(54)【考案の名称】子局ターミナル

(73)【実用新案権者】株式会社 エニイワイヤ

(72)【考案者】【考案者】

(72)【考案者】【考案者】

[fig000002]
【選択図】図1

【概要説明】

【分野】

【0001】
本考案は、共通のデータ信号線を介して親局との間で制御・監視信号の伝送に必要となる固有の識別情報(以下、固有識別情報という)を、不具合発生時にもリードライトすることができる子局ターミナルに関するするものである。なお、共通のデータ信号線とは、子局ターミナルの複数が並列に接続され、更に親局がそれら複数の子局と並列に接続される信号線である。

【従来の技術】

【0002】
単一の制御部と複数の被制御装置(制御部の指示に応じて動作する被制御部と制御部に情報を送信するセンサ部とで構成されるもの)を備える制御システムにおいて、配線の数を減らす省配線技術がある。例えば、特開2002−271878号公報には、制御部及びデータ信号線に接続される親局と、データ信号線及び対応する被制御装置に接続される複数の子局を備えた制御・監視信号伝送システムが開示されている。
【0003】
上記制御・監視信号伝送システムでは、電源を含むクロック信号の線路に、各クロックに対応する1つ(1ビット)の制御信号やセンサ信号(被制御装置からの入力信号)を重畳する信号伝送方式が採用されている。その一方で、制御部及び被制御装置における入出力信号は、通常、パラレル形式となるため、これらパラレル形式の信号を、シリアル形式の信号に変換する必要がある。そこで、制御部における入出力信号のパラレル/シリアル変換を行なう親局と、被制御装置における入出力信号のパラレル/シリアル変換を行なう子局が配置されている。
【0004】

【効果】

【0012】
本考案に係る第一の子局ターミナルは、電源機能を無くした場合でも、起電力発生手段で起電力を発生させることにより情報付与部のみを機能させ、子局ターミナルと別体の端末装置により固有識別情報をリードライトすることができる。すなわち、子局ターミナルが正常に動作しなくなるような不具合発生時にも固有識別情報のリードライトが可能となる。
【0013】
固有識別情報のリード方式は、端末装置からの応答要請信号に応じ固有識別情報を端末装置に引き渡す方式が好適である。そして、起電力の発生媒体として、光、磁気、或は電磁波が採用されている場合は、起電力の発生媒体に応答要請信号を重畳することができる。
【0014】
本考案に係る第二の子局ターミナルは、第一の子局ターミナルにおける固有識別情報の引き渡し(端末装置によるリード処理)を報知応答としたものであり、子局ターミナルが正常に動作しなくなるような不具合発生時にも、情報付与部のみを機能させることで、子局ターミナルと別体の端末装置を使用することなく、固有識別情報を抽出することができる。なお、起電力の発生媒体として、光、磁気、或は電磁波が採用されている場合は、第一の子局ターミナルの場合と同様に、起電力の発生媒体に応答要請信号を重畳することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本考案に係る第一の子局ターミナルの実施例のブロック図である。
【図2】同子局ターミナルが使用される制御・監視信号伝送システムの構成図である。
【図3】端末装置のブロック図である。
【図4】起電力の発生媒体となる光に重畳される応答要請信号のタイムチャートである。
【図5】子局ターミナルの他の実施例のブロック図である。
【図6】図5に示す子局ターミナルに対応する端末装置のブロック図である。
【図7】起電力の発生媒体となる電磁波に重畳される応答要請信号のタイムチャートである。
【図8】子局ターミナルの更に他の実施例のブロック図である。
【図9】図8に示す子局ターミナルに対応する端末装置のブロック図である。

