JPS63240451A - スマート制御及びセンサデバイス付シングルワイヤバスの多重化装置 - Google Patents

スマート制御及びセンサデバイス付シングルワイヤバスの多重化装置

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JPS63240451A
JPS63240451A JP62323006A JP32300687A JPS63240451A JP S63240451 A JPS63240451 A JP S63240451A JP 62323006 A JP62323006 A JP 62323006A JP 32300687 A JP32300687 A JP 32300687A JP S63240451 A JPS63240451 A JP S63240451A
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
    • H04Q9/14—Calling by using pulses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • B60R16/0315—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for using multiplexing techniques

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〉 本発明はシングルワイヤパス（単一バス）に沿って配置
され、且つこれと接続されている複数個のスイッチング
デバイス（スイッチ素子）の操作を制御し且つそれらの
状態を検知する多重化方法に関し、より特には、その好
ましい態様では、リレードライバの操作を制御し、且つ
更に自動車両中に配置されている多くの指示、変換及び
スイッチング型のデバイスに個々に接続されている多く
のスマートセンサの状態を検知するための装置に関する
。本発明のスイッチ状態モニターの特徴１ｄ＠５ｗ１ｔ
ｃｈ　５ｔａｔｕｓ　Ｍｏｎｉｔｏｒ−１ｎｇ　Ｓｙｓ
ｔｅｍ、　　Ｓｉｎｇｌｅ　Ｗｉｒｅ　Ｂｕ８、　Ｓｍ
ａｒｔ　Ｓ＠ｎｓｏｒＡｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ　Ｔｈｅ
ｒｅｆｏｒ　”　と題する　Ｔｈｏｍａｓ　Ｒ。
ＷｒｏｂｌｅｗａｋｉとＦｒｅｄｅｒｉｃｋ　Ｏ，Ｒ，
Ｍｉｅｓｔｅｒｆｅｌｄの同時係属米国特許出願に記載
されているものに類似している。
〈従来の技術〉 制御信号用単一導線バスを用いる車両用マルテフレック
ヌ（多重化）装置は１９８３年１月２５日発行の米国特
許第４．３７０．５６１号（ｃ、Ｒ，ｎｒｓｇｇａ）に
記載されている。
これではマルチフレックスタイミングユニットによって
３状態波形が発生されている。複数個の送信機と受信機
が単一導線バスに接続されている。各送信機は対応する
受信機と対になっている。受信機に制御信号を送ろうと
する時は、物理的指令を送信機に印加する必要がある。
受信機は送信された信号を受取り、そして別個の電源導
線から接続されている電力によって特定の受信機に割当
てられているチャネルインターバルの特定化時間中に電
力作動ユニットに応答する。か＼る装［は離れた位置か
ら電力で作動されるユニットにわたり制御を行なうが、
然しか＼る装置は送信・腋、受信機又Ｆｉ電力作動ユニ
ットの操作に関する状態情報を提供しない。
第２の単一導線マルチフレックス装置が１９８４年７月
３１日発行の米国特許第４，４６３，３４１号（Ｓ、　
Ｉｗａａａｋｌ　）に記載されている。ここでは単一導
線バスが電力及び制御機能伝送の両用に用いられている
。バスに接続されている複数個の送信機がバスから電力
を受取り、そして必要に応じて制御信号を供給する。バ
スに接続されている複数個の受信機もバスから気力と制
御信号を受取る。各受信機は単一の送信機によって発生
され７’Ｃ％定の制御信号にのみ応答するように向けら
れている。適切な制御信号を受信すると受信機はバスか
らのさまざまの負荷への電力と結合する。
この装置では各送信機が特定された受信機によって検知
される８１！！ｆの制御信号をバス全体にわたって伝送
する必要力１ある。さらに制御信号は受信機の制御用回
路用に厳密に使用され、受信機は負荷デバイスへの１ｆ
力印加用の回路部材を有している。送信機、受信機又は
負荷デバイスの状態をモニターする意図は示されていな
い。
〈発明の構成〉 本発明はスマート制御素子及びスマートセンサを有する
新規なマルチプレクス装置（多重化装Ｗｔ、）に関する
。スマート制御素子は離れた場所でのデバイス例えはモ
ータ及びリレーの制御に使用され；スマートセンサは離
れた場所でのスイッチの操作（状態）、即ちそのスイッ
チが開であるか閉であるか、をモニターするのに使用さ
れる。又この装置はスマート制御素子及びスマートセン
サに関する診断的情報を提供する。
本発明の装置は、スマート制御素子により制御され且つ
スマートセンサにニジモニターされているデバイスの状
態を視覚表示するディスプレー装置；コンピュータ制御
ドライバ兼レシーバ回路、シングルワイヤパス及びスマ
ート制御素子及びスマートセンサより成る。
く好ましい態様の詳述〉 図１−５、但し図１はスマート制御素子及びスマートセ
ンサマルチプレクス装置１０を示す全体的ブロック図で
