(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ処理ユニット（ＣＰＵ）（３）と少なくとも１つの機能単位（２）とを備え、相異なる拡張段階で設けられた電気システムの機能単位（２）を認識する装置（１）であって、前記機能単位（２）が、機能データを記録するための不揮発性の記憶装置（５）を備えた機能レジスタ（４）を有している装置において、
前記記憶装置（５）が、機能単位（２）の物理特性およびインターフェースパラメータに割り当てられた機能データを含む少なくとも１つの機能エントリを有しており、機能単位（２）の物理特性およびインターフェースパラメータの変更が、機能レジスタ（４）の中の機能エントリの対応する機能データの変更によって記録可能であることを特徴とする、機能単位を認識する装置。
【請求項２】
前記機能レジスタ（４）の中のそれぞれの機能エントリが、特に、個々の機能データおよび／または機能データのグループの消去、上書き、および／または補足によって変更可能である、請求項１記載の装置。
【請求項３】
データ処理プログラムが、前記機能単位（２）を作動させるために機能データと対応するアクセスデータを有している、請求項１または２記載の装置。
【請求項４】
前記電気システムの相異なる機能単位（２）の機能レジスタ（４）が特にＣＰＵ（３）を介して相互に接続されており、前記機能単位（２）と、他の機能単位（２）とデータ処理プログラムの少なくとも一方との互換性が、対応する機能データとアクセスデータの比較によってチェック可能である、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項５】
前記機能レジスタ（４）が、前記データ処理プログラムと互換性がない、前記機能単位（２）の特性の機能データを含むトータル機能エントリを有している、請求項３または４記載の装置。
【請求項６】
前記機能レジスタ（４）が、機能データを記憶するために、機械的に操作可能な、および／または電子的な少なくとも１つの読出し書込み記憶装置（５）、特にＤＩＰスイッチ、はんだストラップ、ジャンパ、または電子記憶素子を有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
【請求項７】
前記電気システムが印刷機のモジュールの機能単位（２）、特に駆動モータの出入力ユニット（６）、インターフェース、および／または記憶・データ処理ユニット（３）を含んでいる、請求項１記載の装置。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか１項記載の装置（１）によって機能単位（２）を認識する方法において、
前記機能単位（２）のそれぞれの特性を、当該特性に割り当てられた機能エントリおよび／またはトータル機能エントリによって読出し書込み記憶装置（５）に記憶し、
機能エントリの変更を、前記読出し書込み記憶装置（５）の中の個々またはグループの機能データまたは全機能エントリの置換、追加、および／または消去によって行う、
ことを特徴とする、機能単位を認識する方法。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか１項記載の装置（１）によって機能単位（２）を認識する方法において、
データ処理プログラムで前記電気システムを作動させているときに、前記機能エントリの機能データが前記データ処理プログラムのアクセスデータと互換性があるかどうかを前記ＣＰＵ（３）によってチェックし、前記機能単位（２）へのアクセスを対応する機能データに応じて制御することを特徴とする、機能単位を認識する方法。
【請求項１０】
前記ＣＰＵ（３）は前記データ処理プログラムと前記機能単位（２）との互換性がないときにエラーメッセージを生成し、および／またはプログラム進行を中止させる、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
必要な特性があるかどうか、前記ＣＰＵ（３）の前記データ処理プログラムと互換性がない、前記機能単位（２）の特性を含むトータル機能エントリをチェックするステップと、
前記データ処理プログラムで制御されるＣＰＵ（３）によるアクセスのために、互換性のある機能単位（２）を初期化するステップと、
前記機能単位（２）の互換性のある特性をアクティブにすることによってアクセスするステップと、
前記機能レジスタ（４）のオプションおよび既存の機能データのパラメータと、前記データ処理プログラムのパラメータ化されたアクセスデータとの互換性をチェックするステップと、
互換性のあるオプションおよび既存の機能またはインターフェースを初期化するステップと、
オプションおよび既存のインターフェースおよび機能をアクティブによってアクセスするステップと、
を有する、請求項９または１０記載の機能単位を認識する方法。
【請求項１２】
前記初期化が、
前記機能レジスタ（４）に由来する機能データに応じて、互換性のある機能単位（２）を構成するステップと、
