(57)【要約】【課題】  端末部と制御部との間の光信号を用いたデータ通信が妨げられるような事態が生じた場合であっても、制御部において端末部側のスイッチの作動状態を確実に検出することができる負荷制御システムを提供する。【解決手段】  複数のスイッチの動作状態に応じた光信号を発生する端末部と、端末部が発生した光信号を受信して所定の負荷の作動を制御する制御部と、制御部から端末部に電源を供給する電源線とを備えている負荷制御システムにおいて、端末部から制御部に少なくとも一部のスイッチの動作状態に応じた信号を伝送する専用線を備え、制御部は、端末部が発生した光信号を受信する光受信回路と、光受信回路が受信した光信号に応じて所定の負荷の作動を制御する第１の制御回路と、専用線を介して伝送された信号に基づいて負荷の作動を制御する第２の制御回路とを備え、前記第２の制御回路は、前記第１の制御回路の入出力信号の状態に応じて制御される。【選択図】      図１
2005086250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスイッチの動作状態に応じた光信号を発生する端末部と、
この端末部が発生した光信号を受信して所定の負荷の作動を制御する制御部とを備えている
負荷制御システムにおいて、
前記端末部から前記制御部に少なくとも一部のスイッチの動作状態に応じた信号を伝送する専用線を備え、
前記制御部は、前記端末部が発生した光信号を受信する光受信回路と、この光受信回路が受信した光信号に基づいて所定の負荷の作動を制御する第１の制御回路と、前記専用線を介して伝送された信号に基づいて前記少なくとも一部のスイッチに対応した負荷の作動を制御する第２の制御回路とを備え、
前記第２の制御回路は、前記第１の制御回路の入出力信号の状態に応じて制御される
ことを特徴とする負荷制御システム。
【請求項２】
前記第１の制御回路は、前記第２の制御回路の信号を受信する手段を備えていることを特徴とする、請求項１記載の負荷制御システム。
【請求項３】
前記第１の制御回路は、前記光受信回路の出力と前記第２の制御回路の出力とを比較していずれか一方の出力により負荷の作動を制御する手段を備えていることを特徴とする、請求項１または請求項２記載の負荷制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端末部からの信号を受信して所定の負荷の作動を制御する負荷制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、端末部からの信号を受信して所定の負荷の作動を制御する負荷制御システムが、自動車などにおいて普及している。この負荷制御システムは、例えば、自動車に搭載されたＬＡＮシステムを用いてモータ等からなる各種の負荷の作動を制御するシステムであって、この種のＬＡＮシステムは、一般的には所定の負荷の作動を制御する制御部と複数のスイッチやセンサを備えた端末部とをデータ通信媒体であるワイヤーハーネスを介して結び、スイッチの作動状態やセンサによるセンシングデータを前記制御装置に送信するように構築される。
【０００３】
ところで、この種のＬＡＮシステムにおいては、制御対象が増加した場合、データ通信量が増大し、ワイヤーハーネスの敷設数量が増加する傾向がある。そこで、ワイヤーハーネスの削減を図るべく、例えば車両における座席シートの位置や姿勢を該座席シートに組み込まれたスイッチの作動状態に応じて変化するような場合、スイッチの作動状態を検出する端末部から、その検出データを座席シート駆動用モータの動作を制御する制御部に対して、赤外線光等を用いた空間伝搬により光通信することが試みられている（特許文献１〜特許文献４参照）。
【０００４】
