JP2013192012A - ネットワークシステムおよびネットワークシステムにおける識別情報の設定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】通信設定において各スレーブが自己のＩＤを自動的に設定することができるネットワークシステムを提供する。
【解決手段】本実施形態によれば、ネットワークシステムは、マスタと複数のスレーブとを有する。マスタは、第１の通信手段と、電圧供給手段とを備える。前記各スレーブは、第２の通信手段と、抵抗と、測定手段と、決定手段とを備える。第１の通信手段は、複数のスレーブとシリアル通信を行う。電圧供給手段は、複数のスレーブを直列に接続する電線へ各スレーブに識別情報を決定させるための電圧を供給する。第２の通信手段は、マスタ及び他のスレーブとのシリアル通信を行う。抵抗は、電線により他のスレーブの抵抗と直列に接続される。測定手段は、抵抗にかかる電圧値としての分圧値と抵抗の前段の電圧値とを測定する。決定手段は、測定手段が測定した抵抗の前段の電圧値と、分圧値と、電圧供給手段が前記電線に供給する電圧値とから自己の識別情報を決定する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、ネットワークシステムおよびネットワークシステムにおける識別情報の設定方法に関する。

マスタと複数のスレーブとが通信を行うネットワークシステムでは、通信機器としての各スレーブを一意に特定するための識別情報としての固有のＩＤを設定する必要ある。従来、各スレーブのＩＤ設定としては、人が各スレーブのスイッチ設定によりＩＤを設定するのが一般的である。このようなＩＤ設定方法では、スレーブの数が増減するごとに、人が各スレーブのＩＤを設定し直す必要がある。これらの作業は、手間がかかるのみならず、設定ミスを生じる可能性がある。

特開２００５−２２９５６１号公報 特開２０１０−１９８５１０号公報

上記の課題を解決するために、通信機器の識別情報を効率よく設定できるネットワークシステムおよびネットワークシステムにおける識別情報の設定方法を提供することを目的とする。

本実施形態によれば、ネットワークシステムは、マスタと複数のスレーブとを有する。マスタは、第１の通信手段と、電圧供給手段とを備える。前記各スレーブは、第２の通信手段と、抵抗と、測定手段と、決定手段とを備える。第１の通信手段は、複数のスレーブとシリアル通信を行う。電圧供給手段は、複数のスレーブを直列に接続する電線へ各スレーブに識別情報を決定させるための電圧を供給する。第２の通信手段は、マスタ及び他のスレーブとのシリアル通信を行う。抵抗は、電線により他のスレーブの抵抗と直列に接続される。測定手段は、抵抗にかかる電圧値としての分圧値と抵抗の前段の電圧値とを測定する。決定手段は、測定手段が測定した抵抗の前段の電圧値と、分圧値と、電圧供給手段が前記電線に供給する電圧値とから自己の識別情報を決定する。

図１は、本実施形態に係るネットワークシステムの構成例を示すブロック図である。 図２は、本実施形態に係る各スレーブに供給される電圧の例を示す図である。 図３は、実施形態に係るネットワークシステムの第２の構成例を示すブロック図である。 図４は、実施形態に係るネットワークシステムの第３の構成例を示すブロック図である。

以下、実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係るネットワークシステムの構成例を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係るネットワークシステムは、マスタ装置（以下、単にマスタと称する）Ｍと複数のスレーブ装置（以下、スレーブと称する）Ｓ（Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎ）とを有する。マスタＭと複数のスレーブＳとは、それぞれが独立したユニットを構成している。マスタＭは、各スレーブＳに制御命令を出力したり、各スレーブＳからの情報を取得したりするものである。各スレーブＳは、マスタＭからの動作命令に基づいて駆動機構を動作させたり、センサなどの入力機器からの情報を取得してマスタＭへ出力したりするユニットである。

たとえば、本ネットワークシステムにおいて、マスタＭと各スレーブＳとは、シリアル通信ラインによってデイジーチェーン接続される。シリアル通信ラインによりデイジーチェーンされたマスタＭと各スレーブとは、半二重通信を行う。本ネットワークシステムは、シリアル通信ラインを用いた半二重通信を行うため、通信設定において、各スレーブＳに固有のＩＤが付与される。各スレーブは、ＩＤにより識別され、マスタＭあるいは他のスレーブＳとのデータ通信が可能となる。

たとえば、各スレーブＳは、自己のＩＤを付与したデータをマスタＭに送信する。スレーブＳから送信されたデータを受信したマスタＭは、データに付与されたＩＤから受信したデータがどのスレーブＳから送信されたデータであるかを識別する。また、マスタＭは、特定のスレーブＳへデータを送る場合、データに当該スレーブＳのＩＤを付与して送信する。マスタＭから送信されたデータを受信した各スレーブＳは、受信したデータに付与されているＩＤと自己のＩＤとを比較し、一致すれば受信したデータを格納し、一致しなければ、次のスレーブＳへ受信したデータを送信する。

