(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスターと、前記マスターにデイジーチェーンで接続された複数のスレーブとの間でシリアル通信を行う場合に、複数の前記スレーブを複数の系統に分岐するシリアル通信分岐機器であって、
前記シリアル通信分岐機器の前段側に接続された前記マスターと通信を行うための第１通信回路と、
前記シリアル通信分岐機器の後段側に接続されている各前記系統の前記スレーブと通信を行うための複数の第２通信回路と、
前記第１通信回路と前記複数の第２通信回路との間に設けられ、前記マスターから送信された送信信号に応じて後段側に接続されている前記スレーブが返信信号を前記マスターに送信する場合は、前記返信信号を送信する前記スレーブの前記系統を選択し、選択した前記系統の前記返信信号を前段側に接続されている前記マスターに出力する系統選択回路と、
を備え、
前記シリアル通信分岐機器と前記複数の系統の前記スレーブとは、前記複数の系統の各々に対応して設けられた送信信号線、返信信号線、および、系統選択信号線によって接続され、
前記系統選択回路は、前記複数の系統からの前記返信信号を前段側に接続された前記マスターに出力するか否かを切り換える複数のスイッチを有し、前記返信信号を送信する前記スレーブから送られてきた系統選択信号が送信された前記系統選択信号線に対応する前記系統の前記スイッチをオンにすることで前記返信信号を送信する前記スレーブの前記系統を選択する、シリアル通信分岐機器。
【請求項２】
マスターと、前記マスターにデイジーチェーンで接続された複数のスレーブとの間でシリアル通信を行う場合に、複数の前記スレーブを複数の系統に分岐するシリアル通信分岐機器であって、
前記シリアル通信分岐機器の前段側に接続された前記マスターと通信を行うための第１通信回路と、
前記シリアル通信分岐機器の後段側に接続されている各前記系統の前記スレーブと通信を行うための複数の第２通信回路と、
前記第１通信回路と前記複数の第２通信回路との間に設けられ、前記マスターから送信された送信信号に応じて後段側に接続されている前記スレーブが返信信号を前記マスターに送信する場合は、前記返信信号を送信する前記スレーブの前記系統を選択し、選択した前記系統の前記返信信号を前段側に接続されている前記マスターに出力する系統選択回路と、
を備え、
前記シリアル通信分岐機器と前記複数の系統の前記スレーブとは、前記複数の系統の各々に対応して設けられた送信信号線および返信信号線によって接続され、
前記系統選択回路は、前記複数の系統からの前記返信信号を前段側に接続された前記マスターに出力するか否かを切り換える複数のスイッチを有し、前記返信信号を送信する前記スレーブが前記返信信号に先立って前記返信信号線を介して送信した系統選択信号を検出すると、前記系統選択信号が送信された前記返信信号線に対応する前記系統の前記スイッチをオンにすることで前記返信信号を送信する前記スレーブの前記系統を選択する、シリアル通信分岐機器。
【請求項３】
請求項１または２に記載のシリアル通信分岐機器であって、
前記複数のスイッチは、各前記系統に対応した複数の前記返信信号線上に設けられている
ことを特徴とするシリアル通信分岐機器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のシリアル通信分岐機器であって、
前記系統選択回路は、前記マスターから前記スレーブにスレーブ番号を割り当てる割当信号を受信した場合は、前記複数の系統のうち１つの前記系統を順番に選択することで、各前記系統の前記スレーブにスレーブ番号を割り当てる
ことを特徴とするシリアル通信分岐機器。
【請求項５】
マスターと、前記マスターにデイジーチェーンで接続された複数のスレーブとの間でシリアル通信を行う場合に、複数の前記スレーブを複数の系統に分岐するシリアル通信分岐機器であって、
前記シリアル通信分岐機器の前段側に接続された前記マスターと通信を行うための第１通信回路と、
前記シリアル通信分岐機器の後段側に接続されている各前記系統の前記スレーブと通信を行うための複数の第２通信回路と、
前記第１通信回路と前記複数の第２通信回路との間に設けられ、前記マスターから送信された送信信号に応じて後段側に接続されている前記スレーブが返信信号を前記マスターに送信する場合は、前記返信信号を送信する前記スレーブの前記系統を選択し、選択した前記系統の前記返信信号を前段側に接続されている前記マスターに出力する系統選択回路と、
を備え、
前記系統選択回路は、前記マスターから前記スレーブにスレーブ番号を割り当てる割当信号を受信した場合は、前記複数の系統のうち１つの前記系統を順番に選択することで、各前記系統の前記スレーブにスレーブ番号を割り当てる、シリアル通信分岐機器。
【請求項６】
請求項５に記載のシリアル通信分岐機器であって、
前記複数のスレーブの各々には、スレーブ番号が付されており、
前記マスターは、前記スレーブ番号を付した前記送信信号を送信し、
前記送信信号に付された前記スレーブ番号の前記スレーブが前記返信信号を送信し、
前記系統選択回路は、前記送信信号に含まれる前記スレーブ番号に基づいて、前記返信信号を送信する前記スレーブの前記系統を選択する
ことを特徴するシリアル通信分岐機器。
【請求項７】
請求項６に記載のシリアル通信分岐機器であって、
前記系統選択回路は、各前記系統に対応付けて、前記系統に属する前記スレーブのスレーブ番号を記憶したテーブルを有し、前記送信信号に付された前記スレーブ番号と前記テーブルとを用いて、前記返信信号を送信する前記スレーブの前記系統を選択する
ことを特徴するシリアル通信分岐機器。
【請求項８】
請求項６または７に記載のシリアル通信分岐機器であって、
前記系統選択回路は、前記複数の系統からの前記返信信号を、前段側に接続された前記マスターに出力するか否かを切り換える複数のスイッチを有し、前記送信信号に含まれる前記スレーブ番号に基づいて、前記返信信号を送信する前記スレーブの前記系統に対応する前記スイッチをオンにする
ことを特徴とするシリアル通信分岐機器。
【請求項９】
請求項５に記載のシリアル通信分岐機器であって、
前記系統選択回路は、前記返信信号を送信する前記スレーブから送られてきた系統選択信号に基づいて、前記系統を選択する
ことを特徴とするシリアル通信分岐機器。
【請求項１０】
請求項９に記載のシリアル通信分岐機器であって、
前記系統選択回路は、前記複数の系統からの前記返信信号を、前段側に接続された前記マスターに出力するか否かを切り換える複数のスイッチを有し、前記系統選択信号に基づいて、前記返信信号を送信する前記スレーブの前記系統に対応する前記スイッチをオンにする
ことを特徴とするシリアル通信分岐機器。
【請求項１１】
請求項４〜１０のいずれか１項に記載のシリアル通信分岐機器であって、
前記系統選択回路は、予め決められた順番にしたがって、前記系統を選択していく
ことを特徴とするシリアル通信分岐機器。
【請求項１２】
請求項４〜１１のいずれか１項に記載のシリアル通信分岐機器であって、
前記マスターは、前記スレーブ番号を含む前記割当信号を後段に接続された前記スレーブまたは前記シリアル通信分岐機器に送信し、前記スレーブから割当返信信号が送られてくると、前回送信した前記スレーブ番号をインクリメントした新しい前記スレーブ番号を含む前記割当信号を再び送信し、
