JPS63167596A - スイツチ状態モニタ−装置、そのための単線式バス、スマ−トセンサ配列 - 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〉 本発明は単線式バスに沿って配置され、これに接続され
た複数個のスイッチの状態（ステータス）を得る多重化
技術及び、より特には好ましい態様では、自動車両中に
配置された指示及び変換型スイッチに個々に接続された
一連のスイッチセンサ、而してスイッチセンサはスイッ
チの近傍に配線されている単線、電力及び信号バス上に
別々に多重化されている、の状態を離れた計器パネル指
示する視覚的表示を発生するための装置である。

〈従来の技術〉 車両の電子的状態（ステータス）ディスプレー装置は急
速に普通化されている。これらの装置はステータスを８
し、そしてインテリジェント又はスマートモジュール間
のデータ通信全表示する。ディスプレー情報は車両の多
くの機能的装置、例えばサスペンション状態、アンチ−
ロック状態及び診断そ−ドから来る。通常、各装置には
付属センサがある。モジエール間の通信は機能装置の故
障の迅速且つ正確な゛診断を可能にする。対話式の運転
中の診断は運転者に多くの場合、修理工場に入れろとの
早期的警告を提供する。又、車両を走らせる前に、さま
ざまの機能装置の状態が電子的状態ディスプレー装置で
チェックできる。

先行技術では、さまざまの自動車の電気装置の操作牽伸
モニター用の電気的負荷モニター装置が米国特許第４．
５７４，２６６号（Ｒ，／、　ＦａＪ　ａｎｔ　ｉｎａ
　）に記載されている。そこでは、駆動線入力を介して
負荷スイッチング回路が共通電圧線に結合されている。

負荷スイッチング回路から離れて置かれた負荷モニター
回路も負荷スイッチング回路の駆動線入力に接続されて
いる。負荷モニター回路はテスト電流を負荷スイッチン
グ回路に与えて、そしてその後、スイッチング回路から
の応答を検知する。テスト電流は、それが駆動線をテス
ト電流供給電圧に上昇させるか又はテスト電流が共通電
圧線に短絡されるかを、ＭＯ；ＦＥＴ検知器によってモ
ニターする。負荷が開いている（切れている）時はマイ
クロプロセッサが次に負荷の故障を指示する。か＼る装
置では、モニターすべきさまざまの負荷スイッチング回
路に接続するために別々の電力線と駆動線とが備えられ
ている。この構成配列は、負荷スイッチング回路から離
れた回路がテスト電流を発生するために必要ではあるが
、電気的負荷と負荷状態表示器との間の相互接続の数を
若干減らすとみられる。

単一バスにわたるさまざまの車両機能の状態モニター用
の別の配列が米国特許第４，５８４，４８７号（Ｈ−ロ
ー　−ｔａｊ、）に記載されている。これでは、コンポ
ーネントモジュールはバス上を時間間隔中に送信器／受
信器（？／りモジュールと通信する。Ｔ／１１モジュー
ルはこのデータを符号（コード）化及び復号化（デ；−
ド）しそれをデータ通信リンク上を多数の信号分配装置
（これはそれぞれ多数の車両装置を制御し且つマイクロ
プロセッサに状態情報を提供する能力を有する）に送る
。この配列は複数個の車両コンポーネントに状態と制御
の角情報を提供する。然しこの配列は電力線並びに共通
バス線を必要とする。

〈発明の構成〉 本発明は各センサに電力を供給し、且つセンサによって
検知されたスイッチに関する状態情報及びセンサの操作
に関する情報を引出すために、各電力を送ったセンサと
単線式バス上で逐次的に指定された時間間隔を分割する
ための単線式バススマートスイッチセンサ装置に関する
。マイクロプロセッサＣＭＣσ）によって制御されたド
ライバ／レシーバＣＤ／Ｉｇ＞装置は、バスに接続され
た各スマートセンサに単線式バス上を送られるオフセッ
ト（偏心）方形波パルス列管発生するオフセット方形波
発生回路を有する。オフセット方形波列はバス上にいく
つかの電圧レベル信号の１状態”を与え；各センサは同
時に、各センサに含まれるトグル型アップ−カウンタ（
ｓｐ−ｅｏｖｂ％ｔ−デ）をターンオンする電力を与え
る電圧信号の初期“状態”に応答すゐ。

各カウンタは各センサのアドレス検知器にビットデー声
を提供し、検知器はカウンタからの特定の配列（アレー
）のディジタルビットを受入れる様に予めプログラム設
定されており、配列（アレー）はそのセンサ用の個別化
されたアドレスになっている。アドレスされたセンサは
ＤＩＭ装置に状態情報を送るために、予めプログラムさ
れている値に相応するカウンタ値によってきめられたそ
の特定のタイムスロットの間はバスの独占的使用（権）
を有する。オフセット方形波列の別の状態はセンサ中の
回路に電流信号を単線式バス上を伝送する機会を与える
電圧レベル信号を提供し、電流信号はＤＬＲ装置で受信
、翻訳されそして次にディジタル信号に変換され、これ
がマイクロプロセッサ（ＭＣＵ）に使用されて、セ／す
がプレゼント（存在）状態であるかどうか及び次にセン
サに接続されたスイッチが開又は閉かをだしかめる。Ｍ
Ｃびの入出力ポートはこのセンサ及びスイッチ状態情報
を車両の計器コンソールへ移してディスプレーパネル上
に視覚的に表示するのに用いられる。

