JP2006165957A - シリアル通信システム及びアドレス設定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 親機に複数の子機を順次従属的に接続したシリアル通信システムにおいて、各子機のアドレスを自動的に設定できるようにする。
【解決手段】 親機２は、シリアル通信線を通じて子機３−１，３−２に所定の電圧を印加するための直流電源２１を備え、子機３−１，３−２は、印加された所定の電圧によって一定の電流を発生させるための定電流回路部３７−１，３７−２と、シリアル通信線の入力段に流れる電流を検出するための電流計３６−１，３６−２と、検出される電流値とアドレス値とを対応させた電流値〜アドレス値対応テーブルが予め格納されたテーブル格納部４１−１，４１−２と、電流値〜アドレス値対応テーブルから検出電流値に対応したアドレスが選択されて子機３−１，３−２のアドレスとして設定するためのアドレス設定記録部４２−１，４２−２とをそれぞれ備えた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、シリアル通信システム及びアドレス設定方法に係り、特に、親機に複数の子機を順次従属的に接続して構成されるシリアル通信システムと、このシリアル通信システムにおいて、親機から子機のアドレスを設定するアドレス設定方法に関するものである。

従来、図８に示したような親機８２に複数の子機（例えば、子機８３−１，８３−２〜８３−ｎ）を順次従属的に接続する形態のシリアル通信システム８において、子機それぞれのアドレスを設定する方法としては、各子機にアドレス設定用のディップスイッチ（不図示）を備えておき、人手によってこのディップスイッチを選択してアドレスを設定する方法が知られている。

また、親機と子機とがバス型のネットワークで接続された通信システムにおける子機のアドレスの設定方法として、特許文献１に記載された発明が知られている。この発明によれば、子機のアドレスを設定するに際し、まず、親機から全ての子機に対してアドレス設定要求信号を送出し、子機では、アドレス設定要求信号を受信すると劣化電圧検出用信号を自己の保有するシリアル番号を付加して送信し、親機では、劣化電圧検出用信号を受信し、基準電圧値と比較することにより劣化電圧を検出し、この劣化電圧により、例えば、劣化電圧の値の小さい順にアドレス番号を決定し、決定したアドレス番号を前記シリアル番号を保有する子機に送出し、子機のアドレスを設定するという方法である。
特開平７−４６２５８号公報

しかしながら、図８に示したような親機８２に子機８３−１，８３−２〜８３−ｎを順次従属的に接続する形態のシリアル通信システム８においては、従来のような人手によって子機それぞれのディップスイッチを設定するという方法では操作間違いによって誤った設定を行って通信不能となったり、複数の子機の間で設定値が重複してシリアル通信が誤動作するといった問題があった。

また、特許文献１に記載された発明をシリアル通信システム８に適用しようとしても、特許文献１に記載された発明はバス型の通信システムにのみ適用できる構成であるため、子機８３−１，８３−２〜８３−ｎからの劣化電圧検出信号が重複してしまい親機８２での劣化電圧の検出ができずこの方法を用いることができない。

本発明は、これらの問題に鑑みてなされたものであり、親機に複数の子機を従属接続させたシリアル通信システムにおいて子機のアドレス設定を人手によることなく自動的に設定することが可能な、シリアル通信システム及びアドレス設定方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、親機と、これにシリアル通信線を介して従属的に接続させる複数の子機とにより構成したシリアル通信システムにおいて、前記親機は、前記シリアル通信線を通じて前記各子機に所定の電圧を印加するための電源部を備え、前記各子機は、前記印加された所定の電圧によって一定の電流を発生させるための定電流回路部と、前記シリアル通信線の入力段に流れる電流を検出するための電流検出部と、この電流検出部で検出される電流値とアドレス値とを対応させたテーブルが予め格納されたテーブル格納部と、前記テーブルから前記検出された電流値に対応したアドレスが選択されて当該子機のアドレスとして設定するためのアドレス設定記録部とをそれぞれ備えたことを特徴とするシリアル通信システムを提供する。