前記スレーブ番号が割り当てられていない前記スレーブが前記割当信号を受信すると、受信した前記割当信号の前記スレーブ番号を自己のスレーブ番号として取得するとともに、前記割当返信信号を前段に接続された前記マスター、前記スレーブ、または、前記シリアル通信分岐機器に送信し、前記スレーブ番号が割り当てられている前記スレーブが前記割当信号を受信すると、受信した前記割当信号を後段に接続された前記スレーブまたは前記シリアル通信分岐機器に送信するものであって、
前記系統選択回路は、前記複数の系統のうちいずれか１つを選択するとともに、受信した前記割当信号を全ての前記系統の前記スレーブに送信し、選択した系統からの前記割当返信信号を前段に接続された前記マスターまたは前記スレーブに送信し、前記割当信号を送信した後、選択している前記系統から一定時間以上前記割当返信信号が送られてこなかった場合は、まだ選択していない前記系統を選択する
ことを特徴とするシリアル通信分岐機器。
【請求項１３】
請求項１２に記載のシリアル通信分岐機器であって、
前記系統選択回路は、まだ選択していない前記系統の前記スレーブが取得した前記スレーブ番号をキャンセルする
ことを特徴とするシリアル通信分岐機器。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載のシリアル通信分岐機器と、前記マスターと、前記複数のスレーブと、
を備えることを特徴とするシリアル通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスターに接続される複数のスレーブを複数の系統に分岐するシリアル通信分岐機器、および、このシリアル通信分岐機器を備えるシリアル通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、数値制御装置と工作機械との間で、入力信号（ＤＩ信号）／出力信号（ＤＯ信号）の入出力を行うために、数値制御装置（マスター）に、複数の外部信号入出力用機器（スレーブ）をデイジーチェーンで接続していた。
【０００３】
下記特許文献１には、複数の外部信号入出力用機器を数値制御装置にデイジーチェーンで接続した構成において、外部信号入出力用機器の配置構成を変更した場合であっても、配置構成のミスを検出し、且つ、簡単に各外部信号入出力用機器に識別番号（グループ番号）を自動的に振り分けることができる数値制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１９１９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、数値制御装置に複数の外部信号入出力用機器をデイジーチェーンで接続すると、数値制御装置および複数の外部信号入出力用機器の配置位置によっては、配線長が長くなってしまう。また、数値制御装置にデイジーチェーンで接続する外部信号入出力用機器の数が多いときは尚更、配線長が長くなる。
【０００６】
そこで、本発明は、マスターと複数のスレーブとをデイジーチェーンで接続した場合であっても、配線長が長くなることを抑制するシリアル通信分岐機器およびシリアル通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本第１の発明は、マスターと、前記マスターにデイジーチェーンで接続された複数のスレーブとの間でシリアル通信を行う場合に、複数の前記スレーブを複数の系統に分岐するシリアル通信分岐機器であって、前記シリアル通信分岐機器の前段側に接続された前記マスターと通信を行うための第１通信回路と、前記シリアル通信分岐機器の後段側に接続されている各前記系統の前記スレーブと通信を行うための複数の第２通信回路と、前記第１通信回路と前記複数の第２通信回路との間に設けられ、前記マスターから送信された送信信号に応じて後段側に接続されている前記スレーブが返信信号を前記マスターに送信する場合は、前記返信信号を送信する前記スレーブの前記系統を選択し、選択した前記系統の前記返信信号を前段側に接続されている前記マスターに出力する系統選択回路と、を備える。
【０００８】
この構成により、マスターと複数のスレーブとをデイジーチェーンで接続する信号線の配線長を短くすることができる。また、後段に接続された各系統のスレーブから送信された返信信号が互いにぶつからないように、返信信号をマスターに送信することができる。
【０００９】
本第１の発明は、前記シリアル通信分岐機器であって、前記系統選択回路は、前記返信信号を送信する前記スレーブから送られてきた系統選択信号に基づいて、前記系統を選択してもよい。これにより、マスターが送信した送信信号に応じてスレーブが送信した返信信号を確実にマスターに返信することができる。
【００１０】
本第１の発明は、前記シリアル通信分岐機器であって、前記系統選択回路は、前記複数の系統からの前記返信信号を、前段側に接続された前記マスターに出力するか否かを切り換える複数のスイッチを有し、前記系統選択信号に基づいて、前記返信信号を送信する前記スレーブの前記系統に対応する前記スイッチをオンにしてもよい。これにより、簡易な構成で、マスターが送信した送信信号に応じてスレーブが送信した返信信号を確実にマスターに返信することができる。
【００１１】
本第１の発明は、前記シリアル通信分岐機器であって、前記シリアル通信分岐機器と前記複数の系統の前記スレーブとは、前記複数の系統の各々に対応して設けられた送信信号線、返信信号線、および、系統選択信号線によって接続され、前記系統選択回路は、前記系統選択信号が送信された前記系統選択信号線に対応する前記系統の前記スイッチをオンにしてもよい。
【００１２】
本第１の発明は、前記シリアル通信分岐機器であって、前記シリアル通信分岐機器と前記複数の系統の前記スレーブとは、前記複数の系統の各々に対応して設けられた送信信号線および返信信号線によって接続され、前記系統選択回路は、前記返信信号を送信する前記スレーブが、前記返信信号に先立って、前記返信信号線を介して送信した前記系統選択信号を検出すると、前記系統選択信号が送信された前記返信信号線に対応する前記系統の前記スイッチをオンにしてもよい。
【００１３】
本第１の発明は、前記シリアル通信分岐機器であって、前記複数のスイッチは、各前記系統に対応した複数の前記返信信号線上に設けられていてもよい。
【００１４】
本第１の発明は、前記シリアル通信分岐機器であって、前記複数のスレーブの各々には、スレーブ番号が付されており、前記マスターは、前記スレーブ番号を付した前記送信信号を送信し、前記送信信号に付された前記スレーブ番号の前記スレーブが前記返信信号を送信し、前記系統選択回路は、前記送信信号に含まれる前記スレーブ番号に基づいて、前記返信信号を送信する前記スレーブの前記系統を選択してもよい。これにより、マスターが送信した送信信号に応じてスレーブが送信した返信信号を確実にマスターに返信することができる。
【００１５】
本第１の発明は、前記シリアル通信分岐機器であって、前記系統選択回路は、各前記系統に対応付けて、前記系統に属する前記スレーブのスレーブ番号を記憶したテーブルを有し、前記送信信号に付された前記スレーブ番号と前記テーブルとを用いて、前記返信信号を送信する前記スレーブの前記系統を選択してもよい。これにより、簡易な構成で、マスターが送信した送信信号に応じてスレーブが送信した返信信号を確実にマスターに返信することができる。
【００１６】
本第１の発明は、前記シリアル通信分岐機器であって、前記系統選択回路は、前記複数の系統からの前記返信信号を、前段側に接続された前記マスターに出力するか否かを切り換える複数のスイッチを有し、前記送信信号に含まれる前記スレーブ番号に基づいて、前記返信信号を送信する前記スレーブの前記系統に対応する前記スイッチをオンにしてもよい。これにより、簡易な構成で、マスターが送信した送信信号に応じてスレーブが送信した返信信号を確実にマスターに返信することができる。