次に、マスタＭの構成例について説明する。
マスタＭは、図１に示すように、コアプロセッサ１０２、電源部１０３、シリアルトランシーバ１０４及びメモリ１０５などを備える。また、マスタＭは、各スレーブＳにも共通なグランドラインＬｇ（ＧＮＤ）とユニットの動作用電源として用いる主電源ラインＬｖ（Ｖｃｃ）とが接続されている。グランドラインＬｇは、電位が０［ｖ］のラインであり、各スレーブＳにも共通に接続される。主電源ラインＬｖは、マスタＭおよび各スレーブを動作させる電源電圧を供給するラインである。図１に示す例では、電源電圧値をＶｃｃ［ｖ］とする。従って、主電源ラインＬｖは、マスタＭおよび各スレーブの全ユニットに動作用電源として電圧値Ｖｃｃの電圧を供給する。

コアプロセッサ１０２は、マスタＭ内の各部と電気的に接続され、マスタＭ全体の動作を制御する。コアプロセッサ１０２は、ＣＰＵなどで構成される。また、コアプロセッサ１０２は、内部メモリおよび各種のインターフェースなどを備えるものであっても良い。コアプロセッサ１０２は、制御プログラムを実行することによりマスタＭの動作を制御する。例えば、コアプロセッサ１０２は、オペレーティングシステムのプログラムを実行することにより、マスタＭの基本的な動作制御を行う。また、コアプロセッサ１０２は、アプリケーションプログラムを実行することにより、各スレーブＳから受信するデータなどに基づいて、各スレーブに対する種々の動作制御を行う。なお、コアプロセッサ１０２がプログラムを実行することにより実現できる機能のうちの一部は、ハードウエア回路により実現されるようにしても良い。

電源部１０３は、ＩＤ判別線Ｌｉを通じて各スレーブＳへＩＤを決定するための電圧を供給する。ＩＤ判別線Ｌｉは、各スレーブＳの抵抗を直列に接続する。図１に示す構成例において、各スレーブＳの抵抗を直列に接続するＩＤ判別線Ｌｉの終端は、マスタＭ内の接地部ＧＮＤに接続される。接地部ＧＮＤは、接地されている。すなわち、マスタＭでは、ＩＤ判別線Ｌｉの一端（始端）を電源部１０３に接続し、ＩＤ判別線Ｌｉの多端（終端）を接地部Ｇに接続する。

シリアルトランシーバ１０４は、各スレーブＳとシリアル通信を行うための通信部である。シリアルトランシーバ１０４は、たとえば、シリアル通信線を用いた半２重通信により各スレーブを通信を行うものである。シリアルトランシーバ１０４は、シリアル通信線を用いて各スレーブＳのシリアルトランシーバをデイジーチェーン接続する。コアプロセッサ１０２は、シリアルトランシーバ１０４を通じて各スレーブＳからデータを受信することができる。また、コアプロセッサ１０２は、シリアルトランシーバ１０４を通じて各スレーブＳにデータを送信することもできる。例えば、コアプロセッサ１０２は、シリアルトランシーバ１０４を通じて各スレーブＳに接続されたセンサにより検知した信号のデータを受信する。また、コアプロセッサ１０２は、シリアルトランシーバ１０４を通じて各スレーブに接続されているアクチュエータを動作させる命令を送信する。

メモリ１０５は、プログラム及びデータなどを記録するコンピュータ可読媒体である。メモリ１０５は、コアプロセッサ１０２で動作するプログラムを格納する。メモリ１０５は、各スレーブへ送信するデータ、各スレーブから受信したデータ及びコアプロセッサ１０２の処理結果などを格納することができる。

次に、スレーブＳの構成について説明する。

各スレーブＳは、マスタＭに接続される。各スレーブＳは、センサなどで検知したデータなどをマスタＭに送信したり、マスタＭから送信された制御命令を受信してアクチュエータなどの駆動機構を動作させたりする。これにより、本実施形態に係るネットワークシステムにおいて、マスタＭは、各スレーブＳからの情報を収集し、各スレーブの動作を統括的に制御することができる。

次に、スレーブＳの構成例について説明する。
各スレーブＳは、図１に示すような構成を有する。各スレーブＳは、それぞれの用途（特性）を有する。たとえば、スレーブＳは、センサが検知する情報をマスタＭに出力するものであったり、アクチュエータなどの駆動機構を動作させる駆動制御するものであったりする。図１に示す例では、各スレーブＳにセンサ２００およびアクチュエータ３００を接続した例を示しているが、各スレーブＳは、用途（特性）に応じた機器が接続されるものであれば良い。

すなわち、各スレーブＳは、マスタＭあるいは他のスレーブとの通信を行うため構成として、コアプロセッサ１１１、計測部１１２、抵抗１１３、シリアルトランシーバ１１４、およびメモリ１１５を有する。これらの構成は、各スレーブの用途に関らず全てのスレーブが具備している。また、アクチュエータ３００などの駆動機構が接続される場合には、スレーブＳは、駆動機構を駆動させるためのコントローラ１１６を有する。

