JP7046782B2

JP7046782B2 - 制御システムおよび電子回路モジュール

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Publication number: JP7046782B2
Application number: JP2018200605A
Authority: JP
Inventors: 洋之古川
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 2018-10-25
Filing date: 2018-10-25
Publication date: 2022-04-04
Anticipated expiration: 2038-10-25
Also published as: JP2020067857A

Description

本発明は、ネットワークを介してアクチュエータを制御する制御システムおよび電子回路モジュールに関するものである。

従来より、ＩｏＴ（Internet of Things）用のアクチュエータが開発されているが、社会実装に繋がるケースが少ない。その一つの要因として、ネットワークを介してアクチュエータを制御するための制御システム構築の技術面と費用の課題があった。
例えば安価なボードコンピュータであるRaspberry Pi（登録商標）やArduino（登録商標）などを使ったＩｏＴ、遠隔監視や制御の事例はあるが（特許文献１）、以下の問題点があった。

（I）コンピュータのプログラムを作成する必要がある。
（II）アクチュエータや通信方式を変更する際にもハードウエアとプログラムを修正する必要がある。
（III）ボードコンピュータに搭載されている、使用されていない不要な機能がある。
（IV）用途ならびにデータがアプリケーション毎に異なるため、システムの流用がし難い。

また、市販の調節計を用いてアクチュエータを制御することも考えられるが、調節計を利用してＩｏＴ用のシステムを構築しようとすると、アクチュエータを調節計に接続し、調節計をネットワークに接続して、ネットワーク経由で調節計を監視・制御する必要があり、手間と費用がかかる。また、通信やアクチュエータなどの新しい技術に対応するためには、大掛かりなシステム変更を行う必要があった。また、制御用のデジタルデータの信頼性、信憑性を確保するための暗号化技術も必要とされている。従来のＩｏＴに関する技術において、簡単かつ低コストで汎用性の高く機能更新が簡単で高い信頼性を持った制御システムは知られていなかった。
また、本システムの電源と信号仕様を満足することで、新しく開発したアクチュエータやモジュールのシステムへの追加対応が容易になる。

特開２００４－２９５９０３号公報

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、制御データをアクチュエータに出力するアナログ信号に自動的に変換することができ、電源と信号およびコネクタの仕様を満足するモジュールの追加と変更を行うことで機能追加と更新ができるので、簡単かつ低コストで汎用性の高く機能更新が簡単で高い信頼性を持った制御システムおよび電子回路モジュールを提供することを目的とする。

本発明の制御システム（第６の実施例）は、外部の電源から受電した電力を他のモジュールに供給し、無線通信または有線通信により外部からデジタルデータを受信するように構成されたネットワークモジュールと、このネットワークモジュールによって受信されたデジタルデータをアナログ信号に変換してアクチュエータに出力するように構成されたＤＡモジュールとから構成され、前記ネットワークモジュールは、前記電源と着脱自在に嵌合する第１の通信・受給電コネクタと、前記ＤＡモジュールと着脱自在に嵌合する第２の通信・受給電コネクタと、前記第１の通信・受給電コネクタの電源端子と前記第２の通信・受給電コネクタの電源端子間を接続するように構成された第１の電源線と、無線通信または有線通信により外部から前記デジタルデータを受信するように構成された通信部とを備え、前記ＤＡモジュールは、前記ネットワークモジュールの第２の通信・受給電コネクタと着脱自在に嵌合する第３の通信・受給電コネクタと、前記アクチュエータと接続される第４の通信・受給電コネクタと、前記第３の通信・受給電コネクタの電源端子と前記第４の通信・受給電コネクタの電源端子間を接続するように構成された第２の電源線と、前記第３の通信・受給電コネクタを介して前記ネットワークモジュールから受信したデジタルデータをアナログ信号に変換して、このアナログ信号を前記第４の通信・受給電コネクタを介して前記アクチュエータに出力するように構成されたＤＡ変換部とを備えることを特徴とするものである。
また、本発明の制御システムの１構成例（第１の実施例）において、前記ネットワークモジュールの通信部は、無線通信または有線通信により外部から暗号化デジタルデータを受信し、前記ＤＡモジュールは、前記第３の通信・受給電コネクタを介して前記ネットワークモジュールから受信した暗号化デジタルデータを復号するように構成された復号部をさらに備え、前記ＤＡモジュールのＤＡ変換部は、前記復号部によって復号されたデジタルデータをアナログ信号に変換して、このアナログ信号を前記第４の通信・受給電コネクタを介して前記アクチュエータに出力することを特徴とするものである。

また、本発明の制御システム（第７の実施例）は、外部の電源から受電した電力を他のモジュールに供給し、無線通信または有線通信により外部からデジタルデータを受信するように構成されたネットワークモジュールと、このネットワークモジュールによって受信されたデジタルデータをパルス信号に変換してアクチュエータに出力するように構成されたＤＰモジュールとから構成され、前記ネットワークモジュールは、前記電源と着脱自在に嵌合する第１の通信・受給電コネクタと、前記ＤＰモジュールと着脱自在に嵌合する第２の通信・受給電コネクタと、前記第１の通信・受給電コネクタの電源端子と前記第２の通信・受給電コネクタの電源端子間を接続するように構成された第１の電源線と、無線通信または有線通信により外部から前記デジタルデータを受信するように構成された通信部とを備え、前記ＤＰモジュールは、前記ネットワークモジュールの第２の通信・受給電コネクタと着脱自在に嵌合する第３の通信・受給電コネクタと、前記アクチュエータと接続される第４の通信・受給電コネクタと、前記第３の通信・受給電コネクタの電源端子と前記第４の通信・受給電コネクタの電源端子間を接続するように構成された第２の電源線と、前記第３の通信・受給電コネクタを介して前記ネットワークモジュールから受信したデジタルデータをパルス信号に変換して、このパルス信号を前記第４の通信・受給電コネクタを介して前記アクチュエータに出力するように構成された変調器とを備えることを特徴とするものである。
また、本発明の制御システムの１構成例（第２の実施例）において、前記ネットワークモジュールの通信部は、無線通信または有線通信により外部から暗号化デジタルデータを受信し、前記ＤＰモジュールは、前記第３の通信・受給電コネクタを介して前記ネットワークモジュールから受信した暗号化デジタルデータを復号するように構成された復号部をさらに備え、前記ＤＰモジュールの変調器は、前記復号部によって復号されたデジタルデータをパルス信号に変換して、このパルス信号を前記第４の通信・受給電コネクタを介して前記アクチュエータに出力することを特徴とするものである。

また、本発明の制御システム（第６の実施例）は、外部の電源から受電した電力を他のモジュールに供給し、無線通信または有線通信により外部から暗号化デジタルデータを受信するように構成されたネットワークモジュールと、このネットワークモジュールによって受信された暗号化デジタルデータを復号するように構成された復号モジュールと、この復号モジュールによって復号されたデジタルデータをアナログ信号に変換してアクチュエータに出力するように構成されたＤＡモジュールとから構成され、前記ネットワークモジュールは、前記電源と着脱自在に嵌合する第１の通信・受給電コネクタと、前記復号モジュールと着脱自在に嵌合する第２の通信・受給電コネクタと、前記第１の通信・受給電コネクタの電源端子と前記第２の通信・受給電コネクタの電源端子間を接続するように構成された第１の電源線と、無線通信または有線通信により外部から前記暗号化デジタルデータを受信するように構成された通信部とを備え、前記復号モジュールは、前記ネットワークモジュールの第２の通信・受給電コネクタと着脱自在に嵌合する第３の通信・受給電コネクタと、前記ＤＡモジュールの通信・受給電コネクタと着脱自在に嵌合する第４の通信・受給電コネクタと、前記第３の通信・受給電コネクタの電源端子と前記第４の通信・受給電コネクタの電源端子間を接続するように構成された第２の電源線と、前記第３の通信・受給電コネクタを介して前記ネットワークモジュールから受信した暗号化デジタルデータを復号するように構成された復号部とを備え、前記ＤＡモジュールは、前記復号モジュールの第４の通信・受給電コネクタと着脱自在に嵌合する第５の通信・受給電コネクタと、前記アクチュエータと接続される第６の通信・受給電コネクタと、前記第５の通信・受給電コネクタの電源端子と前記第６の通信・受給電コネクタの電源端子間を接続するように構成された第３の電源線と、前記第５の通信・受給電コネクタを介して前記復号モジュールから受信したデジタルデータをアナログ信号に変換して、このアナログ信号を前記第６の通信・受給電コネクタを介して前記アクチュエータに出力するように構成されたＤＡ変換部とを備えることを特徴とするものである。

また、本発明の制御システム（第６の実施例）は、外部の電源から受電した電力を他のモジュールに供給し、無線通信または有線通信により外部から暗号化デジタルデータを受信するように構成されたネットワークモジュールと、このネットワークモジュールによって受信された暗号化デジタルデータを復号するように構成された復号モジュールと、この復号モジュールによって復号されたデジタルデータをパルス信号に変換してアクチュエータに出力するように構成されたＤＰモジュールとから構成され、前記ネットワークモジュールは、前記電源と着脱自在に嵌合する第１の通信・受給電コネクタと、前記復号モジュールと着脱自在に嵌合する第２の通信・受給電コネクタと、前記第１の通信・受給電コネクタの電源端子と前記第２の通信・受給電コネクタの電源端子間を接続するように構成された第１の電源線と、無線通信または有線通信により外部から前記暗号化デジタルデータを受信するように構成された通信部とを備え、前記復号モジュールは、前記ネットワークモジュールの第２の通信・受給電コネクタと着脱自在に嵌合する第３の通信・受給電コネクタと、前記ＤＰモジュールの通信・受給電コネクタと着脱自在に嵌合する第４の通信・受給電コネクタと、前記第３の通信・受給電コネクタの電源端子と前記第４の通信・受給電コネクタの電源端子間を接続するように構成された第２の電源線と、前記第３の通信・受給電コネクタを介して前記ネットワークモジュールから受信した暗号化デジタルデータを復号するように構成された復号部とを備え、前記ＤＰモジュールは、前記復号モジュールの第４の通信・受給電コネクタと着脱自在に嵌合する第５の通信・受給電コネクタと、前記アクチュエータと接続される第６の通信・受給電コネクタと、前記第５の通信・受給電コネクタの電源端子と前記第６の通信・受給電コネクタの電源端子間を接続するように構成された第３の電源線と、前記第５の通信・受給電コネクタを介して前記復号モジュールから受信したデジタルデータをパルス信号に変換して、このパルス信号を前記第６の通信・受給電コネクタを介して前記アクチュエータに出力するように構成された変調器とを備えることを特徴とするものである。

また、本発明の電子回路モジュール（第１の実施例）は、外部の電源の通信・受給電コネクタと着脱自在に嵌合する、前記電源からの受電用の第１の通信・受給電コネクタと、他のモジュールの通信・受給電コネクタと着脱自在に嵌合する、前記他のモジュールとのデータ通信および給電用の第２の通信・受給電コネクタと、前記第１の通信・受給電コネクタの電源端子と前記第２の通信・受給電コネクタの電源端子間を接続するように構成された電源線と、無線通信または有線通信により外部からデジタルデータを受信するように構成された通信部と、前記デジタルデータを前記第２の通信・受給電コネクタを介して前記他のモジュールに送信するように構成されたデータ送信部とを備えることを特徴とするものである。
また、本発明の電子回路モジュール（第６の実施例）は、他のモジュールの通信・受給電コネクタと着脱自在に嵌合する、前記他のモジュールとのデータ通信および受電用の第１の通信・受給電コネクタと、アクチュエータの通信・受給電コネクタと着脱自在に嵌合する、前記アクチュエータへの信号出力用の第２の通信・受給電コネクタと、前記第１の通信・受給電コネクタの電源端子と前記第２の通信・受給電コネクタの電源端子間を接続するように構成された電源線と、前記第１の通信・受給電コネクタを介して前記他のモジュールから受信したデジタルデータをアナログ信号に変換して、このアナログ信号を前記第２の通信・受給電コネクタを介して前記アクチュエータに出力するように構成されたＤＡ変換部とを備えることを特徴とするものである。
また、本発明の電子回路モジュールの１構成例（第１の実施例）は、前記第１の通信・受給電コネクタを介して前記他のモジュールから受信した暗号化デジタルデータを復号するように構成された復号部をさらに備え、前記ＤＡ変換部は、前記復号部によって復号されたデジタルデータをアナログ信号に変換して、このアナログ信号を前記第２の通信・受給電コネクタを介して前記アクチュエータに出力することを特徴とするものである。

