JPH03201009A - 機構制御用プログラム開発システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、プログラムを生成するプログラム開発システ
ムに関し、特にモータやマグネット等により駆動される
機構部（以下メカという）を制御するための所謂機構制
御用プログラムを生成するプログラム開発システムに関
する。

（従来の技術） 近年、モータやマグネット等で駆動されるメカとそれを
制御するためのエレクトロニクスから成る系をメカトロ
ニクスと呼ぶようになった。最近では、これにマイクロ
コンピュータが組込まれ、メカは、マイクロコンピュー
タ上で実行されるプログラムで制御されることが一般的
になってきた。

従来、こうしたメカを制御するためのプログラムを開発
する装置としては、たとえばインサーキットエミュレー
タと呼ばれる装置が使われている。

インサーキットエミュレータは、開発対象装置の上位マ
イクロコンピュータの代シに、メカ制御用マイクロコン
ピュータに接続され、インサーキットエミュレータに存
在するプログラムを恰も開発対象装置のメカ制御用マイ
クロコンピュータ上で実行しているかのように実行する
ことにより、リアルタイムで開発対象装置のメカ制御用
マイクロコンピュータのエミュレーションを行うもので
ある。また１通常インサーキットエミュレータには、キ
ーボードやデイスプレィが接続されるとともに、外部記
憶装置やプログラムを記述するエディタ、ソースプログ
ラムからオブジェクトプログラムを生成するコンパイラ
やアセンブラを備えてかり、インサーキットエミュレー
タ上でのターゲットプログラムの開発を可能としている
。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら以上述べたインサーキットエミュレータに
は、以下に述べる問題点があった。

（１）　　ソースプログラムはプログラミング言語で記
述されるが、プログラミング言語は一般の汎用言語（Ｐ
Ｌ／Ｉ　、　Ｃ言語等）またはアセンブラ言語であり、
特にメカ制御用に特定したものではないので、メカ制御
用プログラムとしての意味解釈が困難である。またプロ
グラミング言語それ自体の意味解釈が困難であるので、
ソースプログラムを見ても直観的にプログラムの流れや
実行条件を把握しにくい。

（２）モータの駆動、マグネットの駆動、センサによる
位置認識等のメカ制御のための基本的命令と、制御対象
とするメカの固有の特性に依存した命令とが同一のプロ
グラムとして同一レベルの言語で記述されるので、異な
るメカにプログラムを流用する場合、メカの固有の特性
に依存した命令を特定しにくいので、変更箇所を特定し
にくい。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので。

その目的は、開発対象とするメカを制御するための命令
群を基本的なものとそのメカ固有のものとに分け、メカ
固有の命令を流れ図を作成してプログラムとして生成す
ることにより、上記問題点を解決し、メカ制御用プログ
ラムを容易に開発可能とするプログラム開発システムを
提供することである。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために本発明は、機構部の動作を制
御する機構制御用マイクロプロセッサで実行するプログ
ラムを生成する機構制御用プログラム開発システムに訃
いて５機構部の動作を制御する基本的命令群を解読する
インタプリタを前記機構制御用マイクロプロセッサに常
駐させ、該機構制御用マイクロプロセッサと断接可能な
機構制御用プログラム開発装置を設けたものであう１機
構制御用プログラム開発装置は、操作部と、前記操作部
の操作により機構部の動作を制御する固有の命令群を流
れ図で記述するとともに該流れ図に関する情報を出力す
る記述手段と、前記流れ図を記憶する記憶手段と、前記
流れ図に関する情報に基いて、前記インタプリタが解読
可能な命令コード列を生成する生成手段と、前記生成手
段により生成した命令コード列を機構制御用マイクロプ
ロセッサへ転送する転送手段と、転送された命令コード
列を前記インタプリタが解読実行すべく指示する指示手
段を具備している。

