JP2007199918A - 電子機器の自動認識装置及びその自動認識方法 - Google Patents

Abstract

【課題】既設ユニットに新規ユニットを追加する場合に制御用ファームウエアソフトを変更することなく配設可能な電子機器の自動認識装置及びその自動認識方法を得る。
【解決手段】既設ユニット６を収納した本体装置９に新規ユニット７を追加した電子機器８を制御する際に本体装置９のファームウエアソフトを変更することなく、新規ユニットに内蔵した不揮発性メモリからパラメータテーブルデータを本体装置９が読み出して、新規ユニット７の制御を可能にした電子機器の自動認識装置及びその自動認識方法を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、計測用の電子機器としての例えば、既設の計測用機能モジュール筐体内に設けた既設機能モジュールユニット（以下既設ユニットと記す）に新規機能モジュールユニット（以下新規ユニットと記す）を追加する場合の自動認識装置及びその自動認識方法に係わり、特に、既設ユニットを有する本体装置内に新規ユニットを追加する場合に制御用ファームウエアソフトを変更することなく新規ユニットを本体装置内に配設可能な電子機器の自動認識装置及びその自動認識方法に関する。

従来から、各種物理量を計測するためにブリッジ回路や圧電素子、熱電対等を利用した種々のセンサ信号の検出のために各種ストレンアンプ、ＤＣアンプ、チャージアンプ、温度計測アンプ等を図８に示す様に筐体内にユニット化した既設ユニットが提案されている。

図８は、複数の性能の異なる既設ユニットから成る例えば、センサ用アンプ収納筐体に新規ユニットからなる例えば、ストレンアンプユニット等をコンピュータ等が組み込まれた本体装置９内の本筐体３或いはラック内に収納する場合の斜視図を示すものである。図８に於いて、略箱型の前面に開口部２を有する本筐体３内に、例えば、微小歪センサに適用するゲージ抵抗値、周波数特性、増幅度等の異なるＡＣストレンアンプ４ａ、４ｂ、及び高リニヤリテイタイプ、定電流タイプ等のＤＣストレンアンプ ５ａ、５ｂを既設ユニット６として収納可能であって、且つ、例えば、ローパスフイルタユニットや振動計測用チャージアンプ、温度計測用アンプ等を新規ユニット７として本筐体３内に追加する様に成されている。

今、上述の如き計測用の電子機器８の本体装置９内の既設ユニット６と追加する新規ユニット７を共有動作させる場合、従来に於いてはデータラッチポートやデータリードポート等の回路を新規ユニット７の１部として新たに構築していた。新規ユニット７で新しい機能を追加する場合、その機能が既設ユニット６の機能に極めて類似なものであっても設定項目やそのパラメータが少しでも異なると本体装置９内のファームウエアソフトを変更（バージョンアップ）し、新規ユニット７に対応していたのでデータラッチポートの構築やコントロール用ファームウエアソフトをバージョンアップし直す煩わしさがあった。

又、ホストコンピュータにて、新たに接続されたデバイスのドライバ、ユーティリティ等の制御ソフトのインストールや更新が容易に行える電子機器制御方法が特許文献1に開示されている。

特許文献１には予めデバイスとしての第２の電子機器に制御用ソフトウエアを格納させ、ホストコンピュータとしての第１の電子機器に当該第２の電子機器が接続されたとき、制御用ソフトウエアの転送機能が使用できる第１のコンフィグレーション（ＵＳＢ規格にて定義され、インタフェースのもつエンドポイントの構成や特性を切換えるためのもの）に第２の電子機器を設定して、第２の電子機器から第１の電子機器へ制御用ソフトウエアを転送させ、第２の電子機器を第１のコンフィグレーションと異なる第２のコンフィグレーションに設定し、第１の電子機器と第２の電子機器との間の通信を、制御用ソフトウエアを用いて行う様にした技術が開示されている。

