马达控制系统、机器人系统以及马达控制系统的通信方法与流程

本发明涉及马达控制系统、机器人系统以及马达控制系统的通信方法。

背景技术：

专利文献1中记载了如下系统：多个传感器分别通过不同的通信路径而连接到接口部，各传感器的检测信号经由连接上游控制器和马达控制装置的网络而发送到上游控制器或者马达控制装置。专利文献2中记载了如下系统：经由马达控制装置内的通信部而连接用于设定或者监控马达控制装置的参数的周围装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-241111号公报；

专利文献2：日本特开平10-105206号公报。

技术实现要素：

发明所要解决的问题

本发明所要解决的问题是降低马达控制系统中的物理或处理的成本。

本发明的一方面涉及的马达控制系统包括：马达控制装置，所述马达控制装置控制马达；上游通信路径，所述上游通信路径连接所述马达控制装置的上游通信端口和向所述马达控制装置发送指示的上游控制器；以及下游通信路径，所述下游通信路径与所述马达控制装置的下游通信端口连接，并串联连接包括旋转角度检测器以及输出设备的多个设备，所述旋转角度检测器检测所述马达的旋转角度，所述输出设备用于输出不同于所述旋转角度的、所述马达或者与所述马达相关联的工业设备涉及的关联信息，所述马达控制装置基于经由所述下游通信路径接收的所述旋转角度和所述关联信息来执行预定的处理，将该处理的执行结果经由所述上游通信路径发送到所述上游控制器。

另外，在本发明的一方面涉及的马达控制系统中，所述马达控制装置基于第一通信协议经由所述上游通信路径而与所述上游控制器进行通信，并基于与所述第一通信协议不同的第二通信协议经由所述下游通信路径而与所述旋转角度检测器以及所述输出设备进行通信。

另外，在本发明的一方面涉及的马达控制系统中，所述马达控制装置基于第一通信周期经由所述上游通信路径而与所述上游控制器进行通信，并基于与所述第一通信周期不同的第二通信周期经由所述下游通信路径而与所述旋转角度检测器以及所述输出设备进行通信。

另外，在本发明的一方面涉及的马达控制系统中，所述马达控制装置具有指令发送部，所述指令发送部在与所述多个设备的全体进行通信的情况下，从所述下游通信端口发送朝向全体的全体指令，各设备具有应答发送部，所述应答发送部在接收了所述全体指令的情况下，发送包括所述旋转角度或者所述关联信息的应答，所述指令发送部在与部分所述设备进行通信的情况下，从所述下游通信端口朝向所述部分设备发送控制所述部分设备的动作的个别指令。

另外，在本发明的一方面涉及的马达控制系统中，所述个别指令还包括所述部分设备的设定信息，各设备还具有设定信息记录部，所述设定信息记录部在接收到所述个别指令的情况下，将所述设定信息记录到存储器。

另外，在本发明的一方面涉及的马达控制系统中，所述应答发送部在接收到朝向其他设备的所述个别指令的情况下，发送包括所述旋转角度或者所述关联信息的应答。

另外，在本发明的一方面涉及的马达控制系统中，所述个别指令包括控制所述部分设备的动作的命令，各设备还具有命令执行部，所述命令执行部在接收到朝向自身设备的所述个别指令的情况下，执行所述命令。

另外，在本发明的一方面涉及的马达控制系统中，所述马达控制系统具有多个所述马达控制装置，所述多个设备包括与各马达控制装置对应的所述旋转角度检测器，所述上游通信路径与最上游的马达控制装置的上游通信端口连接，所述下游通信路径与所述最上游的马达控制装置的下游通信端口连接，并串联连接下游的马达控制装置和所述多个设备，各马达控制装置基于从与自身设备对应的设备接收的至少所述旋转角度，执行所述预定的处理。

另外，在本发明的一方面涉及的马达控制系统中，所述最上游的马达控制装置具有指令发送部，所述指令发送部从所述下游通信端口朝向所述下游的马达控制装置发送与指令的要否相关的询问，所述下游的马达控制装置具有回答发送部，所述回答发送部发送对于经由所述下游通信路径而接收的所述询问的回答，所述指令发送部基于经由所述下游通信路径而接收的回答从所述下游通信端口代理发送与所述下游的马达控制装置对应的朝向设备的指令。

另外，在本发明的一方面涉及的马达控制系统中，各设备具有信息发送部，所述信息发送部在至少一个与其他的设备不同的周期发送所述旋转角度或者所述关联信息。

另外，在本发明的一方面涉及的马达控制系统中，各设备的所述信息发送部在基于其他设备的所述信息发送部的发送时刻而规定的发送时刻，发送所述旋转角度或者所述关联信息。

另外，在本发明的一方面涉及的马达控制系统中，各设备具有信息发送部，所述信息发送部在至少一个与其他的设备不同的数据长度的传输帧保存所述旋转角度或者所述关联信息并发送。

另外，在本发明的一方面涉及的马达控制系统中，各设备包括多个接口，所述多个接口与检测所述旋转角度或者所述关联信息的传感器连接，所述马达控制装置包括指令发送部，所述指令发送部从所述下游通信端口发送用于识别各设备输出信息的接口的指令，各设备具有数据长度决定部，所述数据长度决定部基于经由所述下游通信路径而接收的所述指令所示的接口，决定自身设备的应答的数据长度。

另外，本发明的一方面涉及的机器人系统包括上述的任何一者中的马达控制系统以及机器人。

另外，在本发明的一方面涉及的马达控制系统或者机器人系统中，所述马达控制系统具有多个通道的下游通信路径，在各通道中串联连接多个设备，并进行固定周期通信，所述马达控制装置还具有使各通道的周期同步的通信同步部。

另外，在本发明的一方面涉及的马达控制系统或者机器人系统中，各设备包括识别信息存储部，所述识别信息存储部存储用于识别所述马达控制装置或者自身设备的识别信息，所述马达控制装置还具有控制决定部，所述控制决定部基于经由所述下游通信路径而接收的各设备的所述识别信息，决定是否控制所述马达。

另外，在本发明的一方面涉及的马达控制系统中，所述下游马达控制装置包括：多个通信端口；通信端口判定部，所述通信端口判定部判定所述多个通信端口中的、接收到所述最上游的马达控制装置发送的指令的通信端口；以及切换控制部，所述切换控制部基于所述通信端口判定部的判定结果来切换所述多个通信端口中的、与具有预定的电阻值或者阻抗的元件连接的通信端口。

另外，本发明的一方面涉及的马达控制系统的通信方法包括：经由上游通信路径而进行通信，所述上游通信路径连接控制马达的马达控制装置的上游通信端口以及向所述马达控制装置发送指示的上游控制器，经由下游通信路径而进行通信，所述下游通信路径与所述马达控制装置的下游通信端口连接，并串联连接包括旋转角度检测器以及输出设备的多个设备，所述旋转角度检测器检测所述马达的旋转角度，所述输出设备用于输出不同于所述旋转角度的、所述马达或者与所述马达相关联的工业设备涉及的关联信息，所述马达控制装置基于经由所述下游通信路径接收的所述旋转角度和所述关联信息来执行预定的处理，将该处理的执行结果经由所述上游通信路径发送到所述上游控制器。

另外，本发明的一方面涉及的马达控制系统包括：马达控制装置，所述马达控制装置控制马达；上游通信路径，所述上游通信路径连接所述马达控制装置和向所述马达控制装置发送指示的上游控制器；以及下游通信路径，所述下游通信路径与所述马达控制装置的下游通信端口连接，并串联连接包括旋转角度检测器以及输出设备的多个设备，所述旋转角度检测器检测所述马达的旋转角度，所述输出设备用于输出不同于所述旋转角度的、所述马达或者与所述马达相关联的工业设备涉及的关联信息，所述马达控制装置具有降低单元，所述降低单元基于通过所述下游通信路径来获取的所述旋转角度和所述关联信息，来降低与所述上游控制器相关的负荷。

发明效果

根据上述发明，能够降低马达控制系统中的物理或者处理成本。

附图说明

图1是示出实施方式1涉及的马达控制系统的整体结构的图；

图2是示出实施方式2的马达控制系统的整体结构的图；

图3是示出由主装置实现的功能的功能框图；

图4是示出由从设备实现的功能的功能框图；

图5是示出全体指令的数据格式的一个例子的图；

图6是示出个别指令的数据格式的图；

图7是示出进行1对n通信以及1对1通信的情形的一个例子的图；

图8是示出应答的传输帧的形式的图；

图9是示出主装置的处理的流程图；

图10是示出从设备的处理的流程图；

图11是示出实施方式3的马达控制系统的整体结构的图；

图12是监控装置的功能框图；

图13是示出进行m对n通信的情形的一个例子的图；

图14是示出主装置的处理的流程图；

图15是示出监控装置的处理的流程图；

图16是示出机器人系统的一个例子的图；

图17是下游通信路径的数据交换周期的说明图；

图18是下游通信路径的数据交换周期的说明图；

图19是下游通信路径的数据交换周期的说明图；

图20是下游通信路径的数据交换周期的说明图；

图21是示出实施方式5的从设备的物理结构的图；

图22是实施方式5中的从设备的功能框图；

图23是示出实施方式5中的应答的数据格式的图；

图24是实施方式6中的主装置的功能框图；

图25是实施方式7的从设备的功能框图；

图26是实施方式7的主装置的功能框图；

图27是示出实施方式8的监控装置的物理结构的图；

图28是实施方式8的监控装置的功能框图。

具体实施方式

1.实施方式1

根据本发明的发明人的观点，最近马达控制系统中的运行状态的传感得到越来越多的重视，但如果增加传感器数量，则布线等物理成本、以及通信量或者处理负荷等处理成本会增加。尤其是，在实时进行传感时，它们的成本有增加的倾向。因此，本发明的发明人为了降低马达控制系统中的这些成本而专心进行研究开发，结果想到了新颖且独创的马达控制系统等。下面，对本实施方式涉及的马达控制系统等进行详细的说明。

图1是示出实施方式1涉及的马达控制系统的整体结构的图。如图1所示，马达控制系统1包括上游控制器10、马达控制装置20、马达30、编码器40、转矩传感器50、i/o设备60、温度传感器70、上游通信路径80以及下游通信路径90。

上游控制器10是控制整个马达控制系统1的动作的计算机。例如，上游控制器10在预定时刻向马达控制装置20发送指令，或者从马达控制装置20接收数据。上游控制器10包括处理器11、存储器12、通信控制部13以及通信端口14a、14b。

处理器11是控制用的集成电路，例如是cpu(centralprocessingunit，中央处理器)或者微控制器等。处理器11可以具有未图示的作业用ram(randomaccessmemory，随机存取存储器)。存储器12是一般的信息存储介质。存储器12是非易失性存储器，例如是rom(readonlymemory，只读存储器)、eeprom(electricallyerasableprogrammablereadonlymemory，电可擦只读存储器)、闪存存储器以及硬盘等。存储器12存储程序以及各种数据。

通信控制部13是一般的通信用集成电路。例如，通信控制部13可以由asic(applicationspecificintegratedcircuit)等专用的集成电路构成。通信端口14a是因特网等外部网络用的通信接口，通信端口14b是用于与马达控制装置20进行通信的通信接口。

马达控制装置20是控制放大器的计算机，该放大器向马达30输出电流及电压等。通常，控制伺服马达的马达控制装置20是被称为伺服控制器或者伺服放大器等装置。此外，马达控制装置20可以是控制马达的设备，例如，可以是逆变器。马达控制装置20包括处理器21、存储器22、通信控制部23、上游通信端口24a、电力输出部24b以及下游通信端口24c。

