JP2005086250A - Load control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、端末部からの信号を受信して所定の負荷の作動を制御する負荷制御システムに関する。 The present invention relates to a load control system that receives a signal from a terminal unit and controls the operation of a predetermined load.
近年、端末部からの信号を受信して所定の負荷の作動を制御する負荷制御システムが、自動車などにおいて普及している。この負荷制御システムは、例えば、自動車に搭載されたLANシステムを用いてモータ等からなる各種の負荷の作動を制御するシステムであって、この種のLANシステムは、一般的には所定の負荷の作動を制御する制御部と複数のスイッチやセンサを備えた端末部とをデータ通信媒体であるワイヤーハーネスを介して結び、スイッチの作動状態やセンサによるセンシングデータを前記制御装置に送信するように構築される。 In recent years, a load control system that receives a signal from a terminal unit and controls the operation of a predetermined load is widely used in automobiles and the like. This load control system is, for example, a system that controls the operation of various loads such as motors using a LAN system mounted on an automobile, and this type of LAN system generally has a predetermined load. Constructed to connect the control unit that controls the operation and the terminal unit equipped with a plurality of switches and sensors via a wire harness that is a data communication medium, and to send the operation state of the switch and the sensing data by the sensor to the control device Is done.
ところで、この種のLANシステムにおいては、制御対象が増加した場合、データ通信量が増大し、ワイヤーハーネスの敷設数量が増加する傾向がある。そこで、ワイヤーハーネスの削減を図るべく、例えば車両における座席シートの位置や姿勢を該座席シートに組み込まれたスイッチの作動状態に応じて変化するような場合、スイッチの作動状態を検出する端末部から、その検出データを座席シート駆動用モータの動作を制御する制御部に対して、赤外線光等を用いた空間伝搬により光通信することが試みられている(特許文献1〜特許文献4参照)。 By the way, in this type of LAN system, when the number of objects to be controlled increases, the amount of data communication tends to increase and the number of wire harnesses laid tends to increase. Therefore, in order to reduce the number of wire harnesses, for example, when the position and posture of the seat in the vehicle change according to the operating state of the switch incorporated in the seat, from the terminal unit that detects the operating state of the switch An attempt has been made to optically communicate the detected data to a control unit that controls the operation of the seat seat driving motor by spatial propagation using infrared light or the like (see Patent Documents 1 to 4).
このシステムにおける端末部は、複数のスイッチの状態に応じて赤外線発光ダイオード等の発光素子を駆動して所定のフレーム構成の光信号を送信する演算処理装置(CPU)を主体として構成される。また制御部は、フォトダイオードやフォトトランジスタ等の受光素子を用いて上記光信号を受信して前記複数のスイッチの作動状態を検出し、この検出結果に応じて座席シート駆動用モータの動作を制御する電子制御ユニット(ECU)を備えている。 The terminal unit in this system is mainly configured by an arithmetic processing unit (CPU) that drives a light emitting element such as an infrared light emitting diode in accordance with the state of a plurality of switches and transmits an optical signal having a predetermined frame configuration. The control unit receives the optical signal using a light receiving element such as a photodiode or a phototransistor to detect the operating state of the plurality of switches, and controls the operation of the seat seat driving motor according to the detection result. An electronic control unit (ECU) is provided.
しかしながら、このようなシステムにおいては、端末部と制御部との間のデータ通信が妨げられるような事態が生じた場合には、制御部におけるスイッチの作動状態の検出ができなくなる。このような事態の例として、発光素子と受光素子との間の光信号の伝搬空間に障害物が入り込むことによる光信号の遮断や、端末部における演算処理装置(CPU)や発光素子の故障、制御部における受光素子や電子回路ユニット(ECU)の故障があり、これらの事態にかかわらず制御部におけるスイッチの作動状態の検出をするためには、端末部と制御部との間のデータ通信経路を確保する必要がある。 However, in such a system, when a situation occurs in which data communication between the terminal unit and the control unit is hindered, it becomes impossible to detect the operation state of the switch in the control unit. As an example of such a situation, the interruption of the optical signal due to the obstacle entering the propagation space of the optical signal between the light emitting element and the light receiving element, the failure of the arithmetic processing unit (CPU) and the light emitting element in the terminal unit, A data communication path between the terminal unit and the control unit in order to detect the operation state of the switch in the control unit regardless of the above situation when there is a failure of the light receiving element or the electronic circuit unit (ECU) in the control unit It is necessary to ensure.
