JP6414941B2 - サーボアクチュエータ制御システム - Google Patents

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Description

本発明はサーボアクチュエータ制御システムの分野に関し、特にサーボアクチュエータ及びこのサーボアクチュエータを制御する主制御器である。
現在、ロボットは、日常生活及びエンターテインメントにおいてますます使用されており、一般的に、主制御器及び複数のサーボアクチュエータ（若しくは、サーボモータ又はサーボと称する）を備える。各サーボアクチュエータにより、ロボットの各関節の動きは実現される。現在、一般的に、１つの主制御器により、複数のサーボアクチュエータは制御される。
各サーボモータはバスを介して、主制御器の複数のインターフェイスにタンデム接続され又は並列接続される。主制御器は、バスを介してサーボアクチュエータに制御信号を送信する。各サーボモータと主制御器は、１組の線（電源線（ＶＤＤ）、アース線（ＧＮＤ）及び信号線）により主制御器に接続される。主制御器の内部、サーボアクチュエータの内部及び主制御器とサーボアクチュエータとの間にも、この信号線が接続されて、主制御器とサーボアクチュエータとの通信を実現する。
現在、より好適な方式として、この信号線は、多重サーボモータ制御バス（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｓｅｒｖｏ Ｍｏｔｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｕｓ、ＭＳＭＣＢ）である。主制御器は、ＭＳＭＣＢによりサーボアクチュエータと通信する。主制御器は、サーボアクチュエータに指令を送信する。サーボアクチュエータは、信号を主制御器に送り返すこともできる。主制御器は、サーボアクチュエータの状態（位置、過電流かどうかなどを含む）を知ることができる。
現在、このＭＳＭＣＢにより、複数のサーボアクチュエータを主制御器の１つのインターフェイスに接続することができる。各サーボアクチュエータはＭＳＭＣＢを共有するため、各サーボアクチュエータにＩＤ（身分識別番号又はアカウント番号又は固有コードの略称）を設定する必要がある。このように、主制御器が指令を送信するときに、通信しようとするターゲットサーボアクチュエータを識別することができる。このサーボアクチュエータには、記憶装置（例えば、ＥＥＰＲＯＭ （Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ、電気的消去再書込み可能な読出し専用メモリ））が設けられて各サーボアクチュエータのＩＤを記憶する。
現在、既存のサーボアクチュエータには、一般的に２つのポートが設けられる。一方のポートは入力ポートであり、他方のポートは出力ポートである。各サーボアクチュエータの入力ポートは、バスを介して主制御器又は前のサーボアクチュエータの出力端末に接続される。このように、各サーボアクチュエータを主制御器の１つのインターフェイスにタンデム接続するという目的が実現される。サーボアクチュエータの数は複数であるため、サーボアクチュエータのＩＤが重複する現象を防止する必要がある。以前の方法は、組立前に各サーボアクチュエータのＩＤを予め設定し、各サーボアクチュエータを正確な位置に設定することである。任意のサーボアクチュエータを置き換えたり、任意のサーボアクチュエータのＩＤに偏差が出現したりすると、ロボット全体は正確な設定ロジックに従って動作できなくなる。
上記の課題を解決するために、サーボアクチュエータを改善し、サーボアクチュエータ内の両ポート間のＭＳＭＣＢにスイッチを追加する手段がある。スイッチのオンオフ制御によって、電源を入れるときに各スイッチをオフするように設定することができる。そして、主制御器により、主制御器に接続される第１サーボアクチュエータについてＩＤを設定する。第１サーボアクチュエータのＩＤを設定した後に、第１サーボアクチュエータ内のスイッチをオンして、タンデム接続される次のサーボアクチュエータ（第２サーボアクチュエータ）が、主制御器からの信号を受信できるようにする。次に、第２サーボアクチュエータのＩＤ設定を完了すると、スイッチをオンする。このように上記のステップを繰り返して、各サーボアクチュエータのＩＤ設定を順次に行う。電源を入れるときに、自動的に各サーボアクチュエータのＩＤ設定を行うことができ、組立及びメンテナンスのときにＩＤを人為的に設定するという面倒を省く。
しかしながら、この方法はサーボアクチュエータのＩＤの自動変更を実現できるが、サーボアクチュエータの組立は依然として面倒である。逆接続を防止するために、サーボアクチュエータの入力ポートと出力ポートを予め明確にする必要がある。入力ポートと出力ポートを予め明確にしないと、論理エラーが発生する恐れがあるため、サーボアクチュエータは、自動的にＩＤを変更することができなくなり、サーボアクチュエータは、依然として正確な設定ロジックに従って動作することができない。
既存のサーボアクチュエータにおいて、入力ポートと出力ポートが逆に接続されると、サーボアクチュエータが自動的にＩＤを変更することを実現できず、サーボアクチュエータが正確な設定ロジックに従って作動できない問題を解決するために、本発明はサーボアクチュエータ制御システムを提供する。
本発明は、サーボアクチュエータ制御システムを提供する。このサーボアクチュエータ制御システムは、主制御器及び複数のサーボアクチュエータを備え、前記主制御器は、マスタＭＣＵ及び複数のインターフェイスを備え、前記インターフェイスは、バスを介して前記マスタＭＣＵに接続され、少なくとも１つのインターフェイスには、前記サーボアクチュエータがバスを介してタンデム接続され、
前記サーボアクチュエータは、サーボＭＣＵ、第１ポート及び第２ポートを備え、前記第１ポートと前記第２ポートとはバスを介して接続され、同時に、前記バスは前記サーボＭＣＵに接続され、
ここで、前記第１ポートと前記第２ポートとの間のバスには、第１サーボスイッチと第２サーボスイッチが設けられ、前記第１サーボスイッチは、前記第１ポートと前記サーボＭＣＵとの間に接続され、この第１サーボスイッチは前記第１ポートのオンオフを制御し、前記第２サーボスイッチは、前記第２ポートと前記サーボＭＣＵとの間に接続され、この第２サーボスイッチは前記第２ポートのオンオフを制御し、
前記第１サーボスイッチと第１ポートとの間には、前記サーボＭＣＵに接続される第１接続線が設けられ、前記第２サーボスイッチと第２ポートとの間には、前記サーボＭＣＵに接続される第２接続線が設けられる。
さらに、前記主制御器には、１〜６つのインターフェイスが設けられる。
さらに、前記主制御器には、５つのインターフェイスが設けられる。
さらに、前記インターフェイスの各々には、サーボアクチュエータがタンデム接続される。
さらに、各主制御器におけるインターフェイスは、バスを介してマスタＭＣＵに接続され、前記インターフェイスの各々とマスタＭＣＵとの間のバスには、対応するインターフェイスのオンオフを制御するマスタスイッチがさらに設けられ、各前記マスタスイッチの制御端末はいずれも前記マスタＭＣＵに電気的に接続される。前記インターフェイスとマスタＭＣＵとの間のバスにマスタスイッチを設置することによって、主制御器と対応するインターフェイスでの各サーボアクチュエータとの通信を接続又は切断するように、各マスタスイッチを選択的にオンすることができる。主制御器が設定ＩＤをブロードキャストするときに重複ＩＤが出現する状況の発生を効果的に回避し得ることによって、ＩＤを自動的に設定した後のサーボアクチュエータは、正確な設定ロジックに従って動作することができる。
さらに、前記第１サーボスイッチの制御端末と第２サーボスイッチの制御端末はいずれも前記サーボＭＣＵに接続される。
さらに、前記サーボアクチュエータ内には、ＩＤを記憶する記憶装置が設けられる。
さらに、前記記憶装置は、ＥＥＰＲＯＭ、バッファ又はＦＬＡＳＨである。
さらに、前記バスは、多重サーボモータ制御バスである。
