JP7326868B2 - ネットワーク機器 - Google Patents

Description

本発明は、ネットワーク機器に関する。

ファクトリーオートメーション（Factory Automation：ＦＡ）の分野においては、作業の工程を分担する様々な種類の装置の制御が行われる。工場施設等一定の領域において作業に用いられる各種のコントローラ、リモートＩ／Ｏ、および製造装置を連携して動作させるために、これらの装置を接続する、フィールドネットワークとも呼ばれる産業用ネットワークシステムが構築されている。Ｅｔｈｅｒｎｅｔ／ＩＰもこのような産業用ネットワークシステムの方式の一つである（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ：登録商標）。

Ｅｔｈｅｒｎｅｔ／ＩＰのような産業用ネットワークシステムに接続されるネットワーク機器（上記の様々な装置）には、それぞれに、ＩＰ（Internet Protocol）アドレスといった、通信用のアドレスが一意に割り当てられる必要がある。

特開２０１６－６３４５８号公報

ネットワーク機器を通信ネットワークに新たに接続する際に、人為的ミスにより、重複したアドレスで接続をしてしまうことがある。複数のネットワーク機器でアドレスが重複すると、いずれのネットワーク機器も通信ができなくなる。しかしながら、アドレスが重複した既接続のネットワーク機器が、ＦＡの制御において重要な稼働中の設備である場合には、その離脱により重大な支障をもたらしかねない。

また、新たに接続しようとするネットワーク機器が重要な設備である場合には、優先的に接続できて通信が可能となるようにしたいという要請もあった。

本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、ユーザにとって重要なネットワーク機器の通信ネットワークへの接続を保護でき、または、重要なネットワーク機器については優先的に通信ネットワークに接続できる仕組みを取り入れたネットワーク機器を実現することを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するために、以下の構成を採用する。

本発明の一側面に係るネットワーク機器は、通信ネットワークに接続する他機との間でデータの送受信を行う通信部と、前記通信部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、自機が前記通信ネットワークに接続する際に、自機のアドレスと自機の優先度とを含む第１のアドレス探知フレームを、前記通信部を通じて前記通信ネットワークにブロードキャストし、自機が前記通信ネットワークに接続している際に、他機がブロードキャストした当該他機のアドレスと当該他機の優先度とを含む第２のアドレス探知フレームを、前記通信部を通じて受信すると、自機のアドレスと当該他機のアドレスとを比較し、自機のアドレスと当該他機のアドレスとが同一である場合に、自機の優先度を含む第１の返信フレームを、前記通信部を通じて当該他機に返信する構成を備える。

上記構成によれば、ユーザにとって重要なネットワーク機器の通信ネットワークへの接続を保護でき、または、重要なネットワーク機器については優先的にネットワークに接続できる仕組みを取り入れたネットワーク機器を実現することができる。

上記一側面に係るネットワーク機器において、前記制御部は、自機の優先度が、前記他機がブロードキャストした前記第２のアドレス探知フレームに含まれる当該他機の優先度以上である場合に、前記通信部を制御して前記通信ネットワークへの接続を維持し、当該優先度よりも低い場合に、前記通信部を制御して前記通信ネットワークへの接続を遮断する構成を備えてもよい。

上記構成によれば、他機がアドレス探知フレームをブロードキャストした際に、アドレスの重複があった場合の、優先の判断を具体的に決定できる。

上記一側面に係るネットワーク機器において、前記制御部は、他機から前記第１のアドレス探知フレームへの返信として、当該他機の優先度を含む第２の返信フレームを、前記通信部を通じて受信すると、自機の優先度が、前記第２の返信フレームに含まれる当該他機の優先度よりも高い場合に、前記通信部を制御して前記通信ネットワークへの接続を確立し、当該優先度以下の場合に、前記通信部を制御して前記通信ネットワークへの接続を遮断する構成を備えてもよい。

上記構成によれば、自機がアドレス探知フレームをブロードキャストした際に、他機とアドレスの重複があった場合の、優先の判断を具体的に決定できる。

上記一側面に係るネットワーク機器において、前記制御部は、自機が前記通信ネットワークに接続している際に、他機がブロードキャストした当該他機のアドレスを含み優先度を含まない第３のアドレス探知フレームを、前記通信部を通じて受信すると、前記通信部を制御して前記通信ネットワークへの接続を維持する構成を備えてもよい。

上記構成によれば、優先度を設定しない他機がアドレス探知フレームをブロードキャストした際に、アドレスの重複があった場合の、優先の判断を具体的に決定できる。

上記一側面に係るネットワーク機器において、前記制御部は、他機から前記第１のアドレス探知フレームへの返信として、当該他機の優先度を含まない第３の返信フレームを、前記通信部を通じて受信すると、前記通信部を制御して前記通信ネットワークへの接続を確立する構成を備えてもよい。