そこで、本発明は、端末部と制御部との間の光信号を用いたデータ通信が妨げられるような事態が生じた場合であっても、制御部において端末部側のスイッチの作動状態を確実に検出することができる負荷制御システムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention ensures that the operation state of the switch on the terminal unit side is ensured in the control unit even when a situation occurs in which data communication using the optical signal between the terminal unit and the control unit is hindered. It is an object of the present invention to provide a load control system that can detect the above.
請求項1の発明は、複数のスイッチの動作状態に応じた光信号を発生する端末部と、この端末部が発生した光信号を受信して所定の負荷の作動を制御する制御部とを備えている負荷制御システムにおいて、前記端末部から前記制御部に少なくとも一部のスイッチの動作状態に応じた信号を伝送する専用線を備え、前記制御部は、前記端末部が発生した光信号を受信する光受信回路と、この光受信回路が受信した光信号に基づいて所定の負荷の作動を制御する第1の制御回路と、前記専用線を介して伝送された信号に基づいて前記少なくとも一部のスイッチに対応した負荷の作動を制御する第2の制御回路とを備え、前記第2の制御回路は、前記第1の制御回路の入出力信号の状態に応じて制御されることを特徴とする。 The invention of claim 1 includes a terminal unit that generates an optical signal corresponding to the operating state of the plurality of switches, and a control unit that receives the optical signal generated by the terminal unit and controls the operation of a predetermined load. In the load control system, a dedicated line for transmitting a signal corresponding to an operating state of at least a part of the switches from the terminal unit to the control unit is provided, and the control unit receives an optical signal generated by the terminal unit. An optical receiver circuit, a first control circuit for controlling the operation of a predetermined load based on an optical signal received by the optical receiver circuit, and at least a part of the optical receiver circuit based on a signal transmitted via the dedicated line. And a second control circuit for controlling the operation of a load corresponding to the switch of the first control circuit, wherein the second control circuit is controlled according to the state of the input / output signal of the first control circuit, To do.
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記第1の制御回路は、前記第2の制御回路の信号を受信する手段を備えていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the first control circuit includes means for receiving a signal of the second control circuit.
請求項3の発明は、請求項1または請求項2の発明において、前記第1の制御回路は、前記光受信回路の出力と前記第2の制御回路の出力とを比較していずれか一方の出力により負荷の作動を制御する手段を備えていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the first control circuit compares the output of the optical receiver circuit with the output of the second control circuit. Means is provided for controlling the operation of the load by the output.
本発明は、複数のスイッチの作動状態に応じた信号を端末部から制御部に対して送信する際、少なくとも一部のスイッチの動作状態に応じた信号については光信号の送信のほかに専用線による送信を行い、さらに専用線を介して伝送された信号に基づいて前記少なくとも一部のスイッチに対応した負荷の作動を制御する前記第2の制御回路が、光受信回路の受信した光信号に基づいて所定の負荷の作動を制御する第1の制御回路の入出力信号の状態に応じて制御されるため、端末部と制御部との間の光信号を用いたデータ通信が妨げられるような事態が生じた場合であっても、専用線により伝送された信号により制御部において端末部側のスイッチの作動状態を確実に検出することができ、さらに端末部から制御部に光信号および専用線からの信号が伝送された場合には、いずれか一方の信号による制御を優先させることができる。 In the present invention, when signals corresponding to the operation states of a plurality of switches are transmitted from the terminal unit to the control unit, at least a signal corresponding to the operation states of some switches is transmitted as a dedicated line in addition to transmission of optical signals And the second control circuit for controlling the operation of the load corresponding to the at least some switches based on the signal transmitted through the dedicated line, to the optical signal received by the optical receiving circuit. Since the control is performed according to the state of the input / output signal of the first control circuit that controls the operation of the predetermined load based on the data communication using the optical signal between the terminal unit and the control unit is hindered. Even if a situation occurs, the operation state of the switch on the terminal unit side can be reliably detected in the control unit by the signal transmitted through the dedicated line, and the optical signal and the dedicated line are further transmitted from the terminal unit to the control unit. From If a signal is transmitted, it is possible to give priority to control by either signal.
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る負荷制御システムについて説明する。 Hereinafter, a load control system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る負荷制御システムの要部の一例を示す概略構成図であり、1は端末部、2は制御部、3(3a〜3h)は負荷である。また、端末部1と制御部2との間には、制御部2から端末部1へ電源(+B:例えば+12V)を供給する電源線4、端末部1の接地(GND)電位と制御部2の接地電位を一致させる接地線5のほか、端末部1から制御部2に信号を伝送する専用線6が接続されている。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a main part of a load control system according to an embodiment of the present invention, where 1 is a terminal unit, 2 is a control unit, and 3 (3a to 3h) are loads. Further, between the terminal unit 1 and the control unit 2, the power supply line 4 that supplies power (+ B: for example + 12V) from the control unit 2 to the terminal unit 1, the ground (GND) potential of the terminal unit 1 and the control unit 2. In addition to the ground line 5 for matching the ground potentials of the two, a dedicated line 6 for transmitting a signal from the terminal unit 1 to the control unit 2 is connected.
