御部は、前記第１のスレーブ動作モードで動作している場合において、以下の（１）および（２）の特徴を有してもよい。
【0022】
（１）前記検出部が、前記一方の入出力ポートの接続に係る異常を検出したときに、前記一方の入出力ポートから、０を示すノードカウント値を含む断線ノード通知フレームの送信を試みる。そして、前記他方の入出力ポートから、１を示すノードカウント値を含む断線ノード通知フレームの送信を試みる。
【0023】
（２）前記一方の入出力ポートが、０を示すノードカウント値を含む断線ノード通知フレームを受信すると、動作モードを前記第１のスレーブ動作モードから前記第２のスレーブ動作モードに切り替える。前記一方の入出力ポートが断線ノード通知フレームを受信すると、当該断線ノード通知フレームに含まれるノードカウント値に１を加えたノードカウント値を含む断線ノード通知フレームを、前記他方の入出力ポートから送信する。
【0024】
前記コントローラは、さらに、前記第１の入出力ポートおよび前記第２の入出力ポートが断線ノード通知フレームを受信した場合に、前記第１の入出力ポートが受信した断線ノード通知フレームに含まれるノードカウント値と、前記第２の入出力ポートが受信した断線ノード通知フレームに含まれるノードカウント値とに基づいて、異常の発生位置を特定する異常位置判定部を有するとしてもよい。
【0025】
これにより、発生した接続に係る異常が、その発生位置の一方の側のスレーブの検出部のみがその異常を検出することができるタイプの異常であったとしても、その発生位置の他方の側のスレーブのスレーブ送信制御部も、動作モードを、第１のスレーブ動作モードから第２のスレーブ動作モードに切り替えることができる。また、これにより、異常の発生位置を判定することができる。
【0026】
また、前記第１のスレーブ～前記第Ｎのスレーブの各々は、さらに、前記第３の入出力ポートまたは前記第４の入出力ポートが通常フレームを受信するタイミングに基づいて、前記第１のスレーブ～前記第Ｎのスレーブが同期して動作する同期タイミングを示す同期タイミング信号を算出する同期タイミング算出部を有してよい。前記同期タイミング算出部は、通常フレームを受信する側の入出力ポートで断線ノード通知フレームを受信した場合、および、前記検出部が、通常フレームを受信する側の入出力ポートの接続に係る異常を検出した場合に、通常フレームを、当該入出力ポートではない入出力ポートが受信するときに、前記同期タイミングが変わらないように、前記同期タイミング信号を算出する算出方法を更新するとしてもよい。
【0027】
これにより、通常フレームの送信経路が変更された場合でも、第１のスレーブ～第Ｎのスレーブが同期して動作することができる。
【0028】
また、前記スレーブ送信制御部は、前記第１のスレーブ動作モードで動作している場合において、前記検出部が、前記第３の入出力ポートの接続に係る異常、または、前記第４の入出力ポートの接続に係る異常を検出したときに送信を試みる断線ノード通知フレームに、前記スレーブ送信制御部を含むスレーブのＭＡＣＩＤ（Media Access Control ID）を含ませてもよい。そして、前記コントローラは、さらに、前記第１の入出力ポートおよび前記第２の入出力ポートが断線ノード通知フレームを受信した場合に、前記第１の入出力ポートが受信した断線ノード通知フレームに含まれるＭＡＣＩＤと、前記第２の入出力ポートが受信した断線ノード通知フレームに含まれるＭＡＣＩＤとに基づいて、異常の種類に係る判定を行う異常種類判定部を有するとしてもよい。
【0029】
これにより、コントローラは、異常の種類に係る判定を行うことができる。
【0030】
また、前記検出部は、さらに、前記第３の入出力ポートの接続に係る異常の回復、および、前記第４の入出力ポートの接続に係る異常の回復を検出してよい。前記スレーブ送信制御部は、前記第２のスレーブ動作モードで動作している場合において、前記検出部が、前記第３の入出力ポートの接続に係る異常の回復、または、前記第４の入出力ポートの接続に係る異常の回復を検出したときに、動作モードを前記第２のスレーブ動作モードから前記第１のスレーブ動作モードに切り替えると共に、前記第３の入出力ポートと前記第４の入出力ポートとから断線ノート通知フレームを送信してもよい。前記コントローラ送信制御部は、前記第２のコントローラ動作モードで動作している場合において、前記第１の入出力ポートまたは前記第２の入出力ポートが断線ノード通知フレームを受信すると、動作モードを前記第２のコントローラ動作モードから前記第１のコントローラ動作モードに切り替えるとしてもよい。
【0031】
これにより、接続に係る異常が回復した場合に、送信経路を元に戻すことができる。
【0032】
本開示の他の一態様に係るスレーブは、第１の入出力ポートと、第２の入出力ポートと、スレーブ送信制御部と、検出部と、を備える。スレーブ送信制御部は、第１のスレーブ動作モードにおいて、通常フレームを、前記第１の入出力ポートと前記第２の入出力ポー
トとのうちの一方の入出力ポートが受信すると、当該通常フレームを、前記第１の入出力ポートと前記第２の入出力ポートとのうちの他方の入出力ポートから送信する。また、スレーブ送信制御部は、第２のスレーブ動作モードにおいて、通常フレームを、前記一方の入出力ポートが受信すると、当該通常フレームを、前記一方の入出力ポートから送信する。前記検出部は、前記第１の入出力ポートの接続に係る異常、および、前記第２の入出力ポートの接続に係る異常を検出する。前記スレーブ送信制御部は、前記第１のスレーブ動作モードで動作している場合において、前記検出部が、前記第１の入出力ポートの接続に係る異常、または、前記第２の入出力ポートの接続に係る異常を検出したときに、動作モードを前記第１のスレーブ動作モードから前記第２のスレーブ動作モードに切り替える。それと共に、前記スレーブ送信制御部は、接続状態の変化を検出した旨を示す前記断線ノード通知フレームを生成し、前記第１の入出力ポートと前記第２の入出力ポートとから前記断線ノード通知フレームの送信を試みる。前記スレーブ送信制御部は、断線ノード通知フレームを前記一方の入出力ポートが受信すると、当該断線ノード通知フレームを、前記他方の入出力ポートから送信する。
トとのうちの一方の入出力ポートが受信すると、当該通常フレームを、前記第１の入出力ポートと前記第２の入出力ポートとのうちの他方の入出力ポートから送信する。また、スレーブ送信制御部は、第２のスレーブ動作モードにおいて、通常フレームを、前記一方の入出力ポートが受信すると、当該通常フレームを、前記一方の入出力ポートから送信する。前記検出部は、前記第１の入出力ポートの接続に係る異常、および、前記第２の入出力ポートの接続に係る異常を検出する。前記スレーブ送信制御部は、前記第１のスレーブ動作モードで動作している場合において、前記検出部が、前記第１の入出力ポートの接続に係る異常、または、前記第２の入出力ポートの接続に係る異常を検出したときに、動作モードを前記第１のスレーブ動作モードから前記第２のスレーブ動作モードに切り替える。それと共に、前記スレーブ送信制御部は、接続状態の変化を検出した旨を示す前記断線ノード通知フレームを生成し、前記第１の入出力ポートと前記第２の入出力ポートとから前記断線ノード通知フレームの送信を試みる。前記スレーブ送信制御部は、断線ノード通知フレームを前記一方の入出力ポートが受信すると、当該断線ノード通知フレームを、前記他方の入出力ポートから送信する。
【0033】
上記構成のスレーブは、検出部が、第１の入出力ポートの接続に係る異常、または、第２の入出力ポートの接続に係る異常を検出すると、断線ノード通知フレームを送信することができる。これにより、コントローラは、ネットワークの接続に係る異常が発生してから、比較的短時間で、断線ノード通知フレームを受信することができる。そして、コントローラは、断線ノード通知フレームを受信すると、フレームの送信経路を変更することができる。
【0034】
このように、上記構成のスレーブによると、ネットワークの接続に係る異常が発生してから、フレームの送信経路が変更されるまでにかかる時間を、従来よりも短縮することができる。
【0035】
また、前記断線ノード通知フレームは、０以上の整数値を示すノードカウント値を含み、前記スレーブ送信制御部は、前記第１のスレーブ動作モードで動作している場合において、次の（１）および（２）を行ってもよい。
（１）前記検出部が、前記第１の入出力ポートの接続に係る異常を検出したときに、前記一方の入出力ポートから、０を示すノードカウント値を含む断線ノード通知フレームの送信を試み、前記他方の入出力ポートから、１を示すノードカウント値を含む断線ノード通知フレームの送信を試みる。
（２）前記一方の入出力ポートが、０を示すノードカウント値を含む断線ノード通知フレームを受信すると、動作モードを前記第１のスレーブ動作モードから前記第２のスレーブ動作モードに切り替える。前記一方の入出力ポートが断線ノード通知フレームを受信すると、
当該断線ノード通知フレームに含まれるノードカウント値に１を加えたノードカウント値を含む断線ノード通知フレームを、前記他方の入出力ポートから送信する。
（１）前記検出部が、前記第１の入出力ポートの接続に係る異常を検出したときに、前記一方の入出力ポートから、０を示すノードカウント値を含む断線ノード通知フレームの送信を試み、前記他方の入出力ポートから、１を示すノードカウント値を含む断線ノード通知フレームの送信を試みる。
（２）前記一方の入出力ポートが、０を示すノードカウント値を含む断線ノード通知フレームを受信すると、動作モードを前記第１のスレーブ動作モードから前記第２のスレーブ動作モードに切り替える。前記一方の入出力ポートが断線ノード通知フレームを受信すると、
当該断線ノード通知フレームに含まれるノードカウント値に１を加えたノードカウント値を含む断線ノード通知フレームを、前記他方の入出力ポートから送信する。
【0036】
また、さらに、前記第１の入出力ポートまたは前記第２の入出力ポートが通常フレームを受信するタイミングに基づいて、同期タイミングを示す同期タイミング信号を算出する同期タイミング算出部を有してよい。前記同期タイミング算出部は、通常フレームを受信する側の入出力ポートで断線ノード通知フレームを受信した場合、および、前記検出部が、通常フレームを受信する側の入出力ポートの接続に係る異常を検出した場合に、通常フレームを、当該入出力ポートではない入出力ポートが受信するときに、前記同期タイミングが変わらないように、前記同期タイミング信号を算出する算出方法を更新するとしてもよい。
【0037】
また、前記スレーブ送信制御部は、前記第１のスレーブ動作モードで動作している場合において、前記検出部が、前記第１の入出力ポートの接続に係る異常、または、前記第２の入出力ポートの接続に係る異常を検出したときに送信を試みる断線ノード通知フレームに、前記スレーブ送信制御部を含むスレーブのＭＡＣＩＤ（Media Access Control ID）を含ませるとしてもよい。
【0038】
また、前記検出部は、さらに、前記第１の入出力ポートの接続に係る異常の回復、および、前記第２の入出力ポートの接続に係る異常の回復を検出してよい。前記スレーブ送信制御部は、前記第２のスレーブ動作モードで動作している場合において、前記検出部が、前記第１の入出力ポートの接続に係る異常の回復、または、前記第２の入出力ポートの接続に係る異常の回復を検出したときに、動作モードを前記第２のスレーブ動作モードから前記第１のスレーブ動作モードに切り替えてよい。それと共に、前記スレーブ送信制御部は、前記第１の入出力ポートと前記第２の入出力ポートとから断線ノード通知フレームを送信するとしてもよい。
【0039】
本開示の他の一態様に係るコントローラは、第１の入出力ポートと、第２の入出力ポートと、コントローラ送信制御部と、を備える。前記コントローラ送信制御部は、通常フレームを生成し、第１のコントローラ動作モードにおいて、前記通常フレームを、前記第１の入出力ポートから繰り返し送信し、第２のコントローラ動作モードにおいて、通常フレームを、前記第１の入出力ポートと前記第２の入出力ポートとから繰り返し送信する。また、前記コントローラ送信制御部は、前記第１のコントローラ動作モードで動作している場合において、前記第１の入出力ポートまたは前記第２の入出力ポートが、接続状態の変化を検出した旨を示す断線ノード通知フレームを受信すると、動作モードを前記第１のコントローラ動作モードから前記第２のコントローラ動作モードに切り替える。
【0040】
上記構成のコントローラは、従来技術のように、ネットワーク存在フレームを送信しなくても、断線ノート通知フレームを受信すれば、通信フレームの通信経路を変更することがきる。
【0041】
したがって、上記コントローラによると、ネットワークの接続に係る異常が発生してから、フレームの送信経路が変更されるまでにかかる時間を、従来よりも短縮することができる。
【0042】
また、断線ノード通知フレームには、ＭＡＣＩＤが含まれてよい。さらに、前記第１の入出力ポートおよび前記第２の入出力ポートが断線ノード通知フレームを受信した場合に、前記第１の入出力ポートが受信した断線ノード通知フレームに含まれるＭＡＣＩＤと、前記第２の入出力ポートが受信した断線ノード通知フレームに含まれるＭＡＣＩＤとに基づいて、異常の種類に係る判定を行う異常種類判定部を有するとしてもよい。
