JP4372626B2 - 情報通信装置及び情報通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、ネットワークに接続された複数のノードに、互いに同期した所定時間の通信サイクルを所定数に分割した送信領域を割付け、割付けられた送信領域内で情報送信を行うようにした情報通信装置及び情報通信方法に関する。

この種の情報通信装置としては、従来、基地局に対して無線送信機能のみを有する複数のターミナル局が設けられ、各ターミナル局は、送信タイミング発生部で基準タイミングに基づく自局の送信タイミングを生成して送信制御部に与え、この送信制御部で送信タイミング発生部からのタイミング信号により、データメモリに蓄積されているセンサや他のデータ入力装置等から入力されたデータを変調部に送って変調し、変調信号を送信部に供給して無線信号化してアンテナから送信するようにしたデータ伝送システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−１３０７７４号公報（段落番号「００２１」、図２）

しかしながら、上記特許文献１にあっては、複数のターミナル局に対して予め送信タイミングを個別に設定しておく必要があり、例えば小型船舶のように複数の船外機を設ける場合に、各船外機に設けたエンジンコントロール用ノードと、操船席に配置した各船外機のエンジンを制御するリモコンレバー用ノード及びエンジン回転数等を表示する表示ユニット用ノードとをネットワークで接続して、情報の授受を行うようにしているが、最初から工場で、船体及び船外機の取付け等を行う場合には、ネットワークの設定に精通している作業者が同一種別のノードが存在する場合にはこれらを識別して、各ノード毎に異なる送信領域を設定することにより、各ノード間での情報通信が競合することを確実に防止することができるが、ユーザーが船体や船外機を別個に購入して、自身で組み付けを行う場合には、ネットワークを構成する複数のノードにおける送信タイミングの設定を行うことは困難であり、ユーザーが容易にネットワークの設定を行うことができないという未解決の課題がある。

そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、同一種別のノードが存在する場合に、簡単な操作で各ノードでの競合を回避した異なる送信タイミングに設定することができる情報通信装置及び情報通信方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１に係る情報通信装置は、ネットワークに接続された複数のノードに対して、互いに同期した所定時間の通信サイクルを所定数に分割した送信領域を割付け、割付けられた送信領域内で情報送信を行うようにした情報通信装置において、前記通信サイクルを各ノード種別毎に送信領域を割付けた静的送信領域と、各ノードが任意に情報の送信が可能な動的送信領域とで構成すると共に、前記各ノードは、同一種別のノードが複数存在して、同一種別ノードが同一の送信領域で送信を開始して競合したときに、当該送信の競合を検出する競合検出手段と、該競合検出手段で送信の競合を検出したときに前記動的送信領域を使用して静的送信領域の送信領域割付けを行う送信領域設定手段とを備えていることを特徴としている。

この請求項１に係る発明では、予め通信サイクルの静的送信領域を、ノード種別単位に競合する可能性のあるノード数に応じた送信領域を割り当てておくと共に、各ノードには例えばデフォルト値としてノード種別単位に割り当てられた先頭の送信領域を設定しておき、この状態で各ノードを個別にネットワークに接続して各ノードで通信を開始したときに、競合を生じたときには、動的送信領域の送信領域を使用して、他の同一種別のノードに送信領域の変更を求める識別情報を送信することにより、他の同一種別ノードで送信領域の競合を回避する送信領域に変更する。

また、請求項２に係る情報通信装置は、請求項１に係る発明において、前記送信領域設定手段は、選択操作される選択操作手段を有し、前記競合検出手段で送信の競合を検出したときに、前記選択操作手段が操作されたときに前記動的送信領域に識別情報を送信する識別情報送信手段を備えていることを特徴としている。
この請求項２に係る発明では、同一種別のノードで同時に送信を開始して競合状態となったときに、同一種別のノード内における特定のノードの選択操作手段を操作することにより、この特定のノードで動的送信領域を使用して、識別情報を送信するので、この識別情報を受信した他のノードが特定ノードではないことを確実に認識することができる。

さらに、請求項３に係る情報通信装置は、前記送信領域設定手段は、前記競合検出手段で送信の競合を検出したときに、選択された特定のノードから前記動的送信領域で送信された識別情報を受信したときに前記静的送信領域における送信領域を変更するように構成されていることを特徴としている。
この請求項３に係る発明では、選択された特定のノードから識別情報を受信したときに、自己が選択されたノードではないことを認識して送信領域を変更し、競合を回避した送信領域の設定を自動で行うことができる。

さらにまた、請求項４に係る情報通信装置は、請求項２又は３に係る発明において、前記選択操作手段は識別情報を送信するスイッチで構成されていることを特徴としている。
この請求項４に係る発明では、ノードが識別情報を送信するスイッチを有するので、例えば送信領域の設定時に同一種別の複数のノード内における特定のノードのスイッチをオン状態に操作する旨を予め操作マニュアル等で設定しておくことにより、正確な送信領域の設定を行うことができる。

なおさらに、請求項５に係る情報通信装置は、ネットワークに接続された複数のノードに対して、互いに同期した所定時間の通信サイクルを所定数に分割した送信領域を割付け、割付けられた送信領域内で情報送信を行うようにした情報通信装置において、前記通信サイクルを各ノード種別毎に送信領域を割付けた静的送信領域と、各ノードが任意に情報の送信が可能な動的送信領域とで構成すると共に、同一種別の複数のノードを共通のハブを介してネットワークに接続し、前記ハブは同一種別ノードが同一の送信領域で送信の競合を検出する競合検出手段と、該競合検出手段で送信の競合を検出したときに、特定の接続ポートからこれに接続されているノードに対して動的送信領域を使用して識別情報を送信する識別情報送信手段とを備え、前記各ノードは、ハブから送信される前記識別情報を受信したときに、静的送信領域における送信領域を変更する送信領域設定手段を備えていることを特徴としている。

