(57)【要約】【課題】主制御装置と、この主制御装置に制御される複数の端末装置と、前記主制御装置と各端末装置との間を双方向通信可能に接続する通信線とを有する端末制御システムにおいて、簡単な構成で、短時間且つ信頼性の高い双方向通信を可能とする。【解決手段】主制御装置１と、この主制御装置１に制御される複数の端末装置２と、主制御装置１と各端末装置２との間を双方向通信可能に接続する通信線３とを有する端末制御システムであって、主制御装置１から複数の端末装置２へは、同時一括に制御データを送信し、各端末装置２から主制御装置１へは、各端末装置毎に独立に端末データを送信する。【選択図】図４
2006042082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主制御装置と、この主制御装置に制御される複数の端末装置と、前記主制御装置と各端末装置との間を双方向通信可能に接続する通信線とを有する端末制御システムであって、
前記主制御装置から複数の前記端末装置へは、同時一括に制御データを送信し、各端末装置から前記主制御装置へは、各端末装置毎に独立に端末データを送信する端末制御システム。
【請求項２】
前記制御データが各端末装置を特定する識別情報を有すると共に、
前記端末装置は、前記識別情報がそれぞれの端末装置を指定するものであるか否かを識別する判断手段を備えて、
前記主制御装置が各端末装置を個別に制御可能に構成する請求項１に記載の端末制御システム。
【請求項３】
前記主制御装置に、前記端末装置へ前記制御データを送信する下り送信手段と、各端末装置からの前記端末データを独立に受信する複数の上り受信手段とを備え、
各端末装置に、前記主制御装置へ前記端末データを送信する上り送信手段と、前記主制御装置からの前記制御データを受信する下り受信手段とを備えると共に、
前記通信線を、
前記下り送信手段から各下り受信手段へ共通の前記制御データを送信する下り通信線と、各上り送信手段から対応する各上り受信手段へ個別の前記端末データを送信する上り通信線とから構成する請求項１又は２に記載の端末制御システム。
【請求項４】
前記主制御装置に、前記端末装置へ前記制御データを送信する下り送信手段と、各端末装置からの前記端末データを独立に受信する複数の上り受信手段とを備え、
各端末装置に、前記主制御装置へ前記端末データを送信する上り送信手段と、前記主制御装置からの前記制御データを受信する下り受信手段とを備えると共に、
前記主制御装置に、各端末装置から前記主制御装置へ送信される前記端末データの混信を防止する混信防止手段を備え、
前記主制御装置及び各端末装置に、各装置が送信するデータを送信元の各装置が受信することを防止する調停部を備えて、
前記通信線を、前記主制御装置から前記端末装置への前記制御データの送信と、前記端末装置から前記主制御装置への前記端末データの送信とを共に行う双方向通信線として、各端末装置毎に独立して設ける請求項１又は２に記載の端末制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主制御装置と、この主制御装置に制御される複数の端末装置と、前記主制御装置と各端末装置との間を双方向通信可能に接続する通信線とを有する端末制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
このような端末制御システムとして、例えば、マイクロコンピュータ（マイコン、主制御装置に相当する。）と、複数のセンサ（端末装置に相当する。）との間に通信線を接続し、この通信線を介してマイコンが各センサに制御データを送信し、各センサがマイコンに検出したデータを送信するようなセンサ制御システムがある。昨今では、このようなシステムを用いて人間の感覚に近い情報を入手し、人間の要望に先んじて種々の機器を制御することが多く行われている。人間に違和感を生じさせず、より良い制御を行うには、多くの情報が、そのリアルタイム性（同時性）を伴って必要であり、このようなセンサ制御システムも一つの機器において数多く使用される。従って、このようなシステムにおいて、システムを大規模にすることはコストの面からも好ましくなく、システム内のマイコンと各センサとは、簡易な通信手段によって接続される。例えば、シリアル通信では、その名の通り、データの転送を１ビット毎のシリアルに行うので、小さなシステムを構築できる。
