JP3956725B2 - データ通信システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、端末部における複数のスイッチの作動状態を示すデータを、所定の負荷の作動を制御する制御部に送信するに好適なデータ通信システムに関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
近時、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ことが普及している。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部に送信するように構築される。
【０００３】
しかしながら制御対象の増加に伴い、そのデータ通信量の増大や、ワイヤーハーネスの敷設量が増加することが否めない。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可変するような場合、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、上記スイッチの作動状態を検出する端末部から、その検出データを赤外線光等を用いた空間伝播により光通信することが試みられている。
【０００４】
ちなみにこの種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）からなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのようなシステムにおいては、例えば座席シートの近傍におかれた手荷物が上述した発光素子と受光素子との間の光信号の伝播空間に入り込む虞がある。すると上記手荷物（障害物）によって前記端末部から送信された光信号が遮られるので、制御部においてはスイッチの状態を検出することができなくなる言う問題点がある。また端末部における演算処理装置（ＣＰＵ）が故障し、正常に機能しなくなった場合においても、制御部においてはスイッチの状態を検出することができなくなる。
【０００６】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、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のできるデータ通信方式を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するべく本発明に係るデータ通信システムは、受信した光信号に応じて駆動信号を出力して所定の負荷の作動を制御する制御部と、この制御部から電源線を介して電源供給されて動作して複数のスイッチの動作状態に応じた、例えば赤外線光による光信号を発生して前記制御部に送信する端末部とからなり、例えば自動車における座席シートの位置や姿勢を制御するに好適なものであって、前記端末部は、前記スイッチの動作に応じた電気信号を発生して前記電源線を介して前記制御部に、前記光信号と共に並列的に送信する電気信号送信手段を備え、前記制御部は、さらに前記電源線を介して前記電気信号送信手段が送信した電気信号を検出した時点から所定の遅れ時間を経て駆動信号を出力して前記負荷の作動を制御する電気信号検出手段を備えることを特徴としている。
【０００８】
ちなみに前記電源線は、対をなして前記制御部から前記端末部に直流電力を供給する電力線と接地線とからなり、この接地線は前記制御部において第１の抵抗体を介して接地される。そして前記端末部における前記電気信号送信手段は、前記電力線と接地線との間に介挿される前記複数のスイッチにそれぞれ直列に接続された互いに抵抗値を異にする複数の第２の抵抗体からなり、前記各スイッチの動作に応じて前記接地線の電位を変化させるように構成される（請求項２）。
【０００９】
また或いは前記電源線は、対をなして前記制御部から前記端末部に直流電力を供給する電力線と接地線とからなり、前記制御部は、上記電源線とは別に所定の電圧を第３の抵抗体を介して前記端末部に供給する専用線を備える。そして前記端末部における前記電気信号送信手段は、前記専用線と前記接地線との間に介挿される前記複数のスイッチにそれぞれ直列に接続された互いに抵抗値を異にする複数の第４の抵抗体からなり、前記各スイッチの動作に応じて前記専用線の電位を変化させるように構成される（請求項３）。
【００１０】
このようにして複数のスイッチの作動状態に応じて前記電源線（接地線）や専用線の電位を変えて、該スイッチの作動状態を電気信号として制御部に送信する電気信号送信手段を備えてなるデータ通信システムによれば、光信号によるデータ通信に障害が発生した場合であっても、上記電気信号からスイッチの作動状態を検出することができるので、負荷に対する作動制御を確実に実行することが可能となる。
【００１１】
特に端末部に設けられた複数のスイッチの中の、負荷の作動制御に欠くことのできない重要度の高いスイッチの作動状態を、上述した電気信号として前述した光信号と共に並列的に制御部に送信するように構成することで、データ通信の信頼性を容易に高めることが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係るデータ通信システムについて、自動車等における座席シートの移動制御（いわゆるパワーシート）に適用されるシステムを例に説明する。尚、座席シートの移動は、例えばシート全体の前後方向へのスライド（ＳＬＤ）、背もたれ部のリクライニング（ＲＣＬ）、座席部のフロントバーチカル（ＦＲＶ）およびリフタ（ＬＦＴ）からなり、それぞれ専用のモータにより移動駆動される。
【００１３】
図１は第１の実施形態に係るシステムの要部概略構成図で、１０は座席シート（図示せず）に組み込まれた複数（８個）のスイッチ１１,１２,〜１８の作動状態に応じた光信号を発生して送信する端末部、３０は上記端末部１０から送られてくる前記各スイッチ１１,１２,〜１８の作動状態を示すデータに応じて、所定の負荷である座席シート移動用のモータＭの作動を制御する制御部である。尚、ここでは座席シートを前後にスライドさせるモータＭと、その制御回路部だけを示している。
【００１４】
端末部１０は、複数のスイッチ１１,１２,〜１８の作動状態を検出する演算処理装置（ＣＰＵ）２１を主体として構成され、該演算処理装置（ＣＰＵ）２１の制御の下で上記各スイッチ１１,１２,〜１８の作動状態に応じて、発光素子である赤外線発光ダイオード（ＬＥＤ）２２を発光駆動するＬＥＤ駆動回路２３を備えている。またこの端末部１０は、電力線５１と接地線５２とからなる一対の電源線を介して該制御部３０から供給される、例えば１２Ｖの直流電力を受けて作動する。特に前記演算処理装置（ＣＰＵ）２１は、電源回路２４により上記１２Ｖの直流電力から生成される５Ｖの安定化電源を受けて作動するものとなっている。
【００１５】
しかして座席シートの前移動（ＳＬＤ＋）を検出するスイッチ１１および座席シートの後移動（ＳＬＤ−）を検出するスイッチ１２は、前記電力線５１と接地線５２との間に抵抗値を異にする抵抗体（第２の抵抗体）Ｒ１,Ｒ２をそれぞれ直列に介して設けられている。そしてこれらのスイッチ１１,１２は、導通（オン）によって前記各抵抗体Ｒ１,Ｒ２との直列接続点の電位を接地線５２の電位に落とし、遮断（オフ）時には上記接続点の電位を電力線５１の電位（１２Ｖ）にプルアップするものとなっている。前記演算処理装置２１は、このようなスイッチ１１,１２の上記各接続点の電位をそれぞれ検出することで、該スイッチ１１,１２の作動状態を検出する。尚、これらのスイッチ１１,１２は、座席シートの前移動（ＳＬＤ＋）と後移動（ＳＬＤ−）とを選択的に指定するものであり、従って同時に導通（オン）することはない。