【0043】
また、前記第２のコントローラ動作モードで動作している場合において、前記第１の入出力ポートまたは前記第２の入出力ポートが、断線ノード通知フレームを受信すると、動作モードを前記第２のコントローラ動作モードから前記第１のコントローラ動作モードに切り替えるとしてもよい。
【0044】
本開示の他の一態様に係る通信方法は、通信システムが行う通信方法である。当該通信システムは、コントローラと、第１のスレーブ～第Ｎのスレーブ（Ｎは２以上の整数）と、を備える。コントローラは、第１の入出力ポートと、第２の入出力ポートと、コントローラ送信制御部と、を有する。第１のスレーブ～第Ｎのスレーブの各々は、第３の入出力ポートと、第４の入出力ポートと、スレーブ送信制御部と、検出部と、を有する。前記第１の入出力ポートと、前記第１のスレーブが有する前記第４の入出力ポートとが接続される。前記第Ｎのスレーブが有する前記第３の入出力ポートと、前記第２の入出力ポートとが接続される。任意のＫ（Ｋは２以上Ｎ以下の整数）において、第Ｋ－１のスレーブが有する前記第３の入出力ポートと、第Ｋのスレーブが有する前記第４の入出力ポートとが接続される。前記通信方法は、前記コントローラ送信制御部が、通常フレームを生成し、第１のコントローラ動作モードにおいて、前記通常フレームを、前記第１の入出力ポートから繰り返し送信し、第２のコントローラ動作モードにおいて、通常フレームを、前記第１の入出力ポートと前記第２の入出力ポートとから繰り返し送信する。前記第１のスレーブ～前記第Ｎのスレーブのそれぞれの前記スレーブ送信制御部は、第１のスレーブ動作モードにおいて、通常フレームを、前記第３の入出力ポートと前記第４の入出力ポートとのうちの一方の入出力ポートが受信すると、当該通常フレームを、前記第３の入出力ポートと前記第４の入出力ポートとのうちの他方の入出力ポートから送信する。また、前記スレーブ送信制御部は、第２のスレーブ動作モードにおいて、通常フレームを、前記一方の入出力ポートが受信すると、当該通常フレームを、前記一方の入出力ポートから送信する。前記検出部は、前記第３の入出力ポートの接続に係る異常、および、前記第４の入出力ポートの接続に係る異常を検出する。前記スレーブ送信制御部は、前記第１のスレーブ動作モードで動作している場合に、前記検出部が前記第３の入出力ポートの接続に係る異常または前記第４の入出力ポートの接続に係る異常を検出したとき、前記第１のスレーブ動作モードから前記第２のスレーブ動作モードに切り替える。それと共に前記スレーブ送信制御部は、接続状態の変化を検出した旨を示す断線ノード通知フレームを生成し、前記第３の入出力ポートと前記第４の入出力ポートとから、前記断線ノード通知フレームの送信を試みる。そして前記スレーブ送信制御部は、前記断線ノード通知フレームを前記一方の入出ポートが受信すると、当該断線ノード通知フレームを、前記他方の入出力ポートから送信する。前記コントローラ送信制御部は、前記第１のコントローラ動作モードで動作している場合に、前記第１の入出力ポートまたは前記第２の入出力ポートが断線ノード通知フレームを受信すると、前記第１のコントローラ動作モードから前記第２のコントローラ動作モードに切り替える。
【0045】
上記通信方法において、コントローラ送信制御部が第１のコントローラ動作モードで動作し、各スレーブのスレーブ送信制御部が第１のスレーブ動作モードで動作している場合に、通常フレームの送信経路は、コントローラから、順に、第１のスレーブ～第Ｎのスレーブを経由して再びコントローラに戻る送信経路となる。
【0046】
この状態において、いずれかのスレーブにおいて、検出部が、第３の入出力ポートの接続に係る異常、または、第４の入出力ポートの接続に係る異常を検出すると、そのスレーブから、コントローラに向けて、断線ノード通知フレームが送信される。これにより、コントローラは、ネットワークの接続に係る異常が発生してから、比較的短時間で、断線ノード通知フレームを受信することができる。そして、コントローラは、断線ノード通知フレームを受信すると、コントローラ送信制御部が、動作モードを第１のコントローラ動作モードから第２のコントローラ動作モードに切り替える。
【0047】
一方で、検出部が、第３の入出力ポートの接続に係る異常、または、第４の入出力ポートの接続に係る異常を検出したスレーブに対し、スレーブ送信制御部は、動作モードを第１のスレーブ動作モードから第２のスレーブ動作モードに切り替える。
【0048】
これにより、通信フレームの通信経路は、次に示す第１の経路および第２の経路の２つの経路からなる送信経路に変更される。第１の経路は、コントローラから、順に、第１のスレーブ～接続に係る異常が発生している箇所の手前のスレーブ～第１のスレーブを経由して再びコントローラへ戻る経路（すなわち、接続に係る異常の手前のスレーブで折り返す経路）である。第２の経路は、コントローラから、順に、第Ｎのスレーブ～接続に係る異常の手前のスレーブ～第Ｎのスレーブを経由して再びコントローラへ戻る経路（すなわち、接続に係る異常が発生している箇所の手前のスレーブで折り返す経路）である。
【0049】
このように、上記通信方法によると、ネットワークの接続に係る異常が発生してから、フレームの送信経路が変更されるまでにかかる時間を、従来よりも短縮することができる。
【0050】
以下、本開示の一態様に係る通信システム、スレーブ、コントローラ、および、通信方法の具体例について、図面を参照しながら説明する。ここで示す実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。従って、以下の実施の形態で示される数値、形状、構成要素、構成要素の配置および接続形態、ならびに、ステップ（工程）およびステップの順序等は、一例であって本開示を限定する趣旨ではない。また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。
【0051】
なお、本開示の包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【0052】
【0053】
図１に示すように、通信システム１は、第１の入出力ポート１１と、第２の入出力ポート１２とを有するコントローラ１０と、それぞれが、第３の入出力ポート２１と、第４の入出力ポート２２とを有する複数のスレーブ２０（図１中の、第１のスレーブ２０Ａと、第２のスレーブ２０Ｂと、第３のスレーブ２０Ｃとが対応）を備える。
【0054】
ここでは、複数のスレーブ２０が、第１のスレーブ２０Ａと、第２のスレーブ２０Ｂと、第３のスレーブ２０Ｃとの３つであるとして説明するが、複数のスレーブ２０の数は、必ずしも３つである構成に限定される必要はない。また、以下では、第１のスレーブ２０Ａと、第２のスレーブ２０Ｂと、第３のスレーブ２０Ｃとを明示的に区別をする必要が無い場合には、第１のスレーブ２０Ａと、第２のスレーブ２０Ｂと、第３のスレーブ２０Ｃとのことを単に、スレーブ２０とも称する。
【0055】
図１に示すように、第１の入出力ポート１１と、第１のスレーブ２０Ａにおける第４の入出力ポート２２とが、ケーブル３０Ａにより接続される。第１のスレーブ２０Ａにおける第３の入出力ポート２１と、第２のスレーブ２０Ｂにおける第４の入出力ポート２２とが、ケーブル３０Ｂにより接続される。第２のスレーブ２０Ｂにおける第３の入出力ポート２１と、第３のスレーブ２０Ｃにおける第４の入出力ポート２２とが、ケーブル３０Ｃにより接続される。第３のスレーブ２０Ｃにおける第３の入出力ポート２１と、第２の入出力ポート１２とが、ケーブル３０Ｄにより接続される。以下では、ケーブル３０Ａと、ケーブル３０Ｂと、ケーブル３０Ｃと、ケーブル３０Ｄとを明示的に区別をする必要が無い場合には、ケーブル３０Ａと、ケーブル３０Ｂと、ケーブル３０Ｃと、ケーブル３０Ｄとのことを単に、ケーブル３０とも称する。
【0056】
第１の入出力ポート１１は、送信端子ＴＸ１１１と、受信端子ＲＸ１１２とを有する。第２の入出力ポート１２は、送信端子ＴＸ１２１と、受信端子ＲＸ１２２とを有する。第３の入出力ポート２１は、送信端子ＴＸ２１１と、受信端子ＲＸ２１２とを有する。第４の入出力ポート２２は、送信端子ＴＸ２２１と、受信端子ＲＸ２２２とを有する。
【0057】
ケーブル３０は、第１の接続経路と第２の接続経路とを有し、第１の接続経路により、送信端子ＴＸ１１１と受信端子ＲＸ２２２、送信端子ＴＸ１２１と受信端子ＲＸ２１２、または、送信端子ＴＸ２２１と受信端子ＲＸ２１２とを接続し、第２の接続経路により、送信端子ＴＸ２２１と受信端子ＲＸ１１２、送信端子ＴＸ２１１と受信端子ＲＸ１２２、または、送信端子ＴＸ２１１と受信端子ＲＸ２２２とを接続する。
【0058】
図２は、コントローラ１０の構成の一例を示すブロック図である。
【0059】
図２に示すように、コントローラ１０は、第１の入出力ポート１１と、第２の入出力ポート１２と、コントローラ送信制御部１３と、異常位置判定部１４と、異常種類判定部１５とを有する。
【0060】
第１の入出力ポート１１は、送信端子ＴＸ１１１と受信端子ＲＸ１１２とを有するコネクタ１１０と、ファイ（ＰＨＹ）１３０とを有する。
【0061】
ファイ１３０は、ＴＸファイ端子１３１と、ＲＸファイ端子１３２とを有し、ＴＸファイ端子１３１から、その接続先の通信装置に対してフレームを送信し、ＲＸファイ端子１３２で、その接続先の通信装置からのフレームを受信する。ＴＸファイ端子１３１は、送信端子ＴＸ１１１に接続し、ＲＸファイ端子１３２は、受信端子ＲＸ１１２に接続する。
【0062】
また、ファイ１３０は、ＲＸファイ端子１３２とその接続先の通信装置とのリンクを検出する。
【0063】
第２の入出力ポート１２は、送信端子ＴＸ１２１と受信端子ＲＸ１２２とを有するコネクタ１２０と、ファイ１５０とを有する。
【0064】
ファイ１５０は、ＴＸファイ端子１５１と、ＲＸファイ端子１５２とを有し、ＴＸファイ端子１５１から、その接続先の通信装置に対してフレームを送信し、ＲＸファイ端子１５２で、その接続先の通信装置からのフレームを受信する。ＴＸファイ端子１５１は、送信端子ＴＸ１２１に接続し、ＲＸファイ端子１５２は、受信端子ＲＸ１２２に接続する。
【0065】
また、ファイ１５０は、ＲＸファイ端子１５２とその接続先の通信装置とのリンクを検出する。
【0066】
コントローラ送信制御部１３は、第１のコントローラ動作モードまたは第２のコントローラ動作モードで動作する。コントローラ送信制御部１３は、初期状態において、第１のコントローラ動作モードで動作する。
【0067】
コントローラ送信制御部１３は、第１のコントローラ動作モードにおいて、通常フレームを、第１の入出力ポート１１から繰り返し送信する。より具体的には、コントローラ送信制御部１３は、第１のコントローラ動作モードにおいて、ファイ１３０を制御して、通常フレームを、ＴＸファイ端子１３１からその接続先の通信装置へ繰り返し送信させる。
【0068】
例えば、コントローラ送信制御部１３は、第１のコントローラ動作モードにおいて、通常フレームを、所定の周期毎に、第１の入出力ポート１１から送信するとしてもよい。
【0069】
コントローラ送信制御部１３は、第２のコントローラ動作モードにおいて、通常フレームを、第１の入出力ポート１１と第２の入出力ポート１２から繰り返し送信する。より具体的には、コントローラ送信制御部１３は、第２のコントローラ動作モードにおいて、ファイ１３０とファイ１５０とを制御して、通常フレームを、ＴＸファイ端子１３１とＴＸファイ端子１５１とからそれらの接続先の通信装置へ繰り返し送信させる。
【0070】
例えば、コントローラ送信制御部１３は、第２のコントローラ動作モードにおいて、通常フレームを、所定の周期毎に、第１の入出力ポート１１と第２の入出力ポート１２とから送信するとしてもよい。
【0071】
コントローラ送信制御部１３は、第１のコントローラ動作モードで動作している場合において、第１の入出力ポート１１または第２の入出力ポート１２が断線ノード通知フレーム（後述）を受信すると、動作モードを第１のコントローラ動作モードから第２のコントローラ動作モードに切り替える。
【0072】
コントローラ送信制御部１３は、第２のコントローラ動作モードで動作している場合において、第１の入出力ポート１１または第２の入出力ポート１２が断線ノード通知フレームを受信すると、動作モードを第２のコントローラ動作モードから第１のコントローラ動作モードに切り替える。
【0073】
コントローラ送信制御部１３は、例えば、コントローラ１０が有するプロセッサ１０１が、コントローラ１０が有するメモリ１０２に記憶されるプログラムを実行することで実現されるとしてもよい。
【0074】
異常位置判定部１４は、第１の入出力ポート１１および第２の入出力ポート１２が断線ノード通知フレームを受信した場合に、それら断線ノード通知フレームに含まれる、０以上の整数値を示すノードカウント値に基づいて、異常の発生位置を判定する。異常位置判定部１４が行う動作の詳細については、後述する。