处理器21、存储器22以及通信控制部23的硬件结构可以分别与处理器11、存储器12以及通信控制部13相同。上游通信端口24a是上游通信路径80用的通信接口。电力输出部24b经由电源线30a向马达30输出电力。下游通信端口24c是下游通信路径90用的通信接口。

此外，在马达控制装置20中，处理器21、存储器22以及通信控制部23可以是双重化冗余。在双重化冗余的情况下，可以将其中一者用于通信控制以及传感器分析，将另一者用于马达控制，也可以无需特意分担用途。另外，在图1中，使用一个马达30，但可以是多个马达30与马达控制装置20连接，并通过一台马达控制装置20来控制多个马达30。

编码器40是检测马达30的旋转角度的旋转角度检测器。编码器40例如可以是光学式编码器，也可以是磁式编码器。根据从马达控制装置20施加的电压或者电流，马达30旋转。编码器40将马达30的旋转角度发送到马达控制装置20。此外，在本实施方式中，作为旋转角度检测器，对编码器40进行说明，但只要使用能够检测马达30的旋转角度的传感器即可，例如可以使用分解器。

转矩传感器50是检测马达30的转矩的传感器。转矩传感器50例如可以是非接触式转矩传感器，也可以是接触式转矩传感器。转矩传感器50将马达30的转矩发送到马达控制装置20。

i/o设备60是用于与传感器等其他的设备连接的通用的输入输出单元。i/o设备60具有多个输入输出连接器。i/o设备60用于增设马达控制系统1中缺少的输入输出连接器，例如，可以与压力传感器或者光纤传感器等各种传感器连接。i/o设备60将从与自身连接的传感器输入的信息发送到马达控制装置20。

温度传感器70是检测马达30或者其附近的温度的传感器。作为温度传感器70，例如可以使用测温电阻式传感器，也可以使用热电偶式传感器。温度传感器70将马达30或者其附近的温度发送到马达控制装置20。

上游通信路径80是任意通信规格的通信线，例如，可以是半双工信道(half-duplexchannel)，也可以是全双工信道(full-duplexchannel)。上游通信路径80连接马达控制装置20的上游通信端口24a、以及向马达控制装置20发送指示的上游控制器10。即，上游通信路径80的一端与上游控制器10的通信端口14b连接，另一端与马达控制装置20的上游通信端口24a连接。此外，上游通信路径80可以在其中间包括集线器等中继设备。上游通信路径80用于上游控制器10向马达控制装置20发送指令，或者马达控制装置20向上游控制器10发送马达30的控制结果或者各传感器的检测结果等。

下游通信路径90是任意通信规格的通信线，例如，可以是半双工信道，也可以是全双工信道。作为下游通信路径90，可以使用与上游通信路径80相同的规格的通信线，也可以使用与上游通信路径80不同的规格的通信线。下游通信路径90与马达控制装置20的下游通信端口24c连接，并串联连接检测马达30的旋转角度的编码器40、以及作为输出设备的一个例子的转矩传感器50、i/o设备60及温度传感器70，所述输出设备用于输出不同于旋转角度的、马达30或者与马达30相关联的工业设备涉及的关联信息。此外，除了马达30附带的编码器40之外，还可以将检测马达30的旋转角度的传感器连接到i/o设备60。

与马达30相关联的工业设备例如为检测与马达30相关的物理量的传感器、或者输出该传感器检测的信息的i/o设备或a/d设备等工业设备。图1所示的转矩传感器50等输出设备相当于与马达30相关联的工业设备的一个例子。

关联信息是指马达30或者与马达30相关联的工业设备的状态涉及的信息中的、不是旋转角度的信息。关联信息是根据马达30或者与马达30相关联的工业设备的状态而变化的信息，例如，只要是可由传感器检测的信息即可。例如，关联信息是马达30的转矩、马达30的温度、由马达30移动的臂等物体的位置、对该物体的压力、或者检测它们的传感器的状态(例如，温度)等信息。

此外，与马达30相关的关联信息例如用于对马达30的输出控制或者控制用参数的调整中，或者用于马达30有无异常的判定或者马达30的寿命(剩余的耐用期间)的预测中。另一方面，与马达30相关联的工业设备涉及的关联信息(例如，传感器的温度)例如用于该工业设备有无异常的判定或者该工业设备的寿命(剩余的耐用期间)的预测中，或者用于该工业设备的设定值的判定中。

如图1所示，在下游通信路径90中，各设备自身的上游以及下游的至少一者与其他的设备连接，在本实施方式中，其连接顺序为，以马达控制装置20为最上游，依次为编码器40、转矩传感器50、i/o设备60、温度传感器70。换句话说，在下游通信路径90中，各设备变成所谓的多点连接(或者，可以是级联连接或者菊链式连接)的状态，例如，上游设备和下游设备变成一对一连接的状态。此外，上游是发送指令接受应答的一侧，下游是接受指令发送应答的一侧。下游通信路径90连接到马达控制装置20的通信端口中的、编码器40等设备用的下游通信端口24c，而不是上游通信端口24a。

此外，下游通信路径90上的各设备的连接顺序可预先存储于马达控制装置20的存储器22或者各设备的存储器内。而且，各设备可具有上游通信端口和下游通信端口，将从上游通信端口接收的信息从下游通信端口发送，并从上游通信端口传送从下游通信端口接收的信息。即，各设备可无需特别存储识别连接顺序的信息且意识自身的连接顺序而传送信息。

上游通信路径80和下游通信路径90分别为不同的网络，马达控制装置20发挥作为调节这些不同网络的网关的作用。例如，上游通信路径80和下游通信路径90的通信协议以及通信周期的至少一者可以相互不同。可以仅仅使通信协议或者通信周期的任何一者不同，但在本实施方式中，对它们两者不同的情况进行说明。

例如，马达控制装置20基于第一通信协议经由上游通信路径80而与上游控制器10进行通信，并基于与第一通信协议不同的第二通信协议，经由下游通信路径90而与编码器40等设备进行通信。在本实施方式中，对于第一通信协议是各种工业设备中利用的通常的通信协议、且第二通信协议是专用于传感器种类或者i/o设备等的通信的专用通信协议的情况进行说明。关于第一通信协议以及第二通信协议，用于确定通信的通信顺序以及收发的通信数据的格式等相互不同。

另外，例如，马达控制装置20基于第一通信周期经由上游通信路径80而与上游控制器10进行通信，并基于与第一通信周期不同的第二通信周期，经由下游通信路径90而与编码器40等设备进行通信。关于第一通信周期和第二通信周期，只要时间长度相互不同即可，但在本实施方式中，假定第二通信周期比第一通信周期短。例如，第一通信周期可以是几百μs左右，第二通信周期可以是几十μs左右。在该情况下，为了使第一通信周期的开始时间和第二通信周期的开始时间一致，第一通信周期可以是第二通信周期的整数倍。

马达控制装置20针对每个第二通信周期向下游通信路径90的各设备发送指令，并作为来自接受该指令的各设备的响应而接收旋转角度以及关联信息。例如，当通信周期开始时，马达控制装置20将预定格式的指令发送到下游通信路径90。该指令用于下游通信路径90的各设备返回响应，以连接顺序从上游的设备依次传送到下游的设备。例如，当下游通信路径90的连接顺序为第n个(n是2以上的整数)的设备从连接顺序为第n-1个设备接收指令时，向连接顺序为第n+1个的设备传送指令。关于连接顺序为最下游的设备，由于没有传送对象，仅仅接收指令而不进行传送。

在图1的例子中，当马达控制装置20向连接顺序为下一个的编码器40发送指令时，编码器40将接收的指令发送到连接顺序为下一个的转矩传感器50。转矩传感器50将接收的指令发送到连接顺序为下一个的i/o设备60，并且i/o设备60将接收的指令发送到连接顺序为下一个的温度传感器70。由此，能够使直至最下游的温度传感器70为止的各设备中接收最上游的马达控制装置20发送的指令。

下游通信路径90上的各设备根据接收的指令将旋转角度以及关联信息发送到马达控制装置20。例如，可以如编码器40、转矩传感器50以及温度传感器70那样，将自身检测的信息发送到马达控制装置20，也可以如i/o设备60那样获取与自身连接的传感器检测出的信息并发送到马达控制装置20。此外，各设备可以根据接收指令的情况，获取旋转角度以及关联信息并发送，也可以根据接收指令的情况，读取预先获取并保持在自身的存储器中的旋转角度以及关联信息并发送。

旋转角度以及关联信息在下游通信路径90从连接顺序为下游的设备依次传送到上游的设备。例如，连接顺序为第n个的设备将自身检测或者获取的信息以及从连接顺序为第n+1个的设备接收的信息发送到连接顺序为第n-1个的设备。由于连接顺序为最上游的设备没有传送对象，因此仅仅接收信息而不进行传送。但是，在本实施方式中，由于最上游的设备是马达控制装置20，因此可以在任何时刻经由上游通信路径80而将接收的信息传送到上游控制器10。

在图1的例子中，温度传感器70根据指令将自身检测的温度发送到连接顺序为上一个的i/o设备60。i/o设备60将与自身的输入输出连接器连接的各传感器检测出的关联信息以及接收的温度发送到连接顺序为上一个的转矩传感器50。转矩传感器50将自身检测出的转矩以及接收的关联信息及温度发送到连接顺序为上一个的编码器40。编码器40将自身检测出的旋转角度以及接收的转矩、关联信息及温度发送到连接顺序为上一个的马达控制装置20。

由此，马达控制装置20能够获取与下游通信路径90连接的各设备输出的信息。此外，在本实施方式中，在一个通信周期内完成从马达控制装置20发送指令至结束接收各设备输出的信息为止。即，马达控制装置20能够在每次通信周期到来时发送指令，并接收各设备输出的信息。

马达控制装置20基于经由下游通信路径90而获取的马达30的旋转角度以及关联信息，执行预定的处理，并将该处理的执行结果经由上游通信路径80而发送到上游控制器10。预定的处理是旋转角度以及关联信息的累计处理或者分析处理，只要根据马达控制系统1利用的场合而适当决定即可。例如，预定的处理可以是将旋转角度以及关联信息储存到存储器22的处理，也可以是计算旋转角度以及关联信息的统计值的处理。在该情况下，马达控制装置20将储存在存储器22的旋转角度以及关联信息发送到上游控制器10，或者将计算的统计值发送到上游控制器10。

另外，例如，如果是利用马达控制系统1而进行树脂等的射出成型的情况，则马达控制装置20可以累计或者分析经由i/o设备60而获取的压力信息，并发送到上游控制器10。此外，马达控制装置20可以将经由下游通信路径90而获取的马达30的旋转角度以及关联信息用于自身，而不是发送到上游控制器10。例如，马达控制装置20可以执行对经由i/o设备60获取的压力信息进行分析而决定对马达30的输出的处理，并调整挤出树脂的压力。

上游控制器10基于从马达控制装置20接收的上述处理的执行结果，例如向马达控制装置20发送指示，或者将接收的执行结果作为日志而储存在存储器12。此外，上游控制器10只要执行预先规定的处理即可，除此之外，例如，可以将接收的执行结果经由通信端口14a而上传到服务器等，还可以基于接收的执行结果而输出警报。

