JP3034743B2

JP3034743B2 - 通信システム

Info

Publication number: JP3034743B2
Application number: JP5318290A
Authority: JP
Inventors: 直樹谷; 久雄山里; 尚彦青木
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-12-17
Filing date: 1993-12-17
Publication date: 2000-04-17
Anticipated expiration: 2015-04-17
Also published as: JPH07177578A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、通信システムに関し、
特に主制御部と少なくとも一個以上の副制御部との間で
同一通信線を介して信号を送受信する通信システムに関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、各種電化機器は多様化が進み、電
化機器内に多数のセンサーやアクチュエータ等の各種装
置が用いられるようになっている。例えば、冷凍冷蔵庫
の分野においても、機器の大型化が進んでおり、庫内容
積の増大にしたがって冷蔵室、冷凍室の他に、野菜室や
ミートキーパー（肉貯蔵室）等の複数の貯蔵室に区画さ
れたものが市場から要請されている。これにともなっ
て、複数に区画された各室ごとに、センサーやアクチュ
エータ等の装置を夫々設置することとなり、装置数は大
幅に増大する傾向にある。したがって、各装置と、これ
らを制御する制御部とを、夫々一対一で対応して個別に
配線すると、すべての装置に逐一配線材を接続すること
になり、配線作業が繁雑で、製造時等における修理点検
も大変な労力を有する。そこで、本出願人は、冷凍冷蔵
庫等の電化機器において、システムの制御回路を主制御
部と複数の副制御部とに分離し、この間を通信線で接続
することにより配線材の簡素化を実現させた通信システ
ムについて、特願平４−２０３６４１号、特願平５−４
４０５０号あるいは特願平５−８３３３０号で提案して
いる。さらに、特願平５−８０３９号あるいは特願平５
−１０６６８１号では、通信線での通信信号の衝突を回
避して効率よく通信を行なう技術を提案している。

【０００３】これら各通信システムの基本的な回路構成
を図１３に示す。図１３の如く、通信システムは、冷凍
冷蔵庫の電化機器の総合的制御を司る主制御部１と、電
化機器内の各装置を駆動制御する副制御部２と、副制御
部２と主制御部１との間で通信する通信線３とが設けら
れ、通信線３は単一の線材が用いられている。なお、図
１３中、４は主制御部のマイコン、５は副制御部のマイ
コン、６は電源回路、７は電源供給回路、８，９は通信
用Ｉ／Ｆ回路、１０は直流電源回路である。そして、各
制御部１，２間で送受信される信号は、各マイコン４，
５に備えられた通信タイマーによってその通信速度の設
定、および信号の処理に関する経過時間の記録等が行わ
れており、通信タイマーの動作周期は、各マイコン４，
５に接続される発振子の振動数によって決定される。

【０００４】そして、図１４に主制御部のマイクロコン
ピュータ（以下、マイコンと略す）の制御動作フローチ
ャートを示し、これに基づいて上記通信システムの正常
な通信動作の説明を行う。主制御部１は、図１４の如
く、電源投入後に主制御部１内のマイコン４の初期化を
行い（Ｓ５３）、通信タイマーを予め決められた通信速
度になるように設定して動作させる（Ｓ５４）。次に、
各副制御部２に接続される入力装置の中でアナログ／デ
ジタル変換（以下、Ａ／Ｄ変換と略す）を必要とする端
子の設定や、さらに出力装置の初期動作に対する指示等
を該当副制御部２に対して伝達するための初期設定命令
信号を送信し（Ｓ５５）、応答信号の受信を確認する
（Ｓ５６）。全部の副制御部２に初期設定命令を送信し
た後（Ｓ５７）、ポーリングにより各副制御部２に接続
されている入力装置からの信号を収集（Ｓ５８）、およ
び解析し（Ｓ５９）、出力装置を制御する必要があれば
該当する副制御部２に対して出力要求命令を送信する
（Ｓ６０，Ｓ６１）。これらの処理（Ｓ５３〜Ｓ６１）
をくり返し行うことでシステム全体の制御を行ってい
く。

【０００５】ここで、応答信号受信の確認をし（Ｓ５
６，Ｓ５６’，Ｓ５６”）、ある信号の送信に対して副
制御部２からの応答がない場合に不応答回数をカウント
し（Ｓ６２）、該当副制御部２に対して信号の再送信を
所定回数繰り返す（Ｓ６４）。そして、この不応答回数
が所定回数を越えた場合（Ｓ６３）には副制御部２が暴
走していると判断し、一旦電源供給回路７をオフして副
制御部２にパワーオンリセットをかける通信異常処理
（Ｓ６５）を行なう。

【０００６】次に、図１５に送信信号の構成図を、図１
６に信号の通信開始時におけるタイミングチャートを示
す。

【０００７】主制御部１から信号を発信する場合、まず
信号のヘッダー部としてマークＤ８を１４ビットハイを
送信し、続いてコマンドキャラクタＤ９を１２ビット、
データキャラクタＤ１０を１２ビット、テール部として
スペースＤ１１を１２ビット送信する。なお、Ｄ１５は
スタートビット、Ｄ１７はパリティビット、Ｄ１８はス
トップビットである。

【０００８】このとき、受信側の副制御部２では、通信
タイマーの動作周期毎に通信線３を監視し、通信線３に
おいて１２ビットハイ（Ｔ４）が続けば受信中の信号は
マークＤ８であると判断して、次のコマンドキャラクタ
Ｄ９内のスタートビットＤ１５による通信線３のハイか
らローへの立ち下がりを待つ。そして、通信線３の立ち
下がりを検知すると、それと同時に通信タイマーの動作
周期を半分の２４００ｂｐｓに設定し、１周期分だけ動
作させる（Ｔ５）。その後、再び１２００ｂｐｓ周期に
戻して通信線３の読込みを１キャラクタ分行う（Ｔ
６）。