この請求項５に係る発明では、同一種別のノードを共通のハブの異なる接続ポートに接続してネットワークに接続するので、接続ポートに左右等の識別可能な接続情報を記載しておくか、ポート番号を付しておき、ポート番号とこれに接続する同一種別のノードとの関係を定義しておくことにより、接続ポートに対応するノードを接続すると，ハブからの動的送信領域を使用した識別情報によって識別情報を受信したノードで送信領域を変更する。

また、請求項６に係る情報通信装置は、請求項１乃至５の何れかに記載の発明において、前記ネットワークは船舶の操船機器間を接続するように構成されて、競合するノードは、複数の船外機のエンジン制御用ノード、複数の操船席のリモコンレバー用ノード及び複数の操船席におけるキースイッチ用ノードの少なくとも１組を有することを特徴としている。

この請求項６に係る発明では、船舶の操船機器間でネットワークを構成する場合には、船外機のエンジン制御用ノード、複数の操船席のリモコンレバー用ノードやキースイッチ用ノード等の同一種別のノードが存在する場合に、これら間又はハブで動的送信領域を利用して識別情報を送信することにより、同一種別のノードにおける個別のノードを正確に認識して正確な送信領域を設定することができる。

さらに、請求項７に係る情報通信方法は、ネットワークに接続された複数のノードに対して、互いに同期した所定時間の通信サイクルを所定数に分割した送信領域を割付け、割付けられた送信領域内で情報送信を行うようにした情報通信方法において、前記通信サイクルを各ノード種別毎に送信領域を割付けた静的送信領域と、各ノードが任意に情報の送信が可能な動的送信領域とで構成し、同一種別のノードが複数存在して、同一種別ノードが同一の送信領域で送信を開始する競合状態を検出するステップと、該ステップで競合状態を検出したときに、前記動的送信領域を使用して静的送信領域の送信領域割付けを行うステップとを備えたことを特徴としている。

さらにまた、請求項８に係る情報通信方法は、ネットワークに接続された複数のノードに対して、互いに同期した所定時間の通信サイクルを所定数に分割した送信領域を割付け、割付けられた送信領域内で情報送信を行うようにした情報通信方法において、前記通信サイクルを各ノード種別毎に送信領域を割付けた静的送信領域と、各ノードが任意に情報の送信が可能な動的送信領域とで構成すると共に、同一種別の複数のノードを共通のハブを介してネットワークに接続し、前記ハブは同一種別ノードが同一の送信領域で送信を開始する競合状態を検出するステップと、該ステップで競合状態を検出したときに、特定の接続ポートからこれに接続されているノードに対して動的送信領域を使用して識別情報を送信するステップと、該識別情報を受信したノードで静的送信領域における送信領域を変更するステップとを備えていることを特徴としている。

請求項１又は請求項７に係る発明によれば、静的送信領域と動的送信領域とを有する通信サイクルの静的送信領域を、ノード種別単位に競合する可能性のあるノード数に応じた送信領域を割り当てておくと共に、各ノードには例えばデフォルト値としてノード種別単位に割り当てられた先頭の送信領域を設定しておき、この状態で各ノードを個別にネットワークに接続して各ノードで通信を開始したときに、競合を生じたときには、動的送信領域の送信領域を使用して、他の同一種別のノードに送信領域の変更を求めることにより、他の同一種別ノードで競合を回避する送信領域に変更することができるので、使用者が複雑な送信タイミングの設定処理を行うことなく、競合を回避する送信領域設定を自動的に行うことができるという効果が得られる。

また、請求項２に係る発明によれば、同一種別のノードで同時に送信を開始して競合状態となったときに、同一種別のノード内における特定のノードの選択操作手段を操作することにより、この特定のノードで動的送信領域を使用して、識別情報を送信するので、この識別情報を受信した他のノードが特定ノードではないことを確実に認識することができるという効果が得られる。

さらに、請求項３に係る発明によれば、選択された特定のノードから識別情報を受信したときに、自己が選択されたノードではないことを認識して送信領域を変更するので、競合を回避した送信領域の設定を自動で正確に行うことができるという効果が得られる。
さらにまた、請求項４に係る発明によれば、ノードが識別情報を送信するスイッチを有するので、例えば送信領域の設定時に同一種別の複数のノード内における特定のノードのスイッチをオン状態に操作する旨を予め操作マニュアル等で設定しておくことにより、正確な送信領域の設定を行うことができるという効果が得られる。

なおさらに、請求項５又は請求項８に係る発明によれば、同一種別のノードを共通のハブの異なる接続ポートに接続してネットワークに接続するので、接続ポートに左右等の識別可能な接続情報を記載しておくか、ポート番号を付しておき、ポート番号とこれに接続する同一種別のノードとの関係を定義しておくことにより、接続ポートに対応するノードを接続すると，ハブからの動的送信領域を使用した識別情報によって識別情報を受信したノードで送信領域を変更するので、使用者が複雑な送信タイミングの設定処理を行うことなく、競合を回避する送信領域設定を自動的に行うことができるという効果が得られる。

また、請求項６に係る発明によれば、船舶の操船機器間でネットワークを構成する場合には、船外機のエンジン制御用ノード、複数の操船席のリモコンレバー用ノードやキースイッチ用ノード等の同一種別のノードが存在する場合に、これら間又はハブで動的送信領域を利用して識別情報を送信することにより、同一種別のノードにおける個別のノードを正確に認識して正確な送信領域を設定することができるという効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は本発明による船舶の推進制御装置の第１の実施形態を示す概略構成図である。
図中、１は船体であって、その船尾に複数例えば２台の船外機２Ｌ，２Ｒが取付けられ、これら船外機２Ｌ，２Ｒには内蔵するエンジン３Ｌ，３Ｒを電子制御すると共に、内蔵するシフト機構４Ｌ，４Ｒの前後進切換を制御する電子コントロールユニット５Ｌ，５Ｒが設けられ、これら電子コントロールユニット５Ｌ，５Ｒがコントロールユニットノード６Ｌ，６Ｒに接続されている。