ある、を説明する。コンピュータ制御ドライバ兼レシー
バＣＣＤ／Ｒ１１は図２に示した独特のオフセットｔｔ
圧波形の形で電圧信号を、バス１２にわたり、複数個の
制御素子１４−１４及びスマートセンサ１６−１６に送
る。制御素子はデバイス例えばモータ１５−１５の制御
に用いられ、スマートセンサはデバイス例えはスイッチ
１７−１７をモニターするのに用いられる。制御素子及
びスマートセンサはバス上に反復的に逐次的に多重化さ
れており、ＣＯＤ／Ｒ１１からの制御電圧信号全受取シ
、そして電流信号をＣＣＤ／Ｒ１１に送り返す。を面信
号は電圧信号に変換されて、コンピュータに読取られる
。コンピュータは次にディスプレー装！５６に信号を送
り、５６はスイッチ、モータ並びにスマートセンサ及び
スマート制御素子に関する更新された情報を表示する。
コンピュータ制御ドライバ兼レシーバユニット（図３参
照）コンピュータ制御ドライバ兼レシーバユニットＣＣ
Ｄ／Ｒ１１はマイクロコンピュータ（ＭＣＵ）２０と図
２に示したオフセット方形波パルス列波形５８を発する
のに用いられるドライバ／レシーバ（Ｄ／Ｒ）回路１８
から成る。
Ｄ／Ｒ及びＭＣＵは両方とも例えば（図示していない）
車両の計装区画中に配置される。１２Ｖ　ＤＣ電池系か
らの電圧がＤ／Ｒ１８、ＣＣＤ／Ｒ１１内の電圧調整器
回路２２、に印加され、正確な出力電圧（例えば５ＶＤ
Ｃ＋２．５％）を設定する。この調整された５ＶＤＣが
ＭＣＵ２０と５ＶＩ）Ｃを必要とするＤ／Ｒ１８内の他
の回路に印加される。調整器２２は又、外部からプログ
ラムされた遅延後に、パワーオン相時のＭＣＵ２０のリ
セット用の５ＶＤＣの信号を送る。ＭＣＵ２０のＲＥ：
ＳＥＴ端子に印加される５ＶＤＣの信号はＭＣＵ２０に
従属させる前にＤ／Ｒ１８を完全に操作可能にする遅延
信号である。コンデンサ２４が外部からプログラムされ
た遅延機能を与えて、ＭＣＵ２０のスタートアップに遅
れた僅かの時間（例えば２０Ｍ５）調整器２２の出力電
圧をＬＯＷに保持している。遅延後、ＲＥＳＥＴはＨＩ
ＧＨとなυＭＣＵ２０はＭＣＵ２０のＲＯＭに記憶され
ている主ソフトウェアプログラムの実行を開始する。
ＭＣＵ２０ｆ′ｉ例えば単一チツブ８−ビットユニット
例えＵＣＰＵ、ｙｌ−７−ｆツブクロック、ＲＯＭ、Ｒ
ＡＭ、　１／／。
ライン及びタイマを含むＭｏｔｏｒｏｌａ　ＭＬ　６８
７０１マイクロコンピユータチツプである。オン−チッ
プクロックは外部発振器２６で制御されボート３は入／
出力ラインＰ３０−３１を与える。
装置１０がターンオンされると、ＭＣＵ２０中のレジス
タ及びメモリの初期化後、主プログラムに従ってＭＣＵ
２０のＰ２ＯとＰ３１はＨＩＧＨにプログラムされる。
Ｄ／Ｒ１８のトランジスタ回路の“１”及び＠３”入力
はＨＩＧＨ信号を受取る。ＮＰＮ）ランラスタ２８Ｆｉ
ターンオンするように適切にバイアスされ、一方ＰＮＰ
）ランジスタ３２はカットオフされる；トランジスタ３
２の付属回路はこの時点で利用されない。ターンオンす
るようにバイアスされているＮＰＮ　トランジスタ３４
が次にコレクタ電圧を、１対の抵抗３６及び３８から形
成され、トランジスタ３４のコレクタとアースの間に接
続されている電圧デバイダネットワークに与える。コレ
クタ電圧の約柄は端子”Ｔ″で分出されて電圧フォロワ
回路４４の非反転入力で利用できる。この作用がバス１
２を励起し；そして図２の波形については、この作用は
スマートデバイスＡのボールに用いられる波形の部分の
第１の正の半サイクル（Ｐ）の前線を形成する。バス１
２上に置かれる電圧７才ロワ回路４４がらの出力波形の
前縁は０ＶＤＣから９ＶＤＣ又はレベルＭに行く。
波形の負（Ｎ）の半サイクルを７ＶＤＣに下げるために
、図３のＭＣυ２０のＰ２ＯはＨＩＧＨにプログラムさ
れ、そしてＰ３１はＬＯＷにプログラムされる。トラン
ジスタ回路の＠１”及び”２＃入力はＨＩＧＨ’に受取
シ、＠３＃入力ＦｉＬＯＷを受取る。ＰＮＰ　トランジ
スタ３ｏはカットオフにバイアスされているので、その
付属回路は端子＠Ｔ”の電圧に影響しない。°１″及び
”３＃入力回路は端子°Ｔ＃の電圧に影響する。
＠１″入力回路は前と同じ（９ＶＤＣを端子“Ｔ”に与
える。然しトランジスタ３２がターンオンされＮＰＮ）
ランジスタ４２がオンにバイアスされ、抵抗４６が抵抗
３６と端子−Ｔ”とアースの間に並列に置かれてぃて端
子″Ｔ＃の電圧は図示のようにさらに約７ＶＤＣに分割
して下げられる。従って図２のスマートデバイス″″Ａ
”用の電圧の負の半サイクルの前縁は９ＶＤＣから７Ｖ
ＤＣ又はレベル＠Ｓ＃となる。
次の（Ｐ）半サイクル、即ちスマートデバイス“Ｂ１用
のサイクルの前縁の電圧Ｆｉ７ＶＤｃから９ＶＤＣとな
り、そして図３のＰ２ＯとＰ３１の＠１（ＩＧＨ’信号
のプログラミングによるものである。“１＃入力回路が
前述のように９ＶＤＣ％圧レベルをつくり出すように動
く。
図２の波形のスマートデバイス″″Ｂ”用の″″Ｎ＃半
サイクル用の５ｖＤＣに例示されるように９ＶＤＣから
電圧変化を起すために、図３のＭＣＵ２０のＰ２ＯがＬ
ＯＷにプログラムされ、一方Ｐ３１がＩ（ＩＧＨにプロ
グラムされている。′１１入力回路は今やＰ３１からの
ＨＩＧＨ信号とブロッキングダイオード４８と５０のダ
イオード反応で励起される。″″２＃２＃入力Ｗ信号に
よってＰＮＰ）ランジスタ３０がターンオンされ、ＮＰ
Ｎ）ランジスタ４０もターンオンされて図示のように抵
抗３８と抵抗５２を並列にしていて、９ＶＤＣを端子“