【００１７】
本第１の発明は、前記シリアル通信分岐機器であって、前記系統選択回路は、前記マスターから前記スレーブにスレーブ番号を割り当てる割当信号を受信した場合は、前記複数の系統のうち１つの前記系統を順番に選択することで、各前記系統の前記スレーブにスレーブ番号を割り当ててもよい。これにより、シリアル通信分岐機器によって複数に分岐された各スレーブに対して適切にスレーブ番号を割り当てることができる。
【００１８】
本第１の発明は、前記シリアル通信分岐機器であって、前記系統選択回路は、予め決められた順番にしたがって、前記系統を選択してもよい。優先順位の高い系統のスレーブから順番にスレーブ番号を割り当てることができる。
【００１９】
本第１の発明は、前記シリアル通信分岐機器であって、前記マスターは、前記スレーブ番号を含む前記割当信号を後段に接続された前記スレーブまたは前記シリアル通信分岐機器に送信し、前記スレーブから割当返信信号が送られてくると、前回送信した前記スレーブ番号をインクリメントした新しい前記スレーブ番号を含む前記割当信号を再び送信し、前記スレーブ番号が割り当てられていない前記スレーブが前記割当信号を受信すると、受信した前記割当信号の前記スレーブ番号を自己のスレーブ番号として取得するとともに、前記割当返信信号を前段に接続された前記マスター、前記スレーブ、または、前記シリアル通信分岐機器に送信し、前記スレーブ番号が割り当てられている前記スレーブが前記割当信号を受信すると、受信した前記割当信号を後段に接続された前記スレーブまたは前記シリアル通信分岐機器に送信するものであって、前記系統選択回路は、前記複数の系統のうちいずれか１つを選択するとともに、受信した前記割当信号を全ての前記系統の前記スレーブに送信し、選択した系統からの前記割当返信信号を前段に接続された前記マスターまたは前記スレーブに送信し、前記割当信号を送信した後、選択している前記系統から一定時間以上前記割当返信信号が送られてこなかった場合は、まだ選択していない前記系統を選択してもよい。
【００２０】
本第１の発明は、前記シリアル通信分岐機器であって、前記系統選択回路は、まだ選択していない前記系統の前記スレーブが取得した前記スレーブ番号をキャンセルしてもよい。これにより、各系統のスレーブにスレーブ番号を適切に割り当てることができ、複数のスレーブに同一のスレーブ番号が割り当てられることがない。
【００２１】
本第２の発明は、シリアル通信システムであって、前記シリアル通信分岐機器と、前記マスターと、前記複数のスレーブと、を備える。この構成により、マスターと複数のスレーブとをデイジーチェーンで接続する信号線の配線長を短くすることができる。また、後段に接続された各系統のスレーブから送信された返信信号が互いにぶつからないように、返信信号をマスターに送信することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、マスターと複数のスレーブとをデイジーチェーンで接続する信号線の配線長を短くすることができる。また、後段に接続された各系統のスレーブから送信された返信信号が互いにぶつからないように、返信信号をマスターに送信することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施の形態のシリアル通信を行うシリアル通信システムの構成を示す図である。
【図２】シリアル通信分岐機器を有しない従来のシリアル通信システムにおける、マスターおよび６つのスレーブの配置例と、これらを接続する信号線の接続例を示す。
【図３】実施の形態のシリアル通信システムにおける、マスターおよび６つのスレーブの配置例と、これらを接続する信号線の接続例を示す。
【図４】図１に示すシリアル通信分岐機器の概略構成図である。
【図５】図４に示す系統選択回路の構成の第１例を示す図である。
【図６】図４に示す系統選択回路の構成の第２例を示す図である。
【図７】図４に示す系統選択回路の構成の第３例を示す図である。
【図８】マスターによるスレーブ番号の割り当て処理の動作を示すフローチャートである。
【図９】スレーブによるスレーブ番号の取得処理の動作を示すフローチャートである。
【図１０】シリアル通信分岐機器による各系統のスレーブ番号の割り当て処理の動作を示すフローチャートである。
【図１１】図１１Ａ〜図１１Ｃは、シリアル通信分岐機器によって分岐された各系統のスレーブ番号の割り当ての具体例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明に係るシリアル通信分岐機器およびシリアル通信システムについて、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本実施の形態のシリアル通信を行うシリアル通信システム１０の構成を示す図である。シリアル通信システム１０は、数値制御装置（ＣＮＣ）１２、複数（Ｎ個）の外部信号入出力用機器（Ｉ／Ｏユニット）１４、および、シリアル通信分岐機器１６を有する。数値制御装置（以下、マスターと呼ぶ。）１２は、工作機械またはロボットを制御する装置である。複数の外部信号入出力用機器（以下、スレーブと呼ぶ。）１４は、マスター１２と工作機械またはロボットとの間で、入力信号（ＤＩ信号）／出力信号（ＤＯ信号）の入出力を行うためのものであり、数値制御装置１２にデイジーチェーンで接続されている。シリアル通信分岐機器１６は、複数のスレーブ１４を複数（Ｍ個）の系統に分岐するためのものである。このマスター１２、複数のスレーブ１４、および、シリアル通信分岐機器１６は、シリアル通信用の信号線（ケーブル）１８によって接続されている。したがって、各系統のスレーブ１４とシリアル通信分岐機器１６も、系統毎に設けられた信号線１８によって接続されている。なお、マスター１２、スレーブ１４、および、シリアル通信分岐機器１６は、図示しない制御部（コンピュータ）を有する。
【００２６】
このスレーブ１４は、特に断わりのない限り、前段に接続されているマスター１２、スレーブ１４、または、シリアル通信分岐機器１６から信号を受信すると、受信した信号をそのまま後段に接続されているスレーブ１４またはシリアル通信分岐機器１６に送信する。また、スレーブ１４は、後段に接続されているスレーブ１４またはシリアル通信分岐機器１６から信号を受信すると、受信した信号をそのまま前段に接続されているマスター１２、スレーブ１４、または、シリアル通信分岐機器１６に送信する。これにより、マスター１２と各スレーブ１４との間で通信を行うことができる。
【００２７】
図１中のスレーブ１４に付された番号は、スレーブ番号（Ｇｒ  ＩＤ（グループＩＤ））を示している。原則として、このスレーブ番号は、マスター１２側のスレーブ１４から順に、１、２、・・・と付されているが、シリアル通信分岐機器１６以降の各系統のスレーブ１４に関しては、系統の優先順位（予め決められた系統の順番）にしたがって付されている。なお、同一系統のスレーブ１４に関しては、マスター１２側（シリアル通信分岐機器１６側）のスレーブ１４から順にスレーブ番号が付されている。
【００２８】
