JPH10105223A - 無線通信による外部被制御系の制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】無線通信により外部の被制御系へ制御信号を伝
送して制御する。 【解決手段】制御用コンピュータ１の通信手段２と、被
制御系３の通信手段４とは、入出力制御信号１５を特定
時間毎に交換し上記情報の変化に応じて転送領域８と１
４を更新する。制御プログラム６は、汎用プログラミン
グ言語を用いて構成し、被制御系３の通信手段４におけ
る転送領域１４を読み書きして制御を行なう。制御用コ
ンピュータ１の通信手段２が複数の識別情報を持ち、複
数の外部制御系３を選択的に制御できる。外部の被制御
系３は、制御プログラム６通りの制御動作の実現に適し
た制御手段１１を装備しており外部の被制御系３が装備
する制御手段１１を制御プログラム６の変化に応じて変
更する。外部の被制御系３の通信手段４は、制御プログ
ラム６の制御情報を記憶して、この記憶情報に基づいて
被制御系３の制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、制御用コンピュー
タと外部の被制御系との間における制御情報の伝送を無
線通信により行って被制御系の制御を行わせる無線通信
による外部被制御系の制御方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンピュータによる外部の被制御
系の制御においては、制御情報の伝送を電線や光ケーブ
ル等を用いる有線により行うか、または、電線や光ケー
ブルを使わない無線により行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、有線に
よる伝送は回路の単純化や信頼性の高い制御動作の補償
に有効であるが、反面、コンピュータと外部の被制御系
との距離が制約されて、配線や結線を行う煩わしさがあ
り、被制御系が移動体の場合は有線により制御障害を受
け易い欠点がある。また、無線通信によるものは、距離
の制約がなく、配線、結線を必要としない特徴がある
が、制御プログラムの中にも通信の制御プログラムを組
込まないと制御信号の伝送ができない欠点がある。 本
発明は上記欠点を解消し、無線通信のための制御プログ
ラムを作成せず、対象となる外部の被制御系へ入出力制
御信号を伝送してその制御を確実に行わせ得る制御方式
を提供することをその課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明に係る無線通信による外部被制御系の制御方式
は、下記の構成を採用することを特徴とする。 （１）制御用コンピュータと外部の被制御系との間で入
出力制御信号を無線通信により伝送して被制御系の制御
を行う無線通信による外部被制御系の制御方式におい
て、制御用コンピュータがある特定周波数で送受信でき
る通信手段を具備し、被制御系も同じ周波数で送受信で
きる通信手段を具備して、上記両通信手段は相互の存在
を知るための固有の識別情報を有するとともに、ある特
定時間内の受信により常に相手の識別情報をチェックし
て、情報に誤りがあれば再送または異常終了する機能を
有する制御用コンピュータの通信手段と、被制御系の通
信手段とは、入出力制御信号としての情報を特定時間毎
に転送すると共に、上記情報が変化するとこれを更新す
る転送領域を具備する制御プログラムは、汎用プログラ
ミング言語を用いて構成し、被制御系の通信手段におけ
る転送領域を読み書きするだけで制御が行われる。 （２）制御用コンピュータの通信手段が複数の固有の識
別情報を持ち、複数の外部の被制御系の通信手段が上記
複数の識別情報を分かち持って、複数の情報を選択する
と複数の被制御系の選択的な制御が行われる。 （３）外部の被制御系は、制御プログラム通りの制御動
作の実現に適した制御手段を装備している。 （４）外部の被制御系が装備する制御手段を、制御プロ
グラムの変化に応じて変更する。 （５）外部の被制御系の通信手段は、制御プログラムの
制御情報を記憶して、この記憶情報に基づいて被制御系
の制御を行う機能を具備する。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下に本発明に係る無線通信によ
る外部被制御系の制御方式の実施の形態を図面に基づい
て説明する。

【０００６】本発明に係る制御方式は、図１、図２に示
すように制御用コンピュータ１にある特定周波数で送受
信できる通信手段２を具備させ、外部の被制御系３に前
記通信手段２と同じ周波数で送受信できる通信手段４を
具備させて、特定小電力無線局の周波数帯において相互
交信させることにより、外部被制御系の制御を行わせる
ように構成してある。