本発明による前記サーボアクチュエータ制御システムは、サーボアクチュエータ内のポート間のバスに、２つのサーボスイッチが追加され、且つサーボスイッチとポートとの間に、サーボＭＣＵに接続する接続線が設置される。このように、サーボアクチュエータを主制御器に接続してサーボアクチュエータ制御システムを形成する場合、２つのポートの入出力関係を考慮せずに、任意に組立をすることができる。組立完成後に、入力ポートと出力ポートを区別するために、接続線によって信号を検出する。必要に応じて、サーボアクチュエータに対して、２つのスイッチのオンオフを制御することによって、サーボアクチュエータを１つずつネットワークに接続し、サーボアクチュエータに対して１つずつ順番にＩＤを設定して、重複ＩＤの出現を防止する。このように、組立をさらに簡単にし、組立及びメンテナンスのときにＩＤを人為的に設定するという面倒を省く。逆組立によりサーボアクチュエータが正確な設定ロジックに従って動作できない状況が生じない。
本発明の具体的な実施形態の第１実施例によるサーボアクチュエータの内部回路の原理模式図である。 本発明の具体的な実施形態の第２実施例による主制御器の内部回路の原理模式図である。 本発明の具体的な実施形態の第２実施例による他の主制御器の内部回路の原理模式図である。 本発明の具体的な実施形態の第３実施例によるサーボアクチュエータ制御システムの原理模式図である。 本発明の具体的な実施形態の第４実施例によるサーボアクチュエータのＩＤ設定フローチャートである。 本発明の具体的な実施形態の第５実施例によるサーボアクチュエータのＩＤ設定フローチャートである。 本発明の具体的な実施形態の第６実施例によるステップＳ２０１の具体的なステップのフローチャートである。 本発明の具体的な実施形態の第７実施例によるサーボアクチュエータのＩＤ設定フローチャートである。 本発明の具体的な実施形態の第８実施例による主制御器のブロードキャストのフローチャートである。 本発明の具体的な実施形態の第８実施例によるサーボアクチュエータの内部のフローチャートである。
本発明が解決しようとする技術問題、技術的手段及び有益な効果をさらに明らかにするために、以下は図面及び実施例を組み合わせて、本発明をさらに詳細に説明する。ここで述べた具体的な実施例は本発明の解釈のために用いられ、本発明を限定するためのものではないことを理解するべきである。
以下、第１実施例によって、本発明の開示したサーボアクチュエータ１を具体的に説明する。サーボアクチュエータ１は、サーボモータ又はサーボとも称する。このサーボアクチュエータ１の具体的な機械的構造は公衆に知られており、変速歯車群、モータ、ポテンショメータ、制御回路などを含み、ここでは詳述しない。図１に示されるように、サーボアクチュエータ１は、ＭＣＵ（マイクロコントローラーユニット、Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ）及び２つのポートを備える。後述する主制御器２のＭＣＵと区別するために、ここでのＭＣＵは、サーボＭＣＵ１３と称する。２つのポート同士はバスＬ１（図１〜図４の各々におけるバスは太線で表される）により接続され、同時にサーボＭＣＵ１３に接続される。このバスＬ１は、多重サーボモータ制御バス（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｓｅｒｖｏ Ｍｏｔｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｕｓ、ＭＳＭＣＢ）である。同時に、ポート間には、上記のＭＳＭＣＢに加えて、２つの電源線（ＶＤＤ）とアース線（ＧＮＤ）がさらに含まれる。上記のＭＳＭＣＢ線は、Ｉ２Ｃ（Ｉｎｔｅｒ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＵＡＲＴ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ ａｎｄ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ、汎用非同期送受信回路）又はカスタマイズされたシリアルバス通信プロトコルにより、信号を伝送することができる。信号線は、１つ以上（この場合は１つ）あってもよい。
上記のポートは、第１ポート１１と第２ポート１２を含む。この第１ポート１１と第２ポート１２に対して、入力ポートと出力ポートに関する限定がない。第１ポート１１を入力ポートとし、第２ポート１２を出力ポートとすることができる。逆に、第１ポート１１を出力ポートをとし、第２ポート１２を入力ポートとすることができる。
ここで、２つのポート間のバスＬ１には、２つのポートのオンオフを制御する２つのサーボスイッチが設けられる。上記の２つのスイッチはそれぞれ第１サーボスイッチｋ１と第２サーボスイッチｋ２と称する。即ち、前記２つのポート間のバスＬ１において、第１ポート１１に近接する位置に第１サーボスイッチｋ１が設けられる。即ち、第１サーボスイッチｋ１は、前記第１ポート１１とサーボＭＣＵ１３との間に接続される。この第１サーボスイッチｋ１は、前記第１ポート１１のオンオフを制御する。前記２つのポート間のバスＬ１において、第２ポート１２に近接する位置に第２サーボスイッチｋ２が設けられる。即ち、第２サーボスイッチｋ２は、前記第２ポート１２とサーボＭＣＵ１３との間に接続される。前記第２サーボスイッチｋ２は、前記第２ポート１２のオンオフを制御する。前記２つのサーボスイッチの制御端末は、前記サーボＭＣＵ１３に接続され、前記サーボＭＣＵ１３により制御される。
このように、第１ポート１１と第２ポート１２に外部のバスＬ１を接続することによって、サーボアクチュエータ１と主制御器２との電気的接続、及びサーボアクチュエータ１同士間の電気的接続を実現し、最後に、主制御器２がバスＬ１を介して各サーボアクチュエータ１を制御する目的を実現する。
同時に、サーボスイッチとポートとの間には、サーボＭＣＵ１３に接続する接続線が設けられる。具体的に、前記第１サーボスイッチｋ１と第１ポート１１との間には、前記サーボＭＣＵ１３に接続される第１接続線１４が設けられる。前記第２サーボスイッチｋ２と第２ポート１２との間には、前記サーボＭＣＵ１３に接続される第２接続線１５が設けられる。このように、サーボＭＣＵ１３は、前記第１接続線１４により第１ポート１１のアクセス信号を検出し、前記第２接続線１５により第２ポート１２のアクセス信号を検出する。第１サーボスイッチｋ１及び第２サーボスイッチｋ２がオフされると、第１接続線１４と第２接続線１５により、どちらのポートが入力ポートであるか、どちらのポートが出力ポートであるかを検出することができる。
同時に、このサーボアクチュエータ１内には、サーボＩＤを記憶する記憶装置が更に設けられる。前記記憶装置は、単にバッファであってもよく、ＥＥＰＲＯＭ又はＦＬＡＳＨであってもよい。
本例によるサーボアクチュエータ１では、ポート間のバスＬ１に、２つのスイッチが追加され、且つスイッチとポートとの間に、サーボＭＣＵ１３に接続される接続線が設置される。このように、サーボアクチュエータ１を組み立てるときに、２つのポートの入出力関係を考慮せずに、任意に組立をすることができる。組立完成後に、入力ポートと出力ポートを区別するために、この接続線によって信号を検出する。必要に応じて、サーボアクチュエータ１に対して、２つのスイッチのオンオフを制御して、サーボアクチュエータ１を１つずつネットワークに接続する方式によって、サーボアクチュエータ１に対して１つずつ順番にＩＤを設定して、重複ＩＤの出現を防止する。このように、組立をさらに簡単にし、組立及びメンテナンスのときにＩＤを人為的に設定するという面倒を省く。逆組立によりサーボアクチュエータが正確な設定ロジックに従って動作できない状況が生じない。
