JP5449541B2 - 通信ネットワーク上の装置を自動的にアドレス指定するシステムおよび方法 - Google Patents

Description

本発明は通信ネットワークに関し、特に通信ネットワーク上に接続された装置に自動的にアドレスを指定するシステムおよび方法に関する。

通信ネットワークによって装置は互いに通信できる。各装置はユニークな識別子またはアドレスを有しており、この識別子またはアドレスによって制御装置はネットワーク上のメッセージを特定の装置と関連付けることができる。エレベータで使用される通信ネットワークなどのいくつかの用途では、制御装置は、各アドレスを装置に関連する物理的および／または機能的な属性と関連付けるマッピングを維持する。例えば、ネットワーク上の装置は、エレベータ呼びがなされた場合（機能）に制御装置に通信する責任のある、特定の階床（物理位置）に配置されたホール呼び釦とすることができる。一般に制御装置は、各装置を特定の物理位置（例えば階床）と関連付けるようにプログラムされている。

この種のシステムの設置は、技術者がユニークな物理アドレスを各装置に指定し、指定された各物理アドレスを装置が設置される物理位置にマッピングする必要があるので、単調で退屈である。試験も、技術者が各階床に行って、その階床の呼び釦を作動させることで制御装置がエレベータかごを正しい階床に配送することを保証する必要があるので、同様に単調で退屈である。

メッセージに基づく通信ネットワークにおいて、通信ネットワーク上に接続された装置の物理位置を示すアドレスが、各装置によって測定されるパラメータに基づいて自動的に指定され、各装置によって測定されるパラメータは、装置の物理位置に基づいて変化する。測定されたパラメータは、通信され、アドレスは、測定された電圧の大きさに基づいて指定される。

本発明の実施例による通信ネットワークを示すブロック図。 本発明の実施例による各制御装置領域ネットワーク（ＣＡＮ）ステーション内に含まれる構成要素を示すブロック図。 本発明の実施例によるＣＡＮステーションの集中された初期化およびアドレス指定を示す流れ図。 各ＣＡＮステーションに関連するさまざまな通信状態および各状態間で許容される移行を示す状態図。 本発明の実施例によるＣＡＮステーションの分散された初期化およびアドレス指定を示すタイミング図。 本発明の実施例によるＣＡＮステーションの分散された初期化およびアドレス指定を示すタイミング図。 本発明の実施例によるＣＡＮステーションの分散された初期化およびアドレス指定を示すタイミング図。 本発明の実施例によるＣＡＮステーションの分散された初期化およびアドレス指定を示すタイミング図。 本発明の実施例によるＣＡＮステーションの分散された初期化およびアドレス指定を示すタイミング図。

本発明は、通信ネットワーク上で通信する装置に自動的にアドレスを指定するシステムおよび方法を提供する。各装置の物理位置の関数として変化するパラメータを監視することで、本発明は、各装置の物理位置を決定することができ、決定された物理位置に基づいて各装置に物理アドレスを指定することができる。「物理位置」という用語は、装置の絶対物理位置（例えば、全地球測位システム（ＧＰＳ）座標）および／または相対物理位置（例えば、互いに対する装置の位置）両方のことをいう。「物理アドレス」という用語は、特定の装置にその物理位置に基づいて指定されるアドレス（例えば、ネットワークアドレスなど）のことをいう。装置からの後続のメッセージは、メッセージが生じる物理位置を識別する物理アドレスに基づいて特定の物理位置から生じるとして識別される。

本発明の作動は、監視されるパラメータが電源によって各装置に供給される電圧の大きさである、特定の実施例について説明される。電圧の大きさは、各装置が電源から遠くなるほど低下する。従って、監視されるパラメータは、装置の物理位置によって変化する。他の実施例では、電流、気圧、全地球測位システム（ＧＰＳ）座標、温度、無線周波数（ＲＦ）電力受信（ＲＳＳＩ）、および位置によって変化する他のパラメータなどの、装置の物理位置に基づいて変化する他のパラメータが使用可能である。

図１は、本発明の実施例による通信ネットワーク１０を示すブロック図である。通信ネットワーク１０は、電源１２、制御装置１４、制御装置領域ネットワーク（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ−ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）（ＣＡＮ）ステーション１６−１、１６−２、１６−３、１６−４（総称してＣＡＮステーション１６と呼ぶ）、負荷１８、ＣＡＮバス２０、および電源バス２２を備える。この実施例では、通信ネットワーク１０は、エレベータ用途で展開され、そこでは、各ＣＡＮステーション１６は、建物の異なる階床に配置された呼び釦などの付帯設備または装置を示す。他の実施例では、通信ネットワーク１０は、ＣＡＮネットワーク上の装置の物理位置を決定することがネットワークを初期化するのに必要とされる任意の用途に展開可能である。図１に示される実施例では、ＣＡＮ型ネットワークが使用されているとはいえ、他の実施例では、任意の種類のメッセージに基づく通信プロトコルが使用可能である。

