(57)【要約】【課題】通信の確度を向上させ、かつ特定の下位局の仔細なデータを得る。【解決手段】上位局は、１４，１５局目の下位局が接続されていない状態で２局目の下位局とのデータ授受に失敗した場合、上位局に接続されていない１４局目の下位局の固定周期分の空き時間を使用し、この固定周期内で、２局目の下位局から応答が来る様に再度２局目の下位局に対して指令を送る。さらに、上位局は、４局目の下位局の仔細なデータが必要である場合、空いている１５局目の固定周期分の空き時間を使用し、この固定周期内で４局目の下位局に対して自動的にメッセージデータを送信し、仔細なデータの返送を要求する。【選択図】　　　図４
2004023130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上位局から固定の下位局に対して、固定周期で固定データ長のデータの授受を行う通信システムにおいて、
前記上位局は、当該上位局に前記下位局が接続可能な最大数分接続されていない時に、当該上位局に接続されていない下位局の固定周期分の空いた時間を使用し、この固定周期内でデータの授受に失敗した下位局を前記上位局のハードウエアーで検出し、この下位局に対して前記データの授受を再度行うことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
上位局から固定の下位局に対して、固定周期で固定データ長のデータの授受を行う通信システムにおいて、
前記上位局は、当該上位局に前記下位局が接続可能な最大数分接続されていない時に、当該上位局に接続されていない下位局の固定周期分の空いた時間を使用し、この固定周期内で特定の下位局に対してメッセージデータの授受を行うことを特徴とする通信システム。
【請求項３】
上位局から固定の下位局に対して、固定周期で固定データ長のデータの授受を行う通信システムにおいて、
前記上位局は、同一の固定周期で同一の下位局に対して、コマンドデータとメッセージデータとを含む所定のデータの授受を行う場合、前記所定のデータに前記メッセージデータが含まれることを示す特定ビットを前記所定のデータ中の制御フィールド情報に設定し、
前記下位局は、前記上位局からの前記所定のデータ中の前記制御フィールド情報に前記特定ビットが設定されていることを前記下位局のハードウエアーで確認した場合、ＲＡＭのアクセスエリアを前記メッセージデータ用のアクセスエリアに切り替えることを特徴とする通信システム。
【請求項４】
前記上位局は、当該上位局に前記下位局が接続可能な最大数分接続されていない時に、当該上位局に接続されていない下位局の固定周期分の空いた時間を使用し、この固定周期内で前記所定のデータの授受に失敗した下位局を前記上位局のハードウエアーで検出し、この下位局に対して前記所定のデータの授受を再度行う、請求項３に記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上位局から固定の下位局に対して、固定周期で固定データ長のデータの授受を行う通信システムに関し、特に、上位局が上位コントローラであり、下位局がサーボやＩ／ＯであるＦＡシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、通信システムとして、上位局である上位コントローラと、下位局であるサーボやＩ／Ｏとを１対Ｎでネットワークにより接続し、上位コントローラがサーボやＩ／Ｏの制御を行うＦＡシステムがある。
【０００３】
この種のＦＡシステムにおいては、上位局である上位コントローラに、最大で１５局程度の下位局であるサーボやＩ／Ｏが接続可能となっており、上位局から下位局に対して、固定周期で固定データ長のデータの授受が行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の通信システムにおいては、ある下位局とのデータ授受に失敗した場合にも、次の周期でのデータ授受までは何もせず、特別にリトライ動作をしてはいなかった。また、配線等に問題がある下位局に対しても特別にリトライ動作をしてはいなかった。
【０００５】
また、従来の通信システムにおいては、上位局が、サーボの調整等を行うために下位局の仔細なデータが欲しい場合がある。その場合には、上位局から特定の下位局に対して通常指令のコマンドデータの他にメッセージデータを送信し、仔細なデータの返送を要求する必要がある。しかしながら、同一の固定周期で同一の下位局に対してコマンドデータとメッセージデータを送る場合、下位局は、データのハンドリング処理が煩雑になりデータを取り損なったり、処理時間をオーバーしたりするおそれがある。また、同一の下位局に対して２つの局アドレスを割り当て、各局アドレスにコマンドデータとメッセージデータを各々送信することも考えられるが、その場合にはアドレスのダブリ等が発生するおそれがある。
【０００６】
本発明の目的は、下位局に対してリトライ動作を行うことで、通信の確度を向上させることができる通信システムを提供することにある。
