【発明の詳細な説明】
配電制御システム技術分野
本発明は一般に、陸上および海上の乗り物に使用される装備のための電力の配
分および制御に関し、より具体的には、そのような装備の制御および配電のため
の改良された装置に関する。背景技術
乗り物の中で電力を配分するための基本的な配線方法は、今日でも７５年前と
同じである。通常、１個の配電点が大きくて扱いにくい配線ハーネスを介してす
べての電気装備に給電する。この従来の配電方法の欠点は、以下のものを含むが
、それらに限定されない。
元の装置製造者（ＯＥＭ）にとって設計における配置変更およびフレキシビリ
ティーが、不可能ではないにしても、困難かつ高価である。
すべての回路が中央配電点まで「戻る」配線を敷設しなければならないため、
設置が時間を要し、複雑である。
短絡または配線が不適切な配線の回路が配線ハーネス中のあらゆるところにあ
るため、問題のトラブルシューティングが非常に困難である。
配線ハーネスはキャビネットや他の構造物の背後に構築されていることが多く
、アクセスが限られ、したがって、きわめて時間を要する。
回路の適切な作動やシステム中に電気的障害があるかどうかを示す、使用者へ
のフィードバックがない（ヒューズが飛んだり回路遮断器が落ちることを除いて
は）。
指定条件がはじめに満たされない限り回路が起動されないようにするイネーブ
ル回路がない。
回路状態がスイッチ制御装置のすべてのポイントで利用可能であるスイッチ制
御装置の多数のポイントは、設置が可能であるとしても、きわめて高価かつ複雑
である。発明の開示
本発明の配電制御システムは、陸上および海上の乗り物における配電を制御す
るように設計されている。本発明のシステムは、これまで配電には利用できなか
った多くの独特な設計特徴を組み込んでいる。本発明の設計の典型的な実施態様
は、複雑な補助照明および油圧制御システムを有する１２ボルトＤＣ大型業務用
乗り物における配電を含む。本発明のシステムは、直流（ＤＣ）配電および交流
（ＡＣ）配電が可能である。
本発明の配電制御システムは、完全に多重化されている―すなわち、すべての
部品が、スイッチパネルであろうと配電中枢（ＰＤＣ）であろうと、共通のバス
によって連結され、すべての通信を共用する。たとえば、１個のパネルでのスイ
ッチの起動が、（光または音を介して、）同じスイッチ機能を含む、他のすべて
のスイッチパネルで公表される。出力の問題（たとえば短絡、遮断器の落ち、継
電器の故障など）も同様に、その出力に対応するすべてのスイッチパネル位置で
示される。いずれかのパネル上のスイッチが多数のＰＤＣにおける多数の出力を
起動することができる。
さらなる設計特徴は、多数の配電中枢、多数のスイッチパネル、多数のイネー
ブル回路、ＲＦインタフェース、設置時間の５０〜９０％の短縮、耐腐食性／耐
浸水性、障害インジケータフィードバック、通信媒体（たとえば、撚り合わせ対
、光ファイバ、既存のパワーグリッド）の選択および現場設計性を含む。
本発明の典型的な実施態様は、１２および２４ボルトの乗り物に使用するため
の電力制御システムである。オペレータは、出力状態のフィードバックを用いな
がら、１個以上の遠隔キーパッドを介して各出力を制御する。フィードバックを
用いながら（または用いずに）無線（ワイヤレス）キーパッドを使用してもよい
。
このようなシステムは、以下の部品、すなわち、４個までの配電制御装置、２
個までの油圧力制御装置、４個までの有線キーパッド、２個までの無線キーパッ
ド、１個のＲＦレシーバ（無線キーパッドを支援するため）および１個のシャー
シ信号インタフェースからなることができるが、これらに限定はされない。
各装置は、ネットワーク中で、撚り合わせ対、光ファイバまたは既存のパワー
グリッドを介して他と通信する。使用中の各キーパッド上の各ボタンは、どの出
力に割り当ててもよい。すべての出力は、瞬時としても維持状態としてもプログ
ラムすることができる。これらのパラメータは、不揮発性データ記憶装置を使用
して、操作の前にあらかじめプログラムすることができ、回路中の再プログラミ
ングも可能である。いずれか１個のキーパッド上のキーは、どのように組み合わ
せてもよい。１２および２４ボルトシステムと１１０／２２０ボルトシステムと
で別個の態様を設けることもできる。
本発明のシステムはまた、交換用スイッチパネルまたはＰＤＣの自動設計を提
供することができる。システムは、部品交換を検出し、その部品を、その部品が
交換した装備の「マップ」に合わせて自動的に設計することができる。したがっ
て、現場でのサービスまたは交換が、単に部品を交換し、システムを起動するだ
けに簡約される。
本システムはまた、容易に拡張することができる。システムの最も基本的なレ
ベルは、１個のスイッチパネルおよび１個のＰＤＣである。拡張は、要求が大き
くなるにつれ、追加のスイッチパネルまたはＰＤＣをプラグインすることによっ
て容易に達成される。図面の簡単な説明
図１は、従来の配線方法を具現化し、配線ハーネスが装備品およびスイッチパ
ネルから中央配電点まで「通じている」、典型的な従来技術の特殊車両用の従来
の配線システムの略図である。
図２は、多数のスイッチパネルと、２個の配電中枢（ＰＤＣ）、１個は電源制
御用であり、１個は油圧制御用を利用する本発明の第一の実施態様の略図である
。
図３は、多数のスイッチパネルと、４個の配電中枢（ＰＤＣ）、３個は電源制
御用であり、１個は油圧制御用の使用によって完全にネットワーク配分された電
源とを利用する本発明の第二の実施態様の略図である。
図４は、本発明の６回路モジュール式配電中枢（ＰＤＣ）の入出力の略図であ
る。
図５は、本発明の典型的な６〜１２位置キーパッドの略図である。
図６は、本発明の「スポーク＆ハブ」型ネットワーク制御システムに利用され
る典型的な論理制御装置の入出力を示す略図である。発明を実施する最良の形態
図１は、従来の配線方法を具現化し、配線ハーネスが装備品およびスイッチパ
ネルから中央配電点まで「通じている」、典型的な従来技術の特殊車両（たとえ
ば牽引トラック）用の従来の配線システムの略図である。乗り物１０は、マーカ
灯１６、後退灯１８、ツールボックス照明２０、運転者側ライト２２、同乗者側
ライト２４、左折灯２６、右折灯２８、制動灯３０、ビーコン３２、ストロボ３
４、ワークアップ３６およびワークダウン３８を制御するための、配線ハーネス
１４を介して従来の方法で接続された３個のスイッチパネル１２を含む。油圧配
電中枢４０がハーネス４４によって油圧制御装置４２に接続されている。この従
来技術の設置では、運転台と車体との間に２３本のワイヤがあり、パイロンとツ
ールボックスとの間に１０本のワイヤがあり、各ツールボックスの間に１７本の
ワイヤがあり、右ツールボックスの中に全部で５８本のワイヤがある。
図２は、多数のスイッチパネルと、２個の配電中枢（ＰＤＣ）、１個は電源制
御用であり、１個は油圧制御用を利用する本発明の第一の実施態様の略図である
。この場合、乗り物１０は、マーカ灯１６、後退灯１８、ツールボックス照明２
０、運転者側ライト２２、同乗者側ライト２４、左折灯２６、右折灯２８、制動
灯３０、ビーコン３２、ストロボ３４、ワークアップ３６およびワークダウン３
８を制御するための、ネットワークケーブル４８を介してネットワークの様式で
配電中枢５０に接続された３個のスイッチパネル４６を含む。油圧配電中枢５２
がハーネス５６によって油圧制御装置５４に接続されている。この本発明の設置
では、乗り物の部品どうしの間および各部品の中での配線が劇的に減少している
。運転台と車体との間には６本のワイヤしかなく、パイロンとツールボックスと
の間にはまだ１０本のワイヤがあるが、各ツールボックスの間には８本のワイヤ
しかなく、右ツールボックスの中には全部で３２本のワイヤしかない。
この第一の実施態様は、以下のように、すなわち、１２および２４ボルトの乗