上記構成によれば、自機がアドレス探知フレームをブロードキャストした際に、優先度を設定しない他機とアドレスの重複があった場合の、優先の判断を具体的に決定できる。

上記一側面に係るネットワーク機器において、前記制御部は、自機が前記通信ネットワークに接続している際にも、前記第１のアドレス探知フレームを、前記通信部を通じて間欠的に前記通信ネットワークにブロードキャストする構成を備えてもよい。

上記構成によれば、通信ネットワーク接続中に定期的にアドレス重複の有無を確認することができるようになる。

本発明の一側面に係るネットワーク機器によれば、ユーザにとって重要なネットワーク機器の通信ネットワークへの接続を保護でき、または、重要なネットワーク機器については優先的に通信ネットワークに接続できる仕組みを取り入れたネットワーク機器が実現できる。

本発明の本実施形態に係るネットワーク機器を示す概略構成図である。 本発明の本実施形態に係るネットワーク機器によるアドレス探知フレームの構成を示す図である。 本発明の本実施形態に係るネットワーク機器の通信ネットワーク接続時の動作を示すフローチャートである。 本発明の本実施形態に係るネットワーク機器の通信ネットワーク接続中の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施例１の事例を示す図である。（ａ）は新たに機器が通信ネットワークに接続を試みる前の状態を示し、（ｂ）は当該機器が接続を試みた際に実行される各機器の動作が終了した時点の状態を示す。 本発明の実施例２の事例を示す図である。（ａ）は新たに機器が通信ネットワークに接続を試みる前の状態を示し、（ｂ）は当該機器が接続を試みた際に実行される各機器の動作が終了した時点の状態を示す。 本発明の実施例３の事例を示す図である。（ａ）は新たに機器が通信ネットワークに接続を試みる前の状態を示し、（ｂ）は当該機器が接続を試みた際に実行される各機器の動作が終了した時点の状態を示す。 本発明の実施例４の事例を示す図である。（ａ）は新たに機器が通信ネットワークに接続を試みる前の状態を示し、（ｂ）は当該機器が接続を試みた際に実行される各機器の動作が終了した時点の状態を示す。 本発明の実施例５の事例を示す図である。（ａ）は新たに機器が通信ネットワークに接続を試みる前の状態を示し、（ｂ）は当該機器が接続を試みた際に実行される各機器の動作が終了した時点の状態を示す。 本発明の実施例６の事例を示す図である。（ａ）は新たに機器が通信ネットワークに接続を試みる前の状態を示し、（ｂ）は当該機器が接続を試みた際に実行される各機器の動作が終了した時点の状態を示す。

以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）が、図面に基づいて説明される。

§１ 適用例
以下に本発明が適用される場面の一例が述べられる。本適用例のネットワーク機器は、通信ネットワークに接続する他機との間でデータの送受信を行う通信部と、前記通信部を制御する制御部とを備える。

前記制御部は、自機が前記通信ネットワークに接続する際に、自機のアドレスと自機の優先度とを含む第１のアドレス探知フレームを、前記通信部を通じて前記通信ネットワークにブロードキャストする。

前記制御部は、自機が前記通信ネットワークに接続している際に、他機がブロードキャストした当該他機のアドレスと当該他機の優先度とを含む第２のアドレス探知フレームを、前記通信部を通じて受信すると、自機のアドレスと当該他機のアドレスとを比較し、自機のアドレスと当該他機のアドレスとが同一である場合に、自機の優先度を含む第１の返信フレームを、前記通信部を通じて当該他機に返信する。

以上の構成によって、本適用例のネットワーク機器は前記通信ネットワークに接続する際に、通信ネットワークに接続している他機とアドレスが重複した場合に、第１のアドレス探知フレームへの返信として以下の返信フレームを受信し得る。

当該他機が自機と同様の機能を有する機器であると、本適用例のネットワーク機器は当該他機の優先度を含む第２の返信フレームを受信する。本適用例のネットワーク機器は、自機の優先度と第２の返信フレームに含まれる当該他機の優先度とを比較し、自機の優先度が、前記第２の返信フレームに含まれる当該他機の優先度よりも高い場合に前記通信ネットワークへの接続を、優先して確立することができる。

当該他機が本発明に係る機能を有しない既存技術機器であると、本適用例のネットワーク機器は当該他機の優先度を含まない第３の返信フレームを受信する。この際、本適用例のネットワーク機器は、前記通信ネットワークへの接続を、優先して確立することができる。

また以上の構成によって、本適用例のネットワーク機器は前記通信ネットワークに接続している際に、前記通信ネットワークに新たに接続する他機とアドレスが重複した場合に、以下のように動作し得る。

当該他機が自機と同様の機能を有する機器であると、本適用例のネットワーク機器は、当該他機のアドレスと優先度とを含む第２のアドレス探知フレームを受信する。本適用例のネットワーク機器は、自機の優先度が、第２のアドレス探知フレームに含まれる当該他機の優先度以上である場合に、前記通信ネットワークへの接続を優先して維持することができる。

