(57)【要約】  本発明は、ハウジング１と、マザーボード２と、少なくとも１つのＲＪ４５インターフェース３と、ＳＰＩインターフェース４とを備える一体型通信ユニットであって、マザーボード２及びＲＪ４５インターフェース３がハウジング１中に収容される、一体型通信ユニットに関する。ハウジング１は少なくとも１つの開口５を有し、開口５の高さ及び幅はＲＪ４５規格に対応する。マザーボードはマイクロコントローラ６を有し、マイクロコントローラ６はミドルウェア７を有し、ＲＪ４５インターフェース３によって、外部制御ユニット８へのワイヤード接続が提供され得る。ＳＰＩインターフェース４はアプリケーション・ユニット８のさらなるＳＰＩインターフェース９と結合され、アプリケーション・ユニット８のアプリケーション・データは、ＳＰＩインターフェース４によって受信され、送信によってマイクロコントローラに提供される、ことができる。アプリケーション・データは、マイクロコントローラ６によって処理され、ＲＪ４５インターフェース３によって外部制御ユニット１０に提供され、一体型通信ユニットは、ＴＨＴ、スルー・ホール技術、又はＳＭＴ、表面実装型デバイス、によってアプリケーション・デバイス８のプリント回路板上に実装される、ことができる。
2021515508.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング（１）と、マザーボード（２）と、少なくとも１つのＲＪ４５インターフェース（３）と、ＳＰＩインターフェース（４）とを備える一体型通信ユニットであって、
前記マザーボード（２）及び前記ＲＪ４５インターフェース（３）が前記ハウジング（１）中に収容され、前記ハウジング（１）が少なくとも１つの開口（５）を有し、前記開口（５）の高さ及び幅がＲＪ４５規格に対応し、
前記マザーボード（２）がマイクロコントローラ（６）を有し、前記マイクロコントローラ（６）がミドルウェア（７）を有し、
外部制御ユニット（１０）へのケーブルベース接続が前記ＲＪ４５インターフェース（３）によって提供でき、
前記ＳＰＩインターフェース（４）がアプリケーション・ユニット（８）のさらなるＳＰＩインターフェース（９）に結合され、前記アプリケーション・ユニット（８）のアプリケーション・データが、前記ＳＰＩインターフェース（４）によって受信され、送信によって前記マイクロコントローラ（６）に提供され、前記マイクロコントローラ（６）が、前記アプリケーション・データを処理し、それらを前記ＲＪ４５インターフェース（３）によって外部制御ユニット（１０）に提供される、ことが可能であり、
前記一体型通信ユニットが、ＴＨＴ（スルー・ホール技術）又はＳＭＴ（表面実装型デバイス）によってアプリケーション・ユニット（８）のプリント回路板上に実装され得る、一体型通信ユニット。
【請求項２】
マザーボード（２）と、少なくとも１つのＲＪ４５インターフェース（３）と、ＳＰＩインターフェース（４）とを備える一体型通信ユニットであって、
前記マザーボード（２）がマイクロコントローラ（６）を有し、前記マイクロコントローラ（６）がミドルウェア（７）を有し、
外部制御ユニット（１０）へのケーブルベース接続が前記ＲＪ４５インターフェース（３）によって提供でき、
前記ＳＰＩインターフェース（４）がアプリケーション・ユニット（８）のさらなるＳＰＩインターフェース（９）に結合され、前記アプリケーション・ユニット（８）のアプリケーション・データが、前記ＳＰＩインターフェース（４）によって受信され、送信によって前記マイクロコントローラ（６）に提供され、前記マイクロコントローラ（６）が、前記アプリケーション・データを処理し、それらを前記ＲＪ４５インターフェース（３）によって外部制御ユニット（１０）に提供される、ことが可能であり、前記一体型通信ユニットが、ＴＨＴ（スルー・ホール技術）又はＳＭＴ（表面実装型デバイス）によってアプリケーション・ユニット（８）のプリント回路板上に実装され得る、一体型通信ユニット。
【請求項３】