このシステムにおける端末部は、複数のスイッチの状態に応じて赤外線発光ダイオード等の発光素子を駆動して所定のフレーム構成の光信号を送信する演算処理装置（ＣＰＵ）を主体として構成される。また制御部は、フォトダイオードやフォトトランジスタ等の受光素子を用いて上記光信号を受信して前記複数のスイッチの作動状態を検出し、この検出結果に応じて座席シート駆動用モータの動作を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）を備えている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１４４８３２号公報
【特許文献２】特開２００１−１４８６８５号公報
【特許文献３】特開２００１−１６０７７７号公報
【特許文献４】特開２００１−１６０８４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このようなシステムにおいては、端末部と制御部との間のデータ通信が妨げられるような事態が生じた場合には、制御部におけるスイッチの作動状態の検出ができなくなる。このような事態の例として、発光素子と受光素子との間の光信号の伝搬空間に障害物が入り込むことによる光信号の遮断や、端末部における演算処理装置（ＣＰＵ）や発光素子の故障、制御部における受光素子や電子回路ユニット（ＥＣＵ）の故障があり、これらの事態にかかわらず制御部におけるスイッチの作動状態の検出をするためには、端末部と制御部との間のデータ通信経路を確保する必要がある。
【０００７】
そこで、本発明は、端末部と制御部との間の光信号を用いたデータ通信が妨げられるような事態が生じた場合であっても、制御部において端末部側のスイッチの作動状態を確実に検出することができる負荷制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、複数のスイッチの動作状態に応じた光信号を発生する端末部と、この端末部が発生した光信号を受信して所定の負荷の作動を制御する制御部とを備えている負荷制御システムにおいて、前記端末部から前記制御部に少なくとも一部のスイッチの動作状態に応じた信号を伝送する専用線を備え、前記制御部は、前記端末部が発生した光信号を受信する光受信回路と、この光受信回路が受信した光信号に基づいて所定の負荷の作動を制御する第１の制御回路と、前記専用線を介して伝送された信号に基づいて前記少なくとも一部のスイッチに対応した負荷の作動を制御する第２の制御回路とを備え、前記第２の制御回路は、前記第１の制御回路の入出力信号の状態に応じて制御されることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記第１の制御回路は、前記第２の制御回路の信号を受信する手段を備えていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記第１の制御回路は、前記光受信回路の出力と前記第２の制御回路の出力とを比較していずれか一方の出力により負荷の作動を制御する手段を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、複数のスイッチの作動状態に応じた信号を端末部から制御部に対して送信する際、少なくとも一部のスイッチの動作状態に応じた信号については光信号の送信のほかに専用線による送信を行い、さらに専用線を介して伝送された信号に基づいて前記少なくとも一部のスイッチに対応した負荷の作動を制御する前記第２の制御回路が、光受信回路の受信した光信号に基づいて所定の負荷の作動を制御する第１の制御回路の入出力信号の状態に応じて制御されるため、端末部と制御部との間の光信号を用いたデータ通信が妨げられるような事態が生じた場合であっても、専用線により伝送された信号により制御部において端末部側のスイッチの作動状態を確実に検出することができ、さらに端末部から制御部に光信号および専用線からの信号が伝送された場合には、いずれか一方の信号による制御を優先させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る負荷制御システムについて説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態に係る負荷制御システムの要部の一例を示す概略構成図であり、１は端末部、２は制御部、３（３ａ〜３ｈ）は負荷である。また、端末部１と制御部２との間には、制御部２から端末部１へ電源（＋Ｂ：例えば＋１２Ｖ）を供給する電源線４、端末部１の接地（ＧＮＤ）電位と制御部２の接地電位を一致させる接地線５のほか、端末部１から制御部２に信号を伝送する専用線６が接続されている。
