JP6233418B2 - モータ制御プログラム転送システム、上位コントローラ、モータ制御装置及びモータ制御プログラム転送方法 - Google Patents

Description

本発明は、モータ制御プログラム転送システム、上位コントローラ、モータ制御装置及びモータ制御プログラム転送方法に関する。

特許文献１には、主制御装置の後段に接続された副制御装置を簡易かつ迅速に初期化する方法及びその装置が記載されている。同文献開示の方法では、主制御装置が、当該主制御装置に接続された副制御装置のうち、初期化する副制御装置の電圧供給を維持すると略同時に他の全ての副制御装置の電圧供給を中断し、かつ初期化する副制御装置に初期化信号を伝達する工程を必要に応じて繰り返す。

特開２００１−１５９９３３号公報

本発明の解決しようとする課題は、上位コントローラから１以上のモータ制御装置に対しモータ制御プログラムを転送するにあたり、不揮発性メモリの必要量を低減し、各モータ制御装置へのモータ制御プログラムの転送を簡易かつ自動的に行うことである。

本発明の一側面に係るモータ制御プログラム転送システムは、モータ制御装置のモータ制御プログラムを記憶するメモリと、特定の初期識別情報を有する前記モータ制御装置に一意の識別情報を付与する動作を反復して行う識別情報付与部と、前記一意の識別情報が付与された前記モータ制御装置に前記モータ制御プログラムを転送するモータ制御プログラム転送部と、を有する上位コントローラと、前記モータ制御プログラムを記憶する揮発性メモリと、自分自身を識別するための識別情報を書き換え可能に保持し、初期状態で前記初期識別情報を保持する識別情報保持部と、を有し、前記上位コントローラと情報通信可能である１以上のモータ制御装置と、初期状態で１の前記モータ制御装置の前記上位コントローラに対する情報通信を有効とし、モータ制御装置に前記一意の識別情報が付与される毎に新たに１の前記モータ制御装置の前記上位コントローラに対する情報通信を有効とする情報通信切替部と、を備えた。

本発明の一側面に係るモータ制御プログラム転送システムはさらに、前記上位コントローラは、前記モータ制御プログラム転送部による前記モータ制御プログラムの転送終了後、前記モータ制御装置にリセット信号を送信するリセット信号送信部を有し、前記モータ制御装置は、前記リセット信号を受信して、前記揮発性メモリに記憶された前記モータ制御プログラムを実行するリセット信号受信部を有してよい。

本発明の一側面に係るモータ制御プログラム転送システムはさらに、前記上位コントローラと前記モータ制御装置間の情報通信は、前記リセット信号の送信前は非定周期通信により行われ、前記リセット信号の送信後は定周期通信により行われてよい。

本発明の一側面に係るモータ制御プログラム転送システムはさらに、前記上位コントローラは、少なくとも前記モータ制御プログラム転送システムの構成に応じて、前記定周期通信の通信条件を調整する通信条件調整部を有してよい。

本発明の一側面に係るモータ制御プログラム転送システムはさらに、前記モータ制御プログラム転送部は、前記モータ制御プログラムの転送が失敗した場合に、前記モータ制御プログラムの再転送を行ってよい。

本発明の一側面に係るモータ制御プログラム転送システムはさらに、前記モータ制御装置は、前記上位コントローラに対する情報通信を有効とするか無効とするかの入力を受け付ける有効無効入力部を有し、１の前記モータ制御装置の前記有効無効入力部にはその情報通信を有効とする信号が入力され、他の前記モータ制御装置の前記有効無効入力部には前記情報通信切替部によりその情報通信を有効とする信号又は無効とする信号のいずれかが入力されてよい。

本発明の一側面に係るモータ制御プログラム転送システムはさらに、前記モータ制御装置は、前記有効無効入力部への信号を出力する有効無効出力部を有し、１の前記モータ制御装置の前記有効無効出力部からの出力が他の１の前記モータ制御装置の前記有効無効入力部に入力され、前記有効無効出力部は、その属する前記モータ制御装置に前記一意の識別情報が付与されることにより、その出力を無効から有効へと切り替えてよい。

本発明の一側面に係るモータ制御プログラム転送システムはさらに、前記上位コントローラは、前記有効無効入力部への信号を出力する有効無効出力部を有し、前記有効無効出力部からの出力が前記モータ制御装置の前記入力ポートに入力され、前記有効無効出力部は、１の前記モータ制御装置に前記一意の識別情報が付与されることにより、他の１の前記モータ制御装置の前記有効無効入力部への出力を無効から有効へと切り替えてよい。

本発明の一側面に係るモータ制御プログラム転送システムはさらに、全て又は１を除く前記モータ制御装置毎に、前記上位コントローラとの情報通信を入力に応じて有効とするか無効とするかを切り替える切替スイッチを備え、１の前記モータ制御装置の前記上位コントローラに対する情報通信は有効とされ、他の前記モータ制御装置の前記上位コントローラに対する情報通信は、前記切替スイッチに前記情報通信切替部からその情報通信を有効とする信号又は無効とする信号のいずれかが入力されてよい。

本発明の一側面に係るモータ制御プログラム転送システムはさらに、前記モータ制御装置は、前記切替スイッチへの信号を出力する有効無効出力部を有し、１の前記モータ制御装置の前記有効無効出力部からの出力が他の１の前記モータ制御装置についての前記切替スイッチに入力され、前記有効無効出力部は、その属する前記モータ制御装置に前記一意の識別情報が付与されることにより、その出力を無効から有効へと切り替えてよい。

本発明の一側面に係るモータ制御プログラム転送システムはさらに、前記上位コントローラは、前記切替スイッチへの信号を出力する有効無効出力部を有し、有効無効出力部からの出力が前記切替スイッチに入力され、前記有効無効出力部は、１の前記モータ制御装置に前記一意の識別情報が付与されることにより、他の１の前記モータ制御装置についての前記切替スイッチへの出力を無効から有効へと切り替えてよい。

