JPH0639182A - 全自動洗濯乾燥機における制御用コントロ−ラの通信制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、洗濯乾燥機の制御部における、複数
マイコン間でのシリアルリンク部における耐ノイズ性の
信頼性向上を目的とする。 【構成】Ｉ／Ｏの増加，基板実装空間の自由度から複数
マイコンの構成をとっている。マスタ−マイコン１とス
レ−ブマイコン２とはシリアル通信で互いの状態，制御
コ−ドを交信する。マスタ−マイコン１とスレ−ブマイ
コン２間は、シリアルリンク回路部３を介してハ−ド的
に構成するが、１００Ｖの負荷が多数存在する電気的な
悪条件下で正常な通信機能を果たすために、通常のエラ
−検出とリトライ機能だけでなく、クロックレイトコン
トロ−ルとフィルタ−セレクト端子を設け、それらを機
能させて通信の信頼性を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は全自動洗濯乾燥機に係
り、さらに詳細には、複数マイコンでシリアルリンクを
構成する場合に、その通信エラ−を回復させることので
きる、全自動洗濯乾燥機における制御用コントロ−ラの
通信制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、洗擢機，乾燥機は１チップマイコ
ンで制御されており、２チップ以上のマイコンで制御さ
れているケ−スはみられず、したがってシリアル通信を
用いることもなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ただし、洗濯から乾燥
まで多くの行程を一貫しておこなう全自動洗濯乾燥機、
すなわち複合機能を有する全自動洗濯乾燥機の場合、Ｉ
／Ｏ点数等の物理的な理由で端子数不足となることは必
至であり、したがってマイコンを数チップで構成し、複
数マイコン間をシリアル通信することが考えられる。

【０００４】ところで、他の分野では、マイコンを数チ
ップで構成し、複数マイコン間をシリアル通信すること
が広くおこなわれており、それらでは、通信コ−ドの中
にパリティチェックのビットやサムチェックのビットあ
るいはフレ−ムを用い、通信エラ−検出をおこなう制御
方式を採用している。

【０００５】すなわち、他の分野では、パリティチェッ
ク，サムチェックをタイムアップまでリトライを繰り返
す方式を採用しているが、本発明でも同様な構成を採用
し、さらにクロックレイトコントロ−ルをおこない、バ
−ストノイズに対する信頼性を向上させようとするもの
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】基本的な構成は、エラ
−を検出する手段を持つこと。エラ−を生じた場合、
正常に通信が完了するまで繰返し送信する機能（リトラ
イ機能）を持つこと。リトライが永遠に継続してハン
グアップ状態にならないよう歯止め手段（タイムアップ
機能）を持つこと。前記のリトライ中、通信条件を
ノイズに対して有利な条件に変化させること。そして、
特に項の手段として、クロックレイトを変化させるこ
とと併せて、フィルタ−部の帯域を変化させる手段を持
たせる。

【０００７】

【作用】以上の構成において、、バ−ストノイズ対策と
しては、サムチェックまたはパリティチェックのエラ−
検出コ−ドによってエラ−検出後リトライし、そのリト
ライ回数の上限値とタイマ−による時間監視までの間に
正常な通信が完了しない場合は通信エラ−とし、その場
合、クロックレイトとフィルタ−セレクトを変えて再度
同様な通信をおこない、バ−ストノイズに対してシリア
ルリンクを強化する。

【０００８】

【実施例】図１に全自動洗濯乾燥機の全体的構成を示
す。

【０００９】図１に示すように、論理制御部は、マスタ
−マイコン１とスレ−ブマイコン２の２個のワンチップ
マイコンから構成される。これら２個のマイコン１，２
は、それぞれマスタ−マイコン用クロック回路９，マス
タ−マイコン用リセット回路１０とスレ−ブマイコン用
クロック回路１１，スレ−ブ−マイコン用リセット回路
１２を有しており、シリアルリンク回路部３を介して通
信結合される。そして、これらは、実施例の場合、３線
の同期式で構成されており、そのため、ＳＣＫ（シリア
ルクロック−−同期をとるための基準信号），Ｓｏ（シ
リアルアウト−−デ−タの出力信号），Ｓｉ（シリアル
イン−−デ−タの入力信号）の３本の信号線から構成さ
れている。