また、本発明の電子回路モジュール（第７の実施例）は、他のモジュールの通信・受給電コネクタと着脱自在に嵌合する、前記他のモジュールとのデータ通信および受電用の第１の通信・受給電コネクタと、アクチュエータの通信・受給電コネクタと着脱自在に嵌合する、前記アクチュエータへの信号出力用の第２の通信・受給電コネクタと、前記第１の通信・受給電コネクタの電源端子と前記第２の通信・受給電コネクタの電源端子間を接続するように構成された電源線と、前記第１の通信・受給電コネクタを介して前記他のモジュールから受信したデジタルデータをパルス信号に変換して、このパルス信号を前記第２の通信・受給電コネクタを介して前記アクチュエータに出力するように構成された変調器とを備えることを特徴とするものである。
また、本発明の電子回路モジュールの１構成例（第２の実施例）は、前記第１の通信・受給電コネクタを介して前記他のモジュールから受信した暗号化デジタルデータを復号するように構成された復号部をさらに備え、前記変調器は、前記復号部によって復号されたデジタルデータをパルス信号に変換して、このパルス信号を前記第２の通信・受給電コネクタを介して前記アクチュエータに出力することを特徴とするものである。

本発明によれば、ネットワークモジュールとＤＡモジュールとを設け、電源とネットワークモジュールとの間、ネットワークモジュールとＤＡモジュールとの間、およびＤＡモジュールとアクチュエータとの間を着脱自在の構造とすることにより、制御データをアクチュエータに出力するアナログ信号に自動的に変換することができ、多様なアクチュエータに対応することができ、汎用性の高い制御システムを簡単かつ低コストで実現することができ、社会実装に繋げることができる。また、今後開発されるアクチュエータの場合も、ＤＡモジュールからの入力の仕様をＤＡモジュールの規格に合わせることで、直ぐに実証実験が可能となる。本発明では、従来のRaspberry PiやArduinoのようにコンピュータのプログラムを作成する必要がない。また、本発明では、デジタルデータを別の無線通信規格または有線通信規格で送信したい場合に、その無線通信規格または有線通信規格に対応したネットワークモジュールに交換することで、無線通信規格または有線通信規格を簡単に切り替えることができる。

また、本発明では、ネットワークモジュールとＤＰモジュールとを設け、電源とネットワークモジュールとの間、ネットワークモジュールとＤＰモジュールとの間、およびＤＰモジュールとアクチュエータとの間を着脱自在の構造とすることにより、多様なアクチュエータに対応することができ、汎用性の高い制御システムを簡単かつ低コストで実現することができ、社会実装に繋げることができる。

また、本発明では、ＤＡモジュールまたはＤＰモジュールに復号部を設けることにより、利用者が特に意識することなく、セキュリティ性を確保したデータ転送を実現できる。

また、本発明では、ＤＡモジュールまたはＤＰモジュールとは別に復号モジュールを設けることにより、ネットワーク側でデジタルデータを別の暗号化方式で暗号化して送信したい場合に、その暗号化方式に対応した復号モジュールに交換することで、暗号化方式を簡単に切り替えることができる。

また、本発明では、電子回路モジュールに、第１の通信・受給電コネクタと第２の通信・受給電コネクタと表示器と電源線とデータ送信部とデータ表示部とを設けることにより、既知の値のデジタルデータを、他のモジュールに送信すると共に、デジタルデータが示す値を表示器に表示させることができる。

また、本発明では、電子回路モジュールに、通信・受給電コネクタと表示器とＡＤ変換部とデータ表示部とを設けることにより、他のモジュールから出力されたアナログ信号の値を表示器に表示させることができる。

また、本発明では、電子回路モジュールに、通信・受給電コネクタと表示器と信号変換部とＡＤ変換部とデータ表示部とを設けることにより、他のモジュールから出力されたパルス信号を電圧に変換した値を表示器に表示させることができる。

図１は、本発明の第１の実施例に係る電子回路モジュールであるネットワークモジュールとＤＡモジュールとを示す図である。図２は、本発明の第１の実施例に係るネットワークモジュールの構成を示すブロック図である。図３は、本発明の第１の実施例に係るネットワークモジュールのネットワークとの通信処理を説明するフローチャートである。図４は、本発明の第１の実施例に係るネットワークモジュールのＤＡモジュールとの通信処理を説明するフローチャートである。図５は、本発明の第１の実施例に係るＤＡモジュールの構成を示すブロック図である。図６は、本発明の第１の実施例に係るＤＡモジュールのネットワークモジュールとの通信処理を説明するフローチャートである。図７は、本発明の第１の実施例に係るＤＡモジュールのアクチュエータへの出力処理を説明するフローチャートである。図８は、本発明の第１の実施例に係るアクチュエータの構成の１例を示すブロック図である。図９は、本発明の第１の実施例に係る制御システムの構成を示すブロック図である。図１０は、本発明の第２の実施例に係る電子回路モジュールであるネットワークモジュールとＤＰモジュールとを示す図である。図１１は、本発明の第２の実施例に係るＤＰモジュールの構成を示すブロック図である。図１２は、本発明の第２の実施例に係るＤＰモジュールのネットワークモジュールとの通信処理を説明するフローチャートである。図１３は、本発明の第２の実施例に係るＤＰモジュールのアクチュエータへの出力処理を説明するフローチャートである。図１４は、本発明の第２の実施例に係るアクチュエータの構成の１例を示すブロック図である。図１５は、本発明の第３の実施例に係る電子回路モジュールであるデジタル出力モジュールとモニタモジュールとを示す図である。図１６は、本発明の第３の実施例に係るデジタル出力モジュールの構成を示すブロック図である。図１７は、本発明の第３の実施例に係るデジタル出力モジュールのＤＡモジュールへの出力処理を説明するフローチャートである。図１８は、本発明の第３の実施例に係るモニタモジュールの構成を示すブロック図である。図１９は、本発明の第３の実施例に係るモニタモジュールの表示処理を説明するフローチャートである。図２０は、本発明の第４の実施例に係る電子回路モジュールであるモニタモジュールを示す図である。図２１は、本発明の第４の実施例に係るモニタモジュールの構成を示すブロック図である。図２２は、本発明の第４の実施例に係るモニタモジュールの表示処理を説明するフローチャートである。図２３は、本発明の第５の実施例に係る電子回路モジュールであるアクチュエータ接続モジュールを示す図である。図２４は、本発明の第６の実施例に係る電子回路モジュールであるＤＡモジュールと復号モジュールとを示す図である。図２５は、本発明の第６の実施例に係る復号モジュールの構成を示すブロック図である。図２６は、本発明の第６の実施例に係る復号モジュールのＮＷモジュールとの通信処理を説明するフローチャートである。図２７は、本発明の第６の実施例に係る復号モジュールのＤＡモジュールとの通信処理を説明するフローチャートである。図２８は、本発明の第６の実施例に係るＤＡモジュールの構成を示すブロック図である。図２９は、本発明の第６の実施例に係るＤＡモジュールの復号モジュールとの通信処理を説明するフローチャートである。図３０は、本発明の第７の実施例に係る電子回路モジュールであるＤＰモジュールを示す図である。図３１は、本発明の第７の実施例に係るＤＰモジュールの構成を示すブロック図である。図３２は、本発明の第７の実施例に係るＤＰモジュールの復号モジュールとの通信処理を説明するフローチャートである。図３３は、本発明の第８の実施例に係る電子回路モジュールであるデジタル出力モジュールを示す図である。図３４は、本発明の第８の実施例に係るデジタル出力モジュールの構成を示すブロック図である。図３５は、本発明の第８の実施例に係るデジタル出力モジュールのＤＡモジュールへの出力処理を説明するフローチャートである。図３６は、本発明の第９の実施例に係る電子回路モジュールであるストレージモジュールを示す図である。図３７は、本発明の第９の実施例に係るストレージモジュールの構成を示すブロック図である。図３８は、通信・受給電メスコネクタ側に接続される他のモジュールと本発明の第９の実施例に係るストレージモジュールとの通信処理を説明するフローチャートである。図３９は、通信・受給電オスコネクタ側に接続される他のモジュールと本発明の第９の実施例に係るストレージモジュールとの通信処理を説明するフローチャートである。

［第１の実施例］
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１（Ａ）～図１（Ｃ）は本発明の第１の実施例に係る電子回路モジュールであるネットワークモジュール（以下、ＮＷモジュール）とＤＡ（Digital-to-Analog）モジュールとを示す図である。図１（Ａ）はＮＷモジュール１とＤＡモジュール２の個々の外観を示し、図１（Ｂ）はＮＷモジュール１とＤＡモジュール２とを接続した状態を示し、図１（Ｃ）はさらにＮＷモジュール１に電源３を接続し、ＤＡモジュール２にアクチュエータ４を接続した状態を示している。

ＮＷモジュール１は、電源３の通信・受給電コネクタと着脱自在に嵌合する、電源３からの受電用の通信・受給電オスコネクタ１０と、ＤＡモジュール２の通信・受給電コネクタと着脱自在に嵌合する、ＤＡモジュール２とのデータ通信および給電用の通信・受給電メスコネクタ１１と、無線通信用のアンテナ１２と、有線通信用の通信コネクタ１８を備えている。ＮＷモジュール１は、アンテナ１２または通信コネクタ１８を介して受信したデータを蓄積する機能と、通信・受給電オスコネクタ１０（または通信・受給電メスコネクタ１１）から受電する機能と、受電した電力を通信・受給電メスコネクタ１１（または通信・受給電オスコネクタ１０）を介して外部へ給電する機能とを有している。

ＤＡモジュール２は、ＮＷモジュール１の通信・受給電メスコネクタ１１と着脱自在に嵌合する、ＮＷモジュール１とのデータ通信および受電用の通信・受給電オスコネクタ２０と、アクチュエータ４の通信・受給電コネクタと着脱自在に嵌合する、アクチュエータ４への信号出力および給電用の通信・受給電メスコネクタ２１とを備えている。ＤＡモジュール２は、通信・受給電オスコネクタ２０に接続されたモジュール（ＮＷモジュール１）から暗号化デジタルデータを読み出して復号し、復号後のデジタルデータをＤＡ変換して、ＤＡ変換後のアナログ信号を出力する機能と、通信・受給電オスコネクタ２０（または通信・受給電メスコネクタ２１）から受電する機能と、受電した電力を通信・受給電メスコネクタ２１（または通信・受給電オスコネクタ２０）を介して外部へ給電する機能とを有している。

このように、ＮＷモジュール１とＤＡモジュール２とは、それぞれ同一規格のオスとメスのコネクタを備えており、ＤＡモジュール２の通信・受給電オスコネクタ２０をＮＷモジュール１の通信・受給電メスコネクタ１１に挿入することで、図１（Ｂ）に示すようにＮＷモジュール１とＤＡモジュール２とを接続することが可能である。

さらに、図１（Ｃ）に示すように、ＮＷモジュール１の通信・受給電オスコネクタ１０を電源３の通信・受給電メスコネクタ３０に挿入することで、ＮＷモジュール１と電源３とを接続することが可能であり、アクチュエータ４の通信・受給電オスコネクタ４０をＤＡモジュール２の通信・受給電メスコネクタ２１に挿入することで、ＤＡモジュール２とアクチュエータ４とを接続することが可能である。

ＮＷモジュール１は、電源３から電力供給を受けて動作すると共に、電源３から受電した電力を通信・受給電メスコネクタ１１を介してＤＡモジュール２に供給する。電源３としては、通信・受給電メスコネクタ３０を備え、ＮＷモジュール１とＤＡモジュール２（あるいはＮＷモジュール１とＤＡモジュール２とアクチュエータ４）の動作に必要な電力容量を備えるものであれば、特に制限なく使用することができる。
通信・受給電オスコネクタ１０，２０，４０および通信・受給電メスコネクタ１１，２１，３０の例としては、例えばＵＳＢコネクタがある。

次に、ＮＷモジュール１とＤＡモジュール２の構成と動作をより詳細に説明する。図２はＮＷモジュール１の構成を示すブロック図である。ＮＷモジュール１は、通信・受給電オスコネクタ１０と、通信・受給電メスコネクタ１１と、アンテナ１２と、通信・受給電オスコネクタ１０または通信・受給電メスコネクタ１１を通じた信号の送受信を制御するＵＳＢコントローラ１３と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１４と、メモリ１５と、無線通信用の通信回路１６と、通信コネクタ１８と、有線通信用の通信回路１９とを備えている。