く好ましい態様の詳説〉 図１乃至図３を説明する。図１は単線式スマートスイッ
チセンサ装置１０の好ましい態様の一部分はブロック、
一部分は略図の図である。単線式スマートスイッチセン
サ装置１０を含めた車両の計装区画に印加された＋１２
　ＶＤＣ電池供給電圧で装置中の各センサ１４−１４の
診断情報及び各スイッチ１６−１６のスイッチ状態が導
かれる。一般に電池電圧の負入力はアースされているか
又はＯボルト電位である。

ドライバ／レシーバ装置 自動車両のさまざまの離れた位置にあるセンサ１４−１
４に電力を発生させるために、マイクロコンピュータ装
＠（ＭＣび）で制御されたドライバ／レシーバ（ＤＩＲ
）装置１８が使用される。例示ではＤＩＲ及びＭＣびの
両方が計装区画中にある。１２ボルト供給線からの電圧
は（ＤＩＲ）装置１８と計装区画にある５ＶＶギユレ一
タ回路２２に供給され、正確な出力電圧（例えば、５Ｖ
ＤＣ士２．５％）を設定する。この調整された５ＶＤＣ
がＭＣＵ２０とＤ／Ｅ装置装置−８加される。レギュレ
ータ２２は又外部的に予めプログラミングされた遅延後
、パワーオン相中にＭＣＵ２０のリセツテング用５ＶＤ
Ｃ信号を供給する。ＭＣＵ２０のＲＥＳＥＴターミナル
に印加された５ＶＤＣ信号はＤ／Ｒ１８ＫＭＣび制御の
準備をさせる遅延信号である。コンデ／す２４が外部的
に予めプログラミングされた遅延機能を提供し、レギュ
Ｖ−夕２２の出力電圧なＭＣび２０遅延スタートアツプ
の小時間（例えば２０惰ａ）、ＬＯＷにホールドする。

遅延後、ＲＥｆｌＥＴはＨＩＧＨｌｌＣｌＫＦ）ＭＣＵ
２０はＭＣＵ２０ｆ）ＲＯＭＫ、記憶され【いる工場で
設定されたプログラム（主ン７トウエアプログラム）の
実施を開始する。

例示ではＭＣＵ２０は、ＣＰＵ、１チツプクロツク、Ｒ
ＯＭ、ＲＡＭ、Ｉｌｏ及びタイｉを有する単一チップ８
ビツト装置例えばＭｏｔｏｒｏｌａ　ＭＣ６８７０１で
ある。１チツプクロツクは外部オツシレータ２６で制御
される。ボート３は入出カラインＰ３４−Ｐ３７を与え
る。

ＭＣＵ２０のレジスタ及びメモリの初期化後、そして主
プログラムに従って、出力口Ｐ３７がＨＩＧＨになり、
オフセット方形波発生（ジェネレータ）回路２８のＮＰ
Ｎ　トランジスタ３０にベースバイアス電圧を印加する
。トランジスタ３０がＯＮにかわｇｐｙｐトランジスタ
３２にベースバイアス電圧を印加する。然し１対の抵抗
３３及び３５、それぞれ１０にオームとし【示しである
、がトランジスタ３２のコレクタとＭＣＵ２０のボート
Ｐ３６の間に結合されていて、電圧デバイダ回路網を形
成し、本質上コレクタ電圧をターミナル′″Ｔ”で半分
に分割する。オフセット方形波列がＭＣＵ２０のボート
ｊ’３６からのクロック信号で発生させら五て、電圧デ
バイダ回路網の一端に印加されてトランジスタ３２から
のコレクタ電流をり買ツク信号に応じて変化させ、クロ
ック信号は０乃至５Ｙ間で振動し、これがターミナル＠
Ｔ”を５．９Ｙと８．７５Ｖの間で振動させる。例示で
は電圧デバイダのターミナル＠Ｔ”からの５．９ＶＤＣ
乃至８．７５ＶＤＣとなる。ＩＫＨｚ出力パルスが電圧
フォロア回路３４の非反転←■５−４％ｗａｒ！（％ｇ
）人力に印加される。

電圧７才ロワ回路３４の方形波出力、これは例えばＤ／
８１８内では約５オームの値を有する抵抗３６の第１タ
ーミナルに印加される入力電圧に等しく、抵抗３６の第
２ターミナルは単線式電力及び信号バス４４と直列的に
インターフェイス接続スる。センサへの電力はパス４４
上では図２に例示したオフセット方形波列の形に変換さ
れる。この列の最高振幅は約８．７５ＶＤＣで：約６．
２Ｙの限界電圧レベルＶＴＨがあり：そして０ＶＤＣの
ＯＦ！’電圧上約５ＶＤＣにとどまるベース電圧振幅が
ある。