本発明の一側面に係る上位コントローラは、モータ制御装置のモータ制御プログラムを記憶するメモリと、特定の初期識別情報を有する前記モータ制御装置に一意の識別情報を付与する動作を反復して行う識別情報付与部と、前記一意の識別情報が付与された前記モータ制御装置に前記モータ制御プログラムを転送するモータ制御プログラム転送部と、を有する。

本発明の一側面に係るモータ制御装置は、モータ制御プログラムを記憶する揮発性メモリと、自分自身を識別するための識別情報を書き換え可能に保持し、初期状態で特定の初期識別情報を保持する識別情報保持部と、を有し、上位コントローラと情報通信可能である。

本発明の一側面に係るモータ制御制御プログラム転送方法は、特定の初期識別情報を有する前記モータ制御装置に一意の識別情報を付与する動作を反復して行うステップと、前記一意の識別情報が付与された前記モータ制御装置に前記モータ制御プログラムを転送するステップと、前記モータ制御装置に前記一意の識別情報が付与される毎に新たに１の前記モータ制御装置の情報通信を有効とするステップと、初期状態で１の前記モータ制御装置の前記上位コントローラに対する情報通信を有効とし、モータ制御装置に前記一意の識別情報が付与される毎に新たに１の前記モータ制御装置の前記上位コントローラに対する情報通信を有効とするステップと、を有する。

上記発明によれば、上位コントローラから１以上のモータ制御装置に対しモータ制御プログラムを転送するにあたり、不揮発性メモリの必要量を低減し、各モータ制御装置へのモータ制御プログラムの転送を簡易かつ自動的に行うことができる。

各実施形態に共通する、本発明に係るモータ制御プログラム転送システムの基本的な物理構成を示すブロック図である。 モータ制御プログラム転送システムの機能ブロック図である。 モータ制御プログラム転送システムの動作フローを示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るモータ制御プログラム転送システムの物理的外観を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係るモータ制御プログラム転送システムの物理的外観を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係るモータ制御プログラム転送システムの物理的外観を示す図である。 本発明の第４の実施形態に係るモータ制御プログラム転送システムの物理的外観を示す図である。

＜本発明の基本的構成＞
図１は、以下に説明する各実施形態に共通する、本発明に係るモータ制御プログラム転送システム１の基本的な物理構成を示すブロック図である。

モータ制御プログラム転送システム１は、上位コントローラ２と、上位コントローラ２と情報通信回線５により情報通信可能に接続された１以上、通常は複数のモータ制御装置３と、情報通信切替部４を有している。ここでは例として、３ａ〜３ｄの４つのモータ制御装置３が上位コントローラ２に接続された場合を示す。

上位コントローラ２は、モータ制御装置３により制御されるモータを含むシステム全体の動作を制御するものであり、所定のタイミングで各モータ制御装置３に動作指令を送信したり、各モータ制御装置３からのエラー信号その他の状態信号を受信したりする。上位コントローラ２には、プロセッサ２０が含まれ、上位コントローラ２の機能はプロセッサ２０がソフトウェアを実行することにより実現されている。プロセッサ２０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）とメモリからなる一般的なコンピュータや、マイクロコントローラやＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の任意の情報処理装置であってよい。

また、上位コントローラ２にはメモリ２１が用意されており、後述するモータ制御装置３のプロセッサ３０が実行すべきモータ制御プログラムが記憶されている。メモリ２１の形式に特に限定はないが、モータ制御プログラムの更新が行えるよう書き換え可能なものであることが好ましく、また、上位コントローラ２への電源供給が途絶えた際に記憶内容を失わないものが望ましいため、いわゆるフラッシュメモリ等のＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）であることが望ましい。しかしながら、メモリ２１を書き換えのできないＲＯＭ（Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）としたり、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性メモリとすることを妨げるものではない。

さらに、上位コントローラ２には通信制御部２２が設けられており、モータ制御装置３との情報通信及び、その他の機器との情報通信や入出力が行われるようになっている。通信制御部２２の物理的構成にも特に限定はなく、例えば、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等により構成された一般的な通信用集積回路を用いてよい。

上位コントローラ２は、通常は図示しない外部のＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）やコンピュータと接続され、かかる機器からの指令に従って各モータ制御装置３を制御することとなる。なお、ここで「上位コントローラ」との語における「上位」とは、１以上のモータ制御装置３ａ〜３ｄが接続され、各モータ制御装置３ａ〜３ｄに対しモータ制御プログラムを転送したり、制御のタイミングを指示したりするというモータ制御プログラム転送システム１内における役割を示すために用いられており、機器の性能や形式を限定するものではない。

モータ制御装置３は、図示しないモータに接続され、モータ制御装置３に含まれるプロセッサ３０が実行するモータ制御プログラムによりこれを制御するものである。プロセッサ３０はモータへ電流・電圧等を出力するアンプを制御している。一般に、サーボモータを制御するモータ制御装置はサーボコントローラ又はサーボアンプなどと呼ばれるが、本実施形態でいうモータにはサーボモータが含まれるため、モータ制御装置３にはサーボコントローラが含まれる。なお、プロセッサ３０は、上位コントローラ２のプロセッサ２０と同様、ＣＰＵとメモリからなる一般的なコンピュータやマイクロコントローラ等の汎用の情報処理装置であってもよいし、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、ＤＳＰ等の特定用途向けの情報処理装置であってもよい。

プロセッサ３０が実行するモータ制御プログラムは揮発性メモリ３１に記憶される。これは、モータを精密に制御するためにはプロセッサ３０は短い動作周期でモータ制御プログラムを実行する必要があり、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリは一般に情報の読み出し速度が遅いため、モータ制御プログラムを記憶するメモリとしては適さないためである。なお、ここでは、プロセッサ３０の動作周期としては数十マイクロ秒程度を想定している。これに対し、上位コントローラ２のプロセッサ２０の動作周期は数百マイクロ秒から数ミリ秒程度を想定している。