【００１０】マイコン１は、主に洗濯モ−タ，乾燥モ−
タ，給水バルブソレノイド，排水モ−タ，ヒ−タ，槽の
状態を変えるためのモ−タ，ファンモ−タ，クラッチソ
レノイド，ドアロックソレノイド等の数十種類の１００
Ｖ系の負荷４を駆動させる。そして、前記駆動条件とし
ては、外フタ，内フタ，ドアロック状態，槽の直立状態
検知，槽の横状態検知等の各種状態信号群５および水位
センサ−，湿度センサ−，汚れセンサ−等のセンサ−群
６を監視しながら顧客の設定したシ−ケンスを実行す
る。前述の顧客の設定は、入力ＳＷ回路８を介してスレ
−ブマイコン２に入力指示される。その設定確認，進行
状態は表示回路７に表示され、入力内容は、シリアルリ
ンク回路部３を介してマスタ−マイコン１に、またマス
タマイコン１からスレ−ブマイコン２へは、表示のため
の状態内容，シ−ケンスの進行状態が通信される。

【００１１】このように、洗濯から乾燥まで多くの行程
を一貫しておこなう全自動洗濯乾燥機の場合、複数マイ
コンおよびシリアルリンクの採用は、マンマシン性の向
上化を目的とした表示機能のグレ−ドアップ，製品機能
の複合化，機能の高度化（センサ−数の増加，負荷の増
加等）を考慮するときわめて有効であり、１チップマイ
コンが通常有するＩ／Ｏ数（入力信号本数，出力信号本
数）の不足、さらには電子部品を搭載する基板面積の制
限の問題を解決することができる。なお、シリアルリン
クは同期，非同期，半二重，全二重，２線式，３線式等
と様々あるが、最近のワンチップマイコンの多くはこれ
らの機能を満たすハ−ドウェア−，ソフトウェア−を内
蔵しており、本実施例では３線式の同期型，全二重を用
いて構成した。

【００１２】シリアルリンク回路部３の詳細を図２に示
す。

【００１３】図２に示すように、シリアルリンク回路部
３は、耐ノイズ性向上のために簡単な積分型回路でＲＣ
フィルタ−を構成している。プルアップ抵抗３ａはコン
デンサ３ｃの充電に寄与する。また、コンデンサ３ｃの
放電時は制限抵抗３ｂが寄与し、かつマスタ−マイオン
１，スレ−ブマイコン２の入力保護もおこなう。

【００１４】以上の構成において、通常は周波数特性カ
ットオフｆ１ｋＨｚで帯域を制限するが、通信時エラ−
が多発する場合には、フィルタセレクトをＨレベルにし
て補助コンデンサ３ｄをコンデンサ３ｃに並列に付加
し、容量を増加させる。なお、通常はフィルタ−セレク
トをＬレベルとして抵抗内蔵型トランジスタ３ｂ（理想
的にはアナログスイッチがよいが、経済性を優先させて
トランジスタでも構成可能で、本実施例はトランジスタ
を使用する）をカットオフ状態とし、補助コンデンサ３
ｄを切り離す。そして、前記容量の増加により、周波数
特性カットオフｆ２ｋＨｚまで帯域を狭めることでノイ
ズに対する耐力を向上させる。

【００１５】シリアルリンク回路部３は、離れた場所に
実装されるマイコン基板１，２間をつないでおり、マイ
コン基板１，２とシリアルリンク回路部３との間には、
ＡＣ系の配線が近傍にあり、電磁環境上、良好な環境で
はない。また、最近出回り始めている光結合リンクを用
いるほど製品の耐環境性，経済条件はよくない。

【００１６】なお、その他のメタリック有線でも回路構
成，線材の選択，通信デバイスの選択は可能であり、そ
の他通信プロトコルで信頼性を高める手段も多々ある
が、経済性と製品機能の主目的から考えるとバランスを
欠いている。したがって、経済性を有する簡単な手段で
耐ノイズ性を高め、高信頼性を確保する意味で本方式の
意味と必要がある。