また、船体１の船尾の船底には船速を検出する船速検出手段としての例えば羽根車式の船速センサ７が配設され、この船速センサ７で検出した検出値がコントロールユニット８に供給され、このコントロールユニット８で船速センサ７の検出値に基づいて船速データを演算し、演算した船速データを船速ノード９に出力する。

一方、船体１の船首側には、船外機２Ｌ，２Ｒに対して、スロットル開度及びシフト切換えを指示するリモコンレバー１０Ｆが配設されていると共に、このリモコンレバー１０Ｆの左前面側にステアリングホイール１１Ｆと、キースイッチＫＳ、方位メータＳＭ、各船外機２Ｌ，２ＲのタコメータＴＭＬ，ＴＭＲ等を配設した操作盤ユニット１２Ｆが配設された第１の操船席１３Ｆが設けられている。また、船尾側の例えば右舷側に船外機２Ｌ，２Ｒに対して、スロットル開度及びシフト切換えを指示するリモコンレバー１０Ｓと、ステアリングホイール１１Ｓと、キースイッチＫＳ、各船外機２Ｌ，２ＲのタコメータＴＭＬ，ＴＭＲ等を配設した操作盤ユニット１２Ｓとを配設した第２の操船席１３Ｓが設けられている。

そして、各操船席１３Ｆ，１３Ｓのリモコンレバー１０Ｆ，１０Ｓにはスロットル開度指令データ及びシフト指令データを演算して送信するコントロールユニット１４Ｆ，１４Ｓが設けられ、これらコントロールユニット１４Ｆ，１４Ｓがリモコンノード１５Ｆ，１５Ｓに接続され、ステアリングホイール１１Ｆ，１１Ｓにもその回転角に対応する操舵角指令値を演算して送信するコントロールユニット１６Ｆ，１６Ｓが設けられ、これらコントロールユニット１６Ｆ，１６Ｓが操舵ノード１７Ｆ，１７Ｓに接続され、操作盤ユニット１２Ｆ，１２Ｓにも、キースイッチ信号を送信すると共に、方位データ、エンジン回転速度、船速データ等を受信して表示処理を行うコントロールユニット１８Ｆ，１８Ｓが設けられ、これらコントロールユニット１８Ｆ，１８Ｓが操作盤ノード１９Ｆ，１９Ｓに接続されている。ここで、リモコンレバー８Ｆ，８Ｓは、中立位置Ｎ、トロール（前進）位置Ｆ、バックトロール（後進）位置Ｒ、トロール加速領域ＧＦ及びバックトロール加速領域ＧＲを選択可能になっており、リモコンレバー１０Ｆ，１０Ｓの回動角度を例えばロータリポテンショメータ、光学式エンコーダ等で構成される回動位置センサで検出し、検出した回動角度に基づいてコントロールユニット１４Ｆ，１４Ｓでスロットル開度指令値及びシフト指令値を演算して出力する。

ここで、コントロールユニット５Ｌ，５Ｒ、８、１４Ｆ，１４Ｓ、１６Ｆ，１６Ｓ及び１８Ｆ，１８Ｓの夫々は、図２に示すように、特定のユニットであることを選択する選択操作手段としての識別スイッチ２０が接続されている。
そして、コントロールユニットノード６Ｌ，６Ｒ及び船速ノード９がツイストケーブル等で構成されるバス２１を介してハブ２２Ａに接続され、第１の操船席のリモコンノード１５Ｆ、操舵ノード１７Ｆ、操作盤ノード１９Ｆが同様に通信ケーブル２１を介してハブ２２Ｂに接続され、第２の操船席のリモコンノード１５Ｓ、操舵ノード１７Ｓ、操作盤ノード１９Ｓが同様に通信気イーブル２１を介してハブ２２Ｃに接続され、各ハブ２２Ａ〜２２Ｃが同様に通信ケーブル２１を介して直列に接続されて所謂カスケードスター接続のネットワークが構成されている。

ここで、各ノード６Ｌ，６Ｒ、９、１５Ｆ，１７Ｆ，１９Ｆ、１５Ｓ，１７Ｓ，１９Ｆの夫々は、所定の時刻同期アルゴリズムにより時間を同期させると共に、ノードの種別毎に後述する送信スケジュールが設定され、この送信スケジュールに従って送信を行うタイムトリガー方式で且つＣＳＭＡ（Carrier Sense Multiple Access)方式のバスアクセスを実行し、さらに、各ノードで同一種別の他のノードから送信された識別情報を受信したときに、送信スケジュールの現在の送信領域から隣接する送信領域に変更する送信タイミング変更処理を行う。

すなわち、送信スケジュールは、図３に示すように、予めネットワークに接続可能なノード数ｎ（ｎは正の整数）と接続する可能性のある同一種別のノード数とから送信領域としての送信スロットＳＳ１〜ＳＳｎを有し送信するノードが決められた静的送信領域ＳＡと、所定長さの各ノードで任意に送信可能な所定数ｍ個の送信スロットＳＤ１〜ＳＤｍを有しイベントトリガー的機能を有する動的送信領域ＤＡとで１サイクルの通信サイクルＣＣが構成されている。