【０００３】
マイコンとセンサとの間で双方向シリアル通信を行う方法として、全二重方式と半二重方式とがある。全二重方式は、常に双方向の通信を行うことが可能であるが、方向別の通信線がそれぞれ１本ずつ必要となる。例えば、一つのマイコンが、四つのセンサを独立して制御するような場合であれば、８本の通信線が必要となる。
【０００４】
半二重方式は、同時に双方向の通信を行うことはできないが、通信線を共通にすることができる。さらに全ての装置を共通の通信線で接続すると、少ない通信線でシステムを構築することができる。しかし、共通の通信線を用いるので、同時に複数のセンサからの送信が有った場合などでは、データの衝突（コンフリクト）を生じる。特許文献１には、複数装置間での半二重方式の通信を行うに際して、このコンフリクトの問題を解決する技術が記載されている。
【０００５】
特許文献１に記載のシステムは、少なくとも一つ以上のマスタ（上記の主制御装置、マイコンに相当する。）と、少なくとも一つ以上のスレーブ（上記の端末装置、センサに相当する。）とを備え、これらマスタとスレーブとの間に、データ伝送用として機能する信号線が連結されて形成される非同期式シリアル通信方式に関するものである。
【０００６】
特許文献１の第１図のような構成において、同時に複数の装置（前記マスタ又はスレーブ）からのデータ通信があると、送信されたデータがコンフリクトする。そこで、送信元の装置は、自己の送信データと、双方向の通信線（データバス）を介して受信される受信データとを比較照合する。そして、自己の送信データがデータバス上でコンフリクトしていない、あるいはコンフリクトしていても自己のデータが優位となって、データバスを確保している、と判断した場合には送信成功として、以降の通信を継続する。一方、コンフリクトしていて、自己の送信データが優位に立てず、データバスを確保できていない、と判断された場合には送信失敗として、以降の通信を保留する。このようにして、通信データのコンフリクトを防いで、バス調停（バスアービトレーション）を行うものである。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２４３４０５号公報（第１図、第１１〜２３段落）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の発明は、確かに双方向通信を行うバス上でのコンフリクトをなくす上で効果のあるものである。しかし、コンフリクトを防止するために、同時に通信要求が有った場合には、一方を優先させ、他方を保留するので、先に述べた例のように一つのマイコンが例えば四つのセンサを制御するような場合には、全二重方式に対して４倍の通信時間を要する。これはマイコン（主制御装置）に対してセンサ（端末装置）が増加していくと、さらに通信時間を要することを意味し、好ましくないものである。
【０００９】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、主制御装置と、この主制御装置に制御される複数の端末装置と、前記主制御装置と各端末装置との間を双方向通信可能に接続する通信線とを有する端末制御システムにおいて、簡単な構成で、短時間且つ信頼性の高い双方向通信を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明に係る端末制御システムの特徴構成は、主制御装置と、この主制御装置に制御される複数の端末装置と、前記主制御装置と各端末装置との間を双方向通信可能に接続する通信線とを有するものであって、前記主制御装置から複数の前記端末装置へは、同時一括に制御データを送信し、各端末装置から前記主制御装置へは、各端末装置毎に独立に端末データを送信する点にある。
【００１１】
