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技術 CANプロトコルにより動作する制御及び/又は管理システムにおける装置

出願人 クヴァセルコンスルタントアクティエボラーグ
発明者 フレドリクソン,ラルス―ベルノ
出願日 1997年2月12日 (23年9ヶ月経過) 出願番号 1997-530050
公開日 2000年5月9日 (20年6ヶ月経過) 公開番号 2000-505610
状態 不明
技術分野
  • -
主要キーワード 共通ケーシング 変調命令 オペレータユニット 分配コネクタ 設備要素 設置機 直結接続 工程制御システム
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課題・解決手段

制御又は管理システムであって、デジタル直列通信及びこれと相互通信可能なCANプロトコルによって動作するモジュール編入したものである。制御卓CANシステムにおいて表現される調整及び/又は確認機能とは関係なく、信号プロトコルによって動作する1又は2以上のモジュールにワイヤレス接続されることができる。特定の受信用通信部は前記信号プロトコルをCANシステムの信号プロトコルに変換する。CANシステムにおける第1モジュールの機能を、前記システムにおける第2モジュールへのワイヤレス接続を介して制御するための装置が構成される。各ユニットがCAN信号プロトコルによって動作する相互に分離したユニットからなるシステムが、これらユニット間のキー割当がユニット中のモジュール又はマスターシステムによって指定される。識別中に基づくようにした認識システムによって動作する無線通信手段により、相互に通信可能とされる。

概要

背景

概要

制御又は管理システムであって、デジタル直列通信及びこれと相互通信可能なCANプロトコルによって動作するモジュール編入したものである。制御卓CANシステムにおいて表現される調整及び/又は確認機能とは関係なく、信号プロトコルによって動作する1又は2以上のモジュールにワイヤレス接続されることができる。特定の受信用通信部は前記信号プロトコルをCANシステムの信号プロトコルに変換する。CANシステムにおける第1モジュールの機能を、前記システムにおける第2モジュールへのワイヤレス接続を介して制御するための装置が構成される。各ユニットがCAN信号プロトコルによって動作する相互に分離したユニットからなるシステムが、これらユニット間のキー割当がユニット中のモジュール又はマスターシステムによって指定される。識別中に基づくようにした認識システムによって動作する無線通信手段により、相互に通信可能とされる。

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請求項1

ISO11898標準によるCANシステム(域内制御ネットワークシステム)において、デジタル直列通信回線(107A)を介して相互通信可能なモジュール(102A、103A、104A)を含み、前記CANシステムと通信可能な第1のモジュールユニット(108A)から提起された機能であって、一又は二以上の第2のモジュールに属する制御又は管理機能を実行するために、それぞれ前記CANシステムと前記ユニットとの間において、前記CANシステムの一部分をなし、一又は二以上の無線接続を介して通信可能な2以上の通信装置(106A、114A)を備え、その第1の通信装置(114A)から第2の通信装置(106A)への送信が行われた時は、これらの装置がCANシステムにおいて見出される調停又は確定機能とは無関係な信号プロトコルによって動作し、特定受信機である通信装置(106A)が前記信号プロトコルをCANシステムの信号プロトコルに変換する主動作又は補助動作を行うものであることを特徴とするCANシステム中の装置。

請求項2

通信装置(204A、205A)が、CANシステムに結合可能であり、それら通信装置の非接続、又は不活性状態において単一体システム(201A)を形成し、逆にそれら通信装置の接続、又は活性状態において互いに分離した関係で動作する二つのCANシステム(202A及び203A)を形成するようにしたことを特徴とする請求の範囲第1項記載の装置。

請求項3

特定の一対の通信装置(204A、205A)が、例えば、エサーネット(Ethernet)、ウエーブライダ(Wave Rider)等、CANプロトコルとは区別される他のプロトコルによって動作するものであることを特徴とする請求の範囲第1項又は第2項記載の装置。

請求項4

前記モジュールが一又は二以上の屋舎に設置された織機に対してそれぞれ割り当てられ、前記ユニットが多数の織機、なるべくなら織機総数の大部分に対して共通の、パーソナルコンピュータを含むサービスユニットからなることを特徴とする請求の範囲第1項〜第3項のいずれか1項に記載の装置。

請求項5

屋舎内の織機に対して割り当てられた一又は二以上のモジュールが、ビーム交換ボビン交換等を含むサービス機能に対し、無線通信手段を介して接続されるように構成されたことを特徴とする請求の範囲第1項〜第4項のいずれか1項に記載の装置。

請求項6

前記サービス機能がその機能のためのサービス機械を含み、そのサービス機械が、最新サービス機能情報を獲得し、前記ユニット上にこれを表示するものであり、前記機能の測定又は命令は前記サービス機械とスタッフとの同時的な又は完全な調整において用意されるものであることを特徴とする請求の範囲第7項記載の装置。

請求項7

前記ユニットが屋舎内の織機において発生した欠点の情報を提供するものであることを特徴とする請求の範囲第1項〜第5項のいずれか1項に記載の装置。

請求項8

屋舎内の織機によって達せられる生産と、効果的な生産を維持するため織機に対して必要とされるサービス測定が、前記ユニットの補助によって合成されるようにしたことを特徴とする請求の範囲第1項〜第7項のいずれか1項に記載の装置。

請求項9

共通制御ユニットによって制御される多数の織機が配置されている場合において、それらの織機が制御ネットワーク内において一括・結合され、前記ネットワーク内の特定の織機が、互いの割当周波数による混乱を避けるため、独自の制御周波数を有するものであることを特徴とする請求の範囲第1項〜第8項のいずれか1項に記載の装置。

請求項10

各織機の周波数が2.4GHz以上の広帯域レンジから選択されたものであることを特徴とする請求の範囲第1項〜第9項のいずれか1項に記載の装置。

請求項11

建設現場における機械(1101A、1103A)や織機(803A、804A)などのような相互に分離した機械ユニットがシステム中に分布しており、無線通信115A、116Aにより二以上の前記機械ユニット間にメッセージチャンネル確立して相互に通信可能とし、前記無線通信がキー割当を伴う認識方式により作動し、特定の接続段階では選択された機械ユニット間においてのみメッセージ伝達が行われるとともに、特定のユニットはCAN信号プロトコル(ISO−11898標準)によるCANシステム動作を行うものとして設計され、前記CAN信号プロトコルは、前記機械ユニットを構成するモジュール(102A、103A、104A)間で、機能、刺激読み取り、等々を、デジタル直列通信回線(107A)を介して相互通信可能としたものであって、各接続時における機械ユニット間のキー割当は、無線通信設備の真の同一性に基づかないで、その設備に割り当てられた識別子に基づいて行われ、その識別子は関連するユニット中のモジュールによる結合を通じて、及び/又はマスタシステム又はマスタ制御センタからもたらされるものであることを特徴とするユニット分布システム中の装置。

請求項12

前記各モジュール(401A)は、キー割当遂行機能を、モジュール中に組み込むこと、及び/又は一以上のマスタシステム(1108A)からモジュールに割り当てることができるように構成されたものであることを特徴とする請求の範囲第11項記載の装置。

請求項13

特定ユニットのCANシステム中モジュールが独自の識別子を有し、そのCANシステム中モジュールの独自の識別子が特定の無線通信設備(例えば、204A、215A)のための識別子を形成するようにしたことを特徴とする請求の範囲第11又は12項記載の装置。

請求項14

特定のCANシステムが無線通信(115A)を遂行する設備の一部分を構成する無線モジュール(204A)を含み、そのCANシステムは、無線モジュールが接続又は活性化される時を検出し、キー割当がその接続又は活性化された無線モジュールに属するCANシステム中の別のモジュールから実現されることができるように構成されていることを特徴とする請求の範囲第11〜13項のいずれか1項に記載の装置。

請求項15

キー割当が域内に組み込まれたCANシステムに共通するパブリックキー、又はそれらの間で通信可能なCANシステムのいずれかの部分を形成するモジュールの識別子に基づく独自キーの割当からなることを特徴とする請求の範囲第11〜14項のいずれかに記載の装置。

請求項16

キー割当が、システム部分を形成する全ノードの認識があるCANシステム内で選択されたシステムノード(601A)によって実行され、前記CANシステムにおいて、システムノードの同意又は認識なくして接続され、交換され、もしくは作動するノードが存在しないものであることを特徴とする請求の範囲第11〜15項のいずれか1項に記載の装置。

請求項17

システムノードがネットワークキージャンププラン及び/又は無線通信における分散コードを決定するものであることを特徴とする請求の範囲第11〜16項のいずれか1項に記載の装置。

請求項18

例えば、巻き上げクレーン(1101A)及び遠隔制御ユニット(1104A)の形態でユニットが存在する場合において、前記機械ユニットのCANシステムにおけるシステムノードが、両ユニット(1101A、1104A)のための共通キーを決定するように配列されていることを特徴とする請求の範囲第11〜17項のいずれか1項に記載の装置。

請求項19

ネットワークキーが排他的、選択的に分配され、又は例えば、無線通信チャンネル型の共通通信チャンネル(1107)を介して上位レベルから供給されたものとして、多数の機械(巻き上げ式クレーン)及び遠隔制御ユニット(1104A、1105A、1106A)のために分配され、域内共通ユニット特定域内におけるすべての機械と遠隔制御ユニットの同一性に関して完全な情報を有し、無線通信設備はシステム的観点から低レベルにおいて終端形成されているとともに、安全性に関するいかなる不安もなく交換されるものであることを特徴とする請求の範囲第18項記載の装置。

請求項20

多数の遠隔制御ユニット(1104A、1105A)が、共通ユニット(巻き上け式クレーン、織機、等々)を制御するように配列され、特定の遠隔制御ユニットからの特定の制御命令が制御されるべき共通ユニットの識別デバイスビットパターン)において割当又は受信可能であって、前記識別デバイスが制御されるべき共通ユニットのシステムノードにおいて配置されたことを特徴とする請求項11〜19のいずれか1項記載の装置。

請求項21

制御命令が、制御ユニットに割り当てられたネットワークキーの補助によって受信され、システムノードが所定の規則セットに従って特定の遠隔制御ユニットの制御命令を選択するものであり、前記規則セットが遠隔制御ユニットの異なった時間ステージにおける接続を許容するものであることを特徴とする請求の範囲第20項記載の装置。

