CN1825230A - 控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种控制系统，使用在通用OS上运行的控制程序而对规定的控制机器进行控制，具备：辅助存储装置(40)，其存储有通用OS、控制程序及控制程序的运行所必需的各种数据；主存储装置(30)，其在分别执行通用OS及控制程序时装入通用OS及控制程序，辅助存储装置(40)整体由硅盘(42)构成，或由硬盘(41)和硅盘(42)构成。由此，本发明提供一种通过使用可靠性高的存储装置，而防止了数据的丢失的可靠性高的控制系统。

Description

控制系统
技术领域
本发明涉及一种用于对控制对象进行控制的控制程序在通用OS上运行的控制系统。
背景技术
近年来，流通具备网络功能或多任务功能的廉价且高功能的通用OS，具有通过将该通用OS适用于用于控制例如机器人等特定的控制对象的控制系统中，实现开发控制系统过程中的开发工序数的削减及成本的降低的技术。
在上述专利文献1的技术中，为了处理大量的数据，使用硬盘(磁盘装置)作为存储装置。该硬盘，从物理学角度上看耐冲击性或耐振动性较弱，另外，在重写时，若产生电源断开，则软文件系统容易破坏，因此作为控制程序等的存储装置来使用时，在确保控制系统的可靠性这方面存在问题。
专利文献1：特开平10-15836号公报
发明内容
本发明是鉴于上述问题而制成的，其目的在于，提供一种通过使用可靠性高的存储装置，防止数据的丢失的高可靠性的控制系统。
有关本发明的控制系统，使用在通用OS上运行的控制程序对规定的控制机器进行控制，具备：辅助存储装置，其存储有通用OS、控制程序及控制程序的运行所必需的各种数据；和主存储装置，其在分别执行通用OS及控制程序时，装入通用OS及控制程序，由非易失性半导体存储装置构成辅助存储装置。
由此，与磁盘装置相比使用了可靠性高的非易失性半导体存储装置，因此可防止数据的丢失，能够得到可靠性高的控制系统。
此外，有关本发明的控制系统，使用在通用OS上运行的控制程序对规定的控制机器进行控制，具备：辅助存储装置，其至少存储有通用OS、控制程序及控制程序的运行所必需的各种数据；和主存储装置，其在分别执行通用OS及控制程序时装入通用OS及控制程序，由作为保护区域的非易失性半导体存储装置和作为非保护区域的磁盘装置构成辅助存储装置，关于控制程序在通用OS上运行所必需的通用OS的各种功能程序和控制程序，至少作为保护数据存储到保护区域中。
作为辅助存储装置，虽然从可靠性的观点来看，无需使用磁盘装置，而优选将整体由非易失性半导体装置构成，但是从存储容量或成本问题来看实际上较难的情况下，通过如本发明那样构成，能够解除这些问题，同时可以构筑可靠性高的控制系统。
另外，有关本发明的控制系统，具备：写入过滤器用存储机构，通用OS所具有的写入过滤器来管理写入及读出；和控制机构，其在产生向保护区域的写入的情况下，使用写入过滤器不向保护区域写入而向写入过滤器用存储机构写入，控制机构，在产生了向保护区域的写入时的设定模式为特定用户可进行操作的管理者模式的情况下，在满足规定的条件之时，将写入到写入过滤器用存储机构中的该写入数据，经由写入过滤器写入到保护区域中。
由此，在产生了向保护区域的写入的情况下，由于实际的写入由写入过滤器被旁路到写入过滤器用区域中，因此在重写时，即使产生电源断开使重写数据破坏，重写前的初始数据也会被保护(保留)在保护区域内。从而，再次接通电源之时，可基于保护区域内的数据来运行。
另外，在除了管理者模式以外的情况下，由于作成无法实施保护数据的重写(向保护区域的写入)的构成，因此能够排除一般的用户误重写保护数据的危险性。
另外，有关本发明的控制系统，还具备通过用户可进行重写的表，其中，在该表上设定有数据项目、和表示将该数据项目的数据存储到保护区域和非保护区域中的哪一个区域中的信息，控制机构，在产生了写入的情况下，基于该写入数据的数据项目并参照表特定写入地址。
