專利名稱：用于接口設(shè)備的系統(tǒng)和方法
用于接口i殳備的系統(tǒng)和方法
背景技術(shù)：
控制系統(tǒng)是管理、命令、指導(dǎo)或調(diào)節(jié)其它設(shè)4"或系統(tǒng)的行為的一個(gè)"i更^^或一組設(shè)備。有兩類常見的控制系統(tǒng)，其具有許多變型和組合邏輯或順序控制以^_饋或線性控制。還有^#月邏輯，其嘗試將邏輯的一些設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單性與線性控制的效用結(jié)^^。 一些設(shè)備或系M^上是不可控的。
術(shù)語(yǔ)"控制系統(tǒng)"可以被應(yīng)用于實(shí)質(zhì)上手動(dòng)的、允許操怍者例如關(guān)和開7]C壓的控制，其中邏輯需要它不能被移動(dòng)除非安全防護(hù)裝置就位。自動(dòng)順序控制系統(tǒng)可以按正確的順序觸發(fā)一系列枳械制動(dòng)器以扭行任務(wù)。例如M電動(dòng)或氣動(dòng)變送器(transducer)可以折疊并膠^詠盒，在其中裝產(chǎn)品然后在自動(dòng)打包機(jī)器中將其密封。
在線性反饋系統(tǒng)的情況下，包括傳感器、控制算法和制動(dòng)器在內(nèi)的控制回5^皮安排的方iOi嘗試將變量調(diào)節(jié)在設(shè)置點(diǎn)或參考值。其例子可以為當(dāng)測(cè)量的溫度制氐時(shí)增加對(duì)爐子的燃^#應(yīng)。在諸如此類的情況下，PID控制器是常用和有效的?？刂葡到y(tǒng)，包括對(duì)它們正嘗試獲取的結(jié)果的一些感測(cè)，利用反饋從而可以在某種程;Ul適應(yīng)變化的i^。開i^制系統(tǒng)不直接利用反饋，而僅以預(yù)先安排的方^^f亍。
傳統(tǒng)的布線解決方案包括例如具有線束(wiring harness)辨的熔絲盤。例如，這些套件用于車輛以提供固定的架構(gòu)。典型地，熔絲盤有助于所有電能分布，并且開關(guān)的選擇在布線方式中提供靈活性。因此，客戶能夠預(yù)先制械本。但是，因?yàn)椴季€的固定本性，系鄉(xiāng)棘安裝^F不容易修改。因此，這種布線解決方案導(dǎo)致高安絲本、高電容開關(guān)，沒有固有的電路緩沖，沒有"智能"診斷和監(jiān)控的能力，沒有固有的用戶接口并JU殳有固有的RF控制能力。
其它布,決方案包括VEC、雙重VEC、智能的VEC和M類似設(shè)備。這些解決方M 3維^r屬矩陣，其中互連^^示斜']造商以侵在制造商的位置進(jìn)行硬"編程"(互連Aif^在"-^的)。這些分配創(chuàng)建了主DC電源、熔絲或中繼器(開關(guān)元件)和輸出端子之間的連接。這種"編程"是永久的并固有地受限于以下幾種方式
1.在輸入(控制)和輸出(電力分布)之間，3維金屬矩P"f^有固定的1 比1的關(guān)系，并且該矩P車是保護(hù)(熔絲)和控制(中繼)元件。
2.3維金屬矩陣禁ib^A^輸出控制電路的糸剛存在于離散的連接器上。輸 入控制和輸出必須在同一連接器上》1^，這樣可以增加控制以及分布布線的復(fù) 雜性。
3. 在不增加額外的控制電路布線的情況下，VEC類型的解決方I^不可擴(kuò) 展的。
4. "^控制線必須從開關(guān)元件去到物理VEC設(shè)備。
5. 控制電i^皮限于機(jī)電式中繼。

發(fā)明內(nèi)容
在4^/Hf的一個(gè)實(shí)施例中，公開了一種系統(tǒng)，包括接口才缺，用于控制 和監(jiān)控系統(tǒng)；多個(gè)電池，其用作電力傳逸泉，并監(jiān)控影響功能和可靠性的環(huán)嫂 變量；練發(fā)射才;i^接J^幾，用于管理分布在多個(gè)電池上的節(jié)點(diǎn)；維護(hù)才缺， 用于顯示將被轉(zhuǎn)發(fā)到多個(gè)電池的信息請(qǐng)求；以及通信總線，用于在整個(gè)系統(tǒng)中 分發(fā)數(shù)據(jù)。
在本公開的另一個(gè)實(shí)施例中，公開了一種系統(tǒng)，包括輸入設(shè)備，其產(chǎn)生 激活系統(tǒng)的電壓輸出；解碼器，其緩沖輸入的活動(dòng)狀態(tài)，該輸A^由來(lái)自輸入 設(shè)備的電壓輸出獲得的；處理器，其基于來(lái)自輸入設(shè)備的輸入的狀態(tài)而使能解 碼器，并比，碼器的當(dāng)前狀態(tài)和來(lái)自處理器中##的陣列的輸入設(shè)備的輸入 的前一狀態(tài)，以確認(rèn)狀態(tài)變化；以M理器陣列，其解碼確認(rèn)的狀態(tài)變化并將 其與預(yù)定的功肖M目關(guān)聯(lián)。
在本乂^開的再一個(gè)實(shí)施例中，公開了一種用于接口設(shè)備的方法，包括產(chǎn) 生激活系統(tǒng)的電壓輸出；緩沖輸入的活動(dòng)狀態(tài)，該輸入是由來(lái)自輸入設(shè)備的電 壓輸出獲得的；基于來(lái)自輸入設(shè)備的輸入的狀態(tài)，使能解碼器；比雄碼器的 當(dāng)前狀態(tài)和來(lái)自處理器中務(wù)賭的陣列的輸入設(shè)備的輸入的前一狀態(tài)，以確認(rèn)狀 態(tài)變化；以;SJf5馬確認(rèn)的狀態(tài)變化并將其與預(yù)定的功負(fù)M目關(guān)聯(lián)。
這里描述了其它棒f生和優(yōu)點(diǎn)，并且根據(jù)以下的詳細(xì)描述以及附圖，其它特 '^^優(yōu)點(diǎn)將U而易見的。


圖1顯示了4Mt^^開的一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)的示例性架構(gòu)。
圖2顯示了本公開的系統(tǒng)的示例性實(shí)施例。
圖3顯示了具有贈(zèng)送的(complimentary)電池的系統(tǒng)的示例性實(shí)施例。
圖4顯示了與^ MHf的系統(tǒng)有關(guān)的示例'I4^單元。
圖5顯示了與4^Hf的系賄關(guān)的另一個(gè)示例'^i單元。
圖6顯示了>^^開的系統(tǒng)的主單元中處理數(shù)據(jù)的示例松度架。
圖7A和7B顯示了與^^M^f的系鄉(xiāng)絲關(guān)的示例性電池。
圖8顯示了與^^^開的系統(tǒng)有關(guān)的主單元的示例'^t理框架。
圖9顯示了用于管理與^^開的系統(tǒng)有關(guān)的主單元的處理引擎的示例性流程。
圖10顯示了與本/>開的系統(tǒng)有關(guān)的電池的示例'^^:理才匡架。
圖11顯示了用于管理與本公開的系統(tǒng)有關(guān)的電池的處理引擎的示例性流程。
M實(shí)施方式