端末部1は、スイッチ11(11a〜11h)の作動状態に応じた電気信号を演算処理装置(CPU)12により発生し、この電気信号を、光送信回路13を介して光信号に変換し、制御部2に送信する。ここで、光送信回路13に用いられる発光素子として、発光ダイオード(LED)、レーザダイオード等を用いることができる。ここで、スイッチ11の数は8個とは限らず、適宜設定することができる。
The terminal unit 1 generates an electrical signal corresponding to the operating state of the switch 11 (11a to 11h) by an arithmetic processing unit (CPU) 12, converts the electrical signal into an optical signal via the
端末部1は、演算処理装置12にクロック信号を供給する発振回路14を備えている。演算処理装置12は、通常はスイッチ11a〜11hの状態を定期的に監視しているが、スイッチ11a〜11hがすべてOFFの状態では、発振回路14の動作を停止したり、発振回路14のクロック信号を低速化したりすることにより消費電力の低減を図ることが可能である。
The terminal unit 1 includes an
端末部1は、演算処理装置12の入力信号が検出されないときなどに警報を発生する異常監視回路15を備えている。また、演算処理装置12は、その通常動作時には、例えば一定周期の信号を異常監視回路15に発信し、異常監視回路15は、演算処理装置12からの信号が停止している場合や前記一定周期の信号が所定の周期となっていない場合には、演算処理装置12に向けて初期化信号を出力することにより、負荷制御システムの誤動作を防止することができる。
The terminal unit 1 includes an
端末部1から制御部2に伝送される信号のうち、スイッチ11a〜11hのうち一部のスイッチ11g、11hの作動状態に応じた電気信号は、専用線6を介して伝送される。なお、専用線6を介して伝送される電気信号は、一部のスイッチ11g、11hの作動状態に応じた電気信号である必要はなく、スイッチ11のうち少なくとも一部のスイッチの作動状態に応じた電気信号であればよく、全部のスイッチの作動状態に応じた電気信号であってもよい。
Of the signals transmitted from the terminal unit 1 to the control unit 2, electrical signals corresponding to the operating states of some of the switches 11 g and 11 h among the
スイッチ11a〜11fの演算処理装置12側には、それぞれプルアップ抵抗R11a〜R11fが接続されている。このことにより、スイッチ11a〜11fのうちONになったスイッチに対応した演算処理装置12の入力電圧はロウレベル(ほぼGNDレベル)となり、OFFになったスイッチに対応した演算処理装置12の入力電圧はハイレベル(ほぼ電源電圧レベル)となるため、演算処理装置12はスイッチ11a〜11fのON/OFF状態を確実に判定して出力信号に反映させることができる。
Pull-up resistors R11a to R11f are connected to the
また、スイッチ11g、11hの演算処理装置12側には、抵抗R1、R2がそれぞれ接続されており、抵抗R1、R2の他端は専用線6に接続されている。専用線6の電位は、制御部2内で設定された電位となっており、スイッチ11g、11hのうちONになったスイッチに対応した演算処理装置12の入力電圧はロウレベル(ほぼGNDレベル)となり、OFFになったスイッチに対応した演算処理装置12の入力電圧はハイレベル(ほぼ専用線6の電位)となるため、専用線6の電位を適切に設定することにより、演算処理装置12はスイッチ11g、11hのON/OFF状態を確実に判定して出力信号に反映させることができる。なお、スイッチ11g、11hの演算処理装置12側の回路については、スイッチ11g、11hのON/OFF状態を演算処理装置12により確実に判定することができる回路であれば、図1に例示された回路に限らず、例えばプルアップ抵抗を追加するなど、他の回路としてもよい。
Also, resistors R1 and R2 are connected to the
制御部2は、端末部1が発生した信号を受信して所定の負荷3(3a〜3h)の作動を制御する。この制御部2は、端末部1から伝送された光信号を受信して電気信号に変換する光受信回路21と、光受信回路21の出力に応じて所定の負荷3a〜3hの作動を制御する信号を発生させる第1の制御回路22と、第1の制御回路22の出力側に接続された負荷駆動回路23a〜23hとを備えている。
The control part 2 receives the signal which the terminal part 1 generate | occur | produced, and controls the action | operation of the predetermined load 3 (3a-3h). The control unit 2 receives an optical signal transmitted from the terminal unit 1 and converts it into an electrical signal, and controls the operation of
ここで、第1の制御回路22は、例えば端末部1と同様に演算処理装置(CPU)などにより構成される。また、負荷駆動回路23a〜23hは、例えばリレー駆動回路とリレーとの組み合わせであってもよく、半導体スイッチ回路などであってもよい。なお、負荷駆動回路23は、入力信号がハイレベルのときに負荷を作動させ、入力信号がロウレベルのときには負荷を作動させないように構成されることが一般的であり、以下、このように作動する負荷駆動回路23を想定して説明するが、負荷駆動回路23の実例はこの例には限られない。
Here, the
また、制御部2は、端末部1から専用線6を介して伝送された信号に応じて所定の負荷3g、3hの作動を制御する信号を発生させる第2の制御回路24を備えている。第2の制御回路24において、Aは専用線6からの信号入力ポート、Bは制御信号入力ポート、C1、C2は比較器出力ポート、D1、D2は制御出力ポートである。