由此，用户可以对每个数据任意地指定保护数据或非保护数据，并且用户可根据控制系统的利用形式自由地进行定制(customize)。
另外，有关本发明的控制系统，写入过滤器用存储机构，是被设在由易失性存储器构成的主存储装置内的过滤器用区域。
由此，即使进行了误写入，通过暂时断开电源可消除写入到写入过滤器用存储机构中的内容，在下次的起动时可基于保护区域内的数据来运行。
另外，在有关本发明的控制系统中，控制机构，当产生从保护区域的读出时，判断该读出数据是否对写入过滤器用存储机构进行过写入，在判断为进行过写入的情况下，从写入过滤器用存储机构读出，在判断为没有进行写入的情况下，从保护区域读出。
另外，有关本发明的控制系统，非易失性半导体存储装置由闪烁(flash)ROM构成。
由此，作为非易失性半导体存储装置可以使用闪烁ROM。
另外，有关本发明的控制系统，控制机器是机器人。
由此，可以构成具备了上述效果的可靠性高的机器人控制系统。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的机器人控制系统的构成的框图。
图2是表示保护信息表的一例的图。
图3是表示数据管理表的一例的图。
图4是表示写入产生时的处理的流程的流程图。
图5是写入动作的说明图。
图6是表示读出产生时的处理的流程的流程图。
图7是读出动作的说明图。
图中：10-机器人控制系统，11-总线，20-主CPU，30-主存储装置，31-工作区域，32-写入过滤器用区域，40-辅助存储装置，41-硬盘，42-硅盘，50-显示装置，60-输入装置，70-接口板，80-控制机构，100-数据管理表，110-保护信息表。
具体实施方式
以下，对有关本发明的一实施方式的控制系统进行说明。在本例中，以控制机器为机器人的机器人控制系统为例进行说明。
图1是表示本发明的一实施方式的机器人控制系统的构成的框图。
机器人控制系统10的构成如下：在主CPU20上，通过总线11连接有主存储装置30、辅助存储装置40、显示装置(例如，CRT、液晶显示器等)50、输入装置(例如鼠标、键盘等)60及接口板70。并且，在接口板70上连接有多个(在这里为2个)机器人A71、和机器人B72。
主存储装置30，由作为易失性存储器的RAM构成，具备：工作区域31，其作为执行被存储到辅助存储装置40中的后述的通用OS的各种功能程序或机器人控制程序时的装入(load)区域来使用；写入过滤器(writefilter)用区域32，用于由后述的写入过滤器管理写入及读出。
辅助存储装置40，由与以往相同的硬盘41、和作为非易失性半导体存储装置的硅盘(闪烁ROM)42构成。在此，本发明的特征之一在于，通过作为辅助存储装置40代替以往所使用的硬盘(磁盘装置)，使用与硬盘相比对于冲击或振动等的耐故障性强、可靠性高的非易失性半导体存储装置，而解除使用硬盘时的可靠性这方面的问题。
但是，实际上，从存储容量或成本的问题来看，将硬盘整体代替为非易失性半导体存储装置是比较难的。因此，在本例中，如上述那样由硬盘41和硅盘42构成辅助存储装置40，在构筑可靠性高的机器人控制系统10的基础上，将确实想保护的数据(包括程序)(以下，称为保护数据)存储到硅盘42中，将其他数据(以下，称为非保护数据)存储到硬盘41中，通过上述那样，解除存储容量或成本的问题，同时实现可靠性高的机器人控制系统10。此外，硅盘42，由于存储保护数据，因此也称为保护区域，硬盘41，由于存储非保护数据，因此也称为非保护区域。
被存储到硅盘42中的保护数据，具体地讲，相当于例如作为Windows(注册商标)NT等的通用OS(操作系统)中的、使机器人控制程序运行所需的程序而选择的各种功能程序和机器人控制程序。此外，机器人控制系统10，与控制对象的机器人A71、机器人B72一起从开发制造商侧被提供，在实际的利用形式中，在出厂时，就处于在硅盘42内已写入这些保护数据的状态。另外，构成为也可以在用户侧进行保护数据的追加的形式，在该例中表示了追加机器人A及机器人B的机型数据、和使机器人A71的卡爪移动的目标位置的坐标数据的例子。