当該他機が本発明に係る機能を有しない既存技術機器であると、本適用例のネットワーク機器は、当該他機のアドレスを含み優先度を含まない第３のアドレス探知フレームを受信する。本適用例のネットワーク機器は、この際、前記通信ネットワークへの接続を優先して維持することができる。

以上のように、本適用例によれば、ユーザにとって重要なネットワーク機器の通信ネットワークへの接続を保護でき、または、重要なネットワーク機器については優先的に通信ネットワークに接続できる仕組みを取り入れたネットワーク機器を実現することが可能となる。

§２ 構成例
図１は、本実施形態に係るネットワーク機器１０の構成の一例を示す図である。ネットワーク機器１０は、制御部１１、通信部１２、記録部１３と表示部１４とを備える。

通信部１２は、通信ネットワーク９０に接続する他のネットワーク機器である他機９１との間でデータの送受信を行う機能ブロックである。

制御部１１は、通信部１２の制御を行う機能ブロックである。制御部１１は、更に通信部１２の取得したデータや、記録部１３に保管したデータの情報処理を行う。そうして、処理したデータを、記録部１３に保管し、表示部１４に表示し、あるいは通信部１２を通じて他機９１に送信し得る。

制御部１１は、自機１０（ネットワーク機器１０）が通信ネットワーク９０に接続する際に、自機１０のアドレスと自機１０の優先度とを含む第１のアドレス探知フレームを、通信部を通じて通信ネットワーク９０にブロードキャストする。

ここで、通信ネットワーク９０に接続するとは、ネットワーク機器１０の電源がオンの状態において、通信部１２を通信用ケーブルで通信ネットワーク９０に物理的に接続することが挙げられる。あるいは、通信用ケーブルは既に稼働中の通信ネットワーク９０と接続されているが、ネットワーク機器１０の電源をオフからオンにすることが挙げられる。また、通信ネットワーク９０中の、全部のネットワーク機器の電源をほぼ同時にオンにするような場合も挙げられる。

また、制御部１１は、自機１０が通信ネットワーク９０に接続している際に、他機９１がブロードキャストした当該他機９１のアドレスと当該他機９１の優先度とを含む第２のアドレス探知フレームを、通信部１２を通じて受信すると、自機１０のアドレスと当該他機９１のアドレスとを比較し、自機１０のアドレスと当該他機９１のアドレスとが同一である場合に、自機１０の優先度を含む第１の返信フレームを、通信部１２を通じて当該他機９１に返信する。

ユーザは、ネットワーク機器１０にＩＰアドレスと優先度を設定する。設定したＩＰアドレス及び優先度は、記録部１３に保存される。なお、優先度は必ずしも設定されなくてもよい。優先度が設定されない場合、ネットワーク機器１０は、優先度を理解しない、既存技術のネットワーク機器のようにふるまう。

（通信フレームの構成）
図２は、本実施形態における通信フレームの構成を示す図である。通信フレームのデータリンク層のフォーマットは規格ＩＥＥＥ８０２．３による。通信フレームは、宛先ＭＡＣアドレス（Media Access Control address）、送信元ＭＡＣアドレス、イーサネットデータを含む（イーサネット：登録商標）。ここで、ＭＡＣアドレスとは、各々のネットワーク機器に割り当てられている機器固有の物理アドレスである。

イーサネットデータとしては、図示されるように、アドレス解決プロトコル（Address Resolution Protocol：ＡＲＰ）を拡張したフォーマットが用いられる（イーサネット：登録商標）。イーサネットデータは、オペレーション、送信元ＭＡＣアドレス、送信元ＩＰアドレス、宛先ＭＡＣアドレス、宛先ＩＰアドレス、送信元優先度を含む。ここで、ＩＰアドレスが、本発明で対象としている通信用のアドレスである。

通信フレームがアドレス探知フレームである場合、各コードの中身は以下のようになる。ブロードキャストを示すアドレスが「宛先ＭＡＣアドレス」に、送信元のＭＡＣアドレスが「送信元ＭＡＣアドレス」に入る。アドレス探知フレームであることを示すコード、例えば１が「オペレーション」に入る。送信元のＩＰアドレスが「宛先ＩＰアドレス」と「送信元ＩＰアドレス」に入る。ユーザの定めた送信元の優先度が、「送信元優先度」に入る。またユーザの選択により、優先度が定められていない場合、「送信元優先度」は省略され、既存技術のネットワーク機器が用いるアドレス解決プロトコル（Address Resolution Protocol：ＡＲＰ）フォーマットとなる。

通信フレームが返信フレームである場合、各コードは以下のようになる。返信先のＭＡＣアドレスが「宛先ＭＡＣアドレス」に、送信元のＭＡＣアドレスが「送信元ＭＡＣアドレス」に入る。つまり返信フレームは、宛先が規定されたユニキャストである。返信フレームであることを示すコード、例えば２が「オペレーション」に入る。返信先のＩＰアドレスが「宛先ＩＰアドレス」に入り、返信先と重複している送信元のＩＰアドレスが「送信元ＩＰアドレス」に入る。ユーザの定めた送信元の優先度が、「送信元優先度」に入る。またユーザの選択により、優先度が定められていない場合、「送信元優先度」は省略され、既存技術のネットワーク機器が用いるアドレス解決プロトコル（Address Resolution Protocol：ＡＲＰ）フォーマットとなる。

