(57)【要約】  本発明は、少なくとも１つの送信機（７、９、１４、１５）と少なくとも１つの受信機（７、９、１４、１５）の間の情報を、前記情報が電圧パルス（２３）によって転送されている状態でシリアル送信するための方法に関する。本発明は、転送されることになる情報と電圧パルスの２つの所定のエッジレベル（Ｕ1、Ｕ2）の間の時間（Ｔ）との間の関係を作成するステップと、転送されることになる情報に対応するフランクレベル（Ｕ1、Ｕ2）の間の時間差を用いて前記送信機において電圧パルスを発生させるステップと、前記送信機から前記受信機に前記電圧パルスを送信するステップとを備えている。本発明はまた、前記情報の送信のためのシステムに関する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの送信機（７、９、１４、１５）と少なくとも１つの受信機（７、９、１４、１５）の間で情報をシリアル転送するための方法であって、
前記情報は、電圧パルス（１３）によって転送され、
転送されることになる情報と、電圧パルスの２つの所定のエッジレベル（Ｕ1、Ｕ2）の間の時間（Ｔ）との間の関連付けを作成するステップと、
転送されることになる情報に対応するフランクレベル（Ｕ1、Ｕ2）の間の時間差を用いて前記送信機において電圧パルスを発生させるステップと、
前記送信機から前記受信機に前記電圧パルスを送信するステップとを備えたことを特徴とする方法。
【請求項２】
電圧パルス（２３）の２つの所定のフランクレベル（Ｕ1、Ｕ2）の間の時間（Ｔ）が可変であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
電圧パルス（２３）の２つの所定のフランクレベル（Ｕ1、Ｕ2）の間の時間（Ｔ）が所定のステップ（ＴP）で変化することを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
１つの受信機がある時間にアドレス付けされている状態で、２又は３以上の受信機に対する情報を送信するステップを備えたことを特徴とする上記請求項いずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
送信機（７、９、１４、１５）と受信機（７、９、１４、１５）との間の通信が前記受信機（７、９、１４、１５）のアドレスを変化させることを備えたことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
電気モータ（１８）を制御するように配置されていることを特徴とする上記請求項いずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
車両の座席（１）の換気のために配置されるファンモータからなる電気モータ（１８）を制御することを利用したことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
制御ユニット（９）と少なくとも１つのファンユニット（７、１４、１５）とを備えたシステムであって、
ファンユニット（７、１４、１５）は車両の座席の換気のために配置され、
前記制御ユニット（９）及び前記ファンユニット（７、１４、１５）は、電圧パルス（２３）によってシリアル通信バス（１０）を介してお互いに通信するように配置され、
電圧パルス（２３）の２つの所定のフランクレベル（Ｕ1、Ｕ2）の間の時間（Ｔ）が可変であることを特徴とするシステム。
【請求項９】
前記電圧パルス（２３）の前記２つの所定のフランクレベル（Ｕ1、Ｕ2）の間の時間（Ｔ）が通信プロトコルの情報キャリアであることを特徴とする請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記電圧パルス（２３）の前記２つの所定のフランクレベル（Ｕ1、Ｕ2）の間の時間（Ｔ）が所定のステップ（ＴP）で変化することを特徴とする請求項８又は９に記載のシステム。
【請求項１１】
幾つかの受信機が存在するときに、１つの受信機がある時間でアドレス付けされることを特徴とする請求項８から１０のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項１２】
送信機（７、９、１４、１５）と受信機（７、９、１４、１５）との間の通信が、前記受信機（７、９、１４、１５）のアドレスを変化させることを備えたことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報が電圧パルスによって転送されている状態で、少なくとも１つの送信機と少なくとも１つの受信機の間で情報をシリアル転送するための方法に関する。