１つの電圧レベルから次へのオフセット方形波の遷移は
１状態”と呼ばれる。これらの変換及び状態は以下の記
載を参照されたい。

抵抗３６は電流信号を電圧信号に、バスへのセンサのア
クセスによる電流レベルの変化に主として対応して、変
換もする。電圧信号は差動増幅器３８に印加され、３８
はバス上の電流信号に応じて抵抗３６の両端に現われる
電圧を増幅する。

増幅器３８の出力は２個のシュミツ）　Ｃ８ｇｈｔｎｉ
ｔｔ　）　）リガ比較器４０及び４２の入力にそれぞれ
印加される。比較器４０、センサ負荷比較器、はセンサ
についての診断情報、即ちセンサが存在しているか又は
作動していないか、及びセンサに接続されたスイッチに
関する情報（即ちスイッチが開か閉か）を示す電圧レベ
ル信号を増幅器３８から引出す。比較器４２はバス４４
上の異常に大きな電流を示す電圧レベル信号を増幅器３
８の電圧から検知する。

センサ負荷比較器４０の出力はＭＣＵ２０のＰ３５に印
加され、ＭＣＵ２０はこの情報と記憶装置（メモリー）
に記憶された索引表を利用し、ディスプレー回路網４６
に出力信号を与える。ディスプレー回路網４６は光指示
器の形式で、センサの条件及びスイッチの状態に対応す
る視覚的再表示を与える。

比較器４２、過負荷比較器、の出力はＭＣＵ２０のＰ３
４に印加されて、異常条件が存在する場合には装置１０
の操作を中断するのにこの情報が利用される。

ＤＩＲＩＢの変形は図３に示されており、従来のアナロ
グ−ディジタル（ＡＩＤ）コンバータ６０が５ａｈ１ｓ
４ｔｔトリガ比較器４０及び４２の両方と置換されてい
る。比較器上シもＡＩＤ：Ｓンバータを使用する選択は
バス上のセンサの数が非分析的に知られていない、即ち
分析前はセンサの数が実際上知られていない、時におこ
る。ＡＩＤコンバータ６０ｔ−使用するバスに負荷され
るセンサが無い時は、電流負荷による静止期電圧が読取
られてＭＣＵ２０で記憶される。これはセンサの負荷、
過電流負荷及び無負荷条件をきめる比率的方法を提供す
る。

単線式バス 上述の様な、バス４４、二方向性単線式通信用組立体、
は電圧信号と電力をＤＩＲｌＢからセンサに送り、そし
て電流信号をセｙすからＤＩＲｌＢにもどすのに用いら
れる。

例示的には、この単線はセ／す・インターフェイス領域
以外はすべての点を絶縁材料で被覆した適切なゲージの
可撓性のある長さとなり得る。バス４４はモニターすべ
きすべ【のスイッチの近傍を通すために充分に可撓性で
ある必要がある。

状態（ステータス）スイッチ モニターされるスイッチは二分野に大別される、即ち機
械的駆動スイッチ、例えば単極、単投スイッチ及び電気
的にパワーするスイッチ例えばホール効果及び光字的駆
動スイッチである。機械的スイッチは図１のスイッチ１
６で示され、−万電気パワースイッチはスイッチ４１７
で示されている。これらのスイッチの機能はＭＣび２０
と無関係である。この態様ではホール効果トランジスタ
はＴｅｘａｓＩｓａｔｒｓｍｇｓｔａ、（＊ｅｏｒｐｏ
ｒａｔｇｄ　　ｏｆ　　Ｄａｌｌａａ。

Ｔｇｍａｚ、Ｍｏｄｅｌ　１６ＴＬ１７２Ｃである。

センサ回路 別々のセンサ１４が各スイッチ１６及び１７に設けられ
ておシ；各セ／すはそれぞれ単一ビンインターフェイス
でバス４４に接続されている。シャーシ又は他の便宜的
アース点センサによって電圧基準（ＯＶＤＣ）として用
いられる。

センサに電力を提供するために、オフセット方形波列が
バス４４上に置かれる。パルス列の状態＠ｌ′即ち初期
（化）パルスの上昇端の遷移（１ｙから５Ｙの直下まで
上昇する）は図２及び図２Ｂに示すようにセンサをＯＦ
Ｆ条件におく。

上昇端の振幅が５Ｙレベル以上になった時、パルス列の
状態＠２″が起こる。図示の如く、状態１２”では５．
５ＶＤＣがバス上のすべてのセンサ内のすべてのネット
ワーク即ち５ＶＤＣ供給ネットワーク４８．クロック及
び過限界信号ゼネレータ５２、アドレス回路及び定電流
源５４、Ｋ同時に印加される。５ＶＤＣ供給ネツトワー
クはセンサ中の論理回路のすべて論理パワーを供給する
。各セ／すのリセット信号ゼネレータはアドレス回路５
３の通常の５ビツトアツプカウンタ５６にリセット信号
を供給し、すべてのカウンタ出力をＬＯＷ又は数ゼロの
二進符号数表現にリセットする。Ｒ８８２７８号は、バ
ス上の電圧が５Ｖを越えた時に起きる。バス電圧が５Ｙ
を越えると、５ＶＤＣ供給ネツトワークがターンオンし
、次にＲＥＳＥＴ回路５２が、ＲＥＳＩＩＴ回路５２内
の遅延回路による遅延後、カットオフされる。