【0016】
図1〜4を参照しながら、本考案に係る第一の子局ターミナルの実施例について説明する。
まず、子局ターミナルが使用されている制御・監視信号伝送システムの構成について説明する。この制御・監視信号伝送システムは、図2に示すように、制御部5から隔れて配置されている被制御装置1を制御するためのものとなっている。制御部5には親局4が接続され、更に、親局4には共通のデータ信号線DP、DN(以下、共通データ信号線DP、DNとする)が接続されている。そして、子局ターミナル2の複数の各々が、被制御装置1の各々に対応して配置されるとともに、共通データ信号線DP、DNに接続されている。
【0017】
制御部5は、コンピュータ等であり、制御データ53を送出する出力ユニット51と、被制御装置1の動作に関する監視データ54を受取る入力ユニット52を有する。そして、これら出力ユニット51と入力ユニット52が親局4に接続されている。
【0018】
親局4は、子局ターミナル2から共通データ信号線DP、DNに送出された信号(監視データ信号)の監視データ54を制御部5に引き渡すとともに、所定のタイミング信号に基づき一連のパルス状信号を生成し、この信号を共通データ信号線DP、DNに送出している。以下、共通データ信号線DP、DNに送出される一連のパルス状信号を、伝送クロック信号というものとする。
【0019】
被制御装置1は、被制御部11と、被制御部11に関する監視を行なうセンサ部12とで構成されている。被制御部11とセンサ部12としては、例えば、アクチュエータと、そのシリンダ内ロッドの所定の位置に組み込まれた磁石の磁気量を検出する磁気センサが挙げられるが、これに限定されるものではなく、部品棚における取出指示表示と取出完了レバーなど、その他の構成であってもよい。
【0020】
子局ターミナル2は、内部回路としてマイクロコンピュータ・コントロール・ユニットであるMCU21を備え、更に、このMCU21から独立して動作する情報付与部3を備えている。
【0021】
MCU21は、図1に示すように、CPU、RAM、FROMを備え、FROMには子局ターミナル2で行なわれる一連の処理に必要なプログラムと、情報付与部3から引き渡された、子局ターミナル2に関するアドレス情報、型式情報、仕様情報等の固有識別情報が記憶される。また、RAMには、センサ部12から端子INDを介して得た検出データが記憶される。そして、CPUの演算機能を用いて、検出に必要な情報を得るための処理が行なわれるものとなっている。ただし、FROMは、書き換えが可能な不揮発性のメモリである。
【0022】
MCU21における処理を説明すると、まず、入力端子CKから入力される、共通データ信号線DP、DNの伝送クロック信号の1周期毎に割り当てられたアドレスをカウントする。そして、MCU21はそのカウントにより得られたデータ値(以下アドレスカウント値という)が、固有識別情報の一つである自局アドレスと一致すると、伝送クロック信号のタイミングに応じて、RAMに保持している検出データに相応する信号を自局の監視データ信号の重畳タイミングとして、出力端子OUTからトランジスタTRのベースへ出力する。具体的には、検出データが”on”(センサ部12が検出対象を検出したことを示す内容)であれば、トランジスタTRがonとなり、電流が流れることで電圧が降下し、電圧レベルが0V近辺となり、その信号が共通データ信号線DP、DN上に伝送される。また、MCU21は、アドレスカウント値が自局アドレスと一致する伝送クロック信号のタイミングで得られる制御データ53に応じた信号を、パラレル出力端子OUTDを介して被制御部11に出力する。
【0023】
情報付与部3は、マイクロコンピュータ・コントロール・ユニットであるMCU31を中核とし、起電力発生手段である太陽電池32と、光信号発信手段である投光素子33を備える。
【0024】
太陽電池32は、端末装置6からの投光により発生させた起電力をMCU31に入力端子Vcmを介して供給する回路と、端末装置6からの投光に重畳されている応答要請信号を抽出して入力端子CKmを介してMCU31に引き渡す回路に接続されている。ただし、これらの回路構成は公知であるため、その説明は省略する。投光素子33は、MCU31の出力端子LEmに接続され、投光信号を発するものとなっている。
【0025】
MCU31は、太陽電池32の起電力で動作する演算処理手段としての機能と、子局ターミナル2に関するアドレス情報、型式情報、仕様情報等の固有識別情報を記憶する記憶手段としての機能を果たすものとなっている。MCU21と同様、CPU、RAM、FROMを備え、FROMには固有識別情報と、この固有識別情報を投光信号として発するためのの一連の処理に必要なプログラムが記憶される。そして、MCU21が正常に動作しない場合に、CPUの演算機能を用いて、固有識別情報の端末装置6への引き渡し処理が行なわれるものとなっている。
【0026】