【００１６】
また座席シートのリクライニング方向（ＲＣＬ＋／ＲＣＬ＋）等を検出する他のスイッチ１３,〜１８は、前記演算処理装置２１の複数のセンシングポートと接地線５２との間にそれぞれ介挿されている。そして演算処理装置２１は、スイッチ１３,〜１８を介して各センシングポートが接地線５２の電位に落とされるか（スイッチの導通）、或いは各センシングポートがオープンであるか（スイッチの遮断）に応じて、各スイッチ１３,〜１８の作動状態を検出している。
【００１７】
演算処理装置２１は、このようにして検出される前記各スイッチ１１,〜１８の作動状態に応じてＬＥＤ駆動回路２３の作動を制御し、ＬＥＤ２２を発光駆動することで光信号を送信する。このＬＥＤ２２の発光駆動による光信号の送信は、例えば図２に示すフレーム構成のデータ系列として行われる。具体的にはこの送信フレームは、赤外線通信を実行する上での前処理に用いられる所定ビット長のリーダパルスＡと、２バイトのデータＢ,Ｃと、データＢ,Ｃに対するＣＲＣコード等の誤り訂正符号Ｄ、および予備としてのアイドル領域Ｅとからなる。
【００１８】
この実施形態においては、前述したスライド（ＳＬＤ）、リクライニング（ＲＣＬ）、フロントバーチカル（ＦＲＶ）およびリフタ（ＬＦＴ）の前後／上下移動（＋／−）をそれぞれ検出する８個のスイッチ１１,１２,〜１８が設けられるだけなので、例えば図３に示すようにデータＢの各ビットに上記各スイッチ１１,１２,〜１８がそれぞれ対応付けられる。そして各スイッチ１１,１２,〜１８がオン（ＯＮ）状態であるときには該当ビットを［１］とし、オフ（ＯＦＦ）状態であるときには該当ビットを［０］にすることで、各スイッチ１１,１２,〜１８の作動状態をそれぞれ示すデータを時系列に送信するものとなっている。尚、データＣについては、座席シートの移動制御とは無関係なデータとして、その全てのビットに［１］なるデータが格納される。
【００１９】
基本的には上述したように構成されて光信号を送信する端末部１０に対して、前記制御部３０は該端末部１０から送信されてくる光信号を受光する受光素子としてのフォトダイオード（ＰＤ）３１と、光信号に応じて上記ＰＤ３１が光電変換出力する受信信号を増幅器３２を介して入力する演算処理装置（ＣＰＵ）３３とを備える。この制御部３０は、バッテリＢＡＴから供給される１２Ｖの直流電力を受けて動作すると共に、該直流電力を前述した電力線５１と接地線５２とからなる一対の電源線を介して前記端末部１０に対して給電する役割を担っている。また前記演算処理装置（ＣＰＵ）３３や増幅器３２、および後述するコンパレータ回路３５等は、電源回路３５により前記直流電力から生成される５Ｖの安定化電源を受けて作動するものとなっている。
【００２０】
しかして前記演算処理装置３３は、前記フォトダイオード（ＰＤ）３１を介して受信されたデータに従って前記モータＭの通電（駆動）を制御するリレー３６,３７を選択的に駆動し、これによってモータＭを正転駆動または逆転駆動している。尚、リレー３６,３７は、前記バッテリＢＡＴから供給される直流電力を前記モータＭに選択的に印加する役割を担うもので、特にリレー３６は上記直流電力をそのままモータＭに印加することで該モータＭを正転駆動し、またリレー３７は上記直流電力の極性を反転させてモータＭに印加することで該モータＭを逆転駆動する。またここでは座席シートを前後にスライドさせるモータＭの駆動を制御するリレー３６,３７だけを示しているが、座席シートをリクライニング、フロントバーチカルおよびリフトする各モータ用のリレーも同様に設けられ、前記演算処理装置３３によりそれぞれその作動が制御される。
【００２１】
ここで本発明に係るシステムが特徴とするところは、制御部３０において前記接地線５２を抵抗（第１の抵抗体）Ｒ０を介して接地し、該接地線５２の電位をフローティングとしている点にある。しかして接地線５２の電位（抵抗Ｒ０に生じる電圧）は、端末部１０（ＣＰＵ２１）に定常的に流れる電流、前記端末部１０におけるスイッチ１１,１２の導通（オン）により前記抵抗Ｒ１,Ｒ２に流れる電流、およびＬＥＤ２２の発光駆動時に流れる電流により変化する。
【００２２】
具体的には端末部１０（ＣＰＵ２１）に定常的に流れる電流を無視するものとすると、スイッチ１１,１２が遮断（オフ）状態にあるときの接地線５２の電位Ｖ0は、
Ｖ0 ≒ ０
と看做し得る。これに対してスイッチ１１が導通（オン）したときには、前記電力線５１に印加された電源電圧Ｖccが該スイッチ１１に直列に接続された抵抗Ｒ１（抵抗値；ｒ１）と接地線５２に接続された抵抗Ｒ０（抵抗値；ｒ０）とにより分圧されるので、接地線５２の電位Ｖ11は
Ｖ11 ＝ Ｖcc・ｒ０／（ｒ１＋ｒ０）
となる。またスイッチ１２が導通（オン）したときには、前記電力線５１に印加された電源電圧Ｖccが、該スイッチ１２に直列に接続された抵抗Ｒ２（抵抗値；ｒ２）と接地線５２に接続された抵抗Ｒ０とにより分圧されるので、接地線５２の電位Ｖ12は
Ｖ12 ＝ Ｖcc・ｒ０／（ｒ２＋ｒ０）
となる。
【００２３】
しかして前述したように上記各スイッチ１１,１２にそれぞれ直列に接続された抵抗Ｒ１,Ｒ２は、その抵抗値ｒ１,ｒ２が互いに異なっているので、該スイッチ１１,１２がそれぞれ導通（オン）したときの接地線５２の電位Ｖ11,Ｖ12は、互いに異なることになる。従って制御部３０において上記接地線５２の電位をモニタすれば、その電位からスイッチ１１,１２の作動状態を検出することが可能となる。
【００２４】
換言すれば前記スイッチ１１,１２にそれぞれ直列に接続された抵抗Ｒ１,Ｒ２は、該スイッチ１１,１２の作動状態に応じて接地線５２の電位を変化させ、該スイッチ１１,１２の作動状態を電気信号として制御部３０に送信する機能を担っている。そして前記制御部３０に組み込まれたコンパレータ回路３４は、このような接地線５２の電位（抵抗Ｒ０に生じる電圧）を、予め設定された閾値と比較することでその電位レベルを判定し、これによってスイッチ１１,１２の作動状態を検出している。そしてこのコンパレータ回路３４は、検出したスイッチ１１,１２の作動状態に応じて前記モータＭの通電（駆動）を制御するリレー３６,３７を選択的に駆動し、モータＭを正転駆動または逆転駆動するものとなっている。
【００２５】
尚、このコンパレータ回路３４から出力されるリレー駆動信号、および前記ＣＰＵ３３から出力されるリレー駆動信号は、オア回路３８,３９を介して前記リレー３６,３７にそれぞれ加えられる。従って前記各リレー３６,３７は、コンパレータ回路３４から出力されるリレー駆動信号またはＣＰＵ３３から出力されるリレー駆動信号の少なくとも一方を受けたときに作動し、例えば前述した光信号によるデータ通信が正常に行われなかった場合であっであっても、接地線５２を介して通知された電気信号に従って、スイッチ１１,１２の作動状態に応じて作動することになる。
【００２６】
ここで前述したコンパレータ回路３４による接地線５２の電位（抵抗Ｒ０に生じる電圧）からのスイッチ１１,１２の作動状態の検出について、図４を参照して今少し詳しく説明する。尚、ここでは前記各抵抗Ｒ１,Ｒ２の抵抗値ｒ１,ｒ２が（ｒ１＞ｒ２）なる関係を有するものとして説明する。