（作用） 次に上記構成に基〈作用を説明する。

駆動部を動かす基本的命令群をインタプリタに持たせ、
該インタプリタを機構制御用マイクロプロセッサに常駐
させるようにしたので、機構制御用プログラムの生成に
おいては前記機構部に固有のプログラムのみを生成すれ
ばよい。

この固有のプログラムは機構制御用プログラム開発装置
に釦いて生成される。壕ず流れ図記述手段により該プロ
グラムを流れ図で表現する。該記述手段は同時に流れ図
に関する情報を出力し、この情報に基いて生成手段は命
令コード列を生成する。この命令コード列は転送手段に
よジ機構制御用マイクロプロセッサへ転送される。転送
された命令コード列は、指示手段の指示により１機構制
列用マイクロプロセッサ内のインタプリタにより解読実
行される。

（実施例） 以下本発明に係る実施例を図面にしたがって説明する。

なお各図面に共通する要素には同一の符号を付す。

第１図は本発明の実施例を示すブロック図である。同図
において、開発対象装置１は、上位マイクロプロセッサ
２．メカ制御用マイクロプロセッサ３釦よび機構部４を
有している。メカ制御用マイクロプロセッサ３には、演
算処理を行う中央処理装置（ＣＰＵ　）　５　、メモリ
６、メカ制御用インタプリタ７それにＩ１０ポート８，
９がそれぞれバス１０により接続されて内蔵されている
。Ｉ１０ポート９は機構部４のモータ１１、マグネット
１２釦よびセンサ１３に接続され、メカ制御用マイクロ
プロセッサ３が機構部４を制御できるようになっている
。インタプリタ７は機構部４の各デバイスを動作させる
ための基本的機能を命令セットのかたちで有している。

命令セットはたとえば下記の第１表に行すようになって
いる。

第 表 上位プロセッサ２は開発対象装置１全体にかかわるアプ
リケーションプログラムを実行する役目を担っており、
メカ制御用マイクロプロセッサ３ばこの上位プロセッサ
２の指示によりメカ制御を実行する。

メカ制御用プログラム開発装置１５は、オイレータが操
作する操作部としてのキーボード１６−Ｊ、、−よびデ
イスプレィ１７を有して訃す、キー♂−ド１６と接続さ
れてチャートエディタ１８を有する。

チャートエディタ１８は開発対象装置１の機構部４を制
御するための固有の命令を表現する流れ図を記述する。

またメカ制御用プログラム開発装置１５には、外部記憶
装置１９、チャートコンノＪ？イラ２０およびデパッが
２１が設けられている。外部記憶装置１９は、たとえば
磁気ディスク装置であう、ここには後述するチャートコ
ンパイル規則が予め格納されている。チャートコンノセ
イラ２０はチャートエディタ１８と接続されておシ、チ
ャートエディタ１８からの情報に基いて命令コード列を
生成する。デバッが２１はチャートコンノソイラ２０で
生成した命令コード列をデバッグするもので、内部にデ
バッグ済の命令コード列を開発対象装置１のメカ制御用
マイクロプロセッサ３に転送する転送手段２２と、メカ
制御用マイクロプロセッサ３内のインタプリタ７に対し
て命令コード列の解読実行を指示する指示手段２３を有
している。なおメカ制御用プログラム開発装置１５内の
各装置は図示せぬ中央処理装置により制御される。

プログラム開発装置１５は切換スイッチ１４によりンカ
制御用マイクロプロセッサ３と断接可能であシ、切換ス
イッチ１４は上位プロセッサ２とメカ制御用マイクロプ
ロセッサ３とも断接可能にしている。

ここで本実施例における゛メカ”とは、動力源として、 モータ（ステッピングモータＩＤｃサーボモータ）マグ
ネット を持ち、 位置検出デバイスとしてのセンサを持ち、駆動対象物と
しては、 印字ヘッド 印字媒体 磁気ヘッド 読取りセンサ 読取り媒体 各種カード 紙幣 等があり１ 情報処理装置の入出力装置または端末装置に組込１れる
ものである。