前記一体型通信ユニットがさらなるＲＪ４５インターフェース（１１）を有し、
前記ＲＪ４５インターフェース（３）及び前記さらなるＲＪ４５インターフェース（１１）が、前記一体型通信ユニットへの外部制御ユニット（１０）又はさらなる一体型通信ユニットの直列接続を確立するように設計されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の一体型通信ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、「モノのインターネット」（ＩｏＴ：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  ｏｆ  Ｔｈｉｎｇｓ）への工業アプリケーション及びデバイスの接続がそれによって提供され得る一体型通信ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
「モノのインターネット」という用語は、物理オブジェクトと仮想オブジェクトとがインターネットを介して通信し、自律的に動作することができるような、ユニバーサル・デジタル・ネットワークにおける物理オブジェクトと仮想オブジェクトとの統合を意味する。工業応用分野では、ＩｏＴは、このようにして、よりコスト効率的な及び時間効率的な生産プロセスと持続可能な品質管理とを可能にする。
【０００３】
先行技術から、工業アプリケーション及びデバイスをネットワーク化するためのいくつかのオプションが知られている。
【０００４】
米国特許出願公開第２０１７／００４０７３７（Ａ１）号は、アクチュエータ・モジュールへの取付け及び取外しが可能である工業ネットワーク・モジュールを記載している。同出願では、アクチュエータ・モジュールは、ドライバと、コントローラと、減速器とを備える。ネットワーク・モジュールは、多数のスルー・ホールをもつハウジングと、ハウジング中に埋め込まれた通信モジュールとを有する。
【０００５】
通信モジュールは、２つの制御盤と、外部デバイスの電流信号がそれによって第１の制御盤に送信され得る第１の接続と、外部デバイスの制御信号がそれによって第１の制御盤に送信され得る第２の接続と、外部デバイスの制御信号がそれによってアクチュエータ・モジュールに印加され得る第３の接続とを備える。第２の接続は、プラグ可能なねじ接続、Ｄサブミニチュア、ＵＳＢ、ＲＪ４５、ＢＮＣ、又はＭ１２として設計される。外部デバイスの制御信号は、ＣＡＮｏｐｅｎ、ＣＣリンク、ＰＲＯＦＩＢＵＳ、ＥｔｈｅｒＣＡＴ、ＰＲＯＦＩＮＥＴ又はＤｅｖｉｃｅＮｅｔであり得る工業ネットワークを介して提供される。
【０００６】
さらに、国際公開第２００７／１４９６６９Ａ２号は、データ・コードを含んでいる第１のデータ・メモリ上のファイルを有し、第２のデータ・メモリ上のファームウェア・イメージを有するモジュールであって、イメージがウェブ・アプリケーションを含んでいる、モジュールを開示している。さらに、モジュールは、データ受信に適合された第１のインターフェースと、受信されたデータをデータ・コードに割り当て、ウェブ・アプリケーションを実行し、外部ソフトウェアと対話して、データを含めることによってウェブ・ベージの少なくとも一部をレンダリングするプロセッサとを備える。
【０００７】
さらに、中国特許出願公開第１０４８５２８４５Ａ号はインテリジェントＩｏＴゲートウェイを記載している。ゲートウェイは、データ前処理ユニットと、ミドルウェア・プロセッサ・ユニットと、マルチプロトコル・プロセッサ・ユニットと、初期化インターフェースとに電気的に接続されたプロセッサを有する。ゲートウェイによって、入力されたデータを適切なデータ仕様を使用して前処理することができ、前処理された中間データ及び結果を記憶することができ、通信チャネル配信を待っているデータのためにキャッシュを利用可能とすることができる。ゲートウェイが多数のデータ前処理及びデータ復号タスクを引き受けるので、ネットワークに対する負荷は大幅に軽減され、送信効率が改善され、その結果、サーバに対する負荷も軽減されることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１７／００４０７３７（Ａ１）号