特許文献１に開示の技術は、デバイスとしての第２の電子機器が第１の電子機器であるホストコンピュータに接続されたときに、その制御用ソフトウエア（ドライバ、ユーティリティ等）を第１の電子機器は第２の電子機器からダウンロードすることで、ＦＤ、ＣＤＲＯＭ等の記録媒体を用いて新たに制御ソフトをインストールする手間を省くことが出来て、他の記録媒体から制御ソフトをダウンロードする手段を持たない第１の電子機器や、各種デバイス用の制御ソフトウエアを長期間記憶できるようなＨＤＤの様な大容量の記憶装置を持たない第１の電子機器でも、種類の異なる複数の第２の電子機器を容易に接続してその制御ソフトウエアのインストール・更新を容易に行うことが出来る様にしたものである。本発明は第１の電子機器が第２の電子機器から制御用ソフトウエアをダウンロードする煩わしさをなくしたもので特許文献１とはその目的及び構成が異なるものである。
特開２０００−１９４６４５号公報

本発明が解決しようとする課題は、既設ユニット６を収納した本体装置９に新規ユニット７を追加した電子機器８を制御する際に本体装置９のファームウエアソフトを変更することなく、新規ユニットに内蔵した不揮発性メモリからパラメータテーブルデータを本体装置９が読み出して、新規ユニット７の制御を可能にした電子機器の自動認識装置及びその自動認識方法を提供することを目的とする。

第１の本発明は、既設ユニットを収納した本体装置に新規ユニットを追加可能にした電子機器の自動認識装置に於いて、本体装置内の制御手段は新規ユニット機能や属性が記憶された不揮発性記憶手段が設けられた新規ユニットと双方向通信制御を行う第１の通信手段と、新規ユニット内に設けられた制御手段は本体装置内の第１の通信手段と双方向可能な第２の通信手段と、を具備し、本体装置内の制御手段は追加された新規ユニットの初期化処理時に不揮発性記憶手段から第１及び第２の通信手段を介して新規ユニット機能や属性データを本体装置内に設けた記憶手段に格納し、新規ユニットの機能を自動認識するように成したものである。

第２の本発明の電子機器の自動認識方法は、既設ユニットを収納した本体装置に新規ユニットを追加可能にした電子機器の自動認識方法に於いて、本体装置内の制御手段は新規ユニット機能や属性が記憶された不揮発性記憶手段が設けられた新規ユニットと双方向通信制御を行う第１の通信ステップと、新規ユニット内に設けられた制御手段は本体装置内の第１の通信ステップと双方向可能な第２の通信ステップと、を有し、本体装置内の制御手段は追加された新規ユニットの初期化処理ステップに不揮発性記憶手段から第１及び第２の通信ステップを介して本体装置内に設けた記憶手段に新規ユニット機能や属性データを格納する格納ステップにより、新規ユニットの機能を自動認識するように成したものである。

斯かる、本発明に依れば、既設ユニットを有する電子機器の本体装置の筐体に新規ユニットを追加する場合に本体装置側のソフトウエアを何ら変更すること無く新規ユニットを増設可能な電子機器の自動認識装置及びその自動認識方法が得られる。又、通常ソフトウエア更新作業に要求されるＦＤ、ＵＳＢ、ＬＡＮ等の更新作業時のみに使用されるＩ／Ｆの装備を不要とすることができる。

以下、本発明の１形態例を示す電子機器の自動認識装置及びその自動認識方法を図１乃至図５によって説明する。尚、図８の従来構成との対応部分には同一符号を付して説明する。

図１は本発明の電子機器の自動認識装置の１形態例を示す全体的説明図、図２は本発明の電子機器の自動認識装置に用いる本体装置の系統図、図３は本発明の電子機器の自動認識装置に用いる新規ユニットの系統図、図４は本発明の電子機器の自動認識装置の動作説明用のフローチャート、図５は本発明の電子機器の自動認識装置の初期設定時のプロトコルを示す説明図、図６及び図７は本発明の電子機器の自動認識装置に用いるパラメータテーブル及び表示例である。