（接続時の動作フロー）
図３のフローチャートを参照し、以下に本実施形態に係るネットワーク機器１０が通信ネットワーク９０に新たに接続する際の動作が説明される。

ステップＳ１１：制御部１１は通信部１２を通じ、自機１０のＩＰアドレスを「宛先ＩＰアドレス」に入れて、アドレス探知フレームを通信ネットワーク９０にブロードキャストする。その際、優先度が設定されていれば、自機１０の優先度を「送信元優先度」に入れる（第１のアドレス探知フレーム）。ここでブロードキャストは所定回数繰り返される。具体例として回数は４回とすることができる。各ブロードキャストの間隔は、例えば０～３００ｍＳとすることができる。

すると、通信ネットワーク９０に接続中の他機９１は、アドレス探知フレームを解析し、当該他機９１自身のＩＰアドレスが「宛先ＩＰアドレス」と重複している場合に返信フレームを返信する。

ステップＳ１２：続いて制御部１１は、ブロードキャストを所定回数繰り返す間に、他機９１からの返信フレームの受信があるか否かを判断する。具体例として４回目のブロードキャスト終了後、２００ｍＳまでの間を期限とすることができる。

制御部１１は、通信部１２を通じて検出した通信ネットワーク９０中の通信フレームにおいて、「宛先ＭＡＣアドレス」が自機１０のＭＡＣアドレスであった場合に、イーサネットデータを解析する（イーサネット：登録商標）。そうして「オペレーション」のコードが返信フレームであることを示すコードであり、「送信元ＩＰアドレス」が自機１０のＩＰアドレスと同一である場合に、制御部１１は、当該通信フレームがステップＳ１１のブロードキャストに対する返信フレームであると判断する。

返信フレームの受信があると判断される場合、ステップＳ１３に進み（Ｓ１２でＹＥＳ）、それ以外の場合、ステップＳ１８に進む。

ステップＳ１３：制御部１１は、表示部１４を制御して、ＩＰアドレスの重複が発生していることを表示する。表示の方法は、ディスプレイ上への文字やイラストレーションによる表示、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）の点灯、その他適宜な手法が適用され得る。なお表示については、必須では無く、ステップＳ１３自体が省略されてもよい。

ステップＳ１４：続いて制御部１１は、自機の優先度設定があるか否かを判断する。あると判断される場合（Ｓ１４でＹＥＳ）、ステップＳ１５に進み、それ以外の場合、ステップＳ１７に進む。

ステップＳ１５：制御部１１は、返信フレームに優先度が含まれないか否かを判断する。ここで、返信フレームに含まれる優先度は、当該返信フレームを送信した発信元の他機９１の優先度である。優先度が含まれないと判断される場合（Ｓ１５でＹＥＳ）、ステップＳ１８に進み、それ以外の場合（Ｓ１５でＮＯ）、ステップＳ１６に進む。

ステップＳ１６：制御部１１は、自機１０の優先度が、返信フレーム（第２の返信フレーム）に含まれた発信元の他機９１の優先度よりも高いか否かを判断する。高いと判断される場合（Ｓ１６でＹＥＳ）、ステップＳ１８に進み、それ以外の場合、ステップＳ１７に進む。

ステップＳ１７：制御部１１は、通信部１２を制御して、通信ネットワーク９０への接続を遮断する。次にフローは終了する。

ステップＳ１８：制御部１１は、通信部１２を制御して、通信ネットワーク９０への接続を維持する。次にフローは終了する。

（接続中の動作フロー）
図４のフローチャートを参照し、以下に本実施形態に係るネットワーク機器１０が通信ネットワーク９０に接続中である際の動作が説明される。ネットワーク機器１０は、以下のフローを、通信ネットワーク９０に接続中に定期的に実行する。

ステップＳ２１：制御部１１は、通信部１２を通じ、通信ネットワーク９０に接続する他機９１がブロードキャストするアドレス探知フレームの受信があるかを監視する。

制御部１１は、通信部１２を通じて検出した通信ネットワーク９０中の通信フレームにおいて、「宛先ＭＡＣアドレス」がブロードキャストを示すアドレスであった場合に、イーサネットデータを解析する（イーサネット：登録商標）。そうして「オペレーション」のコードがアドレス探知フレームであることを示すコードであった場合に、制御部１１は、当該通信フレームがアドレス探知フレームであると判断する。