【０００２】
本発明はまた、制御ユニット及び少なくとも１つのファンユニットを備えたシステムであって、前記制御ユニット及び前記ファンユニットはシリアル通信バスを介して電圧パルスによって互いに通信するように配置されている状態で、ファンユニットは車両の座席を換気するように配置されるシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
現在、電気モータと通信する必要性、すなわち、例えばモータと接触するモータ内に配置されるマイクロコンピュータに制御コマンドを送信し、例えばエラーメッセージをマイクロコンピュータから取得する必要性が存在する。これは、以下に述べられることに従って、例えば、車両に配置されるファンモータ、より詳細には、車両の換気された座席に配置されるファンモータにあてはまる。
【０００４】
快適性と安全性のために、現在では換気される座席が車両に用いられている。このために、運転席と他の車両の座席の両方に、座席の近傍に位置するファンから座席の１又は複数の開口部へ繋がる換気ダクトが提供され得る。前記開口部は、通常は座席のクッション部に配置されるが、背もたれ支持部に配置されてもよい。ファンはそれが空気を押しつけるか又は抜き取るように配置され得る。この方法で、当該車両の座席の表面の換気が可能となり、それぞれの車両の座席の運転手又は乗客に対してより快適な感覚を提供する。
【０００５】
特許文献１は、車両の座席の換気のためのファンを示しており、ファンユニットに統合される制御ユニットは、外部制御ユニットから制御信号が供給されている。ファンユニットに統合される制御ユニットは、受信した制御情報に基づいて駆動電圧をファンモータに順次供給する。ファンモータに対する駆動電圧は、駆動電圧に対する別個の供給リード線を介してファンユニットに統合される制御ユニットに達する。
【０００６】
【特許文献１】ＤＥ１０００９１２８Ｃ１
【０００７】
直流モータに対して以前から知られている不都合は、信号の送信及びパワーの送信の両方を達成するために多くのケーブル布線が必要とされることである。パルスが１と０を表し、非常に多くのパルスエッジが電磁干渉及び機械的干渉の両方を制御されるモータに生じさせ得るパルス列の形態でデジタル情報が転送されるとき、制御信号の送信に関連する困難性も存在する。特に、例えば中央制御ユニットと１又は複数の制御されるユニットとの間で効率的かつ信頼できる情報の送信を提供する通信プロトコルを提供する必要性が存在する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、例えば、直流によって駆動されるモータを制御することに関連して、上述の問題が解決されることによって、情報の送信のための改善された方法及び改善されたシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、導入部で述べたタイプの方法によって成し遂げられ、それは、付加的に、
転送されることになる情報と電圧パルスの２つの所定のエッジレベル間の時間との間の関連付けを作成するステップと、
転送されることになる前記情報に対応するフランクレベル（flank levels）間の時間差を用いて送信機における電圧パルスを発生させるステップと、
送信機から受信機へ電圧パルスを送信するステップとを備えたことを特徴とする。
【００１０】
本目的はまた、導入部で述べたタイプのシステムによって成し遂げられ、電圧パルスの２つの所定のフランクレベル間の時間が可変であることを特徴とする。
【００１１】
本発明によって、情報の送信のために効率的なプロトコルを与える方法及びシステムが提供される。特に、本発明は、コストに関係する限り合理的に且つ高度に効率的なシステムを提供し、さらに、他のより高価なシステムによって与えられるレベル以上の最高の性能を提供する。
【００１２】
なお、本発明は、情報の前記送信のために用いられるパルス数を合理化し最小化することによってＥＭＣ（電磁適合性）に関する問題の低減に寄与するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、図面を参照して以下に詳細に述べられるであろう。これらの図面は、例証の目的のためにのみ用いられるものであり、本発明を限定するものとみなされるべきものではない。
【００１４】
以下の説明は、最初に図１を参照してい車両の座席の換気のために配置されるファンモータが用いられるときの本発明を例証するものである。本出願の範囲は、しかしながら、本発明を限定するものともなされるべきではなく、幾つかの別の種類のシリアルデータ通信に用いられ得るものである。
【００１５】
