JPH11305814A - 機械制御ユニットのソフトウェア選択装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 入力ポートの使用数を増加させることなくソ
フトウェアの有効選択数を大幅に増加させて機械制御ユ
ニットをより広い範囲で共通化する。 【解決手段】 マイクロプロセッサ１を備えた機械制御
ユニットにおいて、マイクロプロセッサ１の入力処理部
１１のＡ／Ｄ変換入力ポート群８中の複数のＡ／Ｄ変換
入力ポート８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅに、選択スイ
ッチ群３のスイッチ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅをそ
れぞれ接続し、Ａ／Ｄ変換入力ポート８ａ、８ｂ、８
ｃ、８ｄ、８ｅと選択スイッチ群３のスイッチ３ａ、３
ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅとを接続する各ラインに、抵抗群
４の各抵抗４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅを介して電源
２を接続し電圧を印加するように構成すると共に、前記
電源２と抵抗群４との間に、直列素子を二次選択用抵抗
群６、並列素子を二次選択スイッチ群５とする梯子形回
路を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機種や、オプショ
ン、アタッチメント等によるバリエーションの多い機械
の制御ユニットを共通化するための機械制御ユニットの
ソフトウェア選択装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばホイールローダ等の、機種や、オ
プションやアタッチメント等によるバリエーションの多
い機械では、種々のバリエーションに対応してそれぞれ
異なる制御をしなければならない。

【０００３】従って、マイクロプロセッサを備えた制御
ユニットを用いて種々のバリエーションがある機械を制
御する場合には、種々の制御用のソフトウェアを準備し
てメモリに記憶させておき、ソフトウェア選択装置でバ
リエーションに対応したソフトウェアを選択して読み出
し機械を制御している。

【０００４】従来のソフトウェア選択装置としては、例
えば、図２に示すように、マイクロプロセッサ１の入力
処理部１１のＨ／Ｌ（ハイレベル／ローレベル）検出入
力ポート群９中の複数のＨ／Ｌ検出入力ポート９ａ、９
ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅに、選択スイッチ群３のスイッチ
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅの一方の端子をそれぞれ
接続し、その他方の端子は接地すると共に、Ｈ／Ｌ検出
入力ポート９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅと選択スイッ
チ群３のスイッチ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅとを接
続する各ラインに、抵抗群４の抵抗４ａ、４ｂ、４ｃ、
４ｄ、４ｅを介して安定化電源２を接続して電圧を印加
するように構成したものがある。

【０００５】このソフトウェア選択装置は、選択スイッ
チ群３の各スイッチ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅのＯ
Ｎ、ＯＦＦ設定の組み合わせを変えることにより、Ｈ／
Ｌ検出入力ポート９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅから入
力処理部１１にＨ（ハイレベル）とＬ（ローレベル）の
組み合わせによる選択コードを入力する。マイクロプロ
セッサ１の演算処理部１２は、この選択コードに基づい
て制御対象を識別し、メモリ（ＲＯＭ）１３から所定の
制御用のソフトウェアを読み出し、出力処理部１４から
制御信号を送出して機械の作動を制御する。

【０００６】ソフトウェア選択装置としては、この他
に、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ等の書換え可能な
不揮発性メモリを搭載して、外部から選択コードを入力
するものもある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、書換え可能な
不揮発性メモリを搭載したソフトウェア選択装置は、機
械制御ユニットとは別のデータ書き込み装置を準備しな
ければならず、また、外観検査で選択コードを識別でき
ないという欠点がある。

【０００８】選択スイッチ群を用いたソフトウェア選択
装置は、別途データ書き込み装置を準備する必要はな
く、外観検査で選択コードを識別できるが、接触不良や
短絡等の部品の不具合を生ずるおそれがある。そこで、
部品不具合発生時の安全確保のための対策として、万一
選択スイッチ群のいずれか一箇所のスイッチに接触不良
や短絡が発生した場合でも、設定以外のソフトウェアが
選択されることのないよう、例えば表１に示すように、
「ＯＮ数とＯＦＦ数が共に２個以上で、且つＯＮ数とＯ
ＦＦ数との割合が一定となるように選択コードを生成す
る」という方法が考えられている。

【０００９】

【表１】

【００１０】ここでは、全スイッチＯＦＦ及び全スイッ
チＯＮの２種類の選択コードを、機械制御ユニット製造
時における機能検査用としており、これを除いた製品と
して有効な選択コードは、全３０（２⁵ −２）種のＯ
Ｎ、ＯＦＦ組み合わせの中の表１に記載された１０種の
みとなる。

【００１１】従って、機種や、オプションやアタッチメ
ント等によるバリエーションの多い場合には、ソフトウ
ェア選択のためにマイクロプロセッサの入力ポートを多
数使用することになり、機械制御ユニットの本来の目的
である機械制御を行う際の外部信号の取り込みのために
使用する入力ポートが足りなくなる。機械制御を行う際
の外部信号の取り込み用として多数の入力ポートを使用
すれば、ソフトウェア選択数が少なくなり、機械制御ユ
ニットを広い範囲で共通化することができなくなる。