前記データ処理プログラムの進行に必要な全ての機能データが存在しているかどうかチェックするステップと、
前記機能データと、前記データ処理プログラムのアクセスデータとの互換性をチェックするステップと、
互換性のある機能データをパラメータ化するステップと、
によって実行される、請求項１１記載の機能単位を認識する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ処理ユニット（ＣＰＵ）と少なくとも１つの機能単位と備え、異なる拡張段階で設けられた電気システムの機能単位を認識し、機能単位は機能データを記録するための不揮発性の記憶装置を備えた機能レジスタを有している装置に関する。さらに、この装置を用いて機能単位を認識する方法も本発明に含まれる。
【０００２】
【従来の技術】
この種の装置は、作動に必要な電気システムの機能単位と、ＣＰＵによって実行されるデータ処理プログラムとの間のデータ交換を可能にするために利用される。機能単位は基本的に、データ回線、インターフェース、記憶装置、出入力ユニット、インターフェース、ならびに制御部材等のような構成ユニットの電子部材を含んでいる。
【０００３】
電気システムの機能単位が相互に認識可能、かつＣＰＵによって認識可能であるためには、各々の機能単位の特性のすべての機能データが既知であり、電気システムとＣＰＵがこれを読取り可能に利用することができることが必要である。データ処理プログラムがデータ処理ユニット（ＣＰＵ）によって処理され、その際に機能単位へのアクセスが必要となる命令を実行する場合、このことは、データ通信の際に機能データのフォーマットが既知である場合にのみ可能である。機能単位のために存在しているデータのフォーマットが、データ処理プログラムまたはその他の関係する機能単位によって理解されると、これらのコンポーネントの間に互換性が成立する。ＣＰＵはデータ処理プログラムの実行時に、データ通信の際のフォーマットに互換性があるかどうか容易に認識することができないため、互換性のないデータが相互に処理されて、関係するコンポーネントの誤解釈や誤機能につながるおそれがある。
【０００４】
アセンブリの部材に加えて、さらにデータ処理プログラムのドライバといった電気システムの仮想装置も考慮の対象となる場合がある。
【０００５】
電気システムは、通例、多数の機能単位でできている。さらに電気システムは、電気システムの動作のためにＣＰＵを介して機能単位に応答してこれを制御するデータ処理プログラムも含んでいる。電気システムは機能単位とデータ処理プログラムの基本装備とともに製造され、その都度の利用目的の必要性に適合させられる。この場合には個々の機能単位やデータ処理プログラムが追加装備され、もしくは交換される。しばしば電気システムは異なる拡張段階で製造され、後から別の機能単位を補って完成させることがある。この場合には、システムの必要な機能性に応じて拡張段階を編成することが可能である。電気システムのこのような種類の構成では、個々の機能単位または機能単位のグループがつなぎ合わされて、１つまたは複数のデータ処理ユニットによってデータ処理プログラムで制御される。
【０００６】
このような電気システムでは機能単位が交換、追加、除去、あるいは更新されるので、こうした新たな機能単位がシステムにとって常に認識可能であるとともに互換性をもたなくてはならない。このことは特に、電気システムの機能単位と通信をするデータ処理プログラムにとって重大である。なぜならこうしたデータ処理プログラムは、機能単位の互換性に基づいてシステムの制御を行うからである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
機能単位がシステムに認識可能であるようにするため、ドイツ特許出願明細書２９５１３１７ではオプションとして、または異なる拡張段階で設けられた電気システムの機能単位を自動的に認識する装置が提案されている。この電気システムは、少なくとも１つの機能単位を有するデータ処理ユニットで構成されている。この機能単位は、あらゆる種類の機能単位に合わせて標準化された拡張スロット（Ｓｔｅｃｋｐｌａｚ）としての役目を果たす。このような機能単位の各々が識別のための一義的なコーディングを有している。それぞれの機能単位について、当該機能単位に属するコーディングを記録するための少なくとも１つのシフトレジスタが設けられている。それぞれの機能単位は、各自のコーディングを逐次出力するための接続部を備えている。データ処理ユニットは、機能単位のシフトレジスタを制御する手段と、その中に含まれるコーディングを逐次読み出す手段とを有している。この装置の欠点は、機能単位の特性が変更または拡張されたとき、その機能単位そのものは交換されないのでコーディングが変わらずに維持されることである。機能単位の変更を以前のデータ処理プログラムで引き続き活用できるようにするために、ソフトウェアを相応に変更することになる。それぞれの機能単位が一義的なコーディングを有しているので、変更前の機能単位に応答することのできるデータ処理プログラムは、変更後には、更新を行わなければもはやデータ交換をすることができない。なぜならこのプログラムは変化した特性を識別できないからである。しかも新しいプログラムをインストールする際にも、既存の機能単位のすべてのコーディングに配慮しなければならない。このことは、以前のコーディングのすべての一覧表がないと新しいプログラムが以前の機能単位を識別できないことを意味している。他方、機能単位が上述したように変更され、それと同時にコーディングも変更された場合、変更前の機能単位に応答することのできるデータ処理プログラムは、新たなコーディングで更新されないと、応答することができなくなってしまう。