ここでモータ制御プログラムとは、モータ制御装置３が接続されたモータを駆動するための電流・電圧を生成するアルゴリズムや、上位コントローラ２からの入力に対するモータ制御装置３の応答、さらにはモータの状態に応じたモータ制御装置３の動作等を記述する電子データである。さらに、モータ制御プログラムには、モータ制御装置３がモータに実行させる動作のパターンが含まれていてよく、その場合には、モータ制御装置３は上位コントローラ２からの継続的なタイミング指令を受けることなく、自律的にモータを所定のパターンで動作させ得ることになる。

揮発性メモリ３１はモータ制御プログラムを格納するメモリであり、一般的なＲＡＭである。揮発性メモリ３１は揮発性のため、モータ制御装置３の電源が失われるとその記憶内容が失われる。そのため、モータ制御装置の電源を入れた直後（これを初期状態と称する）ではモータ制御プログラムが失われており、何らかの手段でこれを書き込む必要がある。

識別情報保持部３２は、情報通信を行う上で、上位コントローラ２が個々のモータ制御装置３を識別するための識別情報を保持する部分である。識別情報保持部３２の具体的構成は特に限定されないが、少なくとも保持している識別情報が電気的に書き換え可能であることは必要である。具体的には、揮発性メモリ３１の特定のアドレスを識別情報保持部３２として予約しておくなどするとよい。なお、識別情報保持部３２は初期状態において既知の特定の識別情報（これを初期識別情報と称する）を保持するようになされている。このためには、例えば、モータ制御装置３の電源投入直後に実行される、図示しないＲＯＭ上のブートプログラムによって初期識別情報が識別情報保持部３２に書き込まれるようにしておくとよい。以降の例では、識別情報は８ビットの情報であり、初期識別情報は１６進数表記で０ｘＥＦであるものとする。なお、上位コントローラ２自身の識別情報は予め定めた固定の値、例えば、０ｘ００としておく。

さらに、モータ制御装置３は通信制御部３３を有しており、上位コントローラ２との情報通信や入出力が行われるようになっている。通信制御部３３もまた、例えば、ＡＳＩＣ等により構成された通信用集積回路であってよい。

さらに、モータ制御プログラム転送システム１は、情報通信切替部４を有しており、情報通信切替部４は、上位コントローラ２と各モータ制御装置３間の情報通信を有効とするか無効とするか個別に切り替えることができる。なお、正確には、上位コントローラ２とモータ制御装置３の内の１台、ここではモータ制御装置３ａ間の情報通信は常時有効として差し支えないので、図示の例では、情報通信切替部４は、モータ制御装置３ｂ〜３ｄ間の情報通信の有効及び無効を切り替えるようになっているが、モータ制御装置３ａについての情報通信の有効及び無効をも切り替え得るようにしても差し支えない。

ここで、情報通信は、所定のプロトコルにしたがって情報伝達を行う通信方式を指す。情報通信の方式は、シリアル通信であってもパラレル通信であってもよく、また、上位コントローラ２から各モータ制御装置３への接続はいわゆるスター接続であってもカスケード接続であってもよい。図１ではスター接続、すなわち、上位コントローラ２と各モータ制御装置３がそれぞれ直接接続され、直接通信可能であるかのように示されているが、これは便宜上示したものにすぎず、情報通信回線５が上位コントローラ２と各モータ制御装置３とを通信可能に接続していることを概念的に示したものにすぎない。当然に、その接続をカスケード接続（或いはデイジーチェーン接続とも）としても、その他の接続としてもよい。

ここで、上位コントローラ２と各モータ制御装置３との接続をカスケード接続とする場合には、情報通信が常時有効とされるモータ制御装置３ａが最初に上位コントローラ２に接続され、初期状態において１のモータ制御装置３ａが上位コントローラ２と情報通信可能とされることになる。そして、モータ制御装置３ａ〜３ｄをこの順にカスケード接続するならば、モータ制御装置３ｂはモータ制御装置３ａを介して、また、モータ制御装置３ｃはモータ制御装置３ｂ及びモータ制御装置３ａを介して、モータ制御装置３ｄはモータ制御装置３ｃ、モータ制御装置３ｂ及びモータ制御装置３ａを介して上位コントローラ２と接続される。

そのため、カスケード接続では、特定のモータ制御装置３と上位コントローラ２間の通信は、その間に介在する他のモータ制御装置３を順に転送していくことによりなされるので、より多くのモータ制御装置３を介在すると、より長い通信時間が必要となる。例えば、上述の例では、モータ制御装置３ａと上位コントローラ２間の通信時間に比べ、モータ制御装置３ｄと上位コントローラ２間の通信時間は、モータ制御装置３ｃ、モータ制御装置３ｂ及びモータ制御装置３ａにそれぞれ転送する時間が必要となるため長くなる。後述する本発明の実施形態では、上位コントローラ２とモータ制御装置３間の接続はこのカスケード方式が例示される。なお、本明細書に情報通信に用いられる情報通信回線５は、有線回線には限定されず、無線回線を含むものとする。

情報通信切替部４は、物理的には、上位コントローラ２がその機能を担ったり、モータ制御装置３が全体としてその機能を担ったりする場合があり得る。そのため、図１では、その機能のみを抽象化して取り出し、情報通信切替部４として示している。情報通信切替部４が特定の機器により実現されている例は後述する実施形態で示す。

図２は、モータ制御プログラム転送システム１の機能ブロック図である。

上位コントローラ２には既に述べたメモリ２１の他、識別情報付与部２４、モータ制御プログラム転送部２５、リセット信号送信部２６及び通信条件調整部２７が含まれる。ここでは、識別情報付与部２４、モータ制御プログラム転送部２５、リセット信号送信部２６及び通信条件調整部２７は、プロセッサ２０（図１参照）が実行するプログラムにより実現される機能を仮想的に示したものである。また、モータ制御装置３には既に述べた識別情報保持部３２及び揮発性メモリ３１の他、リセット信号受信部が含まれる。このリセット信号受信部はプロセッサ３０（図１参照）が実行するプログラムにより仮想的に実現されていてもよいし、リセット信号を検出する専用の回路であってもよい。