根据以上说明的马达控制系统1，通过在下游通信路径90串联连接编码器40等各设备，例如，与多个传感器分别以独立的通信路径连接到上游控制器10或者马达控制装置20的情况相比，能够降低马达控制系统1的布线数量。而且，编码器40等各设备无需经由上游控制器10而向马达控制装置20发送信息，而是直接向马达控制装置20发送信息，因此能够实现由马达控制装置20进行的处理的高速化。另外，马达控制装置20基于马达30的旋转角度以及关联信息而执行预定的处理，由此能够降低上游控制器10的处理负荷。例如，在编码器40等各设备与上游通信路径80连接，向上游控制器10直接发送关联信息等的情况下，上游控制器10必须自身进行预定的处理，或者传送接收的数据，但通过在马达控制装置20侧执行预定的处理，能够降低上游控制器10的处理负荷。而且，在上游控制器10侧需要分析处理等的情况下，只要在马达控制装置20的存储器22储存关联信息，就能够经由上游通信路径80而向马达控制装置20请求关联信息等，并能够根据需要而在上游控制器10侧执行分析处理等。另外，例如，在上游控制器10控制多个马达控制装置20的情况下，上游通信路径80的通信量会增加，但通过将编码器40等各设备连接到各马达控制装置20侧的下游通信路径90，即便在上游控制器10控制多个马达控制装置20的情况下，也能够防止上游通信路径80的通信量的增加。另外，通过在马达控制装置20内执行预定的处理，能够有效利用整个马达控制系统1。因此，马达控制系统1能够降低物理或者处理的成本。

另外，通过使上游通信路径80的通信协议和下游通信路径90的通信协议不同，例如能够向下游通信路径90导入专用的通信协议，因此与利用相同于上游通信路径80的通常的通信协议的情况相比，能够实现处理的高速化。

另外，通过使上游通信路径80的通信周期和下游通信路径90的通信周期不同，能够在马达控制系统1内共存不同通信周期的网络。例如，如果下游通信路径90的通信周期比上游通信路径80的通信周期短，则马达控制装置20能够更频繁地获取旋转角度以及关联信息，因此能够更迅速地感知转矩变化以及温度变化等。而且，由于马达控制装置20能够将经由下游通信路径90而获取的旋转角度以及关联信息的检测结果集中发送到上游控制器10，因此还能够防止旋转角度以及关联信息的发送遗漏。

此外，本发明不限于以上说明的实施方式。在不超出本发明的宗旨的范围内，能够进行适当的变更。

例如，马达控制装置20可以向输出关联信息的输出设备(例如，转矩传感器50、i/o设备60、温度传感器70等)发送与该输出设备的控制相关的设定值。例如，设定值是用于如下情况的阈值等：对于上述输出设备具有的传感功能的打开/关闭的设定、上述输出设备检测的物理量(例如，转矩的大小、温度等)上述输出设备判定为异常。除此之外，例如，上述设定值可以包含于在每个第二通信周期马达控制装置20向上述输出设备发送的指令中，接收了该设定值的上述输出设备可以将接收的设定值写入到该输出设备具有的存储器中。各输出设备基于写入到该输出设备的存储器的设定值来动作，并输出关联信息。此外，马达控制装置20可以将这样的设定值发送到编码器40。在该情况下，编码器40在自身的存储器中存储设定值，并执行旋转角度的检测以及发送。

另外，例如，在实施方式中，作为在下游通信路径90中串联连接的输出设备，对转矩传感器50、i/o设备60以及温度传感器70进行了说明，但只要连接能够输出关联信息的输出设备即可，可以连接其他传感器等。如前面叙述，检测旋转角度的传感器可以与i/o设备60连接。例如，在机器人系统中应用马达控制系统1的情况下，加速度传感器或者力传感器可以与下游通信路径90连接，该加速度传感器检测由马达30移动的机器人臂的加速度，该力传感器配置于机器人臂的指尖。除此之外，例如，在马达控制系统1中缺少a/d设备时的增设用的a/d设备可以与下游通信路径90连接。在该情况下，a/d设备与输出模拟信号的输出设备(例如，输出模拟信号的压力传感器放大器等)连接，将该输出设备输出的模拟信号转换成数字信号并输出到马达控制装置20。

另外，例如，为了说明的简单化，对于上游控制器10与一台马达控制装置20连接，马达控制装置20控制一个马达30的情况进行了说明，但包含于马达控制系统1的马达控制装置20以及马达30可以分别为多个。例如，上游控制器10可以向多个马达控制装置20发送指示，一台马达控制装置20可以控制多个马达30。而且，上游控制器10可以是多个。在该情况下，通信端口14b、上游通信端口24a以及电力输出部24b可以分别为多个。另外，与马达控制装置20连接的下游通信路径90可以是多个。即，马达控制装置20可以具有多个下游通信端口24c，可以连接多个串联连接的设备群(在图1的情况下，集中编码器40、转矩传感器50、i/o设备60以及温度传感器70四个而作为一个设备组)。在该情况下，下游通信路径90存在多个，但关于这些多个下游通信路径90，可以分开使用编码器用的通信路径、以及其他传感器等输出设备用的通信路径。

2.实施方式2

接着，对马达控制系统1的其他实施方式进行说明。在下面的实施方式中，将实施方式1中说明的马达控制装置记为主装置，将实施方式1中说明的旋转角度检测器或者输出设备记为从设备。

根据本发明人的观点，在马达控制装置串联连接了编码器等多个从设备的马达控制系统能够实现布线的节省，但另一方面，马达控制装置不能同时进行对整个从设备的指令、以及个别从设备的动作的控制。另一方面，如果直接连接马达控制装置和各从设备，则马达控制装置能够控制个别设备的动作，但需要相当于从设备数量的通信路径数量，因此布线数量会增加。因此，本发明的发明人为了实现布线的节省的同时，实现对整个从设备的指令和个别从设备的动作控制而专心进行了研究开发，结果想到了新颖且独创的马达控制系统等。下面，对实施方式2涉及的马达控制系统等进行详细的说明。

2-1.实施方式2的整体结构

图2是示出实施方式2的马达控制系统1的整体结构的图。如图2所示，马达控制系统1包括主装置m1、以及多个从设备s1～s4(下面，将这些简单地统称为从设备s)。与实施方式1同样，各从设备s通过下游通信路径90来串联连接。

主装置m1的硬件结构可以与实施方式1中说明的马达控制装置20相同。图2所示的上游通信端口pa可以与上游通信端口24a相同，下游通信端口pb可以与下游通信端口24c相同。在实施方式2中，对主装置m1控制两个马达30的情况进行说明。此外，这里，对于主装置m1中的除了上游通信端口pa及下游通信端口pb以外的结构、以及两个马达30，省略图示。

例如，从设备s1是i/o设备，可以与实施方式1中说明的i/o设备60相同。例如，从设备s2以及s3可以分别与实施方式1中说明的编码器40相同。从设备s2检测第一个马达的旋转角度，从设备s3检测第二个马达的旋转角度。从设备s4可以与实施方式1中说明的转矩传感器50相同，例如，检测第二个马达的转矩。

如实施方式1中说明的那样，各从设备s具有上游通信端口pa以及下游通信端口pb。从设备s1的上游通信端口pa通过下游通信路径90而与主装置m1的下游通信端口pb连接。从设备s1的下游通信端口pb通过下游通信路径90而与下游的从设备s2的上游通信端口pa连接。同样，从设备s2的下游通信端口pb通过下游通信路径90而与下游的从设备s3的上游通信端口pa连接，从设备s3的下游通信端口pb通过下游通信路径90而与下游的从设备s4的上游通信端口pa连接。由于从设备s4的连接顺序为最下游，因此在下游通信端口pb没有连接其他的设备。

在实施方式2的马达控制系统1中，主装置m1可以分开使用向整个从设备s的通信、以及向部分从设备s的通信。而且，主装置m1不仅能够从各从设备s接收旋转角度以及关联信息，还将信息写入到确定的从设备s。下面，对这些结构的细节进行说明。

2-2.实施方式2的马达控制系统中实现的功能

图3是示出主装置m1中实现的功能的功能框图，图4是示出从设备s中实现的功能的功能框图。如图3以及图4所示，在主装置m1中，例如实现指令发送部100、应答接收部101、处理执行部102以及信息发送部103，在从设备s中，例如实现指令接收部200、指令传送部201、地址判定部202、命令执行部203、应答发送部204、应答接收部205以及应答传送部206。

指令发送部100在与多个从设备s的全体进行通信的情况下，从下游通信端口pb向全体发送全体指令。另一方面，指令发送部100在与部分从设备s进行通信的情况下，从下游通信端口pb发送控制部分从设备的动作的个别指令。

全体指令是所有从设备s共同的指令，例如，用于各从设备s的同步化的同步指令为其一个例子。下面，将指令发送部100发送全体指令时的通信方式称为1对n通信。n是2以上的整数，例如为下游通信路径90的从设备s的数量。

个别指令是对所有从设备s中的确定从设备s的指令。例如，个别指令可以包括对确定从设备s的命令或者参数等。指令发送部100向比n少的数量的从设备s发送个别指令，在本实施方式中，向一台从设备s发送个别指令。下面，将指令发送部100向任何一台从设备s发送个别指令时的通信方式称为1对1通信。

全体指令以及个别指令只要以通信协议规定的数据格式的传输帧发送即可。关于全体指令以及个别指令，可以是相同的数据格式，但在本实施方式中，对它们为不同的数据格式的情况进行说明。

图5是示出全体指令的数据格式的一个例子的图。即，图5示出1对n通信中的指令的传输帧。如图5所示，1对n通信用的指令包括地址部a、通信周期计数部ct以及检验码部crc。

地址部a包括指令的地址信息。例如，在1对n通信中，主装置m1与所有从设备s进行通信，因此作为地址信息，所有从设备s中通用的广播地址保存在地址部a。此外，地址部a可以包括指令的发送源信息。例如，作为发送源信息，主装置m1的地址可以保存到地址部a。另外，地址信息以及发送源信息只要分别为能够识别地址和发送源的信息即可，可以是地址以外的信息。例如，主装置m1以及从设备s的序列号等可以作为地址信息以及发送源信息而使用。在主装置m1以及从设备s中，地址信息以及发送源信息可以作为唯一的信息而使用。

通信周期计数部ct是用于识别通信周期为第几周期的信息。在下游通信路径90中进行固定周期通信。通信周期计数部ct在每个通信周期增加一个。后面叙述的其他实施方式中对细节进行说明，通信周期计数部ct用于确定各从设备s何时返回应答，例如，用于在整个通信周期各从设备s返回应答的情况。在本实施方式中，对于在每个通信周期进行各从设备s的应答的情况进行说明，因此可以从全体指令中省略通信周期计数部ct。

检验码部crc是全体指令的错误符号检测中使用的编码信息。错误符号检测本身中能够应用公知的各种方法，例如，可以利用任何比特数的循环冗赘核对(cyclicredundancycheck)。

图6是示出个别指令的数据格式的图。即，图6示出1对1通信中的指令的传输帧。如图6所示，个别指令包括地址部a、通信周期计数部ct、数据部dt1以及检验码部crc。除了地址部a以及数据部dt1以外，可以与全体指令相同。

与全体指令同样，地址部a包括地址信息。但是，作为地址信息，保存被用作指令对象的从设备s的地址，而不是广播地址。换句话说，作为地址信息，保存1对1通信中的通信对象的从设备s的地址。例如，如果是与从设备s1的1对1通信，则在地址部a中保存从设备s1的地址。同样，如果是与每个从设备s2～s4的1对1通信，则在地址部a保存从设备s2～s4中的任何一个地址。另外，与全体指令同样，个别指令的地址部a可以包括发送源信息。

此外，主装置m1预先将自身设备的地址、广播地址以及各从设备s的地址存储在存储器22。各从设备s的地址可以是固定值，也可以使主装置m1在初始化时等的任何时刻进行动态分配。例如，主装置m1在预定的分配规则下，可以将如第一个、第二个…的数值(id)作为地址而从上游从设备s依次分配。主装置m1将分配到各从设备s的地址记录在存储器22。

