CN110100417A - 马达单元以及多马达*** - Google Patents
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Abstract
在多个马达单元经由通信网络进行通信的多马达***(103)中利用马达单元(106A)。马达单元(106A)具有:马达(116A);生成控制信号的控制电路(112A);根据控制信号使电流流过马达的马达驱动电路(114A);存储在通信网络内唯一地识别自身的第1识别符以及唯一地识别其他马达单元的第2识别符的存储装置(113A);以及通信电路(110A)。通信电路将存储有表示发送源的第1识别符、表示发送目的地的第2识别符以及要求的数据帧发送给其他马达单元。通信电路从其他马达单元接收包含表示发送源的第2识别符、表示发送目的地的第1识别符以及要求的数据帧,作为响应,发送附加了表示发送目的地的第2识别符以及表示发送源的第1识别符的数据帧。
Description
技术领域
本公开涉及马达单元以及多马达***。
背景技术
存在具有马达以及通信电路的多个马达单元被网络化的多马达***。各马达单元预先被赋予能够在该网络内唯一地识别各马达单元的ID信息。
在这样的多马达***中存在主机终端,利用ID信息而在主机终端与马达单元之间进行通信。在从主机终端向某一马达单元发送请求的情况下,主机终端只将确定作为发送目的地的马达单元的ID信息赋予给请求并进行发送。作为对请求的响应,接收到请求的马达单元只赋予表示发送源的自身的ID信息并发送给主机终端。
例如,在主机终端欲获知马达单元A的当前转速的情况下,主机终端向马达单元A发送“发送目的地ID信息(马达单元A)+当前转速的请求”。另一方面,马达单元A向主机终端发送“发送源ID信息(马达单元A)+当前转速的信息”。
在上述的多马达***中,对于各马达单元来说,请求的发送源以及对请求的响应的发送目的地始终是主机终端。由此,主机终端无需将作为发送源的自身的ID信息赋予给请求,各马达单元无需作为发送目的地赋予主机终端的ID信息。
例如,在日本特开2014-11689号公报中,设置于部件安装器的控制部作为主机终端发挥功能。控制部经由多个中继站分别向多个单个设备发送指令,进行从各个单个设备接收的通信数据的个别帧中写入的信息的处理。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-11689号公报
发明内容
发明要解决的课题
考虑不经由主机终端而在马达单元之间进行通信的多马达***。为了在这样的多马达***中进行马达单元间通信,在发送时只将发送目的地ID信息赋予给请求是不够的。这是因为,发送响应的马达单元不清楚发送至哪个马达单元为好。
需要适合于在马达单元之间进行通信的多马达***以及在该多马达***中利用的马达单元。
用于解决课题的手段
基于本公开的一个马达单元是在多个马达单元经由通信网络进行通信的多马达***中利用的马达单元,所述马达单元包括:马达;控制电路,所述控制电路生成用于使所述马达旋转的控制信号;马达驱动电路,所述马达驱动电路根据所述控制信号而使电流流过所述马达;存储装置,所述存储装置存储有在所述通信网络内唯一地识别作为自身的马达单元的第1识别符以及唯一地识别所述多个马达单元各自的第2识别符;以及通信电路,所述通信电路在与所述多马达***的其他马达单元之间进行数据帧的发送以及接收,所述通信电路将表示作为发送源的自身的所述第1识别符、唯一地识别作为发送目的地的所述其他马达单元的所述第2识别符以及与所述其他马达单元所进行的动作相关的要求存储于所述数据帧,并将所述数据帧发送给所述其他马达单元,从所述其他马达单元接收包含作为发送源的所述其他马达单元的第2识别符、作为发送目的地的自身的马达单元的所述第1识别符以及与自身应进行的动作相关的要求的所述数据帧,并且作为对来自所述其他马达单元的要求的响应,该通信电路发送附加了表示发送目的地的所述第2识别符并且附加了表示发送源的所述第1识别符的数据帧。
基于本公开的一个马达单元是在多个马达单元经由通信网络进行通信的多马达***中利用的马达单元,所述马达单元包括:马达;控制电路,所述控制电路生成用于使所述马达旋转的控制信号;马达驱动电路,所述马达驱动电路根据所述控制信号而使电流流过所述马达;存储装置,所述存储装置存储有在所述通信网络内唯一地识别作为自身的马达单元的第1识别符以及唯一地识别所述多个马达单元各自的第2识别符;以及通信电路,所述通信电路将数据帧发送给所述多马达***的其他马达单元,所述通信电路将表示作为发送源的自身的所述第1识别符、唯一地识别作为发送目的地的所述其他马达单元的所述第2识别符以及与所述其他马达单元所进行的动作相关的要求存储于所述数据帧,并将所述数据帧发送给所述其他马达单元。
基于本公开的一个马达单元是在多个马达单元经由通信网络进行通信的多马达***中利用的马达单元,所述马达单元包括:马达;控制电路,所述控制电路生成用于使所述马达旋转的控制信号;马达驱动电路,所述马达驱动电路根据所述控制信号而使电流流过所述马达;存储装置,所述存储装置存储有在所述通信网络内唯一地识别作为自身的马达单元的第1识别符以及唯一地识别所述多个马达单元各自的第2识别符;以及通信电路,所述通信电路从所述多马达***的其他马达单元接收数据帧,所述通信电路从所述其他马达单元接收包含作为发送源的所述其他马达单元的第2识别符、作为发送目的地的自身的马达单元的所述第1识别符以及与自身应进行的动作相关的要求的所述数据帧,并且,作为对来自所述其他马达单元的所述要求的响应,该通信电路将包含表示发送目的地的所述第2识别符以及表示发送源的所述第1识别符的数据帧发送给所述其他马达单元。
基于本公开的一个多马达***具有:多个马达单元,所述多个马达单元包含第1、第2以及第3马达单元;以及通信网络,所述通信网络连接所述多个马达单元,所述多个马达单元分别包括:马达;控制电路,所述控制电路生成用于使所述马达旋转的控制信号;驱动电路,所述驱动电路根据所述控制信号而使电流流过所述马达;存储装置,所述存储装置存储有在所述通信网络内唯一地识别所述马达的识别符;以及通信电路,所述第1马达单元的控制电路生成第1指令,经由所述通信电路将所述第1指令发送给所述第2马达单元,所述第1指令包含:发送表示进行接收的马达单元的状态的状态信息的指示;识别作为所述状态信息的发送目的地的第3马达单元的马达的识别符;以及所述状态信息的发送时刻,接收了所述第1指令的所述第2马达单元的控制电路根据所述第1指令而在所述发送时刻将包含所述第2马达单元的状态信息的第2指令发送给所述第3马达单元。
基于本公开的其他多马达***具有:多个马达单元;以及通信网络,所述通信网络连接所述多个马达单元,所述多个马达单元分别包括:马达;控制电路,所述控制电路生成用于使所述马达旋转的控制信号;马达驱动电路,所述马达驱动电路根据所述控制信号而使电流流过所述马达;存储装置,所述存储装置存储有在所述通信网络内唯一地识别所述马达的识别符;以及通信电路,所述通信电路经由所述通信网络进行通信,所述多个马达单元各自的所述识别符按照规定的顺序被赋予,按照所述规定的顺序所确定的一台特定马达单元对在所述通信网络内进行的所述通信进行协调。
发明效果
根据本发明的例示性的实施方式所涉及的马达单元,无论有无主机终端,都能够进行多对多的通信。
附图说明
图1A是示出在有线串行通信中利用的数据帧1a的结构的图。
图1B是示出在无线通信中利用的数据帧1b的结构的图。
图2是示出公用数据结构12的图。
图3A是示出通信机器人30的外观的图。
图3B是示出动力辅助服30b的外观的图。
图3C是示出商业用冷藏陈列柜30c的外观的图。
图4是多马达***103的示意图。
图5是示出包含使通信机器人30(图3A)的关节旋转的马达单元的多马达***103的结构例的图。
图6是示出RS-485标准的通信时的数据帧2a的例的图。
图7是示出包含确定仲裁者之前的识别符的数据帧F的发送时刻的图。
图8是示出通知马达单元106B是仲裁者的数据帧3a的例的图。
图9是示出确定仲裁者时的马达单元的一系列处理的步骤的流程图。
图10是示出分别根据两个发送模式进行信息的发送的多马达***103的图。
图11是示出记述有作为第1指令的“状态信息发送时刻指定指令”(“Send StatusInfo Timing”指令)的数据帧4a的例的图。