圖l、 2和3顯示了才NM^Hf的系統(tǒng)的示例性,。在該實(shí)施例中，系統(tǒng) 包括充當(dāng)主單元的設(shè)備機(jī)能(functioning)以及其它設(shè)備，比如充當(dāng)系統(tǒng)中電 力分布點(diǎn)的電池機(jī)能。單元元件的相互接口例如符合用于控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò) ("CAN")串行數(shù)據(jù)總線的物 電氣的標(biāo)準(zhǔn)。主單;^型地是每個(gè)系統(tǒng)一個(gè)， 充當(dāng)主要控制元件。該單;^用作諸如開關(guān)的衞以設(shè)備到數(shù)字世界的接口。為 務(wù)一系鍵提供許多控制輸入，這使得主單元能夠控制^H^調(diào)所有的單元內(nèi)通信 以及消息發(fā)送。對(duì)于安^系統(tǒng)中的^主單元，系統(tǒng)允許有許多電池，并且 單個(gè)電池可以提供例如許多電源保護(hù)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (MOSFET)輸出節(jié)點(diǎn)。^電池可單獨(dú)i^皮尋址，并且能夠監(jiān)控影響功能和 可靠性的環(huán)境變量。對(duì)于正常的^t障的通信狀態(tài)，電池的功tbl自治的，并 且物理接口允許直接地控制出現(xiàn)故障的智肯^t件。系統(tǒng)中的另一個(gè)元件是RF 發(fā)射才iL^接^)i^幾子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)提供，例如對(duì)分布在任意數(shù)目的電池中的許 多節(jié)點(diǎn)進(jìn)行900Mhz RF管理。關(guān)于控制點(diǎn)女"可分布或者多少節(jié)點(diǎn)可,A^西eiM壬
7意單元，并沒有P艮制。除了圖l所示的元件外，系統(tǒng)還可以包括LCD維護(hù)才^: 或子系統(tǒng)，其為系統(tǒng)的,員提供允許^ft息請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到系統(tǒng)中的任意電池， 然后在LCD顯示器Ji^示對(duì)那些請(qǐng)求的響應(yīng)的用途。響應(yīng)的特4iE^于，例如， 為辦員提供環(huán)境和節(jié)點(diǎn)狀^f言息。^，通信總線，諸:HM矛碏數(shù)據(jù)協(xié)議 的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CAN總線電氣接口，允許簡(jiǎn)單i^廣M,物理總線。 主單狄件
圖4顯示了與本發(fā)明的系統(tǒng)有關(guān)的示例性主單元。在集中式計(jì)算元件(諸 如微控制器)例如以18432000Hz操怍的基礎(chǔ)上，構(gòu)it^單元。應(yīng)當(dāng)伏i^4^擇 石英頻率以減少在經(jīng)由CAN總線傳輸數(shù)據(jù)中的誤波特率。主單iL^控制器是電 路內(nèi)可編程的，例如，通過(guò)PCB上的糸M十(pin header)可編程。il^許主單 元的場(chǎng)可編禾呈能力。
例^t過(guò)TVS^l管受保護(hù)的三態(tài)數(shù)據(jù)總線,才勤以設(shè)備被接口到微控制器。 該硬件可以敘內(nèi)許多<=^制輸入，或者樹單端輸入，或者樹 樹^^入。 才勤k誠(chéng)口對(duì)于應(yīng)用是可以定制的，并且可以需^"或不需凍，額外的用以允許接口 到主單;^^t轉(zhuǎn)換器的信號(hào)調(diào)整。才^t轉(zhuǎn)換器例如參考^fr確的電壓源。才娥該 應(yīng)用，SA和SD轉(zhuǎn)換器兩者將;1可用的。
主單元的電源是由單元內(nèi)電纜例:HtitiTVS4管被保護(hù)的經(jīng)i^慮的線 性電壓調(diào)節(jié)器提供的。系統(tǒng)典型a系統(tǒng)的邏輯元件的5.2伏主輸入電壓的作 用，在M實(shí)施例中，電源^f圣是冗余的，并從^"電池獲得，從而斷氐單點(diǎn) 故障的風(fēng)險(xiǎn)。例如可以通過(guò)一對(duì)MOSFET和為MOSFET供應(yīng)控制電壓的冗余 電荷泵(charge^pump)電路來(lái)管理電源。在優(yōu)選實(shí)施例中，由耀:控制器和獨(dú)立 的微控制器看門狗芯片智育她管理單元上的電源。在內(nèi)部軟件出錯(cuò)的情況下， 或者微控制器^lJi出現(xiàn)SCR狀況，電源會(huì)自我斷開然后重啟，清除微控制器 ^Ui的狀;絲軟件引起的麟。即^^6-sigma辨中，該特征也保護(hù)系統(tǒng)。
如圖4所示，主單賴帶CAN總線絲和電，口的單個(gè)固定端。CAN 總線的相對(duì)端通過(guò)位于系統(tǒng)中"^的"電池上的連接器(諸如DB^9)凈i^f止。 CAN物理接口例iuit過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的DB-9連接器^A， ^H^MM冗余^來(lái)降 低由于單個(gè)線連接的丟失而帶來(lái)的故障。
主單域帶用于可選的系統(tǒng)特性的兩個(gè)獨(dú)立的接口 ，例4咖圖5所示(1) RF接口 -該接口允許RF接收器電池附接到主單元，如圖5所示。該特性使得任意主單元能夠在整個(gè)多節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)中分布RF功能性。在to實(shí)施例中，當(dāng)RF 單元附接到系統(tǒng)時(shí)被自動(dòng)地識(shí)別。(2 )維護(hù)模塊-該接口允許維護(hù)單元附接到 主單元上。該單it^供LCD顯示器和控制按鈕以允許用戶詢問(wèn)系統(tǒng)中的任意電 池以得到特定環(huán)嫂信息或節(jié)點(diǎn)狀態(tài)信息。在優(yōu)選實(shí)施例中，維護(hù);j^單;^^S己 置為當(dāng)附接到系統(tǒng)時(shí)被自動(dòng)識(shí)別。 主單錄件
圖6顯示了^MHf的系統(tǒng)的主單元中處理數(shù)據(jù)的示例'魁匡架。在主單元 上管理功能的軟件包括以下組件硬件解碼、才勤以的"真實(shí)世界"要素管理、通 信、#^^則、資源定位請(qǐng)求(電池分配，電池節(jié)點(diǎn)個(gè)lt^t器和分配)、RF 單元接口和管^維護(hù)單元接口和管理。
硬件解碼該軟件管3^t分酉條系統(tǒng)的^t接口的唯一硬件^iiti^f^f瑪。 唯一^iib偵序地出現(xiàn)，以允許三態(tài)數(shù)據(jù)總線掙'N，，數(shù)目的輸入接口到單一的數(shù)據(jù) 總線，M為8比特?？蛇x模塊的岫扯掃描"^f甜莫式(pattern)匹KA而確定 RF或維護(hù)單元(一個(gè)或多個(gè))是否存在。該模式匹配允許另外的麟的外圍設(shè)
備動(dòng)態(tài)地變?yōu)?在線"。軟件被優(yōu)^A而以目標(biāo)處理器可能允許的最'tfeiJL^^亍
該石更件解;馬功能。
才對(duì)以的"真實(shí)世界"要素管理對(duì)可能的偽絲不穩(wěn)定的樹以情況，該軟件 評(píng)估到來(lái)的樹以信號(hào)。該評(píng)估的目的是斷^l種偽iiiSl不穩(wěn)定的衞以信息傳播 近\系統(tǒng)電源節(jié)點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。在狀態(tài)變^^L許iiA軟件的資源分酉&il通信部件 之前，執(zhí)行時(shí)間域和狀態(tài)"清刷(scrubbing)"方法。
通信通信軟件管Sif信過(guò)程的構(gòu)建、傳輸、接^i^Hf^檢測(cè)。數(shù)據(jù)^^且 結(jié)構(gòu)包^^尋址以下的"^區(qū)域的元件。
射且結(jié)構(gòu)
識(shí)別和同步
節(jié)點(diǎn)地iW由
消息分類
消息分類修正器
消息Wbf資正器
9單元(節(jié)點(diǎn))狀態(tài) 麟管理
后綴(分^Lit知的結(jié)束)
通信數(shù)據(jù)被同時(shí)發(fā)^j'j系統(tǒng)中的單元。在處理^^且的內(nèi)^:前，局部的單 itl^件進(jìn)^^刀步^^驗(yàn)，如下.'
