DE10037489A1

DE10037489A1 - Fehlererfassungsvorrichtung für ein Kommunikationssystem

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Publication number: DE10037489A1
Application number: DE10037489A
Authority: DE
Inventors: Yuji Nagatani; Kazuya Iwamoto; Hiroshi Hashimoto
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-04-02
Filing date: 2000-08-01
Publication date: 2002-02-14
Anticipated expiration: 2020-08-02
Also published as: US6538865B1; DE10037489B4; JP2000295141A; JP3325851B2

Abstract

In einem Kommunikationssystem zu verwendende Fehlererfassungsvorrichtung, die korrekt bewerten kann, daß in zweiadrigen Übertragungsleitungen (1, 2) ein Fehler aufgetreten ist, der den Sendeempfangsbetrieb mit Sicherheit beeinträchtigt. Die Fehlererfassungsvorrichtung vergleicht Größen zwischen Pegeln von Informationssignalen, die durch jede der beiden Übertragungsleitungen (1, 2) eingegeben wurden, um einen resultierenden Wert als Hauptempfangssignal (RXO) zu erhalten; vergleicht Größen zwischen einem Pegel von Informationssignalen, die durch jede der beiden Übertragungsleitungen (1, 2) eingegeben werden, und einem ersten oder einem zweiten Schwellenwert (Vth), um einen resultierenden Wert als erstes oder zweites individuelles Empfangssignal (RX1, RX2) zu erhalten; bestimmt eine Fehlpassung zwischen dem Hauptempfangssignal (RXO) und dem ersten individuellen Empfangssignal (RX1) mit einer vorbestimmten Zeitgebung und erzeugt ein erstes Fehlpassungserfassungssignal, wenn die Fehlpassung aufgetreten ist; erzeugt ein erstes Fehlpassungserfassungssignal, welches angibt, daß in einer der beiden Übertragungsleitungen (1, 2) ein Fehler aufgetreten ist, entsprechend einer Häufigkeit oder Frequenz des Auftretens des ersten Fehlpassungserfassungssignals; bestimmt eine Fehlpassung zwischen dem Haupterfassungssignal (RXO) und dem zweiten individuellen Empfangssignal (RX2) mit der vorbestimmten Zeitgebung und erzeugt ein zweites Fehlpassungserfassungssignal, wenn die Fehlpassung ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem mit einer Mehrzahl von Knoten, die gemeinsam mit einer zweiadrigen Übertragungsleitung verbunden sind, und insbesondere eine Fehlererfassungsvorrichtung zum Erfassen eines Fehlers, wie etwa eines Bruchs, eines Kurzschlusses u. dgl. der Übertragungsleitungen.

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist bei einem herkömmlichen Kommunikations system eine zweiadrige Übertragungsleitung 1, 2 mit Sende/Empfangs schaltungen 3 ₁-3 _n an einer Mehrzahl von Knoten verbunden. Alle Sende/Empfangsschaltungen 3 ₁-3 _n umfassen die gleichen Komponen ten. Ein positives Potential Vcc (z. B. 5 V) wird an ein Ende der Über tragungsleitung 1 über einen Endwiderstand 4 angelegt, und ein positives Potential Vcc wird in der gleichen Weise an das andere Ende über einen Endwiderstand 5 angelegt. Ein Massepotential Vg (z. B. 0 V) wird an ein Ende der Übertragungsleitung 2 über einen Endwiderstand 6 angelegt, und auf die gleiche Weise wird ein Massepotential Vg an das andere Ende über einen Endwiderstand 7 angelegt.

In der Sende/Empfangsschaltung 3 ₁ ist ein Zweiwege-I/O-Filter 11 bzw. Zweiwege-Eingabe/Ausgabefilter 11 mit den Übertragungsleitungen 1, 2 über einen Verbinder 12 verbunden. Verbindungsanschlüsse A1, A2 sind vorgesehen, um den I/O-Filter 11 mit den Übertragungsleitungen 1, 2 zu verbinden, und Verbindungsanschlüsse B1, B2 sind den Verbindungs anschlüssen A1, A2 gegenüberliegend angeordnet. Ein Sendesignal wird individuell den Verbindungsanschlüssen B1, B2 über eine nicht-inver tierende Verstärkerschaltung 13 und eine invertierende Verstärkerschal tung 14 zugeführt. Zusätzlich sind Vorspann- oder Biasschaltungen 17, 18 mit den Verbindungsanschlüssen B1, B2 des Filters 11 über Wechsel stromkopplerschaltungen 15, 16 verbunden, die jeweils einen Widerstand und einen Kondensator aufweisen. Jedes der von den Biasschaltungen 17, 18 erzeugten Signale wird als Empfangssignal einem Komparator 19 zugeführt.