この特徴構成によれば、主制御装置から複数の端末装置に対しては、同時一括に制御データを送信する。従って、端末装置の数に応じて通信時間が増加することはない。一般に、このような端末制御システムにおいては、複数の端末装置に対して同じ内容の指令を与えることが多い。例えば、端末装置がセンサであったような場合には、検出結果の送信指令や、リセット指令等である。従って、本特徴構成のように同時一括に制御データを送ることは、通信時間を短縮し、また、取得データのリアルタイム性（同時性）を確保する上で好ましいことである。逆に、各端末装置から主制御装置へ送信する端末データは、各端末装置によって様々であるので、本特徴構成のように、各端末装置毎に独立に送信するようにすると通信の待ち時間が発生しない。このように構成すると、端末装置の数に応じて通信時間が増加することがなく好ましい。
【００１２】
また、本発明に係る端末制御システムは、前記制御データが各端末装置を特定する識別情報を有すると共に、前記端末装置は、前記識別情報がそれぞれの端末装置を指定するものであるか否かを識別する判断手段を備えて、前記主制御装置が各端末装置を個別に制御可能に構成する点を特徴とする。
【００１３】
この特徴によれば、制御データが各端末装置を特定する識別情報を有すると共に、端末装置は、識別情報がそれぞれの端末装置を指定するものであるか否かを識別する判断手段を備える。従って、主制御装置から同時一括に送信される制御データを受信しても、それが自分に関係するものか否かを端末装置側で判断して、関係ない場合には無視することができる。制御データの一例としては、データの再送信指令や、個別のリセット指令等であり、主制御装置が受信した端末データが著しく予想値とかけ離れているような場合に、確認のために行うことがある。
【００１４】
上述したように、端末装置から主制御装置への送信については、各端末装置毎に独立に行われるので、例え対象外の端末装置から主制御装置へ、不必要な応答があったとしても、それを主制御装置側で無視すれば実質的に問題はない。しかし、対象外の端末装置は不必要な応答をしなくてはならず、主制御装置も不必要な応答を判別する処理をしなければならない。これは、両装置にとって処理資源の無駄使いともなり、消費電力の観点からも好ましくないものである。特にバッテリー等によって駆動されるようなシステムであれば、低消費電力化も重要な観点である。従って、本特徴のように構成するとこのような無駄を生じず、好ましい。
【００１５】
ここで、本発明に係る端末制御システムは、前記主制御装置に、前記端末装置へ前記制御データを送信する下り送信手段と、各端末装置からの前記端末データを独立に受信する複数の上り受信手段とを備え、各端末装置に、前記主制御装置へ前記端末データを送信する上り送信手段と、前記主制御装置からの前記制御データを受信する下り受信手段とを備えると共に、前記通信線を、前記下り送信手段から各下り受信手段へ共通の前記制御データを送信する下り通信線と、各上り送信手段から対応する各上り受信手段へ個別の前記端末データを送信する上り通信線とから構成することができる。
【００１６】
これによれば、下り通信線は、主制御装置の下り送信手段と、各端末装置の下り受信手段とを接続するので、主制御装置からの制御データを各端末装置に対して同時一括に送信することができる。このとき、例えば、下り通信線を一方の端部が主制御装置に接続される一つの端子を有し、他方の端部が各端末装置に接続される複数の端子を有した構成とすることができる。
また、上り通信線は、各端末装置の上り送信手段と、主制御装置の上り受信手段とを接続するので、各端末装置毎に独立に端末データを送信することができる。
【００１７】
また、本発明に係る端末制御システムは、前記主制御装置に、前記端末装置へ前記制御データを送信する下り送信手段と、各端末装置からの前記端末データを独立に受信する複数の上り受信手段とを備え、各端末装置に、前記主制御装置へ前記端末データを送信する上り送信手段と、前記主制御装置からの前記制御データを受信する下り受信手段とを備えると共に、前記主制御装置に、各端末装置から前記主制御装置へ送信される前記端末データの混信を防止する混信防止手段を備え、前記主制御装置及び各端末装置に、各装置が送信するデータを送信元の各装置が受信することを防止する調停部を備えて、前記通信線を、前記主制御装置から前記端末装置への前記制御データの送信と、前記端末装置から前記主制御装置への前記端末データの送信とを共に行う双方向通信線として、各端末装置毎に独立して設ける点を特徴構成することができる。