快適性を増すために、車両の座席１のシートクッション２及び背もたれ支持部３は、車両１の運転手又は乗客が座ることになる面又は領域の換気及び温度の制御が提供され得る。シートクッション２は以下に述べられるが、当然、対応する考えは、背もたれ支持部３にもあてはまる。車両において、運転席及び他の座席の両方は、空気の押し込み又は引き抜きによって換気が備えられ得る。押し込まれ又は引き抜かれる空気は、シートクッション２に配置される少なくとも１つの開口部４を介して分散される。空気を押し込む場合、これはシートクッション２のダクト５から、分散させる開口部４を介して、当該座席に座っている人に向けて出ていく。空気を引き抜く場合、引き抜かれる空気は、当該座席に座っている人から、分散させる開口部４を介して、シートクッション２のダクト５へ取り込まれる。
【００１６】
空気を押し込むこと又は引き抜くことは、望ましくは、ファンユニット７の直流モータによって駆動されるファン６によって実行される。図１では、ファン６に対する実際のモータは示されていない。ファン６の速度を規定することによって、特定量の空気がシートクッション２へ取り込まれ又はシートクッション２から取り出され得る。このように、座席に配置される温度センサ８がリンク１０を介してファン６を制御する制御ユニット９と通信し、制御ユニット９がファンユニット７の外部にあるように配置されるならば、正確に調整された温度を座席の表面で得ることができる。制御ユニット９が外部にあるということは、同じ物理的なケーシング又は実際のファンユニット７のようなものに配置されないことを意味するが、温度制御及び座席１の換気のための中央制御ユニットからなり、ファンモータ８の動作のために用いられるものである。
【００１７】
ファン８の速度の制御は、例えば、ＰＷＭ型（パルス幅変調）の供給源によって実行される。これによって、ファンは第１の制御ユニット９で発生させるパルス列が供給され、パルス列が正の電圧位相の間にファン７が電圧を有している一方で、パルス列の電圧位相がない間にそれは電圧がないことを意味する。したがって、パルス幅変調供給源の供給期間中、ファン７は、立ち上がりエッジから立下りエッジまで駆動電圧を得る。供給源は、およそ２０Ｈｚから２００ｋＨｚの範囲内すなわち広帯域の範囲内にある周波数を用いて実行され得る。しかしながら、本発明は任意の特定の周波数で又は任意の特定の周波数帯域内で実行されなければならない供給源に限定されるものではないことに注目すべきである。他の供給信号もまた、例えば任意タイプの既知の電圧調整器を介して本発明の構想の範囲内で可能である。
【００１８】
図２は、本発明が用いられているファンネットワーク１１を概略的に示している。制御ユニット９は、図１の参照番号７のファンユニットに対応する２つのファンユニット１４、１５を駆動するように配置される第１のマイクロコントローラ１２及び駆動ユニット１３を備えた“マスター”ユニットからなる。駆動ユニット１３は、駆動電圧Ｕに接続される。これらのファンユニット１４、１５は、“スレーブ”ユニットを構成する。制御ユニット９は、ファンネットワークバスからなる前記リンク１０を介してファンユニット１４、１５に接続される。全てのユニットは、共通の地電位１６に接続される。
【００１９】
ファンユニット１４は、ここで、図３を参照してより詳細に説明される。ファンユニット１４は、ファンユニット１５と本質的に同じ設計である（ｃｆ．図１）。ファンユニット１４は、ファンネットワークバスを規定するリンク１９に接続される第２のマイクロコントローラ１７及びファンモータ１８を備えている。ファンユニット１４への入力１９の後、入力信号は、それがファンユニット１４に備えられたファンモータ１８及び第２のマイクロコントローラ１７の両方へ進行するように分割される。ファンモータ１８の供給入力２０においては、その時の供給源の状況にかかわらず、ファンモータ１８に対する供給電圧を維持することが意図されたダイオード２１及び安定化キャパシタ２２が存在する。ダイオード２１及びキャパシタ２２はまた、第２の制御ユニット１７がファンネットワークバス１０を介して送信される情報を読み取らないようにし得る混信を取り除く。
【００２０】
第１のマイクロコントローラ１２は、駆動ユニット１３に接続され、これを制御するために駆動ユニット１３と通信するように配置される。一定期間の時間に対してこの時間中に電圧ドロップアウトを達成するために駆動ユニット１３を切断するまでに、第１の制御ユニット９は、このようにフレームのパルスを作成することによってファンユニットと通信することができる。通信は、それぞれのファンユニット１４、１５に配置される第２の制御ユニット１７によって受信される。通信はまた、それぞれのファンユニット１４、１５からファンネットワークバス１０を介して制御ユニット９へ実行され得る。この通信は、以下により詳細に述べられる。
