JP2005512354A - 車両用データ伝送制御システム - Google Patents

Abstract

車両内の複雑でワイヤの多いアナログ・システムに置き換わるデジタル伝送システムは、信号バス１およびオプションのパワー・バス４を含む。一方向または双方向の信号タップ・ライン２は、端末装置により信号バスに接続する。信号バスおよびタップ・ラインは、マイクロ・プロセサ３ａ、３ｂ、３ｃに終端し、これらのマイクロ・プロセサは、信号バスおよびそのタップ・ラインを通じて送信される信号を発生し、優先順位を決め、送信し受信し処理する。電気機械装置、電気装置および電子装置は、直接またはコンバータ６ａ、６ｂを通じて終端マイクロ・プロセサに接続する。いずれかの端末装置７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆが情報を発生すると、接続されたマイクロ・プロセサが信号を発生し、この信号が装置を識別して、発生された情報の優先順位を決めて、コーディングする。それからマイクロ・プロセサは、この信号を信号バスおよびそのタップ・ラインに渡す。全てのマイクロ・プロセサは、信号を受信して、デコードし、その優先順位を決定して信号内の情報を正しい装置に適当な形式で渡す。

Description

本発明は、車両用のデジタル伝送および制御のシステムに関し、特に自動車、農業機械などのような車両において、ケーブル・ハーネスを採用した伝統的なアナログ・システムに取って代わるシステムに関する。

（先行技術の説明）
ワイヤ・ハーネスを採用した伝統的な設計仕様は、輸送用車両および建設用車両、農業機械および製造用機械およびその他の装置において、絶対必要な設計仕様であって、それらは、
（１）電気機械装置、電気装置および／または電子装置が計器盤に接続されていて、これにより操作員またはコンピュータ・オペレータが、電気信号または電子信号の発生と伝送を通じてそれらの動作を監視し制御できるようになっていること、および／または、
（２）電気機械装置、電気装置および／または電子装置が共にシステムへ接続され、これにより諸装置が連絡し合って相互に制御し電気信号または電子信号の発生と伝送を通じて外部環境の変化に反応するようになっている。
この特許出願でいう電気機械装置、電気装置および／または電子装置は、（１）トランスデューサ、（２）照明またはメータなどの指示装置、（３）スイッチ、ボタン、レバーなどの制御装置、（４）電気モータ、油圧システムなどの電気的および／または電子的に制御される機械装置および（５）ワイヤ・ハーネスを使用するシステム内に実際に組み込まれているその他の装置を含む。

現在、これらのシステムは、ワイヤ・ハーネスを使用し、典型的に数百の独立した導線を含み、各導線は、多くの異なった装置の１つと連絡したり制御したりするのに当てられている。こうして、たとえば一台の自動車において、ハーネス内の一組のワイヤがある照明が動作しているかどうかを指示し、もう一組のワイヤがこれらの照明が供給する光の照明の水準（ハイ・ビーム／ロー・ビーム）を指示し、追加のワイヤの組が光を点滅したり光の水準を制御したりするパワー・コントローラに電力を供給する。自動車においてさえ、監視し制御しなければならない装置が多いので、結果として数十本の個別ワイヤからなる複雑でかさ張ったワイヤ・ハーネスになる。航空機および他の一層複雑なシステムにおいて、ワイヤ・ハーネスは、しばしば数千本の個別ワイヤを含む。これら複雑なワイヤ・ハーネスにより、多くの設計、エンジニアリングおよび建設の問題が生じる。それらが部品である全システムを設計するときに、それらのジオメトリと重量を考慮に入れなければならない。たとえば、航空機の設計において、数百本の個別ワイヤを含むかさ張ったワイヤ・ハーネスを設置できるようにするために、いくつかの構造部材を修正または移動しなければならない。さらに、これらのハーネスが巨大なので、全体構造に課せられる制限を考慮して、しばしばハーネスの設計を修正しなければならない。ワイヤ・ハーネスは、しばしば複雑なトポロジ、たとえば、数百本の個別ワイヤの束を含む分割および分岐を有しなければならないが、それは、ハーネスが予定された場所内に当てはまらなければならず、またハーネス内の個別ワイヤが適切な装置に接続されなければならないからである。

ある特定システムのためにワイヤ・ハーネスを設計した後に、それらを構築しなければならない。これは、複雑なテンプレートおよび／またはアーマチュアの設計と構築を含む。これらのテンプレートおよび／またはアーマチュアを作り上げた後に、どのようにそれらの中にワイヤを負荷させて、適切なワイヤの束を互いに継ぎ合わせ、または同一のタスクのために複雑な機械をどのようにプログラムしなければならないかを各作業者に通知しなければならない。含まれるワイヤの数だけによっても、エラーの可能性の幅が大きく残る。したがって、各ハーネスを頻繁にテストして、ハーネス内でワイヤが適切に束にされ、宛先を決められていることを決定しなければならない。

構築中に大きなワイヤ・ハーネスが重いので、移動のためにかなりの努力が必要となり得る。また、それらが離れるようになるシステムにインストールするのにも努力が必要であり得る。極端な場合、これによって構築処理中に、たとえば、構造部材の穴を広げるような現場での修正が含まれ得る。ワイヤ・ハーネスと設立の問題を処理するために、先行技術が有り余る程の緒発明を教示している。これらのうちの典型的なものは、Ｇｏｌｄによる米国特許第５，３７１，９４２号の特許である。ワイヤ・ハーネスは、使用中の諸問題にさらされやすい。同一ハーネス内の絶縁されたワイヤの間の摩擦は、絶縁体を磨耗するかも知れない。これは、ワイヤ・ハーネス構成部品の故障に導くかも知れない。極端な場合、そうした問題は、回路短絡、電気的な火災およびシステム全体の故障さえも結果してきた。

時には、ワイヤ・ハーネスが組み込まれているシステムの運転寿命の間に、ワイヤ・ハーネスを変えることが必要になる。たとえば、安全、経済または技術改良のために、そうした変更が必要とされる。船舶、航空機、自動車などオペレーティング・システム内に組み込んだ後にワイヤ・ハーネスの構成を変更することは、高価で困難なことである。要するに、ワイヤ・ハーネスの現在の技術は、しばしば複雑なトポロジのあるかさ張ったワイヤの束を結果する。これらのハーネスは、設計およびエンジニアリング上の制約を生ずる。エラーを起こしやすい複雑で高価な手順によりそれらは製造され、システムの部品として組み込まれなければならない。ワイヤ・ハーネスは、また使用中に傷つきやすく、これは、システムの故障を結果する。システムの構成部品として組み込まれた後に、ワイヤ・ハーネスの構成または動作特性を変更することは困難である。