ＮＷモジュール１の電源線には、通信・受給電オスコネクタ１０のプラス側の電源端子（ＶＢＵＳ）と通信・受給電メスコネクタ１１のプラス側の電源端子（ＶＢＵＳ）とを接続するプラス側の電源線１７と、通信・受給電オスコネクタ１０のＧＮＤ端子と通信・受給電メスコネクタ１１のＧＮＤ端子とを接続するマイナス側の電源線とがあるが、図２ではマイナス側の電源線の記載を省略している。

ＣＰＵ１４は、メモリ１５に格納されたプログラムに従って本実施例で説明する処理を実行し、通信部１４０とデータ書込部１４１とデータ送信部１４２とパラメータ設定部１４３として機能する。
ＵＳＢコントローラ１３とＣＰＵ１４とメモリ１５と通信回路１６とは、通信・受給電オスコネクタ１０または通信・受給電メスコネクタ１１から電力供給を受けて動作する。

図３はＮＷモジュール１のネットワークとの通信処理を説明するフローチャートである。ＮＷモジュール１の通信部１４０は、アンテナ１２および通信回路１６を介した無線通信によりネットワーク上のクラウドサーバから暗号化デジタルデータを受信したときに（図３ステップＳ１００においてＹＥＳ）、受信した暗号化デジタルデータをデータ書込部１４１に渡す（図３ステップＳ１０１）。通信回路１６の無線通信規格としては、例えばＬＰＷＡ（Low Power Wide Area）、４Ｇなどがあるが、本発明はこれら無線通信規格に限定されるものではない。

ＮＷモジュール１のデータ書込部１４１は、通信部１４０から渡された暗号化デジタルデータをメモリ１５に書き込む（図３ステップＳ１０２）。暗号化デジタルデータのメモリ１５への書き込みは、過去の暗号化デジタルデータを、最新の暗号化デジタルデータで更新する上書き保存でもよいし、最新の暗号化デジタルデータを追加していく追加保存でもよい。

ＮＷモジュール１は、例えばＮＷモジュール１が電源３から外されて電力供給がなくなるまで（図３ステップＳ１０３においてＹＥＳ）、ステップＳ１００～Ｓ１０２の処理を繰り返し行う。

図４はＮＷモジュール１のＤＡモジュール２との通信処理を説明するフローチャートである。ＮＷモジュール１のデータ送信部１４２は、通信・受給電メスコネクタ１１およびＵＳＢコントローラ１３を介してＤＡモジュール２からデータ転送要求を受信したときに（図４ステップＳ２００においてＹＥＳ）、データ書込部１４１によって書き込まれた暗号化デジタルデータをメモリ１５から読み出し（図４ステップＳ２０１）、読み出した暗号化デジタルデータをＵＳＢコントローラ１３および通信・受給電メスコネクタ１１を介してＤＡモジュール２に送信する（図４ステップＳ２０２）。なお、送信後に、メモリ１５に保存されていたデータが削除されるようにしてもよい。

ＮＷモジュール１のパラメータ設定部１４３は、通信・受給電メスコネクタ１１およびＵＳＢコントローラ１３を介してＤＡモジュール２から通信パラメータ設定データを受信したときに（図４ステップＳ２０３においてＹＥＳ）、通信回路１６または通信回路１９に対して通信パラメータ設定を行う（図４ステップＳ２０４）。

ＮＷモジュール１は、例えばＤＡモジュール２の通信・受給電オスコネクタ２０が通信・受給電メスコネクタ１１から外されてＤＡモジュール２との接続が解除されるまで、あるいはＮＷモジュール１が電源３から外されて電力供給がなくなるまで（図４ステップＳ２０５においてＹＥＳ）、ステップＳ２００～Ｓ２０４の処理を繰り返し行う。

なお、本実施例では、クラウドサーバから受信した暗号化デジタルデータをいったんメモリ１５に書き込んだ後で送信するようにしているが、これに限るものではなく、暗号化デジタルデータをメモリ１５に溜めずに送信するようにしてもよい。

次に、ＤＡモジュール２の構成を図５を参照して説明する。ＤＡモジュール２は、通信・受給電オスコネクタ２０と、通信・受給電メスコネクタ２１と、通信・受給電オスコネクタ２０または通信・受給電メスコネクタ２１を通じた信号の送受信を制御するＵＳＢコントローラ２２と、ＣＰＵ２３と、メモリ２４と、ＤＡ変換部２５と、増幅回路２６とを備えている。

ＮＷモジュール１の場合と同様に、ＤＡモジュール２の電源線には、通信・受給電オスコネクタ２０のプラス側の電源端子（ＶＢＵＳ）と通信・受給電メスコネクタ２１のプラス側の電源端子（ＶＢＵＳ）とを接続するプラス側の電源線２７と、通信・受給電オスコネクタ２０のＧＮＤ端子と通信・受給電メスコネクタ２１のＧＮＤ端子とを接続するマイナス側の電源線とがあるが、図５ではマイナス側の電源線の記載を省略している。

ＣＰＵ２３は、メモリ２４に格納されたプログラムに従って本実施例で説明する処理を実行し、データ読出部２３０と復号部２３１とデータ出力部２３２とパラメータ設定部２３３とデータ読出部２３４とデータ補正部２３５として機能する。
ＵＳＢコントローラ２２とＣＰＵ２３とメモリ２４とＤＡ変換部２５と増幅回路２６とは、通信・受給電オスコネクタ２０または通信・受給電メスコネクタ２１から電力供給を受けて動作する。

図６はＤＡモジュール２のＮＷモジュール１との通信処理を説明するフローチャートである。ＤＡモジュール２のデータ読出部２３０は、ＵＳＢコントローラ２２および通信・受給電オスコネクタ２０を介してＮＷモジュール１にデータ転送要求を送信する（図６ステップＳ３００）。上記で説明したとおり、ＮＷモジュール１からはデータ転送要求に応じて暗号化デジタルデータが送信される。

データ読出部２３０は、通信・受給電オスコネクタ２０およびＵＳＢコントローラ２２を介してＮＷモジュール１から暗号化デジタルデータを受信すると（図６ステップＳ３０１においてＹＥＳ）、この暗号化デジタルデータをメモリ２４に書き込む（図６ステップＳ３０２）。

続いて、ＤＡモジュール２の復号部２３１は、メモリ２４に格納された暗号化デジタルデータを復号し（図６ステップＳ３０３）、復号後のデジタルデータをメモリ２４に書き込む（図６ステップＳ３０４）。

次に、ＤＡモジュール２のパラメータ設定部２３３は、復号部２３１によって復号されメモリ２４に格納されたデジタルデータの中に、ＤＡ変換パラメータ設定データが含まれている場合（図６ステップＳ３０５においてＹＥＳ）、ＤＡ変換パラメータ設定を行う（図６ステップＳ３０６）。このときのＤＡ変換パラメータとしては、例えばＤＡ変換部２５のサンプリング周期などがある。また、パラメータ設定部２３３は、復号部２３１によって復号されメモリ２４に格納されたデジタルデータの中に、通信パラメータ設定データが含まれている場合（ステップＳ３０５においてＹＥＳ）、ＵＳＢコントローラ２２および通信・受給電オスコネクタ２０を介してＮＷモジュール１に通信パラメータ設定データを送信する（ステップＳ３０６）。

ＤＡモジュール２は、例えばＤＡモジュール２がＮＷモジュール１から外されて、あるいはＮＷモジュール１が電源３から外されて電力供給がなくなるまで（図６ステップＳ３０７においてＹＥＳ）、ステップＳ３００～Ｓ３０６の処理を繰り返し行う。

図７はＤＡモジュール２のアクチュエータ４への出力処理を説明するフローチャートである。最初に、ＤＡモジュール２のデータ読出部２３４は、通信・受給電メスコネクタ２１およびＵＳＢコントローラ２２を介してアクチュエータ４から、アクチュエータＩＤ（識別情報）データ、アクチュエータ調整データを読み出す（図７ステップＳ４００）。アクチュエータ調整データとしては、例えばレシオ・バイアスデータ、直線補正のための補正データなどがある。なお、このアクチュエータＩＤ（識別情報）データ、アクチュエータ調整データの読み出しは、本発明において必須の処理ではない。

次に、ＤＡモジュール２のデータ補正部２３５は、復号部２３１によって復号されメモリ２４に格納されたデジタルデータの中に、制御データが含まれていて（図７ステップＳ４０１においてＹＥＳ）、かつデータ補正が必要な場合に（図７ステップＳ４０２においてＹＥＳ）、アクチュエータ調整データに基づいて制御データの補正を行う（図７ステップＳ４０３）。データ補正が必要な場合とは、例えばデータ読出部２３４によってアクチュエータ４から読み出されたアクチュエータ調整データが存在する場合である。

補正処理としては、補正対象の制御データが示す値に、レシオ・バイアスデータによって得られたレシオ（比率）を掛けてバイアスを加算する処理がある。また、別の補正処理として、補正対象の制御データが示す値を補正データに基づいて補正することにより、アクチュエータ４の動作の非線形性を補正する処理がある。上記の説明から明らかなように、これらの補正処理は本発明において必須の処理ではない。

ＤＡモジュール２のデータ出力部２３２は、データ補正部２３５によって補正された制御データ、またはメモリ２４に格納されている、データ補正が不要な制御データを、ＤＡ変換部２５に出力する。ＤＡ変換部２５は、データ出力部２３２から受け取った制御データをアナログ信号に変換する（図７ステップＳ４０４）。

ＤＡモジュール２の増幅回路２６は、ＤＡ変換部２５によって変換されたアナログ信号を増幅したアナログ信号（例えば４－２０ｍＡ電流信号）を、通信・受給電メスコネクタ２１を介してアクチュエータ４に出力する（図７ステップＳ４０５）。

ＤＡモジュール２は、例えばアクチュエータ４の通信・受給電オスコネクタ４０が通信・受給電メスコネクタ２１から外されてアクチュエータ４との接続が解除されるまで、あるいはＮＷモジュール１が電源３から外されて電力供給がなくなるまで（図７ステップＳ４０６においてＹＥＳ）、ステップＳ４０１～Ｓ４０５の処理を繰り返し行う。

図８はアクチュエータ４の構成の１例を示すブロック図である。アクチュエータ４は、通信・受給電オスコネクタ４０と、コントローラ４１と、モータ４２とを備えている。コントローラ４１は、通信・受給電オスコネクタ４０を介して受信したアナログ信号（例えば４－２０ｍＡ電流信号）に応じたモータ駆動電圧を生成し、このモータ駆動電圧をモータ４２に出力する。これにより、アナログ信号に応じた速度でモータ４２が回転する。

本発明において、通信・受給電オスコネクタ４０を介したアクチュエータ４への給電は必須の構成ではなく、アクチュエータ４はアクチュエータ自身の電源で動作してもよい。
また、本実施例では、アクチュエータ４の例としてモータ４２を備える電磁アクチュエータを例に挙げて説明しているが、これに限るものではなく、例えば圧電アクチュエータや油空圧アクチュエータなどでもよいことは言うまでもない。

図９は本実施例の制御システムの構成を示すブロック図である。アクチュエータ４をＤＡモジュール２に接続し、ＤＡモジュール２をＮＷモジュール１に接続し、ＮＷモジュール１を電源３に接続することで、上記の動作を実現することができる。クラウドサーバ１０１は、制御データを暗号化した暗号化デジタルデータをネットワーク１００を介してＮＷモジュール１に送信することにより、アクチュエータ４を動作させることができる。また、クラウドサーバ１０１は、通信パラメータ設定データまたはＤＡ変換パラメータ設定データを暗号化した暗号化デジタルデータを送信することにより、ＮＷモジュール１やＤＡモジュール２のパラメータを設定することも可能である。

なお、アクチュエータ４の制御対象の制御量（例えばアクチュエータ４で動かす物体の移動量や回転量）に基づいて制御データを演算する必要がある場合には、センサで計測した制御量のデータをネットワーク１００を介して収集し、収集したデータに基づいてクラウドサーバ１０１が制御データを演算する必要がある。ただし、本発明は、このような制御データの生成・演算方法に限定されるものではなく、制御データの生成・演算方法の如何を問わず適用が可能である。

なお、本実施例では、ＮＷモジュール１が無線通信を行う例を説明しているが、有線通信を行ってもよい。この場合、通信コネクタ１８を介してＮＷモジュール１をネットワークと接続すればよい。通信回路１９は、通信コネクタ１８を介してネットワーク上のクラウドサーバからパケットを受信したときに、このパケットから暗号化デジタルデータを取り出して、通信部１４０に渡す（図３ステップＳ１００）。通信回路１９の有線通信規格としては、例えばイーサネット（登録商標）などがあるが、本発明はこのような有線通信規格に限定されるものではない。