数据部dt1是保存个别指令的指令内容的数据区域。数据部dt1可以包括使部分从设备s执行的命令，例如，保存示出命令的种类的数值。命令可以是用于控制部分从设备s的动作的任何命令，例如，可以是设定信息的写入命令。此外，设定信息是对从设备s设定的信息，例如，是从设备s的参数等的设定值。在数据部dt1包括设定信息的写入命令的情况下，数据部dt1中还可以包括部分从设备s的设定信息。

另外，包含于个别指令的数据部dt1的命令不限于上述的例子，例如，可以是切换从设备s具有的传感器功能的有效或无效的命令。除此之外，例如，在从设备s是i/o设备、多种类型的传感器被连接的情况下，从设备s能够输出多种类型的信息，因此可以是切换从设备s输出的信息的命令。而且，例如，在从设备s具有预定的报警功能的情况下，可以是变更报警的阈值的命令。

在本实施方式中，各从设备s在接收全体指令时，自动返回预定的应答，因此在全体指令中无需特意包括使从设备s执行的命令等。因此，如图5所示，全体指令中不包括数据部dt1，相应地数据长度缩短，能够减少下游通信路径90的通信量。

图7是示出进行1对n通信以及1对1通信的情况的一个例子的图。下面，参照图7，对主装置m1以及从设备s的各功能的细节进行说明。如图7所示，例如，当1对n通信的通信周期tcyc到来时，主装置m1的指令发送部100向从设备s1发送全体指令(步骤st1)。

在从设备s1中，当指令接收部200从上游通信端口pa接收主装置m1发送的全体指令时，指令传送部201向下游的从设备s传送指令接收部200接收的全体指令(步骤st2)。指令传送部201只要将从上游通信端口pa接收的全体指令直接从下游通信端口pb传送即可。下面，如步骤st3以及步骤st4所示，从设备s2以及s3的指令传送部201将从上游接收的全体指令传送到下游。此外，最下游的从设备s4没有传送对象，因此不包含指令传送部201。

在各从设备s中，当接收指令时，地址判定部202判定指令接收部200接收的指令中是否包含广播地址或者自身设备地址。即，地址判定部202判定接收的指令的地址部a中是保存广播地址、还是保存自身设备地址、或者没有保存它们中的任何一者。地址判定部202判定地址是为了确定是朝向全体的全体指令、还是朝向自身设备的个别指令、或者是朝向其他设备的个别指令。

此外，假定在各从设备s的存储器中预先存储有广播地址和自身设备地址。例如，在动态分配自身设备地址的情况下，各从设备s只要使主装置m1分配到自身设备的地址保持在存储器内即可。在本实施方式中，假定在各从设备s的存储器中没有存储其他设备地址，但可以存储其他设备地址。在存储器中存储有其他设备地址的情况下，地址判定部202可以判定存储器中存储的其他设备地址是否被保存在地址部a。

各从设备s的应答发送部204基于地址判定部202的判定结果，发送应答。图8是示出应答的传输帧的形式的图。此外，在本实施方式中，对于对全体指令的应答和对个别指令的应答为相同的形式的情况进行说明，但这些形式可以不相同。如图8所示，应答包括地址部a、数据部dt2以及检验码部crc。除了地址部a以及数据部dt2以外，与指令中说明的内容相同。

在地址部a保存应答的发送源信息。例如，作为发送源信息，发送应答的从设备s的地址保存于地址部a。此外，地址部a可以包括应答的地址信息。在该情况下，作为地址信息，可以保存主装置m1的地址。

数据部dt2是示出对指令的应答内容的数据部分。例如，应答发送部204在接收全体指令的情况下，发送包含旋转角度或者关联信息的应答，因此在数据部dt保存旋转角度或者关联信息。

返回图7，在通过步骤st1～步骤st4发送了全体指令的情况下，各从设备s的地址判定部202判定为全体指令的地址部a中保存了广播地址，应答发送部204发送对全体指令的应答。下面，将对全体指令的应答记为通常应答。

例如，从设备s1的应答发送部204发送将自身设备输出的关联信息保存到数据部dt2的通常应答(步骤st5)。此外，从设备s1预先将关联信息记录到获取的存储器中，在步骤st5中，可以读取记录于存储器的关联信息并保存到通常应答，也可以根据接收的全体指令而获取关联信息并保存到通常应答。同样，如步骤st6～步骤st8所示，各从设备s2～s4的应答发送部204发送将自身设备输出的旋转角度或者关联信息保存到数据部dt2的通常应答。

而且，如步骤st9～步骤st14所示，在从设备s1～从设备s3中，当应答接收部205从下游通信端口pb接收下游从设备s的通常应答时，应答传送部206从上游通信端口pa传送接收的通常应答。

在主装置m1中，应答接收部101从下游通信端口pb接收各从设备s的应答。在图7所示的例子中，应答接收部101直接接收最上游的从设备s1的通常应答的同时，经由从设备s1～s3而间接接收下游的从设备s2～s4的通常应答。应答接收部101在接收应答时，在存储器22展开应答。此外，在应答中包括从设备s的发送源信息的情况下，主装置m1可以为了判定是否引入应答接收部101接收的应答，判定应答中是否包括自身设备地址。

主装置m1的处理执行部102基于应答接收部101接收的信息而执行预定的处理，信息发送部103从上游通信端口pa向上游控制器10发送处理执行部102的执行结果。此外，这些处理可以与实施方式1中说明的处理相同。

在1对n通信的各通信周期tcyc中执行以上的处理。接着，对1对1通信的通信周期tcyc中的通信流程进行说明。这里，对于向从设备s1发送个别指令的情况进行说明。如图7所示，当1对1通信的通信周期tcyc到来时，主装置m1的指令发送部100发送朝向从设备s1的个别指令(步骤st15)。在该个别指令的地址部a中保存有从设备s1的地址，在数据部dt1中保存有从设备s1应当执行的命令或者应当设定的设定信息。

如步骤st16～步骤st18所示，传送个别指令的处理与步骤st2～步骤st4相同。但是，由于从设备s1的地址判定部202判定为个别指令包括自身设备地址，因此命令执行部203执行包含于个别指令的数据部dt1中的命令。即，命令执行部203在接收到朝向自身设备的个别指令的情况下，执行与该个别指令对应的命令。

如前面所述，命令可以是用于写入设定信息的命令，因此命令执行部203在接收到朝向自身设备的指令的情况下，将设定信息记录到存储器。即，在本实施方式中，命令执行部203还可以作为本发明涉及的设定信息记录部而发挥作用。当设定信息记录于存储器时，从设备s基于该记录的设定信息而动作。

对个别指令的应答可以包括通过命令执行部203进行的命令的执行结果。下面，将该应答记为个别应答。从设备s1的应答发送部204发送将命令执行部203的执行结果保存于数据部dt2的个别应答(步骤st19)。在步骤st19中，例如，在地址部a中，应答发送部204作为发送源信息而保存自身设备地址，作为地址信息而保存主装置m1的地址。此外，主装置m1接收到个别应答的情况的处理可以与接收到通常应答的情况的处理相同。

此外，在从设备s2～s4接收到朝向从设备s1的个别指令的情况下，从设备s2～s4无需特意返回应答，但在本实施方式中，假定采用返回通常应答。即，从设备s2～s4的应答发送部204在接收到朝向其他设备的个别指令的情况下，发送包含旋转角度或者关联信息的通常应答。因此，如步骤st20～步骤st28所示，从设备s2～s4的通常应答传送到主装置m1。对于从设备s2～s4的1对1通信也通过与上述相同的处理来执行。下面，在马达控制系统1中，反复进行1对n通信、以及与从设备s1～s4的任何一者的1对1通信。

2-3.马达控制系统中执行的处理

接着，对马达控制系统1中执行的处理的流程进行说明。在马达控制系统1中，在接通电源之后，在主装置m1和从设备s之间执行地址的分配等初始化处理，但这里，对于结束初始化处理之后的主装置m1和从设备s的动作进行说明。

图9是示出主装置m1的处理的流程图。图9中示出每个通信周期中执行的处理。如图9所示，首先，指令发送部100判定是否发送全体指令和个别指令中的任何一者(步骤st100)。即，在步骤st100中，指令发送部100决定是进行1对n通信还是进行1对1通信。在步骤st100中，指令发送部100只要基于预定的条件而决定是发送全体指令还是发送个别指令即可。

例如，在步骤st100中，指令发送部100可以在从任何的从设备s接收的旋转角度或者关联信息超过阈值的情况下，指令发送部100决定向该从设备s发送个别指令，还可以对每个从设备s预先规定进行1对1通信的时刻，指令发送部100在该时刻到来时决定进行与从设备s的1对1通信，在除此之外的情况下决定进行1对n通信。

在步骤st100中判定为发送全体指令的情况下(步骤st100；全体指令)，指令发送部100从下游通信端口pb向下游通信路径90发送全体指令(步骤st101)。在步骤st101中，指令发送部100读取存储在存储器22的广播地址以及通信周期计数，并基于这些值而决定crc值，并保存于指令的传输帧而发送。此后，主装置m1等待来自从设备s的应答。

另一方面，在步骤st100中判定为发送个别指令的情况下(步骤st100；1对1通信)，指令发送部100从下游通信端口pb向下游通信路径90发送个别指令(步骤st102)。在步骤st102中，指令发送部100从存储器22中读取作为个别指令的通信对象而决定的从设备s的地址以及通信周期计数，并决定使通信对象执行的命令以及设定信息。指令发送部100可以基于从通信对象的从设备s接收的旋转角度或者关联信息而决定命令或者设定信息，也可以获取预先在存储器22内规定的命令以及设定信息。并且，主装置m1基于这些值而决定crc值，并决定包含于个别指令中的各信息。

在执行步骤st101或者步骤st102的处理之后，应答接收部101判定是否从下游通信端口pb接收了应答(步骤st103)。在判定为接收了应答的情况下(步骤st103；是)，该应答在存储器22展开，处理执行部102执行预定的处理(步骤st104)。此后，在任何时刻，信息发送部103从上游通信端口pa向上游控制器10发送处理执行部102的执行结果。此外，主装置m1可以判定在接收的应答的地址部a中是否保存有自身设备地址，并决定是否在存储器22中展开应答。

另一方面，在步骤st103中未判定为接收了应答的情况下(步骤st103；否)，判定通信周期是否已结束(步骤st105)。在未判定为通信周期已结束的情况下(步骤st105；否)，再次返回到步骤st103，并等待应答的接收。在判定为通信周期已结束的情况下(步骤st105；是)，执行下一个通信周期的处理。

图10是示出从设备s的处理的流程图。如图10所示，指令接收部200判定是否从上游通信端口pa接收了指令(步骤st200)。在判定为接收了指令的情况下(步骤st200；是)，指令传送部201从下游通信端口pb传送接收的指令(步骤st201)。在s201中，指令传送部201从下游通信端口pb向一个下游从设备s传送指令。

地址判定部202参照接收的指令的地址部a(步骤st202)。在地址部a中保存有广播地址的情况下(步骤st202；广播)，或者在地址部a中既没有保存广播地址也没有保存自身设备地址的情况下(步骤st202；其他设备地址)，应答发送部204为了进行通常应答，获取变成自身设备的输出对象的旋转角度或者关联信息(步骤st203)。

另一方面，在地址部a中保存有自身设备地址的情况下(步骤st202；自身设备地址)，命令执行部203执行包含于接收的指令的数据部dt1的命令(步骤st204)。例如，在数据部dt1中保存有设定信息的写入命令的情况下，命令执行部203将设定信息写入到自身设备的存储器中，并将其执行结果转给应答发送部204。