また、請求項２に記載の発明は、親機と、これにシリアル通信線を介して従属的に接続させる複数の子機とにより構成されたシリアル通信システムにおける、前記各子機のアドレスを設定するアドレス設定方法において、前記子機において、前記親機から所定の電圧が印加されて、この印加された電圧によって生じる入力側の電流値を検出し、この電流値に予め対応付けて用意されたアドレス値を選択して、当該子機のアドレスとして設定するようにしたことを特徴とするアドレス設定方法を提供する。

本発明のシリアル通信システム及びアドレス設定方法によれば、複数の子機それぞれにアドレスを設定するために、親機から全ての子機に対してシリアル通信線を通じて所定の電圧を印加し、各子機が有する定電流回路部に定電流を流すことによって、親機から最も離れた子機の電流計で検出される電流値が最も小さく、親機に近づくにともなって順次検出電流値が加算されて大きくなるため、各子機は、予め保有した電流値とアドレス値とを対応づけたテーブルを検出電流値で参照することによって唯一のアドレスを選択して設定することが可能なシリアル通信システム及びアドレス設定方法を実現できる。これによって、子機のアドレスを人手によって設定する必要がなく、親機からの制御によって自動的に正確で簡易的なアドレス設定を行うことができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態につき好ましい実施例を示して説明する。

図１は、本発明のシリアル通信システムの一実施例について全体の概略構成図を示したものである。なお、同図のシリアル通信システムには、本発明のアドレス設定方法の一形態を適用することが可能である。同図によれば、シリアル通信システム１は、親機２に子機３−１，３−２〜３−ｎが順次従属的に接続された形態をなしている。

シリアル通信システム１の親機２は図２に示すような構成を有する。すなわち、同図において親機２は、直流電源２１、電流計２２、通信回路部２３、通信端子２４、及びＧＮＤ端子２５を有する。直流電源２１は、親機２に接続される子機３−１，３−２〜３−ｎの数ｎ×所定の直流電流値を供給可能な電源である。本実施例においては、所定の直流電流値は１０ｍＡであり、少なくともｎ×１０ｍＡが供給可能な電源である。なお、直流電源２１の供給電圧値は本実施例においては＋５Ｖであるが、この電圧値はシリアル通信システム１の規模や仕様に応じて適宜決定されるものである。

直流電源２１の負極側は、通信回路部２３の一方側とＧＮＤ端子２５と共にＧＮＤ接地される。一方、直流電源２１の正極側は、電流計２２を介して通信回路部２３の他方側と通信端子２４とに接続される。そして、電流計２２は直流電源２１の消費電流を測定するためのものである。また、通信回路部２３は、親機２の不図示の制御手段に接続される通信インターフェース部であり、直流電源２１のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う機能を有する。そして、通信端子２４及びＧＮＤ端子２５は、それぞれ子機３に接続される端子である。

また、図１に示した子機３−１，３−２〜３−ｎのそれぞれは同一構成を呈し、図３に示すような構成を有する。すなわち、子機３は、入力端子３１、入力側ＧＮＤ端子３２、出力端子３３、出力側ＧＮＤ端子３４、電流計３６、定電流回路部３７、アドレス設定部３８、及び通信回路部３９を有する。

図３に示した子機３が図１の子機３−１である場合、子機３の入力端子３１及び入力側ＧＮＤ端子３２は、親機２の通信端子２４及びＧＮＤ端子２５にそれぞれ接続され、子機３の出力端子３３及び出力側ＧＮＤ端子３４は、子機３−２の入力端子３１及び入力側ＧＮＤ端子３２にそれぞれ接続される。また、図３の子機３が例えば図１における子機３−２である場合は、子機３の入力端子３１及び入力側ＧＮＤ端子３２は、子機３−１の出力端子３３及び出力側ＧＮＤ端子３４にそれぞれ接続され、子機３の出力端子３３及び出力側ＧＮＤ端子３４は、子機３−３の入力端子３１及び入力側ＧＮＤ端子３２にそれぞれ接続される。

図３の子機３において、電流計３６は入力端子３１及び出力端子３３の間（シリアル通信線の入力段）に流れる直流電流を測定する電流計である。定電流回路部３７は、所定の一定電流を流すことのできるＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の定電流素子によって構成された定電流回路であり、電流計３６の後段の出力端子３３及び出力側ＧＮＤ端子３４の端子間に接続配置される。本実施例においては、定電流回路部３７は一定電流として１０ｍＡを流すものである。