以下、第２実施例によって、本発明の主制御器２（「マスタ」と略称する）を具体的に説明する。図２及び図３に示されるように、この主制御器２は、マスタＭＣＵ２０及び複数のインターフェイスを備える。このインターフェイスの数は、必要に応じて設定される。好ましくは、１〜６つのインターフェイスがある。１つのインターフェイスのみがあってもよい。各サーボアクチュエータ１はいずれもバスＬ１を介して、該インターフェイスにタンデム接続され又は混合接続される。１つ以上のインターフェイスがあってもよい。各インターフェイスには、必要に応じて、バスＬ１により複数のサーボアクチュエータ１がタンデム接続される。例えば、本例では、５つのインターフェイスが設置され、それぞれ第１インターフェイス２１、第２インターフェイス２２、第３インターフェイス２３、第４インターフェイス２４及び第５インターフェイス２５と命名される。具体的には、図２に示されるように、複数のインターフェイスはそれぞれ、バスＬ１を介して、マスタＭＣＵ２０の複数のピンに接続することができる。前記各ピンと対応するインターフェイスとの間には、マスタスイッチが設けられる。このような接続方式は並列接続式と称する。この方式は、同時に各インターフェイスに対して同じメッセージをブロードキャストすることもでき、各インターフェイスブロードキャストに対して異なるメッセージをブロードキャストすることもできる。図３に示されるように、各インターフェイスを、マスタＭＣＵ２０の同じピンに接続してもよい。該ピンと各インターフェイスとの間のバスにはそれぞれマスタスイッチが接続される。このような方式は直列接続式と称する。この方式は常に、同時に各サーボアクチュエータ１に対して同じメッセージをブロードキャストする。
ここで、各インターフェイスでの内部バスＬ１にはマスタスイッチが設けられる。各マスタスイッチの制御端末はいずれも前記マスタＭＣＵ２０に電気的に接続される。前記マスタＭＣＵ２０は、各マスタスイッチのオンオフを制御することによって、各インターフェイスに接続される各サーボアクチュエータ１と主制御器２との通信の接続・切断を制御する。具体的には、該第１インターフェイス２１での内部バスＬ１には、第１マスタスイッチ２ａが設けられる。第２インターフェイス２２での内部バスＬ１には、第２マスタスイッチ２ｂが設けられる。第３インターフェイス２３での内部バスＬ１には、第３マスタスイッチ２ｃが設けられる。第４インターフェイス２４での内部バスＬ１には、第４マスタスイッチ２ｄが設けられる。第５インターフェイス２５での内部バスＬ１には、第５マスタスイッチ２ｅが設けられる。各第１マスタスイッチ２ａ、第２マスタスイッチ２ｂ、第３マスタスイッチ２ｃ、第４マスタスイッチ２ｄ及び第５マスタスイッチ２ｅの制御端末はいずれも、前記マスタＭＣＵ２０に電気的に接続される。
本例による主制御器２は、各インターフェイスでの内部バスＬ１にマスタスイッチが設けられ、各マスタスイッチの制御端末はいずれも前記マスタＭＣＵ２０に接続される。前記マスタＭＣＵ２０は、各マスタスイッチのオンオフを制御することによって、各インターフェイスに接続される各サーボアクチュエータ１と主制御器２との通信の接続・切断を制御する。このように、主制御器２と対応するインターフェイスでの各サーボアクチュエータ１との通信を接続又は切断するように、各マスタスイッチを選択的にオンすることができる。主制御器２が設定ＩＤをブロードキャストするときに、重複ＩＤが出現する状況の発生を効果的に回避し得ることによって、ＩＤを自動的に設定した後のサーボアクチュエータ１は、正確な設定ロジックに従って動作することができる。
以下、第３実施例によって、本発明のサーボアクチュエータ１の制御システムを具体的に説明する。図４に示されるように、前記サーボアクチュエータ制御システムは、主制御器２及び複数のサーボアクチュエータ１を備える。ここで、主制御器２は既に第２実施例において具体的に説明され、サーボアクチュエータ１は既に第１実施例において具体的に説明された。
全てのサーボアクチュエータ１は、複数の列に分かれて、それぞれ主制御器２の各インターフェイスにタンデム接続される。即ち、各インターフェイスでのサーボアクチュエータ１は、直列接続の関係となる。一方、各インターフェイスの直列接続されるサーボアクチュエータ列は、並列接続の関係となる。全てのサーボアクチュエータ１が具体的に分かれる列の数、及び各列に具体的に配置されるサーボアクチュエータ１の数は、特に制限されない。直列接続と並列接続の混合の利点は、配線をより簡単かつ規則的にし、且つ主制御器２の各サーボアクチュエータ１に対する制御の効率を最適化することである。例えば、第１インターフェイス２１には、２つのサーボアクチュエータ１がタンデム接続され、第２インターフェイス２２には、２つのサーボアクチュエータ１がタンデム接続される。第３インターフェイス２３には、３つのサーボアクチュエータ１がタンデム接続される。この第４インターフェイス２４には、ｎ個のサーボアクチュエータ１がタンデム接続され、それぞれ第１サーボアクチュエータ１ａ、第２サーボアクチュエータ１ｂ、第３サーボアクチュエータ１ｃ及び第ｎサーボアクチュエータ１ｎと称する。第５インターフェイス２５には、３つのサーボアクチュエータ１がタンデム接続される。各インターフェイスにタンデム接続されるサーボアクチュエータ１の数は、具体的な需要に応じて設定される。
第４インターフェイス２４にｎ個のサーボアクチュエータがタンデム接続されることを例として、具体的な接続方式は以下のとおりである。主制御器２の第４インターフェイス２４は、バスＬ１を介して第１サーボアクチュエータ１ａの任意のポート（例えば第１ポート１１、この第１ポート１１を入力ポートとする）にタンデム接続される。そして、他のポート（第２ポート１２に対応する。この第２ポート１２を出力ポートとする）は、バスＬ１を介して第２サーボアクチュエータ１ｂの任意のポート（例えば第１ポート１１、この第１ポート１１を入力ポートとする）にタンデム接続される。このように、各サーボアクチュエータ１のタンデム接続を順次に実現する。
タンデム接続の後に、入力ポートと出力ポートは順次に設定される。このタンデム接続の過程において、どのポートが入力ポートであるか、どのポートが出力ポートであるかを強制的に指定する必要がない。接続線により、どちらが入力ポートであるか、どちらが出力ポートであるかを判断することができる。各サーボアクチュエータ１のＩＤを設定する際に、現在のサーボアクチュエータ１内のサーボＭＣＵ１３は、バスＬ１におけるメッセージを読むことができ、メッセージに基づいて現在のサーボアクチュエータ１のＩＤ（記憶装置に記憶される元のＩＤを、設定されるＩＤに置き換える）を設定する。ＩＤ設定の操作を完了した後に、現在のサーボアクチュエータ１内の第１スイッチと第２スイッチをオンして、次のサーボアクチュエータ１をバスＬ１に接続する。このとき、次のサーボアクチュエータ１は、ＩＤを設定可能な状態になる。このとき、次のサーボアクチュエータ１において、接続線により入力ポートと出力ポートを区別することができる。このように、各サーボアクチュエータ１のＩＤを順次に設定することができる。
ここで、上記の主制御器２と各サーボアクチュエータ１はいずれも個別のノードと見なすことができる。即ち、各ノードは、タンデム接続の方式で直列接続される。主制御器２は、主ノードに対応し、他のサーボアクチュエータ１は、従属ノードになる。
この第４インターフェイス２４にｎ個のサーボアクチュエータ１がタンデム接続されることを例として、具体的に説明する。説明の便宜上、常に各サーボアクチュエータ１の第１ポート１１を入力ポートとし、第２ポート１２を出力ポートとする（実際には限定しない）と仮定する。サーボアクチュエータ１の第１サーボアクチュエータ１ａの第１ポート１１は、バスＬ１を介して主制御器２の第４インターフェイス２４に接続され、第１サーボアクチュエータ１ａの第２ポート１２は、第２サーボアクチュエータ１ｂの第１ポート１１に接続され、第２サーボアクチュエータ１ｂの第２ポート１２は、第３サーボアクチュエータ１ｃの第１ポート１１に接続される、というように、最終的に第ｎサーボアクチュエータ１ｎまで直列接続する。
