JP2568070B2 - 作動装置制御方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、駆動部と制御部を内蔵するモータ装置のご
とき作動装置を外部から制御する作動装置制御方法に関
する。

（従来の技術） アクチュエータはコイルなどにより電気的、磁気的に
エネルギーの変換を行なう電気機械変換機構であり、モ
ータ、プランジャマグネット、ヘッドなどに代表され
る。近年、装置の小型、軽量化をはかるため、アクチュ
エータと装置との融合化が求められ、制御部とメカ部と
の一体化がすすめられている。この融合化の一例を第８
図に示す。

第８図において、81はモータ装置であり、モータ82
と、モータ82を駆動させるドライバ部83と、ドライバ部
83を制御する制御部84とから構成されている。制御部84
は、ドライバ部83に適切な制御信号を与えるモータ制御
部85、及び後述のメインコントローラと通信又はデータ
のやりとりを行うインターフェース制御部86から成る。
メインコントローラ87は、モータ装置81に指令を与える
もので、メインコントローラ87とモータ装置81のインタ
ーフェース制御部86との間には、そのモータ装置専用の
ハードライン88が設けられている。

モータ82を動作させるとき、メインコントローラ87は
ハードライン88を介してモータ装置81に指令を伝える。
制御部84のインターフェース制御部86はこの指令を受取
るとそれを解読し、モータ制御部85に伝達する。する
と、モータ制御部85はモータ82の状態に応じた適切な制
御信号をドライバ部83に与え、これによりモータ82が駆
動されるようになっている。

ここで、専用ハードライン88については、モータ装置
81の制御部84の能力によって一般に次に３つの方式の使
用が考えられる。

（ａ）単純なロジック制御線方式 （ｂ）I/Oバスライン方式 （ｃ）シリアルライン方式 先ず、（ａ）の単純なロジック制御線方式について説
明する。第９図はこのロジック制御線方式を示す図で、
ｎ個のモータ装置90がｎ群の専用線91を介してメインコ
ントローラ92と接続されている。この方式は最も簡単で
スピード的に一番早いが、融通性に乏しく、配線本数が
多くなる。とりわけ、モータ装置90が多数ある場合、各
々独立な専用線91を必要とするので、システム全体の配
線本数が大変多くなる傾向にある。

次に、（ｂ）のI/Oバスライン方式について説明す
る。第10図は、このI/Oバスライン方式を示す図で、ｎ
個のモータ装置90は、メインコントローラ92と、共通の
データバスライン93、共通のアドレスバスライン94及び
共通のコントロールバスライン95で接続されている。こ
の方式は融通性があり処理スピードも比較的早いが、バ
スライン本数が極めて多いため、配線にコストがかか
る。この方式の場合、モータ装置90内には各アドレスを
設定するための専用ハード回路が必要であることは言う
までもない。尚、アドレスバスライン94を予めデコード
して、その線を各モータ装置90にセレクト線として出す
こと考えられるが、このようにしても配線本数は少なく
ならない。

次に、（ｃ）のシリアルデータバスライン方式につい
て説明する。第11図はこのシリアルデータバスライン方
式を示す図で、ｎ個のモータ装置90はメインコントロー
ラ92とシリアルデータバスライン96で接続されている。

この方式の場合、モータ装置90には、シリアルデータ
を受信する回路と、各アドレスを設定するための専用ハ
ード回路が必要である。この方式は配線本数が少なくて
すみ、実装的・コスト的に有利である。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）のいず
れの方式によっても、ハードラインの配線本数が少なく
かつハードアドレス設定をしなくてすむようなモータ制
御方式を提供することはできない。即ち、シリアルデー
タバスライン並みの配線本数が価格的、構造的に要求さ
れるとともに、モータ装置の共通性、コスト性、生産性
からみて個々のモータ装置に対し各々専用のアドレス線
を設けずにすむことが望まれていたにもかかわらず、従
来ではこのような要望を技術的に満足するものは得られ
ていない。