【００１４】
端末部１は、スイッチ１１（１１ａ〜１１ｈ）の作動状態に応じた電気信号を演算処理装置（ＣＰＵ）１２により発生し、この電気信号を、光送信回路１３を介して光信号に変換し、制御部２に送信する。ここで、光送信回路１３に用いられる発光素子として、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザダイオード等を用いることができる。ここで、スイッチ１１の数は８個とは限らず、適宜設定することができる。
【００１５】
端末部１は、演算処理装置１２にクロック信号を供給する発振回路１４を備えている。演算処理装置１２は、通常はスイッチ１１ａ〜１１ｈの状態を定期的に監視しているが、スイッチ１１ａ〜１１ｈがすべてＯＦＦの状態では、発振回路１４の動作を停止したり、発振回路１４のクロック信号を低速化したりすることにより消費電力の低減を図ることが可能である。
【００１６】
端末部１は、演算処理装置１２の入力信号が検出されないときなどに警報を発生する異常監視回路１５を備えている。また、演算処理装置１２は、その通常動作時には、例えば一定周期の信号を異常監視回路１５に発信し、異常監視回路１５は、演算処理装置１２からの信号が停止している場合や前記一定周期の信号が所定の周期となっていない場合には、演算処理装置１２に向けて初期化信号を出力することにより、負荷制御システムの誤動作を防止することができる。
【００１７】
端末部１から制御部２に伝送される信号のうち、スイッチ１１ａ〜１１ｈのうち一部のスイッチ１１ｇ、１１ｈの作動状態に応じた電気信号は、専用線６を介して伝送される。なお、専用線６を介して伝送される電気信号は、一部のスイッチ１１ｇ、１１ｈの作動状態に応じた電気信号である必要はなく、スイッチ１１のうち少なくとも一部のスイッチの作動状態に応じた電気信号であればよく、全部のスイッチの作動状態に応じた電気信号であってもよい。
【００１８】
スイッチ１１ａ〜１１ｆの演算処理装置１２側には、それぞれプルアップ抵抗Ｒ１１ａ〜Ｒ１１ｆが接続されている。このことにより、スイッチ１１ａ〜１１ｆのうちＯＮになったスイッチに対応した演算処理装置１２の入力電圧はロウレベル（ほぼＧＮＤレベル）となり、ＯＦＦになったスイッチに対応した演算処理装置１２の入力電圧はハイレベル（ほぼ電源電圧レベル）となるため、演算処理装置１２はスイッチ１１ａ〜１１ｆのＯＮ／ＯＦＦ状態を確実に判定して出力信号に反映させることができる。
【００１９】
また、スイッチ１１ｇ、１１ｈの演算処理装置１２側には、抵抗Ｒ１、Ｒ２がそれぞれ接続されており、抵抗Ｒ１、Ｒ２の他端は専用線６に接続されている。専用線６の電位は、制御部２内で設定された電位となっており、スイッチ１１ｇ、１１ｈのうちＯＮになったスイッチに対応した演算処理装置１２の入力電圧はロウレベル（ほぼＧＮＤレベル）となり、ＯＦＦになったスイッチに対応した演算処理装置１２の入力電圧はハイレベル（ほぼ専用線６の電位）となるため、専用線６の電位を適切に設定することにより、演算処理装置１２はスイッチ１１ｇ、１１ｈのＯＮ／ＯＦＦ状態を確実に判定して出力信号に反映させることができる。なお、スイッチ１１ｇ、１１ｈの演算処理装置１２側の回路については、スイッチ１１ｇ、１１ｈのＯＮ／ＯＦＦ状態を演算処理装置１２により確実に判定することができる回路であれば、図１に例示された回路に限らず、例えばプルアップ抵抗を追加するなど、他の回路としてもよい。
【００２０】