図１に示す例では、マスター１２とシリアル通信分岐機器１６との間に、２つのスレーブ１４がデイジーチェーンで接続されている。そのため、マスター１２の後段に接続されたスレーブ１４のスレーブ番号が「１」となり、さらに後段に接続されたスレーブ１４のスレーブ番号が「２」となる。また、図１に示す例では、各系統は、２つのスレーブ１４がシリアル通信分岐機器１６にデイジーチェーンで接続されたものである。そのため、優先順位が１番の系統（以下、系統１）のシリアル通信分岐機器１６の後段に接続されたスレーブ１４のスレーブ番号が「３」となり、さらに後段に接続されたスレーブ１４のスレーブ番号が「４」となる。また、優先順位が２番の系統（以下、系統２）のシリアル通信分岐機器１６の後段に接続されたスレーブ１４のスレーブ番号が「５」となり、さらに後段に接続された系統２のスレーブ１４のスレーブ番号が「６」となる。このように、シリアル通信分岐機器１６以降のスレーブ１４に関しては、系統の優先順位にしたがってスレーブ番号が付される。このスレーブ番号の割り当てについては、後で詳細に説明する。
【００２９】
なお、図１中のスレーブ１４の下に記載されている種類Ａ、Ｂ、Ｃ、・・・、は、例えば、「Ａは、入力３２点／出力２４点のスレーブ」、「Ｂは、アナログ入力スレーブ」というように、信号の点数や機能で分類されるスレーブ１４の種類を表している。
【００３０】
図２は、シリアル通信分岐機器１６を有しない従来のシリアル通信システムにおける、マスター１２および６つのスレーブ１４の配置例と、これらを接続する信号線１８の接続例を示す。図３は、本実施の形態のシリアル通信システム１０における、マスター１２および６つのスレーブ１４の配置例と、これらを接続する信号線１８の接続例を示す。図２に示すような筐体２０内に、配置されたマスター１２および複数のスレーブ１４をデイジーチェーンで接続しようとすると、信号線１８の配線長が長くなる。これに対して、本実施の形態では、図３に示すように、シリアル通信システム１０は、シリアル通信分岐機器１６を有するので、シリアル通信分岐機器１６から各系統に配線すればよく、信号線１８の配線長が短くなる。図２および図３中のスレーブ１４に付された番号は、スレーブ番号を示しており、このことは、図４以降においても同様である。
【００３１】
なお、マスター１２とシリアル通信分岐機器１６との間に接続されるスレーブ１４の数を２つとしたが、任意に変更することができる。例えば、マスター１２とシリアル通信分岐機器１６との間に接続されるスレーブ１４の数を０とした場合は、マスター１２の後段にシリアル通信分岐機器１６が直接接続される。また、シリアル通信分岐機器１６によって分岐された系統毎のスレーブ１４の数を２つとしたが、系統毎にスレーブ１４の数を任意に変更することもできる。
【００３２】
次に、図４を参照して、シリアル通信分岐機器１６の概略構成について説明する。シリアル通信分岐機器１６は、第１通信回路３０、複数（Ｍ個）の第２通信回路３２、および、系統選択回路３４を備える。第１通信回路３０は、シリアル通信分岐機器１６の前段に接続されたスレーブ１４（スレーブ番号「２」）と通信を行う。これにより、第１通信回路３０は、マスター１２と通信を行うことができる。系統毎に設けられている複数の第２通信回路３２は、シリアル通信分岐機器１６の後段に接続された各系統のスレーブ１４（スレーブ番号「３」、「５」、・・・、「Ｎ−１」）と通信を行う。これにより、複数の第２通信回路３２は、複数の系統に属する全てのスレーブ１４（スレーブ番号「３」〜「Ｎ」）と通信を行うことができる。系統選択回路３４は、第１通信回路３０と複数の第２通信回路３２との間に設けられており、第１通信回路３０と複数の第２通信回路３２との間で、信号の授受を行う。
【００３３】
系統選択回路３４は、前段のスレーブ番号「２」のスレーブ１４を介してマスター１２からの送信信号を受信すると、この送信信号をシリアル通信分岐機器１６の後段に接続された各系統１〜Ｍの１番目のスレーブ１４に送信する。これにより、送信信号が各系統１〜Ｍの全てのスレーブ１４（スレーブ番号「３」〜「Ｎ」）に送信される。マスター１２が送信した送信信号に応じて、シリアル通信分岐機器１６の後段側に接続されるスレーブ１４が返信信号をマスター１２に返信する場合は、系統選択回路３４は、返信信号を送信するスレーブ１４の系統のみを有効にする（選択する）。これにより、シリアル通信分岐機器１６は、有効にした（選択した）系統からの信号を、前段側に接続された２つスレーブ１４（スレーブ番号「２」、「１」）を介してマスター１２に送信することができる。例えば、系統選択回路３４は、スレーブ番号「４」のスレーブ１４が返信信号を送信する場合は、系統１のみを有効にし（選択し）、系統１から送られてきた信号のみをスレーブ番号「２」のスレーブ１４に送信する。これにより、シリアル通信分岐機器１６は、後段に接続された各系統のスレーブ１４から送信された返信信号が互いにぶつからないように、返信信号をマスター１２に送信することができる。
【００３４】
なお、マスター１２は、送信信号を送信したい送信先（スレーブ１４）のスレーブ番号を送信信号に付して送信し、送信信号に含まれるスレーブ番号のスレーブ１４が返信信号を返信するものとする。
【００３５】
次に、系統選択回路３４の具体的な構成について説明する。本実施の形態では、系統選択回路３４の具体的な構成として３つ例を挙げて説明する。図５は、系統選択回路３４の構成の第１例を示す図である。なお、図５においては、第１通信回路３０および複数（Ｍ個）の第２通信回路３２の図示を省略している。系統選択回路３４を図５に示すような構成にした場合は、シリアル通信分岐機器１６の後段側に接続されているスレーブ１４は、返信信号を送信する際、自己（自身）が属する系統を有効にする系統選択信号を送信する。そして、系統選択回路３４は、系統選択信号に基づいて、返信信号を送信するスレーブ１４が属する系統を有効にする（選択する）。系統選択回路３４は、複数（Ｍ個）の系統からの返信信号を、前段に接続されたスレーブ１４（スレーブ番号「２」）に出力するか否かを切り換える複数のスイッチ４２を有する。この複数のスイッチ４２は、各系統に対応して設けられている。系統選択回路３４は、系統選択信号に基づいて返信信号を送信するスレーブ１４が属する系統のスイッチ４２をオンにすることで、返信信号を送信するスレーブ１４が属する系統を有効にする。この複数のスイッチ４２は、各系統の返信信号線１８ｂ上に設けられている。
【００３６】
ここで、マスター１２、複数のスレーブ１４、および、シリアル通信分岐機器１６を接続する信号線１８は、送信信号線１８ａ、返信信号線１８ｂ、および、系統選択信号線１８ｃを有している。送信信号線１８ａは、マスター１２からの送信信号を送信するための通信線であり、返信信号線１８ｂは、スレーブ１４からの返信信号を送信するための通信線である。系統選択信号線１８ｃは、スレーブ１４からの系統選択信号を送信するための通信線である。したがって、シリアル通信分岐機器１６の後段側に接続されているスレーブ１４は、自己が属する系統の返信信号線１８ｂ、系統選択信号線１８ｃを介して返信信号、系統選択信号を系統選択回路３４に出力する。
【００３７】
信号線１８についてさらに具体的に説明すると、マスター１２側と接続される送信信号線１８ａおよび返信信号線１８ｂは、系統選択回路３４内で各系統に分岐し、Ｍ個に分岐した送信信号線１８ａおよび返信信号線１８ｂが各系統のスレーブ１４と接続されている。また、このマスター１２側と接続される系統選択信号線１８ｃは、系統選択回路３４内に設けられたＯＲ回路４０を介して各系統に分岐し、分岐した複数（Ｍ個）の系統選択信号線１８ｃが各系統のスレーブ１４と接続されている。したがって、このＯＲ回路４０によって、各系統からの系統選択信号の論理和がマスター１２に送信される。これにより、複数の系統のうち、いずれか１つの系統の系統選択信号をマスター１２に送信することができる。
【００３８】
