JP2012160891A - 識別符号自動設定システム及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一端がコントローラ機器1に接続された電圧付与ライン3に予め定められた数の複数のユニット機器2が直列に接続されるものであり、前記コントローラ機器1は、前記電圧付与ライン3に所定の電圧を印加し、各ユニット機器2は、前記電圧付与ライン3に現れた電圧値を検出し、検出された電圧値に基づいて各ユニット機器2に付与される識別符号を決定する。
【選択図】図1
Description
そこで、コントローラ機器にユニット機器を複数台直列につなぎ、コントローラ機器がそれぞれのユニット機器の識別符号を設定するシステムが考えられている。このシステムは、コントローラ機器からあるユニット機器に識別符号を送る。識別符号を受け取ったユニット機器は自己識別符号を記憶し、応答信号を返す。応答信号を受けたコントローラ機器は新たな識別符号を他のユニット機器に送る。識別符号を受け取ったユニット機器は自己識別符号を記憶し、応答信号を返す。これを繰り返し、最後のユニット機器の終端まで識別符号を設定する。
そこで、本発明の目的は、ユニット機器間における送信制御処理を簡単にすることができる識別符号自動設定システム及び方法を提供することである。
これらの識別符号付与システム又は識別符号付与方法によれば、各ユニット機器は、前記電圧付与ラインに現れた電圧降下を伴う電圧値を検出することにより、自己のユニット機器が接続されている順番を知ることができる。これにより、各ユニット機器で検出された電圧値に対応した識別符号を算出することができるので、算出された識別符号を、各ユニット機器に設定することができる。
前記各ユニット機器は、前記電圧付与ラインに接続されたユニット機器の総数の情報と、前記コントローラ機器において前記電圧付与ラインに印加される電圧の情報とに基づいて、当該ユニット機器が検出すべき電圧の予測値を保存し、検出した電圧値と保存した予測値との対比に基づいて、自己のIDを決定することができる。
図1は、コントローラ機器1と、そのコントローラ機器1により制御される所定数の複数のユニット機器2とを含む制御システムの全体を示すシステム構成図である。ユニット機器2を3つ示すが、ユニット機器2の数はこれに限られるものではない。
同図において、コントローラ機器1と複数のユニット機器2とを電圧付与ライン3によって直列に接続している。電圧付与ライン3の終端は接地処理されている。また、コントローラ機器1と各ユニット機器2とにも接地電位が与えられており、コントローラ機器1はこの接地電位を基準にした電圧を付与することができ、各ユニット機器2はこの接地電位を基準にした電圧を検出することができる。
図3は、ユニット機器2の機能を説明するためのブロック図である。ユニット機器2には、制御部6を中心にしてRAM23、ROM24、ユニット固有機能部7、通信ライン4を通してコントローラ機器1と通信を行う通信インターフェイス21、A/D変換器5などが含まれている。
またユニット機器2には、電圧付与ライン3の入力端子25と出力端子26とが設けられており、入力端子25には、コントローラ機器1に近い、上流側に隣接する上流ユニット機器2からの電圧付与ライン3が接続され、出力端子26には、コントローラ機器1から遠い、下流側に隣接する下流ユニット機器2に向けて電圧付与ライン3が接続される。当該ユニット機器2の内部の入力端子25−出力端子26間には、電圧付与ライン3が通過しているが、この電圧付与ライン3には、電圧降下を発生させるための抵抗Rが挿入されている。この抵抗Rのために、電圧付与ライン3の電圧は、ユニット機器2の前後で階段状に降下する。この電圧の分布の変化は、後に図9を用いて説明する。電圧降下された電圧値は、前述したように、A/D変換器5によってディジタル値に変換され、制御部6に入力される。
コントローラ機器1は、各ユニット機器2からユニット総数の受領を確認した後、電圧付与ライン3に所定の電圧を印加する(ステップS5)。そして、各ユニット機器2にID判別命令を、通信ライン4を通して送信する(ステップS6)。
ユニット機器2は、RAM23に保存されたユニット総数と、読み取った電圧値とから、当該ユニット機器2のIDを算出する(ステップS8)。このID算出方法の詳細については後述する。ユニット機器2は、算出したIDを、判別命令の受領確認とともに、コントローラ機器1に送信する(ステップS9)。