图12是示出状态信息发送时刻指定指令的数据字段12d的详细内容的图。
图13是示出记述有作为第2指令的“状态信息发送指令”(“Send StatusInformation”指令)的数据帧5a的例的图。
图14是示出穿着动力辅助服30b的人50和温室60的图。
图15A是示出当人50在温室60的入口62附近进行收割作业时提高转速的多个风扇马达单元64的图。
图15B是示出通过人50的移动而提高转速的另一其他多个风扇马达单元66的图。
具体实施方式
基于本公开的多马达***具有:具有通信功能的多个马达单元;以及相互连接该多个马达单元的通信网络。在多马达***中,某一马达单元向其他马达单元发送指令。在该多马达***中,无需设置与所有通信相关的主机终端。
以下,参照附图,首先对与在多马达***中收发的指令相关的通信协议进行说明。之后,对多马达***的结构以及动作进行说明。
1.在多马达***中使用的通信协议
图1A示出了在有线串行通信中利用的数据帧1a的结构。串行通信的一例设想了RS-485标准的通信。RS-485标准制定OSI参照模型中所说的物理层的电气规格。
数据帧1a包含各种数据。为了参考,在图1A的最上段示出了OSI参照模型的按照层的划分。并且,在图1A的最下段用字节单位标记了各数据的数据大小。图1A的最左栏是凡例。在后述的图1B以及图2中也相同。
数据帧1a例如包含发送目的地设备ID10、发送源设备ID11以及公用数据结构12。发送目的地设备ID10是识别发送目的地的设备的识别符。发送源设备ID11是识别发送源设备的识别符。发送源设备能够是具有通信功能的马达单元。识别符例如是在制造时按照每个设备非重复地被赋予的ID(设备识别符或设备ID)、IP地址。设备ID或IP地址是在通信网络内唯一地表示马达单元的识别符。公用数据结构12是包含后述的1个或2个指令的数据结构。
目前为止,为了对马达进行控制,只存在识别作为控制对象的马达的发送目的地的设备ID即可。这是因为,若指定发送目的地设备ID并发送指令以及控制数据,则该马达按照该指令以及控制数据进行动作。
本发明人研究了目前为止未考虑的多台马达相互通信并作为整体有机地工作的多马达***的构筑。而且认为,为此需要新的通信协议,重新制定了发送源设备ID11以及公用数据结构12。
图1B示出了在无线通信中利用的数据帧1b的结构。无线通信的一例设想了Wi-Fi(注册商标。以下相同)标准的通信。Wi-Fi标准制定OSI参照模型中所说的物理层以及数据链路层的规格。
数据帧1b包含多个OSI参照模型的各层的报头。起初,在IP报头中存储有目的地IP地址20和发送源IP地址21。本发明人认为能够将发送源IP地址21用作相当于上述的发送源设备ID11的识别符。因此,在利用Wi-Fi标准的公用数据结构12进行的通信协议中,活用了该发送源IP地址21。
另外,上述的有线通信以及无线通信是一例。能够利用其他任意的通信协议。例如,在将发送源IP地址用作发送源设备的情况下,由于IP地址属于在OSI参照模型中所说的网络层,因此作为更下位层的物理层以及数据链路层是任意的。
本发明人构成了利用在通信网络内唯一地表示发送源的识别符而实现马达间通信的多马达***。只要在报头等中包含唯一地表示发送源的识别符,则能够适用本公开。即使是现有的通信协议,只要包含表示发送源的识别符,则能够作为相当于发送源设备ID11的识别符利用于马达间通信。例如,在以太网(注册商标)标准的通信中,将MAC(MediaAccess Control)地址用作表示发送源设备的识别符。MAC地址能够用作本公开所涉及的发送源设备ID。
图2示出了公用数据结构12。
公用数据结构12具有数据长度字段12a、动作类指令字段12b、属性类指令字段12c以及数据字段12d。
数据长度字段12a表示公用数据结构12的总字节数。
动作类指令字段12b表示例如用于使马达进行动作的动作类指令。动作类指令用与该动作类指令对应的数值(二进制记法)记述。动作类指令的一例是写入数据(WriteData)、读取数据(Read Data)、执行(Execution)以及连接(Connect)。写入数据、读取数据等是马达单元与马达的动作相关联地进行的动作。即,可以说,动作类指令是指定马达单元应该进行的动作的、来自其他马达单元的要求或对其他马达单元的要求。
属性类指令字段12c表示指定与马达相关的属性的属性类指令。属性类指令也用与该指令对应的数值(二进制记法)记述。属性类指令的一例是当前角度(Present Angle)、目标角度(Target Angle)、角极限(Angle Limit)以及序列号(Serial Number)。可以说,属性类指令是与动作类指令一同被指定的与马达相关的静态或动态属性。
数据字段12d描述了相对于属性类指令字段12c的数据。数据的一例是角度设定值、转速设定值以及序列号值。
上述的公用数据结构具有例如限制在3字节至13字节的范围内的比较短的数据长度。由于作为其他通信协议的EtherCAT是32字节的大小,因此能够消除通信时的混杂以及抑制占线。而且,由于分开规定了动作类指令和属性类指令,因此使用人员(程序员)易于理解。
另外,关于在动作类指令字段12b以及属性类指令字段12c中存储有何种指令,与后面的实施方式一同进行说明。
2.多马达***的结构
接着,对多马达***以及构成该多马达***的马达单元的例示性的实施方式进行说明。
在一台产品中搭载有多台马达单元的例逐渐增加。在这样的产品中,某一马达单元与其他马达单元进行通信的必要性有所提高。
例如,图3A至图3C示出了搭载有多台马达单元的产品的例。
图3A示出了通信机器人30a的外观。在通信机器人30a的用箭头表示的各位置处搭载有马达单元。能够在一台通信机器人30a上安装约20个或其以上的马达单元。由此,机器人30能够实现复杂的移动。
图3B示出了动力辅助服30b的外观。动力辅助服30b使用于农场作业、护理工作等。与图3A的例同样地,在用多个箭头表示的各位置处搭载有马达单元。另外,箭头主要只表示右半身侧的马达单元,但是在与右半身对应的左半身的各位置处也同样地设置有马达单元。例如,能够在动力辅助服30b中为了支承臂力和腿力而使用20个以上的马达单元。另外,在图3B中,为了参考而记载了穿动力辅助服30b的人的轮廓。
图3C示出了商业用冷藏陈列柜30c的外观。在用箭头表示的各位置处搭载有马达单元。能够在一台商业用冷藏陈列柜30c中安装10个以上的风扇马达单元。由此,能够提高冷却效率。
在本实施方式中,上述的一台设备中所含的多个马达单元相互通信而自主并协同工作。
例如,设想搭载于商业用冷藏陈列柜30c的多台风扇马达单元中的一台风扇马达单元发生了故障。尽管发生故障的风扇马达单元的旋转停止,若其他风扇马达单元维持与目前为止相同的旋转状态,则冷却效率还会下降。
因此,该风扇马达单元(以下,略记为“故障单元”。)自身向其他风扇马达单元通知某一马达单元发生了故障,或者由其他风扇马达单元检测无法与故障单元之间进行通信。这样一来,多台风扇马达单元中的故障单元附近的两台风扇马达单元改变自身的动作。具体地说,该两台风扇马达单元交替重复转速的增加以及减少而代替发生了故障的风扇马达单元工作。由此,能够维持冷却效率,抑制发生温度不均。
图4是多个马达单元32a~32e相互通信的基于本实施方式的多马达***103的示意图。如后述,各马达单元包含马达以及各种各样的电路要素。各马达单元32a~32e例如按照来自上位装置150的指示而开始工作。
例如,马达单元32a检测自身是否发生故障,并向其他马达单元32b以及32e发送表示发生了故障的故障通知指令。若接收到故障通知指令,则马达单元32b和/或马达单元32e将接收响应指令发送给马达单元32a,并且代替马达单元32a而工作。对“代替工作”的一例进行说明。在马达单元32a~32e是使风扇旋转的马达的情况下,马达单元32b和/或马达单元32e比目前为止提高转速。由此,能够通过马达单元32b和/或马达单元32e所送出的风量而补偿马达单元32a应送出的风量。即,马达单元32b和/或马达单元32e能够代替马达单元32a而工作。
另外,在马达单元32a是用于驱动上述的通信机器人30的一个关节机构的部件的情况下,无论其他马达单元多么超额地工作,也有时无法完全代替马达单元32a的动作。在这样的情况下,马达单元32b和/或马达单元32e只要以在预先规定的范围内代替马达单元32a的功能的方式工作即可。