請求項22

多数の機械ユニット(1101A、1102A)が種々の個体に割り当てられた多数の遠隔制御ユニット(1104A、1105A)に対して割り当て可能であり、機械ユニットが活性化されていない場合において、これらの機械ユニットはワークサイトに割り当てられた汎用チャンネル(1107A)上において聴聞できるように配置されており、休止中の機械(例えば、1101A)が遠隔制御ユニット(例えば、1104A)(個体)に割り当てられる限り、無線センターが休止中の機械との接続を確立して、特定の同一性/キーをその遠隔制御ユニットに伝達し、その遠隔制御ユニットが活性化されるかぎり、前記休止中の機械の無線部分が汎用チャンネル(1107A)を介して選択された遠隔制御ユニットの無線部分との接続を確立して、その同一性とそれが接続のマスターであるとの事実を報告し、さらに機械ユニットと遠隔制御ユニットとの間の排他的チャンネルがこの場合においてセットアップされ、例えばジャンププラン上の排他的チャンネル情報が伝達されるようにしたことを特徴とする請求の範囲第11〜21項のいずれか1項に記載の装置。

請求項23

CANシステムが無線モジュール(WCANM)(606)とともに配列され、その唯一仕事が無線通信に参加することであることを特徴とする請求の範囲第11〜22項のいずれか1項に記載の装置。

請求項24

複数の遠隔制御ユニット(1104A)の各々がワークエリア内におけるそれら自身の部分エリアに奉仕し、モービルユニットがその部分エリアにおいて制御され、そのモービルユニットに対する制御源は、それが部分エリア境界を通過する時に、一つの遠隔制御ユニット(1104A)から別の遠隔制御ユニット(1105A)に移るようにしたことを特徴とする請求の範囲第11〜23項のいずれか1項に記載の装置。

請求項25

モジュールがCAN接続(407A)を介して通信を行うための監視/制御ユニット(401A)、メモリーCANコントローラ(404A)、CANドライバ(405A)、及び調整回路(406A)を含むCPUであって、前記監視/制御ユニットがコネクタ(416A)を介して無線通信部(409A)を含む無線ユニット(408A)に結合されるようにしたものからなり、前記無線ユニット(408A)がCPU(410A)、メモリー(411A)及び通信用調整回路(412A)を備えたものであることを特徴とする請求の範囲第11〜24項のいずれか1項に記載の装置。

請求項26

複数の機械、例えば織機(803A)が制御卓ユニット(808A)によって制御されるものである場合、なんらかの機械動作を必要とする機械が無線通信ネットワーク上にメッセージを送るものであり、このメッセージを受信した前記制御卓ユニット(808A)には、一又は二以上の情報アイテムが補助を要求する機械数だけ出現し、機械動作を必要とする機械に奉仕するために機械の同一性と機械動作の特性、選択容易性等が、運転命令選択用の制御卓ユニットにおいて選択されるようにしたことを特徴とする請求の範囲第11〜25項のいずれか1項に記載の装置。

請求項27

制御卓ユニット(808A)からの管理機能が働く場において全ての機械が同一の無線チャンネルを使用し、選択された機械がサービスされるとき、その選択された機械と制御卓ユニットとの間に排他的な無線チャンネルが確立されるようにしたことを特徴とする請求の範囲第26項記載の装置。

請求項28

デジタル直列通信回線(5A)を介して接続可能なモジュール(1A、2A、3A、4A)を含み、第1モジュール(1A)及び/又はこれに制御される設備ユニットにおける一つの機能が、前記第1モジュール(1A)及び/又は設備ユニットの設置位置(A)において監視又は記録されるように意図されたCANシステム(ISO11898)中の装置であって、無線通信設備(8A、9A)が、前記設置位置(A)と第2モジュール(4A)を設置すべきシステム中の位置(B)との間において無線通信チャンネル(11A、12A)を確立するために、前記システム中の第2モジュール(4A)に属する部分(9A)と接続できるように配置され、前記第1モジュールの、及び/又はその設備ユニットの設置に代えて、無線通信設備(8A、9A)が、前記無線チャンネル(11A)及び前記無線通信設備の前記部分(9A)を介して付勢信号(i1)を発生させるために活性化されるものであり、前記第2モジュールにおける信号I2の活性化により、第1モジュール(1A)を誘導し、前記システム中に欠点がなければ、その特定の制御及び/又は管理機能を遂行せしめ、この場合において、その特定の制御及び/又は管理機能は前記第1のモジュール及び/又はその設備ユニットの位置において監視又は記録されるようにしたことを特徴とする前記CANシステム中の装置。

請求項29

CANシステムが機械制御システム及び/又は工程制御システムの1部を成し、第1信号(i5)が前記制御システムの特定のプロセスを遂行するために、システム中のモジュール間において発信・伝達されるようにするとともに、第1位置(A)における無線通信設備の第1付勢信号(i1)が、第2モジュール(4A)における第2の回路付勢を生ずるものであり、さらにこの第2の付勢が前記第2モジュールにおける第2の付勢信号(i2)を生ずるようにしたことを特徴とする請求の範囲第28項記載の装置。

請求項30

前記第2モジュールの付勢によって生じた信号付勢(i2)が前記第2モジュールにおけるメッセージ開始(19A)をもたらし、前記第2モジュールがそのモジュールの通信回路(20A)を介して、第1モジュール(1A)への接続回線(5A)上にメッセージ伝達するための準備を行うものであることを特徴とする請求の範囲第28項記載の装置。

請求項31

前記第2モジュールがかくして発生したメッセージを、モジュール間のメッセージ又は信号(i5)の通常の交換における所定の優先順位に従って伝達するものであることを特徴とする請求の範囲第30項記載の装置。

請求項32

前記第2モジュールがCANシステム内のメッセージ又は信号(i5)の通常の交換において割り込みを生じ、前記第2モジュールの付勢によって開始された第2モジュール(4A)における信号付勢(i1)が、前記通信回路(20A)、接続回線(5A)を介して、一又は二以上のテストメッセージを、前記第1モジュール(1A)に発生及び発信する役割を果たすものであることを特徴とする請求の範囲第31項記載の装置。

請求項33

前記第2モジュールにおける第2の付勢に基づいて信号が活性化(i2)されると、前記第2モジュールが機械及び/又は工程制御において通常的に発生しうる制御又は管理機能を開始し、及び/又はテスト若しくは故障検出機能のために特に省略される制御及び/又は管理制御オペレーションを発生するものであることを特徴とする請求の範囲第1〜32項のいずれか1項に記載の装置。

請求項34

無線通信設備(8A、9A)が、双方向接続によって作動することにより、第1モジュール(1A)において制御又は管理される要素又は集合体の刺激を、その第1モジュールから接続回線(5A)を介して第2モジュール(4A)に帰還させ、これにより前記刺激を表す情報信号(i3)を発生させ、この信号(i3)を前記第2モジュールに配置された無線設備部(9A)に伝達し、前記第1モジュールにおける無線通信設備部(8A)において指示又は表示された無線通信設備を介してこの方法で伝達されるようにしたことを特徴とする請求項第1〜33項記載の装置。

請求項35

第1モジュールにおいて監視又は記録される設備部分が、例えば、バルブ温度計等の要素からなることを特徴とする請求の範囲第1〜34項のいずれか1項記載の装置。

請求項36

無線通信設備において、例えば監視又は記録される設備部分が、例えば2.4GHz以上の高周波数において作動するものであることを特徴とする請求の範囲第1〜35項のいずれか1項に記載の装置。

請求項37

第1モジュール(1A)における無線通信設備部(8A)が、その第1モジュールによって奉仕される制御又は管理設備部に接続されていることを特徴とする請求の範囲第1〜36項のいずれか1項に記載の装置。

請求項38

デジタル直列通信回線(5A)を介して接続可能なモジュール(1A、2A、3A、4A)を含み、第1モジュール(1A)及び/又はこれに制御される設備ユニットにおける一つの機能が、前記第1モジュール(1A)及び/又は設備ユニットの設置位置(A)において監視又は記録されるように意図されたCANシステム(ISO11898)中の装置であって、無線通信設備(8A、9A)が、前記設置位置(A)と第2モジュール(4A)を設置すべきシステム中の位置(B)との間において無線通信チャンネル(11A、12A)を確立するために、前記システム中の第2モジュール(4A)に属する部分(9A)と接続できるように配置され、前記第1モジュールを設置すべき位置において、前記モジュールの設備ユニットが、例えば電気的及び/又は手操作的な刺激手段によって刺激を受けるように構成され、この刺激が前記第1モジュール(1A)において発生もしくは出現したメッセージ(21A)の、接続回線(5A)を介する第2モジュール(4A)への伝達を開始させる結果、前記メッセージが無線通信設備(8A、9A)の活性化を生じ、前記刺激に応答した情報アイテムを情報供給ユニット(13A)に伝達し、このユニットが当該情報を分配するようにしたことを特徴とするCANシステム中の装置。

請求項39

当該情報により、使用者が刺激と情報との関係を判定できるようにしたことを特徴とする請求の範囲第38項記載の装置。

請求項40

前記刺激が前記第1モジュール(1A)と前記情報供給ユニット(13A)との間に確立された固定接続回線(17A)を介して信号発生(i3)を誘導し、前記情報及び信号発生が前記直列通信回線(5A)、第2モジュール(4A)及び無線通信チャンネル(12A)を介する通信路において、何らかの欠点を発見するために、前記情報供給ユニットにおいて比較されるようにしたことを特徴とする請求の範囲第39項記載の装置。

技術分野

0001

発明の名称
本発明は、ISO(国際標準化機構)11898標準に従ったCANプロト
ルにより動作する機械制御システム、及び/又は工程管理システムにおける装置
に関するものである。このタイプのCANシステムは、デジタル直列通信方式
より相互通信を行うモジュールを備え、制御及び/又は管理機能は、CANシス
テムと通信可能な第1モジュール又はユニットから提供される。このCANシス
テムは、1又は2以上の第2モジュールに属するものである。本発明は、「制御
及び/又は管理システムにおける装置」と題するスウェーデン国特許出願と同日
付けであって、同一の発明者及び出願人名をもってなされた関連発明の出願に係
るものである。

0002

本発明は、機械制御システム又は工程制御システムにおける装置に関するもの
である。CANシステムとして紹介される本発明中のシステムは、CAN(Cont
roller Area Network:ISO11898標準に対応する域内制御ネットワーク
)による信号プロトコルを用いることが要求される。本発明は、デジタル直列受
信機に接続可能な複数のモジュールを含み、第1のモジュールの機能がそのモジ
ュールでの設置又は据え付け位置において監視され、励起され、又は調整される
ことができるように意図された形式のCANシステムに関するものである。本明
細書においては、同一出願人及び同一発明者によって同日付けでなされた「CA
プロトコルにより動作するシステム中の装置」と題する別のスウェーデン国特
許出願をも参照するものである。
技術的様相