【００２１】
駆動ユニット１３の公称の高レベル出力信号は、ファンモータ１８の供給電圧と同じレベルである。駆動ユニット１３の出力信号が低レベルを有するとき、それは、少なくとも所定の制限値より小さいシステムのアースレベルにおよそ対応する。上述のようなこの手段によって、前記キャパシタ２２は、ファンモータ１８が直流供給源を本質的に受信するように供給電圧を維持する。
【００２２】
本発明の目的は、制御ユニット９とファンユニット１４、１５の間の情報の送信のためのパルス数を最小化することである。どのようにこれが実行されるかは図４も参照して以下に説明される。負のパルス２３に対する時間Ｔを時間Ｔの多数の所定期間の間で可変にさせることにより、時間Ｔの各期間がデジタルワードに対応する場合に、デジタルワードは、１パルス２３を送信し、パルス２３のエッジ２４、２５の制限値Ｕ1とＵ2の間の時間を測定することのみによって送信され得る。制限値Ｕ1及びＵ2は同じであるか又はヒステリシスΔＵであり得る。デジタルワードの長さは、時間Ｔの多くの特定期間がシステムにおいてどのように定義されているかに依存している。短い間隔での幾つかの連続的な負のパルス２３は、より長いワードを定義し得る。
【００２３】
ここで、図５を参照すると、制御ユニット９から関連のファンユニット１４、１５に送られるそれぞれの負のパルス２３は、望ましくは、多くの基本パルス２６で構成されており、基本パルスの期間ＴPは、例えば２５６μｓである。コマンドは、その後、何が通信されることになるかに依存して一定期間の負のパルスを構成するために、１、２又は３以上の連続的な基本パルス２６で構成され得る。第２のマイクロコントローラ１７による読み取りは、受信したパルス２３を解釈するための許容範囲がプログラムされている。
【００２４】
ここでの制限要素は、電圧ドロップアウトが短期間でありファンモータ１８に関する相対的な影響が小さくなければならないことである。ファンユニット１４、１５におけるキャパシタ２２は、上述のように、それぞれのファンモータ１８の駆動電圧を安定化させる機能を有しており、そのために、キャパシタ２２の性能は電圧ドロップアウト（すなわち負のパルス２３）を有する期間がどのくらい長いかが重要である。なお、解決策が制限されるのは、エラーの適当なマージンを有する負のパルスに対して異なる特定時間の期間を区別することが可能であるように、時間差がどのぐらい小さくなり得るかということである。
【００２５】
負のパルスに対して特定数の基本パルス２６からなる多数の特定期間の時間Ｔを定義することによって、時間Ｔのそれぞれの期間が特別な意味を割り当てられている場合には、制御ユニットとファンユニットとの間の通信のためのプロトコルが確立され得る。そのようなプロトコルは、他のものとの間で、それぞれのファンユニットのアドレシングを取り扱うことができなければならない。本例では、２つのファンユニット１４、１５が存在し、そのそれぞれは制御ユニット９がある時間に１つのファンユニットと通信することを許容するネットワークアドレスを有している。アドレスは、当該ユニット１４、１５が意図した場所に取り付けられた後にまで割り当てられるものではなく、それは初期的にはいずれのアドレスも有していないが、後にアドレスが割り当てられ、そのアドレスは第２のマイクロコントローラ１７に記憶され、すなわち、それはファンユニット１４、１５の別個のメモリ（図示されていない）に存在する。アドレスは、その後、例えばサービスのために必要であれば変化され得る。
【００２６】
また、それぞれのファンユニット１４、１５は、ロードパルスの作成によって制御ユニット９と通信するように配置される。これらのロードパルスは、ファンネットワークバス１０を介して制御ユニット９に対して通信される。ロードパルスは、第２のマイクロコントローラ１５とファンモータ１８の間のリンク２７を介して当該モータ１８の巻線につながるそれぞれのファンユニット１４、１５における第２のマイクロコントローラ１７によって作成される。ロードパルスは、その後、対応する制御ユニットで検出され得る最新のパルスを作成するためにショートコミュニケーションによって作成される。これは、モータ１８がより多くの電流を消費することに対応する。ファンネットワークバス１０のこの電流の増加は、制御ユニット９の駆動ユニット１３によって検出される前記ロードパルスを構成する。それぞれのファンユニット１４、１５から制御ユニット９への通信は、以下のコマンド例のように、通常、制御ユニット９からの問合せ後にのみ実行される。