今、端末部１０におけるスイッチ１１が図４(ａ)に示すように期間Ｔ１に亘って導通（オン）すると、このスイッチ１１の導通（オン）に伴って接地線５２の電位が前述したように遮断（オフ）時の電位Ｖ0から電位Ｖ11へと変化する。またこのとき前記ＣＰＵ２１は、複数のスイッチ１１,１２,〜１８の作動状態を検出してＬＥＤ２２を発光駆動して光信号を送信するので、該光信号の送信時にはＬＥＤ２２を流れる電流Ｉdも前記接地線５２を介して抵抗Ｒ０に流れ込むことになるので、接地線５２の電位は（ｒ０×Ｉd＝Ｖd）だけ高くなる。従ってスイッチ１１の導通期間Ｔ１においては、接地線５２の電位は、図４(ｄ)に示すように電位Ｖ11と電位（Ｖ11＋Ｖd）との間で変化する。
【００２７】
これに対して図４(ｂ)に示すように別の期間Ｔ２においてスイッチ１２が導通（オン）すると、このスイッチ１２の導通（オン）に伴って接地線５２の電位が前述したように遮断（オフ）時の電位Ｖ0から電位Ｖ12へと変化し、また光信号の送信に伴って図４(ｄ)に示すように接地線５２の電位は電位Ｖ12と電位（Ｖ12＋Ｖd）との間で変化する。尚、図４(ｃ)に示すように更に別の期間Ｔ３において他のスイッチ１３,〜１８が導通（オン）しても、これによって接地線５２の電位が電位Ｖ0から変化することはなく、光信号の送信に伴って図３(ｄ)に示すように電位Ｖ0と電位（Ｖ0＋Ｖd）との間で変化するだけである。
【００２８】
しかして前述した抵抗Ｒ１,Ｒ２の抵抗値ｒ１,ｒ２は、上述した光通信に伴うＬＥＤ２２の通電電流Ｉdによる前記接地線５２の電位の変化（電圧Ｖd）に拘わることなく前記スイッチ１１,１２の導通（オン）による接地線５２の電位の変化（電圧Ｖ11,Ｖ12）をそれぞれ確実に検出するべく、
（Ｖ11−Ｖ0） ＞ Ｖd , （Ｖ12−Ｖ11） ＞ Ｖd
なる関係を満たすように設定されている。そして前記コンパレータ回路３４においては、これらのスイッチ１１,１２の各導通（オン）状態をそれぞれ確実に検出するべく、
（Ｖ0＋Ｖd） ＜ Ｖth1 ＜ Ｖ11
（Ｖ11＋Ｖd） ＜ Ｖth2 ＜ Ｖ12
として、その判定閾値Ｖth1,Ｖth2をそれぞれ設定して、接地線５２の電位を判定するものとなっている。
【００２９】
尚、コンパレータ回路３４は、例えば図４(ｅ),(ｆ)にそれぞれ示すように、接地線５２の電位の変化を検出した時点から所定の遅れ時間ｔを経て、その判定出力であるリレー３６,３７に対する駆動信号を出力するものとなっている。この遅れ時間ｔは、前述した光信号の通信によりＣＰＵ３３がスイッチ１１,１２の作動状態を検出して前記リレー３６,３７に対する駆動信号を出力するまでに要する時間を見込んだものである。このようなタイミング制御によって、光信号を用いた正規のデータ通信による前記ＣＰＵ３３の制御によるモータＭの駆動が行われる前に、コンパレータ回路３４の出力だけによってモータＭが駆動されるような、いわゆる勇み足的なモータＭの駆動による不具合が防止されている。
【００３０】
かくして上述した如く構成されたシステムによれば、該システムが正常に機能している場合には、端末部１０からの光信号によるデータ通信によって制御部３０はスイッチ１１,１２,〜１８の作動状態を検出し、これらのスイッチ１１,１２,〜１８の作動状態に応じてリレー３６,３７等の作動を制御してモータＭを駆動する。しかし制御部３０と端末部１０との間におかれた手荷物等によってその光信号の伝播経路が遮られ、光信号の送受ができなくなった場合や、端末部１０におけるＣＰＵ２１の機能に障害が発生して光信号を送信しなくなったような場合には、前記制御部３０は前述した接地線５２の電位からスイッチ１１,１２の作動状態を検出して、少なくともリレー３６,３７の作動を制御してモータＭを駆動することになる。
【００３１】
従って接地線５２を介して端末部１０から与えられる電気信号（電位レベル）を用いて上述した光信号によるデータ通信を効果的にバックアップすることが可能となり、ここに端末部１０と制御部３０との間のデータ通信の信頼性を高めることが可能となる。特に端末部１０における複数のスイッチ１１,１２,〜１８の重要度の高いスイッチ（この例ではスイッチ１１,１２）の作動状態（導通）に応じて上述した如く電気信号を発生し、これを制御部３０に通知するように構成しておくことで、例えば座席シートの前後移動からなる最低限の機能を果たすことが可能となるので、その実用的利点が多大である。
【００３２】
ところで本システムは、例えば図５に示すように構築することも可能である。図５は第２の実施形態に係るデータ通信システムの要部概略構成を示しており、先の図１に示すシステムと同一部分には同一符号を付して示してある。
このシステムにおいては前述した座席シートを前後にスライドさせるスイッチ１１,１２に加えて、上記座席シートのリクライニングを制御するスイッチ１３,１４についても、その作動状態を電気信号として制御部３０に通知するように構成されている。尚、スイッチ１１,１２については、２つのメイク接点に対して選択的に導通する２極切換型のスイッチ２５として実現し、スイッチ１３,１４についても同様に２極切換型のスイッチ２６として実現している。
【００３３】
しかしてこのシステムが特徴とするところは、前記各スイッチ２５,２６の各メイク接点（スイッチ１１,１２,１３,１４に相当）にそれぞれ直列に、互いに異なる抵抗値の抵抗（複数の第２の抵抗体）Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３,Ｒ４を接続し、これらの各抵抗Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３,Ｒ４の共通接続点を、前記制御部３０との間に敷設された前記電源線とは異なる専用線５３に接続して構成される。そして前記各スイッチ２５,２６のコモン接点を前記接地線５２を介して接地し、一方、前記制御部３０においては所定の抵抗（第１の抵抗体）Ｒ０を介して上記専用線５３に所定の直流電圧（例えば５Ｖ）を印加し、前記各スイッチ２５,２６の作動状態に応じて前記専用線５３の電位（抵抗Ｒ０の電圧）を変化させることで、該スイッチ２５,２６の作動状態を電気信号として制御部３０に通知するように構成した点にある。
【００３４】
このような構成によれば、スイッチ２５,２６が遮断（オフ）状態のとき、前記専用線５３は抵抗Ｒ０を介してプルアップされるので、専用線５３の電位は上記所定の印加電圧Ｖrefとなる。これに対してスイッチ２５が第１のメイク接点に導通すると（スイッチ１１の導通に相当）、これによって抵抗Ｒ１を介して電流が流れ、前記印加電圧Ｖrefが上記抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ０とにより分圧されるので、このときの専用線５３の電位Ｖ21は
Ｖ21 ＝ Ｖref・ｒ１／（ｒ０＋ｒ１）
となる。またスイッチ２５が第２のメイク接点に導通すると（スイッチ１２の導通に相当）、前記印加電圧Ｖrefが抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ０とにより分圧されるので、このときの専用線５３の電位Ｖ22は
Ｖ22 ＝ Ｖref・ｒ２／（ｒ０＋ｒ２）
となる。
【００３５】
同様にしてスイッチ２６が第１のメイク接点に導通すると（スイッチ１３の導通に相当）、これによって前記印加電圧Ｖrefが上記抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ０とにより分圧されるので、このときの専用線５３の電位Ｖ31は