制御部２は、端末部１が発生した信号を受信して所定の負荷３（３ａ〜３ｈ）の作動を制御する。この制御部２は、端末部１から伝送された光信号を受信して電気信号に変換する光受信回路２１と、光受信回路２１の出力に応じて所定の負荷３ａ〜３ｈの作動を制御する信号を発生させる第１の制御回路２２と、第１の制御回路２２の出力側に接続された負荷駆動回路２３ａ〜２３ｈとを備えている。
【００２１】
ここで、第１の制御回路２２は、例えば端末部１と同様に演算処理装置（ＣＰＵ）などにより構成される。また、負荷駆動回路２３ａ〜２３ｈは、例えばリレー駆動回路とリレーとの組み合わせであってもよく、半導体スイッチ回路などであってもよい。なお、負荷駆動回路２３は、入力信号がハイレベルのときに負荷を作動させ、入力信号がロウレベルのときには負荷を作動させないように構成されることが一般的であり、以下、このように作動する負荷駆動回路２３を想定して説明するが、負荷駆動回路２３の実例はこの例には限られない。
【００２２】
また、制御部２は、端末部１から専用線６を介して伝送された信号に応じて所定の負荷３ｇ、３ｈの作動を制御する信号を発生させる第２の制御回路２４を備えている。第２の制御回路２４において、Ａは専用線６からの信号入力ポート、Ｂは制御信号入力ポート、Ｃ１、Ｃ２は比較器出力ポート、Ｄ１、Ｄ２は制御出力ポートである。
【００２３】
負荷駆動回路２３ｇ、２３ｈの入力側には、論理回路２５ａ、２５ｂが設けられており、ここでは第１の制御回路２２の出力信号または第２の制御回路２４の出力信号のうち一方の出力信号がハイレベルであるときに負荷駆動回路２３の入力信号がハイレベルになるように、論理回路２５ａ、２５ｂとしてＯＲ回路を用いている。なお、論理回路２５ａ、２５ｂは、負荷駆動回路２３の構成に応じて変更することができる。
【００２４】
また、第１の制御回路２２は、第２の制御回路２４の動作を制御する手段を備えており、具体的には、図１に例示されるように、第１の制御回路２２から第２の制御回路２４の制御信号入力ポートＢに向けて制御信号が発信されるようにすることができるが、他の構成としてもよい。
【００２５】
制御部２は、上述の構成のほか、第１の制御回路２２にクロック信号を供給する発振回路２６と、第１の制御回路２２の入力信号が検出されないときなどに警報を発生する異常監視回路２７などを備えている。また、制御部２全体を、例えば電子制御ユニット（ＥＣＵ）として構成することも可能である。
【００２６】
以上、本発明の実施形態に係る負荷制御システムの要部の一例について説明したが、本発明の実施形態に係る負荷制御システムは、さらに、下記の特徴を備える構成としてもよい。
【００２７】
端末部１から制御部２に光信号および専用線６からの信号が伝送された場合に、いずれか一方の信号による制御を優先させる観点から、第１の制御回路２２は、第２の制御回路２４の信号を受信する手段を備えていることが望ましい。図１には、第１の制御回路２２は、第２の制御回路２４の比較器出力ポートＣ１、Ｃ２からの信号を受信する例を示すが、他の構成としてもよい。
【００２８】
さらに、同様の観点から、第１の制御回路２２は、光受信回路２１の出力と第２の制御回路２４の出力とを比較していずれか一方の出力により負荷の作動を制御する手段を備えていることが望ましい。
【００２９】
次に、第２の制御回路２４の具体的一例について説明する。図２は、第２の制御回路の一例を示す概略構成図であり、第２の制御回路２４は、その内部に比較器２４１、２４２と、論理回路２４３〜２４５を備えている。なお、論理回路２４３〜２４５のうち、２４３はＯＲ回路、２４４、２４５はＮＯＲ回路である。
【００３０】
比較器２４１、２４２の入力電圧は、第２の制御回路の入力電圧を抵抗Ｒ２２、Ｒ２３で分圧した電圧としている。また、比較器２４１、２４２のしきい値電圧Ｖｃｏｍｐ１、Ｖｃｏｍｐ２は、電源電圧（＋Ｖｃｃ：例えば＋５Ｖ）を抵抗Ｒ２４、Ｒ２５、Ｒ２６で分圧して、それぞれ下記の電圧とする。