本発明は、このような従来技術の問題点を解決するた
めになされたものであって、個々の作動装置（たとえば
モータ装置）のアドレスを設定するハード的なアドレス
設定回路を設けずにかつラインの配線本数を少なくでき
る作動装置制御方法を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、シリアルデータラインを介してコントロー
ラに直列的に複数接続されており、入力したシリアルデ
ータのアドレスエリアの値と自己のアドレス値とを比較
し、両者が一致した場合には、前記コントローラから指
示されたコマンド処理をそれぞれ行うようにした作動装
置の制御方法を対象とし、前記従来技術の問題点を解決
するため、パワーオンリセット時又はイニシャルリセッ
ト時に各作動装置のアドレスレジスタの内容を所定の初
期化値に初期設定し、該パワーオンリセット又はイニシ
ャルリセット後のイニシャルアドレスセット時に、前記
コントローラから、アドレスエリアの値を前記初期化値
とすると共にデータエリアの値を該コントローラに近い
側から遠い側の各作動装置に順次設定すべきアドレス値
としたシリアルデータを出力し、一方、各作動装置で
は、入力したシリアルデータのアドレスエリアの値と前
記アドレスレジスタの内容とを比較し、両者が一致した
場合には、前記入力したシリアルデータのデータエリア
の値をアドレス値として前記アドレスレジスタに設定
し、入力した該シリアルデータが後段の作動装置へ送出
されることを禁止し、両者が異なった場合には、入力し
たシリアルデータをそのまま後段の作動装置に送出する
ものである。

（作 用） 通常の処理時には、各作動装置において、入力したシ
リアルデータのアドレス値とアドレスレジスタに設定さ
れているアドレス値とを比較し、両者が一致した場合に
は、その作動装置へのコマンドと解釈し、指示されたコ
マンド処理を行なうとともに入力したシリアルデータの
後段への送出をストップさせる。両者が一致しない場合
には、入力したシリアルデータをそのまま後段の作動装
置に送出する。各作動装置は、このように全く同じ構成
を有するのみで必要な情報を後段へ選択的に送信するこ
とができる。

パワーオンリセット時又はイニシャルリセット時に
は、各作動装置のアドレスレジスタが所定の初期化値に
初期設定される。パワーオンリセット又はイニシャルリ
セット後のイニシャルアドレスセット時に、コントロー
ラから、アドレスエリアの値を初期化値とすると共にデ
ータエリアの値をコントローラに近い側から遠い側の各
作動装置に順次設定すべきアドレス値としたシリアルデ
ータを出力する。このイニシャルアドレスセット時に、
各作動装置では、入力したシリアルデータのアドレスエ
リアの値とアドレスレジスタの内容とを比較し、両者が
一致した場合には、入力したシリアルデータのデータエ
リアの値をアドレス値として前記アドレスレジスタに設
定し、入力したシリアルデータが後段の作動装置へ送出
されることを禁止する。両者が異なった場合には、入力
したシリアルデータをそのまま後段の作動装置に送出す
る。なお、アドレスレジスタが初期化値に設定されてい
ない場合は、入力したシリアルデータのアドレス値（初
期化値）とアドレスレジスタに設定されているアドレス
値とが一致しないので、そのシリアルデータがそのまま
次の作動装置へ出力される。

各作動装置は、このように簡単かつ全く同じ構成の初
期設定手段及びアドレス設定手段を有するのみでアドレ
ス設定が可能となる。

（実施例） 以下本発明の実施例を説明する。

第１図は本実施例のモータ制御システムの制御対象で
あるモータ装置の構成を示す図、第２図は本方法が適用
されるシステムの構成図である。

先ずシステム全体について述べると、第２図に示すよ
うに、このシステムは、ｎ個のモータ装置10がメインコ
ントローラ11にシリアルデータライン12を介して直列に
接続されて成る。即ち、シリアルデータライン12はメイ
ンコントローラ11の出力がモータ装置（１）の受信回路
へ、モータ装置（１）の送信回路がモータ装置（２）の
受信回路へ、…と接続されている。

次に、各モータ装置10の構成について述べる。第１図
に示すように、モータ装置10は、モータ１、ドライバ部
２及び制御部３から構成される。制御部３はモータ制御
部４及びインターフェース制御部５から成る。このモー
タ装置10の特徴は、インターフェース制御部５がアドレ
スレジスタ６、初期設定部７及びコマンド処理／データ
送出部９から構成されており、コマンド処理／データ送
出部９内にアドレス設定部８が設けられていることであ
る。

アドレスレジスタ６は、メインコントローラ11（第２
図）から送られてきた個々のモータ装置10のアドレス値
を格納する。即ち、このアドレスレジスタ６により外部
からソフト的にアドレス値が設定可能となっている。