【０００８】
特に電気システムの部品を長期間の後で取り替えなければならない場合、当該システムにアクセスするデータ処理プログラムに互換性があるにもかかわらず、新しい機能単位の新しいコーディングが古いデータ処理プログラムでは既知でないために、当該機能単位がもはや応答可能でないことが明らかになる。他方、機能単位が変更されてその古いコーディングが変更されないままである場合にも、問題につながる。というのも、互換性のある機能単位が電気システムの最新のデータ処理プログラムによって当初の機能単位であると識別されてしまい、変更された機能単位の新しい特性が古い特性を満たさなくなるからである。この場合にはしばしばシステムの停止や動作時のエラーという結果につながる機能障害が起こる。
【０００９】
機能単位を異なるアプリケーションで、つまり異なる電気システムで使用したり交換しようとする場合にも同様の欠点が生じる。この場合、コーディングが交換可能でないために、一方のシステムのデータ処理プログラムが他方のシステムの機能単位を認識することができない。
【００１０】
通例、このような問題は、相応のコーディングと組み合わされた相応の機能データを含む相応のデータ処理プログラムを相応に更新することで解決できる。しかしそのためには、システムの機能データを変更または拡張するたびに相当なプログラミングコストと、コストのかかるデータ管理と、電気システムで作動する設備の相応の運転停止時間とが更新の実行時に必要となる。
【００１１】
データ処理プログラムや機能単位の開発サイクルの枠内で、データ処理プログラムや機能単位の古いバージョンと新しいバージョンをさまざまに組み合わせることになる場合がある。たとえば新しく作成されるデータ処理プログラムは、機能単位のすべての開発段階を認識し、システムの相応の適合化を行って誤機能を防止するのが望ましい。同様に、データ処理プログラムの古いバージョンは、機能単位の互換性のある新しいバージョンと協働できることが望ましい。そのためには機能単位の特性の一義的な認識が保証されなくてはならない。
【００１２】
したがって、本発明の目的は、上述した欠点が回避されて、確実かつ簡単に実現可能な機能単位の認識が保証され、特に電子設備のアセンブリないしハードウェアコンポーネントの電子部品の機能単位の認識が保証される装置を提供することである。
【００１３】
本発明の他の目的は、機能単位を認識する方法を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この目的は、記憶装置が、機能単位の物理特性およびインターフェースパラメータに割り当てられた機能データを含む少なくとも１つの機能エントリを有しており、機能単位の物理特性およびインターフェースパラメータの変更が、機能レジスタの中の機能エントリの相応の機能データの変更によって記録可能であることによって達成される。
【００１５】
本装置の利点は、機能単位の物理特性がこれに属する機能レジスタで準備されて問合せ可能であることにある。物理特性としては、機能単位の入力および出力のための電圧、電流、抵抗などの値、ならびに信号特性や伝送プロトコルや伝送速度などのインターフェースパラメータが含まれる。
【００１６】
機能データの割当は、機能データが機能レジスタで機能エントリの中に構造化されて格納されることによって行われる。このとき機能データは予め設定されたフォーマット、たとえばパラメータ、パラメータフィールド、ストリング等を有している。このとき機能エントリは予め設定された機能データを有している。
【００１７】
機能単位の特性の変更ないし拡張は、それに応じて機能レジスタで機能エントリの機能データが変更されることによって記録される。したがって、機能エントリを変更した後は、当該変更の際に更新されていないデータ処理プログラムであっても、機能単位の変更されていない互換性のある特性を引き続き認識することができる。なぜならこれらの特性は機能エントリで変更されずに残されているからである。変更された新しい特性は、これらの特性と互換性があり、これらの特性を要求する新しいデータ処理プログラムによってのみ認識される。
【００１８】