,評(píng)估識(shí)別和同步元件以進(jìn)行糾正；
評(píng)估元件計(jì)數(shù)和后^i且件以進(jìn)行糾正；以及
將整個(gè)數(shù)據(jù)包與皿管^L件M^。
成功時(shí)
將包頭地址與射ei^單元的局部地JtjBi行tbia;以及
單元、節(jié)點(diǎn)、消息分類、消息分類修正器、消息##:和消息#|^修正器
#^解#4|^分配資源、射己方法并且調(diào)度麥降的10維陣列被譯f古以管理單個(gè)節(jié)點(diǎn)。
組時(shí)
^^且被丟棄，并且不允許在預(yù)計(jì)的單;Ul節(jié)點(diǎn)J^jt變化
#^檢測(cè)(通信) 包含在^^JL^的數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)"iH封皮構(gòu)建并崎^^且"^
發(fā)送。當(dāng)與在目標(biāo)系統(tǒng)上接4iJ'J的^^^目t餓時(shí)，該信息允許檢測(cè)傳輸^^或
其它數(shù)據(jù)損壞，因此允許對(duì)^^且的^^^it當(dāng)?shù)臎Q定。 處理引擎
圖9顯示了用于管理與本公開的系統(tǒng)有關(guān)的主單元的處理引擎的示例性流 程。處理引擎自身如圖6所示。在系統(tǒng)的軟件中，主要類別的單元、電源和主 單元中的[個(gè)被設(shè)計(jì)為沒有固定個(gè)性的處理引擎。這些軟件引擎的^個(gè)都 具有其有權(quán)處置的資源(屬性、方法和事件)，該資源可以動(dòng)態(tài)地以任意組^H且
^^而以特^T式^y亍特定類型的任務(wù)。即，軟件引擎到位并且可^D的系統(tǒng)
將不批行^^可任務(wù)，直到所期望的功f^皮確定和作為個(gè)性筒檔凈i^配以在電池 上操作MOSFET節(jié)點(diǎn)。這些動(dòng)態(tài)組裝的個(gè)性可以被分配給電池上的任意 MOSFET節(jié)點(diǎn)。
作為例子，節(jié)點(diǎn)可以運(yùn)行iUC車中的前燈，并且在下一個(gè)時(shí)刻操怍由PWM 控制的7jc壓電動(dòng)機(jī)，而不對(duì)系統(tǒng)自身進(jìn)行物理改變。,工作如下主單元上 的軟件結(jié)構(gòu)中間是(6)維(40)元件陣列，對(duì)于可能潛a在系統(tǒng)中的^單元上的每一節(jié)點(diǎn)，該陣列包括潛在的個(gè)性簡(jiǎn)檔。應(yīng)當(dāng)注意，6x40的主單;^^" 上是示例性的。該維數(shù)和元件陣列數(shù)目可按需提高或斷氐。例如，在*性的 系統(tǒng)中，陣列可以是(6)維的，在^-維上有(100)元件。這些陣列結(jié)構(gòu)是 場(chǎng)可編程的，并被4^^4^器中，^^4^t在EEPROM中。因此^M^陣 列結(jié)構(gòu)免于丟失任何系統(tǒng)電力，并且可以包括一個(gè)(多個(gè))節(jié)點(diǎn)所做的工作的 細(xì)節(jié)、打開的單元以及彬口何完成該工作(所有這些可以由用戶/客戶定制定義)。 在陣列中的,il^功能的編碼類，當(dāng)被目標(biāo)豐元^f古時(shí)，該功能充當(dāng)主指示。 消息類允許分層處理，從而可以以最少數(shù)目的CPU周期來(lái)評(píng)估和處理消息，提 高系統(tǒng)性能。
細(xì)節(jié)的簡(jiǎn)化形式如下1) 0維，這是凈#配了開關(guān)功能的單元
可以^f壬意開關(guān)分酉eiM壬意單元，在任意開關(guān)和*#^^故的工作或在哪
"l^ti亥工作之間沒有固定的關(guān)系。
2) 1維，i^l^^配了開關(guān)功能的節(jié)點(diǎn)
可以將任意開關(guān)分leiM壬意單元上的任意節(jié)點(diǎn)。
3) 2維，it^^節(jié)點(diǎn)的個(gè)性類型
任意節(jié)點(diǎn)可以M適合于任務(wù)和A4;L接口的功能個(gè)性，沒有固定的功
能f生。
4) 3維，^A時(shí)間或頻率功育fe/動(dòng)作修正 這些元件用于修正2維中定義的M功能性。
5) 4維，i^A時(shí)間、頻率或方向功^/動(dòng)作修正 這些元件用于進(jìn)一步修正2維中射己的特征。
這些指示包^^皮傳輸^^且的^i^1。
消息類
消息類奴義單元-節(jié)點(diǎn)的個(gè)性的配置命令
消息類是對(duì)信息或狀態(tài)的請(qǐng)求
消息類是對(duì)信息或狀態(tài)請(qǐng)求的響應(yīng)
消息類是系統(tǒng)范圍的廣播 如何路由消息 路由
ii 目的單元ID
修正器確定目標(biāo)卑元類(主 - 電源)
目標(biāo)節(jié)點(diǎn)ID :M可初始配置輸出節(jié)點(diǎn) 節(jié)點(diǎn)配置
當(dāng)指7^i^^亍時(shí)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)
節(jié)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)展示的個(gè)性特征
1)消息分類修正器(個(gè)I"生)
a) iEM宗(缺省狀態(tài))當(dāng)被M單;^送時(shí)，輸出節(jié)點(diǎn)5M宗輸入開關(guān)的狀態(tài)。
b) 5^宗-軟-啟動(dòng)當(dāng)被M單;^送時(shí)，節(jié)點(diǎn)用500ms產(chǎn)生50% PWM輸 出，然后輸出節(jié)點(diǎn)3M宗輸入開關(guān)的狀態(tài)。
c) 瞬時(shí)的節(jié)點(diǎn)是以微秒作為最小^f立的時(shí)^^則量的定時(shí)輸出。
d )瞬時(shí)的-軟-啟動(dòng)節(jié)點(diǎn)用500ms產(chǎn)生50% PWM輸出，然后產(chǎn)生以微
秒作為最小單位的時(shí)基測(cè)量的定時(shí)輸出。
e) 切換輸出#^輸入的可選狀態(tài)來(lái)切換開/關(guān)。
f) 切換-軟-啟動(dòng)節(jié)點(diǎn)用500ms產(chǎn)生50。/oPWM輸出，然后產(chǎn)生穩(wěn)定狀態(tài)， 期M^^A開關(guān)i殳備的可i^狀態(tài)切^^/關(guān)。
g) 定時(shí)節(jié)點(diǎn)用500ms產(chǎn)生50。/oPWM輸出，然后輸出節(jié)點(diǎn)^f呆留預(yù)定 秒數(shù)，其<頓1秒作為最小^f立的時(shí)基。
h) 定時(shí)-軟-啟動(dòng)節(jié)點(diǎn)用500ms產(chǎn)生50V。 PWM輸出，然后輸出節(jié)點(diǎn)會(huì)
<呆留預(yù)定秒-數(shù)，^f^J 1秒'作為最小^f立的時(shí)基。
O關(guān)閉所有輸出關(guān)閉該單iLh的所有輸出節(jié)點(diǎn)，J^上，是緊急關(guān)閉命令。
j)打開所有輸出基于絲的模式或穩(wěn)定的狀態(tài)輸出，進(jìn)行簡(jiǎn)單系 _驗(yàn)。 k)模式選擇n3可定制模式都是可能的)4H斥電池，#1十對(duì)給定的輸出 節(jié)點(diǎn)做出選擇以產(chǎn)生開/關(guān)狀態(tài)的特定重復(fù)模式，該模式典型地用于緊急車輛。 還可以用于比如在用于SOS發(fā)送的小M大船Ju^信號(hào)。輸出脈沖的定時(shí)與可 編程^:相關(guān)，該l^^t設(shè)備產(chǎn)生糾正的模式?？梢则?qū)動(dòng)大的鹵素?zé)襞莸?模式和定時(shí)*非常不同于驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器類型的設(shè)備的模式和定時(shí)。同一模式可以運(yùn)行在具有與每次*相關(guān)的不同#^的不同節(jié)點(diǎn)上。