また、各スレーブＳは、マスタＭおよび他のスレーブＳと共通にグランドラインＬｇ（ＧＮＤ）と主電源ラインＬｖ（Ｖｃｃ）とが接続されている。グランドラインＬｇは、電位が０のラインであり、主電源ラインＬｖは動作用電源として電圧値Ｖｃｃの電圧を供給するラインである。すなわち、スレーブＳは、ＩＤ判別線Ｌｉとは別系統の主電源ラインＬｖから供給される動作用電源電圧により動作する。

コアプロセッサ１１１は、スレーブＳ内の各部と電気的に接続され、スレーブＳ全体の制御を司る制御部として機能する。コアプロセッサ１１１は、ＣＰＵ、内部メモリ、およびインターフェースなどを有する。コアプロセッサ１１１は、メモリ１１５などに記録されている制御プログラムを実行することにより種々の処理を行う。例えば、コアプロセッサ１１１は、オペレーティングシステムのプログラムを実行することにより、スレーブＳ１の基本的な動作制御を行う。また、コアプロセッサ１１１は、アプリケーションプログラムを実行することにより、スレーブＳの運用形態に応じた種々の動作制御を行う。なお、各種の機能のうちの一部は、ハードウエア回路により実現されるようにしても良い。

計測部１１２は、電圧測定器及びＡ／Ｄ変換器などを備える。計測部１１２は、電圧測定器で電圧を測定する。計測部１１２は、電圧測定器による電圧の測定結果をＡ／Ｄ変換器によりデジタルデータに変換し、電圧の測定結果を示すデジタルデータをコアプロセッサ１１１に送信する。
本実施形態において、計測部１１２の電圧測定器は、抵抗１１３の直前（前段）と抵抗１１３の直後（後段）と接地部（ＧＮＤ）とに接続されている。計測部１１２の電圧測定器は、抵抗１１３の前段と抵抗１１３の後段との間の電位差（電圧）と、抵抗１１３の前段とＧＮＤとの間の電位差（電圧）とを測定する。たとえば、測定部１１２は、抵抗の前後でＡ／Ｄ変換を使い、電圧を測定するようにしても良い。この場合、抵抗の前後でＡ／Ｄ変換を使い電圧を特定しているため、その計測値から抵抗により分圧された電圧が測定できる。

すなわち、計測部１１２の電圧測定器は、抵抗１１３にかかる電圧値（抵抗１１３の前段と抵抗１１３の後段との間の電位差）を測定する。抵抗１１３にかかる電圧値（抵抗１１３の前段と抵抗１１３の後段との間の電位差）は、抵抗１１３によって電圧降下する電圧値であり、分圧値とも称するものとする。計測部１１２は、電圧測定器が測定する分圧値をＡ／Ｄ変換器によりデジタルデータに変換し、分圧値を示すデジタルデータをコアプロセッサ１１１へ送信する。

さらに、計測部１１２の電圧測定器は、抵抗１１３の直前（前段）とグランド（ＧＮＤ）との間の電位差（電圧）も測定する。抵抗１１３の前段とＧＮＤとの間の電位差は、ＩＤ判別線Ｌｉによって当該スレーブＳに入力される電圧値であり、抵抗前電圧値とも称するものとする。抵抗前電圧値は、マスタＭの電源部１０３が出力する電源電圧値から、電源部１０３から当該スレーブに至るまでの電圧降下分を減算した値となる。計測部１１２は、電圧測定器が測定する抵抗前電圧値をＡ／Ｄ変換器によりデジタルデータに変換し、抵抗前電圧値を示すデジタルデータをコアプロセッサ１１１へ送信する。

また、抵抗１１３の直後（後段）とＧＮＤとの間の電位差（電圧）を測定するようにしても良い。抵抗１１３の後段とＧＮＤとの間の電位差（以下、抵抗後電圧値とも称する）と分圧値とを足した値が抵抗前電圧値となる。従って、抵抗後電圧値を計測した場合であっても、分圧値と抵抗前電圧値とを用いた後述するような計算が可能となる。このため、計測部１１２は、分圧値を示すデータとともに、抵抗後電圧値を示すデジタルデータをコアプロセッサ１１１へ送信するようにしても良い。

なお、上述したように、ＩＤ判別線Ｌｉにより各スレーブに供給される電圧は、各スレーブの抵抗で徐々に電圧降下する。従って、ＩＤ判別線Ｌｉによって各スレーブに供給される電圧は、マスタＭの電源部１０３が供給する電源電圧値から、他のスレーブの抵抗での電圧降下分が低下したものとなるため、各スレーブの動作用の電源電圧としては適当でない。このため、各スレーブＳは、ＩＤ判別線Ｌｉとは別系統の主電源ラインＬｖから供給される電圧を電源電圧として動作するようになっている。