ワイヤ・ハーネスは、入力装置としてのトランスデューサ、スイッチ閉鎖および電圧レベルと、出力としてのアナログ・メータ、インジケータおよびアナンシエータとの間を連絡する基本的にアナログのシステムによく適合する。このアナログ・システムは、それらを使用する車両の開発以来、経済的に使用可能な唯一のシステムであった。しかしながら、デジタル技術の現状は、今やアナログ・システムをデジタル・システムで置き換えることを可能にしている。

デジタル・システムの使用のために重要なのは、コンピュータ・バスであって、これがワイヤ・ハーネスに置き換わる。バスの構造には、多数の異なった構造があって、アレイ・マルチ導線、オプティカル・バンドル、導波管は、全てこの目的に利用できる。さらにシリアル伝送をメイン・バスに使用できるので、シングル同軸ケーブルまたはデュアル・ツイステッド・ペア・ケーブルにより、このシステムの中心的な背骨を形成する。

この電気システムをコンピュータ・ネットワークの類似の物と考えることができ、そこでは遠隔入力および出力がネットワーク・ノードを形成する。これらのノードの動作のために、いくつかの装置が必要であり、第１にメイン・バスとノードの間を連絡するローカル・バスがなければならない。次にデジタル・コントローラが必要であって、これは、ノード宛のデータを分離するアドレス能力を有し、またシリアル・データ伝送の場合に、更なる処理のために、それをパラレル・データに変換する能力を有する。通常、デジタル・データをアナログに変換し、またその逆に変換するコンバータも必要である。最後にデータ処理能力が必要であって、これは、ノード自体において、または中央マイクロ・プロセサを介して全ての入力からデータを集めてそのデータを処理し、それに従って出力を生成する。現代のマイクロ・プロセサ技術の継続的な細密化と、計算能力の増大により、ノードに必要な素子のコストは、今やそうしたシステムを経済的に利用可能にするのに十分なほど安価になった。伝統的なケーブルが製造し設置しテストするのに高価であるのに対し、上記の設置コストは、減少して行く。素子のモジュール化は、更に構築コストを減少させる。デジタル・システムは、それ自体、自己テストの性質を有し、維持費を減少させる。そして、この結果のシステムは、重量と複雑さを更に減少させる。

（デジタル・システムの長所）
多くの場合、本発明は、極端に重くかさ張ってトポロジ的に複雑なアナログ・システムを一本の双方向または単方向信号バスを有する数百の個別ワイヤを含み、また、適当なコネクタにより、これらのバスに接続されたオプションのパワー・バスおよび個別のタップ線を含む監視人ワイヤ・ハーネスに置き換える。この双方向または単方向信号バスおよびタップ線は、シングル・ワイヤ、ケーブル、光ケーブル、導波管または他のタイプの双方向または単方向の信号搬送装置から構成される。バスおよびタップ線は、コンピュータ・ネットワーク内で使用されるトークン・パケットおよび交換波パケットまたは他のタイプの信号を発生し、優先順に実行し受信し処理するように特別に設計されプログラムされているプロセッサにおいて終端する。そうしたマイクロ・プロセサは、そうした各バスおよびタップ線システムについて設計し構築することもできるし、または既製品のハード・ウエアをプログラムすることにより生成できる。ジオメトリによっては、主要信号バスからローカル・バス・ライン・ブランチまたはタップを供給する必要な場合がある。これらのローカル・バス・ラインは、ブレーク・アウトまたはファン・アウトの使用を必要とし、これによりメイン・バスの伝送品質を損なうことなく、ノードへのこれらのブランチを終結することができる。光信号バスのためのこれらブレーク・アウトの例は、Ｃａｒｏｎによる米国特許第５，３９４，５０２号およびＰｉｌａｔｏｓによる米国特許第５，６５９，６５５号に説明されている。電気機械装置、電気装置および電子装置は、直接にまたは適当な変換機を通じて、終端のマイクロ・プロセサに接続される。そうした装置が作動されるかまたは他の方法で情報を発生すると、接続されているマイクロ・プロセサがこの装置を識別し、優先順位を決め、発生される情報をコーディングする１つの信号を発生する。それから、マイクロ・プロセサは、この情報をトークン・パケット、交換波パケットまたは他のタイプの信号として、信号バスと信号タップ線へ渡す。全てのマイクロ・プロセサは、この信号を受信し、デコードし、優先順位を決定し、妥当な場合は信号を処理して、それを適当な接続されたコンバータ、電気機械装置、電気装置および／または電子装置に適当な形式で渡す。ある信号への適当な応答が、所与の装置への電力を加えまたは切る場合は、オプションのパワー・バス・ラインに接続された適当なパワー・コントローラに信号が送られる。こうして多くの装置が、ワイヤ・ハーネスと付属品の複雑でかさ張ったセットによるのではなく、単一の信号バス・ラインおよびオプションのパワー・バス・ラインを介して互いに通信し制御される。本発明は、現在大きく複雑なワイヤ・ハーネスを必要とするシステムの設計、エンジニアリングおよび構築を大きく単純化する。１つのバス・ラインおよび関連のタップ線を使用することは、重量および体積の大きな減少をもたらす。単一のバス・ラインと関連タップ線およびマイクロ・プロセサの配置を計画することは比較的容易なので、複雑なワイヤ・ハーネスを現在組み込む設計システムにおいて、心配が少なくて済む。複雑なワイヤ・ハーネスのトポロジの設計、そのためのテンプレートおよび／またはアーマチュアの設計およびハーネス構築手順における要員の訓練またはマシーンのプログラミングに現在与えられている努力は、なしで済む。本発明において説明される単一バス・システムにおけるターミネータとして使用するマイクロ・プロセサを、プログラムしたり設計したりするのに追加の努力が必要であるが、これに要する努力は、現在の複雑なワイヤ・ハーネスを設計し構築するのに必要なものよりも通常少ない。単一バス・システムの構築コストもまた最小であって、複雑なワイヤ・ハーネスの場合よりも構築の面倒が少なくエラーになりにくい。冗長性は、航空機その他のアプリケーションにおいて、重要な安全性の考慮点である。本発明は、より大きな冗長性も可能にする。多くの配線を使用したワイヤ・ハーネスは、かさ張っていて、所定空間内にそれを複製することが困難または不可能である。本発明の大きな物理的部分を構成する単一の信号バスおよびオプションのパワー・バスは、小さな空間しか取らない。したがって、これらのバスの複製をいずれか所与のシステムに組み込むことは、比較的容易であり、こうして冗長性と安全性を増加させる。絶縁不良へ導くワイヤ間の摩擦の可能性は、多配線のワイヤ・ハーネスに生得の物であるが、本発明は、これを減少させるので、運転上の安全性が更に強化される。そうした絶縁不良は、ワイヤ・ハーネス・システムを故障させ、極端な場合には電気火災を発生させる。本発明は、システム内に必要なワイヤの数を大きく減少させるので、ワイヤ間の摩擦によるシステム故障の可能性を減少させる。本発明の更に１つの長所は、多くの制御盤械器を可能にすることにより、コントロール・パネルを簡単化できるので、ワイヤ・ハーネスの場合よりも読み取りが簡単になること、および／またはより多くの機能を遂行できることである。これは、本発明の部分をなすマイクロ・プロセサおよびマイクロ・プロセサ・プログラム内にコントロール・パネル計装の機能性の多くを組み込めるためである。これは単純な例で明らかになる。現在、多くの車では、多重設定スイッチがフロント・ガラス・ワイパの測度を制御する。このスイッチは、フロント・ガラス・ワイパを駆動するモータの速度を直接に制御する。そうしたスイッチは、高価であって、多くのワイヤがそれをフロント・ガラス・ワイパ・モータに接続する。本発明により、はるかに単純で価格が安く使いやすいシステムをこの多重設定スイッチに置き換えることができる。単純な押しボタンが、信号バスを通じて適当なマイクロ・プロセサにパルスを送る。このマイクロ・プロセサは、フロント・ガラス・ワイパ・モータの電流の状態、すなわち、オフ、低速、高速、最高速を記憶し、適当な接続装置を通じて制御パネル・ボタンが押されるたびに、モータの測度を徐々に上げる。モータが最高速度で回転中にボタンが押された場合は、モータを遮断する信号を送るようにマイクロ・プロセサをプログラムできる。本発明の一部分であるマイクロ・プロセサおよびマイクロ・プロセサ・プログラム内にワイヤ・ハーネスの機能性を組み込むことは、多くの場合に航空機、自動車その他のアプリケーションに既に組み込まれている既存のシステムに対して安価な変更を容易にする。本発明によれば、そうした変更は、しばしばシステムのマイクロ・プロセサを再プログラミングまたは置き換えることによって達成される。これに対して、ワイヤ・ハーネス・システムへの変更は、広範な再配線を必要とし、これは、通常、高価で時間を要し、エラーが起こりやすい。同様に本発明によれば、設計変更は、ワイヤ・ハーネス・システムによる場合よりも遥かに容易に実施できる。最後に、本発明の一部であるマイクロ・プロセサおよびマイクロ・プロセサ・プログラム内にワイヤ・ハーネス・システムの機能性を組み込むことは、標準的なワイヤ・ハーネス・システムによっては不可能であるか、または非常に複雑なシステムを必要とする本発明の実施例を可能にする。たとえばマイクロ・プロセサとそのプログラムは、システムのアクティビティの履歴を保存して、この履歴に基づいて将来の信号の処理を決定できる。こうして熱検出・警告システムは、一定レベルの熱をインジケータが検出したときだけでなく、熱の第１および第２導関数が境界値を越えたときにトリガされるようにできる。

