特許 7479173 通信システム、通信システムのスレイブ機器として用いられるアクチュエータおよび通信方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-25

(45)【発行日】2024-05-08

(54)【発明の名称】通信システム、通信システムのスレイブ機器として用いられるアクチュエータおよび通信方法

(51)【国際特許分類】

   H04L 12/40 20060101AFI20240426BHJP

   B60R 16/023 20060101ALI20240426BHJP

【ＦＩ】

H04L12/40 Z

B60R16/023 P

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020053227

(22)【出願日】2020-03-24

(65)【公開番号】P2021153269

(43)【公開日】2021-09-30

【審査請求日】2023-03-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000114215

【氏名又は名称】ミネベアミツミ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】杉田 優作

【審査官】羽岡 さやか

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－２４２０３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３１２２１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１５４２８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５６－０１４３４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１４６８６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ １２／４０

Ｂ６０Ｒ １６／０２３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

通信バス上に接続され、所定のスケジュールに基づいた通信であるスケジュール通信を管理するマスタ機器と、前記マスタ機器に対するスレイブとして動作可能な複数のスレイブ機器とを備える通信システムにおいて、
前記複数のスレイブ機器は、前記マスタ機器が前記通信バス上に送信した制御信号に基づいて前記マスタ機器との間で前記スケジュール通信を実行するスケジュール通信部と、前記スケジュール通信の空き時間に他のスレイブ機器との間で通信を実行する空き時間通信部とを有し、
前記複数のスレイブ機器のうちの少なくとも１つのスレイブ機器である第１のスレイブ機器は、当該第１のスレイブ機器を作動させる第１のプログラムと、当該第１のスレイブ機器以外のスレイブ機器である第２のスレイブ機器を作動させる第２のプログラム内のデータとを格納した第１の記憶装置を有し、
前記第２のスレイブ機器は、前記第２のプログラムの全ての格納に必要な記憶容量よりも小さい記憶容量を有する第２の記憶装置を有し、
前記第１のスレイブ機器は、前記第１のスレイブ機器の第１の記憶装置に格納された第２のプログラム内のデータを、前記空き時間通信部により前記第２のスレイブ機器に送信する、
通信システム。

【請求項2】

請求項１に記載の通信システムであって、
前記空き時間通信部は、前記スケジュール通信の通信速度よりも高速な通信方式である高速通信を実行する、
通信システム。

【請求項3】

請求項１または２に記載の通信システムであって、
前記スケジュール通信は、前記制御信号として、前記スケジュール通信を開始することを示す開始信号と前記マスタ機器と前記スレイブ機器との同期のための同期信号とフレームの識別信号とを含むヘッダフレームと、データ信号とチェックサム信号とを含むレスポンスフレームとが通信バス上に順次送信されるＬＩＮ通信である、
通信システム。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１項に記載の通信システムの前記第１のスレイブ機器として用いられるアクチュエータであって、
前記通信バス上に送信された制御信号が、前記第２のスレイブ機器を作動させる要求を含む場合に、前記第１の記憶装置に格納された第２のプログラム内のデータを、前記第２のスレイブ機器を宛先として、前記空き時間通信部を介して前記通信バス上に送る第１のメモリ補償部をさらに有する、
アクチュエータ。

【請求項5】

請求項１から３のいずれか１項に記載の通信システムの前記第２のスレイブ機器として用いられるアクチュエータであって、
前記通信バス上に送信された制御信号が、前記第２のスレイブ機器を作動させる要求を含む場合に、前記通信バス上に送られた第２のプログラム内のデータを、前記空き時間通信部を介して受信し、受信した第２のプログラム内のデータを演算用のメモリに格納する第２のメモリ補償部をさらに有する、
アクチュエータ。

【請求項6】

請求項１から３のいずれか１項に記載の通信システムにおいて実行される通信方法であって、
前記通信バス上に送信された制御信号が、前記第２のスレイブ機器を作動させる要求を含む場合に、前記第１の記憶装置に格納された第２のプログラム内のデータを、前記第１のスレイブ機器が、前記第２のスレイブ機器を宛先として、前記空き時間通信部を介して前記通信バス上に送る第１のステップと、
前記第２のスレイブ機器が、前記通信バス上に送られた第２のプログラム内のデータを、前記空き時間通信部を介して受信し、受信した第２のプログラム内のデータを演算用のメモリに格納する第２のステップとを含む、
通信方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、通信システムおよび通信システムのスレイブ機器として用いられるアクチュエータに関し、例えば、マスタとして機能する上位装置とスレイブとして動作可能なアクチュエータとを含む通信システムと、この通信システムのスレイブ機器として用いられるアクチュエータおよび通信システムにおいて実行される通信方法に関する。

【背景技術】

【0002】

車載用途の空調ユニットとして、ＨＶＡＣ（Ｈｅａｔｉｎｇ Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｉｒ－Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）が知られている。ＨＶＡＣは、空間内を快適に保つために、熱交換器で除湿、冷房、暖房等された空気をファンやモータで送風する空調ユニットである。一般に車載用途のＨＶＡＣシステムは、１台のマスタとしてのＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）と複数のスレイブとが１線式の通信線であるバスライン（以下、「ＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）バス」とも称する）を介して互いに接続されたＬＩＮ通信ネットワークを構成している。

【0003】

ＨＶＡＣシステムにおけるスレイブは、例えば、ダンパアクチュエータ等のＨＶＡＣシステムで使用可能なアクチュエータである。アクチュエータは、モータ（例えばステッピングモータ）と、モータの駆動を制御するモータ駆動制御装置と、モータの回転力を駆動対象に伝達する動力伝達機構とを含む。動力伝達機構は、ＨＶＡＣシステムにおける空調装置の可動部に連結されており、モータの回転力を空調装置の可動部に伝達することにより、当該可動部を駆動する。

【0004】

アクチュエータは、ＬＩＮバスを介してマスタＥＣＵから送信された制御フレームに基づいて動作する。具体的には、それぞれのアクチュエータにおけるモータ駆動制御装置内のモータ制御回路（以下、「スレイブＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）」とも称する）がスレイブとなって、ＬＩＮバスを介してマスタＥＣＵとの間で通信を行い、マスタＥＣＵから受信した制御フレームに基づいてモータの駆動を制御することにより、アクチュエータの動作を制御する。

【0005】

一般に、ＬＩＮ通信では、マスタが制御対象のアクチュエータ内のモータ制御回路をスレイブとして指定したリクエスト（トークン）を生成してＬＩＮ通信用のフレームでＬＩＮバスに送信する。ＬＩＮバスからリクエストを含むフレームを受信した各スレイブは、そのリクエストが自身に向けられている場合に、リクエストに応じたレスポンス（データ）を含むフレームをマスタに向けてＬＩＮバスに送信する。

【0006】

特許文献１には、ＬＩＮバス上で複数の通信方式（ＣＳＭＡ／ＣＤ方式・ＴＤＭＡ方式）を切り替えながら通信を行うことが記載されている。特許文献１に開示された技術は、複数のマスタがＬＩＮバス上に置かれた場合に、状況に応じて適切な通信方式を切り替えてスレイブへ向けた通信を行うためのものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２０１３－５５５３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

近年のコスト削減の要請から、アクチュエータ内のスレイブＩＣ（モータ制御回路）を、記憶容量がより小さい記憶装置を有する廉価なＩＣによって代替することが考えられている。しかしながら、廉価なＩＣに搭載された記憶装置には、自身の機能プログラムの全てを格納する記憶容量に満たないものも多く存在する。小さい記憶容量を有する記憶装置を搭載したスレイブＩＣを用いた場合、マスタＥＣＵのコマンドにしたがってスレイブ機器を作動させるプログラムの全てを格納できないために、通信システムの機能が十分に発揮できないおそれがある。