Ｔ”の５ＶＤＣ又はレベルＣに下げる。３人力即ち“１
“、“２″及び“３＃に付属する回路を用いるので、Ｍ
ＣＵ２０は電力を与える電圧信号並びにバス１２に接続
されているスマート制御素子及びスマートスイッチセン
サへの電圧信号をバスに置Ｘことができる。
電圧７オロワ４４の出力は抵抗５２を経てバス１２に接
続される。抵抗５２は、バス１２上にある負荷によって
生じた電流信号の電流から電圧へのコンバータとしての
差動増幅器５４にも結合されている。電流から電圧に変
換された信号は制御素子及びセンサ状態の情報並びにＡ
／Ｄコンバータ５５を経てＭＣＵ２０に戻る異常な高い
ノくスミ流の指示を与える。コンバータ５５の出力、８
ピツトワ一ド信号はＭＣＵ２０のＰ２Ｏ−Ｐ２７に印加
される。
シングルワイヤパス 上述のように、バス１２は２方向性のシングルワイヤ通
信用組立体で、Ｄ／Ｒ１８とスマートデＩくイス１４及
び１６との間で信号と電力を伝送する。例示的にはシン
グルワイヤはスマートデバイスインターフェイス部分以
外はすべて絶縁材料で被覆されている適当なゲージ径の
ワイヤの可撓性のある長さであっても良い。ノ（ス１２
はモニター又は制御すべきすべてのスイッチ、リレー、
モータ等の近傍を配線する必要が６あるのでかなり可撓
性である。
図４の独立スマート制御素子１４はバス１２と例えば（
図示のように）モータ１５とそのリレー駆動回路８４の
間に配置される。制御素子１４に電力を供給するため、
図２のオフセット電圧波形５８がバス上に出される。例
えばＯｖから例えば５ＶＤＣのレベルＣへの波形の当初
サイクルの正（Ｐ）半サイクルの前縁の遷移はスマート
デバイスへ供給する電力を起こすが、制御素子回路用の
電源電圧を発生するのには充分でない。制御素子はオフ
とみなされる。
波形の当初の（Ｐ）半サイクルの前縁が約５ＶＤＣから
６ＶＤＣのレベルＴ２になると、５ＶＤＣ電源６０が励
起されで、制御素子の回路のすべてにｓｖｐｃｗ力を供
給する。
リセット信号ゼネレータ６２がアドレスユニット６４の
５−ビットカウンタ６６にリセット信号を与えて、すべ
てのカウンタ出力をＬＯＷに又は数Ｏを表わしている２
進コード数にリセットする。リセット回路６２からのリ
セット信号は、バス上の電圧が例えば５ｖを越えた時に
起こる。バス電圧が５ｖを越えると％　５ＶＤＣ電力供
給ネツトワーク６０がターンオンし、回路６２内の遅延
回路によって起される遅延の後にリセット回路６２がカ
ットオフされる。アンダース（Ｕｎｄａｒｔｈ　）回路
７０の出力はＨＩＧＨであり；一方クロック兼オーパー
ス（Ｏｖｅｒｔｈ　）回路７２の出力はＬＯＷである、
それはこれらの回路は基準電圧Ｔ１以上にバス上にある
電圧に応答するからである。
波形の（Ｐ）半サイクルの前縁が約６ＶＤＣのレベルＴ
２よシ上がると、クロック兼オバース回路７２の出力は
ＬＯＷのま＼だが、アンダース回路７０の出力はＨＩＧ
ＨからＬＯＷに変る。波形のこの（Ｐ）半サイクル中で
は、これらの出力信号の条件は装置に伺の影響もしない
；然しこれらの出力信号のこの条件は後述するように波
形の負（Ｎ）半サイクル中には極めて重要な役割を果す
。
当初の半サイクルの前縁が上昇してＴ１のレベルを越え
た時、スレッショルド（しきい値）電圧を越えたとみな
される。クロック兼オバー２回路７２の出力はＬＯＷか
らＨＩＧＨに変り、アンダース回路７０の出力ＦｉＬＯ
Ｗのままである。ＨＩＧＨ出力は５ビットカウンタ６６
のクロック入力に印加されるクロック信号を生じて、２
進系列を１個をカウントアツプする。そしてアドレス検
知器回路６８がカウンタ６６からの２進の１によって可
能化されるように予めプログラムされている時は、次に
回路６８の出力からのアドレス信号が起こる。又オン／
オフ制御回路７４の２−ビットカウンタ７６がアドレス
がハイになれば２進系列で１個クロックアップされる。
然し、制御素子スマート制御デバイス１４はこの時点で
は公式にアドレスされていない。この特定の制御素子の
アドレス検知器６８が、この制御素子が制御すべきモー
タ又はリレードライバ回路に制御信号を与える前に、３
個の逐次的アドレス信号を発する必要がある。従って２
ビットカウンタ７２のＱｏ及び９１両出力がＨＩＧＨで
なければならぬ。これが起こるには、波形５８の３ポー
リングサイクルがある必要がある。図３参照。検知器６
８からのアドレス信号とアンダース回路７０からのアン
ダース信号がパルス列のＳレベル中に、ＬＯＷ信号とし
てオン／オフ制御回路７４の２人力ＡＮＤ−ゲート７８
に印加される。ゲート７８の出力は２ビットカウンタ７
６のクロック入力に印加される。
（Ｎ）半サイクルのそれぞれの時Ｉ（ＩＧＨ（即ちパス
電圧がＴ２よシ低）にプログラムされたアンダース信号
と且つそれぞれの時にアドレスされたスマート制御素子
とでの連続するポーリングサイクルの生起時に、２−ビ
ットカウンタ７６のＱｏ及びＱｌのＨＩＧＨ出力信号は
ＡＮＤゲート８０に印加される。ゲート８０の出力、Ｃ
１ｋ　−１信号、は普通のトグルフリップ−フロップ（
Ｔ−Ｆ／Ｆ）回路８２のトグル入力に印加される。Ｔ　
−Ｆ／Ｆ　８２は毎度状態を変え、それは正になるＣ１
ｋ　−１信号でトグルされている。然しＣＣＤ／Ｒ１１
のＭＣＵ２０中のプログラムはいっそしてどんな頻度で
Ｔ　−Ｆ／Ｆ　８２がトグルされるかをきめる。
Ｔ　−Ｆ／Ｆ　８２がオンにトグルされていたと仮定す
ると、Ｔ　−Ｆ／Ｆ　８２の出力はリレードライバ回路
