(57)【要約】      （修正有）【課題】装置をインタフェースするためのシステム及び方法。【解決手段】一つの実施形態においてシステムは、(i)システムを制御及び監視するインタフェースモジュールと、電力分配の点として機能し、機能性及び信頼性に影響する環境変数を監視する複数の電力セルと、(ii)複数の電力セル上に分配されるノードを管理する無線周波数送信器及び受信器と、(iii)複数の電力セルに転送される情報要求を提供するメンテナンスモジュールと、(iv)システムを介してデータの分配をするための通信バスとを含む。【選択図】図２
2009064416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
システムを制御及び監視するインタフェースモジュールと、
電力分配の点として機能し、機能性及び信頼性に影響する環境変数を監視する複数の電力セルと、
複数の電力セル上に分配されるノードを管理する無線周波数送信器及び受信器と、
複数の電力セルに転送される情報要求を提供するメンテナンスモジュールと、
システム全体にデータの分配をするための通信バスと
を具備することを特徴とするシステム。
【請求項２】
システムを活性化する出力を生成する入力装置と、
出力から生ずる入力装置の活性状態をバッファするデコーダと、
入力装置の状態に基づきデコーダを有効にし、デコーダの現在状態と入力装置の前回状態とを比較し、状態変化を認証するプロセッサであって、入力装置がプロセッサによってアレイに格納される、プロセッサと、
認証した状態変化をデコードし、少なくとも一つの所定の機能へ関連付けるプロセッサアレイと
を具備することを特徴とするシステム。
【請求項３】
プロセッサは、ビット毎ベースで比較を実行するようプログラムされることを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
プロセッサは、所定期間後に比較を繰返すようプログラムされることを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
デコード過程及び関連付け過程は、
アレイプールから少なくとも一つの要素を選択する過程と、
少なくとも一つの選択した要素をデータパケットとしてアセンブルする過程と
を具備することを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項６】
データパケットを受信する通信データバスをさらに具備し、
プロセッサは、
データパケットのセルアドレスをデコードし、セルアドレスが目的セルの目的セルアドレスに一致するかを判断し、
データパケットのセルアドレスが目的セルアドレスと一致する場合、データパケットを分解及びデコードし、
デコードしたパケットを一次記憶することを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
固定サービスエージェント及び動的サービスエージェントを目的セルにさらに具備し、
固定サービスエージェントは、アレイプールから要素を選択し、
動的サービスエージェントは、選択された要素を動的プールでアセンブルし、機能を形成することを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
プールが監視され、機能が失効しているか又は活性管理の状態のままかを判断することを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
プロセッサアレイは、単一入力から多数機能へ、多数入力から単一機能へ、単一入力から単一機能へ、及び多数入力から多数機能へ、のうち一つでデコード及び関連付けを実行することを特徴する請求項２に記載のシステム。
【請求項１０】
出力を生成する過程と、
出力から生じた入力の活性状態をバッファする過程と、
入力装置の状態に基づきデコーダを有効にする過程と、
デコーダの現在状態と入力装置の前回状態とを比較し、状態変化を認証する過程と、
認証した状態変化をデコード及び関連付けする過程と
を具備することを特徴とする装置をインタフェースするための方法。
【請求項１１】
ビット毎ベースで比較を実行する過程を具備することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
所定期間後に比較を繰返す過程を具備することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
認証した状態変化のデコード及び関連付け過程は、少なくとも一つの所定の機能を用いる過程を具備することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
単一入力から多数機能へ、多数入力から単一機能へ、単一入力から単一機能へ、及び多数入力から多数機能へ、のうち一つでデコード及び関連付けする過程を具備することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
デコード及び関連付け過程は、
アレイプールから少なくとも一つの要素を選択する過程と、
少なくとも一つの選択した要素をデータパケットとしてアセンブルする過程と
を具備することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
データパケットを受信する通信データバスをさらに具備し、
データパケットのセルアドレスをデコードし、セルアドレスが目的セルアドレスに一致するかを判断する過程と、
データパケットのセルアドレスが目的セルアドレスと一致する場合、データパケットを分解及びデコードする過程と、
デコードしたパケット一時記憶する課程と
をさらに具備することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
目的セルで、アレイプールから要素を選択し、選択した要素を動的プールでアセンブルし、機能を形成する過程を具備することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
プールを監視し、機能が失効したか又は活性管理の状態のままかを判断する過程を具備することを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
入力装置の活性時に出力を生成する過程を具備することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項２０】
アレイの一部として入力装置状態を記憶する過程を具備することを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装置をインタフェースするためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
制御システムは、装置又は一組の装置であって、他の装置又はシステムの動作について管理、命令、方向付け、又は調整する。多くの多様性及び組合せを備えた制御システムには２つの共通集合があり、論理又は逐次制御、及びフィードバック又は線形制御である。また、ファジー論理があり、論理の設計上の一部簡易性を線形制御のユーティリティに組み合わせるものである。いくつかの装置又はシステムは、本質的に制御可能ではない。
【０００３】
用語“制御システム”は、基本的な手動制御に適用できるので、オペレータは例えば、油圧プレスを開閉することができ、ここで論理は、守衛が配備されない限りそれを移動できないことを要求する。自動逐次制御システムは、一連の機械的アクチュエータを正しい順序で起動し、タスクを実行することができる。例えば、各種電気／空気圧トランスデューサは、ダンボール箱を折りたたんで接着し、それに製品を充填し、その後自動包装マシンでそれを密閉することができる。