需要額外討論功能以確定應(yīng)用。這些功能中的一些將需要電池上的可選輸 出類型，和/或出于控制^SJt目的而監(jiān)控主單itJl的一些樹以設(shè)備。
2)功能包括
a) 步進(jìn)器(stepper)單極 一組(4)輸出產(chǎn)生步進(jìn)才莫式。
b) 步進(jìn)器^2l: —組(4)輸出產(chǎn)生步，式。
c) 伺服 一組輸出產(chǎn)生輸出和反 式。
d) PWM: —組輸出產(chǎn)生PWM速率或模式。 有與節(jié)點(diǎn)的個(gè)l"対目關(guān)的"iU"，像時(shí)間或PWM頻率。
消息Wb
用途(依靠消息和節(jié)點(diǎn)配置)
情形l-字節(jié)l定義了定時(shí)動(dòng)作
情形2-字節(jié)l定義了瞬時(shí)動(dòng)作
情形3-字節(jié)1定義了步進(jìn)器電動(dòng)機(jī)動(dòng)作
十M 4 -字節(jié)1定義了 PWM動(dòng)作
情形5 -字節(jié)1定義了伺服電動(dòng)機(jī)動(dòng)作
'lf^ 5 -字節(jié)1定義了電^MH^莫式的選擇
這些具有進(jìn)一步4奮正l^^Wt或增加額外特征的能力。
消息^lst修正器
情形1-字節(jié)1定義了定時(shí)動(dòng)作
情形2-字節(jié)l定義了瞬時(shí)動(dòng)作
情形3 -字節(jié)1定義了步進(jìn)器電動(dòng)機(jī)方向
十M 4 -字節(jié)1定義了 PWM占空比
情形5 -字節(jié)1定義了伺服電動(dòng)機(jī)動(dòng)作 絲麟校驗(yàn)是必要的。
'镅誤校驗(yàn)字節(jié)以上所有信息的數(shù)學(xué)形式被目標(biāo)單元用于校驗(yàn)數(shù)據(jù)傳輸 的完整^以^ 內(nèi)容。
然后，該信息和同步信息一起^IE^到以上列舉的數(shù)據(jù)^^且結(jié)構(gòu)中，并準(zhǔn) 備發(fā)送到目標(biāo)單元。在優(yōu)選實(shí)施例中，軟件維護(hù)特定的(7)維、(8)字符陣列
13從而管理編^^lt據(jù)的發(fā)i^Nlr收。該陣列為i^出所有單元的數(shù)l^多動(dòng)充當(dāng)"交 船斤(clearinghouse)，，。
個(gè)性特征(功能)的其它例子包括
4向閃it^置(4-way flasher):
為了對(duì)具有該特定功能的單iti^ft^程，可以使用以下指令 CEIX—l|NODE—4， NODE FOUR_WAY， 2y/iiA，理的模式陣列 l(V/ii^_^fM的多個(gè)J4^十時(shí) ISIS—POWER_CELL_TYPE_23
CELL l|NODE—4,
對(duì)于該特定的示例性功能，在CELL#1和NODE斜上^ffi亥指令。"|"符 號(hào)指示處理器^J1兩個(gè)元^H'J建單個(gè)控制字。 NODE_FOUR_WAY,
在該例子中，該功能的個(gè)l"生特征是liW亍自驅(qū)(automotive)的4向閃綠置。 "2，M^J^I:理的模式陣列。對(duì)于應(yīng)用，模iU^制的并在^^l之前被它們 的數(shù)字值所參考。
"10"代耒^f吏用的多個(gè)J^"定時(shí)。例如，值l將意味著100ms。在jE^C^ 用到單^tJi的輸出的模^t件之間，值10是(ionooms)或1秒。 ISIS—POWER_CELL—TYPE_23
該指令指的是可在其上^t/f亍指令的電池的"類型"。命令被"打印"到電池的
特定模型，以便^^^管理資源和電力需求。如果指令被編碼并,ic^送到單元 類型的4W類型，那么該單it^拒絕該命令。
推開/關(guān)Ign/St啟動(dòng)^fe:
為了對(duì)具有jt沐定功能的單元編程，可以使用以下指令 CELL l|NODE_NONE， NODE_PUSH_ON—OFF, NODE—PAIRJD—9, NODE_PAIRJD_5，ISIS POWER CELL_TYPE_23 CELL_l|NODE—NONE,
該指令在CELI^1和NODE—NONE上執(zhí)行，原因在于這Ar控制對(duì)，并且 在控制字中節(jié)點(diǎn)^^配為元件3。
"卩，符號(hào)"^斥處理器魏兩個(gè)元件創(chuàng)建單個(gè)控制字。 NODE—PUSH—ON OFF,
^i^f亍的個(gè)性(功能)針對(duì)例如汽車上的PUSH/ON (撒開)-PUSH/OFF (#/關(guān))類型的啟動(dòng)器M。 "NODEPAIR"在指令中凈icfe，該指令定^目 標(biāo)電池上^fM哪些輸出管理該功能。在^Vf亍時(shí)，電^^frif估輸出節(jié)點(diǎn)的各 種可能的狀態(tài)，從而管理啟動(dòng)器電動(dòng)才一點(diǎn)火H^電的ib^順序。
NODE—PAIRJD 5，
節(jié)點(diǎn)對(duì)是節(jié)點(diǎn)的ID,該節(jié)點(diǎn)對(duì)將執(zhí)行 啟動(dòng)功能
NODE_PAIRID—9，
該節(jié)點(diǎn)對(duì)是節(jié)點(diǎn)的ID，其中該節(jié)點(diǎn)對(duì)將執(zhí)行
點(diǎn)火功能 ISIS—POWER_CELL_TYPE_23
i^A指可在其上^^亍指令的電池的"類型"。命令被"打印，，到電池的特定模 型，以便^4^管理資源和電力需求。如果命令被編碼并凈嫂,"單元類型的 4緣類型，那么該單^^巨絕該^^令。
多節(jié)點(diǎn)
為了對(duì)具有此特定功能的單元編程，可以^^以下指令 CELL一IINODE一NONE, NODE_MULTI_NODE， NODEPAIR ID_0|
NODE—PAIR ID_2|NODE—PAIR—ID_5， NODE—PAIR—ID_8|NODE—PAIRJD—9， ISIS_POWER—CELL—TYPE—23CELL—l|NODE—NONE:
該指令例如在CELL#1和NODE—NONE上執(zhí)行，原因在于該控制對(duì)和節(jié) 點(diǎn)在控制字中#粉配為元件3。 "「符號(hào)^i斥處理器麟兩個(gè)元件創(chuàng)建單個(gè)控制 字。
MULTINODE:
^f亍的個(gè)性針對(duì)開關(guān)的ON/OFF類型。該個(gè)性類型允許，例如，主單元 上的單個(gè)輸入節(jié)點(diǎn)管理電池上的多個(gè)輸出節(jié)點(diǎn)。 NODE SET 1: 第一節(jié)點(diǎn)組管理節(jié)點(diǎn)1-8。
NODE—PAIR—ED—0|NODE—PAIR—ID—2|NODE_PAIRJD—5:
該例子告訴電池l打開節(jié)點(diǎn)l、 2和5。
NODE SET 2:
第一節(jié)點(diǎn)組管理節(jié)點(diǎn)9-10。
NODE—PAIRJD—8| NODE_PAIRJD_9:
該例子告訴電池1打開節(jié)點(diǎn)9和10。
ISIS一POWER一CELLJTYPE—23:
i^i可在其上"^f亍指令的電池的"類型"。指令被"打印"到電池的特定模型， 以侵^4^管理資源和電力需求。如果指令被編碼并^^i^單元類型的， 類型，那么該單iL^拒絕該4^令。
Multi-Node~Ddaved
為了對(duì)具有該特定功能的單元編程，可以使用以下指4^
CELL 1 |NODE_NONE， NODEMULTl一NODEDELAYED，
NODE—PAIR—ID一OI NODE—PAIR—ID_2| NODE_PAIR—ID—5, NODE—PAIR_ID—8| NODE一PAIR—ID_9， ISIS一POWER一CELL—TYPE—23
CELLl|NODE_NONE,
該指4^〗如在CELL幷1和NODE—NONE上執(zhí)行，原因在于該控制對(duì)和節(jié) 點(diǎn)在控制字中被分配為元件3。 "l"符號(hào)^i斥處理器M兩個(gè)元^H^建單個(gè)控制字。
