特開 2024-11239 アドレス識別システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024011239

(43)【公開日】2024-01-25

(54)【発明の名称】アドレス識別システム

(51)【国際特許分類】

   G06F 13/14 20060101AFI20240118BHJP

   G06F 13/37 20060101ALI20240118BHJP

【ＦＩ】

G06F13/14 320F

G06F13/37

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022113084

(22)【出願日】2022-07-14

(71)【出願人】

【識別番号】000006666

【氏名又は名称】アズビル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 信一郎

(57)【要約】

【課題】回路を追加することなく、デイジーチェーン通信におけるスレーブ機器の接続順を識別する。
【解決手段】電源１１１は、第１信号線１３１に電力を供給する。第１ポート１２２は、ケーブル１０３の第１信号線１３１に接続されて電力が供給される。複数のスレーブ機器１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの各々のＡＤコンバータ１２１の第２ポート１２３には、供給された電力の電圧測定結果が、自装置の識別情報とともに出力される。演算回路１１２は、第２信号線１３２により識別情報とともにループバックされた電圧測定値の大小を基に、複数のスレーブ機器１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの接続順を識別する。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

マスタ機器と、
複数のスレーブ機器と、
前記マスタ機器に前記複数のスレーブ機器をデイジーチェーン接続するケーブルと
を備え、
前記複数のスレーブ機器の各々は、前記ケーブルの第１信号線に接続されて電力が供給されるポート有するＡＤコンバータを備え、自装置に接続する前記ケーブルの第２信号線に、前記ポートにおける電力の電圧測定結果を自装置の識別情報とともに出力し、
前記マスタ機器は、前記第１信号線に電力を供給する電源、および前記第２信号線で前記識別情報とともにループバックされた電圧測定値の大小を基に、前記複数のスレーブ機器の接続順を識別する演算回路を備える
ことを特徴とするアドレス識別システム。

【請求項2】

請求項１記載のアドレス識別システムにおいて、
前記演算回路は、前記電圧測定値から、隣り合って接続されているスレーブ機器間の前記第１信号線の抵抗値を算出し、算出した抵抗値から前記ケーブルの長さを求める
ことを特徴とするアドレス識別システム。

【請求項3】

請求項１記載のアドレス識別システムにおいて、
前記ＡＤコンバータは、前記第１信号線に接続される第１ポート、および前記ケーブルの第３信号線に接続される第２ポートを備え、
前記電源は、前記第１信号線と前記第３信号線とに接続していることを特徴とするアドレス識別システム。

【請求項4】

請求項１記載のアドレス識別システムにおいて、
前記ＡＤコンバータは、前記第１信号線に接続されて電力が供給される第１ポート、および前記ケーブルの前記第２信号線に接続される第２ポートを備え、
前記電源は、前記第１信号線と前記第２信号線とに接続していることを特徴とするアドレス識別システム。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１項に記載のアドレス識別システムにおいて、
前記ケーブルによりＲＳ４８５規格のシリアル通信が行われることを特徴とするアドレス識別システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、デイジーチェーン通信におけるアドレス識別システムに関する。

【背景技術】

【0002】

ビルシステムで用いられるような建物内の機器（空調機器など）の機器間通信において、ＲＳ４８５を用いたデイジーチェーン通信が用いられることが多い。ＲＳ４８５通信は、差動信号のためノイズに強く、同一の通信線上で最大３２台の子機まで利用することが可能であり、半二重通信で、送信と受信とを同一の通信線で共用でき、また、高いリアルタイム性を有しているため、産業用ネットワークとして最も多く用いられている。

【0003】

ＲＳ４８５を用いたデイジーチェーン通信を用いる場合、一台のマスタ機器に対し、複数台のスレーブ機器を数珠つなぎとする構成となる。例えば、Ｎ台のスレーブ機器をユニークに識別して通信を行うために、Ｎ台のスレーブ機器には、１～Ｎの機器識別アドレスが割り振られる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００－２４４５１６号公報

【特許文献2】特開２００１－０２４６４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

このアドレス付番の手段に関しては様々な方法が考えられるが、回路的に言えば数珠つなぎの構成になっているため、一般的な構成では「物理的にどのスレーブ機器が何番目にいるか」という識別は、ハードウエア的にもソフトウエア的にも簡単には実施できない。例えば、特許文献１，特許文献２では、ハードウエア的に上述した識別を実施しているが、これらは物理的に回路を切り分けるなど回路の追加が必要であり、コスト増や製品サイズが大きくなるという課題がある。

