JP2001306483A - 機能単位を認識する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子部品設備のアセンブリないしハードウェ
アコンポーネントで電子部品の機能単位の認識を保証す
る。 【解決手段】 装置１は、ＣＰＵ３と機能単位２とを備
え、機能単位２は、機能データを記録するための不揮発
性メモリを備えた機能レジスタ４を有している。記憶装
置５は、機能単位２の物理特性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い
る。機能単位２の変更を再現するため、機能レジスタ４
の中の帰属の機能エントリが変更可能である。

Description

【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、特に
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メモリ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（Ｓｔｅｃ
ｋｐｌａｚ）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
単位の特性の変更が、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。５１２，５１
４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
（Ｊ_Roter）の慣性モーメントまたは温度（Ｔ_Rotor）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、Ｅ
ＥＰＲＯＭ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「０
０Ｈ」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Ｅ
ＭＷ２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Ｅ
ＷＭ３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、Ｅ
ＷＭ３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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390009232 Ｋｕｒｆｕｅｒｓｔｅｎ−Ａｎｌａｇｅ 52−60，Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ，Ｆｅｄｅ ｒａｌ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｇｅｒ ｍａｎｙ (72)発明者 ゲルハルト シュリントヴァイン ドイツ連邦共和国 76676 グラーベン− ノイドルフ バンホフシュリンク 23 (72)発明者 デトリフ シュトランク ドイツ連邦共和国 69120 ハイデルベル ク ブリュエッケンシュトラーセ 45 (72)発明者 ヤン トゥッシュ ドイツ連邦共和国 69126 ハイデルベル ク ラザウスシュトラーセ ８／１

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【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、特にオプシ
   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（２）を認識する装置（１）であっ
   て、機能単位（２）が、機能データを記録するための不
   揮発性メモリを備えた機能レジスタ（４）を有している
   装置において、 記憶装置（５）が、機能単位（２）の物理特性に割り当
   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）の特性の変更が、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。
2. 【請求項２】 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。
3. 【請求項３】 データ処理プログラムが、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。
4. 【請求項４】 電気システムの異なる機能単位（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、機能単位（２）と、他の機能単位
   （２）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、請求項１から３ま
   でのいずれか１項または複数項記載の装置。
5. 【請求項５】 機能レジスタ（４）が機能エントリの中
   で割当をもたない機能単位（２）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有している、請
   求項１から４までのいずれか１項または複数項記載の装
   置。
6. 【請求項６】 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つの読出し書込みメモリ（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項または複数項記載の装置。
7. 【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）、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（３）を含んでいる、
   請求項１から６までのいずれか１項または複数項記載の
   装置。
8. 【請求項８】 請求項１から７までのいずれか１項また
   は複数項記載の装置（１）によって機能単位（２）を認
   識する方法において、 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メモリ（５）に記憶し、機能
   エントリの変更を、前記読出し書込みメモリ（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。
9. 【請求項９】 請求項１から８までのいずれか１項また
   は複数項記載の装置（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
   （３）によってチェックし、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。
10. 【請求項１０】 ＣＰＵ（３）はデータ処理プログラム
    と機能単位（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。
11. 【請求項１１】 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（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、 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、 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、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をアクティブによってアク
    セスするステップを有する、請求項９または１０記載の
    機能単位を認識する方法。
12. 【請求項１２】 初期化が、 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、 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、 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
    よって実行される、請求項１１記載の機能単位を認識す
    る方法。