【００１８】
この特徴構成によれば、通信線を、主制御装置から端末装置への制御データの送信と、端末装置から主制御装置への端末データの送信とを共に行う双方向通信線として、各端末装置毎に独立して設けるので、端末装置の数と同数の通信線のみを有して端末制御システムを構成することができる。また、通信線は各端末装置毎に独立して設けられるので、各端末装置毎に独立して端末データを送信することができる。さらに、主制御装置に一つだけ設けられた下り送信手段は、各端末装置毎に独立して設けられた通信線に対して同時一括して、制御データを送信する。従って、制御データの送信、端末データの送信共に、端末装置の数に応じて通信時間が増加することはなく、好適である。
【００１９】
また、このように構成した場合には、各端末装置毎に独立して設けられた通信線は、各端末装置に対して共通して設けられた下り送信手段を介して短絡された状態となり得る。そして、短絡された状態であると、それぞれ独立して主制御装置に入力される各端末データが、コンフリクトを起こして、いわゆる混信の状態となることが考えられる。しかし、この特徴構成によれば、混信防止手段を備えているので混信を防止することができる。
【００２０】
さらに、主制御装置、端末装置共に、送信手段と受信手段とを有しているが、これらは送受信を共に行う通信線によって接続されているので、送信手段が送信したデータを同じ装置の受信手段が受信してしまう可能性もある。しかし、この特徴構成によれば、各装置が送信するデータを送信元の各装置が受信することを防止する調停部を備えているので、このような問題は生じず、好ましい構成である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
〔システム概要〕
図１は、本発明の実施形態に係る端末制御システムの接続例を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態の端末制御システムは、主制御装置１と、この主制御装置１に制御される複数の端末装置２（２０〜２３）と、主制御装置１と各端末装置２との間を双方向通信可能に接続する通信線３とを有する。端末装置２は、例えばセンサやアクチュエータ制御用のマイクロコンピュータ（マイコン）であり、主制御装置１は、例えばマイコンや論理回路を有して構成される。この端末制御システムにおいては、主制御装置１から複数の端末装置２０〜２３に対しては、同時一括に制御データを送信し、各端末装置２から主制御装置１に対しては、各端末装置毎に独立に端末データを送信するように構成されている。尚、主制御装置１、端末装置２は共に自己の装置内に独立して、整数倍比率のシステムクロックを有しており、両者は非同期通信方式で通信を実施している。
【００２２】
図２は、端末制御システムの通信形態の一例を示す波形図である。本実施形態において、主制御装置１と端末装置２とは、双方向通信可能に接続されているので、両装置は共に送信側装置及び受信側装置となるものである。即ち、一方が送信側装置である場合には、他方が受信側装置となり、一方が受信側装置である場合には、他方が送信側装置となる。
【００２３】
図２に示すように、送信側装置から通信線３を介して送信されるシリアルの通信データは、通信線３が抵抗を介して電源にプルアップされている（図４参照）ため、アイドリング状態（非通信状態）ｂ０においてＨ(high)状態である。送信側装置は、通信を開始すると、初めにスタートビットｂ１として、Ｌ(low)状態の通信データを送信する。そして、スタートビットｂ１に続いて、データビットｂ２を送信する。データビットｂ２は、本実施形態では８ビットのデータとしており、内容に応じてＨ／Ｌ状態を組み合わせて送信する。データビットｂ２の送信が終わると、送信データに応じたパリティビットｂ３を送信する。誤り訂正符合としてのパリティには、偶数パリティと奇数パリティとがあるが、これは端末制御システムの仕様として予め定められたものを用いる。最後にストップビットｂ４として、Ｈ状態の通信データを送信し、再びアイドリング状態ｂ０のＨ状態となる。