図１於いて、計測装置等からなる電子機器８の本体装置９の本筐体３には図
８で説明したと同様の複数の既設機能モジュールユニット４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂからなる既設ユニット６が配設されている。本体装置９内或いは既設ユニット６には後述する中央情報処理手段としてのコンピュータから成る既設本体制御装置（以下ＣＰＵと記す）１０を有すると共にＬＣＤ等の表示装置１１を有する。

上述の本体筐体９内の本筐体８内に破線で示す様に追加すべき新規機能モジュールユニットを構成する新規ユニット７が配設される。この新規ユニット７及び複数の既設ユニット６はＣＰＵ１０からのバス等の双方向通信線１２を介して相互に接続されている。ＬＣＤ等の表示装置１１の表示画面２３上には後述するも設定メニュー１３が表示され、上下左右選択スイッチ等の操作手段１４によって設定メニュー１３の選択が行われる様に成されている。

図２は本体装置９内の１形態例の系統図を示すもので、ＣＰＵ１０のバス１９には通常ＣＰＵが有するワーク用のＲＯＭ１５、ＲＡＭ１６を有し、必要に応じてＨＤＤ等の不揮発性メモリ１７が接続されると共に表示装置１１や設定スイッチからなる操作手段１４が接続され、追加する新規ユニット７と双方向通信を行うための第１の通信手段を構成する通信用Ｉ／Ｆ１８がバス１９と双方向通信線１２に接続されている。又、通信用Ｉ/Ｆ１８には双方向通信線１２を介して上記した既設機能モジュールユニット４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂ等で構成される既設ユニット６が接続される。

図３は新規ユニット７が最小限に保有すべき機能回路のブロックを示すものであり、図３に於いて、新規ユニット７内には各種機能回路１９に接続され新規ユニット７内の各機能を制御すると共にＦＲＯＭ（ＦＬＡＳＨ ＲＯＭ）等の不揮発性メモリ２１及び第２の通信手段を構成する通信用Ｉ／Ｆ２２を制御するＣＰＵ２０を有し、通信用Ｉ／Ｆ２２は本体装置９内の通信Ｉ／Ｆ１８を介してＣＰＵ１０と送受信を行う。

新規ユニット７のＦＲＯＭ２１には新規ユニット７のモジュールが持つＩＤ番号、機能等の属性を示す項目名、項目設定コマンド文字列、パラメータ名、パラメータ番号、パラメータ数等を予め取り決めたルールに従って格納して置く。

上述のブロック構成に於ける本発明の電子機器の自動認識方法の動作を以下説明する。図４は本体装置９の初期設定時のフローチャートを示すものであり、電子機器８に新規ユニット７が装着され、機器動作のために第１ステップS１に示す様に電源が投入されると初期設定処理が開始される、次に第２ステップＳ２では各ユニットにＩＤデータを要求する。第３ステップＳ３では各ユニット７からＩＤデータの送信が行われる。

次の第４ステップＳ４では送信されたＩＤデータより不明な機能ユニットか否かをＣＰＵ１０が判断し、ＮＯの場合は既設ユニットであるので第５ステップＳ５に進み、既に本体装置９内のＲＯＭ１５、ＲＡＭ１６、ＨＤＤ１７等のメモリに読み込み済みのパラメータが使用される。第５ステップＳ５の終了後は後述する第８ステップＳ８に進み表示装置１１にメニュー表示し、操作手段１４で所定設定メニューを選択する。

第４ステップＳ４で既設ユニット６でないＹＥＳの場合は本体装置９のＣＰＵ１０は第６ステップＳ６に示す様に、新規ユニット７に対してパラメータテーブルデータの送信を要求する。