In addition, the control unit 2 includes a
負荷駆動回路23g、23hの入力側には、論理回路25a、25bが設けられており、ここでは第1の制御回路22の出力信号または第2の制御回路24の出力信号のうち一方の出力信号がハイレベルであるときに負荷駆動回路23の入力信号がハイレベルになるように、論理回路25a、25bとしてOR回路を用いている。なお、論理回路25a、25bは、負荷駆動回路23の構成に応じて変更することができる。
Logic circuits 25a and 25b are provided on the input side of the
また、第1の制御回路22は、第2の制御回路24の動作を制御する手段を備えており、具体的には、図1に例示されるように、第1の制御回路22から第2の制御回路24の制御信号入力ポートBに向けて制御信号が発信されるようにすることができるが、他の構成としてもよい。
The
制御部2は、上述の構成のほか、第1の制御回路22にクロック信号を供給する発振回路26と、第1の制御回路22の入力信号が検出されないときなどに警報を発生する異常監視回路27などを備えている。また、制御部2全体を、例えば電子制御ユニット(ECU)として構成することも可能である。
In addition to the above-described configuration, the control unit 2 includes an
以上、本発明の実施形態に係る負荷制御システムの要部の一例について説明したが、本発明の実施形態に係る負荷制御システムは、さらに、下記の特徴を備える構成としてもよい。 As mentioned above, although an example of the principal part of the load control system which concerns on embodiment of this invention was demonstrated, the load control system which concerns on embodiment of this invention is good also as a structure further provided with the following characteristic.
端末部1から制御部2に光信号および専用線6からの信号が伝送された場合に、いずれか一方の信号による制御を優先させる観点から、第1の制御回路22は、第2の制御回路24の信号を受信する手段を備えていることが望ましい。図1には、第1の制御回路22は、第2の制御回路24の比較器出力ポートC1、C2からの信号を受信する例を示すが、他の構成としてもよい。
In the case where an optical signal and a signal from the dedicated line 6 are transmitted from the terminal unit 1 to the control unit 2, the
さらに、同様の観点から、第1の制御回路22は、光受信回路21の出力と第2の制御回路24の出力とを比較していずれか一方の出力により負荷の作動を制御する手段を備えていることが望ましい。
Further, from the same viewpoint, the
次に、第2の制御回路24の具体的一例について説明する。図2は、第2の制御回路の一例を示す概略構成図であり、第2の制御回路24は、その内部に比較器241、242と、論理回路243〜245を備えている。なお、論理回路243〜245のうち、243はOR回路、244、245はNOR回路である。
Next, a specific example of the
比較器241、242の入力電圧は、第2の制御回路の入力電圧を抵抗R22、R23で分圧した電圧としている。また、比較器241、242のしきい値電圧Vcomp1、Vcomp2は、電源電圧(+Vcc:例えば+5V)を抵抗R24、R25、R26で分圧して、それぞれ下記の電圧とする。
Vcomp1=+Vcc{(R25+R26)/(R24+R25+R26)}
Vcomp2=+Vcc{(R26)/(R24+R25+R26)}
The input voltages of the
Vcomp1 = + Vcc {(R25 + R26) / (R24 + R25 + R26)}
Vcomp2 = + Vcc {(R26) / (R24 + R25 + R26)}
そして、スイッチ11g、11hの状態に応じて、比較器241、242の出力を例えば以下の(1)〜(3)のように設定する。
Then, the outputs of the
(1)スイッチ11g、11hがともにOFFの場合
比較器241、242の入力電圧Voffが、Voff>Vcomp1>Vcomp2となるようにして、比較器241、242の出力をともにハイレベルにする。
(1) When both the switches 11g and 11h are OFF: The outputs of the
(2)スイッチ11gがONの場合
比較器241、242の入力電圧Vgが、Vcomp1>Vg>Vcomp2となるようにして比較器241の出力をロウレベル、比較器242の出力をハイレベルにする。
(2) When Switch 11g is ON The input voltage Vg of the
(3)スイッチ11hがONの場合
比較器241、242の入力電圧Vhが、Vcomp1>Vcomp2>Vhとなるようにして比較器241、242の出力をともにロウレベルにする。
(3) When the switch 11h is ON: The outputs of the
次に、制御信号入力ポートBに入力される第1の制御回路22からの制御信号による制御出力ポートD1、D2の変化について説明する。ここでは、制御入力ポートBに入力される制御信号は、第1の制御回路22が負荷駆動回路23a〜23hを作動させることが可能である場合にはハイレベル(ほぼ電源電圧レベル)、第1の制御回路22が負荷駆動回路23a〜23hを作動させることが不可能である場合にはロウレベル(ほぼGNDレベル)となるように設定される例を示す。なお、制御入力ポートBに入力される制御信号は上述の例に限らず、第2の制御回路24の構成に適合した制御信号であれば、どのような信号を用いてもよい。