新しい機能単位は、本発明によれば、機能レジスタを備えた電気システムに組み込まれ、または機能レジスタが特性に応じて組み込み後に構成される。特性はそれぞれ機能レジスタの中の機能エントリで表される。古いデータ処理プログラムによって機能エントリを検査すると、当該プログラムにとって使い道のない新しい機能データは考慮されず、したがって当該特性は認識されない。動作に必要で、当該プログラムと互換性のある機能エントリだけが認識される。したがって、こうした古いデータ処理プログラムに必要な特性を備えた新しい機能単位を作動させることが可能である。
【００１９】
新しいデータ処理プログラムは、古い特性に加えて新しい特性も認識し、機能単位をその特性に応じて作動の中に取り込む。したがって、特性の変更や機能単位の新しい特性の拡張、あるいは新しい機能単位と古い機能単位との交換が必要になったときに、作動に必要なデータ処理プログラムの更新を要することなく、新しいデータ処理プログラムと古いデータ処理プログラムで機能単位を作動させることができることが、簡単なやり方で保証される。
【００２０】
特に独自のＣＰＵを備えた機能単位の場合によく起こるように、２つの機能単位をすぐに連続してアクセスするときでも、それぞれの機能レジスタの中に予め設定された機能エントリによってデータ通信を制御することができる。
【００２１】
本発明の格別に有利な実施態様は、機能レジスタの中のそれぞれの機能エントリが、特に個々の機能データおよび／または機能データのグループの消去、上書き、および／または追加によって変更可能であることによって提供される。この実施態様は、機能単位の個々の特性の変更を機能エントリで個別に考慮することを可能にする。この場合は特性の変更を表す機能データだけが変更される。さらに、完全に除去したい特性は、当該特性に対応する機能エントリで機能データをゼロ値で上書きすることによって、機能レジスタから取り除くことができる。このことは、特性を別の特性で置き換える場合には機能レジスタの中の新しい機能エントリへの参照指示によって表現することも可能であり、この場合当初の機能エントリは参照指示そのものによって変更される。そのために複数の機能エントリが機能レジスタの中に設けられている。
【００２２】
つまり本システムは、既存のデータ処理プログラムや機能単位で常に作動させることができる。どのような変更をしても互換性は保たれ、特性は引き続き認識可能である。
【００２３】
本装置のさらに別の実施態様は、データ処理プログラムが、機能単位を作動させるために機能データと対応するアクセスデータを有することによって提供される。システムの作動時にデータ処理プログラムで制御されるＣＰＵが機能単位にアクセスすると、まず、アクセスに必要な特性が機能単位によって提供されているかどうかを機能エントリの機能データがチェックする。そのためにはデータ処理プログラムの対応するアクセスデータが存在していることが必要であり、このアクセスデータによって機能レジスタの機能エントリがチェックされ、特性が提供されている場合にはＣＰＵによって初期化される。
【００２４】
本装置のさらに別の実施態様は、電気システムの異なる機能単位の機能レジスタが特にＣＰＵを介して相互に接続されており、機能単位と、他の機能単位および／またはデータ処理プログラムとの互換性が、対応する機能データおよび／またはアクセスデータの比較によってチェック可能であることによって提供される。特に、異なるハードウェアコンポーネントの機能単位をＣＰＵを介してまたは直接アクセスし、ないしはデータを交換しようとするときは、機能レジスタを相応に相互に連結するのが有利である。このことはネットワークによって、または機能レジスタをつなぐＣＵＰによって保証され、その結果、機能単位へアクセスすると当該機能単位に割り当てられた記憶装置がＣＰＵの機能エントリとともに利用できるようになる。特に、ＣＰＵはそのために直接または間接に機能レジスタと接続される。このときＣＰＵは機能データを比較して、機能単位へのアクセス、機能単位の作動、もしくは機能単位とのデータ交換を相応に制御する。
【００２５】
さらに本発明の有利な実施態様は、機能エントリの中で割当をもたない機能単位の特性の機能データが割り当てられたトータル機能エントリを機能レジスタが有していることによって提供される。電気システムの機能単位が、機能エントリで標準的に割り当てられていないためにこれに対応する機能データが機能エントリの中に欠けている特性を有している場合、たとえばデータ処理プログラムに関連する変更が機能単位で行われた場合、当該機能データをトータル機能エントリに記憶するのが有利である。有利なことに、既存の機能エントリのデータ構造を変更することなく、データ処理プログラムの相応の特性をチェックすることが可能である。
【００２６】
本発明のさらに別の実施態様は、機能レジスタが機能データを記憶するために、機械的に操作可能な、かつ／または電子的な少なくとも１つの読出し書込みメモリを有しており、特にＤＩＰスイッチ、はんだストラップ、ジャンパ、または電子記憶素子を有していることによって提供される。有利なことに、機械的に操作可能、かつ特に電子的なメモリ単位で機能エントリを製作してコーディングすることができる。そのためには特にスイッチ等が考慮される。さらに、簡単なやり方で電気システムに組み込むことができ、同様に簡単にネットワーク化が可能な電子メモリを利用可能である。電子記憶素子の使用はコスト上の著しいメリットと結びついている。