識別情報付与部２４は、初期識別情報を有するモータ制御装置３に一意の識別情報、すなわち、異なるモータ制御装置３間で重複しない識別情報を付与する。付与された一意の識別情報は１のモータ制御装置３の識別情報保持部に保持されることとなる。また、モータ制御プログラム転送部２５は、一意の識別情報が付与されたモータ制御装置３に、メモリ２１に記憶されたモータ制御プログラムを転送する。転送されたモータ制御プログラムは、１のモータ制御装置３の揮発性メモリ３１に記憶されることとなる。さらに、リセット信号送信部２６は、モータ制御プログラム転送部２５によるモータ制御プログラムの転送から必要なだけ行われた後、モータ制御装置３にリセット信号を送信する。このリセット信号はモータ制御装置３のリセット信号受信部３６により受信される。リセット信号受信部３６は、リセット信号を受信するとモータ制御装置３をリセットする。すなわち、現在プロセッサ３０（図１参照）により実行されているプログラムの実行を停止し、揮発性メモリ３１に記憶されたモータ制御プログラムの実行をプロセッサ３０にさせるのである。

また、図２では、情報通信切替部４は破線で示した情報通信回線５の有効無効を適宜個別に切り替えるものとして示されている。なお、図２における情報通信回線５もまた、図１と同様、上位コントローラ２と各モータ制御装置３とを通信可能に接続していることを概念的に示したものであり、その接続の態様（すなわち、スター接続であるかカスケード接続であるか、その他の接続であるか）を限定するものではない。

以上の構成を有するモータ制御プログラム転送システム１において、モータ制御プログラムを１以上のモータ制御装置３に転送すべき状態の例として、初期状態における初期化、すなわち、全てのモータ制御装置３へのモータ制御プログラムの転送を行う手順を図３を参照しつつ説明する。

図３は、モータ制御プログラム転送システム１の動作フローを示す図である。同図は、図１及び２に示した各機器の初期状態からの動作及び通信を時系列に沿って示したものであり、時間は図中下方向に向かって進行するものとして示されている。また、各機器の状態は、何らかの動作を行っているときは白抜き箱で、待機中であるときは線で示している。図中の実線矢印は情報通信又は信号を示し、破線矢印は情報通信に対する応答を示している。

まず、初期状態では、情報通信切替部４により、１台のモータ制御装置３、すなわち、モータ制御装置３ａのみが情報通信有効とされ、他のモータ制御装置３ｂ〜３ｄは情報通信が無効とされる。この状態で、上位コントローラ２は、初期識別情報である０ｘＥＦに対して局検出信号を送出する。かかる局検出信号を検出して応答可能であるのは情報通信が有効とされているモータ制御装置３ａのみであるから、モータ制御装置３は上位コントローラ２に応答信号を送出する。

応答信号を受信すると、上位コントローラ２は、初期識別情報０ｘＥＦを持つモータ制御装置３ａに対し、識別情報付与部２４により一意の識別情報を付与する。ここでは識別情報として通し番号を付与することとし、その値としてモータ制御装置３ａには０ｘ０１が付与されるものとする。識別情報を受け取ったモータ制御装置３ａは、かかる識別情報を識別情報保持部３２に書き込み、自己の識別情報を初期識別情報から更新する。

その後、情報通信切替部４は次の１のモータ制御装置３ｂの情報通信を有効にする。このとき、モータ制御装置３ａの識別情報は書き換え後の０ｘ０１であり、モータ制御装置３ｂの識別情報は初期識別情報である０ｘＥＦとなっている。

上位コントローラ２は、モータ制御装置３ａに対し行ったと同様の動作をモータ制御装置３ｂに対しても繰り返す。すなわち、今回は初期識別情報０ｘＥＦを有するモータ制御装置３ｂに対し局検出信号を送出し、応答信号を受信すると、一意の識別情報、ここでは０ｘ０２を付与するのである。同様の動作がモータ制御装置３ｃ、３ｄに対しても繰り返され、モータ制御装置３ｃの識別情報は０ｘ０３に、モータ制御装置３ｄの識別情報は０ｘ０４に書き換えられる。この時点で、全てのモータ制御装置３に対する情報通信は有効となっている。

全てのモータ制御装置３に対して一意の識別情報を付与した後、上位コントローラ２は、全てのモータ制御装置３に対してモータ制御プログラム転送部２５によりモータ制御プログラムを転送する。この転送は、情報通信の方式にも依存するが、いわゆるブロードキャスト、またはそれに準じた方式により、複数のモータ制御装置３に対して同時にデータ転送を行うことが好ましい。単に各モータ制御装置３に対してモータ制御プログラムを転送すればよいのであれば、一意の識別情報の付与前又は付与直後に個別にモータ制御プログラムを転送してもよいが、その場合にはモータ制御プログラムの転送に要する時間にモータ制御装置３の数を乗じただけの通信時間が必要となり、転送をすべて終了するまでに長時間を有する。ブロードキャストによる転送であれば転送回数は１回で済むことになり、転送は短時間で済む。

また、全てのモータ制御装置３に対して一意の識別情報を付与したか否かの判別は、例えば、上位コントローラ２からの初期識別情報である０ｘＥＦに対する局検出信号に応答が無いことにより、識別情報の付与が終了したと判断することにより行ってよい。あるいは、予め手動または自動により上位コントローラ２に接続されたモータ制御装置３の数を与えておき、モータ制御装置３の数に等しい識別情報の付与がなされることにより、識別情報の付与が終了したと判断することにより行ってもよい。