NODE_MULTI NODE—DELAYED:
^f亍的個(gè)性針對(duì)用于每槽定輸出的開關(guān)的ON/OFF類型。該個(gè)性類型 允許，例如，主單元上的單個(gè)輸入節(jié)點(diǎn)管理電池上的多個(gè)輸出節(jié)點(diǎn)。另外在循 環(huán)開或關(guān)的鳥r-輸出之間^^有100ms的g。
NODE SET1:
第一節(jié)點(diǎn)組管理節(jié)點(diǎn)1-8。
NODE_PAIR_ID—0| NODE—PAIRJD2| NODE—PAIR_ID_5:
該例子告訴電池1打開節(jié)點(diǎn)1、 2和5。
NODE SET 2:
第一節(jié)點(diǎn)組管理節(jié)點(diǎn)9-10。
NODE—PAIR_ID—8i NODE—PAERJD—9:
該例子告訴電池1打開節(jié)點(diǎn)9和10。
ISIS—POWER—CELL—TYPE 23:
il^可在其上^f亍指令的電池的"類型"。指令被"打印"到電池的特定模型， 以便^J4管理資源和電力需求。如果指令被編碼并^L^送到單元類型的g 類型，那么該單;^"拒絕該^"令。
單元的用戶-客戶編程
在系統(tǒng)的示例性應(yīng)用中，會(huì)有基于Windows的接口，該接口將允許用戶/ 客戶容易且簡(jiǎn)單地配置其系統(tǒng)的屬性。軟件將提供GUI顯示，例如，^4^他 們的應(yīng)用中所需要的配置的單元和單;^節(jié)點(diǎn)圖。軟件將有允許^^檢索所存 儲(chǔ)的簡(jiǎn)檔的棒I"生，該簡(jiǎn)檔將允許對(duì)多單元系 1多系統(tǒng)的;U!^勝產(chǎn)進(jìn)行有效 的編程。其它應(yīng)用硬件將允許用戶接口批行硬件的實(shí)際編程。
因特網(wǎng)接口
林系統(tǒng)的一個(gè)示例性應(yīng)用中，會(huì)有基于Windows的接口，該接口將允許 使用因特網(wǎng)對(duì)主單元進(jìn)4t^程管理和編程。對(duì)于想要該類型的服務(wù)或^J^位 置給應(yīng)用帶來(lái)專業(yè)知識(shí)的客戶，該軟件和應(yīng)用硬件將允許單元個(gè)性的i^巨離的管理。
圖7a和7b顯示了與本/^Hf的系統(tǒng)有關(guān)的示例性電池。電地浙i控制器是電路內(nèi)可編程的，^i^it過(guò)7， PCB上的朝H十編程。i^t許電池的場(chǎng)可編程能 力。
MOSFET接口
才勤以設(shè)^^:^tit^當(dāng)^^率驅(qū)動(dòng)器的; 5^L型 op-amp的P車歹'J"ll"口至!j孩i^ 制器，該^^率驅(qū)動(dòng)器用于10個(gè)充當(dāng)高側(cè)驅(qū)動(dòng)器的高-功率、極^U員耗(Rds-On 值)N溝道MOSFET。 ^—MOSFET能夠提供多于20 DC安培/節(jié)點(diǎn)，以及 大大低于1瓦特/MOSFET的耗散因素。驅(qū)動(dòng)器電路固有地受到頻率限制從而 消除高頻震蕩的可能性。比如在任意機(jī)電系統(tǒng)中會(huì)絲的，在沒有固有的故障 機(jī)制的情況下，MOSFET固有地能^fM數(shù)十億周期。
在MOSFET的應(yīng)用中使用的架構(gòu)允許單個(gè)5kW TVS ^管保護(hù)所有的 10個(gè)輸出MOSFET免于環(huán)嫂的電氣異常，比如厄負(fù)荷(load-dump )。
絲的才^t轉(zhuǎn)換器4皮參考精確的電壓源，并JbMU ]于監(jiān)控與MOSFET輸 出階段的壽^目關(guān)的三個(gè)關(guān)鍵^IL那些被J^控的環(huán)^"素是 注意所有的3^fe&X點(diǎn)是可配置來(lái)滿;i^用需要。
1- 主系統(tǒng)電壓被測(cè)量，以確保負(fù)載沒有 口于功能喪失的電池，并且主電 壓高到足以允許電似口倍電荷泵電路提供足夠的驅(qū)動(dòng)電壓來(lái)阻止MOSFET器 件的災(zāi)難性故障。
2- 電荷泵電壓^Ll&控，以確保顯示給MOSFET門驅(qū)動(dòng)器的電壓電平A^夠 的，以便阻止由于被驅(qū)動(dòng)到引起MOSFET的突難性故障的低電阻負(fù)栽而將 MOSFET ^^當(dāng)(under-drive)偏置到線性區(qū)域。
3- 局部溫度# :控，以阻止在由比如車輛著火的事件潛M引起劇烈升高 的溫度的情況下破壞M電路。還iM了截止溫度以^Jjh系a溫度升高'lf^ 下失控。
主電源
電池的主要電力由應(yīng)用中的主DC源提供，其還可以用于為負(fù)載供電。在 一個(gè)實(shí)施例中，穩(wěn)^JL^性的12伏和5伏電源凈妓5KwTVSH^^。系 統(tǒng)將繼續(xù)充當(dāng)用于邏輯元件的5.2 ^ti輸入電壓，以M于電荷泵電路的大概 11.5伏主輸入電壓。電力路徑是多冗余的，優(yōu)逸地，通過(guò)(4)、 (14)規(guī)格的 TXL電線iMC供。電*滅特征
因?yàn)閼?yīng)用MOSFET的非常低的溝道電阻，電池顯示了空間容量的特別的 瓦特密勿立方英寸。在一，逸實(shí)施例中，每一電池節(jié)點(diǎn),it^額為發(fā)送大約23 安培的連續(xù)DC電力和短暫(500ms或更少)時(shí)間的高達(dá)100安培的DC電流。 在這種情況下，連續(xù)在溫度范圍-85到+125攝^A內(nèi)，任意單個(gè)電池的總?cè)萘?是100 DC安培。在集成電路的生產(chǎn)商所指定的集成電iE^^溫度的極限附近， 一些電力減克是必要的。
在其它情況下，感興趣的設(shè)備需要滿足，例如，軍用溫度范圍；那些設(shè)備 用于電池電路中。
每一MOSFET節(jié)點(diǎn)，除了那些節(jié)點(diǎn)的智能因素管理，還可以受ATC形式 的可取代"迷你熔絲"保護(hù)。 負(fù)栽^^指示
唯一特,1^4于"^ MOSFET節(jié)點(diǎn)被設(shè)計(jì)為診斷^fe附接的電氣負(fù)栽和'迷 你熔絲，，的狀態(tài)，并指示電路負(fù)載的狀態(tài)和溶絲狀況。例:MM離散LED/節(jié)點(diǎn) 指示器的3個(gè)離散狀態(tài)向用戶顯示該指示。那些狀態(tài)是
1- LED關(guān)閉當(dāng)施加電力時(shí)，該活動(dòng)狀態(tài)指示附接到MOSFET節(jié)點(diǎn)的電 氣負(fù)載能夠完成電路，并且指示ATC "迷你熔絲"A^i整的和可運(yùn)行的。
2- LED處于25%的亮度該活動(dòng)狀態(tài)指示電氣負(fù)載不能支持當(dāng)前的電流， 或者保護(hù)電路的熔絲已經(jīng)開路。
3- LED處于100 %的亮度:該活動(dòng)狀態(tài)指示MOSFET正傳導(dǎo)電流并將電流 發(fā)i^J保護(hù)"迷你熔絲，，^M目關(guān)的電負(fù)栽上。
4- 另夕卜，LED以照亮"迷你熔絲"主體的方式方式放置，以幫助其在最小 的照明M下定^i^^換。
智肯feil輯電源管理
電源辦微控制器和邏輯電路，并且被微控制器和獨(dú)立的微控制器看門狗 芯片智肯她管理。在內(nèi)部軟件出錯(cuò)的情況下，或者微控制器絲出現(xiàn)SCR狀況， 電源會(huì)在200ms內(nèi)切斷自身然后重啟，清除微控制器J^h的狀;絲軟件導(dǎo)致 的錯(cuò)誤。例如，甚M6-sigma時(shí)間的情況下，該特性保護(hù)了系統(tǒng)。
CAN連接性
電池?cái)y帶用于CAN總線架構(gòu)和電氣接口的自由(uncommitted)端的插座和插頭連接。CAN總線的相對(duì)端通過(guò)位于系統(tǒng)中的":^一個(gè)，，電池上的連接器 (例如，DB-9)被^f止。CAN物理接口例Mii^示準(zhǔn)的DB-9連接器發(fā)生，并 且^^]冗余的電財(cái)來(lái)斷氐由于單個(gè)線連接的丟失而導(dǎo)致的故障。在m實(shí)施 例中，在具有特定TVS 4管陣列的^—電池上，CAN總M^t保護(hù)，從而降 低電瞬變引起的總線故障。 故障"證實(shí)"接口