り物で使用するための１８チャネルＤＣ電源制御装置であって、２０アンペアま
での誘導負荷または３０アンペアまでの抵抗負荷を１２Ｖで駆動することができ
るものとして、具体的に設計することができる。各出力は、プラグイン継電器お
よびヒューズもしくはリセット可能な回路遮断器を使用する。
１．入力
電源入力：バッテリ用の母線上３／８インチ植込みボルト１個および接地用の
＃１０−３２植込みボルト１個。電源入力は、バッテリ極性の逆転および８０ボ
ルトのサージにも損傷せずに耐えること。
ネットワークへのデータ入出力：差動直列データ、ＤＣ電源およびコモンを運
ぶ４コンダクタＲＪ−１１コネクタ。データ入出力は、配線ミス／短絡したデー
タケーブルにも耐えること。
ネットワークデータ：シャーシ制御インタフェース上のイネーブル信号（ネッ
トワーク経由で中継）がすべての出力のイネーブルとして使用される。各出力は
、１個、２個または３個すべてのイネーブル信号を満たさなければならないよう
にプログラムすることができる。シャーシインタフェース制御装置は通常、５個
の信号を、第一の配電制御装置に専用に割り当てられた５個の出力チャネルに送
出する。しかし、これらの出力チャネルは、他の用途のために設計することもで
きる。
２．出力
電源出力：それぞれ＃１０−３２植込みボルトをもつ１８個の常開（ＮＯ）出
力。スペースがあるならば、常閉（ＮＣ）出力のための１／４インチクイックコ
ネクタおよび黄色のＬＥＤをそれぞれに設ける。緑色のＬＥＤが各出力の状態を
示す。赤色のＬＥＤが、継電器が閉じた状態での開ヒューズ／遮断器を示す。各
出力は、瞬時としてもＯＮ保持機能としても設計することができる。各出力は、
１個、２個または３個すべてのイネーブル条件が満たされない限りオフのままで
あるように設計することができる。各出力は、プラグイン継電器およびプラグイ
ン型ヒューズ／回路遮断器を使用する。
３．インジケータ
１８個の緑色のＬＥＤが各ＮＯ出力の状態を示し、１８個の赤色のＬＥＤが、
継電器が閉じた状態での開ヒューズ／遮断器を示し、１８個の黄色のＬＥＤが、
継電器接点が閉じた状態でのＮＣの電源を示し、１個の緑色のＬＥＤが制御電源
を示す。
４．作動電圧範囲
通常運転の場合で１１．０〜１５．０ボルト。低電圧時には猶予をもって運転
停止（２４ボルトシステムでは２２〜３０ボルト）。装置は、すべてのバッテリ
および負荷端子で損傷せずに８０ボルトのサージに耐えること。
５．ＥＭＩ互換性
装置は、１〜９００MHzの範囲の車両搭載１００ワット無線送信器に典型的な
ＲＦフィールドで確実に作動すること。
６．データ通信
データ通信は、エラーを検出し、排除するように管理されること。通信が損な
われると、出力がオフになり、インジケータが障害状態を示すこと。
７．起動およびクラッシュ保障
プロセッサの起動は、すべての条件の下で保証されること。ウォッチドッグタ
イマが、予見しうるクラッシュを捕え、猶予をもってプロセッサをリセットする
ように備えていること。起動時には、各プロセッサは、以前に記憶していたデー
タとの一貫性に関してその記憶装置を試験しなければならない。故障は、多様な
応答を要求するかもしれない。
８．物理的設計
印刷回路板は、３オンスの銅めっきした貫通孔、赤はんだマスクおよび銘を有
する両面ファイバグラスである。少なくとも論理回路の上には形状適合性のコー
ティングが望ましい。サイズは約１０インチ×１４インチであることができる。
これは、ポリカーボネート製または鋼製のキャビネットに取り付けられる。作動
温度範囲は好ましくは−４０〜８５℃（華氏−４０〜１８５度）である。
「プラグ＆プレイ」コネクタの使用を、ネットワークシステムへのオプション
として組み込むこともできる。パッカードまたは同様な防水コネクタの使用によ
ってＰＤＣ中の内部ハーネスを外部ハーネスに接続する。したがって、現場であ
ろうと製造中であろうと、設置時間または交換が簡単で効率的な過程に簡約され
る。
図３は、多数のスイッチパネルと、４個の配電中枢（ＰＤＣ）、３個は電源制
御用であり、１個は油圧制御用の使用によって完全にネットワーク配分された電
源とを利用する本発明の第二の実施態様の略図である。この場合、乗り物１０は
、マーカ灯１６、後退灯１８、ツールボックス照明２０、運転者側ライト２２、
同乗者側ライト２４、左折灯２６、右折灯２８、制動灯３０、ビーコン３２、ス
ト
ロボ３４、ワークアップ３６およびワークダウン３８を制御するための、ネット
ワークケーブル６２を介してネットワークの様式で配電中枢６４に接続された４
個のスイッチパネル６０を含む。油圧配電中枢６６がハーネス７０によって油圧
制御装置６８に接続されている。この本発明の第二の実施態様の設置では、乗り
物の部品どうしの間および各部品の中での配線がさらに劇的に減少している。運
転台と車体との間には今や１本のワイヤしかなく、パイロンとツールボックスと
の間には２本のワイヤしかなく、各ツールボックスの間には３本のワイヤしかな
く、右ツールボックスの中には全部で３２本のワイヤしかない。
この第二の実施態様は、以下のように、すなわち、１２および２４ボルトの乗
り物で使用するための６または１０チャネルＤＣ電源制御装置であって、２０ア
ンペアまでの誘導負荷または３０アンペアまでの抵抗負荷を１２Ｖで駆動するこ
とができるものとして、具体的に設計することができる。各出力は、プラグイン
継電器およびヒューズを使用する。
１．入力
電源入力：バッテリ用の母線上＃１０−３２植込みボルト１個および接地用の
＃１０−３２植込みボルト１個。電源入力は、バッテリ極性の逆転および８０ボ
ルトのサージにも損傷せずに耐えること。
ネットワークへのデータ入出力：差動直列データ、ＤＣ電源およびコモンを運
ぶ４コンダクタコネクタ１個。データ入出力は、配線ミス／短絡したデータケー
ブルにも耐えること。
ネットワークデータ：ＰＤＣ（およびネットワーク経由で中継される他のもの
）上のイネーブル信号がすべての出力のイネーブルとして使用される。各出力は
、イネーブル信号のいかなる組み合わせをも要するようにプログラムすることが
できる。各出力は、１個以上のキーパッドボタンに割り当てることができる。
イネーブル信号：１６個の１／４インチタブへの１６個（反転４個、正常１２
個）までの１２（２４）ボルトＤＣ信号。緑色のＬＥＤが各イネーブルの状態を
示す。必要ならば、プルアップ／プルダウン抵抗器を設けてもよい。
２．出力
スイッチ電源出力：スペースがあるならば、それぞれ＃１０−３２植込みボル
トをもつ６または１０個のＮＯ出力。緑色のＬＥＤが各出力の状態を示す。点滅
する緑色のＬＥＤは、継電器が閉じた状態での開ヒューズ／遮断器を示す。各出
力は、オーバライドスライドスイッチを有する。各出力は、瞬時としてもＯＮ状
態保持機能としても設計することができる。各出力は、イネーブル信号（このＰ
ＤＣまたは他のＰＤＣにおけるイネーブル入力からのもの）の組み合わせの論理
積が真でない限りオフのままであるように設計することができる。各出力は、プ
ラグイン継電器およびプラグインヒューズ／回路遮断器を使用する。
警報出力：警報出力は、ＰＴＯ信号に対応する点滅ＤＣ信号を提供する。この
出力は、外部のビーパ、Sonalertまたは継電器に１００mAを供給するような定格
でなければならない。ＰＴＯ信号は、このＰＤＣまたは製造時に割り当てられた
別のＰＤＣにおけるイネーブル入力から進入する。
３．インジケータ
６〜１０個の緑色のＬＥＤが各ＮＯ出力の状態を示し、１個の緑色のＬＥＤが
制御電源を示し、１個の赤色のＬＥＤがネットワーク接続の状態を示し、１６個
までの緑色のＬＥＤがイネーブル信号の状態を示す。
４．作動電圧範囲
通常運転の場合で６．０〜１５．０ボルト。低電圧時には猶予をもって運転停
止（２４ボルトシステムでは１２〜３０ボルト）。
５．ＥＭＩ互換性
装置は、１〜９００MHzの範囲の車両搭載１００ワット無線送信器に典型的な