【0009】

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、マスタ機器と複数のスレイブ機器とが通信バスで接続された通信システムにおいて、一部のスレイブ機器として、マスタ機器のコマンドにしたがってスレイブ機器を作動させるプログラムの全てを格納する記憶容量に満たない記憶容量を有する記憶装置を搭載したスレイブ機器を用いることを可能にすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の代表的な実施形態に係る通信システムは、通信バス上に接続され、所定のスケジュールに基づいた通信であるスケジュール通信を管理するマスタ機器と、前記マスタ機器に対するスレイブとして動作可能な複数のスレイブ機器とを備える通信システムにおいて、前記複数のスレイブ機器は、前記マスタ機器が前記通信バス上に送信した制御信号に基づいて前記マスタ機器との間で前記スケジュール通信を実行するスケジュール通信部と、前記スケジュール通信の空き時間に他のスレイブ機器との間で通信を実行する空き時間通信部とを有し、前記複数のスレイブ機器のうちの少なくとも１つのスレイブ機器である第１のスレイブ機器は、当該第１のスレイブ機器を作動させる第１のプログラムと、当該第１のスレイブ機器以外のスレイブ機器である第２のスレイブ機器を作動させる第２のプログラム内のデータとを格納した第１の記憶装置を有し、前記第２のスレイブ機器は、前記第２のプログラムの全ての格納に必要な記憶容量よりも小さい記憶容量を有する第２の記憶装置を有し、前記複数のスレイブ機器は、前記第１のスレイブ機器の第１の記憶装置に格納された第２のプログラム内のデータを、前記空き時間通信部により前記第２のスレイブ機器に送信する。

【発明の効果】

【0011】

本発明に係る通信システムによれば、マスタ機器と複数のスレイブ機器とが通信バスで接続された通信システムにおいて、一部のスレイブ機器として、マスタ機器のコマンドにしたがってスレイブ機器を作動させるためのプログラムの全てを格納する記憶容量に満たない記憶容量を有する記憶装置を搭載したスレイブ機器を用いることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】ＬＩＮ通信におけるフレーム構成を示す図である。

【図2】本実施形態に係るアクチュエータを含む通信システムの構成を示す図である。

【図3】本実施形態に係るアクチュエータの構造の一例を示す分解斜視図である。

【図4】本実施形態に係るアクチュエータの構成を示すブロック図である。

【図5】第１アクチュエータの制御回路の機能ブロック構成を示す図である。

【図6】第２アクチュエータの制御回路の機能ブロック構成を示す図である。

【図7】本実施形態の通信システムを構成する各アクチュエータのＥＥＰＲＯＭにおけるデータの格納状態を示す図である。

【図8】本実施形態の通信システムにおける通信のタイミングの一例ついて説明する図である。

【図9】本実施形態の通信システムで実現されるメモリ補償処理を示すフローチャートである。

【図10】実施形態の変形例に係るアクチュエータの構成を示すブロック図である。

【図11】実施形態の他の変形例に係るアクチュエータの構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

１．実施形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施形態について概要を説明する。なお、以下の説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の参照符号を、括弧を付して記載している。

【0014】

〔１〕本発明の代表的な実施形態に係る通信システム（１００）は、通信バス（３）上に接続され、所定のスケジュールに基づいた通信であるスケジュール通信を管理するマスタ機器（２）と、前記マスタ機器（２）に対するスレイブとして動作可能な複数のスレイブ機器（１）とを備える通信システム（１００）において、前記複数のスレイブ機器（１）は、前記マスタ機器（２）が前記通信バス（３）上に送信した制御信号に基づいて前記マスタ機器（２）との間で前記スケジュール通信を実行するスケジュール通信部（１１５、１２０）と、前記スケジュール通信の空き時間に他のスレイブ機器（１）との間で通信を実行する空き時間通信部（１１６、１２０）とを有し、前記複数のスレイブ機器（１）のうちの少なくとも１つのスレイブ機器（１）である第１のスレイブ機器（１＿１）は、当該第１のスレイブ機器（１＿１）を作動させる第１のプログラム（Ｄ１）と、当該第１のスレイブ機器（１＿１）以外のスレイブ機器である第２のスレイブ機器（１＿２）を作動させる第２のプログラム内のデータ（Ｄ２）とを格納した第１の記憶装置（２５＿１）を有し、前記第２のスレイブ機器（１＿２）は、前記第２のプログラムの全ての格納に必要な記憶容量よりも小さい記憶容量を有する第２の記憶装置（２５＿２）を有し、前記複数のスレイブ機器（１）は、前記第１のスレイブ機器（１＿１）の第１の記憶装置に格納（２５＿１）された第２のプログラム内のデータ（Ｄ２）を、前記空き時間通信部（１１６，１２０）により前記第２のスレイブ機器（１＿２）に送信する。

【0015】

〔２〕上記〔１〕に記載の通信システムであって、前記空き時間通信部は、前記スケジュール通信の通信速度よりも高速な通信方式である高速通信を実行してもよい。

【0016】

〔３〕上記〔１〕または〔２〕に記載の通信システムであって、前記スケジュール通信は、前記制御信号として、前記スケジュール通信を開始することを示す開始信号と前記マスタ機器と前記スレイブ機器との同期のための同期信号とフレームの識別信号とを含むヘッダフレームと、データ信号とチェックサム信号とを含むレスポンスフレームとが通信バス上に順次送信されるＬＩＮ通信であってもよい。

【0017】

〔４〕本発明の代表的な実施形態に係るアクチュエータ（１）は、上記〔１〕から〔３〕のいずれか１つに記載の通信システムの前記第１のスレイブ機器として用いられるアクチュエータであって、前記通信バス上に送信された制御信号が、前記第２のスレイブ機器を作動させる要求を含む場合に、前記第１の記憶装置に格納された第２のプログラム内のデータを、前記第２のスレイブ機器を宛先として、前記空き時間通信部を介して前記通信バス上に送る第１のメモリ補償部をさらに有する。

【0018】

〔５〕本発明の代表的な実施形態に係るアクチュエータ（１）は、〔１〕から〔３〕のいずれか１つに記載の通信システムの前記第２のスレイブ機器として用いられるアクチュエータであって、前記通信バス上に送信された制御信号が、前記第２のスレイブ機器を作動させる要求を含む場合に、前記通信バス上に送られた第２のプログラム内のデータを、前記空き時間通信部を介して受信し、受信した第２のプログラム内のデータを演算用のメモリに格納する第２のメモリ補償部をさらに有する。

【0019】

〔６〕本発明の代表的な実施形態に係る通信方法は、〔１〕から〔３〕のいずれか１つに記載の通信システムにおいて実行される通信方法であって、前記通信バス上に送信された制御信号が、前記第２のスレイブ機器を作動させる要求を含む場合に、前記第１の記憶装置に格納された第２のプログラム内のデータを、前記第１のスレイブ機器が、前記第２のスレイブ機器を宛先として、前記空き時間通信部を介して前記通信バス上に送る第１のステップと、前記第２のスレイブ機器が、前記通信バス上に送られた第２のプログラム内のデータを、前記空き時間通信部を介して受信し、受信した第２のプログラム内のデータを演算用のメモリに格納する第２のステップとを含む。

【0020】

２．実施形態の具体例
以下、本実施形態の具体例について図を参照して説明する。なお、以下の説明において、各実施形態において共通する構成要素には同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する。

【0021】

本実施形態の通信システムでは、通信バス上に接続された、マスタ機器と複数のスレイブ機器とが例えばＬＩＮ通信のような予めスケジュールされた通信であるスケジュール通信を実行する。スケジュール通信とは、事前に定義された送信タイミングによって送信が行われる通信方式のことをいう。ＬＩＮ通信では、マスタ機器が、ＬＩＮスケジュールを使用してＬＩＮフレームの送信タイミングを制御している。ＬＩＮスケジュールとは、スケジュール通信の一具体例である。ＬＩＮスケジュールは、ＬＩＮ通信で用いられる。