モータ制御プログラムの転送の終了後、必要であれば、上位コントローラ２は各モータ制御装置３にそれぞれ、モータ制御プログラムが正常に転送され、揮発性メモリに書き込まれたかを確認する確認信号を送信する。各モータ制御装置３は、確認信号に対し、揮発性メモリ３１にモータ制御プログラムが正常に書き込まれているか否かをチェックし、その結果を上位コントローラ２に送信する。このチェックは、揮発性メモリ３１上のモータ制御プログラムに対する任意の方式でのチェック、例えばチェックサムによるサムチェックやＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）であってよい。

上位コントローラ２は、任意のモータ制御装置３からモータ制御プログラムが正常に書き込まれていないとの結果を受信すると、当該モータ制御装置３に対してモータ制御プログラム転送部２５によりモータ制御プログラムを再送信する。再送信後は当該モータ制御装置３に対して確認信号を送信し、以下同様の処理を繰り返す。これにより確実にモータ制御プログラムの転送がなされる。

全ての、又は必要なモータ制御装置３へのモータ制御プログラムの転送が成功裡に終了したならば、上位コントローラ２は、各モータ制御装置３に対しリセット信号送信部２６によりリセット信号を送信する。このリセット信号は、各モータ制御装置３に揮発性メモリ３１上のモータ制御プログラムを実行開始させる信号である。また、本実施形態では、各モータ制御装置３と上位コントローラ２間の情報通信を初期化する信号でもある。

この情報通信の初期化は、リセット信号の送出までは、上位コントローラ２とモータ制御装置３間の情報通信は非定周期通信により行われていたのに対し、リセット信号の送出後はこの情報通信を定周期通信により行うように切り替えるためになされる。この点をより詳しく説明すると、リセット信号の送出までの各モータ制御装置３の初期化にあたっては、転送すべきモータ制御プログラムの情報量が大きく、またその大きさは必ずしも明らかでないため、定周期通信では通信効率が悪く余計な時間がかかることとなり、非定周期通信を用いる方が有利である。一方、リセット信号の送出後は、各モータ制御装置３は物理的な機構であるモータを制御することになるため、モータの状態が正常であるかを常に把握している必要がある一方、上位コントローラ２との一度の通信に用いられる情報量はさほど多くない。そのため、定周期通信により一定時間ごとにモータの状態をモータ制御装置３から上位コントローラ２へと送信する方が実用上有利となるのである。図２では、非定周期通信が定周期通信に切り替わるタイミングを破線で示した。

なお、ここで定周期通信とは、一定時間ごとに予め定めたフォーマットに従って情報通信を行う通信方式を指し、非定周期通信とは、情報通信のタイミングが必ずしも定められていない通信方式を指している。なお、定周期通信において、一定時間毎の情報通信以外のタイミングで任意の情報通信を行うことは差し支えない。

また、上位コントローラ２はリセット信号を送信する際に、通信条件調整部２７により、モータ制御装置３との定周期通信の通信条件を調整するようにしてもよい。すなわち、リセット信号送信後の定周期通信の通信条件は常に同一のものでなく、モータ制御プログラム転送システム１の構成その他の条件により最適なものに変化させてよい。

ここでの通信条件は、例えば、定周期通信の通信周期や一周期当たりの通信の情報量等である。上位コントローラ２に接続されるモータ制御装置３の数が多いと、その状態を示す情報の量も増大するため、一回の通信により上位コントローラ２が受信すべき情報量は増加する。その結果、一回の通信に要する時間も増大することになる。このような条件では、あらかじめ上位コントローラ２に接続可能なモータ制御装置３の数に上限を設けておき、通信周期を最大数のモータ制御装置３が接続されたときに対応可能なものに設定しておくことも考えられるが、逆にモータ制御装置３の接続数が少ない場合には大半の通信時間を無駄にすることになり、通信の応答速度が低下することになる。上位コントローラ２の通信条件調整部２７が、接続されているモータ制御装置３の数を含むモータ制御プログラム転送システム１の構成その他の条件に応じて、定周期通信の通信条件を調整することにより、定周期通信の応答速度を適正なものとすることができる。

各モータ制御装置３のリセット信号受信部３６は、リセット信号を受信すると、通信の初期化を行って情報通信を定周期通信へと切り替え、揮発性メモリ３１上のモータ制御プログラムを実行する。

以上の方式によりモータ制御装置３へのモータ制御プログラムの転送を行うモータ制御プログラム転送システム１では、モータ制御プログラムを記憶するメモリ２１（図１参照）をモータ制御装置３毎に用意する必要が無く、上位コントローラ２に備えるだけでよい。このため、システム全体として用意しなければならないメモリ２１の容量が小さくて済む。、また、以上の説明では各モータ制御装置３の初期化を行う場合を例として説明したが、これ以外にも例えばモータ制御プログラムの更新が行われた場合においても、上位コントローラ２のメモリ２１の内容を書き換えるだけで、必要なモータ制御装置３への更新後のモータ制御プログラムの転送が自動的になされるため、モータ制御プログラムの更新が容易である。さらに、複数のモータ制御装置３に対し個別の識別情報が自動的に付与されるため、モータ制御装置３毎に識別情報の設定を人手で行う必要が無く、モータ制御装置３の追加や削減も容易である。

続いて、以上説明したモータ制御プログラム転送システム１の情報通信切替部４を具体的に構成した例を実施形態として示す。

＜第１の実施形態＞
図４は、本発明の第１の実施形態に係るモータ制御プログラム転送システム１００の物理的外観を示す図である。本実施形態では、図示の通り、上位コントローラ２に対し、モータ制御装置３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが情報通信回線５によりこの順にカスケード接続されている。また、各モータ制御装置３ａ〜３ｄにはサーボモータにより駆動されるリニアスライダ６ａ〜６ｄがそれぞれ接続されている。さらに、各モータ制御装置３ａ〜３ｄはそれぞれ有効無効入力部３４ａ〜３４ｄ及び、有効無効出力部３５ａ〜３５ｄを備えている。