ＣＡＮステーション１６は、電源バス２２から電力を受け取り、ＣＡＮバス２０を介して制御装置１４とメッセージを送受信する。ＣＡＮステーション１６によって通信されるメッセージは、メッセージを送信するＣＡＮステーションのＣＡＮ識別部およびデータ部を備える。制御装置１４と通信するのに加えて、ＣＡＮステーション１６は、ＣＡＮバス２０を介して互いに通信することもできる。

各ＣＡＮステーション１６は、電源バス２２上の他のＣＡＮステーションと並列に接続される。しかしながら、各ＣＡＮステーション１６は、隣接するＣＡＮステーション間の距離とワイヤのゲージとによって定義される抵抗を有する所定の長さのケーブルによって隣接するＣＡＮステーションから離間している。互いに並列に接続されているとはいえ、ワイヤの抵抗によって、隣接ＣＡＮステーション１６間に電圧降下が生じる。電圧降下の大きさは、複数のＣＡＮステーションによって引き出される電流と、隣接するＣＡＮステーションを離間させるワイヤの抵抗とに基づく。その結果、各ＣＡＮ装置１６に供給される電圧の大きさは、各ＣＡＮステーション１６が電源１２から位置する距離に関して低下する。例えば、ＣＡＮ装置１６−４に供給される電圧の大きさは、隣接する装置を接続するワイヤに伴う電圧降下によって、ＣＡＮ装置１６−３に供給される電圧の大きさより大きい。一実施例では、負荷１８が、電源バス２２の末端に接続され、さらなる電流を引き出し、従って、隣接するＣＡＮステーション１６間の電圧差は大きくなる。各ＣＡＮステーション１６が電圧の大きさを測定できる精度に応じて、互いに区別可能な電圧の大きさを測定するために負荷１８が必要となり得る。各装置により電圧の大きさが測定された後、負荷１８は、システムの過剰なエネルギー消費を防止するために接続が解除可能である。負荷１８は、物理的に除去可能であり、また、ＣＡＮステーション１６の１つによって自動的に接続が解除可能である。

他の実施例では、電圧以外に、電流、気圧、全地球測位システム（ＧＰＳ）座標、温度、無線周波数（ＲＦ）電力受信（ＲＳＳＩ）、および位置によって変化する他のパラメータなどの、位置によって変化するパラメータが各ＣＡＮステーション１６によって監視または測定可能である。

各ＣＡＮステーション１６は、電源１２から受け取ったアナログ電圧値を、ＣＡＮバス２０を介して他の装置および／または制御装置１２へのメッセージの一部として通信可能なデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換器（図２に示されるＡＤＣ）を備える。

物理アドレス（例えば、階床番号）をＣＡＮステーション１６に自動的に指定するには、各装置が、電源１２によって供給される電圧の大きさを測定することが必要である。孤立して、各ＣＡＮステーション１６によって測定される電圧の大きさは、ＣＡＮステーション１６の位置（即ち、装置の物理アドレス）を決定するのには不十分である。一実施例では、各ＣＡＮステーション１６は、測定された電圧の大きさを制御装置１４に通信し、制御装置１４は、複数のＣＡＮステーション１６のそれぞれによって提供されるさまざまな電圧の大きさを収集し、測定された電圧の大きさの比較に基づいて各ＣＡＮステーション１６の物理位置を決定する。制御装置１４は、ネットワークアドレスを各ＣＡＮステーション１６の決定された物理位置と関連付け、指定されたネットワークアドレスを各ＣＡＮステーション１６に通信し、それによって、通信ネットワーク１０の自動アドレス指定を行う。

別の実施例では、物理アドレスは、各ＣＡＮステーション１６がそれぞれのアドレスを決定するように他のＣＡＮステーションと通信する分散された方法（図５Ａ〜図５Ｅに関してより詳細に説明される）で指定される。

図２は、本発明の実施例によるＣＡＮステーション１６内に含まれる構成要素を示すブロック図である。構成要素には、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）２４、マイクロプロセッサ２６、ＣＡＮ通信モジュール２８、およびタイマ３０が含まれる。

ＣＡＮステーション１６は、電源１２から電力を受け取るように作動的に接続され、ＣＡＮネットワークバス２０を介してデジタル通信を行う。ＡＤＣ２４は、ＣＡＮステーション１６に供給される電圧の大きさ（アナログ入力）を監視し、このアナログ入力を、マイクロプロセッサ２６に供給されるデジタル値に変換する。ＣＡＮ通信モジュール２８は、マイクロプロセッサ２６と双方向で通信し、通信バス２０上でメッセージを送受信するように作動的に接続可能である。タイマ３０は、ＣＡＮ通信モジュール２８により送受信されるメッセージに基づいて選択的に開始され、マイクロプロセッサ２６に計時された入力を提供する、デジタルタイマである。このようにして、ＣＡＮステーション１６は、電源バス２２を介して供給される電源電圧の大きさを測定することができ、測定されたアナログ電圧を通信バス２０上での通信用にデジタル値に変換する。

図３は、本発明の実施例による、物理位置を各ＣＡＮステーション１６に自動的に指定する集中された方法を示す流れ図である。流れ図は、図１に示される通信ネットワーク１０に関して記載されている。