第４インターフェイス２４での内部バスＬ１における第４マスタスイッチ２ｄがオフされると、第４インターフェイス２４にタンデム接続される第１サーボアクチュエータ１ａ、第２サーボアクチュエータ１ｂ、第３サーボアクチュエータ１ｃ……第ｎサーボアクチュエータ１ｎはいずれも、主制御器２との通信が切断される状態になり、主制御器２によりブロードキャストされるメッセージを受信することができなくなる。第４マスタスイッチ２ｄがオンされると、第４インターフェイス２４にタンデム接続される各サーボアクチュエータ１は、主制御器２と通信することができる。各サーボアクチュエータ１は、主制御器２によりブロードキャストされるメッセージを受信することができる。しかしながら、このうちの任意のサーボアクチュエータ１において、入力ポートに接続されるサーボスイッチがオフされると、該サーボアクチュエータ１自体及び後続のサーボアクチュエータ１はいずれも、主制御器２との通信が切断される。任意のサーボアクチュエータ１において、入力ポートでの内部バスＬ１に接続されるサーボスイッチがオンされ、且つ出力ポートでの内部バスＬ１に接続されるサーボスイッチがオフされると、該サーボアクチュエータ１自体は、その前のサーボアクチュエータ１と導通することができる。後続のサーボアクチュエータ１はいずれも、主制御器２との通信が切断される状態になる。
次のように理解することができる。あるサーボアクチュエータ１が現在のサーボアクチュエータ１であると仮定すると、現在のサーボアクチュエータ１の前の全てのサーボアクチュエータ１におけるサーボスイッチがいずれもオンされる場合にのみ、現在のサーボアクチュエータ１は、内部の２つのサーボスイッチのオンオフを制御することによって、その自体及び後続のサーボアクチュエータ１をネットワークに接続することが可能になり、若しくは、その自体をネットワークに接続し、後続のサーボアクチュエータ１の接続を切断することが可能になる。
例えば、現在のサーボアクチュエータ１の前のサーボアクチュエータ１におけるサーボスイッチがいずれもオンされ、現在のサーボアクチュエータ１における第１サーボスイッチｋ１と第２サーボスイッチｋ２がいずれもオフされる場合、現在のサーボアクチュエータ１と後続のサーボアクチュエータ１はいずれも、現在のサーボアクチュエータ１の前のバスＬ１に接続することができなく、即ち、現在のサーボアクチュエータ１と後続のサーボアクチュエータ１はいずれも、主制御器２と通信することができない。この場合、第１接続線１４と第２接続線１５の信号を検出することによって、対応する第１ポート１１と第２ポート１２の中、どちらが入力ポートであるか、どちらが出力ポートであるかを判断することができる。現在のサーボアクチュエータ１をネットワークに接続する必要がある場合、現在のサーボアクチュエータ１内のサーボＭＣＵ１３は、入力ポートでの内部バスＬ１に接続されるサーボスイッチに指令を送信して、このサーボスイッチをオンする。このように、現在のサーボアクチュエータ１をネットワークに接続することができる。サーボＭＣＵ１３は、出力ポートでの内部バスＬ１に接続されるサーボスイッチにも指令を送信して、このサーボスイッチをオンすると、後続のサーボアクチュエータ１もネットワークに接続する基礎を有するようになる。現在のサーボアクチュエータ１において出力ポートでの内部バスＬ１に接続されるサーボスイッチがオフされると、後続のサーボアクチュエータ１におけるサーボスイッチは、どのように動作するかにかかわらず、ネットワークに接続することができない。
本例によるサーボアクチュエータ制御システムでは、前記サーボアクチュエータ１を改善し、サーボアクチュエータ１のポート間のバスＬ１に２つのサーボスイッチを追加し、サーボスイッチとポートとの間に接続線を設置してサーボＭＣＵ１３に接続する。このように、サーボアクチュエータ１を主制御器２に接続してサーボアクチュエータ１制御システムを形成する場合、２つのポートの入出力関係を考慮せずに、任意に組立をすることができる。組立完成後に、入力ポートと出力ポートを区別するために、接続線によって信号を検出する。必要に応じて、サーボアクチュエータ１に対して、２つのスイッチのオンオフを制御して、サーボアクチュエータ１を１つずつネットワークに接続する方式によって、サーボアクチュエータ１に対して１つずつ順番にＩＤを設定して、重複ＩＤの出現を防止する。このように、組立をさらに簡単にし、組立及びメンテナンスのときにＩＤを人為的に設定するという面倒を省く。逆組立によりサーボアクチュエータが正確な設定ロジックに従って動作できない状況が生じない。
以下、第４実施例によって、本発明の第３実施例のサーボアクチュエータ制御システムにおけるサーボアクチュエータのＩＤ設定方法を具体的に説明する。
主制御器のインターフェイスを順次に択一的にオンし、以下のステップを繰り返して、主制御器のインターフェイスに接続されるサーボアクチュエータにＩＤを設定する。図５に示されるフローチャートのように、前記サーボアクチュエータのＩＤ設定方法は、以下のステップＳ１０１〜Ｓ１０２を含む。
Ｓ１０１は、サーボアクチュエータを切断するステップである。主制御器２のインターフェイスに順次にタンデム接続される各サーボアクチュエータ１は、予め切断状態にされる。このように、各サーボアクチュエータ１はいずれも、ネットワークとの接続が切断される状態にある。この状態で、主制御器２によりブロードキャストされるメッセージは、後に送信することができない。
Ｓ１０２は、サーボアクチュエータのＩＤを設定するステップである。主制御器２は、元のサーボアクチュエータのＩＤをターゲットＩＤに置き換えるメッセージをブロードキャストして、主制御器の現在オンされているインターフェイスでのバスＬ１に送信する。対応するインターフェイスでの各サーボアクチュエータ１内のサーボＭＣＵ１３は、常にサーボアクチュエータ１内の第１接続線１４及び第２接続線１５を検出する。且つ、サーボＭＣＵ１３は、第１接続線１４又は第２接続線１５が信号を受信したことを検出すると、信号を受信した接続線でのポートが入力ポートであり、信号を受信していない接続線でのポートが出力ポートであると判断する。そして、入力ポートでの内部バスＬ１におけるサーボスイッチをオンして、サーボアクチュエータ１をネットワークに接続する。各サーボアクチュエータ１は、ネットワークに接続されるときに、マスタによりブロードキャストされるメッセージを受信し、メッセージに基づいて、元のサーボアクチュエータのＩＤをターゲットＩＤに置き換えて、このサーボアクチュエータのＩＤ設定を完了し、サーボアクチュエータのＩＤを設定した後に、このサーボアクチュエータ１内の２つのサーボスイッチをオンする。このサーボアクチュエータのＩＤを設定した後にサーボアクチュエータ１内の２つのサーボスイッチをオンする目的は、次のサーボアクチュエータ１にも、主制御器２によりブロードキャストされるメッセージを受信することができるようにさせることである。全てのサーボアクチュエータ１のＩＤ設定を完了するまで、このステップを繰り返す。変更されたターゲットＩＤが互いに異なることにより、重複ＩＤが出現しないことを保証する。
Ｓ１０２ステップは具体的に、以下のステップを含む。主制御器２は、元のサーボアクチュエータのＩＤをターゲットＩＤに置き換えるメッセージをブロードキャストしてバスＬ１に送信する。タンデムに接続される各サーボアクチュエータ１に順に、以下のステップを繰り返すようにさせる。第１接続線１４及び第２接続線１５の状態を検出することによって、サーボアクチュエータ１の入力ポート及び出力ポート判断した後、サーボアクチュエータ１における入力ポートでの内部バスＬ１に接続されるサーボスイッチをオンして、このサーボアクチュエータ１をネットワークに接続する。そして、サーボアクチュエータ１は、主制御器２によりブロードキャストされるメッセージを受信し、ターゲットＩＤを記憶装置に記憶して、元のＩＤを置き換える。次に、ＩＤ設定を完了した後に、サーボアクチュエータ１における２つのサーボスイッチを同時にオンすることもできる。例えば、第１サーボアクチュエータ１の変更した後のＩＤは１＃、第２サーボアクチュエータ１の変更した後のＩＤは２＃、第３サーボアクチュエータ１の変更した後のＩＤは３＃となるようにして、全てのサーボアクチュエータ１のＩＤ設定を完了する。
本例によるＩＤ設定方法は、主制御器２の定期的なブロードキャストによって、予め切断状態にあるサーボアクチュエータ１の各々を順番に接続し、且つ各サーボアクチュエータ１のＩＤを順番にターゲットＩＤに変更することができる。このように、本例のＩＤ設定方法によれば、サーボアクチュエータ１は、組立前に非重複のＩＤを手動で予め設定する必要がなく、サーボアクチュエータ１と主制御器２を接続して制御システムとする際にポートが逆に接続されたがどうかを考慮する必要もない。予め設定されたプログラムによって、サーボアクチュエータ制御システムを組み立てた後に、サーボアクチュエータ１のＩＤを自動的に設定することができる。