应答发送部204基于从设备s13中的获取结果或者从设备s14中的执行结果，从上游通信端口pa发送应答(步骤st205)。在步骤st205中，应答发送部204作为地址部a的发送源信息而保存自身设备地址，作为地址信息而保存主装置m1的地址。并且，应答发送部204将步骤st203中的获取结果或者步骤st204中的执行结果保存到数据部dt2。

应答接收部205判定是否从下游通信端口pb接收了下游的从设备s的应答(步骤st206)。在判定为从下游通信端口pb接收了应答的情况下(步骤st206；是)，应答发送部204从上游通信端口pa传送接收的应答(步骤st207)。在判定为没有接收应答的情况下(步骤st206；否)，返回到步骤st200，并等待下一个指令的接收。

根据实施方式2的马达控制系统1，在下游通信路径90串联连接有从设备s，因此能够实现布线的节省，并且主装置m1根据情况分开使用全体指令和个别指令，因此能够实现由主装置m1进行的全体指令以及个别从设备s的动作控制。例如，主装置m1在判定为应当变更从设备s的动作的情况下，通过发送对该从设备s的个别指令，能够使从设备s执行最佳的动作。

另外，由于在个别指令中包含作为该个别指令的地址的从设备s的设定信息，因此主装置m1能够在各从设备s中单独设定设定信息。因此，能够在主装置m1侧管理各从设备s的设定信息。而且，主装置m1在判定为应当变更从设备s的设定信息的情况下，能够变更该从设备s的设定信息并使其动作。

另外，主装置m1在向部分从设备s发送个别指令的情况下，能够从其他从设备s接收旋转角度或者关联信息，而不是从非通信对象的其他从设备s不接收任何信息。因此，主装置m1即便在进行1对1通信的情况下，能够获取最新的旋转角度或者关联信息，能够向上游控制器10提供最新的信息，或者选择在下一个通信周期发送个别指令的从设备s。

另外，主装置m1能够使部分从设备s执行个别指令中包含的命令。因此，能够在主装置m1侧决定使从设备s单独执行的命令。而且，也能够将与主装置m1由从设备s获取的旋转角度或者关联信息对应的命令包含于个别指令中。

此外，关于个别指令，作为朝向一台从设备s的指令而进行了说明，但可以是包括对多台从设备s的每一个的指令的一个指令。关于个别指令，如实施方式2中的说明的那样，可以是仅对一个从设备s的指令，也可以是仅对任何两个或者三个的指令。即，关于个别指令，只要是对比n小的数量的从设备s的指令即可。

另外，例如，对通过地址部a能够识别全体指令和个别指令的情况进行了说明，但只要基于指令中包含的信息而能够识别全体指令和个别指令即可。例如，可以利用全体指令用的标志信息而识别全体指令，也可以利用个别指令用的标志信息而识别个别指令。而且，可以将指令中包含命令的情况作为个别指令，将指令中不包含命令的情况作为全体指令。而且，可以将地址部a为不包含数据的空(null)的情况作为全体指令。而且，可以使全体指令不包含地址部a。关于全体指令和个别指令的识别方法，只要通过通信协议来规定任何的方法即可。

3.实施方式3

在实施方式2中，对马达控制系统1中包含的马达控制装置为一台的情况进行了说明，但马达控制系统1可以具有多个马达控制装置。在该情况下，这些多个马达控制装置可以如实施方式2的从设备一样串联连接。在实施方式3中，将最上游马达控制装置记为主装置，将下游的马达控制装置记为监控装置。此外，在实施方式3中，与实施方式2同样，将实施方式1的旋转角度检测器或者输出设备记为从设备。

根据本发明人的观点，在马达控制系统包括多个马达控制装置的情况下，即便将从设备串联连接到各马达控制装置，也需要与马达控制装置的数量相应的下游通信路径的通道，布线数量会增加。由此，本发明的发明人为了在马达控制系统具有多个马达控制装置的情况下实现布线节省而进行了专心研究开发的结果，想到了新颖且独创的马达控制系统等。下面，对实施方式3涉及的马达控制系统等进行详细的说明。

3-1.实施方式3的整体结构

图11是示出实施方式3的马达控制系统1的整体结构的图。如图11所示，马达控制系统1包括主装置m1、监控装置m2、m3、以及多个从设备s5～s8(下面，将这些简单地统称为从设备s)。如图11所示，通过下游通信路径90来串联连接监控装置m2、m3以及各从设备s。

监控装置m2、m3的硬件结构可以与主装置m1相同。此外，在实施方式3中，主装置m1以及监控装置m2、m3分别控制一个马达。即，虽然在图11中省略了图示，但马达控制系统1包括三个马达。

在本实施方式中，马达控制系统1的多个从设备s包括与各马达控制装置(主装置m1和监控装置m2、m3)对应的编码器、以及与至少一个马达控制装置对应的输出设备。例如，从设备s5是检测监控装置m3控制的马达的转矩信息的转矩传感器，从设备s6是检测监控装置m3控制的马达的旋转角度的编码器。另外，例如，对于从设备s7是检测监控装置m2控制的马达的旋转角度的编码器，从设备s8是检测主装置m1控制的马达的旋转角度的编码器的情况进行说明。

各从设备s通过一个系统的下游通信路径90来串联连接，但从设备s5、s6向监控装置m3输出信息，从设备s7向监控装置m2输出信息，从设备s8向主装置m1输出信息。换句话说，主装置m1、监控装置m2、m3、以及各从设备s通过下游通信路径90来物理连接，但主装置m1和从设备s8被逻辑连接，监控装置m2和从设备s7被逻辑连接，监控装置m3和从设备s5、s6被逻辑连接。

此外，上游通信路径80与作为最上游的马达控制装置的主装置m1的上游通信端口pa连接。另一方面，下游通信路径90与作为最上游的马达控制装置的主装置m1的下游通信端口pb连接，并串联连接作为下游的马达控制装置的监控装置m2、m3与多个从设备s。具体而言，监控装置m2的上游通信端口pa通过下游通信路径90而与上游的主装置m1连接，监控装置m2的下游通信端口pb通过下游通信路径90而与下游的监控装置m3连接。监控装置m3的上游通信端口pa通过下游通信路径90而与上游的监控装置m2连接，监控装置m3的下游通信端口pb通过下游通信路径90而与最上游的从设备s5连接。从设备s的连接方式为如实施方式2中的说明。

在实施方式3中，由于作为多个马达控制装置的主装置m1以及监控装置m2、m3与多个从设备s5～s8进行通信，因此将该通信方式记为m对n通信。m是2以上的整数，例如示出马达控制系统1中包含的马达控制装置的数量。

3-2.实施方式3的马达控制系统中实现的功能

主装置m1和各从设备s的功能框图可以与图3以及图4所示的相同。监控装置m2、m3的功能框图不同于主装置m1的功能框图。

图12是监控装置m2、m3的功能框图。如前面所述，监控装置m2、m3自身设备不发送指令，因此不包括指令发送部100，但包括处理执行部102、信息发送部103、指令接收部104、指令传送部105、地址判定部106、应答接收部107、应答传送部108、以及回答发送部109。下面，与实施方式2同样，参照马达控制系统1中收发的数据的流动而对各功能的细节进行说明。

图13是示出进行m对n通信的情况的一个例子的图。如图13所示，例如，在某通信周期tcyc中，主装置m1的指令发送部100发送全体指令(步骤st300)。全体指令的形式可以与实施方式2相同。此外，假定在主装置m1以及监控装置m2、m3的各自的存储器中保存有与自身设备对应的从设备s的地址。而且，假定在各从设备s的存储器中保存有与自身设备对应的主装置m1或者监控装置m2、m3的地址。

在下游的监控装置m2中，当指令接收部104从上游通信端口pa接收全体指令时，指令传送部105从下游通信端口pb传送接收的全体指令(步骤st301)。指令接收部104以及指令传送部105的功能可以与从设备s的指令接收部200以及指令传送部201相同。

此外，在监控装置m2中，当指令接收部104接收指令时，地址判定部106判定指令中是否包括自身设备地址。全体指令包括广播地址但不包括自身设备地址，因此如图13所示，监控装置m2没有特别对全体指令进行应答。此外，监控装置m3的指令接收部104、指令传送部105以及地址判定部106的处理可以与监控装置m2相同。

下面，如步骤st302～步骤st305所示，传送全体指令的流程可以与实施方式2的步骤st2～步骤st4相同。另外，如步骤st306所示，各从设备s发送以及传送通常应答的流程可以与实施方式2的步骤st5～步骤st14相同。但是，各从设备s将主装置m1以及监控装置m2、m3中的与自身设备对应的装置的地址保存到应答的地址a。此外，假定从设备s5、s6将主装置m1的地址存储到自身设备的存储器，从设备s7将监控装置m2的地址存储到自身设备的存储器，从设备s8将监控装置m3的地址存储到自身设备的存储器。

在监控装置m3中，当应答接收部107从下游通信端口pb接收应答时，应答传送部108从上游通信端口pa传送应答(步骤st307)。监控装置m3的地址判定部106基于接收的应答的发送源信息而判定是否是向自身设备引入的应答。例如，假定监控装置m3将与自身设备对应的从设备s5、s6的地址存储到存储器22。地址判定部106判定与自身设备对应的从设备s5、s6的地址是否保存到发送源信息。在判定为与自身设备对应的从设备s5、s6的地址保存到发送源信息的情况下，其应答为与自身设备对应的从设备s5、s6的应答，因此将该应答转给处理执行部102。此外，可以在来自从设备s的应答中包括地址信息的情况下，地址判定部106判定地址信息是否示出自身设备地址，并判定是否是向自身设备引入的应答。处理执行部102以及信息发送部103的处理可以与实施方式2中的说明相同。

此外，如步骤st308所示，监控装置m2的地址判定部106、应答接收部107以及应答传送部108的处理可以与监控装置m3相同。另外，在主装置m1接收应答之后的处理与实施方式2相同。

接着，在m对n通信中，以主装置m1代理监控装置m2发送指令的情况的流程为例子，对各功能进行说明。如图13所示，例如，主装置m1的指令发送部100从下游通信端口pb朝向下游监控装置m2发送作为与指令的要否相关的询问的个别指令(步骤st309)。该个别指令的形式可以与实施方式2中说明的形式(图6)相同。例如，主装置m1的指令发送部100从下游通信端口pb发送在地址部a中保存了监控装置m2的地址的个别指令。

在监控装置m2中，指令接收部104从上游通信端口pa接收个别指令，指令传送部105传送接收的个别指令(步骤st310)。在监控装置m2中，地址判定部106判定个别指令中是否包含自身设备地址。这里，由于个别指令中包含自身设备地址，因此监控装置m2的回答发送部109发送作为对经由下游通信路径90而接收的询问的回答的个别应答(步骤st311)。

在步骤st311中发送的个别应答中保存识别对从设备s7的指令的有无的信息和示出指令内容的信息。作为指令内容，可以是使从设备s7执行的命令，也可以是写入到存储器中的设定信息。决定命令以及设定信息的方法可以与实施方式2的1对1通信时的方法相同。回答发送部109只要基于预先规定的条件判定指令的有无即可，例如，可以基于是否已到来预定的通信周期、自从发送上一次指令之后是否经过了预定时间、或者从从设备s7接收的旋转角度是否为预定值等，来判定指令的要否。此外，回答发送部109可以无需特意判定指令的要否，而在从主装置m1接收询问的情况下，进行每次指令的意思的回答。

在主装置m1中，当应答接收部101接收回答时，指令发送部100基于接收的回答来决定代理是否发送指令。例如，在回答中包含需要指令的意思的信息的情况下，指令发送部100判定为代理指令的发送。代理的指令可以在下一个通信周期以后被发送。此外，如步骤st312所示，监控装置m3以及从设备s的动作可以与步骤st302～步骤st308相同。