Next, changes in the control output ports D1 and D2 due to the control signal from the
制御入力ポートBに上記制御信号が入力されることで、第1の制御回路22が負荷駆動回路23a〜23hを作動させることが可能である場合には制御出力ポートD1、D2の出力がともにロウレベルとなり、第1の制御回路22が負荷駆動回路23a〜23hを作動させることが不可能である場合には、上記(1)の場合には制御出力ポートD1、D2の出力がともにロウレベルとなり負荷駆動回路23g、23hとも動作せず、上記(2)の場合には制御出力ポートD1の出力がハイレベル、制御出力ポートD2の出力がロウレベルとなり負荷駆動回路23gが負荷3gを作動させ、上記(3)の場合には制御出力ポートD1の出力がロウレベル、制御出力ポートD2の出力がハイレベルとなり負荷駆動回路23hが負荷3hを作動させる。この結果を表1に示す。
When the control signal is input to the control input port B and the
なお、上記説明において、スイッチ11g、11hが両方同時にONになる場合は、比較器241、242の入力電圧がVhより低下し、上記(3)と同様の状態となるため説明を省略したが、スイッチ11g、11hが両方同時にONになる場合の判別が必要な場合は、比較器を1個追加することにより判別が可能となる。
In the above description, when both the switches 11g and 11h are turned on at the same time, the input voltage of the
以上、本発明の実施形態に係る負荷制御システムの要部の一例について説明したが、この負荷制御システムは、例えば自動車の座席シートの位置や姿勢を、この座席シートに組み込まれたスイッチの作動状態に応じて変化させるようなシステムに具体的に適用することができる。以下、その具体例を説明する。 As mentioned above, although an example of the principal part of the load control system which concerns on embodiment of this invention was demonstrated, this load control system is the operation state of the switch integrated in this seat seat, for example, the position and attitude | position of a seat seat of a motor vehicle. It can be specifically applied to a system that changes according to the conditions. Specific examples will be described below.
一般に、自動車の座席シートの位置や姿勢をスイッチの作動状態に応じて変化させるシステムは、下記の座席シートの位置や姿勢の変化に対応している。 In general, a system that changes the position and posture of a seat of an automobile in accordance with the operating state of a switch supports the following changes in the position and posture of the seat.
(A)シートクッションを前後にスライドさせる動作(以下、シートクッションを前にスライドさせる動作をSLD+、後ろにスライドさせる動作をSLD−とする)。
(B)クッション前部を上下させる動作(以下、クッション前部を上に動かす動作をFRV+、下に動かす動作をFRV−とする)。
(C)クッション後部を上下させる動作(以下、クッション後部を上に動かす動作をLFT+、下に動かす動作をLFT−とする)。
(D)背もたれを前後にリクライニングさせる動作(以下、背もたれを前に動かす動作をRCL+、後ろに動かす動作をRCL−とする)。
(A) The operation of sliding the seat cushion back and forth (hereinafter, the operation of sliding the seat cushion forward is referred to as SLD +, and the operation of sliding backward is referred to as SLD-).
(B) An operation of moving the cushion front portion up and down (hereinafter, an operation of moving the cushion front portion upward is referred to as FRV +, and an operation of moving the cushion front portion downward is referred to as FRV-).
(C) An operation of moving the rear portion of the cushion up and down (hereinafter, an operation of moving the rear portion of the cushion up is LFT +, and an operation of moving the lower portion of the cushion down is LFT-).
(D) An operation of reclining the backrest back and forth (hereinafter, an operation of moving the backrest forward is referred to as RCL +, and an operation of moving the backrest backward is referred to as RCL-).