【特許文献２】国際公開第２００７／１４９６６９Ａ２号
【特許文献３】中国特許出願公開第１０４８５２８４５Ａ号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、モノのインターネットへの工業アプリケーション及びデバイスの接続を可能にし、多数の異なるアプリケーション及びデバイスのために使用することが可能であり、わずかなレイアウト上及び開発上の努力で省スペースで既存のシステムに一体化することが可能であり、異なるフィールド・バス・システムに適合し、多数のプロトコルの統合を可能にし、さらに、低コストで製造することが可能であるソリューションを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この課題は、請求項１に記載の特徴、並びに代替的に請求項２に記載の特徴によって解決される。好ましいさらなる実施例が従属請求項から得られる。
【００１１】
本発明による一体型通信ユニットは、特にフィールド・デバイス又は他のアプリケーションを少ない努力及び高い信頼性で通信システムに一体化することが可能であるソリューションを示す。これは、特に、動作条件を記録するためのユニット、他のセンサー及びアクチュエータなどのフィールド・デバイスが、ますますアプリケーションと接続され、ホストＣＰＵが常にこのタスクのために使用されるという事実に基づく。ホストＣＰＵをもつアプリケーションを以下でアプリケーション・ユニットと呼ぶ。
【００１２】
この目的のために、一体型通信ユニットは、基本要素として、ハウジングと、マザーボードと、少なくとも１つのＲＪ４５インターフェースと、ＳＰＩインターフェースとを有する。
【００１３】
ハウジングは、マザーボード及びＲＪ４５インターフェースがハウジング中に収容されるように設計される。さらに、ハウジングは少なくとも１つの開口を有する。開口の高さ及び幅はＲＪ４５規格に対応する。ＲＪ４５は、先行技術から知られている電気通信ケーブリングのための規格化されたプラグ接続として理解されるべきであり、規格化は設計と接点割当ての両方に関する。少なくとも１つのＲＪ４５インターフェースは、好ましくはソケットとして設計される。
【００１４】
マザーボードはマイクロコントローラを有する。このマイクロコントローラはミドルウェアを有する。
【００１５】
一体型通信ユニットのＳＰＩインターフェースは、それがアプリケーション・ユニットのさらなるＳＰＩインターフェースと結合され得るようにセット・アップされる。アプリケーション・ユニットのＳＰＩインターフェース及びアプリケーション・ユニットは本発明による通信ユニットの一部でない。本特許出願の趣旨において、一体型通信ユニットのＳＰＩインターフェースがアプリケーション・ユニットのＳＰＩインターフェースとの結合のためにセット・アップされることは、それがそのようなＳＰＩインターフェースと論理的且つ物理的に結合され得ることを意味する。好ましくは、物理的結合は、はんだ付けされるべきである、以下でピン・ヘッダとも呼ぶマルチピン・ストリップを介して確立される。
【００１６】
ＳＰＩインターフェースは、シリアル周辺インターフェース、すなわち、デジタル回路がそれによって相互接続され得る同期シリアル・データ・バスのためのインターフェースである。
【００１７】
一体型通信ユニットのＳＰＩインターフェースは、アプリケーション・ユニットからアプリケーション・データを受信し、それらをマイクロコントローラに送信することが可能であるように構成される。
【００１８】