另一方面，被存储在硬盘41中的非保护数据，例如具有用户程序、执行时信息(在用户程序中使用的特殊的变量、误差记录、运转时间信息等)、后述的数据管理表100、和保护信息表110等。
但是，虽然硅盘42对冲击或振动耐故障性强，但是在数据写入动作途中产生电源断开的情况下，有可能与硬盘同样地、具有数据破坏的可能性。对于该问题，认为降低向硅盘42(保护区域)的写入次数的方法是有效的，在本例中，即使是指示了向硅盘42的写入的情况下，也无需写入到硅盘42中，而暂时写入到别的存储机构中，在满足规定的条件之时，将写入到其他存储机构中的数据写入到硅盘42中。由此，即使是突然电源被断开的情况下，也可以保护写入到硅盘42内的保护数据。
在实现上述内容时，在本发明中，使用通用OS所持有的现有的功能的写入过滤器。写入过滤器，其功能为，在指示向规定的存储装置的写入之时，不进行向其规定的存储装置的写入，而向写入过滤器所管理的写入过滤器用存储机构实施写入，在本例中，向保护区域的写入被指示之时，作为使该写入旁路到写入过滤器用区域32中的机构来使用。通过使用上述的现有的写入过滤器，可以减轻在开发本实施方式的机器人控制程序的过程中的不必要的麻烦。
但是，被存储到硅盘42内的保护数据，是在安全地使机器人控制系统10运行的方面非常重要的数据，保护数据的重写，在实际的运用上，是在维护时一边重写从制造商侧提供的机器人控制程序，一边变更连接的机器人并变更机型数据等的情况下进行的。这些作业，优选只由与一般的用户区别的管理者来进行，在本例中，设置只有特定的用户才能进行操作的管理者模式，只有在管理者模式下要求重写时，可以实施保护数据的重写。由此，作成排除基于一般的用户的保护数据的重写的构成。此外，从操作员模式向管理者模式的切换是通过输入密码等来进行。
接着，对存储到硬盘41中的保护信息表110及数据管理表100进行说明。图2表示保护信息表，图3表示数据管理表。此外，在本例中，硅盘42为C驱动器，硅盘41为D驱动器。
保护信息表110，是用于设定将哪个存储装置(驱动器)指定为保护区域、或指定为非保护区域的表，在此例中，将C驱动器(硅盘42)设定为保护区域，将D驱动器(硬盘41)设定为非保护区域。保护信息表110预先由制造商侧作成的，作为由用户不可变更的表被存储。
数据管理表100，是用于设定对每个数据项目写入其数据项目的数据的存储装置(驱动器)的表，由数据项目和驱动器信息构成。该数据管理表100，是由用户可重写的表，用户可以自由地对每个数据指定写入地址。例如，可指定机型数据写入到C驱动器(保护区域)的ROBOT的文件夹中，换言而知，机型数据作为保护数据来被指定。
以下，参照图4及图5说明本实施方式中的写入产生时的动作。图4是表示本实施方式的写入产生时的处理的流程的流程图，图5是本实施方式的写入动作的说明图。此外，图4中的控制机构80，是由主CPU20和硅盘42内的程序来构成的。
当产生写入时，控制机构80，基于其写入数据的数据项目参照数据管理表100特定保存场所(S1)，接着，基于保护信息表110判断该被特定的保存场所是否为保护区域(S2)。判断为不是保护区域、即判断为非保护区域的情况下，控制机构80将该写入数据写入到非保护区域中(S3)。
另一方面，判断为保护区域的情况下，控制机构80向写入过滤器90指示写入。写入过滤器90，当接受来自控制机构80的写入指示时，将写入数据暂时写入到写入过滤器用区域32中(S4)。控制机构80，一边向写入过滤器90指示写入，一边进行当前的模式判断(S5)，如果为管理者模式，则作为管理者模式中的写入数据将写入数据的数据项目保持在内部(S6)，如果为操作员模式中，则省略步骤S6。由此，在产生了向保护区域的写入的情况下，由于实际的写入由写入过滤器90被旁路到写入过滤器用区域32中，因此，在重写时，即使产生电源断开、使重写数据破坏，关于重写前的数据也还保留在保护区域内。从而，再次接通电源之时，可以基于保护区域内的数据运行。即，即使保护数据被适当更新，也会保护写入到保护区域中的初始数据。