初期設定部７は、パワーオンリセットによりアドレス
レジスタ６をリセットして、あるいはリセット信号入力
によりクリヤを行ない、ある固定値（例えば“0"）にハ
ード的又はソフト的に設定する。

コマンド処理／データ送出部９は、受信したシリアル
データのアドレス部のデータが該モータ装置のアドレス
レジスタの値と一致すればその受信したシリアルデータ
は該モータ装置に対するコマンドと解釈してそのコマン
ドを実行し終了するが、一致しなければ他のモータ装置
に対するコマンドと解釈して、該受信したシリアルデー
タをそのまま次段のモータ装置に送信する。

アドレス設定部８は、設定すべきモータ装置10のアド
レス値が挿入されたシリアルデータを受信して、イニシ
ャルセット時にアドレスレジスタ６に前記アドレス値を
設定する。

ここで第３図によりシリアルデータの内容を説明す
る。同図に示すように、シリアルデータはアドレス部21
とデータ部22とから成る。アドレス部21にはアドレスエ
リヤ23が設けられ、データ部22には命令エリヤ24及びデ
ータエリヤ25が設けられている。

次に、本実施例の制御動作を第４図にしたがって説明
する。

第４図は本実施例の動作シーケンスを示すフローチャ
ートで、ステップ101はパワーオン時のリセット、もし
くはリセット信号入力によるクリヤを意味するもので、
これによりモータ装置10内の全てのレジスタやカウンタ
は初期状態に戻るほか、次のステップ102で各モータ装
置は全てアドレスレジスタ６がイニシャルクリヤされ同
じ初期化値“0"になる。以上は、初期設定部７の働きに
より実行される。

次のステップ103から107までにより、アドレスセット
処理が行われる。メインコントローラ11（第２図）は接
続順序として、まず一番近いモータ装置（１）に対し、
アドレスをセットする命令を出す。即ち、第３図に示す
ようにシリアルデータのアドレス部21のアドレスエリヤ
23にはリセットクリヤした時のアドレスレジスタの初期
化値“0"を挿入し、データ部22の命令エリヤ24にはアド
レス設定命令が、又データエリヤ25にはこれから設定し
ようとしているモータ装置（１）のアドレス値を挿入し
てそのシリアルデータを送出する。

まず、モータ装置（１）のコマンド処理／データ送出
部９は、ステップ103でシリアルデータを受信すると、
ステップ104でアドレス部21の値がアドレスレジスタ６
の初期化値“0"と一致しているかを判定する。そして、
一致している時はこのシリアルデータはこのモータ装置
（１）への命令であると解釈してステップ105に移る。
ここでは、データ部21の命令エリヤ24の値からアドレス
レジスタセット処理命令であるかどうか判別し、アドレ
スレジスタセット処理命令である場合はステップ106に
おいて、データエリヤ25の値をアドレスレジスタ６へラ
ッチしモータ装置（１）へのアドレス設定は完了してス
テップ103へ戻る。なお、このシリアルデータはモータ
装置（１）への命令と判定されたのでここでストップさ
れ、次段のモータ装置（２）へ出力されることはない。
以上はアドレス設定部８及びコマンド処理／データ送出
部９の働きにより実行される。

次にメインコントローラ11は接続順番として第２番目
にあるモータ装置（２）に対しアドレスレジスタセット
処理命令を出す。このシリアルデータのアドレス部21及
びデータ部22の命令エリヤ24にはモータ装置（１）に設
定したのと同じ値、即ち“0"を挿入し、データ部22のデ
ータエリヤ25にはモータ装置（２）に設定すべきアドレ
ス値を挿入する。まずメインコントローラ11から送出さ
れたシリアルデータはモータ装置（１）に入力される
と、モータ装置（１）のアドレスレジスタ値と比較され
る。ところがアドレスレジスタ６はすでに“0"でない本
来のアドレス値が設定されていてアドレス部21の値とは
異なるので、このシリアルデータはモータ装置（１）に
対するものではないと解釈される。即ち、第４図のステ
ップ104からステップ107へ進む。したがって、シリアル
データはそのままモータ装置（１）のコマンド処理／デ
ータ送出部９から出力されたモータ装置（２）に入力さ
れる。モータ装置（２）ではアドレスレジスタ値がイニ
シャルクリヤされた時のデータ“0"のままなので、この
シリアルデータのアドレス部21の値に一致し、このシリ
アルデータはモータ装置（２）のための命令であること
がわかる。以下、モータ装置（１）がアドレス設定され
た時と同様にしてモータ装置（２）のアドレス設定が実
行される。