【００２７】
本発明のさらに別の実施態様は、電気システムが印刷機のモジュールの機能単位を含んでおり、特に駆動モータの出入力ユニット、アクチュエータ、インターフェース、および／または記憶・データ処理ユニットを含んでいることによって提供される。この場合、それぞれのモジュールが、当該モジュールの関与するすべてのコンポーネントの機能データを含む機能レジスタとしてのＥＥＰＲＯＭを備えることが意図される。特に、モータ、ブレーキ装置、送風機の機能データが記憶アドレスに割り当てられ、ＣＰＵがこれを読取り可能に利用することができる。
【００２８】
さらに他の解決策は、本発明の装置によって機能単位を認識する方法で提供される。この場合、本発明によれば、機能単位のそれぞれの特性が、当該特性に割り当てられた機能エントリおよび／またはトータル機能エントリによって機能レジスタの読出し書込みメモリに記憶され、機能エントリの変更は、読出し書込みメモリの中の個々またはグループの機能データまたは全機能エントリの置換、補足、および／または消去によって行われることが意図される。有利なことに、システムの作動時に、関与する機能単位の制御が機能レジスタのチェックによって改善される。なぜなら、それぞれの機能単位へのアクセスに必要な特性を、まずそのために予定されている機能エントリまたはトータル機能エントリによってチェックすることができるからである。この場合にはまず、機能単位へのアクセスに必要な特性が存在するかどうかを判定するチェックが意図される。このことは、ハードウェアコンポーネントの存在がチェックされるとともに、たとえば伝送速度、入力と出力、制御信号などを含む相応の回路面での前提条件もチェックされることを意味している。有利なことに、このようにして機能単位の電気システムの他のコンポーネントとの互換性が認識可能であり、アクセスを適合化させる信号の必要な初期化を機能レジスタの機能エントリにのみ依存させることができる。したがって、ソフトウェアに含まれるバージョン互換性リスト、またはその目的に意図されているファイルを介した機能単位へのアクセスの制御は、もはや必要なくなる。それにより、機能単位の変更がその機能レジスタの中でシステム全体について認識可能なので、補足または変更のとき、ないしはシステムの保守のとき、本質的にコストのかかる更新が不要となる。
【００２９】
本方法の１つの実施態様は、データ処理プログラムで電気システムの作動させているときに、機能エントリの機能データがデータ処理プログラムのアクセスデータと互換性があるかどうかをＣＰＵによってチェックされ、機能単位へのアクセスが対応する機能データに応じて制御されることによって実現される。この場合、データ処理プログラムと機能単位の互換性がない場合にはＣＰＵがエラーメッセージを生成し、および／またはプログラム進行を中断させることが意図される。したがって、有利なことに、機能単位やデータ処理プログラムの互換性がないことが機能単位の誤動作につながったり、それに伴って設備の動作時のエラーにつながることが防止される。他の機能単位やシステム管理をするデータ処理プログラムへもエラーメッセージの出力が行われて、修正を自動的に行えるようにすることも意図される。
【００３０】
本発明の格別に有利な実施態様は、
必要な特性があるかどうか、および機能単位に互換性があるかどうか、トータル機能エントリをチェックするステップと、
データ処理プログラムで制御されるＣＰＵによるアクセスのために、互換性のある機能単位を初期化するステップと、
機能単位の互換性のある特性の活動化によってアクセスするステップと、
機能レジスタのオプションおよび既存の機能データのパラメータと、データ処理プログラムのパラメータ化されたアクセスデータとの互換性をチェックするステップと、
互換性のあるオプションおよび既存の機能データを初期化するステップと、
オプションおよび既存の特性の活動化によってアクセスするステップを有する方法によって提供される。
【００３１】
この場合、初期化は
機能レジスタに由来する機能データに応じて、互換性のある機能単位を構成するステップと、
データ処理プログラムの進行に必要な機能データが存在しているかどうかチェックするステップと、
機能データと、データ処理プログラムのアクセスデータとの互換性をチェックするステップと、
互換性のある機能データをパラメータ化するステップによって行なうことができる。
【００３２】