【０００９】このように、副制御部２は、通信線３の読
み込み位置をビットの中央になるように、１キャラクタ
毎に補正を行っている（調歩同期）。また、信頼性を向
上させるため、通信線３の読み込み方法は所定回数連続
で読み込んで、その結果多数決によりハイかローかを確
定させている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の通信システ
ムにおいて、常に正常な通信を確保するには、各制御部
１，２間で正確で統一された信号による送受信が必要で
ある。そのためには、発振子の精度が重要であり、次の
ような課題があった。

【００１１】（１）各制御部１，２のマイコン４，５の
通信タイマーは、各発振子のばらつきを考慮し、このば
らつきが温度特性を含むワースト条件下で、通信線３の
読み込みに対する処理時間が確保できるかどうか確認す
る必要がある。

【００１２】（２）各発振子のばらつきにより、通信タ
イマーの動作周期が短くなって通信速度が速くなり、通
信線３の読み込みに対する処理時間が短くなって通信の
信頼性が低下する。

【００１３】（３）通信線３の読み込みに対する処理時
間を確保するには、それぞれに高精度の発振子を使用し
て各通信タイマーの動作周期を統一する必要があるの
で、システムのコストアップにつながる。

【００１４】（４）製造工程時において、例えば、各制
御部１，２に互いに異なる定数の発振子を誤って取り付
けられた場合は、通信が行えずシステムとして成り立た
ない。

【００１５】本発明は、上記に鑑み、主制御部および副
制御部の通信タイマーの動作周期を自動的に補正して正
常な通信が行える通信システムの提供を目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明請求項１〜３によ
る課題解決手段は、図１の如く、機器の総合的制御を司
る主制御部１２と、前記機器内の各装置を駆動制御する
複数の副制御部１３〜１６とを備え、前記主制御部１２
および前記各副制御部１３〜１６は同一通信線１７を介
して通信可能に接続された非同期式の通信システムにお
いて、前記主制御部１２は、電源投入後の通信開始前に
前記各副制御部１３〜１６の通信タイマー７１の動作周
期の補正をする周期補正信号を送信するタイマー周期補
正手段４９を有せしめられ、前記各副制御部１３〜１６
は、前記タイマー周期補正手段４９からの周期補正信号
を検知する信号検知手段７２と、該信号検知手段７２に
より周期補正信号を検知したときにこの信号に含まれる
主制御部の通信タイマーの動作周期を示すマークに基づ
いて通信タイマー７１の動作周期を前記主制御部１２の
通信タイマー４８の動作周期に合うよう補正する周期補
正手段７３とを有せしめられたものである。そして、前
記信号検知手段７２は、通信線１７を監視して前記主制
御部１２からの信号が前記周期補正信号か否かを判断す
る判断部７４と、該判断部７４により前記周期補正信号
であると判断したときに副制御部１３〜１６の通信タイ
マー７１の動作周期を予め決められた値に設定するタイ
マー再設定部７５とから構成され、前記周期補正手段７
３は、受信した前記周期補正信号の周期を監視する周期
補正信号監視部７６と、前記通信タイマー７１の動作周
期を前記周期補正信号監視部７６によって得られた周期
に補正するタイマー周期変換部７７とから構成されてい
る。また、各副制御部１３〜１６の通信タイマー７１の
動作周期は、通信中の所定時間毎に補正してもよい。

【００１７】請求項４，５による課題解決手段は、図９
の如く、各副制御部１３〜１６に、受信の異常が所定回
数以上連続で発生したことを検知する受信異常検知手段
７８と、該受信異常検知手段７８により連続異常を検知
したときに正常通信が可能になるまで副制御部１３〜１
６の通信タイマー７１の動作周期を補正する周期変更手
段７９とを有せしめられたものである。そして、周期変
更手段７９は、受信異常検知手段７８による連続異常の
回数をカウントする異常カウンタ８０と、前記連続異常
の回数に応じて通信タイマー７１の動作周期を増減させ
るタイマー周期書換部８１とから構成されている。

【００１８】請求項６，７による課題解決手段は、図１
１の如く、主制御部１２に、各副制御部１３〜１６のそ
れぞれの通信タイマー７１の動作周期データを記憶する
周期格納手段８２と、通信時に前記周期格納手段８２か
ら通信対象の副制御部１３〜１６の動作周期データを呼
び出して前記主制御部１２の通信タイマー４８の動作周
期を呼び出した前記動作周期データに設定するタイマー
設定手段８３と、通信中に通信対象の前記副制御部１３
〜１６に対して不応答が発生したときに前記周期格納手
段８２の該当動作周期データを補正して再送信を行うデ
ータ変更手段８４とを有せしめられたものである。そし
て、データ変更手段８４は、不応答の回数をカウントす
る不応答カウンタ８５と、前記不応答の回数に応じて通
信タイマー４８の動作周期データを増減させて通信を続
行させる動作周期データ書換部８６とから構成されてい
る。

【００１９】

【作用】上記請求項１〜３による課題解決手段におい
て、通信開始に先立って、主制御部１２から副制御部１
３〜１６へタイマー周期補正手段４９によって周期補正
信号を送信する。このとき、副制御部１３〜１６では、
信号検知手段７２によって通信線１７を監視しており、
判断部７４によって周期補正信号であると判断すると、
タイマー再設定部７５により通信タイマー７１の動作周
期が予め決められた値に設定され、周期補正信号監視部
７６で受信した周期補正信号の周期の監視を行う。そし
て、周期補正信号の受信が終わると、タイマー周期変換
部７７が通信タイマー７１の動作周期を周期補正信号の
周期に合わせる補正を行う。したがって、以後の各制御
部間の信号の送受信は同一周期で行われる。

【００２０】また、通信中の所定時間毎に、通信タイマ
ー７１の動作周期の補正を行うことにより、通信中に通
信タイマー７１の動作周期に変化が生じても、正常動作
に復帰することができる。