アドレス探知フレームを受信した場合（Ｓ２１でＹＥＳ）、ステップＳ２２に進み、それ以外の場合（Ｓ２１でＮＯ）、ステップＳ２９に進む。

ステップＳ２２：制御部１１は、受信したアドレス探知フレームの「宛先ＩＰアドレス」が自機１０のＩＰアドレスであって「送信元ＩＰアドレス」が、自機１０のＩＰアドレスと重複しているか否かを判断する。重複していると判断される場合（Ｓ２２でＹＥＳ）、ステップＳ２３に進み、それ以外の場合（Ｓ２２でＮＯ）、ステップＳ２９に進む。

ステップＳ２３：制御部１１は、表示部１４を制御して、ＩＰアドレスの重複が発生していることを表示する。表示の方法は、ディスプレイ上への文字やイラストレーションによる表示、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）の点灯、その他適宜な手法が適用され得る。なお表示については、必須では無く、ステップＳ２３自体が省略されてもよい。

ステップＳ２４：続いて制御部１１は、受信したアドレス探知フレームの「送信元ＭＡＣアドレス」を、返信フレームの「宛先ＭＡＣアドレス」に入れて、通信部１２を通じ、アドレス探知フレームの送信元である他機９１に返信フレームを送信する。また、優先度が設定されていれば、自機１０の優先度を「送信元優先度」に入れる（第１の返信フレーム）。

ステップＳ２５：続いて制御部１１は、自機の優先度設定があるか否かを判断する。あると判断される場合（Ｓ２５でＹＥＳ）、ステップＳ２６に進み、それ以外の場合、ステップＳ２８に進む。

ステップＳ２６：制御部１１は、アドレス探知フレームに優先度が含まれないか否かを判断する。ここで、アドレス探知フレームに含まれる優先度は、当該アドレス探知フレームをブロードキャストした発信元の他機９１の優先度である。優先度が含まれないと判断される場合（Ｓ２６でＹＥＳ）、ステップＳ２９に進み、それ以外の場合（Ｓ２６でＮＯ）、ステップＳ２７に進む。

ステップＳ２７：制御部１１は、自機１０の優先度が、アドレス探知フレーム（第２のアドレス探知フレーム）に含まれた発信元の他機９１の優先度以上か否かを判断する。他機９１の優先度以上と判断される場合（Ｓ２７でＹＥＳ）、ステップＳ２９に進み、それ以外の場合、ステップＳ２８に進む。

ステップＳ２８：制御部１１は、通信部１２を制御して、通信ネットワーク９０への接続を遮断する。次にフローは終了する。

ステップＳ２９：制御部１１は、通信部１２を制御して、通信ネットワーク９０への接続を維持する。次にフローは終了する。

§３ 動作例
以下に、本実施形態に係るネットワーク機器１０の動作例としての実施例が図５から図１０を参照して説明される。

図５から図８までにおいて本実施形態に係るネットワーク機器１０が、記号Ｘで表され、ネットワーク機器１０（機器Ｘ）が通信ネットワーク９０に接続を試みる際の動作が示されている。図９及び図１０において優先度を理解しない既存技術のネットワーク機器Ｙが通信ネットワーク９０に接続を試みる際の動作が示されている。

各図において（ａ）は機器Ｘまたは機器Ｙが接続を試みる前の状態を示し、（ｂ）は機器Ｘまたは機器Ｙが接続を試みた際に実行される各機器における動作が終了した時点の状態を示す。

〔実施例１〕
図５は実施例１の事例を示す図である。図５（ａ）に示される機器Ｘが接続を試みる前の状態で、通信ネットワーク９０には、機器Ａ～Ｅが接続し稼動している。機器Ａ～Ｄは、本発明に係るネットワーク機器であり優先度が設定できる。機器Ｅは、優先度を理解しない既存技術のネットワーク機器である。

機器Ａ～ＥのＩＰアドレスとしてそれぞれＡｄｒ：１～Ａｄｒ：５が割り当てられているものとする。機器Ａ～Ｄの優先度は、それぞれＰｒｉ：４、Ｐｒｉ：３、Ｐｒｉ：３、Ｐｒｉ：１が設定されているものとする。ここで、優先度の数字の大きい方が、優先度の高いことを表している。

ユーザが機器Ｘに、ＩＰアドレスＡｄｒ：４、優先度Ｐｒｉ：２を設定して、通信ネットワーク９０に接続を試みる。機器Ｘは接続時に、これらの情報を含んだアドレス探知フレームを通信ネットワーク９０にブロードキャストする（ステップＳ１１）。

すると、ＩＰアドレスの重複を検知した本発明の機器Ｄは、機器Ｄの優先度Ｐｒｉ：１を含んだ返信フレームを機器Ｘに返信する（ステップＳ２４）。

機器Ｘは、自機の優先度Ｐｒｉ：２が、返信フレーム中の機器Ｄの優先度Ｐｒｉ：１よりも高いと判断して（ステップＳ１６でＹＥＳ）、通信ネットワーク９０への接続を確立する。