そして、例えば静的送信領域ＳＡの第１番目の送信スロットＳＳ１〜第３番目の送信スロットＳＳ３がコントロールユニットノードの送信領域として割付けられ、このうち第１番目の送信スロットＳＳ１が右舷船外機ノード、第２番目の送信スロットＳＳ２が左舷船外機ノード、第３番目の送信スロットＳＳ３が中央船外機ノードとして設定されている。また、第４番目及び第５番目の送信スロットＳＳ４及びＳＳ５がリモコンノードの送信領域として割付けられ、第６番目及び第７番目の送信スロットＳＳ６及びＳＳ７が操舵ノードの送信領域として割付けられ、第８番目及び第９番目の送信スロットＳＳ８及びＳＳ９が操作盤ノードの送信領域として割付けられ、これらの送信スロットのうち先頭の送信スロットが第１の操船席用、次の送信スロットが第２の操船席用として割付けられている。さらに、第１０番目の送信スロットＳＳ１０が船速ノードの送信領域として割付けられ、その他の送信スロットＳＳ１１〜ＳＳｎが他の魚群探知機魚ノード、音響機器ノード等の送信領域として接続可能な同一種別ノード数に応じて割付けられている。

一方、各ノード６Ｌ，６Ｒ、９、１５Ｆ，１７Ｆ，１９Ｆ、１５Ｓ，１７Ｓ，１９Ｓは、デフォルト値として、送信スケジュールの該当する種別の先頭の送信スロットが設定されており、電源が投入されて立ち上がったときに、デフォルト値の送信スロットの時刻となったときにデータの送信を開始し、他の送信スロットであるときにはデータ受信状態を保持する。

各ノード６Ｌ，６Ｒ、９、１５Ｆ，１７Ｆ，１９Ｆ、１５Ｓ，１７Ｓ，１９Ｓは、図４に示すように、二重化されたバス２１にラインドライバ３１を介して接続されたプロトコルプロセッサ３２を有し、このプロトコルプロセッサ３２に送信スケジュールを記憶したフラッシュメモリ３３が接続され、さらにプロトコルプロセッサ３２がデュアルポートＲＡＭインタフェース３４を介して外部のコントロールユニット５Ｌ，５Ｒ、８、１４Ｆ，１６Ｆ，１８Ｆ、１４Ｓ，１６Ｓ，１８Ｓに接続された構成を有する。

そして、プロトコルプロセッサ３２で、図５に示す通信制御処理を実行する。この通信制御処理は、各ノード６Ｌ，６Ｒ、９、１５Ｆ，１７Ｆ，１９Ｆ、１５Ｓ，１７Ｓ，１９Ｓに電源が投入された時点で実行開始され、先ず、ステップＳ１で、送信スロットをデフォルト値ＳＳｉ（ｉ＝１，２，３……ｎ）に設定し、次いでステップＳ２に移行して、フラッシュメモリ２３に記憶されている送信スケジュールを参照して送信開始時刻Ｔｓを設定する。

次いで、ステップＳ３に移行して、送信開始時刻Ｔｓであるか否かを判定し、送信開始時刻Ｔｓであるときには、ステップＳ４に移行して、外部のコントロールユニット５Ｌ，５Ｒ、８、１４Ｆ，１６Ｆ，１８Ｆ、１４Ｓ，１６Ｓ，１８Ｓに送信割込みを行って、送信データの送出を要求し、コントロールユニット５Ｌ，５Ｒ、８、１４Ｆ，１６Ｆ，１８Ｆ、１４Ｓ，１６Ｓ，１８Ｓから送信データがデュールポートＲＡＭインタフェース３４を介して入力されると、この送信データをラインドライバ３１を介してバス２１に送出する。

次いで、ステップＳ５に移行して、送信データの送信が正常に送信されたか否かを判定し、送信データの送信が正常であるときにはステップＳ６に移行して、外部のコントロールユニット５Ｌ，５Ｒ、８、１４Ｆ，１６Ｆ，１８Ｆ、１４Ｓ，１６Ｓ，１８Ｓに対して送信正常情報を送出してから前記ステップＳ３に戻り、他のノードの送信データと競合して送信エラーが発生したときにはステップＳ７に移行して、動的送信領域ＤＡの第１送信スロットを使用して確認メッセージを送信してからステップＳ８に移行し、外部のコントロールユニット５Ｌ，５Ｒ、８、１４Ｆ，１６Ｆ，１８Ｆ、１４Ｓ，１６Ｓ，１８Ｓから識別情報が入力されているか否かを判定し、識別情報が入力されていないときには前記ステップＳ３に戻り、識別情報が入力されているときにはステップＳ９に移行して、動的送信領域の第２の送信スロットで識別情報を送信してから前記ステップＳ３に戻る。ここで、識別情報を送信する動的送信領域の送信スロットはノード種別毎に異なる送信スロットを設定することが好ましい。

一方、前記ステップＳ３の判定結果が送信開始時刻Ｔｓでないときには、ステップＳ１０に移行して、バス２１からデータを受信するデータ受信処理を行い、次いでステップＳ１１に移行して、受信した１通信サイクルの静的送信領域ＳＡにおける受信データの受信時刻とフラッシュメモリ３３に記憶されている送信スケジュールに基づく各送信スロットの予定受信時刻との偏差を夫々演算し、この演算結果の最大値及び最小値を除いた値の平均値を同期時刻補正値として、この同期時刻補正値で現在の同期時刻を補正する時刻同期処理を行ってからステップＳ１２に移行する。

このステップＳ１２では、同一種別のノードからの識別情報を受信したか否かを判定し、識別情報を受信していないときには前記ステップＳ３に戻り、識別情報を受信したときには、ステップＳ１３に移行して、送信スロットＳＳｉのｉを現在値に“１”を加算した値を新たな送信スロットＳＳｉとして設定してから前記ステップＳ２に戻る。
また、外部のコントロールユニット５Ｌ，５Ｒ、８、１４Ｆ，１６Ｆ，１８Ｆ、１４Ｓ，１６Ｓ，１８Ｓでは、エンジン制御処理、船速送信処理、スロットル開度指令値・シフト指令値送信処理等を個別にメインプログラムとして実行する他、電源が投入された初期状態で図６に示す初期設定処理を実行する。