【０００４】
線形フィードバックシステムの場合、制御ループは、センサ、制御アルゴリズム、及びアクチュエータを含み、設定点又は参照値の変数を調整するような方法で配置される。この一例は、加熱炉の測定温度が低下する時に燃料供給を増やすことができる。ＰＩＤコントローラは、このような場合に一般的であり効率的である。目的とする結果値の検出をいくつか含む制御システムは、フィードバックを利用しているので、変動する環境にある程度適合することができる。開ループ制御システムは、フィードバックを直接利用しないが、所定の方法でのみ動作する。
【０００５】
従来の配線解決方法は、例えば配線ハーネスキットを備えたヒューズ盤を含む。これらキットは、例えば固定アーキテクチャを提供するために車両で使用される。通常、ヒューズ盤は、全ての配電を容易にし、スイッチの選択により、配線方法に柔軟性を与える。
消費者は故に、予めコストを低減できる。しかし、配線の固定的性質により、システムは、取り付け後に容易に変更されない。結果として、この種の配線解決方法は、高い取り付けコスト、高容量スイッチ、非固有の回路バッファリング、“高度な”診断不可、非固有のユーザインタフェースの監視不可、及び非固有のＲＦ制御機能不可を被る。
【０００６】
他の配線解決方法は、ＶＥＣ、ＤＵＡＬ−ＶＥＣ、スマートＶＥＣ及び他の類似装置を含む。これら解決方法は、製造者側でハード“プログラミング”するために相互接続が製造者に提供される３次元金属マトリクスである（相互接続は同時に溶接される）。これら配置は、一次ＤＣ電源、ヒューズ若しくはリレー（スイッチング要素）、及び出力端子間に接続を生成する。この“プログラミング”は、永続的であり、以下のいくつかの点で本質的に制限される。
１．３次元金属マトリクスは、入力（制御）、出力（配電）、その保護物（ヒューズ）、及び制御（リレー）要素間に固定的な１対１関係を有する。
２．３次元金属マトリクスは、入出力制御回路が個別のコネクタ上に存在する配置を禁止する。入力制御及び出力は、同一コネクタ上に混合される必要があるが、制御及び配線の複雑性を増大することがある。
３．ＶＥＣタイプの解決方法は、さらに制御回路配線を追加しない限り拡張不可である。
４．全ての制御配線は、スイッチング要素から物理ＶＥＣ装置へ伝わる必要がある。
５．制御回路は、電気機械式継電器に限定される。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一つの実施形態では、システムを制御及び監視するインタフェースモジュールと、電力分配の点として機能し、機能性及び信頼性に影響する環境変数を監視する複数の電力セルと、複数の電力セル上に分配されるノードを管理する無線周波数送信器及び受信器と、複数の電力セルに転送される情報要求を提供するメンテナンスモジュールと、システム全体にデータの分配をするための通信バスとを含むシステムがある。
【０００８】
本開示のもう一つの実施形態では、システムを活性化する電圧出力を生成する入力装置と、入力装置から出力される電圧から生ずる入力装置の活性状態をバッファするデコーダと、入力装置からの入力の状態に基づきデコーダを有効にし、デコーダの現在状態とプロセッサに格納されたアレイからなる入力装置からの入力の前回状態とを比較し、状態変化を認証するプロセッサと、認証した状態変化をデコードし、所定の機能へ関連付けるプロセッサアレイとを含むシステムがある。
【０００９】
本開示のさらにもう一つの実施形態では、システムを活性化する電圧出力を生成する過程と、入力装置から出力される電圧から生じた入力の活性状態をバッファする過程と、入力装置からの入力の状態に基づきデコーダを有効にする過程と、デコーダの現在状態とプロセッサに格納されたアレイからなる入力装置からの入力の前回状態とを比較し、状態変化を認証する過程と、認証した状態変化をデコードし、所定の機能へ関連付ける過程とを含む、装置をインタフェースするための方法がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１、２及び３は、本開示によるシステムの例示的アーキテクチャを示す。この実施形態では、システムは、マスターセルとしての役割で機能する装置と、システムにおける配電点としての役割で機能する電力セルのような他の装置とを含む。セル要素に対する相互インタフェースは、例えばコントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）シリアルデータバスの物理的及び電気的基準である。マスターセルは、通常システム毎に一つであり、主要な支配的要素として機能する。セルは、デジタル世界へのスイッチのような、アナログ装置に対するインタフェースとしても機能する。多数の制御入力は、システム毎に提供され、それによりマスターセルは、全てのセル内通信及びメッセージングを制御及び調節することができる。システムは、システムに組込まれたマスターセル毎に多数の電力セルを許容し、単一の電力セルは例えば、多数の保護電力ＭＯＳＦＥＴ出力ノードを備えることができる。各電力セルは、個々にアドレス可能であり、機能及び信頼性に影響する環境変数を監視することができる。セルは、通常の及び障害の通信状態の両方に対する機能において自立しており、物理的インタフェースは、障害のインテリジェント要素上で直接制御を可能にする。システムにおける他の要素は、ＲＦ送信器及び受信器サブシステムである。このサブシステムは、例えば任意数の電力セル上に分配された多数のノードに対する９００ＭｈｚのＲＦ管理を提供する。制御点の分配方法、又は任意のセルに対する多数のノードの割当方法については制限がない。図１に図示した要素に追加して、システムは、ＬＣＤメンテナンスモジュール又はサブシステムを含み、それは、システムにおける任意の電力セルに情報の要求を転送可能にし、その後ＬＣＤディスプレイ上にそれら要求に対する応答を表示可能にするユーティリティをシステムの（複数の）オペレータに提供する。応答は、例えばオペレータへの環境及びノード状態の情報を特徴付ける。最後に、専用データプロトコルを備えた業界標準のＣＡＮバス電気インタフェース等の通信バスにより、物理バスの容易な拡大又は縮小を可能にする。
【００１１】
マスターセルハードウェア
図４は、本開示のシステムに関連した例示的なマスターセルを示す。マスターセルは、例えば１８４３２０００Ｈｚで動作する集約化された演算要素（マイクロコントローラ等）に基づいて構成される。水晶周波数は、ＣＡＮバス上のデータ転送におけるボーレート誤差を軽減するよう選択されるのが好ましい。マスターセルマイクロコントローラは、例えばＰＣＢ上のピンヘッダを介して回路内でプログラム可能である。これは、マスターセルのフィールドプログラマブル性を許容する。
【００１２】
アナログ装置は、例えばＴＶＳダイオードで保護されたトライステートデータバスを介してマイクロコントローラへインタフェースされる。ハードウェアは、多数の２進入力、即ち各種シングルエンド入力又は各種ダブルエンドアナログ入力に対応することができる。アナログインタフェースは、用途に応じて変更可能であり、マスターセルのアナログ／デジタル変換器へのインタフェースを許容するよう追加の信号処理を必要とするか、又は必要としなくてもよい。アナログ／デジタル変換器は、例えば精密電圧源を基準にする。用途に応じて、ＳＡ及びＳＤ変換器の両方は、利用可能である。
【００１３】