Ｖ23 ＝ Ｖref・ｒ３／（ｒ０＋ｒ３）
となり、スイッチ２６が第２のメイク接点に導通すると（スイッチ１４の導通に相当）、これによって前記印加電圧Ｖrefが上記抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ０とにより分圧されるので、このときの専用線５３の電位Ｖ41は
Ｖ24 ＝ Ｖref・ｒ４／（ｒ０＋ｒ４）
となる。
【００３６】
従って前記各抵抗Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３,Ｒ４の抵抗値ｒ１,ｒ２,ｒ３,ｒ４を、例えば
ｒ１ ＞ ｒ２ ＞ ｒ３ ＞ ｒ４
なる関係に設定しておけば、前記各スイッチ２５,２６の作動状態に応じて前記専用線５３の電位が
Ｖref ＞ Ｖ21 ＞ Ｖ22 ＞ Ｖ23 ＞ Ｖ24
なる関係で変化することになるので、この専用線５３の電位を判定することで各スイッチ２５,２６の作動状態を検出することが可能となる。
【００３７】
尚、このシステムにおいてはＬＥＤ２２の発光駆動が前記電源線から供給される直流電力を用いて行われるので、その駆動電流Ｉdが専用線５３の電位に影響することはない。但し、座席シートをスライドさせるスイッチ２５と、座席シートをリクライニングさせるスイッチ２６とが同時に導通（オン）となる場合が想定されるので、これらのスイッチ状態をも検出する必要がある。
【００３８】
従ってこの場合には、スイッチ２５が第１のメイク接点に導通し（スイッチ１１の導通に相当）、且つスイッチ２６が第１のメイク接点に導通し（スイッチ１３の導通に相当）したときの専用線５３の電位Ｖ31
Ｖ31＝Ｖref・ｒ１・ｒ３／[r０・(ｒ１＋ｒ３)＋ｒ１・ｒ３］
またスイッチ２５が第１のメイク接点に導通し（スイッチ１１の導通に相当）、且つスイッチ２６が第２のメイク接点に導通し（スイッチ１４の導通に相当）したときの専用線５３の電位Ｖ32
Ｖ32＝Ｖref・ｒ１・ｒ４／[r０・(ｒ１＋ｒ４)＋ｒ１・ｒ４］
スイッチ２５が第２のメイク接点に導通し（スイッチ１２の導通に相当）、且つスイッチ２６が第１のメイク接点に導通し（スイッチ１３の導通に相当）したときの専用線５３の電位Ｖ33
Ｖ33＝Ｖref・ｒ２・ｒ３／[r０・(ｒ２＋ｒ３)＋ｒ２・ｒ３］
そしてスイッチ２５が第２のメイク接点に導通し（スイッチ１２の導通に相当）、且つスイッチ２６が第２のメイク接点に導通し（スイッチ１４の導通に相当）したときの専用線５３の電位Ｖ34
Ｖ34＝Ｖref・ｒ２・ｒ４／[r０・(ｒ２＋ｒ４)＋ｒ２・ｒ４］
が、例えば
Ｖ21 ＞ Ｖ31 ＞ Ｖ22 ＞ Ｖ32 ＞ Ｖ23 ＞ Ｖ33 ＞ Ｖ24 ＞ Ｖ34
或いは
Ｖ21 ＞ Ｖ22 ＞ Ｖ23 ＞ Ｖ24 ＞ Ｖ31 ＞ Ｖ32 ＞ Ｖ33 ＞ Ｖ34
なる関係となるように前記各抵抗Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３,Ｒ４の抵抗値ｒ１,ｒ２,ｒ３,ｒ４をそれぞれ定めるようにすれば良い。
【００３９】
そして制御部３０においては、上記専用線５３の電位をコンパレータ・ロジック回路４０にて判定し、その判定結果に応じて座席シートスライド用のリレー３６,３７およびリクライニング用のリレー４１の作動をそれぞれ制御するようにすれば良い。この場合、上記コンパレータ・ロジック回路４０から出力されるリレー駆動信号と、光信号に応じて前記ＣＰＵ３３から出力リレー駆動信号とを、それぞれワイヤード・オアして各リレー３６,３７,４０に加えるようにすれば十分である。
【００４０】
かくしてこのようにしてスイッチ２５,２６の作動状態に応じて専用線５３の電位を変化させて制御部３０に対して電気信号を通知するように構成した場合においても、先の実施形態と同様な効果が奏せられる。但し、この場合には端末部１０と制御部３０との間に専用線５３を余分に敷設することが必要となる。しかし車両のシャーシ等を利用してその接地電位を規定するようにすれば、接地線５２の敷設を不要とすることができ、或いは電源線として３芯ケーブルを用いることにより実質的なコスト増大を招くことなくシステムを構築することが可能となる。
【００４１】
尚、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。ここでは車両における座席シートの移動制御を例に説明したが、例えば工業用ロボットにおける動作制御を行うような場合にも適用可能である。また光信号に対するバックアップとして伝送する電気信号が示すスイッチの作動状態については、重要度（優先度）の高いものだけとすれば十分である。その他、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形して実施することができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数のスイッチの作動状態に応じた光信号を制御部に対して送信する際、上記スイッチの作動状態を、例えば電源線を利用した電気信号として制御部に通知するので、仮に光信号の送信・受信に支障が生じた場合であっても、制御部においては前記スイッチの作動状態を確実に検出することができるので、モータ等の所定の負荷の作動を確実に制御することができる。従って端末部と制御部との光信号を用いたデータ通信を、簡易にして効果的にバックアップし、システムの動作信頼性を高めることができる等の実用上多大なる効果が奏せられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るデータ通信システムの要部概略構成図。
【図２】光信号によるデータ通信のフレーム構成を示す図。
【図３】複数のスイッチの作動状態を示すデータの送信フレーム上への割り付け例を示す図。
【図４】図１に示すデータ通信システムにおけるスイッチの作動状態と、この作動状態に応じた電気信号（電位）の変化の様子を模式的に示す図。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るデータ通信システムの要部概略構成図。
【符号の説明】
１０ 端末部
１１,１２,〜１８ スイッチ
２１ 演算処理装置（ＣＰＵ）
２２ 赤外線発光ダイオード（ＬＥＤ）
３０ 制御部
３１ フォトダイオード（ＰＤ）
３３ 演算処理装置（ＣＰＵ）
３４ コンパレータ回路
３６,３７ リレー
Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３,Ｒ４ 抵抗（第２の抵抗体）
Ｒ０ 抵抗（第１の抵抗体）
ＢＡＴ バッテリ
Ｍ モータ（負荷）
【発明の属する技術分野】
本発明は、端末部における複数のスイッチの作動状態を示すデータを、所定の負荷の作動を制御する制御部に送信するに好適なデータ通信システムに関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
近時、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ことが普及している。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部に送信するように構築される。
【０００３】