この初期設定処理は、先ず、ステップＳ２１で、ノードのプロトコルプロセッサ２１から送信正常情報が入力されたか否かを判定し、送信正常情報が入力されたときにはそのまま初期設定処理を終了し、送信正常情報が入力されていないときにはステップＳ２２に移行して、外部のコントロールユニット５Ｌ，５Ｒ、８、１４Ｆ，１６Ｆ，１８Ｆ、１４Ｓ，１６Ｓ，１８Ｓに接続された識別スイッチ２０がオン状態となったか否かを判定し、これがオフ状態であるときには前記ステップＳ２１に戻り、オン状態となったときにはステップＳ２３に移行して、予め設定された機器種別毎に異なる識別情報をノードに送出してから初期設定処理を終了する。

この図５及び図６の処理において、図５のステップＳ５の処理が競合検出手段に対応し、ステップＳ１〜Ｓ４、Ｓ６〜Ｓ９、Ｓ１２及びＳ１３の処理が送信領域設定手段に対応し、このうちステップＳ８及びＳ９の処理及び図６の処理が識別情報送信手段に対応している。
次に、上記第１の実施形態の動作を説明する。

今、キースイッチＫＳがオフ状態にあって、各ノード６Ｌ，６Ｒ、９、１５Ｆ，１７Ｆ，１９Ｆ、１５Ｓ，１７Ｓ，１９Ｓやコントロールユニット５Ｌ，５Ｒ、８、１４Ｆ，１６Ｆ，１８Ｆ、１４Ｓ，１６Ｓ，１８Ｓに対する電源が遮断されていると共に、第１の運転席１３Ｆ及び第２の運転席１３Ｓのリモコンレバー１０Ｆ及び１０Ｓが中立位置Ｎに操作されていて、桟橋に接岸して停船状態にあるものとする。この停船状態で、操縦者が乗船し、操縦者がキースイッチＫＳをオン状態とすることにより、各ノード６Ｌ，６Ｒ、９、１５Ｆ，１７Ｆ，１９Ｆ、１５Ｓ，１７Ｓ，１９Ｓやコントロールユニット５Ｌ，５Ｒ、８、１４Ｆ，１６Ｆ，１８Ｆ、１４Ｓ，１６Ｓ，１８Ｓに対して電源が投入されると、各ノード６Ｌ，６Ｒ、９、１５Ｆ，１７Ｆ，１９Ｆ、１５Ｓ，１７Ｓ，１９Ｓ間でデータの送受信が可能となる。

このとき、各ノード６Ｌ，６Ｒ、９、１５Ｆ，１７Ｆ，１９Ｆ、１５Ｓ，１７Ｓ，１９Ｓではデータを送信可能な送信スロットがデフォルト値に設定されており、同一種別のノードでは同一送信スロットが設定される。すなわち、船外機ノード６Ｌ，６Ｒでは、送信スロットＳＳ１が設定され、船速ノード９では送信スロット送信スロットＳＳ１０が設定され、リモコンノード１５Ｆ，１５Ｓでは送信スロットＳＳ４が割付けられ、操舵ノード１７Ｆ，１７Ｓでは送信スロットＳＳ６が割付けられ、操作盤ノード１９Ｆ，１９Ｓでは送信スロットＳＳ８が割付けられる。

このため、同一種別のノード６Ｌ，６Ｒ、１５Ｆ，１５Ｓ、１７Ｆ，１７Ｓ及び１９Ｆ，１９Ｓでは、デフォルト値が一致するので、送信スロットＳＳ１、ＳＳ４、ＳＳ６、ＳＳ８で同時にデータ送信が行われることになり、送信データが競合状態となって、送信エラーが発生する。

この状態を船外機ノード６Ｌ，６Ｒについて図７を伴って詳細に説明すると、送信開始時の第１回目の通信サイクルでは、図７（ａ）に示すように、ノード６Ｌ，６Ｒが共に同一送信スロットＳＳ１で送信データ“Ａ”を送信することにより、バス２２上で通信エラーが検出され、これによって各ノード６Ｌ，６Ｒでは、ステップＳ５からステップＳ７に移行することにより、動的送信領域ＤＡの先頭送信スロットＳＤ１に確認メッセージを送信する。

しかしながら、この状態では各ノード６Ｌ，６Ｒで送信スロットの変更が行われないので、送信スロットＳＳ１を使用したデータ送信が繰り返され、第Ｘ回目に操作マニュアルで設定された右側の船外機２Ｒのコントロールユニット５Ｒに接続された識別スイッチ２０を操縦者がオン状態とすると、このコントロールユニット５Ｒで、ステップＳ２２からステップＳ２３に移行して、エンジンコントロールユニットに設定された識別情報がノード６Ｒに送出される。

このため、ノード６Ｒでは、図５の処理において、送信が正常に行われない状態を継続しているので、ステップＳ５からステップＳ６に移行して、動的送信領域ＤＡの第１送信スロットＳＤ１を利用して、図７（ｂ）に示すように、確認メッセージ“Ｃ”を送信し、次いでステップＳ８を経てステップＳ９に移行して、図７（ｂ）に示すように動的送信領域ＤＡの第２の送信スロットＳＤ２で識別情報“Ｄ”を送信する。

このとき、ノード６Ｌは図７（ｂ）に示すように、確認メッセージ“Ｃ”を送信した後に受信状態となることにより、ノード６Ｒからバス２２に送出される認識情報を受信することになり、図５の処理においてステップＳ１２からステップＳ１３に移行して、現在の送信スロットＳＳ１を“１”だけ増加させた新たな送信スロットＳＳ２を設定してからステップＳ２に戻るので、送信スケジュールを参照して新たな送信スロットＳＳ２の送信開始時刻Ｔｓを設定する。