Ｖｃｏｍｐ１＝＋Ｖｃｃ｛（Ｒ２５＋Ｒ２６）／（Ｒ２４＋Ｒ２５＋Ｒ２６）｝
Ｖｃｏｍｐ２＝＋Ｖｃｃ｛（Ｒ２６）／（Ｒ２４＋Ｒ２５＋Ｒ２６）｝
【００３１】
そして、スイッチ１１ｇ、１１ｈの状態に応じて、比較器２４１、２４２の出力を例えば以下の（１）〜（３）のように設定する。
【００３２】
（１）スイッチ１１ｇ、１１ｈがともにＯＦＦの場合
比較器２４１、２４２の入力電圧Ｖｏｆｆが、Ｖｏｆｆ＞Ｖｃｏｍｐ１＞Ｖｃｏｍｐ２となるようにして、比較器２４１、２４２の出力をともにハイレベルにする。
【００３３】
（２）スイッチ１１ｇがＯＮの場合
比較器２４１、２４２の入力電圧Ｖｇが、Ｖｃｏｍｐ１＞Ｖｇ＞Ｖｃｏｍｐ２となるようにして比較器２４１の出力をロウレベル、比較器２４２の出力をハイレベルにする。
【００３４】
（３）スイッチ１１ｈがＯＮの場合
比較器２４１、２４２の入力電圧Ｖｈが、Ｖｃｏｍｐ１＞Ｖｃｏｍｐ２＞Ｖｈとなるようにして比較器２４１、２４２の出力をともにロウレベルにする。
【００３５】
次に、制御信号入力ポートＢに入力される第１の制御回路２２からの制御信号による制御出力ポートＤ１、Ｄ２の変化について説明する。ここでは、制御入力ポートＢに入力される制御信号は、第１の制御回路２２が負荷駆動回路２３ａ〜２３ｈを作動させることが可能である場合にはハイレベル（ほぼ電源電圧レベル）、第１の制御回路２２が負荷駆動回路２３ａ〜２３ｈを作動させることが不可能である場合にはロウレベル（ほぼＧＮＤレベル）となるように設定される例を示す。なお、制御入力ポートＢに入力される制御信号は上述の例に限らず、第２の制御回路２４の構成に適合した制御信号であれば、どのような信号を用いてもよい。
【００３６】
制御入力ポートＢに上記制御信号が入力されることで、第１の制御回路２２が負荷駆動回路２３ａ〜２３ｈを作動させることが可能である場合には制御出力ポートＤ１、Ｄ２の出力がともにロウレベルとなり、第１の制御回路２２が負荷駆動回路２３ａ〜２３ｈを作動させることが不可能である場合には、上記（１）の場合には制御出力ポートＤ１、Ｄ２の出力がともにロウレベルとなり負荷駆動回路２３ｇ、２３ｈとも動作せず、上記（２）の場合には制御出力ポートＤ１の出力がハイレベル、制御出力ポートＤ２の出力がロウレベルとなり負荷駆動回路２３ｇが負荷３ｇを作動させ、上記（３）の場合には制御出力ポートＤ１の出力がロウレベル、制御出力ポートＤ２の出力がハイレベルとなり負荷駆動回路２３ｈが負荷３ｈを作動させる。この結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
2005086250.tif 000003
【００３８】
なお、上記説明において、スイッチ１１ｇ、１１ｈが両方同時にＯＮになる場合は、比較器２４１、２４２の入力電圧がＶｈより低下し、上記（３）と同様の状態となるため説明を省略したが、スイッチ１１ｇ、１１ｈが両方同時にＯＮになる場合の判別が必要な場合は、比較器を１個追加することにより判別が可能となる。
【００３９】
以上、本発明の実施形態に係る負荷制御システムの要部の一例について説明したが、この負荷制御システムは、例えば自動車の座席シートの位置や姿勢を、この座席シートに組み込まれたスイッチの作動状態に応じて変化させるようなシステムに具体的に適用することができる。以下、その具体例を説明する。
【００４０】
一般に、自動車の座席シートの位置や姿勢をスイッチの作動状態に応じて変化させるシステムは、下記の座席シートの位置や姿勢の変化に対応している。
【００４１】
（Ａ）シートクッションを前後にスライドさせる動作（以下、シートクッションを前にスライドさせる動作をＳＬＤ＋、後ろにスライドさせる動作をＳＬＤ−とする）。
（Ｂ）クッション前部を上下させる動作（以下、クッション前部を上に動かす動作をＦＲＶ＋、下に動かす動作をＦＲＶ−とする）。
（Ｃ）クッション後部を上下させる動作（以下、クッション後部を上に動かす動作をＬＦＴ＋、下に動かす動作をＬＦＴ−とする）。