ID確認信号を受信したユニット機器2はID確認通知信号をコントローラ機器1に返信する(ステップS12)。コントローラ機器1は、すべてのユニット機器2からのID確認通知信号を受け取ったことを確認すれば(ステップS13)、全ユニット機器2のIDを確定する(ステップS14)。このようにして、一連の識別符号自動設定処理が終了する。
操作者は、コントローラ機器1の操作部13を用いて、各ユニット機器2にIDを設定する識別符号自動設定処理に入る。この識別符号自動設定処理に入っていることをコントローラ機器1が確認すると(ステップT1)、コントローラ機器1は、操作部13からユニット総数の入力があるかどうか確認する(ステップT2)。ユニット総数の入力があれば、入力されたユニット総数の通知を、通信ライン4を経由して各ユニット機器2にブロードキャスト方式で送信する(ステップT3)。そして、すべてのユニット機器2からユニット総数情報の受領返信を受け取ったかどうか確認する(ステップT4)。所定時間以内にすべてのユニット機器2からの受領返信を受け取らなかったときは(ステップT4→T5)、スタートに戻り、識別符号自動設定処理をやり直す。
重複がなければ、各ユニット機器2の当該IDを使って、各ユニット機器2にID確認命令を送信する(ステップT12)。すべてのユニット機器2からID確認が取れた場合(ステップT13)、識別符号自動設定処理を終え、表示部16に識別符号自動設定が完了した旨を表示する。所定時間以内にすべてのユニット機器2からの確認ができなかったときは(ステップT13→T14)、スタートに戻り、識別符号自動設定処理をやり直す。
図7において、ID判別命令を受信したユニット機器2は(ステップV1)、RAM23からユニット総数を読み込み(ステップV2)、自己のIDを算出する(ステップV3)。IDを算出すれば、算出されたIDといっしょにコントローラ機器1に送信する(ステップV4)。そしてこのIDをROM24とRAM23に保存する(ステップV5)。
ここで、ステップV3の、ユニット機器2におけるID算出処理を詳細に説明する。以下の説明において、ユニット機器2に設けられている抵抗Rの値はほぼ同一値とする。
逆に、電圧付与ライン3の線抵抗を、ユニット機器2の抵抗Rよりも大きく設定するならばδVLは無視できなくなる。この後者のケースは、例えば、ユニット機器2の抵抗Rをなくし、電圧付与ライン3として、単位長さあたりの抵抗の大きな電線を選ぶ場合である。この場合、電圧付与ライン3自体に、電圧降下の機能を与えることになる。
Vi=(コントローラ機器1で付与される電圧値V0)×(1−i/N)[1]
で表される。ここでNはユニット機器2の総数、iはコントローラ機器1から直列に接続されるユニット機器2の接続順序である。
各ユニット機器2は、コントローラ機器1で付与される電圧値V0、ユニット機器2の総数NをRAM23に保存している。しかし、自己のユニット機器2が接続されている順番(前記i)が分かっていない。
まず、前記[1]式に基づいて、i=1〜6の場合のViを計算で求める。これをViの「電圧予測値」という。この「電圧予測値」を、i=1〜6のすべてについてRAMに保存する。
マージンの選択基準は次のとおりである。ある順番iに対応する「電圧予測値」と、次の順番i+1に対応する「電圧予測値」との平均値を境界値とし、「電圧予測値」とこの境界値との差をマージンΔVとしてもよい。このようなマージンΔVは、式[2]で表される。
ただし、平均値の算出方法は、検出電圧値や電圧予測値として対数値を採用する場合相加平均が好ましく、検出電圧値や電圧予測値として非対数値を採用する場合相乗平均が好ましい。
なおマージンΔVの選び方は、前記[2]式にかぎられるものではない。前記[2]式以外の固定値を採用しても良い。しかし、前記[2]式の値を超える値をマージンに選ぶことは適切でない。前記[2]式の値を超えるマージンを選ぶと、隣り合うユニット機器2が検出した電圧値Viの大小と、コントローラ機器1から直列に接続されるユニット機器2の接続順序が反対になるおそれがあるからである。従って、前記[2]式の値は、設定し得るマージンの上限値を定めるものということができる。