マスターセルの電源は、例えば主にＴＶＳダイオードで保護された、フィルター処理された線形電圧調整器を介するセル内ケーブル配線によって提供される。システムは通常、システムの論理要素に対して５．２ボルトの一次入力電圧で機能し、電力経路は、好ましい実施形態では冗長であって各電力セルから供給されるので、単一障害点のリスクを軽減する。電源は、例えば一対のＭＯＳＦＥＴ、及びＭＯＳＦＥＴに制御電圧を供給する冗長チャージポンプ回路によって管理することができる。セル上の電源は、マイクロコントローラ及び個別のマイクロコントローラ監視チップによって好ましい実施形態ではインテリジェントに管理される。内部のソフトウェアエラー、又はマイクロコントローラの基板上にＳＣＲ状態が発生すると、電源は、自身を止め、その後再始動し、マイクロコントローラ基板上の状態又はソフトウェアに誘発されたエラーを消去する。この特徴は、シックスシグマの場合でもシステムを保護する。
【００１４】
マスターセルは、図４に示す通り、ＣＡＮバスアーキテクチャ及び電気インタフェースの単一固定端を持つ。ＣＡＮバスの他端は、システムの“最後の”電力セル上でコネクタ（ＤＢ−９等）を介して終端される。ＣＡＮ物理インタフェースは、例えば標準ＤＢ−９コネクタを介して行われ、冗長な一対のワイヤを利用して単一のワイヤ接続の損失による障害を軽減するのが好ましい。
【００１５】
マスターセルは、図５に例示する通り、任意的なシステム機能に対して２つの個別のインタフェースを持ち、（１）ＲＦインタフェース：このインタフェースにより、図５に示す通り、ＲＦ受信セルをマスターセルへ取り付けることができる。この機能により、任意のマスターセルは、マルチノードシステム全体にＲＦの機能性を分配することができる。ＲＦセルは、その好ましい実施形態では、システムに取り付けられる時に自動的に認識される。（２）メンテナンスモジュール：このインタフェースにより、メンテナンスセルをマスターセルへ取り付けることができる。このセルは、ＬＣＤディスプレイ及び制御ボタンを提供し、ユーザが特定の環境又はノード状態の情報に関してシステムの任意の電力セルに問合せできるようにする。メンテナンスモジュールセルは、好ましい実施形態ではシステムに取り付けられる時に自動的に認証されるよう設定される。
【００１６】
マスターセルソフトウェア
図６は、本開示によるシステムのマスターセル中のデータを処理する例示的フレームワークを示す。マスターセル上の機能を管理するソフトウェアは、ハードウェアデコード、アナログ“実世界”要因管理、通信、エラー検出、資源割当要求（セル割当、セル−ノードパーソナリティストレージ及び割当）、ＲＦセル−インタフェース及び管理、及びメンテナンスセル−インタフェース及び管理の要素を含む。
【００１７】
ハードウェアデコード
ソフトウェアは、システムへの各種インタフェースに割り当てられた固有のハードウェアアドレスのデコードを管理する。固有のアドレスは、トライステートデータバスが“Ｎ”個の入力を単一、好ましくは８ビットのデータバスにインタフェースできるよう順次提供される。任意のモジュールに対するアドレススキャンは、パターンマッチングを実行し、ＲＦ又はメンテナンスセル（複数）が存在するかを判断する。このパターンマッチングにより、不明な周辺装置が動的に“オンライン”されるようにする。ソフトウェアは、ターゲットプロセッサによって許容される限り最速で、このハードウェアデコード機能を実行するよう最適化される。
【００１８】
アナログ“実世界”要因管理
ソフトウェアは、潜在的な疑似又は不安定のアナログ状態に関して入力アナログ信号を評価する。この評価の目的は、システム電力ノードへの伝播からそのような疑似又は不安定なアナログ情報のリスクを軽減することにある。時間領域及び状態“スクラブ”方法は、ソフトウェアの資源割当又は通信セクションへ状態が変更する前に実行される。
【００１９】
通信
通信ソフトウェアは、通信過程の構築、送信、受信及びエラー検出を管理する。データパケット構造は、以下のエリアの各々にアドレスする要素を含む。
パケット構造：
認証及び同期
セルアドレスルーティング
ノードアドレスルーティング
メッセージ分類
メッセージ分類アメンダー
メッセージパラメータ
メッセージパラメータアメンダー
セル（ノード）状態
エラー管理
サフィックス（パケット通知の末尾）
【００２０】
通信データは、システムのセルに同時に送信される。ローカライズされたセルのソフトウェアは、パケットのコンテンツを処理する前に以下の一次検査を行う。
・認証及び同期要素が正確性に関して評価される
・要素カウント及びサフィックス要素が正確性に関して評価される
・全パケットがエラー管理要素と比較される
成功すると：
・ヘッダアドレスがセルに割り当てられたローカライズアドレスと比較される
・セル、ノード、メッセージ分類、メッセージ分類アメンダー、メッセージパラメータ、メッセージパラメータアメンダーが分解され、資源を割当て、方法を割当て、イベントを予定する１０次元のアレイで評価され、単一ノードを管理する
失敗すると：
・パケットが破棄され、対象のセル又はノードに関して変更が許可されない
【００２１】
エラー検出（通信）
パケットに含まれるデータの数学的評価が構築され、パケットと共に送信される。この情報は、ターゲットシステムで受信したパケットと比較される時、送信エラー又は他のデータ破損を検出可能にするので、パケットの運命を適切に決定することができる。
【００２２】
処理エンジン
図９は、本開示に関連してマスターセルを管理するための処理エンジンの例示的なフローを示す。処理エンジン自体は、例えば図６に示される。システムのソフトウェアでは、セル、電力及びマスターからなる主要クラスの各々は、固定パーソナリティなしで処理エンジンとして設計される。これらソフトウェアエンジンの各々は、資源（プロパティ、方法及びイベント）を自由に有するので、特定の方法で特定の種類のタスクを実行するよう任意の組合せで動的にアセンブルすることができる。即ち、ソフトウェアエンジンが設置されかつ機能するシステムは、電力セル上のＭＯＳＦＥＴノードを動作するために所望の機能がパーソナリティプロファイルとして決定及び割当てられるまで任意のタスクを実行しない。これら動的にアセンブルされたパーソナリティは、電力セル上の任意のＭＯＳＦＥＴノードに割当てることができる。
【００２３】
一例として、ノードは、消防車の前照燈を動作することができ、次の瞬間システム自体に物理的変更を与えることなくＰＷＭ制御の油圧モータを動作することができる。動作は以下の通りであり：マスターセル上のソフトウェア構造の内部は、各セルのノード毎に潜在的パーソナリティプロファイルを含む（６）次元（４０）要素のアレイであって、そのプロファイルは、システムに潜在的に存在しうる。６×４０マスターセルは、実際に例示である点に留意すべきである。次元及び要素アレイの数は、必要に応じて増減可能である。例えば、フル装備のシステムに関して、アレイは、（６）次元で、各次元に（１００）要素を備える。これらアレイ構造は、フィールドプログラマブルであり、メモリ、好ましくはＥＥＰＲＯＭに記憶される。故に、アレイ構造は、システム電力の如何なる損失からも保護され、（複数の）ノードが行う仕事、作動中のセル、及びその仕事の達成方法からなる詳細を含む（それら全ては、ユーザ／消費者が定義して変更できる）。アレイ次元において、構築概念は、ターゲットセルによる評価時に一次命令として働く機能からなる符号化されたクラスである。メッセージクラスは、階層化された処理を可能にするので、メッセージは、少しのＣＰＵサイクルもなく評価及び処理でき、システム性能を改善する。
【００２４】
以下の詳細に対する簡易形式は次の通りである。
１）次元−０  これは、スイッチ機能が割当てられるセルである。
任意のスイッチは、任意のセルに割り当て可能であり、任意のスイッチと仕事との間の関係が固定ではなく、それにおいて、それが行い、その仕事が実行される。
２）次元−１  これは、スイッチ機能が割当てられるノードである。