0003

固定接続又はワイヤレス接続を介して接続された制御卓において、機械及び設
備を制御することは従来より知られている。これらの提案は、一般的な制御及び
管理原則の使用に帰するものである。CANプロトコルにより提供される制御卓
の構成に注目すると、それらの構成は基本的にワイヤ接続によるものであり、そ
れについては、米国特許第5,392,454号が参照される。

0004

この範疇に属する機械制御及び工程制御システムによれば、例えば、故障点
索、システム設計、等々において特定モジュールにより制御される設備が期待ど
おりに動作するか否かを確認することができるように、それらのモジュールに奉
仕される構成単位を監視する必要があり、そのことは従来より認識されている。
この文脈において定義されることとして、例えば、バルブ温度計、等の機能を
監視することにより、ある種の機能状態において対象要素がそれらの所期の機能
遂行しているか否かを観察又は記録する必要がある。また、利用する機械制御
システム及び工程管理システムにおいて、設備部分が比較的長いデジタル直列通
回線を介して接続されることも従来より知られている。この接続は、アクセス
可能な限度内における位置においてしか確立できないものである。
発明の対象とする技術問題

0005

CANプロトコルにより動作する機械の無線制御においては、そのプロトコル
が極短時間における調停及び確認機能を要求するという問題がある。モジュール
が特定のメッセージを誤訳しないようにするため、ある場合には、接続回線を経
た“1”の受信が、例えば、システム内で生じる混乱を回避するために直ちに出
現するゼロ信号にならなければならない。これは1個の等しいモジュールによっ
て同時に送信及び受信されること、したがって、システム内の各モジュールにお
いて、及び所定の最大伝播時間において送信及び受信チャネル間の完全二重接続
及び同期化が確立されることを要求する。これは無線リンクによって接続される
システム内のモジュール間距離を容易に変化させるように、そのシステムが選択
される場合の無線システムにおいて実現することは困難である。

0006

ある種の文脈において、CANプロトコルによって動作する機械又は機械スト
ック(設置機械群)に連結された、中継(repetition)機能を使用できるように
することが不可欠である。観察又は接近することが困難な現場においては、存在
するCANシステムを改造して困難な拡張範囲に及ぶ中継機能を導入するととも
に、一時的又は長期的な観点において、1個ではなく2個の分離したワーキング
CANシステムを生成することが必要である。本発明の目的は、これらの問題を
も解決しようとするものである。

0007

機械ストック、例えば、複数の織機がこれまでは個々の制御卓のようなマン
マシンインタフェースにより個々に制御されてきたような織物工場における織
機などにおいては、それらの効果的な機械制御の調整を行うことが必要である。
そのような場合には、上述の諸問題にわずらわされてきたこの範疇の機械部分
制御にCANプロトコルを導入することが望まれる。本発明の目的は、機械スト
ック制御においてこれらの問題を解決するため、制御ユニット又は制御卓のよう
な共通マン・マシン・インタフェースから、及びそのインタフェースへの無線通
信を介して効果的な制御を行おうとするものである。これにより制御設備は単純
化され、調整された効果的な制御が機械ストックによる動作及び生産活動におい
て確立される。

0008

無線通信オペレータの制御ユニットと彼が制御する機械の制御システムとの
間においてしばしば利用される。このようなシステムの例としては、無線制御航
空機、無線制御圧縮機、無線制御巻き上げ式クレーン、等々種々の機械に適用さ
れる。この場合問題となるのは、制御ユニットと機械との間における専有の、す
なわちその間の接続が他のオペレータ/マシン接続によって混乱されないように
する無線チャネルを確立することである。本発明の目的は、この問題をも解決し
ようとするものである。

0009

本発明はさらに、システムそれ自体の高度な安全性を保証するとともに、盗難
等の危険性を少なくしようとするものである。

0010

互いに隔たった位置に設けられた複数のモジュールであって、第1のモジュ
ルに及ぼされた機能的効果が第2のモジュールにおいても追従されること、ある
いはその逆の態様が望まれるようなものに対する欠点探索及び試験の実行は大い
に必要なことである。例えば、ある種の状況においては、1又は2以上の従属モ
ジュールを特定するために、CANシステム中のマスタの制御を開始することが
要求される。ここでは、当該モジュールによって制御される要素又は構成単位に
よってその機能が正確に遂行されているか否かを監視する必要がある。

0011

さらに、モジュールにおける要素又は構成単位を刺激してこれがどのような間
接的影響を有するものであるかを発見することが必要である。

0012

さらに、ある期間内の欠点探索及びテストにおいて、登録オペレーション(re
gistration operations)を実行すること、及びモジュールがテストまたは欠点
探索される現場において直接的な可視情報及び信号情報を獲得することが要求さ
れる。

0013

上記のことはモジュールが互いに遠隔地にあり、相手から隠された状態であっ
たとしても、実行できなければならない。好ましくは、上記のことは既存のスイ
チング機能を介して実行されるべきである。すなわち、接続及び切離を各別に
行う必要がないということである。

0014

本発明は、上述の諸問題のすべてまたは一部を解決するものである。
解決手段

0015

本発明の装置の特徴として、基本的に考えられることは、それがCANシステ
ムの各一部を形成するともに、それぞれCANシステムと、冒頭において説明し
たユニットとの間に存在し、1又は2以上の無線接続を介して通信可能な2以上
通信部分を含むことである。すなわち、第1の通信部分から第2の通信部分に
送信伝達されたとき、これらの部分はCANシステムにおいて確立された調整及
び/又は確認機能とは無関係な信号プロトコルによって動作する。特定の受信用
通信部は前記信号プロトコルをCANシステムの信号プロトコルに変換する作業
を実行又は補助するものである。

0016

一実施例において、通信部分はCANシステムに結合され、それら通信部分の
非接続又は非活性化状態において単一システムを形成するが、それら通信部分の
接続又は活性化状態においては、互いに分離動作する二つのCANシステムを形
成する。

0017

この場合において、特定の一対の通信部分はCANプロトコルとは異なったプ
トコルで動作する。このプロトコルは無線通信に極めて適した、例えば、英国
のGECプレッシィ社からから提供されるアロハエサーネット、“GPSP
ウエーブライダ・プロトコルなどである。一実施例において、本発明は、機械ス
トックに関して利用される。機械ストックの一例としては、1又は2以上の織物
工場に設置された織機、及びそれらに分配された1又は2以上のモジュールから
なるものである。この場合、ユニットは多数の織機、好ましくは、織機総数の大
部分又はすべてに対して共通のサービスユニットを含むことができる。このサー
ビスユニットはパーソナルコンピュータ(PC)を含むことができる。

0018

織物工場における織機の場合、一つの織機に割り当てられた1又は2以上のモ
ジュールは織物工場におけるサービス機能に接続される。このサービス機能は、
ビーム交換ボビン交換、等々である。サービス業務を行うスタッフは特定の織
機に対し妥当に接続されたサービス機械と並行して情報を受信する。したがって
機能情報はユニットとサービス機械に属する制御装置の双方に出現し、当該機
能の測定又は指令は同時に、又はサービス機械とスタッフとの完全な調整を経て
提供される。効果的な生産を維持するため、織機に必要とされる生産動作及びサ
ービスの測定に対しては、効果的な合成が行われる。機械群は制御ネットワーク
中において一括結合され、特定の機械がそれ自身の独自行動を有するとともに、
機械間での混乱を回避するための制御システムを有するようにされる。周波数
なるべくなら、1GHz以上の広帯域、好ましくは、開放ISM帯域内において
選択されるが、さらに、IR周波数及び超音波周波数をも用いることができる。
特に後者の場合、水中環境における音響通信に用いられる。

0019

本発明による装置は、無線通信手段により互いに通信可能な複数の分離したユ
ニットを含むシステムに関するものである。このシステムにおける無線通信手段
とは、メッセージチャネルが2以上の前記ユニット間において確立するように構
成されている。無線通信はキー(又は“見出し”)割当が実行され、特定の接続
形成時において選択されたユニット間でのみメッセージが伝達されるようにした
認識システムとともに動作するものである。特定のユニットはさらに、CANシ
ステムによって設計され、モジュールにおける付勢制御動作機能動作、刺激
読み取りなどはデジタル直列接続を介して相互に通信可能である。後者の装置
は、原理的には、各接続時においてユニット間のキー割当が識別子に基づいて行
われ、当該接続のための接続処理は、関連するCANシステムにおけるモジュー
ルから及び/又はマスターシステム、若しくはマスター制御センタからの制御に
よりもたらされる。さらに、当該装置の特徴は、本書に続く請求の範囲から導き
出すことができる。

0020

本発明による装置の特徴として、基本的に考察すべきことは、冒頭において記
載したモジュールを含むことであり、それは無線通信装置が第1モジュールの設
置点と第2モジュールの設置点との間に無線通信チャネルを確立するため、シス
テム中の前記第2モジュールに属する部分との接続を行うための無線通信装置が
構成されるということである。第1モジュールの設置点において、無線通信設備
は前記第2モジュールにおける信号付勢により無線通信設備の前記部分と、無線
チャネルを介して開始のために付勢される。この信号付勢は、第1モジュールを
その特定の制御及び/又は管理機能について実行させるものであり、その機能は
さらに、第1モジュールに代わって監視又は記録されるようになる。

0021

一実施例において、CANシステムはCANプロトコルによる第1の信号交換
がシステム内において意図されたモジュール間で達成され、その制御動作及びプ
ロセス動作を行わせるようにした機械制御システム及び/又は工程制御システム
の一部をなすものである。ここに、第1位置における無線通信設備の第1の付勢
は第2の付勢をもたらす。この第2の付勢は第2モジュールにおける前記信号付
勢を誘導する。

0022

さらなる実施例において、前記第2付勢によって生じた信号付勢は、第2モジ
ュールにおけるメッセージ開始をもたらし、第1モジュールへの接続を越えてモ
ジュールの通信回路を解するメッセージの発信を与えるものである。ここに、第
2モジュールはこのようにして発生したメッセージを所定の優先順位に従って伝
達する。これはモジュール間の通常のメッセージ又は信号交換において行われる

0023

一実施例において、第2のモジュールはCANシステムにおける通常のメッセ
ージ又は信号交換に対して割り込みを生ずることができる。第2のモジュールに
おけるそのような信号付勢は、第2付勢によって開始されるものであり、それは
第1モジュールへの接続及び通信回路を解する1又は2以上のテストメッセージ
の発生及び送出を行うものである。