抵抗１１３は、自己の識別情報としてのＩＤを決定するために使用される。各スレーブの抵抗１１３は、ＩＤ判別線Ｌｉにより全て直列で接続される。直列に接続された各スレーブの抵抗１１３には、マスタＭの電源部１０３が供給する電圧（電源電圧値）が印加される。また、各スレーブＳが備える抵抗１１３は、任意の抵抗値でも良いが、全て同一の抵抗値かつＩＤ判別線Ｌｉの持つ抵抗値より十分大きい抵抗値である。

シリアルトランシーバ１１４は、マスタＭ及び他のスレーブＳと半２重通信（シリアル通信）を行うためのものである。シリアルトランシーバ１１４は、シリアル通信ラインＬｓにより隣接するユニットのシリアルトラシーバ（マスタＭのシリアルトランシーバ１０５又は他のスレーブＳのシリアルトランシーバ１１４）と直列に接続される。たとえば、図１に示す例において、スレーブＳ１のシリアルトランシーバ１１４は、マスタＭのシリアルトランシーバ１０５とスレーブＳ２のシリアルトランシーバ１１４とにシリアル通信ラインＬｓで接続される。

すなわち、シリアルトランシーバ１１４によりマスタＭ又は他のスレーブＳから送信されたデータを受信すると、スレーブＳのコプロセッサ１１１は、当該データに付与されているＩＤと自己のＩＤとが一致するか否かを判断する。受信したデータのＩＤと自己のＩＤが一致すれば、スレーブＳのコプロセッサ１１１は、当該データを自己宛のデータであると判断してメモリ１１５に格納する。ただし、このような場合でも、半２重通信の特性上、当該スレーブＳは、当該データを次のスレーブへ送信する。一方、受信したデータのＩＤと自己のＩＤとが一致しなければ、スレーブＳのプロセッサ１１１は、シリアルトランシーバ１１４を通じて、次のスレーブＳへ受信したデータを送信する。また、スレーブＳのコプロセッサ１１１は、シリアルトランシーバ１１４を通じてマスタＭへ自己のＩＤを付与したデータを送信することができる。スレーブＳが自己のＩＤをデータに付与して送信することで、マスタＭは、受信したデータがどのスレーブから送信されたデータであるかを識別することができる。

メモリ１１５は、プログラム及びデータなどを記録するコンピュータ可読媒体である。メモリ１１５は、たとえば、コアプロセッサ１１１で動作するプログラムを格納する。また、メモリ１１５は、マスタＭへ送信するデータ、マスタＭから受信したデータ、及びコアプロセッサ１１１の処理結果などを格納する。また、メモリ１１５は、当該スレーブＳの用途、機能、あるいは特性などを示す情報（機器情報）を格納する。機器情報は、予めメモリ１１５に記憶しておけば良い。例えば、メモリ１１５は、当該スレーブＳが接続されているセンサの種類、あるいは、当該スレーブが駆動させるアクチュエータの種類などを示す情報を機器情報として格納する。

センサ２０１は、マスタＭに送信するデータ又はコアプロセッサ１１１での処理に使用されるデータなどを測定するセンサである。センサ２０１は、特に用途が限定されるものではない。例えば、センサ２０１は、温度センサ、通過検知センサ、厚さ検知センサ、画像検知センサ、磁気検知センサなど様々なセンサが想定される。

コントローラ１１６は、コアプロセッサ１１１から制御命令に基づいて、アクチュエータ３０１を駆動させるものである。コントローラ１１６は、アクチュエータ３０１によって構成が異なる。例えば、アクチュエータ３０１がゲートの駆動機構であった場合、コントローラ１１６は、ゲートを動作させるためのモータ駆動回路あるいはインバータモータなどで構成されるものが想定される。アクチュエータ３０１は、マスタＭから駆動命令又はコアプロセッサ１１１から駆動命令に基づいてコントローラ１１６が動作させる駆動機構であって、特定のものに限定されるものではない。例えば、アクチュエータ３０１は、モータなどで動作する駆動機構が想定される。

本実施形態において、各スレーブに接続される機器（例えば、センサなどの入力機器、アクチュエータなどの駆動機器）の構成は、スレーブごとに異なってよい。例えば、各スレーブは、それぞれ異なる種類のセンサを接続しても良いし、異なる種類のアクチュエータをコントローラを介して接続しても良い。図１に示す例では、スレーブＳ１は、コントローラを具備せずにセンサ２０１のみを接続した例を示し、スレーブＳ２は、コントローラに介してアクチュエータ３０１を接続した例を示し、スレーブＳｎは、センサを接続せず、アクチュエータも接続しない例を示すものである。また、スレーブとしては、センサなどの入力機器とともに、アクチュエータなどの駆動機器を接続するものであっても良いし、接続する入力機器および駆動機器の数も任意であって良い。