上記の第４実施例では、技術案を実現するために、複雑なソフトウェア制御プロセスが必要となる。以下では、具体的な第５実施例により、第４実施例をさらに改良して、サーボアクチュエータのＩＤ設定方法をさらに簡単にする。
同様に、主制御器２は、メッセージをブロードキャストして各インターフェイスに送信する。同時に、サーボアクチュエータ１内のサーボＭＣＵ１３は、第１サーボスイッチｋ１及び第２サーボスイッチｋ２のオンオフを制御することができる。各サーボアクチュエータ１は、第１接続線１４及び第２接続線１５を検出することによって、入力ポートと出力ポート判断することができる。サーボアクチュエータ１のＩＤがあるデフォルト切断ＩＤである場合、サーボＭＣＵ１３は、入力ポートでの内部バスＬ１におけるサーボスイッチをオンし、出力ポートでの内部バスＬ１におけるサーボスイッチをオフして、このサーボアクチュエータ１を前のバスＬ１に接続し、このサーボアクチュエータ１の後続のサーボアクチュエータ１を切断する。サーボアクチュエータ１のＩＤがデフォルト切断ＩＤと異なる場合、サーボＭＣＵ１３は、２つのサーボスイッチをいずれもオンする。サーボアクチュエータ１は、入力ポートから送信されたメッセージを受信し、メッセージにおけるＩＤデータを取り出して、それに記憶装置における元のＩＤを置き換える。
主制御器のインターフェイスを順次に択一的にオンし、以下のステップを繰り返して、主制御器のオンされているインターフェイスに接続されるサーボアクチュエータにＩＤを設定する。具体的に、図６に示されるフローチャートのように、前記サーボアクチュエータのＩＤの設定方法は、以下のステップＳ２０１〜Ｓ２０２を含む。
Ｓ２０１は、デフォルト切断ＩＤを設定するステップである。主制御器２は、サーボアクチュエータ１の元のＩＤをあるデフォルト切断ＩＤに置き換えるメッセージをブロードキャストして、バスＬ１における全てのサーボアクチュエータ１に送信する。各サーボアクチュエータ１は、受信したメッセージに基づいて、元のＩＤをデフォルト切断ＩＤに置き換える（即ち、デフォルト切断ＩＤを記憶装置に記憶して、記憶装置における元のＩＤを置き換える）。このように、全てのサーボアクチュエータ１のＩＤを、あるデフォルト切断ＩＤに設定する。上記のデフォルト切断ＩＤは、サーボアクチュエータ１内の第１サーボスイッチｋ１及び第２サーボスイッチｋ２のオンオフを判断する条件として用いられる。サーボアクチュエータ１内のＩＤがデフォルト切断ＩＤである場合、サーボアクチュエータ１内の入力ポートでの内部バスＬ１におけるサーボスイッチはオンされて、サーボアクチュエータ１内の出力ポートでの内部バスＬ１におけるサーボスイッチはオフされる。即ち、各サーボアクチュエータ１は、予め切断状態になる。サーボアクチュエータ１内のＩＤがデフォルト切断ＩＤと異なるＩＤである場合、サーボアクチュエータ１の内部バスＬ１における２つのサーボスイッチはオンされる。このデフォルト切断ＩＤは、手動で設定される任意の値であり、例えば、本例において０ｘＦＦとして設定されている。
Ｓ２０２は、デフォルト切断ＩＤをターゲットＩＤに置き換えるステップである。主制御器２は、デフォルト切断ＩＤをターゲットＩＤに置き換えるメッセージをブロードキャストしてバスＬ１に送信する。各サーボアクチュエータ１を順番にネットワークに接続する。サーボアクチュエータ１をネットワークに接続する際に、サーボアクチュエータのＩＤをターゲットＩＤに置き換える。サーボアクチュエータのＩＤを設定した後に、サーボアクチュエータ１内の全てのサーボスイッチをオンする。そして、全てのサーボアクチュエータ１のＩＤ設定を完了するまで、本ステップを繰り返す。このターゲットＩＤは、上記のデフォルト切断ＩＤと異なり、且つ各サーボアクチュエータ１のターゲットＩＤは互いに異なる。
具体的な方式は以下のとおりである。まず、全てのサーボアクチュエータ１のＩＤは、デフォルト切断ＩＤとして設定される。サーボアクチュエータ１内のＩＤがデフォルト切断ＩＤであると、サーボアクチュエータ１内の入力ポートでの内部バスＬ１におけるサーボスイッチはオンされて、サーボアクチュエータ１内の出力ポートでの内部バスＬ１におけるサーボスイッチはオフされる。そして、主制御器２は、デフォルト切断ＩＤをターゲットＩＤに置き換えるメッセージをブロードキャストしてバスＬ１に送信する。各サーボアクチュエータ１は、主制御器２によりブロードキャストされたメッセージを順番に１つずつ受信し、各サーボアクチュエータ１のデフォルト切断ＩＤを、互いに異なるターゲットＩＤに逐一変更する。ターゲットＩＤは、デフォルト切断ＩＤと異なるため、変更されたサーボアクチュエータ１内のサーボスイッチはオンされる。このように、その直後のサーボアクチュエータ１は、主制御器２からのメッセージを受信することができるようになる。つまり、任意のサーボアクチュエータ１は、その前のサーボアクチュエータ１のＩＤが設定される前に、ネットワークに接続することができなく、主制御器２によりブロードキャストされるメッセージを受信することができない。前のサーボアクチュエータ１のＩＤ設定が完了した後にのみ、このサーボアクチュエータ１はネットワークに接続することができる。
具体的には、最初の状態で、第１サーボアクチュエータ１の入力ポートでの内部バスＬ１におけるサーボスイッチのみがオンされ、第１サーボアクチュエータ１を主制御器２に接続することができ、主制御器２によりブロードキャストされるメッセージを受信することができる。第１サーボアクチュエータ１の出力ポートでの内部バスＬ１におけるサーボスイッチはオフされるため、第２サーボアクチュエータ１及びそれ以後の各サーボアクチュエータ１はいずれも切断状態にある。この場合、第１サーボアクチュエータ１は、主制御器２によりブロードキャストされるメッセージに基づいて、デフォルト切断ＩＤをターゲットＩＤに置き換え、第１サーボアクチュエータ１のＩＤ設定を完了する。その後、第１サーボアクチュエータ１内の２つのサーボスイッチはいずれもオンされる。このように、第２サーボアクチュエータ１も、上記のステップを繰り返すことによって、ＩＤ設定を完了し、且つ導通される。このように、全てのサーボアクチュエータ１のＩＤ設定を順次に完了する。
本例の上記ＩＤ設定方法は、複雑なステップの必要がない。単純な主制御器２のブロードキャストによって、各サーボアクチュエータ１は、受信したメッセージに基づいて、デフォルト切断ＩＤを、互いに異なるターゲットＩＤに逐一置き換える。各サーボアクチュエータ１のＩＤ設定を迅速に逐一完了することができる。この方法は、簡単かつ迅速である。
出願人は、上記のデフォルト切断ＩＤを設定し、各デフォルト切断ＩＤを、互いに異なるターゲットＩＤに逐一置き換えるときに、以下のコアロジックを発見した。サーボアクチュエータ１内のＩＤがデフォルト切断ＩＤである場合、サーボアクチュエータ１内の入力ポートでの内部バスＬ１におけるサーボスイッチはオンされるとともに、サーボアクチュエータ１内の出力ポートでの内部バスＬ１におけるサーボスイッチはオフされる。サーボアクチュエータ１内のＩＤが非デフォルト切断ＩＤである場合、サーボアクチュエータ１の内部バスＬ１における２つのサーボスイッチはいずれもオンされる。このため、現在のサーボアクチュエータ１のＩＤ設定を完了することができる。ＩＤ設定の後に、現在のサーボアクチュエータ１は導通されて、次のサーボアクチュエータ１はネットワークに接続され上記のプロセスを繰り返すことができる。このように、最終的に全てのサーボアクチュエータ１のＩＤ設定は完了される。しかしながら、各サーボアクチュエータ１内に最初に記憶されている元のＩＤをデフォルト切断ＩＤに変更する前に、複数のサーボアクチュエータ１における元のＩＤがデフォルト切断ＩＤである場合、元のＩＤがデフォルト切断ＩＤであるサーボアクチュエータ１は切断されて、後続のサーボアクチュエータ１におけるＩＤをデフォルト切断ＩＤに変更することができず、最終的に設定されたロジックに従って全てのＩＤの設定を完了することができなくなる。このため、改善として、本例では、以下の第６実施例で説明する手段を採用して、上記のエラーを防止する。