0024

その信号が第2モジュールにおける第2の付勢に基づいて付勢されたものであ
るとき、第2モジュールは機械及び/又は工程制御システムにおいて通常的に見
出される制御機能又は管理機能を開始させることができる。選択的又は補足的に
、制御及び/又は管理機能はテスト機能を発生させるために特に割愛される。

0025

なるべくなら、無線通信設備は双方向性半二重又は完全二重)で動作する。
これは第1モジュールにおける制御又は管理要素、若しくは設備を刺激して、第
2モジュールへの接続を介してその第2モジュールへの帰還を発生することがで
きる。後者のモジュールは刺激応答性情報信号を発生し、この情報信号は第1
モジュール中に配置された無線設備に帰還される。これにより無線通信設備を介
して伝達される情報は、第1モジュールにおける前記無線通信設備において表示
され、若しくは出現することができる。

0026

一実施例において、第1モジュールにおける無線通信設備は制御及び/又は管
理設備に接続され、これらの設備は第1モジュールによって奉仕され、及び/又
は第1モジュールに対して奉仕する制御及び/又は管理設備に接続される。

0027

一実施例において、第2モジュールはそれが単に第1ユニット及びCANシス
テムの無線通信におけるいわゆるゲートウエイとなるように配列される。すなわ
ち、第1モジュールからのメッセージは無線通信を介して第2モジュールに伝達
され、そこで、CANメッセージに変換されてから、バス上に送信される。また
、この逆の通信も行われる。

0028

さらなる特徴は、請求の範囲及び以下の説明から導出されるであろう。すなわ
ち、装置は第1モジュールにおける設備が、例えば、手操作により刺激される場
合において、動作するものであり、その刺激は設備及び/又は通信手段中に欠点
が存在するか否かを確認するため、制御又は情報供給ユニットにおいて監視され
ることができる。
発明の利点

0029

制御ユニットと機械ストック中の機械との無線通信は、機械がCANプロトコ
ルによって動作する場合において、経済的に確立することができる。通信機能
CANシステム又は機械及び/又は工程制御システム中に挿入される。それらの
接続はアクセス可能性の少ない位置においても確立することができる。立証され
た方法は、制御卓、周波数利用、安全装置コーディング、キーなどに関する無
通信制御動作との関連において使用することができる。

0030

上記のことは第1モジュールから隔たった位置にある第2モジュールに導入さ
れる模擬制御動作及び刺激を用いることにより、CANモジュール上で容易に実
施できるようにテスト及び機能チェックを行うことを可能にする。これらのチェ
ックは接続ラインが例えば、800mに及ぶ長さであっても、又はモジュールが
互いに相手側から隠れたものであっても実行されることができる。刺激は可視
に監視されたモジュール又はその設備要素において実施され、そのような刺激に
対する反応はCANシステム内で第2の方向において獲得されるとともに、第1
モジュールの位置において記録される。
図面の説明

0031

本発明の特徴を表した装置の最新の実施例は、添付の図面を参照しつつ以下に
説明される。

0032

図1はユニットとCANシステムとの間の無線通信を示す図である。

0033

図2は中継機能を有するCANシステムが、どのようにして二つのCANシス
テムに分割されるかを示す図である。

0034

図3CANバス直結され、このシステムから電力を供給されるようになっ
ているか、又は無線チャネルに接続され、充電可能なバッテリから電源供給され
るようにした制御ユニットともとにCANシステムがどのように配列構成される
かを示す線図である。

0035

図4無線通信システムにおける無線チャネルを介した送信ユニット及び受信
ユニットであって、送信がCANプロトコルとは異なったプロトコルにおいて実
施されるとともに、そのプロトコルが受信機側においてCANプロトコルに変換
されるようにしたものを示す図である。

0036

図5はCANバスに作用するオペレータ制御モジュールが、配線システムから
無線制御システムに容易に変換されるようにした単純なシステムを示す図である

0037

図6はCANメッセージが無線メッセージに変換されること、及びその逆の変
換を可能にする装置を示す図である。

0038

図7はCANプロトコルと無線プロトコルとの間でどのようにしてプロトコル
変換が行われるかを示す線図である。

0039

図8は機械ストック、例えば、織物工場における織機に対して構成された無線
通信制御システムを示す図である。

0040

図9は織物工場における織機のための構成であって、情報が制御パネル並列
サービスカーに送られるようにした構成を示す図である。

0041

図10制御部材と機械との間の安全な無線通信を設定する簡単な方法を示す
図である。

0042

図11は無線制御クレーンを設置した建設現場であって、これらと特定のオペ
レータとの間の無線通信の確立を示す図である。

0043

図12は無線通信設備部がシステム中において第1モジュールと第2モジュー
ルに配列され、さらに、無線通信設備が刺激を模擬するため、第2モジュールに
接続され、その結果、システムが第1のモジュールにおいて監視されるようにし
た構成を示す基本ブロック線図である。

0044

図13図1に従った設備における長距離伝送のためのアンテナシステムを基
本的に表した図である。

0045

図14図1によるモジュール4Aの構造を示すブロック線図である。

0046

図15デジタル信号が用いられる基本構造を示すブロック線図である。
実施例の詳細な説明

0047

図1はCANシステム101Aの基本構成を示すものであり、これは機械制御
及び/又は機械管理システムを意味し、選択的に工程管理又はプロセス制御シス
テムに適用することもできる。CANシステムは多数のモジュール、102A、
103A、104A等を含み、これらは当該システムの各一部をなすものである
。システムにはさらに、制御ユニット105Aを備えているとともに、モジュー
ル117Aに接続されるか又は接続可能とした、あるいは、その一部として構成
された無線モジュールユニット106Aを含んでいる。前記すべてのモジュール
はデジタル直列通信接続回線107Aを介して相互に通信可能である。図1はさ
らに、操作レバー109A及び110Aと、ディスプレイユニット112Aを有
するパーソナルコンピュータ111Aを含む制御卓機能ユニット108Aを示し
ている。ユニット108Aはさらに、部分114A及び調整ユニット118Aを
含む無線通信システムを介してバス上のモジュールと合成されるモジュール11
3Aを含んでいる。無線モジュール106A及び部分114Aは送信機及び受信
機を構成し、したがって、両者間には2方向通信115A、116Aが確立され
る。通信は無線通信設備において確立された無線チャネルを介して行われ、後者
の設備は好ましくは、前述した広帯域において動作する。ユニット106A及び
114Aはそれぞれアンテナ106aA及び114aAを通信のために備えてい
る。モジュール102A、103A、104Aはこの場合、機械ストック(設置
機械群)中の一部の機械を構成するモジュールとして表現されている。機械スト
ック中では、特定の機械が多数のモジュールとともに動作するものである。した
がって、対象となるモジュールの、ユニット108Aからの制御はCANシステ
ムを介して行われる。前記機械ストック中の機械は以下に詳述する織物工場内の
織機類であり、又は建設現場に配置された巻き上げ式クレーンであることができ
る。

0048

図2は中継機能を有するCANシステム201Aが、それぞれ図1に示された
設備106A、117Aによって送信機及び受信機を構成することができる無線
モジュールを装備した2個の異なったCANシステム202A及び203Aをど
のようにして形成するかを示している。無線モジュールはそれぞれ204A及び
205Aで示されている。第1のCANシステムはモジュール206A、207
A、208A、209Aを有し、第2のCANシステムはモジュール210A、
211A、212Aを有するものである。制御機能はパイロットピン213A、
214A、及びパーソナルコンピュータ215Aを介してモジュール210A、
211A、及び212Aにより遂行される。無線モジュール204A、205A
が結合されていない場合、サブシステムのCANバス216A及び217Aは一
括接続され、接続点Aを有する共通CANバス218Aを形成する。群別結合及
ジャンパ結合の場合、これらCANバスの終端は正確に終端接続されるととも
に、電源が適当に配置される。メッセージに対して生ずるある種の遅延を除いて
は、この分割システムは、あたかもシステムソフトウエアにおける如何なる変化
もなしに結合されたものとして機能するであろう。

0049

図3はモジュール302A、303A、304A、及び305Aを有するCA
Nシステムのさらなる変形体301Aを示すものである。このシステムにはさら
に、無線モジュール306A及び307Aが用いられる。無線モジュール306
AはCANシステム301Aに結合され、無線モジュール307AはさらなるC
ANシステム308Aに割り当てられる。このCANシステム308Aは二つの
選択的な方法において、CANシステム301に接続可能である。一つの方法は
、機械的/配線的に分離した、すなわち、ワイヤレスの接続309Aを介して実
行されるか、又は無線モジュール306A及び307Aを介して実行される。こ
れらの無線モジュールは図1及び図2に示した無線モジュールに対応する方法に
おいて動作するものである。CANシステム308Aはシステム内の制御及び/
又は管理機能と接続する上で、システムに適した情報をインプット及び受信する
ために3個のモジュール310A、311A、及び312Aを有する。この場合
において、バッテリ系統313AがCANシステム308Aに電力供給すべく用
いられる。システム308Aがシステム301Aからある距離を隔てているため
に、無線接続を用いる場合、電力はバッテリ系統313Aから供給される。一方
、これらのシステムが一括接続されると、バッテリ系統313Aは誘導接続31
4Aを介してCANシステム301Aの電源ユニット315Aに直結接続される
。また、このバッテリ系統はそのインテグラルアキュムレータを充電することが
可能である。CANシステム301Aは誘導結合316Aを介する接続により、
システム308Aと結合される。システムはこれにより摩耗及び欠損腐食など
物理的損傷に晒されやすいピン及びソケットなどを有する機械的接続を用いる
ことなく、結合されるか、又は二つのサブシステムを形成するように見掛け上分
離的に結合される。多くの場合、同一の制御ユニットがCANネットワークに常
套的、かつ固定的に取り付け接続されるか、又は遠隔制御ユニットとして動作す
ることができ、固定位置にバッテリが装備される。ユニットが遠隔制御ユニット
としての使用を期待される限り、それはシステムから単純に切り離される。固定
結合位置においては、無線ユニットワイヤレス通信のために必要とされるすべ
てのパラメータ矛盾しないものとする。動作ユニットは、被制御ユニットから
切り離されることができ、制御ユニットなしに機械を盗用できないようにするこ
とが望ましい。