与马达单元32a的故障相关的信息也可以分别经由马达单元32b以及32e而传递到马达单元32c以及32d。马达单元32c以及32d也只要以在预先规定的范围内代替马达单元32a的功能的方式工作即可。或者,马达单元32c以及32d也可以将表示无法进行辅助的通知指令通知给马达单元32a或上位装置150。
另外,在图4的多马达***103中,可通信的马达单元彼此用线连接,但是所记载的线以及箭头是一例。未用线连接的马达单元彼此也能够相互进行通信。
为了实现如上述的马达单元间通信,需要各马达单元掌握从多个马达单元中的哪个马达单元接收了指令以及向哪个马达单元发送指令为好。因此,图1A所示的“发送源设备ID11”或“发送源IP地址21”能够被用作表示发送源的数据。“发送源设备ID11”或“发送源IP地址21”还能够用作发送对接收到的指令的响应的发送目的地。
以下,对马达单元的结构以及在马达单元之间进行的通信进行说明。
图5示出了基于本实施方式的包含使通信机器人30a(图3A)的关节旋转的马达单元的多马达***103的结构例。在图5的例中,为了便于记载而示出了两个马达单元106A以及106B,但是如图3A~图3C以及图4所示,也可以是三个以上。
多马达***103具有马达单元106A以及106B。马达单元106A具有通信电路110A、处理器112A、存储器113A、马达驱动电路114A、关节用马达116A以及关节机构104A。马达单元106B具有通信电路110B、处理器112B、存储器113B、马达驱动电路114B、关节用马达116B以及关节机构104B。马达单元106A以及106B有时被称作智能马达(注册商标)。另外,在上述说明中,作为一例,关节机构104A以及104B分别包含于马达单元106A以及106B,但是也可以不包含于马达单元106A以及106B。
另外,在本说明书中,马达单元106A以及106B可以经由图5所示的上位装置150进行通信,也可以不经由上位装置150而相互进行直接收发数据帧的通信。
通信电路110A以及110B分别具有缓冲存储器111A以及111B。在缓冲存储器111A以及111B中预先存储有用于分别识别马达单元106A以及106B的识别符。只要该识别符是能够在可通信的范围的通信网络内唯一地识别的文字和/或数字即可,例如能够是IP地址或上述的按照每个设备非重复地被赋予的ID(设备ID)。
在接收到数据帧时,通信电路110A以及110B分别进行物理层、数据链路层的处理,判定数据帧的发送目的地设备ID10(图1A)是否与存储于缓冲存储器111A以及111B的识别符和自身的识别符一致。在一致的情况下,通信电路110A以及110B继续执行该数据帧的处理,在不一致的情况下,废弃该数据帧。
在进行按照Wi-Fi标准的无线通信的情况下,能够采用IP地址作为上述的自身的识别符。通信电路110A以及110B判定数据帧的目的地IP地址20(图1B)是否与自身的IP地址一致。之后的处理与上述的处理相同。
在继续执行数据帧的处理的情况下,通信电路110A以及110B对数据帧进一步依次进行OSI参照模型中的IP层、传输层等各个层的处理,并提取公用数据结构12。如上述,在公用数据结构12中包含动作类指令12b等。通信电路110A以及110B分别提取指令,并发送到处理器112A以及112B。
处理器112A以及112B均为集成半导体而成的信号处理器。处理器还被称作“信号处理电路”或“控制电路”。处理器112A以及112B分别生成用于使马达116A以及116B以指定的转速旋转的信号。该信号例如是PWM信号。并且,处理器112A以及112B对被包含于从其他马达单元发送的数据帧中所含的公用数据结构12的指令以及数据进行解析,进行与指令的内容相应的处理。
存储器113A以及113B预先保持有将其他马达单元与该马达单元的识别符对应起来的表。即,识别符预先设定于各马达单元的通信电路,该识别符保存在其他马达单元的存储器内。若欲进行数据帧的收发的马达单元被确定,则处理器112A以及112B能够确定该马达单元的识别符,并指示给通信电路111A以及111B。
马达驱动电路114A以及114B分别使电流以与PWM信号相应的大小以及方向流过马达116A以及116B。由此,马达116A以及116B顺时针或逆时针旋转。随着马达的旋转,安装于马达的旋转轴的关节机构104A以及104B也顺时针或逆时针旋转。其结果是,关节机构以与马达的旋转相应的速度、角度以及方向动作。
旋转的速度以及时间等能够利用属性类指令字段12c以及数据字段12d(图2)而被指定为指令的一部分。处理器112A以及112B只要为了使马达116A以及116B以指定的转速以及旋转时间旋转而生成PWM信号即可。
3.表示发送目的地马达单元以及发送源马达单元的识别符的例
作为例,考虑马达单元106A欲获知马达单元106B的当前转速的情况。另外,在本说明书以及附图中,通过二进制或十六进制来标记数据结构中记述的值。这些只是形式不同,只不过通过与附图的纸面等之间的关系进行选择。只要是本领域技术人员,则能够理解这些的实质相同。另外,对十六进制的数值附加了“0x”。
马达单元106A向马达单元106B发送“马达单元106A的识别符+当前转速的请求”。马达单元106A的识别符被记述为表示马达单元106A的发送源设备ID11(图1A)或表示马达单元106A的发送源IP地址21(图1B)。
图6示出了RS-485标准的通信时的数据帧2a的例。数据帧2a与图1A的数据帧1a对应。另外,省略了图1B所示的与在无线通信中利用的数据帧1b对应的例的说明,但只要是本领域技术人员,则能够根据图6的例进行理解。
在数据帧2a中,作为发送目的地设备ID10记述了表示马达单元106B的1字节值"00000010",作为发送源设备ID11记述了表示马达单元106A的1字节的二进制值"00000001"。
并且,在公用数据结构12中,作为动作类指令12b记述了与表示数据的读取的“读取数据(Read Data)指令”对应的1字节值"0x01"。并且,在属性类指令字段12c中记述了与表示当前转速的"Present Speed"对应的2字节值"0x00,0x21"。其他数据字段在本公开中不特别涉及。由此,省略其他数据字段的说明。
马达单元106B接收包含以自身为目的地的指令的数据帧2a。马达单元106B的处理器112B根据作为发送源ID被附加的识别符而参照存储器113B中存储的表,确定发送了该数据帧的马达单元是马达单元106A。
马达单元106B对数据帧2a的公用数据结构12中所含的动作类指令以及属性类指令进行解析,并读取马达116B的当前转速。其结果是,马达单元106B能够向马达单元106A发送“发送源ID信息(马达单元106B)+当前转速的信息”。省略马达单元106B所发送的数据帧的具体说明。另外,马达单元106B也可以在接收到指令之后,立刻将表示接收到指令的接收响应指令发送给马达单元106A。
4.协调多马达***内的通信的马达单元的确定方法
如在背景技术栏中说明,在分别具有通信功能的多个马达单元构成了通信网络的情况下,另外设置的主机终端与各马达单元进行通信。主机终端进行调整开始通信的顺序以及时刻的协调,避免了通信的冲突。
如上述,由于无需在基于本公开的多马达***103(图4)设置主机终端,因此无法以协调通信的主机终端的存在为前提。由此,需要重新进行协调通信的构思。
由于在多马达***103中只存在马达单元,因此问题是如何确定协调通信的马达单元。而且,问题是在确定了协调通信的马达单元之后,当新的马达单元与通信网络连接时,如何获知协调通信的马达单元。
因此,本发明人如下制定了协调通信的马达单元的确定方法以及被确定的马达单元的周知方法。
在以下说明中,将协调通信的特定的马达单元称作“仲裁者(arbitrator)”。仲裁者还能够被称作“特定马达单元”。
4.1.仲裁者的确定方法
首先,对仲裁者的确定方法进行说明。在以下说明中,对各马达单元的动作进行说明,但是需注意的是由处理器113A(图5)等进行各马达单元的实际的动作。
假设图4所示的多马达***103构筑在一台装置(例如通信机器人30(图3A))内。若向该装置接通电源,则各马达单元同时启动,过渡到可通信的状态。在该时点,尚未存在仲裁者。但是,各马达单元在缓冲存储器111A中具有自身的识别符(设备ID或IP地址)。