ステップ４０において、制御装置１４は、自動アドレス指定モードで作動し、この自動アドレス指定モードでは、電源バス２２によって各ＣＡＮステーション１６に供給される入力電圧を測定するようにメッセージが、通信バス２０上に接続された各ＣＡＮステーション１６に通信される。制御装置１４は、初期化の際に自動的に自動アドレス指定を開始することができ、または、手動で自動アドレス指定モードに設定されることができる。

ステップ４２において、制御装置１４によって送信されたアドレス指定メッセージに応答して、各ＣＡＮステーション１６は、電源バス２２によって供給されるそれぞれの電圧の大きさを測定する。検出された電圧は、（図２に記載されるような）ＡＤＣ２４によってデジタル信号に変換され、このデジタル信号は、通信バス２０を介するＣＡＮステーション１６から制御装置１４へのメッセージの一部として通信されることができる。

ステップ４４において、各ＣＡＮステーション１６は、測定された電圧の大きさを制御装置１４に通信する。一実施例では、電圧測定を要求するメッセージを各ＣＡＮステーション１６に送信した後、制御装置１４は、複数のＣＡＮステーション１６からの応答を所定の長さの時間待ち受ける。一実施例では、各ＣＡＮステーションが通信する順番は、測定された電圧の大きさに基づく。各ＣＡＮステーション１６によって測定される電圧の大きさは、電源１２からのＣＡＮステーションの距離に基づいて変化する。各ＣＡＮステーション１６によって測定された電圧の大きさに基づいて各ＣＡＮステーションが通信する順番を規定することで、各ＣＡＮステーションは、異なる時間に通信することになる。

ステップ４６において、制御装置１４は、各ＣＡＮステーション１６によって通信された電圧の大きさに基づいて各ＣＡＮステーション１６−１、１６−２、１６−３、１６−４の物理位置（例えば、階床位置）を識別する。この決定は、例えば、建物に伴う全階床数、電力が１階から最上階へ（または最上階から１階へと逆の順番で）供給されるか、その他などについての事前の情報に基づくことができる。

ステップ４８において、制御装置１４は、特定のＣＡＮステーション（例えば、ＣＡＮステーション１６−１）をこのＣＡＮステーションによって提供される電圧測定値によって識別するメッセージを、その特定のＣＡＮステーションに指定される物理アドレスと共に放送する（すなわち、全てのＣＡＮステーションに送信する）。例えば、制御装置１４は、１階に関連する１４．７６ボルトの電圧の大きさおよび識別された物理位置を含むメッセージを送信することができる。

ステップ５０において、制御装置１４によって放送された電圧の大きさに対応する電圧の大きさを測定したＣＡＮステーション（例えば、ＣＡＮステーション１６−１）は、制御装置１４によって識別された物理位置を受け取る。この対応する電圧の大きさに関連するＣＡＮステーションは、物理位置をメモリに記憶し、識別された物理位置の受け取りを示す応答を制御装置１４にする。ＣＡＮステーションによって提供される後続のメッセージは、指定された物理位置を含むことになる。例えば、ＣＡＮステーション１６−１がホール呼び釦の場合、ＣＡＮステーション１６−１によって提供される後続のメッセージは、このステーションによって提供される機能（すなわち、ホール呼び）および呼びの位置（すなわち、１階）を示すことになる。

ステップ５２において、制御装置１４は、識別された物理位置全てが通信されたかを判断する。さらなる物理位置を通信する必要がある場合、流れは、ステップ４８に戻り、制御装置１４は、別の特定のＣＡＮステーション（例えば、ＣＡＮステーション１６−２）をこのＣＡＮステーションによって提供される電圧測定値によって識別する別のメッセージを、制御装置１４によってそのＣＡＮステーションに指定される特定のアドレスと共に放送する。全ての物理アドレスが指定された場合、流れは、ステップ５４に進み、そこで、制御装置１４は、自動アドレス指定モードから抜け出る。これは、制御装置によって自動的に行なわれることも可能であり、または、全ての物理アドレスが指定されたという制御装置１４によって提供される指示に応答して作業者によって手動で行われることも可能である。

図４〜図５Ｅには、ＣＡＮステーション１６が、制御装置１４からの介入なしに、自動的に互いに対する各ＣＡＮステーションの物理位置を決定し、これらの決定に基づいて物理アドレスを指定するという、分散された実施例が記載されている。

図４は、本発明の実施例によるＣＡＮステーション１６の作動状態を示す状態図である。各ＣＡＮステーションは、任意の与えられた時間に１つの状態でのみ作動し、各状態を１つまたは複数の隣接する状態に接続する矢印によって示されているさまざまな状態間での移行が許容される。この実施例では、ＣＡＮステーション１６は、状態０、状態１、状態２、状態３と名称がつけられた４つの状態のうちの１つで作動する。