情報付与部3から固有識別情報の引き渡しが行なわれる端末装置6は、また、固有識別情報の書き込みを行なう機能も備えている。すなわち、端末装置6は、固有識別情報のリードライトを行なう機能を有するもので、図3に示すように、投光部61、受光部62、入力部63、表示部64、及び、これらの制御を行なうMCU65で構成されている。なお、これらは、いずれも公知の部品や回路で構成することができるため詳細な説明は省略し、以下、この端末装置6を使用した子局ターミナル2の固体識別情報のリードライト処理について説明する。
【0027】
端末装置6の投光部61は、子局ターミナル2の情報付与部3における起電力の発生媒体である光を発生させるものであり、この投光部61の光を子局ターミナル2の太陽電池32に入射させることで、子局ターミナル2における情報付与部3のMCU31を動作させるための起電力を発生させることができる。このとき、投光部61は、MCU65の出力端子LECからの信号に応じた照度の強弱を有するものとなり、その強弱によりデータ値を表す応答要請信号が重畳されたものとなっている。
【0028】
図4は、投光部61の投光に重畳された信号のタイムチャートである。出力端子LECに電圧2値(この実施例では、VHとVLと表現する)によるパルス信号を出力すると、投光部61の投光の照度はVHに相応するものとVLに相応するものとなり、その照度変化によるパルス信号が形成される。子局ターミナル2では、太陽電池32に入射された投光部61からの投光の照度に応じた起電力が発生するので、その起電力の電圧値に基づいて、その投光に重畳された信号を抽出することができる。なお、信号のデータ値は、例えば、1パルスサイクルのデューティー比(図4ではVHに相応する期間とVLに相応する期間の比)を変えることにより表すことができる。図4の例では、VHに相応する期間の立ち上がりが早いAの場合と、遅いBの場合のそれぞれを”1”と”0”に対応させることで、データ値を示している。なお、データ信号の前には、データ信号のパルスサイクルと異なるサイクル長のパルス信号が、データ信号の始まりを示すスタート信号として重畳されている。
【0029】
子局ターミナル2において、起電力から抽出された応答要請信号は、MCU31に入力される。そして、MCU31は、この応答要請信号に応じた処理を行なうことになる。そこで、固有識別情報の書き込みを行なう場合には、入力部63から書き込み指示を示すコマンドを入力し、それに続けてMCU31のFROMに固有識別情報として書き込まれるべきデータ値を入力すると、書き込み指示を受けたMCU31では、それに続くデータ値が固有識別情報としてFROMに書き込まれることになる。一方、固有識別情報の読み込みを行なう場合には、入力部63から読み込みを示すコマンドを入力する。読み込み指示を受けたMCU31では、出力端子LEmを介し、投光素子33から固有識別情報を含む投光信号を発信する。端末装置6の受光部62は、この投光信号を受け、そこから固有識別情報を抽出し、入力端子INCを介してMCU65に入力する。MCU65に入力された固有識別情報は表示部64で表示されるので、固有識別情報の確認ができる。
【0030】
起電力の発生媒体には、光の代わりに電磁波を採用してもよい。図5に、起電力の発生媒体として電磁波を利用し、起電力発生手段として、誘導コイルを採用した子局ターミナルの実施例を示す。また、図6に、図5に示す子局ターミナルに対応する端末装置を示す。なお、図5および図6において、図1〜4に示す実施例と実質的に同じ部分には同符号を付し説明を省略または簡略化する。
【0031】
子局ターミナル28の情報付与部3は、起電力発生手段である誘導コイル34を備えている。端末装置68で作られた磁界により誘導コイル34で発生させた起電力が、MCU31に入力端子Vcmを介して供給されるとともに、端末装置68で作られた磁界に重畳されている応答要請信号が抽出され入力端子CKmを介してMCU31に引き渡されるものとなっている。
【0032】
この子局ターミナル28に対応する端末装置68は、図3に示す端末装置6と同様に、固有識別情報のリードライトを行なう機能を有するもので、図6に示すように、磁界発生部66、受光部62、入力部63、表示部64、及び、これらの制御を行なうMCU65で構成されている。
【0033】
磁界発生部66は、MCU65の出力端子LECからの信号に応じて振幅する高周波電圧により磁界を生じさせるものであり、磁界発生期間の長さによりデータ値を表す応答要請信号が重畳されたものとなっている。図7は、磁界発生部66の磁界に重畳された信号のタイムチャートである。出力端子LECから高周波パルス信号を出力すると、磁界発生部66では、磁界が発生することになるが、その磁界発生期間は出力端子LECからの高周波パルス信号の出力期間に相応するものとなる。子局ターミナル28の誘導コイル34では、磁界発生部66で発生した磁界により起電力が発生するが、この起電力を生み出す電圧は、図7上段に示すように、高周波パルス電圧信号となる。この高周波パルス電圧信号は整流回路35でDC信号とされ、その信号を基に、図7の下段に示すような、パルス信号を得て、入力端子Ckmを介してMCU31に入力される。MCU31に入力されるパルス信号は、磁界発生期間と磁界未発生期間を足した長さを1サイクルとするもので、磁界発生期間(高電位VH期間)の長さに基づいて、磁界に重畳された信号を抽出することができる。例えば、図7の例では、破線で示す磁界発生期間がある場合(磁界発生期間が長い場合)を”1”と、破線で示す磁界発生期間が無い場合(磁界発生期間が短い場合)を”0”に対応させることで、データ値を示している。なお、これら、”1”または”0”を表すデータ信号の前には、データ信号のパルスサイクルと異なるサイクル長のパルス信号が、データ信号の始まりを示すスタート信号として重畳されている。