以上のアドレス設定動作をモータ装置（ｎ）まで繰返
すことによりアドレス設定が完了する。

さて、アドレス設定が完了するとメインコントローラ
11は各モータ装置10に対して各種コマンドを発し、実行
させる。このときのシリアルデータのフォーマットはア
ドレス設定した時の第４図に示すものと同じで、ステッ
プ106を除くステップ103から108に示される手順で実行
される。これもコマンド処理／データ送出部９の働きに
より実行される。ステップ103で受信されたシリアルデ
ータはアドレス部21と、命令エリヤ24及びデータエリヤ
23からなるデータ部22とから構成されていて、まずステ
ップ104でアドレス部21の値が該モータ装置のアドレス
レジスタ６の内容と比較される。そして、両者が等しけ
ればステップ104からステップ105へ移り、このシリアル
データは本モータ装置へのコマンドであると解釈してデ
ータ部22の命令エリヤ24を解読して、モータ１の駆動処
理に入る。即ち、ステップ105ではアドレスレジスタセ
ット処理であるかどうか判断され、アドレスレジスタセ
ット処理でないと判断されると、ステップ108でコマン
ドが実行される。また、アドレス部21の値がアドレスレ
ジスタ６の内容と一致しない時は、このシリアルデータ
は他のモータ装置のものと判断し、ステップ107でコマ
ンド処理／データ送出部９からそのまま次段のモータ装
置へ出力する。以後、次段のモータ装置はこの送信デー
タを受信データとして受信し、前と同じ処理を繰り返す
ことになる。

以上述べた本実施例の方式によれば、第11図に示した
従来のシリアルデータバスライン方式とは違い、モータ
装置内にシリアルデータの送信手段及びアドレスレジス
タ設定手段を設けることによりハード的なアドレス設定
回路は不要としているので、各モータ装置内のハードを
全く共通にできる利点がある。また、その他の利点とし
ては、シリアルデータは、ファンアウトが必ず１つであ
るので接続数が増えてもファンアウトの増加の心配がな
いことがあげられる。

次に第２の実施例について説明する。上記実施例では
メインコントローラ11から各マグネット装置10への指令
という一方向のみについて論じてきたが、第５図に示す
ようにライン30を設け、モータ装置（ｎ）の送信端子を
メインコントローラ11の受信データ端子につなげば、双
方向の通信が可能となる。この双方向通信による制御方
法を第２の実施例として説明する。

なお、第６図は第２の実施例の要部の動作フローチャ
ートであり、第７図は送信シリアルデータの構成を示す
図である。送信シリアルデータはアドレス部35及びデー
タ36から成る。

メインコントローラ11からたとえばデータのリード要
求コマンドが来た場合、モータ装置はステップ108のコ
マンド実行過程で次のような処理を行なう。即ち、先ず
ステップ201で入力したシリアルデータのデータ部の命
令エリヤを解読する。そしてステップ202でリード命令
かモータ制御命令（ライト命令）かを判断する。リード
命令の時はステップ204で送信シリアルデータのデータ
部36に目的とするリードデータを、アドレス部35にはイ
ニシャルセット時にセットされたメインコントローラ11
のアドレスを書き込んで送信シリアルデータとし、ステ
ップ205でシリアルデータ送信を行なう。一方、モータ
制御命令の時はステップ203でこれを実行し、終了す
る。モータ装置より送出されたリードデータは、中間の
各モータ装置を通過してメインコントローラ11に受信さ
せることができる、 以上述べた実施例ではアドレスレジスタ６をリセット
クリヤした時のアドレスレジスタの初期化値“0"とした
が“1"としても良く、また任意の定数で良いことは明白
である。