各马达单元将缓冲存储器111A中存储的自身的识别符发送给整个通信网络。作为该方法,能够使用例如OSI参照模型中的数据链路层中的广播。“广播”是指:指定同一数据链路内的所有目的地并以一对不特定多个的方式进行的数据通信。由此,各马达单元能够共有通信网络内存在的所有马达单元的识别符。例如,马达单元106A(图5)将所获得的所有马达单元的识别符存储于存储器113A内。
各马达单元的识别符按照规定的顺序被赋予。在马达单元的识别符是IPv4的IP地址的情况下,能够通过构成IP地址的IP地址网络部和IP主机地址部中的IP主机地址部的数值对各马达单元进行排序。并且,即使在马达单元的识别符是设备ID的情况下,也能够通过例如利用二进制来表现设备ID而对各马达单元进行排序。
在本实施方式中,按照以规定的顺序被赋予的识别符而作为仲裁者工作。更具体地说,在本实施方式中,识别符最小的马达单元作为仲裁者工作。如上述,各马达单元将通信网络内的所有马达单元的识别符存储于存储器113A内。由此,各马达单元能够判定哪个识别符最小。若判定具有最小识别符的马达单元是自身,则该马达单元向通信网络的其他所有马达单元通知自身是仲裁者。能够通过广播包含通知是仲裁者的指令以及自身的识别符的数据帧而实现通知。在本说明书中,将表示是仲裁者的识别符定义为“主ID(PrimaryID)”。
接着,对共有马达单元的识别符时的变形例进行说明。
由于在各马达单元欲共有其他所有马达单元的识别符的时点未确定仲裁者,因此各马达单元有可能同时广播自身的识别符。这样一来,发生通信的冲突,有可能无法共有马达单元的识别符或者到共有马达单元的识别符为止需要相当的时间。
因此,各马达单元也可以利用自身的识别符来调整发送识别符的时刻。如上述,各马达单元的识别符按照规定的顺序被赋予。因此,使识别符的发送延迟对表示识别符的数值乘以预先规定的时间(例如20毫秒)而得的时间。
图7示出了包含确定仲裁者之前的识别符的数据帧F的发送时刻。在图7的例中示出了图4所示的马达单元(M/U)32a~32e的发送时刻。假设各马达单元的识别符从马达单元32a~32e以升序逐一增加。在各数据帧F中存储有马达单元32a~32e各自的识别符。由此,能够防止在通信网络上流转的数据帧的冲突,并且能够使各马达单元共有通信网络上的所有马达单元的识别符。
4.2.确定仲裁者时的周知方法
接着,对协调通信的马达单元的周知方法进行说明。
图8示出了通知马达单元106B是仲裁者的数据帧3a的例。数据帧3a与图1A的数据帧1a对应。另外,省略图1B所示的与在无线通信中利用的数据帧1b对应的例的说明,但是只要是本领域技术人员,则能够根据图8的例进行理解。
在数据帧3a中,作为发送目的地设备ID10记述了表示是广播通信的1字节的二进制值"11111111",作为发送源设备ID11记述了表示马达单元106B的1字节的二进制值"00000010"。
并且,在公用数据结构12中,作为动作类指令12b记述了与表示数据的写入的“写入数据(Write Data)指令”对应的1字节值"0x02"。并且,在属性类指令字段12c中记述了表示主ID的2字节值"0x00,0xC1"。其他数据字段在本公开中不特别涉及。由此,省略其他数据字段的说明。
另外,识别符最小的马达单元作为仲裁者工作这样的仲裁者确定方法是一例。可以使识别符最大的马达单元作为仲裁者工作,也可以通过使用了识别符的规定的运算而确定仲裁者。或者,也可以利用各马达单元所具有的除识别符以外的参数确定仲裁者。
图9是示出确定仲裁者时的各马达单元的一系列处理的步骤的流程图。在步骤S1中,各马达单元将存储有自身的识别符的数据帧F广播给通信网络。
在步骤S2中,各马达单元接收其他马达单元所广播的数据帧。由此,各马达单元能够共有通信网络上的所有马达单元的识别符。
在步骤S3中,各马达单元判定所有马达单元的识别符中的自身的识别符是否最小。在自身的识别符最小的情况下,处理进入步骤S4,否则结束处理。
在步骤S4中,该马达单元广播将自身的识别符作为主ID存储的数据帧3。由此,通信网络上的所有马达单元能够识别哪个马达单元是仲裁者。
通过上述的方法确定的仲裁者进行以后在通信网络内进行的通信的顺序、时刻等的协调。具体地说,若从各马达单元接收以仲裁者为目的的通信要求等指令,则仲裁者向许可发送的马达单元发送通信许可响应。由此,实现了通信网络上的协调。另外,协调方法能够利用周知的任意技术,但是由于进一步的具体说明属于本公开的范围外,因此省略。
仲裁者周期性地向通信网络发送图8所示的数据帧3。由此,其他马达单元能够获知当前的仲裁者。并且,在后期接通电源的马达单元也能够获知已确定了仲裁者。
4.3.仲裁者的变更方法
现在,考虑因故障等而仲裁者无法发送周期性的数据帧3的情况。
在该通信网络中存在的其他所有马达单元只等待预先规定的时间例如1秒而仍然无法接收数据帧3的情况下,为了确定新的仲裁者,再次执行图9所示的处理。由于目前为止为仲裁者的马达单元无法进行通信,因此具有第二个最小的识别符的马达单元成为仲裁者。通过成为仲裁者的马达单元广播通知主ID的数据帧3,其他所有马达单元将主ID更新为成为仲裁者的马达单元的识别符。由此,以后各马达单元能够向新的仲裁者发送通信要求等指令而请求协调。
另外,也可以使所共有的所有马达单元的识别符中的识别符第二个最小的马达单元向其他马达单元通知自身是仲裁者。通过该方法,能够与重新执行图9的处理时相比迅速地确定仲裁者。
根据上述的任一处理,即使在仲裁者发生故障的情况下,也能够迅速地确定下一个仲裁者。
仲裁者的变更并不限于故障时。例如,在发生如下状况的情况下,也可以变更仲裁者。
在判断仲裁者的挙动中发生异常的情况下,能够将仲裁者的权限转让给其他马达单元。“异常”是指例如以下等状况:即使仲裁者发送了数据帧3,该仲裁者也以一定时间以上不接收来自其他马达单元的通信要求。这可以设想带有恶意的第三方侵占作为仲裁者工作的马达单元的情况。通过委托仲裁者的权限,即使仲裁者被侵占,该多马达***103也不会失去控制而能够继续工作。
作为仲裁者工作的马达单元被施加比其他马达单元大的处理负荷。因此,通过在任意时刻或预先规定的时刻变更仲裁者,能够使处理负荷适当地分散到其他马达单元,以免处理负荷过度施加于特定的一台马达单元。由此,能够避免只有特定的一台马达单元的产品寿命缩短。
根据上述的处理,即使在多马达***中不存在主机终端,也能够从通信网络上的马达单元中选出代替主机装置的仲裁者。由此,在不存在主机装置的马达单元的通信网络中能够避免通信的冲突等而进行通信。
5.在多马达***中进行的马达单元间通信
以下,对在多马达***103中进行的马达单元间通信的具体例进行说明。
以机器人为代表,在大多电动产品中搭载有多个马达单元,相互取得协作的同时实现整个***的统一性动作。此处不可缺少马达单元的状态(STATUS)信息的通知。如上述,控制用通信网络是单一的主机装置回收所有马达单元的状态信息的中央管理型网络。
在以命令侧和执行侧之间的双体关系为前提的通信协议中,将所要求的状态参数只通知给命令者一个个体即可,在指定发送目的地时只能指定一个地址。在因某些理由而需要向命令者以外的马达单元发送信息的情况下,命令者不得不介入(中继)。
在中央管理型网络的控制***中采用的以往的通信协议中,若欲在多个马达单元之间共有状态信息,则必须进行命令***的切换以及经由中介设备的三体间通信,通信上的浪费较多。在作为传感器需要交换大量的数据的多马达***的通信网络中,为了能够高效地发送状态信息并减少网络负荷而要求改善。
因此,本发明人为了实现马达单元间通信而重新研究,并制定出了新的通信步骤。具体地说,本发明人重新制定了两个指令(状态信息发送指令以及状态信息发送时刻指定指令)。
在本实施方式中,两个指令被组合使用,能够指定“所发送的状态信息的种类”、“发送目的地(能够指定多个)”、“发送时刻(周期)、发送开始结束时间”的设定信息。
通过使用该两个指令,能够在任意时刻将某一马达单元所具有的任意的状态信息发送给网络内的任意的马达单元或其他设备。并且,能够一次性统一指定将哪个状态信息发送给哪个马达单元等。利用两个指令的动作的概要如下。