一方、本発明の機器Ｄは、機器Ｄの優先度Ｐｒｉ：１が、アドレス探知フレーム中の機器Ｘの優先度Ｐｒｉ：２よりも低いと判断して（ステップＳ２７でＮＯ）、通信ネットワーク９０への接続を遮断する。

こうして、図５（ｂ）に示すように、機器Ｘが通信ネットワーク９０に接続し、機器Ｄが通信ネットワーク９０から離脱する。

〔実施例２〕
図６に示される実施例２は、実施例１のケースと異なり、ユーザが機器Ｘに、ＩＰアドレスＡｄｒ：３、優先度Ｐｒｉ：２を設定して、通信ネットワーク９０に接続を試みる事例である。

機器Ｘは接続時に、機器ＸのＩＰアドレス、優先度の情報を含んだアドレス探知フレームを通信ネットワーク９０にブロードキャストする（ステップＳ１１）。

すると、ＩＰアドレスの重複を検知した本発明の機器Ｃは、機器Ｃの優先度Ｐｒｉ：３を含んだ返信フレームを機器Ｘに返信する（ステップＳ２４）。

機器Ｘは、自機の優先度Ｐｒｉ：２が、返信フレーム中の機器Ｃの優先度Ｐｒｉ：３以下であると判断して（ステップＳ１６でＮＯ）、通信ネットワーク９０への接続を遮断する。

一方、本発明の機器Ｃは、機器Ｃの優先度Ｐｒｉ：３が、アドレス探知フレーム中の機器Ｘの優先度Ｐｒｉ：２以上であると判断して（ステップＳ２７でＹＥＳ）、通信ネットワーク９０への接続を維持する。

こうして、図６（ｂ）に示すように、機器Ｘは通信ネットワーク９０に接続を確立できず、機器Ｃが通信ネットワーク９０への接続を維持する。

〔実施例３〕
図７に示される実施例３は、実施例１のケースと異なり、ユーザが機器Ｘに、ＩＰアドレスＡｄｒ：３、優先度Ｐｒｉ：３を設定して、通信ネットワーク９０に接続を試みる事例である。

機器Ｘは接続時に、機器ＸのＩＰアドレス、優先度の情報を含んだアドレス探知フレームを通信ネットワーク９０にブロードキャストする（ステップＳ１１）。

すると、ＩＰアドレスの重複を検知した本発明の機器Ｃは、機器Ｃの優先度Ｐｒｉ：３を含んだ返信フレームを機器Ｘに返信する（ステップＳ２４）。

機器Ｘは、自機の優先度Ｐｒｉ：３が、返信フレーム中の機器Ｃの優先度Ｐｒｉ：３以下であると判断して（ステップＳ１６でＮＯ）、通信ネットワーク９０への接続を遮断する。

一方、本発明の機器Ｃは、機器Ｃの優先度Ｐｒｉ：３が、アドレス探知フレーム中の機器Ｘの優先度Ｐｒｉ：３以上であると判断して（ステップＳ２７でＹＥＳ）、通信ネットワーク９０への接続を維持する。

こうして、図７（ｂ）に示すように、機器Ｘは通信ネットワーク９０に接続確立できず、機器Ｃが通信ネットワーク９０への接続を維持する。

〔実施例４〕
図８に示される実施例４は、実施例１のケースと異なり、ユーザが機器Ｘに、ＩＰアドレスＡｄｒ：５、優先度Ｐｒｉ：１を設定して、通信ネットワーク９０に接続を試みる事例である。

機器Ｘは接続時に、機器ＸのＩＰアドレス、優先度の情報を含んだアドレス探知フレームを通信ネットワーク９０にブロードキャストする（ステップＳ１１）。

すると、ＩＰアドレスの重複を検知した優先度を理解しない既存技術の機器Ｅは、優先度を含まない返信フレーム（第３の返信フレーム）を機器Ｘに返信する。

機器Ｘは、返信フレームに優先度が含まれないと判断して（ステップＳ１５でＹＥＳ）、通信ネットワーク９０への接続を確立する。

一方、ＩＰアドレスの重複を検知した既存技術の機器Ｅは、通信ネットワーク９０への接続を遮断する。

こうして、図８（ｂ）に示すように、機器Ｘが通信ネットワーク９０に接続し、機器Ｅが通信ネットワーク９０から離脱する。

〔実施例５〕
図９に示される実施例５は、実施例１のケースと異なり、ユーザが、優先度を理解しない既存技術の機器Ｙに、ＩＰアドレスＡｄｒ：４を設定して、通信ネットワーク９０に接続を試みる事例である。