本発明の１つの目的は、自動車および他の車両に現在使用されているアナログ・システムに置き換わるデジタル電子システムを供給することである。本発明の更なる目的は、先行技術に使用される多重導線ケーブル・ハーネスに置き換えるために、デジタル信号バスを使用するアナログ・システムを実施することである。

本発明の１つの特徴によれば、１つの車両中の実質的に全ての電気信号の伝送と配分のために、多数の入力装置および多数の出力装置と連絡するシステムは、１つの双方向デジタル・データ・バスおよび多数のノードを含み、各ノードは、データ・バスに接続されている。各ノードは、更に、ノードにおいて入力装置または出力装置に接続されたコンバータと、コンバータおよびバスに電気的に接続されてバスからコンバータにデータを通信するデジタル・プロセッサを含む。

本発明の第２の特徴によれば、１つまたはそれ以上のノードが電力装置を制御する。各パワー制御ノードに電気的に接続されたパワー・バスも含まれている。

本発明の第３の特徴によれば、各パワー制御ノードにパワー・タップが含まれ、そうした各パワー・タップは、一端でパワー・バスに接続し、他端でコントローラに接続する。

本発明の第４の特徴によれば、信号バスに電気的に接続された中央マイクロ・プロセサが含まれる。

本発明の第５の特徴によれば、コントローラは、インテリジェント・コントローラである。

本発明の第６の特徴によれば、多数の信号ブレーク・アウトが含まれ、信号バスの一端に接続された各ノードに１つのブレーク・アウトが配置され、他端でローカル・バスに接続されている。

本発明の最後の特徴によれば、コンバータは、更にデジタル・アナログ・コンバータ、アナログ・デジタル・コンバータ、リレー、トランスポンダ、ソレノイドおよびソリッド・ステート、スイッチからなるグループの１つまたはそれ以上の部材を含む。

好ましい実施例を理解するために、システムの諸要素を横切るデータ転送の性質と、ノードにあるデータ記憶装置を最初に説明する。下記の参照番号が図１ないし図２ｉに使用される。