８４に印加されそして定を流シンクは、命令されている
ように制御素子がターンオンされたことを知ってターン
オンされる。他方Ｔ　−Ｆ／Ｆ　８２がオフにトグルさ
れていたとすると、負の半サイクル中は、ＭＣＵ２０か
らオフと命令されたことを知っており、定電流源はター
ンオンされない。回路８４は図示したように、普通のソ
リッドステートリレースイッチとなり得る。回路８４が
リレーをターンオンし、リレー接点は閉じて例えば図示
のようＫｌ　２ＶＤＣをワイパーモータ】５に印加し、
これをターンオンする。
素子がアドレスされている時、（Ｎ）半サイクル時の電
圧がＴ２よシ低くなければ、２ビットカウンタ７６Ｆｉ
リセツトされる。
カウンタ７６は、電流アドレスサイクルの終シでＱｏ　
とＱｉの両方がＨＩＧＨの時はＡＮＤゲート７８ａ経由
でリセットされる。
Ｔ　−Ｆ／Ｆ　８２の出力は、又クロック兼オーパス回
路７２からのオーパス信号と共にシンク回路８６のＯＲ
ゲート８８に印加される。ＯＲゲート８８の出力は検知
器６８からのアドレス信号と共に２人力ＮＡＮＤゲート
９０に印加されてＳＩＮＫ信号を発する。ゲート９０の
出力からの１百派信号はＰＮＰ　）ランジスタ９２をタ
ーンオンし、これは定電流源回路９４のＮＰＮ）ランジ
スタ９６をターンオンしてバス１２上に定電流信号をお
こす。
スマートスイッチセンサ（図５参照） 独立したスマートスイッチセンサ１６がバス１２と、モ
ニターされるスイッチ１７のスイッチ接点との間に配置
される。スマート制御素子と同じく、図２のオフセット
電圧波形５８がバス１２に印加された時、センサ１６は
電力を受取る。Ｏｖから制御レベルＣ（約５ＶＤＣ）へ
の当初波形の（Ｐ）半サイクルの前縁の遷移はスマート
センサに印加すべき電力を起こす。しかしこの時点では
センサ回路から電源電圧を発生させる充分な電力は存在
していない。センサはオフとみなされる。
波形の（Ｐ）半サイクルの前縁が約５ＶＤＣから約６Ｖ
ＤＣのレベル１Ｓ＃に上ると、５ＶＤＣ源１００が励起
されて、スマートセンサのすべての回路に５ＶＤＣ電力
を与える。
リセット信号ゼネレータ１０２がアドレスユニット１０
４の５−ビットカウンタ１０６にリセット信号を与え、
すべてのカウンタ出力をＬＯＷ又は数０を表わす２進コ
ード数にリセットする。リセットゼネレータ１０２から
のリセット信号はバス上の電圧が例えば５ＶＤＣを越え
た時におこる。バス電圧が５ＶＤＣを越えると、５ＶＤ
Ｃ供給ネツトワーク１００がターンオンし、次にリセッ
トゼネレータ１０２内の遅延回路によって起された遅延
後にリセットゼネレータ１０．２がカットオフされる。
波形の（Ｐ）半サイクルの前縁がＴＩレベル又は８ＶＤ
Ｃ以上に上ると、クロック兼オバー７回路１１０の出力
がＬＯＷからＨＩＧＨになシクロツク−８信号及びオバ
ース（Ｔ１）信号を発する。クロック−８信号は５−ピ
ントカウンタ１０６のクロック入力に印加されて、波形
の毎サイクル中カウンタ１０６の増加に用いられる。ス
マート制御素子回路で用いられるクロック−Ｃ信号とス
マートセンサ回路で用いられるクロック−８信号に何ん
の差異がないことは明らかであろう。スマート制御素子
及びスマートセンサ中の５−ビットカウンタは波形がス
レッショルドＴ１を通過するとクロックされる。
カウンタ１０６中のカウントがアドレス検知器１０８に
スマートセンサがアドレスされる出力信号を与える。ア
ドレスされると、検知器１０８の出力からのアドレス信
号は、ＯＲゲート１１６経由で印加されたオバース信号
と共に２＝人力ＡＮＤゲート１１４に印加され：　ＡＮ
Ｄゲート１１４の出力にＳＩＮＫ信号を生じる。ＳＩＮ
Ｋ信号はＰＮＰ）ランジスタ１１８をターンオンし、こ
れが検知素子抵抗１２４に電力を与え、そして又定電流
源回路１２０ＯＮＰＮトランジスタ１２２ｔ−ターンオ
ンしてバス１２上に定電流信号を起こさせる。
装置の操作 装置１０の操作を説明する。図１のスイッチ１７の状態
が知りたく、且つワイパーモータ１５をターンオンする
必要があると仮定する。スイッチ１７は車両の懸架装置
（サスペンション）に接続されていて、スイッチ１７が
閉じていれば懸架装置が適切であシ、開いた時は問題が
あるとする。
スマート制御素子１４及びスマートセンサ１６はバス１
２とリレードライバ８４及び検知素子抵抗１２４の間に
それぞれ置かれている。装置１０は（図示していない）
車両の一次電源装置に並列接続されているため１２ＶＤ
Ｃが５ｖ電圧調整器２２とＤ／Ｒ回路１８に印加される
。ｙ−ｐ４整器２２からの５ＶＤＣ電源電圧はＭＣＵ２
０に印加されるが、リセット端子は約２０ｍ５ＬＯＷに
保たれＤ／Ｒ１ＢがＭＣＵ制御の準備が完了するように
する。
Ｄ／Ｒ１８を有するＭＣＵの操作に関しては、図６を引
用して説明する。図６はスマート制御素子１４を制御す
るのにＭＣＵ２０によって実行されるプログラムの７０
−チャートが示しである。ブロック１３０とし２０ｍ５
の遅延後、すべてのＣＰＵレジスタを正しい値でセット
し、Ｄ／Ｒ１８から情報を受ける前にコンピュータメモ
リー中のすべての情報を払ってゼロにする小さなスター
トアッププログラムをＭＣＵ２０は実行する、これはレ
ジスタの初期化と呼ばれる。
ＭＣＵ２０はブロック１３２に示すように、その内部ス
マート制御素子及びＲＡＭ中のスマートセンサカウンタ
を初期化する。当業者がご存知のとおりＭＣＵ２０はＭ
Ｈｚレンジで操作され、一方装置１０は約Ｉ　ＫＨｚで