状態０は、セットアップモードであり、状態１は、電圧伝達およびソートモードであり、状態２は、アドレス要求および交渉モードであり、状態３は、伝達準備モード（すなわち、アドレス取得済み）である。ＣＡＮステーション１６は、セットアップモード（状態０）から電圧伝達およびソートモード（状態１）に移行する。状態１から、ＣＡＮステーションは、アドレス要求および交渉状態（最初の設置の際に一般的な状態２）か、またはアドレス取得済みモード（状態３）に移行する。状態３は、ＣＡＮステーションがアドレスを指定されて、そのアドレスを再初期化される付帯設備に通信または送信する準備をしている状態を示す。状態３からは、ＣＡＮステーションは、各ＣＡＮステーションが状態０に再初期化される再始動をシステムが行わないかぎり、他のどの状態にも移行しない。ＣＡＮステーション１６の作動およびさまざまな状態の移行は、図５Ａ〜図５Ｅに関してより詳細に説明される。

図５Ａは、（図１に示されるような）ＣＡＮステーション１６−１、１６−２、１６−３、１６−４の電源１２との接続と、各ＣＡＮステーション１６の電源１２への相対的な距離およびその結果として生じる各ＣＡＮステーションによって測定される電圧の大きさとを示すタイミング図である。例えば、ＣＡＮステーション１６−１は、電源１２の最も遠くに位置し、ＣＡＮステーション１６−４は、電源１２の最も近くに位置する。また、図５Ａは、現在の状態、指定された物理アドレス、および付帯設備（すなわち、ＣＡＮステーション）数のカウントに関する各ＣＡＮステーション１６によって維持される内部変数を示している。

例えば、図５Ａでは、各ＣＡＮステーション１６は、初期化モード（状態０）で作動しており、「１」に等しい記憶された物理アドレスと、「１」に等しいネットワーク上で作動する付帯設備またはＣＡＮ装置の数のカウントとを有している。この実施例では、電力をＣＡＮステーション１６に供給すると、各装置は、初期化モード（状態０）で作動を開始し、この初期化モード（状態０）の間に各ＣＡＮステーション１６は、電源１２によって供給される電圧の大きさを測定する。この実施例では、ＣＡＮステーション１６−１は、電源１２の最も遠くにあり、その結果、最も低い電圧の大きさ（例えば、２９．９０ボルト）を測定し、ＣＡＮステーション１６−２は、２番目に低い電圧の大きさ（例えば、２９．９２ボルト）を測定し、ＣＡＮステーション１６−３は、３番目に低い電圧の大きさ（例えば、２９．９４ボルト）を測定し、ＣＡＮステーション１６−４は、電源１２の最も近くにあり、最も高い電圧の大きさ（例えば、２９．９７ボルト）を測定する。

各ＣＡＮステーション１６は、いつ初期化状態（状態０）から電圧伝達およびソート状態（状態１）へ移行するかを決定するのに使用される（図２に示されるような）内部タイマ３０を備える。この実施例では、ＣＡＮステーション１６は、２秒後に各移行を行うようにプログラムされている。他の実施例では、ＣＡＮステーション１６は、制御装置１４の要求によって初期化モードに入ることができるが、制御装置１４のさらなる介入なしに、物理アドレスの自動指定を行うことができる。

図５Ｂは、初期化状態（状態０）から電圧伝達およびソート状態（状態１）へのＣＡＮステーション１６の移行の後の、図５Ａに関して記載されたようなＣＡＮステーション１６を示すタイミング図である。特に、図５Ｂは、各ＣＡＮステーション１６が測定された電圧の大きさを通信バス２０上に接続された他のＣＡＮステーション１６に通信する、順序付けられた方法を示す。この実施例では、各ＣＡＮステーション１６は、測定された電圧の大きさに定数値を掛けて、各ＣＡＮステーション１６が通信することになる時間を決定し、そこでは、測定された最も低い電圧の大きさを有するＣＡＮステーション（例えば、ＣＡＮステーション１６−１）が最初に通信し、測定された最も高い電圧の大きさを有するＣＡＮステーション（例えば、ＣＡＮステーション１６−４）が最後に通信する。例えば、ＣＡＮステーション１６−１は、１．３９８２５秒において最初に通信するようにスケジュールされ、ＣＡＮステーション１６−２は、１．４０秒において次に通信し、ＣＡＮステーション１６−３は、１．４０１７５秒において通信し、ＣＡＮステーション１６−４は、１．４０３５秒において通信する。

ＣＡＮステーション（例えば、ＣＡＮステーション１６−１）によって提供される、この送信元ＣＡＮステーションによって検出、測定された電圧の大きさを含む通信に応答して、メッセージを送信しなかった各ＣＡＮステーション（例えば、ＣＡＮステーション１６−２、１６−３、１６−４）は、メッセージを受け取り、通信された電圧の大きさとそれら自体の測定された電圧の大きさとの比較に基づいて、その物理アドレスを調整する必要があるかを決定する。また、各ＣＡＮステーションは、他のＣＡＮステーション１６から受け取った通信に基づいてインクリメントされることができる、通信バス２０上に接続された付帯設備（例えば、ＣＡＮステーション）数のカウントを含むこともできる。