（Ｄ）背もたれを前後にリクライニングさせる動作（以下、背もたれを前に動かす動作をＲＣＬ＋、後ろに動かす動作をＲＣＬ−とする）。
【００４２】
上記の座席シートの位置や姿勢の調整は、例えば図１の端末部１に設けられたスイッチ１１（１１ａ〜１１ｈ）を操作することにより、制御部２を介して負荷３（３ａ〜３ｈ）であるモータを動作させて行う。
【００４３】
以下、スイッチ１１ａ〜１１ｈを、それぞれ順にＦＲＶ＋、ＦＲＶ−、ＬＦＴ＋、ＬＦＴ−、ＲＣＬ＋、ＲＣＬ−、ＳＬＤ＋、ＳＬＤ−に対応させて説明する。ここでは、専用線６に接続されるスイッチ１１ｇ、１１ｈを、上記（Ａ）の動作（ＳＬＤ＋、ＳＬＤ−）に対応させている。
【００４４】
図３は、スイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態と、それに対応するシリアル通信のフレーム構成のデータの状態の一例を示す説明図である。図３に示されるように、スイッチ１１ａ〜１１ｈのＯＮ／ＯＦＦ状態が変化するとき、チャタリングが発生し、その後最終状態（ハイレベルまたはロウレベル）に変化することがある。本実施形態においては、ＯＮ／ＯＦＦ状態が変化したスイッチの状態を演算処理装置１２により定期的に監視した結果が一定時間同じ状態であると認識された場合に、そのスイッチの変化後のＯＮ／ＯＦＦ状態を、入力のハイレベル／ロウレベルとして確定させる。
【００４５】
演算処理装置１２は、スイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態の変化を認識した場合、各スイッチ１１ａ〜１１ｈの状態を、シリアル通信のフレーム構成のデータに変換して光送信回路１３に送る。光送信回路１３は、フレーム構成のデータを光信号に変換して送信する。図３に、スイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態と光送信回路の出力光信号の通信フレームとの関係の一例を示す。ここで、ＳＷ入力確定時間とは、スイッチのＯＮ／ＯＦＦの時点から、演算処理装置１２がスイッチの変化後のＯＮ／ＯＦＦ状態を、入力のハイレベル／ロウレベルとして確定させるまでの時間を意味する。
【００４６】
フレーム構成の詳細について説明する。図４は、シリアル通信のフレーム構成のデータの詳細の一例を示す説明図である。図４において、通信フレームは、リーダーパルス、データ領域、エラーチェック領域、アイドル領域の４つの領域で構成されている。
【００４７】
リーダーパルスはフレームの開始を示し、制御部２の光受信回路２１の動作を安定させるためのデータ領域である。
【００４８】
データ領域は、各スイッチ１１ａ〜１１ｈに１ビットを対応させて、それぞれのスイッチの状態を論理１または論理０として構成する。ここでは、スイッチがＯＮの状態を論理０、スイッチがＯＦＦの状態を論理１とし、データ領域を８ビットのデータで構成している。図４は、スイッチ１１ｇのみがＯＮ状態となり、対応するＳＬＤ＋のデータのみが論理０となり、他のデータが論理１である例を示している。
【００４９】
エラーチェック領域は、パリティチェックやＣＲＣチェックなどのエラーチェックコードが収容される領域である。
【００５０】
アイドル領域は、連続してフレームを送信する際の送受信の準備期間であって、何も送信しない時間を表す領域である。
【００５１】
図４に示されるフレーム構成のデータは、光送信回路１３により光信号に変換される。この光信号は、例えば波長８５０ｎｍ〜９５０ｎｍの発光ダイオード等の発光素子が発生する赤外線をフレーム構成のデータで変調した光信号であって、発光素子の通電、非通電を繰り返して変調する。図５に、光送信回路１３の出力光信号の具体的一例を示す。図５において、矢印の右側は変調された信号を拡大表示した図であって、右側の図のパルスの周波数は例えば３０〜５０ｋＨｚ程度である。
【００５２】