［第２の実施例］
次に、本発明の第２の実施例について説明する。図１０（Ａ）～図１０（Ｃ）は本発明の第２の実施例に係る電子回路モジュールであるＮＷモジュールとＤＰ（Digital Pulse）モジュールとを示す図であり、図１（Ａ）～図１（Ｃ）と同一の構成には同一の符号を付してある。図１０（Ａ）はＮＷモジュール１とＤＰモジュール５の個々の外観を示し、図１０（Ｂ）はＮＷモジュール１とＤＰモジュール５とを接続した状態を示し、図１０（Ｃ）はさらにＮＷモジュール１に電源３を接続し、ＤＰモジュール５にアクチュエータ４ａを接続した状態を示している。

ＤＰモジュール５は、ＮＷモジュール１の通信・受給電メスコネクタ１１と着脱自在に嵌合する、ＮＷモジュール１とのデータ通信および受電用の通信・受給電オスコネクタ５０と、アクチュエータ４ａの通信・受給電オスコネクタ４０と着脱自在に嵌合する、アクチュエータ４ａへの信号出力および給電用の通信・受給電メスコネクタ５１とを備えている。ＤＰモジュール５は、通信・受給電オスコネクタ５０に接続されたモジュール（ＮＷモジュール１）から暗号化デジタルデータを読み出して復号し、復号後のデジタルデータをＤＰ変換して、ＤＰ変換後のパルス信号を出力する機能と、通信・受給電オスコネクタ５０（または通信・受給電メスコネクタ５１）から受電する機能と、受電した電力を通信・受給電メスコネクタ５１（または通信・受給電オスコネクタ５０）を介して外部へ給電する機能とを有している。

ＮＷモジュール１とＤＰモジュール５とは、それぞれ同一規格のオスとメスのコネクタを備えており、ＤＰモジュール５の通信・受給電オスコネクタ５０をＮＷモジュール１の通信・受給電メスコネクタ１１に挿入することで、図１０（Ｂ）に示すようにＮＷモジュール１とＤＰモジュール５とを接続することが可能である。

さらに、図１０（Ｃ）に示すように、ＮＷモジュール１の通信・受給電オスコネクタ１０を電源３の通信・受給電メスコネクタ３０に挿入することで、ＮＷモジュール１と電源３とを接続することが可能であり、アクチュエータ４ａの通信・受給電オスコネクタ４０をＤＰモジュール５の通信・受給電メスコネクタ５１に挿入することで、ＤＰモジュール５とアクチュエータ４ａとを接続することが可能である。
通信・受給電オスコネクタ５０および通信・受給電メスコネクタ５１の例としては、第１の実施例と同様にＵＳＢコネクタがある。

ＮＷモジュール１の構成と動作は第１の実施例で説明したとおりである。次に、ＤＰモジュール５の構成と動作をより詳細に説明する。図１１はＤＰモジュール５の構成を示すブロック図である。ＤＰモジュール５は、通信・受給電オスコネクタ５０と、通信・受給電メスコネクタ５１と、通信・受給電オスコネクタ５０または通信・受給電メスコネクタ５１を通じた信号の送受信を制御するＵＳＢコントローラ５２と、ＣＰＵ５３と、メモリ５４と、ＰＷＭ変調器５５とを備えている。

ＤＡモジュール２の場合と同様に、ＤＰモジュール５の電源線には、通信・受給電オスコネクタ５０のプラス側の電源端子（ＶＢＵＳ）と通信・受給電メスコネクタ５１のプラス側の電源端子（ＶＢＵＳ）とを接続するプラス側の電源線５６と、通信・受給電オスコネクタ５０のＧＮＤ端子と通信・受給電メスコネクタ５１のＧＮＤ端子とを接続するマイナス側の電源線とがあるが、図１１ではマイナス側の電源線の記載を省略している。

ＣＰＵ５３は、メモリ５４に格納されたプログラムに従って本実施例で説明する処理を実行し、データ読出部５３０と復号部５３１とデータ出力部５３２とパラメータ設定部５３３とデータ読出部５３４とデータ補正部５３５として機能する。
ＵＳＢコントローラ５２とＣＰＵ５３とメモリ５４とＰＷＭ変調器５５とは、通信・受給電オスコネクタ５０または通信・受給電メスコネクタ５１から電力供給を受けて動作する。

図１２はＤＰモジュール５のＮＷモジュール１との通信処理を説明するフローチャートである。ＤＰモジュール５のデータ読出部５３０は、ＵＳＢコントローラ５２および通信・受給電オスコネクタ５０を介してＮＷモジュール１にデータ転送要求を送信する（図１２ステップＳ５００）。第１の実施例で説明したとおり、ＮＷモジュール１からはデータ転送要求に応じて暗号化デジタルデータが送信される。

データ読出部５３０は、通信・受給電オスコネクタ５０およびＵＳＢコントローラ５２を介してＮＷモジュール１から暗号化デジタルデータを受信すると（図１２ステップＳ５０１においてＹＥＳ）、この暗号化デジタルデータをメモリ５４に書き込む（図１２ステップＳ５０２）。

続いて、ＤＰモジュール５の復号部５３１は、メモリ５４に格納された暗号化デジタルデータを復号し（図１２ステップＳ５０３）、復号後のデジタルデータをメモリ５４に書き込む（図１２ステップＳ５０４）。

次に、ＤＰモジュール５のパラメータ設定部５３３は、復号部５３１によって復号されメモリ５４に格納されたデジタルデータの中に、ＤＰ変換パラメータ設定データが含まれている場合（図１２ステップＳ５０５においてＹＥＳ）、ＤＰ変換パラメータ設定を行う（図１２ステップＳ５０６）。このときのＤＰ変換パラメータとしては、例えば制御周期（ＰＷＭ変調器５５のクロック周期）などがある。また、パラメータ設定部５３３は、復号部５３１によって復号されメモリ５４に格納されたデジタルデータの中に、通信パラメータ設定データが含まれている場合（ステップＳ５０５においてＹＥＳ）、ＵＳＢコントローラ５２および通信・受給電オスコネクタ５０を介してＮＷモジュール１に通信パラメータ設定データを送信する（ステップＳ５０６）。

ＤＰモジュール５は、例えばＤＰモジュール５がＮＷモジュール１から外されて、あるいはＮＷモジュール１が電源３から外されて電力供給がなくなるまで（図１２ステップＳ５０７においてＹＥＳ）、ステップＳ５００～Ｓ５０６の処理を繰り返し行う。

図１３はＤＰモジュール５のアクチュエータ４ａへの出力処理を説明するフローチャートである。ＤＰモジュール５のデータ読出部５３４とデータ補正部５３５の動作（図１３ステップＳ６００～Ｓ６０３）は、第１の実施例のステップＳ４００～Ｓ４０３で説明した動作と同じなので、説明は省略する。

次に、ＤＰモジュール５のデータ出力部５３２は、データ補正部５３５によって補正された制御データ、またはメモリ５４に格納されている、データ補正が不要な制御データを、ＰＷＭ変調器５５に出力する。ＰＷＭ変調器５５は、データ出力部５３２から受け取った制御データをアナログ信号にＤＡ変換し、このアナログ信号の大きさに比例したパルス幅を有する、振幅一定のパルス信号（ＰＷＭ信号）を生成して、このパルス信号を通信・受給電メスコネクタ５１を介してアクチュエータ４ａに出力する（図１３ステップＳ６０４）。

ＤＰモジュール５は、例えばアクチュエータ４ａの通信・受給電オスコネクタ４０が通信・受給電メスコネクタ５１から外されてアクチュエータ４ａとの接続が解除されるまで、あるいはＮＷモジュール１が電源３から外されて電力供給がなくなるまで（図１３ステップＳ６０５においてＹＥＳ）、ステップＳ６０１～Ｓ６０４の処理を繰り返し行う。

図１４はアクチュエータ４ａの構成の１例を示すブロック図である。アクチュエータ４ａは、通信・受給電オスコネクタ４０と、コントローラ４１ａと、モータ４２とを備えている。コントローラ４１ａは、通信・受給電オスコネクタ４０を介して受信したパルス信号に応じたモータ駆動電圧を生成し、このモータ駆動電圧をモータ４２に出力する。これにより、パルス信号に応じた速度でモータ４２が回転する。

本発明において、通信・受給電オスコネクタ４０を介したアクチュエータ４ａへの給電は必須の構成ではなく、アクチュエータ４ａはアクチュエータ自身の電源で動作してもよい。また、本実施例では、アクチュエータ４ａの例としてモータ４２を備える電磁アクチュエータを例に挙げて説明しているが、第１の実施例と同様に、例えば圧電アクチュエータや油空圧アクチュエータなどでもよいことは言うまでもない。

本実施例の制御システムは、図９においてＤＡモジュール２をＤＰモジュール５に置き換え、アクチュエータ４をアクチュエータ４ａに置き換えたものに相当するので、説明は省略する。

［第３の実施例］
次に、本発明の第３の実施例について説明する。図１５（Ａ）～図１５（Ｃ）は本発明の第３の実施例に係る電子回路モジュールであるデジタル出力モジュールとモニタモジュールとを示す図である。図１５（Ａ）はデジタル出力モジュール６の外観を示し、図１５（Ｂ）はモニタモジュール７の外観を示し、図１５（Ｃ）はデジタル出力モジュール６にＤＡモジュール２を接続し、ＤＡモジュール２にモニタモジュール７を接続し、さらにデジタル出力モジュール６に電源３を接続した状態を示している。

デジタル出力モジュール６は、電源３の通信・受給電メスコネクタ３０と着脱自在に嵌合する、電源３からの受電用の通信・受給電オスコネクタ６０と、ＤＡモジュール２の通信・受給電オスコネクタ２０と着脱自在に嵌合する、ＤＡモジュール２とのデータ通信および給電用の通信・受給電メスコネクタ６１と、表示器６２と、切替スイッチ６７とを備えている。デジタル出力モジュール６は、所定の暗号化デジタルデータを出力する機能と、暗号化デジタルデータを復号したデジタルデータの値を表示する機能と、通信・受給電オスコネクタ６０（または通信・受給電メスコネクタ６１）から受電する機能と、受電した電力を通信・受給電メスコネクタ６１（または通信・受給電オスコネクタ６０）を介して外部へ給電する機能とを有している。

モニタモジュール７は、ＤＡモジュール２の通信・受給電メスコネクタ２１と着脱自在に嵌合する、ＤＡモジュール２からの信号受信および受電用の通信・受給電オスコネクタ７０と、通信・受給電メスコネクタ７１と、表示器７２とを備えている。モニタモジュール７は、通信・受給電メスコネクタ７０に接続されたモジュール（ＤＡモジュール２）から出力されたアナログ信号の値を表示する機能と、通信・受給電オスコネクタ７０（または通信・受給電メスコネクタ７１）から受電する機能とを有している。

このように、ＤＡモジュール２と電源３とデジタル出力モジュール６とモニタモジュール７とは、それぞれ同一規格のコネクタを備えており、ＤＡモジュール２の通信・受給電オスコネクタ２０をデジタル出力モジュール６の通信・受給電メスコネクタ６１に挿入することで、デジタル出力モジュール６とＤＡモジュール２とを接続することができ、モニタモジュール７の通信・受給電オスコネクタ７０をＤＡモジュール２の通信・受給電メスコネクタ２１に挿入することで、ＤＡモジュール２とモニタモジュール７とを接続することができ、さらにデジタル出力モジュール６の通信・受給電オスコネクタ６０を電源３の通信・受給電メスコネクタ３０に挿入することで、デジタル出力モジュール６と電源３とを接続することが可能である。

この場合、デジタル出力モジュール６は、電源３から電力供給を受けて動作すると共に、電源３から受電した電力を通信・受給電メスコネクタ６１を介してＤＡモジュール２に供給する。ＤＡモジュール２は、デジタル出力モジュール６から電力供給を受けて動作すると共に、デジタル出力モジュール６から受電した電力を通信・受給電メスコネクタ２１を介してモニタモジュール７に供給する。

デジタル出力モジュール６は、ＮＷモジュール１の出力を模した暗号化デジタルデータを出力する。ＤＡモジュール２の動作は、第１の実施例で説明したとおりである。モニタモジュール７は、通信・受給電オスコネクタ７０に接続されたＤＡモジュール２から出力されたアナログ信号が示す値を数値表示する。
通信・受給電オスコネクタ６０，７０および通信・受給電メスコネクタ６１，７１の例としては、第１の実施例と同様にＵＳＢコネクタがある。