しかしながら制御対象の増加に伴い、そのデータ通信量の増大や、ワイヤーハーネスの敷設量が増加することが否めない。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可変するような場合、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、上記スイッチの作動状態を検出する端末部から、その検出データを赤外線光等を用いた空間伝播により光通信することが試みられている。
【０００４】
ちなみにこの種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）からなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのようなシステムにおいては、例えば座席シートの近傍におかれた手荷物が上述した発光素子と受光素子との間の光信号の伝播空間に入り込む虞がある。すると上記手荷物（障害物）によって前記端末部から送信された光信号が遮られるので、制御部においてはスイッチの状態を検出することができなくなる言う問題点がある。また端末部における演算処理装置（ＣＰＵ）が故障し、正常に機能しなくなった場合においても、制御部においてはスイッチの状態を検出することができなくなる。
【０００６】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、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のできるデータ通信方式を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するべく本発明に係るデータ通信システムは、受信した光信号に応じて駆動信号を出力して所定の負荷の作動を制御する制御部と、この制御部から電源線を介して電源供給されて動作して複数のスイッチの動作状態に応じた、例えば赤外線光による光信号を発生して前記制御部に送信する端末部とからなり、例えば自動車における座席シートの位置や姿勢を制御するに好適なものであって、前記端末部は、前記スイッチの動作に応じた電気信号を発生して前記電源線を介して前記制御部に、前記光信号と共に並列的に送信する電気信号送信手段を備え、前記制御部は、さらに前記電源線を介して前記電気信号送信手段が送信した電気信号を検出した時点から所定の遅れ時間を経て駆動信号を出力して前記負荷の作動を制御する電気信号検出手段を備えることを特徴としている。
【０００８】
ちなみに前記電源線は、対をなして前記制御部から前記端末部に直流電力を供給する電力線と接地線とからなり、この接地線は前記制御部において第１の抵抗体を介して接地される。そして前記端末部における前記電気信号送信手段は、前記電力線と接地線との間に介挿される前記複数のスイッチにそれぞれ直列に接続された互いに抵抗値を異にする複数の第２の抵抗体からなり、前記各スイッチの動作に応じて前記接地線の電位を変化させるように構成される（請求項２）。
【０００９】
また或いは前記電源線は、対をなして前記制御部から前記端末部に直流電力を供給する電力線と接地線とからなり、前記制御部は、上記電源線とは別に所定の電圧を第３の抵抗体を介して前記端末部に供給する専用線を備える。そして前記端末部における前記電気信号送信手段は、前記専用線と前記接地線との間に介挿される前記複数のスイッチにそれぞれ直列に接続された互いに抵抗値を異にする複数の第４の抵抗体からなり、前記各スイッチの動作に応じて前記専用線の電位を変化させるように構成される（請求項３）。
【００１０】
このようにして複数のスイッチの作動状態に応じて前記電源線（接地線）や専用線の電位を変えて、該スイッチの作動状態を電気信号として制御部に送信する電気信号送信手段を備えてなるデータ通信システムによれば、光信号によるデータ通信に障害が発生した場合であっても、上記電気信号からスイッチの作動状態を検出することができるので、負荷に対する作動制御を確実に実行することが可能となる。
【００１１】
特に端末部に設けられた複数のスイッチの中の、負荷の作動制御に欠くことのできない重要度の高いスイッチの作動状態を、上述した電気信号として前述した光信号と共に並列的に制御部に送信するように構成することで、データ通信の信頼性を容易に高めることが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係るデータ通信システムについて、自動車等における座席シートの移動制御（いわゆるパワーシート）に適用されるシステムを例に説明する。尚、座席シートの移動は、例えばシート全体の前後方向へのスライド（ＳＬＤ）、背もたれ部のリクライニング（ＲＣＬ）、座席部のフロントバーチカル（ＦＲＶ）およびリフタ（ＬＦＴ）からなり、それぞれ専用のモータにより移動駆動される。
【００１３】
図１は第１の実施形態に係るシステムの要部概略構成図で、１０は座席シート（図示せず）に組み込まれた複数（８個）のスイッチ１１,１２,〜１８の作動状態に応じた光信号を発生して送信する端末部、３０は上記端末部１０から送られてくる前記各スイッチ１１,１２,〜１８の作動状態を示すデータに応じて、所定の負荷である座席シート移動用のモータＭの作動を制御する制御部である。尚、ここでは座席シートを前後にスライドさせるモータＭと、その制御回路部だけを示している。
【００１４】
端末部１０は、複数のスイッチ１１,１２,〜１８の作動状態を検出する演算処理装置（ＣＰＵ）２１を主体として構成され、該演算処理装置（ＣＰＵ）２１の制御の下で上記各スイッチ１１,１２,〜１８の作動状態に応じて、発光素子である赤外線発光ダイオード（ＬＥＤ）２２を発光駆動するＬＥＤ駆動回路２３を備えている。またこの端末部１０は、電力線５１と接地線５２とからなる一対の電源線を介して該制御部３０から供給される、例えば１２Ｖの直流電力を受けて作動する。特に前記演算処理装置（ＣＰＵ）２１は、電源回路２４により上記１２Ｖの直流電力から生成される５Ｖの安定化電源を受けて作動するものとなっている。
【００１５】
しかして座席シートの前移動（ＳＬＤ＋）を検出するスイッチ１１および座席シートの後移動（ＳＬＤ−）を検出するスイッチ１２は、前記電力線５１と接地線５２との間に抵抗値を異にする抵抗体（第２の抵抗体）Ｒ１,Ｒ２をそれぞれ直列に介して設けられている。そしてこれらのスイッチ１１,１２は、導通（オン）によって前記各抵抗体Ｒ１,Ｒ２との直列接続点の電位を接地線５２の電位に落とし、遮断（オフ）時には上記接続点の電位を電力線５１の電位（１２Ｖ）にプルアップするものとなっている。前記演算処理装置２１は、このようなスイッチ１１,１２の上記各接続点の電位をそれぞれ検出することで、該スイッチ１１,１２の作動状態を検出する。尚、これらのスイッチ１１,１２は、座席シートの前移動（ＳＬＤ＋）と後移動（ＳＬＤ−）とを選択的に指定するものであり、従って同時に導通（オン）することはない。
【００１６】
また座席シートのリクライニング方向（ＲＣＬ＋／ＲＣＬ＋）等を検出する他のスイッチ１３,〜１８は、前記演算処理装置２１の複数のセンシングポートと接地線５２との間にそれぞれ介挿されている。そして演算処理装置２１は、スイッチ１３,〜１８を介して各センシングポートが接地線５２の電位に落とされるか（スイッチの導通）、或いは各センシングポートがオープンであるか（スイッチの遮断）に応じて、各スイッチ１３,〜１８の作動状態を検出している。
【００１７】