次に、各スレーブＳが自己のＩＤ（識別情報）を決定する手順について説明する。
各スレーブＳは、測定部１１２により抵抗１１３の直前とグランドとの電位差としての電圧値（抵抗前電圧値）と抵抗にかかる電圧値（分圧値）とを測定する。また、各スレーブの測定部１１２は、抵抗１１３の直後とグランドとの電位差としての電圧値（抵抗後電圧値）を測定しても良い。また、各スレーブＳは、マスタＭにある電源部１０３がＩＤ判別線Ｌｉに供給する電圧値（電源電圧値）をメモリ１１５に記憶している。各スレーブＳのコアプロセッサ１１１は、測定部１１２が測定した抵抗前電圧値と分圧値と電源部１０３が供給する電源電圧値とに基づいて識別情報としてのＩＤを決定する。本実施形態では、各スレーブＳのコアプロセッサ１１１は、ＩＤ識別線Ｌｉにおいて、自己がマスタＭから何番目に接続されているかを抵抗前電圧値、分圧値および電源電圧値により計算し、その番号を自己のＩＤとする。

以下、スレーブＳにおけるＩＤの決定手順の例を詳細に説明する。
まず、マスタＭ内のコアプロセッサ１０２は、電源部１０３によりＩＤ判別線Ｌｉに電圧を供給する。電源部１０３がＩＤ判別部Ｌｉに供給する電圧値は、電源電圧値とする。電源電圧値は、各スレーブＳで共通であり、全スレーブのメモリ１１５には、電源電圧値を示す情報が保存されるものとする。例えば、電源電圧値は、予めメモリ１１５に記憶しておくようにする。また、電源電圧値は、マスタＭがシリアル通信ラインＬにより各スレーブＳへ通知するようにしても良いし、ＩＤ判別部Ｌｉとは別系統の主電源ラインＬｖから供給される動作用の電圧の値を電源電圧値として認識するようにしても良い。

まず、ネットワークシステムにおいて、マスタと各スレーブとには、主電源ラインＬｖから動作用の電源が投入される。動作用の電源が投入されると、マスタＭの電源部１０３は、ＩＤ判別線Ｌｉに各スレーブにＩＤを決定させるための電圧として電源電圧値の電圧を印加する。ＩＤ判別線Ｌｉには、各スレーブに１つずつ設けた、同一抵抗値の抵抗が直列に接続されている。このため、ＩＤ判別線Ｌｉによって印加される電圧は、各スレーブの抵抗で同じ電圧値だけ電圧降下し、各スレーブで等しく分圧される。

ＩＤ判別線Ｌｉによって各スレーブの抵抗に印加される電圧が安定した後、各スレーブの測定部１１２は、抵抗１１３の直前の電圧値としての抵抗前電圧値と抵抗１１３にかかる電圧値としての分圧値とを測定する。測定部１１２は、測定結果としての抵抗前電圧値と分圧値とをそれぞれデジタル化してコアプロセッサ１１１へ出力する。コアプロセッサ１１１は、測定部１１２から取得した抵抗前電圧値および分圧値をワーキングメモリとしての内部メモリあるいはメモリ１１５に格納する。

抵抗前電圧値及び分圧値を取得すると、コアプロセッサ１１１は、マスタＭがＩＤ判別線Ｌｉ全体に印加している電源電圧値を認識する。たとえば、コアプロセッサ１１１は、メモリ１１５に予め記憶されている電源電圧値を読み込むことにより、マスタＭがＩＤ判別線Ｌｉ全体に印加している電源電圧値を取得する。電源電圧値を取得すると、コアプロセッサ１１１は、抵抗前電圧値、分圧値及び電源電圧値に基づいて当該スレーブ（自己）の識別情報を決定する。

たとえば、コアプロセッサ１１１は、ＩＤ判別線Ｌｉにおいて、自己がマスタＭから何番目に接続されているか計算する。マスタＭから何番目に接続されたスレーブであるかは、次式（１）により算出できる。
抵抗前電圧値＝電源電圧値−分圧値（Ｎ−１）・・・（１）
ここで、Ｎは、自己のスレーブがＩＤ判別線においてマスタＭから何番目に接続されているか示す値である。コアプロセッサ１２１は、抵抗前電圧値、分圧値及び電源電圧値を用いて式（１）をＮについて解くことにより、自己がマスタＭから何番目に接続されているか決定する。

マスタＭから何番目に接続されたスレーブであるかを示すＮを計算すると、コアプロセッサ１１１は、計算したＮをそのまま自己の識別情報としてのＩＤとする。この場合、コアプロセッサ１１１は、計算したＮを自己のＩＤとして、メモリ１２５に格納する。また、コアプロセッサ１１１は、計算したＮを用いてユニークなＩＤ（例えば、Ｎ＋付加情報）を決定するようにしても良い。たとえば、コアプロセッサ１１１は、計算したＮに別の情報（例えば、当該スレーブの用途などを示す情報）を付加してＩＤとしても良い。この場合も、コアプロセッサ１１１は、決定したＩＤをメモリ１２５に格納することにより自己の識別情報としてのＩＤを決定する。