１． 一次双方向信号バス
２． 双方向信号タップ・ライン
３ａ．第１の終端マイクロ・プロセサ
３ｂ．第２の終端マイクロ・プロセサ
３ｃ．第３の終端マイクロ・プロセサ
４． パワー・バス・ライン
４ａ．パワー・バス・ライン（４）からパワー・コントローラ（６ｃ）へのパワー・ライン。
4ｂ．パワー・コントローラ（６ｃ）から電気モータ（７ｇ）へのパワー・ライン。
５ａ．第１のマイクロ・プロセサ（３ａ）からコンバータ（６ａ）へのコネクタであって、マイクロ・プロセサ（３ａ）およびそれに接続された装置（７ａ、７ｂ、７ｃ）の間で信号を転送するためのものである。
５ｂ．第２のマイクロ・プロセサ（３ｂ）からコンバータ（６ｂ）へのコネクタであって、マイクロ・プロセサ（３ｂ）とそれに接続された装置（７ｄ、７ｅ、７ｆ）との間の信号を転送するためのものである。
５ｃ．第３のマイクロ・プロセサ（３ｃ）からパワー・コントローラ（６ｃ）へのコネクタであって、電流がパワー・タップ・ライン（４ａ）からライン（４ｂ）および電気モータ（７ｆ）を通って接地に流れているかどうかを制御してモータ（７ｆ）に電力を供給する。
６ａ．第１のマイクロ・プロセサ（３ａ）と、それに接続された装置（７ａ、７ｂ、７ｃ）の間で信号を変換し転送するコンバータ。
６ｂ．第２のマイクロ・プロセサ（３ｂ）と、それに接続された装置（７ｄ、７ｅ、７ｆ）の間で信号を変換し転送するコンバータ。
６ｃ．パワー・コントローラ
７ａ．第１のマイクロ・プロセサから信号を受信する装置。
７ｂ．第１のマイクロ・プロセサに信号を送信する装置。
７ｃ．第１のマイクロ・プロセサに信号を送信でき、またそこから受信できる装置。
７ｄ．第２のマイクロ・プロセサに信号を送信する装置。
７ｅ．第２のマイクロ・プロセサに信号を送信でき、そこから受信できる装置。
７ｆ．第２のマイクロ・プロセサから信号を受信する装置。
７ｇ．電気モータ。
８ａ．第１のマイクロ・プロセサの初期内部状態［Ｓａ（０）］。
８ｂ．第２のマイクロ・プロセサの初期内部状態［Ｓｂ（０）］。
８ｃ．第３のマイクロ・プロセサの初期内部状態［Ｓｃ（０）］。
９ａ．アステリスク＊で表記される１つの動作であって、装置（７ｂ）の状態を変化させる。
９ｂ．動作（９ａ）の結果として装置（７ｂ）により発生される信号であって、コンバータ（６ａ）へ伝播される。
９ｃ．アステリスク＊により表記される内部アクティビティであって、装置（７ｂ）により発生された信号（９ｂ）の結果としてコンバータ（６ａ）内に生成される。
９ｄ．コンバータ（６ａ）の内部アクティビティ（９ｃ）の結果としてコンバータ（６ａ）により発生される信号。
９ｅ．アステリスク＊により表記される内部アクティビティであって、信号（９ｄ）を受信すると、第１のマイクロ・プロセサ（３ａ）内に起こるものである。
９ｆ．Ｓａ（１）：内部アクティビティ（９ｅ）の結果としての第１のマイクロ・プロセサ（３ａ）の新しい内部状態。
９ｇ．内部アクティビティ（９ｅ）および内部状態Ｓａ（０）から（Ｓａ（１）へ）の変化（９ｆ）の結果としてマイクロ・プロセサ（３ａ）により双方向シリアル・バス（１）に送信される電子信号。
９ｈ．双方向シリアル・バス（１）の下で終端マイクロ・プロセサ（３ｃ）への信号（９ｇ）の伝播。
９ｉ．双方向シリアル・タップ・ライン（２）の下で終端マイクロ・プロセサ（３ｃ）への信号（９ｇ）の伝播。
９ｊ．アステリスク＊により表記される内部アクティビティであって、信号（９ｈ）を受信すると、マイクロ・プロセサ（３ｂ）内に起こる。
９ｋ．Ｓｂ（１）：内部アクティビティ（９ｊ）の結果としてのマイクロ・プロセサ３ｂの新しい内部状態。
９ｌ．アステリスク＊により表記される内部アクティビティであって、信号（９ｉ）を受信すると、マイクロ・プロセサ（３ｃ）内に起こる。
９ｍ．Ｓｃ（１）：内部アクティビティ（９ｌ）の結果としてのマイクロ・プロセサ（３ｃ）の新しい内部状態。
９ｎ．内部アクティビティ（９ｊ）およびマイクロ・プロセサ（３ｂ）内の内部状態Ｓｂ（０）からＳｂ（１）への変化（９ｋ）から結果する電子信号であって、マイクロ・プロセサ（３ｂ）からコネクタ（５ｂ）を介してコンバータ（６ｂ）に送信される。
９ｏ．アステリスク＊により表記される内部アクティビティであって、信号（９ｎ）を受信する結果としてコンバータ（６ｂ）内に起こる。
９ｐ．コンバータ内の内部アクティビティ（１１ｂ）の結果としてコンバータ（６ｂ）により装置（７ｅ）に送信される信号。
９ｑ．アステリスク＊により表記されるアクティビティであって、信号（９ｐ）を受信する結果として装置（７ｅ）内に導入されるもの。
９ｒ．コンバータ内の内部アクティビティ（１１ｂ）の結果としてコンバータ（６ｂ）により装置（７ｆ）に送信される信号。
９ｓ．アステリスク＊により表記されるアクティビティであって、信号（９ｐ）を受信する結果として装置（７ｆ）内に導入されるもの。
９ｔ．アステリスク＊により表記される内部アクティビティ（９ｌ）およびマイクロ・プロセサ（３ｃ）内のＳｃ（０）からＳｃ（１）への内部状態の変化（９ｍ）の結果としてパワー・コントローラ（６ｃ）に送信される信号。
１０ａ．ダブル・アステリスク＊＊により表記される動作であって、信号（９ｐ）を受信し動作するのに続いて装置（７ｅ）に起こる。
１０ｂ．この装置における動作（１０ａ）の結果として装置（７ｅ）により生成されて、コンバータ（６ｂ）に送信される信号。
１０ｃ．ダブル・アステリスク＊＊により表記される動作であって、信号（１０ｂ）を受信し処理する結果としてコンバータ（６ｂ）内に起こる。
１０ｄ．コンバータ（６ｂ）により生成され、コンバータによる動作（１０ｃ）の結果としてマイクロ・プロセサ（３ｂ）に送信される信号。
１０ｅ．コンバータ（６ｂ）から信号（１０ｄ）を受信する結果として、状態Ｓｂ（２）がＳｂ（１）に置き換わるマイクロ・プロセサ（３ｂ）の新しい状態。
１０ｆ．ダブル・アステリスク＊＊により表記される動作であって、コンバータ（６ｂ）から信号を（１０ｄ）を受信する結果としてマイクロ・プロセサ（３ｂ）内に起こるもの。
１０g．マイクロ・プロセサ（３ｂ）の新しい状態Ｓｂ（２）（１０ｅ）およびこの装置内のマイクロ・プロセサの動作（１０ｆ）の結果としてマイクロ・プロセサ（３ｂ）により生成されて信号バス（１）に送信される信号。
１０ｈ．信号バス（１）からの信号（１３ｇ）を受信し処理する結果としてマイクロ・プロセサ（３ａ）内に導入される新しい状態。
１０ｉ．ダブル・アステリスク＊＊により表記される動作であって、信号バス（１）から信号（１０ｇ）を受信し処理する結果としてマイクロ・プロセサ（３ａ）内に導入されるもの。
１０ｊ．マイクロ・プロセサ（３ａ）の新しい状態Ｓａ（２）（１０ｈ）およびこのマイクロ・プロセサの動作（１０ｉ）の結果として、マイクロ・プロセサ（３ａ）により生成され、コネクタ（５ａ）を介してコンバータ（６ａ）に送信される信号。
１０ｋ．ダブル・アステリスク＊＊により表記される動作であって、コネクタ（５ａ）を介してマイクロ・プロセサ（３ａ）から信号（１０ｊ）を受信し処理する結果としてコンバータ（６ａ）内に導入されるもの。
１０ｌ．内部構造（１０ｋ）の結果としてコンバータ（６ａ）により生成されて、装置（７ａ）に伝播される信号。
１０ｍ．ダブル・アステリスク＊＊により表記される動作であって、コンバータ（６ａ）から信号（１０ｌ）を受信する結果として装置（７ａ）内に導入されるもの。