さらに、上記実施例では制御対象をモータ装置として
説明してきたが、本発明によればその他のアクチュエー
タ装置、あるいはインターフェース部を持ったI/O装置
等種々の作動装置を対象とすることができる。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように本発明では、パワーオンリ
セット時又はイニシャルリセット時に各作動装置のアド
レスレジスタの内容を所定の初期化値に初期設定し、該
パワーオンリセット又はイニシャルリセット後のイニシ
ャルアドレスセット時に、前記コントローラから、アド
レスエリアの値を前記初期化値とすると共にデータエリ
アの値を該コントローラに近い側から遠い側の各作動装
置に順次設定すべきアドレス値としたシリアルデータを
出力し、一方、各作動装置では、入力したシリアルデー
タのアドレスエリアの値と前記アドレスレジスタの内容
とを比較し、両者が一致した場合には、前記入力したシ
リアルデータのデータエリアの値をアドレス値として前
記アドレスレジスタに設定し、入力した該シリアルデー
タが後段の作動装置へ送出されることを禁止し、両者が
異なった場合には、入力したシリアルデータをそのまま
後段の作動装置に送出するようにしている。

このような制御方法のため、各作動装置に簡単かつ共
通の制御部を設けるのみで各作動装置のアドレス設定が
可能となる。即ち、各作動装置はどれも全く同じ制御部
によって構成することが可能であり、この全く同じ構成
の制御部さえ有していればいかなる作動装置をいくつ接
続してもアドレス設定を容易に行うことができる。

このように個々の作動装置ごとにハード的にアドレス
設定する回路を設ける必要がなく共通の制御部とするこ
とができるので、特に同じ駆動部を有する作動装置にお
いては全ての回路をICチップ内に納めることができるよ
うになる。そのため、作動装置の製造が容易となり、コ
ストの低減化を図ることができる他に信頼性を向上させ
ることができる。

さらに、どのような種類の作動装置でもアドレス長の
許すかぎりの個数を１つのシリアルデータラインにのせ
ることができるから装置全体の配線本数を低減化でき、
したがって経済的及び実装的効果が非常に大きい。

また、各作動装置のアドレスの番号を昇順又は降順と
いった規則的な順番に限らずいかなる番号順でも設定す
ることができることとなる。例えば、不連続なアドレス
の設定が可能であり、順番に規則的なアドレス設定がな
されている場合にも途中でその規則と関係ないアドレス
に突然に設定することができる。さらに、コントローラ
は、双方向性の通信を全ての作動装置に対して容易に行
うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法に使用されるモータ装置の構成
図、第２図は本発明の方法が適用されるシステムの構成
図、第３図はシリアルデータの構成図、第４図は本発明
の第１の実施例の方法の動作フローチャート、第５図は
本発明の別の実施例の方法が適用されるシステムの構成
図、第６図は第５図の方法の要部動作フローチャート、
第７図は送信シリアルデータの構成図、第８図は従来の
モータ制御方式の説明図である。第９図〜第11図は従来
のハードライン実現方式の説明図である。 １……モータ ２……ドライバ部 ３……制御部 ４……モータ制御部 ５……インターフェース制御部 ６……アドレスレジスタ ７……初期設定部 ８……アドレス設定部 ９……コマンド処理／データ送出部 10……モータ装置 11……メインコントローラ 12……シリアルデータライン

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリアルデータラインを介してコントロー
   ラに直列的に複数接続されており、入力したシリアルデ
   ータのアドレスエリアの値と自己のアドレス値とを比較
   し、両者が一致した場合には、前記コントローラから指
   示されたコマンド処理をそれぞれ行うようにした作動装
   置の制御方法において、 パワーオンリセット時又はイニシャルリセット時に各作
   動装置のアドレスレジスタの内容を所定の初期化値に初
   期設定し、 該パワーオンリセット又はイニシャルリセット後のイニ
   シャルアドレスセット時に、前記コントローラから、ア
   ドレスエリアの値を前記初期化値とすると共にデータエ
   リアの値を該コントローラに近い側から遠い側の各作動
   装置に順次設定すべきアドレス値としたシリアルデータ
   を出力し、一方、各作動装置では、入力したシリアルデ
   ータのアドレスエリアの値と前記アドレスレジスタの内
   容とを比較し、両者が一致した場合には、前記入力した
   シリアルデータのデータエリアの値をアドレス値として
   前記アドレスレジスタに設定し、入力した該シリアルデ
   ータが後段の作動装置へ送出されることを禁止し、両者
   が異なった場合には、入力したシリアルデータをそのま
   ま後段の作動装置に送出することを特徴とする作動装置
   制御方法。
2. 【請求項２】前記コントローラと前記複数の作動装置と
   を前記シリアルデータラインを介してループ状に接続
   し、該複数の作動装置を双方向通信で制御することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の作動装置制御方
   法。