【0022】

ＬＩＮスケジュールには各ＬＩＮフレームを送信する時間間隔が定義されている。本実施形態の通信システムでは、ＬＩＮスケジュールで定義されているＬＩＮフレームを送信する時間間隔のように、スケジュール通信によって送信されたフレームが通信バス上に存在しない時間間隔のことをスケジュール通信の空き時間という。本実施形態の通信システムでは、マスタ機器と複数のスレイブ機器との間のスケジュール通信の空き時間にスレイブ機器同士が通信を実行する。まず、本実施形態の通信システムで実現される通信について以下に説明する。

【0023】

図１はＬＩＮ通信におけるフレーム構成を示す図である。

【0024】

ＬＩＮ通信では、ＬＩＮフレームが１線式の通信バスを介して送受信される。ＬＩＮフレームは、図１に示すようにヘッダフレームとレスポンスフレームとによって構成されている。ＬＩＮ通信では、１線式の通信バスを介してＬＩＮフレームを送受信することにより、予めスケジュールされた通信であるスケジュール通信が実行される。ヘッダフレームは、ＢｒｅａｋフィールドとＳｙｎｃフィールドとＰＩＤ（Ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ ＩＤ）フィールドとによって構成されている。レスポンスフレームは、１つ以上のデータフィールドとチェックサムフィールドとによって構成されている。ＬＩＮ通信では、通信バス上の信号レベルが低い状態を「Ｄｏｍｉｎａｎｔ（ドミナント）」という。Ｄｏｍｉｎａｎｔは、論理値「０」に対応する。通信バス上の信号レベルが高い状態を「Ｒｅｃｅｓｓｉｖｅ（リセッシブ）」という。Ｒｅｃｅｓｓｉｖｅは、論理値「１」に対応する。

【0025】

Ｂｒｅａｋフィールドは、すべてのスレイブ機器に対してＬＩＮフレームの開始を通知するための開始信号である。開始信号は、例えば「Ｄｏｍｉｎａｎｔ」状態の信号が所定ビット続く信号である。

【0026】

Ｓｙｎｃフィールドは、マスタ機器とスレイブ機器とのＬＩＮ通信の速度を同期させるための同期信号である。同期信号は、例えば「Ｒｅｃｅｓｓｉｖｅ」状態の信号と「Ｄｏｍｉｎａｎｔ」状態の信号とを切り替える周期によってＬＩＮ通信の速度を示すことができる。Ｓｙｎｃフィールドを受信したスレイブ機器は、同期信号によって示される周期に基づいて、マスタ機器とのＬＩＮ通信の速度に同期する。

【0027】

ＰＩＤフィールドは、ＬＩＮフレームの宛先を識別するための識別信号である。識別信号は、ＬＩＮフレームの宛先となるスレイブ機器を示す。各スレイブ機器は、識別信号によってそのフレームの宛先を判断するとともに、応答の可否などを判断することができる。

【0028】

ＬＩＮフレームには、ヘッダフレームとレスポンスフレームとの間に、図１のレスポンス間隔として示されているような通信の空き時間（第１の空き時間）が存在する。また、各ＬＩＮフレーム間（連続したＬＩＮフレームにおける先のＬＩＮフレームのレスポンスフレームと次のＬＩＮフレームのヘッダフレームとの間）にも通信の空き時間（第２の空き時間）が存在する。第１の空き時間も第２の空き時間も、マスタ機器が制御している。本実施形態の通信システムでは、これらの通信（スケジュール通信）の空き時間にスレイブ機器同士がデータ通信を実行する。

【0029】

この通信システムを実現できる具体的なシステム構成について例を挙げて説明する。

【0030】

図２は、本実施形態に係るアクチュエータを含む通信システムの構成を示す図である。

【0031】

図２に示される通信システム１００は、例えば、マスタとしての一つの上位装置（マスタ機器に相当）２と、スレイブとしての複数のアクチュエータ（スレイブ機器に相当）１＿１～１＿ｎ（ｎは２以上の整数）と、上位装置２と各アクチュエータ１＿１～１＿ｎとを互いに接続するＬＩＮバス３とを備えている。

【0032】

通信システム１００は、例えば、上位装置２と複数のアクチュエータ１＿１～１＿ｎとが、ＬＩＮバス３によって互いに接続されたＬＩＮ通信ネットワークを構成している。例えば、通信システム１００は、車載用途の空調ユニットとしてのＨＶＡＣ（Ｈｅａｔｉｎｇ Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｉｒ－Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）システムである。

【0033】

上位装置２は、スレイブとしての複数のアクチュエータ１＿１～１＿ｎの駆動動作を統括的に制御するマスタとして機能する装置である。上位装置２は、例えば、車載用途のＨＶＡＣシステムにおけるＥＣＵである。上位装置２は、ＬＩＮバス３を介して指定したアクチュエータ１＿１～１＿ｎに制御信号（リクエスト）を送信することにより、指定したアクチュエータ１＿１～１＿ｎの動作を制御する。

【0034】

アクチュエータ１＿１～１＿ｎは、例えば、車載用途のＨＶＡＣシステムにおける空調装置を駆動するための装置である。アクチュエータ１＿１～１＿ｎとしては、ダンパアクチュエータ、弁アクチュエータ、ファンアクチュエータ、ポンプアクチュエータ等のＨＶＡＣシステムで使用可能な各種のアクチュエータを例示することができる。

【0035】

以下の説明において、各アクチュエータ１＿１～１＿ｎを区別しない場合には、単に、「アクチュエータ１」と表記する場合がある。また、以下の説明では、１台のマスタ機器としての上位装置２と２台のスレイブ機器として用いられるアクチュエータ１とが１つのＬＩＮバス３に接続された構成を例に挙げて説明するが、接続されるアクチュエータ１の数は限定されない。まず、実施形態の通信システムのスレイブ機器として用いられるアクチュエータ１について説明する。

【0036】

図３は、本実施形態に係るアクチュエータの構造の一例を示す分解斜視図である。

【0037】

図３に示されるように、アクチュエータ１は、ケース５１とカバー５２とで覆われている。アクチュエータ１の内部には、モータ６０と、モータ６０の駆動を制御するモータ駆動制御装置１０と、モータ６０の回転力を駆動対象に伝達する動力伝達機構としての２次ギヤ３１、３次ギヤ３２、および出力ギヤ３３とが収納されている。

【0038】

モータ６０は、アクチュエータ１の駆動力を発生させる。モータ６０は、例えばステッピングモータである。以下、モータ６０をステッピングモータ６０とも表記する。ステッピングモータ６０は、例えば、Ａ相及びＢ相の２相励磁で駆動する。ステッピングモータ６０は、Ａ相のコイル（不図示）及びＢ相のコイル（不図示）を有する。ステッピングモータ６０は、モータ駆動制御装置１０から各相のコイルに駆動電力が供給されて動作する。

【0039】

モータ６０の出力軸６５には、１次ギヤ６６が取り付けられている。モータ６０の１次ギヤ６６は、２次ギヤ３１と噛み合う。２次ギヤ３１は、３次ギヤ３２と噛み合う。３次ギヤ３２は、出力ギヤ３３と噛み合う。ケース５１の底面には、出力ギヤ３３に設けられている外部出力ギヤが露出し、この外部出力ギヤが駆動対象に連結されている。

【0040】

モータ駆動制御装置１０は、ＬＩＮバス３を介して上位装置２との間で通信を行い、上位装置２から受信した制御フレーム（コマンド）に基づいてモータ６０の駆動を制御することにより、アクチュエータ全体の動作を制御する。モータ駆動制御装置１０が上位装置２からのコマンドに基づいてモータ６０を駆動すると、モータ６０の出力軸６５に接続された１次ギヤ６６が回転する。１次ギヤ６６の回転による駆動力が２次ギヤ３１、３次ギヤ３２、出力ギヤ３３、外部出力ギヤと順に伝達され、外部出力ギヤが駆動対象である空調装置の可動部を駆動する。