【００２４】
一方、受信側装置は、通信線３を介して受信した通信データが、アイドリング状態のＨ状態から、Ｌ状態に変化したことを検知して、スタートビットｂ１が送信側装置から送信されたことを認識する。尚、このスタートビットｂ１がＬ状態となる状態検知に関しては、通信信号の立ち下がりエッジをエッジ検出で検出する方法を採っている。そして、この検知から所定時間Ｔ１を経過すると、サンプリングパルスを発生させる。そして、これ以降、通信速度に対応したデータピッチＴ２毎に、サンプリングパルスを発生させる。一回の通信で受信するビット数は、端末制御システムの仕様として定められているので、このビット数に応じた数のサンプリングパルスを発生させる。本実施形態では、スタートビットｂ１とパリティビットｂ３とストップビットｂ４とが各１ビットと、データビットｂ２が８ビットとで通信データが構成されているので、合計１１パルスである。このサンプリングパルスの例えば立上がりエッジが通信データを受信するストローブポイントである。尚、本実施形態では、所定時間Ｔ１は、データピッチＴ２の１／２として、各ビットの中央部付近の安定したタイミングがストローブポイントとなるようにしている。例えば、データピッチＴ２を１０ｍｓ（ミリ秒）とした場合は、総通信時間は、１１０ｍｓとなり、その間１０ｍｓ毎にサンプリングパルスを発生する。
【００２５】
尚、本実施形態の端末制御システムにおいては、主制御装置１からの指令（制御データの送信）に応答する形で、端末装置２から端末データが送信される。従って、主制御装置１が、端末装置２が指令に応答して端末データを出力するのに充分な時間間隔を置いて次の指令（制御データ）を送信するようにしておけば、送信データ同士が通信線３の上でコンフリクトすることを防止できる。
【００２６】
上述したように、主制御装置１から複数の端末装置２０〜２３に対しては、同時一括に制御データを送信する。従って、端末装置２の数に応じて通信時間が増加することはない。一般に、このような端末制御システムにおいては、複数の端末装置に対して同じ内容の指令を与えることが多い。例えば、端末装置２がセンサであったような場合には、検出結果の送信指令や、リセット指令等である。従って、同時一括に制御データを送ることによって通信時間が短縮できて好適である。逆に、各端末装置２０〜２３から主制御装置１へ送信する端末データは、各端末装置２０〜２３によって様々であるので、各端末装置毎に独立に送信するようにすると、端末装置の数に応じて通信時間が増加することがなく好ましい。
【００２７】
しかし、主制御装置１からの制御データには、全ての端末装置２を対象としない指令が含まれることもある。例えば、端末データの再送信指令や、個別のリセット指令等である。これらの指令は主制御装置１が受信した端末データが著しく予想値とかけ離れているような場合に、確認のために発せられるものである。
【００２８】
例えば、図１の端末装置２３に対して、端末データの再送信指令を発したい場合でも、制御データは全ての端末装置２０〜２３に共通に受信される。そして、各端末装置２０〜２３から主制御装置１への送信については、各端末装置毎に独立に行われる。ここで、どの端末装置からの端末データが必要であるかは、主制御装置１が把握しているので、対象外の端末装置２０〜２２から主制御装置１へ送信された端末データは不必要な応答として、主制御装置１のが無視すれば実質的に問題はない。
【００２９】
しかし、対象外の端末装置２０〜２２は不必要な応答をしなくてはならず、主制御装置１も不必要な応答を判別する処理をしなければならない。これは、両装置にとって処理資源の無駄使いとなり、消費電力の観点からも好ましくないものである。特にバッテリー等によって駆動されるようなシステムであれば、低消費電力化も重要な観点である。
【００３０】
そこで、制御データが各端末装置２０〜２３を特定する識別情報を有すると共に、端末装置２０〜２３は、識別情報がそれぞれの端末装置を指定するものであるか否かを識別する判断手段（図４の符号１１参照）を備えて、主制御装置１が各端末装置２０〜２３を個別に制御可能に構成するようにすると好ましい。このように構成すると、各端末装置２０〜２３は、主制御装置１から同時一括に送信される制御データを受信しても、それが自分に関係するものか否かを端末装置側で判断して、関係ない場合には無視することができる。