0050

図4は1又は2以上のCPU402A、メモリ103A、CPU搭載又は自立
型CANコトローラ404A(例えば、インテル527A)、CANドライバ
05A(例えば、フィリップス251A)、通信調整回路406A、等々のブロ
ック線図で示した素子を用いたモニタ/制御ユニット401Aを示している。こ
れらの素子を用いたユニット401Aは、無線ユニット408Aに接続されると
ともに、CAN接続回線407Aにも接続可能なCANプロトコルを構成する。
無線ユニット408Aは二つの通信部として、まず異なった無線ユニット間にお
いて設定されるべきワイヤレス通信を可能とするハードウエア及びソフトウエア
を有する無線通信部409Aと、ユニット401Aとの通信を許容するブロック
とし示された1又は2以上のCPU410A、メモリ411A、通信調整回路4
12A、等々を編入するハードウエア及びソフトウエアを有する部分とからなっ
ている。このような無線ユニットの例としては、GEC(英国)からのウエーブ
ライダ(WaveRider)があり、CANシステムとの例としては、KVA
ERAB(スウェーデン)から売り出されているキャノンボール(CANn
onBall)やミニCBがある。無線部408A及びCAN部401Aは各々
少なくとも1個のCPUを有し、直列又は並列インタフェース413Aを介して
相互通信可能となっている。部分401A及び408Aは共通ケーシング414
Aにおいて一括的に組み立てられるか、又は破線415Aによって区分された個
々のケース内において組み立てられ、コネクタ416Aにより接続することがで
きる。各自のケーシングに取り付けられた無線ユニット408AとCANユニ
ト401Aを用いる利点は、無線ユニットが故障した場合において容易に交換で
きること、国別又は地域的無線通信規制満足するために類似の無線ユニットと
交換すること、又は例えば、赤外線又は可視光線、若しくは超音波などに基づく
他のワイヤレス通信手段によって選択的に動作させ得るという点である。この場
合において、CANユニット部は無線ユニット408Aと等価なユニットに接続
できる並列又は直列出力を有する標準ユニットであることができる。各無線部は
独自の識別子、この場合、ウエーブライダ又はエサーネットなどのアドレスを有
し、さらに、各CANユニツトも独自の識別子、例えば、連続番号を含むEAN
数を有することができる。制御可能な各ユニットはまた、独自の識別子、例えば
、連続番号を含むEAN数を有することができる。

0051

無線ユニットは無線通信に関しては独立的に動作するものであり、このために
ネットワークプロトコルを有する。すべての無線ユニットは共通チャネル上の無
線周波数レンジ内で通信可能である。2以上の無線ユニットはそれらに対する専
用チャネルを、割り当てられるか又はそれら自身において設定することができる
無線トラフィックのさらなる分化が要求される場合には、2以上の無線ユニッ
トがそれら自身の共通キーをもってエンコードされたメッセージにより1チャ
ル内で排他的メッセージチャネルを確立することができる。各ステーションは例
えば、二進コード又はアスキーASCIIファイルによって構成されたステ
ション名を割り当てられる。一方が無線通信であり、他方がCAN通信である
ような二つの分離した識別方式を有することにより、極めて安全でかつ柔軟な通
信システムを確立することができる。すなわち、このシステムは通信システムと
は無関係な事項として機械を操作するオペレータの資格チェック及び分与のため
に用いることができる。

0052

米国特許第5,392,454号は2個の無線ユニットが互いに異なった形式
通信チャネルを介して接触を求める方法により、及び互いに他の独自の識別子
に関する情報を交換することにより、共通の専有通信チャネルをどのようにして
設定することができるかを記載している。通常の通信時においてその識別子でメ
ッセージをマークすることにより、特定のユニットは当該ユニットのために意図
されたメッセージを選出(filter out)することができる。メッセージの識別子
が無線ユニットの認識に基づくという事実は、幾つかの欠点を有するものであり
、その第1は無線ユニットの交換に関するものであり、2番目は多分配コネクタ
が設定されるか否かである。前記米国特許第5,392,454号において提案
された解法は、無線接続を送信無線ユニット及び受信無線ユニット間では実行す
るが、オペレータユニットと機械との間、又は機械サブシステムと機械サブシス
テムとの間では実行しないということである。無線通信システムはマスタ機械制
御システムとみなされることができ、また、無線通信ユニットはシステム内の特
別ユニットとしても注目される。

0053

CANシステムにおいては、例えば、CANHLP(Higher Layer Protocol
)、“CANキングダム(Kingsom)”によって動作するものが、それ自身の独自
の識別子を有するためにシステム中の各ノード又はモジュールに対して用いられ
る。この独自の識別子とは、例えば、EAN数及び連続番号に基づくものである
。次に、それは機械システムにおけるシステムノードを構成するモジュール又は
ノードにおいて適用される。このノードの識別子は機械の識別子として用いるこ
とができる。本発明において、無線通信ユニットは例えば、バルブユニット又は
操縦桿ユニットに対して等式化された形式のCANノードとして注目される。無
線通信システムはかくして副縦座標系として注目される。システムが開始するか
、又は無線ユニットがシステムに接続されると同時に、システムノードはこれを
例えば、CANキングダムにおいて記述された方法により検出することができる
。状況に従って、システムノードは無線ユニットに一般公共ネットワークキー又
は独自のキーを割り当てることができる。独自のキーを構成する単純な方法は、
それらのすべてがそれ自身のシステムノードを含む独自の識別子を有する限りに
おいて、システムに編入されたある種のノードの識別子に基づくことである。あ
る種の理由のため、システムノードの識別子以外のノードが専用ネットワーク
ーのための基本として選択された場合、これは少なくともCANキングダムに基
づくシステムにおいて、システム安全性を維持することが全体的に可能となる。
これはシステムノードがすべての一体化ノードを認識し、システムノードの同意
なしに如何なるノードもシステム内において交換され、かつ作動することはでき
ない。安全性の観点からは、全システム内の安全性にとって臨界的なサブシステ
ムのシステムノードであることが重要である。全システムはネットワークキー
決定し、さらに、ジャンプ周波数又は拡大スペクトル技術が選択されたか否かに
応じてジャンププラン又は選択的に分散コードを提供する。後者の技術を採用し
た適当な無線方式の例としては、英国のCRLインツルメンテーション社か
ら売り出されている“2.45スプレッドスペクトルトランシーバー”がある。
例えば、巻き上げ式クレーン及び遠隔制御ユニットを含むシステムにおいては、
巻き上げ式クレーンにおいて特定の無線ユニットであって、遠隔制御ユニットに
おける無線ユニット又はシステムノードでないものに対して共通ネットワーク
ーを割り当てるべきシステムノードが用いられる。選択的にネットワークキーは
、システム中でなお高水準において分配されることができる。例えば、建設現場
に共通するユニットは共通チャネルを介して遠隔制御ユニット及びクレーンにネ
トワークキーを分配することができる。領域共通ユニットはここですべてのク
レーンの完全な情報とその領域内の遠隔制御ユニットの識別子を有する。無線通
信ユニットは機械システム内において低水準系統性を有すべきことが重要であ
り、したがって、安全性のリスクを負うことなく、完全に交換可能であることが
望ましい。例えば、ジャンププラン、ジャンンプ周波数、分散コード、無線送信
機及び受信機の識別子、ステーション識別子の分散、等々のような無線伝送に関
する諸問題は、この無線システムレンジ内において完全に解決可能であり、機械
システムの構成者は適当なネットワークキー分配を保証することのみが必要であ
る。階層構造化された機械システムは、ネットワークキーを発生及び分配するた
めの組織及び個々のモジュール及びモジュール群を識別する組織的方法を含んで
いる。無線システムは通信チャネルの発生及び分配のための組織と、個々の無線
ステーション及び無線ステーショングループに関する組織的認識を含んでいる。
機械システムがネットワークキーを分配し、かつ無線システムの一部をなすステ
ーションの識別子に関する情報を取得し、及び採用するための展望を有するとい
うことは、CANシステムにおける無線通信が安全に使用され得るとう事実を意
味する。無線ネットワークにおけるステーションの識別子はシステムノードによ
ってシステムノードの識別子と交換されることができ、この場合においてシステ
ムは、初期の無線ネットワークの一部を形成することを中止する。

0054

その役目が専らワイヤレス通信、以後、WCANMと略称する通信のためのユ
ニットを構成することに外ならない。CANモジュールを有することは、CAN
システムにおける主たる利点である。一例としては、我々は2個のワイヤレスユ
ニット、WCANM1及びWCANM2を有する。第1ステージにおいて、我々
はそれらをCAN接続を介して一体的に結合し、それらよって始動プロセスを遂
行させるとともに、安全な方法において相互通信を行わせることができる。慣習
的に構成されたシステムにおいては、ユニット、例えば、制御レバー及び監視ユ
ニットを分離してこれをWCANM1と交換することが可能である。分離された
モジュールはここで、WCANM2と結合され、我々はこれによってモニタ/制
御ユニットとシステムの他の部分との間におけるワイヤレス接続を有することに
なる。その最も単純な形態において、WCANM1はここで、CANバスにおい
てすべてのメッセージを受信することができる。メッセージが正確に受信される
と、それはWCANMメッセージ(sic)にリパッケージ再構成)されると
ともに、WCANM2に送られる。WCANM2はこのメッセージをアンパック
(分解)してCANメッセージに変換し、それをモニタ/制御モジュールに送る
。このモジュールはCAN識別子が同じである場合には、これらの変換を経験し
たメッセージとCANバス上に直接到着したメッセージとの間の差異を識別する
ことはできない。モニタ/制御モジュールがメッセージを送出するときは、その
逆の操作が行われる。WCANM2はこのメッセージを受信してそれをリパック
し、WCANM1に送信する。ここで、WCANM1はそのメッセージをリパッ
ケージして、CANバス上に送り出す。

0055

図5は上記に基づくプロセスを示すものである。CANシステムはモジュール
501A、502A、503A、504A及び505Aが接続されたCANバス
500Aからなっている。モジュール505Aはそれに制御レバー508A及び
509Aが接続され、それによって制御命令を501A及び502A又は503
A及び504Aにそれぞれ与えることができる制御モジュールである。モジュー
ル505AをCANバス500Aから切り離して、無線モジュール511Aを接
続すると、モジュール505Aの周りに無線モジュール510AをCANバスに
接続すると、制御モジユールとCANバスとの間にワイヤレス接続が形成される