機能単位の特性つまりハードウェアコンポーネントのソフトウェア関連の各々の変更は、機能レジスタの中では、割り当てられた機能エントリの変更によって表される。データ処理プログラムと機能単位との互換性を、変更のない特性については変えないようにするため、割り当てられた機能エントリの機能データは維持される。当該機能単位にアクセスするデータ処理プログラムは、機能単位によって提供される特性に対する、つまり必要な機能に対する最低要求事項をチェックする。これらの必要な機能がすべて機能単位によって提供されないときは、誤動作を回避するためにデータ処理プログラムが停止されることが保証されていなくてはならない。さらに、データ処理プログラムは、機能単位のその他の必要でない特性（オプションの機能）が機能レジスタの中にある場合には、これを利用することができる。
【００３３】
機能レジスタのために利用される記憶素子、たとえばＥＥＰＲＯＭ記憶素子の記憶場所を区分するために、データ編成が意図される。これは、機能レジスタの記憶アドレスを、空いている記憶アドレスをもつメイングループと埋まっている記憶アドレスをもつサブグループとに分類することによって達成される。サブグループの記憶アドレスにおけるパラメータの配置ないし順序は、予め決定されていて変更することはできない。このとき、上位のメイングループは任意に利用可能である。データが混乱した配置にならないようにする対処は、たとえば物理パラメータ等のように同じ性質をもつデータをサブグループに割り当てることで行う。それにより、サブグループについて定義されていて時間の経過とともに追加されるような一続きのパラメータが得られる。それぞれのサブグループには機能エントリが値として割り当てられ、この値は設定された順序の中にどのパラメータが存在しているかを表している。有利な実施態様では、それぞれのサブグループに厳密に１つのパラメータが割り当てられ、それによって各々のパラメータに１つの値が割り当てられることになる。したがって、パラメータ配置の、下位互換性のある任意の変更が可能である。
【００３４】
機能単位のそれぞれの変更は、その都度の機能エントリの拡張によってＣＰＵに表示され、それによって電気システムに表示される。機能エントリの中の機能データを拡張するときは、そのサブグループの中の機能データの古いデータセットが維持されるので、この機能データは、これまで互換性のあったデータ処理プログラムにとって有効なままである。機能単位の変更は、機能レジスタの中の新しい機能エントリによって電気システムに表示することができる。このとき、当初割り当てられていた機能エントリは消去することができ、もしくは無効にすることができる。トータル機能エントリでは、データ処理プログラムにとっての特定の機能エントリの有効性が決定される。さらに、機能エントリの個々の機能データがトータル機能エントリの中のエントリによって特定のアクセスについて阻止され、それによって特定のデータ処理プログラムについて無効にすることが意図されている。有利なことに、このようにして各々の機能単位が、すなわちたとえば印刷機の制御可能なモータといった電気システムのハードウェアコンポーネントが多機能なスイッチを備えており、このスイッチはデータ処理プログラムが当該機能単位の個別の特性を制御およびアクティブすることを可能にし、このとき同時にアクセスのために必要なパラメータも提供される。機能単位の事後の拡張やその他の変更であって、データ処理プログラムの必要な特性に影響を及ぼさない拡張や変更、および機能エントリの中のこれに応じた機能データは、当該データ処理プログラムによるアクセスや機能単位の各々の特性をアクティブにするのを妨げない。
【００３５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３６】
図１には、機能単位２とデータ処理ユニット（ＣＰＵ）３とを含む装置１の機能図が描かれている。機能単位２は、それぞれ機能データに割り当てられた特性を記憶するために設けられた、機能エントリをもつ機能レジスタ４を有している。
【００３７】
ＣＰＵ３は、機能レジスタ４と機能単位２、ならびにさらに別の機能単位２と接続されている。さらに、ＣＰＵ３は、装置１が割り当てられている電気システムを制御および調節するためのデータ処理プログラムを含んでいる。
【００３８】
電気システムから機能単位２へのアクセスがあると、ＣＰＵ３は機能単位２の機能レジスタ４に対して機能照会を行い、機能エントリの機能データに基づく回答を得る。この機能データを用いてＣＰＵ３は機能オファーを計算し、すなわち従来技術から公知の予め設定されたアルゴリズムに従って機能ユニット２の機能性と互換性を計算する。機能性と互換性が与えられていれば、アクセスおよび／またはデータ交換を行うことができる。
【００３９】
機能性ないし互換性が与えられていなければ、ＣＰＵ３はシステムの出入力ユニット６にエラーメッセージを送り、ないしはデータ処理プログラムの進行が中止される。システムの機能単位２が他の機能単位２にアクセスしようとしていた場合には、エラーメッセージがこの機能単位にも直接送られる。
【００４０】