【００３１】
この識別情報の具体的な例を、図３に基づいて説明する。図３は、制御データの一例を示す説明図であり、図２に基づいて説明した通信形態における送信信号のデータビットｂ２の部分を示したものである。上述したように、データビットｂ２は、８ビットで構成されている。この内の２ビットを識別情報として用いている。本実施形態では、端末装置２として、四つを備えているので２ビットを識別情報としている。
【００３２】
例えば、図３に示すデータビットｂ２が、Ｄ６＝Ｄ５＝０（Ｌ状態）の時は端末装置２０、Ｄ６＝０且つＤ５＝１（Ｈ状態）の時は端末装置２１、Ｄ６＝１且つＤ５＝０の時は端末装置２２、Ｄ６＝Ｄ５＝１の時は端末装置２３というように識別することができる。端末装置２の数が増えた場合は、このビット数を増やせばよい。また、本例では、この識別情報を有効にするか無効にするかのフラグをＤ７に１ビット設けており、このフラグが０の場合、制御データは全ての端末装置２に対する指令となる。本例において、端末装置２への指令（コマンドデータ）は、Ｄ４〜Ｄ０の５ビットで表されている。尚、識別情報とフラグとを合わせて、識別情報を構成してもよい。
【００３３】
〔第一実施形態〕
図４は、本発明の実施形態に係る端末制御システムの一例を示すブロック図である。図４に示すように、本実施形態の端末制御システムは、主制御装置１と、この主制御装置１に制御される複数の端末装置２（２０〜２３）と、主制御装置１と各端末装置２０〜２３との間を双方向通信可能に接続する通信線３（３０〜３３）とを有している。以下、特に区別の必要のない場合には、端末装置２０〜２３は端末装置２、通信線３０〜３３は通信線３として説明する。
【００３４】
主制御装置１は、端末装置２へ制御データを送信する下り送信手段８と、各端末装置２からの端末データを独立に受信する複数の上り受信手段９（９０〜９３、以下、特に区別の必要のない場合には、９で代表する。）とを備えている。また、各端末装置２は、主制御装置１へ端末データを送信する上り送信手段１８と、主制御装置１からの制御データを受信する下り受信手段１９とを備えている。そして、各端末装置毎に独立して設けられた通信線３を介して、主制御装置１から複数の端末装置２へは、同時一括に制御データを送信し、各端末装置２から主制御装置１へは、各端末装置毎に独立に端末データを送信するように構成されている。即ち、通信線３は、主制御装置１から端末装置２への制御データの送信と、端末装置２から主制御装置１への端末データの送信とを共に行う双方向通信線として、各端末装置毎に独立して設けられている。
【００３５】
具体的には、図４に示すように、主制御装置１の下り送信手段８は、端末装置２０〜２３がそれぞれ有する下り受信手段１９に対して同時一括に制御データを送信可能に接続されている。また、端末装置２０〜２３がそれぞれ有する下り受信手段１９と上り送信手段１８とは、端末装置２０〜２３それぞれの同一の端子に接続されている。そして、主制御装置１の上り受信手段９０〜９３と、主制御装置１の有する下り送信手段８とは、下り送信手段８の出力端を介してつながっており、上り受信手段９０〜９３の入力端（下り送信手段８の出力端）は、ワイヤードオアの関係が成立する状態となっている。
【００３６】
ここで、ワイヤードオアの状態とは、例えば端末装置２３から送信される端末データがＬ状態であった場合に、他の端末装置２０〜２２から送信される端末データがＨ状態であっても、全てがＬ状態となるように接続されている状態をいう。本実施形態では、通信線３０〜３３が抵抗によってプルアップされているのでアイドリング状態においては、通信線３０〜３３は全てＨ状態である。ここで、何れかの通信線、例えば通信線３３にＬ状態の信号が与えられると、抵抗の両端に電位が現れるので、通信線３３はＬ状態となる。すると、このＬ状態が通信線３３と接続された他の通信線３０〜３２にも与えられて、同様にそれぞれのプルアップ抵抗の両端に電位が現れて、Ｌ状態となるのである。
【００３７】