（構造の説明 − 図１）
本発明の単純化した一般的な実施例を図１に示す。たとえば、ワイヤ、ツイストペア線、ケーブル、光ケーブルまたは導波管など、あらゆるタイプの双方向信号キャリアからなる双方向信号バス（１）は、この一次構造を含む。この信号バスの各端部は、マイクロ・プロセサ（３ａ、３ｂ）に接続する。一次信号バスと同一のタイプの信号キャリアからなる双方向信号タップ・ライン（２）は、適当なコネクタにより一次双方向信号バスに接続されている。そうした各信号タップ・ラインもまたマイクロ・プロセサ（３ｃ）に接続している。本発明の特定の実施例に含まれる終端マイクロ・プロセサの一部または全ては、特定実施例の機能性によって、互いに設計またはプログラミングが相違するので、図１の各マイクロ・プロセサは、独自に識別される。終端マイクロ・プロセサ（３ａ、３ｂ、３ｃ）は、電気機械装置、電気装置および電子装置（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆ、７ｇ）に接続する。そうした接続は、直結または短いワイヤ、ケーブル、または適当な導線（５ａ、５ｂ、５ｃ）を通じて、適当なコンバータ（６ａ、６ｂ、６ｃ）に接続されている。電気機械装置、電気装置、電子装置とこれらの装置が接続するハード・ウエアとの間の信号の流れは、装置に向かって一方向、装置から一方向または双方向である。こうして図１において装置７ａおよび７ｅは、信号バス・システムからの信号の受信のみができる装置を例示する。装置７ｂおよび７ｄは、バス・システムに信号の送信のみができる装置を例示する。最後に、装置７ｃ、７ｆおよび７ｇは、バス・システムへの信号の送信と信号の受信の両方ができる装置を例示する。いくつかの終端マイクロ・プロセサは、オプションのパワー・バス・ラインからの電力が特定の装置または装置の組に達するかどうかを決定する、パワー・コントローラのためのスイッチング素子として直接に動作する。こうして図１において、パワー・バス・ライン（４）からパワー・タップ・ライン（４ａ、４ｂ）を通じて装置（７ｇ）までの電力は、パワー・コントローラ（６ｃ）により制御され、一方、パワー・コントローラ（６ｃ）は、終端マイクロ・プロセサ（３ｃ）への接続（５ｃ）により制御される。