図２には、機能レジスタの典型的な記憶レイアウトがＥＥＰＲＯＭ記憶素子の例で説明されている。機能単位の機能性が変更されたり拡張されると、当初存在していた割当を変更することなく、ただちに機能レジスタが新しい機能データの割当を受ける。このことは、当該機能データが従来技術から公知の予め設定されたアルゴリズムでコーディングされて新しい機能エントリに割り当てられることによって実現される。機能レジスタの中の機能エントリの機能データはＣＰＵによって読取り可能なデータセグメントとして、特にバイトとして記憶されることが意図されている。すべての機能エントリの数は、整数語または１６進語としてのフォーマットでＣＰＵに伝えられる。これらの機能エントリを用いて、データ処理プログラムおよび／または機能単位に格納されているアクセスデータとの比較が可能である。有利なことに、機能エントリと、データ処理プログラムおよび／または機能単位のアクセスデータとの比較はそれ以外のデコーディングなしに行うことができるので、計算時間はわずかなままであり、プロセスを効率的に実行することができる。したがってＣＰＵの負担は、アクセス数が多いときでもわずかなままである。
【００４１】
本例では機能レジスタは、相応のグループ番号が割り当てられたメイングループとサブグループに分類されている。メイングループ番号は、機能レジスタの中のすべてのデータの仕様を規定している。メイングループ番号は特定の機能単位を表している。本例では、１０２４，１０２６，１０２８および１０３０の値が異なる印刷機モータに割り当てられている。５１２，５１４および５１６の値は信号発生器であり、６４０の値は温度プローブ、７６８の値は印刷機のブレーキ装置にそれぞれ割り当てられている。これによってデータの解釈フレームが規定される。
【００４２】
混乱した配置にならないよう対処するため、パラメータはサブグループに区分されている。サブグループ番号でパラメータが分類される。サブグループ番号は、それぞれのメイングループについて特に同一である。本例ではサブグループ番号は値１が物理パラメータに割り当てられており、特に抵抗の測定値、印刷機のロータないしステータにおける電子回路（Ｒ，Ｌ，Ｃ）のインダクタンスとキャパシタンス、ロータ（ＪRoter）の慣性モーメントまたは温度（ＴRotor）に割り当てられる。
【００４３】
値２のサブグループ番号は公称値または記述データ、たとえばモータ、タコメータ、ブレーキ装置または送風機などの電流（Ｉ）、電圧（Ｕ）、平均値、有効値、すべり周波数、極数、磁化電流、回転方向、モータまたはブレーキ装置のモーメント、タコメータの目盛数またはデジタル式タコメータの場合におけるトラック数、アナログ式タコメータの電圧比例係数、リゾルバ周波数、リゾルバのオフセット比と変換比ならびにリゾルバ極数、発生器やブレーキ装置に対する供給電圧ないし供給電流、送風機の圧力、伝動装置の歯数比、あるいは伝動装置モーメントなどに割り当てられる。特に、ＥＥＰＲＯＭ記憶素子の場合、機能エントリないし機能データのメモリ編成ないしコーディングに関する情報や、メイングループ構造とサブグループ構造といったフォーマットに関する情報を含んでいる機能データが機能レジスタに記録される。
【００４４】
値３のサブグループ番号は、設備の限界値を表す。このサブグループ番号は特にパルス電流時間のあるパルス電流、消磁、連続運転、間欠運転、機械の最大回転数、温度、温度センサの警報限界とスイッチオフ限界、熱からのモータ保護、スイッチオフ抵抗などに関する限界値である。
【００４５】
値４のサブグループ番号は、電流制御のための標準パラメータを表す。これは特にロータ時間定数（Ｔａ）、伝達係数（Ｋａ）、飽和の開始、飽和の終了、最小のステータインダクタンス、ロータ漏れインダクタンスなどである。
【００４６】
値５のサブグループ番号は組み合わされた制御パラメータを表し、特にＰゲイン、Ｉゲイン、間隙限界（５０／６０Ｈｚ）、パラメータ化された電機子抵抗、（ブラシ電圧／Ｉ公称値を含む）などである。
【００４７】
値６のサブグループ番号は機械的データを表し、特に重量（質量）、絶縁等級、軸長さ、軸直径、長さ、固定、全高、構造形態、接続部、プラグ、アイレット、クランプケースの位置などを表す。
【００４８】
値７のサブグループ番号は管理データを表し、特に製造番号、製造者表示、型式表示、発生器やブレーキ装置やプラグのシリアル番号を含むシリアル番号などを表す。
【００４９】
物理特性は、特に標準化されている単位（メートル、キログラム、秒、アンペア、ボルト、ワット、およびこれらの組合せ）で表される。
【００５０】
それぞれのパラメータは、たとえば当該パラメータが公称値または最小値／最大値として特定されているサブグループによって初めて解釈フレームを与えられる。メイングループ番号はコンポーネント種類を表示するので、サブグループのデータエラーはこうしたコンポーネント種類との関連でのみパラメータ分類に利用されて、メイングループ番号で評価される。
【００５１】
最後に、データ型式および場合によりパラメータの整数型のときの指数をバイトでコーディングする。データ型式と指数には特定の制御ビットが用意されるので、フォーマットを下位互換性があるように変更することができる。
【００５２】