モータ１８の転流のため、それぞれのファンユニット１４、１５から制御ユニット９への通信は、関係するファンモータ１８が静止したときにのみ行われ得る。転流は、ロードパルスと区別するのが難しいファンネットワークバス１０の流れの変化を引き起こす。したがって、例えば、エラーレポートは、当該ファンモータ１８が駆動する限り、当該ファンユニット１４、１５から制御ユニット９に送信され得る。そのような場合、エラーデータは、第２のマイクロコントローラ１７のメモリに記憶され、又は、ファンユニットに別個のメモリ（図示されていない）が存在するならば、当該ファンモータ１８が停止したときにエラーステータスとして制御ユニットに送信される。
【００２７】
ファンユニット１４、１５からの応答を必要としない制御ユニット９からファンユニット１４、１５へのコマンドの例は以下の通りである。
−Ｃｈａｎｇｅ  ｆａｎ  ｓｐｅｅｄ（ファン速度の変更）
−Ｓｔａｒｔ  ｆａｎ（ファンの開始）
−Ｓｔｏｐ  ｆａｎ（ファンの停止）
−Ｃｈａｎｇｅ  ｆａｎ  ｕｎｉｔ'ｓ  ａｄｄｒｅｓｓ（ファンユニットのアドレスの変更）
−Ｒｅｓｅｔｔｉｎｇ  ｏｆ  ｅｒｒｏｒ  ｓｔａｔｕｓ（エラーステータスのリセット）
【００２８】
ファンユニット１４、１５からの応答を必要とする場合の制御ユニット９からファンユニット１４、１５へのコマンドの例は以下の通りである。
−Ｒｅａｄｉｎｇ  ｏｆｆ  ｏｆ  ｅｒｒｏｒ  ｓｔａｔｕｓ（エラーステータスの読み取り）
−Ｒｅａｄｉｎｇ  ｏｆｆ  ｏｆ  ｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈｉｎｇ  ｄａｔａ（識別データの読み取り）
【００２９】
いわゆる識別データの読み取りは、２つの“スレーブ”ユニット１４、１５が同じアドレスを与えられているときにのみ必要であり、幾つかの他の方法で区別されていなければならない。例えば、特定のシリアルナンバーがファンユニット１４、１５の製造中に第２のマイクロコンピュータ１７に記憶され得る。別の可能性は、識別データの読み取りが必要とされるときに、第２のマイクロコントローラ１７で発生される特定の乱数に対するものである。
【００３０】
上述の機能性を有する通信プロトコルの一例が以下に示される。ここで、パルスは２つの情報ビットに対応するが、これらは４ビットのデジタルワードを形成するために２つ一組に結合される。これは、以下のリストに追加する“Ｓｔａｒｔ（開始）”及び“Ｓｔｏｐ（停止）”に適用されない。
【００３１】
2007533252.tif 000003
【００３２】
異なるデジタルワードの意味は、別個のテーブルで記載され得る。
【００３３】
2007533252.tif 000004
【００３４】
制御ユニット９からファンユニット１４、１５に通信されたシーケンスの一例が図６に示される。パルス２８は、７２の基本パルスからなるスタートパルスであり、その後、パルス２９、３０は必要とされる“スレーブ”ユニットのアドレスを与える。それぞれ２４と４０の基本パルスからなるパルス３１、３２は、特定のファン速度であるデジタルワード０１１０を送信する。それぞれが４０の基本パルスからなるパルス３３、３４は、エラーステータスが読み取られることになることを意味するデジタルワード１０１０を送信する。パルス３５は、８８の基本パルスからなる停止パルスであり、この送信が当該“スレーブ”に対して終わったことを意味するものである。パルス間隔３６は、１０４の基本パルスを超えており、これらは送信されている各ワードの範囲を設定する。
【００３５】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の構想の範囲内で自由に変更し得るものである。例えば、特に、送信されるパルス数を低減する必要性がある場合に、送信機と受信機の間で全ての種類のシリアル通信に対して自由に利用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明が用いられ得る車両の座席の透視図を示している。
【図２】ファン回路の図を示している。
【図３】ファンユニットの図を示している。
【図４】本発明に従う通信パルスの一例を示している。
【図５】本発明に従う通信パルスの一例を示している。
【図６】本発明に従う通信パルス列の一例を示している。
【図１】
2007533252.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
2007533252.tif 000011
2007533252.tif 000012
2007533252.tif 000013