（機能の説明 − 図２ａないし図２ｉ）
図２ａないし図２ｉは、図１に示した本発明の実施例の機能的説明を提供する。図２ａは、この実施例の中心的な構成要素、すなわち、一次双方向信号バス・ライン（１）、双方向信号タップ・ライン（２）および３つの終端マイクロ・プロセサ（３ａ、３ｂ、３ｃ）を示す。最初に、これら３つのマイクロ・プロセサの各々は、Ｓａ（０）、Ｓｂ（０）、Ｓｃ（０）で示される初期状態を有し、信号バス・ラインにもそのタップ・ラインにも何も信号が流れていない。この状況は、接続された装置（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆ）のいずれか１つまたはそれ以上が、内部または外部変化にさらされる、たとえば、ボタンが押されたり、または熱電対が温度変化にさらされたりすると変化する。図２ｂは、そうした装置（７ｂ）およびその終端マイクロ・プロセサ（３ａ）への接続の詳細を、それが起こる直前において示す。図２Ｃは、アステリスク（＊、９ａ）により示されるそうした変化に、装置（７ｂ）がさらされた直後に起こることを示す。この装置（７ｂ）は、信号（９ｂ）を生成する。この信号の形式が適当であれば、それは直ちに終端プロセッサ（３ａ）に渡される。又は、この実施例のように、信号（９ｂ）は、コンバータ（６ａ）により処理され、コンバータは、アステリスク＊（９ｃ）で示される内部動作により、マイクロ・プロセサ（３ａ）への適当な入力として作用する信号（９ｄ）を発生する。コネクタ（５ａ）を通じて、この信号が終端マイクロ・プロセサ（３ａ）に到達すると、マイクロ・プロセサは、アステリスク＊（９ｅ）により示される内部動作を遂行して、その内部状態をＳａ（０）、すなわち、図２ｂの８からＳａ（１）、（９ｆ）に変更する。ただし、Ｓａ（１）＝Ｓａ（０）である。図２ｄは、アステリスク＊（１０ｄ）およびＳａ（１）、（９ｆ）によりそれぞれ示される内部動作および内部状態の変更の結果として、終端プロセッサ（３ａ）が信号（９ｇ）を生成して、この信号が一次信号バス（１）を伝播（９ｈ）して、一次信号バスの終端マイクロ・プロセサ（３ｂ）にいたる。この信号（９ｉ）は、いずれかの信号タップ・バス（２）に伝播されて、それらの終端マイクロ・プロセサ（３ｃ）にいたる。信号（９ｈ）が終端プロセッサ（３ｂ）に到達すると、それは、アステリスク＊（９ｊ）で示される内部動作を起こし、これが遂行された結果として、マイクロ・プロセサの内部状態がＳｂ（０）からＳｂ（１）に変化する（９ｋ）。マイクロ・プロセサの構成によっては、内部動作が何も遂行されなかったり、またはＳｂ（１）＝Ｓｂ（０）であることがある。同様に信号（９ｉ）が終端プロセッサ（３ｃ）に到達すると、それは、アステリスク＊（９ｌ）で示される内部動作を引き起こし、これが遂行されると、結果としてマイクロ・プロセサの内部状態がＳｃ（０）からＳｃ（１）に変更される（９ｍ）。ここでも、このマイクロ・プロセサの構成によっては、内部動作が何も遂行されなかったり、またはＳｃ（１）＝Ｓｃ（０）であったりする。図２ｅは、アステリスク＊（１０ｄ）およびＳｂ（１）（１０ｅ）によりそれぞれ示される終端マイクロ・プロセサ（３ｂ）の内部動作と内部状態の変化の結果として、コネクタ（５ｂ）を伝播してコンバータ（６ｂ）にいたる信号（９ｎ）をどのようにこのマイクロ・プロセサが発生するかを図示する。この信号（９ｎ）は、アステリスク＊（９ｏ）により示される内部アクティビティをコンバータ内に発生する。この内部アクティビティの結果として、コンバータ（６ｂ）が信号（９ｐ）および（９ｒ）を発生し、これらの信号は、２つの装置（７ｅ）および（７ｆ）にそれぞれ適当なアクティビティ（９ｑ）および（９ｓ）をそれぞれ発生する。図２ｆは、アステリスク＊（９ｌ）およびＳｃ（１）（９ｍ）により、それぞれ示される終端プロセッサ（３ｃ）の内部動作および内部状態変更の結果として、コネクタ（５ｃ）上を伝播してパワー・コントローラ（６ｃ）にいたる信号（９ｔ）をこのマイクロ・プロセサがどのように発生するかを図示する。この信号は、パワー・コントローラ（６ｃ）に電気モータ（７ｆ）へのパワー・ライン（４ｂ）を開放させて、パワー・ライン（４ｂ）およびモータ（７ｆ）を通じて接地に電流を流す。この電流がモータ（７ｆ）を始動し駆動する。図２ｇないし図２ｉは、提案された構造内の一装置の一動作がどのように多くの装置による動作を結果するかの例を提供する。図２ｃにおける装置（７ｂ）内の動作（９ａ）は、その結果の１つとして、図２ｅ内の装置（７ｅ）の動作（９ｑ）をもたらした。この動作（９ｑ）の直接の結果として、装置（７ｅ）内の第２の動作が生じる。図２ｇにおいて、この動作（１０ａ）は、ダブル・アステリスク＊＊により示されている。たとえば、コントロール・パネル・ボタンを押せば、温度を測定してエンコードされた測定値をコントロール・パネルに戻すように監視装置に信号が送られる。図２ｇにおいて、アクティビティ（１０ａ）の結果として、装置（７ｅ）は、コンバータ（６ｂ）に信号（１０ｂ）を転送する。信号（１０ｂ）は、ダブル・アステリスク＊＊（１０ｃ）で示されるコンバータ（６ｂ）内のアクティビティを引き起こす。このアクティビティの結果として、コンバータ（６ｂ）は、コネクタ（５ｂ）に沿って伝播して終端マイクロ・プロセサ（３ｂ）にいたる信号（１０ｄ）を発生する。この信号は、内部動作および終端マイクロ・プロセサ（３ｂ）の変更された内部状態を発生し、これらは、ダブル・アステリスク＊＊（１０ｆ）およびＳｂ（２）（１０ｅ）により、それぞれ示される。図２ｈは、このマイクロ・プロセサ（３ｂ）内の変更された内部状態（１０ｆ）および内部動作（１０ｅ）は、信号バス・ライン（１）を伝播して終端マイクロ・プロセサ（３ａ）にいたる信号（１０ｇ）をどのように発生するかを図示する。結果として、このマイクロ・プロセサの内部状態は、Ｓａ（２）（１０ｈ）になって、マイクロ・プロセサがダブル・アステリスク＊＊（１０ｉ）により示される一定の内部動作を遂行する。図２ｈにおいて、変更された内部状態（１０ｈ）および内部動作（１０ｉ）の結果として、マイクロ・プロセサ（３ａ）は、コネクタ（５ａ）を伝播してコンバータ（６ａ）にいたる信号（１０ｊ）を発生する。コンバータ（６ａ）は、ダブルアステリスク＊＊により示される内部動作（１０ｋ）を通じて信号（１０ｌ）を発生して、この信号を装置（７ａ）に送信する。結果として、装置（７ａ）がダブル・アステリスク＊＊により示される動作（１０ｍ）を遂行する。