パルス列の上昇端が約６．８Ｙの限界電圧レベルを通過
するとパルス列の状態＠３”が起こる。かかる時、クロ
ック及び過限界信号ゼネレータ５０が起動される。ゼネ
レータ５０からのクロック信号は各センサのカラ／り５
６に印加される。各センサ中のカウンタ５６からの２進
数コード出力がカウンタから単一の２進数コードを受取
るように予めプログラムされているアドレス検知器５８
に印加される。

各アドレス検知器５８は、その中に検知器５８があるセ
ンサのアドレスであるその固有の二進数フードを有する
。アドレス検知器５８はパルス列の各ポーリングサイク
ル部分中に各センサを逐次的にアドレスできるように一
般的に予めプログラムされている。従ってＭＣＵ２０は
単線式バス４４０時分割をする各センサへの反復的逐次
的タイムスロットを与える。

クロック及び過限界ゼネレータ５０のクロックパルスの
発生と一致して、過限界信号が発生してＯＲゲート６０
０１人力に印加される、ＯＲゲート６０を可能化する。

ゲート６０の出力は２人力ＮＡＲＤゲート６２の１人力
に印加され、一方可能化されたアドレス検知器５８は他
の入力に印加され、従ってゲート６２が可能化されて、
出力“Ｒ”信号を与える。”；ＩＮＫ”信号はベースシ
ンク電流を与え、これがＰＮＰトランジスタ６４をター
ンオンする。バスからのオフセット電圧はトランジスタ
６４のエミッタと定電流源５４のＮＰＮ）ランジスタロ
６に印加される。抵抗６８を経てトランジスタ６４のコ
レクタに配線されているトランジスタ６６のベースはホ
ールドされる、即ちトランジスタ６４がＯＮにターンし
た時ツェナダイオード７０によって一定の４．７ＶＤＣ
である。従ってトランジスタ６６のコレクタ電流出力は
殆んど完全にトランジスタ６６のベースのツェナ電圧と
、エミッタ抵抗７２によって命令される。従って、コレ
クタ電流は実質上、コレクタ負荷抵抗の筐に無関係であ
九従って定電流源のように働く。定電流の大きさは２５
乃至５０悔αであり抵抗によって主として制御される。

スイッチ１６付属の検知素子、機械的スイッチ１６が使
用された時の抵抗１６Ａは、又は電気駆動スイッチ１７
が使用された時の抵抗１７Ｂは５ＹとＯＲゲートの逆入
力ターミナルの間に接続され、センサにスイッチ状態情
報を与える。検知素子の付属するスイッチ１６又は１７
が閉じている時は、！ｉＩＮ’に信号がＡＮＤゲート６
２の出力で発生させられる。スイッチが開であれば、Ａ
ＮＤゲート６２はＥｉｌＮＫＭ号の除去を不能化する。

従って定電流源５４がカットオフされる。バス上の電圧
レベルがＯＶＥＲＴＨＭ号がＬＯＷの時の状態中にこの
作用が起こる。

定電流源５４及び検知素子抵抗１６Ａ又は１７Ｂはオフ
セット方形波パルス列の状態′″４”及び“５”中に使
用される。

正の半サイクルの上昇端、波高及び下降端がすべて限界
電圧レベル以上の時のパルスのスパン中に状態＠４”カ
起こる。この状態“４”中、定電流源の操作用条件が存
在し、大電流がバス上を流れる。バス電流は計装区画で
図１のＤＩＲｌＢ申の抵抗３６を流れる、そして上述の
ように差動増幅器３８によって電圧信号に変換される。

比較器４０及び４２は電流の特性をきめて、電圧信号指
示をＭＣＵに与えセンサの状態として及びスイッチ接点
の位置として供給させる。状態′″４”の時、定電流源
がＯＮであり、そして大電流がゼネレータからバス中へ
流れると、ＭＣＵ２０はアドレスしたセンサが存在して
いることを知る。定電流源５４からの大電流がバス４４
にないと、ＭＣび２０はセンサが存在しないか（即ちバ
スに接続されていないか）又は適切に作動していないか
を知る。

電圧レベルが限界電圧以下に落ちた時の方形波のサイク
ルの正の半サイクルの下降端時に状態＠５”が起こる。

そして定電流源５４がバス４４に大電流を供給した時は
、９７８１８回路は適切な電圧信号をＭＣＵ２０に与え
てスイッチ接点がＣＬＯ８ＥＤであることを示す。定電
流源５４が大電流を供給していない時は、Ｄ／Ｒ１８回
路はＭＣＵ２０に適切な電圧信号を送多、スイッチ接点
が開いていることを示す。