機器Ｙは接続時に、機器ＹのＩＰアドレスの情報を含んだアドレス探知フレーム（第３のアドレス探知フレーム）を通信ネットワーク９０にブロードキャストする。

すると、ＩＰアドレスの重複を検知した本発明の機器Ｄは、機器Ｄの優先度Ｐｒｉ：１を含む返信フレームを機器Ｙに返信する（ステップＳ２４）。

機器Ｙは、上記アドレス探知フレームに対する返信フレームを受信すると、ＩＰアドレスの重複があったものとして通信ネットワーク９０への接続を遮断する。

一方、本発明の機器Ｄは、アドレス探知フレームに優先度が含まれないと判断して（ステップＳ２６でＹＥＳ）、通信ネットワーク９０への接続を維持する。

こうして、図９（ｂ）に示すように、機器Ｙは通信ネットワーク９０への接続を確立できず、機器Ｄが通信ネットワーク９０への接続を維持する。

〔実施例６〕
図１０に示される実施例６は、実施例１のケースと異なり、ユーザが優先度を理解しない既存技術の機器Ｙに、ＩＰアドレスＡｄｒ：５を設定して、通信ネットワーク９０に接続を試みる事例である。

機器Ｙは接続時に、機器ＹのＩＰアドレスの情報を含んだアドレス探知フレームを通信ネットワーク９０にブロードキャストする。

すると、ＩＰアドレスの重複を検知した優先度を理解しない既存技術の機器Ｅは、優先度を含まない返信フレームを機器Ｙに返信する。

機器Ｙは、上記アドレス探知フレームに対する返信を受信すると、ＩＰアドレスの重複があったものとして通信ネットワーク９０への接続を遮断する。

一方、既存技術の機器Ｅも、ＩＰアドレスの重複があったものとして通信ネットワーク９０への接続を遮断する。

こうして、既存技術の機器同士でＩＰアドレスの重複があった場合、図１０（ｂ）に示すように、機器Ｙは通信ネットワーク９０への接続を確立できず、機器Ｅは通信ネットワーク９０から離脱する。

〔付記〕
上記実施例１から６において、機器Ｅまたは機器Ｙは、優先度を理解しない既存技術の機器であるとした。しかし、これらが本実施形態に係るネットワーク機器１０であって、ユーザによる優先度の設定が行われない場合においても、機器Ｅまたは機器Ｙは、上記実施例１から６の場合と同様に動作する。

§４ 作用、効果
上述の通り、本実施形態に係るネットワーク機器１０は、通信ネットワーク９０への接続時に、稼動中の他機９１とアドレスの重複があった場合、自機１０の優先度が、当該他機９１の優先度より高ければ通信ネットワーク９０への接続を確立でき、高くなければ接続できない。また、本実施形態に係るネットワーク機器１０は、通信ネットワーク９０への接続中に、通信ネットワーク９０へ新たに接続する他機９１とアドレスの重複があった場合、自機１０の優先度が当該他機９１の優先度以上であれば、通信ネットワーク９０への接続を維持でき、より低ければ通信ネットワーク９０から離脱する。

従って、ユーザは、ネットワーク機器１０の重要性に応じて優先度を設定することで、アドレスの重複があった場合により重要な機器を通信ネットワーク９０から離脱することが無いようにすることができる。特に重要な機器については、図５から図１０の例の機器Ａのように、最も優先度を高くしておくことで、他機とのアドレスの重複による離脱を抑止することができる。

また、アドレスの重複があった場合に双方の機器が通信ネットワークから離脱する従来技術と比較して、通信ネットワーク９０からの機器の離脱を最小限に迎えることができる。従来技術の機器とアドレスの重複があった場合にも、従来技術の機器は通信ネットワーク９０から離脱してしまうが、本実施形態に係るネットワーク機器１０は接続を維持するから、この場合にも、通信ネットワーク９０からの機器の離脱を最小限に迎えることができる。

更に、本実施形態に係るネットワーク機器１０は、本発明の他機９１からアドレス探知フレームを受信すると、アドレス重複があった場合に自機の優先度を含んだ返信フレームを当該他機９１に返信する。自機１０は優先度を比較して、通信ネットワーク９０に接続できるか否か判断し、他機９１においてもまた同様である。このように、双方それぞれが、優先度を比較し接続の可否を判断する構成となっている。

一方、優先度の情報を含んだ通信フレームを受信した側の機器が、いずれが優先であるかを判断し、結果をそのような通信フレームをブロードキャストした他機に返信する構成とすることも考えられる。しかし、当該他機が、既存技術の機器であると、このような返信の内容を理解できない。つまり、このような構成では、既存技術の機器との混在が不可能である。本発明の構成によれば、通信ネットワーク９０中に、本発明のネットワーク機器１０間のみならず、既存機器との共存が可能であり、ユーザの利便性が高い。

なお、本実施形態において、ネットワーク機器１０は通信ネットワーク９０への接続時に、図３のフローチャートに示した動作を実行するものとした。しかし、アドレス重複が生じていないかの確認のために、通信ネットワーク９０の接続中に、同様の動作を間欠的に実行してもよい。

〔ソフトウェアによる実現例〕
ネットワーク機器１０の機能ブロック（特に、制御部１１、通信部１２、記録部１３）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、ネットワーク機器１０は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。