上記の座席シートの位置や姿勢の調整は、例えば図1の端末部1に設けられたスイッチ11(11a〜11h)を操作することにより、制御部2を介して負荷3(3a〜3h)であるモータを動作させて行う。 The adjustment of the position and posture of the seat is performed by the load 3 (3a to 3h) through the control unit 2 by operating the switch 11 (11a to 11h) provided in the terminal unit 1 of FIG. This is done by operating a motor.
以下、スイッチ11a〜11hを、それぞれ順にFRV+、FRV−、LFT+、LFT−、RCL+、RCL−、SLD+、SLD−に対応させて説明する。ここでは、専用線6に接続されるスイッチ11g、11hを、上記(A)の動作(SLD+、SLD−)に対応させている。
Hereinafter, the
図3は、スイッチのON/OFF状態と、それに対応するシリアル通信のフレーム構成のデータの状態の一例を示す説明図である。図3に示されるように、スイッチ11a〜11hのON/OFF状態が変化するとき、チャタリングが発生し、その後最終状態(ハイレベルまたはロウレベル)に変化することがある。本実施形態においては、ON/OFF状態が変化したスイッチの状態を演算処理装置12により定期的に監視した結果が一定時間同じ状態であると認識された場合に、そのスイッチの変化後のON/OFF状態を、入力のハイレベル/ロウレベルとして確定させる。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of the ON / OFF state of the switch and the data state of the serial communication frame configuration corresponding to the switch ON / OFF state. As shown in FIG. 3, when the ON / OFF states of the
演算処理装置12は、スイッチのON/OFF状態の変化を認識した場合、各スイッチ11a〜11hの状態を、シリアル通信のフレーム構成のデータに変換して光送信回路13に送る。光送信回路13は、フレーム構成のデータを光信号に変換して送信する。図3に、スイッチのON/OFF状態と光送信回路の出力光信号の通信フレームとの関係の一例を示す。ここで、SW入力確定時間とは、スイッチのON/OFFの時点から、演算処理装置12がスイッチの変化後のON/OFF状態を、入力のハイレベル/ロウレベルとして確定させるまでの時間を意味する。
When the
フレーム構成の詳細について説明する。図4は、シリアル通信のフレーム構成のデータの詳細の一例を示す説明図である。図4において、通信フレームは、リーダーパルス、データ領域、エラーチェック領域、アイドル領域の4つの領域で構成されている。 Details of the frame configuration will be described. FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of details of data of a frame configuration of serial communication. In FIG. 4, the communication frame is composed of four areas: a leader pulse, a data area, an error check area, and an idle area.
リーダーパルスはフレームの開始を示し、制御部2の光受信回路21の動作を安定させるためのデータ領域である。 The leader pulse indicates the start of a frame and is a data area for stabilizing the operation of the optical receiving circuit 21 of the control unit 2.
データ領域は、各スイッチ11a〜11hに1ビットを対応させて、それぞれのスイッチの状態を論理1または論理0として構成する。ここでは、スイッチがONの状態を論理0、スイッチがOFFの状態を論理1とし、データ領域を8ビットのデータで構成している。図4は、スイッチ11gのみがON状態となり、対応するSLD+のデータのみが論理0となり、他のデータが論理1である例を示している。
In the data area, one bit is associated with each
エラーチェック領域は、パリティチェックやCRCチェックなどのエラーチェックコードが収容される領域である。 The error check area is an area in which error check codes such as parity check and CRC check are accommodated.
アイドル領域は、連続してフレームを送信する際の送受信の準備期間であって、何も送信しない時間を表す領域である。 The idle area is a preparation period for transmission / reception when frames are continuously transmitted, and is an area representing a time during which nothing is transmitted.
図4に示されるフレーム構成のデータは、光送信回路13により光信号に変換される。この光信号は、例えば波長850nm〜950nmの発光ダイオード等の発光素子が発生する赤外線をフレーム構成のデータで変調した光信号であって、発光素子の通電、非通電を繰り返して変調する。図5に、光送信回路13の出力光信号の具体的一例を示す。図5において、矢印の右側は変調された信号を拡大表示した図であって、右側の図のパルスの周波数は例えば30〜50kHz程度である。
The data having the frame configuration shown in FIG. 4 is converted into an optical signal by the
ここで、論理0、論理1のビットは、一定幅の変調出力の時間間隔により区別し、例えば、論理1のビット長を1ms、論理0のビット長を2msとする。 Here, the logic 0 and logic 1 bits are distinguished by the time interval of the modulation output having a constant width. For example, the logic 1 bit length is 1 ms and the logic 0 bit length is 2 ms.