次に、第６実施例により、さらに改善されたデフォルト切断ＩＤの設定方法について説明する。図７に示されるフローチャートのように、この方法は、以下のステップを含む。
Ｓ２０１１は、非デフォルト切断ＩＤを設定するステップである。主制御器２は、サーボアクチュエータ１の元のＩＤをある非デフォルト切断ＩＤとして設定するメッセージをブロードキャストして、バスＬ１における全てのサーボアクチュエータ１に送信する。各サーボアクチュエータ１は、受信したメッセージに基づいて、元のＩＤを非デフォルト切断ＩＤに置き換える。主制御器２は、バスＬ１においてデフォルト切断ＩＤがあるかどうかを読み返す。即ち、主制御器２は、デフォルト切断ＩＤのサーボアクチュエータ１が存在するかどうかをチェックする。デフォルト切断ＩＤが存在する場合、全てのサーボアクチュエータ１のバスＬ１における元のＩＤがいずれも非デフォルト切断ＩＤとして設定されるまで、主制御器２はブロードキャストを継続する。この場合、一部のサーボアクチュエータ１の元のＩＤがデフォルト切断ＩＤであっても（このとき、該元のＩＤがデフォルト切断ＩＤであるサーボアクチュエータ１の後続のサーボアクチュエータ１はいずれも切断状態にあり、主制御器２によりブロードキャストされるメッセージを受信できない）、このデフォルト切断ＩＤは非デフォルト切断ＩＤに変更することができ、このサーボアクチュエータ１及び後続のサーボアクチュエータ１はいずれもネットワークに接続することができるようになる。後続のサーボアクチュエータ１は、元のＩＤをいずれも非デフォルト切断ＩＤに変更する。この非デフォルト切断ＩＤは、手動で設定される、デフォルト切断ＩＤと異なる任意の値であってもよい。例えば、本例において０ｘＦＥとして設定されている。この非デフォルト切断ＩＤはデフォルト切断ＩＤと異なるため、各サーボアクチュエータ１内のサーボスイッチはいずれもオン状態にある。即ち、各サーボアクチュエータＩＤは非デフォルト切断ＩＤとして設定された後に、各サーボアクチュエータ１はいずれも導通されネットワークに接続される。各サーボアクチュエータ１はいずれも、主制御器２によりブロードキャストされるメッセージを受信することができる。
Ｓ２０２２は、非デフォルト切断ＩＤをデフォルト切断ＩＤに置き換えるステップである。主制御器２は、前記非デフォルト切断ＩＤをデフォルト切断ＩＤとして設定するメッセージをブロードキャストして、バスＬ１における全てのサーボアクチュエータ１に送信する。各サーボアクチュエータ１は、受信したメッセージに基づいて、前記非デフォルト切断ＩＤをデフォルト切断ＩＤに置き換える。
本例で提供されるデフォルト切断ＩＤの設定方法は、デフォルト切断ＩＤを設定する前に、全てのサーボアクチュエータ１の元のＩＤを、デフォルト切断ＩＤと異なる非デフォルト切断ＩＤとして設定してから、全ての非デフォルト切断ＩＤをデフォルト切断ＩＤに置き換える。元のＩＤは、デフォルト切断ＩＤであっても、ある非デフォルト切断ＩＤとして設定することができる。即ち、全ての任意の元のＩＤをデフォルト切断ＩＤに置き換える目的は実現することができる。このように、上記の実施例５に出現した問題（即ち、一部のサーボアクチュエータ１の元のＩＤはデフォルト切断ＩＤであるため、元のＩＤがデフォルト切断ＩＤであるサーボアクチュエータ１の後続のモータはいずれもデフォルト切断ＩＤに変更することができないことによって、プログラム設定に従って、各サーボアクチュエータ１を順番に１つずつ導通し、且つＩＤを１つずつ設定することができないという動作問題）を効果的に回避する。これに基づいて、全てのサーボアクチュエータのデフォルト切断ＩＤを、互いに異なるターゲットＩＤに変更することができる。最終的に、サーボアクチュエータのＩＤが自動的に設定される目的は実現される。この方法は、複雑なステップを必要とすることなく、簡単且つ迅速である。
第５実施例及び第６実施例に基づいて、以下では、第７実施例によって、改善されたサーボアクチュエータのＩＤ設定方法について説明する。図８に示されるフローチャートのように、このサーボアクチュエータＩＤの設定方法は、主に第５実施例のステップを含み、且つ、ステップＳ２０１が第６実施例のステップＳ２０１１及びＳ２０１２に置き換えられた。
本例によるサーボアクチュエータのＩＤ設定方法は、各サーボアクチュエータ１の任意の元のＩＤを非デフォルト切断ＩＤに変更してから、全てのサーボアクチュエータ１の非デフォルト切断ＩＤを、互いに異なるターゲットＩＤに変更することができる。最終的に、サーボアクチュエータ１のＩＤが自動的に設定される目的は実現される。この方法は、複雑なステップを必要とすることなく、簡単且つ迅速であり、変更結果がより正確で信頼性が高い。
次に、第８実施例によって、更に改善されたサーボアクチュエータのＩＤ設定方法についてさらに説明する。必要に応じて、主制御器２インターフェイス内のマスタスイッチを順次に択一的にオンしてから、以下のステップを繰り返して、オンされたマスタスイッチの対応するインターフェイスにタンデム接続される各サーボアクチュエータ１にＩＤを設定する。ここでの「順に択一的にオン」については、図２〜図４を参照して理解する。例えば、第１インターフェイス２１内の第１マスタスイッチ２ａがオンされる場合、他のインターフェイス内のマスタスイッチはいずれもオフされる。第１インターフェイス２１に接続される各サーボアクチュエータのＩＤを設定する。同様に、第２インターフェイス２２内の第２マスタスイッチ２ｂがオンされる場合、他のインターフェイス内のマスタスイッチはいずれもオフされる。第２インターフェイス２２に接続される各サーボアクチュエータのＩＤを設定する。第３インターフェイス２３の第３マスタスイッチ２ｃがオンされる場合、他のインターフェイス内のマスタスイッチはいずれもオフされる。第３インターフェイス２３に接続される各サーボアクチュエータのＩＤを設定する。同様に、第４インターフェイス２４内の第４マスタスイッチ２ｄがオンされる場合、他のインターフェイス内のマスタスイッチはいずれもオフされる。第４インターフェイス２４に接続される各サーボアクチュエータのＩＤを設定する。同様に、第５インターフェイス２５内の第５マスタスイッチ２ｅがオンされる場合、他のインターフェイス内のマスタスイッチはいずれもオフされる。第５インターフェイス２５に接続される各サーボアクチュエータのＩＤを設定する。ここで、順次は、各インターフェイスを順番にしかオンすることができないことを意味するものではない。即ち、第１インターフェイス２１、第２インターフェイス２２、第３インターフェイス２３、第４インターフェイス２４、第５インターフェイス２５の順番にオンにする必要がなく、その他の不規則な順番にオンにすることもできる。例えば、第１インターフェイス２１、第３インターフェイス２３、第４インターフェイス２４、第２インターフェイス２２、第５インターフェイス２５の順番などに従うこともできる。このように、全ての主制御器２のインターフェイスにタンデム接続されるサーボアクチュエータのＩＤを１列ずつ設定することができる。具体的には、主制御器２のインターフェイスの各々にタンデム接続されるサーボアクチュエータのＩＤ設定方法は、サーボアクチュエータ１におけるステップ及び主制御器２におけるステップを含む。
ここで、前記主制御器２におけるステップは図９に示されるように、以下のとおりである。
ステップＳ３０１では、主制御器２は、全てのサーボアクチュエータ１の元のＩＤをある非デフォルト切断ＩＤとして設定するメッセージをブロードキャストしてバスＬ１に送信する。具体的には、この主制御器２は、メッセージをブロードキャストし、且つバスＬ１を読み返してデフォルト切断ＩＤが存在するかどうかをチェックする。デフォルト切断ＩＤが存在する場合、ブロードキャストが続けられて、全てのサーボアクチュエータ１の元のＩＤが非デフォルト切断ＩＤとして設定されると、ステップＳ３０２に進む。この非デフォルト切断ＩＤは、手動で設定される任意の値、例えば０ｘＦＥであってもよい。
ステップＳ３０２では、主制御器２は、全てのサーボアクチュエータ１の非デフォルト切断ＩＤをデフォルト切断ＩＤとして設定するメッセージをブロードキャストしてバスＬ１に送信する。このデフォルト切断ＩＤは、非デフォルト切断ＩＤと異なる、手動で設定される任意の値、例えば０ｘＦＦであってもよい。