上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。

また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを更に備えていてもよい。

また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。

なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

本発明は上述した適用例、構成例、実施例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、それぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１０ ネットワーク機器（自機）
１１ 制御部
１２ 通信部
１３ 記録部
１４ 表示部
９０ 通信ネットワーク
９１ 他機

Claims (8)

1. ファクトリーオートメーションにおける制御のための通信ネットワークに接続されるネットワーク機器であって、
   前記通信ネットワークに接続する他機との間でデータの送受信を行う通信部と、
   前記通信部を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   自機が前記通信ネットワークに接続する際に、自機のアドレスとユーザにより設定された自機の優先度とを含む第１のアドレス探知フレームを、前記通信部を通じて前記通信ネットワークにブロードキャストし、
   自機が前記通信ネットワークに接続している際に、他機がブロードキャストした当該他機のアドレスと当該他機の優先度とを含む第２のアドレス探知フレームを、前記通信部を通じて受信すると、自機のアドレスと当該他機のアドレスとを比較し、自機のアドレスと当該他機のアドレスとが同一である場合に、自機の優先度を含む第１の返信フレームを、前記通信部を通じて当該他機に返信する、ネットワーク機器。
2. 前記制御部は、自機が前記通信ネットワークに接続している際に、他機がブロードキャストした当該他機のアドレスを含み優先度を含まない第３のアドレス探知フレームを、前記通信部を通じて受信すると、前記通信部を制御して前記通信ネットワークへの接続を維持する、請求項１に記載のネットワーク機器。
3. 通信ネットワークに接続する他機との間でデータの送受信を行う通信部と、
   前記通信部を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   自機が前記通信ネットワークに接続する際に、自機のアドレスと自機の優先度とを含む第１のアドレス探知フレームを、前記通信部を通じて前記通信ネットワークにブロードキャストし、
   自機が前記通信ネットワークに接続している際に、他機がブロードキャストした当該他機のアドレスと当該他機の優先度とを含む第２のアドレス探知フレームを、前記通信部を通じて受信すると、自機のアドレスと当該他機のアドレスとを比較し、自機のアドレスと当該他機のアドレスとが同一である場合に、自機の優先度を含む第１の返信フレームを、前記通信部を通じて当該他機に返信し、
   自機が前記通信ネットワークに接続している際に、他機がブロードキャストした当該他機のアドレスを含み優先度を含まない第３のアドレス探知フレームを、前記通信部を通じて受信すると、前記通信部を制御して前記通信ネットワークへの接続を維持する、ネットワーク機器。
4. 前記制御部は、他機から前記第１のアドレス探知フレームへの返信として、当該他機の優先度を含まない第３の返信フレームを、前記通信部を通じて受信すると、前記通信部を制御して前記通信ネットワークへの接続を確立する、請求項１から３のいずれか１項に記載のネットワーク機器。
5. 通信ネットワークに接続する他機との間でデータの送受信を行う通信部と、
   前記通信部を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   自機が前記通信ネットワークに接続する際に、自機のアドレスと自機の優先度とを含む第１のアドレス探知フレームを、前記通信部を通じて前記通信ネットワークにブロードキャストし、
   自機が前記通信ネットワークに接続している際に、他機がブロードキャストした当該他機のアドレスと当該他機の優先度とを含む第２のアドレス探知フレームを、前記通信部を通じて受信すると、自機のアドレスと当該他機のアドレスとを比較し、自機のアドレスと当該他機のアドレスとが同一である場合に、自機の優先度を含む第１の返信フレームを、前記通信部を通じて当該他機に返信し、
   他機から前記第１のアドレス探知フレームへの返信として、当該他機の優先度を含まない第３の返信フレームを、前記通信部を通じて受信すると、前記通信部を制御して前記通信ネットワークへの接続を確立する、ネットワーク機器。
6. 前記制御部は、自機の優先度が、前記他機がブロードキャストした前記第２のアドレス探知フレームに含まれる当該他機の優先度以上である場合に、前記通信部を制御して前記通信ネットワークへの接続を維持し、当該優先度よりも低い場合に、前記通信部を制御して前記通信ネットワークへの接続を遮断する、請求項１から５のいずれか１項に記載のネットワーク機器。
7. 前記制御部は、他機から前記第１のアドレス探知フレームへの返信として、当該他機の優先度を含む第２の返信フレームを、前記通信部を通じて受信すると、
   自機の優先度が、前記第２の返信フレームに含まれる当該他機の優先度よりも高い場合に、前記通信部を制御して前記通信ネットワークへの接続を確立し、当該優先度以下の場合に、前記通信部を制御して前記通信ネットワークへの接続を遮断する、請求項１から６のいずれか１項に記載のネットワーク機器。
8. 前記制御部は、自機が前記通信ネットワークに接続している際にも、前記第１のアドレス探知フレームを、前記通信部を通じて間欠的に前記通信ネットワークにブロードキャストする、請求項１から７のいずれか１項に記載のネットワーク機器。

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