Bei Ausgabe des Sendesignals wird das Signal von der nicht-invertieren den Verstärkerschaltung 13 verstärkt und ebenfalls von der invertieren den Verstärkerschaltung 14 invertierend verstärkt. Somit werden von der nicht-invertierenden Verstärkerschaltung 13 und der invertierenden Verstärkerschaltung dem Filter 11 gegenphasige Sendesignale zugeführt. Der Filter 11 dient als Tiefpaßfilter, um den individuellen Durchgang der Sendesignale zu erlauben. Ein Ausgabe-Sendesignal von der nicht-inver tierenden Verstärkerschaltung 13 passiert den Filter 11 und wird dann der Sendeleitung 2 als Informationssignal zugeführt. Ein Ausgabe-Sende signal von der invertierenden Verstärkerschaltung 14 passiert den Filter 11 und wird dann der Sendeleitung 1 als Informationssignal zugeführt.

Andererseits werden die Informationssignale, die einander gegenphasig sind und durch die Übertragungsleitungen 1, 2 übertragen werden, dem Filter 11 zugeführt. Der Filter 11 wirkt als Tiefpaßfilter an jedem dieser Informationssignale, um die Signale an die Wechselstromkopplerschaltun gen 15, 16 auszugeben. Jede der Wechselstromkopplerschaltungen 15, 16 extrahiert Wechselstromkomponenten der Informationssignale und führt die Komponenten den jeweiligen Biasschaltungen 17, 18 zu.

Man betrachte z. B. den Fall, wie in Fig. 2A gezeigt, daß ein Signal A, welches durch die Übertragungsleitung 1 übertragen wird, und ein Signal B, das durch die Übertragungsleitung 2 übertragen wird, einandergegen phasig variieren. Wie in Fig. 2B gezeigt, legt die Biasschaltung 17 eine Biasspannung an das Informationssignal A an, um ein Biassignal BIASA zu erhalten, während die Biasschaltung 18 eine Biasspannung an das Informationssignal B anlegt, um ein Biassignal BIASB zu erhalten. Wie in Fig. 2C gezeigt, erfaßt der Komparator 19 jedes der Ausgangssignale BIASA, BIASB von den Biasschaltungen 17, 18 als Empfangssignal RX0.

Wenn in der Übertragungsleitung 1 ein Bruch stattgefunden hat, wird nur das Signal B in der Übertragungsleitung 2 übertragen. Demzufolge bleibt, wie in Fig. 2D gezeigt, das Biassignal BIASA konstant, während das Biassignal BIASB, welches durch die Übertragungsleitung 2 übertragen wird, an die die Biasspannung angelegt wurde, sich wie das Signal B ändert. Der Komparator 19 vergleicht das konstante Biassignal BIASA mit dem Biassignal BIASB, um das in Fig. 2E gezeigte Empfangssignal zu erhalten. Dies gilt auch dann, wenn die Übertragungsleitung 1 geerdet ist oder wenn die Übertragungsleitung 2 gebrochen oder geerdet ist.

Im übrigen könnte kein Empfangssignal ohne die Biasschaltungen 17, 18 erfaßt werden, wenn in der Übertragungsleitung 1 ein Bruch stattfindet, weil die in den Komparator 19 einzugebenden Signale A, B die Wellenfor men hätten, die in Fig. 2F gezeigt sind.

Eine Fehlererfassungsvorrichtung zum Erfassen eines Fehlers, wie etwa eines Bruchs oder eines Kurzschlusses o. dgl. an den Übertragungsleitun gen 1, 2 umfaßt Komparatoren 20, 21 und Fehlpassungserfassungs schaltungen 22, 23. Der Komparator 20 vergleicht das Biassignal BIASA mit einem Schwellenwert Vth. Man erhält einen Ausgang mit hohem Pegel, wenn das Biassignal BIASA gleich oder kleiner als der Schwellen wert Vth ist, während man eine Ausgabe mit niedrigem Pegel erhält, wenn das Biassignal BIASA größer als der Schwellenwert Vth ist. Die Ausgabe wird der Fehlpassungserfassungsschaltung 22 als individuelles Empfangssignal RX1 zugeführt. Die Fehlpassungserfassungsschaltung 22 liest, in Phase mit einem Abtasttakt jedes der Empfangssignale RX0, RX1 der Komparatoren 19, 20. Die Fehlpassungserfassungsschaltung 22 gibt ein Niedrigpegel-Signal aus, wenn die Pegel der gelesenen Empfangs signale RX0, RX1 miteinander übereinstimmen. Wenn andererseits der Pegel der Empfangssignal RX0, RX1 nicht miteinander übereinstimmen, gibt die Fehlpassungserfassungsschaltung 22 ein Hochpegel-Signal aus, was zeigt, daß an der Übertragungsleitung 1 ein Fehler aufgetreten ist.