【０００７】
また、本発明の別の目的は、下位局にてデータのハンドリング処理の煩雑化やデータ処理時間の増大を招くことなく、上位局から下位局に対してメッセージデータを送信することができる通信システムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の一態様による通信システムは、上位局から固定の下位局に対して、固定周期で固定データ長のデータの授受を行う通信システムにおいて、
前記上位局は、当該上位局に前記下位局が接続可能な最大数分接続されていない時に、当該上位局に接続されていない下位局の固定周期分の空いた時間を使用し、この固定周期内でデータの授受に失敗した下位局を前記上位局のハードウエアーで検出し、この下位局に対して前記データの授受を再度行うことを特徴とするものである。
【０００９】
この構成では、上位局は、接続されている下位局の局数が少ない時には、接続されていない下位局の固定周期分の空いた時間を使用して、データ授受に失敗した下位局に対してデータの授受を再度行うため、通信の確度が向上する。
【００１０】
上記目的を達成するために本発明の他の態様による通信システムは、上位局から固定の下位局に対して、固定周期で固定データ長のデータの授受を行う通信システムにおいて、
前記上位局は、当該上位局に前記下位局が接続可能な最大数分接続されていない時に、当該上位局に接続されていない下位局の固定周期分の空いた時間を使用し、この固定周期内で特定の下位局に対してメッセージデータの授受を行うことを特徴とするものである。
【００１１】
この構成では、上位局は、接続されている下位局の局数が少ない時には、接続されていない下位局の固定周期分の空いた時間を使用して、特定の下位局に対して、仔細なデータの返送要求等であるメッセージデータの授受を行うため、特定の下位局の仔細なデータを得ることが可能となる。
【００１２】
上記目的を達成するために本発明のさらに他の態様による通信システムは、上位局から固定の下位局に対して、固定周期で固定データ長のデータの授受を行う通信システムにおいて、
前記上位局は、同一の固定周期で同一の下位局に対して、コマンドデータとメッセージデータとを含む所定のデータの授受を行う場合、前記所定のデータに前記メッセージデータが含まれることを示す特定ビットを前記所定のデータ中の制御フィールド情報に設定し、
前記下位局は、前記上位局からの前記所定のデータ中の前記制御フィールド情報に前記特定ビットが設定されていることを前記下位局のハードウエアーで確認した場合、ＲＡＭのアクセスエリアを前記メッセージデータ用のアクセスエリアに切り替えることを特徴とするものである。
【００１３】
この構成では、下位局は、制御フィールド情報によりメッセージデータが含まれていることを判断し、ＲＡＭのアクセスエリアを切り換えるため、同一の固定周期で上位局からコマンドデータとメッセージデータが送られてきた場合にも、データのハンドリング処理の煩雑化やデータ処理時間の増大を招くことがなくなり、かつ、ＲＡＭが上書きされることがなくなる。それにより、上位局は、同一の固定周期で同一の下位局に対してコマンドデータとメッセージデータを送ることが可能となる。
【００１４】
この場合、前記上位局は、当該上位局に前記下位局が接続可能な最大数分接続されていない時に、当該上位局に接続されていない下位局の固定周期分の空いた時間を使用し、この固定周期内で前記所定のデータの授受に失敗した下位局を前記上位局のハードウエアーで検出し、この下位局に対して前記所定のデータの授受を再度行うこととしても良い。
【００１５】
この構成では、上位局は、接続されている下位局の局数が少ない時には、接続されていない下位局の固定周期分の空いた時間を使用して、データ授受に失敗した下位局に対して所定のデータの授受を再度行うため、通信の確度が向上する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の通信システムの構成を示すブロック図である。
【００１８】
図１に示した通信システムは、上位局である上位コントローラ１と、下位局であるサーボ２０１〜２１２（サーボ２０３〜２１１は図示せず）およびＩ／Ｏ２１３とを有しており、上位コントローラ１と、サーボ２０１〜２１２およびＩ／Ｏ２１３とがネットワークにより接続されている。なお、図１においては、上位コントローラ１には下位局が１３局のみ接続されているが、上位コントローラ１には最大で１５局の下位局が接続可能であるものとする。
【００１９】
サーボ２０１〜２１２は、モータ３０１〜３１２の制御を行い、その局アドレスは０１Ｈ〜０ＢＨである。また、Ｉ／Ｏ２１３の局アドレスは０ＣＨである。
【００２０】
図２は、図１に示した通信システムにおいて、上位コントローラ１に最大数１５局の下位局が接続されている場合の基本的なデータの流れを示す図である。
【００２１】