【００１２】本発明は、機械制御ユニットのにおける上
記問題を解決するものであって、別途データ書き込み装
置を準備する必要がなく、外観検査で選択コードを識別
可能であり、入力ポートの使用数を増加させることなく
ソフトウェアの有効選択数を大幅に増加させて機械制御
ユニットをより広い範囲で共通化することのできる機械
制御ユニットのソフトウェア選択装置を提供することを
目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明の機械制御ユニ
ットのソフトウェア選択装置では、マイクロプロセッサ
を備えた機械制御ユニットにおいて、マイクロプロセッ
サの入力処理部のＡ／Ｄ変換入力ポート群中の複数のＡ
／Ｄ変換入力ポートに、選択スイッチ群のスイッチをそ
れぞれ接続し、Ａ／Ｄ変換入力ポートと選択スイッチ群
のスイッチとを接続する各ラインに、抵抗群の各抵抗を
介して電源を接続し電圧を印加するように構成すると共
に、前記電源と抵抗群との間に、直列素子を二次選択用
抵抗群、並列素子を二次選択スイッチ群とする梯子形回
路を設けることにより上記課題を解決している。

【００１４】この機械制御ユニットのソフトウェア選択
装置で、ソフトウェアの選択を行う場合には、選択スイ
ッチ群の各スイッチのＯＮ、ＯＦＦ設定の組み合わせで
一次選択コードを生成し、さらに、二次選択スイッチ群
中のいずれかのスイッチを選択することにより印加電圧
値を変化させる。Ａ／Ｄ変換入力ポートを選択コード入
力用として使用しているので、入力データとしてアナロ
グ値を取り扱うことが可能であり、印加電圧値を変化さ
せることで、有効な選択コードの種類を大幅に増加させ
ることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の一形態であ
る機械制御ユニットのソフトウェア選択装置の構成図で
ある。

【００１６】ここで、機械制御ユニットのマイクロプロ
セッサ１は、入力処理部１１、演算処理部１２、メモリ
（ＲＯＭ）１３、メモリ（ＲＡＭ）１４、出力処理部１
５、電源部１６を備えている。電源部１６は安定化電源
２に接続されている。入力処理部１１にはＡ／Ｄ変換入
力ポート群８とＨ／Ｌ検出ポート群９とが設けられてい
る。Ａ／Ｄ変換入力ポート群８のポート数は、通常８〜
１６ポートとなっており、この中の複数のＡ／Ｄ変換入
力ポート８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅがソフトウェア
選択のための入力ポートとして使用される。

【００１７】入力処理部１１のＡ／Ｄ変換入力ポート群
８中のＡ／Ｄ変換入力ポート８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、
８ｅには、選択スイッチ群３のスイッチ３ａ、３ｂ、３
ｃ、３ｄ、３ｅの一方の端子がそれぞれ接続されてお
り、その他方の端子は接地されている。この選択スイッ
チ群３のスイッチ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅはいず
れも常時開のスイッチである。このＡ／Ｄ変換入力ポー
ト８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅと選択スイッチ群３の
スイッチ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅとを接続する各
ラインには、抵抗群４の抵抗４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、
４ｅがそれぞれ接続されている。

【００１８】抵抗群４の抵抗４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、
４ｅは、いずれも抵抗７を介して接地されている。ま
た、安定化電源２と抵抗４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ
との間には、直列素子を二次選択用抵抗群６の抵抗６
ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、並列素子を二次選択スイ
ッチ群５のスイッチ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄとする梯子
形回路が設けられている。即ち、安定化電源２に二次選
択用抵抗６ｅ、６ｄ、６ｃ、６ｂ、６ａが直列に接続さ
れ、各二次選択用抵抗６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ間
からスイッチ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを介して抵抗群４
に電圧を取り出すようになっている。二次選択スイッチ
群５のスイッチ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄも常時開のスイ
ッチである。

【００１９】なお、抵抗群４の抵抗４ａ、４ｂ、４ｃ、
４ｄ、４ｅ、及び抵抗７は、その抵抗値を二次選択用抵
抗群の抵抗６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅの抵抗値に対
して数百〜数千倍として、梯子形回路から取り出した電
圧値が二次選択スイッチ群５のスイッチ５ａ、５ｂ、５
ｃ、５ｄのＯＮ操作で大きく低下しないようになってい
る。

【００２０】図示のように、二次選択スイッチ群５とし
て４個のスイッチ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを設けている
場合、二次選択スイッチ群５による選択は表２に示すよ
うに４種類となる。通常、安定化電源２は＋５Ｖであ
り、二次選択用抵抗群６の各抵抗６ａ、６ｂ、６ｃ、６
ｄ、６ｅの抵抗値を全て同値に設定すると、例えばスイ
ッチ５ａをＯＮにした選択ＮＯ．Ａでは選択スイッチ群
３中のＯＦＦ設定のスイッチに接続された入力処理部１
１のＡ／Ｄ変換入力ポートには約１Ｖの一定電圧が印加
されることになる。