自己のＩＤを決定すると、コアプロセッサ１１１は、シリアルトランシーバ１１４により自己のＩＤと自己の機器情報（当該機器の用途、特定、特徴などを示す情報）とをマスタＭへ送信する。例えば、コアプロセッサ１１１は、当該スレーブに接続されている情報入力機器（例えば、センサ）の種類を示す情報、あるいは、コントローラ１１６を通すなどして駆動制御が可能な駆動機構（例えば、アクチュエータ）の種類を示す情報などを含む機器情報（特徴データ）を自己のＩＤを共にマスタＭへ送信する。

ＩＤとスレーブの機器情報とは、シリアル通信ラインＬｓを介して送信され、マスタＭのシリアルトランシーバ１１４に受信される。ＩＤとスレーブの機器情報とを受信したマスタＭのコアプロセッサ１０２は、各スレーブから受信したＩＤと機器情報とをメモリ１０５へ格納する。これにより、マスタＭは、メモリ１０５に格納した各スレーブのＩＤと機器情報とを参照して、特定のスレーブへの制御命令などのデータ送信、あるいは、各スレーブから受信するデータの識別などを行うことが可能となる。
以上の手順により、各スレーブＳは、自己のＩＤを決定することができる。また、マスタＭは、各スレーブＳで決定されたＩＤと各スレーブＳの特徴を示す機器情報とを取得することができる。

次に、各スレーブにおけるＩＤ決定の具体例について説明する。
図２は、マスタＭと５つのスレーブＳ１、Ｓ２、…、Ｓ５を有するネットワークシステムにおいて、各スレーブＳの抵抗に供給される電圧を示した図である。
図２に示す例では、電源電圧値が５Ｖである場合に、ＩＤ判別線Ｌｉによって、５個の各スレーブＳの抵抗に供給される電圧を示す図である。図２に示すグラフにおいて、水平な部分は、各スレーブの抵抗前電圧値を表している。また、図２に示すグラフにおいて、ドロップしている部分は、各スレーブの抵抗で電圧が落ち込むこと（電圧降下）を示している。

ここで、図２に示された具体例において、第２スレーブＳ２がＩＤを決定する手順について説明する。
まず、マスタＭは、電源部１０３からＩＤ判別線Ｌｉに電源電圧を供給する。図２に示す例では、電源電圧値は、５Ｖである。全てのスレーブの抵抗に電圧が供給された後、第２スレーブＳ２の計測部１１２は、抵抗前電圧値及び分圧値を測定する。図２に示す例では、第２スレーブＳ２の抵抗前電圧値は、４Ｖである。また、第２スレーブＳ２の抵抗１１３による分圧値、即ち、抵抗１１３で落ち込む電圧値は、１Ｖである。

抵抗前電圧値及び分圧値を測定すると、計測部１１２は、測定された各電圧値をデジタルデータに変換して、コアプロセッサ１１１へ送信する。抵抗前電圧値及び分圧値のデータを受信したコアプロセッサ１１１は、マスタＭから何番目のスレーブかを示す値Ｎを計算する。図２に示す例では、コアプロセッサ１１１は、上記の式（１）に、抵抗前電圧４Ｖ、電源電圧値５Ｖ、及び、分圧値１Ｖを代入し、Ｎを計算する。計算式は、次の通りである。
４Ｖ（抵抗前電圧値）＝５Ｖ（電源電圧値）−１Ｖ(分圧値)×（Ｎ−１）
したがって、 Ｎ＝２ と計算される。

Ｎ＝２と計算すると、コアプロセッサ１１１は、メモリ１１５へ自己のＩＤとして「２」を格納する。メモリ１１５に自己のＩＤを格納すると、コアプロセッサ１２１は、さらに、シリアルトランシーバ１１４によりシリアル通信ラインＬｓを介して、自己のＩＤ（「２」）とともに、メモリ１１５に格納されている自己の機器情報（特徴データ）をマスタＭへ送信する。

シリアル通信ラインＬｓにより第２スレーブからＩＤ（「２」）と機器情報とを受信したマスタＭのコアプロセッサ１０２は、第２スレーブに関する情報として、ＩＤ（「２」）と機器情報（特徴データ）とを対応づけてメモリ１０５へ格納する。
以上の手順により、第２スレーブＳは自分自身で自己のＩＤを「２」と決定することができ、マスタＭは、ＩＤ判別線Ｌｉに電源電圧を供給するだけで、第２スレーブのＩＤと第２スレーブＳ２の機器情報とを取得できる。

上述したように、実施形態に係るネットワークシステムによれば、マスタＭからＩＤ判別線Ｌｉによって供給さえる電源電圧により、各スレーブＳは、それぞれが自分自身で自己の識別情報を決定することができる。さらに、各スレーブは自己で決定した識別情報を自己のスレーブＳの特徴データとしての機器情報とともに送信するため、マスタＭとしては、ＩＤ判別線Ｌｉに電源電圧を供給するだけで、各スレーブから識別情報と機器情報とを取得できる。