【0075】
異常位置判定部１４は、例えば、コントローラ１０が有するプロセッサ１０１が、コントローラ１０が有するメモリ１０２に記憶されるプログラムを実行することで実現されるとしてもよい。
【0076】
異常種類判定部１５は、第１の入出力ポート１１および第２の入出力ポート１２が断線ノード通知フレームを受信した場合に、それら断線ノード通知フレームに含まれる、スレーブ２０のＭＡＣＩＤに基づいて、異常の種類に係る判定を行う。異常種類判定部１５が行う動作の詳細については、後述する。
【0077】
異常種類判定部１５は、例えば、コントローラ１０が有するプロセッサ１０１が、コントローラ１０が有するメモリ１０２に記憶されるプログラムを実行することで実現されるとしてもよい。
【0078】
図３は、スレーブ２０の構成の一例を示すブロック図である。
【0079】
図３に示すように、スレーブ２０は、第３の入出力ポート２１と、第４の入出力ポート２２と、スレーブ送信制御部２３と、同期タイミング算出部２４と、検出部２５とを備える。
【0080】
第３の入出力ポート２１は、送信端子ＴＸ２１１と受信端子ＲＸ２１２とを有するコネクタ２１０と、ファイ２３０とを有する。
【0081】
ファイ２３０は、ＴＸファイ端子２３１と、ＲＸファイ端子２３２とを有し、ＴＸファイ端子２３１から、その接続先の通信装置に対してフレームを送信し、ＲＸファイ端子２３２で、その接続先の通信装置からのフレームを受信する。ＴＸファイ端子２３１は、送信端子ＴＸ２１１に接続し、ＲＸファイ端子２３２は、受信端子ＲＸ２１２に接続する。
【0082】
また、ファイ２３０は、ＲＸファイ端子２３２とその接続先の通信装置とのリンクを検出する。
【0083】
第４の入出力ポート２２は、送信端子ＴＸ２２１と受信端子ＲＸ２２２とを有するコネクタ２２０と、ファイ２５０とを有する。
【0084】
ファイ２５０は、ＴＸファイ端子２５１と、ＲＸファイ端子２５２とを有し、ＴＸファイ端子２５１から、その接続先の通信装置に対してフレームを送信し、ＲＸファイ端子２５２で、その接続先の通信装置からのフレームを受信する。ＴＸファイ端子２５１は、送信端子ＴＸ２２１に接続し、ＲＸファイ端子２５２は、受信端子ＲＸ２２２に接続する。
【0085】
また、ファイ２５０は、ＲＸファイ端子２５２とその接続先の通信装置とのリンクを検出する。
【0086】
検出部２５は、第３の入出力ポート２１の接続に係る異常、および、第４の入出力ポート２２の接続に係る異常を検出する。より具体的には、検出部２５は、ファイ２３０が、ＲＸファイ端子２３２とその接続先の通信装置とのリンクを検出している状態から検出していない状態に変化することで、第３の入出力ポート２１の接続に係る異常を検出し、ファイ２５０が、ＲＸファイ端子２５２とその接続先の通信装置とのリンクを検出している状態から検出していない状態に変化することで、第４の入出力ポート２２の接続に係る異常を検出する。
【0087】
また、検出部２５は、第３の入出力ポート２１の接続に係る異常の回復、および、第４の入出力ポート２２の接続に係る異常の回復を検出する。より具体的には、検出部２５は、ファイ２３０が、ＲＸファイ端子２３２とその接続先の通信装置とのリンクを検出していない状態から検出している状態に変化することで、第３の入出力ポート２１の接続に係る異常の回復を検出し、ファイ２５０が、ＲＸファイ端子２５２とその接続先の通信装置とのリンクを検出していない状態から検出している状態に変化することで、第４の入出力ポート２２の接続に係る異常の回復を検出する。
【0088】
検出部２５は、例えば、スレーブ２０が有するプロセッサ２０１が、スレーブ２０が有するメモリ２０２に記憶されるプログラムを実行することで実現されるとしてもよい。
【0089】
スレーブ送信制御部２３は、第１のスレーブ動作モードまたは第２のスレーブ動作モードで動作する。スレーブ送信制御部２３は、初期状態において、第１のスレーブ動作モードで動作する。
【0090】
スレーブ送信制御部２３は、第１のスレーブ動作モードにおいて、通常フレームを、第３の入出力ポート２１と第４の入出力ポート２２とのうちの一方の入出力ポートが受信すると、通常フレームを、第３の入出力ポート２１と第４の入出力ポート２２とのうちの他方の入出力ポートから送信する。より具体的には、スレーブ送信制御部２３は、第１のスレーブ動作モードにおいて、ファイ２３０とファイ２５０とを制御して、ＲＸファイ端子２３２が通常フレームを受信した場合に、通常フレームを、ＴＸファイ端子２５１から送信させ、ＲＸファイ端子２５２が通常フレームを受信した場合に、通常フレームを、ＴＸファイ端子２３１から送信させる。なお、上記他方の入出力ポートが送信する通常フレームは、上記一方の入出力ポートが受信する通常フレームに対しファイ２３０とファイ２５０とを制御することにより得られる通常フレームである。通常フレームとして例えば、ファイ２３０およびファイ２５０の制御によって、上記受信する通常フレームがそのまま上記送信する通常フレームとなる、すなわち通常フレームがスルーとなってもよい。また、通常フレームとして例えば、ファイ２３０およびファイ２５０の制御によって、上記受信する通常フレームが変換されて上記送信する通常フレームとなってもよい。
【0091】
スレーブ送信制御部２３は、第２のスレーブ動作モードにおいて、通常フレームを、第３の入出力ポート２１と第４の入出力ポート２２とのうちの一方の入出力ポートが受信すると、通常フレームを、その一方の入出力ポートから送信する。より具体的には、スレーブ送信制御部２３は、第２のスレーブ動作モードにおいて、ファイ２３０とファイ２５０とを制御して、ＲＸファイ端子２３２が通常フレームを受信した場合に、通常フレームを、ＴＸファイ端子２３１から送信させ、ＲＸファイ端子２５２が通常フレームを受信した場合に、通常フレームを、ＴＸファイ端子２５１から送信させる。
【0092】
スレーブ送信制御部２３は、第１のスレーブ動作モードで動作している場合において、検出部２５が、第３の入出力ポート２１の接続に係る異常、または、第４の入出力ポート２２の接続に係る異常を検出したときに、動作モードを第１のスレーブ動作モードから第２のスレーブ動作モードに切り替える。それと共に、スレーブ送信制御部２３は、第３の入出力ポート２１と第４の入出力ポート２２とから、接続状態の変化を検出した旨を示す断線ノード通知フレームの送信を試みる。より具体的には、スレーブ送信制御部２３は、ファイ２３０とファイ２５０とを制御して、ＴＸファイ端子２３１から断線ノード通知フレームの送信を試みさせ、ＴＸファイ端子２５１から断線ノート通知フレームの送信を試みさせる。
【0093】
この際、スレーブ送信制御部２３は、送信を試みる断線ノード通知フレームに、スレーブ送信制御部２３を含むスレーブ２０のＭＡＣＩＤを含ませる。また、この際、スレーブ送信制御部２３は、検出部２５が、第３の入出力ポート２１と第４の入出力ポート２２とのうちの一方の入出力ポートの接続に係る異常を検出したときに、その一方の入出力ポートから、０を示すノードカウント値を含む断線ノード通知フレームの送信を試み、他方の入出力ポートから、１を示すノードカウント値を含む断線ノード通知フレームの送信を試みる。
【0094】
スレーブ送信制御部２３は、第２のスレーブ動作モードで動作している場合において、検出部２５が、第３の入出力ポート２１の接続に係る異常の回復、または、第４の入出力ポート２２の接続に係る異常の回復を検出したときに、動作モードを第２のスレーブ動作モードから第１のスレーブ動作モードに切り替えると共に、第３の入出力ポート２１と第４の入出力ポート２２とから、断線ノード通知フレームを送信する。より具体的には、スレーブ送信制御部２３は、ファイ２３０とファイ２５０とを制御して、ＴＸファイ端子２３１から断線ノード通知フレームを送信させ、ＴＸファイ端子２５１から断線ノート通知フレームを送信させる。
【0095】
この際、スレーブ送信制御部２３は、送信する断線ノード通知フレームに、スレーブ送信制御部２３を含むスレーブ２０のＭＡＣＩＤを含ませる。また、この際、スレーブ送信制御部２３は、検出部２５が、第３の入出力ポート２１と第４の入出力ポート２２とのうちの一方の入出力ポートの接続に係る異常の回復を検出したときに、その一方の入出力ポートから、０を示すノードカウント値を含む断線ノード通知フレームを送信し、他方の入出力ポートから、１を示すノードカウント値を含む断線ノード通知フレームを送信する。
【0096】
スレーブ送信制御部２３は、断線ノード通知フレームを、第３の入出力ポート２１と第４の入出力ポート２２とのうちの一方の入出力ポートが受信すると、断線ノード通知フレームを、他方の入出力ポートから送信する。より具体的には、スレーブ送信制御部２３は、ファイ２３０とファイ２５０とを制御して、ＲＸファイ端子２３２が断線ノード通知フレームを受信した場合に、断線ノード通知フレームを、ＴＸファイ端子２５１から送信させ、ＲＸファイ端子２５２が断線ノード通知フレームを受信した場合に、断線ノード通知フレームを、ＴＸファイ端子２３１から送信させる。なお、上記他方の入出力ポートが送信する断線ノード通知フレームは、上記一方の入出力ポートが受信する断線ノード通知フレームに対しファイ２３０とファイ２５０とを制御することにより得られる断線ノード通知フレームである。断線ノード通知フレームとして例えば、ファイ２３０およびファイ２５０の制御によって、上記受信する断線ノード通知フレームがそのまま上記送信する断線ノード通知フレームとなる、すなわち断線ノード通知フレームがスルーとなってもよい。また断線ノード通知フレームとして、例えば、ファイ２３０およびファイ２５０の制御によって、上記受信する断線ノード通知フレームが変換されて上記送信する断線ノード通知フレームとなってもよい。
【0097】
この際、スレーブ送信制御部２３は、一方の入出力ポートが受信した断線ノード通知フレームに含まれるノードカウント値に１を加えたノードカウント値を含む断線ノード通知フレームを、他方の入出力ポートから送信する。
【0098】
スレーブ送信制御部２３は、第１のスレーブ動作モードで動作している場合において、第３の入出力ポート２１または第４の入出力ポート２２が、０を示すノードカウント値を含む断線ノード通知フレームを受信すると、動作モードを第１のスレーブ動作モードから第２のスレーブ動作モードに切り替える。
【0099】
スレーブ送信制御部２３は、第２のスレーブ動作モードで動作している場合において、第３の入出力ポート２１または第４の入出力ポート２２が０を含むノードカウント値を含む断線ノード通知フレームを受信すると、動作モードを第２のスレーブ動作モードから第１のスレーブ動作モードに切り替える。
【0100】
スレーブ送信制御部２３は、例えば、スレーブ２０が有するプロセッサ２０１が、スレーブ２０が有するメモリ２０２に記憶されるプログラムを実行することで実現されるとしてもよい。
【0101】
同期タイミング算出部２４は、第３の入出力ポート２１または第４の入出力ポート２２が通常フレームを受信するタイミングに基づいて、複数のスレーブ２０の全てが同期して動作する同期タイミングを示す同期タイミング信号を算出する。
【0102】
図４は、コントローラ送信制御部１３が第１のコントローラ動作モードで動作し、第１のスレーブ２０Ａと第２のスレーブ２０Ｂと第３のスレーブ２０Ｃとのスレーブ送信制御部２３が第１のスレーブ動作モードで動作している場合における、通常フレームの送信経路（以下、「主送信経路」とも称する）を示す模式図である。この主送信経路は、コントローラ送信制御部１３とスレーブ送信制御部２３とが初期状態における、通常フレームの送信経路となる。
【0103】
図４において、主送信経路は、実線の矢印で示される経路である。
【0104】
図４に示すように、主送信経路は、コントローラ１０から、順に、第１のスレーブ２０Ａ、第２のスレーブ２０Ｂ、第３のスレーブ２０Ｃを経由して、再びコントローラ１０に戻る送信経路となる。
【0105】
図５は、通常フレーム５０の送信経路が主送信経路である場合における、コントローラ１０、および、各スレーブ２０における、通常フレーム５０の送受信タイミングと、各スレーブ２０の同期タイミング算出部２４が算出する、同期タイミング信号ＸＳＹＮＣの動作タイミングとの一例を示すタイミングチャートである。図５において、横軸は時間ｔである。
【0106】
図５に示すように、各スレーブ２０の同期タイミング算出部２４は、互いに同期して動作する同期タイミング信号ＸＳＹＮＣを算出する。
【0107】
ここでは、同期タイミング算出部２４は、スレーブ２０の数（ここでは３）と、主送信経路における、コントローラ１０からの接続順番（ここでは、第１のスレーブ２０Ａでは１、第２のスレーブ２０Ｂでは２、第３のスレーブ２０Ｃでは３）とをあらかじめ記憶し、同期タイミング信号ＸＳＹＮＣのパルスタイミングＴを、（式１）により算出する。
【0108】
Ｔ＝通常フレーム受信完了時刻
＋（全てのスレーブ２０の数－送信経路における接続順）×固定遅延値
…… （式１）
ここで、（式１）における「送信経路における接続順」は、同期タイミング算出部２４があらかじめ記憶する、主送信経路におけるコントローラ１０からの接続順番となる。