ＲＦフィールドで確実に作動すること。
６．データ通信
データ通信は、エラーを検出し、排除するように管理されるべきである。通信
が損なわれると、出力がオフになり、インジケータが障害状態を示すこと。
７．起動およびクラッシュ保障
プロセッサの起動は、すべての条件の下で保証されること。ウォッチドッグタ
イマが、予見しうるクラッシュを捕え、猶予をもってプロセッサをリセットする
ように備えていること。起動時には、各プロセッサは、以前に記憶していたデー
タとの一貫性に関してその記憶装置を試験しなければならない。故障は多様な応
答を要求するかもしれない。
８．物理的設計
印刷回路板は、３オンスの銅めっきした貫通孔、赤はんだマスクおよび銘を有
する両面ファイバグラスである。少なくとも論理回路の上には形状適合性のコー
ティングが望ましい。サイズは約８インチ×８インチであることができる。これ
は、ポリカーボネート製または金属製のキャビネットに取り付けられる。作動温
度は−４０〜８５℃（華氏−４０〜１８５度）の範囲である。
図４は、本発明の６回路モジュール式配電中枢（ＰＤＣ）８０の入出力の略図
である。ＰＤＣ８０は、電源８２、通信回線８６が送られるＲＳ−４８５トラン
シーバ８４およびマイクロプロセッサ８８、たとえばＡＴ８９Ｃ２０５１（ＡＴ
ＭＥＬ）を含むことができる。マイクロプロセッサ８８は、汎用入力９０、状態
インジケータ９２、継電器９４（たとえばパワーテイクオフ、ビーコン、フラッ
シュ、ワークアップ、ワークダウンおよび補助機器）、フィードバック９６およ
び出力状態９８を当該技術に周知の方法で含み、処理し、制御する。このＰＤＣ
は、独立型として使用することもできるし、多重ＰＤＣシステムの一部として使
用することもできる。出力ワイヤは、ＰＤＣ中の印刷回路板まで直接敷設するこ
ともできるし、防水コネクタおよび内部ハーネスを使用して取り付けることもで
きる。
図５は、本発明の典型的な６〜１２位置キーパッド１００の略図である。キー
パッド１００は、電源１０２、通信回線８６が送られるＲＳ−４８５トランシー
バ１０４およびマイクロプロセッサ１０８、たとえばＡＴ８９Ｃ２０５１（ＡＴ
ＭＥＬ）を含むことができる。マイクロプロセッサ１０８は、複数のスイッチ１
１０および複数の状態インジケータ１１２を含み、処理し、制御する。典型的な
牽引トラックへの設置では、スイッチ１１０は、パワーテイクオフ、ビーコン１
、ビーコン２、コーナストロボ、上ライト、下ライト、制御装置、ツールライト
、運転手側ライト、同乗者側ライト、補助機器１および補助機器２に割り当てる
ことができる。典型的な船舶への設置では、スイッチ１１０は、停泊灯、船首灯
、ビルジポンプ、船尾灯、しよう頭灯、ウインチ、サンプポンプ、前船室灯、電
子機器、冷凍、廃棄ポンプおよび水ポンプに割り当てることができる。
図６は、システムの中心点に位置する、本発明の「スポーク＆ハブ」型ネット
ワーク制御システムに利用される典型的な論理制御装置１２０の入出力を示す略
図である。論理制御装置１２０は、キーパッド接続１２４および配電中枢接続１
２６を有する電源１２２、すべてのキーパッドデータ１３０および配電中枢デー
タ１３２が送られるＲＳ−４８５トランシーバ１２８ならびにマイクロプロセッ
サ１３４、たとえばＡＴ８９Ｃ２０５１（ＡＴＭＥＬ）を含むことができる。マ
イクロプロセッサ１３４は、トランシーバ１２８からのデータ、キーパッド状態
１３５ならびにＰＤＣおよび関連の状態１３６を同じく当該技術に周知の方法で
含み、処理し、制御する。論理制御装置１２０は、将来の拡張に備えてさらなる
ＲＳ−４８５トランシーバ１２８ａをさらに含むこともできる。
本発明を、その好ましい実施態様に関連して記載したが、本発明の真髄および
範囲を逸することなく、変形および変更を本発明に加えうるということは当業者
にとって自明である。したがって、本発明の範囲は、添付の請求の範囲およびそ
の同等物によってのみ限定されるものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION power distribution control system TECHNICAL FIELD The present invention relates generally to distribution and control of power for the equipment to be used in land and sea vehicles, more specifically, control of such equipment and An improved device for power distribution. Background Art The basic wiring method for distributing power in vehicles is still the same today as 75 years ago. Usually, power is supplied to all electrical equipment via a wiring harness in which one distribution point is large and cumbersome. Disadvantages of this conventional power distribution method include, but are not limited to: Repositioning and flexibility in design is difficult and expensive for the original equipment manufacturer (OEM), if not impossible. Installation is time consuming and complex, as all circuits must be laid back to the central distribution point. Troubleshooting the problem is very difficult because there are short circuits or improperly wired circuits everywhere in the wiring harness. Wiring harnesses are often built behind cabinets and other structures, have limited access, and are therefore extremely time consuming. No feedback to the user (except for blowing fuses or tripping circuit breakers) indicating proper operation of the circuit and whether there is an electrical fault in the system. There is no enable circuit to prevent the circuit from starting unless the specified conditions are met first. Many points of a switch control device, where circuit states are available at all points of the switch control device, are extremely expensive and complex, if at all possible. DISCLOSURE OF THE INVENTION The power distribution control