動く。装置１０が反応する前にＭＣＵ２０は従って多く
の機能を果すことができる。
ＭＣＵ２０がバス電圧をレベル＠Ｓ′に変えるように命
令される命令ブロック１３４のように、従ってバス上の
電圧は例えば７ｖで置かれる必要がある。
次にＭＣＵ２０Ｆｉブロック１３６のようにバスから静
止電流を読取るよう命令される。ＭＣＵ２０はＰ２Ｏ−
Ｐ２７を読み、電流／電圧変換抵抗５２．差動増幅器５
４及びＡ／Ｄコンバータ５５によって如何なる電流信号
が電圧信号に変換されたかを見る。さまざまの電流信号
がバス上に存在し得る；例えばバスは直接的にアースに
短絡されているかも知れぬ；スマートデバイスが正しく
ない時にバスを制御しようとし、そしてバス上に極めて
大きい電流が起っているかも知れぬ；又はスマートデバ
イスがバス上に存在させられているかも知れぬ、これは
デバイスがアドレスされず且つバス静止電流が読取られ
た時に起きよう；又はスマートデバイスがアドレスされ
てバス上にあろう。
ＭＣＵ２０がバスの状態を読取る時、ノイズスノくイク
又は他の形の干渉信号がフィルターされて例えばＭＣＵ
２０はバスからの電圧信号の各半サイクルに１０回サン
プルする。例えば１０試料中７個が真又は所望値の時は
、読取シは有効とみなされ、高電流がバス上に積在ある
。１０試料中３個が真ならば、この３試料は無効とみな
されるか又は干渉信号によって偽信号が起ったとみなす
。４乃至６試料が真の場合ＶＣは、ＭＣＴＪ２０はその
発見をおきられて、次に採取した電流データの別の組を
みる。
ＭＣＵ２０は次に決定ブロック１３８のように、バス電
圧をレベル１Ｍ“又は９■に変え、次に再び決定ブロッ
ク１４０でバスの状態を読取る。
ブロック１４２でＭＣＵ２０はバスが短絡しているか否
かを判定する。そうならば次にブロック１４４のように
ＭＣＵ２０はその内部１シヨート”カウンタの増加を命
令する。次にＭＣＵ２０は決定ブロック１４６のように
そのショートカウンタがエラースレッショルド（ｖＡ差
しきい値）以上かを判断する。そうならば、次にＭＣＵ
２０はブロック１４８のようにＲＡＭメモリー中に初期
短絡ビット表示エラーカウンタをセットしろと命令され
る。ＲＡＭのこの部分に記憶されたデータは後刻ディス
プレー装置５６に表示されよう。バスが短終していなけ
ればブロック１３２で次にプログラムがプログラムの再
開始に動く。
レベル″Ｍ＃でバスが短絡していない時は、ＭＣＵ２０
は決定ブロック１５０のように、このアドレスでスマー
トデバイスがバス上に存在していると考えるべきかどう
かを判断する。ＭＣＵ２０がスマートデバイスが存在し
ていないと判断したら、次にＭＣＵ２０はブロック１５
２でパス電圧を静止平均に加えてこれを記憶するよう命
令される。
次に命令ブロック１５４のように、ＭＣＵ２０はバス電
圧をレベル″′Ｓ′に変え次にプログラムの”５＃に入
る。スマートデバイスが存在するに違いないと、ブロッ
ク１５５で示すように、ＭＣＵ２０が判断した時は、ブ
ロック１５６のように、適当なＲＡＭバイト位置中に素
子又はセンサ存在ビットをセットする。
ＭＣＵ２０がスマートデバイスが存在するに違いないと
判断した時に、存在していなかった時は、次にブロック
１５３のようにＭＣ１Ｔ２０Ｈそれぞれのデバイスの存
在ＲＡＭバイトを払って、次にバス電圧を゛レベル＠Ｓ
”に変える。
次にＭＣＵ２０はブロック１５８のように、アドレスさ
れたスマート素子が制御素子であるか否かの決定を行な
う。
制御素子で無い時は、ＭＣＵ２０はスマートセンサの状
態を判断するためにブロック１５７のようにバス電圧を
レベル＠Ｓ＃に変えろと命令される。制御素子の時は、
ＭＣＵ２０はスマート制御素子のスイッチ状態全読取り
（ブロック１６０）、次にプログラムは決定ブロック１
６２に行く。
ＭＣＵ２０はオン／オフ制御ユニット７４がトグルされ
ているかを決定するためにチェックする（ブロック１６
２）。
そうでない時はプログラムがＭＣＵ２０にバス電圧をレ
ベル“Ｓ″に変化させて（ブロック１５４）、制御素子
のトグルフリップ−フロップ８２が決定できる。ＭＣＵ
２０はその７リツプーフロツブの存在状態を変えること
を求めない。
判断ブロック１６４のように、ＭＣＵ２０はバス１２が
短絡しているか否かを決定するためにチェックし、プロ
グラムループに命令ブロック１４４に戻る。
バスが短絡していない時は、ＭＣＵ２０＃−ｊスマート
制御素子がオンか否かを決定し又はスマートセンサーが
閉じたスイッチヲチニターしているか否かを決定する（
判断ブロック１６８）。スマートデバイスがオンでは無
いか又はスイッチが閉では無いと、ＭＣＵ２０はブロッ
ク１６９のように適切なＲＡＭバイト位置のそれぞれの
素子オン又はセンサスイッチ閉ビットを払う。スマート
デバイスがオンか又はスイッチが閉じている時は、プロ
グラムが命令ブロック１７０に進む。ここでＭＣＵ２０
は適切な制御素子、オンビットＲＡＭバイト位置又はセ
ンサＳＷ、閉ビットＲＡＭバイト位置をセットし、次に
適切な内部制御素子又はセンサカウンタを増しくブロッ
ク１７２）て、次のスマート素子のアドレスを可能にす
る。
ダにＭＣＵ２０はすべてのスマートデバイスがチェック
されたかを決定する（判断ブロック１７４）。そうなら
ばＭＣＵ２０はディスプレー装置５６上のスイッチ状態
又は制御素子表示を更新する（ブロック１７６）。そう
でないとＭＣＵ２０が命令ブロック１３８に戻らず、バ