＋（全てのスレーブ２０の数－送信経路における接続順）×固定遅延値
…… （式１）
ここで、（式１）における「送信経路における接続順」は、同期タイミング算出部２４があらかじめ記憶する、主送信経路におけるコントローラ１０からの接続順番となる。
【0109】
図６は、コントローラ送信制御部１３が第２のコントローラ動作モードで動作し、第１のスレーブ２０Ａのスレーブ送信制御部２３が第１のスレーブ動作モードで動作し、第２のスレーブ２０Ｂと第３のスレーブ２０Ｃとのスレーブ送信制御部２３が第２のスレーブ動作モードで動作している場合における、通常フレームの送信経路（以下、「第１の冗長送信経路」とも称する）を示す模式図である。詳細については後述するが、この第１の冗長送信経路は、例えば、通常フレームの送信経路が主送信経路である場合において、第２のスレーブ２０Ｂの検出部２５が、第３の入出力ポート２１の接続に係る異常を検出したとき、および、第３のスレーブ２０Ｃの検出部２５が、第４の入出力ポート２２の接続に係る異常を検出したとき等に、主送信経路から変更されて形成される送信経路である。
【0110】
図６において、第１の冗長送信経路は、実線の矢印で示される経路である。
【0111】
図６に示すように、第１の冗長送信経路は、第１の送信経路と、第２の送信経路とからなる。第１の送信経路は、コントローラ１０から、順に、第１のスレーブ２０Ａ、第２のスレーブ２０Ｂ、第１のスレーブ２０Ａを経由して、再びコントローラ１０に戻る送信経路、すなわち第２のスレーブ２０Ｂで折り返す経路である。第２の送信経路は、コントローラ１０から順に、第３のスレーブ２０Ｃを経由して、再びコントローラ１０に戻る送信経路、すなわち、第３のスレーブ２０Ｃで折り返す経路である。
【0112】
図６に示すように、第１の冗長送信経路における、第１のスレーブ２０Ａと第２のスレーブ２０Ｂとのコントローラ１０からの接続順は、主送信経路における接続順から変更されていない。これに対して、第１の冗長送信経路における、第３のスレーブ２０Ｃのコントローラ１０からの接続順は、主送信経路における接続順から変更（ここでは、３から１へ変更）されている。
【0113】
図７は、通常フレーム５０の送信経路が第１の冗長送信経路である場合における、コントローラ１０、および、各スレーブ２０における、通常フレーム５０の送受信タイミングと、各スレーブ２０の同期タイミング算出部２４が算出する、同期タイミング信号ＸＳＹＮＣの動作タイミングとの一例を示すタイミングチャートである。図７において、横軸は時間ｔである。
【0114】
第１のスレーブ２０Ａと第２のスレーブ２０Ｂとにおいて、送信経路が主送信経路から第１の冗長送信経路に変更されても、（式１）における「送信経路における接続順」は変更されない。このため、第１のスレーブ２０Ａと第２のスレーブ２０Ｂとにおいて、送信経路が主送信経路から第１の冗長送信経路に変更されても、同期タイミング信号ＸＳＹＮＣのパルスタイミングＴの算出方法は変更されない。
【0115】
一方、第３のスレーブ２０Ｃにおいて、送信経路が主送信経路から第１の冗長送信経路に変更されると、（式１）における「送信経路における接続順」が変更される。
【0116】
これに対して、同期タイミング算出部２４は、送信経路における接続順が変更された場合に、断線ノード通知フレームに含まれるノードカウント値に基づいて、「送信経路における接続順」を算出する。これにより、同期タイミング算出部２４は、「送信経路における接続順」が変更されても、同期タイミング信号ＸＳＹＮＣのパルスタイミングＴは変更されない。このように、同期タイミング算出部２４は、「送信経路における接続順」が変更されても、同期タイミング信号ＸＳＹＮＣのパルスタイミングＴは変更されないように、同期タイミング信号ＸＳＹＮＣのパルスタイミングＴの算出方法を更新する。このため、第３のスレーブ２０Ｃにおいて、送信経路が主送信経路から第１の冗長送信経路に変更されても、同期タイミング信号ＸＳＹＮＣのパルスタイミングＴは変更されない。なお、同期タイミング算出部２４が行う、「送信経路における接続順」が変更された場合における「送信経路における接続順」の算出については、後述する。
【0117】
同期タイミング算出部２４は、例えば、スレーブ２０が有するプロセッサ２０１が、スレーブ２０が有するメモリ２０２に記憶されるプログラムを実行することで実現されるとしてもよい。
【0118】
［１－２．動作］
上記構成の通信システム１が行う動作について、以下、具体例を用いて説明する。
上記構成の通信システム１が行う動作について、以下、具体例を用いて説明する。
【0119】
まず、通常フレームの送信経路が主送信経路である場合において、ケーブル３０Ｃに、ケーブル３０が断線するケーブル断線異常が発生したときに、通信システム１が行う動作（以下、「第１の動作」とも称する）について説明する。なお、ここでは、ケーブル断線異常は、ケーブルが断線する異常だけでなく、例えば、ケーブルがコネクタから外れる等の理由により、ケーブルを介した通信ができなくなる異常のことをいう。
【0120】
【0121】
図９に示すように、ケーブル３０Ｃにケーブル断線異常が発生すると、第３のスレーブ２０Ｃにおいて、ファイ２５０は、ＲＸファイ端子２５２とその接続先である第２のスレーブ２０Ｂのファイ２３０のＴＸファイ端子２３１とのリンクを検出しなくなる。このため、第３のスレーブ２０Ｃにおいて、第３のスレーブ２０Ｃの検出部２５は、第４の入出力ポート２２の接続に係る異常を検出する（ステップＳ１０Ａ）。
【0122】
第３のスレーブ２０Ｃの検出部２５が、第４の入出力ポート２２の接続に係る異常を検出すると、第３のスレーブ２０Ｃのスレーブ送信制御部２３は、動作モードを第１のスレーブ動作モードから第２のスレーブ動作モードに切り替える（ステップＳ２０Ａ）。
【0123】
そして、第３のスレーブ２０Ｃのスレーブ送信制御部２３は、第３の入出力ポート２１と第４の入出力ポート２２とから、接続状態の変化を検出した旨を示す断線ノード通知フレームの送信を試みる（ステップＳ３０Ａ）。
【0124】
この際、第３のスレーブ２０Ｃのスレーブ送信制御部２３は、送信を試みる断線ノード通知フレームに、スレーブ送信制御部２３を含む第３のスレーブ２０ＣのＭＡＣＩＤを含ませる。また、第３のスレーブ２０Ｃのスレーブ送信制御部２３は、第３の入出力ポート２１から、１を示すノードカウント値を含む断線ノード通知フレームの送信を試み、第４の入出力ポート２２から、０を示すノードカウント値を含む断線ノード通知フレームの送信を試みる。
【0125】
前述した通り、ケーブル３０Ｃにケーブル断線異常が発生している。このため、第４の入出力ポート２２からの断線ノード通知フレームの送信の試みは失敗する。一方で、第３の入出力ポート２１からの断線ノード通知フレームの送信の試みは成功する。すなわち、第３のスレーブ２０Ｃのスレーブ送信制御部２３は、第３の入出力ポート２１から、断線ノード通知フレームを送信する（ステップＳ４０Ａ）。
【0126】
ここで、第３のスレーブ２０Ｃの検出部２５が、第４の入出力ポート２２の接続に係る異常を検出した時点において、通常フレームの送信経路は、主送信経路である。また、後述するように、ケーブル３０Ｃにケーブル断線異常が発生したことにより、通常フレームの送信経路は、主送信経路から第１の冗長送信経路に変更される。このため、第３のスレーブ２０Ｃにおいて、通常フレームの送信経路における、第３のスレーブ２０Ｃのコントローラ１０からの接続順が変更（ここでは、３から１へ変更）される。
【0127】
同期タイミング算出部２４は、通常フレームの送信経路が、主送信経路から第１の冗長送信経路に変更されても、同期タイミング信号ＸＳＹＮＣのパルスタイミングＴは変更されないように、（式１）における「送信経路における接続順」を算出する。より具体的には、同期タイミング算出部２４は、あらかじめ記憶するスレーブ２０の数（ここでは３）から、検出部２５が接続に係る異常を検出した時点における、コントローラ１０からの接続順番（ここでは、あらかじめ記憶する、主送信経路における、コントローラ１０からの接続順番（ここでは３））を引いた値に１を加えた値（ここでは、３－３＋１＝１）を、（式１）における「送信経路における接続順」と算出する。
【0128】
このように、同期タイミング算出部２４は、「送信経路における接続順」が変更されても、同期タイミング信号ＸＳＹＮＣのパルスタイミングＴは変更されないように、同期タイミング信号ＸＳＹＮＣのパルスタイミングＴの算出方法を更新する（ステップＳ５０）。言い換えると、同期タイミング算出部２４は、検出部２５が、通常フレームを受信する側の入出力ポートの接続に係る異常を検出した場合に、通常フレームを次回以降、当該入出力ポートではない入出力ポートが受信するときに、複数のスレーブ２０の全てが同期して動作する同期タイミングが変わらないように、同期タイミング信号ＸＳＹＮＣを算出する算出方法を更新する。
【0129】
一方、ケーブル３０Ｃにケーブル断線異常が発生すると、第２のスレーブ２０Ｂにおいて、ファイ２３０は、ＲＸファイ端子２３２とその接続先である第３のスレーブ２０Ｃのファイ２５０のＴＸファイ端子２５１とのリンクを検出しなくなる。このため、第２のスレーブ２０Ｂにおいて、第２のスレーブ２０Ｂの検出部２５は、第３の入出力ポート２１の接続に係る異常を検出する（ステップＳ１０Ｂ）。
【0130】
第２のスレーブ２０Ｂの検出部２５が、第３の入出力ポート２１の接続に係る異常を検出すると、第２のスレーブ２０Ｂのスレーブ送信制御部２３は、動作モードを第１のスレーブ動作モードから第２のスレーブ動作モードに切り替える（ステップＳ２０Ｂ）。
【0131】
そして、第２のスレーブ２０Ｂのスレーブ送信制御部２３は、第３の入出力ポート２１と第４の入出力ポート２２とから、断線ノード通知フレームの送信を試みる（ステップＳ３０Ｂ）。
【0132】
この際、第２のスレーブ２０Ｂのスレーブ送信制御部２３は、送信を試みる断線ノード通知フレームに、スレーブ送信制御部２３を含む第２のスレーブ２０ＢのＭＡＣＩＤを含ませる。また、第２のスレーブ２０Ｂのスレーブ送信制御部２３は、第３の入出力ポート２１から、０を示すノードカウント値を含む断線ノード通知フレームの送信を試み、第４の入出力ポート２２から、１を示すノードカウント値を含む断線ノード通知フレームの送信を試みる。
【0133】
前述した通り、ケーブル３０Ｃにケーブル断線異常が発生している。このため、第３の入出力ポート２１からの断線ノード通知フレームの送信の試みは失敗する。一方で、第４の入出力ポート２２からの断線ノード通知フレームの送信の試みは成功する。すなわち、第２のスレーブ２０Ｂのスレーブ送信制御部２３は、第４の入出力ポート２２から、断線ノード通知フレームを送信する（ステップＳ４０Ｂ）。
【0134】
ここで、第２のスレーブ２０Ｂの検出部２５が、第３の入出力ポート２１の接続に係る異常を検出した時点において、通常フレームの送信経路は、主送信経路である。また、後述するように、ケーブル３０Ｃにケーブル断線異常が発生したことにより、通常フレームの送信経路は、主送信経路から第１の冗長送信経路に変更される。このため、第２のスレーブ２０Ｂにおいて、通常フレームの送信経路における、第３のスレーブ２０Ｃのコントローラ１０からの接続順が変更されない。このため、第２のスレーブ２０Ｂの同期タイミング算出部２４は、同期タイミング信号ＸＳＹＮＣのパルスタイミングＴの算出方法を更新しない。
【0135】
ステップＳ４０Ｂの処理において、第２のスレーブ２０Ｂのスレーブ送信制御部２３が、第４の入出力ポート２２から、断線ノード通知フレームを送信すると、第１のスレーブ２０Ａの第３の入出力ポート２１は、その断線ノード通知フレームを受信する。
【0136】
第１のスレーブ２０Ａの第３の入出力ポート２１が断線ノード通知フレームを受信すると、第１のスレーブ２０Ａのスレーブ送信制御部２３は、その断線ノード通知フレームに含まれるノードカウント値（ここでは、１）に１を加えたノードカウント値（ここでは、１＋１＝２）を含む断線ノード通知フレームを、第４の入出力ポート２２から送信する（ステップＳ４０Ｃ）。
【0137】
ステップＳ４０Ａの処理において、第３のスレーブ２０Ｃのスレーブ送信制御部２３が、第３の入出力ポート２１から、断線ノード通知フレーム（以下、「第１の断線ノード通知フレーム」とも称する）を送信すると、第２の入出力ポート１２は、その第１の断線ノード通知フレームを受信する。
【0138】
ステップＳ４０Ｃの処理において、第１のスレーブ２０Ａのスレーブ送信制御部２３が、第４の入出力ポート２２から、断線ノード通知フレーム（以下、「第２の断線ノード通知フレーム」とも称する）を送信すると、第１の入出力ポート１１は、その第２の断線ノード通知フレームを受信する。
【0139】
第２の入出力ポート１２が第１の断線ノード通知フレームを受信し、第１の入出力ポート１１が第２の断線ノード通知フレームを受信すると、異常種類判定部１５は、第１の断線ノード通知フレームに含まれるＭＡＣＩＤ（ここでは、第３のスレーブ２０ＣのＭＡＣＩＤ）と、第２の断線ノード通知フレームに含まれるＭＡＣＩＤ（ここでは、第１のスレーブ２０ＡのＭＡＣＩＤ）とに基づいて、通信システム１において生じた異常がケーブル断線異常であると判定する（ステップＳ６０）。