ステップＳ３０３では、主制御器２は、デフォルト切断ＩＤを、互いに異なるターゲットＩＤとして設定するメッセージをブロードキャストしてバスＬ１に繰り返し送信する。本ステップにおいて、主制御器２は、互いに異なるターゲットＩＤを含むメッセージを繰り返しブロードキャストする。主制御器２は、メッセージをブロードキャストする毎に、バスＬ１におけるメッセージを読み返して、バスＬ１におけるブロードキャストを受信できるＩＤがデフォルト切断ＩＤであるサーボアクチュエータ１に対してターゲットＩＤの設定を完了するかどうかを判断する。ターゲットＩＤの設定が完了されると、主制御器２は、次のブロードキャストに進み、バスＬ１に、デフォルト切断ＩＤを前回のターゲットＩＤと異なる他のターゲットＩＤとして設定するメッセージを送信する。以降もこれに準じて類推する。例えば、主制御器２は、１回目に、サーボアクチュエータ１のデフォルト切断ＩＤ（０ｘＦＦ）をターゲットＩＤ（０ｘ０１）に置き換えるメッセージをブロードキャストする。バスＬ１における第１サーボアクチュエータ１は、この主制御器２によりブロードキャストされたこのメッセージを受信した後、このメッセージに基づいて、サーボアクチュエータ１における元のデフォルト切断ＩＤ（０ｘＦＦ）をターゲットＩＤ（０ｘ０１）に置き換え、結果をバスＬ１に返す。主制御器２は、この返された結果を受信した後、次回のブロードキャストに進み、再度、デフォルト切断ＩＤを前回のターゲットＩＤ（０ｘ０１）と異なる他のターゲットＩＤ（例えば０ｘ０２）として設定するメッセージを、バスＬ１に送信する。そして、主制御器２は、互いに異なるターゲットＩＤを繰り返しブロードキャストし、バスＬ１から返された結果を受信する。好ましくは、ターゲットＩＤは、順番に増加または減少する。例えば、ターゲットＩＤは、０ｘ０１、０ｘ０２、０ｘ０３……０ｘ０ｎの順番に増加し、若しくは、０ｘ０ｎ……０ｘ０３、０ｘ０２、０ｘ０１の順番に減少する。
前記サーボアクチュエータ１におけるステップは図１０に示されるように、以下のとおりである。
Ｓ４０１では、サーボＭＣＵ１３は、記憶装置に記憶されるサーボＩＤを読み取る。
Ｓ４０２では、サーボＩＤがデフォルト切断ＩＤであるかどうかを判断する。サーボＩＤがデフォルト切断ＩＤでない場合、ステップＳ４０３に進む。サーボＩＤがデフォルト切断ＩＤである場合、ステップＳ４０４に進む。
Ｓ４０３では、第１サーボスイッチｋ１と第２サーボスイッチｋ２をいずれもオンし、即ち、このサーボアクチュエータ１を接続状態にする。
Ｓ４０４では、第１接続線１４と第２接続線１５を検出する。次に、ステップＳ４０５とステップＳ４０８がそれぞれ実行される。
Ｓ４０５では、第１接続線１４が信号を検出したかどうかを判断する。第１接続線１４が信号を検出していない場合、ステップＳ４０６に進む。第１接続線１４が信号を検出した場合、ステップＳ４０７に進む。
Ｓ４０６では、第１サーボスイッチｋ１をオフする。
Ｓ４０７では、第１サーボスイッチｋ１をオンする。
Ｓ４０８では、第２接続線１５が信号を検出したかどうかを判断する。第２接続線１５が信号を検出した場合、ステップＳ４０９に進む。第２接続線１５が信号を検出していない場合、ステップＳ４１０に進む。
Ｓ４０９では、第２サーボスイッチｋ２をオンする。
Ｓ４１０では、第２サーボスイッチｋ２をオフする。
このステップＳ４０３の意味は次のとおりである。デフォルト切断ＩＤでない場合、このサーボアクチュエータ１は接続される。このサーボアクチュエータ１は、主制御器２によりブロードキャストされたメッセージを受信する基礎を有し（主制御器２によりブロードキャストされたメッセージを受信できるかどうかは、このサーボアクチュエータ１の前に、ＩＤがデフォルト切断ＩＤであるサーボアクチュエータ１が存在するかどうかにも依存する。このサーボアクチュエータ１の前に、ＩＤがデフォルト切断ＩＤであるサーボアクチュエータ１が存在する場合、このサーボアクチュエータ１は、前のサーボアクチュエータ１が切断されるため、同様に、主制御器２によりブロードキャストされたメッセージを受信できない状態にある）、且つ受信した主制御器２によりブロードキャストされたメッセージに基づいて、対応する動作を完了することができる。
ステップＳ４０４〜Ｓ４１０の意味は次のとおりである。このサーボアクチュエータ１内のＩＤがデフォルト切断ＩＤである場合、サーボＭＣＵ１３は、第１接続線１４と第２接続線１５における信号を検出する。その中の任意の接続線が信号を検出する場合、信号を検出した接続線が接続されるポートは入力ポートである。逆に、信号を検出していない接続線が接続されるポートは出力ポートである（各サーボアクチュエータ１は主制御器２のインターフェイスにタンデム接続されるため、信号の一方向流れにより、一方の接続線が信号を検出したときに、他方の接続線が必ず信号を検出できない。よって、入力ポートと出力ポートを判断することができる）。次に、入力ポートでの内部バスＬ１におけるサーボスイッチはオンされ、出力ポートでの内部バスＬ１におけるサーボスイッチはオフされる。このように、このサーボアクチュエータ１は、前のバスＬ１に接続されて、主制御器２によりブロードキャストされたメッセージを受信し、このメッセージに基づいて対応する動作を完了する（例えば、ターゲットＩＤ又はデフォルト切断ＩＤなどに変更する）ことができるようになる。出力ポートにおけるサーボスイッチがオフされることによって、このサーボアクチュエータ１の後続のサーボアクチュエータ１は、主制御器２によりブロードキャストされたメッセージを受信することができなくなる。例えば、第１接続線１４が信号を検出した場合、対応する第１ポート１１は入力ポートであることが示される。この場合、この第１ポート１１内の第１サーボスイッチｋ１はオンされる。このように、第２接続線１５において信号を検出することができず、対応する第２ポート１２は出力ポートであることが示される。この場合、第２ポート１２内の第２サーボスイッチｋ２はオフされる。
本例によるＩＤ設定方法では、主制御器２がステップＳ３０１を行うとき、主制御器２の対応するインターフェイスに接続されるサーボアクチュエータ１はいずれも、ステップＳ４０１〜Ｓ４０３の判断プロセスに進む。このプロセスにおいて、ほとんどの場合では、 サーボアクチュエータ１における元のＩＤの全てはデフォルト切断ＩＤ（例えば０ｘＦＦ）ではないため、全てのサーボアクチュエータ１におけるサーボスイッチはオンされ、各サーボアクチュエータ１は、主制御器２によりブロードキャストされたメッセージを受信して、サーボアクチュエータ１における元のＩＤを非デフォルト切断ＩＤ（例えば０ｘＦＥ）として設定する。一部のサーボアクチュエータ１の元のＩＤは、デフォルト切断ＩＤであっても、ステップＳ４０１、Ｓ４０２、Ｓ４０４〜Ｓ４１０により非デフォルト切断ＩＤに変更することができる。これにより、次のサイクルにおいて、非デフォルト切断ＩＤに変更されたサーボアクチュエータ１は導通され、後続のサーボアクチュエータ１も、主制御器２のブロードキャストを受信することができ、またＳ４０１〜Ｓ３０３のステップに進む。このように、全てのサーボアクチュエータ１の元のＩＤは、最終的に、非デフォルト切断ＩＤに変更される。
次に、主制御器２はステップＳ３０２を実行する。このとき、主制御器２は、全てのサーボアクチュエータ１の非デフォルト切断ＩＤをデフォルト切断ＩＤとして設定するメッセージをブロードキャストしてバスＬ１に送信する。この場合、主制御器２は上記のステップＳ３０１を経て、並びに各サーボアクチュエータ１はステップＳ４０１〜Ｓ４１０を経た後、全てのサーボアクチュエータ１のＩＤを非デフォルト切断ＩＤに変更する。このとき、バスＬ１での各サーボアクチュエータ１は、上記のバスＬ１における、全てのサーボアクチュエータ１の非デフォルト切断ＩＤをデフォルト切断ＩＤとして設定するメッセージを受信すると、元の非デフォルト切断ＩＤをデフォルト切断ＩＤに置き換える動作を行う。各サーボアクチュエータ１は、ステップＳ４０１〜Ｓ４０３を実行して、全てのサーボアクチュエータ１のＩＤをデフォルト切断ＩＤとして設定する。各サーボアクチュエータ１がデフォルト切断ＩＤの設定動作を完了すると、次のサイクルで、サーボアクチュエータ１は、Ｓ４０１、Ｓ４０２、Ｓ４０４〜Ｓ４１０のステップを繰り返す。このように、各サーボアクチュエータ１は常に、その入力ポートでの内部バスＬ１におけるサーボスイッチがオンされ、各サーボアクチュエータ１の出力ポートでの内部バスＬ１におけるサーボスイッチがオフされる。このように、主制御器２のインターフェイスにタンデム接続される第１サーボアクチュエータ１のみは、主制御器２によりブロードキャストされたこのメッセージを受信することができ、第１サーボアクチュエータ１以降のサーボアクチュエータ１はいずれも切断状態にあり、主制御器２によりブロードキャストされたメッセージを受信することができなくなる。結果として、最終的に、全てのサーボアクチュエータ１のＩＤは、デフォルト切断ＩＤに変更され記憶装置に記憶される。