ス電圧はレベル″Ｍ”に変化し、順序が次のアドレスス
マートデバイスに向って再スタートしない。
判断ブロック１６２にもどると、オン／オフ制御ユニッ
ト７４がトグルされる必要がある時は、ブロック１６３
でＭＣＵが命令されてバス電圧をレベル“Ｃ″に変える
っ次にバスはブロック１６５で短絡をチェックされる。
バスが短絡している時は、プログラムループにブロック
１４４に戻る。短絡していない時は、１７８で命令され
る様にＭＣＵ２０はその内部トグルカウンタを減少させ
て判断ブロック１８０に進む。ＭＣＵ２０はそのトグル
カウンタがゼロにカウントダウンしているか否かを決定
する。そうでなければＭＣＵ２０はバス１２上の次のス
マート素子をアドレスするために命令ブロック１７２に
ループして廻ることを命令される。
ＭＣＵ２０の内部トグルカウンタがゼロの時は、次にＭ
ＣＵ２０は制御素子の現在状態が正しいか否かの決定を
バス上の電流を読取って判断ブロック１８２のように行
なう。ＭＣＵ２０が想定したものと、バス１２が読取ら
れた時ＭＣＵ２０が畳重った電流信号の間の対応（相関
）があれば、次にＭＣＵ２０内でブロック１８４のよう
に内部トグル制御フリップ−フロップがアドレスされた
制御素子ユニット１４中のＴ−７リツプー７０ツブと対
応するようにトグルされている。次にブロック１８６の
ように、ＭＣＵ２０はトグル制御素子カウンタを３に等
しい値にセットし、従って別のシリーズの３回ポーリン
グサイクルが実行でき、次にプログラムはブロック１５
４に飛んでもどって、バスがふたたびチェックできる。
制御素子の現在状態が正しくなければ、次にＭＣＵ２０
はブロック１８８で命令されて、その制御素子について
の不正確性カウンタを増す。
次に判断ブロック１９０のように、ＭＣＵ２０は不正確
性カウンタ値がエラースレッショルド以上か否かを決定
する。スレッショルド以上の時はブロック１９２のよう
にエラーがフラグされ、ＭＣＵ２０はブロック１７２に
とんでもどる。
不正確性カウンタ値がエラースレッショルドより低けれ
ば、ＭＣＵ２０はブロック１８６に戻ってトグル制御素
子カウンタを３に等しくセットし次にバスが再び短絡に
ついてチェックされる。
その好ましい態様と関連させて本発明を開示し九が、本
発明の精神と特許請求の範囲に該当する別の態様が存在
する可能性があり、さらに特許請求の範囲の正当な範囲
と忠央な解釈を離れること無く、本発明は改良、改変、
変化が可能であることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
図１はスマート制御素子及びスマートセンサマルチプレ
クス装置を示す全体的ブロック図である。 図２は本発明で使用する独特なオフセット電圧方形波形
の波形図である。 図３は本発明のコンピュータ制御ドライバ及びレシーバ
回路とそのシングルワイヤパスへの接続の略図である。 図３Ａは３ポーリングサイクルを示す波形図である。 図４は図１のシングルワイヤパスに接続したスマート制
御素子の略図である。 図５Ｆｉこれも図１のシングルワイヤパスに接続したス
マートスイッチセンサの略図である。 図６．６Ａ、６Ｂはマルチプレクス装置の制御に使用す
るコンピュータプログラムを示すフローチャートである
。 図面の浄書〔内容に変更なし） −巳一＝＝＝、　３゜ 二コ＝＝−一、三 スマート第１１１卸眉、・ひ、・・セ、ン雪１−゛＋、
”イ入−コ＝＝＝；、巴・ 合衆国 アール　ミースターフ　　−ド　１５７６イルド ミシガン州４８０８４　　トロイバンモア　口手続補正
書 昭和６３年２月１７日 特許庁審査官　小　川　邦　夫　殴 １、事件の表示 昭和６２年特許願第３２３００６号 ２発明の名称 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　　フライスラー　モーターズ　コーポレーション
４代理人 ５補正の対象 願書に添付の手書明細書の浄書 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和６２年特許願第３２３００６号 ２、発明の名称 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　フライスラー　モーターズ　コーポレーション４
代理人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、自動車両中に配置された複数個の独立リレードライ
    バ制御と自動車両中に配置された複数個の独立した交番
    作動スイッチ状態モニターとを兼用する自動車両用多重
    化装置であつて； （ａ）所定のフォーマットで、第１の方向に電圧信号を
    そして第２の方向に電流信号を伝送する２方向性、シン
    グルワイヤパス；而して該パスは複数個の該リレードラ
    イバ及び複数個の該スイッチの各々の近傍を通つて車両
    内に配線されており、該電圧信号及び該電流信号は該多
    重化装置中を誘導されている； （ｂ）複数個のスマートスイッチセンサ、而して該セン
    サは１個宛複数個の該スイッチのそれぞれの近傍に配置
    されており、該センサの各々は複数個の該スイッチの１
    つと第１の接続を形成する部材と該パスと該車両のシャ
    ーシアースとの間に第２の接続を形成する第２部材を有
    しており、該スイッチセンサはそれぞれ該パス上に出す
    電流信号を発する回路を有しており、該センサはそれぞ