【0006】

本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、回路を追加することなく、デイジーチェーン通信におけるスレーブ機器の接続順が識別できるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係るアドレス識別システムは、マスタ機器と、複数のスレーブ機器と、マスタ機器に複数のスレーブ機器をデイジーチェーン接続するケーブルとを備え、複数のスレーブ機器の各々は、ケーブルの第１信号線に接続されて電力が供給されるポート有するＡＤコンバータを備え、自装置に接続するケーブルの第２信号線に、ポートに供給された電力の電圧測定結果を自装置の識別情報とともに出力し、マスタ機器は、第１信号線に電力を供給する電源、および第２信号線で識別情報とともにループバックされた電圧測定値の大小を基に、複数のスレーブ機器の接続順を識別する演算回路を備える。

【0008】

上記アドレス識別システムの一構成例において、演算回路は、電圧測定値から、隣り合って接続されているスレーブ機器間の第１信号線の抵抗値を算出し、算出した抵抗値からケーブルの長さを求める。

【0009】

上記アドレス識別システムの一構成例において、ＡＤコンバータは、第１信号線に接続される第１ポート、およびケーブルの第３信号線に接続される第２ポートを備え、電源は、第１信号線と第３信号線とに接続している。

【0010】

上記アドレス識別システムの一構成例において、ＡＤコンバータは、第１信号線に接続されて電力が供給される第１ポート、およびケーブルの第２信号線に接続される第２ポートを備え、電源は、第１信号線と第２信号線とに接続していることを特徴とするアドレス識別システム。

【0011】

上記アドレス識別システムの一構成例において、ケーブルによりＲＳ４８５規格のシリアル通信が行われる。

【発明の効果】

【0012】

以上説明したように、本発明によれば、各スレーブ機器より識別情報とともにループバックされたＡＤコンバータによる電圧測定値の大小を基に、複数のスレーブ機器の接続順を識別するので、回路を追加することなく、デイジーチェーン通信におけるスレーブ機器の接続順が識別できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、本発明の実施の形態１に係るアドレス識別システムの構成を示す構成図である。

【図2】図２は、本発明の実施の形態１に係るアドレス識別システムの一部構成を示す構成図である。

【図3】図３は、本発明の実施の形態３に係るアドレス識別システムの構成を示す構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施の形態に係るアドレス識別システムについて説明する。

【0015】

［実施の形態１］
以下、本発明の実施の形態１に係るアドレス識別システムについて図１を参照して説明する。このアドレス識別システムは、マスタ機器１０１と、複数のスレーブ機器１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと、マスタ機器１０１に複数のスレーブ機器１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃをデイジーチェーン接続する複数のケーブル１０３とを備える。ケーブル１０３により、例えば、ＲＳ４８５規格のシリアル通信が行われる。

【0016】

複数のスレーブ機器１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの各々は、ＡＤコンバータ１２１を備える。ＡＤコンバータ１２１は、第１ポート１２２と第２ポート１２３とを備え、第１ポート１２２に供給される電力の電圧を測定する機能を備える。

【0017】

スレーブ機器１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの各々は、図２に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算処理装置）２０１と主記憶装置２０２と外部記憶装置２０３などを備えたコンピュータ機器であり、主記憶装置に展開されたプログラムによりＣＰＵ２０１が動作することで、スレーブ機器における各機能が実現される。また、接続装置２０４が、信号線２３１により１対１で、他のスレーブ機器との間の制御信号のやりとりを行う。

【0018】

ＡＤコンバータ１２１は、上述したＣＰＵに一般に備えられており、供給される（到達する）電力の電圧が測定可能であり、通常、スレーブ機器の本来の機能を実現する上で未使用のポートが２つある。この未使用のポートを利用する。第１ポート１２２は、ケーブル１０３の第１信号線１３１に接続されて電力が供給される。

【0019】

この例では、複数のスレーブ機器１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの各々のＡＤコンバータ１２１は、第１ポート１２２でデイジーチェーン接続され、末端のスレーブ機器１０２ｃで終端され、第２ポート１２３でループバック接続される。第２ポート１２３には、ケーブル１０３の第３信号線１３３が接続している。また、第１信号線１３１と第３信号線１３３とは、末端のスレーブ機器１０２ｃにおいて終端抵抗１０４を介して接続される。