第７ステップＳ７ではパラメータテーブルデータが新規ユニット７から本体装置９に転送されて来ると、このデータを本体装置９内のＲＡＭ１６やＨＤＤ１７等のメモリに格納する。第８ステップＳ８では設定メニュー１３を本体装置９の表示装置１１の表示画面２３上に例えば、図１の様に表示すると操作者は操作手段１４の上下左右スイッチ２４を介してパラメータ名称等を変更し所定設定メニュー１３を選択する。

第９ステップＳ９では本体装置９内のＣＰＵ１０が設定コマンドとパラメータ番号やチャンネル番号等を新規ユニット７のＣＰＵ２０に送信することで第１０ステップＳ１０の様に新規ユニット７の機能設定が完了し、エンドに至る。

図５は本体装置９と新規ユニット７間の初期設定時の動作説明のためのプロトコルを示すもので、図６及び図７に示すパラメータテーブルデータと共に電子機器の自動認識装置及びその自動認識方法を詳記する。

図５に於いて、電子機器８を構成する本体装置９の本筐体３内に新規ユニット７を挿着し、新規ユニット７及び本体装置９の電源が（１）に示す様に投入されると新規ユニット７側の通信用Ｉ／Ｆ２２と本体装置９の通信用Ｉ／Ｆ１８が双方向通信線１２を介して相互接続されて、本体装置９のＣＰＵ１０は図５の（２）に示す様に既設ユニット６及び新規ユニット７にＩＤデータを要求する。

本体装置９のＣＰＵ１０は各機能ユニットに対し図５の（２）の様にＩＤデータの送信要求を双方向通信線１２を介して行なう。この送信要求に対し既知ユニットのＣＰＵ及び新規ユニット７のＣＰＵ２０は図５の（３）の様にコマンドを解釈し、既知ユニットのＣＰＵ及び新規ユニット７のＣＰＵ２０は図５の（４）の様にＩＤデータを本体装置９のＣＰＵ１０に対して双方向通信線１２を介して送信する。本体装置９のＣＰＵ１０が既知ユニットのＣＰＵ及び新規ユニット７のＣＰＵ２０からのＩＤデータを読み取り、このＩＤデータが図５の（５）に示すＩＤデータと同じであれば、図５の（６）に示す様に既に読み込み済みでＨＤＤ１７等に格納済みのパラメータテーブルを使用する。

又、図５の（５）に於いて、新規ユニット７の新しいＩＤデータであれば、図５の（７）に示す様に本体装置９のＣＰＵ１０は新規ユニット７のＣＰＵ２０に対してパラメータテーブルの送信を要求する。このパラメータテーブル要求に対し、新規ユニット７のＣＰＵ２０は図５（８）の様にコマンド解釈を行い、図５の（９）の様に、例えばＦＲＯＭ２１に格納されている図６（Ａ）に示す様な項目名、コマンド名、パラメータ群等から成るパラメータテーブルを本体装置９のＣＰＵ１０側に送信する。

本体装置９のＣＰＵ１０は新規ユニット７のＣＰＵ２０から送信されてきたパラメータテーブルを図５の（１０）に示す様にＨＤＤ１７或いはＲＯＭ１６に格納する。次に、本体装置９は図５の（１１）に示す様に表示装置１１に対し設定メニュー１３を表示し、例えば、図６（Ｂ）の様に、表示手段１１の表示画面２３に表示された設定メニュー１３と操作手段１４として機能する上下方向スイッチ（以下ポインタと記す）２４を操作者は操作して所定の項目選択を行う。尚、図６（Ｂ）に示す表示画面２３はポインタ２４により３チャンネル（ｃｈ）に図６（Ａ）に示すパラメータテーブルからパラメータのレンジ５００Ｖを選択した場合を示している。

次に、本体装置９のＣＰＵ１０は図５の（１２）に示す様に設定コマンド、ＳＲＧ、パラメータ番号４、チャンネル番号３等の設定選択項目を新規ユニット７に送信することで、新規ユニット７は図５の（１３）に示す様に新規ユニット７としての初期機能設定が終了してエンドに至る。