演算処理装置２１は、このようにして検出される前記各スイッチ１１,〜１８の作動状態に応じてＬＥＤ駆動回路２３の作動を制御し、ＬＥＤ２２を発光駆動することで光信号を送信する。このＬＥＤ２２の発光駆動による光信号の送信は、例えば図２に示すフレーム構成のデータ系列として行われる。具体的にはこの送信フレームは、赤外線通信を実行する上での前処理に用いられる所定ビット長のリーダパルスＡと、２バイトのデータＢ,Ｃと、データＢ,Ｃに対するＣＲＣコード等の誤り訂正符号Ｄ、および予備としてのアイドル領域Ｅとからなる。
【００１８】
この実施形態においては、前述したスライド（ＳＬＤ）、リクライニング（ＲＣＬ）、フロントバーチカル（ＦＲＶ）およびリフタ（ＬＦＴ）の前後／上下移動（＋／−）をそれぞれ検出する８個のスイッチ１１,１２,〜１８が設けられるだけなので、例えば図３に示すようにデータＢの各ビットに上記各スイッチ１１,１２,〜１８がそれぞれ対応付けられる。そして各スイッチ１１,１２,〜１８がオン（ＯＮ）状態であるときには該当ビットを［１］とし、オフ（ＯＦＦ）状態であるときには該当ビットを［０］にすることで、各スイッチ１１,１２,〜１８の作動状態をそれぞれ示すデータを時系列に送信するものとなっている。尚、データＣについては、座席シートの移動制御とは無関係なデータとして、その全てのビットに［１］なるデータが格納される。
【００１９】
基本的には上述したように構成されて光信号を送信する端末部１０に対して、前記制御部３０は該端末部１０から送信されてくる光信号を受光する受光素子としてのフォトダイオード（ＰＤ）３１と、光信号に応じて上記ＰＤ３１が光電変換出力する受信信号を増幅器３２を介して入力する演算処理装置（ＣＰＵ）３３とを備える。この制御部３０は、バッテリＢＡＴから供給される１２Ｖの直流電力を受けて動作すると共に、該直流電力を前述した電力線５１と接地線５２とからなる一対の電源線を介して前記端末部１０に対して給電する役割を担っている。また前記演算処理装置（ＣＰＵ）３３や増幅器３２、および後述するコンパレータ回路３５等は、電源回路３５により前記直流電力から生成される５Ｖの安定化電源を受けて作動するものとなっている。
【００２０】
しかして前記演算処理装置３３は、前記フォトダイオード（ＰＤ）３１を介して受信されたデータに従って前記モータＭの通電（駆動）を制御するリレー３６,３７を選択的に駆動し、これによってモータＭを正転駆動または逆転駆動している。尚、リレー３６,３７は、前記バッテリＢＡＴから供給される直流電力を前記モータＭに選択的に印加する役割を担うもので、特にリレー３６は上記直流電力をそのままモータＭに印加することで該モータＭを正転駆動し、またリレー３７は上記直流電力の極性を反転させてモータＭに印加することで該モータＭを逆転駆動する。またここでは座席シートを前後にスライドさせるモータＭの駆動を制御するリレー３６,３７だけを示しているが、座席シートをリクライニング、フロントバーチカルおよびリフトする各モータ用のリレーも同様に設けられ、前記演算処理装置３３によりそれぞれその作動が制御される。
【００２１】
ここで本発明に係るシステムが特徴とするところは、制御部３０において前記接地線５２を抵抗（第１の抵抗体）Ｒ０を介して接地し、該接地線５２の電位をフローティングとしている点にある。しかして接地線５２の電位（抵抗Ｒ０に生じる電圧）は、端末部１０（ＣＰＵ２１）に定常的に流れる電流、前記端末部１０におけるスイッチ１１,１２の導通（オン）により前記抵抗Ｒ１,Ｒ２に流れる電流、およびＬＥＤ２２の発光駆動時に流れる電流により変化する。
【００２２】
具体的には端末部１０（ＣＰＵ２１）に定常的に流れる電流を無視するものとすると、スイッチ１１,１２が遮断（オフ）状態にあるときの接地線５２の電位Ｖ0は、
Ｖ0 ≒ ０
と看做し得る。これに対してスイッチ１１が導通（オン）したときには、前記電力線５１に印加された電源電圧Ｖccが該スイッチ１１に直列に接続された抵抗Ｒ１（抵抗値；ｒ１）と接地線５２に接続された抵抗Ｒ０（抵抗値；ｒ０）とにより分圧されるので、接地線５２の電位Ｖ11は
Ｖ11 ＝ Ｖcc・ｒ０／（ｒ１＋ｒ０）
となる。またスイッチ１２が導通（オン）したときには、前記電力線５１に印加された電源電圧Ｖccが、該スイッチ１２に直列に接続された抵抗Ｒ２（抵抗値；ｒ２）と接地線５２に接続された抵抗Ｒ０とにより分圧されるので、接地線５２の電位Ｖ12は
Ｖ12 ＝ Ｖcc・ｒ０／（ｒ２＋ｒ０）
となる。
【００２３】
しかして前述したように上記各スイッチ１１,１２にそれぞれ直列に接続された抵抗Ｒ１,Ｒ２は、その抵抗値ｒ１,ｒ２が互いに異なっているので、該スイッチ１１,１２がそれぞれ導通（オン）したときの接地線５２の電位Ｖ11,Ｖ12は、互いに異なることになる。従って制御部３０において上記接地線５２の電位をモニタすれば、その電位からスイッチ１１,１２の作動状態を検出することが可能となる。
【００２４】
換言すれば前記スイッチ１１,１２にそれぞれ直列に接続された抵抗Ｒ１,Ｒ２は、該スイッチ１１,１２の作動状態に応じて接地線５２の電位を変化させ、該スイッチ１１,１２の作動状態を電気信号として制御部３０に送信する機能を担っている。そして前記制御部３０に組み込まれたコンパレータ回路３４は、このような接地線５２の電位（抵抗Ｒ０に生じる電圧）を、予め設定された閾値と比較することでその電位レベルを判定し、これによってスイッチ１１,１２の作動状態を検出している。そしてこのコンパレータ回路３４は、検出したスイッチ１１,１２の作動状態に応じて前記モータＭの通電（駆動）を制御するリレー３６,３７を選択的に駆動し、モータＭを正転駆動または逆転駆動するものとなっている。
【００２５】
尚、このコンパレータ回路３４から出力されるリレー駆動信号、および前記ＣＰＵ３３から出力されるリレー駆動信号は、オア回路３８,３９を介して前記リレー３６,３７にそれぞれ加えられる。従って前記各リレー３６,３７は、コンパレータ回路３４から出力されるリレー駆動信号またはＣＰＵ３３から出力されるリレー駆動信号の少なくとも一方を受けたときに作動し、例えば前述した光信号によるデータ通信が正常に行われなかった場合であっであっても、接地線５２を介して通知された電気信号に従って、スイッチ１１,１２の作動状態に応じて作動することになる。
【００２６】
ここで前述したコンパレータ回路３４による接地線５２の電位（抵抗Ｒ０に生じる電圧）からのスイッチ１１,１２の作動状態の検出について、図４を参照して今少し詳しく説明する。尚、ここでは前記各抵抗Ｒ１,Ｒ２の抵抗値ｒ１,ｒ２が（ｒ１＞ｒ２）なる関係を有するものとして説明する。
今、端末部１０におけるスイッチ１１が図４(ａ)に示すように期間Ｔ１に亘って導通（オン）すると、このスイッチ１１の導通（オン）に伴って接地線５２の電位が前述したように遮断（オフ）時の電位Ｖ0から電位Ｖ11へと変化する。またこのとき前記ＣＰＵ２１は、複数のスイッチ１１,１２,〜１８の作動状態を検出してＬＥＤ２２を発光駆動して光信号を送信するので、該光信号の送信時にはＬＥＤ２２を流れる電流Ｉdも前記接地線５２を介して抵抗Ｒ０に流れ込むことになるので、接地線５２の電位は（ｒ０×Ｉd＝Ｖd）だけ高くなる。従ってスイッチ１１の導通期間Ｔ１においては、接地線５２の電位は、図４(ｄ)に示すように電位Ｖ11と電位（Ｖ11＋Ｖd）との間で変化する。
【００２７】