【0041】

モータ駆動制御装置１０は、ハードウェア資源として、プリント基板４２や、プリント基板４２とモータ６０のモータ端子６９とを接続するフレキシブルプリント基板４３等を有している。プリント基板４２には、後述するモータ制御回路１１、モータ駆動回路１３、スイッチ１４、および複数の外部接続端子が設けられている。複数の外部接続端子としては、例えば、モータ駆動制御装置１０に電源を供給するための電源端子１７、グラウンド電位に接続されるグラウンド端子１８、モータ駆動制御装置１０が上位装置２とＬＩＮ通信を行うための通信用端子１５，１６等を例示することができる。図３に示すように、各外部接続端子は、ケース５１及びカバー５２の外側に露出している。

【0042】

なお、ケース５１及びカバー５２の内部に収納される回路は、例えばモータ駆動回路１３だけであってもよい。例えば、モータ制御回路１１は、ケース５１およびカバー５２の内部に設けられたモータ駆動回路１３と、ケース５１およびカバー５２の外部に設けられたモータ制御回路１１とによって構成されるようにしてもよい。

【0043】

図４は、本実施形態に係るアクチュエータの構成を示すブロック図である。

【0044】

図４に示すように、アクチュエータ１は、ステッピングモータ６０と、ステッピングモータ６０を駆動するモータ駆動制御装置１０とを備えて構成される。モータ駆動制御装置１０は、モータ制御回路１１、モータ駆動回路１３とを有し、モータ制御回路１１は、ＬＩＮバス３に接続されている。

【0045】

モータ制御回路１１は、ＣＰＵ及びメモリを備える。モータ制御回路１１では、ＣＰＵ及びメモリが協働して上位装置２からのリクエストのコマンドに基づいて各種制御信号を生成する。モータ制御回路１１が、各種制御信号を生成することによってアクチュエータ１のモータ６０を駆動制御したり、上位装置２へのレスポンスを行ったり、アクチュエータ１の各種機能を実現することができる。例えば、モータ制御回路１１は、上位装置２からのコマンドに基づいて、ステッピングモータ６０の回転を制御するための駆動制御信号Ｓｃを生成してモータ駆動回路１３を制御することにより、ステッピングモータ６０の回転を制御する。駆動制御信号Ｓｃは、例えばＰＷＭ信号である。モータ制御回路１１の詳細については後述する。

【0046】

モータ駆動回路１３は、モータ制御回路１１から出力された駆動制御信号Ｓｃに基づいて、ステッピングモータ６０に通電する制御を行う。モータ駆動回路１３は、モータ駆動部１３１と電流センサ１３２とを有する。

【0047】

モータ駆動部１３１は、駆動制御信号Ｓｃに基づいて、ステッピングモータ６０の各相のコイルに電圧を印加する。本実施形態では、モータ駆動回路１３とステッピングモータ６０とは、Ａ相の正極（＋）、Ａ相の負極（－）、Ｂ相の正極（＋）、Ｂ相の負極（－）の４つのラインで接続されている。モータ駆動部１３１は、例えば、複数のトランジスタを含むインバータ回路である。モータ駆動部１３１は、駆動制御信号Ｓｃに応じて、これらの各ラインを介してステッピングモータ６０に駆動電力を供給する。ステッピングモータ６０の駆動電力は、駆動制御信号ＳｃとしてのＰＷＭ信号のデューティ比に応じて変化する。

【0048】

電流センサ１３２は、ステッピングモータ６０の各相のコイルに流れる電流（コイル電流）をセンシングする。電流センサ１３２は、例えばシャント抵抗である。電流センサ１３２は、コイル電流のセンシング結果を、電流測定部１１２に出力する。

【0049】

図４に示すように、モータ制御回路１１は、例えば、ＭＣＵ１１０、温度測定部１１１、電流測定部１１２、入力電圧測定部１１３、逆起電圧測定部１１４、ＬＩＮトランシーバ１１５、および高速通信トランシーバ１１６を含む。

【0050】

温度測定部１１１は、例えば、モータ制御回路１１の内部温度を測定する温度センサである。温度測定部１１１は、モータ制御回路１１の温度を示す温度情報をＭＣＵ１１０に出力する。温度測定部１１１は、例えばＡ／Ｄ変換回路を含んで構成されている。

【0051】

電流測定部１１２は、ステッピングモータ６０のコイル電流を測定する。電流測定部１１２は、電流センサ１３２から出力されたコイル電流のセンシング結果を受け付ける。電流測定部１１２は、入力されたセンシング結果に基づいてコイル電流を測定する。電流測定部１１２は、コイル電流の測定結果を、ＭＣＵ１１０に出力する。電流測定部１１２は、例えばＡ／Ｄ変換回路を含んで構成されている。

【0052】

入力電圧測定部１１３は、モータ駆動制御装置１０の電源端子１７に入力される電源電圧としての入力電圧Ｖ＿ｓｕｂを測定する。入力電圧Ｖ＿ｓｕｂは、例えば、バッテリから供給される直流電圧である。入力電圧測定部１１３は、入力電圧の測定結果をＭＣＵ１１０に出力する。入力電圧測定部１１３は、例えばＡ／Ｄ変換回路を含んで構成されている。

【0053】

逆起電圧測定部１１４は、ステッピングモータ６０の複数相のコイルのうち、通電が停止しているコイルに誘起される逆起電圧を測定する。本実施形態において、逆起電圧測定部１１４は、モータ駆動回路１３とステッピングモータ６０とを接続する４つのラインの夫々に接続されている。逆起電圧測定部１１４は、逆起電圧の測定結果を、ＭＣＵ１１０に出力する。逆起電圧測定部１１４は、例えばＡ／Ｄ変換回路を含んで構成されている。

【0054】

ＬＩＮトランシーバ１１５は、通信用端子１５から信号を受信するとともに、通信用端子１５に信号を送信する回路である。ＬＩＮトランシーバ１１５としては、例えばＩＳＯ９１４１に準拠したシングルワイヤのものを用いることができる。

【0055】

高速通信トランシーバ１１６は、通信用端子１５から信号を受信するとともに、通信用端子１５に信号を送信する回路である。高速通信トランシーバ１１６としては、ＰＣＩ規格に準拠した通信インタフェースを用いることができる。

【0056】

ＭＣＵ１１０は、モータ制御回路１１の統括的な制御を行うための回路である。ＭＣＵ１１０は、ＵＡＲＴ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ／Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）２１、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ）２２、ＣＰＵ２３、ＲＡＭ２４およびＥＥＰＲＯＭ２５を有する。ＭＣＵ１１０は、タイマ（カウンタ）、Ａ／Ｄ変換回路、およびクロック生成回路等のハードウェア要素を有する。各構成要素がバスや専用線を介して互いに接続されたプログラム処理装置によってＭＣＵ１１０は構成されている。

【0057】

ＵＡＲＴ２１は、入出力Ｉ／Ｆ回路である。ＵＡＲＴ２１は、ＭＣＵ１１０に入力されるシリアル信号をパラレル信号に変換し、ＭＣＵ１１０から出力されるパラレル信号をシリアル信号に変換する。

【0058】

ＰＣＩ２２は、入出力Ｉ／Ｆ回路である。ＰＣＩ２２は、ＭＣＵ１１０から入出力される信号をＰＣＩ規格に沿った信号に変換する。

【0059】

ＣＰＵ２３はプロセッサである。ＣＰＵ２３は、プログラムの演算処理を実行することにより、各種機能を実現する演算装置である。ＣＰＵ２３は、ＥＥＰＲＯＭ２５に格納されている機能プログラムをＲＡＭ２４に格納する。ＥＥＰＲＯＭ２５に格納されている機能プログラムとは、アクチュエータ１の各種機能を実現するためのプログラムである。ＣＰＵ２３は、ＲＡＭ２４に格納された機能プログラムを実行することで、アクチュエータ１の各種機能を実現する。ＲＡＭ２４には、機能プログラムのうち、実現する機能に応じたプログラムが逐次格納され、ＣＰＵ２３によって逐次実行される。プログラムは、機能に応じた関数や固定値などによって構成されている。プログラムが実行される際には、関数のみならず固定値であるデータも必要となる。