アドレス設定部３８は、図４に示したようにテーブル格納部４１とアドレス設定記録部４２とを有する。テーブル格納部４１には、図５に示したような電流値〜アドレス値対応テーブルが予め格納されている。同図に示したテーブルは、電流値とアドレス値とを１対１で対応付けたものであり、いずれのアドレス値も重複しないようなデータ構造を有するものである。電流計３６で検出された電流値がアドレス設定部３８に供給されると、テーブル格納部４１の電流値〜アドレス値対応テーブルの中から検出電流値に対応する１つのアドレス値が選択されてアドレス設定記録部４２に設定されることとなる。

そして、通信回路部３９は、アドレス設定部３８のアドレス設定記録部４２に設定されたアドレス値を参照したり、子機３の不図示の制御手段に接続される通信インターフェース部である。そして、入力側ＧＮＤ端子３２、出力側ＧＮＤ端子３４、定電流回路部３７のＧＮＤ側、及び通信回路部３９のＧＮＤ側がＧＮＤ接地部されている。

次に、図１におけるシリアル通信システム１において、子機の数を２つにしてシリアル通信システム１を構成した例を図６に示して各子機にアドレスを設定させる動作について説明する。図６は、親機２に子機３−１を従属接続し、更に子機３−１に子機３−２を従属接続させたシリアル通信システム１の例について示したものである。すなわち、親機２の通信端子２４及びＧＮＤ端子２５に、子機３−１の入力端子３１−１及び入力側ＧＮＤ端子３２−１をそれぞれ接続し、子機３−１の出力端子３３−１及び出力側ＧＮＤ端子３４−１に、子機３−２の入力端子３１−２及び入力側ＧＮＤ端子３２−２をそれぞれ接続したものである。

まず、親機２は、子機３−１及び子機３−２にアドレスを設定させるために、通信回路部２３を通じて直流電源２１を入電（ＯＮ）し、通信端子２４を通じて直流電圧を印加させる。この電圧の印加によって、子機３−１は入力端子３１−１を通じて直流電圧の供給を受け、更に子機３−２も入力端子３１−２を通じて直流電圧の供給を受ける。これにより、親機２から最も離れた子機３−２では、定電流回路部３７−２に１０ｍＡの電流が流れる状態となり、この電流値１０ｍＡは電流計３６−２で検出することができる。

一方、子機３−１においては、直流電源２１による電圧の印加によって子機３−２と同様に定電流回路部３７−１に１０ｍＡの電流が流れることになるため、電流計３６−１には、子機３−２に流れる１０ｍＡの電流と定電流回路部３７−１に流れる１０ｍＡの電流との両方が流れる状態となり、電流計３６−１は電流値２０ｍＡを検出することとなる。

すなわち、子機３−ｉの後段に従属接続されている子機３の数をｋとすると、当該子機３−ｉに流れる電流は（ｋ＋１）×１０ｍＡとなる。

そして、電流計３６−１及び電流計３６−２でそれぞれ電流を検出すると、アドレス設定部３８−１及びアドレス設定部３８−２は検出された電流値の供給を受け、それぞれが有するテーブル格納部４１−１及びテーブル格納部４１−２に格納された電流値〜アドレス値対応テーブルで該当する検出電流値に対応したアドレス値が選択されて、アドレス設定記録部４２−１及びアドレス設定記録部４２−２にそれぞれ設定される。図５に例示した電流値〜アドレス値対応テーブルによれば、子機３−１のアドレス設定部３８−１にはアドレス値０２が設定され、子機３−２のアドレス設定部３８−２にはアドレス値０１が設定されることとなる。

そして次に、親機２は、子機３−１及び子機３−２のアドレス設定を終了させるために、通信回路部２３を通じて直流電源２１を切電（ＯＦＦ）し、通信端子２４を通じた直流電圧の印加を停止させる。以上により子機３−１及び３−２にそれぞれアドレスが設定された後は、親機２の通信回路部２３、子機３−１の通信回路部３９−１、及び子機３−２の通信回路部３９−２の間で各アドレスを認識しながらシリアル通信を行うことができる。