接着，判断是否满足规定的条件(例如指示电源断开等，通用OS结束等)(S7)，若满足规定的条件，则判断是否具有步骤S6中所保持的数据项目(S8)，若具有被保持的数据项目，则控制机构80，将写入到写入过滤器用区域32内的该数据项目的数据经由写入过滤器90写入到保护用区域中(S9)。由于所谓的具有步S4中所保持的数据项目的情况，即是写入产生时的模式为管理者模式的情况，因此，在这种情况下，由于实际上需要更新保护区域内的保护数据，因此，实际上基于暂时写入到写入过滤器用区域32中的数据经由写入过滤器90重写保护区域。
以下，参照图6及图7说明本实施方式中的读出时的动作。图6是表示本实施方式中的读出产生时的处理流程的流程图，图7是本实施方式中的读出动作的说明图。
当产生读出时，控制机构80，基于其读出数据的数据项目和数据管理表100特定保存场所(S11)，接着基于保护信息表110判断该被特定的保存场所是否为保护区域(S12)。在判断为不是保护区域的情况即判断为非保护区域的情况下，控制机构80从非保护区域读出该数据(S13)。
另一方面，在判断为保护区域的情况下，接着对该数据判断是否具有写入(S14)，在具有写入的情况下，从写入过滤器用区域32读出(S15)，在不具有写入的情况下，从保护区域读出(S16)。
以具体例说明以上的写入动作及读出动作。在此，对以管理者模式变更作为保护数据的坐标数据(使机器人A71的卡爪移动的目标位置的坐标数据)的情况进行研究。
在这种情况下，首先，保存场所通过数据管理表100被特定为为“C：POINT”(S1)，C驱动器通过保护信息表110被判断为保护区域(S2)。并且，坐标数据被写入到写入过滤器用区域32中(S4)。此时突然产生电源断开的情况下，具有无法正常地进行向写入过滤器用区域32的写入而使数据丢失的可能性。从而，由于原来的坐标数据被写入到保护区域中，因此可以保护被存储到保护区域中的变更前的坐标数据。
另外，作为其他例，对以操作员模式误变更作为保护数据的机型数据的情况进行研究。
在这种情况下，首先，保存场所通过数据管理表100被特定为“C：ROBOT”(S1)，C驱动器通过保护信息表110被判断为保护区域(S2)。并且，机型数据被写入到写入过滤器用区域32中之后(S4)，当前的模式为操作员模式，因此省略步骤S6。并且，若满足规定的条件(S7)，则检查保持数据项目的有无，在此，由于不具有保持数据项目(S8)，因此省略步骤S9，实际上无需变更保护区域内的机型数据。
但是，由于写入过滤器用区域32处于被写入的状态，因此用户没有发现错误，而直接产生了机型数据的读出的情况下，在步骤S14中判断为具有写入，误变更的机型数据从写入过滤器用区域32被读出。从而，在发现错误的情况下，由于通过暂时断开电源而消除写入过滤器用区域32内的数据，因此再接通电源之时，可以基于写入到保护区域内的正确的机型数据来运行。
由此，根据本实施方式，由于使用可靠性高的硅盘42来代替以往的硬盘，因此可以防止数据的丢失，且构筑可靠性高的机器人控制系统10。
在本实施方式中，考虑到现状的硅盘42的存储容量或成本的问题，由于将确实想保护好的数据(包括程序)存储到硅盘42中，将其他数据存储到硬盘41中，因此可以解除存储容量或成本问题，同时可以构筑可靠性高的机器人控制系统10。
另外，在产生了向保护区域的写入的情况下，由于实际的写入由写入过滤器90被旁路到写入过滤瓷用区域32中，因此，即使在重写时产生电源断开使重写数据被破坏，也将重写前的初始数据保护(保留)在保护区域内。从而，再次接通电源之时，可以基于保护区域内的数据来运行。
另外，由于在操作员模式中不能实施保护数据的重写(向保护区域的写入)，因此可排除一般的用户误重写保护数据的危险性。
另外，由于写入过滤器用区域32由易失性存储器构成，因此，例如即使进行误写入，通过暂时断开电源而消除内容，在下次的起动时可以基于保护区域内的数据来运行。