【００２１】請求項４，５による課題解決手段におい
て、通信中に副制御部１３〜１６の受信異常検知手段７
８が所定回数以上連続で受信の異常を検知すると、異常
カウンタ８０により連続異常回数をカウントする。そし
て、タイマー周期書換部８１が通信タイマー７１の動作
周期を連続異常回数に応じて書き換えて、通信が続行さ
れる。以後、正常通信が可能になるまで書き換えが行わ
れ、通信可能になると主制御部１２の通信タイマー４８
の動作周期と一致する。

【００２２】請求項６，７による課題解決手段におい
て、主制御部１２では、周期格納手段８２により各副制
御部１３〜１６の通信タイマー７１の動作周期データが
個別に記憶されており、通信時に通信対象の副制御部１
３〜１６の動作周期データを呼び出し、タイマー設定手
段８３によって自己の通信タイマー４８の動作周期を呼
び出した動作周期データに設定する。そして、通信中に
該当副制御部１３〜１６が不応答であった場合は、不応
答カウンタ８５でその回数をカウントし、動作周期デー
タ書換部８６が自己の通信タイマー４８の動作周期を不
応答回数に応じて書き換えて、再送信を行う。そして、
通信が可能になった時点で、その書き換えられた動作周
期データを通信対象の副制御部１３〜１６の通信タイマ
ー７１の動作周期データとして周期格納手段８２に記憶
し、次回通信時にそのデータを呼び出して自己の通信タ
イマー４８の動作周期として設定される。

【００２３】

【実施例】［第一実施例］（冷凍冷蔵庫の全体構成）まず、本発明の第一実施例の
通信システムの適用例として冷凍冷蔵庫の構成を説明す
る。本実施例の冷凍冷蔵庫は、図示しない外箱の内部
に、図２に示すような内箱１１が設けられ、該内箱１１
の上部には、通信機能を有し冷凍冷蔵庫の温度管理等の
総合的制御を司る主制御部１２が配置され、また、該主
制御部１２を上位の制御機関として冷凍冷蔵庫の各部品
装置を駆動制御する四個の副制御部１３〜１６と、該副
制御部１３〜１６と前記主制御部１２との間で通信する
単一の通信線１７とを備えている。

【００２４】（内箱の構成）前記内箱１１は、冷凍室１
８、冷蔵室１９および野菜室２０の三庫室に区画されて
いる。前記冷凍室１８は、さらに冷凍貯蔵部２１と製氷
部２２とに区画されている。前記冷凍貯蔵部２１には、
図２の如く、入力装置としてのサーミスタ２３およびド
アスイッチ２４、出力装置（負荷）としてのヒータ２５
および電動ファン２６、さらに、庫内灯２７が設置され
ている。また、製氷部２２には、入力装置としての製氷
サーミスタ２８およびドアスイッチ２９、出力装置とし
ての離氷モータ３０が設置されている。前記冷蔵室１９
には、入力装置としてのサーミスタ３１およびドアスイ
ッチ３２、出力装置としての電動ダンパ３３、さらに、
庫内灯３４、脱臭ファン３５およびイグナイタ３６が設
置されている。前記野菜室２０には、入力装置としての
サーミスタ３７が設置されている。なお、図２中、３８
は圧縮機、３９は凝縮ファン、４０はヒータである。

【００２５】これらの部品のうち、入力装置２３，２
４，２８，２９，３１，３２，３７は、冷凍冷蔵庫を制
御するための信号を前記副制御部１３〜１６または主制
御部１２に与えるためのものである。また、出力装置２
５，２６，２７，３０，３３，３４，３５等は、主制御
部１２または副制御部１３〜１６からの信号（命令）に
基づく制御の下に駆動される。

【００２６】（主制御部の構成）前記主制御部１２は、
図１（Ａ）の如く、外部から商用交流電源が供給されて
おり、この供給電力を絶縁、降圧して駆動電力に変換す
るための電源回路４１と、該電源回路４１からの電源供
給にて駆動するマイコン４２と、発信回路やリセット回
路等で構成される周辺回路４３と、通信用インターフェ
イス（以下、Ｉ／Ｆと略す）回路４４とを備えている。

【００２７】前記マイコン４２は、ＣＰＵ，ＲＯＭおよ
びＲＡＭを有しており、ＲＯＭ等にプログラミングされ
た機能により動作するもので、例えば図３に示すものと
される。図３中、４５はストローブ信号を出力するため
のストローブ出力バッファ、４６は前記通信線１７から
受信した信号が入力される通信線入力バッファ、４７は
通信線１７へ信号を送信するシリアル出力バッファであ
る。

【００２８】そして、前記マイコン４２は、通信タイマ
ー４８と、後述する前記各副制御部１３〜１６の通信タ
イマーの動作周期の補正をするタイマー周期補正手段４
９とを有せしめられている。

【００２９】前記通信タイマー４８は、通信速度の設
定、および信号の処理に関する経過時間の記録等や切換
えのタイミングを知るためのもので、図４の如く、マイ
コン４２に接続され電圧の印加により振動を起こす発振
子５０と、該発振子５０を作動させる発振回路５１と、
発振子５０の振動周期を分周する分周回路５２と、該分
周回路５２により分周された振動周期を分配するプリス
ケーラ５３と、タイマー５４のカウントクロックを選択
してタイマー５４を作動させるカウントクロック制御回
路５５とから構成されている。なお、５６は一時的にデ
ータを保持するモジュロレジスタである。

【００３０】前記タイマー周期補正手段４９は、各副制
御部１３〜１６に対して周期補正信号を送信するもの
で、電源投入後の通信開始前および通信中の所定時間毎
（本実施例では前信号送信から１時間経過したとき）に
周期補正信号の送信を行う。該周期補正信号は、各副制
御部１３〜１６の通信タイマーに対してその動作周期の
補正の開始を知らせるものである。