system of the present invention is designed to control power distribution in land and marine vehicles. The system of the present invention incorporates many unique design features not previously available for power distribution. Typical embodiments of the design of the present invention include power distribution in a 12 volt DC large commercial vehicle with complex auxiliary lighting and hydraulic control systems. The system of the present invention is capable of direct current (DC) and alternating current (AC) power distribution. The power distribution control system of the present invention is fully multiplexed-that is, all components, whether switch panels or power distribution centers (PDCs), are linked by a common bus and share all communications. . For example, activation of a switch on one panel is announced on all other switch panels, including the same switch function (via light or sound). Output problems (eg, short circuit, breaker trip, relay failure, etc.) are also indicated at all switch panel positions corresponding to that output. A switch on either panel can activate multiple outputs on multiple PDCs. Additional design features include multiple distribution centers, multiple switch panels, multiple enable circuits, RF interfaces, 50-90% reduction in installation time, corrosion / submersion resistance, fault indicator feedback, communication media (e.g., Includes the choice of twisted pairs, optical fibers, existing power grids) and field design. An exemplary embodiment of the present invention is a power control system for use with 12 and 24 volt vehicles. The operator controls each output via one or more remote keypads, using output status feedback. A wireless keypad may be used with or without feedback. Such a system comprises the following components: up to four power distribution controllers, up to two hydraulic pressure controllers, up to four wired keypads, up to two wireless keypads, one RF receiver (To support a wireless keypad) and a single chassis signal interface, but is not limited to such. Each device communicates with the others in the network via twisted pairs, fiber optics or existing power grids. Each button on each keypad in use may be assigned to any output. All outputs can be programmed either instantaneously or in maintenance. These parameters can be pre-programmed prior to operation using non-volatile data storage, and reprogramming in the circuit is also possible. The keys on any one keypad may be combined in any manner. Separate aspects can also be provided for 12 and 24 volt systems and 110/220 volt systems. The system of the present invention can also provide automatic design of replacement switch panels or PDCs. The system can detect component replacement and automatically design the component to a "map" of equipment that the component has replaced. Thus, on-site service or replacement is reduced to simply replacing parts and starting up the system. The system can also be easily extended. The most basic level of the system is one switch panel and one PDC. Expansion is easily achieved by plugging in additional switch panels or PDCs as requirements increase. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 illustrates a conventional wiring system for a typical prior art special vehicle, embodying a conventional wiring method, wherein the wiring harness “runs” from the equipment and switch panel to the central distribution point FIG. FIG. 2 is a schematic diagram of a first embodiment of the present invention utilizing a number of switch panels and two power distribution centers (PDCs), one for power control and one for hydraulic control. FIG. 3 shows the present invention utilizing multiple switch panels and four power distribution centers (PDCs), three for power control and one fully networked by use for hydraulic control. 5 is a schematic view of a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic diagram of the inputs and outputs of the six-circuit modular power distribution center (PDC) of the present invention. FIG. 5 is a schematic diagram of a typical 6-12 position keypad of the present invention. FIG. 6 is a schematic diagram showing the inputs and outputs of a typical logical controller used in the "spoke and hub" network control system of the present invention. DETAILED DESCRIPTION Figure 1 for implementing the invention, embodies a conventional wiring method, the wiring harness is "leads" the equipment and switch panel to central distribution point, the special vehicle (e.g. tow truck typical prior art 1) is a schematic diagram of a conventional wiring system for (1). The vehicle 10 includes a marker light 16, a backward light 18, a tool box light 20, a driver side light 22, a passenger side light 24, a left turn light 26, a right turn light 28, a brake light 30, a beacon 32, a strobe 34, and work-up. It includes three switch panels 12 connected in a conventional manner via wiring harness 14 to control 36 and workdown 38. A hydraulic power distribution center 40 is connected to a hydraulic control device 42 by a harness 44. In this prior art installation, there are 23 wires between the cab and the car body, 10 wires between the pylon and the toolbox, 17 wires between each toolbox, There are a total of 58 wires in the right toolbox. FIG. 2 is a schematic diagram of a first embodiment of the present invention utilizing a number of switch panels and two power distribution centers (PDCs), one for power control and one for hydraulic control. In this case, the vehicle 10 includes a marker light 16, a backward light 18, a tool box light 20, a driver side light 22, a passenger side light 24, a left turn light 26, a right turn light 28, a brake light 30, a beacon 32, and a strobe 34. , Work-up 36 and work-down 38, including three switch panels 46 connected to the distribution center 50 in a network manner via a network cable 48. A hydraulic distribution center 52 is connected to a hydraulic control device 54 by a harness 56. This installation of the present invention dramatically reduces wiring between and within vehicle components. There are only six wires between the cab and the hull and there are still ten wires between the pylon and the toolbox, but only eight wires between each toolbox and the right tool There are only 32 wires in total in the box. This first embodiment is an 18 channel DC power controller for use in 12 and 24 volt vehicles, which is capable of inductive loads up to 20 amps or resistive loads up to 30 amps. It can be specifically designed to be driven at 12V. Each output uses a plug-in relay and a fuse or resettable circuit breaker. 