さらに、アプリケーション・データは、次いでマイクロコントローラによって処理され得る。処理されたアプリケーション・データは、ＲＪ４５インターフェースを介して外部制御ユニットに提供され得る。この目的のために、ＲＪ４５インターフェースを介して外部制御ユニットへのケーブルベース接続が確立され得る。外部制御ユニットも本発明による通信ユニットの一部でない。外部制御ユニットは、好ましくはＰＬＣユニット（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｌｏｇｉｃ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ：プログラマブル論理コントローラ）であり得る。
【００１９】
さらに、一体型通信ユニットは、それがＴＨＴ（ｔｈｒｏｕｇｈ  ｈｏｌｅ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：スルー・ホール技術）又はＳＭＴ（ｓｕｒｆａｃｅ  ｍｏｕｎｔｅｄ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：表面実装型技術）によってプリント回路板上に実装され得るように設計される。
【００２０】
本発明による一体型通信ユニットの構成要素は、たとえば、以下のように対話する。
【００２１】
フィールド・デバイス、たとえばセンサーから、たとえば、アナログ電気信号がアプリケーション・ユニットに送信され、アプリケーション・ユニットによってデジタル信号に変換される。これらのデジタル信号は、アプリケーション・ユニットのＳＰＩインターフェースを介して一体型通信ユニットのＳＰＩインターフェースに送信される。本発明の目的のために、これらの送信されるデジタル信号はアプリケーション・データである。一体型通信ユニット内で、アプリケーション・データは、それのミドルウェアをもつマイクロコントローラにさらに送信され、そこでさらに処理される。その結果、データはフィールド・バス・プロトコルの規格において提供され、それにより、それらは、ＲＪ４５インターフェースを介して送信され、したがって、たとえばＰＬＣユニットによって受信され、評価され得る。一体型通信ユニットからのさらに処理されたデータは、ＲＪ４５プラグ接続、好ましくはＲＪ４５ソケットを介して物理的に出力される。
【００２２】
逆に、一体型通信ユニットは、さらに、たとえば、ＰＬＣユニットのフィールド・バス・プロトコルをそれのＲＪ４５インターフェースを介して受信することが可能である。それのミドルウェアをもつマイクロコントローラへのそれらの送信の後に、フィールド・バス・プロトコルは、デジタル・データ、たとえばコマンド・データが結果として与えられ、ＳＰＩインターフェースへのそれらの送信の後に、ＳＰＩインターフェースがこれらのデータをさらにアプリケーション・ユニットのＳＰＩインターフェースに送信するように、処理される。次いで、アプリケーション・ユニットは、これらのコマンド・データを、それのフォーマットがそれぞれのフィールド・デバイス、たとえばサーボモーターに対応する、そのような制御信号に変換し、次いで、フィールド・デバイスによって実行される対応する動作を有することが可能である。
【００２３】
これらのプロセスにおいて、一体型通信モジュールはリアルタイム対応様態で動作する。
【００２４】
先行技術によれば、アプリケーション・ユニットによって、又、そこでホスト・プロセッサによって実行される、そうでなければ必要とされるフィールド・バス・プロトコル処理は、一体型通信ユニットによって引き受けられる。驚いたことに、本発明による通信ユニットを使用することによって、比較的少ないデバイス関係の努力で、以下の２つの効果を同時に得られることがわかった。
【００２５】
第１に、極めて大きい量の負荷がアプリケーション・ユニットから除去され、それにより、アプリケーション・ユニットで使用されなければならない、特にプロセッサ性能、メイン・メモリ、フラッシュ、場合によっては与えられる外部構成要素に関連したリソースが、著しく減少する。
【００２６】