【００２１】

【表２】

【００２２】マイクロプロセッサ１の演算処理部１２
は、選択スイッチ群３の各スイッチ３ａ、３ｂ、３ｃ、
３ｄ、３ｅのＯＮ、ＯＦＦ設定の組み合わせによる、接
地電位のポートとそれ以外のポートを識別し、さらに接
地電位のポート以外のポートに印加されている電圧が約
１Ｖであることを確認（現実には、抵抗誤差及び梯子形
回路からの流出電流により、正確に１Ｖにはならないた
め、例えば０．９Ｖ〜１．１Ｖ間にあることを確認）し
て制御対象を識別し、メモリ（ＲＯＭ）１３から所定の
制御用のソフトウェアを読み出し、出力処理部１４から
制御信号を送出して機械の作動を制御する。

【００２３】表３には表２と同様に安定化電源２の電圧
値が＋５Ｖで、二次選択用抵抗群６の各抵抗６ａ、６
ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅの抵抗値をすべて同値に設定した
場合に二次選択スイッチ群５のうちのいずれか一箇所の
スイッチに接触不良や短絡事故が発生したときの入力処
理部１１のＡ／Ｄ変換入力ポートに入力される電圧を示
しているが、表２と表３の入力電圧を比較すると、いず
れもその差が０．２Ｖ以上あることから、ソフトウェア
の選択に誤りを生ずることはない。

【００２４】

【表３】

【００２５】この機械制御ユニットのソフトウェア選択
装置で、ソフトウェアの選択を行う場合には、選択スイ
ッチ群３の各スイッチ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅの
ＯＮ、ＯＦＦ設定の組み合わせで一次選択コードを生成
し、さらに、二次選択スイッチ群５中のスイッチ５ａ、
５ｂ、５ｃ、５ｄのいずれかのスイッチを選択すること
により印加電圧値を変化させるので、図２のソフトウェ
ア選択装置に較べると、使用する入力ポート数が同じで
あるにも拘わらず４倍の４０種類ものソフトウェアの選
択が可能であり、しかも、スイッチの接触不良や短絡事
故に対して従来と同等の安全性が確保されている。

【００２６】従って、入力ポートの使用数を増加させる
ことなくソフトウェアの有効選択数を大幅に増加させ
て、機械制御ユニットをより広い範囲で共通化すること
ができるようになる。

【００２７】なお、このソフトウェア選択装置では入力
処理部１１のＡ／Ｄ変換入力ポートを５箇所使用してい
るが、４箇所以上であれば特に使用数は制限されない。
また、梯子形回路を構成する二次選択スイッチ群５のス
イッチと二次選択用抵抗群６の抵抗も必要に応じて任意
の数だけ使用でき、さらに抵抗値を全て同値とする必要
もない。正常時と異常時の入力電圧値に実用上問題ない
程度の差を設けることが出来れば機能上特に支障はな
い。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の機械制御
ユニットのソフトウェア選択装置は、別途データ書き込
み装置を準備する必要がなく、外観検査で選択コードを
識別可能であり、入力ポートの使用数を増加させること
なくソフトウェアの有効選択数を大幅に増加させて、機
械制御ユニットをより広い範囲で共通化することができ
る。使用する部品類はいずれも安価で且つ入手の容易な
ものであるから、製造上のコストの負担も極めて小さく
て済む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態である機械制御ユニット
のソフトウェア選択装置の構成図である。

【図２】従来の機械制御ユニットのソフトウェア選択装
置の構成図である。

【符号の説明】

１ マイクロプロセッサ ２ 安定化電源 ３ 選択スイッチ群 ４ 抵抗群 ５ 二次選択スイッチ群 ６ 二次選択用抵抗群 ７ 抵抗 ８ Ａ／Ｄ変換入力ポート群 １１ 入力処理部 １２ 演算処理部 １３ メモリ（ＲＯＭ） １４ メモリ（ＲＡＭ） １５ 出力処理部 １６ 電源部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マイクロプロセッサを備えた機械制御ユ
   ニットにおいて、マイクロプロセッサの入力処理部の複
   数のＡ／Ｄ変換入力ポートに、選択スイッチ群のスイッ
   チをそれぞれ接続し、Ａ／Ｄ変換入力ポートと選択スイ
   ッチ群のスイッチとを接続する各ラインに、抵抗群の各
   抵抗を介して電源を接続し電圧を印加するように構成す
   ると共に、前記電源と抵抗群との間に、直列素子を二次
   選択用抵抗群、並列素子を二次選択スイッチ群とする梯
   子形回路を設けたことを特徴とする機械制御ユニットの
   ソフトウェア選択装置。