【０００７】制御用コンピュータ１は、各種のものを使
用できるが、多機能で普及率が高い汎用コンピュータを
使用することが便利で経済的である。そして、このコン
ピュータ１は図１に示すように汎用のプログラミング言
語、例えばベーシック言語を処理する言語処理手段５を
有して、この言語処理手段５により上記したベーシック
言語で外部の被制御系３を制御するように作成した制御
プログラム６を処理させるとともに、汎用バスからの拡
張スロットに図２のようにプリント基板７を装着して、
このプリント基板７に固有の識別情報を持つ上記通信手
段２と情報の転送領域８とを構成させ、上記通信手段２
と前記言語処理手段５とはバス９により結合してある。

【０００８】外部の被制御系３は、無線通信によって遠
隔制御をすることができる機械、器具、玩具、その他が
対象となるもので、この被制御系３は、例えば図２に示
す走行体の場合、走行手段１０としての車輪、走行手段
１０を制御する制御手段１１としてのモータ、検知手段
１２としてのセンサを搭載するとともに、プリント基板
１３を搭載してあり、このプリント基板１３には個別の
識別情報を有する上記通信手段４と情報の転送領域１４
と制御手段１１に対する入出力制御信号１５とを構成し
てあり、入出力制御信号１５と上記通信手段４とはバス
１６により結合してある。なお、この外部の被制御系３
は制御内容を変更する必要があるときは、制御手段１１
を制御の内容に適合するものに交換したり、あるいは追
加設置したりしたりするもので、これに応じて制御プロ
グラム６には当然新規なプログラムを作成する。

【０００９】上記したコンピュータ１側の通信手段２と
外部の被制御系３側の通信手段４とは、ファームウェア
として独自のソフトウェアから構成されており、このフ
ァームウェアでは、互いに送受信できるように決められ
た特定周波数のもとで送受信が行われ、もし、伝送に誤
りがあれば再送処理を行ったり、致命的な通信状態に陥
れば送受信を異常終了する処理を行ったりする。また、
通信手段２と通信手段４は制御情報を十分に記憶できる
領域と処理手段を有するもので、これが転送領域８と転
送領域１４であり、通信手段２と通信手段４の間におい
て制御情報を転送すると処理や記憶情報に基づいて制御
を実行する処理を行う。更に、通信手段２と通信手段４
とは互いのＣＰＵのクロック周波数に基づくタイマーを
設け、転送領域８と転送領域１４とへデータを更新する
周期をある特定時間内に通信も含めて完了するようにプ
ログラムする。そして、制御の初期状態においては、コ
ンピュータ１が被制御系３より固有の識別情報が送信さ
れていることを確認して、正常に送信されていれば通信
手段２と通信手段４とが互いの転送領域８と転送領域１
４間においてデータの送信と受信とを開始する。このよ
うにすれば、転送領域８と転送領域１４の間において情
報をある特定の時間毎に転送するデータの交換が行われ
る。この際の特定の時間は相互のデータを更新する時間
の補償を行うためのものであり、データを更新する時間
の遅れを補償して制御プログラム６に基づく入出力信号
１５のポーリング処理を行うのに好適である。また、コ
ンピュータ１側の通信手段２が固有の識別情報を複数持
ち、これに対して複数の被制御系３が上記複数の識別情
報を分かち持つようにすれば、１台のコンピュータ１で
複数の被制御系３の制御を行うのに有効であり、且つ、
被制御系における制御権の授受や機密の保持にも役立
つ。

【００１０】上記実施形態に示す通り制御方式を構成す
れば、無線通信のためのプログラムを作成しなくても、
制御プログラム６に基づいて通信手段２の転送領域８へ
制御情報を読み書きするだけで、この制御情報を外部の
被制御系３における通信手段４の転送領域１４へ伝送し
て入出力制御信号１５により制御手段１１を作動させ外
部被制御系３の制御を無線通信によって確実に行わせる
ことができる。

【００１１】

【実験例】図２に示す通り走行体を被制御系３として、
その走行手段１０の車輪に制御手段１１のモータを連係
させ、検知手段１２としてのセンサを被制御系３に備え
させて置く。そしてコンピュータ１の通信手段２の転送
領域８と被制御系３の通信手段４の転送領域１４との間
における送受信により制御手段１１の回転指令が発しら
れるとともに、検知手段１２が障害物を検知して信号を
発するとこれを受けて制御手段１１を停止させる指令も
発するように制御プログラム６を作成して置けば、コン
ピュータ１から被制御系３へ制御情報が無線により伝送
されるため被制御系３の走行体を走行させ、走行が障害
物に妨げられるときは走行を停止させる制御を確実に行
わせることができた。