系統選択回路３４は、系統選択信号が送信された系統選択信号線１８ｃに対応する系統のスイッチ４２をオンにする。このスイッチ４２は、例えば、論理回路で構成されてもよい。例えば、スイッチ４２をアンド回路で構成する場合は、このアンド回路に、返信信号線１８ｂからの返信信号および系統選択信号線１８ｃからの系統選択信号が入力される。したがって、返信信号を送信するスレーブ１４が系統選択信号（論理値が「１」）を送信することで、スイッチ（アンド回路）４２をオン状態にすることができる。したがって、返信信号を送信したスレーブ１４が属する系統が有効になり、スイッチ（アンド回路）４２に入力された返信信号をマスター１２側に送信することができる。
【００３９】
例えば、マスター１２がスレーブ番号「６」を付した送信信号を送信信号線１８ａを介して送信すると、この送信信号が全てのスレーブ１４で受信されるが、スレーブ番号「６」のスレーブ１４のみが返信信号を送信する。この返信信号は、スレーブ番号「６」のスレーブ１４が属する系統２の返信信号線１８ｂを介して送信される。このとき、スレーブ１４（スレーブ番号「６」）は、返信信号を出力する際に系統選択信号（論理値「１」）を出力する。この系統選択信号は、スレーブ番号「６」のスレーブ１４が属する系統２の系統選択信号線１８ｃを介して送信される。このスレーブ番号「６」のスレーブ１４からの系統選択信号および返信信号は、系統２に対応して設けられたアンド回路で構成されるスイッチ４２に入力される。したがって、この論理値「１」の系統選択信号によって、系統２の返信信号線１８ｂに設けられたスイッチ（アンド回路）４２がオンとなり、スレーブ１４（スレーブ番号「６」）が送信した返信信号が、２つのスレーブ１４（スレーブ番号「２」、「１」）を介してマスター１２に送信される。なお、系統選択回路３４は、複数の系統からの信号が同時にマスター１２に送信されることを防ぐため、複数のスイッチ４２が同時にオンにならないように制限する。
【００４０】
図６は、系統選択回路３４の構成の第２例を示す図である。なお、第１例（図５）と同様の構成については同一の符号を付す。なお、図６においては、第１通信回路３０および複数（Ｍ個）の第２通信回路３２の図示を省略している。系統選択回路３４を図６に示すような構成にした場合は、シリアル通信分岐機器１６の後段側に接続されているスレーブ１４は、返信信号を送信するのに先だって、自己が属する系統を有効にする系統選択信号（予め決められたパターン信号）を送信する。そして、系統選択回路３４は、系統選択信号に基づいて、返信信号を送信するスレーブ１４が属する系統を有効にする（選択する）。系統選択回路３４は、第１例（図５）と同様に、複数（Ｍ個）の系統からの返信信号を、前段に接続されたスレーブ１４（スレーブ番号「２」）に出力するか否かを切り換える複数のスイッチ４２を有する。この複数のスイッチ４２は、各系統に対応して設けられている。系統選択回路３４は、系統選択信号に基づいて返信信号を送信するスレーブ１４が属する系統のスイッチ４２をオンにすることで、返信信号を送信するスレーブ１４が属する系統を有効にする。この複数のスイッチ４２は、各系統の返信信号線１８ｂ上に設けられている。
【００４１】
ここで、マスター１２、複数のスレーブ１４、および、シリアル通信分岐機器１６を接続する信号線１８は、送信信号線１８ａおよび返信信号線１８ｂを有している。具体的には、マスター１２側と接続される送信信号線１８ａおよび返信信号線１８ｂは、系統選択回路３４内で各系統に分岐し、Ｍ個に分岐した送信信号線１８ａおよび返信信号線１８ｂが各系統のスレーブ１４と接続されている。なお、図５とは異なり、信号線１８には、系統選択信号線１８ｃが設けられていない。シリアル通信分岐機器１６の後段側に接続されているスレーブ１４は、自己が属する系統の返信信号線１８ｂを介して、系統選択信号および返信信号を系統選択回路３４に出力する。
【００４２】
系統選択回路３４は、返信信号に先立って返信信号線１８ｂを介して送信された予め決められたパターン信号である系統選択信号を検出すると、系統選択信号が送信された返信信号線１８ｂに対応する系統のスイッチ４２をオンにする。具体的には、系統選択回路３４は、返信信号線１８ｂを介して系統選択信号が送信されたか否かを検出する検出回路４４を系統毎に有する。各系統の検出回路４４は、系統選択信号を検出すると、系統選択信号が送信された返信信号線１８ｂに対応するスイッチ４２をオンにする。スイッチ４２を、例えば、アンド回路で構成する場合は、検出回路４４は、系統選択信号を検出すると、系統選択信号が検出された返信信号線１８ｂに対応するスイッチ（アンド回路）４２に「１」の論理値を出力することで、スイッチ（アンド回路）４２をオン状態にすることができる。したがって、返信信号を送信するスレーブ１４が、系統選択信号を送信することで自己が属する系統が有効になり、その後に送信した返信信号がマスター１２側に出力される。
【００４３】
例えば、マスター１２がスレーブ番号「６」を付した送信信号を送信信号線１８ａを介して送信すると、この送信信号が全てのスレーブ１４で受信される。しかし、スレーブ番号「６」のスレーブ１４のみが、系統選択信号（予め決められたパターン信号）を送信し、その後、返信信号を送信する。この系統選択信号および返信信号は、スレーブ番号「６」のスレーブ１４が属する系統２の返信信号線１８ｂを介して送信される。この系統選択信号は、系統２の検出回路４４で検出され、系統２の検出回路４４は、系統選択信号を検出すると、系統２のアンド回路で構成されるスイッチ４２に「１」の論理値を出力する。これにより、系統２の返信信号線１８ｂに設けられたスイッチ４２がオン状態となり、その後にスレーブ番号「６」のスレーブ１４が送信した返信信号が２つのスレーブ１４（スレーブ番号「２」、「１」）を介してマスター１２に送信される。なお、系統選択回路３４は、複数の系統からの信号が同時にマスター１２に送信されることを防ぐため、複数のスイッチ４２が同時にオンにならないように制限する。
【００４４】
図７は、系統選択回路３４の構成の第３例を示す図である。なお、第１例（図５）または第２例（図６）と同様の構成については同一の符号を付す。なお、図７においては、第１通信回路３０および複数（Ｍ個）の第２通信回路３２の図示を省略している。系統選択回路３４を図７に示すような構成にした場合は、シリアル通信分岐機器１６の後段側に接続されているスレーブ１４は、返信信号のみを送信する。つまり、第１例および第２例のように、スレーブ１４は、系統選択信号を送る必要はない。系統選択回路３４は、マスター１２が送信した送信信号に含まれるスレーブ番号に基づいて、返信信号を送信するスレーブ１４が属する系統を有効にする（選択する）。系統選択回路３４は、第１例および第２例と同様に、複数（Ｍ個）の系統からの返信信号を、前段に接続されたスレーブ１４（スレーブ番号「２」）に出力するか否かを切り換える複数のスイッチ４２を有する。この複数のスイッチ４２は、各系統に対応して設けられている。系統選択回路３４は、マスター１２が送信した送信信号に含まれるスレーブ番号に基づいて、返信信号を送信するスレーブ１４が属する系統のスイッチ４２をオンにすることで、返信信号を送信するスレーブ１４が属する系統を有効にする。この複数のスイッチ４２は、各系統の返信信号線１８ｂ上に設けられている。なお、マスター１２、複数のスレーブ１４、および、シリアル通信分岐機器１６を接続する信号線１８は、第２例と同様に、送信信号線１８ａおよび返信信号線１８ｂを有し、系統選択信号線１８ｃは設けられていない。
【００４５】