【0140】
すなわち、異常種類判定部１５は、第１の入出力ポート１１および第２の入出力ポート１２が断線ノード通知フレームを所定時間内に受信した場合において、それら断線ノード通知フレームに含まれるＭＡＣＩＤが互いに異なるときに、通信システム１において生じた異常がケーブル断線異常であると判定する。
【0141】
さらに、異常種類判定部１５は、第１の断線ノード通知フレームに含まれるＭＡＣＩＤ（ここでは、第３のスレーブ２０ＣのＭＡＣＩＤ）と、第２の断線ノード通知フレームに含まれるＭＡＣＩＤ（ここでは、第２のスレーブ２０ＢのＭＡＣＩＤ）とに基づいて、ケーブル断線異常の発生位置が、第３のスレーブ２０Ｃと第２のスレーブ２０Ｂとの間であると判定する（ステップＳ７０）。
【0142】
すなわち、異常種類判定部１５は、第１の入出力ポート１１および第２の入出力ポート１２が断線ノード通知フレームを所定時間内に受信した場合において、それら断線ノード通知フレームに含まれるＭＡＣＩＤが互いに異なるときに、通信システム１において生じた異常の発生位置が、それらＭＡＣＩＤのスレーブ２０の間であると判定する。
【0143】
異常種類判定部１５が異常の発生位置を判定すると、コントローラ送信制御部１３は、動作モードを第１のコントローラ動作モードから第２のコントローラ動作モードに切り替える（ステップＳ８０）。
【0144】
通信システム１が行う上記第１の動作により、コントローラ送信制御部１３の動作モードが、第１のコントローラ動作モードから第２のコントローラ動作モードへと変更される。また、通信システム１が行う上記第１の動作により、第３のスレーブ２０Ｃのスレーブ送信制御部２３の動作モードが、第１のスレーブ動作モードから第２のスレーブ動作モードへと変更される。また、通信システム１が行う上記第１の動作により、第２のスレーブ２０Ｂのスレーブ送信制御部２３の動作モードが、第１のスレーブ動作モードから第２のスレーブ動作モードへと変更される。これにより、通常フレームの送信経路が、主通信経路（図４参照）から、第１の冗長送信経路（図６参照）に変更される。
【0145】
このように、通信システム１は、通常フレームの送信経路が主送信経路である場合において、ケーブル３０にケーブル断線異常が発生したときに、送信経路をそのケーブル断線異常が発生したケーブル３０を利用しない送信経路に変更して、通常フレームを各スレーブ２０に送信する。
【0146】
次に、通常フレームの送信経路が主送信経路である場合において、第２のスレーブ２０ＢのＴＸファイ端子２３１が機能しなくなるファイ端子異常が発生したときに、通信システム１が行う動作（以下、「第２の動作」とも称する）について説明する。
【0147】
図１０は、第２のスレーブ２０ＢのＴＸファイ端子２３１に、ＴＸファイ端子２３１が機能しなくなるファイ端子異常が発生した様子を示す模式図である。図１１は、第２の動作のシーケンス図である。なお、ここでは、ＴＸファイ端子が機能しなくなるファイ端子異常は、例えば、ファイの故障、ＴＸファイ端子の接続経路に不具合が生じる等の理由により、ＴＸファイ端子が機能しなくなる異常のことをいう。
【0148】
図１１に示すように、第２のスレーブ２０ＢのＴＸファイ端子２３１に、第２のスレーブ２０ＢのＴＸファイ端子２３１が機能しなくなるファイ端子異常が発生すると、第３のスレーブ２０Ｃにおいて、ファイ２５０は、ＲＸファイ端子２５２とその接続先である第２のスレーブ２０Ｂのファイ２３０のＴＸファイ端子２３１とのリンクを検出しなくなる。このため、第３のスレーブ２０Ｃにおいて、第３のスレーブ２０Ｃの検出部２５は、第４の入出力ポート２２の接続に係る異常を検出する（ステップＳ１１０）。
【0149】
第３のスレーブ２０Ｃの検出部２５が、第４の入出力ポート２２の接続に係る異常を検出すると、第３のスレーブ２０Ｃのスレーブ送信制御部２３は、動作モードを第１のスレーブ動作モードから第２のスレーブ動作モードに切り替える（ステップＳ１２０）。
【0150】
そして、第３のスレーブ２０Ｃのスレーブ送信制御部２３は、第３の入出力ポート２１と第４の入出力ポート２２とから、断線ノード通知フレームの送信を試みる（ステップＳ１３０）。
【0151】
この際、第３のスレーブ２０Ｃのスレーブ送信制御部２３は、送信を試みる断線ノード通知フレームに、スレーブ送信制御部２３を含む第３のスレーブ２０ＣのＭＡＣＩＤを含ませる。また、第３のスレーブ２０Ｃのスレーブ送信制御部２３は、第３の入出力ポート２１から、１を示すノードカウント値を含む断線ノード通知フレームの送信を試み、第４の入出力ポート２２から、０を示すノードカウント値を含む断線ノード通知フレームの送信を試みる。
【0152】
前述した通り、第２のスレーブ２０ＢのＴＸファイ端子２３１に、第２のスレーブ２０ＢのＴＸファイ端子２３１が機能しなくなるファイ端子異常が発生している。しかしながら、第３のスレーブ２０ＣのＴＸファイ端子２５１から第２のスレーブ２０ＢのＲＸファイ端子２３２への信号の送信は可能である。このため、第４の入出力ポート２２からの断線ノード通知フレームの送信の試みは成功する。すなわち、第３のスレーブ２０Ｃのスレーブ送信制御部２３は、第４の入出力ポート２２から、断線ノード通知フレームを送信する（ステップＳ１４０Ｂ）。一方で、第３の入出力ポート２１からの断線ノード通知フレームの送信の試みも成功する。すなわち、第３のスレーブ２０Ｃのスレーブ送信制御部２３は、第３の入出力ポート２１から、断線ノード通知フレームを送信する（ステップＳ１４０Ａ）。
【0153】
ここで、第３のスレーブ２０Ｃの検出部２５が、第４の入出力ポート２２の接続に係る異常を検出した時点において、通常フレームの送信経路は、主送信経路である。また、後述するように、第２のスレーブ２０ＢのＴＸファイ端子２３１に、第２のスレーブ２０ＢのＴＸファイ端子２３１が機能しなくなるファイ端子異常が発生したことにより、通常フレームの送信経路は、主送信経路から第１の冗長送信経路に変更される。このため、第３のスレーブ２０Ｃにおいて、通常フレームの送信経路における、第３のスレーブ２０Ｃのコントローラ１０からの接続順が変更（ここでは、３から１へ変更）される。
【0154】
このため、同期タイミング算出部２４は、「送信経路における接続順」が変更されても、同期タイミング信号ＸＳＹＮＣのパルスタイミングＴは変更されないように、同期タイミング信号ＸＳＹＮＣのパルスタイミングＴの算出方法を更新する（ステップＳ１５０）。
【0155】
一方、第２のスレーブ２０ＢのＴＸファイ端子２３１に、第２のスレーブ２０ＢのＴＸファイ端子２３１が機能しなくなるファイ端子異常が発生しても、第２のスレーブ２０Ｂにおいて、ファイ２３０は、ＲＸファイ端子２３２とその接続先である第３のスレーブ２０Ｃのファイ２５０のＴＸファイ端子２５１とのリンクを検出する。このため、第２のスレーブ２０Ｂにおいて、第２のスレーブ２０Ｂの検出部２５は、第３の入出力ポート２１の接続に係る異常を検出しない。
【0156】
ステップＳ１４０Ｂの処理において、第３のスレーブ２０Ｃのスレーブ送信制御部２３が、第４の入出力ポート２２から、断線ノード通知フレームを送信すると、第２のスレーブ２０Ｂの第３の入出力ポート２１は、その断線ノード通知フレームを受信する。
【0157】
第２のスレーブ２０Ｂの第３の入出力ポート２１が断線ノード通知フレームを受信すると、第２のスレーブ２０Ｂのスレーブ送信制御部２３は、その断線ノード通知フレームに含まれるノードカウント値（ここでは、０）に１を加えたノードカウント値（ここでは、０＋１＝１）を含む断線ノード通知フレームを、第４の入出力ポート２２から送信する（ステップＳ１４０Ｃ）。
【0158】
ここで、第２のスレーブ２０Ｂのスレーブ送信制御部２３は、０を示すノードカウント値を含む断線ノード通知フレームを受信したため、動作モードを第１のスレーブ動作モードから第２のスレーブ動作モードへと切り替える（ステップＳ１６０）。
【0159】
ステップＳ１４０Ｃの処理において、第２のスレーブ２０Ｂのスレーブ送信制御部２３が、第４の入出力ポート２２で、断線ノード通知フレームを送信すると、第１のスレーブ２０Ａの第３の入出力ポート２１は、その断線ノード通知フレームを受信する。
【0160】
第１のスレーブ２０Ａの第３の入出力ポート２１が断線ノード通知フレームを受信すると、第１のスレーブ２０Ａのスレーブ送信制御部２３は、その断線ノード通知フレームに含まれるノードカウント値（ここでは、１）に１を加えたノードカウント値（ここでは、１＋１＝２）を含む断線ノード通知フレームを、第４の入出力ポート２２から送信する（ステップＳ１４０Ｄ）。
【0161】
ステップＳ１４０Ａの処理において、第３のスレーブ２０Ｃのスレーブ送信制御部２３が、第３の入出力ポート２１から、断線ノード通知フレーム（以下、「第３の断線ノード通知フレーム」とも称する）を送信すると、第２の入出力ポート１２は、その第３の断線ノード通知フレームを受信する。
【0162】
ステップＳ１４０Ｄの処理において、第１のスレーブ２０Ａのスレーブ送信制御部２３が、第４の入出力ポート２２から、断線ノード通知フレーム（以下、「第４の断線ノード通知フレーム」とも称する）を送信すると、第１の入出力ポート１１は、その第４の断線ノード通知フレームを受信する。
【0163】
第２の入出力ポート１２が第３の断線ノード通知フレームを受信し、第１の入出力ポート１１が第４の断線ノード通知フレームを受信すると、異常種類判定部１５は、第３の断線ノード通知フレームに含まれるＭＡＣＩＤ（ここでは、第３のスレーブ２０ＣのＭＡＣＩＤ）と、第４の断線ノード通知フレームに含まれるＭＡＣＩＤ（ここでは、第１のスレーブ２０ＡのＭＡＣＩＤ）とに基づいて、通信システム１において生じた異常がファイ端子異常であると判定する（ステップＳ１７０）。
【0164】
すなわち、異常種類判定部１５は、第１の入出力ポート１１および第２の入出力ポート１２が断線ノード通知フレームを所定時間内に受信した場合において、それら断線ノード通知フレームに含まれるＭＡＣＩＤが等しいときに、通信システム１において生じた異常がファイ端子異常であると判定する。
【0165】
異常種類判定部１５が、通信システム１において生じた異常がファイ端子異常であると判定すると、異常位置判定部１４は、第３の断線ノード通知フレームと第４の断線ノード通知フレームとに含まれるノードカウント値に基づいて、ファイ端子異常の発生位置が、第３のスレーブ２０Ｃと第２のスレーブ２０Ｂとの間であると判定する（ステップＳ１８０）。
【0166】
すなわち、異常位置判定部１４は、第３の断線ノード通知フレームに含まれるノードカウント値（ここでは、１）と、第４の断線ノード通知フレームに含まれるノードカウント値（ここでは、２）とから、１を示すノードカウント値を含む断線ノード通知フレームを送信した２つのスレーブ２０を特定する（ここでは、第３のスレーブ２０Ｃと第２のスレーブ２０Ｂとを特定する）。そして、異常位置判定部１４は、ファイ端子異常の発生位置が、特定した２つのスレーブ２０の間（ここでは、第３のスレーブ２０Ｃと第２のスレーブ２０Ｂとの間）であると判定する。
【0167】
異常位置判定部１４は、例えば、スレーブ２０の接続順をあらかじめ記憶し、記憶するスレーブ２０の接続順とノードカウント値とから、１を示すノードカウント値を示す断線ノート通知フレームを送信した２つのスレーブ２０を特定するとしてもよい。
【0168】
異常位置判定部１４が異常の発生位置を判定すると、コントローラ送信制御部１３は、動作モードを第１のコントローラ動作モードから第２のコントローラ動作モードに切り替える（ステップＳ１９０）。
【0169】
通信システム１が行う上記第２の動作により、コントローラ送信制御部１３の動作モードが、第１のコントローラ動作モードから第２のコントローラ動作モードへと変更される。また、通信システム１が行う上記第２の動作により、第３のスレーブ２０Ｃのスレーブ送信制御部２３の動作モードが、第１のスレーブ動作モードから第２のスレーブ動作モードへと変更される。また、通信システム１が行う上記第２の動作により、第２のスレーブ２０Ｂのスレーブ送信制御部２３の動作モードが、第１のスレーブ動作モードから第２のスレーブ動作モードへと変更される。これにより、通常フレームの送信経路が、主通信経路（図４参照）から、第１の冗長送信経路（図６参照）に変更される。
【0170】
このように、通信システム１は、通常フレームの送信経路が主送信経路である場合において、ＴＸファイ端子が機能しなくなるファイ端子異常が発生したときに、送信経路をそのファイ端子異常が発生したファイを利用しない送信経路に変更して、通常フレームを各スレーブ２０に送信する。
【0171】
次に、通常フレームの送信経路が主送信経路である場合において、第２のスレーブ２０ＢのＲＸファイ端子２５２が機能しなくなるファイ端子異常が発生したときに、通信システム１が行う動作（以下、「第３の動作」とも称する）について説明する。
【0172】