0056

図6及び以下の記載において、CANメッセージがどのようにして無線メッセ
ージに変換され、又はその逆の変換がどのようにして行われるかが、詳細に説明
される。メッセージはモジュール601AにおけるCPU602によって発生し
、そのCANコントローラ603Aに伝送され、発信に供される。CPUはデー
タとは異なり、CAN識別子に関する情報を送出する。データはこの認識表が標
準型であるか、又は拡張型であるかに応じて結合されるべきである。これはメッ
セージがデータメッセージであって、いわゆる“遠隔要求”ではなく、データが
データフィールド内において占めるバイト数に応じたものである。CANコン
ローラはこの情報をCANプロトコルに従ったビットパターンに変換し、特にメ
ッセージ用CRCチェックコードを作用させることにより、CANドライバ60
4Aを介してCANバス600AにCANプロトコルに従ったビットパターン7
01Aを送出する。WCANM‐モジュール606ACのANコントローラ60
7Aが一度メッセージを正確に受信すると、モジュール601AのCPUに対応
する情報がそのCANコントローラにダウンロードされ、WCANMモジュール
のCPUに対するアクセスが許容されるようになっている。これによって受信情
報が読まれ、それはWCANMモジュールのデータフォーマットにパッケージさ
れる。すなわち、
バイト0〜3 CAN識別子
バイト4データ長コード
バイト5〜12データフィルード20

0057

ここに、CAN識別子は単なるビットパターンであって、CANプロトコルに
基づくメッセージのこの部分に関連する調整特性は、無線送信に対して重要でな
く、CRCコードおよび認識ビットは伝達されないということに留意すべきであ
る。図7におけるデータストリング702Aは送信用ローカル直列バス又は並
列バス611Aを介して無線ユニット609AのCPU610Aに伝達される。
(直列バス又は並列バスからなるインタフェース611Aはデータ用の8本のリ
ド線ハンドシェイキング用の6本のリード線、及びシステムの始動時におい
て無線通信を開始させるために各方向において3本のリード線と、1本の帰還信
号リード線を含むことができる。)次に、CPU610Aは無線ユニット703
Aによって用いられるプロトコルに従ったデータとしてのデータストリングを生
成する。ここに、データはどのようなデータでも、CPU610AがCANプロ
トコルにおける何らの情報を有することも要求されない場合において処理される
。無線メッセージが送信されると、受信用WCANMモジュールの無線ユニット
におけるCPUであって、無線プロトコルによる受信に追従するCPUは、受信
されたデータストリング704AをそのモジュールのCAN部におけるCPUに
送信するため、ローカルバスを利用する。次に、CAN部のCPUはデータスト
リングフォーマットに従ってCANメッセージ705Aを発生し、これをCA
Nコントローラに出現させて、CANバス上に発信し、このプロセスは習慣的
CAN方式において継続される。CANコントローラはそれがシステムのこの部
分に対する新たなメッセージの送信機である限り、新たなCRCチェックコード
を計算するとともに、認識スロットにおいてその一つを出現させる。

0058

CAN上層プロトコル“CANキングダム”によって構成されたCANシステ
ムにおいて、モジュールにおけるアプリケーションは互いに結合される異なった
モジュールにおけるアプリケーション間でのデータ交換を許容するため、いわゆ
る“ホルダ”(Folder)を介してCAN識別子と一体化される。CANシステム
がCANキングダムに従って構成されている場合、ホルダ番号はデータストリ
グ702AのフォーマットにおけるCAN識別子に代えて用いるため、データ長
さコードは省略される。
バイト 0 ホルダ番号
バイト 1〜n データ n=0…8

0059

他の必要な情報は、CANキングダムプロトコルに従って特定の“ホルダラベ
ル”から導出される。エサボーン(ether-borne)メッセージの長さはこれに
よって短縮される。さらに、種々のサブシステムにおいて同一のメッセージに対
し、異なったCAN識別子を用いることができる。これはメッセージの優先性
特定サブシステムにおける条件に対して調整される限り、有利である。無線通信
のために開発されたシステムにおいては、特定受信機に対して必要なメッセージ
のみが無線によって送信され、各システムはそのノード間においてメッセージの
内部フローを有することになる。

0060

CANシステムにおいては、モジュールをある種のメッセージの受信用にのみ
セットすることがしばしば行われている。これは概して、CANプロトコルの調
フィールドにおいてある種のビットパターンを選出(フィルタアウト)するこ
とにより行われる。ISO11898標準仕様においては、CAN的見地からW
CANMモジュールが通常のCANモジュールであり、これらがバス上のメッセ
ージを選出(フィルタアウト)するための範囲を有する限りにおいて、識別子フ
ィールドとして知られたものである。どのメッセージがワイヤレス通信の両側に
おいて通信されるか、が分かっている場合には、WCANM1及びWCANM2
はそれぞれ各他方の側において受信されるべきメッセージを選出し、これによっ
てワイヤレス接続の負荷を減少させる。高速で発生するビット、典型的には、1
25kb/s〜1Mb/sの高速ビットであって、典型的に数mから500mま
での比較的長い距離にわたるワイヤレス接続を介して、CANプロトコルの認識
ビットに課される時間要求を満足する方法は知られていないため、ワイヤレス通
信はライン結合通信とのビット同期は行わない。CANプロトコルは何れかの送
信において追従しないため、これはしばしば早くなり、メッセージ送信の異なっ
スケジュールを提供することになる。CAN用標回路が用いられると、標準
通信バッファ中に出現したメッセージを取り出し、これをワイヤレス通信に適し
たプロトコルに従って送信すると有利である。この場合、標準通信バッファはC
PUによりスタートビットスタッフビットCRCビット等を含まないCAN
認識フィールド制御フィールド、及びデータフィールドを読み取られるもので
ある。別の選択はCANバスから全ビットストリームを受信して、これらが認識
ビットである限り緩衝記憶することである。これがCANバス上でゼロまで読ま
れると、パケットがエサーネット及び次の受信を介して送信され、受信側のCA
Nバス上にビットストリームが送信される。認識ビットから先は受信用WCAN
Mモジュールそれ自身がCANプロトコルに従った残りビットを発生する。もし
、この期間中において、第1のWCANMモジュールがCANメッセージの残り
部分中の認識ビット以後におけるエラーフレームを読み取ると、直ちにエラー
ードが受信用WCANモジュールに送信され、このモジュールはそのCANバス
上にエラーフレームを送出する。これはCANのエラー制御が用いられ(したが
って、エサーネットプロトコルにおいては、エラー制御が要求されないで)、送
信されるべき数ビットが存在する限りにおいて、CANメッセージを送出する効
果的な方法である。しかしながら、何らかのビットがエサーネットから不正確
受信されるか、又はなお悪いことにCANエラーが受信側に属するCANバス上
に出現する場合には問題が残る。それは受信用WCANMモジュールがエサーネ
ット上にエラーメッセージを送るためには遅すぎるということである。初期メッ
セージはすでに送信側において受け入れられているはずである。この問題はCA
N高水準プロトコルにおいて解決することができる。

0061

特に、エサーネット通信が高いビット速度で動作している場合において、使用
可能なメッセージを圧縮するさらに別の方法は、受信側のCANメッセージのビ
ットを、CRCコード及びスタッフビットが取り除かれる点まで受信することで
ある。なんとなれば、これらはCANエラープロトコルによるCRCコードの処
理には含まれないからである。

0062

OANMモジュール(sic)間の通信は完全二重又は半二重型で行うこと
ができる。完全二重型の場合には、受信機がエラーを検出する場合、それが直ち
に送信機に対してエラーメッセージを送り返すため、極めて早い伝達を可能とす
る。半二重型の場合には、受信機は回答が与えられる以前にすべてのメッセージ
が送られるまで待機しなければならない。無線ネットワークは半二重型が最も一
般的である。典型的なシーケンスは次の通りである。

0063

送信機受信機

0064

1.接続の構築セットアップ
2.認識

0065

3.メッセージ送信
4.認識

0066

5.接続の切り離し

0067

最も効果的な手順は送信機間において短いメッセージを一定の度合いで交互に
送信することである。CANメッセージは2.4GHz帯ISMバンド)用の
無線ネットワークプロトコルにおける必要な情報との比較においては、常に短い
ものであり、その大きさは情報を無線プロトコルにおいてパックする方法に応じ
て11〜154ビット程度となる。したがって、それは“接続確立”メッセージ
及び認識メッセージにおいてCAN情報を含ませる上で有利であり、これによっ
てチャネルの効果的な使用を提供することができる。このようにしてショート
ッセージがやりとりされる(ping-ponged)という事実はCANシステムにおけ
システム管理ノードが「無線接続は完全であり、機能している」という連続情
報を得る機会を有することを意味する。広帯域通信はさらに、特定のトランシー
バモジュールにおけるクロック現実の又は仮想的なシステムクロックと何らか
の方法で同期すべきことを要求する。システム中のステーション間におけるショ
ートメッセージの安定的な交換は、システムクロックにおいて維持されるべき良
好な制度を許容し、これによって周波数ジャンプ又はビットパターン合成の上に
効果的な広帯域プロトコルを構築すること、及び無線システムのクロックをもC
ANシステム内のシステムクロックとして使用できることを可能にする。

0068

近年において、CANシステムに基づいて構成された織機群が増加しつつある
。各織機はディスプレイキーセット、及び大部分の場合、記憶カードリーダ
備えている。これらの部品は工場の要員がそれらを作動させるときのみ利用され
る。他の大部分の時間においてそれらは設備の総合的な冗長アイテムとなる。通
常一人の要員は20台程度の織機を取り扱っている。ほとんどの場合、すべての
織機が監視機能を有するネットワークに接続され、要員は機械が何らかのサービ
スを実行されるべきことを意味する情報を、そのネットワークから得ることがで
きる。複数のWCANMモジュールを各織機に接続するとともに、1個のWCA
NMモジュールをその要員が情報を収集するに適したポータブルユニットに接続
することにより、いわゆるマン・マシンインタフェース(MMI)が例えば、携
帯用パーソナルコンピュータにより構成され、多大な利益を得ることができる。
すべてのディプレイ、キーセット、及び記憶カードリーダは省略することが可能
である。要員が機械の側にいるとき、彼は彼のMMIを前述したような方法でC
ANネットワークに接続する。一人の要員に対しては、1個のMMIしか必要と
しないため、これは各機械に1つ用意する場合よりもかなり有利な設計となる。
すでに転送されたメモリカードを利用するデータファイルは、ここでMMIから
送信される。欠点分析問題グラフィック表現チューニングツール問題などは
、MMIに編入され、キーボードマウスなどは利用し易い形態にされ、機械よ
りも基本的に格上げされることができる。要員との通信は、しばしば機械制御機
能よりもより大きくコンピュータ資質に頼ることになるため、機械制御機能は廉
価となり、これらの機能がMMIにより実行される場合において、より安全かつ
効果的なものとなる。