デジタル出力モジュール６とモニタモジュール７の構成と動作をより詳細に説明する。図１６はデジタル出力モジュール６の構成を示すブロック図である。デジタル出力モジュール６は、通信・受給電オスコネクタ６０と、通信・受給電メスコネクタ６１と、表示器６２と、通信・受給電オスコネクタ６０または通信・受給電メスコネクタ６１を通じた信号の送受信を制御するＵＳＢコントローラ６３と、ＣＰＵ６４と、メモリ６５とを備えている。

ＮＷモジュール１の場合と同様に、デジタル出力モジュール６の電源線には、通信・受給電オスコネクタ６０のプラス側の電源端子（ＶＢＵＳ）と通信・受給電メスコネクタ６１のプラス側の電源端子（ＶＢＵＳ）とを接続するプラス側の電源線６６と、通信・受給電オスコネクタ６０のＧＮＤ端子と通信・受給電メスコネクタ６１のＧＮＤ端子とを接続するマイナス側の電源線とがあるが、図１６ではマイナス側の電源線の記載を省略している。

ＣＰＵ６４は、メモリ６５に格納されたプログラムに従って本実施例で説明する処理を実行し、データ送信部６４０とデータ設定部６４１と復号部６４２とデータ表示部６４３として機能する。
表示器６２とＵＳＢコントローラ６３とＣＰＵ６４とメモリ６５とは、通信・受給電オスコネクタ６０または通信・受給電メスコネクタ６１から電力供給を受けて動作する。

図１７はデジタル出力モジュール６のＤＡモジュール２への出力処理を説明するフローチャートである。デジタル出力モジュール６のデータ送信部６４０は、通信・受給電メスコネクタ６１およびＵＳＢコントローラ６３を介してＤＡモジュール２からデータ転送要求を受信したときに（図１７ステップＳ７００においてＹＥＳ）、予め設定されている暗号化デジタルデータをメモリ６５から読み出し（図１７ステップＳ７０１）、読み出した暗号化デジタルデータをＵＳＢコントローラ６３および通信・受給電メスコネクタ６１を介してＤＡモジュール２に送信すると共に、復号部６４２に渡す（図１７ステップＳ７０２）。

デジタル出力モジュール６の復号部６４２は、データ送信部６４０から受け取った暗号化デジタルデータを復号する（図１７ステップＳ７０３）。
次に、デジタル出力モジュール６のデータ表示部６４３は、復号部６４２によって復号されたデジタルデータが示す値を、表示器６２に数値表示させる（図１７ステップＳ７０４）。表示器６２としては、例えば液晶パネル、ＬＥＤ表示器等がある。

デジタル出力モジュール６は、例えばＤＡモジュール２が通信・受給電メスコネクタ６１から外されてＤＡモジュール２との接続が解除されるまで、あるいはデジタル出力モジュール６が電源３から外されて電力供給がなくなるまで（図１７ステップＳ７０５においてＹＥＳ）、ステップＳ７００～Ｓ７０４の処理を繰り返し行う。

なお、デジタル出力モジュール６のデータ設定部６４１は、データ送信部６４０が読み出す暗号化デジタルデータを、例えばユーザーが切替スイッチ６７を操作することによって、予め登録されている別の暗号化デジタルデータに変更することが可能である。これにより、デジタル出力モジュール６から出力される暗号化デジタルデータを変えることができる。

次に、モニタモジュール７の構成を図１８を参照して説明する。モニタモジュール７は、通信・受給電オスコネクタ７０と、通信・受給電メスコネクタ７１と、表示器７２と、通信・受給電オスコネクタ７０または通信・受給電メスコネクタ７１を通じた信号の受信を制御するＵＳＢコントローラ７３と、ＣＰＵ７４と、メモリ７５と、ＡＤ変換部７６とを備えている。

ＮＷモジュール１の場合と同様に、モニタモジュール７の電源線には、通信・受給電オスコネクタ７０のプラス側の電源端子（ＶＢＵＳ）と通信・受給電メスコネクタ７１のプラス側の電源端子（ＶＢＵＳ）とを接続するプラス側の電源線７７と、通信・受給電オスコネクタ７０のＧＮＤ端子と通信・受給電メスコネクタ７１のＧＮＤ端子とを接続するマイナス側の電源線とがあるが、図１８ではマイナス側の電源線の記載を省略している。

ＣＰＵ７４は、メモリ７５に格納されたプログラムに従って本実施例で説明する処理を実行し、データ表示部７４０として機能する。
表示器７２とＵＳＢコントローラ７３とＣＰＵ７４とメモリ７５とＡＤ変換部７６とは、通信・受給電オスコネクタ７０または通信・受給電メスコネクタ７１から電力供給を受けて動作する。

図１９はモニタモジュール７の表示処理を説明するフローチャートである。モニタモジュール７のＡＤ変換部７６は、通信・受給電オスコネクタ７０およびＵＳＢコントローラ７３を介してＤＡモジュール２から受信したアナログ信号をデジタルデータに変換する（図１９ステップＳ８００）。

モニタモジュール７のデータ表示部７４０は、ＡＤ変換部７６によってＡＤ変換されたデジタルデータが示す値を、表示器７２に数値表示させる（図１９ステップＳ８０１）。表示器７２としては、例えば液晶パネル、ＬＥＤ表示器等がある。

モニタモジュール７は、例えばＤＡモジュール２が通信・受給電メスコネクタ７１から外されてＤＡモジュール２との接続が解除されるまで、あるいはデジタル出力モジュール６が電源３から外されて電力供給がなくなるまで（図１９ステップＳ８０２においてＹＥＳ）、ステップＳ８００～Ｓ８０１の処理を繰り返し行う。

こうして、本実施例では、既知の値のデジタルデータを予め暗号化した暗号化デジタルデータをデジタル出力モジュール６からＤＡモジュール２に送信すると共に、デジタルデータが示す値をデジタル出力モジュール６の表示器６２に表示させ、さらにＤＡモジュール２の出力結果の値をモニタモジュール７の表示器７２に表示させることで、ＤＡモジュール２の性能を検査することができる。

［第４の実施例］
次に、本発明の第４の実施例について説明する。図２０（Ａ）、図２０（Ｂ）は本発明の第４の実施例に係る電子回路モジュールであるモニタモジュールを示す図である。図２０（Ａ）はモニタモジュール７ａの外観を示し、図２０（Ｂ）はデジタル出力モジュール６にＤＰモジュール５を接続し、ＤＰモジュール５にモニタモジュール７ａを接続し、さらにデジタル出力モジュール６に電源３を接続した状態を示している。

モニタモジュール７ａは、ＤＰモジュール５の通信・受給電メスコネクタ５１と着脱自在に嵌合する、ＤＰモジュール５からの信号受信および受電用の通信・受給電オスコネクタ７０と、通信・受給電メスコネクタ７１と、表示器７２とを備えている。モニタモジュール７ａは、通信・受給電メスコネクタ７０に接続されたモジュール（ＤＰモジュール５）から出力されたパルス信号を電圧に変換して、変換後の電圧の値を表示する機能と、通信・受給電オスコネクタ７０（または通信・受給電メスコネクタ７１）から受電する機能とを有している。

第３の実施例と同様に、電源３とＤＰモジュール５とデジタル出力モジュール６とモニタモジュール７ａとは、それぞれ同一規格のコネクタを備えており、ＤＰモジュール５の通信・受給電オスコネクタ５０をデジタル出力モジュール６の通信・受給電メスコネクタ６１に挿入することで、デジタル出力モジュール６とＤＰモジュール５とを接続することができ、モニタモジュール７ａの通信・受給電オスコネクタ７０をＤＰモジュール５の通信・受給電メスコネクタ５１に挿入することで、ＤＰモジュール５とモニタモジュール７ａとを接続することができ、さらにデジタル出力モジュール６の通信・受給電オスコネクタ６０を電源３の通信・受給電メスコネクタ３０に挿入することで、デジタル出力モジュール６と電源３とを接続することが可能である。

この場合、デジタル出力モジュール６は、電源３から電力供給を受けて動作すると共に、電源３から受電した電力を通信・受給電メスコネクタ６１を介してＤＰモジュール５に供給する。ＤＰモジュール５は、デジタル出力モジュール６から電力供給を受けて動作すると共に、デジタル出力モジュール６から受電した電力を通信・受給電メスコネクタ５１を介してモニタモジュール７ａに供給する。

デジタル出力モジュール６とＤＰモジュール５の動作は、第２、第３の実施例で説明したとおりである。モニタモジュール７ａは、通信・受給電オスコネクタ７０に接続されたＤＰモジュール５から出力されたパルス信号が示す値を数値表示する。

次に、モニタモジュール７ａの構成と動作をより詳細に説明する。図２１はモニタモジュール７ａの構成を示すブロック図である。モニタモジュール７ａは、通信・受給電オスコネクタ７０と、通信・受給電メスコネクタ７１と、表示器７２と、通信・受給電オスコネクタ７０または通信・受給電メスコネクタ７１を通じた信号の受信を制御するＵＳＢコントローラ７３と、ＣＰＵ７４ａと、メモリ７５と、ＡＤ変換部７６ａと、信号変換部７８とを備えている。

ＣＰＵ７４ａは、メモリ７５に格納されたプログラムに従って本実施例で説明する処理を実行し、データ表示部７４０ａとして機能する。
表示器７２とＵＳＢコントローラ７３とＣＰＵ７４ａとメモリ７５とＡＤ変換部７６ａと信号変換部７８とは、通信・受給電オスコネクタ７０または通信・受給電メスコネクタ７１から電力供給を受けて動作する。

図２２はモニタモジュール７ａの表示処理を説明するフローチャートである。モニタモジュール７ａの信号変換部７８は、通信・受給電オスコネクタ７０およびＵＳＢコントローラ７３を介してＤＰモジュール５から受信したパルス信号を直流平均電圧に変換する（図２２ステップＳ９００）。

モニタモジュール７ａのＡＤ変換部７６ａは、信号変換部７８によって検出された直流平均電圧をデジタルデータに変換する（図２２ステップＳ９０１）。
モニタモジュール７ａのデータ表示部７４０ａは、ＡＤ変換部７６ａによってＡＤ変換されたデジタルデータが示す値を、表示器７２に数値表示させる（図２２ステップＳ９０２）。

モニタモジュール７ａは、例えばＤＰモジュール５が通信・受給電メスコネクタ７１から外されてＤＰモジュール５との接続が解除されるまで、あるいはデジタル出力モジュール６が電源３から外されて電力供給がなくなるまで（図２２ステップＳ９０３においてＹＥＳ）、ステップＳ９００～Ｓ９０２の処理を繰り返し行う。

こうして、本実施例では、既知の値のデジタルデータを予め暗号化した暗号化デジタルデータをデジタル出力モジュール６からＤＰモジュール５に入力すると共に、デジタルデータが示す値をデジタル出力モジュール６の表示器６２に表示させ、さらにＤＰモジュール５の出力結果の値をモニタモジュール７ａの表示器７２に表示させることで、ＤＰモジュール５の性能を検査することができる。

［第５の実施例］
次に、本発明の第５の実施例について説明する。図２３（Ａ）、図２３（Ｂ）は本発明の第５の実施例に係る電子回路モジュールであるアクチュエータ接続モジュールを示す図である。図２３（Ａ）はアクチュエータ接続モジュール８の外観を示し、図２３（Ｂ）はＤＡモジュール２にアクチュエータ接続モジュール８を接続した状態を示している。

アクチュエータ接続モジュール８は、アナログ信号入力またはパルス信号入力のための通信・受給電オスコネクタ８０と、アクチュエータとの接続のためのねじ端子８１～８４とを備えている。
第１～第４の実施例では、ＤＡモジュール２またはＤＰモジュール５に繋ぐセンサとして、通信・受給電コネクタ（ＵＳＢコネクタ）との接続が可能なアクチュエータ４，４ａを想定しており、通信・受給電コネクタを備えていないアクチュエータ４，４ａをＤＡモジュール２またはＤＰモジュール５に接続することはできない。

これに対して、本実施例では、図２３（Ｂ）に示すようにアクチュエータ接続モジュール８の通信・受給電オスコネクタ８０をＤＡモジュール２の通信・受給電メスコネクタ２１に挿入し、アクチュエータ４ｂの信号線４３～４６をアクチュエータ接続モジュール８のねじ端子８１～８４にねじ留めすることにより、アクチュエータ接続モジュール８を介してアクチュエータ４ｂをＤＡモジュール２に接続することが可能である。