電^M!r有在系統(tǒng)中的智負(fù)^L件出現(xiàn)故障的情況下允i械過(guò)MOSFET輸出 直接控制的接口。 il^^Ht開否則可能導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)用的故障。在電池PCB上提 供兩個(gè)才咸和電氣頭(header )，從而允許附上簡(jiǎn)單的夕卜部開關(guān)以手動(dòng)操怍節(jié)點(diǎn)。 當(dāng)在該狀態(tài)下^t時(shí)沒有個(gè)&特性，適當(dāng)?shù)毓芾砉?jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)變?yōu)楹?jiǎn)單的開/關(guān)設(shè) 備，其A^J^的，因此是可靠的，控制狀態(tài)是可能的。
單l節(jié)點(diǎn)尋iih^冗余
真正的BCD才;i^開關(guān)為電Jik^供了iikiih^擇，從而針對(duì)其存在允許系統(tǒng)中 的許多電處^t一。兩個(gè)電池可以存在在同一系統(tǒng)i^止處，并且提供系統(tǒng)中所需 的任意等級(jí)的冗余。兩個(gè)(或多個(gè))電M可以被設(shè)置為作為在線的、實(shí)時(shí)的 *為任意電負(fù)載供電。
電賦件
處理引擎-圖ll顯示了用于管理與本發(fā)明有關(guān)的電池的處理引擎的示斜性
^f呈。在系統(tǒng)的軟件中，單元、電^主單元中的^"個(gè);tN皮設(shè)計(jì)為沒有固定 個(gè)性的處理引擎。這些軟件引擎的^個(gè)都具有其有才狄置的資源(屬性、方 法和，)，該資源可以動(dòng)態(tài)地以任意組^^a^從而以特^^式^f亍特定類型的 任務(wù)。例如，與適當(dāng)?shù)?、功能性的軟件引?^^"遞的系統(tǒng)不^^f亍，直到所期
望的功育^皮確定將為個(gè)l"生簡(jiǎn)檔凈紛酉e^而辦電池上的MOSFET節(jié)點(diǎn)。這 些動(dòng)態(tài):tiya合的個(gè)l"生可以^^S踏電池上的任意多個(gè)MOSFET節(jié)點(diǎn)。
在使用本系統(tǒng)的示例性應(yīng)用中，在系統(tǒng)沒有物理變化的情況下，節(jié)點(diǎn)可以 運(yùn)行救火車中的前燈，并在下一個(gè)時(shí)刻,PWM控制的7JC壓電動(dòng)機(jī)。在該具 體實(shí)施例中，系統(tǒng)的操作如下。電池上的軟件結(jié)構(gòu)的內(nèi)部是以下陣列，該陣列 提鵬'J建和動(dòng)態(tài)分配(屬性、方法和辨)的用途以為MOSFET輸出節(jié)點(diǎn)提 供它們的ad-hoc (自組網(wǎng))配置能力
注意列舉的任何陣列元件是動(dòng)態(tài)可配置的從而滿足用戶/客戶的需要。
客戶模式陣列(^i^，基于EEPROM)-對(duì)于MOSFET輸出，該 陣列管理與基于客戶的定制才莫式生W目關(guān)的資源。任意沖莫式可以被創(chuàng)建以 滿足任意需要。例如，"SOS"模式可以在譯f古電池中被編碼到陣列中。
節(jié)點(diǎn)-客戶模式陣列(^i4，基于RAM) -用于管^1戶提供的定 制模式的應(yīng)用。
COM故障狀態(tài)P車列(M地，基于EEPROM)-該陣列存儲(chǔ)缺省狀 態(tài)，^it信故障的情況下該狀態(tài)應(yīng)當(dāng)被^MOSFET輸出節(jié)點(diǎn)絲。有3 種用戶可以選#^缺省狀態(tài)。
^^J^沖陣列(€^，基于RAM)-該陣列管皿電^/出的所 有通信。
節(jié)點(diǎn)-軟件啟動(dòng)計(jì)時(shí)器陣列(^f^地，基于RAM)-當(dāng)其應(yīng)用于特定 節(jié)點(diǎn)上的用途時(shí)，用于管理軟件啟動(dòng)方法的斜己。
節(jié)點(diǎn)-定時(shí)屬性陣列(^i^，基于RAM)-用于管理與節(jié)點(diǎn)管對(duì)目 關(guān)的定時(shí)元件的應(yīng)用。
節(jié)點(diǎn)-軟件啟動(dòng)切換狀態(tài)陣列( ^，基于RAM)-當(dāng)應(yīng)用于切換 方法時(shí)，用于管理軟件啟動(dòng)的客戶應(yīng)用的應(yīng)用。
節(jié)點(diǎn)-屬性陣列(>^地，基于RAM) - (4)維，(10)元件;li要 陣列，其中^-電池的個(gè)性特;fiE^da^、協(xié)調(diào)、管理和批f亍。應(yīng)當(dāng)注意， 可以改變維和元件的數(shù)目。
陣列定位-陣列結(jié)構(gòu)是場(chǎng)可編程的，并被"4##賭器中， 儲(chǔ)在EEPROM中。因此陣列結(jié)構(gòu)被保護(hù)以免于系統(tǒng)電力的任何損失，并 將包^#性的細(xì)節(jié)，》^i信故障管理和客戶模式生成?？刂脐嚵械钠渌?件被^^4^在RAM中，以在^f亍應(yīng)用期間初LS己置ad-hoc。
功能的終止-當(dāng)開關(guān)打開/關(guān)閉影響在特定電池上的特定節(jié)點(diǎn)的主控 制器時(shí)，在該電池上的該節(jié)點(diǎn)被轉(zhuǎn)涵中性(沒有個(gè)t仏性)狀態(tài)。這降 低了異常節(jié)點(diǎn)^定電池上的輸出MOSFET節(jié)點(diǎn)上強(qiáng)加不希望的狀態(tài)的 風(fēng)險(xiǎn)。每次節(jié)點(diǎn)^^控制點(diǎn)旨示打開時(shí)，節(jié)點(diǎn)屬性的新拷貝被安^控制 陣列中。
在陣列中，,i4A功能的編碼類，該功肯^被目標(biāo)電池評(píng)估時(shí)擔(dān)當(dāng)主指示。消息類允許分層處理，以便可以以最少數(shù)目的cpu周期^H古和處理消息， 提高系統(tǒng)性能。
^^且構(gòu)iiJii^的動(dòng)作與主單itJ^生的動(dòng)作相反。在電池中，^^Mc^ 構(gòu)，被分析以進(jìn)行糾正，并iMMi用中用于動(dòng)態(tài)地分配屬性、方法和事件從而 成功地管理節(jié)點(diǎn)個(gè)性簡(jiǎn)檔。
細(xì)節(jié)的簡(jiǎn)化形式如下
1) O維，這是^^S己了開關(guān)功能的單元 可以將任意開關(guān)分SeiM壬意單元，在任意開關(guān)和^#1^故的工作或在哪
^!^ti亥工作之間沒有固定的關(guān)系。
2) 1維，這AM^配了開關(guān)功能的節(jié)點(diǎn) 可以^f壬意開關(guān)分geiM壬意單元上的任意節(jié)點(diǎn)。
3) 2維，il^節(jié)點(diǎn)的個(gè)性類型 任意節(jié)點(diǎn)可以^^適合于任務(wù)和A/機(jī)接口的功能個(gè)性，沒有固定的功
能〖生。
4) 3維，這是時(shí)間或頻率功肯fe/動(dòng)作修正 這些元件用于修正2維中定義的^^功能性。
5) 4維，M時(shí)間、頻率或方向功敬動(dòng)作修正 這些元件用于進(jìn)一步修正2維中^S己的特征。
這些指示包括傳輸^^且的J^1。 消息類
消息類狄義單元-節(jié)點(diǎn)的個(gè)f生的配置命令
消息類是對(duì)信息或狀態(tài)的請(qǐng)求
消息類是對(duì)信息或狀態(tài)請(qǐng)求的響應(yīng)
消息類是系統(tǒng)范圍的廣播 如何路由消息 路由
目的單元ID
修正器確定目標(biāo)卑元類(主-電源)
目標(biāo)節(jié)點(diǎn)ID 如何初始配置輸出節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)配置