ここで、論理０、論理１のビットは、一定幅の変調出力の時間間隔により区別し、例えば、論理１のビット長を１ｍｓ、論理０のビット長を２ｍｓとする。
【００５３】
端末部１は、制御部２に対して、図３および図４に示されたフレーム構成の信号を、フレーム長より長い間隔（例えば数倍程度）で定期的に送信する。例えば、論理１のビット長を１ｍｓ、論理０のビット長を２ｍｓ、リーダーパルス長を１０ｍｓ、エラーチェック領域長を３０ｍｓ程度とすると、フレーム長（アイドル領域を除く）は、約５０〜６０ｍｓとなり、スイッチ１１ａ〜１１ｈのうち特定のスイッチがＯＮ状態の場合には、フレーム長の数倍の間隔（例えば２００ｍｓ〜３００ｍｓ）で定期的にフレーム送信する。なお、スイッチ１１ａ〜１１ｈがすべてＯＦＦの場合は、光送信回路１３を構成する発光素子の通電時間を短くし、定期的な送信を行わないようにして発光効率の劣化を防止する。
【００５４】
光送信回路１３が発生した光信号は、光受信回路２１の受光素子で電気信号に変換され、増幅されて第１の制御回路２２に入力される。第１の制御回路２２は、光受信回路２１からの入力信号を定期的にサンプリングしながら、その信号があらかじめ定められたフレーム構成に合致しているか、エラーチェックコードが正しいか等の判定を行い、光受信回路２１からの入力信号が正常であると判断すると受信フレームのデータに基づいて負荷駆動回路２３ａ〜２３ｈを作動させる出力信号を発生させる。
【００５５】
ここで、図４に示されたデータに基づいて、２００ｍｓごとに定期的にデータを受信した場合、負荷駆動回路２３を例えば５００ｍｓ程度作動させることが望ましい。この場合、かりにデータを１フレーム受信できなかったとしても、負荷３ａ〜３ｈをスムーズに動作させることが可能となる。図６に、光受信回路２１の出力信号と、負荷制御回路２３の作動状態との関係の一例を示す。
【００５６】
ところで、第１の制御回路２２の出力信号と、第２の制御回路２４の出力信号との間には、タイムラグが発生する。この様子の一例を図７に示す。
【００５７】
図７に示されるように、スイッチ１１ｇ（ＳＬＤ＋スイッチ）がＯＮになると、端末部１から専用線６を介してほぼ遅延なく信号が伝送されるため、第２の制御回路２４はほぼ遅延なく信号処理を行い、制御出力ポートＤ１にハイレベルの出力を発生させる。これに対して、光信号を介して伝送された第１の制御回路２２の出力信号は、端末部１から演算処理装置１２を介して光信号を発生させる段階で、図３および図７に示されるようにＳＷ入力確定時間の分だけフレーム信号に遅延が発生するため、第２の制御回路２４の出力信号に対してタイムラグが発生することとなる。
【００５８】
そこで、このタイムラグの影響を防ぐため、第１の制御回路２２は、光受信回路２１の出力と第２の制御回路２４の出力とを比較して、光受信回路２１の出力信号が正常に受信できる場合は、第２の制御回路２４の出力を停止させることにより、タイムラグの影響を防ぐことができる。
【００５９】
上記のように、第１の制御回路２２が光受信回路２１からの入力信号を正常に受信できている場合は、前述のように、専用線６からの信号により負荷制御回路２３が作動することはない。
【００６０】
これに対して、第１の制御回路２２が光受信回路２１からの入力信号を正常に受信できていない場合は、前述のように専用線６からの信号を第２の制御回路２４で処理し、専用線６からの信号により負荷制御回路２３ｇ（または２３ｈ）が作動する。
【００６１】
第１の制御回路２２の動作状態が異常である場合は、異常監視回路２７により第１の制御回路２２はリセットされ、第２の制御回路２４の出力のみが有効となり、制御出力ポートＤ１、Ｄ２からの出力信号のみで負荷駆動回路２３ｇ、２３ｈが作動する。
【００６２】
また、端末部１の演算処理装置１２がスタンバイ中などの低消費電力状態の場合は、端末部１から制御部２に対して光信号が発信されないため、第２の制御回路２４の出力のみが有効となり、制御出力ポートＤ１、Ｄ２からの出力信号のみで負荷駆動回路２３ｇ、２３ｈが作動する。