ここで、有効無効入力部３４ａ〜３４ｄはそれぞれ、上位コントローラ２に対する情報通信を有効とするか無効とするかの入力を受け付ける入力ポートであり、図示の例ではローインピーダンス（接地電位）において情報通信を有効とするものである。また、有効無効出力部３５ａ〜３５ｄは有効無効入力部３４ａ〜３４ｄへの信号を出力する出力ポートであり、初期状態ではハイインピーダンス（切断）状態となっている。有効無効入力部３４ａは接地されているため、モータ制御装置３ａの情報通信は常時有効となっている。また、有効無効入力部３４ｂ〜３４ｄはそれぞれ有効無効出力部３５ａ〜３５ｃに接続されているため、モータ制御装置３ｂ〜３ｄの情報通信が有効であるか無効であるかは、上位コントローラ２側に接続された、隣接するモータ制御装置３ａ〜３ｃにより切り替えられることになる。すなわち、図１の情報通信切替部４は、本実施形態ではモータ制御装置３ａ〜３ｃが担うことになる。

本実施形態でのモータ制御装置３ａ〜３ｄの動作を図３に即して説明すると、初期状態において、モータ制御装置３ｂ〜３ｄの情報通信はそれぞれモータ制御装置３ａ〜３ｃからの出力により通信無効とされている。そして、各モータ制御装置３ａ〜３ｄは、上位コントローラ２により識別情報が付与されると、有効無効出力部３５ａ〜３５ｃからの出力をローインピーダンス、すなわち、通信有効とするものに切り替える。これにより、モータ制御装置３ａ〜３ｃは図１の情報通信切替部４として機能する。

なお、モータ制御装置３ｄの有効無効出力部３５ｄは特に他の機器に接続されていないため、モータ制御装置３ｄは特段有効無効出力部３５ｄからの出力を切り替える必要はない。しかしながら、全てのモータ制御装置３の動作を同仕様のものとしておくとモータ制御装置３の追加や削減が容易であることから、モータ制御装置３ｄについても他のモータ制御装置３ａ〜３ｃと同様の動作を行うものであることが望ましい。

また、本実施形態では上位コントローラ２とモータ制御装置３ａ〜３ｄ間の情報通信回線５はカスケード接続によりなされているため、上位コントローラ２から各モータ制御装置３ａ〜３ｄに対するリセット信号は、上位コントローラ２から情報接続の遠い順に行う必要がある。この場合は、モータ制御装置３ｄに対するリセット信号を最初に送信し、以下、３ｃ，３ｂ，３ａの順となる。しかしながら、情報通信回線５がスター接続によりなされている場合にはこの順番は特に限定されず、同時送信であっても差し支えない。

＜第２の実施形態＞
図５は、本発明の第２の実施形態に係るモータ制御プログラム転送システム２００の物理的外観を示す図である。本実施形態においても、図示の通り、上位コントローラ２に対し、モータ制御装置３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが情報通信回線５によりこの順にカスケード接続されている。また、各モータ制御装置３ａ〜３ｄにはサーボモータにより駆動されるリニアスライダ６ａ〜６ｄがそれぞれ接続されている。さらに、各モータ制御装置３ａ〜３ｄはそれぞれ有効無効入力部３４ａ〜３４ｄを備えており、有効無効入力部３４ａは接地され、有効無効入力部３４ｂ〜３４ｄはそれぞれ上位コントローラ２の有効無効出力部２３に接続されている。

ここでも、有効無効入力部３４ａ〜３４ｄはそれぞれ、上位コントローラ２に対する情報通信を有効とするか無効とするかの入力を受け付ける入力ポートであり、ローインピーダンスにおいて情報通信を有効とするものである。従って、モータ制御装置３ａの情報通信は常時有効となっている。また、有効無効入力部３４ｂ〜３４ｄはそれぞれ有効無効出力部２３に接続されているため、モータ制御装置３ｂ〜３ｄの情報通信が有効であるか無効であるかは、上位コントローラ２により切り替えられることになる。すなわち、図１の情報通信切替部４は、本実施形態では上位コントローラ２が担うことになる。有効無効出力部２３の初期状態での出力は全てハイインピーダンスである。

本実施形態での上位コントローラ２の動作を図３に即して説明すると、初期状態において、モータ制御装置３ｂ〜３ｄの情報通信は上位コントローラ２からの出力により通信無効とされている。そして、上位コントローラ２は、１のモータ制御装置３に識別情報を付与することにより、次の１のモータ制御装置の有効無効入力部３４ｂ〜３４ｄへの出力をローインピーダンス、すなわち、通信有効とするものに切り替える。ここでは、識別情報を付与するごとに有効無効入力部３４ｂ，３４ｃ，３４ｄの順（カスケード接続において、上位コントローラ２に近い順）にローインピーダンスを出力する。これにより、上位コントローラ２は図１の情報通信切替部４として機能する。

なお、モータ制御装置３ａの有効無効入力部３４ａは本実施形態では接地するものとしたが、これをさらに上位コントローラ２の有効無効出力部２３に接続するものとしてもよい。この場合には、初期状態において有効無効入力部３４ａにはローインピーダンスが出力されることになる。上位コントローラ２からリセット信号を送信する順番や、情報通信回線５をスター接続としてもよいことについては先の実施形態と同様である。

＜第３の実施形態＞
図６は、本発明の第３の実施形態に係るモータ制御プログラム転送システム３００の物理的外観を示す図である。本実施形態においても、図示の通り、上位コントローラ２に対し、モータ制御装置３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが情報通信回線５によりこの順にカスケード接続されている。また、各モータ制御装置３ａ〜３ｄにはサーボモータにより駆動されるリニアスライダ６ａ〜６ｄがそれぞれ接続されている。さらに、各モータ制御装置３ａ〜３ｄはそれぞれ有効無効出力部３５ａ〜３５ｄを備えている。そして、モータ制御装置３ａ〜３ｄ間の情報通信回線５には、入力に応じて情報通信を有効とするか無効とするかを切り替える切替スイッチ５０がそれぞれ挿入されており、モータ制御装置３ａ〜３ｃの有効無効出力部３５ａ〜３５ｃはそれぞれ下流側の切替スイッチ５０に接続されている。