上述の説明では、電源投入時に新規ユニット７の初期機能設定を行う場合のプロトコルを説明したが本体装置９内のメモリにＨＤＤ１７の如き不揮発性メモリが内蔵されていて同じチャンネル番号に電源「オフ」前と同一ＩＤのユニットが挿入されている場合に電源を「オン」した場合は初期化処理時に各収納ユニット７内のＩＤデータのみを参照し、再度パラメータテーブルを読み込む必要の無いことは明白である。

図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に設定関連のパラメータテーブル及び実行関連のパラメータテーブルの詳細を示す。図７（Ａ）の項目名に示されているＲＡＮＧＥ（レンジ）、ＬＰＦ（ローパスフイルタ）、ＣＡＬ（キャリブレーション値）、ＳＭＰＬ（サンプリング）、ＬＥＶＥＬ（レベル）に対するコマンド名はＳＲＧ、ＳＬＦ、ＳＣＬ、ＳＳＰ、ＳＬＶであり、パラメータ数は項目毎に５個あり、０乃至４の各パラメータを数値表示している。

図７（Ｂ）の実行関連項目の項目名はＣＡＬ ＯＮ／ＯＦＦ（キャリブレーション「オン」「オフ」状態）、ＲＥＬＡＹ ＯＵＴ（リレー出力）のコマンド名はＥＣＬ、ＥＳＷでパラメータ数は３個が設定され、これらのパラメータが示されている。即ち、ＣＡＬはパラメータ０により「ＯＦＦ］状態であり、パラメータ１、２により±極性が設定され、ＲＥＬＡＹの出力はパラメータ０乃至パラメータ２により３個のスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３から出力されることが設定されていることを示す。

又、パラメータテーブル中には新規ユニット機能説明、仕様、取扱方法、注意事項等の付属情報を例えば、仕様として「ＲＡＮＧＥ精度が±０．１％以内」等を項目名中にデータとして挿入することも出来る。

更に、図１の構成では、本体装置９の本筐体３内に既設ユニット６と新規ユニット７を挿着させたが、各ユニットをスタック状に増設する計測用の電子機器に於いても（本体装置９として本筐体３を設けずに既設ユニット６と新規ユニット７を独立に併設する場合）、既設ユニット６を有する本体装置９のコントローラのファームウエアをバージョンアップすることなく新規ユニット７を増設可能となる。

更に、又、ホストコンピュータ等のＣＰＵと計測用電子機器のＣＰＵ間で同じシリーズの新型計測器を新規にコントロールする場合でも、コントロールコマンドに上記したと同様の機能を持たせパラメータテーブルのみを更新することで専用ドライバソフトの機能をバージョンアップすることなく新型計測器を増設可能となる。

図１乃至図７で説明した本体装置９の本筐体３に装着した既設ユニット６を計測用アンプとし、新規ユニット７も同様に新規な計測用アンプとすることで本体装置９のファームウエアをバージョンアップすることなく新規な計測用アンプを増設可能となることは明白である。

本発明の電子機器の自動認識装置及びその自動認識方法に依れば、従来では電子機器が市場に出てから開発した新規ユニットを既設ユニットの収納された電子機器に装着してコントロール可能にするためには、電子機器の本体装置側のソフトウエアを変更する必要があつた。本発明では、既設ユニットを有する電子機器の本体装置に新規ユニットを追加する場合でもユーザはその制約を受けずに本体装置側のソフトウエアを何ら変更すること無く新規ユニットを増設することが出来る効果を有する。

本発明の１形態例を示す電子機器の自動認識装置の全体的な説明図である。 本発明の１形態例を示す電子機器に既設ユニットが装着された本体装置の系統図である。 本発明の１形態例を示す電子機器の本体装置に装着される新規ユニットの系統図である。 本発明の１形態例を示す電子機器の初期設定時のフローチャートである。 本発明の１形態例を示す電子機器の初期設定時のプロトコルである。 本発明の１形態例を示す電子機器のパラメータテーブル内容と表示装置の表示画面を示す図である。 本発明の１形態例を示す電子機器のパラメータテーブル内容の詳細を示す図である。 従来の電子機器の斜視図である。