任意のスイッチは、任意のセルにある任意のノードに割当てることができる。
３）次元−２  これは、ノードのパーソナリティタイプである。
任意のノードは、タスク及び人間／機械インタフェースに適切な機能パーソナリティを前提とすることができ、固定された機能がない。
４）次元−３  これは、時間又は周波数機能／行為補正である。
これら要素は、次元２に定義された基本機能を補正するように働く。
５）次元−４  これは、時間、周波数、又は方向機能／行為補正である。
これら要素は、次元２に割当てられた特徴をさらに補正するように働く。
【００２５】
これら命令は、送信パケットの基本的クラスを含む。
メッセージクラス
・メッセージクラスはセル−ノードのパーソナリティを定義する設定コマンド
・メッセージクラスは情報又は状態に関する要求
・メッセージクラスは情報又は状態に関する要求に対する応答
・メッセージクラスはシステムワイドブロードキャスト
【００２６】
メッセージのルート方法
ルーティング
・ターゲットセルＩＤ
アメンダーがターゲットセルクラスを決定（マスター−電力）
・ターゲットノードＩＤ
【００２７】
出力ノードの初期設定方法
ノード設定
・命令が実行される時のターゲットノード状態
【００２８】
ノードが示すパーソナリティの特徴
１）メッセージ分類アメンダー（パーソナリティ）
ａ）トラック（デフォルト状態）：出力ノードは、マスターから送信された入力スイッチの状態を追跡する。
ｂ）トラック−ソフト−スタート：ノードは５００ｍｓ間に５０％のＰＷＭ出力を生成し、その後出力ノードは、マスターから送信された入力スイッチの状態を追跡する。
ｃ）モーメンタリー：ノードは、最小単位としてミリ秒の時間ベースで測定された時限出力である。
ｄ）モーメンタリー−ソフト−スタート：ノードは５００ｍｓの間に５０％のＰＷＭ出力を生成し、その後最小単位としてミリ秒の時間ベースで測定された時限出力を生成する。
ｅ）トグル：出力は、入力の交互状態でＯＮ／ＯＦＦを切換える。
ｆ）トグル−ソフト−スタート：ノードは、５００ｍｓの間に５０％のＰＷＭ出力を生成し、その後入力スイッチ装置の交互状態でＯＮ／ＯＦＦを切換える。
ｇ）時限：ノードは、５００ｍｓの間に５０％のＰＷＭ出力を生成し、その後出力ノードは、最小単位として１秒の時間ベースを用いて所定秒数だけ作動する。
ｈ）時限−ソフト−スタート：ノードは５００ｍｓの間に５０％のＰＷＭ出力を生成し、その後出力ノードは、最小単位として１秒の時間ベースを用いて所定秒数だけ作動する。
ｉ）全ての出力をオフ：このセル上の全出力ノードをオフにし、基本的には緊急終了コマンドである。
ｊ）全ての出力をオン：単一のシステムが記憶パターン又は安定状態出力に基づき点検する。
ｋ）パターン選択（任意のカスタムパターンが可能）：緊急車両で通常用いるＯＮ／ＯＦＦ状態からなる特定の反復パターンを生成するために所定の出力ノードに選択を行う電力セルを伝える。これは、ＳＯＳ送信に関するボート又は船上等の信号伝達を行うのにも使用可能である。出力パルスのタイミングは、各種車両の訂正パターンを生成するプログラマブルパラメータに関連付けられる。大きいハロゲンバルブを駆動するパターン及びタイミングは、拡声器タイプの装置を駆動するそれよりもかなり異なる。同一のパターンは、イベント毎に関連付けられた異なるパラメータを持つ各種ノード上で駆動されうる。
【００２９】
用途を決定するためにさらに検討を要する機能。これらのうち一部は、電力セル上で代替の出力タイプを必要とし、及び／又は制御又はフィードバック目的のためにマスターセル上でいくつかのアナログ装置を監視する必要がある。
２）機能は以下を含む。
ａ）ステップ単極：一組の（４）出力がステップパターンを生成する。
ｂ）ステップ２極：一組の（４）出力がステップパターンを生成する。
ｃ）サーボ：一組の出力が出力及びフィードバックパターンを生成する。
ｄ）ＰＷＭ：一組の出力がＰＷＭ速度又はパターンを生成する。
【００３０】
これらは、時間又はＰＷＭ周波数のようなノードのパーソナリティに関連付けられる“設定”である。
・メッセージパラメータ
使用量（メッセージング及びノード設定に依存）
状態１−バイト１は時限行為を定義
状態２−バイト１はモーメンタリー行為を定義
状態３−バイト１はステップモータ行為を定義
状態４−バイト１はＰＷＭ行為を定義
状態５−バイト１はサーボモータ行為を定義
状態５−バイト１は電力セル記憶パターンの選択を定義
【００３１】
これらは、基本パラメータをさらに補正し、又は機能をさらに追加する機能を有する。
・メッセージパラメータアメンダー
状態１−バイト１は時限行為を定義
状態２−バイト１はモーメンタリー行為を定義
状態３−バイト１はステップモータ方向を定義
状態４−バイト１はＰＷＭデューティサイクルを定義
状態５−バイト１はサーボモータ行為を定義
【００３２】
エラーチェックは、必ず最後である。
・エラーチェックバイト：上記全ての情報の数学的形式は、ターゲットセルが用いて、データ送信の整合性をチェックし、そのコンテンツを認証する。
【００３３】
その後、情報は、同期情報と共に、上記リストされたデータパケット構造にアセンブルされ、ターゲットセルへの送信準備に入る。ソフトウェアは、好ましい実施形態では、特定の（７）次元（８）文字アレイを維持し、符号化データの送受信を管理する。このアレイは、全てのセルへ、又はそれ以外にデータを移動するための“クリアリングハウス（clearing house）”として機能する。
【００３４】
パーソナリティの特徴（機能）に対するもう一つの例は、以下の通りである。
【００３５】
４方向フラッシャー
この特定の機能でセルをプログラムするために、以下の命令が使用可能である。
CELL_1|NODE_4,
NODE_FOUR_WAY,
2,//this is the pattern array to process
10,//this is the multiple of the base timing to use
ISIS_POWER_CELL_TYPE_23
【００３６】
CELL_1|NODE_4,
この特定の例示的機能について、命令は、CELL #1及びNODE #4上で実行される。“|”シンボルは、これら２つの要素から単一の制御ワードを構築するようプロセッサに命令する。
【００３７】
NODE_FOUR_WAY,
機能に対するパーソナリティの特徴は、この例において、自動の４方向フラッシャーを実行することである。
【００３８】
“２”は、処理するパターンアレイを示す。パターンは、用途に応じて変更可能であり、使用前にその数学的値によって参照される。
【００３９】
“１０”は、使用に対する多様な基本的タイミングを示す。例えば、１の値は、１００ｍｓを意味する。１０の値は、パターン要素がセル上の出力に適用される間の（１０*１００ｍｓ）即ち１秒である。
【００４０】
ISIS_POWER_CELL_TYPE_23
この命令は、命令が実行可能な電力セルの“タイプ”に言及する。コマンドは、資源及び所要電力を安全に管理するよう特定の電力セルモデルに“タイプ”される。命令が符号化され、誤ったセルタイプに送信された場合、セルは、コマンドを拒絶する。
【００４１】
PUSH ON/Off Ign/St Start Button
この特定の機能でセルをプログラムするために、以下の命令が使用可能である。
CELL_1|NODE_NONE,
NODE_PUSH_ON_OFF,
NODE_PAIR_ID_9,
NODE_PAIR_ID_5,
ISIS_POWER_CELL_TYPE_23,
【００４２】
CELL_1|NODE_NONE,