當(dāng)指示被^f亍時(shí)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)
節(jié)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)展示的個(gè)性特征 1)消息分類修正器(個(gè)性)
a) i M宗(^^狀態(tài))當(dāng)被^i單;^L送時(shí)，輸出節(jié)點(diǎn)5M宗輸入開關(guān)的狀態(tài)。
b) 5鵬-軟-啟動(dòng)當(dāng)被^i單it^送時(shí)，節(jié)點(diǎn)用500ms產(chǎn)生50% PWM輸 出，然后輸出節(jié)點(diǎn)3M宗輸入開關(guān)的狀態(tài)。
c) 瞬時(shí)的節(jié)點(diǎn)是以微秒作為最小^f立的時(shí)JJ則量的定時(shí)輸出。
d) 瞬時(shí)的-軟-啟動(dòng)節(jié)點(diǎn)用500ms產(chǎn)生50y。 PWM輸出，然后產(chǎn)生以微 秒作為最小#的時(shí)基測(cè)量的定時(shí)輸出。
e) 切換輸出才NW關(guān)的可選狀態(tài)來(lái)切換開/關(guān)。
f) 切換-軟-啟動(dòng)節(jié)點(diǎn)用500ms產(chǎn)生50。/oPWM輸出，然后產(chǎn)生穩(wěn)定狀態(tài)， 期 輸入開關(guān)的可選狀態(tài)切換開/關(guān)。
g) 定時(shí)節(jié)點(diǎn)用500ms產(chǎn)生50。/oPWM輸出，然后輸出節(jié)點(diǎn)^f呆留預(yù)定 秒數(shù)，其4M 1秒作為最小^f立的時(shí)基。
h) 定時(shí)-軟-啟動(dòng)節(jié)點(diǎn)用500ms產(chǎn)生50。/0 PWM輸出，然后輸出節(jié)點(diǎn)會(huì) 保留預(yù)定秒數(shù)，其嫂用1秒作為最小牟f立的時(shí)基。
i) 關(guān)閉所有輸出關(guān)閉該單iUi的所有輸出節(jié)點(diǎn)，J^上，是緊急關(guān)閉命令。
j)打開所有輸出基于絲的模式或穩(wěn)定的狀態(tài)輸出，進(jìn)行簡(jiǎn)單系^^驗(yàn)。
k)模式選擇(^f可定制模式都是可能的)^i斥電池，#^十對(duì)給定的輸出 節(jié)點(diǎn)做出選擇以產(chǎn)生開/關(guān)狀態(tài)的特定重復(fù)模式，該模式典型地用于緊急車輛上。 還可以用于比如在用于SOS發(fā)送的小M;M&J^^信號(hào)。
需要額夕卜討論功能以確^用。這些功能中的一些將需要電池上的可選輸 出類型，和/或出于控制il^饋目的而監(jiān)控主單iLJi的一些才對(duì)以設(shè)備。
2)功能包括
a) 步進(jìn)器(stepper)單極 一組(4)輸出產(chǎn)生步進(jìn)模式。
b) 步進(jìn)器*: 一組(4)輸出產(chǎn)生步進(jìn)模式。
c) 伺服 一組輸出產(chǎn)生輸出和反4t^莫式。d)PWM: —組輸出產(chǎn)生PWM速率或模式。 有與節(jié)點(diǎn)的個(gè)^f目關(guān)的""^j:"，像時(shí)間或PWM頻率。
用途(依靠消息和節(jié)點(diǎn)配置)
情形l-字節(jié)l定義了定時(shí)動(dòng)作
情形2-字節(jié)l定義了瞬時(shí)動(dòng)作
情形3-字節(jié)1定義了步進(jìn)器電動(dòng)機(jī)動(dòng)作
情形4-字節(jié)l定義了 PWM動(dòng)作
情形5 -字節(jié)1定義了伺服電動(dòng)機(jī)動(dòng)作
情形5 -字節(jié)i定義了電^m莫式的選擇
這些具有進(jìn)一步修正^^W:或增加額外特征的能力。
消息I^W'務(wù)正器
情形i-字節(jié)l定義了定時(shí)動(dòng)作
情形2-字節(jié)l定義了瞬時(shí)動(dòng)作
情形3 -字節(jié)1定義了步進(jìn)器電動(dòng)機(jī)方向
十 4 -字節(jié)1定義了 PWM占空比
情形5 -字節(jié)1定義了伺服電動(dòng)機(jī)動(dòng)作 ^麟校驗(yàn)是必要的。
.4^^校驗(yàn)字節(jié)以上所有信息的數(shù)學(xué)形式被目標(biāo)單元用于校驗(yàn)數(shù)據(jù)傳輸 的完整性以 內(nèi)容。
RF發(fā)射機(jī) -接^)^幾子系統(tǒng)_硬件
例如，子系鄉(xiāng)樹分布在任意數(shù)目的電池上的多達(dá)15個(gè)鎮(zhèn)節(jié)點(diǎn)提供RF(優(yōu) 逸地，卯OMhz)管理。關(guān)于15個(gè)控制點(diǎn):M可分布或者多少節(jié)點(diǎn);M^酉eiM— 單元， 并沒有限制。發(fā)射才脈接4^^t的功負(fù)U:對(duì)包括在主單元內(nèi)的那些功能 的功能^^莫擬。單個(gè)不同點(diǎn)在于指示電池做它們的工作的開關(guān)閉^t過(guò)無(wú)線 ^i^發(fā)送。發(fā)射才;i^接收器兩^f處己置為攜帶"活動(dòng)"指示符，該指示符為系統(tǒng) 的辦者或用戶提供虛擬反饋所有功Ei如'期望"的那樣^A。另外，可以 將接收H^t為是"可插入"到主單元PCB上的特別配置的麵上。主單元可以 自動(dòng)地識(shí)別RF子系統(tǒng)的存在并建立兩個(gè)元件之間的通信敏洛。RF接J^幾子系統(tǒng)-軟件
接j]iU幾的特征幾乎等同于主控制器。相同的控制陣列存在并以與主控制器 相同的格式構(gòu)建數(shù)據(jù)^^且。區(qū)別在于接^1^L中的軟件構(gòu)建完成的^^且，然后 將它們傳遞到主單元用于接下來(lái)的傳輸。發(fā)射才Mt件對(duì)包括在—無(wú)線電;^ 中的唯一MAC地JtjBi行編碼，并用那個(gè)^ki止作為每次傳輸?shù)那皩?dǎo)(preamble)。 在初始^J I時(shí)，"教導(dǎo)"接J^幾，該過(guò)禾I^接il^幾的EEPROM絲器 中注鮮一 MAC ^Jt止，從而允^^-"^^，關(guān)系存在于發(fā)4#^^1^幾的組 合之間。接》|^幾子系統(tǒng)可以"學(xué)習(xí)，，幾個(gè)發(fā)射機(jī)，該發(fā)^^^供了^^1 RF接口 a制多達(dá)數(shù)個(gè)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)的能力。所有動(dòng)態(tài)分配和重分配，其U單元的特 性，^4在于RF接JJi^幾子系統(tǒng)中。
RF發(fā)射機(jī)子系統(tǒng)-硬件
發(fā)4^幾的特征類似于在主單^tJi提供的開關(guān)輸入。區(qū)別在于開關(guān)閉合(遠(yuǎn) 程敏)被中繼到RF接j]^幾子系統(tǒng)以由翻W;iii行后續(xù)處理。在艦實(shí)施例 中，以允iflX^f亍處理器的2個(gè)指令^^則到^-^f關(guān)閉合的唯一方式掃4縱盤。
RF發(fā)4^幾子系統(tǒng)-軟件
發(fā)射才A^件對(duì)包括在^無(wú)線電才缺中的唯一 MAC ^iiti^f^碼，^H吏 用該地址作為#~"傳輸?shù)那皩?dǎo)。在初始使用時(shí)，佳發(fā)射機(jī)"教導(dǎo)"接^^幾。該過(guò) 考l^接i^;L的EEPROM賴器中注^^一MAC^i止，從而允i掉一"財(cái)， 關(guān)系存在于發(fā)^H^N^^幾的組合之間。接)^幾子系統(tǒng)可以"學(xué)習(xí)"幾個(gè)發(fā)4^幾， 該發(fā)4^;LR供了^^ RF接口來(lái)控制數(shù)個(gè)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)的能力。
LCD維護(hù)子系統(tǒng)