アクチュエータ接続モジュール８は、通信・受給電オスコネクタ８０に入力されたＤＡモジュール２からのアナログ信号を例えばねじ端子８２，８４（アナログ信号出力端子とＧＮＤ端子）を介してアクチュエータ４ｂに出力する。また、アクチュエータ接続モジュール８は、ねじ端子８３（デジタル信号入力端子）に入力されたアクチュエータ４ｂからのデジタルデータ（アクチュエータＩＤデータ、アクチュエータ調整データ）を通信・受給電オスコネクタ８０を介してＤＡモジュール２に出力する。ねじ端子８１は、プラス側の電源端子（ＶＢＵＳ）である。

本実施例では、ＤＡモジュール２を例に挙げて説明しているが、アクチュエータ接続モジュール８の通信・受給電オスコネクタ８０をＤＰモジュール５の通信・受給電メスコネクタ５１に挿入してもよいことは言うまでもない。

［第６の実施例］
第１～第４の実施例では、ＤＡモジュール２に復号機能が搭載されていることを前提としているが、復号機能をモジュール化してもよい。図２４（Ａ）～図２４（Ｃ）は本発明の第６の実施例に係る電子回路モジュールであるＤＡモジュールと復号モジュールとを示す図である。図２４（Ａ）はＤＡモジュール２ａと復号モジュール９の個々の外観を示し、図２４（Ｂ）はＤＡモジュール２ａと復号モジュール９とを接続した状態を示し、図２４（Ｃ）はさらに復号モジュール９にＮＷモジュール１を接続し、ＮＷモジュール１に電源３を接続した状態を示している。

ＤＡモジュール２ａは、通信・受給電オスコネクタ２０と、通信・受給電メスコネクタ２１とを備えている。ＤＡモジュール２ａは、通信・受給電オスコネクタ２０に接続されたモジュール（復号モジュール９）からデータを読み出してＤＡ変換し、ＤＡ変換後のアナログ信号を出力する機能と、通信・受給電オスコネクタ２０（または通信・受給電メスコネクタ２１）から受電する機能と、受電した電力を通信・受給電メスコネクタ２１（または通信・受給電オスコネクタ２０）を介して外部へ給電する機能とを有している。

復号モジュール９は、ＮＷモジュール１の通信・受給電メスコネクタ１１と着脱自在に嵌合する、ＮＷモジュール１とのデータ通信および受電用の通信・受給電オスコネクタ９０と、ＤＡモジュール２ａの通信・受給電オスコネクタ２０と着脱自在に嵌合する、ＤＡモジュール２ａとのデータ通信および給電用の通信・受給電メスコネクタ９１とを備えている。復号モジュール９は、通信・受給電メスコネクタ９０に接続されたモジュール（ＮＷモジュール１）からデータを読み出し、データを復号して蓄積する機能と、通信・受給電オスコネクタ９０（または通信・受給電メスコネクタ９１）から受電する機能と、受電した電力を通信・受給電メスコネクタ９１（または通信・受給電オスコネクタ９０）を介して外部へ給電する機能とを有している。

次に、ＤＡモジュール２ａと復号モジュール９の構成と動作をより詳細に説明する。図２５は復号モジュール９の構成を示すブロック図である。復号モジュール９は、通信・受給電オスコネクタ９０と、通信・受給電メスコネクタ９１と、通信・受給電オスコネクタ９０または通信・受給電メスコネクタ９１を通じた信号の送受信を制御するＵＳＢコントローラ９２と、ＣＰＵ９３と、メモリ９４とを備えている。

ＮＷモジュール１の場合と同様に、復号モジュール９の電源線には、通信・受給電オスコネクタ９０のプラス側の電源端子（ＶＢＵＳ）と通信・受給電メスコネクタ９１のプラス側の電源端子（ＶＢＵＳ）とを接続するプラス側の電源線９５と、通信・受給電オスコネクタ９０のＧＮＤ端子と通信・受給電メスコネクタ９１のＧＮＤ端子とを接続するマイナス側の電源線とがあるが、図２５ではマイナス側の電源線の記載を省略している。

ＣＰＵ９３は、メモリ９４に格納されたプログラムに従って本実施例で説明する処理を実行し、データ読出部９３０と復号部９３１とデータ送信部９３２とデータ転送部９３３として機能する。
ＵＳＢコントローラ９２とＣＰＵ９３とメモリ９４とは、通信・受給電オスコネクタ９０または通信・受給電メスコネクタ９１から電力供給を受けて動作する。

図２６は復号モジュール９のＮＷモジュール１との通信処理を説明するフローチャートである。復号モジュール９のデータ読出部９３０は、ＵＳＢコントローラ９２および通信・受給電オスコネクタ９０を介してＮＷモジュール１にデータ転送要求を送信する（図２６ステップＳ１０００）。上記で説明したとおり、ＮＷモジュール１からはデータ転送要求に応じて暗号化デジタルデータが送信される。

データ読出部９３０は、通信・受給電オスコネクタ９０およびＵＳＢコントローラ９２を介してＮＷモジュール１から暗号化デジタルデータを受信すると（図２６ステップＳ１００１においてＹＥＳ）、この暗号化デジタルデータをメモリ９４に書き込む（図２６ステップＳ１００２）。

続いて、復号モジュール９の復号部９３１は、メモリ９４に格納された暗号化デジタルデータを復号し（図２６ステップＳ１００３）、復号後のデジタルデータをメモリ９４に書き込む（図２６ステップＳ１００４）。デジタルデータのメモリ９４への書き込みは、過去のデジタルデータを、最新のデジタルデータで更新する上書き保存でもよいし、最新のデジタルデータを追加していく追加保存でもよい。

復号モジュール９のデータ転送部９３３は、データ転送が必要な場合に（図２６ステップＳ１００５においてＹＥＳ）、転送すべきデータをＵＳＢコントローラ９２および通信・受給電オスコネクタ９０を介してＮＷモジュール１に送信する（図２０ステップＳ１００６）。データ転送が必要な場合とは、例えば復号部９３１によって復号され、メモリ９４に格納されたデジタルデータの中にＮＷモジュール１宛の通信パラメータ設定データが含まれる場合である。

復号モジュール９は、例えば復号モジュール９がＮＷモジュール１から外されて、あるいはＮＷモジュール１が電源３から外されて電力供給がなくなるまで（図２６ステップＳ１００７においてＹＥＳ）、ステップＳ１０００～Ｓ１００６の処理を繰り返し行う。

図２７は復号モジュール９のＤＡモジュール２ａとの通信処理を説明するフローチャートである。復号モジュール９のデータ送信部９３２は、通信・受給電メスコネクタ９１およびＵＳＢコントローラ９２を介してＤＡモジュール２ａからデータ転送要求を受信したときに（図２７ステップＳ１１００においてＹＥＳ）、復号部９３１によって書き込まれたデジタルデータをメモリ９４から読み出し（図２７ステップＳ１１０１）、読み出したデジタルデータをＵＳＢコントローラ９２および通信・受給電メスコネクタ９１を介してＤＡモジュール２ａに送信する（図２７ステップＳ１１０２）。なお、送信後に、メモリ９４に保存されていたデータが削除されるようにしてもよい。

復号モジュール９は、例えばＤＡモジュール２ａの通信・受給電オスコネクタ２０が通信・受給電メスコネクタ９１から外されてＤＡモジュール２ａとの接続が解除されるまで、あるいはＮＷモジュール１が電源３から外されて電力供給がなくなるまで（図２７ステップＳ１１０３においてＹＥＳ）、ステップＳ１１００～Ｓ１１０２の処理を繰り返し行う。

図２８はＤＡモジュール２ａの構成を示すブロック図であり、図５と同一の構成には同一の符号を付してある。ＤＡモジュール２ａは、通信・受給電オスコネクタ２０と、通信・受給電メスコネクタ２１と、ＵＳＢコントローラ２２と、ＣＰＵ２３ａと、メモリ２４と、ＤＡ変換部２５と、増幅回路２６とを備えている。

ＣＰＵ２３ａは、メモリ２４に格納されたプログラムに従って本実施例で説明する処理を実行し、データ読出部２３０とデータ出力部２３２とパラメータ設定部２３３とデータ読出部２３４とデータ補正部２３５として機能する。
ＵＳＢコントローラ２２とＣＰＵ２３ａとメモリ２４とＤＡ変換部２５と増幅回路２６とは、通信・受給電オスコネクタ２０または通信・受給電メスコネクタ２１から電力供給を受けて動作する。

図２９はＤＡモジュール２ａの復号モジュール９との通信処理を説明するフローチャートである。ＤＡモジュール２ａのデータ読出部２３０は、ＵＳＢコントローラ２２および通信・受給電オスコネクタ２０を介して復号モジュール９にデータ転送要求を送信する（図２９ステップＳ１２００）。上記で説明したとおり、復号モジュール９からはデータ転送要求に応じてデジタルデータが送信される。

データ読出部２３０は、通信・受給電オスコネクタ２０およびＵＳＢコントローラ２２を介して復号モジュール９からデジタルデータを受信すると（図２９ステップＳ１２０１においてＹＥＳ）、このデジタルデータをメモリ２４に書き込む（図２９ステップＳ１２０２）。

次に、ＤＡモジュール２ａのパラメータ設定部２３３は、メモリ２４に格納されたデジタルデータの中に、ＤＡ変換パラメータ設定データが含まれている場合（図２９ステップＳ１２０３においてＹＥＳ）、ＤＡ変換パラメータ設定を行う（図２９ステップＳ１２０４）。第１の実施例で説明したとおり、ＤＡ変換パラメータとしては、例えばＤＡ変換部２５のサンプリング周期などがある。

ＤＡモジュール２ａは、例えばＤＡモジュール２ａが復号モジュール９から外されて、あるいはＮＷモジュール１が電源３から外されて電力供給がなくなるまで（図２９ステップＳ１２０５においてＹＥＳ）、ステップＳ１２００～Ｓ１２０４の処理を繰り返し行う。

ＤＡモジュール２ａのアクチュエータ４への出力処理は、第１の実施例の図７で説明した処理と同じなので、説明は省略する。こうして、本実施例では、第１の実施例と同様の効果を得ることができる。
また、本実施例では、クラウドサーバ１０１側でデジタルデータを別の暗号化方式で暗号化して送信したい場合に、その暗号化方式に対応した復号モジュール９に交換することで、暗号化方式を簡単に切り替えることができる。

［第７の実施例］
次に、本発明の第７の実施例について説明する。本実施例は、第６の実施例で説明した復号モジュール９に対応するＤＰモジュールについて説明するものである。図３０（Ａ）～図３０（Ｃ）は本実施例に係る電子回路モジュールであるＤＰモジュールを示す図である。図３０（Ａ）はＤＰモジュール５ａの外観を示し、図３０（Ｂ）はＤＰモジュール５ａと復号モジュール９とを接続した状態を示し、図３０（Ｃ）はさらに復号モジュール９にＮＷモジュール１を接続し、ＮＷモジュール１に電源３を接続した状態を示している。

ＤＰモジュール５ａは、通信・受給電オスコネクタ５０と、通信・受給電メスコネクタ５１とを備えている。ＤＰモジュール５ａは、通信・受給電オスコネクタ５０に接続されたモジュール（復号モジュール９）からデジタルデータを読み出してＤＰ変換し、ＤＰ変換後のパルス信号を出力する機能と、通信・受給電オスコネクタ５０（または通信・受給電メスコネクタ５１）から受電する機能と、受電した電力を通信・受給電メスコネクタ５１（または通信・受給電オスコネクタ５０）を介して外部へ給電する機能とを有している。

次に、ＤＰモジュール５ａの構成と動作をより詳細に説明する。図３１はＤＰモジュール５ａの構成を示すブロック図であり、図１１と同一の構成には同一の符号を付してある。ＤＰモジュール５ａは、通信・受給電オスコネクタ５０と、通信・受給電メスコネクタ５１と、ＵＳＢコントローラ５２と、ＣＰＵ５３ａと、メモリ５４と、ＰＷＭ変調器５５とを備えている。

ＣＰＵ５３ａは、メモリ５４に格納されたプログラムに従って本実施例で説明する処理を実行し、データ読出部５３０とデータ出力部５３２とパラメータ設定部５３３とデータ読出部５３４とデータ補正部５３５として機能する。
ＵＳＢコントローラ５２とＣＰＵ５３ａとメモリ５４とＰＷＭ変調器５５とは、通信・受給電オスコネクタ５０または通信・受給電メスコネクタ５１から電力供給を受けて動作する。