上位コントローラ１は、固定データ長のデータとして、局アドレス０１Ｈ〜０ＥＨを含む指令をその局アドレスを持つ各下位局に固定周期で送信し、各下位局は、上位コントローラ１からの指令に対する応答を上位コントローラ１に返信する。なお、図２（以下で説明する図３〜図５も同様）においては、実線の上が上位コントローラ１から各下位局に送信する指令で、下が各下位局から上位コントローラ１に返信する応答であり、上位コントローラ１と３局目〜１３局目（局アドレス０３Ｈ〜０ＣＨ）の下位局との間のデータ授受の様子は省略されている。
【００２２】
さらに、上位コントローラ１は、全ての下位局に対して一斉放送で指令を送信し（この時のアドレスはＦＦＨ）、各下位局は、一斉放送のタイミングで割込信号ＩＮＴを発生し、通常、この割込信号ＩＮＴで割込待ちをしているＣＰＵを起動させ同期化を行い、全ての下位局の処理を同時に実行させている。
【００２３】
なお、図１に示した通信システムでは、上位コントローラ１に接続可能な下位局の最大数や、指令および応答のデータ量は同一であり、割込信号ＩＮＴを発生する周期Ｔは常に一定となっている。即ち、上位コントローラ１に接続されている下位局数が少ない場合もこの周期Ｔは一定であり、上位コントローラ１に接続可能な下位局の最大数が１５局である場合に１３局の下位局のみが接続されている時には、接続されていない２局の下位局の固定周期分は空き時間となる。
【００２４】
図３は、従来の通信システムにおいて、上位コントローラ１に１４，１５局目の下位局が接続されていない場合のデータの流れを示す図である。
【００２５】
従来の通信システムにおいては、上位コントローラ１のハードウエアーである通信用ＩＣ（不図示）は、上位コントローラ１に１４，１５局目（局アドレス０ＤＨ，０ＥＨ）の下位局が接続されていない場合にも、１４，１５局目の下位局に対して指令を送っている。
【００２６】
図４は、本実施形態の通信システムにおいて、上位コントローラ１に１４，１５局目の下位局が接続されていない場合のデータの流れを示す図である。
【００２７】
本実施形態の通信システムにおいては、上位コントローラ１のハードウエアーである通信用ＩＣ（不図示）は、２局目（局アドレス０２Ｈ）の下位局とのデータ授受に失敗した場合、２局目の下位局からの応答が返って来ないため、上位コントローラ１に接続されていない１４局目の下位局の固定周期分の空き時間を使用し、この固定周期内で、２局目の下位局から応答が来る様に再度２局目の下位局に対して指令を送る。即ち、上位コントローラ１の通信用ＩＣは、データ授受に失敗した下位局に対して、予め設定されていない空きアドレスエリアを使用してデータの授受を再度行う（リトライ動作）。それにより、通信の確度が向上する。
【００２８】
さらに、上位コントローラ１の通信用ＩＣは、サーボの調整等で特定のサーボの仔細なデータが必要である場合、その為だけに各下位局に送信する伝送バイト数を大きくする必要はなく、上記と同様に、上位コントローラ１に接続されていない１５局目の固定周期分の空き時間を使用し、この固定周期内で、例えば、４局目の下位局に対して自動的にメッセージデータを送信し、仔細なデータの返送を要求する。なお、通常対象となる下位局は２局程度であるため、上位コントローラ１の通信用ＩＣは、対象となる下位局を切り替えてメッセージデータを送信する。
【００２９】
（第２の実施形態）
各下位局では、通信部により上位コントローラ１から受信したデータをＲＡＭに一時的に格納することでＣＰＵの負荷を軽減しているが、上位コントローラ１から下位局に対してコマンドデータとメッセージデータを送信する場合には、新たなデータによりＲＡＭが上書きされ、元のデータが消去されてしまう。
【００３０】
そこで、本実施形態の通信システムは、以下のような動作を行うことで、下位局のＲＡＭが上書きされることなく、上位コントローラ１から下位局に対してコマンドデータとメッセージデータを送信可能としている。
【００３１】
図５は、本実施形態の通信システムにおいて、上位コントローラ１に１４，１５局目の下位局が接続されていない場合のデータの流れを示す図である。なお、本実施形態の通信システムの構成は、図１と同様であるため、説明を省略する。
【００３２】
本実施形態の通信システムにおいては、上位コントローラ１の通信用ＩＣ（不図示）は、ＰＬＬを同期させるプリフレームＰＦ、フラグＦ、アドレスＡＤ、制御フィールド情報であるＣＯＭ、データパケット部であるＤＡＴＡ、エラーチェックのＩＣＲＣ、およびフラグＦからなるＨＤＬＣの伝送フォーマットの形式で各下位局に対して指令を送信する。このようなＨＤＬＣの伝送フォーマットは公知であるので、詳細な説明を省略する。ＣＯＭは、Ｄ０〜Ｄ７の各ビットからなる１バイトで構成される。なお、通常のデータ伝送では、ＬＳＢが先に送られるため、ＣＯＭの１バイトのデータを表す時には図５に示すようにＬＳＢとＭＳＢが入れ替わって表される。
【００３３】
各下位局は、ビットＤ４（Ｍ／Ｃ）によりメッセージデータとコマンドデータとの区別を行う。ビットＤ４が立っているとメッセージデータとなり、メッセージデータの時はｎ３〜ｎ０がメッセージデータのシーケンスとなる。これにより、長いメッセージデータも送ることが可能となる。