    れ該スイッチのポーリングサイクルの予め定められたタ
    イムスロット中に該パス上に電流信号を出し、該電流信
    号は予め定められているタイムスロットについての該ス
    イッチの接点の状態と該センサーの状態を示すものであ
    る； （ｃ）複数個のスマート制御素子、而して該制御素子は
    １個宛リレードライバの近傍に配置されており、該制御
    素子の各々は該リレードライバの第１及び第２端子と接
    続を形成する部材と該パスと該車両シャーシアースとの
    間に接続を形成する第２部材を有しており、該制御素子
    はそれぞれ該パス上に出す電流信号を発する回路を有し
    ており、該制御素子はそれぞれ該スイッチセンサ及び該
    制御素子の所定のポーリングサイクルの予め定められて
    いるタイムスロット中に該パス上に電流信号を出し、該
    電流信号は予め定められているタイムスロットについて
    の該リレードライバの状態と該制御素子の状態を示すも
    のであり、該制御素子は又それぞれ該制御素子のそれぞ
    れについてのポーリングサイクルの予め定められている
    数の逐次的シーケンスが完了すると該リレードライバに
    オン及びオフ制御信号を発する部材を有している； （ｄ）車両の電源及び該シングルワイヤパスの終端に接
    続された、電力及び電圧信号を選定されたフォーマット
    のオフセット方形波パルス列の形で発生するドライバ兼
    レシーバ装置； 而して該パルス列は該ドライバ兼レシーバ装置により該
    バス上に送り出され、該スイッチセンサ及び該制御素子
    は該パスに接続されていて該パルス列を受取り且つ該パ
    ルス列のさまざまの電圧レベルを利用して該スイッチセ
    ンサ内及び該制御素子内の回路作動用の電力を得るよう
    になつており、又該パルス列は各スイッチセンサ及び各
    制御素子のポーリングを示す電圧信号を与えて複数個の
    該センサのそれぞれと複数個の該制御素子のそれぞれが
    逐次的にアドレスされて次に独自の予め定められている
    該パス使用時間を割当てられ、各センサ及び各制御素子
    のアドレスと該パスの使用時間許可は選ばれた逐次的方
    法で実行され、この逐次的方法が該センサ及び該制御素
    子のポーリングサイクルを形成しており、該センサのそ
    れぞれ及び該制御素子のそれぞれのポーリングは選ばれ
    たポーリングサイクル速度である；該ドライバ兼レシー
    バ装置は又アドレスされたセンサ又はアドレスされた制
    御素子によつて該パス上に送り出された該電流信号を受
    取つて、この電流信号をアドレスされた該センサのそれ
    ぞれ及びそれに組合されている該スイッチの状態及びア
    ドレスされた該制御素子のそれぞれ及びそれに組合され
    ている該リレードライバの状態を示す電圧信号に変換す
    る部材を有している； （ｅ）複数個の該スイッチセンサのそれぞれ及びそれと
    組合された該スイッチの状態、並びに複数個の該制御素
    子のそれぞれ及びそれと組合されたリレードライバの状
    態を表示するディスプレー装置；及び （ｆ）該ドライバ兼レシーバ装置と該ディスプレー装置
    との間に接続されており、 （１）パス上に出すさまざまの電圧レベルを含むオフセ
    ット方形波パルス列の発生を制御する該ドライバ兼レシ
    ーバ装置向けの電圧及びクロック信号を書込み、（２）
    アドレスされた該センサの及びそれと組合されたスイッ
    チ又はアドレスされた該制御素子及びそれと組合された
    リレードライバのそれぞれによつてパス上に発生させら
    れた電流信号を示す電圧信号を該ドライバ兼レシーバ装
    置から読取り、 （３）該センサ及び該制御素子の各ポーリングサイクル
    中のアドレスされた該スイッチ、該組合されたスイッチ
    、アドレスされた該制御素子、該組合されたリレードラ
    イバの各々及び該パスのパーホマンスの変遷を明確化し
    且つ（４）該センサ、該スイッチ、該制御素子及び該リ
    レードライバの状態を示す更新された個々のセンサ、ス
    イッチ、制御素子及びリレードライバデータを各ポーリ
    ングサイクル時に該ディスプレー装置に送る、マイクロ
    コンピュータ装置を有することを特徴とする自動車両用
    多重化装置。 ２、該オフセット方形波パルス列が、オフ又は０ボルト
    レベル、０ボルトより高い電圧レベルに選ばれた基準レ
    ベル“Ｃ”、レベル“Ｃ”より高い電圧レベルに選ばれ
    たアンダースレッショルドレベル“Ｔ＿２”、レベル“
    Ｔ＿２”より高い電圧レベルに選ばれた状態（ステータ
    ス）レベル“Ｓ”、及びレベル“Ｓ”より高い電圧レベ
    ルに選ばれたオーバースレッショルドレベル“Ｔ＿１”
    及びレベル“Ｔ＿１”よりも高い電圧レベルに選ばれた
    最高電圧レベル“Ｍ”を含めた少なくとも６種の電圧レ
    ベルを有している特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３、電圧が０で出発して正の半サイクル中に次の電圧レ
    ベルに上昇する最初のサイクル後は、最後のサイクルを
    例外として引続く各パルスが該オフレベル電圧を含まず