例えば、ＣＡＮステーション１６−１は、最も低い電圧の大きさを測定し、従って、１．３９８２５秒において最初に通信する。メッセージは、ＣＡＮステーション１６−２、１６−２、１６−４によって受け取られ、処理される。この実施例では、ＣＡＮステーション１６−２、１６−３、１６−４はそれぞれ、ＣＡＮステーション１６−１によって測定され、通信された電圧の大きさを上回る、測定された電圧の大きさを有する。従って、これらのＣＡＮステーションのいずれも、それらの記憶された物理アドレスをインクリメントせず、各物理アドレスを「１」の値で変えないままにする。しかしながら、受け取った通信に応答して、メッセージを受け取ったＣＡＮステーション（例えば、ＣＡＮステーション１６−２、１６−３、１６−４）のそれぞれは、接続された付帯設備数の数のそれらの各カウントをインクリメントする（例えば、付帯設備数＝２）。

ＣＡＮステーション１６−２は、次に低い電圧の大きさを測定し、従って、１．４秒において次に通信する。再度、ＣＡＮステーション１６−２からの通信は、ＣＡＮステーション１６−２によって測定された電圧の大きさ（例えば２９．９２ボルト）を含む。ＣＡＮステーション１６−１、１６−３、１６−４は、通信を受け取り、通信された電圧の大きさをそれら自体の測定された電圧の大きさと比較して、それらの物理アドレスをインクリメントする必要があるかを決定する。例えば、ＣＡＮステーション１６−１は、その測定された電圧の大きさ（２９．９０Ｖ）をＣＡＮステーション１６−２によって提供された電圧の大きさ（例えば、２９．９２Ｖ）と比較する。ＣＡＮステーション１６−２によって測定された電圧の大きさは、ＣＡＮステーション１６−１によって測定された電圧の大きさより大きいので、ＣＡＮステーション１６−１によって記憶された物理アドレスは、１から２へと１つだけインクリメントされる。ＣＡＮステーション１６−３、１６−４は両方ともＣＡＮ１６−２の電圧の大きさより大きな電圧の大きさを測定しており、それらの各物理アドレスをインクリメントしない。しかしながら、通信を受け取ったＣＡＮステーション１６−１、１６−３、１６−４のそれぞれは、付帯設備数のそれらのカウントをインクリメントする（例えば、ＣＡＮステーション１６−３、１６−４では付帯設備数＝「３」）。

ＣＡＮステーション１６−３は、次に低い電圧の大きさ（例えば、２９．９４）を測定し、従って、１．４０１７５秒において次に通信する。再度、ＣＡＮステーション１６−３からの通信は、ＣＡＮステーション１６−３によって測定された電圧の大きさ（例えば２９．９４ボルト）を含む。ＣＡＮステーション１６−１、１６−２、１６−４は、通信を受け取り、電圧の大きさをそれら自体の測定された電圧の大きさと比較して、それらの物理アドレスをインクリメントする必要があるかを決定する。その結果、ＣＡＮステーション１６−１、１６−２は両方ともＣＡＮステーション１６−３の電圧の大きさより小さい電圧の大きさを測定し、それらの物理アドレスを１つだけインクリメントする。しかしながら、ＣＡＮステーション１６−４によって測定された電圧の大きさは、ＣＡＮステーション１６−３によって測定された電圧の大きさを上回っているので、１６−４の物理アドレスは、変わらないままである。同様に、ＣＡＮステーション１６−１、１６−２、１６−４のそれぞれは、付帯設備数のそれらのカウントをインクリメントする。

ＣＡＮステーション１６−４は、次に低い電圧の大きさ（例えば、２９．９７Ｖ）を測定し、従って、１．４０３５秒において最後に通信する。ＣＡＮステーション１６−１、１６−２、１６−３はそれぞれＣＡＮステーション１６−４の電圧の大きさより小さな電圧の大きさを測定しており、それらの物理アドレスをインクリメントする。ＣＡＮステーション１６−１、１６−２、１６−３、１６−４によって実行された、分散された電圧のソートの結果として、各ＣＡＮステーションは今やユニークな物理アドレスを有する。この場合、各付帯設備に関連する物理アドレスは、１階（例えば、ＣＡＮステーション１６−１）から最上階（例えば、ＣＡＮステーション１６−４）へと降順で進む。図５Ｂに示される実施例では、各ＣＡＮステーション１６の物理アドレスは、物理アドレスが１階から最上階へと昇順になるように反転される。各ＣＡＮステーションによって維持される付帯設備の全数の知識に基づいて、正確な物理アドレスが、各ＣＡＮステーションによって維持された物理アドレスから１を差し引いた結果を、各ＣＡＮステーションによって維持される付帯設備の全カウントから差し引くことで指定される（すなわち、付帯設備数−（物理アドレス−１））。他の実施例では、電源の位置および適用に基づいて、このステップは不要となり得る。各ＣＡＮステーション１６によって行われる電圧ソートおよび後処理の結果として、各ＣＡＮステーション１６の物理位置（例えば階床）と対応する物理アドレスが、各ＣＡＮステーション１６に指定される。図５Ｂの最も右側に示されるように、ＣＡＮステーション１６はそれぞれ、２秒に等しい時間にソート状態（状態１）から準備状態（状態３）に移行する。