第２に、一体型通信ユニットは、それがＣＡＮｏｐｅｎ、ＰＲＯＦＩＮＥＴ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ＩＰ、ＰＯＷＥＲＬＩＮＫ、ＥｔｈｅｒＣＡＴなどの異なるフィールド・バス・システムを識別し、処理することが可能であり、又、それのＳＰＩインターフェースにおいて、送信され、受信されるデータ・フォーマットはフィールド・バス・システムから独立しているようにすでに設計されているので、利用されるフィールド・バス・システムへのアプリケーション・ユニットの適応は大部分においてもはや必要でない。
【００２７】
このソリューションは、より小さいアプリケーション・ユニットも、本発明による通信ユニットを使用することによって、通信参加者として機能することが可能にされ得るという利点を有する。さもなければ、これは不可能であろう。より小さいアプリケーション・ユニットとは、アプリケーション・ユニットのための、以下でホスト・プロセッサとも呼ぶホストＣＰＵ、又はメイン・メモリが有するリソースが少ないので、フィールド・バスへの直接接続が不可能であるアプリケーション・ユニットのことである。
【００２８】
さらなる特有の利点は本発明による一体型通信ユニットのモジュール性である。モジュール性は物理的モジュール性として且つ機能的モジュール性として与えられる。物理的モジュール性とは、一体型通信モジュールが、アプリケーション・ユニットのＳＰＩインターフェースにおいてアプリケーション・ユニットに電気的に接続でき、又、アプリケーション・ユニットの回路板に機械的に接続できる、自己完結型構成要素グループであることを意味する。機能的モジュール性とは、アプリケーション・ユニットからのデータをフィールド・バス・プロトコルに変換し、又その逆を行うためのすべてのプロセスが一体型通信ユニット中で実行され、又、一体型通信ユニットが、外部へはアプリケーション側のＳＰＩインターフェースを介してアプリケーション・ニュートラル様態で動作し、又、フィールド・バス側のＲＪ４５インターフェースを介してフィールド・バス・ニュートラル様態で動作することを意味する。
【００２９】
アプリケーション・ニュートラリティ及びフィールド・バス・ニュートラリティにより、一体型通信ユニットがそれのために使用され得るアプリケーション・ユニット又はフィールド・デバイスは、したがって、それらのホスト・プロセッサがＳＰＩインターフェースを有することを条件に、特に、すべての自動化デバイス、センサー、アクチュエータ、ゲートウェイ、小型制御システム、ＰＬＣユニットであり得る。
【００３０】
請求項２に記載の代替ソリューションでは、一体型通信ユニットが、基本要素として、マザーボードと、少なくとも１つのＲＪ４５インターフェースと、ＳＰＩインターフェースとを有し、マザーボードがマイクロコントローラを有し、マイクロコントローラがミドルウェアを有し、
外部制御ユニットへのケーブルベース接続がＲＪ４５インターフェースによって提供でき、ＳＰＩインターフェースがアプリケーション・ユニットのさらなるＳＰＩインターフェースに結合でき、アプリケーション・ユニットのアプリケーション・データが、ＳＰＩインターフェースによって受信でき、送信によってマイクロコントローラに提供でき、アプリケーション・データが、マイクロコントローラによって処理可能であり、ＲＪ４５インターフェースによって外部制御ユニットに提供でき、一体型通信ユニットが、ＴＨＴ（スルー・ホール技術）又はＳＭＴ（表面実装型技術）によってプリント回路板に実装できる。
【００３１】
請求項２に記載のソリューションは、一体型通信ユニットがハウジングなしで設計される点で、請求項１に記載のソリューションとは異なる。すべての他の特徴及びそれらの対話及び利点について、請求項１の説明セクションは請求項２に記載のソリューションに相応して当てはまる。
【００３２】
有利なさらなる実施例では、一体型通信ユニットはさらなるＲＪ４５インターフェースを有する。まとめてＲＪ４５インターフェースと呼ばれるＲＪ４５インターフェース及びさらなるＲＪ４５インターフェースは、一体型通信ユニットへの外部制御ユニット又はさらなる一体型通信ユニットの直列接続を確立するように設計される。