1. Input Power Input: One 3/8 inch stud on battery bus and one # 10-32 stud for ground. The power input must withstand battery polarity reversal and 80 volt surge without damage. Data input / output to the network: 4-conductor RJ-11 connector that carries differential serial data, DC power and common. Data I / O must withstand wiring errors / short-circuited data cables. Network data: An enable signal on the chassis control interface (relayed via the network) is used as an enable for all outputs. Each output can be programmed so that one, two or all three enable signals must be met. The chassis interface controller typically sends five signals to five output channels dedicated to the first power distribution controller. However, these output channels can be designed for other applications. 2. Output Power Output: 18 normally open (NO) outputs, each with # 10-32 studs. If space is available, each has a 1/4 inch quick connector for normally closed (NC) output and a yellow LED. A green LED indicates the status of each output. A red LED indicates an open fuse / breaker with the relay closed. Each output can be designed either instantaneously or as an ON hold function. Each output can be designed to remain off unless one, two or all three enable conditions are met. Each output uses a plug-in relay and plug-in type fuse / circuit breaker. 3. Indicators 18 green LEDs indicate the status of each NO output, 18 red LEDs indicate open fuse / breaker with relay closed, 18 yellow LEDs indicate relay contact The power supply of the NC in the closed state is shown, and one green LED indicates the control power supply. 4. Operating voltage range 11.0 to 15.0 volts for normal operation. Shut down operation at low voltage (22 to 30 volts for 24 volt system). The device shall withstand 80 volt surge without damage at all battery and load terminals. 5. EMI Compatibility The device should operate reliably in the RF field typical of vehicle-mounted 100 watt wireless transmitters in the range of 1-900 MHz. 6. Data communication Data communication shall be managed to detect and eliminate errors. If communication is lost, the output turns off and the indicator indicates a fault condition. 7. Start-up and crash guarantee Processor start-up must be guaranteed under all conditions. A watchdog timer is provided to catch foreseeable crashes and reset the processor with grace. At start-up, each processor must test its storage for consistency with previously stored data. Failures may require a variety of responses. 8. Physical Design The printed circuit board is a double-sided fiberglass with 3 ounce copper plated through holes, red solder mask and inscription. A conformable coating is desirable, at least over the logic circuit. The size can be about 10 inches x 14 inches. It is mounted on a polycarbonate or steel cabinet. The operating temperature range is preferably between -40 and 85C (-40 and 185F). The use of a "plug and play" connector can also be incorporated as an option into a network system. The inner harness in the PDC is connected to the outer harness by the use of a Packard or similar waterproof connector. Thus, whether on-site or during production, installation time or replacement is reduced to a simple and efficient process. FIG. 3 shows the present invention utilizing multiple switch panels and four power distribution centers (PDCs), three for power control and one fully networked by use for hydraulic control. 