この命令は、これが制御対（control pair）でありノードが制御ワードで要素３として割当てられているので、CELL #1及びNODE_NONE上で実行される。“|”シンボルは、これら２つの要素から単一の制御ワードを構築するようプロセッサに指示する。
【００４３】
NODE_PUSH_ON_OFF,
実行するパーソナリティ（機能）は、例えば自動車にあるPUSH/ON-PISH/OFFタイプの始動ボタンに関する。“NODE PAIR”は、ターゲット電力セル上のどの出力を用いて機能を管理するかを定義する命令で設定される。実行中、電力セルソフトウェアは、出力ノードの各種潜在的状態を評価して、始動モータ及び点火電力の順序を管理する。
【００４４】
NODE_PAIR_ID_5,
ノード対は、始動機能を実行するノードのＩＤである。
【００４５】
NODE_PAIR_ID_9,
ノード対は、点火機能を実行するノードのＩＤである。
【００４６】
ISIS_POWER_CELL_TYPE_23,
これは、命令が実行可能な電力セルの“タイプ”である。命令は、資源及び所要電力を安全に管理するよう特定の電力セルモデルに“タイプ”される。コマンドが符号化され、誤ったセルタイプに送信された場合、セルは、コマンドを拒絶する。
【００４７】
Multi_Node
この特定の機能でセルをプログラムするために、以下の命令が使用可能である。
CELL_1|NODE_NONE,
NODE_MULTI_NODE,
NODE_PAIR_ID_0|
NODE_PAIR_ID_2|NODE_PAIR_ID_5,
NODE_PAIR_ID_8|NODE_PAIR_ID_9,
ISIS_POWER_CELL_TYPE_23
【００４８】
CELL_1|NODE_NONE,
命令は例えば、制御対及びノードが制御ワードで要素３として割当てられているので、CELL #1及びNODE_NONE上で実行される。“|”シンボルは、これら２つの要素から単一の制御ワードを構築するようプロセッサに知らせる。
【００４９】
MULTI_NODE
実行するパーソナリティは、スイッチのON/OFFタイプに関する。このパーソナリティタイプにより、例えばマスターセルにある単一の入力ノードは、電力セル上で多数の出力ノードを管理することができる。
【００５０】
NODE SET 1
第１ノードセットは、ノード１〜８を管理する。
【００５１】
NODE_PAIR_ID_0|NODE_PAIR_ID_2|NODE_PAIR_ID_5
この例は、ノード１、２及び５をオンするよう電源セル１に指示する。
【００５２】
NODE SET 2
第１ノードセットは、ノード９〜１０を管理する。
【００５３】
NODE_PAIR_ID_8|NODE_PAIR_ID_9
この例は、ノード９及び１０をオンにするよう電力セル１に指示する。
【００５４】
ISIS_POWER_CELL_TYPE_23
命令が実行可能な電力セルの“タイプ”である。命令は、資源及び所要電力を安全に管理するよう特定の電力セルモデルに“タイプ”される。命令が符号化され、誤ったセルタイプに送信された場合、セルは、コマンドを拒絶する。
【００５５】
Multi-Node-Delayed
この特定の機能でセルをプログラムするために、以下の命令が使用可能である。
CELL_1|NODE_NONE
NODE_MULTI_NODE_DELAYED
NODE_PAIR_ID_0|NODE_PAIR_ID_2|NODE_PAIR_ID_5,
NODE_PAIR_ID_8|NODE_PAIR_ID_9,
ISIS_POWER_CELL_TYPE_23
【００５６】
CELL_1|NODE_NONE
この命令は例えば、これが制御対でありノードが制御ワードで要素３として割当てられているので、CELL #1及びNODE_NONE上で実行される。“|”シンボルは、これら２つの要素から単一の制御ワードを構築するようプロセッサに指示する。
【００５７】
NODE_MULTI_NODE_DELAYED
実行するパーソナリティは、特定の出力毎のスイッチのＯＮ／ＯＦＦタイプに関する。このパーソナリティタイプにより、マスターセルにある単一の入力ノードは、電力セルにある多数の出力ノードを管理することができる。また、周期的にオン又はオフにされる各出力間で１００ｍｓの遅延がある。
【００５８】
NODE SET 1
第１ノードセットは、ノード１〜８を管理する。
【００５９】
NODE_PAIR_ID_0|NODE_PAIR_ID_2|NODE_PAIR_ID_5,
この例は、ノード１、２及び５をオンにするよう電力セル１に指示する。
【００６０】
NODE SET 2
第１ノードセットは、ノード９〜１０を管理する。
【００６１】
NODE_PAIR_ID_8|NODE_PAIR_ID_9,
この例は、ノード９及び１０をオンにするよう電力セル１に指示する。
【００６２】
ISIS_POWER_CELL_TYPE_23
これは、命令が実行可能な電力セルの“タイプ”である。命令は、資源及び所要電力が安全に管理されるよう特定の電力セルモデルに“タイプ”される。命令が符号化され誤ったセルタイプに送信された場合、セルは、コマンドを拒絶する。
【００６３】
セルに対するユーザ−消費者プログラミング
システムの例示的な用途では、任意のユーザ／消費者が容易かつ簡単にそのシステムの属性を設定できるウィンドウズ（登録商標）ベースのインタフェースがある。ソフトウェアは、ＧＵＩ表示、例えばセルと、その用途に必要な設定を示すセルノードマップとを提供する。ソフトウェアは、多数のセルシステムの効率的なプログラミング又は多数のシステムの大量生産を許容する、プロファイルの記憶及び削除ができる機能を有する。追加のアプリケーションハードウェアにより、ユーザインタフェースは、ハードウェアに対する実際のプログラミングを実行することができる。
【００６４】
インターネットインタフェース
システムに対する例示的な実施形態では、インターネットを用いてマスターセルを遠隔管理及びプログラミングできるウィンドウズ（登録商標）ベースのインタフェースがある。このソフトウェア及びアプリケーションハードウェアにより、現場から離れてセルのパーソナリティを管理することを、このタイプのサービスを所望し、又は遠隔位置からアプリケーションに専門知識を取り入れるのを所望する消費者に提供できる。
【００６５】
電力セル−ハードウェア
図７Ａ及び７Ｂは、本開示のシステムに関連して例示的なシステムを示す。電力セルマイクロコントローラは、ＰＣＢにある１つの、好ましくは７つのピンヘッダを介して回路内でプログラム可能である。これにより、電力セルのフィールドプログラマブル性を許容する。
【００６６】
ＭＯＳＦＥＴインタフェース
アナログ装置は、例えばハイサイドドライバとして機能する１０個の高電力超低損失（Rds-On value）ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴに対する低電力ドライバとして機能する二極オペアンプのアレイを介してマイクロコントローラにインタフェースされる。各ＭＯＳＦＥＴは、１ワット／ＭＯＳＦＥＴ未満と著しく低い散逸率を２０個より多いＤＣアンプ／ノードに供給することができる。ドライバ回路は、高周波振動の可能性をなくすよう限定された固有の周波数である。ＭＯＳＦＥＴは、任意の電気化学システムに提供される等、固有の故障メカニズムなく何回もの使用サイクルが可能である。
【００６７】
ＭＯＳＦＥＴの用途で使用されるアーキテクチャにより、単一の５ｋＷ  ＴＶＳダイオードは、負荷遮断等の周囲の電気的異常から全１０個の出力ＭＯＳＦＥＴを保護することができる。
【００６８】
環境モニタリング
統合されたアナログ／デジタル変換器は、精密電圧源を基準とし、ＭＯＳＦＥＴ出力段階の寿命に関連付けられた３つの臨界パラメータを監視するのに使用される。それら監視される環境要因は、以下の通りである。