開発対象装置のメカの例を第２図に示す。第２図は開発
対象装置のメカの例として印字媒体搬送機構を示す機構
図である。

左側手前にインサータ２５があり、中央部に印字ヘッド
２６がある。インサータ２５と印字ヘッド２６をつなぐ
搬送路２７には、上下のローラの組ローラ２８．ローラ
２９．ローラ３ｏがそれぞれ複数あシ、ローラにより印
字媒体３１をクランプしく挾み込み）、各ローラの回転
にょう印字媒体が搬送される。ローラ２９の位置には、
スキュー（曲ｂ）検出用のセンサ３２があハ印字媒体搬
送中ニ、このセンサ３２のオンオフによハ印字媒体３１
のスキューをチエツクできる。全てのローラ２８，２９
．３０は、ひとつのステッピングモータ３３にシャフト
およびベルトで接続され、用マグネッ）３４．３５．３
６から動力を受け、このオンオフにより、印字媒体クラ
ンプのオンオフができる。

本実施例に係るメカ制御用プログラム開発装置１５では
、上述したような各種のメカの動作を統一的に記述する
ために、メカの駆動系を、レール上を動くトレーンとし
てモデル化する。ル−ルにひとつの１次元座標を対応さ
せ、レール上の基準位置、方向・単位を任意に定義する
。トレーンとは前述した駆動対象物のことである。たと
えば、第２図に示す印字媒体搬送機構においては、印字
媒体搬送路２７をル−ルに、印字媒体３１を１トレーン
に対応させる。第２図に示す印字媒体搬送機構を本実施
例にしたがってモデル化した例を第３図に示す。

第３図において、印字媒体搬送路にレール（１）を割当
て、印字媒体にトレーン（１）を割当てる。曾たレー＃
（１）上の位置を次のように定義する。即ち、左側イン
サータ位置二〇 印字ヘッド２６行位置＝１０００ ステッピングモータの１ステツプで印字媒体が動く移動
量を単位とし゛、インサータから印字ヘッド２６へ向う
方向、つ′１シ矢印Ａ方向を正方向とする。

これらの定義は装置の立上す時に、前述のメカ制御用イ
ンタプリタ７の’　５ＣＡＬＥ”命令（第１表参照）に
より実行される。

なお、第３図において、ＰＭ、ＭＧＩ　、ＭＧＩおよび
ＭＯＳはそれぞれ第２図におけるステッピングモータ３
３、マグネット３４．マグネット３５およびマグネット
３６を示す。

次に本発明に係る実施例の動作を特にメカ制御用プログ
ラム開発装置１５の動作を中心に説明する。第４図はメ
カ制御プログラムの開発プロセスを示す説明図である。

第４図において、オペレータはデイスプレィ１７を見な
がらキーボード１６を操作し、チャートエディタ１８を
起動する。チャートエディタ１８が起動されると、チャ
ート（流れ図）を記述するための描画要素がデイスプレ
ィ１７に表示される。描画要素とはたとえば○２ロ、→
、◎、１等の記号であり、これらの描画要素釦よび描画
要素の組合せの定義は第７図に示す通うである。

本実施例ではひとつの描画要素を１フレーム”と呼んで
いる。チャートエディタ１８は、オペレータの指示によ
り描画要素を決め、メカ制御用プログラムを生成するた
めのチャートを描く。描かれたチャートの例を第５図（
ａ）７）至（ｄｌに示す。

第５図（ａｌは、印字媒体をインサータ位置から印字行
位置筐で搬送するメカ制御プログラムを示すマイクロチ
ャートとしての”ＳＡＭＰＬＥ”であシ、第５図（ｂ）
乃至（ｄ）はその子チャートとして’　ＳＴＡＲＴＭＯ
Ｔ”（モータ起動）“ＲＯＬＬＥＲ”（口゛←゛う制御
） ”ＣＨＥＣＫ”　（異常検出） の各チャートを示す。