【００３１】（副制御部の構成）前記副制御部１３〜１
６は、前記主制御部１２と、前記各庫室１８，１９，２
０の各種出力装置２５，２６，３０，３３および入力装
置２３，２８，３１，３７との間に介在され、特に、各
庫室１８，１９，２０の入力装置や出力装置が集中する
場所の近傍（四箇所）に設置され、夫々、冷凍貯蔵用副
制御部１３、製氷用副制御部１４、冷蔵用副制御部１５
および野菜保存用副制御部１６と称される。前記冷凍貯
蔵用副制御部１３は、前記冷凍室１８の冷凍貯蔵部２１
に設置され、入力装置として前記ドアスイッチ２４およ
びサーミスタ２３が接続されるとともに、出力装置とし
て前記ヒータ２５、電動ファン２６および庫内灯２７が
接続される。前記製氷用副制御部１４は、冷凍室１８の
製氷部２２に設置され、入力装置として製氷サーミスタ
２８およびドアスイッチ２９が接続されるとともに、出
力装置として離氷モータ３０が接続される。前記冷蔵用
副制御部１５は、前記冷蔵室１９に設置され、入力装置
としてドアスイッチ３２およびサーミスタ３１が接続さ
れるとともに、出力装置として電動ダンパ３３、庫内灯
３４、脱臭ファン３５およびイグナイタ３６が接続され
る。前記野菜保存用副制御部１６は、前記野菜室２０に
設置され、入力装置としてサーミスタ３７が接続され
る。

【００３２】そして、前記各副制御部１３〜１６は、図
１（Ｂ）の如く、すべて同様なブロック構成を有してお
り、該各庫室１８，１９，２０の入力装置や出力装置を
制御するためのマイコン５８と、該マイコン５８からの
信号に基づいて前記出力装置２５〜２７，３０，３３〜
３６等を駆動する駆動回路５９と、前記マイコン５８に
信号を授受する前記主制御部１２と同等の通信用Ｉ／Ｆ
回路６０と、前記各副制御部１３〜１６を一意に認識す
るための情報（以下、ノードアドレスと称す）が設定さ
れるノードアドレス設定回路６１と、ＡＣコードからの
供給電力を絶縁、降圧して直流電力に変換するための直
流電源回路６２と、前記入力装置２３，３１，３７等か
らの入力信号を前記マイコン５８に与える入力回路６３
と、発信回路等を含む周辺回路６４とを備えている。

【００３３】前記マイコン５８は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｃ
ＰＵ等を有しており、例えば図５に示すものとされる。
ＲＯＭには、各副制御部１３〜１６での処理手順がプロ
グラミングされ、前記ＲＡＭには、ＲＯＭのプログラム
で用いる各種データが格納されている。そして、Ａ／Ｄ
変換ポート６５、入力ポート６６および出力ポート６７
を有しており、６８はストローブ信号を出力するための
ストローブ出力バッファ、６９は前記通信線１７から受
信した信号が入力される通信線入力バッファ、７０は通
信線１７へ信号を送信するシリアル出力バッファであ
る。

【００３４】そして、前記マイコン５８は、図５の如
く、通信タイマー７１と、前記主制御部１２からの周期
補正信号を検知する信号検知手段７２と、周期補正信号
を検知したときに通信タイマー７１の動作周期を前記主
制御部１２の通信タイマー４８の動作周期に合うよう補
正する周期補正手段７３とを有せしめられている。な
お、前記通信タイマー７１は、例えば図４に示す前記主
制御部１２の通信タイマー４８と同等のものである。

【００３５】前記信号検知手段７２は、通信線１７を監
視して主制御部１２からの信号が周期補正信号か否かを
判断する判断部７４と、該判断部７４により前記周期補
正信号であると判断したときに副制御部１３〜１６の通
信タイマー７１の動作周期を予め決められた値に設定す
るタイマー再設定部７５とから構成されている。

【００３６】該タイマー再設定部７５は、前記周期補正
信号を受信したときに通信タイマー７１の動作周期を再
設定するもので、通信タイマー７１の通信速度、カウン
トクロックおよびカウント数が設定される。

【００３７】前記周期補正手段７３は、受信した前記周
期補正信号の信号長を前記タイマー再設定部７５により
設定されたカウントクロックでカウントする周期補正信
号監視部７６と、前記通信タイマー７１の動作周期を前
記周期補正信号監視部７６によって得られたカウント数
に補正するタイマー周期変換部７７とから構成されてい
る。そして、一旦、通信タイマー７１の動作周期がタイ
マー周期変換部７７により補正されると、以後の通信は
補正された動作周期によって行われ、前記主制御部１２
からの周期補正信号を受信する度に動作周期の補正が行
われる。

【００３８】（通信動作）ここで、主制御部１２から信
号を各副制御部１３〜１６へ送信する場合の通信動作を
説明する。なお、通信動作は各副制御部１３〜１６につ
いて同様に行われるので、ここでは主制御部１２と冷凍
貯蔵用副制御部１３との通信動作を例に挙げる。まず、
図６の如く、主制御部１２は電源投入後にマイコン４２
の初期化を行い（Ｓ１）、通信タイマー４８の動作周期
を設定（Ｓ２）してタイマー５４を動作させる。このと
きの設定値は、通信速度を１２００ｂｐｓに設定する
と、カウントクロックは４μｓを選択し、カウント数が
２０８カウントに設定される（周期：８３２μｓ）。

【００３９】そして、信号の送信開始に先行して、まず
タイマー周期補正手段４９により周期補正信号を送信す
る（Ｓ３）。この周期補正信号の構成としては、図７の
如く、信号の開始を示唆するマークＤ１として５０ビッ
トハイを出力し、次にマークＤ２として主制御部１２の
通信タイマー４８のカウント数と同数の２０８ビットロ
ーを出力し、最後に信号のストップビットＤ３として２
ビットハイを出力し、周期補正信号の送信を終了する。