【００３３】
フィールド・バス・ケーブリングの物理的設計では、さらなる実施例は、有利には、以下でデイジー・チェーンとも呼ばれる、チェーン状直列接続としての一体型通信ユニットの接続を可能にする。したがって、一体型通信ユニットは、あまねくデイジー・チェーンにおいて構成され得る。２つのＲＪ４５インターフェースの一方に外部制御ユニットを接続し、２つのＲＪ４５インターフェースの他方に追加の通信ユニットを接続することが可能である。しかしながら、２つのＲＪ４５インターフェースの各々に追加の一体型通信ユニットを接続することも可能である。最後に、２つのＲＪ４５インターフェースの一方のみが外部制御ユニットに接続され、他方のＲＪ４５インターフェースは使用されないことも可能である。
【００３４】
以下で、このさらなる実施例による一体型通信ユニットは２ポート・モジュールとも呼ばれ、又、ただ１つのＲＪ４５インターフェースをもつ、それの基本設計における一体型通信ユニットは１ポート・モジュールとも呼ばれる。
【００３５】
以下の図によって、本発明について実施例としてより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】１つのＲＪ４５インターフェースをもつ一体型通信ユニット（１ポート・モジュール）の概略表現である。
【図２】２つのＲＪ４５インターフェースをもつ一体型通信ユニット（２ポート・モジュール）の概略表現である。
【図３】１つのＲＪ４５インターフェースをもつ一体型通信ユニットの（１ポート・モジュール）の設計の斜視図である。
【図４】２つのＲＪ４５インターフェースをもつ一体型通信ユニット（２ポート・モジュール）の設計の斜視図である。
【図５ａ】ブロック図（２ポート・モジュール）である。
【図５ｂ】ブロック図（２ポート・モジュール）である。  （英技術ベース用語、図５ａと内容において同一）。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図１に示された実施例では、一体型通信ユニットはただ１つのＲＪ４５インターフェース３を有する。それは１ポート・モジュールである。
【００３８】
図１は、アプリケーション・ユニット８と外部制御ユニット１０との間の一体型通信ユニットの構成を示す。この実施例では、フィールド・デバイス１３、この場合はセンサーがアプリケーション・ユニット８に接続される。センサーは、アプリケーション・ユニット８にアナログ信号を送信し、そこでそれらは、さらにデジタル信号に処理される。
【００３９】
図１に示されているように、一体型通信ユニットの基本構造は、開口５をもつハウジング１を備え、この実施例では、ハウジング１はシート・メタル切断及び曲げ部である。マザーボード２は、ハウジング１中に収容され、シングルチップ・コンピュータ・システムとしてマイクロコントローラ６を搭載する。マイクロコントローラ６はミドルウェア７としてソフトウェア・レイヤを有する。本実施例では、ミドルウェア７は、フィールド・バス・プロトコルの機能がそれの中でソフトウェアによって作成され、プロトコル・スタックによって実装される、実行レイヤである。アプリケーション・ユニット８からの生データも、ここで受信される。以下のプロセスはミドルウェア７によって実行される。
【００４０】
フィールド・バス側の接続のために、本実施例の一体型通信モジュールはＲＪ４５ソケットとして設計されたＲＪ４５インターフェース３を有し、それにより、フィールド・バス・プロトコルがフィールド・バス・ライン１２から受信され得るか、又はフィールド・バス・ライン１２に送信され得る。ハウジング１の開口５のサイズ及び形状はＲＪ４５ソケットに適応される。本実施例では、フィールド・バス・ライン１２はスター配線される。フィールド・バス・ライン１２は、この実施例ではＰＬＣユニットである外部制御ユニット１０につながる。