さて、ＳＡＭＰＬＥは、入力パラメータとして。

ＰＡＲＡＩ　　＝　　移動目標位置 ＰＡＲＡ２　　＝　　ローラ２位置 ＰＡＲＡ３　　＝　　ローラ３位置 を受取り、各ローラの回転により、印字媒体先端位置Ｐ
　Ｆ　＝　ＰＡＲＡＩ　ｔで印字媒体を搬送する。

以下、チャートに沿って処理の流れを説明する。

（１）　　ＳＡＭＰＬＥは、筐ず、モータ起動処理ＳＴ
ＡＲＴＭＯＴを呼ぶ。

（２）　　ＳＴＡＲＴＭＯＴ　　は％ＲＡＩＬ　ＯＮ命
令により１駆動対象レールをＲＡＩＬ　１とし、モータ
ＲＭＩの割す付け。

搬送速度等の定義を行ない、５ＴＡＲＴ命令により。

先端目標位置Ｐ　Ｆ　＝　ＰＡＲＡＩとして、モータを
起動する。

（３）　　ＳＡＭＰＬＥは、次に、ローラ制御処理”　
ＲＯＬＬＥＲ”を呼ぶ。

（４）　　ＲＯＬＬＥＲは、トレーン（この場合印字媒
体）先端位置ＰＦがローラ２位置ＰＡＲＡ　２に達した
場合。

ＭＧ２をオンし、ローラ２をクランプする。ローラ３に
ついても、同様に制御する。

（５）　　ＳＡＭＰＬＥは、次に、異常検出処理ＣＨＥ
ＣＫを呼ぶ。

（６）　　ＣＨＥＣＫは、トレーン先端位置ＰＦがＰＡ
ＲＡ２とＰＡＲＡ３の間にあった場合、センサＰＤＩを
チエツクし、“１”（媒体アシ）ならば正常、′Ｏ″（
媒体無し）ならば異常へ抜ける。

（７）　　ＳＡＭＰＬＥは、チエツク結果が正常ならば
、モータが停止（ＭＯＴＯＲ＝　０　）する筐でローラ
制御から繰返す（ＲＭＣは、トレーン位置が目標位置に
達すれば自動的にモータを停止する）。モータが停止し
たならば、終了コード＝正常を返し終了する。

チエツク結果が異常ならば、強制的にモータを停止し、
終了コード−異常を返し終了する。

チャートエディタ１８は、チャートを描くと同時に、描
画のための情報やフレーム間のつながｂ状態を示すチャ
ート情報を第１図に示す外部記憶装置１９へ出力する。

チャート情報は次のようなリスト構造になっている。

第１図に示す外部記憶装置１９には前述したように予め
チャートコンパイル規則が格納されてふ・ｂ、このチャ
ートコン・ゼイル規則は次のようなリスト構造になって
いる。

チャートコンパイラ２０は外部記憶装置１９力りらチャ
ート情報とチャートコンパイル規貝１ｊを読出して両者
のマツチングを行い、第１図に示すインタプリタ７が解
読可能な命令コード列を生成する。

チャートコンパイラ２０は、先ス先頭フレームについて
、チャートコンパイル規則のＩＦ部の条件に合致する規
則を捜す。合致する規則力；見つ力りると、ＴＨＥＮ部
のＢＯＤＹ部の指示により、該フレーム情報をプログラ
ム命令コードに変換する。次に、同じ＜　ＴＨＥＮ部の
ＮＥＸＴ部の指示により、次に処理すべきフレームを選
択する。

これを、ＮＥＸＴ部が空のチャームコンノセイル規側と
合致する１で再帰的に繰返し、メカ制御プログラム命令
コードを生成する。

上記のチャートエディタ１８釦よびチャートコンパイラ
２０の動作を繰返し、一連のメカ制御用プログラムの命
令コード列を生成する。生成した命令コード列の例を第
６図に示す。命令コード列はデバッガ２１に送られる。