注意：全ての環境設定点は、用途に応じて設定可能である。
１−一次システム電圧が測定され、実質的に死んでいるバッテリに適用されない負荷であることを確かめ、さらに一次電圧は、倍電圧チャージポンプ回路がＭＯＳＦＥＴ装置の突発故障を防ぐのに十分な駆動電圧を提供できる程度に十分高いことを確かめる。
２−チャージポンプ電圧が監視され、ＭＯＳＦＥＴゲートドライバに提供される電圧レベルは、ＭＯＳＦＥＴの突発故障を引起す低抵抗負荷に駆動されるような線形領域へＭＯＳＦＥＴを駆動しない程度にバイアスするのを防ぐのに十分であることを確かめる。
３−局所的な温度が監視され、車両火災のようなイベントによって潜在的に引起される著しい高温状態における集積回路への損傷を防止する。カットオフ温度も、高温状態におけるシステムの暴走を防ぐように設定される。
【００６９】
一次電源
電力セルに対する一次電力は、アプリケーションの一次ＤＣ源によって提供され、それは、負荷に電力供給するのにも使用される。一つの実施形態では、安定化した線形の１２ボルト及び５ボルトの電源は、一次５ＫｗＴＶＳダイオードによって保護される。システムは、論理要素に対して５．２ボルト、及びチャージポンプ回路に対して約１１．５ボルトの一次入力電圧として機能し続ける。電力経路は、多冗長(multi-redundant)であり、好ましくは（４）（１４）ゲージのＴＸＬワイヤを介して供給される。
【００７０】
電気及び環境特性
電力セルは、アプリケーションＭＯＳＦＥＴのかなり低いチャンネル抵抗により、空き容量について顕著なワット密度／立方インチを示す。好ましい実施形態では、各電力セルノードは、約２３アンペアの連続的なＤＣ電力を１００アンペアのＤＣ電流まで短期間（５０ｍｓ以下）で送るよう評価される。この場合、任意の個々の電力セルからなる全容量は、摂氏−８５から＋１２５までの温度範囲で一定の１００ＤＣアンペアである。ある程度電力出力を下げることは、集積回路の製造業者により特定される集積回路動作温度の限界近くであることを要する。
【００７１】
別の場合、例えば対象となる装置が軍用の温度範囲を満たすように存在する場合、それら装置は、電力セル回路に用いられる。
【００７２】
各ＭＯＳＦＥＴノードは、それらノードのインテリジェントファクター管理（intelligent factor management）に加えて、ＡＴＣ形式で置換可能な“小型ヒューズ”によっても保護可能である。
【００７３】
負荷故障表示
各ＭＯＳＦＥＴノードは、局所的に取り付けられた電気的負荷と、“小型ヒューズ”の状態とを診断し、回路負荷の状態及びヒューズ状態を示すよう設計される。この表示は、例えば個別的なＬＥＤ／ノードインジケータからなる３つの不連続状態をユーザに提供する。それら状態は、以下の通りである。
【００７４】
１−ＬＥＤがオフ：この活性状態は、電力が印加される時、ＭＯＳＦＥＴノードに取り付けられた電気的負荷が回路を完成でき、ＡＴＣ“小型ヒューズ”が無傷で使用可能であることを示す。
２−ＬＥＤが２５％輝度：この活性状態は、電気的負荷が電流を保持できないか、又は回路保護ヒューズが開回路であることを示す。
３−ＬＥＤが１００％輝度：この活性状態は、ＭＯＳＦＥＴが電流を導電し、保護“小型ヒューズ”と関連電気的負荷とに電流を送ることを示す。
４−また、ＬＥＤは、“小型ヒューズ”の本体を照らすように位置決めされ、最小限の照明条件下でその位置付け及び置換を支援する。
【００７５】
インテリジェント論理電源管理
電源は、マイクロコントローラ及び論理回路を動作し、マイクロコントローラ及び個別のマイクロコントローラ監視チップによりインテリジェントに管理される。内部のソフトウェアエラーが発生するか、又はマイクロコントローラの基板上にＳＣＲが発生すると、電源は、２００ｍｓ以内に自身を止め、その後再始動し、マイクロコントローラ基板上の状態又はソフトウェアに誘発されたエラーを消去する。この特徴は、例えばシックスシグマの場合でもシステムを保護する。
【００７６】
ＣＡＮ接続性
電力セルは、ＣＡＮバスアーキテクチャ及び電気的インタフェースの中立端に対する容器及びプラグ接続を持つ。このＣＡＮバスの対向端は、システムの“最後の”電力セルにあるコネクタ（例えば、ＤＢ−９）を介して終端する。ＣＡＮ物理インタフェースは、例えば標準ＤＢ−９コネクタを介して行われ、冗長な一対のワイヤを利用して、単一のワイヤ接続の損失による故障を軽減する。ＣＡＮバスは、好ましい実施形態では、特定のＴＶＳダイオードアレイにより各セル上で保護され、電気的過渡現象が引起すバス故障を軽減する。
【００７７】
故障“防止”インタフェース
電力セルは、システムのインテリジェント要素が故障した場合、ＭＯＳＦＥＴ出力に対する直接制御を可能にするインタフェースを有する。これにより、ひょっとしたらシステムが使い物にならなくなる故障を回避することができる。２つの機械的及び電気的ヘッダーは、電力セルＰＣＢ上に提供され、単一の外部スイッチの取り付けを許容し、手動でノードを操作することができる。この状態で動作される時、ノードを適切に管理するパーソナリティ機能がない。ノードは、最も基本的な単一のオン−オフ装置になるので、確実な制御状態を可能にする。
【００７８】
セル−ノードアドレス指定及び冗長性
実際のＢＣＤ機械的スイッチは、システムにある多数の電力セルのうち一つの存在を許容するために電力セルに対するアドレス選択を提供する。２つの電力セルが同一システムアドレスに存在でき、システムで必要な任意レベルの冗長性を備えることができる。２つ（又はそれより多い）電力セルはまた、オンラインでリアルタイムバックアップとして任意の電気的負荷に電力を供給するよう設定可能である。
【００７９】
電力セルソフトウェア
処理エンジン−図１１は、本開示に関連して電力セルを管理する処理エンジンの例示的なフローを示す。システムのソフトウェアにおけるセル、電力及びマスターの各々は、固定パーソナリティなしで処理エンジンとして設計される。これらソフトウェアエンジンの各々は、任意の組合せで動的に自由に資源（プロパティ、方法及びイベント）を有し、特定の方法で特定タイプのタスクを実行することができる。例えば、適切にソフトウェアエンジン及び機能性と共に供給されるシステムは、電力セルにあるＭＯＳＦＥＴノードを動作するために、所望の機能が決定されてパーソナリティプロファイルとして割当てられるまで実行されない。これら動的にアセンブルされたパーソナリティは、電力セルにある任意の多数のＭＯＳＦＥＴノードに割当てることができる。
【００８０】
システムを用いた例示的な用途では、ノードは、消防車の前照燈を作動し、次の瞬間、システムに物理的変更をすることなく、ＰＷＭ制御の油圧モータを動作することができる。この実施形態におけるシステムの動作は以下の通りである。電力セルにあるソフトウェア構造の内部には、以下のアレイがあり、（プロパティ、方法及びイベント）を生成して動的に割当てるユーティリティを提供し、ＭＯＳＦＥＴ出力ノードにそのアドホック設定機能を与える。
注意：リストされた任意のアレイ要素は、ユーザ／消費者の必要に応じて動的に設定可能である。
消費者パターンアレイ（好ましくはＥＥＰＲＯＭベース）−このアレイは、ＭＯＳＦＥＴ出力に対する消費者ベースのカスタムパターン生成に関連付けられた資源を管理する。任意のパターンは、任意の必要性を満たすように生成可能である。例えば、“ＳＯＳ”パターンは、評価電力セルのアレイに符号化されうる。
ノード−消費者パターンアレイ（好ましくはＲＡＭベース）−これは、消費者が供給するカスタムパターンのアプリケーションを管理するのに用いる。
ＣＯＭ故障状態アレイ（好ましくはＥＥＰＲＯＭベース）−このアレイは、通信障害の場合に各ＭＯＳＦＥＴ出力ノードが採用すべきデフォルト状態を保持する。消費者が選択可能な３つのデフォルト状態がある。