【００６３】
また、光受信回路２１の入力信号がない場合にも、第２の制御回路２４の出力のみが有効となるが、この場合には直接制御出力ポートＤ１、Ｄ２の出力を有効とせず、比較器出力ポートＣ１、Ｃ２の出力を第１の制御回路２２に入力し、第１の制御回路２２の出力信号を用いて負荷制御回路２３ｇ、２３ｈを作動させることが、光受信回路２１の入力信号が復帰した場合に、図７に示されるタイムラグの影響を防ぐ観点から望ましい。この場合には、第１の制御回路２２から第２の制御回路２４の制御信号入力ポートＢに向けて制御信号が発信され、第２の制御回路２４の制御出力ポートＤ１、Ｄ２の出力はともにロウレベルとなる。
【００６４】
ここで、第１の制御回路２２が光受信回路２１の入力信号がないことと判定する基準は、専用線６からの信号が第２の制御回路２４の比較器出力ポートＣ１、Ｃ２を介して第１の制御回路２２に入力されているときに、一定時間通信フレームを受信できない場合とする。この一定時間は、スイッチ１１ｇ（１１ｈ）がＯＮになったことを示すデータの受信後リトリガー駆動よりも少し短い時間に設定することで、光受信回路２１の出力信号が負荷駆動回路２３ｇ、２３ｈの駆動中に遮断された場合にも、光信号を用いた制御から専用線６を経由して伝送された信号による制御にスムーズに切り替えることができる。
【００６５】
また、光受信回路２１の出力信号に基づく第１の制御回路２２の出力信号と、第２の制御回路２４の比較器出力ポートＣ１、Ｃ２の出力信号とが一致していない場合は、端末部１または制御部２に何らかの異常が発生しているものと考えられるため、第１の制御回路２２は、第１の制御回路２２の出力信号および第２の制御回路２４の出力信号を停止させる制御を行うようにすることが望ましい。
【００６６】
なお、本発明の実施形態は、上述した形態に限らず、特許請求の範囲に記載された範囲内で種々の変更が可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施形態に係る負荷制御システムの要部の一例を示す概略構成図である。
【図２】第２の制御回路の一例を示す概略構成図である。
【図３】スイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態と光送信回路の出力光信号の通信フレームとの関係の一例を示す説明図である。
【図４】シリアル通信のフレーム構成のデータの詳細の一例を示す説明図である。
【図５】光送信回路１３の出力光信号の具体的一例を示す説明図である。
【図６】光受信回路２１の出力信号と、負荷制御回路２３の作動状態との関係を示す説明図である。
【図７】第１の制御回路２２の出力信号と、第２の制御回路２４の出力信号との間に発生するタイムラグの一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６８】
１  端末部
２  制御部
３、３ａ〜３ｈ  負荷
４  電源線
５  接地線
６  専用線
１１、１１ａ〜１１ｈ  スイッチ
１２  演算処理装置（ＣＰＵ）
１３  光送信回路
１４  発振回路
１５  異常監視回路
２１  光受信回路
２２  第１の制御回路
２３、２３ａ〜２３ｈ  負荷駆動回路
２４  第２の制御回路
２５ａ、２５ｂ  論理回路（ＯＲ回路）
２６  発振回路
２７  異常監視回路
２４１、２４２  比較器
２４３  論理回路（ＯＲ回路）
２４４、２４５  論理回路（ＮＯＲ回路）
【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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【図６】
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【図７】
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