次に、ネットワークシステムの他の構成例について説明する。
図３は、マスタＭおよび複数のスレーブからなるネットワークシステムの第２の構成例を示すブロック図である。
図３に示す第２の構成例のネットワークシステムでは、マスタＭの電源部１０３から各スレーブＳの抵抗１１３を直列に接続するＩＤ判別線Ｌｉが、再び各スレーブＳ内を通ってマスタＭの接地部へ折り返される構成を有する。

図３に示す第２の構成例のネットワークシステムにおいて、ＩＤ判別線Ｌｉは、２重線の状態で各スレーブに接続される。各スレーブＳに接続する２重のＩＤ判別線Ｌｉは、一方が各スレーブＳの抵抗１１３を直列に接続する電圧供給ラインであり、他方が接地されるグランドラインである。

図３に示す第２の構成例のネットワークシステムは、ＩＤ判別線Ｌｉを接続する構成以外は、図１に示す構成例と同様なもので良い。図３に示す構成例においては、各スレーブＳが２重線となっているＩＤ判別線Ｌｉを接続するための構成としてコネクタＣ１及びＣ２を有している。なお、各スレーブＳにおけるコネクタＣ１及びＣ２以外は、図１に示す構成例と同様なもので良い。このため、図３では、図１に示す構成例と同様なものについては、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

コネクタＣ１は、マスタＭ又は前段のスレーブからの引き延ばされた２重のＩＤ判別線Ｌｉが接続される。上述したように、コネクタＣ１に接続されるＩＤ判別線Ｌｉは、一方が電圧供給ラインであり、他方がグランドラインである２重線である。すなわち、コネクタＣ１は、ＩＤ判別線Ｌｉのうち電圧供給ラインを抵抗１１３に接続し、グランドラインを直接的にコネクタＣ２に接続するものとする。

コネクタＣ２は、次段のスレーブへＩＤ判別線Ｌｉを接続するためのコネクタである。コネクタＣ２には、当該スレーブＳ内の抵抗１１３に接続した電圧供給ラインと、コネクタＣ１から直接的に接続されるグランドラインとが接続される。このため、ＩＤ判別線Ｌｉで次段のスレーブを接続する場合、コネクタＣ２からは、電圧供給ラインとグランドラインとが区別可能な２重のＩＤ判別線Ｌｉが引き延ばされ、次のスレーブのコネクタＣ１にそれぞれが接続される。

また、ＩＤ判別線Ｌｉを次段のスレーブに接続しない場合、コネクタＣ２は、ＩＤ判別線Ｌｉの電圧供給ラインとグランドラインとを短絡させる。すなわち、コネクタＣ２内でＩＤ判別線Ｌｉの電圧供給ラインとグランドラインとを接続することで、マスタＭは、ターミナルなしに、電源部１０３の各スレーブの抵抗を直列接続した電圧供給ラインとグランドラインとを閉じた回路を構成できる。なお、コネクタＣ２は、次段のスレーブにＩＤ判別線Ｌｉを接続する場合に、ＩＤ判別線Ｌｉにおける電圧供給ラインとグランドラインとの接続を解除されるような構成としても良い。このような形態では、ＩＤ判別線Ｌｉを次のスレーブへ接続する場合、コネクタＣ２は、ＩＤ判別線Ｌｉの電圧供給ラインとグランドラインとが開放され、それぞれを次のスレーブのコネクタＣ１へ供給することができる。

また、図３に示す第２の構成例のネットワークシステムにおいて、各スレーブＳがそれぞれ自己のＩＤを決定する手順は、図１に示す第１の構成例を用いて説明した各スレーブＳがそれぞれ自己のＩＤを決定する手順と同様に実現できる。このため、図３に示す第２の構成例のネットワークシステムにおける各スレーブのＩＤ決定手順については、その詳細な説明を省略するものとする。

図３に示すような第２の構成例によれば、マスタＭの電源部１０３から各スレーブの抵抗を直列に接続する電圧供給ラインと接地するグランドラインとを２重のＩＤ判別線Ｌｉとして各スレーブに接続し、最後のスレーブ内で電圧供給ラインとグランドラインとを短絡させる。これにより、第２の構成例によれば、２重のＩＤ判別線Ｌｉを各スレーブのコネクタに順に接続することにより容易にシステムを構築できる。

次に、本実施形態に係るネットワークシステムの第３の構成例について説明する。
図４は、本実施形態に係るマスタおよび各スレーブを有するネットワークシステムの第３の構成例を示すブロック図である。
図４に示すように、第３の構成例のネットワークシステムでは、マスタＭの電源部１０３から各スレーブＳの抵抗を直列に接続したＩＤ判別線Ｌｉの終端を、マスタＭ内に設けた接地部ではなく、最後のスレーブＳｎに設けた接地部Ｇ´に接続する。