【００４０】その後、副制御部１３に接続されている入
力装置の中でＡ／Ｄ変換を必要とする端子の設定や、さ
らに出力装置の初期動作に対する指示等を副制御部１３
に対して伝達するための初期設定命令信号を送信し（Ｓ
４）、応答信号の受信を確認する（Ｓ５）。副制御部１
３に初期設定命令信号を送信した後（Ｓ６）、ポーリン
グにより副制御部１３に接続されている入力装置からの
信号を収集、および解析し（Ｓ７，Ｓ８）、出力装置を
制御する必要があれば副制御部１３に対し出力要求命令
信号を送信する（Ｓ９，Ｓ１０）。これらの処理をくり
返し行うことでシステム全体の制御を行っていく。

【００４１】そして、周期補正信号は、前回の周期補正
信号の送信終了時点から所定時間（ここでは１時間）経
過する毎に（Ｓ１１）、周期補正信号の送信を行う（Ｓ
３’）。

【００４２】図８に副制御部の受信処理についてのマイ
コンの制御動作のフローチャートを示す。副制御部１３
では、電源投入後にマイコン５８の初期化を行い、通信
タイマー７１の動作周期を設定してタイマー５４を作動
させる。このときの設定値は、主制御部１２と同様に通
信速度を１２００ｂｐｓに設定するため、カウントクロ
ックは４μｓを選択し、カウント数が２０８カウントに
設定される。

【００４３】そして、信号検知手段７２により副制御部
１３の通信タイマー７１の動作周期毎に通信線１７の監
視を行い（Ｓ１６）、判断部７４で主制御部１２からの
信号のハイ状態が１２ビット続くのを確認すれば（Ｓ１
７）、現在受信しているのは、図１５に示す諸命令の信
号開始を示唆するマークＤ８であると判断し、調歩同期
をとるためにスタートビットＤ１５における通信線１７
のハイからローへの立ち下がりを待ちながら監視を続行
する。

【００４４】ここで、図７のようにさらにハイ状態が続
き、ハイ状態が２０ビット続くのを確認すれば（Ｓ１
９，Ｔ１）、現在受信している信号は周期補正信号の開
始を示唆するマークＤ１であると判断し、通信線１７の
ハイからローへの立ち下がりを待つ。このとき、通信タ
イマー７１は、タイマー再設定部７５によってその動作
周期を通信速度１２００ｂｐｓ、カウントクロック４μ
ｓ、カウント数２０８カウントに再設定（Ｓ２０）され
る。そして、信号の立ち下がりを検知すると（Ｓ２１，
Ｔ２）、信号のロー期間（マークＤ２）の信号長のカウ
ントを開始する（Ｓ２３）。

【００４５】その後、通信タイマー７１は、周期補正信
号のストップビットＤ３を示す通信線１７のハイを確認
した時点（Ｔ３）で、信号のロー期間のカウントを終了
し、周期補正信号の受信を終了する。このとき、副制御
部１３の通信タイマー７１の動作周期のカウント数を、
タイマー周期変換部７７によって周期補正信号のロー期
間をカウントしたカウント数に書き換えて（Ｓ２４）、
以降、その書き換えられた動作周期によって通信タイマ
ー７１を作動させる。

【００４６】ここで、周期補正信号の送受信動作の具体
例を示す。まず、図７（ａ）の如く、副制御部１３の通
信タイマー７１の発振子５０として、ばらつきが−５％
のものが使用された場合、通信タイマー７１のカウント
クロックは４μｓを選択しても、実際には３．８μｓと
なるため、通信タイマー７１の実動作周期は３．８μｓ
×２０８カウント＝７９０μｓとなる。例えば、この状
態で通常のポーリングによる通信を行うと、主制御部１
２の通信タイマー４８の動作周期と合わないため、副制
御部１３での信号の読み込みが速くなったり、あるいは
受信異常となるため、通信システムの信頼性が低下して
しまう。

【００４７】そこで、通信開始に先立って、周期補正信
号のマークＤ２をカウントさせると、そのカウント数は
２１９カウントとなる。そして、タイマー周期変換部７
７によって副制御部１３の通信タイマー７１のカウント
数を２１９に書き換えると、動作周期は３．８μｓ×２
１９カウント＝８３２μｓとなって、実動作上、主制御
部１２の通信タイマー４８の動作周期と一致する。

【００４８】また、図７（ｂ）の如く、同様に副制御部
１３の通信タイマー７１の発振子５０が、ばらつき＋５
％のものであれば、通信タイマー７１のカウントクロッ
クは実際には４．２μｓとなり、通信タイマー７１の実
動作周期は４．２μｓ×２０８カウント＝８７３μｓと
なる。この動作周期で周期補正信号のマークＤ２をカウ
ントさせると、カウント数は１９８カウントとなり、通
信タイマー７１の動作周期のカウント数を１９８カウン
トに書き換えると、４．２μｓ×１９８カウント＝８３
１μｓとなって、主制御部１２の通信タイマー４８の動
作周期と一致する。

【００４９】さらに、図７（ｃ）の如く、副制御部１３
の発振子５０を誤って所定の定数の２倍のものが取付け
られたとすると、通信タイマー７１のカウントクロック
は４μｓを選択したつもりが実際には８μｓとなり、通
信タイマー７１の動作周期は８μｓ×２０８カウント＝
１６６４μｓとなる。ここで、周期補正信号を検知する
には、マークＤ１を２０ビット以上カウントした時点で
検知するが、この場合、実際にはマークＤ１を４０ビッ
ト以上カウントすることになる。しかし、マークＤ１は
５０ビット続くので、容易に周期補正信号が検知でき、
周期補正信号のマークＤ２をカウントすると、カウント
数は１０４カウントとなる。そして、通信タイマー７１
の動作周期のカウント数を１０４に書き換えても８μｓ
×１０４カウント＝８３２μｓとなるため、定数の異な
る発振子５０を誤って取り付けても通信タイマー７１の
動作周期が補正され、以降の通信動作が可能となる。ま
た、逆に所定の定数の１／２の発振子５０を誤って取り
付けても、同様に補正される。