5 is a schematic view of a second embodiment of the present invention. In this case, the vehicle 10 includes a marker light 16, a backward light 18, a tool box light 20, a driver side light 22, a passenger side light 24, a left turn light 26, a right turn light 28, a brake light 30, a beacon 32, a strobe 34, It includes four switch panels 60 connected to a distribution center 64 in a network manner via a network cable 62 for controlling the work-up 36 and the work-down 38. A hydraulic distribution center 66 is connected to a hydraulic control device 68 by a harness 70. In the installation of this second embodiment of the invention, the wiring between and within the vehicle components is further dramatically reduced. There is now only one wire between the cab and the hull, only two wires between the pylon and the toolbox, only three wires between each toolbox, and the right toolbox There are only 32 wires in total. This second embodiment is a 6 or 10 channel DC power controller for use in 12 and 24 volt vehicles, with inductive loads up to 20 amps or resistances up to 30 amps, as follows: It can be designed specifically as a load that can be driven at 12V. Each output uses plug-in relays and fuses. 1. Input Power input: One # 10-32 stud on battery bus and one # 10-32 stud for ground. The power input must withstand battery polarity reversal and 80 volt surge without damage. Data I / O to network: One 4-conductor connector that carries differential serial data, DC power and common. Data I / O must withstand wiring errors / short-circuited data cables. Network Data: An enable signal on the PDC (and others relayed over the network) is used as an enable for all outputs. Each output can be programmed to require any combination of enable signals. Each output can be assigned to one or more keypad buttons. Enable signal: Up to 16 (4 inverted, 12 normal) 12 (24) volt DC signals to 16 1/4 inch tabs. A green LED indicates each enabled state. If necessary, a pull-up / pull-down resistor may be provided. 2. Output Switch Power Output: 6 or 10 NO outputs, each with # 10-32 studs, if space is available. A green LED indicates the status of each output. A flashing green LED indicates an open fuse / breaker with the relay closed. Each output has an override slide switch. Each output can be designed either instantaneously or as an ON state hold function. Each output can be designed to remain off unless the AND of the combination of the enable signals (from the enable input at this PDC or other PDC) is true. Each output uses a plug-in relay and a plug-in fuse / circuit breaker. Alarm output: The alarm output provides a blinking DC signal corresponding to the PTO signal. This output must be rated to supply 100 mA to an external beeper, Sonalert or relay. The PTO signal enters from an enable input on this PDC or another PDC assigned at the time of manufacture. 3. Indicators Six to ten green LEDs indicate the status of each NO output, one green LED indicates control power, one red LED indicates network connection status, and up to sixteen green LEDs. An LED indicates the state of the enable signal. 4. Operating voltage range 6.0 to 15.0 volts for normal operation. Shut down with low power at low voltage (12-30 volts for 24 volt system). 5. EMI Compatibility The device should operate reliably in the RF field typical of vehicle-mounted 100 watt wireless transmitters in the range of 1-900 MHz. 6. Data Communication Data communication should be managed to detect and eliminate errors. If communication is lost, the output turns off and the indicator indicates a fault condition. 