オフセット電圧方形波パルス列の次のパルスは検知用に
予めプログラムされているバスに接続されているセンサ
と次のセンサのスイッチ接点状態を得るのに用いられる
。各逐次パルスはバス４４に接続されている各センサを
逐次的にモニターするのに用いられる。バス上の最初及
び最後のアドレス位置だけがパルスの状態１１”の部分
を用いる。

即ち装置１０は各パルス列部分で初期パルスの上昇端及
び最終パルスの下降端時にターンＯＮ及び次ＫＯＦＦさ
れる。

鋭１ヱυ１組 装置１０の操作を説明する。図１のスイッチ１６の状態
か望ましく、セ／す１４はバス４４と１点でインターフ
ェイス接続され、スイッチ１６のワイパーアームのター
ミナルは抵抗１６Ａのスイッチ状態端に接続されている
と仮定する。スイッチ１６は工ンジ／中のオイル孔がふ
さがっている時を例示的に検知するのに用いられるとす
る。装置１０は自動車両の（図示しない）−次電源系に
並列接続されているので、１２ＶＤＣが車両の（図示し
ない）計装区画の５Ｖ１！Ｌ圧レギエレータ２２とＤ／
Ｒ回路に印加される。

Ｙ−レギエレータ２２からの５ＶＤＣ電源電圧はＭＣＵ
２０に印加されるが、ＲＥＳＥＴターミナルは約２０　
ｔｈａはＬＯＷに保たれてＤ／Ｒｌ　８が完全に操作可
能になるようにする。

ＭＣＵ２０とＤＩＲｌＢの操作については図４、ＭＣＵ
２０によって実行されるプログラムのフローチャートを
参照されたい。２０倦駿の遅延後、ブロック８０の様に
、ＭＣＵ２０は小規模なスタートアッププログラムを行
ない、すべてのＣＰびレジスタは正しい値を有し、ＤＩ
ＲｌＢから情報を受入れる前にコンピュータメモリ中の
すべての情報は払われる。これをレジスタの初期化と呼
ぶ。

ＭＣび２０はブロック８２で示すように、ＲＡＭ中の内
部センサカクンタを初期化する。よく知られている様に
、ＭＣＵ２０はＭＨｇレンジで効くが、装置１０は約Ｉ
ＫＨｚで動く。従ってＭＣＵ２０は装置１０が反応する
前に多くの機能を実行できる。

従って、命令ブロック８４中のように、ＭＣＵ２０はポ
ート３にライトして、ＤＩＲｌＢ内の図１のオフセット
方形波発生回路２８に、命令して、ＨＩＧＨ信号を？３
７にクロック信号をＰ３６に与え、初期化して図２のＩ
ＫＨｚオフセット方形波形を与え、そして波形を限界を
越えさせる。波形の状態＠２”中でセンサ１４中の５Ｖ
供給ネツトワークがセンサ回路に電力を供給する。電圧
がＯＶから５Ｙに上昇した時、ＲＥＳＥＴ回路５２がＨ
ＩＧＨリセット信号を与え、これはＲＥＳＥＴカウンタ
５６に用いられる。

予め定められた遅延後、リセット信号はＬＯＷとなり、
不活性化される。波形が限界（ＴＨ）ｔよぎると、バス
４４に接続された谷センサ中のクロック及び過限界ゼネ
レータ５０がクロック信号と過限界信号を発する。過限
界信号はこの時不活性であるが、然しクロック信号はカ
ウンタ５６クロツクし各センサ１４を１２進シーケンス
カウントアツプする。カウンタ５６の出力は各センサの
アドレス検知器に印加され、そしてその付属カウンタか
らの１個の２進カウントで可能化されるように、検知器
がプログラム設定された１センサがアドレスされる。カ
ウンタがアドレスされると、過限界信号が活性化される
。活性の過限界信号は、検知器５８からのアドレス信号
と共にＡＮＤゲート６２に印加され、ＳＩＮＫ信号を発
生する。ＳＩＮＫ信号はトランジスタ６４をターｙＯＮ
（、、これは次に定電流＃５４をターンＯＮＬ、、て、
バス上に電流信号を存在させるようにする。ＭＣＵ２０
がバスの状態をノイズスパイク又は他の妨害信号が読出
す時に、存在しないようにするために、例えばＭＣＵ２
０はバス４４から電圧信号の各半サイクルを１０＠サン
プリングする。例えば１０試料中７回点とすると、読出
しは有効であるとみもれて、バス上の電流はＨＩＧＨで
ある。１０試料中３個が真であると、バス上の電流はＬ
ＯＷであり、３個の試料は無効か干渉信号によって起っ
た偽信号があるとみられる。３と７の間の試料が冥の時
は、バスの状態はわからない、セしてＭＣＵ２０はその
発見を捨てて、別の試料電流データの組を求める。