0069

オペレータが直接機械に接続されないとき、彼はワイヤレスネットワークに接
続される。機械がオペレータ側の動作を要求するとき、機械はワイヤレスネット
ワーク上にメッセージを送出する。オペレータは彼のディスプレイ上において必
要な補助、及びその理由を有するすべての織機のリスト見出すことができる。
1以上の機械が補助を求めているとき、オペレータは彼が介入する機械の順序
選択し、適当な工具を準備してなすべき操作に備えることができる。

0070

図8は上記のような装置を示すものである。各織機808A、802A、80
3A、804A、805A、806A及び807Aは、無線モジュール801a
A、802aA等々を装備し、かつ各ケース内において無線モジュールと通信す
ることができる内部CAN制御システムを備えている。オペレータは無線ユニッ
ト808aAが接続されたPC(パーソナルコンピュータ)808Aを有する。
オペレータがプラントを監視するとき、すべての無線ユニットは同一チャネル
おいて動作し、PCとすべての織機間において情報を交換することができる。オ
ペレータが1台の織機に対して作業しているとき、PCとその織機は専用チャネ
ルを利用し、織機801Aとの直接通信が図に示す通り確立される。この方式の
さらなる利益は、ワイヤレスネットワークが機械に対して授受されるべきデータ
を生成し、かつその監視を行うために現有のワイヤ接続ネットワーク置換され
るということである。

0071

工場の自動化はしばしば種々の形態の無人トラックや類似の設備を必要とし、
これらはまた、内部CAN制御システムを有するものである。これらはワイヤ
スシステムとして接続される。図9は織機902A、交換用ビーム904Aを運
搬する無人トラック及びオペレータユニット903Aを備えたシステムの小部分
を示している。例えば、たて糸ビームが交換されるべきであれば、これを告知
るメッセージ901Aが織機902Aからオペレータ903A、及び交換用ビー
ムを運搬するユニット904Aの双方に伝達される。これはまた、オペレータに
対しその状態についてのメッセージ905Aを送ることと併用されてもよい。オ
ペレータがその機械のところに到着すると、交換用ビームを搬送する無人トラ
クはすでに到着している。さらなる自動化の場合、固定された機械は移動機械
自動的に相互作用し、オペレータは何らかの理由でそれらの自動関連動作に故障
を生じた場合にのみ呼び出される。

0072

図10a及び図10bは上述した工程の一例を示すものである。無線ユニット
1001Rを装備したモニタ/制御ユニット1001Aは無線ユニット1003
Rを装備した機械1003Aに、CANバス1002Aを介して接続される。機
械のシステム監視ノード1004Aはモニタ/制御ユニット1001Aが機械に
接続され、EAN用のユニット1001Aにおけるシステムノード1005Aと
、そのモニタ/制御ユニットの連続番号をね、さらに、これらをユニット10
01Aが正確な型であるかどうか、及びその個人が機械1003Aを制御する資
格を有するか否かをチェックするためにこれらを用いる。このようなチェックを
実行するための方法は、CAN高水準プロトコル“CANキングダム”において
記述されている。別のモニタ/制御ユニット1006Aがすでに機械を制御した
場合、接続されたユニット1001Aは機械1003Aにおけるシステムとのさ
らなる通信を否定する。すでに機械を制御したモニタ/制御ユニットがない場合
、そのタイプ及び新たな人員がその機械を制御する資格を与えられ、ここで機械
は独自のステーション名例えば、EAN数などユニット1001Aの連続番号を
含む番号1007Aを送出する、このステーション名は、機械及びモニタ/制御
ユニットによってそれらの通信チャネルの識別子として一括的に用いられる。C
AN接続1002Aは切り離され、通信は図10Bに示すように、無線を介して
行われる。図10bは無線ユニット1001R及び1003Rが通信の確立後に
おいて互換性ユニット1011R及び1010Rと交換されたことを示している
。これは特定のシステムノード1005A及び1004Aが各新たな無線ユニッ
トに適合したチャネルコードを供給するという事実により全的に実施可能である
。これらのユニットはそれぞれCANネットワークに接続されていなければなら
ない。

0073

図11はより複雑な工程を示している。システムを運用する会社は、現場にお
いて多数のクレーン1101A、1102A、1103Aを有する。すべてのク
レーンは独自の識別子1i、2i、3iを有するとともに、それぞれ無線ユニッ
ト1r、2r、3rを備えている。各クレーンのオペレータ1104A、110
5A、1106Aは彼自身の無線手段付モニタ/制御ユニットを有する。このよ
うな各モニタ/制御ユニットはそれ独自の識別子4i、5i及び6iを有する。
クレーンが制御ユニットと動作的に連結されていない限り、そのクレーンは現場
に共通するチャネル1107Aにおいて情報を聴取する。この場合、クレーン1
102Aはオペレータ1106Aに対して割り当てられ、中央無線ユニット11
08Aは2iで指示されるように、この割り当てられたクレーン1102Aとの
接続を模索し、クレーンオペレータ1106Aにモニタ/制御ユニット6i、も
しくは選択的にそのユニット6iに搭載されたネットワークキーの識別子を告知
する。クレーンオペレータがその現場に入ると、彼は自身のモニタ/制御ユニッ
トを始動させる。クレーンユニットは一般チャネルにおいて識別子6iを有する
選択されたモニタ/制御ユニット1006Aとの接触を模索し、それらが互いに
接触できたとき、そのクレーンはその識別子2iとそれが接続のマスタであると
いう事実を報告する。ここで、専用チャネル1109A上での接続が確立され、
その結果、クレーンはどのような周波数ジャンプがなされるべきであるかという
ことを通信する。略述すれば、それは選択された制御ユニットと接触していない
クレーンが、無線通信において中央ユニットからの周波数ジャンプに従うという
ことである。選択されたモニタ/制御ユニットに対する接触が確立されると、ク
レーンはこれとの接触を確立して中央ユニットを離れ、周波数ジャンプの発生を
通じて制御を受けることになる。そして、モニタ/制御ユニットはこの事実に従
う。無線接続か広スペクトル型である場合、ジャンププランに代えて、分散コー
ドが与えられる。

0074

同一のクレーンに対しては複数の制御ユニットを割り当てることができる。そ
れらは同一のネットワークに属するものである。クレーンの動作レンジにおいて
、特定のモニタ/制御ユニットが部分領域に対して割り当てられる。これらの部
分領域は部分的に重なり合うことができるため、クレーンは部分領域間において
所定の通過(prederermined path)を辿ることができる。これによってクレーン
は多数の現場で信頼性よく制御される。負荷が部分領域中に入ると、制御ユニッ
トがその領域に対して信頼性を有する限り、その負荷は通常の作業処理を施され
る。所定の事態において、機械を制御するという要求を解決する方法は多数存在
する。さらに、例えば、2秒程度見込まれた無制御命令の時間が経過した後、機
械は最初に制御命令を発することが認められた特定の送信機からの命令を待機す
る。ここで、機械はそれが2秒間において何らかの制御命令を与えることに失敗
するまで、この送信機に従うものである。

0075

システムにおいては、特にCANキングダムに納められた原理に従って構成さ
れる。この場合、複数の遠隔制御ユニットは同一のユニットを制御することが可
能であり、特定の遠隔制御手段から発せられた制御命令は制御されるユニットの
システムノードによってCAN識別子に割り当てられる。制御命令はこの場合、
まずシステムノードによって受信され、このノードから機械のCANバス上に制
御メッセージが送信される。システムノードはネットワークキー上において機械
と共通的に通信するすべての遠隔制御ユニットから発せられた制御命令を受信す
るとともに、遠隔制御ユニットの制御命令が規則セットに従って実行されるべき
であるか、選択することができる。規則セットとは例えば、ユニットが配置され
ワークエリアであったり、あるいは単純に、まずシフト命令を与え、次いで、
それが制御の放棄を表すコードを発行するまで制御を維持することであり、制御
の放棄とは所定期間において遮断、又は不活性状態を維持するものである。しか
る後、機械のシステムノードは何らかの有資格の遠隔制御ユニットから第1のベ
スト命令を待機し、次いで、特定の遠隔制御ユニットが上記に従った制御を行う
ようになるまでその有資格制御ユニットのみから発せられた制御命令を実行する

0076

多数の機械例えば、プロセス機械において多数の測定点及び調整器具が用いら
れることはよく知られている。これらは地理的に分散し、かつアクセス可能性の
乏しい多くの事態に備えられる。オペレータは彼がBDV(ビデオディスプレイ
ユニット)を介して全システムを監視及び制御するための制御室入室している
。一点監視が求められるような何事かが検出されると、それは通信問題の発生に
つながる。例えば、開放すべきバルブが閉位置にあることを指示された場合など
である。オペレータは一点監視検査を実行し、このとき、バルブが開いているこ
とを観察するものとする。この状態は、彼がそのバルブに達するまでの間は、バ
ルブの開状態続き、あるいはそれが開いているという事実にもかかわらず、バ
ルブが閉位置を指示(信号告知)するような事態が発生したのであろうか?ここ
で、WCANMモジュール(sic)が接続されるとともに、オペレータが前述
の通り、MMIを有するものとすれば、これによって彼はそのスポット上でバル
ブがCANバス上に送信しているメッセージを読み、バルブに故障が発生したか
否かを判定することができる。CANバスに接続されたWCANMモジュールは
CAN信号の見地からして完全に受身モードであること、すなわち一ビットの送
信をも、従って認識ビットの場合ですらビットの送信を行わない。CAN動作モ
ードにおいては、オペレータのMMIより彼はバルブを開又は閉とする命令を発
し、スポット上でその機能を監視することができる。当然ながら、プロセスプ
ントのための制御システムは、オペレータの動作がプロセスの安全性に悪影響を
与えないように構成されるべきである。

0077

図12はモジュール1A、2A、3A及び4Aを有する機械制御及び/又はプ
ロセス制御システムを示している。モジュール1A、2A、3A及び4Aは、直
デジタル接続5Aを介して周知の方法において相互通信可能である。説明を単
純化するため、このシステムには“CANシステム”なる指示を用いる。本発明
によれば、モジュールは前記機械制御システム及び/又はプロセス制御システム
の一部をなす結合体を提供するものである。図12において結合体中のバルブは
6Aで指示され、温度計は7Aで指示されている。接続5Aの長さは比較的長く
、例えは、200m以上に展開することもできる。システム中のモジュール及び
結合体は互いに目視可能な配置を適用されることができる。