【００４１】
アプリケーション側では、一体型通信モジュールはＳＰＩインターフェース４を有する。示されている実施例では、このインターフェースはまた、マザーボード２上に物理的に配置される。さらに、ＳＰＩインターフェース４はまた、実施例のアプリケーション・ユニット８のＳＰＩインターフェース９に機能的に接続される。電気接続はピンヘッダを介して確立される。
【００４２】
それのＳＰＩインターフェース９をもつアプリケーション・ユニット８、フィールド・デバイス１３、フィールド・バス・ライン１２及び外部制御ユニット１０は、一体型通信ユニットの一部でない。しかしながら、それらは、一体型通信ユニットとのそれらの対話において図１に示されている。
【００４３】
図２は、一体型通信モジュールが２つのＲＪ４５インターフェースを有する別の実施例を示す。それは２ポート・モジュールである。基本構造において、図２による実施例は図１による実施例に対応するので、最初は図１と同じ参照番号及び説明が当てはまる。
【００４４】
図２による実施例は、それが、ＲＪ４５インターフェース３に加えて、さらなるＲＪ４５インターフェース１１を有する点で、図１に示された実施例とは異なる。ハウジング１中の開口５も、このさらなるＲＪ４５インターフェース１１のために与えられる。ＲＪ４５インターフェース３、１１は両方ともＲＪ４５ソケットとして設計される。図２の実施例による一体型通信モジュールでは、ＲＪ４５インターフェースは両方ともフィールド・バス・ライン１２を介して割り当てられ得る。本実施例では、ＲＪ４５インターフェース３は外部制御ユニット１０に接続され、さらなるＲＪ４５インターフェース１１はさらなる通信参加者１４に接続される。本実施例では、さらなる通信参加者１４はさらなる一体型通信モジュールである。図２による一体型通信モジュールは、それらがフィールド・バス対応であることを条件に、他の任意の通信参加者１４も接続され得るように設計される。外部制御ユニット１０及びさらなる通信参加者１４への接続は、デイジー・チェーン配線として設計されたフィールド・バス・ライン１２を介して行われる。図１と同様に、さらなる通信参加者１４は、それのＳＰＩインターフェース９をもつアプリケーション・ユニット８、フィールド・デバイス１３、フィールド・バス・ライン１２及び外部制御ユニット１０とまったく同様に、一体型通信ユニットの一部でないこと、及び、それらは、しかしながら、一体型通信ユニットとのそれらの対話において、図２に示されていることが図２にも当てはまる。
【００４５】
図３及び図４は、一体型通信ユニットの実施例をそれらの構造設計において表す。図３と図４は両方とも、ハウジング１、及びＲＪ４５ソケットとして設計されたＲＪ４５インターフェースを示す。さらに、図４は、同じくＲＪ４５ソケットとして設計されたさらなるＲＪ４５インターフェース１１を示す。
【００４６】
図５ａ及び図５ｂは、実施例のブロック図を２ポート・モジュールとして示し、図５ａ及び図５ｂは、内容において同一であり、部分的にのみ、異なる用語を使用する。
【００４７】
図５ａ及び図５ｂによるブロック図は、アプリケーション・ユニットの構成要素との一体型通信ユニットの構成要素の対話が示されている実施例を示す。
【００４８】
「Ｋｏｍｍｕｎｉｋａｔｉｏｎｓｍｏｄｕｌ」＝「通信モジュール」は一体型通信ユニットを指し、「Ｋｕｎｄｅｎｓｙｓｔｅｍ（Ｌｅｉｔｅｒｐｌａｔｔｅ）」＝「デバイス・アプリケーション・ボード」はアプリケーション・ユニットを指す。
【００４９】
「Ｋｕｎｄｅｎａｎｗｅｎｄｕｎｇ」＝「デバイス・アプリケーション」は、とりわけ、一体型通信ユニットにデータを送信するか、又は、逆に一体型通信ユニットからデータを受信する、アプリケーション・ユニットのアプリケーション・ソフトウェアを指す。
【００５０】
「ｇｅｍｅｉｎｓａｍｅｒ  Ｓｐｅｉｃｈｅｒｂｅｔｒｉｅｂ  ｚｕｍ  Ｄａｔｅａｕｓｔａｕｓｃｈ」＝「ｌｉｂＧＯＡＬ共有ライブラリ」は、アプリケーション・ユニットにソース・コードとして供給され、アプリケーション・ユニットが一体型通信ユニットにデータをできる限り容易に送信することを可能にする、ルート・ライブラリを指す。