首先,多马达***具有包含第1、第2以及第3马达单元的多个马达单元和连接该多个马达单元的通信网络。在多马达***中,经由通信网络而进行通过指令的收发的通信。
第1马达单元的处理器生成第1指令,并经由通信电路发送给第2马达单元。作为第1指令的“状态信息发送时刻指定指令”(或“Send Status Info Timing”指令)包含发送表示第2马达单元的状态的状态信息的指示以及识别作为状态信息的发送目的地的第3马达单元的马达的识别符。发送状态信息的指示包含应发送的时刻、间隔等发送时刻的指示。
接收到第1指令的第2马达单元的处理器根据第1指令而生成第2指令,并在通过第1指令指定的发送时刻将第2指令发送给第3马达单元。作为第2指令的“状态信息发送指令”(或“Send Status Information”指令)包含第2马达单元的状态信息的值。
若第1马达单元向第2马达单元发送第1指令,则之后第2马达单元在通过第1指令指定的发送时刻向第3马达单元发送第2指令。由此,无需进行命令***的切换以及经由中介设备的三体间通信。并且,与网络连接的多个马达单元能够抑制通信量的同时,能够高效地共有彼此的运行状况。另外,还能够根据需要而采用利用主机终端的以往的通信方法。
以下,参照图10对具体例进行说明。以下,将上述的表示从第2马达单元向第3马达单元发送何种信息的形式称作“发送模式”。
图10示出了分别根据两个发送模式进行信息的发送的多马达***103。对马达单元32f发送该两个发送模式的例进行说明。在以下说明中,对马达单元32a~32f的通信不特别设置限制,但是只要通过作为上述仲裁者工作的马达单元的协调处理而许可通信而发送信息即可。
马达单元32f将分别记述有不同的发送模式的两个第1指令发送给马达单元32c以及32e。例如,马达单元32f向马达单元32c发送记述有第1发送模式的第1指令。接收到该第1指令的马达单元32c按照第1发送模式向马达单元32a发送第2指令。并且,马达单元32f向马达单元32e发送记述有第2发送模式的第1指令。接收到该第1指令的马达单元32e按照第2发送模式向马达单元32b发送第2指令。
例如,第1发送模式表示使与流过马达单元32c的电流相关的信息以10毫秒周期发送到马达单元32a。另一方面,第2发送模式表示使与马达单元32c的温度相关的信息以10秒周期发送到马达单元32b。
作为应发送的状态信息,此外还能够指定“电压值的信息”。识别状态信息的发送目的地的识别符、作为应发送的状态信息的“电流”、“电压”以及“温度”、以及作为发送周期的“10毫秒”、“1小时周期”以及“10秒周期”通过与第1指令对应的“状态信息发送时刻指定指令”而指定。
另一方面,接收到第1指令的马达单元将应发送的状态信息包含于作为第2指令的“状态信息发送指令”,将该第2指令发送到通过第1指令指定的马达单元。
另外,作为发送模式中记述的某一马达单元的状态信息的发送目的地,能够指定多个马达单元。也可以按照作为发送目的地的马达单元,个别独立地指定状态信息的具体内容。
图11示出了记述有作为第1指令的“状态信息发送时刻指定指令”(“Send StatusInfo Timing”指令)的数据帧4a的例。图12示出了状态信息发送时刻指定指令的数据字段12d的详细内容。
另一方面,图13示出了记述有作为第2指令的“状态信息发送指令”(“Send StatusInformation”指令)的数据帧5a的例。数据帧4a以及5a与图1A的数据帧1a对应。另外,省略图1B所示的与在无线通信中利用的数据帧1b对应的例的说明,但是只要是本领域技术人员,则能够根据图11以及12的例进行理解。
在图11所示的数据帧4a中,作为发送目的地设备ID10记述有表示马达单元32c的1字节值,作为发送源设备ID11记述有表示马达单元32f的1字节值。在图11中,省略表示各马达单元的值的具体例,只示出了马达单元32c以及32f的参照符号。
并且,在公用数据结构12中,作为动作类指令12b记述有与“写入数据(WriteData)指令”对应的1字节值"0x02"。在属性类指令字段12c中,记述有与指定状态信息的发送时刻的“状态信息发送时刻指定(Send Status Info Timing)指令”对应的2字节值"0x00,0x74"。而且,在数据字段12d中记述有图12所示的信息。
在图12的例中,在数据字段12d中存在八个子字段12d-1~12d-8。括号内的数值表示各子字段的字节数。
在本实施方式中,各字段表示以下内容。子字段12d-1表示应发送的状态信息是“电流”。子字段12d-2表示开始时刻的单位是“毫秒”。子字段12d-3表示开始时刻是“立即”。子字段12d-4表示结束时刻的单位是“毫秒”。子字段12d-5表示结束时刻是“无限制”。子字段12d-6表示周期的单位是“毫秒”。子字段12d-7表示周期是“10毫秒”。子字段12d-8表示发送目的地是“马达单元32a”。
如图12所示,在数据字段12d中指定了应该在何时向哪个马达单元发送什么。由此,接收到数据帧4a的马达单元能够在指定的时刻将自身的状态信息发送给指定的马达单元。在发送状态信息时,利用图13所示的数据帧5a。
参照图13对数据帧5a进行说明。根据从图10所示的马达单元32c向马达单元32a发送状态信息的例进行说明。
在数据帧5a中,作为发送目的地设备ID10记述有表示马达单元32a的1字节值,作为发送源设备ID11记述有表示马达单元32c的1字节值。在图13中,省略表示各马达单元的值的具体例,只示出了马达单元32a以及32c的参照符号。
并且,在公用数据结构12中,作为动作类指令12b记述有与“状态信息发送(SendStatus Information)指令”对应的1字节值"0x14"。在属性类指令字段12c中,记述有与“当前电流”对应的2字节值"0x00,0x48"。另外,在数据字段12d中记述有表示“当前电流”的数值。
马达单元32c根据第1发送模式而将流过马达单元32c的电流值的信息以10毫秒周期发送给马达单元32a。
关联图10说明的从马达单元32f发送到马达单元32e的包含第2发送模式的第1指令的结构依照图11以及图12。并且,马达单元32e按照该第1指令向马达单元32n发送的第2指令的结构也依照图13。马达单元32e根据第2发送模式而将马达单元32e的温度的信息以10秒周期发送到马达单元32b。
由此,只通过某一马达单元向其他马达单元发送一次发送模式,多马达***103内存在的多个马达单元能够在必要的时刻自主地且以不重复发送命令的方式直接与其他马达单元共有状态信息。根据本实施方式,由于无需经由主机终端而进行通信,因此能够抑制通信频带等资源的浪费以及通信网络的拥堵。
另外,若无安全性等限制要求,则还能够从网络内的任一马达单元指示状态信息的发送模式。自动发送模式下的发送周期能够以毫秒至秒、分、时、日、年的宽量程任意地设定。被发送的状态信息能够将作为马达单元的属性值规定的所有参数作为对象。并且,发送模式能够在任意时刻更换。而且,还能够设定开始通知的发送的时刻和结束通知的发送的时刻。
在上述说明中,作为第1指令的“状态信息发送时刻指定指令”(“Send StatusInfo Timing”指令)的发送目的地是特定的一个马达单元。并且,作为第2指令的“状态信息发送指令”(“Send Status Information”指令)的发送目的地也是特定的一个马达单元。但是,这些是一例。作为第1指令以及第2指令中的一方或两者的发送目的地,也可以记述表示是广播通信的1字节的二进制值"11111111"。由此,能够将同一数据链路内的所有马达单元设定成发送目的地。
并且,作为第1指令和/或第2指令的发送目的地,还能够统一指定多个马达单元。以多个马达单元为一个组,预先分配唯一地确定各组的识别符(组ID)。属于各组的马达单元判定自身所属的组ID是否记述于数据帧中,在记述有自身所属的组ID的情况下,获取该数据帧。这样,通过与自身的识别符分开地设置组的识别符,能够实现所谓多播发送。
关于利用了上述发送模式的状态信息的发送,需要生成了发送模式的马达单元在所期望的时刻进行。因此,发送周期、开始时刻、结束时刻等成为基准的时刻例如当前时刻需要在马达单元之间同步。
由于通信网络的传输延迟的程度根据传输距离的长短以及通信量的多少而不同,因此若在马达单元之间传输表示时刻的信息,则产生互不同步的可能性。