【0020】

実施の形態１において、複数のスレーブ機器の各々は、自装置に接続するケーブル１０３の第２信号線１３２に、第１ポート１２２における電力の電圧測定結果を自装置の識別情報とともに出力する。また、この例では、第２ポート１２３における電力の電圧測定結果も出力する。

【0021】

マスタ機器１０１は、電源１１１と演算回路１１２とを備える。電源１１１は、第１信号線１３１に電力を供給する。電源１１１は、例えば、定電圧源とすることができる。また、電源１１１は、定電流源とすることができる。この例では、電源１１１は、第１信号線１３１と第３信号線１３３とに接続している。

【0022】

演算回路１１２は、第２信号線１３２に接続し、第２信号線１３２で識別情報とともにループバックされた電圧測定値の大小を基に、複数のスレーブ機器１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの接続順を識別する。また、演算回路１１２は、電圧測定値から、隣り合って接続されているスレーブ機器１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ間の第１信号線１３１の抵抗値を算出し、算出した抵抗値からケーブル１０３の長さを求める。また、この例では、第２ポート１２３における電圧測定値の大小も用い、隣り合って接続されているスレーブ機器１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ間の第３信号線１３３の抵抗値も算出し、ケーブル１０３の長さの算出に用いる。

【0023】

マスタ機器１０１の電源１１１から定電圧源（定電流源でも可）を第１信号線１３１で供給すると、第１信号線１３１の抵抗成分により、経路がスレーブ機器１０２ａ、スレーブ機器１０２ｂ、・・・、スレーブ機器１０２ｃと進むにつれて電圧は降下していく。この電圧の降下の状態を、スレーブ機器１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの各々のＡＤコンバータ１２１で測定する。演算回路１１２は、測定された電圧値を、各スレーブ機器１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ間で比較することにより、接続順番を識別する。

【0024】

また、この例では、第３信号線１３３が電源１１１に接続しており、第３信号線１３３の抵抗成分により、ループバックの経路がスレーブ機器１０２ｃ、・・・、スレーブ機器１０２ｂ、スレーブ機器１０２ａと進むにつれて電圧は降下していく。この電圧の降下の状態も、スレーブ機器１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの各々のＡＤコンバータ１２１で測定される。これらの測定結果も用い、演算回路１１２は、各スレーブ機器１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ間で比較することにより、接続順番を識別する。

【0025】

［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２に係るアドレス識別システムについて図３を参照して説明する。このアドレス識別システムは、マスタ機器３０１と、複数のスレーブ機器３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃと、マスタ機器３０１に複数のスレーブ機器３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃをデイジーチェーン接続する複数のケーブル３０３とを備える。ケーブル３０３により、例えば、ＲＳ４８５規格のシリアル通信が行われる。

【0026】

複数のスレーブ機器３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃの各々は、ＡＤコンバータ３２１を備える。ＡＤコンバータ３２１は、第１ポート３２２と第２ポート３２３とを備え、第１ポート３２２，第２ポート３２３に供給される電力の電圧を測定する機能を備える。

【0027】

スレーブ機器３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃの各々は、図２を用いて説明したように、ＣＰＵ２０１と主記憶装置３０２と外部記憶装置２０３などを備えたコンピュータ機器であり、主記憶装置に展開されたプログラムによりＣＰＵ２０１が動作することで、スレーブ機器における各機能が実現される。また、接続装置２０４が、信号線２３１により１対１で、他のスレーブ機器との間の制御信号のやりとりを行う。

【0028】

ＡＤコンバータ３２１は、上述したＣＰＵに一般に備えられており、供給される電力の電圧が測定可能であり、通常、スレーブ機器の本来の機能を実現する上で未使用のポートが２つある。この未使用のポートを第１ポート３２２と第２ポート３２３として利用する。

【0029】

第１ポート３２２は、ケーブル３０３の第１信号線３３１に接続されて電力が供給される。複数のスレーブ機器３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃの各々のＡＤコンバータ３２１は、第１ポート３２２でデイジーチェーン接続され、末端のスレーブ機器３０２ｃで終端され、第２ポート３２３でループバック接続される。第２ポート３２３には、ケーブル３０３の第２信号線３３２に接続されて第１ポート３２２に供給された電力の電圧測定結果が、自装置の識別情報とともに出力される。また、第１信号線３３１と第２信号線３３２とは、末端のスレーブ機器３０２ｃにおいて終端抵抗３０４を介して接続される。