この現象は、端末データを受信する主制御装置１にとっては端末データの混信となり、好ましくない。そこで、このワイヤードオアの状態を解消して、各端末装置２から主制御装置１へ送信される端末データの混信を防止する混信防止手段１０を主制御装置１に備えている。本実施形態では、混信防止手段１０は、信号用ダイオードを上り受信手段９の入力端から下り送信手段８の出力端に対して順方向に接続することで実現している。このように信号用ダイオードを接続すると、上り受信手段９の入力端がＬ状態となっても、信号用ダイオードの極性とは逆電位であるので、信号用ダイオードには電流が流れない。よって、上り受信手段９の入力端のＬ状態は、下り送信手段８の出力端には伝播せず、その結果、下り送信手段８の出力端を介した混信も発生しない。
【００３８】
さらに、図４に示すように、端末装置２の下り受信手段１９の入力端と、上り送信手段１８の出力端とは、通信線３を接続する端子部で接続されている。同様に主制御装置１の下り送信手段８の出力端と、上り受信手段９の入力端とは、信号用ダイオードを介するものの、通信線３を接続する端子部で接続されている。従って、各装置が送信するデータは、各装置の通信線３を接続する端子部を介して、送信元の各装置が受信可能な状態となる。そこで、本実施形態においては、主制御装置１及び各端末装置２に、各装置が送信するデータを送信元の各装置が受信することを防止する調停部７、１７を備えている。
【００３９】
この調停部７、１７の機能について、下記に説明する。尚、調停部７、１７は共に同様の機能を有するので、以下、特に区別の必要のない場合には、調停部７で代表して説明する。図５は、調停部７の機能を説明するブロック図である。調停部７は、主として、送信データ処理部４と、受信データ処理部５と、下り送信手段８とを制御する機能を有している。尚、端末装置２の調停部１７は、送信データ処理部１４と、受信データ処理部１５と、下り送信手段１８とを制御する機能を有している（図４参照）。
【００４０】
送信データ処理部４に対する制御は、以下のようなものである。図５に示すように、送信データ処理部４は、主制御部６からパラレルデータＤＯとして構成された制御データを受け取る。このパラレルデータは、１ビットずつに展開されて、レジスタ４５にセットされる。そして、このレジスタ４５を直列に接続してシフトレジスタを構成し、１ビットずつのシリアルデータとして、下り送信手段８へ出力する。このとき、レジスタ４５は、パラレルデータとしての制御データ、又はシリアルデータとしてシフトレジスタを伝播する制御データの何れを受け取るかを選択する必要がある。これら両データは、マルチプレクサ４６に入力され、調停部７から出力される選択信号ＥＯによって一方が選択されるようになっている。即ち、調停部７は、レジスタ４５への制御データのロード動作と、レジスタ４５のシフトレジスタ動作とを制御している。
【００４１】
さらに、調停部７は、このようにして下り送信手段８へ出力されたシリアルデータの制御データを下り送信手段８を介して出力するか否かを出力イネーブル信号ＥＮで制御している。図４及び図５に示すように、下り送信手段８はトライステートバッファで構成されている。下り送信手段８を出力状態に制御すると、出力端より制御データを出力し、非出力状態にすると、出力端をハイインピーダンス(Hi-Z)状態にする。
【００４２】
また、受信データ処理部５に対する制御は以下のようなものである。受信データ処理部５は、上り受信手段９で受信した端末データをシリアルデータとして受け取る。そして、レジスタ５５を直列に接続してシフトレジスタを構成し、受信した順に端末データを伝播していく。全てのレジスタ５５に端末データが伝播すると、これをパラレルデータＤＩとして主制御部６が取り込み、主制御部６内部で受信した端末データを用いた処理が実行される。
【００４３】
ここで、下り送信手段８を介して出力された制御データが、通信線３が接続される端子を介して、上り受信手段９に回り込んでくると、主制御装置１が送信した制御データが受信データ処理部５の内部に取り込まれてしまう。そして、シフトレジスタ構成されたレジスタ５５を伝播すると、主制御部６が誤ったパラレルデータＤＩを取り込んでしまうことになる。そこで、レジスタ５５の入力の前にマルチプレクサを設けて、シリアルデータを伝播するか、自己の出力データを保持（自己保持）するかを選択するようにしている。このマルチプレクサの制御を選択信号ＥＩによって調停部７が制御している。