7. Start-up and crash guarantee Processor start-up must be guaranteed under all conditions. A watchdog timer is provided to catch foreseeable crashes and reset the processor with grace. At start-up, each processor must test its storage for consistency with previously stored data. Failures may require a variety of responses. 8. Physical Design The printed circuit board is a double-sided fiberglass with 3 ounce copper plated through holes, red solder mask and inscription. A conformable coating is desirable, at least over the logic circuit. The size can be about 8 inches by 8 inches. It is mounted in a polycarbonate or metal cabinet. Operating temperatures range from -40 to 85 ° C (-40 to 185 ° F). FIG. 4 is a schematic diagram of the inputs and outputs of a six-circuit modular power distribution center (PDC) 80 of the present invention. The PDC 80 may include a power supply 82, an RS-485 transceiver 84 to which a communication line 86 is sent, and a microprocessor 88, for example, an AT89C2051 (AT MEL). Microprocessor 88 includes general-purpose input 90, status indicator 92, relay 94 (eg, power take-off, beacon, flash, work-up, work-down and auxiliary equipment), feedback 96, and output state 98 in a manner well known in the art; Process and control. This PDC can be used as a stand-alone or as part of a multiple PDC system. The output wires can be laid directly to the printed circuit board in the PDC, or can be attached using waterproof connectors and internal harnesses. FIG. 5 is a schematic diagram of an exemplary 6-12 position keypad 100 of the present invention. The keypad 100 may include a power supply 102, an RS-485 transceiver 104 to which a communication line 86 is sent, and a microprocessor 108, for example, AT89C2051 (AT MEL). Microprocessor 108 includes, processes, and controls a plurality of switches 110 and a plurality of status indicators 112. In a typical tow truck installation, switch 110 includes power take-off, beacon 1, beacon 2, corner strobe, top light, bottom light, controller, tool light, driver side light, passenger side light, auxiliary equipment. 1 and the auxiliary device 2. In a typical ship installation, switch 110 would be assigned to anchor lights, bow lights, bilge pumps, stern lights, headlights, winches, sump pumps, front cabin lights, electronics, refrigeration, waste pumps and water pumps. Can be. FIG. 6 is a schematic diagram illustrating the inputs and outputs of a typical logical controller 120 utilized in a "spoke and hub" network control system of the present invention, located at the center of the system. The logic controller 120 includes a power supply 122 having a keypad connection 124 and a power distribution center connection 126, an RS-485 transceiver 128 to which all keypad data 130 and power distribution center data 132 are sent, and a microprocessor 134, such as an AT89C2051 (ATMEL). Can be included. Microprocessor 134 includes, processes, and controls data from transceiver 128, keypad states 135, and PDC and associated states 136, also in a manner well known in the art. Logic controller 120 may further include additional RS-485 transceiver 128a for future expansion. Although the present invention has been described in connection with preferred embodiments thereof, it will be apparent to those skilled in the art that modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention should be limited only by the appended claims and equivalents thereof.
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