図１２は、第２のスレーブ２０ＢのＲＸファイ端子２５２に、ＲＸファイ端子２５２が機能しなくなるファイ端子異常が発生した様子を示す模式図である。図１３は、第３の動作のシーケンス図である。なお、ここでは、ＲＸファイ端子が機能しなくなるファイ端子異常は、例えば、ファイの故障、ＲＸファイ端子の接続経路に不具合が生じる等の理由により、ＲＸファイ端子が機能しなくなる異常のことをいう。
【0173】
図１３に示すように、第２のスレーブ２０ＢのＲＸファイ端子２５２に、第２のスレーブ２０ＢのＲＸファイ端子２５２が機能しなくなるファイ端子異常が発生すると、第２のスレーブ２０Ｂにおいて、ファイ２５０は、ＲＸファイ端子２５２とその接続先である第１のスレーブ２０Ａのファイ２３０のＴＸファイ端子２３１とのリンクを検出しなくなる。このため、第２のスレーブ２０Ｂにおいて、第２のスレーブ２０Ｂの検出部２５は、第４の入出力ポート２２の接続に係る異常を検出する（ステップＳ２１０）。
【0174】
第２のスレーブ２０Ｂの検出部２５が、第４の入出力ポート２２の接続に係る異常を検出すると、第２のスレーブ２０Ｂのスレーブ送信制御部２３は、動作モードを第１のスレーブ動作モードから第２のスレーブ動作モードに切り替える（ステップＳ２２０）。
【0175】
そして、第２のスレーブ２０Ｂのスレーブ送信制御部２３は、第３の入出力ポート２１と第４の入出力ポート２２とから、断線ノード通知フレームの送信を試みる（ステップＳ２３０）。
【0176】
この際、第２のスレーブ２０Ｂのスレーブ送信制御部２３は、送信を試みる断線ノード通知フレームに、スレーブ送信制御部２３を含む第２のスレーブ２０ＢのＭＡＣＩＤを含ませる。また、第２のスレーブ２０Ｂのスレーブ送信制御部２３は、第３の入出力ポート２１から、１を示すノードカウント値を含む断線ノード通知フレームの送信を試み、第４の入出力ポート２２から、０を示すノードカウント値を含む断線ノード通知フレームの送信を試みる。
【0177】
前述した通り、第２のスレーブ２０ＢのＲＸファイ端子２５２に、第２のスレーブ２０ＢのＲＸファイ端子２５２が機能しなくなるファイ端子異常が発生している。しかしながら、第２のスレーブ２０ＢのＴＸファイ端子２５１から第１のスレーブ２０ＡのＲＸファイ端子２３２への信号の送信は可能である。このため、第４の入出力ポート２２からの断線ノード通知フレームの送信の試みは成功する。すなわち、第２のスレーブ２０Ｂのスレーブ送信制御部２３は、第４の入出力ポート２２から、断線ノード通知フレームを送信する（ステップＳ２４０Ｂ）。一方で、第３の入出力ポート２１からの断線ノード通知フレームの送信の試みも成功する。すなわち、第２のスレーブ２０Ｂのスレーブ送信制御部２３は、第３の入出力ポート２１から、断線ノード通知フレームを送信する（ステップＳ２４０Ａ）。
【0178】
ここで、第２のスレーブ２０Ｂの検出部２５が、第４の入出力ポート２２の接続に係る異常を検出した時点において、通常フレームの送信経路は、主送信経路である。また、後述するように、第２のスレーブ２０ＢのＲＸファイ端子２５２に、第２のスレーブ２０ＢのＲＸファイ端子２５２が機能しなくなるファイ端子異常が発生したことにより、通常フレームの送信経路は、主送信経路から第２の冗長送信経路（後述）に変更される。このため、第２のスレーブ２０Ｂにおいて、通常フレームの送信経路における、第２のスレーブ２０Ｂのコントローラ１０からの接続順が変更される。ここでは、２から２へと、見かけ上変更されないように見えるが、この例では、たまたま変更前の接続順と変更後の接続順とが等しくなっているため、単に見かけ上変更されないように見えているに過ぎない。
【0179】
図１４は、第２の冗長送信経路を示す模式図である。第２の冗長送信経路は、コントローラ送信制御部１３が第２のコントローラ動作モードで動作し、第１のスレーブ２０Ａと第２のスレーブ２０Ｂとのスレーブ送信制御部２３が第２のスレーブ動作モードで動作し、第３のスレーブ２０Ｃのスレーブ送信制御部２３が第１のスレーブ動作モードで動作している場合における、通常フレームの送信経路である。
【0180】
図１４において、第２の冗長送信経路は、実線の矢印で示される経路である。
【0181】
図１４に示すように、第２の冗長送信経路は、第１の送信経路と、第２の送信経路とからなる。第１の送信経路は、コントローラ１０から、順に、第１のスレーブ２０Ａを経由して、再びコントローラ１０に戻る第１の送信経路、すなわち第１のスレーブ２０Ａで折り返す経路である。第２の送信経路は、コントローラ１０から順に、第３のスレーブ２０Ｃ、第２のスレーブ２０Ｂ、第３のスレーブ２０Ｃを経由して、再びコントローラ１０に戻る送信経路、すなわち第２のスレーブ２０Ｂで折り返す経路とからなる送信経路である。
【0182】
再び図１３に戻って、第３の動作の説明を続ける。
【0183】
第２のスレーブ２０Ｂにおいて、同期タイミング算出部２４は、通常フレームの送信経路が、主送信経路から第２の冗長送信経路に変更されても、同期タイミング信号ＸＳＹＮＣのパルスタイミングＴは変更されないように、（式１）における「送信経路における接続順」を算出する。より具体的には、同期タイミング算出部２４は、あらかじめ記憶するスレーブ２０数（ここでは３）から、検出部２５が接続に係る異常を検出した時点における、コントローラ１０からの接続順番（ここでは、あらかじめ記憶する、主送信経路における、コントローラ１０からの接続順番（ここでは２））を引いた値に１を加えた値（ここでは、３－２＋１＝２）を、（式１）における「送信経路における接続順」と算出する。
【0184】
このように、同期タイミング算出部２４は、「送信経路における接続順」が変更されても、同期タイミング信号ＸＳＹＮＣのパルスタイミングＴは変更されないように、同期タイミング信号ＸＳＹＮＣのパルスタイミングＴの算出方法を更新する（ステップＳ２５０）。
【0185】
ステップＳ２４０Ａの処理において、第２のスレーブ２０Ｂのスレーブ送信制御部２３が、第３の入出力ポート２１から、断線ノード通知フレームを送信すると、第３のスレーブ２０Ｃの第４の入出力ポート２２は、その断線ノード通知フレームを受信する。
【0186】
第３のスレーブ２０Ｃの第４の入出力ポート２２が断線ノード通知フレームを受信すると、第３のスレーブ２０Ｃのスレーブ送信制御部２３は、その断線ノード通知フレームに含まれるノードカウント値（ここでは、１）に１を加えたノードカウント値（ここでは、１＋１＝２）を含む断線ノード通知フレームを、第３の入出力ポート２１から送信する（ステップＳ２４０Ｃ）。
【0187】
前述したように、第２のスレーブ２０ＢのＲＸファイ端子２５２に、第２のスレーブ２０ＢのＲＸファイ端子２５２が機能しなくなるファイ端子異常が発生したことにより、通常フレームの送信経路は、主送信経路から第２の冗長送信経路に変更される。このため、第３のスレーブ２０Ｃにおいて、通常フレームの送信経路における、第３のスレーブ２０Ｃのコントローラ１０からの接続順が変更（ここでは、３から１へ変更）される。
【0188】
第３のスレーブ２０Ｃにおいて、同期タイミング算出部２４は、通常フレームの送信経路が、主送信経路から第２の冗長送信経路に変更されても、同期タイミング信号ＸＳＹＮＣのパルスタイミングＴは変更されないように、（式１）における「送信経路における接続順」を算出する。より具体的には、同期タイミング算出部２４は、あらかじめ記憶するスレーブ２０数（ここでは３）から、検出部２５が接続に係る異常を検出した時点における、コントローラ１０からの接続順番（ここでは、あらかじめ記憶する、主送信経路における、コントローラ１０からの接続順番（ここでは３））を引いた値に１を加えた値（ここでは、３－３＋１＝１）を、（式１）における「送信経路における接続順」と算出する。
【0189】
このように、同期タイミング算出部２４は、「送信経路における接続順」が変更されても、同期タイミング信号ＸＳＹＮＣのパルスタイミングＴは変更されないように、同期タイミング信号ＸＳＹＮＣのパルスタイミングＴの算出方法を更新する（ステップＳ２７０）。言い換えると、同期タイミング算出部２４は、通常フレームを受信する側の入出力ポート（ここでは第４の入出力ポート２２）で断線ノード通知フレームを受信した場合に、通常フレームを次回以降、当該入出力ポートではない入出力ポートが受信するときに、複数のスレーブ２０の全てが同期して動作する同期タイミングが変わらないように、同期タイミング信号ＸＳＹＮＣを算出する算出方法を更新する。
【0190】
一方、第２のスレーブ２０ＢのＲＸファイ端子２５２に、第２のスレーブ２０ＢのＲＸファイ端子２５２が機能しなくなるファイ端子異常が発生しても、第１のスレーブ２０Ａにおいて、ファイ２３０は、ＲＸファイ端子２３２とその接続先である第２のスレーブ２０Ｂのファイ２５０のＴＸファイ端子２５１とのリンクを検出する。このため、第１のスレーブ２０Ａにおいて、第１のスレーブ２０Ａの検出部２５は、第３の入出力ポート２１の接続に係る異常を検出しない。
【0191】
ステップＳ２４０Ｂの処理において、第２のスレーブ２０Ｂのスレーブ送信制御部２３が、第４の入出力ポート２２から、断線ノード通知フレームを送信すると、第１のスレーブ２０Ａの第３の入出力ポート２１は、その断線ノード通知フレームを受信する。
【0192】
第１のスレーブ２０Ａの第３の入出力ポート２１が断線ノード通知フレームを受信すると、第１のスレーブ２０Ａのスレーブ送信制御部２３は、その断線ノード通知フレームに含まれるノードカウント値（ここでは、０）に１を加えたノードカウント値（ここでは、０＋１＝１）を含む断線ノード通知フレームを、第４の入出力ポート２２から送信する（ステップＳ２４０Ｄ）。
【0193】
ここで、第１のスレーブ２０Ａのスレーブ送信制御部２３は、０を示すノードカウント値を含む断線ノード通知フレームを受信したため、動作モードを第１のスレーブ動作モードから第２のスレーブ動作モードへと切り替える（ステップＳ２６０）。
【0194】
ステップＳ２４０Ｃの処理において、第３のスレーブ２０Ｃのスレーブ送信制御部２３が、第３の入出力ポート２１から、断線ノード通知フレーム（以下、「第５の断線ノード通知フレーム」とも称する）を送信すると、第２の入出力ポート１２は、その第５の断線ノード通知フレームを受信する。
【0195】
ステップＳ２４０Ｄの処理において、第１のスレーブ２０Ａのスレーブ送信制御部２３が、第４の入出力ポート２２から、断線ノード通知フレーム（以下、「第６の断線ノード通知フレーム」とも称する）を送信すると、第１の入出力ポート１１は、その第６の断線ノード通知フレームを受信する。
【0196】
第２の入出力ポート１２が第５の断線ノード通知フレームを受信し、第１の入出力ポート１１が第６の断線ノード通知フレームを受信すると、異常種類判定部１５は、第５の断線ノード通知フレームに含まれるＭＡＣＩＤ（ここでは、第３のスレーブ２０ＣのＭＡＣＩＤ）と、第６の断線ノード通知フレームに含まれるＭＡＣＩＤ（ここでは、第１のスレーブ２０ＡのＭＡＣＩＤ）とに基づいて、通信システム１において生じた異常がファイ端子異常であると判定する（ステップＳ２８０）。
【0197】
異常種類判定部１５が、通信システム１において生じた異常がファイ端子異常であると判定すると、異常位置判定部１４は、第５の断線ノード通知フレームと第６の断線ノード通知フレームとに含まれるノードカウント値に基づいて、ファイ端子異常の発生位置が、第２のスレーブ２０Ｂと第１のスレーブ２０Ａとの間であると判定する（ステップＳ２９０）。
【0198】
すなわち、異常位置判定部１４は、第５の断線ノード通知フレームに含まれるノードカウント値（ここでは、２）と、第６の断線ノード通知フレームに含まれるノードカウント値（ここでは、１）とから、１を示すノードカウント値を含む断線ノード通知フレームを送信した２つのスレーブ２０を特定する（ここでは、第２のスレーブ２０Ｂと第１のスレーブ２０Ａとを特定する）。そして、異常位置判定部１４は、ファイ端子異常の発生位置が、特定した２つのスレーブ２０の間（ここでは、第２のスレーブ２０Ｂと第１のスレーブ２０Ａとの間）であると判定する。
【0199】
異常位置判定部１４が異常の発生位置を判定すると、コントローラ送信制御部１３は、動作モードを第１のコントローラ動作モードから第２のコントローラ動作モードに切り替える（ステップＳ３００）。
【0200】
通信システム１が行う上記第３の動作により、コントローラ送信制御部１３の動作モードが、第１のコントローラ動作モードから第２のコントローラ動作モードへと変更される。また、通信システム１が行う上記第３の動作により、第２のスレーブ２０Ｂのスレーブ送信制御部２３の動作モードが、第１のスレーブ動作モードから第２のスレーブ動作モードへと変更される。また、通信システム１が行う上記第３の動作により、第１のスレーブ２０Ａのスレーブ送信制御部２３の動作モードが、第１のスレーブ動作モードから第２のスレーブ動作モードへと変更される。これにより、通常フレームの送信経路が、主通信経路（図４参照）から、第２の冗長送信経路（図１４参照）に変更される。
【0201】
このように、通信システム１は、通常フレームの送信経路が主送信経路である場合において、ＲＸファイ端子が機能しなくなるファイ端子異常が発生したときに、送信経路をそのファイ端子異常が発生しファイを利用しない送信経路に変更して、通常フレームを各スレーブ２０に送信する。