パケットバッファアレイ（好ましくはＲＡＭベース）−このアレイは、セルに対して出入りする全ての通信を管理する。
ノード−ソフトスタートタイマーアレイ（好ましくはＲＡＭベース）−特定のノード上の使用量に適用する時にソフトスタート方法の割り当てを管理するのに用いる。
ノード−時限プロパティアレイ（好ましくはＲＡＭベース）−ノード管理に関連付けられたタイミング要素のアプリケーションを管理するのに用いる。
ノード−ソフトスタートトグル状態アレイ（好ましくはＲＡＭベース）−トグル方法を適用する時にソフトスタートの消費者アプリケーションのアプリケーションを管理するのに用いる。
ノード−プロパティアレイ（好ましくはＲＡＭベース）−（４）次元（１０）要素は、一次アレイであって、各セルのパーソナリティ特徴がアセンブルされ、調整され、管理され、実行される。次元及び要素の数が変更可能である点に留意すべきである。
アレイ位置−アレイ構造は、フィールドプログラマブルであり、メモリ、好ましくはＥＥＰＲＯＭに記憶される。故にアレイ構造は、任意のシステム電力損失から保護され、通信障害管理及び消費者パターン生成のような詳細な機能を含む。制御アレイのその他要素は、アプリケーションの実行時にアドホック設定されるようＲＡＭに保持されるのが好ましい。
機能の終了−スイッチがマスターコントローラをＯＮ／ＯＦＦする時、特定の電力セルにある特定のノードに影響し、そのセル上のノードは、中立状態（パーソナリティ属性がない）に戻る。これは、所定の電力セルにある出力ＭＯＳＦＥＴノードへ異常なノードが予期せぬ状態を強いるリスクを軽減する。ノード属性に対する新規コピーは、ノードがマスターコントローラによってオンするよう命令される毎に制御アレイへインストールされる。
【００８１】
アレイ次元において、構築概念は、ターゲット電力セルによる評価時に一次命令として働く機能からなる符号化されたクラスである。メッセージクラスは、階層化された処理を可能にするので、メッセージを最小のＣＰＵサイクル数で評価及び処理でき、システムパフォーマンスを改善する。
【００８２】
パケットの構築で行われた行為は、マスターセルで行われたものと相反する。電力セルでは、パケットは、分解され、正確性について分析され、プロパティ、方法及びイベントを動的に割当てるのに使用され、アプリケーションでノードパーソナリティプロファイルを適切に管理することができる。
【００８３】
以下の詳細に対する簡易形式は次の通りである。
１）次元−０  これは、スイッチ機能が割当てられるセルである。
任意のスイッチは、任意のセルに割り当て可能であり、任意のスイッチと仕事との間の関係が固定ではなく、それにおいて、それが行い、その仕事が実行される。
２）次元−１  これは、スイッチ機能が割当てられるノードである。
任意のスイッチは、任意のセル上の任意のノードに割当てることができる。
３）次元−２  これは、ノードのパーソナリティタイプである。
任意のノードは、タスク及び人間／機械インタフェースに適切な機能パーソナリティを前提とすることができ、固定された機能がない。
４）次元−３  これは、時間又は周波数機能／行為補正である。
これら要素は、次元２に定義された基本機能を補正するように働く。
５）次元−４  これは、時間、周波数又は方向機能／行為補正である。
これら要素は、次元２に割当てられた特徴をさらに補正するように働く。
【００８４】
これら命令は、送信パケットの基本的クラスを含む。
メッセージクラス
・メッセージクラスはセル−ノードのパーソナリティを定義する設定コマンド
・メッセージクラスは情報又は状態に関する要求
・メッセージクラスは情報又は状態に関する要求に対する応答
・メッセージクラスはシステムワイドブロードキャスト
【００８５】
メッセージのルート方法
ルーティング
・ターゲットセルＩＤ
アメンダーがターゲットセルクラスを決定（マスター−電力）
・ターゲットノードＩＤ
【００８６】
出力ノードの初期設定方法
ノード設定
・命令が実行される時のターゲットノード状態
【００８７】
ノードが示すパーソナリティの特徴
１）メッセージ分類アメンダー（パーソナリティ）
ａ）トラック（デフォルト状態）：出力ノードは、マスターから送信された入力スイッチの状態を追跡する。
ｂ）トラック−ソフト−スタート：ノードは５００ｍｓ間に５０％のＰＷＭ出力を生成し、その後出力ノードは、マスターから送信された入力スイッチの状態を追跡する。
ｃ）モーメンタリー：ノードは、最小単位としてミリ秒の時間ベースで測定された時限出力である。
ｄ）モーメンタリー−ソフト−スタート：ノードは、５００ｍｓの間に５０％のＰＷＭ出力を生成し、その後最小単位としてミリ秒の時間ベースで測定された時限出力を生成する。
ｅ）トグル：出力は、スイッチの交互状態でＯＮ／ＯＦＦを切換える。
ｆ）トグル−ソフト−スタート：ノードは、５００ｍｓの間に５０％のＰＷＭ出力を生成し、その後入力スイッチ装置の交互状態でＯＮ／ＯＦＦを切換える。
ｇ）時限：ノードは、５００ｍｓの間に５０％のＰＷＭ出力を生成し、その後出力ノードは、最小単位として１秒の時間ベースを用いて所定秒数だけ作動する。
ｈ）時限−ソフト−スタート：ノードは５００ｍｓの間に５０％のＰＷＭ出力を生成し、その後出力ノードは、最小単位として１秒の時間ベースを用いて所定秒数だけ作動する。
ｉ）全ての出力をオフ：このセル上の全出力ノードをオフにし、基本的には緊急停止コマンドである。
ｊ）全ての出力をオン：記憶パターン又は安定状態出力に基づく単純なシステム点検。
ｋ）パターン選択（任意のカスタムパターンが可能）：緊急車両で通常用いるＯＮ／ＯＦＦ状態からなる特定の反復パターンを生成するために所定の出力ノードに選択を行う電力セルを伝える。これは、ＳＯＳ送信に関するボート又は船上等の信号伝達を行うのにも使用可能である。
【００８８】
用途を決定するためにさらに検討を要する機能。これらのうち一部は、電力セル上で代替の出力タイプを必要とし、及び／又は制御又はフィードバック目的のためにマスターセル上でいくつかのアナログ装置を監視する必要がある。
２）機能は以下を含む。
ａ）ステップ単極：一組の（４）出力がステップパターンを生成する。
ｂ）ステップ２極：一組の（４）出力がステップパターンを生成する。
ｃ）サーボ：一組の出力が出力及びフィードバックパターンを生成する。
ｄ）ＰＷＭ：一組の出力がＰＷＭ速度又はパターンを生成する。
【００８９】
これらは、時間又はＰＷＭ周波数のようなノードのパーソナリティに関連付けられる“設定”である。
・メッセージパラメータ
使用量（メッセージング及びノード設定に依存）
状態１−バイト１は時限行為を定義
状態２−バイト１はモーメンタリー行為を定義
状態３−バイト１はステップモータ行為を定義
状態４−バイト１はＰＷＭ行為を定義
状態５−バイト１はサーボモータ行為を定義
状態５−バイト１は電力セル記憶パターンの選択を定義
【００９０】
これらは、基本パラメータをさらに補正し、又は機能をさらに追加する機能を有する。
・メッセージパラメータアメンダー
状態１−バイト１は時限行為を定義
状態２−バイト１はモーメンタリー行為を定義
状態３−バイト１はステップモータ方向を定義
状態４−バイト１はＰＷＭデューティサイクルを定義
状態５−バイト１はサーボモータ行為を定義
【００９１】
エラーチェックは、必ず最後である。
・エラーチェックバイト：上記全ての情報の数学的形式は、ターゲットセルが用いて、データ送信の整合性をチェックし、そのコンテンツを認証する。
【００９２】
ＲＦ送信器−受信器サブシステム−ハードウェア