【００１２】

【発明の効果】

請求項１の効果 （１）無線通信であるため距離の制約がなくて、配線、
結線の作業は不必要であり、有線による制御障害を受け
ないため移動する被制御系の制御に特に有効である。 （２）汎用のプログラミング言語を用いて制御プログラ
ムを作成できるから、通信制御の知識がない初心者でも
被制御系を自在に制御することができる。 （３）画面上での文字、記号、図形、画像等の操作にし
か使われていないコンピュータが自作のプログラムで離
れた被制御系をリアルタイムに制御する制御機になるも
ので、このことは工学教育の向上につながる。 （４）制御プログラムに適合する制御手段や検知手段を
提供して被制御系を製作させれば、創意工夫による物作
りを促して機構の勉学や製作技術の習得にも大きく寄与
する。 （５）被制御系の制御手段や検知手段制御のための基礎
知識がなくても、ソフトウェアーモジュール仕様の機能
命令に従えば制御プログラムを作成することができる。 請求項２の効果 コンピュータが１台あれば、複数の外
部被制御系の個々の異なる制御を同時に行うことがで
き、経済的であって、被制御系同志の協調動作も可能に
なり、また、制御権の授受や機密保持にも役立つ。請求
項３の効果 被制御系を制御するための基礎知識がなく
ても、ソフトウェアーモジュール仕様の機能命令に従え
ば制御プログラムを作成することができて、プログラム
に忠実な制御動作を確実に行わせ得る。請求項４の効果
同じ被制御系の制御条件を変換して制御に融通性と多
様性を持たせ得る。請求項５の効果 同じ制御動作の繰
り返しにおいては被制御系の記憶情報により制御を行う
ことができて、この場合はコンピュータとの通信処理に
よる誤動作がなくなり、制御の信頼性が高くなり、制御
も簡易化する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る無線通信による外部被制御系の制
御方式の構成を示す原理図である。

【図２】同上の実施の形態を示す概要図である。

【符号の説明】

１ 制御用コンピュータ ２ 通信手段 ３ 外部被制御系 ４ 通信手段 ５ 言語処理手段 ８ 転送領域 １１ 制御手段 １４ 転送領域

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御用コンピュータと外部の被制御系と
   の間で入出力制御信号を無線通信により伝送して被制御
   系の制御を行う無線通信による外部被制御系の制御方式
   において、 制御用コンピュータがある特定周波数で送受信できる通
   信手段を具備し、被制御系も同じ周波数で送受信できる
   通信手段を具備して、上記両通信手段は相互の存在を知
   るための固有の識別情報を有するとともに、ある特定時
   間内の受信により常に相手の識別情報をチェックして、
   情報に誤りがあれば再送または異常終了する機能を有す
   る制御用コンピュータの通信手段と、被制御系の通信手
   段とは、入出力制御信号としての情報を特定時間毎に転
   送すると共に、上記情報が変化するとこれを更新する転
   送領域を具備する制御プログラムは、汎用プログラミン
   グ言語を用いて構成し、被制御系の通信手段における転
   送領域を読み書きするだけで制御が行われることを特徴
   とする無線通信による外部被制御系の制御方式。
2. 【請求項２】 制御用コンピュータの通信手段が複数の
   固有の識別情報を持ち、複数の外部の被制御系の通信手
   段が上記複数の識別情報を分かち持って、複数の情報を
   選択すると複数の外部被制御系の選択的な制御が行われ
   ることを特徴とする請求項１記載の無線通信による外部
   被制御系の制御方式。
3. 【請求項３】 外部の被制御系は、制御プログラム通り
   の制御動作の実現に適した制御手段を装備していること
   を特徴とする請求項１及び請求項２記載の無線通信によ
   る外部被制御系の制御方式。
4. 【請求項４】 外部の被制御系が装備する制御手段を、
   制御プログラムの変化に応じて変更することを特徴とす
   る請求項１〜請求項３記載の無線通信による外部被制御
   系の制御方式。
5. 【請求項５】 外部の被制御系の通信手段は、制御プロ
   グラムの制御情報を記憶して、この記憶情報に基づき被
   制御系の制御を行う機能を具備することを特徴とする請
   求項１〜請求項４記載の無線通信による外部被制御系の
   制御方式。