このため、次の第Ｘ＋１回目の通信サイクルでは、図７（ｃ）に示すように、送信スロットＳＳ１でノード６Ｒのデータ送信が行われ、続く送信スロットＳＳ２でノード６Ｌのデータ送信が行われることになり、両ノード６Ｒ，６Ｌの送信データが競合することなく送信スケジュールに従った送信が行われる。このため、両ノード６Ｒ，６Ｌでは送信が正常に終了することにより、図５のステップＳ５からステップＳ６に移行して、送信正常情報をコントロールユニット５Ｌ，５Ｒに送信することにより、これらコントロールユニット５Ｌ，５Ｒで図６のステップＳ２１で送信正常情報を受信したことにより、競合状態が解消されたものと判断して所定設定処理を終了する。

このように、例えば操作マニュアルで右側の船外機２Ｒの識別スイッチ２０をオン状態とするように設定することにより、操縦者の識別スイッチ２０の操作によって、左右の船外機２Ｌ，２Ｒの送信スロットが正確に設定され、互いの送信データの競合を確実に解消することができると共に、送信スケジュールで、第１番目の送信スロットの送信データが右側のエンジンコントロールユニット５Ｒの送信データであり、これに続く第２番目の送信スロットＳＳ２の送信データが左側のエンジンコントロールユニット５Ｌの送信データであることが確定されるので、以後これらコントロールユニット５Ｌ，５Ｒの送信データ例えばエンジン回転速度を操作盤ノード１９Ｆ，１９Ｓで受信して、左右のタコメータに正確に表示することができる。

同様に、第１の操縦席１３Ｆ及び第２の操縦席１３Ｓのリモコンノード１５Ｆ，１５Ｒ、操舵ノード１７Ｆ，１７Ｓ及び操作盤ノード１９Ｆ，１９Ｓでも例えば第１の操縦席１３Ｆにおけるリモコン用のコントロールユニット１４Ｆ，操舵用のコントロールユニット１６Ｆ及び操作盤用のコントロールユニット１８Ｆで識別スイッチ２０をオン状態とすることにより、第２の操縦席１３Ｓ側の各ノード１５Ｓ、１７Ｓ及び１９Ｓで夫々送信スロットをＳＳ５、ＳＳ７及びＳＳ９に変更して送信することにより、第１の操縦席１３Ｆ側の各ノード１５Ｆ、１７Ｆ及び１９Ｆとの送信データの競合を解消して送信スケジュールで設定された正規の送信スロットでデータ送信を行うことができる。

なお、ネットワークに接続する同一種別のノードが１つだけしか存在しない場合には、このノードがデフォルト値の送信スロットＳＳｉで送信を行ったときに、他のノードとの送信データの競合を生じることがないので、このデフォルト値の送信スロットでの送信を継続し、同一種別の他の送信スロットでは送信データが送信されることがないので、この送信スロットの送信データを監視することにより、ネットワークに接続されている同一種別の機器数を容易に把握することができ、接続されている機器数に応じた最適な制御を行うことができる。

このように、第１の実施形態によると、操作マニュアルで設定された手順で同一種別のノードに接続されたコントロールユニットの一方の識別スイッチ２０をオン状態に設定するだけで、複雑な設定操作を行うことなく、送信スケジュールに整合する送信領域の割付けを行うことができる。
なお、上記第１の実施形態においては、説明を簡単にするために、同一種別のノードが２つである場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば船外機を３台設置する場合には、最初に右側の船外機におけるコントロールユニットに接続された識別スイッチをオン状態として、左側及び中央の船外機の船外機ノードの送信スロットを第２番目の送信スロットＳＳ２に変更し、その後例えば左側の船外機のコントロールユニットに接続された識別スイッチをオン状態とすることにより、中央の船外機における船外機ノードの送信スロットを第３番目の送信スロットＳＳ３に変更するようにすれば良い。

また、上記第１の実施形態においては、操作マニュアルに従って識別スイッチ２０を操作する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、船外機等の購入時に右舷船外機として識別スイッチをオン状態に設定するようにしてもよい。
さらに、上記第１の実施形態については、右舷船外機及び第１操船席をデフォルト値として設定した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、左舷船外機及び第２操船席をデフォルト値として設定してもよい。

次に、本発明の第２の実施形態を図８について説明する。
この第２の実施形態は、操縦者が識別スイッチを操作することなく、同一種別のノードを送信スケジュールに適合させるようにしたものである。
すなわち、第２の実施形態では、図８に示すように、前述した第１の実施形態の構成において、ハブ２２Ｂ及び２２Ｃを通信ケーブル２１を介してハブ２２Ｄに接続し、このハブ２２Ｄとハブ２２Ａとを通信ケーブル２１で接続すると共に、ハブ２２Ａ及びハブ２２Ｄにインテリジェント機能を持たせて、識別情報の送信処理を行うようにしていると共に、各コントロールユニット５Ｌ，５Ｒ、８、１４Ｆ，１６Ｆ，１８Ｆ、１４Ｓ，１６Ｓ，１８Ｓに接続されている識別スイッチ２０が省略されている。

ここで、ハブ２２Ａには、ケースの表面に、３つのポートの内、右側の接続ポートに右舷船外機２Ｒのコントロールユニット５Ｒを接続するための右舷用の表記を行うと共に、左側の接続ポートＣＰ２に左舷船外機２Ｌのコントロールユニット５Ｌを接続するための左舷用の表記を行って、これらポートＣＰ１及びＣＰ２を右舷船外機２Ｒ用及び左舷船外機２Ｌ専用として設定する。また、ハブ２２Ｄでは、左側ポートＣＰ１を第１の操船席専用として、これに第１の操船席のリモコンノード１５Ｆ，操舵ノード１７Ｆ及び操作盤ノード１９Ｆを接続したハブ２２Ｂを接続し、右側ポートＣＰ２を第２の操船席専用として、これに第２の操船席のリモコンノード１５Ｓ，操舵ノード１７Ｓ及び操作盤ノード１９Ｓを接続したハブ２２Ｃを接続する。