切替スイッチ５０は、ローインピーダンスの入力を受けることにより情報通信を有効とするものである。なお、上位コントローラ２とモータ制御装置３ａ間の情報通信回線５には切替スイッチ５０は挿入されていないため、この間の情報通信は常時有効となっている。また、有効無効出力部３５ａ〜３５ｄは初期状態ではハイインピーダンス状態であるから、各切替スイッチ５０において情報通信は無効、すなわち切断された状態となっている。これにより、モータ制御装置３ｂ〜３ｄの情報通信が有効であるか無効であるかは、上位コントローラ２側に接続された、隣接するモータ制御装置３ａ〜３ｃにより切り替えられることになる。すなわち、図４の情報通信切替部４は、本実施形態ではモータ制御装置３ａ〜３ｃが担うことになる。

本実施形態でのモータ制御装置３ａ〜３ｄの動作は第１の実施形態と同様のものである。これを図３に即して説明すると、初期状態において、モータ制御装置３ｂ〜３ｄの情報通信はそれぞれモータ制御装置３ａ〜３ｃからの出力により通信無効とされている。そして、各モータ制御装置３ａ〜３ｄは、上位コントローラ２により識別情報が付与されると、出力をローインピーダンス、すなわち、通信有効とするものに切り替える。これにより、モータ制御装置３ａ〜３ｃは図１の情報通信切替部４として機能する。

なお、モータ制御装置３ｄの有効無効出力部３５ｄが他のモータ制御装置３ａ〜３ｃと同様の動作を行うものであることが望ましい点は第１の実施形態と同様である。また、本実施形態では上位コントローラ２とモータ制御装置３ａ間に切替スイッチ５０を設けなかったが、これを設けて、その入力を接地する等して常に情報通信を有効にするようにしてもよい。もちろん、本実施形態においても情報通信回線５をスター接続としてもよい。

また、切替スイッチ５０は、情報通信回線５がイーサネット（登録商標）規格に準拠するものである場合、いわゆる物理層インタフェースであって良く、その入力信号は物理層インタフェースに対するイネーブル信号であってよい。

＜第４の実施形態＞
図７は、本発明の第４の実施形態に係るモータ制御プログラム転送システム４００の物理的外観を示す図である。本実施形態においても、図示の通り、上位コントローラ２に対し、モータ制御装置３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが情報通信回線５によりこの順にカスケード接続されている。また、各モータ制御装置３ａ〜３ｄにはサーボモータにより駆動されるリニアスライダ６ａ〜６ｄがそれぞれ接続されている。そして、モータ制御装置３ａ〜３ｄ間の情報通信回線５には、入力に応じて情報通信を有効とするか無効とするかを切り替える切替スイッチ５０がそれぞれ挿入されており、それぞれ上位コントローラ２の有効無効出力部２３に接続されている。

ここでも、切替スイッチ５０は、ローインピーダンスの入力を受けることにより情報通信を有効とするものである。なお、上位コントローラ２とモータ制御装置３ａ間の情報通信回線５には切替スイッチ５０は挿入されていないため、この間の情報通信は常時有効となっている。また、切替スイッチ５０はそれぞれ有効無効出力部２３に接続されているため、モータ制御装置３ｂ〜３ｄの情報通信が有効であるか無効であるかは、上位コントローラ２により切り替えられることになる。すなわち、図１の情報通信切替部４は、本実施形態では上位コントローラ２が担うことになる。有効無効出力部２３の初期状態での出力はハイインピーダンスである。

本実施形態での上位コントローラ２の動作は第２の実施形態と同様のものである。これを図３に即して説明すると、初期状態において、各切替スイッチ５０の情報通信は上位コントローラ２からの出力により通信無効とされている。そして、上位コントローラ２は、１のモータ制御装置３に識別情報を付与することにより、次の１のモータ制御装置についての切替スイッチ５０への出力をローインピーダンス、すなわち、通信有効とするものに切り替える。ここでは、１のモータ制御装置３ｂ，３ｃ，３ｄに対しその上流側に設けられた切替スイッチ５０が対応づけられる。上位コントローラ２は、識別情報を付与するごとにその下流側のモータ制御装置３ｂ，３ｃ，３ｄについての切替スイッチ５０に対し、この順（カスケード接続において、上位コントローラ２に近い順）にローインピーダンスを出力する。これにより、上位コントローラ２は図１の情報通信切替部４として機能する。

なお、本実施形態においても、上位コントローラ２とモータ制御装置３ａ間に切替スイッチ５０を設けなかったが、これを設けて、その入力を接地する等して常に情報通信を有効にするようにしてもよい点は先の実施形態と同様である。上位コントローラ２からリセット信号を送信する順番や、情報通信回線５をスター接続としてもよいこと、切替スイッチ５０がイーサネット（登録商標）規格におけるいわゆる物理層インタフェースであっても良いことについては先の実施形態と同様である。

以上説明した実施形態は具体例として示したものであり、本明細書にて開示される発明をこれら具体例の構成に限定するものではない。当業者はこれら開示された実施形態に種々の変形、例えば、物理的構成の形状や数、配置等を変更してもよい。本明細書にて開示される発明の技術的範囲は、そのようになされた変形をも含むものと理解すべきである。

Claims (14)