次にオペレータはデバッガ２１を起動する。デバッガ２
１が起動されると、ＢＡＳＩＣ風の専用会話型言語を解
読実行するモードとなる。デバッが２１はチャートコン
パイラ２０から送られてきた命令コード列を解読実行し
、エラーがあるか否かチエツクする。エラーが検出され
た場合は、オペレータは再度チャートエディタ１８を起
動し、チャート作成からやｂ直す。エラーがない状態に
なると第１図に示す転送手段２２により命令コード列を
メカ制御用マイクロプロセッサ３のメモリ６へ転送し、
メモリ６に格納する。

次に第１図に示すデバッガ２１内の指示手段２３により
メカ制御用マイクロプロセッサ３のインタシリタフを起
動し、インタプリタ７に、転送した命令コード列を解読
実行させる。これにより実際に機構部４を動かし、命令
コード列にエラーがないかチエツクする。この結果エラ
ーがない場合は、切換スイッチ１４を上位プロセッサ２
側に接続し、メカ制御用マイクロプロセッサ３とプログ
ラム開発装置１５を切離す。以上によりメカ制御用プロ
グラム開発プロセスを終了する。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように本発明によれば、モータの駆
動やマグネットの駆動等のメカを動かすための基本的命
令をメカ制御用インタプリタに持たせ、該インタプリタ
をメカ制御用マイクロプロセッサ上に常駐させるように
したので、メカ制御用プログラムの生成において、開発
対象装置のメカに固有のプログラムのみを生成すればよ
い。したがってメカ制御用プログラムの生成が容易にな
る効果を奏する。

筐た、開発対象装置のメカに固有のプログラムを生成す
る場合に、流れ図記述手段により該プログラムを流れ図
で表現できるようにしたので、実行条件等のプログラム
の意味を直観的に理解できるようになる。

さらに、プログラムの意味を把握しやすいことから、他
のメカ用のプログラム開発に流用したい場合に、変更箇
所を特定しやすいという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例を示すブロック図、第２図
はメカの例を示す機構図、第３図は印字媒体搬送機構の
メカモデルを示す説明図、第４図はメカ制御用プログラ
ム開発プロセスを示す説明図、第５図（ａ）はメカ制御
用プログラムを示すマイクロチャート、第５図（ｂ）乃
至（ｄ）はメカ制御用プログラムを示す子チャート、第
６図は命令コード列を示す説明図、第７図は描画要素の
定義を示す説明図である。 ３・・・メカ制御用マイクロプロセッサ、４・・・機構
部、７・・・インタプリタ、１５・・・メカ制御用プロ
グラム開発装置、１６・・・キーボード、１７・・・ア
イスプレイ、１８・・・チャートエディタ、１９・・・
外部記憶装置、２０・・・チャートコンノ’ｌ？イラ、
２１・・・デバッガ、２２・・・転送手段、２３・・・
指示手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 機構部の動作を制御する機構制御用マイクロプロセッサ
   で実行するプログラムを生成する機構制御用プログラム
   開発システムにおいて、 機構部の動作を制御する基本的命令群を解読するインタ
   プリタを前記機構制御用マイクロプロセッサに常駐させ
   、 操作部と、 前記操作部の操作により機構部の動作を制御する固有の
   命令群を流れ図で記述するとともに該流れ図に関する情
   報を出力する記述手段と、 前記流れ図を記憶する記憶手段と、 前記流れ図に関する情報に基いて、前記インタプリタが
   解読可能な命令コード列を生成する生成手段と、 前記生成手段により生成した命令コード列を機構制御用
   マイクロプロセッサへ転送する転送手段と、 転送された命令コード列を前記インタプリタが解読実行
   すべく指示する指示手段とを具備し、前記機構制御用マ
   イクロプロセッサと断接可能なプログラム開発装置を設
   けたことを特徴とする機構制御用プログラム開発システ
   ム。