【００１７】図３にシリアルリンク回路部３部分におけ
るＣＲ積分回路のｆ特を示す。

【００１８】この図では、図２に示したフィルタ−セレ
クトの切替えによってカットオフ周波数がｆ１からｆ２
に切り替わることを示すものであり、カットオフがｆ２
の場合は、Ａ部で示す帯域で生成されるクロック周波数
にクロックレイトを落して送受信する。

【００１９】図４にバ−ストノイズとランダムノイズを
示す。

【００２０】電磁環境によるノイズ，電源ラインからの
ノイズの多くは、ランダムなものとバ−スト的に或る時
間に集中的に生ずるものがあるとされている。

【００２１】通常のノイズのパルス幅ｔは、１μｓ以下
がほとんどであるので、ランダムノイズのように孤立し
たパルス状信号は、通信のエラ−チェックとリトライ処
理によって対応処理しやすいが、図示のようなバ−スト
的なものに対しては有効でなく、通信異常として機器本
来の機能（洗濯および乾燥）を停止させる結果を生じ
る。

【００２２】ここで、実施例における通信エラ−のチェ
ックを、図５に示す３線／同期式シリアル通信を用いて
説明する。

【００２３】実施例は３線／同期式であるので、同期の
ためのクロックとしてＳＣＫ（シリアルクロック）があ
る。これは、ワンチップマイコンに内蔵されている通信
機能をサポ−トするハ−ドを介して出力されるもので、
マイコンのシステムクロックの分周段から制御レジスタ
をソフト的に選択することにより、クロックレイトを変
えることができる。クロックレイトが決められると、そ
れに準じたスピ−ドでＳｏ（シリアルアウト）から送信
側のデ−タが前記マイコン内蔵の送信バッファ−（シフ
トレジスタ）を介して出力される。デ−タはＮＲＺ（ノ
ットリタ−ンゼロ）でＳＣＫの立ち下がりに同期して出
力される。また、実施例は全二重であるので、マスタ−
マイコンが送信するとそれを受けてスレ−ブマイコンが
同時に返信デ−タを送信し、マスタ−マイコンのＳｉ
（シリアルイン）には、受信デ−タがＳＣＫの立上りに
同期して受信バッファ−に格納される。

【００２４】そして、前記において、バイト単位でｎバ
イトのデ−タ（マスタ−マイコンからは主に制御コ−ド
が、スレ−ブマイコンからは応答／状態コ−ドが主に出
力される）が送受信され、最後にエラ−チェックとして
互いに送信したデ−タのチェックサムをバイトデ−タで
送受信する。

【００２５】エラ−チェックとしては、チェックサム以
外に水平，垂直パリティを付加してもよいし、非同期通
信を用いれば、パリティチェックはハ−ドウェアで付加
されるが、いずれにせよこのような形でエラ−検出をお
こなう。

【００２６】ここで、本実施例の詳細を、図６のクロッ
クレ−トコントロ−ルとフィルタ−セレクトをおこなっ
た場合の通信タイミングを用いて説明する。

【００２７】図６は図５を詳細に示したものであり、本
図では通信がゼロクロス同期で起動される構成としてい
る。例えば、５０Ｈｚでは、１０ｍｓ毎に同期して定時
間毎に交信する。ｎバイトのデ−タを送受信した後のエ
ラ−チェックでエラ−と判定した場合は、リトライを数
回おこない、エラ−の原因、すなわち電気的なランダム
ノイズがなくなった後に通信が正常に成立することを想
定している。本実施例の場合、その時のクロックレイト
は、例えばＫ１≒５００ｋｂｐｓ程度に設定しておく。
すなわち、通信にかかる時間を極力短時間とし、通信以
外のソフト処理が余裕をもって実行できるという条件
と、通常ノイズのパルス幅をｍａｘ ｔ≒１μｓと想定
して、ピ−ク値を抑制するＲＣ値の設定が可能であると
いう条件が両立するように設定しておくものであり、こ
のように設定すると、ランダムノイズに対する通信エラ
−のリカバリ−が可能となる。