図３２はＤＰモジュール５ａの復号モジュール９との通信処理を説明するフローチャートである。ＤＰモジュール５ａのデータ読出部５３０は、ＵＳＢコントローラ５２および通信・受給電オスコネクタ５０を介して復号モジュール９にデータ転送要求を送信する（図３２ステップＳ１３００）。第６の実施例で説明したとおり、復号モジュール９からはデータ転送要求に応じてデジタルデータが送信される。

データ読出部５３０は、通信・受給電オスコネクタ５０およびＵＳＢコントローラ５２を介して復号モジュール９からデジタルデータを受信すると（図３２ステップＳ１３０１においてＹＥＳ）、このデジタルデータをメモリ５４に書き込む（図３２ステップＳ１３０２）。

次に、ＤＰモジュール５ａのパラメータ設定部５３３は、メモリ５４に格納されたデジタルデータの中に、ＤＰ変換パラメータ設定データが含まれている場合（図３２ステップＳ１３０３においてＹＥＳ）、ＤＰ変換パラメータ設定を行う（図３２ステップＳ１３０４）。第２の実施例で説明したとおり、ＤＰ変換パラメータとしては、例えば制御周期（ＰＷＭ変調器５５のクロック周期）などがある。

ＤＰモジュール５ａは、例えばＤＰモジュール５ａが復号モジュール９から外されて、あるいはＮＷモジュール１が電源３から外されて電力供給がなくなるまで（図３２ステップＳ１３０５においてＹＥＳ）、ステップＳ１３００～Ｓ１３０４の処理を繰り返し行う。

ＤＰモジュール５ａのアクチュエータ４ａへの出力処理は、第２の実施例の図１３で説明した処理と同じなので、説明は省略する。こうして、本実施例では、第２の実施例と同様の効果を得ることができる。
また、本実施例では、クラウドサーバ１０１側でデジタルデータを別の暗号化方式で暗号化して送信したい場合に、その暗号化方式に対応した復号モジュール９に交換することで、暗号化方式を簡単に切り替えることができる。

［第８の実施例］
次に、本発明の第８の実施例について説明する。図３３（Ａ）、図３３（Ｂ）は本発明の第８の実施例に係る電子回路モジュールであるデジタル出力モジュールを示す図である。図３３（Ａ）はデジタル出力モジュール６ａの外観を示し、図３３（Ｂ）はデジタル出力モジュール６ａにＤＡモジュール２ａを接続し、ＤＡモジュール２ａにモニタモジュール７を接続し、さらにデジタル出力モジュール６ａに電源３を接続した状態を示している。

デジタル出力モジュール６ａは、通信・受給電オスコネクタ６０と、通信・受給電メスコネクタ６１と、表示器６２とを備えている。デジタル出力モジュール６ａは、所定のデジタルデータを出力する機能と、デジタルデータの値を表示する機能と、通信・受給電オスコネクタ６０（または通信・受給電メスコネクタ６１）から受電する機能と、受電した電力を通信・受給電メスコネクタ６１（または通信・受給電オスコネクタ６０）を介して外部へ給電する機能とを有している。

次に、デジタル出力モジュール６ａの構成と動作をより詳細に説明する。図３４はデジタル出力モジュール６ａの構成を示すブロック図であり、図１６と同一の構成には同一の符号を付してある。デジタル出力モジュール６ａは、通信・受給電オスコネクタ６０と、通信・受給電メスコネクタ６１と、表示器６２と、ＵＳＢコントローラ６３と、ＣＰＵ６４ａと、メモリ６５とを備えている。

ＣＰＵ６４ａは、メモリ６５に格納されたプログラムに従って本実施例で説明する処理を実行し、データ送信部６４０ａとデータ設定部６４１ａとデータ表示部６４３ａとして機能する。
表示器６２とＵＳＢコントローラ６３とＣＰＵ６４ａとメモリ６５とは、通信・受給電オスコネクタ６０または通信・受給電メスコネクタ６１から電力供給を受けて動作する。

図３５はデジタル出力モジュール６ａのＤＡモジュール２ａへの出力処理を説明するフローチャートである。デジタル出力モジュール６ａのデータ送信部６４０ａは、通信・受給電メスコネクタ６１およびＵＳＢコントローラ６３を介してＤＡモジュール２ａからデータ転送要求を受信したときに（図３５ステップＳ１４００においてＹＥＳ）、予め設定されているデジタルデータをメモリ６５から読み出し（図３５ステップＳ１４０１）、読み出したデジタルデータをＵＳＢコントローラ６３および通信・受給電メスコネクタ６１を介してＤＡモジュール２ａに送信すると共に、データ表示部６４３ａに渡す（図３５ステップＳ１４０２）。

デジタル出力モジュール６ａのデータ表示部６４３ａは、データ送信部６４０ａから受け取ったデジタルデータが示す値を、表示器６２に数値表示させる（図３５ステップＳ１４０３）。

デジタル出力モジュール６ａは、例えばＤＡモジュール２ａが通信・受給電メスコネクタ６１から外されてＤＡモジュール２ａとの接続が解除されるまで、あるいはデジタル出力モジュール６ａが電源３から外されて電力供給がなくなるまで（図３５ステップＳ１４０４においてＹＥＳ）、ステップＳ１４００～Ｓ１４０３の処理を繰り返し行う。

なお、デジタル出力モジュール６ａのデータ設定部６４１ａは、データ送信部６４０ａが読み出すデジタルデータを、例えばユーザーの操作によって、予め登録されている別のデジタルデータに変更することが可能である。これにより、デジタル出力モジュール６ａから出力されるデジタルデータを変えることができる。

ＤＡモジュール２ａとモニタモジュール７については、第３、第６の実施例で説明したとおりである。
こうして、本実施例では、既知の値のデジタルデータをデジタル出力モジュール６ａからＤＡモジュール２ａに送信すると共に、デジタルデータが示す値をデジタル出力モジュール６ａの表示器６２に表示させ、さらにＤＡモジュール２ａの出力結果の値をモニタモジュール７の表示器７２に表示させることで、ＤＡモジュール２ａの性能を検査することができる。

なお、本実施例では、デジタル出力モジュール６ａにＤＡモジュール２ａを接続する場合について説明しているが、これに限るものではなく、デジタル出力モジュール６ａにＤＰモジュール５ａを接続し、ＤＰモジュール５ａにモニタモジュール７ａを接続すれば、ＤＰモジュール５の性能を検査できることは言うまでもない。

［第９の実施例］
次に、本発明の第９の実施例について説明する。図３６は本発明の第９の実施例に係る電子回路モジュールであるストレージモジュールを示す図である。ストレージモジュール２００は、他のモジュールの通信・受給電メスコネクタと着脱自在に嵌合する、データ通信および受電用の通信・受給電オスコネクタ２０１と、他のモジュールの通信・受給電オスコネクタと着脱自在に嵌合する、データ通信および給電用の通信・受給電メスコネクタ２０２とを備えている。ストレージモジュール２００は、他のモジュール（ＮＷモジュール１）からのデータを蓄積する機能と、通信・受給電オスコネクタ２０１（または通信・受給電メスコネクタ２０２）から受電する機能と、受電した電力を通信・受給電メスコネクタ２０２（または通信・受給電オスコネクタ２０１）を介して外部へ給電する機能とを有している。

図３７はストレージモジュール２００の構成を示すブロック図である。ストレージモジュール２００は、通信・受給電オスコネクタ２０１と、通信・受給電メスコネクタ２０２と、通信・受給電オスコネクタ２０１または通信・受給電メスコネクタ２０２を通じた信号の送受信を制御するＵＳＢコントローラ２０３と、ＣＰＵ２０４と、メモリ２０５とを備えている。

ストレージモジュール２００の電源線には、通信・受給電オスコネクタ２０１のプラス側の電源端子（ＶＢＵＳ）と通信・受給電メスコネクタ２０２のプラス側の電源端子（ＶＢＵＳ）とを接続するプラス側の電源線２０６と、通信・受給電オスコネクタ２０１のＧＮＤ端子と通信・受給電メスコネクタ２０２のＧＮＤ端子とを接続するマイナス側の電源線とがあるが、図３７ではマイナス側の電源線の記載を省略している。

ＣＰＵ２０４は、メモリ２０５に格納されたプログラムに従って本実施例で説明する処理を実行し、データ受信部２０７とデータ送信部２０８として機能する。
ＵＳＢコントローラ９２とＣＰＵ２０４とメモリ２０５とは、通信・受給電オスコネクタ２０１または通信・受給電メスコネクタ２０２から電力供給を受けて動作する。

図３８は通信・受給電オスコネクタ２０１側に接続される他のモジュール（例えばＮＷモジュール１）とストレージモジュール２００との通信処理を説明するフローチャートである。
ストレージモジュール２００のデータ受信部２０７は、通信・受給電オスコネクタ２０１およびＵＳＢコントローラ９２を介して他のモジュール（例えばＮＷモジュール１）からデジタルデータを受信すると（図３８ステップＳ１５００においてＹＥＳ）、このデジタルデータをメモリ２０５に書き込む（図３８ステップＳ１５０１）。

ストレージモジュール２００は、例えば通信・受給電オスコネクタ２０１あるいは通信・受給電メスコネクタ２０２が他のモジュールから外されて電力供給がなくなるまで（図３８ステップＳ１５０２においてＹＥＳ）、ステップＳ１５００～Ｓ１５０１の処理を繰り返し行う。なお、他の実施例と同様に、他のモジュールにデータ転送要求を送信して、このデータ転送要求に応じて送られてくるデジタルデータを受信するようにしてもよい。

図３９は通信・受給電メスコネクタ２０２側に接続される他のモジュール（例えばＤＡモジュール２，２ａ、ＤＰモジュール５，５ａ）とストレージモジュール２００との通信処理を説明するフローチャートである。
ストレージモジュール２００のデータ送信部２０８は、通信・受給電メスコネクタ２０２およびＵＳＢコントローラ９２を介して他のモジュール（例えば例えばＤＡモジュール２，２ａ、ＤＰモジュール５，５ａ）からデータ転送要求を受信したときに（図３９ステップＳ１６００においてＹＥＳ）、メモリ２０５からデジタルデータを読み出し（図３９ステップＳ１６０１）、読み出したデジタルデータをＵＳＢコントローラ９２および通信・受給電メスコネクタ２０２を介して他のモジュールに送信する（図３９ステップＳ１６０２）。

ストレージモジュール２００は、例えば通信・受給電オスコネクタ２０１あるいは通信・受給電メスコネクタ２０２が他のモジュールから外されて電力供給がなくなるまで（図３９ステップＳ１６０３においてＹＥＳ）、ステップＳ１６００～Ｓ１６０２の処理を繰り返し行う。

こうして、本実施例では、例えばＮＷモジュール１からのデジタルデータをストレージモジュール２００にいったん蓄積することができる。

なお、第１～第９の実施例では、各モジュールの通信・受給電コネクタとＣＰＵとの間の通信にＵＳＢコントローラを用いているが、これに限るものではなく、ＵＳＢコントローラを経由することなく、あるいはＵＳＢコントローラ以外の手段を用いて、通信・受給電コネクタとＣＰＵとの間の通信を実現してもよい。

また、第１～第９の実施例では、ＤＡモジュール２，２ａあるいはＤＰモジュール５，５ａを直接または間接的にＮＷモジュール１に接続する例を説明したが、これに限るものではなく、ＤＡモジュール２，２ａあるいはＤＰモジュール５，５ａを直接コンピュータに接続したり、ＤＡモジュール２ａあるいはＤＰモジュール５ａを復号モジュール９を介してコンピュータに接続したりして、暗号化デジタルデータまたはデジタルデータをコンピュータからＤＡモジュール２，２ａあるいはＤＰモジュール５，５ａに直接書き込めるようにしてもよい。