該子系統(tǒng)為系統(tǒng)的M員提供允許#(言息請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到系統(tǒng)中的任意電池， 并在LCD顯示器Ji^示對(duì)那些請(qǐng)求的響應(yīng)的用途。響應(yīng)的特#于給,者的 環(huán)^fe信息和節(jié)點(diǎn)狀態(tài)信息。管理LCD顯示器的軟件^i4^包括在主單元內(nèi)，但 是可以#^#在其它區(qū)域中。
應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)itX所描述的當(dāng)前M實(shí)施例進(jìn)行樹變化和修^b^M頁(yè)域 技#員來(lái)i)L^而易見的。在不背離本發(fā)明M的樹申和范圍以及不減少其 預(yù)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)的情況下，可以進(jìn)^St樣的變^^修改。
2權(quán)利要求
1、一種系統(tǒng)，包括接口模塊，用于控制和監(jiān)控所述系統(tǒng)；多個(gè)電池，所述多個(gè)電池充當(dāng)電力傳送點(diǎn)，并監(jiān)控影響功能和可靠性的環(huán)境變量；射頻發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，用于管理分布在所述多個(gè)電池上的節(jié)點(diǎn)；維護(hù)模塊，用于展示將被轉(zhuǎn)發(fā)到所述多個(gè)電池的信息請(qǐng)求；以及通信總線，用于在整個(gè)系統(tǒng)中分發(fā)數(shù)據(jù)。
2、 一種系統(tǒng)，包括輸入設(shè)備，用于產(chǎn)生激活所述系統(tǒng)的輸出；解碼器，用于緩沖由所述輸出獲得的所述輸入設(shè)備的活動(dòng)狀態(tài)；處理器，用于基于所述輸入設(shè)備的狀態(tài)來(lái)使能所it^碼器，并tb^^斤雄 碼器的當(dāng)前狀態(tài)和所述輸入設(shè)備的前一狀態(tài)以IH^態(tài)變化，由所i^b理^lf 所述輸入設(shè)備^#在陣列中；以及處理器陣列，用于解碼經(jīng)驗(yàn)汪的狀態(tài)變化并將所，驗(yàn)證的狀態(tài)變化與至 少一頓定功肯沐關(guān)聯(lián)。
3、 H5U'要求2的系統(tǒng)，所#理器被編程為逐比特^^亍所述》 。
4、 如權(quán)利要求2的系統(tǒng)，所i^t理器被編程為在預(yù)定時(shí)間段之后，重復(fù)所 述膽。
5、 如權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中所i^^碼和關(guān)聯(lián)步驟包括 從陣列池中選擇至少一個(gè)元件；以及 將所選耥至少一個(gè)元件錄為數(shù)據(jù)維。
6、 如權(quán)利要求5的系統(tǒng)，進(jìn)一步包拾 通信數(shù)據(jù)總線，用于接^^斤述數(shù)據(jù)^^且，其中所艦理器單元的目的單元地址，如果所述數(shù)據(jù)分組中的所述單;^址匹配所述目的單元地址，將所述 數(shù)據(jù)射雄纟JL^Mf5馬，以及暫時(shí)^^碼后的 M。
7、 如權(quán)利要求6的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括，在所述目的單元處的靜態(tài)服^R^和動(dòng)態(tài)服^f嫂，其中所述靜態(tài)服^^^陣列池中選擇元件，以及所述動(dòng)態(tài)服^^g將動(dòng)態(tài)池中的所選擇的元件M以形成功能。
8、 如權(quán)矛決求7的系統(tǒng)，其中所i^R]&控以確^i斤述功肯^i否已經(jīng)過(guò)期 或仍然處于活動(dòng)管理狀態(tài)。
9、 如權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中所i^t理器陣列^^以下M之一^f亍所述 解碼和關(guān)聯(lián)到多個(gè)功能的單個(gè)輸入、到單個(gè)功能的多個(gè)輸入、到單個(gè)功能的 單個(gè)輸A^到多個(gè)功能的多個(gè)輸入。
10、 一種用于接口設(shè)備的方法，包拾產(chǎn)生輸出；緩沖由所述輸出荻得的輸入設(shè)備的活動(dòng)狀態(tài)； 基于所ii^入設(shè)備的狀態(tài)，激活解碼器；比^^斤ii^碼器的當(dāng)前狀態(tài)和所述輸入設(shè)備的前一狀態(tài)以 ^態(tài)變化；以及解碼并關(guān), 的狀態(tài)變化。
11、 如4又利要求10的方法，所#法包括逐比特iW/f亍所述H^。
12、 如權(quán)利要求10的方法，所#法包括在預(yù)定時(shí)間段之后，重復(fù)所述 比較
13、 如權(quán)利要求10的方法，其中所^J^碼并關(guān)^^a^的狀態(tài)變化的步驟 包括^^至少一#定功能。
14、 如^L^要求10的方法，所^法包括4財(cái)居以下M之一^f亍所， 碼和關(guān)聯(lián)到多個(gè)功能的單個(gè)輸入、到單個(gè)功能的多個(gè)輸入、到單個(gè)功能的單 個(gè)輸A^到多個(gè)功能的多個(gè)輸入。
15、 如權(quán)利要求10的方法，其中所iiJ^碼和關(guān)聯(lián)包括 從陣列池中選擇至少一個(gè)元件；以及 將所選#^至少一個(gè)元件^^為數(shù)據(jù)^^且。
16、 :H又利要求15的方法，進(jìn)一步包括接i]^斤述數(shù)據(jù)^^且的通信數(shù)據(jù)總線， 并JLii一步包括艦，如果所述數(shù)據(jù)^ia中的所述單;^kJt止匹配所述目的單;^^止，將所述數(shù)據(jù) ^^麟^L^解碼，以及暫時(shí)^^碼后的^iEL。
17、 如權(quán)利要求16的方法，所#法包括在所述目的單元處，從陣列池中選#"元件，以及將動(dòng)態(tài)池中的所選，元件la^以形成功能。
18、 如;^^要求17的方法，所#法包括監(jiān)控所i^以確^^斤述功肯暖 否已經(jīng)過(guò)期或仍然處于活動(dòng)管理狀態(tài)。
19、 如^U'J要求io的方法，所述方法包括一:s^斤i^r入設(shè)備凈i^:活，產(chǎn)生所ii輸出。
20、 如權(quán)利要求19的方法，所述方法包括將所述輸7vi殳^^狀,^t為陣列 的-~^分賴。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于接口設(shè)備的系統(tǒng)和方法。在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)包括(i)接口模塊，用于控制和監(jiān)控所述系統(tǒng)；多個(gè)電池，其充當(dāng)電力傳送點(diǎn)，并監(jiān)控影響功能和可靠性的環(huán)境變量；(ii)射頻發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，用于管理分布在所述多個(gè)電池上的節(jié)點(diǎn)；(iii)維護(hù)模塊，用于展示將被轉(zhuǎn)發(fā)到所述多個(gè)電池的信息請(qǐng)求；以及(iv)通信總線，用于在整個(gè)系統(tǒng)中分發(fā)數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G05B19/418GK101639686SQ20081017569
公開日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2008年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月20日
發(fā)明者C·魯比埃爾 申請(qǐng)人:愛方有限責(zé)任公司