【００２８】一方、バ−ストノイズ時を想定した場合、
図示のように、サムチェックによるエラ−チェックとリ
トライによる処理では、ノイズが短時間に集約するタイ
プのノイズに対して十分でなく、リトライの末にタイム
アップとなり、機能停止としなければならなくなるが、
その対応策は、比較的廉価なこの種製品のコストに見合
って経済性を有し、かつその方式も簡便であることが望
ましく、これらを考慮して、本実施例では、バ−ストノ
イズのパルス値を極力抑制できるように、Ｋ２≪１００
ｋｂｐｓをクロックレ−トとして制御レジスタを切り替
え、かつ外部端子にフィルタ−セレクトを機能割付けし
て、図２に示すように、外部ハ−ドであるＲＣのフィル
タ−部を電気的に切り替え、Ｋ２ｂｐｓのデジタルパル
ス列が論理レベルを満足して出力されるレベルまで波形
を鈍らせ、耐ノイズ性を上げるものである。

【００２９】ここで、図７の通信制御フロ−を用いて、
図６のクロックレ−トコントロ−ルとフィルタ−セレク
トをおこなった場合の通信タイミングの補足説明をす
る。

【００３０】タイマ−初期化処理１３では、通信エラ−
を生じた場合のタイムアップを監視するタイマ−の初期
化をおこなう。

【００３１】リトライカウンタ初期化処理１４では、Ｃ
Ｎ＝０として、同様に通信エラ−時のリトライカウント
をチェックするカウンタの初期化おこなう。

【００３２】通信制御レジスタセット／フィルタ−セレ
クトディセイブル処理１５では、マイコン内蔵のハ−ド
部の設定、および外部端子のＬレベル設定をおこない、
前述のタイマ−，カウンタと合わせて、ゼロクロス処理
内での制御レジスタおよびワ−ク部の初期設定をおこな
う。

【００３３】通信エラ−フラグセット状態処理１６で
は、前のゼロクロス処理内でエラ−が立ったかを判別す
るもので、通常は、クロックレイトがＫ１ｂｐｓでフィ
ルタ−セレクトがディセイブルとなっているが、通信エ
ラ−フラグセット状態の判別結果では、クロックレイト
変更処理１７によってＫ２ｂｐｓにレイトを再設定し、
フィルタセレクトイネイブル処理１８で外部端子をＨレ
ベルに切り替えて、図３に示すように、ＣＲ積分回路部
のｆ特性の帯域を狭くするものであり、これらの処理を
抜けると、ｎバイト分の送信デ−タを送信バッファ−に
格納する処理１９をおこなう。

【００３４】ｎバイト送信終了処理２１によって送信バ
イト数を監視する間、受信デ−タ処理２０を同様におこ
ない、ｎ＋１個目のサムチェックデ−タ送信処理２２，
受信デ−タ／サムチェック照合ＯＫかの判別処理２３を
おこなう。

【００３５】そして、この判別処理２３の後は、ノイズ
でデ−タがＮＧの場合はＮ回リトライかの判別処理２４
のパスへと流れて、ＣＮ＝ＣＮ＋１，リトライ回数←Ｃ
Ｎ処理２５によってリトライカウンタＣＮをインクリメ
ントし、またタイマ−インクリメントされるタイマ−の
タイムアップ処理２６の判定を経てタイムアップでない
場合は、再度リトライ処理２７によって通信のバイトデ
−タの送受信、さらにチェックサムをおこない、受信デ
−タ／サムチェック照合ＯＫ処理２８の判定によってチ
ェックＮＧならば、リトライ回数がＮとなるまで、また
はタイムアップとなるまで同一処理を繰り返す。

【００３６】タイムアップまたはＮ回リトライである場
合、通信エラ−フラグセット有りかの判別処理２９で
は、通信エラ−フラグの有り無しでクロックレイト変更
後、フィルタ−セレクトイネイブルの結果がＮＧか否か
を判断し、通信エラ−フラグセット処理３０か通信異常
処理３１かのいずれかを経て本フロ−を抜ける。