次に、主制御器２はステップＳ３０３を実行する。このとき、主制御器２は、デフォルト切断ＩＤを互いに異なるターゲットＩＤとして設定するメッセージをブロードキャストしてバスＬ１に繰り返し送信する。デフォルト切断ＩＤをあるターゲットＩＤ（例えば０ｘ０１）に置き換えるメッセージを、主制御器２がこの段階で初めてブロードキャストする際に、第１サーボアクチュエータ１のみはブロードキャストを受信することができる。この第１サーボアクチュエータ１は信号を受信して、ステップＳ４０１、Ｓ４０２、Ｓ４０４〜Ｓ４１０を実行する。このように、元のデフォルト切断ＩＤは、第１サーボアクチュエータ１が受信したターゲットＩＤ（例えば０ｘ０１）に置き換えられる。バスＬ１から戻された、第１サーボアクチュエータ１のＩＤ設定が完了された結果を、主制御器２が読み返した後に、主制御器２は、次回のブロードキャストに進み、デフォルトＩＤを前回のブロードキャストと異なるターゲットＩＤ（例えば０ｘ０２）に置き換えるメッセージをバスＬ１に送信する。第１サーボアクチュエータ１は、ステップＳ４０１〜Ｓ４０３を実行するが、記憶装置内に記憶されるＩＤ（０ｘ０１）を変更しない。第２サーボアクチュエータ１は、Ｓ４０１、Ｓ４０２、Ｓ４０４〜Ｓ４１０を実行して、第２サーボアクチュエータ１の入力ポートでの内部バスＬ１におけるサーボスイッチをオンし、各サーボアクチュエータ１の出力ポートでの内部バスＬ１におけるサーボスイッチをオフする。この第２サーボアクチュエータ１は、主制御器２によりブロードキャストされたメッセージを受信して、デフォルト切断ＩＤをターゲットＩＤ（即ち０ｘ０２）に置き換える。バスＬ１から戻された、第２サーボアクチュエータ１のＩＤ設定が完了された結果を、主制御器２が読み返した後に、主制御器２は、次回のブロードキャストに進み、デフォルトＩＤを前の２回のブロードキャストと異なるターゲットＩＤ（例えば０ｘ０３）に置き換えるメッセージをバスＬ１に送信する。第１及び第２サーボアクチュエータ１は、ステップＳ４０１〜Ｓ４０３を実行するが、記憶装置内に記憶されるＩＤを変更しない。第３サーボアクチュエータ１は、Ｓ４０１、Ｓ４０２、Ｓ４０４〜Ｓ４１０を実行して、第３サーボアクチュエータ１の入力ポートでの内部バスＬ１におけるサーボスイッチをオンし、各サーボアクチュエータ１の出力ポートでの内部バスＬ１におけるサーボスイッチをオフする。この第３サーボアクチュエータ１は、主制御器２によりブロードキャストされたメッセージを受信して、デフォルト切断ＩＤをターゲットＩＤ（即ち０ｘ０３）に置き換える。このようなサイクルにより、主制御器２はブロードキャストを繰り返して、各サーボアクチュエータ１は、互いに異なるターゲットＩＤによりデフォルト切断ＩＤを置き換えるステップを順次に完了し、最終的に、全てのターゲットＩＤによりデフォルト切断ＩＤを置き換える。
このように、上記のステップを通して、全てのサーボアクチュエータ１のＩＤ設定のプロセスを完了する。
本例によるサーボアクチュエータのＩＤ設定方法によれば、複雑なソフトウェア設定プロセスの必要がなく、単に主制御器２がメッセージをブロードキャストすることによって、各サーボアクチュエータ１は自発的に、設定されたプログラム及び受信した主制御器２によりブロードキャストされたメッセージに基づいて、サーボアクチュエータ１のＩＤ設定を完了する。
上述は本発明の好適な実施形態に過ぎず、本発明はこれに限定されるものでなく、本発明の精神および原則内に属する限り、行われる全ての修正、同等の置き換え、改善などは、いずれも本発明の保護範囲内に含まれるべきである。
１ サーボアクチュエータ
２ 主制御器
１１ 第１ポート
１２ 第２ポート
１３ サーボＭＣＵ
１４ 第１接続線
１５ 第２接続線
ｋ１ 第１サーボスイッチ
ｋ２ 第２サーボスイッチ
２０ マスタＭＣＵ
２１ 第１インターフェイス
２２ 第２インターフェイス
２３ 第３インターフェイス
２４ 第４インターフェイス
２５ 第５インターフェイス
２ａ 第１マスタスイッチ
２ｂ 第２マスタスイッチ
２ｃ 第３マスタスイッチ
２ｄ 第４マスタスイッチ
２ｅ 第５マスタスイッチ
１ａ 第１サーボアクチュエータ
１ｂ 第２サーボアクチュエータ
１ｃ 第３サーボアクチュエータ
１ｎ 第ｎサーボアクチュエータ
Ｌ１ バス

Claims (9)

  1. サーボアクチュエータ制御システムであって、主制御器及び複数のサーボアクチュエータを備え、前記主制御器は、マスタＭＣＵ及び複数のインターフェイスを備え、前記インターフェイスは、バスを介して前記マスタＭＣＵに接続され、少なくとも１つのインターフェイスには、前記サーボアクチュエータがバスを介してタンデム接続され、
    前記サーボアクチュエータは、サーボＭＣＵ、第１ポート及び第２ポートを備え、前記第１ポート及び前記第２ポートは、いずれか一方が入力ポートとされ他方が出力ポートとされ、前記第１ポートと前記第２ポートとはバスを介して接続され、同時に、前記バスは前記サーボＭＣＵに接続され、
    ここで、前記第１ポートと前記第２ポートとの間のバスには、第１サーボスイッチと第２サーボスイッチが設けられ、前記第１サーボスイッチは、前記第１ポートと前記サーボＭＣＵとの間に接続され、この第１サーボスイッチは前記第１ポートと前記サーボＭＣＵとの間の接続のオンオフを制御し、前記第２サーボスイッチは、前記第２ポートと前記サーボＭＣＵとの間に接続され、前記第２サーボスイッチは前記第２ポートに近接し、この第２サーボスイッチは前記第２ポートと前記サーボＭＣＵとの間の接続のオンオフを制御し、
    前記第１サーボスイッチと第１ポートとの間には、前記第１ポートのアクセス信号を検出するための前記サーボＭＣＵに接続される第１接続線が設けられ、前記第２サーボスイッチと第２ポートとの間には、前記第２ポートのアクセス信号を検出するための前記サーボＭＣＵに接続される第２接続線が設けられる、サーボアクチュエータ制御システム。
  2. 前記主制御器には、１〜６つのインターフェイスが設けられる、請求項１に記載のサーボアクチュエータ制御システム。
  3. 前記主制御器には、５つのインターフェイスが設けられる、請求項２に記載のサーボアクチュエータ制御システム。
  4. 前記インターフェイスの各々には、サーボアクチュエータがタンデム接続される、請求項１に記載のサーボアクチュエータ制御システム。
  5. 主制御器のインターフェイスの各々は、バスを介してマスタＭＣＵに接続され、前記インターフェイスの各々とマスタＭＣＵとの間のバスには、対応するインターフェイスのオンオフを制御するマスタスイッチが設けられ、各前記マスタスイッチの制御端末はいずれも前記マスタＭＣＵに電気的に接続される、請求項１に記載のサーボアクチュエータ制御システム。
  6. 前記第１サーボスイッチの制御端末と第２サーボスイッチの制御端末はいずれも前記サーボＭＣＵに接続される、請求項１に記載のサーボアクチュエータ制御システム。
  7. 前記サーボアクチュエータ内には、ＩＤを記憶する記憶装置が設けられる、請求項１に記載のサーボアクチュエータ制御システム。
  8. 前記記憶装置は、ＥＥＰＲＯＭ、バッファ又はＦＬＡＳＨである、請求項７に記載のサーボアクチュエータ制御システム。
  9. 前記バスは、多重サーボモータ制御バスである、請求項１に記載のサーボアクチュエータ制御システム。
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