【0060】

ＲＡＭ２４は、揮発性メモリである。ＲＡＭ２４は、ＣＰＵ２３で演算処理されるプログラムが格納される演算用のメモリである。例えば、ＲＡＭ２４は、ＥＥＰＲＯＭ２５に格納されている機能プログラムを、機能プログラムの実行状態に応じて自装置に格納する。

【0061】

ＥＥＰＲＯＭ２５は、不揮発性メモリである。ＥＥＰＲＯＭ２５は、各種機能を実現するためのプログラムが格納されているプログラム格納用の記憶装置である。例えば、ＥＥＰＲＯＭ２５は、機能プログラムを格納する。

【0062】

なお、上述した温度測定部１１１、電流測定部１１２、入力電圧測定部１１３、および逆起電圧測定部１１４は、ＭＣＵ１１０を構成するＭＣＵ内のＡ／Ｄ変換回路を用いて実現されていてもよいし、ＭＣＵとは別に設けられたＡ／Ｄ変換回路を含むＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）によって実現されていてもよい。

【0063】

ＭＣＵ１１０は、ＵＡＲＴ２１を介してＬＩＮトランシーバ１１５と接続されている。ＭＣＵ１１０は、ＰＣＩ２２を介して高速通信トランシーバ１１６と接続されている。ＭＣＵ１１０は、ＬＩＮトランシーバ１１５を介して、ＬＩＮバス３に接続された上位装置２とＬＩＮ通信を行う。ＭＣＵ１１０は、高速通信トランシーバ１１６を介して、ＬＩＮバス３に接続された他のアクチュエータ１のＭＣＵ１１０と高速通信を行う。

【0064】

ＭＣＵ１１０は、主に、ＬＩＮバス３を介して上位装置２とＬＩＮ通信を行う通信機能と、ＬＩＮバス３を介して他のアクチュエータ１と高速通信を行う通信機能と、駆動制御信号Ｓｃを生成する駆動制御機能と、メモリ補償機能とを有している。通信機能と駆動制御機能とメモリ補償機能とは、機能プログラムを実行することで実現される。

【0065】

ＬＩＮ通信を行う通信機能は、ＬＩＮ通信プロトコルに従った通信を実行する機能である。

【0066】

高速通信を行う通信機能は、ＬＩＮ通信の空き時間（隙間時間）に高速に通信を実行する機能である。本実施形態では、ＰＣＩ規格に準拠した通信を実行する機能である。なお、本実施形態では、高速通信はＰＣＩ規格に準拠した通信を例として説明するが、高速通信はＰＣＩ規格に準拠した通信に限定されない。高速通信は、例えばスケジュール通信の通信速度よりも高速である通信方式である。高速通信は、ＩＳＡ（Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ａｒｃｈｉｔｅｃｕｔｕｒｅ）等のＰＣＩ規格よりも低速な通信であってもよい。なお、本実施形態では、空き時間に行われる通信は高速通信であるものとして説明するが、空き時間に行われる通信は、スケジュール通信の通信速度よりも低速である通信方式であってもよい。

【0067】

駆動制御機能は、駆動制御信号Ｓｃを生成する機能である。駆動制御信号Ｓｃは、駆動制御機能に関するプログラムに従ってモータ駆動制御装置１０を駆動制御するための信号である。駆動制御機能における機能プログラムは、上位装置２からのコマンドに応じて、アクチュエータ１の駆動機能を実現するように設計される。

【0068】

メモリ補償機能は、同じＬＩＮバス３に接続された２つのアクチュエータ１のうち、一方のアクチュエータ１（第１アクチュエータ）が他方のアクチュエータ１（第２アクチュエータ）に、他方のアクチュエータ１の機能プログラム内のデータ（例えば、駆動制御機能に関するプログラム内のデータ）を送信することを含む機能である。プログラム内のデータは、該当するプログラムの実行に用いられる固定値である。データは、例えばアクチュエータ１を特定するための識別情報であってもよい。識別情報は、ハードウェア又はソフトウェア等を示すＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）やＮＡＤ（Ｎｏｄｅ Ａｄｄｒｅｓｓ）であってもよい。データは、アクチュエータ１の駆動に用いられる駆動パラメータ情報であってもよい。駆動パラメータ情報は、例えば位置情報、バックラッシ、駆動電流等のアクチュエータの駆動に関する情報であればどのような情報であってもよい。データは、アクチュエータ１のステータス情報であってもよい。ステータス情報は、駆動距離又はエラー等のアクチュエータ１の状態を示す情報であればどのような情報であってもよい。データは、そのままの値で使用されてもよいし、演算に使用されてもよい。データは、ＲＡＭ２４に格納される。プログラム内のデータは、プログラム全体の大きさに比べて十分小さく、データの大きさは、数バイトから数十バイトである。ＲＡＭ２４に格納されたデータは、上位装置２からの要求に応じて上位装置２に送信されてもよい。メモリ補償機能は、機能プログラム内のデータを受け取った他方のアクチュエータ１が、受け取ったデータをＲＡＭ２４等の演算用のメモリに格納することも含む機能である。メモリ補償機能によって、一方のアクチュエータ１は、他方のアクチュエータ１の機能プログラム内のデータを予め格納することができる。すなわち、メモリ補償機能は、一方のアクチュエータ１のＥＥＰＲＯＭ２５の記憶容量で、他方のアクチュエータ１のＥＥＰＲＯＭ２５の記憶容量の不足分を補償することを可能にする機能である。

【0069】

以下、メモリ補償機能の具体的な動作の一例について説明する。メモリ補償機能は、第１のメモリ補償機能と第２のメモリ補償機能とによって実現される。本具体例では、第１アクチュエータが、第１のメモリ補償機能を実行するものとして説明する。本具体例では、第２アクチュエータが、第２のメモリ補償機能を実行するものとして説明する。第１のメモリ補償機能では第１アクチュエータが第２アクチュエータの機能プログラム内のデータを第２アクチュエータに送信する。例えば、上位装置２から送信された第２アクチュエータに対するコマンドに応じて、第１アクチュエータが、自身のＥＥＰＲＯＭ２５に格納された第２アクチュエータを作動させるプログラム内のデータ（第２のデータ）を、第２アクチュエータに送信する。

【0070】

第２のメモリ補償機能は、第１アクチュエータから送信された第２アクチュエータを作動させるプログラム内のデータ（第２のデータ）を、ＲＡＭ２４に格納する機能である。第２のメモリ補償機能では、第２アクチュエータは、第２のデータを第１アクチュエータから受信すると、ＲＡＭ２４に格納する。

【0071】

また、本実形態の通信システムでは、ＭＣＵ１１０がメモリ補償機能を有していることにより、通信システムで用いられる複数のアクチュエータ１＿１、１＿２、・・・１＿ｎとして、通常の記憶容量をもつＥＥＰＲＯＭ２５を搭載したアクチュエータと、通常の記憶容量よりも少ない記憶容量を持つＥＥＰＲＯＭ２５を搭載した廉価なアクチュエータとを混在させることができる。通常の記憶容量とは、自身の機能プログラム以外にも他のアクチュエータ１の機能プログラム内のデータを格納できる十分な記憶容量である。通常の記憶容量よりも少ない記憶容量とは、自身の機能プログラムの全てを格納することができない程度の記憶容量である。すなわち、本実施形態の通信システムでは、自身の機能プログラムを格納できる十分な記憶容量のＥＥＰＲＯＭ２５を有する通常のアクチュエータ（以下、「第１アクチュエータ」ともいう）１＿１と、自身の機能プログラムの全てを格納するための記憶容量に不足する少ない容量のＥＥＰＲＯＭ２５を有する廉価なアクチュエータ（以下、「第２アクチュエータ」ともいう）１＿２とを混在させた場合でも、第１アクチュエータ１＿１のＥＥＰＲＯＭ２５に、少ない記憶容量のＥＥＰＲＯＭ２５を有する第２アクチュエータ１＿２の機能プログラム内のデータを格納しておくことができる。