【００３７】なお、前記受信デ−タ／サムチェック照合
ＯＫ処理２８でサムチェクＯＫの場合は、通信フラグリ
セット処理３２を経て本フロ−を抜けるものであり、こ
のようなフロ−により、単位時間当りのエネルギ−密度
が高いノイズに対して通信のクロックレイトを落し、フ
ィルタリングを増強して柔軟に対応することができる。

【００３８】以上が実施例の説明である。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、時々刻々と変わるノイ
ズ環境に対して柔軟で、従来避け難かったバ−ストノイ
ズに対しても有効であり、製品の機能（洗濯および乾
燥）を停止させずにリカバリ−しながら通信機能を完遂
することができる。また、本発明の制御装置は、低コス
トの簡単な構成によって実現できることも特徴であり、
特にクロックのレイト、およびパルス波形のエッジ部の
成分である高調波分の４〜５次までを通過させるように
ＲＣのｆ特性を合わせることにより有効な特性に設定で
きる。なお、これは、マスタ−マイコンとスレ−ブマイ
コンの接続長が長くなっても対応可能で（通常、洗濯機
や乾燥機の製品内配線は長くて２ｍ前後）、マスタ−マ
イコンとスレ−ブマイコンの接続長が長い場合、ＳＣＫ
はマスタ−マイコン側でコントロ−ルし、各マイコンの
ＳｉおよびＳＣＫの受け側であるマイコン端子近傍に補
助コンデンサと切替部を持たせ、２つのマイコンで単独
的にフィルタ−セレクトをおこなえばよい。また、前記
フィルタ−セレクトやクロックレイトの切替えを２切替
からｎ切替にしてリカバリ−能力を強化することも可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る全自動洗濯乾燥機のブロック回路
図である。

【図２】図１に符号３で示すシリアルリンク回路部の詳
細図である。

【図３】シリアルリンク回路部３部分におけるＣＲ積分
回路のｆ特を示す図である。

【図４】バ−ストノイズとランダムノイズを示す図であ
る。

【図５】３線／同期式シリアル通信によるエラ−チェッ
ク方式を示す図である。

【図６】クロックレ−トコントロ−ルとフィルタ−セレ
クトをおこなった場合の通信タイミングを示す図であ
る。

【図７】通信制御フロ−を示す図である。

【符号の説明】

１…マスタ−マイコン、２…スレ−ブマイコン、３…シ
リアルリンク回路部、３ｄ…補助コンデンサ、４…負
荷、５…状態信号群、６…センサ−群、７…表示回路、
８…入力ＳＷ回路、９…マスタ−マイコン用クロック回
路、１０…マスタ−マイコン用リセット回路、１１…ス
レ−ブマイコン用クロック回路、１２…スレ−ブ−マイ
コン用リセット回路、１６…通信エラ−フラグセット状
態処理、１７…クロックレイト変更処理、１８…フィル
タ−セレクトイネイブル処理、３１…通信異常処理。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】洗濯，乾燥を全自動でおこなう洗濯乾燥機
   において、洗濯モ−タ，乾燥モ−タ，給水弁等のアクチ
   ュエイタ−と、水位センサ−，湿度センサ−，フタ開閉
   スイッチ等の入力信号源と、顧客の設定を取り込む入力
   手段と、設定状態，進行状態を表示する表示手段とを有
   し、かつそれらの設定状態や入力信号の状態に応じてシ
   −ケンスを実行制御するマイコンを複数個有し、それら
   相互の通信により１つの制御を遂行する制御基板におい
   て複数マイコン間の通信を正常に実行すべく、通信エラ
   −時、通信のクロックレイトを変える手段を具備するこ
   とを特徴とする、全自動洗濯乾燥機における制御用コン
   トロ−ラの通信制御装置。
2. 【請求項２】請求項１において、通信エラ−時にハ−ド
   的に通信手段となる信号線に周波数特性を切り替るため
   の信号制御線とＣ，Ｒとを付加した、全自動洗濯乾燥機
   における制御用コントロ−ラの通信制御装置。