具体的には、系統選択回路３４は、送信信号線１８ａを介して送信された送信信号に含まれるスレーブ番号を検出する検出回路４６と、各系統に対応付けて系統に属するスレーブ１４のスレーブ番号を記憶したテーブル４８とを有する。検出回路４６は、送信信号に含まれるスレーブ番号を検出すると、該検出したスレーブ番号とテーブル４８とを用いて、検出したスレーブ番号のスレーブ１４（つまり、返信信号を送信するスレーブ１４）が属する系統を有効にする。詳しくは、検出回路４６は、検出したスレーブ番号とテーブル４８とを用いて、検出したスレーブ番号のスレーブ１４が属する系統を選択し、該選択した系統のスイッチ４２をオンにすることで、選択した系統を有効にする。
【００４６】
スイッチ４２を、例えば、アンド回路で構成する場合は、検出回路４６は、選択した系統のスイッチ４２に「１」の論理値を出力することで、スイッチ（アンド回路）４２をオン状態にする。したがって、検出したスレーブ番号のスレーブ１４が送信した返信信号をマスター１２側に出力することができる。
【００４７】
例えば、マスター１２がスレーブ番号「６」を付した送信信号を送信信号線１８ａを介して送信すると、この送信信号が全てのスレーブ１４で受信されるとともに、検出回路４６は、送信信号に含まれるスレーブ番号「６」を検出する。そして、検出回路４６は、テーブル４８を用いてスレーブ番号「６」のスレーブ１４が属する系統２を選択し、選択した系統２のスイッチ（アンド回路）４２に「１」の論理値を出力する。これにより、系統２の返信信号線１８ｂに設けられたスイッチ４２がオン状態となる。そして、その後に系統２の返信信号線１８ｂを介してスレーブ番号「６」のスレーブ１４が送信した返信信号が、２つのスレーブ１４（スレーブ番号「２」、「１」）を介してマスター１２に送信される。なお、系統選択回路３４は、複数の系統からの信号が同時にマスター１２に送信されることを防ぐため、複数のスイッチ４２が同時にオンにならないように制限する。
【００４８】
次に、スレーブ番号の割り当てについて説明する。図８は、マスター１２によるスレーブ番号の割り当て処理の動作を示すフローチャート、図９は、スレーブ１４によるスレーブ番号の取得処理の動作を示すフローチャート、図１０は、シリアル通信分岐機器１６による各系統のスレーブ番号の割り当て処理の動作を示すフローチャートである。
【００４９】
まず、図８を参照して、マスター１２のスレーブ番号の割り当て処理の動作を説明する。マスター１２は、図８に示す処理（スレーブ番号の割り当て処理）を、マスター１２の電源がオンされたときに実行してもよいし、オペレータからの指示に基づいて実行してもよい。この図８に示す動作は、マスター１２の制御部によって行われる。
【００５０】
マスター１２は、スレーブ番号を「１」にセットし（図８のステップＳ１）、セットしたスレーブ番号を含む割当信号を後段に接続されたスレーブ１４に送信する（ステップＳ２）。この割当信号は、送信信号線１８ａを介して送信される。そして、マスター１２は、タイマーをリセットした後スタートさせ（ステップＳ３）、タイマーが計時した時間が第１所定時間（一定時間）を経過したか否かを判断する（ステップＳ４）。
【００５１】
ステップＳ４で、タイマーをスタートさせてから第１所定時間を経過していないと判断すると、マスター１２は、割当返信信号がスレーブ１４から送られてきたか否かを判断する（ステップＳ５）。この割当返信信号は、スレーブ番号を取得したことを示す取得信号と、スレーブ番号を取得したスレーブ１４の種類（例えば、種類Ａなど）を示す種類信号とを含む。この割当返信信号は、返信信号線１８ｂを介して送信される。
【００５２】
ステップＳ５で、割当返信信号が送られてきていないと判断すると、ステップＳ４に戻る。一方で、ステップＳ５で、割当返信信号が送られてきたと判断すると、マスター１２は、ステップＳ２で直近に送信した割当信号に含まれるスレーブ番号（現在セットしているスレーブ番号）と、ステップＳ５で直近に受信した割当返信信号に含まれるスレーブ１４の種類とを対応付けて記憶する（ステップＳ６）。
【００５３】
次いで、マスター１２は、セットしたスレーブ番号をインクリメントして（ステップＳ７）、ステップＳ２に戻り、上記した動作を繰り返す。一方、ステップＳ４で、タイマーをスタートさせてから割当返信信号が送られてくることなく第１所定時間が経過したと判断すると、マスター１２は、全てのスレーブ１４のスレーブ番号の取得処理が終了したと判断して、処理を終了する。このようにして、スレーブ番号「１」を含む割当信号、スレーブ番号「２」を含む割当信号、スレーブ番号「３」を含む割当信号というように、スレーブ番号「１」から順に、スレーブ番号を含む割当信号がマスター１２から送信されることになる。
【００５４】
次に、図９を参照して、スレーブ１４のスレーブ番号の取得処理の動作を説明する。この図９に示す動作は、スレーブ１４の制御部によって行われる。スレーブ１４は、前段に接続されたマスター１２、スレーブ１４、または、シリアル通信分岐機器１６から割当信号が送られてくると、既にスレーブ番号を取得しているか否かを判断する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１で、スレーブ番号をまだ取得していないと判断すると、スレーブ１４は、送られてきた割当信号に含まれるスレーブ番号を自己のスレーブ番号として取得して記憶する（ステップＳ１２）。次いで、スレーブ１４は、スレーブ番号を取得したことを示す取得信号と、自己のスレーブ１４の種類を示す種類信号とを含む割当返信信号をマスター１２に返信して（ステップＳ１３）、処理を終了する。なお、割当信号に含まれるスレーブ番号を自己のスレーブ番号として取得した場合は、スレーブ１４は、その割当信号を後段に接続されたスレーブ１４またはシリアル通信分岐機器１６に送信しない。
【００５５】
一方、ステップＳ１１で、既にスレーブ番号を取得していると判断すると、スレーブ１４は、後段（次段）に接続されているスレーブ１４またはシリアル通信分岐機器１６に送信されてきた割当信号をそのまま送信して（ステップＳ１４）、処理を終了する。なお、後段にスレーブ１４が接続されていない場合はそのまま処理を終了する。これにより、スレーブ番号は、マスター１２に近いスレーブ１４順に、スレーブ番号が１、２、・・・、と割り当てられることになる。しかしながら、シリアル通信分岐機器１６以降のスレーブ１４は、各系統が並列に接続されているので、各系統のスレーブ１４が並行して同じスレーブ番号を取得してしまう。そこで、本実施の形態では、優先順位の高い系統のスレーブ１４順にスレーブ番号を割り当てていく。
【００５６】
図１０を参照して、シリアル通信分岐機器１６の各系統のスレーブ番号の割り当て処理の動作を説明する。この図１０に示す動作は、シリアル通信分岐機器１６の制御部によって行われる。シリアル通信分岐機器１６は、まず、系統１を選択する（ステップＳ２１）。これにより、選択した系統１に対応するスイッチ４２のみがオンになり、選択されていない系統に対応するスイッチ４２はオフのままとなる。したがって、系統１のスレーブ１４から送信された信号のみがマスター１２に送信されることになる。
【００５７】
次いで、シリアル通信分岐機器１６は、前段のスレーブ１４（スレーブ番号「２」）から受信した割当信号を、後段に接続された各系統のスレーブ１４に送信する（ステップＳ２２）。これにより、原則として、系統毎にいずれか１つのスレーブ１４が、割当信号に含まれるスレーブ番号を取得し、スレーブ番号を取得した各系統のスレーブ１４は、割当返信信号を送信することになる。ここで、シリアル通信分岐機器１６は、各系統から送信された割当返信信号を記憶するバッファ（図示略）を有する。このバッファは、系統毎に１つの割当返信信号を記憶し、新たに割当返信信号が送信されると、新たに送信された割当返信信号を上書きして記憶する。したがって、原則として割当信号が送信される度に、前記したバッファに記憶される各系統の割当返信信号が上書きして記憶される。なお、前記バッファは、優先順位が最も高い系統１の割当返信信号だけは記憶しなくてもよい。
