JPH01251265A - プロセッサ・モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、玩具、家庭電化製品、パーソナルロボットな
どに内蔵されるプロセッサ・モジュールに関するもので
ある。

（従来の技術） 玩具、家庭電化製品、パーソナルロボ・ノドなどの制御
は、中央処理部と記憶部から成るコンピュータ部を製品
に内蔵して行うことが多い。

制御用のコンピュータも被制御対象の家庭電化製品も共
にプリント基板単位のモジュール化によって製品の多様
化に備えられる。しかしながら、モジュールの機能、特
に、入出力の追加・変更に関する機能は、十分とは言え
ない。

従来、製品の機能を向上させる必要が生じたとき、制御
プログラムを全面的に書替えたり、コンピュータを含む
ユニットを追加しこのユニットに対する情報交換手段を
新たに設置したりすることなどにより対処していた。

製品がユーザに渡ったのち、異常が発生して故障した場
合、故障に至った履歴を知ることが出来れば、修理する
者にとって有効である。従来は、修理する者がユーザか
ら異常時の現象を聴取していた。

また、ユーザがある製品とこれとは異なる機能の製品を
組合わせることにより本来なかった機能を実現したい場
合があり、この場合、制御の変更による機能の変更が必
要になる。しかしながら、従来は、ユーザが制御の変更
によって機能の変更を行うことができなかった。

（発明が解決しようとする課題） 製品機種の増加に容易に対応できるよう、制御要素の共
通点を持たせること。この制御要素の共通単位が相互に
通信（情報交換）できること。

製品の多機能化−に伴って複雑化の方向に進む傾向があ
るが、複雑化した製品の故障修理には、製品異常の履歴
が判らないと修理が困難になる。人間の生命に関わる製
品とか、幼児相手のおもちゃなど、製品が異常を起こし
た場合、コンピュータ部が異常を検知して製品の異常回
路部分を切り放す措置などをして製品の安全性を確保す
る必要がある。製品をテストするとき中央処理部の状態
を把握して変更可能であると作業がはかどる。

種々の機能を持つ製品を集めて統合化することで新たな
効用をねらう時、統合化に則した機能を追加するには制
御プログラムを変更可能としてお（必要がある。

（課題を解決するための手段） 制御要素の共通単位が相互に通信（情報交換）できるこ
とについては、プロセッサ・モジュールを中央処理部と
記憶部などからなるプロセッサ・モジュールのみに動作
に必要な電力を供給する専用の電池を一体に形成すると
共に、外部との情報交換ができるように専用の入出力ポ
ートを設ける。

プロセッサ・モジュールをシステム化して利用できるよ
うにするために、複数のプロセッサ・モジュールが機能
分担できるように情報交換ポート対を複数個配置し、こ
のポートを通して情報交換をする。さらにトリガ端子で
プロセッサ・モジュール相互間やプロセッサ・モジュー
ルと外部の事象とタイミングをとる。トリガ端子とは別
に同期端子でプロセッサ・モジュール相互間やプロセッ
サ・モジュールと外部の機器との同期をとる。

このモジュールを内蔵した応用製品の機種を増やす場合
に簡単に対応がとれるように、制御要素共通単位を、ア
ナログ入出力可能な入出力ポートで外部とのインタフェ
ースをとるモジュールとする。さらにアナログ入出力可
能な入出力ポートはＡ／Ｄ、Ｄ／Ａチャネルをバッファ
を経て中央処理部に接続したプロセスモジュールを構成
している。

複雑化した製品の故障修理に、製品異常の履歴を知れれ
ば修理するのに効果が大きいが、プロセッサ・モジュー
ルに記憶部と電源とタイマとカレンダーと読み書き一可
能な入出力ポートとを用意して、これによって製品の異
常現象を記録し、さらに異常を検知して製品の異常回路
部分を切り放す措置などをすることが可能となる。

種々の機能を持つ製品を集めて統合化することをで新た
な効用をねらう時、外部から情報交換ポートを通じてプ
ログラムの改編を行うことで、統合化に即した機能を付
加することを可能とする。

入出力を切替え可能とすることで処理をプログラムによ
るスケジュール管理のもとに割当てて処理の項目を増や
せるのでシステム化が図れる。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例に係わるプロセッサ・モジュ
ールの平面図、第２図は上記第１図の八−Ａ断面図、第
３図は上記第１図のＢ−Ｂ断面図である。第４図は上記
プロセッサ・モジュールの構成を示すブロック図である
。

この実施例のプロセッサ・モジュール１は、−体に形成
された略１０１０Ｘ３０Ｘ６の樹脂パッケージ１１で構
成される。パッケージ１１内には中央処理回路、タイマ
、カレンダー、増幅回路、Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ変換回路を備
えた中央処理部１４と、記憶部１５からなるプロセッサ
チップ１６が形成される。また、パフケージ１１の上面
には薄型の電池１２が配置されると共に、パッケージ１
１の側部には情報交換ポート４０、入出力ポート群１３
及び外部から電池１２への給電端子２３などが形成され
ている。

またパッケージ１１の内部には、プロセッサチップ１６
が搭載されると共に、中央処理部の人出力ポート群ｇｏ
、６０．７０が入出力ポート１３に接続されている。プ
ロセッサチップ１６の情報交換ポート４０は、投受光素
子２０に接続されている。プロセッサチップ１６、投受
光素子２０の各電源端子は電池１２の電極に接続され、
チップや素子に給電する。