端末部1は、制御部2に対して、図3および図4に示されたフレーム構成の信号を、フレーム長より長い間隔(例えば数倍程度)で定期的に送信する。例えば、論理1のビット長を1ms、論理0のビット長を2ms、リーダーパルス長を10ms、エラーチェック領域長を30ms程度とすると、フレーム長(アイドル領域を除く)は、約50〜60msとなり、スイッチ11a〜11hのうち特定のスイッチがON状態の場合には、フレーム長の数倍の間隔(例えば200ms〜300ms)で定期的にフレーム送信する。なお、スイッチ11a〜11hがすべてOFFの場合は、光送信回路13を構成する発光素子の通電時間を短くし、定期的な送信を行わないようにして発光効率の劣化を防止する。
The terminal unit 1 periodically transmits a signal having the frame configuration shown in FIGS. 3 and 4 to the control unit 2 at intervals longer than the frame length (for example, about several times). For example, if the bit length of logic 1 is 1 ms, the bit length of logic 0 is 2 ms, the leader pulse length is 10 ms, and the error check area length is about 30 ms, the frame length (excluding the idle area) is about 50 to 60 ms, When a specific switch among the
光送信回路13が発生した光信号は、光受信回路21の受光素子で電気信号に変換され、増幅されて第1の制御回路22に入力される。第1の制御回路22は、光受信回路21からの入力信号を定期的にサンプリングしながら、その信号があらかじめ定められたフレーム構成に合致しているか、エラーチェックコードが正しいか等の判定を行い、光受信回路21からの入力信号が正常であると判断すると受信フレームのデータに基づいて負荷駆動回路23a〜23hを作動させる出力信号を発生させる。
The optical signal generated by the
ここで、図4に示されたデータに基づいて、200msごとに定期的にデータを受信した場合、負荷駆動回路23を例えば500ms程度作動させることが望ましい。この場合、かりにデータを1フレーム受信できなかったとしても、負荷3a〜3hをスムーズに動作させることが可能となる。図6に、光受信回路21の出力信号と、負荷制御回路23の作動状態との関係の一例を示す。
Here, based on the data shown in FIG. 4, when data is periodically received every 200 ms, it is desirable to operate the load driving circuit 23 for about 500 ms, for example. In this case, even if one frame of data cannot be received, the
ところで、第1の制御回路22の出力信号と、第2の制御回路24の出力信号との間には、タイムラグが発生する。この様子の一例を図7に示す。
By the way, a time lag occurs between the output signal of the
図7に示されるように、スイッチ11g(SLD+スイッチ)がONになると、端末部1から専用線6を介してほぼ遅延なく信号が伝送されるため、第2の制御回路24はほぼ遅延なく信号処理を行い、制御出力ポートD1にハイレベルの出力を発生させる。これに対して、光信号を介して伝送された第1の制御回路22の出力信号は、端末部1から演算処理装置12を介して光信号を発生させる段階で、図3および図7に示されるようにSW入力確定時間の分だけフレーム信号に遅延が発生するため、第2の制御回路24の出力信号に対してタイムラグが発生することとなる。
As shown in FIG. 7, when the switch 11g (SLD + switch) is turned on, a signal is transmitted from the terminal unit 1 through the dedicated line 6 with almost no delay. Processing is performed to generate a high level output at the control output port D1. On the other hand, the output signal of the
そこで、このタイムラグの影響を防ぐため、第1の制御回路22は、光受信回路21の出力と第2の制御回路24の出力とを比較して、光受信回路21の出力信号が正常に受信できる場合は、第2の制御回路24の出力を停止させることにより、タイムラグの影響を防ぐことができる。
Therefore, in order to prevent the influence of this time lag, the
上記のように、第1の制御回路22が光受信回路21からの入力信号を正常に受信できている場合は、前述のように、専用線6からの信号により負荷制御回路23が作動することはない。
As described above, when the
これに対して、第1の制御回路22が光受信回路21からの入力信号を正常に受信できていない場合は、前述のように専用線6からの信号を第2の制御回路24で処理し、専用線6からの信号により負荷制御回路23g(または23h)が作動する。
On the other hand, when the
第1の制御回路22の動作状態が異常である場合は、異常監視回路27により第1の制御回路22はリセットされ、第2の制御回路24の出力のみが有効となり、制御出力ポートD1、D2からの出力信号のみで負荷駆動回路23g、23hが作動する。
When the operation state of the
また、端末部1の演算処理装置12がスタンバイ中などの低消費電力状態の場合は、端末部1から制御部2に対して光信号が発信されないため、第2の制御回路24の出力のみが有効となり、制御出力ポートD1、D2からの出力信号のみで負荷駆動回路23g、23hが作動する。
Further, when the
また、光受信回路21の入力信号がない場合にも、第2の制御回路24の出力のみが有効となるが、この場合には直接制御出力ポートD1、D2の出力を有効とせず、比較器出力ポートC1、C2の出力を第1の制御回路22に入力し、第1の制御回路22の出力信号を用いて負荷制御回路23g、23hを作動させることが、光受信回路21の入力信号が復帰した場合に、図7に示されるタイムラグの影響を防ぐ観点から望ましい。この場合には、第1の制御回路22から第2の制御回路24の制御信号入力ポートBに向けて制御信号が発信され、第2の制御回路24の制御出力ポートD1、D2の出力はともにロウレベルとなる。
Even when there is no input signal of the optical receiving circuit 21, only the output of the