另外，由于用户可以由数据管理表100对每个数据任意地指定为保护数据或非保护数据，因此根据机器人控制系统10的利用形式，用户可以自由地进行定制(customize)。例如，想要将注册项目(registry)作为保护数据的情况下，将注册项目写入到保护区域中，另外，向数据管理表100的“数据项目”写入“记录”，同时向“驱动器信息”写入作为被设定在保护区域中的驱动器的“C：”即可。在此，注册项目，由于当进行误变更时，具有无法起动系统等的可能性，因此优选指定为保护数据。
另外，由于设置管理者模式，在管理者模式时，实际上可以重写保护区域内的保护数据，因此可以确保开发时的扩张性和维护时的保守性。
此外，虽然在本例中说明了适用于机器人控制系统10的情况，但是，本发明并不局限于此，可以应用在要求下述可靠性的控制装置中，使用在通用OS上运行的控制程序而对控制机器进行控制的可靠性。例如，有半导体检查装置或影像检查装置等。
此外，作为非易失性半导体存储装置，并不局限于硅盘(闪烁ROM)。另外，在本例中，虽然以用户故意保存数据(重写)的情况为例，说明了写入时的处理的流程，但是并不局限于此，也可以包括由用户程序明确地保存的情况，也可以包括以实行时信息的方式机器人控制程序侧自动地保存数据的情况。

Claims (8)

1、一种控制系统，使用在通用OS上运行的控制程序，对规定的控制机器进行控制，
具备：
辅助存储装置，其存储有所述通用OS、所述控制程序及该控制程序的运行所必需的各种数据；和
主存储装置，其在分别执行所述通用OS及所述控制程序时，装入所述通用OS及所述控制程序，
由非易失性半导体存储装置构成所述辅助存储装置。
2、一种控制系统，使用在通用OS上运行的控制程序，对规定的控制机器进行控制，
具备：
辅助存储装置，其至少存储有所述通用OS、所述控制程序及所述控制程序的运行所必需的各种数据；和
主存储装置，其在分别执行所述通用OS及所述控制程序时，装入所述通用OS及所述控制程序，
由作为保护区域的非易失性半导体存储装置和作为非保护区域的磁盘装置构成所述辅助存储装置，关于所述控制程序在所述通用OS上运行所必需的通用OS的各种功能程序和所述控制程序，至少作为保护数据存储到所述保护区域中。
3、根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，
具备：
写入过滤器用存储机构，通过所述通用OS所具有的写入过滤器来管理写入及读出；和
控制机构，其在产生向所述保护区域的写入的情况下，使用所述写入过滤器不向所述保护区域写入而向所述写入过滤器用存储机构写入，
所述控制机构，在产生向所述保护区域的写入时的设定模式为特定用户可进行操作的管理者模式的情况下，在满足规定的条件之时，将写入到所述写入过滤器用存储机构中的该写入数据，经由所述写入过滤器写入到所述保护区域中。
4、根据权利要求3所述的控制系统，其特征在于，
还具备通过用户可重写的表，其中，在该表上设定有数据项目、和表示将该数据项目的数据存储到保护区域和非保护区域中的哪一个区域中的信息，
所述控制机构，在产生了写入的情况下，基于该写入数据的数据项目并参照所述表而特定写入地址。
5、根据权利要求3或4所述的控制系统，其特征在于，
所述控制机构，当产生从所述保护区域的读出时，判断该读出数据是否对所述写入过滤器用存储机构进行过写入，在判断为进行过写入的情况下，从所述写入过滤器用存储机构读出，在判断为没有进行写入的情况下，从所述保护区域读出。
6、根据权利要求3～5中任一项所述的控制系统，其特征在于，
所述写入过滤器用存储机构，是被设在由易失性存储器构成的所述主存储装置内的过滤器用区域。
7、根据权利要求1～6中任一项所述的控制系统，其特征在于，
所述非易失性半导体存储装置由闪烁ROM构成。
8、根据权利要求1～7中任一项所述的控制系统，其特征在于，
所述控制机器是机器人。
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