【００５１】
「Ｃ２Ｃ−  Ｓｏｆｔｗａｒｅ  ｚｕｍ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓａｕｓｔａｕｓｃｈ  ｚｗｉｓｃｈｅｎ  ＣＰＵ  Ｋｅｒｎｅｎ」＝「Ｃ２Ｃ」及び「Ｃ２Ｃ」＝「Ｃ２Ｃ」は、コアツーコア通信（ｃｏｒｅ−ｔｏ−ｃｏｒｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を表し、このＣ２Ｃモジュールのある部分はアプリケーション・ユニットのＣＰＵ上で動作し、他の部分は一体型通信ユニット中で動作する。アプリケーション・ユニットのユーザは、この設定を変更する必要がないか、又は変更すべきでない。ｌｉｂＧＯＡＬ共有ライブラリとＣ２Ｃは両方とも、アプリケーション・ユニットのユーザにソースとして与えられ、いかなる変更もなしにユーザによってアプリケーション・ソフトウェアにコンパイルされる。
【００５２】
「ＳＰＩ  Ｓｃｈｎｉｔｔｓｔｅｌｌｅ」＝「ＳＰＩインターフェース」は、１つの機能ユニットとして組み合わせられた、一体型通信モジュールのＳＰＩインターフェース及びアプリケーション・ユニットのＳＰＩインターフェースを示す。
【００５３】
「２−Ｐｏｒｔ  Ｓｗｉｔｃｈ  Ｔｒｅｉｂｅｒ」＝「２ポート・スイッチ・ドライバ」は、スイッチを動作させ、制御し、構成する一体型通信ユニットの一部を指す。
【００５４】
「ＧＯＡＬ」＝「ＧＯＡＬ」は、フィールド・バス・プロトコルの機能がその中でソフトウェアにおいて作成され、プロトコル・スタックによって実装される実行レイヤを指す。アプリケーション・ユニットからの生データもここで受信される。それはミドルウェアである。ＧＯＡＬは、実施例において使用される用語ジェネリック・オープン・アブストラクション・レイヤ（Ｇｅｎｅｒｉｃ  Ｏｐｅｎ  Ａｂｓｔｒａｃｔｉｏｎ  Ｌａｙｅｒ）の略である。
【００５５】
「Ｋｏｍｍｕｎｉｋａｔｉｏｎｓ  Ｐｒｏｔｏｋｏｌｌ」＝「通信プロトコル」−このソフトウェア・モジュールは、一体型通信ユニットとアプリケーション・ユニットのホストＣＰＵとの間の通信を、両方のユニットのＳＰＩインターフェースを介して、それぞれのフィールド・バス規格に従って扱う。
【００５６】
「２−Ｐｏｒｔ  Ｓｗｉｔｃｈ」＝「２ポート・スイッチ」は、２つのＲＪ４５インターフェースを互いに接続する一体型通信ユニットのモジュールを指す。
【００５７】
「ＰＨＹ」は、物理インターフェース（ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を表し、本実施例による２ポート・モジュールの２つのＲＪ４５インターフェースを指す。
【符号の説明】
【００５８】
１  ハウジング
２  マザーボード
３  ＲＪ４５インターフェース
４  ＳＰＩインターフェース
５  開口
６  マイクロコントローラ
７  ミドルウェア
８  アプリケーション・ユニット
９  アプリケーション・ユニットのＳＰＩインターフェース
１０  外部制御ユニット
１１  さらなるＲＪ４５インターフェース
１２  フィールド・バス・ライン
１３  フィールド・デバイス
１４  さらなる通信参加者
【図１】
2021515508.tif 000003
【図２】
2021515508.tif 000004
【図３】
2021515508.tif 000005
【図４】
2021515508.tif 000006
【図５ａ】
2021515508.tif 000007
【図５ｂ】
2021515508.tif 000008
【国際調査報告】
2021515508.tif 000009
2021515508.tif 000010
2021515508.tif 000011
2021515508.tif 000012