符号の説明

２‥‥開口部、３‥‥本筐体、６‥‥既設ユニット、７‥‥新規ユニット、８‥‥電子機器、９‥‥本体装置、 １０‥‥既設本体制御装置（ＣＰＵ）、１１‥‥表示装置、１２‥‥双方向通信線、１３‥‥設定メニュー、１４‥‥操作手段、１５‥‥ＲＯＭ、１６‥‥ＲＡＭ、１７‥‥ＨＤＤ、１８、２２‥‥通信用Ｉ／Ｆ、１９‥‥各種機能回路、２０‥‥ＣＰＵ、２１‥‥ＦＲＡＭ、２３‥‥表示画面、２４‥‥上下左右スイッチ（ポインタ）

Claims (4)

1. 既設ユニットを収納した本体装置に新規ユニットを追加可能にした電子機器の自動認識装置に於いて、
   前記本体装置内の制御手段は新規ユニット機能や属性が記憶された不揮発性記憶手段が設けられた前記新規ユニットと双方向通信制御を行う第１の通信手段と、
   前記新規ユニット内の制御手段は前記本体装置内の前記第１の通信手段と双方向可能な第２の通信手段と、
   を具備し、
   前記本体装置内の前記制御手段は追加された前記新規ユニットの初期化処理時に前記不揮発性記憶手段から前記第１及び第２の通信手段を介して前記新規ユニット機能や属性データを該本体装置内に設けた記憶手段に格納し、該新規ユニットの機能を自動認識するように成したことを特徴とする電子機器の自動認識装置。
2. 前記本体装置内或いは別途に設けられた表示手段と、
   前記新規ユニット機能や属性データ項目の指定が可能な操作手段と、
   を有し
   前記制御手段は追加された新規ユニットの存在を確認すると該新規ユニットのＩＤ番号及びパラメータテーブルデータを要求し、該制御装置内の前記記憶手段内に格納し、前記表示手段に設定メニューを表示し、前記操作手段を介して所定設定メニューを選択して該新規ユニットの機能設定を行うことを特徴とする請求項１記載の電子機器の自動認識装置。
3. 既設ユニットを収納した本体装置に新規ユニットを追加可能にした電子機器の自動認識方法に於いて、
   前記本体装置内の制御手段は新規ユニット機能や属性が記憶された不揮発性記憶手段が設けられた前記新規ユニットと双方向通信制御を行う第１の通信ステップと、
   前記新規ユニット内の制御手段は前記本体装置内の前記第１の通信ステップと双方向可能な第２の通信ステップと、
   を有し、
   前記本体装置内の前記制御手段は追加された前記新規ユニットの初期化処理ステップに前記不揮発性記憶手段から前記第１及び第２の通信ステップを介して該本体装置内に設けた記憶手段に新規ユニット機能や属性データを格納する格納ステップにより、該新規ユニットの機能を自動認識するように成したことを特徴とする電子機器の自動認識方法。
4. 前記本体装置内或いは別途に設けられた表示手段に表示を行う表示ステップと、
   前記表示手段に表示された前記新規ユニット機能や属性データ項目の指定変更が可能な操作ステップと、
   を有し、
   前記初期化処理ステップ時に前記制御手段は追加された新規ユニットの存在を確認すると該新規ユニットに対してＩＤ番号及びパラメータテーブルデータを要求する機能要求ステップと、
   前記新規ユニットから前記パラメータテーブルの送信時に該制御装置内の前記記憶手段内に格納するステップと、
   前記制御手段は前記表示手段に設定メニューを表示する表示ステップと、
   前記操作手段を介して所定の前記設定メニューを選択するメニュー選択ステップにより前記新規ユニットの機能設定を行うことを特徴とする請求項３記載の電子機器の自動認識方法。

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