【００５０】このように、通信開始前に副制御部１３の
通信タイマー７１の動作周期を周期補正信号に合わせる
補正を行うので、主制御部１２の通信タイマー４８の動
作周期と一致させることができる。したがって、各制御
部１２，１３の通信タイマー４８，７１の発振子５０が
それぞれ異なった定数のものであっても、自動的に動作
周期が統一され、通信線１７の読み込み処理に対する時
間が十分確保できるので、通信異常が少なくなって通信
システムの信頼性が向上する。

【００５１】しかも、製造工程において、発振子５０の
ばらつきを考慮する必要がなく、精度の低い安価な発振
回路５１での動作が可能となるので、通信システムのコ
ストアップにはならない。

【００５２】さらに、通信中の所定時間毎にも通信タイ
マー７１の動作周期の補正が行われるので、電圧降下等
によって発振子５０に影響が与えられて通信異常が発生
しても、正常動作に復帰することができる。

【００５３】［第二実施例］本実施例の通信システムで
は、図９の如く、副制御部１３〜１６のマイコン５８
に、通信中において主制御部１２からの信号の異常が所
定回数（本実施例では２回）以上連続で発生したことを
検知する受信異常検知手段７８と、該受信異常検知手段
７８により連続異常を検知したときに前記副制御部１３
〜１６の通信タイマー７１の動作周期を補正する周期変
更手段７９とを有せしめられている。なお、本実施例の
主制御部は、第一実施例に示す主制御部１２のマイコン
４２において、タイマー周期補正手段４９を有しない状
態と同じ構成、制御動作であるため、以下、主制御部の
詳細な説明は省略して発明の要部である副制御部につい
て説明する。

【００５４】そして、前記周期変更手段７９は、前記受
信異常検知手段７８による連続異常の回数をカウントす
る異常カウンタ８０と、前記連続異常の回数に応じて通
信タイマー７１の動作周期を増減させるタイマー周期書
換部８１とから構成されている。該タイマー周期書換部
８１では、ｎ×（−１）^ｎ［ｎ＝異常カウント数］で得られる補正カウント数を通信タイマー７１の動作周
期のカウント数に加えることにより、通信タイマー７１
の動作周期が書き換えられる。そして、書き換えられた
通信タイマー７１の動作周期で再度通信が行われる。

【００５５】図１０に受信異常処理についての副制御部
のマイコンのフローチャートを示す。副制御部１３は、
電源投入後マイコンの初期化を行い、通信タイマー７１
の動作周期の通信速度を１２００ｂｐｓに設定すると、
カウントクロックは４μｓを選択し、カウント数が２０
８カウントに設定されてタイマー５４を作動させる。以
降、この通信タイマー７１の動作周期により各諸命令の
信号の送受信を行っていく。

【００５６】いま、通信中に、例えば図１５に示す信号
のスタートビットＤ１５がハイであったり（Ｓ３５）、
パリティビットＤ１７の照合が一致しなかったり、スト
ップビットＤ１８がローである（Ｓ３８）等によって受
信の異常が連続して２回発生した場合、連続異常回数を
異常カウンタ８０でカウントし（Ｓ４３）、タイマー周
期書換部８１によって通信タイマー７１の動作周期のカ
ウント数を書き換える（Ｓ４４）。つまり初期値のカウ
ント数２０８に対し、１回目の補正では２０７カウン
ト、２回目の補正では２０９カウント、３回目の補正で
は２０６カウントとなり、受信異常が繰り返されるたび
に、徐々に通信タイマー７１の動作周期がプラス・マイ
ナス方向に振られていく。そして、副制御部１３の通信
タイマー７１の動作周期が主制御部１２の通信タイマー
４８の動作周期と一致した時点で通信可能となり、通信
が可能になった時点で異常カウンタ８０がクリアされ
（Ｓ３９）、この時点でのカウント数を基準として、以
後の通信が行われる。さらにまた受信異常が発生する
と、この基準に対して補正カウント数が加えられてい
く。

【００５７】このように、通信中に異常受信が発生して
も、副制御部１３の通信タイマー７１の動作周期を書き
換えて、主制御部１２の通信タイマー４８の動作周期に
合わせる補正を行うので、正常な通信動作に復帰させる
ことができる。したがって、第一実施例と同様の効果が
得られる。

【００５８】［第三実施例］本実施例の通信システムで
は、図１１の如く、主制御部１２のマイコン４２に、各
副制御部１３〜１６の通信タイマー７１の動作周期デー
タを記憶する周期格納手段８２と、通信時に前記周期格
納手段８２から通信対象である副制御部１３〜１６の動
作周期データを呼び出して前記主制御部１２の通信タイ
マー４８の動作周期を呼び出した動作周期データに設定
するタイマー設定手段８３と、通信中に通信対象の前記
副制御部１３〜１６に対して不応答が発生したときに前
記周期格納手段８２の該当動作周期データを補正するデ
ータ変更手段８４とを有せしめられている。なお、本実
施例の各副制御部は、第一実施例に示す各副制御部１３
〜１６のマイコン５８において、信号検知手段７２およ
び周期補正手段７３を有しない状態と同じ構成、制御動
作であるため、以下、副制御部の詳細な説明は省略す
る。

【００５９】前記周期格納手段８２は、主制御部１２の
マイコン５８内のＲＡＭが利用されており、各副制御部
１３〜１６の通信タイマー４８の動作周期データがそれ
ぞれ個別に記憶される。