（中央マイクロ・プロセサを有するモジュール・システム・モデル）
中央マイクロ・プロセサを含むシステムは、図３を参照することにより理解される。このシステムは、自動車内の計装用の単一入力ノード２０および単一出力ノード３０を図示する。この入力ノードは、一般に車のトランスミッションから出るアナログ信号形式の速度情報を発生するトランスデューサ２２からのデータを収集する。出力はサーキュラ・ゲージ形式の速度計３２であって、入力コイルを通じて流れる電流に応答する針を動かす検流計の動作を有する。図３において、入力がセントラル・バス１のためのトランスデューサであることは、図３に示した２つのものと同様に、多数のノードに拡張するものと解釈される。やはり図３に関して、入力ノード２０は、更にデジタル信号をローカル・コントローラ２６に供給するアナログ・デジタル・コンバータ２４を含む。ローカル・コントローラは、多数の機能を遂行する。これらには、トランスデューサから受信されるデータを含むデータ・パケットの構成を含み、また入力ノードを識別する単一のアドレスをも含む。コントローラからのデータは、ブレーク・アウトまたはバス・タップ・モジュール３０を通じてローカル・バス２に連絡され、バス・タップ・モジュール３０は、差し込み可能なユニットであって、そのブランチへのバスの拡張を容易にする。いくつかの他のブレーク・アウトが図３に示され、この図に示されていない他のノードを終端する。図３には、また中央マイクロ・プロセサ４０があってローカル・バス２に接続され、これにはアドレス指定および直列から並列への処理および並列から直列への処理を遂行するオプションのコントローラ４６がある。代わりにマイクロ・プロセサは、これらの機能を内部的に遂行して、独立のコントローラなしで済ましても良い。もう一度、図３に言及すると、出力ノードは、ブレーク・アウト３０を通じてメイン・バスと連絡し、ローカル・バス２は、コントローラ４６を通じてデジタル信号を受信する。このコントローラは、入力モードのコントローラと同様に多数の機能を遂行し、その中には受信されたデータ・パケットを並列形式に分解すること、アドレス情報の発生および含まれるアドレスに従って受信情報をゲートに入れることを含む。ＩＢＭのＴｏｋｅｎ Ｒｉｎｇ（ＴＭ）法を含む任意の数の異なったアドレス方式を使用できる。図４は、図３の実施例の代わりの実施例を図示する。図４を参照すると、各ノードのブレーク・アウトおよびローカル・バス素子は、ノードからノードへのメイン・バスのデージ・チェーニングに置き換えられている。こうして図４においては、メイン・バス１が入力ノード２０のコントローラ２６に入り、コントローラ２６から出て、マイクロ・プロセサ・コントローラ４６に進み、再び出て、次にノード３０のコントローラ３６に進む。このデジタル・システムは、デジタル・トランスデューサの使用に役立ち、こうしてアナログ・デジタル・モジュール２４の不必要とし、またデジタル・ディスプレイを使用して、アナログ・デジタル・コンバータ３４を不必要とする。アナログ入力装置およびアナログ出力装置を使用する場合でもモジュールのＡ／ＤコンバータおよびＤ／Ａコンバータを使用するので、システムのコストが最小化してモジュール化に役立つ。これらのコントローラは、シングル・チップであって、入力装置または出力装置に直接に装着されるそれら自体小さなコンバータ上に配置される。中央プロセッサを使用することは、また、複数のシステム入力の組み合わせから発生する新しい出力機能を容易にする。そうした組み合わせは、たとえば自動車のコンピュータにおいて、クルーズ・コントロールによる制御関数の計算で、車の速度の用途に既に使用されている。しかしながら、車の運転者に対して新しい重要な読出し情報を供給するために、実質上、全ての自動車の感覚入力の可能性をどのように利用できるかは、明らかである。

（インテリジェント・ノード付きのモジュール・システム・モード）
図５に示した代替実施例は、図４に示した実施例のコントローラの代わりにインテリジェント・コントローラを使用する。中央マイクロ・プロセサを備えずに、ノード自体に配置されたより小型なプロセッサからなる多重プロセッサの分散処理に置き換えられている。注意すべきは、この実施例と図４に図示したものとの差異は、一般に中央マイクロ・プロセサが存在しないことであって、その理由は、両方の実施例において、コントローラは、広範な計算能力を有する論理素子のマイクロ電子アレイだからである。こうして、「おろかな」コントローラとインテリジェント・コントローラの間の相違は明確なものではなく、むしろ程度の相違である。

（パワー・スイッチ・ノードの実施例）
必要なコントローラとコンバータの性質は、ノード自体の性質によって異なる。こうして所望の出力がヘッド・ライトなどの装置に電力を供給しているときは、このアウト・プット・コンバータは、コントローラからの双安定信号により命令されるリレーまたはソリッド・ステート・スイッチの性質であることが必要である。図５を参照すると、メイン・バス１は、ブレーク・アウト３０により分岐され、ブレーク・アウト３０は、コントローラ２６へのローカル・バス・ライン２を供給する。この場合コントローラは、バスに沿って転送されるアドレスをデコードして、このノードに宛てられた制御信号を検出し、経路を決定する。コントローラは、命令があれば、制御信号４２をスイッチ３５へ転送する。このスイッチは、電気機械タイプ（たとえば、リレー）またはソリッド・ステート・タイプである。パワー・バス５２は、パワー・ブレーク・アウト５０によりローカル・パワー・バス４４を通じてスイッチ３５にいたる電力の経路を決定する。図５に示す例において、電力がヘッド・ランプ５６に経路選択されて、命令があれば、それを照明させる。バス・ブレーク・アウトと同様に、パワー・ブレーク・アウトまたはタップは、コストを下げるために大量生産されたモジュールであることを目指している。パワー・スイッチ・モジュールも同様に、論理素子により要求される論理レベル信号とは、対照的に実質的な電流を必要とする多様な装置に適用できる。

添付の特許請求の範囲に定義される発明の範囲から離れることなく、本発明の全範囲以内で改良と修正がなし得ることが明らかである。

本発明のこれらおよび更なる特徴は、好ましい実施例を描写する明細書と図面を参照することにより、一層よく理解される。
パワー・バスを組み込んだ第１の好ましい実施例を図示するブロック図を示す。 図１の３つのマイクロ・プロセサの初期状態を図示する。 （意図的に空白とされる） 第１図の第１の終端マイクロ・プロセサにデータを転送する外部装置を図示する。 図１の信号バスでの信号の伝播を図示する。 外部出力装置９ｑおよび外部出力装置９ｓへの信号の伝播を図示する。 装置７Ｆを動作させるパワー・コントローラへの信号の伝播を図示する。 出力装置７ｅから信号バスへのフィードバックを図示する。 装置７ａへのフィードバック信号の伝播を図示する。 装置７ａへのフィードバック信号の伝播を図示する。 装置７ａへのフィードバック信号の伝播を示す代わりの描写である。 信号バス・ブレークアウトを使用して自動車のトランスミッションで発生する速度トランスデューサ信号から速度計を制御する実施例である。 図３の実施例を示し、ここでは、信号ケーブルが信号ブレーク・アウトの代わりにデージ・チェーンになっている。 図４の実施例を示すが、中央マイクロ・プロセサが無く、ノードにおけるおろかなコントローラの代わりにインテリジェント・プロセッサを配置している。 パワー・スイッチを使用した自動車のヘッド・ライト制御出力の実施例を図示する。

Claims (20)