0078

この範疇のシステムにおいては、第1モジュール1Aにおいて欠点探索、テス
ト、制御動作等を開始することが要求される。このような欠点探索又は等価の作
業は、その作業のある種の段階において、システム中の第2のモジュールが信号
送信又は信号受信を確立すべきであることを要求する。人員を節約するためには
、無線通信装置が用いられる。この無線通信装置は2個の無線通信設備部8A及
び9Aで示されている。第1部分8AはCANシステムから独立させることがで
きるが、第2の通信部分9Aは第2モジュールに接続するか、その一部をなすも
のである。部分9A及びモジュール4A間の接続は、ここに分離的接続、非通電
接続、又はワイヤレス接続などからなる接続10Aを介して行われる。モジュー
ル4Aは一時的又は永久的にCANバスに接続される。無線通信設備8A、9A
が作動すると、2方向接続11A、12Aか好ましくは成立する。通信設備8A
、9Aはこの場合、1または2以上のチャネルであって、なるべくなら、広帯域
の無線チャネル例えば、ISMバンドの場合、1GHz以上の周波数レンジを用
いることができる。無線通信設備部8Aは周知形式における制御パネル13Aを
有する。このパネルはこの部分9Aと、同一形式とすることができる部分8Aの
送信及び受信ユニット14Aに接続される。捕捉的事項として、パネルは第1モ
ジュール1Aによって提供される結合体又は要素に対して直接接続されることが
できる。この接続は第2調整ユニット16Aを介して実行されるが、その接続自
体は17Aで指示されている。

0079

パネル13Aにおける開始指示i1は送信部14Aの動作を付勢し、この送信
部はチャネル11Aを介して無線通信部9Aにその付勢状態を伝達する。この受
信により、信号発生指示i2が生じ、調整ユニット23Aを介してモジュール4
Aに供給される。このモジュールはマイクロプロセッサ18Aを含み、これによ
って信号メッセージ19Aを発生せしめ、モジュール4Aの通信回路20A(図
1参照)を介して接続母線5Aに送信される。この送信はCANプロトコルによ
って決定された優先順位に従って行われる。またこの場合、モジュールは接続母
線5Aに受信された後、このメッセージを第1モジュールに送信する。メッセー
ジ19Aが第1モジュールに一度受信されると、要素6A、7A、すなわち当該
設備の機能的刺激が実行される。この機能的刺激は制御パネルにおける開始指示
i1により舞されたものである。この場合、制御オペレーションはバルブ6A
反転、温度計7Aに指示された温度の上昇又は低下などを含むものである。前
記バルブ反転又は温度変化は、第1モジュールにおいて目視観察可能とすること
ができる。観察者は彼の制御ユニット13Aの刺激を通じて、当該制御システム
がその意図するところを達成しているか否かの可視表示を得ることができる。制
御ユニット13Aにおいて、情報はモジュール1Aにより提供される結合体又は
要素から得られる。接続された無線通信設備を維持することにより記録及び観察
は、比較的短い時間周期又は比較的長い時間周期の間に実行可能となる。

0080

選択的に第1モジュール1Aにより提供される結合体又は要素の手動的、電気
的、又は他の手段による刺激は、第1モジュールにおいてメッセージ21Aが発
生することを指示し、そのメッセージは第1モジュールにおける通信回路22A
及び接続母線5Aを介して第2モジュール4Aに送信される。前記信号メッセー
ジ21Aは第2モジュール中の付勢信号i4及び無線通信設備部9Aにおける送
信機部の活性化をもたらす。当該情報はチャネル12Aを介して無線通信部14
Aにおける受信部に伝達され、そこで、調整ユニット15Aに対する情報信号i
5の発生をもたらす。この信号の流れは制御ユニット13A、又は情報を表示も
しくは記録するための情報供給ユニットに向かうものである。第1モジュール1
Aの位置はAで示され、モジュール4Aの対応する位置はBで示される。オペレ
ータがモジュール1Aにおいてチェック又は探索を実行した後、彼はモジュール
3Aに進み、ここで例えば、等価の作業を実行することができる。ただし、モジ
ュール4Aは接続を維持されているものとする。オペレータはこの場合、CAN
バスに対して何らの設備を接続することも要求されないが、無線通信設備9Aを
使用し続けて適当なメッセージを送信するとともに、CANバス上において選択
されたメッセージを受信することができる。これらの送受信はなお接続を維持さ
れるユニット4A及び9Aを介して実行される。数キロメートルまでの比較的長
距離にわたる通信の場合には、最大送信電力に関する標準を満足するために指向
受信アンテナを用いることが必要である。図13は前述した形式のそのような
無線通信ユニット24A及び25Aの構成を示している。これらの無線ユニット
の各々は、それぞれ一方向性送信アンテナ24aA及び25aAと指向性アン
ナ24bA及び25bAをそれぞれ装備している。図1の他の設備は4A’及び
8A’として指示される。

0081

図14はモニタ/制御ユニット201A(図1における4)を線図的に示すも
のである。このユニット201Aは1又は2以上のCPU202A、メモリ20
3A、CPU搭載又は自立型CANコントローラ204A、CANドライバ20
5A、通信調整回路206A、等々を有するものである。ユニット201AはC
ANプロトコル用として構成され、まず無線ユニット208Aに対して、次に、
CAN接続207Aに対して接続可能となっている。無線ユニット208Aは二
つのダイヤグラムで示された二部分、すなわち、第1のハードウエア及びソフト
ウエアを有する無線通信部209Aと、1又は2以上のCPU210A、メモリ
211A、通信調整回路212A、等々を編入したハードウエア及びソフトウ
アを有する第2部分とからなっている。第1部分209Aは異なった無線ユニッ
ト間のワイヤレス通信を確立するものであり、第2部分はユニット201Aとの
通信を許容するものである。このような無線ユニットの例としては、GECプレ
ッシィ(英国)から製造販売されたウエーブライダがあり、CANユニットの例
としてはKVASER AB(スウェーデン)より製造販売されたキャノンボー
ル及びミニCBがある。本発明は、これらの標準ユニットを用いて装置化される
ことができる。無線部208A及びCAN部201Aは各々少なくとも1個のC
PUを有するとともに、直列又は並列インタフェース213Aを介して相互通信
可能である。部分201A及び208Aは共通ケーシング中に一括構成されるか
、又は図5に示すように、各自のケーシング214A及び215Aを有し、それ
らをコネクタ216Aによって相互接続してもよい。各自のケースを有する無線
ユニット208A及びCANユニット201Aを用いる利点は、無線ユニットが
故障等の場合に、容易に交換されるとともに、国別又は地域的な無線通信規制を
満足するために類似の無線ユニットと容易に交換し得るということである。CA
N部はこの場合、208Aと等価なユニットに接続可能な並列又は直列出力を有
する標準ユニットとして形成することができる。無線部としてウエーブライダが
選択されると、インタフェース213Aは8本のデータ回線、すなわち、いわゆ
データバスハンドシェーキング用の6回線(各方向において3本)、及びシ
ステムが始動したとき、無線通信を開始するための1本の帰還信号ラインからな
るものが採用される。各無線部はウエーブライダの場合、新規の識別子とエサー
ネットアトルスを有し、各CANユニットは独自の識別子、例えば、連続番号を
含むEAN数等を有する。制御されるべき各ユニットは独自の識別子、例えば、
連続番号を含むEAN数を有することができる。

0082

CPU202AからCPU210Aへの8ビットバイトデータ伝送は、CP
U202AがCPU210Aへの割り込み信号を発生するようにして実行される
。CPUは割り込み信号に応答してデータ受信待機状態であることを指示する認
識信号を発生する(さもなければ、信号は“再試行”を意味する信号に付勢され
る。)。CPU202Aはデータバス上にバイトを供給して“データがアクセス
可能である”という信号を付勢する。次に、CPU210Aはこのバイトを読み
取ってその転送を認識するとともに、メモリ211A中にそれをストアする。C
PU210Aから202Aへの転送は逆の態様で実行することができる。

0083

図15図1に従ったパネル13Aに対応するモジュールからの信号付勢と、
メッセージの発生及びそのメッセージの整形、並びにそのバスへの挿入と、受信
(lacuna)、及び1Aに対応するモジュールの実施例を詳細に示すものである。
図15はCANインタフェース303Aを介して通信ユニット302Aに接続さ
れたただ一つのオペレータユニット301A、及び通信ユニット304A、並び
にCANバス306Aに接続された制御電子回路305Aを有するバルブを示し
ている。306Aに接続された他のモジュールは図示されていないが、全システ
ムは図1に示したものに対応する。ユニット302A及び304Aの双方は、図
2における装置の全体に対応する完全な無線ユニットをそれぞれ構成するもので
ある。すなわち、無線ユニットはCANバス及びエサーネットを介してメッセー
ジを送受信することができる。バルブ305Aへの変調命令図1における6)
は、オペレータユニット301Aから発生し、CANメッセージ307Aとして
通信ユニットCANコトンローラに伝達される。通信ユニットはデータ308A
をCAN部におけるCPUに送信する。これは無線部のためにフォーマット化
れたメッセージ309Aを発生する。309Aは310Aによって詳細に記述さ
れる。これは次のようなバイトシーケンスを有する。:二部分321A及び32
2Aを有するオーバーヘッドブロックであって、部分321Aがメッセージを形
成するバイト数を指示する2バイト311A、2バイト連続番号312A(その
結果、多重的に伝達された無線メッセージを抑制するもの)、及び6バイト長
スティメーションアドレス313A、6バイト長の比較的長いアドレス314
A、ユーザデータ316Aのバイト数を指示する2バイト315Aからなり、部
分322Aがストリング終結する2又は3バイト317Aからなっている。ユ
ーザデータ316Aは308Aと同じである。無線部におけるCPUは到着した
ストリングの蓄積を行うとともに、それを必要なオーバーヘッド319Aによっ
て無線メッセージ318Aに変換する。これは無線伝送を確立し、かつ同期化す
る。シーケンスは320Aで終結し、それはCPUチェックトータル等において
保証される。無線オーバーヘッドは情報321A及び322Aを統合するもので
ある。通信ユニット304Aにおける無線モジュールはストリング318Aを受
信するとともに、ストリング310Aを再発生する。このストリングはCANユ
ニットのCPUに転送される。このCPUは323Aを抽出して、CANコント
ローラの情報を発生し、ここで、CANコントローはCAN接続306A上のC
ANメッセージ324Aを出現させる。ここで、バルブユニット305AはCA
N接続を介して命令を受信し、それを実行し、その実行状態はオペレータにより
検証されることができる。

0084

本発明は、以上に図示及び説明した実施例に限定されるものではなく、添付の
請求の範囲及び本発明の概念に属する限り種々の変形を施すことが可能である。

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