【0202】
次に、ケーブル３０Ｃにケーブル断線異常が発生したことに起因して、通常フレームの送信経路が第１の冗長送信経路である場合において、ケーブル３０Ｃのケーブル断線異常が回復したときに、通信システム１が行う動作（以下、「第４の動作」とも称する）について説明する。
【0203】
【0204】
図１６に示すように、ケーブル３０Ｃのケーブル断線異常が回復すると、第３のスレーブ２０Ｃにおいて、ファイ２５０は、ＲＸファイ端子２５２とその接続先である第２のスレーブ２０Ｂのファイ２３０のＴＸファイ端子２３１とのリンクを検出するようになる。このため、第３のスレーブ２０Ｃにおいて、第３のスレーブ２０Ｃの検出部２５は、第４の入出力ポート２２の接続に係る異常の回復を検出する（ステップＳ３１０Ａ）。
【0205】
第３のスレーブ２０Ｃの検出部２５が、第４の入出力ポート２２の接続に係る異常の回復を検出すると、第３のスレーブ２０Ｃのスレーブ送信制御部２３は、動作モードを第２のスレーブ動作モードから第１のスレーブ動作モードに切り替える（ステップＳ３２０Ａ）。
【0206】
そして、第３のスレーブ２０Ｃのスレーブ送信制御部２３は、第３の入出力ポート２１と第４の入出力ポート２２とから、断線ノード通知フレームを送信する（ステップＳ３４０Ａ）。
【0207】
この際、第３のスレーブ２０Ｃのスレーブ送信制御部２３は、送信する断線ノード通知フレームに、スレーブ送信制御部２３を含む第３のスレーブ２０ＣのＭＡＣＩＤを含ませる。
【0208】
ここで、第３のスレーブ２０Ｃの検出部２５が、第４の入出力ポート２２の接続に係る異常の回復を検出した時点において、通常フレームの送信経路は、第１の冗長送信経路である。また、後述するように、ケーブル３０Ｃのケーブル断線異常が回復したことにより、通常フレームの送信経路は、第１の冗長送信経路から主送信経路に変更される。このため、第３のスレーブ２０Ｃにおいて、通常フレームの送信経路における、第３のスレーブ２０Ｃのコントローラ１０からの接続順が変更（ここでは、１から３へ変更）される。
【0209】
同期タイミング算出部２４は、通常フレームの送信経路が、第１の冗長送信経路から主送信経路に変更されても、同期タイミング信号ＸＳＹＮＣのパルスタイミングＴは変更されないように、（式１）における「送信経路における接続順」を算出する。より具体的には、同期タイミング算出部２４は、あらかじめ記憶する、主送信経路における、コントローラ１０からの接続順番（ここでは３）を、（式１）における「送信経路における接続順」と算出する。
【0210】
このように、同期タイミング算出部２４は、「送信経路における接続順」が変更されても、同期タイミング信号ＸＳＹＮＣのパルスタイミングＴは変更されないように、同期タイミング信号ＸＳＹＮＣのパルスタイミングＴの算出方法を更新する（ステップＳ３５０）。
【0211】
一方、ケーブル３０Ｃのケーブル断線異常が回復すると、第２のスレーブ２０Ｂにおいて、ファイ２３０は、ＲＸファイ端子２３２とその接続先である第３のスレーブ２０Ｃのファイ２５０のＴＸファイ端子２５１とのリンクを検出するようになる。このため、第２のスレーブ２０Ｂにおいて、第２のスレーブ２０Ｂの検出部２５は、第３の入出力ポート２１の接続に係る異常の回復を検出する（ステップＳ３１０Ｂ）。
【0212】
第２のスレーブ２０Ｂの検出部２５が、第３の入出力ポート２１の接続に係る異常の回復を検出すると、第２のスレーブ２０Ｂのスレーブ送信制御部２３は、動作モードを第２のスレーブ動作モードから第１のスレーブ動作モードに切り替える（ステップＳ３２０Ｂ）。
【0213】
そして、第２のスレーブ２０Ｂのスレーブ送信制御部２３は、第３の入出力ポート２１と第４の入出力ポート２２とから、断線ノード通知フレームを送信する（ステップＳ３４０Ｂ）。
【0214】
この際、第２のスレーブ２０Ｂのスレーブ送信制御部２３は、送信する断線ノード通知フレームに、スレーブ送信制御部２３を含む第２のスレーブ２０ＢのＭＡＣＩＤを含ませる。
【0215】
ここで、第２のスレーブ２０Ｂの検出部２５が、第３の入出力ポート２１の接続に係る異常の回復を検出した時点において、通常フレームの送信経路は、第１の冗長送信経路である。また、後述するように、ケーブル３０Ｃのケーブル断線異常が回復したことにより、通常フレームの送信経路は、第１の冗長送信経路から主送信経路に変更される。このため、第２のスレーブ２０Ｂにおいて、通常フレームの送信経路における、第３のスレーブ２０Ｃのコントローラ１０からの接続順が変更されない。このため、第２のスレーブ２０Ｂの同期タイミング算出部２４は、同期タイミング信号ＸＳＹＮＣのパルスタイミングＴの算出方法を更新しない。
【0216】
ステップＳ３４０Ｂの処理において、第２のスレーブ２０Ｂのスレーブ送信制御部２３が、第４の入出力ポート２２から、断線ノード通知フレームを送信すると、第１のスレーブ２０Ａの第３の入出力ポート２１は、その断線ノード通知フレームを受信する。
【0217】
第１のスレーブ２０Ａの第３の入出力ポート２１が断線ノード通知フレームを受信すると、第１のスレーブ２０Ａのスレーブ送信制御部２３は、その断線ノード通知フレームを、第４の入出力ポート２２から送信する（ステップＳ３４０Ｃ）。
【0218】
第２の入出力ポート１２が第１の断線ノード通知フレームを受信し、第１の入出力ポート１１が第２の断線ノード通知フレームを受信すると、コントローラ送信制御部１３は、動作モードを第２のコントローラ動作モードから第１のコントローラ動作モードに切り替える（ステップＳ３６０）。
【0219】
通信システム１が行う上記第４の動作により、コントローラ送信制御部１３の動作モードが、第２のコントローラ動作モードから第１のコントローラ動作モードへと変更される。また、通信システム１が行う上記第４の動作により、第３のスレーブ２０Ｃのスレーブ送信制御部２３の動作モードが、第２のスレーブ動作モードから第１のスレーブ動作モードへと変更される。また、通信システム１が行う上記第４の動作により、第２のスレーブ２０Ｂのスレーブ送信制御部２３の動作モードが、第２のスレーブ動作モードから第１のスレーブ動作モードへと変更される。これにより、通常フレームの送信経路が、第１の冗長通信経路（図６参照）から、主送信経路（図４参照）に変更される。
【0220】
このように、通信システム１は、ケーブル３０Ｃにケーブル断線異常が発生したことに起因して、通常フレームの送信経路が第１の冗長送信経路である場合において、ケーブル３０のケーブル断線異常が回復したときに、送信経路を主送信経路に変更して、通常フレームを各スレーブ２０に送信する。
【0221】
以下、通信システム１の初期状態において、通信フレームの送信経路が主送信経路である場合における、スレーブ２０の動作およびコントローラ１０の動作について説明する。
【0222】
【0223】
通信システム１の初期状態において、スレーブ２０は、接続に係る異常を検出しない（ステップＳ５００：Ｎｏ）限りにおいて、かつ、断線ノード通知フレームを受信しない（ステップＳ５１５：Ｎｏ）限りにおいて、主送信経路上流側で通常フレームを受信する（ステップＳ５４５）と、主送信経路下流側から通常フレームを送信する（ステップＳ５５０）という処理を繰り返し行う。
【0224】
スレーブ２０は、ステップＳ５００の処理において、接続に係る異常を検出すると（ステップＳ５００：Ｙｅｓ）、第３の入出力ポート２１と第４の入出力ポート２２との両方の入出力ポートから断線ノード通知フレームを送信する（ステップＳ５０５）。
【0225】
スレーブ２０は、接続に係る異常の検出が、主送信経路の上流側の入出力ポートの接続に係る異常の検出であった場合に（ステップＳ５１０：Ｙｅｓ）、同期タイミング信号ＸＳＹＮＣのパルスタイミングＴの算出方法を更新する（ステップＳ５３０）。
【0226】
スレーブ２０は、ステップＳ５１５の処理において、断線ノード通知フレームを受信すると（ステップＳ５１５：Ｙｅｓ）、受信した断線ノード通知フレームに含まれるノードカウント値が０であるか否かを調べる（ステップＳ５２０）。
【0227】
ステップＳ５２０の処理において、ノードカウント値が０である場合において（ステップＳ５２０：Ｙｅｓ）、断線ノード通知フレームの受信が、主送信経路の上流側の入出力ポートによる受信であったときに（ステップＳ５２５：Ｙｅｓ）、スレーブ２０は、同期タイミング信号ＸＳＹＮＣのパルスタイミングＴの算出方法を更新する（ステップＳ５３０）。
【0228】
ステップＳ５２０の処理において、ノードカウント値が０でない場合に（ステップＳ５２０：Ｎｏ）、断線ノード通知フレームの受信が、主送信経路の上流側の入出力ポートによる受信であれば（ステップＳ５３５：Ｙｅｓ）、スレーブ２０は、同期タイミング信号ＸＳＹＮＣのパルスタイミングＴの算出方法を更新する（ステップＳ５４０）。
【0229】
ステップＳ５１０の処理において、接続に係る異常の検出が、主送信経路の上流側の入出力ポートの接続に係る異常の検出でなかった場合と（ステップＳ５１０：Ｎｏ）、ステップＳ５２５の処理において、断線ノード通知フレームの受信が、主送信経路の上流側の入出力ポートによる受信でなかった場合と（ステップＳ５２５：Ｎｏ）、ステップＳ５３０の処理が終了した場合とに、スレーブ２０は、接続に係る異常の回復を検出しない（ステップＳ６０５：Ｎｏ）限りにおいて、接続に係る異常を検出していない側の入出力ポートで通常フレームを受信する（ステップＳ６００）と、接続に係る異常を検出していない側の入出力ポートから通常フレームを送信する（ステップＳ６２５）という処理を繰り返し行う。
【0230】
スレーブ２０は、ステップＳ６０５の処理において、接続に係る異常の回復を検出すると（ステップＳ６０５：Ｙｅｓ）、第３の入出力ポート２１と第４の入出力ポート２２との両方の入出力ポートから断線ノード通知フレームを送信する（ステップＳ６１０）。
【0231】
スレーブ２０は、接続に係る異常の回復の検出が、主送信経路の上流側の入出力ポートの接続に係る異常の検出であった場合に（ステップＳ６１５：Ｙｅｓ）、同期タイミング信号ＸＳＹＮＣのパルスタイミングＴの算出方法を更新する（ステップＳ６２０）。
【0232】
ステップＳ５３５の処理において、断線ノード通知フレームの受信が、主送信経路の上流側の入出力ポートによる受信でない場合と（ステップＳ５３５：Ｎｏ）、ステップＳ５４０の処理が終了した場合とに、スレーブ２０は、通常フレームを受信する（ステップＳ６３０）と、断線ノード通知フレームを受信しない（ステップＳ６３５：Ｎｏ）限りにおいて、受信時と異なる入出力ポートから通常フレームを送信する（ステップＳ６５０）という処理を繰り返し行う。
【0233】
ステップＳ６３５の処理において、断線ノード通知フレームを受信した場合において（ステップＳ６３５：Ｙｅｓ）、断線ノード通知フレームの受信が、主送信経路の上流側の入出力ポートによる受信であったときに（ステップＳ６４０：Ｙｅｓ）、スレーブ２０は、同期タイミング信号ＸＳＹＮＣのパルスタイミングＴの算出方法を更新する（ステップＳ６４５）。
【0234】
ステップＳ６１５の処理において、接続に係る異常の回復の検出が、主送信経路の上流側の入出力ポートの接続に係る異常の検出でなかった場合（ステップＳ６１５：Ｎｏ）と、ステップＳ６４０の処理において、断線ノード通知フレームの受信が、主送信経路の上流側の入出力ポートによる受信でなかった場合（ステップＳ６４０：Ｎｏ）と、ステップＳ６２０の処理が終了した場合と、ステップＳ６４５の処理が終了した場合とに、スレーブ２０は、ステップＳ５００の処理に進む。
【0235】
図１９は、通信システム１の初期状態において、通信フレームの送信経路が主送信経路である場合における、コントローラ１０の動作の一例を示すフローチャートである。
【0236】
通信システム１の初期状態において、コントローラ１０は、主送信経路上流側の入出力ポートから通常フレームを送信する（ステップＳ７００）と、第１の入出力ポート１１と第２の入出力ポート１２との両方の入出力ポートで断線ノード通知フレームを受信しない（ステップＳ７０５：Ｎｏ）限りにおいて、主送信経路下流側の入出力ポートで通常フレームを受信する（ステップＳ７６０）という処理を繰り返し行う。
【0237】
コントローラ１０は、ステップＳ７００の処理において、両方の入出力ポートで断線ノード通知フレームを受信すると（ステップＳ７０５：Ｙｅｓ）、受信した２つの断線ノード通知フレームに含まれるＭＡＣＩＤが互いに異なるか否かを調べる（ステップＳ７１０）。
【0238】
ステップＳ７１０の処理において、受信した２つの断線ノード通知フレームに含まれるＭＡＣＩＤが互いに異なる場合に（ステップＳ７１０：Ｙｅｓ）、コントローラ１０は、通信システム１において生じた異常がケーブル断線異常であると判定する（ステップＳ７１５）。そして、コントローラ１０は、それらＭＡＣＩＤに基づいて、ケーブル断線異常の発生位置が、それらＭＡＣＩＤのスレーブ２０の間であると判定する（ステップＳ７２０）。
【0239】