ＭＣＵ２０はブロック８６でバスの状態を読込むことを
命令される。ＭＣＵｔＯはボート３を再びみて％Ｐ３５
とＰ３４に入来する電圧借方を読取る。Ｐ３５はＤ／Ｒ
１ｇからセンサ負荷状態を示す電圧信号を受け；−万Ｐ
β４はバスの過限界を示す電圧信号を受取る。

ＭＣＵ２０は電圧情報をボート３で読取って後、バスが
ショートしているかを判定ボックス８８できめる。バス
がショートしていれば、ＭＣσ２０は円部”！ＩＨＯＩ
ＩＴ”カウンタな命令ブロック９０のように１カウント
増加させる。

次にＭＣび２０はブロック９２でバスをＯＵにするよう
に命令する。次に′″５ＨＯＲＴ　Ｃ０ＵＮＴＥＲ”中
のカウントによってＭＣＵ２０はブロック９４のよ５に
プログラムをやめるか、又は命令ブロック８２中に復帰
し、その点からのプログラムを始めて再挑戦するかをき
める。バスがショートしていなければ、ＭＣＵ２０は波
形の状態＠４”中のセ／す状態をチェックする。

判定ブロック９６・のように、ＭＣＵ２０はセンサが存
在しているかをきめるためにチェックする。存在しない
と、ＭＣσ２０はブロック９８で図４Ａに示すようＫＲ
ＡＭＥＹＴＥｌ中のそれぞれのｍ５ＩＩＮＳＯＲＰＲＥ
ＳＥＮＴ”ビットを払うよう命令する。センサが存在す
ればＭＣＵ２０はブロック１００でそれぞれの＠５ＥＮ
ＩＯＲＰＥＥＳＥ：ＮＴ”ビットをＲＡＭ　ＥＹＴＩＩ
Ｉ中にセットするよ５　Ｋ＆今する。

ＲＡＭ　ＥＹＴＥｌの調整後、ＭＣＵ２０はブロック１
０２でバス４４を限界電圧以下にする命令する。これは
パルス列の負の牛サイクル中又は状態＠５”中に起こる
。

限界以下のバス４４では、ＭＣＵ２０は判定ブロック１
６４でバスがショートしているかをきめる。バスがショ
−トしていれば、ＭＣＵ２０は’５ＨＯＲＴ　Ｃ０ＵＮ
ＴＥＥ″を増加し、本質上バス操作を停止し、ブロック
１０８のようにセンサカウンタを増加し、プログラムを
すべて位置１からやり直すよ５にする。バスがショート
していなければ、ＭＣＵは判定ブロック１１０のよ５に
、センサでモニターしたスイッチが０ＰＥＮかＣＬＯ８
ＥＤかをきめる。スイッチが閉じていれば、ＭＣび２０
はブロック１１２で図４．４に示すようにそれぞれ＠Ｈ
ＥＮ！；ＯＥ　　ＣＬＯ８ＥＤ’　ビットをＥＡＭ　Ｂ
ＹＴＥＺ中にセットする命令をする。スイッチが閉じて
いなければＭＣＵ２０はＲＡＭ　ＢＹＴＥ２中のそれぞ
れの′″ＨＥＮ！ＩＯＲＣＬＯ８ＥｊＤ″ビットを払わ
せる。

ＲＡＭ　ＢＹＴＥ２の調整後、ＭＣＵ２０はブロック１
０８のようにその内部センサカウンタを増加させる。セ
ンサカウンタが増加後％ＭＣび２０は判定ブロック１１
６ですべてのセンサアドレス位置を読込んだかどうかを
きめる。そうでない時は、プログラムはＭＣＵ２０に命
令して、ブロック８２にもどり大電流及びセ／す負荷活
性について限界以上及び以下のバスの状態の読込みのシ
ーケンスをスタートする。すべてのアドレス位置を読込
んだら、次にＭＣＵ２０は命令ブロック１１８のように
、状態ディスプレー４′６を上できめたＲＡＭ　ＥＹＴ
Ｅ状態を用いて再新する。

Ｅｌｃｈｍ４ｔｔトグル比較器の代ｐＫ図３のＡＩＤコ
ンバータ回路を用いる時のプログラムのフローチャート
を示す図５を参照すると、図５のフローチャートは判定
ブロック１２０と１２２及び命令ブロック１２４が加わ
った以外は図４のフローチャートと同一である。

判定ブロック１２０で、ＭＣび２０はセンサが期待され
るかをきめる。この判定は選ばれたアドレスにセンサが
存在するかとの予備知識があるかどうかで行なう必要が
ある。

そうなら、ＭＣＵは、正常に判定ブロック８８に入り、
従前と同じく進行する。ない時は、ＭＣＵ２０は判定ブ
ロック１２２でバス上の電圧レベルが冥質上先の無負荷
平均値であるかをきめる。そうなら、バスがショートし
ていると考えて、ＭＣＵ２０はその＠ＳｈＯデｔ”カラ
／りをブロック９０で増加し、プログラムをリセットし
、バスを再スタートする。そうでない時は、ＭＣＵ２０
はブロック１２４で新平均値を設定することを命令し、
別のセンサを読むためにブロック８２にもどる。