1. モータ制御装置のモータ制御プログラムを記憶するメモリと、
   特定の初期識別情報を有する前記モータ制御装置に一意の識別情報を付与する動作を反復して行う識別情報付与部と、
   前記一意の識別情報が付与された前記モータ制御装置に前記モータ制御プログラムを転送するモータ制御プログラム転送部と、
   を有する上位コントローラと、
   前記モータ制御プログラムを記憶する揮発性メモリと、
   自分自身を識別するための識別情報を書き換え可能に保持し、初期状態で前記初期識別情報を保持する識別情報保持部と、
   を有し、前記上位コントローラと情報通信可能である１以上のモータ制御装置と、
   初期状態で１の前記モータ制御装置の前記上位コントローラに対する情報通信を有効とし、前記モータ制御装置に前記一意の識別情報が付与される毎に新たに１の前記モータ制御装置の前記上位コントローラに対する情報通信を有効とする情報通信切替部と、
   を備えたモータ制御プログラム転送システム。
2. さらに、前記上位コントローラは、前記モータ制御プログラム転送部による前記モータ制御プログラムの転送終了後、前記モータ制御装置にリセット信号を送信するリセット信号送信部を有し、
   前記モータ制御装置は、前記リセット信号を受信して、前記揮発性メモリに記憶された前記モータ制御プログラムを実行するリセット信号受信部を有する
   請求項１に記載のモータ制御プログラム転送システム。
3. 前記上位コントローラと前記モータ制御装置間の情報通信は、前記リセット信号の送信前は非定周期通信により行われ、前記リセット信号の送信後は定周期通信により行われる
   請求項２に記載のモータ制御プログラム転送システム。
4. 前記上位コントローラは、少なくとも前記モータ制御プログラム転送システムの構成に応じて、前記定周期通信の通信条件を調整する通信条件調整部を有する
   請求項３に記載のモータ制御プログラム転送システム。
5. 前記モータ制御プログラム転送部は、前記モータ制御プログラムの転送が失敗した場合に、前記モータ制御プログラムの再転送を行う請求項１〜４のいずれかに記載のモータ制御プログラム転送システム。
6. 前記モータ制御装置は、前記上位コントローラに対する情報通信を有効とするか無効とするかの入力を受け付ける有効無効入力部を有し、
   １の前記モータ制御装置の前記有効無効入力部にはその情報通信を有効とする信号が入力され、他の前記モータ制御装置の前記有効無効入力部には前記情報通信切替部によりその情報通信を有効とする信号又は無効とする信号のいずれかが入力される
   請求項１〜５のいずれかに記載のモータ制御プログラム転送システム。
7. 前記モータ制御装置は、前記有効無効入力部への信号を出力する有効無効出力部を有し、
   １の前記モータ制御装置の前記有効無効出力部からの出力が他の１の前記モータ制御装置の前記有効無効入力部に入力され、前記有効無効出力部は、その属する前記モータ制御装置に前記一意の識別情報が付与されることにより、その出力を無効から有効へと切り替える
   請求項６に記載のモータ制御プログラム転送システム。
8. 前記上位コントローラは、前記有効無効入力部への信号を出力する有効無効出力部を有し、
   前記有効無効出力部からの出力が前記モータ制御装置の前記入力ポートに入力され、前記有効無効出力部は、１の前記モータ制御装置に前記一意の識別情報が付与されることにより、他の１の前記モータ制御装置の前記有効無効入力部への出力を無効から有効へと切り替える
   請求項６に記載のモータ制御プログラム転送システム。
9. 全て又は１を除く前記モータ制御装置毎に、前記上位コントローラとの情報通信を入力に応じて有効とするか無効とするかを切り替える切替スイッチを備え、
   １の前記モータ制御装置の前記上位コントローラに対する情報通信は有効とされ、他の前記モータ制御装置の前記上位コントローラに対する情報通信は、前記切替スイッチに前記情報通信切替部からその情報通信を有効とする信号又は無効とする信号のいずれかが入力される
   請求項１〜５のいずれかに記載のモータ制御プログラム転送システム。
10. 前記モータ制御装置は、前記切替スイッチへの信号を出力する有効無効出力部を有し、
    １の前記モータ制御装置の前記有効無効出力部からの出力が他の１の前記モータ制御装置についての前記切替スイッチに入力され、前記有効無効出力部は、その属する前記モータ制御装置に前記一意の識別情報が付与されることにより、その出力を無効から有効へと切り替える
    請求項９に記載のモータ制御プログラム転送システム。
11. 前記上位コントローラは、前記切替スイッチへの信号を出力する有効無効出力部を有し、
    有効無効出力部からの出力が前記切替スイッチに入力され、前記有効無効出力部は、１の前記モータ制御装置に前記一意の識別情報が付与されることにより、他の１の前記モータ制御装置についての前記切替スイッチへの出力を無効から有効へと切り替える
    請求項９に記載のモータ制御プログラム転送システム。
12. モータ制御装置のモータ制御プログラムを記憶するメモリと、
    特定の初期識別情報を有する前記モータ制御装置に一意の識別情報を付与する動作を反復して行う識別情報付与部と、
    前記一意の識別情報が付与された前記モータ制御装置に前記モータ制御プログラムを転送するモータ制御プログラム転送部と、
    を有し、１以上のモータ制御装置と情報通信可能である上位コントローラ。
13. モータ制御プログラムを記憶する揮発性メモリと、
    自分自身を識別するための識別情報を書き換え可能に保持し、初期状態で特定の初期識別情報を保持する識別情報保持部と、
    を有し、上位コントローラと情報通信可能であるモータ制御装置。
14. 特定の初期識別情報を有する前記モータ制御装置に一意の識別情報を付与する動作を反復して行うステップと、
    前記一意の識別情報が付与された前記モータ制御装置に前記モータ制御プログラムを転送するステップと、
    前記モータ制御装置に前記一意の識別情報が付与される毎に新たに１の前記モータ制御装置の情報通信を有効とするステップと、
    初期状態で１の前記モータ制御装置の前記上位コントローラに対する情報通信を有効とし、モータ制御装置に前記一意の識別情報が付与される毎に新たに１の前記モータ制御装置の前記上位コントローラに対する情報通信を有効とするステップと、
    を有するモータ制御プログラム転送方法。
    

Images