【００５８】
そして、シリアル通信分岐機器１６は、タイマーをリセットした後スタートさせ（ステップＳ２３）、タイマーが計時した時間が第２所定時間（一定時間）を経過したか否かを判断する（ステップＳ２４）。この第２所定時間は、図８のステップＳ４で述べた第１所定時間より短い時間である。
【００５９】
ステップＳ２４で、タイマーをスタートさせてから第２所定時間を経過していないと判断すると、シリアル通信分岐機器１６は、選択している系統のスレーブ１４から割当返信信号が送られてきたか否かを判断する（ステップＳ２５）。ステップＳ２５で、割当返信信号が送られてきていないと判断するとステップＳ２４に戻る。一方、ステップＳ２５で、割当返信信号が送られてきたと判断すると、シリアル通信分岐機器１６は、送られてきた選択している系統の割当返信信号をマスター１２に返信する（ステップＳ２６）。そして、シリアル通信分岐機器１６は、まだ選択されていない系統にリセット信号を送信して（ステップＳ２７）、ステップＳ２２に戻る。このリセット信号は、スレーブ１４が取得したスレーブ番号をリセット（キャンセル）させるための信号である。割当信号が全ての系統に対して送信されているため、選択されていない系統のスレーブ１４もスレーブ番号を取得してしまうからである。
【００６０】
一方、ステップＳ２４で、タイマーをスタートさせてから割当返信信号が送られてくることなく第２所定時間が経過したと判断すると、シリアル通信分岐機器１６は、選択している系統の全てのスレーブがスレーブ番号を取得したと判断して、ステップＳ２８に進む。ステップＳ２８では、シリアル通信分岐機器１６は、全ての系統を選択したか否かを判断する。ステップＳ２８で、全ての系統を選択したと判断すると処理を終了し、全ての系統を選択していないと判断すると、シリアル通信分岐機器１６は、現在選択している系統の次に優先順位の高い系統を選択する（ステップＳ２９）。これにより、新たに選択した系統に対応するスイッチ４２のみがオンになり、現在選択されていない系統に対応するスイッチ４２はオフとなる。したがって、選択した系統のスレーブ１４から送信された信号のみがマスター１２に送信されることになる。
【００６１】
次いで、シリアル通信分岐機器１６は、前記バッファに記憶されている新たに選択した系統の割当返信信号をマスター１２に返信して（ステップＳ３０）、ステップＳ２７に進み、上記した動作を繰り返す。つまり、割当信号を送信してから第２所定時間が経過しても、現在選択している系統のスレーブ１４から割当返信信号が送信されない場合は、現在選択している系統の全てのスレーブ１４には、スレーブ番号が割り当てられている。この場合は、まだ選択されていない系統のうち、こらから選択される系統の１番目のスレーブ１４にこの割当信号に含まれるスレーブ番号が割り当てられているため、前記バッファに記憶された新たに選択された系統の割当返信信号をそのままマスター１２に返信している。
【００６２】
次に、図１１Ａ〜図１１Ｃを用いて、スレーブ番号の割り当ての具体例を簡単に説明する。なお、シリアル通信分岐機器１６の後段側に接続された全てのスレーブ１４は、スレーブ番号が未設定の状態であることを前提にして説明する。まず、シリアル通信分岐機器１６は、図１０のステップＳ２１で系統１を選択し、ステップＳ２２で、前段のスレーブ１４（スレーブ番号「２」）から送信されてきた割当信号を全系統に送信する。ここでは、シリアル通信分岐機器１６が最初に受信する割当信号に含まれるスレーブ番号を「３」とする。そのため、図１１Ａに示すように、各系統の１番目のスレーブ１４は、割当信号に含まれるスレーブ番号「３」を自己のスレーブ番号として取得する。スレーブ番号「３」を取得した各系統の１番目のスレーブ１４は、割当返信信号をシリアル通信分岐機器１６に出力するが、系統１が選択されているので、ステップＳ２６で、系統１からの割当返信信号のみがマスター１２に返信される。このとき、各系統の１番目のスレーブ１４が送信した割当返信信号は、シリアル通信分岐機器１６の図示しないバッファに記憶される。そして、ステップＳ２７で、シリアル通信分岐機器１６は、まだ選択されていない系統にリセット信号を送信するので、系統２〜系統Ｍの１番目のスレーブ１４が取得したスレーブ番号「３」はキャンセルされることになる。したがって、系統２〜系統Ｍの１番目のスレーブ１４のスレーブ番号は未設定の状態となる。
【００６３】
そして、ステップＳ２２で、シリアル通信分岐機器１６は、前段のスレーブ１４（スレーブ番号「２」）から新たに送信されてきたスレーブ番号「４」を含む割当信号を全系統に送信する。そのため、図１１Ｂに示すように、系統１に関しては、系統１の１番目のスレーブ１４は既にスレーブ番号を取得しているため、スレーブ番号が未設定の２番目のスレーブ１４が割当信号に含まれるスレーブ番号「４」を自己のスレーブ番号として取得する。また、系統２〜系統Ｍに関しては、１番目のスレーブ１４が、割当信号に含まれるスレーブ番号「４」を自己のスレーブ番号として取得する。したがって、系統１に関しては、２番目のスレーブ１４が割当返信信号をシリアル通信分岐機器１６に送信し、系統２〜系統Ｍに関しては、１番目のスレーブ１４が割当返信信号をシリアル通信分岐機器１６に送信する。
【００６４】
しかしながら、系統１が選択されているので、ステップＳ２６で、系統１からの割当返信信号のみがマスター１２に返信される。このとき、送信された各系統の割当返信信号は、シリアル通信分岐機器１６の前記したバッファに記憶される。そして、ステップＳ２７で、シリアル通信分岐機器１６は、まだ選択されていない系統にリセット信号を送信するので、系統２〜系統Ｍの１番目のスレーブ１４が取得したスレーブ番号「４」は再びキャンセルされることになる。したがって、系統２〜系統Ｍの１番目のスレーブ１４のスレーブ番号は未設定の状態となる。
【００６５】
そして、ステップＳ２２で、シリアル通信分岐機器１６は、前段のスレーブ１４（スレーブ番号「２」）から新たに送信されてきたスレーブ番号「５」を含む割当信号を全系統に送信する。そのため、図１１Ｃに示すように、系統１の１番目および２番目のスレーブ１４は既にスレーブ番号を取得しているため、系統１に関しては、この割当信号に含まれるスレーブ番号「５」を自己のスレーブ番号として取得しない。また、系統２〜系統Ｍに関しては、１番目のスレーブ１４が、割当信号に含まれるスレーブ番号「５」を自己のスレーブ番号として取得する。したがって、系統１からは割当返信信号がシリアル通信分岐機器１６に送信されず、系統２〜系統Ｍに関しては、１番目のスレーブ１４が割当返信信号をシリアル通信分岐機器１６に送信する。このとき、送信された系統２〜系統Ｍの割当返信信号は、シリアル通信分岐機器１６の前記したバッファに記憶される。
【００６６】