これに対して図４(ｂ)に示すように別の期間Ｔ２においてスイッチ１２が導通（オン）すると、このスイッチ１２の導通（オン）に伴って接地線５２の電位が前述したように遮断（オフ）時の電位Ｖ0から電位Ｖ12へと変化し、また光信号の送信に伴って図４(ｄ)に示すように接地線５２の電位は電位Ｖ12と電位（Ｖ12＋Ｖd）との間で変化する。尚、図４(ｃ)に示すように更に別の期間Ｔ３において他のスイッチ１３,〜１８が導通（オン）しても、これによって接地線５２の電位が電位Ｖ0から変化することはなく、光信号の送信に伴って図３(ｄ)に示すように電位Ｖ0と電位（Ｖ0＋Ｖd）との間で変化するだけである。
【００２８】
しかして前述した抵抗Ｒ１,Ｒ２の抵抗値ｒ１,ｒ２は、上述した光通信に伴うＬＥＤ２２の通電電流Ｉdによる前記接地線５２の電位の変化（電圧Ｖd）に拘わることなく前記スイッチ１１,１２の導通（オン）による接地線５２の電位の変化（電圧Ｖ11,Ｖ12）をそれぞれ確実に検出するべく、
（Ｖ11−Ｖ0） ＞ Ｖd , （Ｖ12−Ｖ11） ＞ Ｖd
なる関係を満たすように設定されている。そして前記コンパレータ回路３４においては、これらのスイッチ１１,１２の各導通（オン）状態をそれぞれ確実に検出するべく、
（Ｖ0＋Ｖd） ＜ Ｖth1 ＜ Ｖ11
（Ｖ11＋Ｖd） ＜ Ｖth2 ＜ Ｖ12
として、その判定閾値Ｖth1,Ｖth2をそれぞれ設定して、接地線５２の電位を判定するものとなっている。
【００２９】
尚、コンパレータ回路３４は、例えば図４(ｅ),(ｆ)にそれぞれ示すように、接地線５２の電位の変化を検出した時点から所定の遅れ時間ｔを経て、その判定出力であるリレー３６,３７に対する駆動信号を出力するものとなっている。この遅れ時間ｔは、前述した光信号の通信によりＣＰＵ３３がスイッチ１１,１２の作動状態を検出して前記リレー３６,３７に対する駆動信号を出力するまでに要する時間を見込んだものである。このようなタイミング制御によって、光信号を用いた正規のデータ通信による前記ＣＰＵ３３の制御によるモータＭの駆動が行われる前に、コンパレータ回路３４の出力だけによってモータＭが駆動されるような、いわゆる勇み足的なモータＭの駆動による不具合が防止されている。
【００３０】
かくして上述した如く構成されたシステムによれば、該システムが正常に機能している場合には、端末部１０からの光信号によるデータ通信によって制御部３０はスイッチ１１,１２,〜１８の作動状態を検出し、これらのスイッチ１１,１２,〜１８の作動状態に応じてリレー３６,３７等の作動を制御してモータＭを駆動する。しかし制御部３０と端末部１０との間におかれた手荷物等によってその光信号の伝播経路が遮られ、光信号の送受ができなくなった場合や、端末部１０におけるＣＰＵ２１の機能に障害が発生して光信号を送信しなくなったような場合には、前記制御部３０は前述した接地線５２の電位からスイッチ１１,１２の作動状態を検出して、少なくともリレー３６,３７の作動を制御してモータＭを駆動することになる。
【００３１】
従って接地線５２を介して端末部１０から与えられる電気信号（電位レベル）を用いて上述した光信号によるデータ通信を効果的にバックアップすることが可能となり、ここに端末部１０と制御部３０との間のデータ通信の信頼性を高めることが可能となる。特に端末部１０における複数のスイッチ１１,１２,〜１８の重要度の高いスイッチ（この例ではスイッチ１１,１２）の作動状態（導通）に応じて上述した如く電気信号を発生し、これを制御部３０に通知するように構成しておくことで、例えば座席シートの前後移動からなる最低限の機能を果たすことが可能となるので、その実用的利点が多大である。
【００３２】
ところで本システムは、例えば図５に示すように構築することも可能である。図５は第２の実施形態に係るデータ通信システムの要部概略構成を示しており、先の図１に示すシステムと同一部分には同一符号を付して示してある。
このシステムにおいては前述した座席シートを前後にスライドさせるスイッチ１１,１２に加えて、上記座席シートのリクライニングを制御するスイッチ１３,１４についても、その作動状態を電気信号として制御部３０に通知するように構成されている。尚、スイッチ１１,１２については、２つのメイク接点に対して選択的に導通する２極切換型のスイッチ２５として実現し、スイッチ１３,１４についても同様に２極切換型のスイッチ２６として実現している。
【００３３】
しかしてこのシステムが特徴とするところは、前記各スイッチ２５,２６の各メイク接点（スイッチ１１,１２,１３,１４に相当）にそれぞれ直列に、互いに異なる抵抗値の抵抗（複数の第２の抵抗体）Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３,Ｒ４を接続し、これらの各抵抗Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３,Ｒ４の共通接続点を、前記制御部３０との間に敷設された前記電源線とは異なる専用線５３に接続して構成される。そして前記各スイッチ２５,２６のコモン接点を前記接地線５２を介して接地し、一方、前記制御部３０においては所定の抵抗（第１の抵抗体）Ｒ０を介して上記専用線５３に所定の直流電圧（例えば５Ｖ）を印加し、前記各スイッチ２５,２６の作動状態に応じて前記専用線５３の電位（抵抗Ｒ０の電圧）を変化させることで、該スイッチ２５,２６の作動状態を電気信号として制御部３０に通知するように構成した点にある。
【００３４】
このような構成によれば、スイッチ２５,２６が遮断（オフ）状態のとき、前記専用線５３は抵抗Ｒ０を介してプルアップされるので、専用線５３の電位は上記所定の印加電圧Ｖrefとなる。これに対してスイッチ２５が第１のメイク接点に導通すると（スイッチ１１の導通に相当）、これによって抵抗Ｒ１を介して電流が流れ、前記印加電圧Ｖrefが上記抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ０とにより分圧されるので、このときの専用線５３の電位Ｖ21は
Ｖ21 ＝ Ｖref・ｒ１／（ｒ０＋ｒ１）
となる。またスイッチ２５が第２のメイク接点に導通すると（スイッチ１２の導通に相当）、前記印加電圧Ｖrefが抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ０とにより分圧されるので、このときの専用線５３の電位Ｖ22は
Ｖ22 ＝ Ｖref・ｒ２／（ｒ０＋ｒ２）
となる。
【００３５】
同様にしてスイッチ２６が第１のメイク接点に導通すると（スイッチ１３の導通に相当）、これによって前記印加電圧Ｖrefが上記抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ０とにより分圧されるので、このときの専用線５３の電位Ｖ31は
Ｖ23 ＝ Ｖref・ｒ３／（ｒ０＋ｒ３）
となり、スイッチ２６が第２のメイク接点に導通すると（スイッチ１４の導通に相当）、これによって前記印加電圧Ｖrefが上記抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ０とにより分圧されるので、このときの専用線５３の電位Ｖ41は
Ｖ24 ＝ Ｖref・ｒ４／（ｒ０＋ｒ４）
となる。
【００３６】
従って前記各抵抗Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３,Ｒ４の抵抗値ｒ１,ｒ２,ｒ３,ｒ４を、例えば
ｒ１ ＞ ｒ２ ＞ ｒ３ ＞ ｒ４
なる関係に設定しておけば、前記各スイッチ２５,２６の作動状態に応じて前記専用線５３の電位が
Ｖref ＞ Ｖ21 ＞ Ｖ22 ＞ Ｖ23 ＞ Ｖ24
なる関係で変化することになるので、この専用線５３の電位を判定することで各スイッチ２５,２６の作動状態を検出することが可能となる。