    、該最後サイクルが負の半サイクルの後縁にオフ電圧レ
    ベルを有している特許請求の範囲第２項記載の装置。 ４、複数個の該スイッチセンサのそれぞれ及び複数個の
    該制御素子のそれぞれが、該パルス列の該アンダースレ
    ッショルドレベルを受取つて該スイッチセンサ又は制御
    素子の回路に電力を与える電圧供給部材を有している特
    許請求の範囲第３項記載の装置。 ５、複数個の該スイッチセンサのそれぞれがクロック兼
    オーバースレッショルドゼネレータ、リセットゼネレー
    タ、定電流源及びアドレス回路を有している特許請求の
    範囲第４項に記載の装置。 ６、複数個の該制御素子のそれぞれがアンダースレッシ
    ョルドゼネレータ、クロック兼オーバースレッショルド
    ゼネレータ、リセットゼネレータ、定電流源及びアドレ
    ス回路を有している特許請求の範囲第４項に記載の装置
    。 ７、該リセットゼネレータの各々が該パスからの電圧並
    びに該電圧供給部材からの電圧に対答し、該リセットゼ
    ネレータは、パス電圧が５ボルトを越えると該アドレス
    回路の５−ビットカウンタにリセット信号を供給し、５
    −ビットカウンタのリセッテングは複数個の該スイッチ
    センサのそれぞれ及び複数個の該制御素子のそれぞれの
    電圧スタートアップ中、次のポーリングサイクルの該パ
    ルス列の該アンダースレッショルド電圧レベル“Ｔ”中
    に起きる特許請求の範囲第５項又は第６項に記載の装置
    。 ８、該パスの電圧がほゞオーバースレッショルド電圧レ
    ベル“Ｔ＿１”になると該クロック兼オーバースレッシ
    ョルドゼネレータはクロック信号を該５−ビットカウン
    タ及び該アドレス回路の該５−ビットカウンタに与えて
    ；該クロック信号が該カウンタをクロックして２進シー
    ケンスで１個カウントアップさせ、複数個の該スイッチ
    センサそれぞれ及び複数個の該制御素子それぞれの該５
    ビットカウンタが同時にクロックされ、而してアドレス
    検知器が該５ビットカウンタに組合されており、複数個
    の該スイッチセンサ及び複数個の該制御素子のそれぞれ
    は独特の２進カウントを受けるように予めプログラムさ
    れているアドレス検知器を有していて、予め定められて
    いるプログラムが該アドレス検知器のそれぞれを逐次的
    に可能化してアドレス信号を発生させ、該アドレス信号
    は複数個の該スイッチセンサ及び該制御素子から選ばれ
    た１個のスイッチセンサ又は選ばれた１個の制御素子を
    アドレスされているものとして指定するのに用いられて
    いる特許請求の範囲第７項記載の装置。 ９、該アドレス信号がオーバースレッショルド信号と共
    に、又はスイッチ状態信号として用いられて、アドレス
    された該スイッチセンサ内に＠ＳＩＮＫ＠信号を発生し
    、且つ該＠ＳＩＮＫ＠信号は該アドレスされたセンサの
    該定電流源を可能化してクロックされたパルス中に該パ
    ス上に電流信号を出させるのに用いられる特許請求の範
    囲第８項に記載の装置。 １０、該アドレス信号がオーバースレッショルド信号又
    はオン信号と共に用いられてアドレスされた該制御素子
    内に＠ＳＩＮＫ＠信号を発生し、且つ該＠ＳＩＮＫ＠信
    号が該アドレスされた制御素子の該定電流源を可能化し
    てクロックされたサイクル中該パス上に電流信号を出さ
    せるのに用いられる特許請求の範囲第８項記載の装置。 １１、３個の逐次ポーリングサイクルの各々中に該制御
    素子のそれぞれがアドレスされた時、負の半サイクル中
    では毎回ＨＩＧＨにプログラムされた該アンダースレッ
    ショルドゼネレータからのアンダースレッショルド信号
    で、３個の逐次ポーリングサイクル後は、該制御素子の
    それぞれはオン信号を与え、該制御素子は電流シンク（
    ＳＩＮＫ）信号をマイクロコンピュータに送つて第３の
    ポーリングサイクル後該マイクロコンピュータで発せら
    れた命令の即時肯定応答を与え、定電流源は第３ポーリ
    ングサイクル後に該マイクロコンピュータから発せられ
    たオフ命令を肯定応答して負の半サイクル中はターンオ
    ンしない特許請求の範囲第１０項記載の装置。 １２、該ドライバ兼レシーバ装置が該マイクロコンピュ
    ータに該アドレスされたセンサのそれぞれ及び該アドレ
    スされ制御素子のそれぞれの状態並びに該センサ及び該
    制御素子の各ポーリングサイクル内の各サイクル中の該
    パスの状態を示す電圧信号を与えるアナログディジタル
    交換器部材を有している特許請求の範囲第９項又は第１
    ０項に記載の装置。 １３、該マイクロコンピュータ内の積分用部材が状態電
    圧読取りが実質上干渉信号を受けない保護を与える特許
    請求の範囲第１２項記載の装置。
JP62323006A 1986-12-22 1987-12-22 スマート制御及びセンサデバイス付シングルワイヤバスの多重化装置 Expired - Lifetime JP2597864B2 (ja)

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