そして、ハブ２２Ａ及び２２Ｄでは、送信データの競合を検出し、送信データの競合を検出したときに一方のポートに識別情報を送信する競合認識処理を実行する。この競合認識処理は、図９に示すように、先ず、ステップＳ３１で、接続ポートＣＰ１及びＣＰ２で送信データが競合しているか否かを判定し、送信データが競合していないときにはそのまま競合認識処理を終了するが、送信データが競合しているときには、ステップＳ２に移行して、接続ポートＣＰ３のみから通信サイクルの動的送信領域における第２番目の送信スロットＳＤ２で識別情報を送出してから競合認識処理を終了する。

この図９の処理において、ステップＳ３１の処理が競合検出手段に対応し、ステップＳ３２の処理が識別情報送信手段に対応している。
一方、各ノード６Ｌ，６Ｒ、９、１５Ｆ，１５Ｓ、１７Ｆ，１７Ｓ、１９Ｆ，１９Ｓでは、図１０に示すように、前述した第１の実施形態における図５の処理において、ステップＳ８及びＳ９が省略され、ステップＳ７で動的送信領域の第１の送信スロットに確認メッセージを送信してから前記ステップＳ３に戻るように構成された通信制御処理を実行する。ここで、図５との対応する処理には同一のステップ番号を付し、その詳細説明はこれを省略する。

この図１０の処理において、ステップＳ１〜Ｓ７、Ｓ１２及びＳ１３の処理が送信領域設定手段に対応している。
さらに、コントロールユニット５Ｌ，５Ｒ、８、１４Ｆ，１４Ｓ、１６Ｆ，１６Ｓ、１８Ｆ，１８Ｓでの初期設定処理が省略されている。
この第２の実施形態によると、キースイッチＫＳをオン状態として、各コントロールユニット５Ｌ，５Ｒ、８、１４Ｆ，１４Ｓ、１６Ｆ，１６Ｓ、１８Ｆ，１８Ｓ及び各ノード６Ｌ，６Ｒ、９、１５Ｆ，１５Ｓ、１７Ｆ，１７Ｓ、１９Ｆ，１９Ｓに電源を投入してネットワークを立ち上げたときに、前述した第１の実施形態と同様に、同一種別のノードでデフォルト値によって設定された送信スロットの送信開始時刻で同時に送信データを送信することにより、送信エラーを生じるが、このとき、同時にデータを送信するノード同士が同一のハブ２２Ａ及び２２Ｄに接続されているので、これらハブ２２Ａ及び２２Ｄで予め設定された接続ポートでの送信データの競合を検出することができ、送信データの競合を検出したときに、予め設定された接続ポートに対して通信サイクルの動的送信領域ＤＡにおける第２の送信スロットで識別信号を出力するので、この接続ポートに接続されたコントロールユニットのみが識別情報を受信することになる。

すなわち、ハブ２２Ａでは、図１１（ａ）に示すように、左舷船外機２Ｌの船外機ノード６Ｌ及び右舷船外機２Ｒの船外機ノード６Ｒから通信サイクルの第１番目の送信スロットＳＳ１で同時に送信データが送信されるので、図９の処理で、ステップＳ３１からステップＳ３２に移行して、通信サイクルの動的送信領域ＤＡにおける第２番目の送信スロットＤＳ２で接続ポートＣＰ２から識別情報を送信する。このため、識別情報は左舷船外機２Ｌの船外機ノード６Ｌのみで受信されることにより、この船外機ノード６Ｌで、図１０の処理でステップＳ１２からステップＳ１３に移行して、送信スロット番号に“１”を加えた新たな送信スロットＳＳ２を設定することになり、前述した第１の実施形態と同様に、次回の通信サイクルで第１番目の送信スロットＳＳ１で右舷船外機２Ｒの船外機ノード６Ｒから送信データが送信され、第２番目の送信スロットＳＳ２で左舷船外機２Ｌの船外機ノード６Ｌから送信データが送信されることになり、送信スケジュールに適合したデータ送信状態とすることができる。

なお、上記第１及び第２の実施形態においては、通信サイクルを静的送信領域ＳＡの後に動的送信領域を設定する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図１２に示すように、１通信サイクルを接続可能ノード数に分割し、分割した１つの送信領域を静的送信領域ＳＳｊ（ｊ＝１，２……ｎ）と動的送信領域ＤＳｋ（ｋ＝１，２……ｎ）とに分割するようにしてもよい。この場合には、送信データが静的送信領域で競合した場合に、これに続く動的送信領域で識別情報を送信することができ、動的送信領域で他の種別のノードと識別情報の送信が競合することを防止することができる。

また、上記第１及び第２の実施形態においては、エンジンコントロールユニット５Ｌ，５Ｒでスロットル開度制御とシフト制御との双方を行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、エンジンコントロールユニット５Ｌ，５Ｒでスロットル開度制御のみを行い、シフト制御は他のコントロールユニットで行うようにしても良く、さらにはシフト制御をリモコンレバー１０Ｆとシフト機構４Ｌ，４Ｒとの間をワイヤで接続して機械的に行うようにしてもよい。