このタイプ状態情報装置１０を図２を引用して要約する
。

ハツシエマークの方向と何をマークが記号化しているか
を注目されたい。ｗｃｌにアドレスされたセ／すが存在
しそのスイッチが閉じ【いるのに注目されたい。第２の
アドレスでは、センサが存在し、しかしスイッチは開い
ている。第３のアドレスでは、センサが存在しない。第
４のアドレスでは、センサは存在するがスイッチ接点は
開いている。第５のアドレスではセンサが存在し、スイ
ッチが閉じている。

本発明をその好ましい態様を引用して説明したが、本発
明の精神と範囲に該当する他の態様が存在し、そして本
発明は特許請求の範囲の適切な範囲及び正当な解釈を離
れること無く、改良、変型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は本発明によるスマートセンサ用の操作環境設定用
の単線式スマートセンサ装置の一部分はブロック、一部
分は略図の図である。 図２は単線式バス上の時分割式の複数個のスマートセン
サのポーリングを示す波形／アドレスシーケンス図で各
センサによって用いられるオフセット方形波のさまざま
の状態を示す。 図２Ａは１ポーリングサイクル中に図２中でポーリング
されたセ／すのアドレスのタイミングを示すアドレスシ
ーケンス図である。 図２Ｂは図２の波形のさ筐ざまの１状態”を示す電圧図
である。 図３は図１に示した２２個のＳｃｈｍｔｔｔ　トＩＪガ
比較器の代りにＭＣびに状態及び診断情報を提供するの
にＡ／Ｄコンバータが使用された時のドライバ／レシー
バ装置の略図である。 図４は５ｃｈｔｎｉ　ｔ　ｔ　ト’）ガ比較器がデータ
供給に使用された時に本発明でＭＣＵがセンサ診断及び
スイッチ状態データを集積するのに用いるプログラムル
ーチンを示すフローチャートである。 図４ＡはＭＣＵのＲＡＭ　ＢＹＴＥ　１とＲＡＭ　ＢＹ
ＴＥ２を示す。 図５はＡ　／　Ｄ　：ｚ　ｙバークがデータ供給に使用
される時、ＭＣＵによって用いられるプログラムルーチ
ンを示す７ａ−チャートである。 出　　願　　人　　フライスラー　モーターズコーポレ
ーション 一へ 代　理　人　弁理士　　斉　藤　武　彦　、　、′代　
　３！Ａ＊ゝ”　　　Ｊｌｌ　　　瀬　　艮　　ｆｌｔ
、、、、−＼□−ニー’；’１ く、　　、２・