図５Ｃは、ソート状態（状態１）から準備状態（状態３）へのＣＡＮステーション１６の移行の後の、図５Ａ、図５Ｂに関して記載されたようなＣＡＮステーション１６を示すタイミング図である。図５Ｃには、どのようにして１つのＣＡＮステーションが正確な物理アドレスを取得するかを示すためにＣＡＮステーション１６−２の接続解除および新たなＣＡＮステーション１６−２’の「ホットプラグイン」も示されている。

ゼロ秒の時点で、（移行後のタイマのリセットを仮定すると）各ＣＡＮステーション１６は、準備状態（状態３）で作動している。この状態では、各ＣＡＮステーション１６は、物理アドレスが指定されており、制御装置１４と通信する準備をしている。ＣＡＮステーション１６によって提供されるメッセージは、メッセージが生じた位置（例えば、階床）を制御装置１４が識別できるように通信するＣＡＮステーション１６に関連する物理アドレスを含むであろう。ＣＡＮステーション１６−２は、電源が落とされ、ネットワークから接続が解除され（「接続解除」と名称がつけられている）、その後に新たなＣＡＮステーション１６−２’が接続され、電源が入れられる（「接続」と名称がつけられている）。これは一般に「ホットプラグイン」と呼ばれ、ホットプラグインでは、ある装置が交換される際に、ネットワークの残りは接続され、作動したままである。

ネットワークに接続されると、ＣＡＮステーション１６−２’は、通信バスに関連するビットレートを取得する。首尾よくビットレートを取得した後、ＣＡＮステーション１６−２’は、初期化状態（状態０）で作動し、この初期化状態（状態０）では、物理アドレスおよび付帯設備数のカウントは、デフォルトで１の値にされる。以前のように、ＣＡＮステーション１６−２’は、状態間の移行を規定するのに使用されるタイマを備えており、ＣＡＮステーション１６−２’は、２秒間という任意に選択された長さの時間、各状態で作動する。初期化状態（状態０）の間、ＣＡＮステーション１６−２’は、電力バス２２上で供給される電圧の大きさを測定し、アナログ値をデジタル値に変換する。

図５Ｄは、初期化状態（状態０）から電圧伝達およびソート状態（状態１）へのＣＡＮステーション１６−２’の移行を示すタイミング図である。図５Ｂに関して記載されたように、電圧ソート状態の間、ＣＡＮステーション１６−２’は、測定された電圧の大きさに基づいて、ＣＡＮステーション１６−２’がその測定された電圧を他のＣＡＮステーションに通信する時間を計算する。指定された時間に、ＣＡＮステーション１６−２’は、測定された電圧の大きさを通信する。しかしながら、図５Ｂとは異なり、他のＣＡＮステーション１６−１、１６−３、１６−４は、準備状態（状態３）で作動しており、従って、ＣＡＮステーション１６−２’によって提供される通信には応答せず、それらの測定された電圧の大きさに関するそれら自体の通信も提供しない。ＣＡＮステーション１６−２’が他のＣＡＮステーションのいずれからも伝達を受け取っていずに、ＣＡＮステーション１６−２’によって維持されるタイマが２秒のカウントに到達し（次の状態へのＣＡＮステーション１６−２’の移行が予想されることを信号で知らせ）た後、ＣＡＮステーション１６−２’は、電圧ソート状態（状態１）からアドレス要求および交渉状態（状態２）に移行する。交渉状態（状態２）への移行に応答して、ＣＡＮステーション１６−２’は、接続された全てのＣＡＮステーション１６にアドレスを送信する。

図５Ｅは、接続されたＣＡＮステーション１６に送信されるアドレス要求に応答する、交渉状態（状態２）の間のＣＡＮステーション１６−２’の作動を示すタイミング図である。電圧ソートモード（状態１）とは対照的に、交渉モード（状態２）では、新たに追加されたＣＡＮステーション１６−２は、測定された電圧の大きさに基づくのではなく、現在は占有されていない最低のアドレスに基づいて物理アドレスが指定される。アドレス要求に応答して、接続された各ＣＡＮステーション１６は、ＣＡＮステーションに指定された物理アドレスと、ＣＡＮステーションに関連する測定された電圧の大きさとを含む、順序付けられた通信を送信する。

各ＣＡＮステーション（交渉状態で作動しているＣＡＮステーションは除く）によって提供される順序付けられた通信は、各ＣＡＮステーション１６によって記憶された、測定された電圧の大きさに基づいて決定される。従って、ＣＡＮステーション１６−１が最初に通信し、ＣＡＮステーション１６−３が次に通信し、ＣＡＮステーション１６−４が最後に通信する。それぞれの通信があると、ＣＡＮステーション１６−２’は、それ自体のアドレスを通信によって提供されたアドレスと比較する。通信によって提供されたアドレスがＣＡＮステーション１６−２’によって記憶されたアドレスと一致する場合、新たに追加されたＣＡＮステーション１６−２’は、その物理アドレスを１つだけインクリメントし、同様に、測定された電圧の記憶されたそのデジタル値を、通信された電圧の大きさより１つ大きいものにインクリメントする（例えば、デジタル値０ｘ３１Ｆは０ｘ３２０にインクリメントされる）。ＣＡＮステーション１６−１からの通信に関して、ＣＡＮステーション１６−２’は、物理アドレスを比較し、両方とも「１」に等しいので、記憶された物理を「２」にインクリメントする。