現在は、系統１が選択されているので、シリアル通信分岐機器１６は、第２所定時間が経過しても、系統１からの割当返信信号を受信することはない。そのため、ステップＳ２４でＹＥＳに分岐し、ステップＳ２８で、シリアル通信分岐機器１６は、全ての系統を選択したか否か判断する。まだ、系統２〜系統Ｍを選択していないので、ステップＳ２８でＮＯに分岐して、シリアル通信分岐機器１６は、ステップＳ２９で、次の系統である系統２を選択する。そして、ステップＳ３０で、シリアル通信分岐機器１６は、前記バッファに記憶されている系統２の割当返信信号をマスター１２に送信する。そして、ステップＳ２７で、シリアル通信分岐機器１６は、まだ選択されていない系統にリセット信号を送信するので、系統３〜系統Ｍの１番目のスレーブ１４が取得したスレーブ番号「５」はキャンセルされることになる。したがって、系統３〜系統Ｍの１番目のスレーブ１４のスレーブ番号は未設定の状態となる。
【００６７】
このような、動作を行うことで、図１に示すようなスレーブ番号が、各スレーブ１４に割り当てられることになる。
【００６８】
このように、本実施の形態のシリアル通信分岐機器１６は、マスター１２と、マスター１２にデイジーチェーンで接続された複数のスレーブ１４との間でシリアル通信を行う場合に、複数のスレーブ１４を複数の系統に分岐するものである。このシリアル通信分岐機器１６は、前段側に接続されたマスター１２と通信を行うための第１通信回路３０と、後段側に接続されている各系統のスレーブ１４と通信を行うための複数の第２通信回路３２と、第１通信回路３０と複数の第２通信回路３２との間に設けられ、マスター１２から送信された送信信号に応じて後段側に接続されているスレーブが返信信号をマスター１２に送信する場合は、返信信号を送信するスレーブ１４の系統を選択し、選択した系統の返信信号を前段側に接続されているマスター１２に出力する系統選択回路３４と、を備える。
【００６９】
このシリアル通信分岐機器１６を設けることで、マスター１２と複数のスレーブ１４とをデイジーチェーンで接続する信号線１８の配線長を短くすることができる。また、後段に接続された各系統のスレーブ１４から送信された返信信号が互いにぶつからないように、返信信号をマスター１２に送信することができる。
【００７０】
系統選択回路３４は、返信信号を送信するスレーブ１４から送られてきた系統選択信号に基づいて、系統を選択してもよい。これにより、マスター１２が送信した送信信号に応じてスレーブ１４が送信した返信信号を確実にマスター１２に返信することができる。このとき、系統選択回路３４は、複数の系統からの返信信号を、前段側に接続されたマスター１２に出力するか否かを切り換える複数のスイッチ４２を有し、系統選択信号に基づいて、返信信号を送信するスレーブ１４の系統に対応するスイッチ４２をオンにしてもよい。これにより、簡易な構成で、マスター１２が送信した送信信号に応じてスレーブ１４が送信した返信信号を確実にマスター１２に返信することができる。
【００７１】
なお、シリアル通信分岐機器１６と複数の系統のスレーブ１４とは、複数の系統の各々に対応して設けられた送信信号線１８ａ、返信信号線１８ｂ、および、系統選択信号線１８ｃによって接続され、系統選択回路３４は、系統選択信号が送信された系統選択信号線１８ｃに対応する系統のスイッチ４２をオンにしてもよい。また、シリアル通信分岐機器１６と複数の系統のスレーブ１４とは、複数の系統の各々に対応して設けられた送信信号線１８ａおよび返信信号線１８ｂによって接続され、系統選択回路３４は、返信信号を送信するスレーブ１４が、返信信号に先立って、返信信号線１８ｂを介して送信した系統選択信号を検出すると、系統選択信号が送信された返信信号線１８ｂに対応する系統のスイッチ４２をオンにしてもよい。
【００７２】
複数のスレーブ１４の各々には、スレーブ番号が付されており、マスター１２は、スレーブ番号を付した送信信号を送信し、送信信号に付されたスレーブ番号のスレーブ１４が返信信号を送信し、系統選択回路３４は、送信信号に含まれるスレーブ番号に基づいて、返信信号を送信するスレーブ１４の系統を選択してもよい。これにより、マスター１２が送信した送信信号に応じてスレーブ１４が送信した返信信号を確実にマスター１２に返信することができる。系統選択回路３４は、各系統に対応付けて、系統に属するスレーブ１４のスレーブ番号を記憶したテーブル４８を有し、送信信号に付されたスレーブ番号とテーブル４８とを用いて、返信信号を送信するスレーブ１４の系統を選択してもよい。このとき、系統選択回路３４は、複数の系統からの返信信号を、前段側に接続されたマスター１２に出力するか否かを切り換える複数のスイッチ４２を有し、送信信号に含まれるスレーブ番号に基づいて、返信信号を送信するスレーブ１４の系統に対応するスイッチ４２をオンにしてもよい。これにより、簡易な構成で、マスター１２が送信した送信信号に応じてスレーブ１４が送信した返信信号を確実にマスター１２に返信することができる。
【００７３】
系統選択回路３４は、マスター１２からスレーブ１４にスレーブ番号を割り当てる割当信号を受信した場合は、複数の系統のうち１つの系統を順番に選択することで、各系統のスレーブ１４にスレーブ番号を割り当てる。これにより、シリアル通信分岐機器１６によって複数に分岐された各スレーブ１４に対して適切にスレーブ番号を割り当てることができる。系統選択回路３４は、予め決められた順番にしたがって、系統を選択してもよい。これにより、優先順位の高い系統のスレーブ１４から順番にスレーブ番号を割り当てることができる。なお、系統選択回路３４は、ランダムに系統を順次選択してもよい。
【００７４】
ここで、マスター１２は、スレーブ番号を含む割当信号を後段に接続されたスレーブ１４またはシリアル通信分岐機器１６に送信し、スレーブ１４から割当返信信号が送らてくると、前回送信したスレーブ番号をインクリメントした新しいスレーブ番号を含む割当信号を再び送信する。また、スレーブ番号が割り当てられていないスレーブ１４が割当信号を受信すると、受信した割当信号のスレーブ番号を自己のスレーブ番号として取得するとともに、割当返信信号を前段に接続されたマスター１２、スレーブ１４、または、シリアル通信分岐機器１６に送信する。逆に、スレーブ番号が割り当てられているスレーブ１４が割当信号を受信すると、受信した割当信号を後段に接続されたスレーブ１４またはシリアル通信分岐機器１６に送信する。系統選択回路３４は、複数の系統のうちいずれか１つを選択するとともに、受信した割当信号を全ての系統のスレーブ１４に送信し、選択した系統からの割当返信信号を前段に接続されたマスター１２またはスレーブ１４に送信し、割当信号を送信した後、選択している系統から一定時間以上割当返信信号が送られてこなかった場合は、まだ選択していない系統を選択する。
【００７５】
このとき、系統選択回路３４は、まだ選択していない系統のスレーブ１４が取得したスレーブ番号をキャンセルさせるので、各系統のスレーブ１４にスレーブ番号を適切に割り当てることができ、複数のスレーブ１４に同一のスレーブ番号が割り当てられることがない。
【符号の説明】
【００７６】
１０…シリアル通信システム              １２…マスター（数値制御装置）
１４…スレーブ（外部信号入出力用機器）  １６…シリアル通信分岐機器
１８…信号線                            １８ａ…送信信号線
１８ｂ…返信信号線                      １８ｃ…系統選択信号線
３０…第１通信回路                      ３２…第２通信回路
３４…系統選択回路                      ４２…スイッチ
４４、４６…検出回路                    ４８…テーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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