【0072】

通常の記憶容量の不揮発性メモリを搭載した第１アクチュエータ１＿１と少ない記憶容量の不揮発性メモリを搭載した第２アクチュエータ１＿２とは、ＭＣＵ１１０の構成のみが異なる。それぞれのアクチュエータにおいて、上述した各機能を実現するために、ＭＣＵ１１０が有する機能ブロックを以下に説明する。

【0073】

図５は、通常の記憶容量の不揮発性メモリを搭載した第１アクチュエータ１＿１におけるＭＣＵ１１０の機能ブロック構成を示す図である。

【0074】

図５に示すように、ＭＣＵ１１０は、ＬＩＮ通信を行う通信機能、高速通信を行う通信機能、駆動制御機能、およびメモリ補償機能を実現するための機能ブロックとして、通信部１２０、駆動制御信号生成部１２１、第１のメモリ補償部１２２を有している。これらの機能ブロックは、上述したＭＣＵ内のＣＰＵ２３が、所定の処理を行うことで実現される。所定の処理とは、例えば、ＣＰＵ２３が、ＥＥＰＲＯＭ２５に格納された機能プログラムを、必要に応じてＲＡＭ２４に格納して、各種演算を実行する処理である。所定の処理とは、例えば、タイマ（カウンタ）、Ａ／Ｄ変換回路および入出力Ｉ／Ｆ回路を制御する処理である。

【0075】

通常の記憶容量の不揮発性メモリを搭載した第１アクチュエータ１＿１のＥＥＰＲＯＭ２５には、第１アクチュエータ１＿１自身の機能プログラムの他に、少ない記憶容量の不揮発性メモリを搭載した第２アクチュエータ１＿２を作動させるプログラム内のデータがあらかじめ格納されている。

【0076】

通信部１２０は、ＬＩＮトランシーバ１１５を制御して、上位装置２とＬＩＮ通信を行うとともに、高速通信トランシーバ１１６を制御して、第２アクチュエータと高速通信を行うための機能部である。

【0077】

通信部１２０は、ＬＩＮ通信においては、マスタとしての上位装置２から送信されたリクエスト（ヘッダ）を受信するとともに、リクエストに対するレスポンス（データ）を送信することができる。通信部１２０は、高速通信においては、第２アクチュエータ１＿２に機能プログラム内のデータを送信することができる。

【0078】

駆動制御信号生成部１２１は、駆動制御信号Ｓｃを生成するための機能部である。駆動制御信号生成部１２１は、温度測定部１１１、電流測定部１１２、入力電圧測定部１１３、および逆起電圧測定部１１４による夫々の測定結果と、通信部１２０によって受信した上位装置２からのコマンドとに基づいて、駆動制御信号Ｓｃを生成する。

【0079】

第１のメモリ補償部１２２は、第１のメモリ補償機能を実行する。具体的には、まず、ＬＩＮバス３に送信されたＬＩＮフレームに第２アクチュエータ１＿２を宛先としたコマンドが含まれることを確認する。確認がされたら、自身の不揮発性メモリに格納された第２のアクチュエータ１＿２を作動させるプログラム内のデータを高速通信で第２アクチュエータ１＿２に送信する。

【0080】

図６は、少ない記憶容量の不揮発性メモリを搭載した第２アクチュエータ１＿２におけるＭＣＵ１１０の機能ブロック構成を示す図である。

【0081】

図６に示すように、ＭＣＵ１１０は、ＬＩＮ通信を行う通信機能、高速通信を行う通信機能、駆動制御機能、およびメモリ補償機能を実現するための機能ブロックとして、通信部１２０、駆動制御信号生成部１２１、第２のメモリ補償部１２３を有している。これらの機能ブロックは、上述したＭＣＵ内のＣＰＵ２３が、所定の処理を行うことで実現される。しかしながら、少ない記憶容量の不揮発性メモリを搭載した第２アクチュエータ１＿２のＥＥＰＲＯＭ２５には、アクチュエータ１＿２の機能プログラム内のデータ（アクチュエータ１＿２を作動させるプログラム内のデータ）が格納されていない。

【0082】

通信部１２０が、高速通信において第２アクチュエータ１＿２に機能プログラム内のデータを送信することに代えて、高速通信において第１アクチュエータ１＿１から機能プログラム内のデータを受信することができること以外は、通信部１２０と駆動制御信号生成部１２１とは、第１アクチュエータ１＿１におけるＭＣＵ１１０と同一の機能を有するので、その説明は省略する。

【0083】

第２のメモリ補償部１２３は、第２のメモリ補償機能を実行する。具体的には、まず、ＬＩＮバス３に送信されたＬＩＮフレームが第２アクチュエータ１＿２を宛先としたものであることを確認する。確認がされたら、第１アクチュエータ１＿１から受信した第２アクチュエータ１＿２を作動させるプログラム内のデータを、演算用のメモリであるＲＡＭ２４に格納する。

【0084】

ここで第１のメモリ補償部１２２と第２のメモリ補償部１２３とで実行されるメモリ補償機能についてさらに詳細に説明する。

【0085】

メモリ補償機能を実行する前提として、本実施形態の通信システムを構成する複数のアクチュエータは、通常の記憶容量をもつ不揮発性メモリを搭載したアクチュエータと通常の記憶容量よりも少ない記憶容量を搭載した不揮発性メモリを搭載した廉価なアクチュエータとが混在している。通常の記憶容量をもつ不揮発性メモリを搭載したアクチュエータには、自身の機能プログラムだけでなく、廉価なアクチュエータを作動させるプログラム内のデータも格納されている。

【0086】

図７は、本実施形態の通信システムを構成する各アクチュエータのＥＥＰＲＯＭにおけるデータの格納状態を示す図である。図７に示すデータは、各アクチュエータを作動させるプログラムの全てを表したものではなく、各アクチュエータを作動させるプログラム内のデータのみを表したものである。

【0087】

図7には、マスタとして機能する上位装置２とスレイブとして機能する３つのアクチュエータとが示されている。３つのアクチュエータとして、具体的には、第１アクチュエータ（「スレイブ１」ともいう）１＿１と第２アクチュエータ（「スレイブ２」ともいう）１＿２と第３アクチュエータ（「スレイブ３」ともいう）１＿３とが示されている。

【0088】

ここで、第３アクチュエータ１＿３は、第２アクチュエータ１＿２のＥＥＰＲＯＭ２５＿２と同様の構成を有し、ＥＥＰＲＯＭ２５＿３の記憶容量が小さく、自身を作動させるプログラム内のデータ（第３のデータＤ３）を格納することができないアクチュエータである。第１アクチュエータ１＿１のＥＥＰＲＯＭ２５＿１には、第１アクチュエータ１＿１を作動させるプログラム内のデータ（第１のデータＤ１）以外にも、第２アクチュエータ１＿２を作動させるプログラム内のデータ（第２のデータＤ２）および第３アクチュエータ１＿３を作動させるプログラム内のデータ（第３のデータＤ３）が格納されている。

【0089】

図７に示すような格納状態にある第１アクチュエータ１＿１と第２アクチュエータ１＿２とに対して、上位装置２が順次コマンドを発行する際に実行されるメモリ補償処理を例に挙げて説明する。

【0090】

図８は、本実施形態の通信システムにおけるスケジュール通信の一例を説明するための図である。図９は、スケジュール通信の途中に実行されるメモリ補償処理の一例を示すフローチャートである。図９のメモリ補償処理は、図８のスケジュール通信の空き時間（隙間）に実行される。