中央処理部１４、記憶部１５、タイマ部８３、カレンダ
一部８４はバス３に接続されている。

入出力ポート１３は、アナログ入力ポート５０、アナロ
グ出力ポートロ０、ディジタル入出力ポートから構成さ
れるー。各ポート５０．６０．７０は中央処理部からみ
たアドレスにマツピングされた制御ラッチによるアナロ
グポート・セレクタの機能を持つ。

プロセッサ・モジュールの外部からのアナログ信号は、
アナログ入力ポート５０から増幅回路５１、Ａ／Ｄ変換
回路５２、ディジタルポート・セレクタ５３、カウンタ
付きＦＩＦＯバッファ５４を介してバス３に接続され、
信号値が取込まれる。

これとは逆に、プロセッサ・モジュール外部へのアナロ
グ信号は、カウンタ付きＦＩＦＯバッファ６４からディ
ジタルポート・セレクタ６３、Ｄ／Ａ変換回路６２、増
幅回路６１を介してアナログ出力ポートロ０に出力され
る。ディジタル入出カポ−ドア０は、バス３に接続され
ている。

トリガポート８０、同期端子８１は中央処理部１４に接
続されている。これらの端子でプロセッサ・モジュール
の外部とタイミングをとる。情報交換ポート４０はバス
３に接続され、そのアドレスはマツプされている。この
ポートに接続された投受光素子２０で他のプロセッサ・
モジュールと交信をしてプログラムの書替えなどを行う
。

なお電池１２は交換可能とすることもできる。

また、電池１２を蓄電池で構成し、給電端子２３を介し
て外部電源から電気を補充することもできる。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明のプロセッサ・モジ
ュールは、制御対象の機器に異常が発生しても機器とは
別の電源をモジュール内に持つので、機器の異常履歴を
プロセッサ・モジュール内の記憶部に残せる。入出力の
状態を保持できる。

外部情報交換ポートからデータを取り出したり、テスト
命令を与えることができるので、異常履歴を取り出す場
合でもプロセッサ・モジュールを機器に装着したままで
、外す必要がない。

システム化や機能の増大が必要になった場合、プロセッ
サ・モジュールのプログラムを情報ポートを通じて改編
することで目的を達成できる。

システム化しても個々のプロセッサ・モジュールは電源
が独立し−でおり、互いに影響を及ぼさない。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図は本発明の一実施例のプロセ
ッサ・モジュールの平面図と断面図、第４図は上記プロ
セッサ・モジュールの構成を示すブロック図である。 １・・・プロセッサ・モジュール、３・・・バス３．１
０・・・情報入出力ポート、１１・・・共通のパッケー
ジ、１２・・・電池、１３・・・入出力ポート、１４・
・・中央処理部、１５・・・記憶部、１６・・・プロセ
ッサチップ、２０・・・投受光素子、２３・・・外部か
ら電池への給電端子、４０・・・投受光素子、５０・・
・アナログ入力ポート、６０・・・アナログ出力ポート
、７０・・・ディジタル入出力ポート。 特許出願人　日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 代　理　人　弁理士　榎井俊彦 第１図 第２図 第３図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）中央処理部と記憶部とを備えたコンピュータ部と
   このコンピュータ部にのみ動作電力を供給する電池とを
   一体に形成すると共に、外部と情報を交換する端子を同
   一個体に形成したことを特徴とするプロセッサ・モジュ
   ール。
2. （２）前記中央処理部と記憶部とに加えてタイマ、カレ
   ンダー、アナログ入出力ポートに増幅回路を介してＡ／
   Ｄ変換回路とＤ／Ａ変換回路とが切替えスイッチで接続
   される入出力ポート、トリガ入出力端子及び同期端子を
   前記コンピュータ部に備える共に、 この同一モジュール内に電池を持ち、さらに外部と情報
   を交換するポートを同一モジュールに内蔵し、外部から
   のプログラムの書込みを可能としたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のプロセッサ・モジュール。
3. （３）前記入出力ポートの出力部は、前記中央処理部側
   にそれぞれのカウンタ値を保存するレジスタを有する複
   数のデジタルバッファが形成され、これらのバッファの
   切替えによりチャネルを切替る切り替え機構が設けられ
   、各チャネルはＤ／Ａ変換回路、増幅回路、入出力ポー
   トが順に配列されて構成されたことを特徴とする特許請
   求の範囲第２項記載のプロセッサ・モジュール。
4. （４）前記入出力ポートの入力部は、前記中央処理部側
   にそれぞれのカウンタ値を保存するレジスタを有する複
   数のデジタルバッファが形成され、これらのバッファの
   切替えによりチャネルを切替る切り替え機構が設けられ
   、各チャネルはＡ／Ｄ変換回路、増幅回路、入出力ポー
   トが順に配列されて構成されたことを特徴とする特許請
   求の範囲第２項記載のプロセッサ・モジュール。
5. （５）前記入出力ポートのレジスタのカウンタ値及び増
   幅回路の増幅度は前記コンピュータ部の中央処理部から
   リード／ライト可能であることを特徴とする特許請求の
   範囲第３項又は第４項記載のプロセッサ・モジュール。