【００６０】前記データ変更手段８４は、不応答の回数
をカウントする不応答カウンタ８５と、前記不応答の回
数に応じて通信タイマー４８の動作周期データを増減さ
せて通信を続行させる動作周期データ書換部８６とから
構成されている。該動作周期データ書換部８６では、（ｎ−１）×（−１）^ｎ［ｎ＝不応答カウント数］で得られる補正カウント数を主制御部１２の通信タイマ
ー４８の動作周期データに加えて、通信タイマー４８の
動作周期データの書き換えが行われる。そして、書き換
えられた通信タイマー４８の動作周期によって再度通信
が行われる。ただし、再送信する場合、電源投入後の最
初に送信される初期設定命令に対する再送信であれば、
補正する回数に制限を設けず、通信可能になるまでデー
タの書き換えを行って再送信を繰り返し、それ以外は、
再送信が５回までとされている。

【００６１】図１２に信号送信時についての主制御部の
マイコンのフローチャートを示す。まず、主制御部１２
は電源投入後、マイコン４２の初期化を行う。ここで、
マイコン４２のＲＡＭには、各副制御部１３〜１６の通
信タイマーの動作周期データが個別に記憶されている。
その後、各副制御部１３〜１６に対して通信を行う場
合、通信対象の副制御部１３〜１６に対する動作周期デ
ータをＲＡＭから呼び出す（データが記憶されていない
場合は初期値＝２０８カウントとされる）。タイマー設
定手段８３により通信タイマー４８の動作周期を、呼び
出した動作周期データに設定してタイマー５４を作動さ
せて（Ｓ４６）、諸命令の信号の送受信を行う（Ｓ４
７）。

【００６２】いま、主制御部１２からある信号の送信に
対して該当副制御部１３〜１６が不応答であった場合、
不応答回数をカウントし（Ｓ４９）、動作周期データ書
換部８６によって自己の通信タイマー４８の動作周期
を、補正カウンタ数を加えた動作周期データに書き換え
て（Ｓ５２）再送信を行う。つまり１回目の再送信時に
は前回と同様の２０８カウント、２回目の再送信時には
２０９カウント、３回目の再送信時には２０７カウント
となり、再送信を繰り返すたびに、通信タイマー４８の
動作周期がプラス・マイナス方向に振られていく。そし
て、初期設定命令以外に対する再送信は、５回までとな
っているので、現基準カウント数に対して±２カウント
分の補正が行われる。なお、不応答が６回以上の場合
は、一旦電源をオフして副制御部１３〜１６にパワーオ
ンリセットをかける通信異常処理を行なう。そして、通
信が可能になった時点で、書き換えられた動作周期デー
タを通信対象の副制御部１３〜１６の通信タイマー７１
の動作周期データとしてＲＡＭに記憶し、次回通信時に
ＲＡＭからそのデータを呼び出して自己の通信タイマー
４８の動作周期として設定される。

【００６３】このように、主制御部１２では、自己の通
信タイマー４８の動作周期を、記憶されている通信対象
となる副制御部１３〜１６の通信タイマー７１の動作周
期データに書き換えて通信を行うので、各副制御部１３
〜１６の通信タイマー７１の動作周期データが不一致で
あっても常に正常な通信が行える。さらに通信時に通信
対象の副制御部１３〜１６が不応答の場合は、自己の通
信タイマー４８の動作周期データを、該当副制御部１３
〜１６の通信タイマー７１の動作周期データに合わせる
補正を行うので、正常な通信動作に復帰させることがで
きる。したがって、第一実施例と同様の効果が得られ
る。

【００６４】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。

【００６５】例えば、上記実施例では、冷凍冷蔵庫を例
に挙げて説明しているが、適用される対象はこれに限る
のもではなく、例えばエアーコンディショナー、テレビ
ジョン受像機等の映像機器、コンパクトディスクプレー
ヤー等の音響機器、電気洗濯機、電子レンジ、その他の
あらゆる電化機器、またはローカルエリアネットワーク
（ＬＡＮ）等内のホストコンピュータや端末機器、その
他のあらゆる情報機器等において、複数のターミナル間
で同じ通信線を介して信号を通信する通信システムであ
れば、どのような機器に適用してもよい。

【００６６】また、上記第一実施例では、通信開始前と
通信中の１時間毎に周期補正信号を送信して、各副制御
部１３〜１６の通信タイマー７１の動作周期の補正を行
っていたが、補正のタイミングは通信開始前だけでもよ
く、また、通信中の１時間毎だけでもよい。

【００６７】さらに、上記第三実施例では、各副制御部
１３〜１６への信号による呼びかけに対する不応答の許
容回数を５回に設定していたが、１，２，３，４回また
は５回以上であってもよい。

【００６８】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明請
求項１〜３によると、通信開始前に各副制御部の通信タ
イマーの動作周期を周期補正信号に合わせる補正を行う
ので、主制御部の通信タイマーの動作周期と一致させる
ことができる。したがって、各制御部の通信タイマーの
動作周期がそれぞれ異なったものであっても、自動的に
動作周期が統一され、通信線の読み込み処理に対する時
間が十分確保できるので、通信異常が少なくなって通信
システムの信頼性が向上する。

【００６９】しかも、製造工程において、通信タイマー
の動作周期のばらつきを考慮する必要がなく、精度の低
い安価な発振回路での動作が可能となるので、通信シス
テムのコストアップにはならない。

【００７０】さらに、通信中の所定時間毎にも通信タイ
マーの動作周期の補正が行われるので、電圧降下等によ
って通信タイマーの動作周期に影響が与えられて通信異
常が発生しても、正常動作に復帰することができる。

【００７１】請求項４，５によると、副制御部では、通
信中に受信異常が発生しても、副制御部の通信タイマー
の動作周期を受信異常回数に応じて書き換えて、主制御
部の通信タイマーの動作周期と合わせる補正を行うの
で、通信が可能になった時点で主制御部の通信タイマー
の動作周期と一致する。したがって、常に正常な通信動
作を行うことができる。