因此,在本实施方式中,利用使马达单元的处理器工作的操作***(OS)的时刻管理功能。OS例如利用网络时间协议(Network Time Protocol;NTP)访问预先设置的NTP服务器。NTP服务器与GPS、标准电波、原子钟等准确的时刻源直接连结。各马达单元的OS根据从NTP服务器获取的时刻使各马达单元所具有的时钟(未图示)与准确的时刻(绝对时刻)同步。通过OS以规定的周期或在通信网络的拥堵充分少的时刻执行上述的同步处理,各马达单元能够保持绝对时刻。绝对时刻的获取处理只要在开始通信之前进行即可。
生成发送模式的马达单元根据该绝对时刻指定状态信息的发送周期、开始时刻、结束时刻等。由此,保持绝对时刻并接收到发送模式的马达单元也能够在所期望的时刻发送状态信息。
上述的动作还能够称为例如“在绝对时刻12时00分00秒向特定的马达单元发送规定的状态信息”之类的向各马达单元的动作预约。被指定的马达单元在绝对时刻到达12时00分00秒时工作。由此,实现了马达单元之间的同步动作。根据该方法,即使是如在通信中发生延迟这样的长距离通信或通信量较多的状态下的通信,也能够进行同步动作。
根据发送模式进行的状态信息的共有还能够在例如举动监控用途中利用。
某一马达单元从根据发送模式工作的特定的马达单元定期接收状态信息。通过进行接收到的状态信息的日志管理,能够监视特定的马达单元是否被非法第三方侵占。在此所说的“日志管理”不仅包含是否定期进行状态信息的收发的确认,还能够包含接收到预定内容的状态信息的确认。
以上,对本公开的实施方式进行了说明。上述例并不限制基于本公开的马达单元以及由多个马达单元构筑的多马达***。
在上述例中,作为发送目的地设备ID10或发送源设备ID11,利用了马达单元的IP地址或设备ID。但是,由于马达单元的主要功能部件是马达,因此该识别符还能够称作马达的识别符。
6.在马达单元之间进行通信的多马达***的变形例
在图3A的例中,对通信机器人30a内的多个马达单元彼此相互进行通信的方式进行了说明。并且,在图3B以及图3C的例中,分别对动力辅助服30b内的多个马达单元彼此、商业用冷藏陈列柜30c内的多个马达单元彼此相互进行通信的方式进行了说明。在任一例中,均设想了一个***(一个产品)中所含的多台马达单元之间的通信。
但是,还能够使分别包含于不同的***的马达单元彼此相互进行通信。
图14示出了穿动力辅助服30b的人50和温室60。在温室60中的用箭头表示的位置处设置有使空调用风扇旋转的多个风扇马达单元。
现在,考虑人50在温室60内进行蔬菜的收割作业的例。人50穿着动力辅助服30b,获得来自动力辅助服30b的辅助力而收割蔬菜,并运输容纳蔬菜的收割篮。
在本例中,动力辅助服30b的多个马达单元与温室60的多个空调用风扇相互进行通信,并协同工作。
例如,设想在人50利用动力辅助服30b进行作业的位置周边发生因热的封入等导致的温度不均。因此,在人拿着收割篮进行收割作业时,动力辅助服的一个或多个马达单元向温室60的各风扇马达单元发送表示当前为工作中的通知。通过该通知,温室60的各风扇马达单元获知人50正利用动力辅助服30b进行作业。
在本实施方式中,温室60的各风扇马达单元获取表示动力辅助服30b的位置的信息。动力辅助服30b的位置能够通过周知的方法获取。例如,在动力辅助服30b内置有无线标签,通过温室60内的一个或多个天线装置接收从无线标签发送的信标信号。通过利用周知的入射方向估计算法例如最大似然估计法,能够估计信标信号的入射方向。由此,能够估计温室60内的无线标签的位置即动力辅助服30b的位置。
获取动力辅助服30b的位置信息的温室60的各风扇马达单元自主地对自身的马达的旋转进行控制。存在于从动力辅助服30b的位置起的规定范围内例如15m以内的风扇马达单元比通常提高转速。由此,能够抑制发生动力辅助服30b的温度不均。
图15A示出了当人50在温室60的入口62附近进行收割作业时提高转速的多个风扇马达单元64。
并且,图15B示出了通过人50的移动而提高转速的另一其他多个风扇马达单元66。
在图15A以及图15B中的任一例中,风扇马达单元64以及66以外的其他风扇马达单元均以通常的转速旋转。
另外,能够根据动力辅助服30b的总消耗电力的大小来估计人50的运动量的大小。通过动力辅助服30b的各马达单元将表示消耗电力的大小的数据存储在数据包中并进行发送,温室60的各风扇马达单元能够计算总消耗电力的大小。温室60的风扇马达单元只要根据总消耗电力的大小而增减马达的转速即可。更具体地说,在设置与总消耗电力的大小相应的多个区段并且属于总消耗电力最大的区段的情况下,作为对象的风扇马达单元使马达最快地旋转。此时,也可以扩大用于确定作为对象的风扇马达单元的“规定范围”。另一方面,在属于总消耗电力最小的区段的情况下,作为对象的风扇马达单元使马达以比通常的转速快但是并非最快的转速旋转。
还能够将动力辅助服30b用作检测人50的关节的移动的传感器。例如,假设进入温室60内的人50的状态突然恶化而人50晕倒。若在进行紧急处置之后以晕倒的状态经过长时间,则存在人50因温室60内的室温而中暑的危险性。
设想这样的情况,动力辅助服30b监视能否将人50的移动检测一定时间例如15秒。通过相互进行通信,在检测到任一马达单元均未驱动马达15秒以上时,各马达单元发送相当于紧急信号的数据包。该数据包例如作为动作类指令而包含与表示数据的写入的“写入数据(Write Data)指令”对应的1字节值"0x02",而且作为属性类指令而包含表示紧急状况的2字节值"0x00"。
接收到该数据包的各风扇马达单元将表示“动力辅助服的马达发送了紧急信号”的通知发送给上位装置150。上位装置150响应通知的接收而向管理员或家属通报发生了紧急状况。接到通报的管理员或家属能够确认人50的状态并奔向温室60。
另外,上述的实施方式是一例,并不限制基于本公开的多马达***。
产业上的可利用性
基于本公开的马达单元能够利用于具有通信网络的多马达***。该多马达***能够广泛用于控制多个马达。
符号说明
103 多马达***
104A 关节机构
106A 马达单元
110A 通信电路
111A 缓冲存储器
112A 处理器(控制电路)
113A 存储器
114A 马达驱动电路
116A 关节用马达
104B 关节机构
106B 马达单元
110B 通信电路
111B 缓冲存储器
112B 处理器(控制电路)
113B 存储器
114B 马达驱动电路
116B 关节用马达
150 上位装置
Claims (28)
1.一种马达单元,在多个马达单元经由通信网络进行通信的多马达***中利用该马达单元,所述马达单元包括:
马达;
控制电路,所述控制电路生成用于使所述马达旋转的控制信号;
马达驱动电路,所述马达驱动电路根据所述控制信号而使电流流过所述马达;
存储装置,所述存储装置存储有在所述通信网络内唯一地识别作为自身的马达单元的第1识别符以及唯一地识别所述多个马达单元各自的第2识别符;以及
通信电路,所述通信电路在与所述多马达***的其他马达单元之间进行数据帧的发送以及接收,
所述通信电路将表示作为发送源的自身的所述第1识别符、唯一地识别作为发送目的地的所述其他马达单元的所述第2识别符以及与所述其他马达单元所进行的动作相关的要求存储于所述数据帧,并将所述数据帧发送给所述其他马达单元,
从所述其他马达单元接收包含作为发送源的所述其他马达单元的第2识别符、作为发送目的地的自身的马达单元的所述第1识别符以及与自身应进行的动作相关的要求的所述数据帧,并且作为对来自所述其他马达单元的要求的响应,该通信电路发送附加了表示发送目的地的所述第2识别符并且附加了表示发送源的所述第1识别符的数据帧。
2.一种马达单元,在多个马达单元经由通信网络进行通信的多马达***中利用该马达单元,
所述马达单元包括:
马达;
控制电路,所述控制电路生成用于使所述马达旋转的控制信号;
马达驱动电路,所述马达驱动电路根据所述控制信号而使电流流过所述马达;
存储装置,所述存储装置存储有在所述通信网络内唯一地识别作为自身的马达单元的第1识别符以及唯一地识别所述多个马达单元各自的第2识别符;以及
通信电路,所述通信电路将数据帧发送给所述多马达***的其他马达单元,所述通信电路将表示作为发送源的自身的所述第1识别符、唯一地识别作为发送目的地的所述其他马达单元的所述第2识别符以及与所述其他马达单元所进行的动作相关的要求存储于所述数据帧,并将所述数据帧发送给所述其他马达单元。