1. 車両の中の実質的に全ての電気信号の転送と分配をするシステムであって、多数の入力装置および多数の出力装置と連絡し、
   多数のネットワーク信号の形式で前記車両の前記電気信号の実質的に全てが通る中央直列双方向デジタル・バスを更に含むコンピュータ・ネットワークと、
   前記デジタル・データ・バスに各々接続された多数のネットワーク入力ノードであって、
   各入力装置へ１つずつ接続された多数の入力コンバータであって、前記対応する入力装置から前記ネットワーク信号に信号を変換する各入力コンバータを含む前記多数のネットワーク入力ノードと、
   前記デジタル・データ・バスに各々接続された複数のネットワーク出力ノードであって、各出力ノードは、更に、
   各出力装置に１つずつ接続された多数の出力コンバータであって、前記対応する出力装置から前記ネットワーク信号に信号を変換する各出力コンバータを含む前記多数のネットワーク出力ノードとを含む前記システム。
2. 前記入力コンバータおよび前記出力コンバータは、更にデジタル・コントローラ、マルチ・ステート・コントローラおよびアナログ・コントローラを含み、
   各状態コントローラは、更に１つまたはそれ以上の状態を記憶する手段を含み、
   各アナログ・コントローラは、１つまたはそれ以上の値を記憶する手段を含む請求項１記載のシステム。
3. 前記入力装置および前記出力装置は、更にスイッチ、メータ、ゲージ、リード・アウト、コントロールおよびインジケータ・ライトからなるグループの部材を含む請求項２記載のシステム。
4. 前記デジタル・データ・バスは、更に、導波管、光ファイバ・ケーブルおよび複数の導線からなるグループの部材を含む請求項３記載のシステム。
5. システム上で診断テストを遂行する手段を更に含む請求項４記載のシステム。
6. 車両の中の実質的に全ての電気信号の転送と分配をするシステムであって、多数の入力装置および多数の出力装置と連絡し、
   多数のネットワーク信号の形式で前記車両の前記電気信号の実質的全てが通る中央直列双方向デジタル・バスを更に含むコンピュータ・ネットワークと、
   前記デジタル・データ・バスに各々接続された多数のネットワーク入力ノードであって、
   各入力装置に１つずつ接続された多数の入力コンバータと、
   各入力コンバータおよび前記デジタル・データ・バスに１つずつ電気的に接続された多数のデジタル入力コントローラを更に含む前記ネットワーク入力ノードと、
   前記デジタル・データ・バスに各々接続された多数のネットワーク出力ノードであって、各出力ノードは、更に、
   各出力装置に１つずつ接続された多数の出力コンバータと、
   各出力コンバータおよび前記デジタル・データ・バスに１つずつ電気的に接続された多数のデジタル出力コントローラを更に含む前記ネットワーク出力ノードとを含む前記システム。
7. 前記入力コンバータおよび前記出力コンバータは、更にデジタル・コンバータ、マルチ・ステート・コンバータおよびアナログ・コンバータを含み、
   各状態コンバータは、更に１つまたはそれ以上の状態を記憶する手段を含み、
   各アナログ・コンバータは、１つまたはそれ以上の値を記憶する請求項６記載のシステム。
8. 前記入力装置および前記出力装置は、更にスイッチ、メータ、ゲージ、リード・アウト、コントロールおよびインジケータ・ライトからなるグループの部材を含む請求項７記載のシステム。
9. 前記デジタル・データ・バスは、導波管と光ファイバ・ケーブルと複数の導線とからなるグループの部材を更に含む請求項８記載のシステム。
10. システム上で診断テストを遂行する手段を更に含む請求項９記載のシステム。
11. 車の中の実質的に全ての電気信号を転送し分配する方法であって、前記方法は、多数の入力装置および多数の出力装置と連絡し、
    多数のネットワーク信号の形式で前記車両の実質的に全ての前記電気信号が通る中央直列双方向データ・バスを更に含むコンピュータ・ネットワークを組み込むステップと、
    各々が前記デジタル・データ・バスに接続された多数のネットワーク入力ノードであって、各入力ノードは、更に、
    １つずつ各入力装置に接続された多数の入力コンバータであって、各入力コンバータが前記対応する入力装置から前記ネットワーク信号に制御信号を変換する前記入力コンバータを含むステップと、
    各々が前記デジタル・データ・バスに接続された多数のネットワーク出力ノードであって、各出力ノードは、更に、
    １つずつ各出力装置に接続された多数の出力コンバータであって、各出力コンバータは、前記ネットワーク信号から対応の出力装置を駆動する制御信号に変換する前記出力コンバータを含むステップを含む前記方法。
12. 前記入力コンバータおよび前記出力コンバータは、更にデジタル・コントローラ、マルチ・ステート・コントローラおよびアナログ・コントローラを含み、
    各状態コントローラ内に１つまたはそれ以上の状態を記憶するステップと、
    各アナログ・コントローラ内に１つまたはそれ以上の値を記憶するステップとを更に含む請求項１１記載の方法。
13. 前記入力装置および前記出力装置は、更にスイッチ、メータ、ゲージ、リード・アウト、コントロールおよびインジケータ・ライトからなるグループの部材を含む請求項１２記載の方法。
14. 前記デジタル・データ・バスは、更に、導波管、光ファイバ・ケーブルおよび複数の導線からなるグループの部材を含む請求項１３記載の方法。
15. 診断テストを遂行するステップを更に含む請求項１４記載の方法。
16. 車両の中の実質的に全ての電気信号の転送と分配をする方法であって、多数の入力装置および多数の出力装置と連絡することを包含し、
    多数のネットワーク信号の形式で、前記車両の前記電気信号の実質的に全てが通る中央直列双方向デジタル・バスを更に含むコンピュータ・ネットワークを組み込むことと、
    前記デジタル・データ・バスに各々接続された多数のネットワーク入力ノードであって、各入力ノードは、更に、
    各入力装置に１つずつ接続された多数の入力コンバータと、
    前記入力コンバータおよび前記デジタル・データ・バスに１つずつ電気的に接続された多数のデジタル入力コントローラとを更に含む前記複数のネットワーク入力ノードを包含することと、
    前記デジタル・データ・バスに各々接続された多数のネットワーク出力ノードであって、各出力ノードは、更に、
    各出力装置に１つずつ接続された多数の出力コンバータと、
    前記出力コンバータおよび前記デジタル・データ・バスに１つずつ電気的に接続された多数のデジタル出力コントローラとを更に含む前記複数のネットワーク出力ノードとを包含することを含む前記方法。
17. 前記入力コンバータおよび前記出力コンバータは、更にデジタル・コンバータ、マルチ・ステート・コンバータおよびアナログ・コンバータを含み、
    各状態コンバータは、更に１つまたはそれ以上の状態を含み、
    また各アナログ・コンバータは、１つまたはそれ以上の値を含む請求項１６の方法。
18. 前記入力装置および前記出力装置は、更にスイッチ、メータ、ゲージ、リード・アウト、コントロールおよびインジケータ・ライトからなるグループの部材を含む請求項１７記載の方法。
19. 前記デジタル・データ・バスは、更に、導波管、光ファイバ、複数の導線からなるグループの部材を含む請求項１８記載の方法。
20. ネットワーク上で診断テストを遂行することを更に含む請求項１９記載の方法。

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