以上説明したように、本発明の実施例では、親機２の直流電源２１をＯＮして順次従属的に接続された子機３に電圧を印加したとき、子機３の台数に応じて各子機３に流れる電流が相違するという点に着目し、各子機３で検出される電流値に応じて決定したアドレス値を設定するようにしたので、従来行っていた人手による各子機３のアドレス設定を自動的に行うことができる。これにより、人手による操作間違いによって誤ったアドレス設定がされて通信不能となったり、複数の子機３でアドレス設定値が重複して通信が誤動作したりする問題が解決される。

また、親機２の直流電源２１の電源供給によって消費される電流値は、接続される子機３の数をｎとすると、ｎ×１０ｍＡであるので、電流計２２で検出される電流値から親機２に接続された子機３の数を判定することが容易に可能である。

なお、本実施例においては、子機３の端子を入力端子３１及び出力端子３３として区別して接続する例としたが、例えば図７に示すように子機７を、子機３の入力側に定電流回路部７１を追加し電流計３６の両側に定電流回路部を設ける構成にすれば、入力端子３１と出力端子３３とを区別することなく親機２や別の子機３を自在に接続することができ、接続時の煩雑さが更に軽減される。

親機に複数の子機を順次従属的に接続するシリアル通信システムにおいて、特に室内や屋内等の短距離のシリアル通信システムにおいて、子機それぞれに固有の識別子やアドレス番号等を人手によらず設定させる用途に適用できる。

本発明の実施例における、シリアル通信システム全体の概略構成を示した図である。 本発明の実施例における、親機の構成例を示した図である。 本発明の実施例における、子機の構成例を示した図である。 本発明の実施例における、アドレス設定部３８の内部構成例を示した図である。 本発明の実施例における、電流値〜アドレス値対応テーブルのデータ構成例を示した図である。 本発明の実施例のおける、親機２に子機３−１及び子機３−２を順次従属接続させた場合のシリアル通信システム１の構成例を示した図である。 本発明の実施例における、子機３の別実施形態例を示した図である。 従来のシリアル通信システムの構成例を示した図である。

符号の説明

１ シリアル通信システム
２ 親機
３，３−１，３−２〜３−ｎ 子機
７ 子機
２１ 直流電源
２２ 電流計
２２ 通信回路部
２４ 通信端子
２５ ＧＮＤ端子
３１ 入力端子
３２ 入力側ＧＮＤ端子
３３ 出力端子
３４ 出力側ＧＮＤ端子
３６ 電流計
３７ 定電流回路部
３８ アドレス設定部
３９ 通信回路部
４１ テーブル格納部
４２ アドレス設定記録部
７１ 定電流回路部

Claims (2)

1. 親機と、これにシリアル通信線を介して従属的に接続させる複数の子機とにより構成したシリアル通信システムにおいて、
   前記親機は、
   前記シリアル通信線を通じて前記各子機に所定の電圧を印加するための電源部を備え、
   前記各子機は、
   前記印加された所定の電圧によって一定の電流を発生させるための定電流回路部と、
   前記シリアル通信線の入力段に流れる電流を検出するための電流検出部と、
   この電流検出部で検出される電流値とアドレス値とを対応させたテーブルが予め格納されたテーブル格納部と、
   前記テーブルから前記検出された電流値に対応したアドレスが選択されて当該子機のアドレスとして設定するためのアドレス設定記録部と
   をそれぞれ備えたことを特徴とするシリアル通信システム。
2. 親機と、これにシリアル通信線を介して従属的に接続させる複数の子機とにより構成されたシリアル通信システムにおける、前記各子機のアドレスを設定するアドレス設定方法において、
   前記子機において、前記親機から所定の電圧が印加されて、この印加された電圧によって生じる入力側の電流値を検出し、
   この電流値に予め対応付けて用意されたアドレス値を選択して、当該子機のアドレスとして設定するようにした
   ことを特徴とするアドレス設定方法。
   
   

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