3.一种马达单元,在多个马达单元经由通信网络进行通信的多马达***中利用该马达单元,
所述马达单元包括:
马达;
控制电路,所述控制电路生成用于使所述马达旋转的控制信号;
马达驱动电路,所述马达驱动电路根据所述控制信号而使电流流过所述马达;
存储装置,所述存储装置存储有在所述通信网络内唯一地识别作为自身的马达单元的第1识别符以及唯一地识别所述多个马达单元各自的第2识别符;以及
通信电路,
所述通信电路从所述多马达***的其他马达单元接收数据帧,所述通信电路从所述其他马达单元接收包含作为发送源的所述其他马达单元的第2识别符、作为发送目的地的自身的马达单元的所述第1识别符以及与自身应进行的动作相关的要求的所述数据帧,并且,
作为对来自所述其他马达单元的所述要求的响应,该通信电路将包含表示发送目的地的所述第2识别符以及表示发送源的所述第1识别符的数据帧发送给所述其他马达单元。
4.根据权利要求1或2所述的马达单元,其中,
所述数据帧包含动作类指令,所述动作类指令是与使所述其他马达单元进行的动作相关的要求。
5.根据权利要求4所述的马达单元,其中,
所述数据帧还包含属性类指令,所述属性类指令表示与所述其他马达单元所具有的马达相关的静态或动态的属性。
6.根据权利要求5所述的马达单元,其中,
所述动作类指令是读取或写入通过所述属性类指令指定的属性的要求。
7.根据权利要求6所述的马达单元,其中,
所述属性类指令表示与所述其他马达单元所具有的马达相关的角度的属性。
8.根据权利要求7所述的马达单元,其中,
所述角度是目标角度,
所述数据帧还包含与所述目标角度相关的角度设定值。
9.根据权利要求1或3所述的马达单元,其中,
所述数据帧包含动作类指令,所述动作类指令是与作为自身的马达单元所进行的动作相关的要求。
10.根据权利要求9所述的马达单元,其中,
所述数据帧还包含属性类指令,所述属性类指令表示与所述马达相关的静态或动态的属性。
11.根据权利要求10所述的马达单元,其中,
所述动作类指令是读取或写入通过所述属性类指令指定的属性的要求。
12.根据权利要求11所述的马达单元,其中,
所述属性类指令表示与所述马达相关的角度的属性。
13.根据权利要求12所述的马达单元,其中,
所述角度是目标角度,
所述数据帧还包含与所述目标角度相关的角度设定值。
14.根据权利要求1至13中的任意一项所述的马达单元,其中,
所述第1识别符以及所述第2识别符是作为所述多个马达单元的各设备的设备识别符。
15.根据权利要求14所述的马达单元,其中,
所述设备识别符是MAC地址。
16.根据权利要求1至13中的任意一项所述的马达单元,其中,
所述第1识别符以及所述第2识别符是作为所述多个马达单元的各设备的IP地址。
17.一种多马达***,其具有:
多个马达单元,所述多个马达单元包含第1马达单元、第2马达单元以及第3马达单元;以及
通信网络,所述通信网络连接所述多个马达单元,
所述多个马达单元分别包括:
马达;
控制电路,所述控制电路生成用于使所述马达旋转的控制信号;
驱动电路,所述驱动电路根据所述控制信号而使电流流过所述马达;
存储装置,所述存储装置存储有在所述通信网络内唯一地识别所述马达的识别符;以及
通信电路,所述通信电路经由所述通信网络进行通信,
所述第1马达单元的控制电路生成第1指令,
经由所述通信电路将所述第1指令发送给所述第2马达单元,
所述第1指令包含:
发送表示所接收的马达单元的状态的状态信息的指示;
识别作为所述状态信息的发送目的地的第3马达单元的马达的识别符;以及
所述状态信息的发送时刻,
接收到所述第1指令的所述第2马达单元的控制电路根据所述第1指令而在所述发送时刻将包含所述第2马达单元的状态信息的第2指令发送给所述第3马达单元。
18.根据权利要求17所述的多马达***,其中,
所述第1指令中所含的所述发送时刻包含发送周期。
19.根据权利要求17或18所述的多马达***,其中,
所述第1指令中所含的所述发送时刻包含发送开始时刻以及发送结束时刻。
20.一种多马达***,其具有:
多个马达单元;以及
通信网络,所述通信网络连接所述多个马达单元,
所述多个马达单元分别包括:
马达;
控制电路,所述控制电路生成用于使所述马达旋转的控制信号;
马达驱动电路,所述马达驱动电路根据所述控制信号而使电流流过所述马达;
存储装置,所述存储装置存储有在所述通信网络内唯一地识别所述马达的识别符;以及
通信电路,所述通信电路经由所述通信网络进行通信,
所述多个马达单元各自的所述识别符是按照规定的顺序来赋予的,
按照所述规定的顺序确定的一台特定马达单元对在所述通信网络内进行的所述通信进行协调。
21.根据权利要求20所述的多马达***,其中,
除所述特定马达单元以外的所述多个马达单元分别从所述特定马达单元经由所述通信电路接收所述特定马达单元为协调所述通信的马达单元的通知。
22.根据权利要求21所述的多马达***,其中,
除所述特定马达单元以外的所述多个马达单元分别从所述特定马达单元以规定的周期接收所述通知。
23.根据权利要求21所述的多马达***,其中,
在除所述特定马达单元以外的所述多个马达单元分别未从所述特定马达单元以规定的周期接收所述通知时,除所述特定马达单元以外的所述多个马达单元各自中的按照所述规定的顺序确定的一台马达单元作为新的特定马达单元而对在所述通信网络内进行的所述通信进行协调。
24.根据权利要求20至23中的任意一项所述的多马达***,其中,
所述通知包含所述特定马达单元的识别符。
25.根据权利要求20至24中的任意一项所述的多马达***,其中,
所述多个马达单元在进行所述通信之前共有所述特定马达单元的识别符。
26.根据权利要求25所述的多马达***,其中,
所述多个马达单元分别在第一次成为能够通信的状态时,在经过按照所述存储装置中存储的所述识别符来规定的延迟时间之后,将所述识别符发送给其他马达单元。
27.根据权利要求20至26中的任意一项所述的多马达***,其中,
所述多个马达单元分别将编号作为所述识别符存储于所述存储装置。
28.根据权利要求20至27中的任意一项所述的多马达***,其中,
所述通信网络是有线网络或无线网络。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110576884A (zh) * | 2019-09-05 | 2019-12-17 | 阿纳克斯(苏州)轨道***有限公司 | 一种用于轨道交通的车辆rs485级联通讯方法 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110439840A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-11-12 | 纪伟方 | 用于风机***的高可靠运行数码马达*** |
JP7380151B2 (ja) | 2019-12-03 | 2023-11-15 | 栗田工業株式会社 | 液位計測装置 |
WO2022185830A1 (ja) * | 2021-03-03 | 2022-09-09 | 村田機械株式会社 | モータシステム |
JP2023152074A (ja) * | 2022-04-01 | 2023-10-16 | オムロン株式会社 | サーボシステム |
WO2024116959A1 (ja) * | 2022-11-29 | 2024-06-06 | ニデック株式会社 | システム |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11282540A (ja) * | 1998-03-30 | 1999-10-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ロボットの制御装置とその制御方法 |
JP2001310281A (ja) * | 2000-04-27 | 2001-11-06 | Sony Corp | コンフィギュレーション取得方法並びに状態検出方法 |
CN1365184A (zh) * | 2001-01-12 | 2002-08-21 | 惠普公司 | 电机控制*** |