【００７２】請求項６，７によると、主制御部では、自
己の通信タイマーの動作周期を、記憶されている通信対
象となる副制御部の通信タイマーの動作周期データに書
き換えて通信を行うので、各副制御部の通信タイマーの
動作周期データが不一致であっても、常に正常な通信が
行える。さらに通信時に通信対象の副制御部が不応答の
場合は、自己の通信タイマーの動作周期データを、該当
副制御部の通信タイマーの動作周期データに合わせる補
正を行うので、正常な通信動作に復帰させることができ
るといった優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例における通信システムの概
略構成を示し、（Ａ）は主制御部のブロック構成図、
（Ｂ）は副制御部のブロック構成図

【図２】第一実施例の通信システムが適用された冷凍冷
蔵庫の構成図

【図３】主制御部のマイコンのブロック構成図

【図４】通信タイマーのブロック構成図

【図５】副制御部のマイコンのブロック構成図

【図６】主制御部のマイコンの制御動作を示すフローチ
ャート

【図７】周期補正信号の送受信動作を示すタイミングチ
ャート

【図８】副制御部のマイコンの制御動作を示すフローチ
ャート

【図９】第二実施例における副制御部のマイコンのブロ
ック構成図

【図１０】同じく副制御部のマイコンの制御動作を示す
フローチャート

【図１１】第三実施例における主制御部のマイコンのブ
ロック構成図

【図１２】同じく主制御部のマイコンの制御動作を示す
フローチャート

【図１３】従来の通信システムの回路構成を示すブロッ
ク図

【図１４】従来の主制御部のマイコンの制御動作を示す
フローチャート

【図１５】通信信号の構成図

【図１６】電源投入後から通信開始までの通信動作を示
すタイミングチャート

【符号の説明】

１２主制御部１３〜１６副制御部１７通信線４８，７１通信タイマー４９タイマー周期補正手段７２信号検知手段７３周期補正手段７４判断部７５タイマー再設定部７６周期補正信号監視部７７タイマー周期変換部７８受信異常検知手段７９周期変更手段８０異常カウンタ８１タイマー周期書換部８２周期格納手段８３タイマー設定手段８４データ変更手段８５不応答カウンタ８６動作周期データ書換部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−55618（ＪＰ，Ａ) 特開平５−216678（ＪＰ，Ａ) 特開平３−184440（ＪＰ，Ａ) 特開平５−14375（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04Q 9/00 - 9/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】機器の総合的制御を司る主制御部と、前
記機器内の各装置を駆動制御する複数の副制御部とを備
え、前記主制御部および前記各副制御部は同一通信線を
介して通信可能に接続された非同期式の通信システムに
おいて、前記主制御部は、電源投入後の通信開始前に前記各副制御部の通信タイマ
ーの動作周期の補正をする周期補正信号を送信するタイ
マー周期補正手段を有せしめられ、前記各副制御部は、前記タイマー周期補正手段からの周期補正信号を検知す
る信号検知手段と、該信号検知手段により周期補正信号を検知したときにこ
の信号に基づいて通信タイマーの動作周期を前記主制御
部の通信タイマーの動作周期に合うよう補正する周期補
正手段とを有せしめられ、前記周期補正信号は、信号の開始を示唆するマークと、
主制御部の通信タイマーの動作周期を示すマークとを含
むことを特徴とする通信システム。
【請求項２】信号検知手段は、通信線を監視して主制
御部からの信号が周期補正信号か否かを判断する判断部
と、該判断部により前記周期補正信号であると判断した
ときに副制御部の通信タイマーの動作周期を予め決めら
れた値に設定するタイマー再設定部とから構成され、周期補正手段は、受信した前記周期補正信号の周期を監
視する周期補正信号監視部と、前記通信タイマーの動作
周期を前記周期補正信号監視部によって得られた周期に
補正するタイマー周期変換部とから構成されたことを特
徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項３】各副制御部の通信タイマーの動作周期
を、通信中の所定時間毎に補正することを特徴とする請
求項１または２記載の通信システム。
【請求項４】機器の総合的制御を司る主制御部と、前
記機器内の各装置を駆動制御する複数の副制御部とを備
え、前記主制御部および前記各副制御部は同一通信線を
介して通信可能に接続された非同期式の通信システムに
おいて、前記各副制御部は、受信の異常が所定回数以上連続で発生したことを検知す
る受信異常検知手段と、該受信異常検知手段により連続異常を検知したときに正
常通信が可能になるまで前記副制御部の通信タイマーの
動作周期を補正する周期変更手段とを有せしめられたこ
とを特徴とする通信システム。
【請求項５】周期変更手段は、受信異常検知手段によ
る連続異常の回数をカウントする異常カウンタと、前記
連続異常の回数に応じて通信タイマーの動作周期を増減
させるタイマー周期書換部とから構成されたことを特徴
とする請求項４記載の通信システム。
【請求項６】機器の総合的制御を司る主制御部と、前
記機器内の各装置を駆動制御する複数の副制御部とを備
え、前記主制御部および前記各副制御部は同一通信線を
介して通信可能に接続された非同期式の通信システムに
おいて、前記主制御部は、前記各副制御部のそれぞれの通信タイマーの動作周期デ
ータを記憶する周期格納手段と、通信時に前記周期格納手段から通信対象の副制御部の動
作周期データを呼び出して前記主制御部の通信タイマー
の動作周期を前記動作周期データに設定するタイマー設
定手段と、通信中に通信対象の前記副制御部に対して不応答が発生
したときに前記周期格納手段の該当動作周期データを補
正して再送信を行うデータ変更手段とを有せしめられた
ことを特徴とする通信システム。
【請求項７】データ変更手段は、不応答の回数をカウ
ントする不応答カウンタと、前記不応答の回数に応じて
通信タイマーの動作周期データを増減させて通信を続行
させる動作周期データ書換部とから構成されたことを特
徴とする請求項６記載の通信システム。