本発明の一実施形態を示す概略構成図である。 ネットワーク構成を示すブロック図である。 送信スケジュールを示す説明図である。 ノードの具体的構成を示すブロック図である。 ノードでの通信制御処理手順の一例を示すフローチャートである。 コントロールユニットでの初期設定処理手順の一例を示すフローチャートである。 第１実施形態の動作の説明に供する図である。 本発明の第２の実施形態のネットワーク構成を示すブロック図である。 第２の実施形態におけるハブでの競合認識処理手順の一例を示すフローチャートである。 第２の実施形態におけるノードでの通信制御処理手順の一例を示すフローチャートである。 第２の実施形態における動作の説明に供する図である。 通信サイクルの他の例を示す説明図である。

符号の説明

１ 船体
２Ｌ，２Ｒ 船外機
３Ｌ，３Ｒ エンジン
４Ｌ，４Ｒ シフト機構
５Ｌ，５Ｒ 電子コントロールユニット
６Ｌ，６Ｒ 船外機ノード
７ 船速センサ
８ コントロールユニット
９ 船速ノード
１０Ｆ，１０Ｓ リモコンレバー
１１Ｆ，１１Ｓ ステアリングホイール
１２Ｆ，１２Ｓ 操作盤ユニット
１３Ｆ 第１の操船席
１３Ｓ 第２の操船席
１４Ｆ，１４Ｓ，１６Ｆ，１６Ｓ，１８Ｆ，１８Ｓ コントロールユニット
１５Ｆ，１５Ｓ リモコンノード
１７Ｆ，１７Ｓ 操舵ノード
１９Ｆ，１９Ｓ 操作盤ノード
２０ 識別スイッチ
２１ バス
２２Ａ〜２２Ｄ ハブ

Claims (9)

1. ネットワークに接続された複数のノードに対して、互いに同期した所定時間の通信サイクルを所定数に分割した送信領域を割付け、割付けられた送信領域内で情報送信を行うようにした情報通信装置において、
   前記通信サイクルを各ノード種別毎に送信領域を割付けた静的送信領域と、各ノードが任意に情報の送信が可能な動的送信領域とで構成すると共に、前記各ノードは、同一種別のノードが複数存在して、同一種別ノードが同一の送信領域で送信を開始して競合したときに、当該送信の競合を検出する競合検出手段と、該競合検出手段で送信の競合を検出したときに前記動的送信領域を使用して静的送信領域の送信領域割付けを行う送信領域設定手段とを備えていることを特徴とする情報通信装置。
2. 前記送信領域設定手段は、選択操作される選択操作手段を有し、前記競合検出手段で送信の競合を検出したときに、前記選択操作手段が操作されたときに前記動的送信領域に識別情報を送信する識別情報送信手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の情報通信装置。
3. 前記送信領域設定手段は、前記競合検出手段で送信の競合を検出したときに、選択された特定のノードから前記動的送信領域で送信された識別情報を受信したときに前記静的送信領域における送信領域を変更するように構成されていることを特徴とする請求項２記載の情報通信装置。
4. 前記選択操作手段は識別情報を送信するスイッチで構成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の情報通信装置。
5. ネットワークに接続された複数のノードに対して、互いに同期した所定時間の通信サイクルを所定数に分割した送信領域を割付け、割付けられた送信領域内で情報送信を行うようにした情報通信装置において、
   前記通信サイクルを各ノード種別毎に送信領域を割付けた静的送信領域と、各ノードが任意に情報の送信が可能な動的送信領域とで構成すると共に、同一種別の複数のノードを共通のハブを介してネットワークに接続し、前記ハブは同一種別ノードが同一の送信領域で送信の競合を検出する競合検出手段と、該競合検出手段で送信の競合を検出したときに、特定の接続ポートからこれに接続されているノードに対して動的送信領域を使用して識別情報を送信する識別情報送信手段とを備え、前記各ノードは、ハブから送信される前記識別情報を受信したときに、静的送信領域における送信領域を変更する送信領域設定手段を備えていることを特徴とする情報通信装置。
6. 前記ネットワークは船舶の操船機器間を接続するように構成されて、競合するノードは、複数の船外機のエンジン制御用ノード、複数の操船席のリモコンレバー用ノード及び複数の操船席におけるキースイッチ用ノードの少なくとも１組を有することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の情報通信装置。
7. ネットワークに接続された複数のノードに対して、互いに同期した所定時間の通信サイクルを所定数に分割した送信領域を割付け、割付けられた送信領域内で情報送信を行うようにした情報通信方法において、
   前記通信サイクルを各ノード種別毎に送信領域を割付けた静的送信領域と、各ノードが任意に情報の送信が可能な動的送信領域とで構成し、同一種別のノードが複数存在して、同一種別ノードが同一の送信領域で送信を開始する競合状態を検出するステップと、該ステップで競合状態を検出したときに、前記動的送信領域を使用して静的送信領域の送信領域割付けを行うステップとを備えたことを特徴とする情報通信方法。
8. ネットワークに接続された複数のノードに対して、互いに同期した所定時間の通信サイクルを所定数に分割した送信領域を割付け、割付けられた送信領域内で情報送信を行うようにした情報通信方法において、
   前記通信サイクルを各ノード種別毎に送信領域を割付けた静的送信領域と、各ノードが任意に情報の送信が可能な動的送信領域とで構成すると共に、同一種別の複数のノードを共通のハブを介してネットワークに接続し、前記ハブは同一種別ノードが同一の送信領域で送信を開始する競合状態を検出するステップと、該ステップで競合状態を検出したときに、特定の接続ポートからこれに接続されているノードに対して動的送信領域を使用して識別情報を送信するステップと、該識別情報を受信したノードで静的送信領域における送信領域を変更するステップとを備えていることを特徴とする情報通信方法。
9. 前記ネットワークは船舶の操船機器間を接続するように構成され、競合するノードは、複数の船外機のエンジン制御用ノード、複数の操船席のリモコンレバー用ノード及び複数の操船席におけるキースイッチ用ノードの少なくとも１組を有することを特徴とする請求項７又は８に記載の情報通信方法。

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