【００３４】
即ち、各下位局は、上位コントローラ１からの指令に対して、ビットＤ４が立っていることを下位局のハードウエアーである通信用ＩＣ（不図示）が検出し、通信部がＲＡＭへの書き込み時に、ＲＡＭのアクセスエリアを図６に示すようにメッセージデータ用のアクセスエリアに切り換える。
【００３５】
従って、各下位局は、上位コントローラ１から同一の固定周期でコマンドデータとメッセージデータが送られてきた場合にも、データのハンドリング処理が煩雑になりデータを取り損なったり、処理時間をオーバーしたりすることが無くなり、かつ、ＲＡＭが上書きされることなくなる。
【００３６】
それにより、上位コントローラ１は、同一の固定周期内で同一の下位局に対してコマンドデータとメッセージデータを送信することが可能になる。
【００３７】
このとき、各下位局は、単にＲＡＭへのアクセスを行うだけなので途中でデータを吸い上げたりする必要はない。即ち、各下位局は、一斉放送に対する割込によりＣＰＵを起動させ、ＣＰＵがＲＡＭにアクセスするだけで、コマンドデータとメッセージデータを読み取ることができ、かつ、上位コントローラ１にコマンドデータとメッセージデータを送ることが可能になる。
【００３８】
また、上位コントローラ１の通信用ＩＣは、上位コントローラ１に１４，１５局目の下位局が接続されていない状態で１，２局目の下位局とのデータ授受に失敗した場合、第１の実施形態と同様に、１４局目の下位局の固定周期分の空き時間を使用し、この固定周期内で１局目の下位局に対して再度指令を送り、１５局目の下位局の固定周期分の空き時間を使用し、この固定周期内で２局目の下位局に対して再度指令を送る。それにより、通信の確度が向上する。
【００３９】
【発明の効果】
本発明の一態様による通信システムによれば、上位局が、当該上位局に接続されていない下位局の固定周期分の空いた時間を使用し、この固定周期内でデータの授受に失敗した下位局に対してデータの授受を再度行う構成としたため、通信の確度を向上させることができる。
【００４０】
また、本発明の他の態様による通信システムによれば、上位局が、当該上位局に接続されていない下位局の固定周期分の空いた時間を使用し、この固定周期内で特定の下位局に対して、仔細なデータの返送要求等であるメッセージデータの授受を行う構成としたため、上位局は、特定の下位局の仔細なデータを得ることができる。また、上位局は、特定の下位局の仔細なデータを得る場合、その為だけに各下位局に送信する伝送バイト数を大きくする必要がない。
【００４１】
また、本発明のさらに他の態様による通信システムによれば、上位局が、同一の固定周期で同一の下位局に対して、コマンドデータとメッセージデータとを含む所定のデータの授受を行う場合、所定のデータ中の制御フィールド情報にメッセージデータが含まれることを示す特定ビットを設定し、下位局が、制御フィールド情報に特定ビットが設定されていることを確認した場合にＲＡＭのアクセスエリアを切り替える構成としたため、下位局は、同一の固定周期で上位局からコマンドデータとメッセージデータが送られてきた場合も、データのハンドリング処理の煩雑化やデータ処理時間の増大を招くことがなく、かつ、ＲＡＭが上書きされることがない。それにより、上位局は、同一の固定周期で同一の下位局に対してコマンドデータとメッセージデータを送ることができる。また、ＲＡＭが上書きされることがないため、下位局のＣＰＵの負荷増加を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した通信システムにおいて、上位コントローラに最大数１５局の下位局が接続されている場合の基本的なデータの流れを示す図である。
【図３】従来の通信システムにおいて、上位コントローラに１４，１５局目の下位局が接続されていない場合のデータの流れを示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態による通信システムにおいて、上位コントローラに１４，１５局目の下位局が接続されていない場合のデータの流れを示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態による通信システムにおいて、上位コントローラに１４，１５局目の下位局が接続されていない場合のデータの流れを示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態による通信システムにおける下位局のＲＡＭの構成を説明する図である。
【符号の説明】
１　　上位コントローラ
２０１〜２１２　　サーボ
２１３　　Ｉ／Ｏ
３０１〜３１２　　モータ
【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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