本発明は、アクチュエータを制御する制御システムに適用することができる。

１…ネットワークモジュール、２，２ａ…ＤＡモジュール、３…電源、４，４ａ，４ｂ…アクチュエータ、５，５ａ…ＤＰモジュール、６，６ａ…デジタル出力モジュール、７，７ａ…モニタモジュール、８…アクチュエータ接続モジュール、９…復号モジュール、２００…ストレージモジュール、１０，２０，４０，５０，６０，７０，８０，９０，２０２…通信・受給電オスコネクタ、１１，２１，３０，５１，６１，７１，９１，２０１…通信・受給電メスコネクタ、１２…アンテナ、１３，２２，５２，６３，７３，９２…ＵＳＢコントローラ、１４，２３，２３ａ，５３，５３ａ，６４，６４ａ，７４，７４ａ，９３…ＣＰＵ、１５，２４，５４，６５，７５，９４…メモリ、１６，１９…通信回路、１７，２７，５６，６６，７７，９５…電源線、２５…ＤＡ変換部、２６…増幅回路、４１，４１ａ…コントローラ、４２…モータ、４３～４６…信号線、５５…ＰＷＭ変調器、６２，７２…表示器、６７…切替スイッチ、７６，７６ａ…ＡＤ変換部、７８…信号変換部、８１～８４…ねじ端子、１００…ネットワーク、１０１…クラウドサーバ、１４０…通信部、１４１…データ書込部、１４２，６４０，６４０ａ，９３２…データ送信部、１４３…パラメータ設定部、２３０，２３４，５３０，５３４，９３０…データ読出部、２３１，５３１，６４２，９３１…復号部、２３２，５３２…データ出力部、２３３，５３３…パラメータ設定部、２３５，５３５…データ補正部、６４１，６４１ａ…データ設定部、６４３，６４３ａ，７４０，７４０ａ…データ表示部、９３３…データ転送部。

Claims

外部の電源から受電した電力を他のモジュールに供給し、無線通信または有線通信により外部からデジタルデータを受信するように構成されたネットワークモジュールと、
このネットワークモジュールによって受信されたデジタルデータをアナログ信号に変換してアクチュエータに出力するように構成されたＤＡモジュールとから構成され、
前記ネットワークモジュールは、
前記電源と着脱自在に嵌合する第１の通信・受給電コネクタと、
前記ＤＡモジュールと着脱自在に嵌合する第２の通信・受給電コネクタと、
前記第１の通信・受給電コネクタの電源端子と前記第２の通信・受給電コネクタの電源端子間を接続するように構成された第１の電源線と、
無線通信または有線通信により外部から前記デジタルデータを受信するように構成された通信部とを備え、
前記ＤＡモジュールは、
前記ネットワークモジュールの第２の通信・受給電コネクタと着脱自在に嵌合する第３の通信・受給電コネクタと、
前記アクチュエータと接続される第４の通信・受給電コネクタと、
前記第３の通信・受給電コネクタの電源端子と前記第４の通信・受給電コネクタの電源端子間を接続するように構成された第２の電源線と、
前記第３の通信・受給電コネクタを介して前記ネットワークモジュールから受信したデジタルデータをアナログ信号に変換して、このアナログ信号を前記第４の通信・受給電コネクタを介して前記アクチュエータに出力するように構成されたＤＡ変換部とを備えることを特徴とする制御システム。
請求項１記載の制御システムにおいて、
前記ネットワークモジュールの通信部は、無線通信または有線通信により外部から暗号化デジタルデータを受信し、
前記ＤＡモジュールは、前記第３の通信・受給電コネクタを介して前記ネットワークモジュールから受信した暗号化デジタルデータを復号するように構成された復号部をさらに備え、
前記ＤＡモジュールのＤＡ変換部は、前記復号部によって復号されたデジタルデータをアナログ信号に変換して、このアナログ信号を前記第４の通信・受給電コネクタを介して前記アクチュエータに出力することを特徴とする制御システム。
外部の電源から受電した電力を他のモジュールに供給し、無線通信または有線通信により外部からデジタルデータを受信するように構成されたネットワークモジュールと、
このネットワークモジュールによって受信されたデジタルデータをパルス信号に変換してアクチュエータに出力するように構成されたＤＰモジュールとから構成され、
前記ネットワークモジュールは、
前記電源と着脱自在に嵌合する第１の通信・受給電コネクタと、
前記ＤＰモジュールと着脱自在に嵌合する第２の通信・受給電コネクタと、
前記第１の通信・受給電コネクタの電源端子と前記第２の通信・受給電コネクタの電源端子間を接続するように構成された第１の電源線と、
無線通信または有線通信により外部から前記デジタルデータを受信するように構成された通信部とを備え、
前記ＤＰモジュールは、
前記ネットワークモジュールの第２の通信・受給電コネクタと着脱自在に嵌合する第３の通信・受給電コネクタと、
前記アクチュエータと接続される第４の通信・受給電コネクタと、
前記第３の通信・受給電コネクタの電源端子と前記第４の通信・受給電コネクタの電源端子間を接続するように構成された第２の電源線と、
前記第３の通信・受給電コネクタを介して前記ネットワークモジュールから受信したデジタルデータをパルス信号に変換して、このパルス信号を前記第４の通信・受給電コネクタを介して前記アクチュエータに出力するように構成された変調器とを備えることを特徴とする制御システム。
請求項３記載の制御システムにおいて、
前記ネットワークモジュールの通信部は、無線通信または有線通信により外部から暗号化デジタルデータを受信し、
前記ＤＰモジュールは、前記第３の通信・受給電コネクタを介して前記ネットワークモジュールから受信した暗号化デジタルデータを復号するように構成された復号部をさらに備え、
前記ＤＰモジュールの変調器は、前記復号部によって復号されたデジタルデータをパルス信号に変換して、このパルス信号を前記第４の通信・受給電コネクタを介して前記アクチュエータに出力することを特徴とする制御システム。
外部の電源から受電した電力を他のモジュールに供給し、無線通信または有線通信により外部から暗号化デジタルデータを受信するように構成されたネットワークモジュールと、
このネットワークモジュールによって受信された暗号化デジタルデータを復号するように構成された復号モジュールと、
この復号モジュールによって復号されたデジタルデータをアナログ信号に変換してアクチュエータに出力するように構成されたＤＡモジュールとから構成され、
前記ネットワークモジュールは、
前記電源と着脱自在に嵌合する第１の通信・受給電コネクタと、
前記復号モジュールと着脱自在に嵌合する第２の通信・受給電コネクタと、
前記第１の通信・受給電コネクタの電源端子と前記第２の通信・受給電コネクタの電源端子間を接続するように構成された第１の電源線と、
無線通信または有線通信により外部から前記暗号化デジタルデータを受信するように構成された通信部とを備え、
前記復号モジュールは、
前記ネットワークモジュールの第２の通信・受給電コネクタと着脱自在に嵌合する第３の通信・受給電コネクタと、
前記ＤＡモジュールの通信・受給電コネクタと着脱自在に嵌合する第４の通信・受給電コネクタと、
前記第３の通信・受給電コネクタの電源端子と前記第４の通信・受給電コネクタの電源端子間を接続するように構成された第２の電源線と、
前記第３の通信・受給電コネクタを介して前記ネットワークモジュールから受信した暗号化デジタルデータを復号するように構成された復号部とを備え、
前記ＤＡモジュールは、
前記復号モジュールの第４の通信・受給電コネクタと着脱自在に嵌合する第５の通信・受給電コネクタと、
前記アクチュエータと接続される第６の通信・受給電コネクタと、
前記第５の通信・受給電コネクタの電源端子と前記第６の通信・受給電コネクタの電源端子間を接続するように構成された第３の電源線と、
前記第５の通信・受給電コネクタを介して前記復号モジュールから受信したデジタルデータをアナログ信号に変換して、このアナログ信号を前記第６の通信・受給電コネクタを介して前記アクチュエータに出力するように構成されたＤＡ変換部とを備えることを特徴とする制御システム。
外部の電源から受電した電力を他のモジュールに供給し、無線通信または有線通信により外部から暗号化デジタルデータを受信するように構成されたネットワークモジュールと、
このネットワークモジュールによって受信された暗号化デジタルデータを復号するように構成された復号モジュールと、
この復号モジュールによって復号されたデジタルデータをパルス信号に変換してアクチュエータに出力するように構成されたＤＰモジュールとから構成され、
前記ネットワークモジュールは、
前記電源と着脱自在に嵌合する第１の通信・受給電コネクタと、
前記復号モジュールと着脱自在に嵌合する第２の通信・受給電コネクタと、
前記第１の通信・受給電コネクタの電源端子と前記第２の通信・受給電コネクタの電源端子間を接続するように構成された第１の電源線と、
無線通信または有線通信により外部から前記暗号化デジタルデータを受信するように構成された通信部とを備え、
前記復号モジュールは、
前記ネットワークモジュールの第２の通信・受給電コネクタと着脱自在に嵌合する第３の通信・受給電コネクタと、
前記ＤＰモジュールの通信・受給電コネクタと着脱自在に嵌合する第４の通信・受給電コネクタと、
前記第３の通信・受給電コネクタの電源端子と前記第４の通信・受給電コネクタの電源端子間を接続するように構成された第２の電源線と、
前記第３の通信・受給電コネクタを介して前記ネットワークモジュールから受信した暗号化デジタルデータを復号するように構成された復号部とを備え、
前記ＤＰモジュールは、
前記復号モジュールの第４の通信・受給電コネクタと着脱自在に嵌合する第５の通信・受給電コネクタと、
前記アクチュエータと接続される第６の通信・受給電コネクタと、
前記第５の通信・受給電コネクタの電源端子と前記第６の通信・受給電コネクタの電源端子間を接続するように構成された第３の電源線と、
前記第５の通信・受給電コネクタを介して前記復号モジュールから受信したデジタルデータをパルス信号に変換して、このパルス信号を前記第６の通信・受給電コネクタを介して前記アクチュエータに出力するように構成された変調器とを備えることを特徴とする制御システム。
外部の電源の通信・受給電コネクタと着脱自在に嵌合する、前記電源からの受電用の第１の通信・受給電コネクタと、
他のモジュールの通信・受給電コネクタと着脱自在に嵌合する、前記他のモジュールとのデータ通信および給電用の第２の通信・受給電コネクタと、
前記第１の通信・受給電コネクタの電源端子と前記第２の通信・受給電コネクタの電源端子間を接続するように構成された電源線と、
無線通信または有線通信により外部からデジタルデータを受信するように構成された通信部と、
前記デジタルデータを前記第２の通信・受給電コネクタを介して前記他のモジュールに送信するように構成されたデータ送信部とを備えることを特徴とする電子回路モジュール。
他のモジュールの通信・受給電コネクタと着脱自在に嵌合する、前記他のモジュールとのデータ通信および受電用の第１の通信・受給電コネクタと、
アクチュエータの通信・受給電コネクタと着脱自在に嵌合する、前記アクチュエータへの信号出力用の第２の通信・受給電コネクタと、
前記第１の通信・受給電コネクタの電源端子と前記第２の通信・受給電コネクタの電源端子間を接続するように構成された電源線と、
前記第１の通信・受給電コネクタを介して前記他のモジュールから受信したデジタルデータをアナログ信号に変換して、このアナログ信号を前記第２の通信・受給電コネクタを介して前記アクチュエータに出力するように構成されたＤＡ変換部とを備えることを特徴とする電子回路モジュール。
請求項８記載の電子回路モジュールにおいて、
前記第１の通信・受給電コネクタを介して前記他のモジュールから受信した暗号化デジタルデータを復号するように構成された復号部をさらに備え、
前記ＤＡ変換部は、前記復号部によって復号されたデジタルデータをアナログ信号に変換して、このアナログ信号を前記第２の通信・受給電コネクタを介して前記アクチュエータに出力することを特徴とする電子回路モジュール。
他のモジュールの通信・受給電コネクタと着脱自在に嵌合する、前記他のモジュールとのデータ通信および受電用の第１の通信・受給電コネクタと、
アクチュエータの通信・受給電コネクタと着脱自在に嵌合する、前記アクチュエータへの信号出力用の第２の通信・受給電コネクタと、
前記第１の通信・受給電コネクタの電源端子と前記第２の通信・受給電コネクタの電源端子間を接続するように構成された電源線と、
前記第１の通信・受給電コネクタを介して前記他のモジュールから受信したデジタルデータをパルス信号に変換して、このパルス信号を前記第２の通信・受給電コネクタを介して前記アクチュエータに出力するように構成された変調器とを備えることを特徴とする電子回路モジュール。
請求項１０記載の電子回路モジュールにおいて、
前記第１の通信・受給電コネクタを介して前記他のモジュールから受信した暗号化デジタルデータを復号するように構成された復号部をさらに備え、
前記変調器は、前記復号部によって復号されたデジタルデータをパルス信号に変換して、このパルス信号を前記第２の通信・受給電コネクタを介して前記アクチュエータに出力することを特徴とする電子回路モジュール。