サブシステムは、例えば任意数の電力セルに分配された全部で１５個のノードまでに対するＲＦ（好ましくは９００Ｈｚ）管理を提供する。１５の制御点が分配される方法、又は任意のセルに割当て可能なノード数に関しては、制限がない。送信器及び受信器対の機能は、マスターセル内に含まれたそれら機能に対して機能的アナログである。単一点の違いは、電力セルがその仕事をするよう命令するスイッチ閉は、無線リンク上で発せられることである。送信器及び受信器の両方は、全機能が“期待通り”行われているシステムのオペレータ又はユーザに視覚フィードバックを提供する“アクティビティ”インジケータを伝えるよう設定される。また、仮定は、マスターセルＰＣＢにある特別に設定されたソケットに対して受信器が“プラグ可能”であるように行われる。マスターセルは、ＲＦサブシステムの存在を自動認識し、２要素間で通信リンクを生成する。
【００９３】
ＲＦ受信器サブシステム−ソフトウェア
受信器の機能は、マスターコントローラとほぼ同一である。同一の制御アレイは、マスターコントローラと同一の形式で、存在し、データパケットを構築する。異なる点は、受信器のソフトウェアが完成パケットを構築し、その後後続の伝送のためにマスターセルへそれらを伝えることである。送信器ソフトウェアは、各無線モジュールに含まれている固有のＭＡＣアドレスを符号化し、送信毎にプリアンブルとしてそのアドレスを用いる。初めに使用する時、送信器は、受信器に“教え”られる。この処理は、受信器のＥＥＰＲＯＭメモリに固有なＭＡＣアドレスを登録するので、固有な“対合”関係が送信器及び受信器の組合せに存在しうる。受信器サブシステムは、いくつかの送信器を“学ぶ”ことができ、ＲＦインタフェースを用いて多数の個別ノードを制御することができる。マスターセルの特徴である動的割当て及び再割当の全てはまた、ＲＦ受信器サブシステムに存在する。
【００９４】
ＲＦ送信器サブシステム−ハードウェア
送信器の特徴は、マスターセルに提供されるスイッチ入力に類似する。異なる点は、スイッチ閉（遠隔キーボード）が、受信器よって後続処理を行うためにＲＦ受信器サブシステムに中継されることである。キーボードは、独特の方法でスキャンされるので、好ましい実施形態においてたった２つのプロセッサ命令の実行で任意のスイッチ閉が検出可能となる。
【００９５】
ＲＦ送信器サブシステム−ソフトウェア
送信器ソフトウェアは、各無線モジュール内に含まれている固有のＭＡＣアドレスを符号化し、送信毎にプリアンブルとしてそのアドレスを用いる。初めに使用する時、送信器は、受信器に“教え”られる。この処理は、受信器のＥＥＰＲＯＭメモリに固有なＭＡＣアドレスを登録するので、固有な“対合”関係が送信器及び受信器の組合せに存在しうる。受信器サブシステムは、いくつかの送信器を“学ぶ”ことができ、ＲＦインタフェースを用いて多数の個別ノードを制御することができる。
【００９６】
ＬＣＤメンテナンスサブシステム
このサブシステムは、システムにある任意の電力セルに情報要求を転送しＬＣＤディスプレイ上にそれら要求に対する応答を表示できるユーティリティをシステムの（複数の）オペレータに提供する。応答は、オペレータへの環境及びノード状態の情報を特徴付ける。ＬＣＤディスプレイを管理するソフトウェアは、マスターセルに含まれるのが好ましいが、他の領域に記憶可能である。
【００９７】
本明細書で説明した以上の好ましい実施形態に各種変更及び修正が可能であることは、当業者にとって明らかであることが分かる。そのような変更及び修正は、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、かつ本発明の意図する利点を減縮することなく可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】図１は、本開示の一つの実施形態によるシステムの例示的アーキテクチャを示す。
【図２】図２は、本開示のシステムの例示的実施形態を示す。
【図３】図３は、コンプリメンタリ電力セルを備えたシステムの例示的実施形態を示す。
【図４】図４は、本開示のシステムに関連する例示的マスターセルを示す。
【図５】図５は、本開示のシステムに関連するもう一つの例示的マスターセルを示す。
【図６】図６は、本開示のシステムのマスターセルにあるデータを処理する例示的フレームワークを示す。
【図７Ａ】図７Ａは、本開示のシステムに関連して例示的電力セルを示す。
【図７Ｂ】図７Ｂは、本開示のシステムに関連して例示的電力セルを示す。
【図８】図８は、本開示に関連してマスターセルに対する例示的処理フレームワークを示す。
【図９】図９は、本開示のシステムに関連してマスターセルを管理するための処理エンジンの例示的フローを示す。
【図１０】図１０は、本開示のシステムに関連して電力セルの例示的処理フレームワークを示す。
【図１１】図１１は、本開示のシステムに関連して電力セルを管理するための処理エンジンの例示的フローを示す。
【図１】
2009064416.tif 000003
【図２】
2009064416.tif 000004
【図３】
2009064416.tif 000005
【図４】
2009064416.tif 000006
【図５】
2009064416.tif 000007
【図６】
2009064416.tif 000008
【図７Ａ】
2009064416.tif 000009
【図７Ｂ】
2009064416.tif 000010
【図８】
2009064416.tif 000011
【図９】
2009064416.tif 000012
【図１０】
2009064416.tif 000013
【図１１】
2009064416.tif 000014
【外国語明細書】
2009064416.tif 000015
2009064416.tif 000016
2009064416.tif 000017
2009064416.tif 000018
2009064416.tif 000019
2009064416.tif 000020
2009064416.tif 000021
2009064416.tif 000022
2009064416.tif 000023
2009064416.tif 000024
2009064416.tif 000025
2009064416.tif 000026
2009064416.tif 000027
2009064416.tif 000028
2009064416.tif 000029
2009064416.tif 000030
2009064416.tif 000031
2009064416.tif 000032
2009064416.tif 000033
2009064416.tif 000034
2009064416.tif 000035
2009064416.tif 000036
2009064416.tif 000037
2009064416.tif 000038
2009064416.tif 000039
2009064416.tif 000040
2009064416.tif 000041
2009064416.tif 000042
2009064416.tif 000043
2009064416.tif 000044
2009064416.tif 000045
2009064416.tif 000046
2009064416.tif 000047
2009064416.tif 000048
2009064416.tif 000049
2009064416.tif 000050
2009064416.tif 000051
2009064416.tif 000052
2009064416.tif 000053
2009064416.tif 000054
2009064416.tif 000055
2009064416.tif 000056
2009064416.tif 000057