当下一个通信周期tcyc到来时，主装置m1的指令发送部100基于经由下游通信路径90而接收的回答，从下游通信端口pb由代理发送与下游的监控装置m2对应的朝向从设备s6的个别指令(步骤st313)。例如，指令发送部100在指令的地址部a的地址保存从设备s6的地址，将回答中包含的命令以及设定信息保存到数据部dt1，替代监控装置m2而发送指令。

下面，在步骤st314中，传送朝向从设备s6的个别指令的情况与实施方式2中说明的1对1通信的流程相同。由于在个别指令的地址部a中包括朝向从设备s6的地址，因此在从设备s6中，地址判定部202判定为是朝向自身设备的指令。在该情况下，在从设备s6中，命令执行部203执行指令中包含的命令，在应答的地址部a中保存监控装置m2的地址，并发送将命令的执行结果保存到数据部dt2的应答。

此外，对于监控装置m3也同样，主装置m1询问指令的要否，基于从监控装置m3接收的回答，代理监控装置m3，发送朝向从设备s5或者从设备s6的指令。另外，主装置m1在向与自身设备对应的从设备s8发送指令的情况下，以与实施方式2中说明的1对1通信相同的流程发送个别指令。

3-3.马达控制系统中执行的处理

接着，对马达控制系统1中执行的处理的流程进行说明。从设备s的处理流程与实施方式2相同。这里，对结束初始化处理之后的主装置m1和监控装置m2、m3的动作进行说明。

图14是示出主装置m1的处理的流程图。如图14所示，指令发送部100判定是否发送全体指令、作为向监控装置m2、m3的询问的个别指令、或者向从设备s的个别指令中的任何一者(步骤st400)。指令发送部100只要基于预先规定的方法而判定是否发送它们中的一者即可。例如，指令发送部100可以定期地向监控装置m2、m3询问指令的要否，也可以在从从设备s8接收的旋转角度为预定值的情况下，向从设备s8发送个别指令。而且，指令发送部100可以在之前的通信周期中从监控装置m2、m3接收了不需要指令的回答的情况下执行全体指令，也可以在之前的通信周期中从监控装置m2、m3接收了需要指令的回答的情况下由代理执行个别指令。

在步骤st400中判定为发送全体指令的情况下(步骤st400；全体指令)的步骤st401的处理可以与步骤st101相同。另一方面，在步骤st400中判定为发送朝向监控装置m2、m3的询问的个别指令的情况下(步骤st400；询问)，指令发送部100发送询问的个别指令(步骤st402)。在步骤st402中，指令发送部100发送在地址部a中保存了监控装置m2、m3中的询问地的地址的个别指令。此外，关于个别指令的数据部dt1，可以无需特意保存任何信息，也可以包含识别是指令要否的询问的信息。

另一方面，在步骤st400中判定为发送朝向从设备s8的个别指令的情况下(步骤st401；个别指令)的步骤st403可以与步骤st102相同。接下来的步骤st404～步骤st405分别与步骤st103～步骤st104相同。在步骤st405中，在判定为保存自身设备地址的情况下(步骤st405；是)，主装置m1的地址判定部106判定是否进行监控装置m2、m3的回答(步骤st405)。在步骤st405中，地址判定部106判定应答的发送源信息是否为监控装置m2、m3的地址。

在判定为不是来自监控装置m2、m3的回答的情况下(步骤st405；n)的步骤st406可以与步骤st105相同。另一方面，在判定为是来自监控装置m2、m3的回答的情况下(步骤st405；是)，主装置m1参照回答而判定是否需要代理发送(步骤st407)。例如，在应答的数据部dt1中保存有指令的要否。

在判定为需要代理发送的情况下(步骤st407；是)，主装置m1决定在下一个通信周期由代理发送指令(步骤st408)。在该情况下，指令发送部100可以生成下一个通信周期的个别指令。例如，指令发送部100确定作为代理发送的地址的从设备s。该从设备s可以包含于回答中，也可以确定回答的发送源信息示出的监控装置m2、m3对应的从设备s。此外，步骤st409可以与步骤st106相同。

图15是示出监控装置m2的处理的流程图。如图15所示，指令接收部104判定是否从上游通信端口pa接收了指令(步骤st500)。在判定为接收了指令的情况下(步骤st500；是)，指令传送部105从下游通信端口pb传送接收的指令(步骤st501)。

地址判定部106判定在接收的指令的地址部a中是否保存有自身设备地址(步骤st502)。在地址部a中保存有自身设备地址的情况下(步骤st502；自身设备地址)，回答发送部109从上游通信端口pa发送与指令的要否相关的回答(步骤st503)。在步骤st503中，回答发送部109作为地址部a的发送源信息而保存自身设备地址，作为地址信息而保存主装置m1的地址。可以在数据部dt2中保存回答内容。

应答接收部107判定是否从下游通信端口pb接收了应答(步骤st504)。在判定为接收了应答的情况下(步骤st504；是)，地址判定部106判定发送源信息是否为与自身设备对应的从设备s7的地址(步骤st505)。在判定为是与自身设备对应的从设备s7的地址的情况下(步骤st505；是)，地址判定部106向存储器22引入应答(步骤st506)。

应答传送部108从上游通信端口pa传送接收的应答(步骤st507)。另一方面，在没有判定为接收了应答的情况下(步骤st504；否)，返回到步骤st500的处理。

根据以上说明的实施方式3，在马达控制系统1具有被称为主装置m1以及监控装置m2、m3的多个马达控制装置的情况下，在下游通信路径90串联连接它们，由此能够实现布线的节省。而且，在下游通信路径90，从设备s也被串联连接，主装置m1以及监控装置m2、m3从除了与自身设备对应的从设备s以外的从设备s接收应答，但通过参照地址部a，能够确定与自身设备对应的从设备s的应答并执行预定的处理。

另外，最上游的主装置m1代理下游的监控装置m2、m3而发送指令，由此能够管理马达控制系统1中的指令。例如，当下游的监控装置m2、m3随便发送指令时，应答会集中，可能发生在通信周期内应答不能准时达到的可能性，但由于最上游的主装置m1管理下游的监控装置m2、m3的指令，因此能够防止这样的情况的发生。

4.实施方式4

根据本发明人的观点，在与下游通信路径串联连接的从设备之中，既有需要频繁获取信息的重要度高的从设备，也有无需那么频繁获取信息的重要度低的从设备。例如，如机器人系统那样，在需要多个传感器的系统中应用了马达控制系统的情况下，从设备之间的重要度之差有增加的倾向。但是，在所有从设备的数据传送周期相同的情况下，存在不能频繁获取重要度高的信息，或者为了频繁获取重要度低的信息而增加通信量的可能性。因此，本发明的发明人为了设定与从设备对应的周期而不是在所有设备中使用相同的周期，进行专心研究开发的结果，想到了新颖且独创的马达控制系统等。下面，对实施方式4涉及的马达控制系统等进行详细的说明。

在实施方式4中，对于将马达控制系统1应用于机器人系统的例子进行说明。图16是示出机器人系统的一个例子的图。如图16所示，机器人系统rs包括马达控制系统1、以及机器人r1、r2。此外，关于实施方式4的马达控制系统1，作为包括一台主装置m1的系统而进行说明。

主装置m1包括多个下游通信端口pb1～pb5(下面，将这些简单地统称为下游通信端口pb)、以及多个通道的下游通信路径90-1～90-5(下面，将这些简单地统称为下游通信路径90)。与实施方式1～3同样，可以在各下游通信路径90串联连接多个从设备s，但如下游通信路径90-5那样，可以包括仅仅连接一台从设备s50的情况。

此外，这里，对机器人r1内包括三台马达、在机器人r2内包括一个马达的情况进行说明。

在下游通信路径90-1串联连接从设备s10～s14。这里，从设备s10～s14分别为i/o设备或者a/d设备等输出设备而不是编码器。因此，下游通信路径90-1能够称为输出设备用的通信路径。由此，马达控制系统1中可以包括仅仅串联连接非编码器的输出设备的下游通信路径90-1。

在下游通信路径90-2串联连接从设备s20～s22。例如，从设备s20是i/o设备等输入输出设备，从设备s21包括检测机器人r1内的各马达的旋转角度的编码器。在本实施方式中，由于机器人r1包括三台马达，因此从设备s21包括三台编码器。从设备s22例如包括加速度传感器或者角加速度传感器等多个传感器。

在下游通信路径90-3串联连接从设备s30～s31。例如，从设备s30是i/o设备，从设备s31是检测机器人r2内的马达的旋转角度的编码器。在下游通信路径90-4串联连接从设备s40以及从设备s30。例如，从设备s40是i/o设备或者a/d设备。此外，与下游通信路径90-1同样，下游通信路径90-4不包括编码器，因此被称为输出设备用的通信路径。

在实施方式1～3中，对从设备s的数据交换周期相同的情况进行了说明，但在实施方式4中，对存在多个数据交换周期的情况进行说明。例如，关于如马达的旋转角度的重要度较高的信息，可以将数据交换周期设定为短并频繁地发送到主装置m1，并且关于如与i/o设备连接的温度传感器检测的温度那样的、无需那么频繁发送到主装置m1的信息，可以将数据交换周期设定为长。

实施方式4的功能框图可以与实施方式2或3相同。例如，关于根据指令接收部200接收的指令来发送应答这一点，各从设备s的应答发送部204可以相同。在实施方式4中，各从设备s的应答发送部204在至少一个与其他从设备s不同的数据交换周期发送旋转角度或者关联信息。即，在某一个下游通信路径90中混入多个数据交换周期。各从设备s的数据交换周期预先存储于从设备s内的存储器。各从设备s的应答发送部204在每个自身设备的数据交换周期发送旋转角度或者输出信息。

例如，应答发送部204可以在基于其他设备的应答发送部204的发送时刻而规定的发送时刻发送包含旋转角度或者关联信息的应答。各从设备s的应答发送部204基于指令中包含的通信周期计数部ct而判定是否为应答的发送时刻。例如，对每个从设备s规定应答的发送时刻，应答发送部204在通信周期计数部ct示出的值表示自身设备的发送时刻的情况下发送应答。

下面，以下游通信路径90-1～90-4的各自的数据交换周期为例子，对实施方式4中的应答发送部204的功能进行说明。

图17是下游通信路径90-1的数据交换周期的说明图。如图17所示，例如，在下游通信路径90-1中，从设备s10的数据交换周期是125μs，从设备s11～s14的数据交换周期是500μs。另外，下游通信路径90-1的通信周期tcyc1为62.5μs。此外，在图17中，省略图示，但假定主装置m1的指令发送部100对每个通信周期tcyc1发送全体指令。

在下游通信路径90-1中，针对一个通信周期tcyc1，一台从设备s的应答发送部204发送应答。预先规定各通信周期tcyc1中发送应答的从设备s。这里，将8个周期规定为一个循环(500μs)，例如，在第1个周期、第3个周期、第5个周期以及第7个周期，从设备s10的应答发送部204发送应答。在其中间的周期，其他从设备s10的应答发送部204发送应答，例如，在第2个周期，从设备s11的应答发送部204发送应答，在第4个周期，从设备s12的应答发送部204发送应答，在第6个周期，从设备s13的应答发送部204发送应答，在第8个周期，从设备s14的应答发送部204发送应答。下面，从下一个循环的第1个周期开始，按照上述的顺序发送应答。