なお、図４に示す第３の構成例のネットワークシステムにおいて、マスタＭ内の構成、および、各スレーブＳ内の構成は、図１に示すネットワークシステムのマスタＭおよび各スレーブと同様なもので実現できる。このため、図４では、マスタＭおよび各スレーブＳ内の構成については、図１に示すマスタＭおよび各スレーブＳ内の構成と同様であるので、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

さらに、図４に示す第３の構成例のネットワークシステムにおいて、各スレーブＳがそれぞれ自己のＩＤを決定する手順は、図１に示す第１の構成例を用いて説明した各スレーブＳがそれぞれ自己のＩＤを決定する手順と同様に実現できる。このため、図４における第３の構成例のネットワークシステムにおける各スレーブのＩＤ決定手順についても、、その詳細な説明を省略するものとする。

図４に示すような第３の構成例によれば、マスタＭの電源部１０３から各スレーブの抵抗を直列に接続したＩＤ判別線ＬｉをマスタＭへ引き込む必要がなく、マスタＭ及び各スレーブを設置する自由度が高くなり、ネットワークシステムを構成する各機器の物理的な構成が簡易化できる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

Ｍ…マスタ、Ｓ（Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎ）…スレーブ、Ｌｖ…主電源ライン、Ｌｇ…グランドライン、Ｌｉ…ＩＤ判別線、Ｌｓ…シリアル通信ライン、１０２…コアプロセッサ、１０３…電源ライン、１０４…シリアルトランシーバ、１０５…メモリ、１１０…スレーブ、１１１…コアプロセッサ、１１２…測定部、１１３…抵抗、１１４…シリアルトランシーバ、１１５…メモリ、１１６…コントローラ、２０１…センサ、３０１…アクチュエータ、Ｃ１…コネクタ、Ｃ２…コネクタ

Claims (8)

1. マスタと複数のスレーブとを有するネットワークシステムにおいて、
   前記マスタは、
   前記複数のスレーブとシリアル通信を行う第１の通信手段と、
   前記複数のスレーブを直列に接続する電線へ前記各スレーブに識別情報を決定させるための電圧を供給する電圧供給手段と、を備え、
   前記各スレーブは、
   前記マスタ及び他のスレーブとのシリアル通信を行う第２の通信手段と、
   前記電線により他のスレーブの抵抗と直列に接続される抵抗と、
   前記抵抗にかかる電圧値としての分圧値と前記抵抗の前段の電圧値とを測定する測定手段と、
   前記測定手段が測定した前記抵抗の前段の電圧値と、前記分圧値と、前記電圧供給手段が前記電線に供給する電圧値とから自己の識別情報を決定する決定手段と、を備える、
   ネットワークシステム。
2. 前記各スレーブは、さらに、前記決定手段により決定した識別情報を自己の識別情報として設定する設定手段を有する、
   前記請求項１に記載のネットワークシステム。
3. 前記各スレーブの抵抗は、全スレーブにおいて同じ抵抗値であり、
   前記各スレーブの決定手段は、前記電線で直列に接続された各スレーブの抵抗で予測される電圧降下に基づいて、前記マスタの前記電圧供給手段から何番目に接続されたスレーブであるかを示す識別情報を決定する、
   前記請求項２に記載のネットワークシステム。
4. 前記各スレーブは、さらに、前記決定手段により決定した識別情報を前記第２の通信手段により送信し、
   前記マスタは、さらに、前記第１の通信手段により前記各スレーブから受信する識別情報を保存する保存手段を備える、
   前記請求項１乃至３の何れか１項に記載のネットワークシステム。
5. 前記マスタは、さらに、
   前記各スレーブの抵抗を直列に接続する前記電線の終端を接地する接地部を有する、
   前記請求項１乃至４の何れか１項に記載のネットワークシステム。
6. 前記電線で直列に接続されるスレーブのうち前記電源供給手段から最も遠いスレーブは、前記電線の終端を接地する接地部を有する、
   前記請求項１乃至４の何れか１項に記載のネットワークシステム。
7. 前記電線は、前記各スレーブの抵抗を直列に接続する電圧供給ラインとグランドラインとで２重化され、
   前記各スレーブは、前記電圧供給ラインに前記抵抗を直列に接続するコネクタを有し、
   前記マスタから最も遠くに接続されるスレーブは、前記抵抗に直列接続した後の前記電圧供給ラインと前記グランドラインとを短絡する、
   前記請求項１乃至４の何れか１項に記載のネットワークシステム。
8. マスタと複数のスレーブとがシリアル通信を行うネットワークシステムにおける識別情報の設定方法であって、
   前記複数のスレーブを直列に接続する電線へ前記各スレーブに識別情報を決定させるための電圧を供給し、
   前記電線により他のスレーブの抵抗と直列に接続される抵抗にかかる電圧値としての分圧値と前記抵抗の前段の電圧値とを測定し、
   前記測定した前記抵抗の前段の電圧値と、前記分圧値と、前記電線に供給される電圧値とから前記各スレーブがそれぞれ識別情報を決定する、
   ネットワークシステムにおける識別情報の設定方法。

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