すべての記憶アドレスについて、本例では値「００Ｈ」をもつワイルドカードが設けられている。機能データの記憶は、「最下位のバイト」がもっとも小さい記憶アドレスに配置されて「最上位のバイト」がもっとも大きい記憶アドレスに配置される「リトルエンディアン」方式に基づいて行われる。この例外をなすのが、データセグメントの末端に付加されるＣＲＣチェックサムであり、これは「ビッグエンディアン」で行われる。
【００５３】
メイングループとサブグループのグループ番号は決定されており、もはや変更されない。機能データのフォーマットは、柔軟性を高めるために、それぞれ個々のパラメータについて制御バイトでコーディングされる。どの記憶領域が埋まっているかを表すため、メモリの開始部に全データ領域の長さを配置する。チェックサムはバイト加算によって計算される。データの安全性を確保するため、ＣＲＣ検査語がデータ領域の末端に付加される。さらに、すべてのメイングループとサブグループのバイトの数が、メイングループセグメントないしサブグループセグメントの前に配置される。それによって、次のメイングループまたはサブグループを指示するポインタを非常に迅速に計算することができる。
【００５４】
メイングループないしサブグループのバイトの総数は、カウント語そのもののための２つのバイトと、メイングループないしサブグループのためのさらに別の２つのバイトとを含めた、パラメータ領域のすべてのバイトを含んでいる。残りの未使用の記憶領域は「００Ｈ」のフルバイトで埋められる。
【００５５】
データの安全性を確保するため、データブロック一式の末端にはＣＲＣチェックサムが付加される。ＣＲＣは「ｃｙｃｌｉｃ  ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  ｃｈｅｃｋ」を意味し、周期的なコードのモジュロ２演算の除算の余りを検査語として利用する公知の検査法である。
【００５６】
図３には、機能レジスタをチェックするときにＣＰＵによる互換性に関する照会の間に実行される典型的なフローチャートが示されている。このようなアクセスでは、まず、そのデータ処理プログラムが利用するすべての物理特性が機能単位によっても提供されているかどうか、トータル機能エントリがチェックされる。提供されていなければ、データ処理プログラムは中止される。この場合、予めエラーメッセージを表示装置に出力することができる。
【００５７】
すべての特性が存在していれば、機能単位へのアクセスがトータル機能エントリに基づいて構成される。次いで、機能単位（必要な機能）にアクセスするための特性が存在しているかどうか、機能レジスタの中の機能エントリがチェックされる。存在していなければ、プログラムは中止される。存在していれば、機能データのパラメータがデータ処理プログラムのアクセスを許されるかどうかがチェックされる。そして場合により、機能データの必要なパラメータ化が行われる。さもなければプログラムが中止される。最後に、オプションの特性および存在が確かめられた特性のパラメータが、データ処理プログラムのアクセスを許されるかどうかチェックされる。場合により、オプションの特性がパラメータ化されてアクティブにされる。さもなければ必要な特性のみがアクティブにされる。
【００５８】
図４には、トータル機能エントリの一例が示されている。トータル機能エントリでは、機能単位ＥＭＷ２に比べて変更点を有していてＥＭＷ２の古いデータ処理プログラムでは調べることができない機能単位ＥＷＭ３のすべての特性に、機能データが割り当てられている。これらの特性には相応の機能エントリの中に、ＥＷＭ３の機能レジスタが有している機能エントリが欠如している。エントリの標準長さは８ビットである。最初のビット「０」は「０」か「１」のいずれかに切り替わる。このビットは本例では、機能単位ＥＷＭ３が機能単位ＥＷＭ２と互換性があるかどうかを表す。値「０」は、機能単位に互換性があることを表す。このように互換性がある場合、ＥＷＭ３はＥＷＭ２の代替として置き換わることができ、これにアクセスするデータ処理プログラムを変更する必要はない。ＥＷＭ２のデータ処理プログラムのアクセスに必要な機能データは、ここには図示しない機能レジスタの機能エントリの中で指定されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本装置の機能図である。
【図２】機能データによる機能レジスタのアドレスレイアウトの例を示す図である。
【図３】スイッチによってソフトウェアをスタートさせる際の機能レジスタのチェックのためのフローチャートである。
【図４】トータル機能エントリの機能データのレイアウトを示す図である。
【符号の説明】
１  装置
２  機能単位
３  データ処理ユニット（ＣＰＵ）
４  機能レジスタ
５  記憶装置
６  出入力ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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