同じ処理が、ＣＡＮステーション１６−３、１６−４からの後続の通信について実行される。例えば、ＣＡＮステーション１６−３からの通信は、「３」の物理アドレスを含む。しかしながら、ＣＡＮステーション１６−３によって提供される物理アドレスは、ＣＡＮステーション１６−２’の物理アドレス（例えば、２）より大きいので、ＣＡＮステーション１６−２’の物理アドレスは、変わらないままであり、また、測定された電圧の記憶された大きさもまた変わらないままである。タイマの終了（すなわち、タイマが２秒に等しくなった）後、ＣＡＮステーション１６−２’は、交渉状態（状態２）から準備状態（状態３）に移行する。この時点で、全てのＣＡＮステーション１６は、準備状態（状態３）で作動しており、それぞれには、ＣＡＮステーションに関連する位置（例えば、階床）を識別するユニークな物理アドレスが指定される。

本発明は、各装置によって測定された電圧の大きさに基づいて通信バス上に接続された装置にユニークなアドレスを自動的に指定するシステムおよび方法を提供する。アドレスの指定は、制御装置によって集中的に行われることができ、または分散されることができ、そこでは、各装置にユニークな物理アドレスを指定するように各装置が他の装置と交渉する。

本発明は、例示的な１つまたは複数の実施例を参照して説明したとはいえ、当業者は、本発明の範囲から逸脱せずにさまざまな変更が可能でありかつ均等物が本発明の構成要素に置換可能であること理解するであろう。また、本発明の本質的範囲から逸脱せずに特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるために多くの修正が可能である。従って、本発明は、開示された特定の１つまたは複数の実施例に限定されるのではなく、添付の特許請求の範囲に含まれる全ての実施例を含むであろうことが意図されている。

Claims (19)