如前面所述，在各从设备s的存储器中存储有用于识别应答的发送时刻的发送时刻信息。各从设备s的应答发送部204根据发送时刻信息来判定是否为自身设备的应答的发送时刻。应答发送部204在判定为是自身设备的应答的发送时刻的情况下发送应答。例如，发送时刻信息可以是示出在第几个周期发送应答的信息。而且，发送时刻信息可以是表示从一个循环的开始时间至几μs之后会发送应答的信息。在该情况下，例如，各从设备s的应答发送部204根据指令中包含的通信周期计数部ct以及发送时刻信息来判定是否为自身设备的应答的发送时刻。

例如，从设备s10的应答发送部204根据通信周期计数部ct以及自身设备的发送时刻信息来判定是否为循环内的第1个周期、第3个周期、第5个周期、或者第7个周期，如果是其中任何周期，则判定为是自身设备的应答的发送时刻。另外，例如，从设备s11的应答发送部204根据通信周期计数部ct以及自身设备的发送时刻信息来判定是否为循环内的第2周期，从设备s12的应答发送部204根据通信周期计数部ct以及自身设备的发送时刻信息来判定是否为循环内的第4周期。另外，例如，从设备s13的应答发送部204根据通信周期计数部ct以及自身设备的发送时刻信息来判定是否为循环内的第6个周期，从设备s14的应答发送部204根据通信周期计数部ct以及自身设备的发送时刻信息来判定是否为循环内的第8个周期。从设备s10～s14的应答发送部204在判定为不是自身设备的应答的发送时刻的情况下，不发送应答，在判定为是自身设备应答的发送时刻的情况下，发送包含旋转角度以及关联信息的通常应答。

图18是下游通信路径90-2的数据交换周期的说明图。如图18所示，例如，在下游通信路径90-2中，从设备s20～s22的数据交换周期是62.5μs，但从设备s22依次发送四种类型的数据。当将下游通信路径90-2的通信周期tcyc2作为62.5μs时，从设备s22在每一个通信周期tcyc2发送一种类型的数据，因此实际数据交换周期变成通信周期tcyc2的四倍、即250μs。

在下游通信路径90-2中，在一个通信周期tcyc2内，各从设备s的应答发送部204发送应答。例如，在各从设备s的发送时刻信息中可以规定为使得在每个通信周期tcyc2中发送应答，也可以无需特意存储发送时刻信息，各从设备s的应答发送部204在每次接收指令时发送应答。此外，从设备s21包括三台编码器，因此三个旋转角度中的每一个作为应答而发送。

如前面所述，在各通信周期tcyc2中，从设备s22的应答发送部204发送四种类型的数据中的任何一个。可以预先规定各通信周期tcyc2中发送的数据的种类。例如，当四个通信周期tcyc2为一个循环时，从设备s22的应答发送部204在一个循环内以预定的顺序发送四种类型的数据的每一个。可以在发送时刻信息中规定在哪个通信周期tcyc2发送哪个数据。从设备s22的应答发送部204根据发送时刻信息来确定在当前的通信周期tcyc2应当发送的数据，发送包括该数据的应答。

例如，如图18所示，当从设备s22的应答发送部204能够发送数据a、数据b、数据c以及数据d四种类型时，可以在发送时刻信息中规定在各循环的第1个周期发送数据a，在第2个周期发送数据b，在第3个周期发送数据c，在第4个周期发送数据d的意思。应答发送部204参照指令中包含的通信周期计数部ct而确定在当前的周期应当发送的数据的种类，并发送该种类的数据。

图19是下游通信路径90-3的数据交换周期的说明图。如图19所示，例如，在下游通信路径90-3中，从设备s30以及s31的数据交换周期同时为62.5μs。由此，在下游通信路径90之中，可以包括数据交换周期相同的。如图19所示，下游通信路径90-3的通信周期tcyc3是与数据交换周期相同的62.5μs。因此，从设备s30以及s31在每个通信周期tcyc3中发送应答。该情况下的应答发送部204的处理可以与实施方式2或3中说明的处理相同。

图20是下游通信路径90-4的数据交换周期的说明图。如图20所示，例如，在下游通信路径90-4中，从设备s40的数据交换周期是500μs，从设备s30的数据交换周期是125μs。下游通信路径90-4的通信周期tcyc4为62.5μs。此外，如从设备s30那样，可以通过下游通信路径90的系统来包括数据传送周期不同的从设备。

在下游通信路径90-4中存在所有从设备s均不返回应答的通信周期tcyc4。例如，当8个周期为一个循环时，第4个周期、第6个周期以及第8个周期变成下游通信路径90-4的所有从设备s均不返回应答的周期。例如，在某循环的第1个周期、第3个周期、第5个周期以及第7个周期，从设备s41的应答发送部204发送应答，在第2个周期，从设备s40的应答发送部204发送应答。

在下游通信路径90-4中，与下游通信路径90-1～90-3同样，可以在各从设备s的存储器中存储用于识别应答的发送时刻的发送时刻信息。例如，从设备s40的应答发送部204根据通信周期计数部ct以及自身设备的发送时刻信息来判定是否为循环内的第2个周期，如果是第2个周期，则判定为是自身设备的应答的发送时刻。另外例如，从设备s41的应答发送部204根据通信周期计数部ct以及自身设备的发送时刻信息来判定是否为循环内的第1个周期、第3个周期、第5个周期或者第7个周期。

根据实施方式4，不是在所有从设备s中使用相同的数据传送周期，能够设定与从设备s对应的数据传送周期。例如，应当向主装置m1频繁传送的旋转角度等信息能够将数据传送周期设定为短，关于无需那么频繁接收的信息，能够将数据传送周期设定为长，能够设定与信息的重要度对应的周期。其结果为，能够降低下游通信路径90的通信量。

另外，当在某确定的期间集中各从设备s的旋转角度等的发送时刻时，存在不能接收周期短的从设备s的信息的可能性，但通过根据其他设备的发送时刻来决定各从设备s的旋转角度等的发送时刻，能够防止这样的情况的发生。

另外，通过将马达控制系统1应用于机器人系统rs，能够降低传感器种类较多的机器人系统rs中的物理或者处理的成本。

此外，在实施方式4中，最长的数据传送周期可以是最短的数据传送周期的整数倍。并且，可以使最长的数据传送周期的开始时间和最短的数据传送周期的开始时间一致。而且，数据传送周期能够设定为任何长度，但当在某个时间点集中数据的发送时刻时，不能在一个通信周期内接收全部应答，因此可以在从设备s中设定相互错开的发送时刻，使得不超过一个通信周期内能够发送的数据量。

5.实施方式5

根据本发明人的观点，在与下游通信路径串联连接的从设备之中，输出的信息的数据大小既有大的也有小的。但是，在所有从设备中应答的数据部为共同的数据长度的情况下，实际保存于数据部的数据大小或大或小，但应答的传输帧整体的数据长度不会变化。因此，在应答中包括数据大小小的部分时，未使用的部分的数据长度也会增加，下游通信路径的通信量会增加。因此，本发明的发明人为了发送与从设备对应的数据长度的应答而进行了专心研究开发的结果，想到了新颖且独创的马达控制系统等。下面，对实施方式5涉及的马达控制系统等进行详细的说明。

关于马达控制系统1，如实施方式2中的说明，可以是能够进行1对n通信的连接方式，如实施方式3中的说明，可以是能够进行m对n通信的连接方式。而且，如实施方式4中的说明，可以将马达控制系统1应用于机器人系统rs。这里，为了说明的简单化，对一台主装置m1与多个从设备s进行通信的情况进行说明。主装置m1的物理结构可以与实施方式1～3相同，但在本实施方式中，从设备s的物理结构不同于实施方式1～3。

图21是示出实施方式5的从设备s的物理结构的图。如图21所示，从设备s包括与检测旋转角度或者关联信息的传感器连接的多个接口if1～if4(下面，将这些简单地统称为接口if)。例如，在图21所示的从设备s为编码器的情况下，作为编码器的从设备s包括多个接口if。即，本实施方式的从设备s作为编码器或者转矩传感器而发挥功能，并具有作为i/o设备的功能。

例如，接口if1、if2可以是a/d设备。另外，例如，接口if3、if4是可以进行串行通信的接口。各接口if与检测输出信息的输出设备连接。因此，在从设备s为编码器的情况下，不仅是旋转角度，还能够获取与连接于接口if的输出设备对应的任何种类的信息。

从设备s能够对每个接口if切换有效或无效。从设备s可以从与有效的接口if连接的输出设备获取关联信息，不会从与无效的接口if连接的输出设备获取关联信息。接口if的有效或无效可以被主装置m1的指令中包含的设定信息表示。因此，例如，主装置m1通过向从设备s发送个别指令，能够切换从设备s的各接口if的有效或无效。

另外，在本实施方式中，针对每个接口if，获取的数据的数据大小相关。接口if和数据大小的关系可以预先存储于从设备s的存储器。各接口if中能够获取的数据大小可以相同，也可以不相同。例如，可以作成使接口if1、if2获取2比特的数据，使接口if3、if4获取4比特的数据等。另外，各接口if相关联的数据大小可以根据与该接口if连接的输出设备的种类而不同。

接着，对实施方式5中的马达控制系统1的功能进行说明。主装置m1的功能块可以与实施方式2～4中的任何一者中的说明相同。但是，主装置m1的指令发送部100从下游通信端口发送用于识别各从设备s输出信息的接口的指令。例如，指令发送部100在朝向各从设备s的个别指令的数据部dt1中包括用于设定该从设备s的接口if的有效或无效的命令。例如，在该命令中对从设备s的多个接口if指定有效或者无效的任何一者。

主装置m1只要在任何时刻，将接口if的有效或无效的命令包含于个别指令中而发送即可。例如，主装置m1在初始化时，可以将接口if的有效或无效的命令包含于个别指令中而向各从设备s发送。

图22是实施方式5中的从设备s的功能框图。如图22所示，从设备s通过数据长度决定部207来实现。数据长度决定部207根据经由下游通信路径90而接收的个别指令所示的接口if，来决定自身设备的应答的数据长度。例如，数据长度决定部207根据个别指令中的有效的接口if，使应答的数据长度变化。在本实施方式中，应答的数据长度变得可变。

图23是示出实施方式5中的应答的数据格式的图。如图23所示，实施方式5的应答除了实施方式2中说明的各项之外，还包括数据长度l。数据长度l中保存示出应答的数据长度的数值。并且，数据部dt2的数据长度为可变，并决定数据部dt的数据长度，使得变成数据长度决定部207决定的数据长度。

例如，在各从设备s的指令接收部200接收了朝向自身设备的个别指令的情况下，数据长度决定部207执行个别指令中包含的命令，并设定自身设备的多个接口if的有效或无效。并且，数据长度决定部207根据与有效的接口if相关联的数据大小来决定应答的数据长度。数据长度决定部207决定的数据长度保存于应答的数据长度l。

例如，在图21所示的从设备s中，在只有接口if1、if3变得有效的情况下，数据长度决定部207决定应答的数据长度，使得在数据部dt2中保存相加与接口if1相关联的2比特和与接口if3相关联的4比特的6比特。在其他情况下也同样，数据长度决定部207根据与有效的接口if相关联的比特数的合计值来决定应答的数据长度。

各从设备s的应答发送部204发送数据长度决定部207决定的数据长度的应答。应答发送部204将有效的接口if获取的信息保存到应答的数据部dt2，并发送应答。此外，该应答可以是相对于全体指令的通常应答。

各从设备s的应答发送部204将旋转角度或者关联信息保存到至少一个与其他从设备s不同的数据长度的传输帧并对其进行发送。换句话说，所有从设备s的应答的数据长度包括多个数据长度。即，数据长度相同的从设备s的数量少于与下游通信路径90连接的从设备s的总数。此外，所有从设备s的应答的数据长度可以相互不同。当从设备s的数量为n时，只要数据长度相同的从设备少于n即可。