【0091】

図８に示すように、上位装置２と第１アクチュエータ１＿１および第２アクチュエータ１＿２との各ノードが、予めスケジュールされたＬＩＮフレームによるＬＩＮ通信を行なう。ＬＩＮ通信では、上位装置２で「Ｔｏｋｅｎ」を生成するタスクが実行されると、ＬＩＮバスにＬＩＮ通信の「Ｈｅａｄｅｒ」が送信される。また、上位装置２、第１アクチュエータ１＿１、第２アクチュエータ１＿２の各ノードにおいて「Ｄａｔａ」を生成するタスクが実行されると、ＬＩＮバスに「Ｒｅｓｐｏｎｓｅ」が送信される。ＬＩＮバスに送信される「Ｈｅａｄｅｒ」は、図１に示されるヘッダフレームの構成を有する。ＬＩＮバスに送信される「Ｒｅｓｐｏｎｓｅ」は、図１に示されるレスポンスフレームの構成を有する。

【0092】

まず図８に示すように、まず上位装置２が、第１アクチュエータ１＿１の機能の実行を要求するために、「Ｔｏｋｅｎ１」と「Ｄａｔａ１」とを生成する。「Ｔｏｋｅｎ１」は、第１アクチュエータ１＿１を宛先としたレスポンスフレームが発行されることを示す信号を含む。「Ｄａｔａ１」は、第１アクチュエータ１＿１に対するコマンドの内容を示す信号を含む。上位装置２は、生成した「Ｔｏｋｅｎ１」を、「Ｈｅａｄｅｒ１」としてＬＩＮバスに送信している。上位装置２は、生成した「Ｄａｔａ１」を、「Ｒｅｓｐｏｎｓｅ１」としてＬＩＮバスに送信している。

【0093】

第１アクチュエータ１＿１は、ＬＩＮバス３上の「Ｈｅａｄｅｒ１」および「Ｒｅｓｐｏｎｓｅ１」を受け取ると、信号種類を識別し、コマンドの内容を実行する。本実施形態の通信システムでは、ＬＩＮバス３上に送信される信号種類には、ＬＩＮ通信による信号と高速通信による信号とがある。信号種類の識別は、具体的には、ＬＩＮフレームのヘッダフレーム内に存在するＢｒｅａｋフィールドの有無によって行われる。Ｂｒｅａｋフィールドは、ＬＩＮ通信の開始を通知するための開始信号であり、所定期間の「Ｄｏｍｉｎａｎｔ」状態の信号が所定ビット続く信号である。

【0094】

次いで、上位装置２が、第１アクチュエータ１＿１に対してコマンドに対する応答を要求するために、「Ｔｏｋｅｎ２」を生成する。「Ｔｏｋｅｎ２」は、第１アクチュエータ１＿１がレスポンスフレームを送信することを許可する信号である。上位装置２は、生成した「Ｔｏｋｅｎ２」を、「Ｈｅａｄｅｒ２」としてＬＩＮバスに送信している。

【0095】

第１アクチュエータ１＿１は、ＬＩＮバス上の「Ｈｅａｄｅｒ２」を受け取ると、信号種類を識別し、コマンドに対するレスポンスを示す信号を含む「Ｄａｔａ２」を生成する。第１アクチュエータ１＿１は、は、生成した「Ｄａｔａ２」を、「Ｒｅｓｐｏｎｓｅ２」としてＬＩＮバスに送信している。

【0096】

さらに上位装置２が、第２アクチュエータ１＿２の機能の実行を要求するために、「Ｔｏｋｅｎ３」と「Ｄａｔａ３」とを生成する。「Ｔｏｋｅｎ３」は、第２アクチュエータ１＿２を宛先としたレスポンスフレームが発行されることを示す信号を含む。「Ｄａｔａ３」は、第２アクチュエータ１＿２に対するコマンドの内容を示す信号を含む。上位装置２は、生成した「Ｔｏｋｅｎ３」を、「Ｈｅａｄｅｒ３」としてＬＩＮバスに送信している。上位装置２は、生成した「Ｄａｔａ３」を、「Ｒｅｓｐｏｎｓｅ３」としてＬＩＮバスに送信している。

【0097】

ここで、本実施形態の通信システムでは、図７に示すように、第２アクチュエータ１＿２を駆動するためのプログラム内のデータ（第２のデータＤ２）は、第１アクチュエータ１＿１のＥＥＰＲＯＭ２５＿１に格納されている。第２アクチュエータ１＿２を駆動するためのプログラム内のデータ（第２のデータＤ２）は、第２アクチュエータ１＿２のＥＥＰＲＯＭ２５＿１には格納されていない。したがって、第２アクチュエータ１＿２は、ＬＩＮバス上の「Ｈｅａｄｅｒ３」および「Ｒｅｓｐｏｎｓｅ３」を受け取って、信号種類を識別しても、コマンドの内容を実行できない。そこで、第１アクチュエータ１＿１および第２アクチュエータ１＿２が、図９に示すメモリ補償処理を実行する。

【0098】

まず、第１アクチュエータ１＿１の第１のメモリ補償部が実行する第１のメモリ補償処理を説明する。第１アクチュエータ１＿１は、ＬＩＮバス上の「Ｈｅａｄｅｒ３」および「Ｒｅｓｐｏｎｓｅ３」を受信する。第１アクチュエータ１＿１は、受信した信号が指示内容を伴ったＬＩＮフレームであることを識別する（Ｓ１０１）。第１アクチュエータ１＿１は、ＬＩＮフレームの宛先が第２アクチュエータ１＿２であることと、指示内容が第２アクチュエータ１＿２に対する駆動に関するコマンドであることを確認する（Ｓ１０２）。第１アクチュエータ１＿１は、自身のＥＥＰＲＯＭ２５＿１に格納した第２アクチュエータ１＿２の第２のデータＤ２を第２アクチュエータ１＿２に送信済みであるか否かを判定する（Ｓ１０３）。

【0099】

送信済みでないと判定した場合（Ｓ１０３：ＮＯ）は、第１アクチュエータ１＿１は、自身のＥＥＰＲＯＭ２５＿１に格納された第２のデータＤ２を取得する（Ｓ１０４）。第１アクチュエータ１＿１は、取得された第２のデータＤ２を第２アクチュエータ１＿２に高速通信で送信する。送信済みであると判定した場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）は、第１アクチュエータ１＿１は、何もしない。

【0100】

ステップＳ１０４で実行される高速通信は、図８に示すように、「Ｒｅｓｐｏｎｓｅ３」フレームがＬＩＮバス上に送信される時間と「Ｈｅａｄｅｒ４」フレームがＬＩＮバス上に送信される時間との隙間の時間に、第１アクチュエータ１＿１によって第２のデータＤ２が同じＬＩＮバス上に送信されることで実行される。

【0101】

ここで図８に戻って、上位装置２が、第２アクチュエータ１＿２に対してコマンドに対する応答を要求するために、「Ｔｏｋｅｎ４」を生成すると、生成された「Ｔｏｋｅｎ４」を、「Ｈｅａｄｅｒ４」としてＬＩＮバスに送信している。「Ｔｏｋｅｎ４」は、第２アクチュエータ１＿２がレスポンスフレームを送信することを許可する信号である。第１アクチュエータ１＿１は、「Ｈｅａｄｅｒ４」を受け取ると、第２アクチュエータ１＿２に対するレスポンスフレームの送信許可であることを識別し（Ｓ１０５）、その結果、第１アクチュエータ１＿１は何もしない。

【0102】

次に、第２アクチュエータ１＿２の第２のメモリ補償部が実行する第２のメモリ補償処理を説明する。第２アクチュエータ１＿２は、ＬＩＮバス上の「Ｈｅａｄｅｒ３」および「Ｒｅｓｐｏｎｓｅ３」を受信する。第２アクチュエータ１＿２は、受信した信号がＬＩＮフレームであることを識別する（Ｓ２０１）。第２アクチュエータ１＿２は、ＬＩＮフレームの宛先が第２アクチュエータ１＿２であることと、指示内容が第２アクチュエータ１＿２に対するコマンドであることを確認する（Ｓ２０２）。第２アクチュエータ１＿２は、自身のＥＥＰＲＯＭ２５＿２に格納されていない第２のデータＤ２を第１アクチュエータ１＿１から受信済みであるか否かを判定する（Ｓ２０３）。