ここで、第1の制御回路22が光受信回路21の入力信号がないことと判定する基準は、専用線6からの信号が第2の制御回路24の比較器出力ポートC1、C2を介して第1の制御回路22に入力されているときに、一定時間通信フレームを受信できない場合とする。この一定時間は、スイッチ11g(11h)がONになったことを示すデータの受信後リトリガー駆動よりも少し短い時間に設定することで、光受信回路21の出力信号が負荷駆動回路23g、23hの駆動中に遮断された場合にも、光信号を用いた制御から専用線6を経由して伝送された信号による制御にスムーズに切り替えることができる。
Here, the criterion for determining that the
また、光受信回路21の出力信号に基づく第1の制御回路22の出力信号と、第2の制御回路24の比較器出力ポートC1、C2の出力信号とが一致していない場合は、端末部1または制御部2に何らかの異常が発生しているものと考えられるため、第1の制御回路22は、第1の制御回路22の出力信号および第2の制御回路24の出力信号を停止させる制御を行うようにすることが望ましい。
When the output signal of the
なお、本発明の実施形態は、上述した形態に限らず、特許請求の範囲に記載された範囲内で種々の変更が可能であることはいうまでもない。 Note that the embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope described in the claims.
1 端末部
2 制御部
3、3a〜3h 負荷
4 電源線
5 接地線
6 専用線
11、11a〜11h スイッチ
12 演算処理装置(CPU)
13 光送信回路
14 発振回路
15 異常監視回路
21 光受信回路
22 第1の制御回路
23、23a〜23h 負荷駆動回路
24 第2の制御回路
25a、25b 論理回路(OR回路)
26 発振回路
27 異常監視回路
241、242 比較器
243 論理回路(OR回路)
244、245 論理回路(NOR回路)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Terminal part 2
DESCRIPTION OF
26 Oscillation circuit 27
244, 245 Logic circuit (NOR circuit)
Claims (3)
この端末部が発生した光信号を受信して所定の負荷の作動を制御する制御部とを備えている
負荷制御システムにおいて、
前記端末部から前記制御部に少なくとも一部のスイッチの動作状態に応じた信号を伝送する専用線を備え、
前記制御部は、前記端末部が発生した光信号を受信する光受信回路と、この光受信回路が受信した光信号に基づいて所定の負荷の作動を制御する第1の制御回路と、前記専用線を介して伝送された信号に基づいて前記少なくとも一部のスイッチに対応した負荷の作動を制御する第2の制御回路とを備え、
前記第2の制御回路は、前記第1の制御回路の入出力信号の状態に応じて制御される
ことを特徴とする負荷制御システム。 A terminal unit that generates an optical signal according to the operating state of a plurality of switches;
In a load control system comprising a control unit that receives an optical signal generated by the terminal unit and controls the operation of a predetermined load,
A dedicated line for transmitting a signal corresponding to the operating state of at least some of the switches from the terminal unit to the control unit;
The control unit includes an optical receiver circuit that receives an optical signal generated by the terminal unit, a first control circuit that controls an operation of a predetermined load based on the optical signal received by the optical receiver circuit, and the dedicated unit. A second control circuit for controlling the operation of a load corresponding to the at least some of the switches based on a signal transmitted via a line;
The load control system, wherein the second control circuit is controlled according to a state of an input / output signal of the first control circuit.
The first control circuit includes means for comparing the output of the optical receiver circuit with the output of the second control circuit and controlling the operation of the load by one of the outputs. The load control system according to claim 1 or 2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003312811A JP2005086250A (en) | 2003-09-04 | 2003-09-04 | Load control system |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017504985A (en) * | 2013-11-27 | 2017-02-09 | レムフェルダー エレクトロニック ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングLemfoerder Electronic GmbH | Method and apparatus for determining signal transmission quality in optical transmission section |
-
2003
- 2003-09-04 JP JP2003312811A patent/JP2005086250A/en active Pending
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