Vi=(コントローラ機器1で付与される電圧値V0)×(1−Σ1Rk/Σ2Rk)[3]
で表すことができる。ここで総和Σ1はk=1からiまでの総和を意味し、総和Σ2はk=1からNまでの総和を意味する。
例えば、本発明の識別符号自動設定システムは、図11に示すような散光式警光灯8及び警告灯9を装備した車両に対して適用することができる。この車両に装備された散光式警光灯8は、車両のルーフ上に載置され、それぞれが点灯、点滅、減光動作を行う複数の回転灯ユニットを備える。各回転灯ユニットには、回転動作の開始、停止を制御できるユニット機器2が備えられている。警告灯9は、車両の側面に載置され、それぞれが点灯、点滅動作を行う複数の警告灯ユニットを備える。各警告灯ユニットには、例えば車両右折時に右側の警告灯を流動点灯させるなど、各警告灯ユニットが協調して動作することができるようにユニット機器2が備えられている。さらに当該車両には、運転席付近のダッシュボード等に設置されるコントローラ機器1が備えられている。
またコントローラ機器1と、警告灯9における複数のユニット機器2とは、電圧付与ライン3によって直列に接続され、通信ライン4によって接続されている。これにより、警告灯9において、前記散光式警光灯8の識別符号自動設定システムとは違った、1つの識別符号自動設定システムを構成している。
実際にユニット機器2で電圧値を検出したところ、表1の「検知電圧値」に示される値となった。これをA/D変換した後のビット値を「変換実測値」として掲げる。
2 ユニット機器
3 電圧付与ライン
4 通信ライン
5 A/D変換器
6 制御部
7 ユニット固有機能部
12 メモリ
13 操作部
14 各種センサ入力部
15 通信インターフェイス
16 表示部
21 通信インターフェイス
23 RAM
24 ROM
Claims (7)
- コントローラ機器と、そのコントローラ機器により制御される所定数の複数のユニット機器とを含む制御システムにおいて、
一端がコントローラ機器に接続された電圧付与ラインに予め定められた数の複数のユニット機器が直列に接続され、
前記コントローラ機器は、前記電圧付与ラインに所定の電圧を印加する手段を有し、
各ユニット機器は、前記電圧付与ラインに現れた電圧値を検出する手段を有し、
検出された電圧値に基づいて各ユニット機器に付与される識別符号を決定する手段が備えられていることを特徴とする識別符号自動設定システム。 - 前記各ユニット機器が、検出された電圧値に基づいて、当該ユニット機器に付与される識別符号を決定して、前記コントローラ機器に通知するものである、請求項1記載の識別符号自動設定システム。
- 前記各ユニット機器は、前記電圧付与ラインに接続されたユニット機器の総数の情報と、前記コントローラ機器において前記電圧付与ラインに印加される電圧の情報とに基づいて、当該ユニット機器が検出すべき電圧の予測値を保存し、検出した電圧値と保存した予測値との対比に基づいて、自己のIDを決定する、請求項2記載の識別符号自動設定システム。
- 前記各ユニット機器には、前記電圧付与ラインに対して直列に接続された、電圧降下のための抵抗が設けられている、請求項1〜請求項3のいずれかに記載の識別符号自動設定システム。
- 前記コントローラ機器とユニット機器とを結ぶ前記電圧付与ライン及び隣接するユニット機器同士を結ぶ前記電圧付与ラインに、電圧降下のための抵抗器が設けられている、請求項1〜請求項3のいずれかに記載の識別符号自動設定システム。
- 前記電圧付与ラインの終端には所定の電位が与えられている、請求項1〜請求項5のいずれかに記載の識別符号自動設定システム。
- 一端がコントローラ機器に接続された電圧付与ラインに予め定められた複数のユニット機器を直列に接続した制御システムにおいて、前記コントローラ機器が前記複数のユニット機器を個別に制御する上で必要な各ユニット機器のIDを自動的に設定する方法であって、
前記コントローラ機器から電圧付与ラインに、所定の電圧を印加するステップと、
各ユニット機器において、前記電圧付与ラインに現れた電圧値を検出するステップと、
この検出した電圧値に基づいて、各ユニット機器に付与される識別符号を決定するステップとを有することを特徴とする識別符号自動付与方法。
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