ステップＳ７１０の処理において、受信した２つの断線ノード通知フレームに含まれるＭＡＣＩＤが互いに異ならない場合に（ステップＳ７１０：Ｎｏ）、コントローラ１０は、通信システム１において生じた異常がファイ端子異常であると判定する（ステップＳ７２５）。そして、コントローラ１０は、それら２つの断線ノード通知フレームに含まれるノードカウント値に基づいて、ファイ異常の発生位置が、１を示すノードカウント値を含む断線ノード通知フレームを送信した２つのスレーブ２０の間であると判定する（ステップＳ７３０）。
【0240】
ステップＳ７２０の処理が終了した場合と、ステップＳ７３０の処理が終了した場合とに、コントローラ１０は、第１の入出力ポート１１と第２の入出力ポート１２との両方の入出力ポートから通常フレームを送信する（ステップＳ７３５）と、断線ノード通知フレームを受信しない（ステップＳ７４０：Ｎｏ）限りにおいて、第１の入出力ポート１１と第２の入出力ポート１２との両方の入出力ポートで通常フレームを受信する（ステップＳ７５０）という処理を繰り返し行う。
【0241】
ステップＳ７４０の処理において、断線ノード通知フレームを受信すると（ステップＳ７４０：Ｙｅｓ）、コントローラ１０は、通信システム１において生じた異常が回復したことを検出し（ステップＳ７５５）、ステップＳ７００の処理に進む。
【0242】
［１－３．考察］
上記構成の通信システム１によると、いずれかのスレーブ２０において、検出部２５が、第３の入出力ポート２１の接続に係る異常、または、第４の入出力ポート２２の接続に係る異常を検出すると、すなわち、ネットワークの接続に係る異常を検出すると、そのスレーブ２０から、コントローラ１０に向けて、断線ノード通知フレームが送信される。これにより、ネットワークの接続に係る異常が発生してから、比較的短時間で、通信システム１における通常フレームの送信経路が変更される。
上記構成の通信システム１によると、いずれかのスレーブ２０において、検出部２５が、第３の入出力ポート２１の接続に係る異常、または、第４の入出力ポート２２の接続に係る異常を検出すると、すなわち、ネットワークの接続に係る異常を検出すると、そのスレーブ２０から、コントローラ１０に向けて、断線ノード通知フレームが送信される。これにより、ネットワークの接続に係る異常が発生してから、比較的短時間で、通信システム１における通常フレームの送信経路が変更される。
【0243】
このように、通信システム１によると、ネットワークの接続に係る異常が発生してから、フレームの送信経路が変更されるまでにかかる時間を、従来よりも短縮することができる。
【0244】
また、上記構成の通信システム１によると、ネットワークの接続に係る異常の種類を判定することができる。
【0245】
また、上記構成の通信システム１によると、ネットワークの接続に係る異常の発生位置を判定することができる。
【0246】
また、上記構成の通信システム１によると、ネットワークの接続に係る異常が回復した場合に、通常フレームの送信経路を元に戻すことができる。
【0247】
（実施の形態２）
以下、実施の形態１に係る通信システム１の一部が変更されて構成される実施の形態２に係る通信システムについて説明する。
以下、実施の形態１に係る通信システム１の一部が変更されて構成される実施の形態２に係る通信システムについて説明する。
【0248】
以下では、実施の形態２に係る通信システムについて、実施の形態１に係る通信システム１の構成要素と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、通信システム１との相違点を中心に説明する。
【0249】
実施の形態２に係る通信システムは、実施の形態１に係る通信システム１から、コントローラ１０が実施の形態２に係るコントローラ１０Ａに変更されて構成される。
【0250】
図２０は、実施の形態２に係るコントローラ１０Ａの機能構成の一例を示すブロック図である。
【0251】
図２０に示すように、コントローラ１０Ａは、実施の形態１に係るコントローラ１０から、コントローラ送信制御部１３がコントローラ送信制御部１３Ａに変更されて構成される。
【0252】
コントローラ送信制御部１３Ａは、コントローラ送信制御部１３が有する機能に加えて、さらに以下の機能を有する。
【0253】
すなわち、コントローラ送信制御部１３Ａは、実施の形態２に係る通信システムのユーザから、実施の形態２に係る通信システムにおいて、２か所以上異常が生じた場合に、通常フレームの送信を停止するか否かの設定を受け付ける。
【0254】
そして、コントローラ送信制御部１３Ａは、２か所以上異常が生じた場合に、通常フレームの送信を停止する旨の設定を受け付けたときにおいて、実施の形態２に係る通信システムにおいて、２か所以上異常が生じたら、通常フレームの送信を停止する。
【0255】
コントローラ送信制御部１３Ａは、例えば、コントローラ１０Ａが備える入力インターフェース（例えば、タッチパッド、ディップスイッチ等）を利用して、通常フレームの送信を停止するか否かの設定を受け付けるとしてもよい。
【0256】
また、実施の形態２に係る通信システムにおいて、コントローラ送信制御部１３Ａは、例えば、第１のコントローラ動作モードで動作している場合に、第１の入出力ポート１１と第２の入出力ポート１２とが、それぞれ断線ノード通知フレームを受信したときに、それら断線ノード通知フレームに含まれるノードカウント値の合計が、あらかじめ記憶する全てのスレーブ２０の数よりも少なければ、２か所以上異常が生じていると判定してもよい。
【0257】
上記構成の実施の形態２に係る通信システムを利用するユーザは、例えば、実施の形態２に係る通信システムにおいて、１以上のスレーブ２０が通常フレームを受信できないことにより不具合が生じる場合には、コントローラ送信制御部１３Ａに、実施の形態２に係る通信システムにおいて、２か所以上異常が生じた場合に、通常フレームの送信を停止すると設定してもよい。
【0258】
実施の形態２に係る通信システムを利用するユーザは、コントローラ送信制御部１３Ａに、実施の形態２に係る通信システムにおいて、２か所以上異常が生じた場合に、通常フレームの送信を停止しないと設定することで、例えば、実施の形態２に係る通信システムに含まれる複数のスレーブ２０のうちの１のスレーブ２０の入れ替えを、他のスレーブ２０の動作を止めることなく行うことができる。
【0259】
図２１は、実施の形態２に係る通信システムを利用するユーザが、複数のスレーブ２０のうちの１のスレーブ２０（ここでは、第３のスレーブ２０Ｃ）の入れ替えを、他のスレーブ２０（ここでは、第１のスレーブ２０Ａと第２のスレーブ２０Ｂと第４のスレーブ２０Ｄ）の動作を止めることなく行っている様子を示す模式図である。
【0260】
図２１に示すように、実施の形態２に係る通信システムを利用するユーザは、ケーブル３０Ｃから第３のスレーブ２０Ｃの第４の入出力ポート２２を取り外して、替わりに第５のスレーブ２０Ｅの第４の入出力ポート２２を接続する。また、ケーブル３０Ｅから第３のスレーブ２０Ｃの第３の入出力ポート２１を取り外して、替わりに第４のスレーブ２０Ｄの第３の入出力ポート２１を接続する。このようにすることで、第１のスレーブ２０Ａと第２のスレーブ２０Ｂと第４のスレーブ２０Ｄとの動作を止めることなく、第３のスレーブ２０Ｃを第５のスレーブ２０Ｅに入れ替えることができる。
【0261】
実施の形態２に係る通信システムを利用するユーザは、コントローラ送信制御部１３Ａに、実施の形態２に係る通信システムにおいて、２か所以上異常が生じた場合に、通常フレームの送信を停止しないと設定することで、例えば、実施の形態２に係る通信システムに含まれる複数のスレーブ２０のうちの１のスレーブ２０の取り外しを、他のスレーブ２０の動作を止めることなく行うことができる。
【0262】
図２２は、実施の形態２に係る通信システムを利用するユーザが、複数のスレーブ２０のうちの１のスレーブ２０（ここでは、第３のスレーブ２０Ｃ）の取り外しを、他のスレーブ２０（ここでは、第１のスレーブ２０Ａと第２のスレーブ２０Ｂと第４のスレーブ２０Ｄ）の動作を止めることなく行っている様子を示す模式図である。
【0263】
図２２に示すように、実施の形態２に係る通信システムを利用するユーザは、ケーブル３０Ｅから第４のスレーブ２０Ｄの第４の入出力ポート２２と第３のスレーブ２０Ｃの第３の入出力ポート２１とを取り外し、ケーブル３０Ｃから第３のスレーブ２０Ｃの第４の入出力ポート２２を取り外して、替わりに第４のスレーブ２０Ｄの第４の入出力ポート２２を接続する。このようにすることで、第１のスレーブ２０Ａと第２のスレーブ２０Ｂと第４のスレーブ２０Ｄとの動作を止めることなく、第３のスレーブ２０Ｃを取り外すことができる。
【0264】
（実施の形態３）
図２３は、実施の形態３に係る通信システム１の構成の一例を示すブロック図である。
図２３は、実施の形態３に係る通信システム１の構成の一例を示すブロック図である。
【0265】
図２３に示すように、通信システム１は、第１の入出力ポート１１と、第２の入出力ポート１２とを有するコントローラ１０と、各々が、第３の入出力ポート２１と、第４の入出力ポート２２とを有するＮ個のスレーブ２０を備える。なお、Ｎは２以上の整数である。図２３には、Ｎ個のスレーブ２０として、第１のスレーブ２０Ａと、第Ｋ―１（Ｋは整数であり、３≦Ｋ≦Ｎ－１）のスレーブ２０と、第Ｋのスレーブ２０と、第Ｎのスレーブ２０とが示されている。実施の形態１と同様、第１の入出力ポート１１、第２の入出力ポート１２、第３の入出力ポート２１および第４の入出力ポート２２は、ケーブル３０により接続されている。すなわち、実施の形態３に係る通信システム１は、Ｎ個のスレーブ２０に一般化した通信システム１の場合を表している。
【0266】
実施の形態３に係る通信システム１は、実施の形態１に係る通信システム１と同様の効果が得られる。
【0267】
（補足）
以上、本開示の一態様に係る通信システム等について、実施の形態１、実施の形態２に基づいて説明したが、本開示は、これら実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形をこれら実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の１つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
以上、本開示の一態様に係る通信システム等について、実施の形態１、実施の形態２に基づいて説明したが、本開示は、これら実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形をこれら実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の１つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0268】
本開示は、コントローラと複数のスレーブとを備える通信システム等に広く利用可能である。
【符号の説明】
【0269】
１ 通信システム
１０、１０Ａ コントローラ
１１ 第１の入出力ポート
１２ 第２の入出力ポート
１３、１３Ａ コントローラ送信制御部
１４ 異常位置判定部
１５ 異常種類判定部
２０ スレーブ
２０Ａ 第１のスレーブ
２０Ｂ 第２のスレーブ
２０Ｃ 第３のスレーブ
２０Ｄ 第４のスレーブ
２０Ｅ 第５のスレーブ
２１ 第３の入出力ポート
２２ 第４の入出力ポート
２３ スレーブ送信制御部
２４ 同期タイミング算出部
２５ 検出部
３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ ケーブル
５０ 通常フレーム
１０１、２０１ プロセッサ
１０２、２０２ メモリ
１１０、１２０、２１０、２２０ コネクタ
１１１、１２１、２１１、２２１ 送信端子ＴＸ
１１２、１２２、２１２、２２２ 受信端子ＲＸ
１３０、１５０、２３０、２５０ ファイ
１３１、１５１、２３１、２５１ ＴＸファイ端子
１３２、１５２、２３２、２５２ ＲＸファイ端子
１０、１０Ａ コントローラ
１１ 第１の入出力ポート
１２ 第２の入出力ポート
１３、１３Ａ コントローラ送信制御部
１４ 異常位置判定部
１５ 異常種類判定部
２０ スレーブ
２０Ａ 第１のスレーブ
２０Ｂ 第２のスレーブ
２０Ｃ 第３のスレーブ
２０Ｄ 第４のスレーブ
２０Ｅ 第５のスレーブ
２１ 第３の入出力ポート
２２ 第４の入出力ポート
２３ スレーブ送信制御部
２４ 同期タイミング算出部
２５ 検出部
３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ ケーブル
５０ 通常フレーム
１０１、２０１ プロセッサ
１０２、２０２ メモリ
１１０、１２０、２１０、２２０ コネクタ
１１１、１２１、２１１、２２１ 送信端子ＴＸ
１１２、１２２、２１２、２２２ 受信端子ＲＸ
１３０、１５０、２３０、２５０ ファイ
１３１、１５１、２３１、２５１ ＴＸファイ端子
１３２、１５２、２３２、２５２ ＲＸファイ端子
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】