如上面所述，在下游通信路径90中，各从设备s具有的接口if可以不同，与接口if相关联的比特数特也可以不同。而且，有效的接口if可以根据从设备s而不同。因此，在下游通信路径90中混入应答的数据长度为两种类以上的。

根据实施方式5，由于使用与从设备s对应的数据长度的传输帧而进行应答，因此能够防止发生与实际数据的部分相比整个应答的数据长度过大的状态，能够以必要的最低限度的数据长度的传输帧进行应答。因此，能够降低下游通信路径90中的通信量。

另外，由于根据主装置m1想要从各从设备s获取信息的接口if来决定传输帧的数据长度，因此能够将数据长度抑制在必要的最低限度内，并能够更有效地降低通信量。而且，能够指示想要在主装置m1侧获取的信息。

此外，在实施方式5中，对从设备s具有多个接口if的情况进行了说明，但从设备s无需特意具有如图21所示的接口if。例如，从设备s可以具有多种类型的自身的输出模式，针对每个输出模式而使数据长度不同。在该情况下，数据长度决定部207根据与指令中指定的模式相关联的数据长度来决定应答的数据长度。

6.实施方式6

根据本发明人的观点，在马达控制装置的下游通信路径存在多个通道并且根据从各通道获取的信息来执行处理的情况下，各通道的通信周期分散，必须等待其他通道的通信周期的结束之后执行处理，处理效率不好。因此，本发明的发明人为了在存在多个通道的情况下执行良好效率的处理而进行了专心研究开发的结果，想到了新颖且独创的马达控制系统等。下面，对实施方式6涉及的马达控制系统等进行详细的说明。

在实施方式6中，对于马达控制系统1具有多个通道的下游通信路径90、在各通道串联连接多个从设备s并且进行固定周期通信的情况进行说明。此外，固定周期通信的周期根据下游通信路径90的各个通道而不同，但这里假设相同。此外，实施方式6的整体结构可以与实施方式4中说明的图16相同。

主装置m1根据从多个下游通信路径90中的任何从设备s获取的关联信息来向其他的下游通信路径90的从设备s发送个别指令。例如，主装置m1的指令发送部100可以根据由图16所示的下游通信路径90-1的从设备s14的压力传感器检测的压力信息，来发送用于写入下游通信路径90-2的从设备s21的设定信息的个别指令。除此之外，例如，主装置m1的指令发送部100可以根据从机器人r1的下游通信路径90-1、90-2的从设备s接收的信息，向机器人r2的下游通信路径90-3、90-4的从设备s发送个别指令。在该情况下，在下游通信路径90中不能同步进行时处理效率降低，因此采取同步。

图24是实施方式6中的主装置m1的功能框图。如图24所示，主装置m1还具有通信同步部110。通信同步部110使各通道的周期同步化。例如，通信同步部110使各通道的通信周期的开始时刻一致。通信同步部110通过将预定的同步信号发送到各下游通信路径90，来采用通道之间的同步。在采用同步的情况下，还能够使主装置m1从各通道的从设备s接收信息的时刻一致。

根据实施方式6，能够使各通道的周期同步化并执行处理，因此能够使主装置m1执行效率良好的处理。

7.实施方式7

根据本发明人的观点，在m对n通信的连接方式的情况下，当主装置动态分配从设备的地址时，在维护时等拆卸从设备时，有时向本来不是监控装置的控制对象的从设备分配作为该监控装置的控制对象的地址。因此，本发明的发明人为了可靠地控制控制对象的设备而进行了专心研究开发的结果，想到了新颖且独创的马达制御系统等。下面，对实施方式7涉及的马达控制系统等进行详细的说明。

在实施方式7中，对马达控制系统1为图11的m对n通信的连接方式的情况进行说明。主装置m1在初始化时从上游依次分配地址(id)。例如，假定在接通电源时，监控装置m2、m3以及从设备s的上游通信端口pa为接通，下游通信端口pb为断开。另外，假定监控装置m2、m3以及从设备s的重复功能为断开。此外，主装置m1的下游通信端口pb为接通。

在该情况下，在接通电源时，主装置m1变成能够仅与监控装置m2进行通信的状态。例如，主装置m1向自身设备能够通信的监控装置m2分配“1”的地址。监控装置m2在分配地址时，使下游通信端口pb接通。在变成该状态时，主装置m1变成能够与监控装置m3进行通信的状态。主装置m1向变成能够进行通信的监控装置m3分配“2”的地址。监控装置m3在分配地址时，使下游通信端口pb接通。以后同样，主装置m1从上游依次分配地址。

例如，在维护时等，假定拆卸从设备s5、s6，监控装置m3的下游通信端口pb以及从设备s7的上游通信端口pa通过下游通信路径90来连接。在该情况下，当接通马达控制系统1的电源时，主装置m1从上游依次分配地址。因此，对于通常时分配“5”的从设备s7分配“3”，对于通常时分配“6”的从设备s8分配“4”。地址“3”和“4”原本是从设备s5、s6的地址，因此监控装置m2将从设备s7、s8视为与自身设备对应。为了防止这些，从设备s存储与自身对应的主装置m1或者监控装置m2、m3的识别信息。

图25是实施方式7的从设备s的功能框图。如图25所示，从设备s包括识别信息存储部208。识别信息存储部208存储识别主装置m1或者监控装置m2、m3的识别信息。例如，识别信息是主装置m1或者监控装置m2、m3的序列号。此外，识别信息只要是能够唯一识别主装置m1或者监控装置m2、m3的信息即可。

例如，如果固有的地址被分配到主装置m1或者监控装置m2、m3，则可以将地址作为识别信息来使用。识别信息通过预先与从设备s连接的计算机来记录到从设备s的存储器即可。该计算机可以为了维护而使用。识别信息存储部208存储通过计算机来指定的主装置m1和监控装置m2、m3中的、变成控制对象的装置的识别信息。

图26是实施方式7的主装置m1的功能框图。如图26所示，主装置m1包括控制决定部111。控制决定部111根据经由下游通信路径90而接收的各设备的识别信息来决定是否控制马达。控制决定部111判定经由下游通信路径90而接收的各设备的识别信息是否示出自身设备。控制决定部111在判定为未示出自身设备的情况下，决定不控制马达，在判定为示出自身设备的情况下，决定控制马达。此外，控制决定部111还可以具备于监控装置m2、m3。

根据实施方式7，由于根据从从设备s接收的识别信息来决定是否控制马达，因此主装置m1以及监控装置m2、m3能够可靠地控制控制对象的马达。因此，例如，在维护时等，即便拆卸部分从设备s，马达控制装置和从设备s也能够以正确的组合来进行控制。

此外，各从设备s的识别信息存储部208可以存储自身设备的识别信息。在该情况下，假定在主装置m1以及监控装置m2、m3的存储器中存储有成为自身设备的控制对象的从设备s的识别信息。控制决定部111判定从各从设备s接收的识别信息是否为自身设备地址。

8.实施方式8

根据本发明人的观点，有时预先区分设置马达控制装置的上游通信端口和下游通信端口，但在维护时等，下游通信路径与上游通信端口连接，或者上游通信路径与下游通信端口连接。因此，本发明的发明人为了消除通信端口的区分而进行了专心研究开发的结果，想到了新颖且独创的马达控制系统等。下面，对实施方式8涉及的马达控制系统等进行详细的说明。

图27是示出实施方式8的监控装置m2、m3的物理结构的图。如图27所示，监控装置m2、m3包括开关sa、sb、以及具有预定的电阻值或者阻抗的元件r1、r2。此外，这里，对元件r1、r2为电阻的情况进行说明，但只要难以流动电流的元件即可，除此之外，例如，可以是线圈或者电容器等，还可以是它们的组合。各通信端口pc1、pc2是没有进行上游和下游的区分的、相同物理结构的通信端口。开关sa用于连接与通信端口pc1连接的下游通信路径90以及元件r1。开关sb用于连接与通信端口pc2连接的下游通信路径90以及元件r2。此外，这里，元件r1、r2通过被连接到下游侧的通信端口，来降低下游通信路径90上的噪音。

图28是实施方式8的监控装置m2、m3的功能框图。如图28所示，在实施方式8中，进一步实现通信端口判定部112和切换控制部113。通信端口判定部112判定多个通信端口中的、接收主装置m1发送的指令的通信端口。例如，通信端口判定部112判定多个通信端口中的、首先接收信息的端口。

切换控制部113根据通信端口判定部112的判定结果来切换多个通信端口中的、与元件r1、r2连接的通信端口。通信端口pc1、pc2中的任何一者与元件连接。这里，假定下游侧的通信端口与元件r1、r2连接。例如，切换控制部113切换开关，使得在不是接收指令的通信端口的通信端口(下游侧的通信端口)的下游通信路径90连接元件。另外，例如，切换控制部113可以切换开关，使得在接收指令的通信端口的下游通信路径90连接元件。各从设备s变成在上游侧连接元件的状态或者在下游侧连接元件的状态中的任何状态。例如，在图27所示的情况下，如果监控装置m2的通信端口pc2与元件r2连接、监控装置m3的通信端口pc1与元件r1连接，则在连接监控装置m2、m3的下游通信路径90连接两个元件。在变成该状态时，有时不能充分地降低下游通信路径90上的噪音，如图27所示，通过使监控装置m2、m3各自的上游以及下游中的、连接元件的一侧一致，能够有效地降低噪音。

根据实施方式8，能够不需要上游通信端口和下游通信端口的区分，并能够提高维护性。

其他变形例

另外，例如，还可以组合上述说明的实施方式1～8。

另外，例如，马达控制装置具有降低单元，该降低单元基于通过下游通信路径90而获取的旋转角度和关联信息，降低与上游控制器10相关的负荷。这里的负荷是指，与处理性负荷进行通信的负荷。例如，马达控制装置配置于下游的从设备s等和上游控制器10之间，并且具有通过配置于与上游控制器10之间进行传感数据等的分析而减少向上游通信路径80的通信量、或者降低上游控制器10的处理负荷的功能。即，并不是从设备s的应答全部发送到上游通信路径80，而是只有部分应答发送到上游通信路径80，因此马达控制装置能够减少通信量，替代上游控制器10执行的处理而执行，由此能够降低处理负荷。

另外，以上说明的实施方式是作为具体例而示出的，并不是将本说明书中公开的发明限定于这些具体例的结构或者数据保持例本身。本领域技术人员可以在这些公开的实施方式中进行各种变形，例如，可以变更物理结构的形状、数量，数据结构、或者处理的执行顺序。本说明书中公开的发明技术范围应当理解为包括由此进行的变形。

符号说明

1...马达控制系统，10...上游控制器，11、21...处理器，12、22...存储器，13、23通信控制部，14a、14b...通信端口，24a...上游通信端口，24b...电力输出部，24c...下游通信端口，20...马达控制装置，30...马达，30a...电源线，40...编码器，50...转矩传感器，60...i/o设备，70...温度传感器，80...上游通信路径，90...下游通信路径，m1...主装置，m2、m3...监控装置，s、s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s10、s11、s12、s13、s14、s20、s21、s22、s30、s31、s40、s50...从设备，pa...上游通信端口，pb...下游通信端口，100...指令发送部，101...应答接收部，102...处理执行部，103...信息发送部，104...指令接收部，105...指令传送部，106...地址判定部，107...应答接收部，108...应答传送部，109...回答发送部，110...通信同步部，111...控制决定部，112...通信端口判定部，113...切换控制部，200...指令接收部，201...指令传送部，202...地址判定部，203...命令执行部，204...应答发送部，205...应答接收部，206...应答传送部，207...数据长度决定部，208...识别信息存储部，if...接口，r1、r2...机器人、rs...机器人系统。