【0103】

受信済みでないと判定した場合（Ｓ２０３：ＮＯ）は、第２アクチュエータ１＿２は、第１アクチュエータ１＿１から第２のデータＤ２を受信するのを待つ（Ｓ２０４）。

【0104】

第２アクチュエータ１＿２は、データを受信すると、受信したデータの信号種類が、ＬＩＮフレームでなく、第２のデータＤ２であることを識別する（Ｓ２０５）。第２アクチュエータ１＿２は、ＲＡＭ２４＿２に第２のデータＤ２を格納する（Ｓ２０６）。ＲＡＭ２４＿２にデータが格納されると、第２アクチュエータ１＿２は、上位装置２によるコマンドに応じた、作動内容を実行する（Ｓ２０７）。ステップＳ２０７では、具体的には、第２アクチュエータ１＿２は、第１アクチュエータ１＿１から受信した第２のデータＤ２をＲＡＭ２４＿２に格納する。

【0105】

一方で受信済みであると判定した場合（Ｓ２０３：ＹＥＳ）は、第２アクチュエータ１＿２は、上位装置２によるコマンドに応じた、作動内容を実行する（Ｓ２０７）。

【0106】

ここで図８に戻って、上位装置２が、第２アクチュエータ１＿２に対してコマンドに対する応答を要求するために、「Ｔｏｋｅｎ４」を生成すると、生成した「Ｔｏｋｅｎ４」を、「Ｈｅａｄｅｒ４」としてＬＩＮバスに送信している。「Ｔｏｋｅｎ４」は、第２アクチュエータ１＿２がレスポンスフレームを送信することを許可する信号である。第２アクチュエータ１＿２は、「Ｈｅａｄｅｒ４」を受け取ると、第２アクチュエータ１＿２に対するレスポンスフレームの送信許可であることを識別し（Ｓ２０８）、コマンドに対するレスポンスを示す信号を含む「Ｄａｔａ４」を生成する。第２アクチュエータ１＿２は、は、生成した「Ｄａｔａ４」を、「Ｒｅｓｐｏｎｓｅ４」としてＬＩＮバスに送信している。Ｄａｔａ４は、例えば、第２のデータＤ２を含んで生成されてもよい。

【0107】

以上説明した通信システムによれば、マスタ機器である上位装置２と複数のスレイブ機器であるアクチュエータ１とが一つの通信バスで接続された通信システムにおいて、第２アクチュエータ１＿２の機能プログラム内のデータを第１アクチュエータ１＿１の不揮発性メモリに格納しておき、必要に応じて第２アクチュエータ１＿２に送ることができる。これにより、第２アクチュエータ１＿２は、不揮発性メモリに機能プログラム内のデータが格納されていない場合でも同等の機能を実現することができる。このため、第２アクチュエータ１＿２は、通常の記憶容量よりも少ない記憶容量を持つ不揮発性メモリを備えるスレイブＩＣを搭載することができる。このため、第２アクチュエータ１＿２をより廉価に構成することができる。したがって、ＬＩＮバス上の複数のアクチュエータのうちの一部を廉価なスレイブＩＣを搭載したアクチュエータに置き換えることができる。

【0108】

（実施形態の変形例）
上記実施形態では、アクチュエータ１は、２つのトランシーバ（ＬＩＮトランシーバ１１５および高速通信トランシーバ１１６）と２つの入出力Ｉ／Ｆ回路（ＵＡＲＴ２１およびＰＣＩ２２）とを備え、これらの機能部によってスケジュール通信と高速通信と別々に実行する構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、図１０に示すように、1つのトランシーバと２つの入出力Ｉ／Ｆ回路によって構成したり、図１１に示すように、1つのトランシーバと１つの入出力Ｉ／Ｆ回路によって構成してもよい。図１０に示す例では、ＬＩＮトランシーバ１１５および高速通信トランシーバ１１６の代わりに、ＬＩＮトランシーバ１１５のみを用いて構成している。図１１に示す例では、さらに、ＵＡＲＴ２１およびＰＣＩ２２の代わりに、ＵＡＲＴ２１のみを用いて構成している。

【0109】

図１０では、ＬＩＮバス３上の信号をＬＩＮトランシーバ１１５からＭＣＵ１１０のＵＡＲＴ２１とＰＣＩ２２との両方のポートに入力することができる。この場合、信号の送信については、ＬＩＮ通信では、ＵＡＲＴ２１を介してＬＩＮトランシーバ１１５からＬＩＮバス３に送信し、高速通信では、ＰＣＩ２２を介してＬＩＮトランシーバ１１５からＬＩＮバス３に送信する。

【0110】

図１１では、ＬＩＮバス３上の信号をＬＩＮトランシーバ１１５からＭＣＵ１１０のＵＡＲＴ２１のポートに入力し、入力された信号の種類によって、スケジュール通信か高速通信かを判断して、その結果に応じた処理をすることができる。この場合、信号の送信については、ＬＩＮ通信と高速通信の両方で、ＵＡＲＴ２１を介してＬＩＮトランシーバ１１５からＬＩＮバス３に送信する。

【0111】

上記実施形態では、マスタとしての一つの上位装置２と、スレイブとしての複数のアクチュエータ１＿１～１＿ｎとを互いに接続する通信バス３として、１線式のものを用いた場合を例に挙げて説明した。しかしながら、通信バス３は１線式のものに限らず、２線式以上のものを用いてもよい。例えば、図１０に示すように通信バス３として１線式のＬＩＮバスを用いた構成に代えて、２線式の通信バス３を用いた場合は、ＬＩＮトランシーバ１１５によって２線式の通信バス３を介して送受信するデータを、相補信号で構成するようにすればよい。

【0112】

また、上記実施形態において、駆動回路によって駆動されるモータがステッピングモータ６０である場合を例示したが、これに限られず、駆動されるモータは、ブラシレスモータ等の他の種類のモータであってもよい。

【0113】

また、上述のフローチャートは、動作を説明するための一例を示すものであって、これに限定されない。すなわち、フローチャートの各図に示したステップは具体例であって、このフローに限定されるものではない。例えば、一部の処理の順番が変更されてもよいし、各処理間に他の処理が挿入されてもよいし、一部の処理が並列に行われてもよい。

【符号の説明】

【0114】

１，１＿１～１＿ｎ…アクチュエータ、２…上位装置、３…バス、１０…モータ駆動制御装置、１１…モータ制御回路、１３…モータ駆動回路、１５…通信用端子、１６…通信用端子、１７…電源端子、１８…グラウンド端子、１２１…駆動制御信号生成部、１２２…第１のメモリ補償部、１２３…第２のメモリ補償部、１３１…モータ駆動部、１３２…電流センサ、２１…ＵＡＲＴポート、２２…ＰＣＩポート、２３…ＣＰＵ、２４…ＲＡＭ、２５…ＥＥＰＲＯＭ、３１…２次ギヤ、３２…３次ギヤ、３３…出力ギヤ、３５…バスライン、４２…プリント基板、４３…フレキシブルプリント基板、５１…ケース、５２…カバー、６０…モータ、６５…出力軸、６９…モータ端子、１００…通信システム、１１０…制御回路、１１１…温度測定部、１１２…電流測定部、１１３…入力電圧測定部、１１４…逆起電圧測定部、１１５…ＬＩＮトランシーバ、１１６…高速通信トランシーバ、１２０…通信部、Ｓｃ…駆動制御信号、Ｖ＿ｓｕｂ…入力電圧、ＧＮＤ…グラウンド電位

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】