【００４４】
尚、シフトレジスタ動作そのものを停止させる必要がないような場合であれば、単純に上り受信手段９を介して受信した端末データの論理状態をＬ状態又はＨ状態に固定するような、いわゆるマスク処理を行ってもよい。
【００４５】
〔第二実施形態〕
第一実施形態では、図４及び図５に示したように、通信線３を、主制御装置１から端末装置２への制御データの送信と、端末装置２から主制御装置１への端末データの送信とを共に行う双方向通信線として、各端末装置毎に独立して設けていた。しかし、図１に示したような接続形態を採ることも可能である。具体的な構成は以下に説明する。
【００４６】
主制御装置１には、端末装置２へ制御データを送信する下り送信手段８と、各端末装置２からの端末データを独立に受信する複数の上り受信手段９とを備える。そして、端末装置２に、主制御装置１へ端末データを送信する上り送信手段１８と、主制御装置１からの制御データを受信する下り受信手段１９とを備える。各送信手段、各受信手段の機能については、図４及び図５に基づいて、第一実施形態において説明したものと同様であるので、説明を省略する。
【００４７】
そして、図１に示したように通信線３を、下り送信手段８から各下り受信手段１９へ共通の前記制御データを送信する下り通信線と、各上り送信手段１８から対応する各上り受信手段９へ個別の前記端末データを送信する上り通信線とから構成するようにしてもよい。具体的には、下り通信線は、下り送信手段８から、端末装置２０〜２３が有する各下り受信手段１９へ共通の制御データを送信するように設けられる。上り通信線は、端末装置２０、２１、２２、２３がそれぞれ有する上り送信手段１８に対応する上り受信手段９０、９１、９２、９３（図４参照）へ、個別の端末データを送信するように構成する。
【００４８】
以上説明したように、本発明によって、主制御装置と、この主制御装置に制御される複数の端末装置と、前記主制御装置と各端末装置との間を双方向通信可能に接続する通信線とを有する端末制御システムにおいて、簡単な構成で、短時間且つ信頼性の高い双方向通信を可能とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明に係る端末制御システムは、センサ（端末装置に相当する。）とマイクロコンピュータ（マイコン、主制御装置に相当する。）とから構成される種々のセンサ制御システムや、モータ等のアクチュエータを駆動するスレーブマイコン（端末装置に相当する。）と、これらのアクチュエータの動作を包括制御するマスタマイコン（主制御装置に相当する。）とから構成されるアクチュエータ制御システム等に適用することができる。
【００５０】
センサ制御システムの例としては、座席の下部に設けた複数の荷重センサと、この荷重センサを制御して検出結果を得て座席上の総荷重を演算するマイコンとから構成される荷重センサシステムや、車両の各車輪の回転を検出する回転センサシステム等がある。また、アクチュエータ制御システムの例としては、車両用シートの姿勢制御システム等がある。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施形態に係る端末制御システムの接続例を示すブロック図
【図２】本発明の実施形態に係る端末制御システムの通信形態の一例を示す波形図
【図３】本発明の実施形態に係る端末制御システムの制御データの一例を示す説明図
【図４】本発明の実施形態に係る端末制御システムの一例を示すブロック図
【図５】図４の調停部の機能を説明するブロック図
【符号の説明】
【００５２】
１        主制御装置
２        端末装置
３        通信線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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