【００３７】
尚、このシステムにおいてはＬＥＤ２２の発光駆動が前記電源線から供給される直流電力を用いて行われるので、その駆動電流Ｉdが専用線５３の電位に影響することはない。但し、座席シートをスライドさせるスイッチ２５と、座席シートをリクライニングさせるスイッチ２６とが同時に導通（オン）となる場合が想定されるので、これらのスイッチ状態をも検出する必要がある。
【００３８】
従ってこの場合には、スイッチ２５が第１のメイク接点に導通し（スイッチ１１の導通に相当）、且つスイッチ２６が第１のメイク接点に導通し（スイッチ１３の導通に相当）したときの専用線５３の電位Ｖ31
Ｖ31＝Ｖref・ｒ１・ｒ３／[r０・(ｒ１＋ｒ３)＋ｒ１・ｒ３］
またスイッチ２５が第１のメイク接点に導通し（スイッチ１１の導通に相当）、且つスイッチ２６が第２のメイク接点に導通し（スイッチ１４の導通に相当）したときの専用線５３の電位Ｖ32
Ｖ32＝Ｖref・ｒ１・ｒ４／[r０・(ｒ１＋ｒ４)＋ｒ１・ｒ４］
スイッチ２５が第２のメイク接点に導通し（スイッチ１２の導通に相当）、且つスイッチ２６が第１のメイク接点に導通し（スイッチ１３の導通に相当）したときの専用線５３の電位Ｖ33
Ｖ33＝Ｖref・ｒ２・ｒ３／[r０・(ｒ２＋ｒ３)＋ｒ２・ｒ３］
そしてスイッチ２５が第２のメイク接点に導通し（スイッチ１２の導通に相当）、且つスイッチ２６が第２のメイク接点に導通し（スイッチ１４の導通に相当）したときの専用線５３の電位Ｖ34
Ｖ34＝Ｖref・ｒ２・ｒ４／[r０・(ｒ２＋ｒ４)＋ｒ２・ｒ４］
が、例えば
Ｖ21 ＞ Ｖ31 ＞ Ｖ22 ＞ Ｖ32 ＞ Ｖ23 ＞ Ｖ33 ＞ Ｖ24 ＞ Ｖ34
或いは
Ｖ21 ＞ Ｖ22 ＞ Ｖ23 ＞ Ｖ24 ＞ Ｖ31 ＞ Ｖ32 ＞ Ｖ33 ＞ Ｖ34
なる関係となるように前記各抵抗Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３,Ｒ４の抵抗値ｒ１,ｒ２,ｒ３,ｒ４をそれぞれ定めるようにすれば良い。
【００３９】
そして制御部３０においては、上記専用線５３の電位をコンパレータ・ロジック回路４０にて判定し、その判定結果に応じて座席シートスライド用のリレー３６,３７およびリクライニング用のリレー４１の作動をそれぞれ制御するようにすれば良い。この場合、上記コンパレータ・ロジック回路４０から出力されるリレー駆動信号と、光信号に応じて前記ＣＰＵ３３から出力リレー駆動信号とを、それぞれワイヤード・オアして各リレー３６,３７,４０に加えるようにすれば十分である。
【００４０】
かくしてこのようにしてスイッチ２５,２６の作動状態に応じて専用線５３の電位を変化させて制御部３０に対して電気信号を通知するように構成した場合においても、先の実施形態と同様な効果が奏せられる。但し、この場合には端末部１０と制御部３０との間に専用線５３を余分に敷設することが必要となる。しかし車両のシャーシ等を利用してその接地電位を規定するようにすれば、接地線５２の敷設を不要とすることができ、或いは電源線として３芯ケーブルを用いることにより実質的なコスト増大を招くことなくシステムを構築することが可能となる。
【００４１】
尚、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。ここでは車両における座席シートの移動制御を例に説明したが、例えば工業用ロボットにおける動作制御を行うような場合にも適用可能である。また光信号に対するバックアップとして伝送する電気信号が示すスイッチの作動状態については、重要度（優先度）の高いものだけとすれば十分である。その他、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形して実施することができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数のスイッチの作動状態に応じた光信号を制御部に対して送信する際、上記スイッチの作動状態を、例えば電源線を利用した電気信号として制御部に通知するので、仮に光信号の送信・受信に支障が生じた場合であっても、制御部においては前記スイッチの作動状態を確実に検出することができるので、モータ等の所定の負荷の作動を確実に制御することができる。従って端末部と制御部との光信号を用いたデータ通信を、簡易にして効果的にバックアップし、システムの動作信頼性を高めることができる等の実用上多大なる効果が奏せられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るデータ通信システムの要部概略構成図。
【図２】光信号によるデータ通信のフレーム構成を示す図。
【図３】複数のスイッチの作動状態を示すデータの送信フレーム上への割り付け例を示す図。
【図４】図１に示すデータ通信システムにおけるスイッチの作動状態と、この作動状態に応じた電気信号（電位）の変化の様子を模式的に示す図。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るデータ通信システムの要部概略構成図。
【符号の説明】
１０ 端末部
１１,１２,〜１８ スイッチ
２１ 演算処理装置（ＣＰＵ）
２２ 赤外線発光ダイオード（ＬＥＤ）
３０ 制御部
３１ フォトダイオード（ＰＤ）
３３ 演算処理装置（ＣＰＵ）
３４ コンパレータ回路
３６,３７ リレー
Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３,Ｒ４ 抵抗（第２の抵抗体）
Ｒ０ 抵抗（第１の抵抗体）
ＢＡＴ バッテリ
Ｍ モータ（負荷）
Claims (3)
- 受信した光信号に応じて駆動信号を出力して所定の負荷の作動を制御する制御部と、この制御部から電源線を介して電源供給されて動作して複数のスイッチの動作状態に応じた光信号を発生して前記制御部に送信する端末部とからなり、
前記端末部は、前記スイッチの動作に応じた電気信号を発生して前記電源線を介して前記制御部に、前記光信号と共に並列的に送信する電気信号送信手段を備え、
前記制御部は、さらに前記電源線を介して前記電気信号送信手段が送信した電気信号を検出した時点から所定の遅れ時間を経て駆動信号を出力して前記負荷の作動を制御する電気信号検出手段を備えることを特徴とするデータ通信システム。 - 前記電源線は、対をなして前記制御部から前記端末部に直流電力を供給する電力線と接地線とからなり、
前記接地線は前記制御部において第１の抵抗体を介して接地され、
前記端末部における前記電気信号送信手段は、前記電力線と接地線との間に介挿される前記複数のスイッチにそれぞれ直列に接続された互いに抵抗値を異にする複数の第２の抵抗体からなり、前記各スイッチの動作に応じて前記接地線の電位を変化させるものである請求項１に記載のデータ通信システム。 - 前記電源線は、対をなして前記制御部から前記端末部に直流電力を供給する電力線と接地線とからなり、
前記制御部は、所定の電圧を第１の抵抗体を介して前記端末部に供給する専用線を備え、
前記端末部における前記電気信号送信手段は、前記専用線と前記接地線との間に介挿される前記複数のスイッチにそれぞれ直列に接続された互いに抵抗値を異にする複数の第２の抵抗体からなり、前記各スイッチの動作に応じて前記専用線の電位を変化させるものである請求項１に記載のデータ通信システム。
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