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、自動車全体に配され、その各々が可動性スイッチ要
   素に接続した直列抵抗検知用素子の１端を有する複数の
   スイッチの状態をモニターするスマートセンサ多重化装
   置において、該装置が； （ａ）電力及び信号の二方向性単線式バス、而して該バ
   スは該複数のスイッチの各々の近傍を車両全体に亘つて
   通つている； （ｂ）車両全体に配された複数のスマートスイッチセン
   サ、而して該センサの各々は該複数のスイッチの各々用
   の直列抵抗検知素子と第１の接続を形成する部材、及び
   該バス及び該車両のシャーシアースと第２の接続を形成
   する別の部材を有し、該スイッチセンサの各々は該バス
   上に出される電流信号を付与するための回路を有し、該
   センサ回路の各々は該センサの与えられたポーリングサ
   イクルの所定のタイムスロットの間該バス上に電流信号
   を出し、該電流信号は該スイッチの該スイッチ接点と所
   定のタイムスロットと連合した該センサの状態を示す； （ｃ）車両のシャーシアースと該単線式バスの終端に接
   続したオフセット方形波パルス列の形で電力及び電圧を
   発生するための単一端のドライバ及びレシーバ回路而し
   て該パルス列は該ドライバ及びレシーバ回路から該バス
   上に駆動され、該センサは該パルス列を受取り且つ該バ
   スに接続されて各センサのポーリングを示す電圧信号を
   受取るように該スイッチセンサ内で回路の操作用の電力
   を引出し、該複数のセンサの各々が順にアドレスされ、
   次いで該バス上に個々の所定のタイムが割当てられ、各
   センサのアドレス化と該バス上のタイムの割当ては選ば
   れた順序で行なわれ、この順序はセンサのポーリングサ
   イクルを形成し、該センサの各々のポーリングは選ばれ
   たポーリングサイクル速度を有し、該ドライバ及びレシ
   ーバ回路はまたアドレスされたセンサによつて該バス上
   を送られた該電流信号を受取り、翻訳し、次いで該アド
   レスされたセンサとその付属のスイッチの状態を示す電
   圧信号に変換する部材を有する； （ｄ）該複数のセンサと該連合したスイッチの各々の状
   態を表示するディスプレイ部材； （ｅ）複数の「状態」を含むオフセット方形波パルス列
   の発生をコントロールする該ドライバ及びレシーバ回路
   に電圧とクロック信号を伝え、該ドライバ及びレシーバ
   回路から該アドレスされたセンサとそれに連合したスイ
   ッチの各々の状態を示す電圧信号を読出し、該センサの
   各ポーリングサイクルの間該アドレスされたセンサと該
   バスの各々の動作の経歴を確認し且つ該センサと該スイ
   ッチの状態を示す更新した独立のセンサ及びスイッチデ
   ータを各ポーリングサイクルの間該ディスプレイ部材に
   伝送するために、該ドライバ及びレシーバ回路と該ディ
   スプレイ部材とを相互接続するマイクロコンピュータ部
   材、からなることを特徴とするスマートセンサ多重化装
   置。 ２、該オフセット方形波が、０ボルトから限界電圧レベ
   ルより低い第１の選ばれた電圧レベルに上昇する第１の
   「状態」、該第１の選ばれた電圧レベルから該限界電圧
   より高い第２の選ばれた電圧レベルへの第２の「状態」
   、該第２の選ばれた電圧レベルから最大波高電圧レベル
   に上昇する第３の「状態」、該最大波高電圧レベルから
   該限界電圧より高いが該パルス列の負の半サイクルの間
   に起こる第３の選ばれた電圧レベルに降下する第４の「
   状態」及び該第３の電圧レベルから限界電圧より低い電
   圧である該第１の電圧レベルへの第５の「状態」を含む
   少なくとも５つの「状態」を有する特許請求の範囲第１
   項記載の装置。 ３、該パルスの最初のサイクルの後、各後続のパルスが
   各パルスの第１の「状態」を除き第２、３、４及び５の
   「状態」を与えるが、最後のサイクルは例外で負の半サ
   イクルの下降端における第１の状態を有する特許請求の
   範囲第２項記載の装置。 ４、該複数のスイッチセンサの各々が、該複数のスイッ
   チセンサの各々上の回路に電力を与える該パルス列の該
   第２の「状態」に受け入れやすい電圧供給部材を有する
   特許請求の範囲第３項記載の装置。 ５、該複数のスイッチセンサの各々がクロック及び過限
   界ゼネレータ、リセットゼネレータ、定電流源及びアド
   レス回路を有し、該リセットゼネレータの各々は該バス
   からの電圧と該電圧供給部材からの電圧に応答し、該リ
   セットゼネレータは該電圧供給部材からの出力電圧が約
   ０ボルトにおいて選ばれた電圧レベルよりわずかに低い
   電圧に上昇した時に該アドレス回路中の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
   セット化は新たなポーリングサイクルの最初において該
   パルス列の該第２の「状態」の間の該複数のスイッチセ
   ンサの各々の電圧スタートアップ間に起こる特許請求の
   範囲第４項記載の装置。 ６、該クロック及び過限界ゼネレータが該第３の「状態
   」の各々の間該アドレス回路の該５−ビットカウンタに
   クロック信号を与え、該複数のスイッチセンサの各々に
   おける該５−ビットカウンタが同時にクロックされると
   共に、アドレス検知器が該５−ビットカウンタと連合さ
   れており、該複数のスイッチセンサの各々が２進カウン
   トを受取るべく予めプログラムされたアドレス検知器を
   有し、この予め行なうプログラムが該アドレス検知器の
   各々を順次に使えるようにまたアドレス信号を与えるよ
   うにし、該アドレス信号が該複数のスイッチセンサから
   選ばれたスイッチセンサをアドレスされるように指示す
   るために用いられ、該アドレス信号が過限界信号と共に
   用いられて該アドレスされたスイッチセンサ内で「ＳＩ
   ＮＫ」信号を発生し、そして該ＳＩＮＫ信号が該アドレ
   スされたセンサ内の該定電流ゼネレータをクロックされ
   たサイクルの間該バス上に電流信号を出せるように用い
   られる特許請求の範囲第５項記載の装置。 ７、該ドライバ及びレシーバ回路が該アドレスされたス
   イッチセンサから電流信号を受取り、且つ電圧が該限界
   電圧より高い第４の「状態」の間該ドライバ及びレシー
   バ回路は該センサの状態を示す電流信号を受取り、電圧
   が該限界電圧より低い第５の「状態」の間該ドライバ及
   びレシーバ回路は該アドレスされたセンサと組合された
   スイッチの状態を示す電流信号を受取る特許請求の範囲
   第６項記載の装置。 ８、該ドライバ及びレシーバ回路がセンサ負荷を測定す
   る第１の比較器と該バス上の過負荷条件を測定する第２
   の比較器を有する特許請求の範囲第１項記載の装置。 ９、該ドライバ及びレシーバ回路が該バスに接続した該
   スイッチセンサの数が非分析的である時該バスと共に用
   いるアナログ−デジタル変換器を有する特許請求の範囲
   第１項記載の装置。 １０、該マイクロコンピュータ内の集積部材が電圧の読
   みが実質上妨害信号がないようにされている特許請求の
   範囲第７項記載の装置。