【0030】

マスタ機器３０１は、電源３１１と演算回路３１２とを備える。電源３１１は、第１信号線３３１に電力を供給する。電源３１１は、例えば、定電圧源とすることができる。また、電源３１１は、定電流源とすることができる。

【0031】

演算回路３１２は、第２ポート３２３を介して識別情報とともにループバックされた電圧測定値の大小を基に、複数のスレーブ機器３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃの接続順を識別する。また、演算回路３１２は、電圧測定値から、隣り合って接続されているスレーブ機器３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃ間の第１信号線３３１の抵抗値を算出し、算出した抵抗値からケーブル３０３の長さを求める。

【0032】

マスタ機器３０１の電源３１１から定電圧源（定電流源でも可）を第１信号線３３１で供給すると、第１信号線３３１の抵抗成分により、経路がスレーブ機器３０２ａ、スレーブ機器３０２ｂ、・・・、スレーブ機器３０２ｃと進むにつれて電圧は降下していく。この電圧の降下の状態を、スレーブ機器３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃの各々のＡＤコンバータ３２１で測定する。演算回路３１２は、測定された電圧値を、各スレーブ機器３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃ間で比較することにより、接続順番を識別する。

【0033】

以上に説明したように、本発明によれば、各スレーブ機器より識別情報とともにループバックされたＡＤコンバータによる電圧測定値の大小を基に、複数のスレーブ機器の接続順を識別するので、回路を追加することなく、デイジーチェーン通信におけるスレーブ機器の接続順が識別できるようになる。本発明によれば、システム内の使用されていないリソースの活用により、大きな回路追加なく、複数のスレーブ機器の接続順番を識別することができる。

【0034】

上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されるが、以下には限られない。

【0035】

［付記１］
マスタ機器と、
複数のスレーブ機器と、
前記マスタ機器に前記複数のスレーブ機器をデイジーチェーン接続するケーブルと
を備え、
前記複数のスレーブ機器の各々は、前記ケーブルの第１信号線に接続されて電力が供給されるポート有するＡＤコンバータを備え、自装置に接続する前記ケーブルの第２信号線に、前記ポートにおける電力の電圧測定結果を自装置の識別情報とともに出力し、
前記マスタ機器は、前記第１信号線に電力を供給する電源、および前記第２信号線で前記識別情報とともにループバックされた電圧測定値の大小を基に、前記複数のスレーブ機器の接続順を識別する演算回路を備える
ことを特徴とするアドレス識別システム。

【0036】

［付記２］
付記１記載のアドレス識別システムにおいて、
前記演算回路は、前記電圧測定値から、隣り合って接続されているスレーブ機器間の前記第１信号線の抵抗値を算出し、算出した抵抗値から前記ケーブルの長さを求める
ことを特徴とするアドレス識別システム。

【0037】

［付記３］
付記１記載のアドレス識別システムにおいて、
前記ＡＤコンバータは、前記第１信号線に接続される第１ポート、および前記ケーブルの第３信号線に接続される第２ポートを備え、
前記電源は、前記第１信号線と前記第３信号線とに接続していることを特徴とするアドレス識別システム。

【0038】

［付記４］
付記１～３のいずれか１項に記載のアドレス識別システムにおいて、
前記ＡＤコンバータは、前記第１信号線に接続されて電力が供給される第１ポート、および前記ケーブルの前記第２信号線に接続される第２ポートを備え、
前記電源は、前記第１信号線と前記第２信号線とに接続していることを特徴とするアドレス識別システム。

【0039】

［付記５］
付記１～４のいずれか１項に記載のアドレス識別システムにおいて、
前記ケーブルによりＲＳ４８５規格のシリアル通信が行われることを特徴とするアドレス識別システム。

【0040】

なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。

【符号の説明】

【0041】

１０１…マスタ機器、１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ…スレーブ機器、１０３…ケーブル、１０４…終端抵抗、１１１…電源、１１２…演算回路、１２１…ＡＤコンバータ、１２２…第１ポート、１２３…第２ポート、１３１…第１信号線、１３２…第２信号線、１３３…第３信号線。

【図1】

【図2】

【図3】