CN103079657A (zh) * | 2010-07-02 | 2013-05-01 | 奥尔德巴伦机器人公司 | 类人博弈机器人、使用所述机器人的方法和*** |
WO2016001211A1 (en) * | 2014-07-03 | 2016-01-07 | Atlas Copco Industrial Technique Ab | Methods and nodes for facilitating communication between a tool server and a plurality of tool controllers in a work tools communication system |
CN105915298A (zh) * | 2015-12-12 | 2016-08-31 | 乐视致新电子科技(天津)有限公司 | 一种电视盒子WiFi吞吐量的测试方法及装置 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002077209A (ja) | 2000-09-05 | 2002-03-15 | Nec Corp | リング内クロック制御システム |
JP2002247671A (ja) | 2001-02-21 | 2002-08-30 | Casio Comput Co Ltd | 遠隔制御装置、遠隔制御システム及び遠隔制御方法 |
WO2002087172A1 (en) * | 2001-04-20 | 2002-10-31 | Motorola, Inc. | Protocol and structure for self-organizing network |
CN1476963A (zh) * | 2002-06-17 | 2004-02-25 | ������������ʽ���� | 分布式控制***和分布式控制方法 |
JP4231941B2 (ja) * | 2002-08-05 | 2009-03-04 | マッスル株式会社 | モータの制御方法およびモータの制御システム |
US7860495B2 (en) * | 2004-08-09 | 2010-12-28 | Siemens Industry Inc. | Wireless building control architecture |
ES2718831T3 (es) * | 2005-12-02 | 2019-07-04 | Irobot Corp | Sistema de robots |
JP4613888B2 (ja) * | 2006-07-13 | 2011-01-19 | セイコーエプソン株式会社 | 複数の電動モータを用いた駆動システム及びその制御方法 |
EP2100223B1 (en) * | 2006-12-05 | 2011-01-19 | QUALCOMM Incorporated | Apparatus and methods of a zero single point of failure load balancer |
US8134950B2 (en) * | 2007-04-03 | 2012-03-13 | Harris Corporation | Cluster head election in an ad-hoc network |
WO2009036474A2 (en) * | 2007-09-15 | 2009-03-19 | Integrated Pricing Technologies (Pty) Ltd. | Display device and data display system |
JP5243580B2 (ja) * | 2011-08-01 | 2013-07-24 | Thk株式会社 | 負荷制御システムおよび負荷駆動システム |
WO2013136627A1 (ja) * | 2012-03-12 | 2013-09-19 | 富士電機株式会社 | モータ駆動システム |
US20130278412A1 (en) * | 2012-04-20 | 2013-10-24 | Detcon, Inc. | Networked system and methods for detection of hazardous conditions |
JP2014011689A (ja) | 2012-06-29 | 2014-01-20 | Panasonic Corp | 部品実装機 |
CN103019156B (zh) * | 2012-10-24 | 2015-01-14 | 绵阳市维博电子有限责任公司 | 一种自动裁床裁刀转角控制方法 |
US9233472B2 (en) * | 2013-01-18 | 2016-01-12 | Irobot Corporation | Mobile robot providing environmental mapping for household environmental control |
JP2018528002A (ja) * | 2015-09-09 | 2018-09-27 | リーチ ロボティックス リミテッドReach Robotics Limited | モジュラーロボットの接続システム |
-
2017
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-
2022
- 2022-04-14 JP JP2022066961A patent/JP7243893B2/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11282540A (ja) * | 1998-03-30 | 1999-10-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ロボットの制御装置とその制御方法 |
JP2001310281A (ja) * | 2000-04-27 | 2001-11-06 | Sony Corp | コンフィギュレーション取得方法並びに状態検出方法 |
CN1365184A (zh) * | 2001-01-12 | 2002-08-21 | 惠普公司 | 电机控制*** |
CN103079657A (zh) * | 2010-07-02 | 2013-05-01 | 奥尔德巴伦机器人公司 | 类人博弈机器人、使用所述机器人的方法和*** |
WO2016001211A1 (en) * | 2014-07-03 | 2016-01-07 | Atlas Copco Industrial Technique Ab | Methods and nodes for facilitating communication between a tool server and a plurality of tool controllers in a work tools communication system |
CN105915298A (zh) * | 2015-12-12 | 2016-08-31 | 乐视致新电子科技(天津)有限公司 | 一种电视盒子WiFi吞吐量的测试方法及装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110576884A (zh) * | 2019-09-05 | 2019-12-17 | 阿纳克斯(苏州)轨道***有限公司 | 一种用于轨道交通的车辆rs485级联通讯方法 |
CN110576884B (zh) * | 2019-09-05 | 2021-09-28 | 阿纳克斯(苏州)轨道***有限公司 | 一种用于轨道交通的车辆rs485级联通讯方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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US20190379314A1 (en) | 2019-12-12 |
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