【0034】
応答要請信号は、起電力の発生媒体から独立した形で引き渡されるものであってもよい。応答要請信号を起電力の発生媒体から独立した形で受け取る子局ターミナルの実施例を図8に示す。また、図9に、図8に示す子局ターミナルに対応する端末装置を示す。なお、図8および図9において、図1〜4に示す実施例、および図5〜7に示す実施例と実質的に同じ部分には同符号を付し説明を省略または簡略化する。
【0035】
子局ターミナル29の情報付与部3は、起電力発生手段である誘導コイル34と、受光手段36を備えている。端末装置69で作られた磁界により誘導コイル34で発生させた起電力がMCU31に入力端子Vcmを介して供給されるものとなっている。一方、受光手段36は、端末装置69からの光信号として発信される応答要請信号を受け、入力端子CKmを介してMCU31に引き渡すものとなっている。
【0036】
この子局ターミナル29に対応する端末装置69は、上記の端末装置6、68と同様に、固有識別情報のリードライトを行なう機能を有するもので、図9に示すように、投光部61、受光部62、入力部63、表示部64、磁界発生部66、及び、これらの制御を行なうMCU65で構成されている。すなわち、応答要請信号を光信号として発信する投光部61とは別に、子局ターミナル29の情報付与部3における起電力の発生媒体である磁界を発生させる磁界発生部66を備えるため、応答要請信号は、起電力の発生媒体から独立した形で子局ターミナル29に引き渡されるものとなる。
【0037】
なお、上記子局ターミナル2、28、29の何れにおいても、端末装置6、68、69に固有識別情報を引き渡すものとなっていたが、これを、応答要請信号への報知応答をするものとしてもよい。すなわち、応答要請信号を受けた情報付与部3では、MCU31が応答要請信号に含まれる固有識別情報と、自局に記憶されている固有識別情報の照合を行なう。そして、双方が一致すれば、応答要請信号への報知応答として投光素子33を点灯させる。ただし、この場合に投光素子33が発する光は固有識別情報を含む必要はなく、何らかの応答があったことを表示するものであればよい。また、報知応答の方法は表示素子33の点灯に制限されるものではない。情報付与部3で発生させる起電力で動作し、応答要請信号の発信者が認識できるものであれば、その他の手法(音など)を採用することもできる。
【0038】
上記何れの実施例においても、一つのターミナルにおいて、被制御部11への伝送クロック信号のタイミングで得られる制御データ53に応じた信号の出力と、センサ部12からの監視信号の受け入れの双方が処理されているが、一つのターミナルがどちらか一つの処理のみを行なうものとしてもよい。例えば、被制御部11への制御データの出力処理のみを行なう子局出力ターミナルと、センサ部12からの監視データの受け入れ処理のみを行なう子局入力ターミナルの2種類のターミナルとしてもよい。
【0039】
1 被制御装置
2、28、29 子局ターミナル
3 情報付与部
4 親局
5 制御部
6、68、69 端末装置
11 被制御部
12 センサ部
21、31、65 MCU
32 太陽電池
33 投光素子
34 誘導コイル
35 整流回路
51 出力ユニット
52 入力ユニット
53 制御データ
54 監視データ
61 投光部
62 受光部
63 入力部
64 表示部
66 磁界発生部

(57)【要約】

【課題】子局ターミナルが正常に動作しなくなるような不具合発生時にも固有識別情報のリードライトを可能とする子局ターミナルを提供する。【解決手段】子局ターミナル2は、起電力発生手段と、記憶手段と、前記起電力発生手段で発生した起電力で動作する演算処理手段を備えた情報付与部3を内包し、前記記憶手段に記憶された固有識別情報が、別体の端末装置6と授受する。さらに、子局ターミナルは、起電力発生手段と、記憶手段と、前記起電力発生手段で発生した起電力で動作する演算処理手段を備えた情報付与部3を内包し、応答要請信号への報知応答をする。


【パテントレビュー】

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【インターネット特許番号リンク】

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