1. メッセージに基づく通信ネットワーク上に接続された装置にアドレスを自動的に指定する方法であって、
   通信ネットワーク上に接続された装置の１つにおいて、装置の物理位置の関数であるパラメータを測定し、
   通信ネットワーク上に接続された他の装置に、装置の１つにおいて測定されたパラメータを含むメッセージを、装置の１つから送信し、
   通信ネットワーク上に接続された装置のそれぞれから、装置の１つにおいて測定されたパラメータを含む各メッセージを、他の装置において受け取り、
   装置の１つにおいて測定されたパラメータと、通信ネットワーク上に接続された他の装置から受け取った測定されたパラメータのそれぞれとの比較に基づいて、装置の１つにユニークなアドレスを、装置の１つにおいて決定し、
   装置の１つによって送信される後続のメッセージに含ませるために、装置の１つにおいて決定されたアドレスを記憶する、
   ことを含むことを特徴とする方法。
2. 測定されたパラメータの大きさに基づいて測定されたパラメータを含むメッセージを送信する時間を計算することをさらに含み、メッセージは、計算された時間に送信されることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 装置の１つにユニークなアドレスを、装置の１つにおいて決定することは、
   他の装置からの通信で受け取った測定されたパラメータと、装置の１つにおいて測定されたパラメータとを比較し、
   装置の１つにおいて測定されたパラメータより大きな、他の装置から受け取った測定された各パラメータごとに装置の１つに関連するアドレス値をインクリメントする、
   ことを含み、他の装置から受け取った測定された各パラメータとの比較の後のアドレス値は、装置の１つにユニークなアドレスであることを特徴とする請求項１記載の方法。
4. 測定されたパラメータは、電圧の大きさ、電流の大きさ、気圧、全地球測位システム（ＧＰＳ）座標、温度、および無線周波数（ＲＦ）電力受信（ＲＳＳＩ）から成る群より選択されることを特徴とする請求項１記載の方法。
5. メッセージに基づく通信ネットワーク上に接続される通信装置であって、
   電源バスから電力を受け取る電力入力部と、
   メッセージに基づく通信バスとメッセージを送受信する通信入力部と、
   電力入力部に作動的に接続され、電源バスによって供給される電圧の大きさを測定しかつ測定された電圧をデジタル値に変換するアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）と、
   ＡＤＣから通信装置において測定された電圧を示すデジタル値を受け取るとともに、メッセージに基づく通信ネットワーク上に接続された他の通信装置によって提供される電圧値を受け取るように作動的に接続されるマイクロプロセッサと、
   を備え、
   マイクロプロセッサは、通信装置のアドレスを決定するように通信装置において測定された電圧値と、他の通信装置から受け取った電圧値とを比較することを特徴とする通信装置。
6. マイクロプロセッサは、通信装置において測定された電圧値を通信ネットワーク上に接続された他の装置に通信するとともに、通信装置において測定された電圧値と、他の通信装置によって提供された電圧値との比較に基づいて通信装置のアドレスをインクリメントすることを特徴とする請求項５記載の通信装置。
7. 通信装置のアドレス値は、１の値に初期化され、別の通信装置から受け取った電圧値が通信装置において測定された電圧値より大きい時はそのたびにインクリメントされることを特徴とする請求項５記載の通信装置。
8. マイクロプロセッサは、通信ネットワーク上に接続された通信装置の数のカウントを維持し、通信装置のカウントに基づいて通信装置のアドレスを修正することを特徴とする請求項５記載の通信装置。
9. 通信装置は、エレベータ作動に関連する付帯設備であり、通信装置に指定される物理アドレスは、付帯設備が配置される階床に関連することを特徴とする請求項５記載の通信装置。
10. 通信装置は、タイマをさらに備え、マイクロプロセッサは、タイマが第１の値に到達すると、マイクロプロセッサが通信装置における電圧の大きさを測定するようにＡＤＣに命令する初期化モードから、電圧ソートモードに移行することを特徴とする請求項５記載の通信装置。
11. 電圧ソートモードの間、マイクロプロセッサは、通信装置において測定された電圧の大きさに基づいて計算された時間に通信装置において測定された電圧値を通信し、通信装置において測定された電圧値と、他の通信装置から受け取った測定された電圧との比較に基づいてアドレス値をインクリメントすることを特徴とする請求項１０記載の通信装置。
12. マイクロプロセッサは、タイマが第２の値に到達すると、電圧ソートモードから準備モードに移行し、準備モードの間、通信装置は、電圧ソートモードの間に指定された通信装置のアドレスを含むメッセージを通信バス上に提供することを特徴とする請求項１１記載の通信装置。
13. マイクロプロセッサが、電圧ソートモードの間に通信バス上に接続された他の通信装置から測定された電圧を受け取らない場合、マイクロプロセッサは、アドレス交渉モードに移行し、アドレス交渉モードでは、マイクロプロセッサは、通信ネットワーク上に接続された他の通信装置からアドレスを要求し、通信ネットワーク上で接続された他の通信装置から、他の通信装置の各々に指定されたアドレスを含む、順序付けられた通信を受け取り、通信ネットワーク上に接続された他の通信装置から受け取った通信に基づいて通信装置のアドレスを指定することを特徴とする請求項１２記載の通信装置
14. 通信ネットワーク上の装置に物理アドレスを指定する方法であって、
    通信ネットワーク上に接続された装置の１つが、電源バスを介して装置に供給される電力に関連し、装置の物理位置の関数である電圧の大きさを測定する、初期化モードで作動させ、
    初期化モードから、装置の１つが、初期化モードの間に測定された電圧の大きさによって決定される時間に初期化モードの間に測定された電圧を通信ネットワーク上に接続された他の装置に通信するとともに、装置の１つにおいて測定された電圧と通信ネットワーク上に接続された他の装置によって供給される電圧とを比較することで物理アドレスをインクリメントする、電圧ソートモードに移行させ、
    電圧ソートモードから、電圧ソートモードの間の物理アドレスの指定の後に、装置の１つにおいて測定された電圧に依存する物理アドレスが、通信ネットワーク上に接続された装置の１つに指定されている、準備モードに移行させる、
    ことを含むことを特徴とする方法。
15. 初期化モードでの作動の間に、装置の１つによって記憶される物理アドレスは、「１」に等しく、通信ネットワーク上で作動する装置の数のカウントは、「１」に等しいことを特徴とする請求項１４記載の方法。
16. 電圧ソートモードでの作動の間に、装置の１つは、装置の１つにおいて測定された電圧の大きさに定数値を掛けて、装置の１つにおいて測定された電圧を通信ネットワーク上に接続された他の装置に通信する時間を計算することを特徴とする請求項１４記載の方法。
17. 電圧ソートモードでの作動の間に、装置の１つは、受け取った電圧の大きさが、装置の１つにおいて測定された電圧の大きさより大きい場合、その物理アドレスをインクリメントし、また、受け取った各通信ごとに通信ネットワーク上で作動する装置の数のカウントをインクリメントすることを特徴とする請求項１４記載の方法。
18. 現在は占有されていない物理アドレスを決定するように通信ネットワーク上に接続された他の装置との通信に基づいて、物理アドレスが、通信ネットワーク上に接続された新たに追加された装置に指定される、交渉モードで作動させることをさらに含むことを特徴とする請求項１４記載の方法。
19. 交渉モードでの作動の間に、物理アドレスが指定された装置の各１つは、装置の１つにおいて測定された電圧の大きさによって決定される時間に、その物理アドレスを通信ネットワーク上に接続された他の装置に通信し、新たに追加された装置は、新たに追加された装置以外の装置の各１つから受け取った物理アドレスが新たに追加された装置の物理アドレスより大きくなるまで、新たに追加された装置以外の装置の各１つから受け取った物理アドレスと、新たに追加された装置の物理アドレスとを比較し、新たに追加された装置の物理アドレスをインクリメントすることを特徴とする請求項１８記載の方法。

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