In ähnlicher Weise vergleicht der Komparator 21 das Biassignal BIASB mit dem Schwellenwert Vth. Man erhält eine Ausgabe mit niedrigem Pegel, wenn das Vorspannsignal BIASA gleich oder kleiner als der Schwellenwert Vth ist, während man eine Ausgabe mit hohem Pegel erhält, wenn das Biassignal BIASB größer als der Schwellenwert Vth ist. Die Ausgabe wird der Fehlpassungserfassungsschaltung 23 als individu elles Empfangssignal RX2 zugeführt. Die Fehlpassungserfassungsschal tung 23 liest, in Phase mit dem Taktgeber jedes der Empfangssignale RX0, RX2 der Komparatoren 19, 21. Die Fehlpassungserfassungsschal tung 23 gibt ein Niedrigpegel-Signal aus, wenn die Pegel der gelesenen Empfangssignale RX0, RX2 miteinander übereinstimmen. Wenn anderer seits die Pegel der Empfangssignale RX0, RX2 nicht miteinander überein stimmen, gibt die Fehlpassungserfassungsschaltung 23 ein Hochpegel- Signal aus, was zeigt, daß an der Übertragungsleitung 2 ein Fehler aufgetreten ist.

In Antwort auf das Hochpegel-Signal, das einen Fehler anzeigt, aktiviert die Sende/Empfangsschaltung 3 ₁ z. B. Fehlerkorrekturfunktionen, die etwa einen Alarm erzeugen oder den Sende- und/oder Empfangsbetrieb unter brechen.

Die anderen Sende/Empfangsschaltungen 3 ₂-3 _n haben die gleiche Konfiguration und die gleichen Funktionen wie die Sende/Empfangs schaltung 3 ₁. Im übrigen ist in den japanischen Patentoffenlegungs schriften Nr. Hei 5-147479 und Nr. Hei 5-75629 eine Vorrichtung offenbart, welche auf der Basis von Signalpegeln an einer Übertragungs leitung einen Fehler erfaßt.

Sobald jedoch erfaßt wird, daß der Pegel des durch die Übertragungs leitung 1 oder 2 übertragenen Signals abnormal ist, bewertet diese herkömmliche Fehlererfassungsvorrichtung eines Kommunikationssy stems sofort, daß in der Übertragungsleitung 1 oder 2 ein Fehler aufge treten ist. Hierbei würde auch eine Störung, wie etwa Rauschen, das den Sendeempfangsbetrieb des Systems niemals grundlegend beeinträchtigen würde, zur Folge haben, daß die Vorrichtung bewertet, daß in der Über tragungsleitung 1 oder 2 ein Fehler aufgetreten ist. Hierdurch würden die Fehlerkorrekturfunktionen unnötig arbeiten.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Fehlererfassungsvorrichtung für ein Kommunikationssystem anzugeben, die korrekt bewerten kann, daß in einer zumindest zweiadrigen Übertragungsleitung ein Fehler aufgetre ten ist, der den Sende/Empfangsbetrieb tatsächlich beeinträchtigt.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine Fehlererfassungsvorrichtung für ein Kommunikationssystem vorgeschlagen, welches eine zweiadrige Über tragungsleitung zum gegenphasigen Übertragen von Informationssignalen benutzt, gekennzeichnet durch ein erstes Komparatormittel zum Ver gleichen von Größen zwischen Pegeln von Informationssignalen, die durch jede der beiden Übertragungsleitungen eingegeben werden, um einen resultierenden Wert als Hauptempfangssignal zu erhalten; ein zweites Komparatormittel zum Vergleichen eines Pegels eines Infor mationssignals, welches durch eine der beiden Übertragungsleitungen eingegeben wird, mit einem ersten Schwellenwert, um einen resultieren den Wert als erstes individuelles Empfangssignal zu erhalten; ein drittes Komparatormittel zum Vergleichen eines Pegels eines Informationssi gnals, welches durch die andere der beiden Übertragungsleitungen eingegeben wird, mit einem zweiten Schwellenwert, um einen resultie renden Wert als zweites individuelles Empfangssignal zu erhalten; ein erstes Fehlpassungserfassungsmittel zum Bestimmen einer Fehlpassung zwischen dem Hauptempfangssignal und dem ersten individuellen Empfangssignal mit einer vorbestimmten Zeitgebung und zum Erzeugen eines ersten Fehlpassungserfassungssignals, wenn die Fehlpassung aufgetreten ist; ein erstes Häufigkeits- bzw. Frequenzbestimmungsmittel zum Erzeugen eines ersten Fehlererfassungssignals, welches einen Fehler in einer der beiden Übertragungsleitungen anzeigt, gemäß einer Häufig keit bzw. Frequenz des Auftretens des ersten Fehlpassungserfassungs signals; ein zweites Fehlpassungserfassungsmittel zum Bestimmen einer Fehlpassung zwischen dem Hauptempfangssignal und dem zweiten individuellen Empfangssignal mit der vorbestimmten Zeitgebung und zum Erzeugen eines zweiten Fehlpassungserfassungssignals, wenn die Fehl passung aufgetreten ist; und ein zweites Häufigkeits- bzw. Frequenzbe stimmungsmittel zum Erzeugen eines zweiten Fehlererfassungssignals, welches einen Fehler in der anderen der beiden Übertragungsleitungen anzeigt, entsprechend einer Häufigkeit bzw. Frequenz des Auftretens des zweiten Fehlpassungserfassungssignals.

Da bei dieser erfindungsgemäßen Fehlererfassungsvorrichtung ein Haupt empfangssignal und ein erstes individuelles Empfangssignal allgemein die gleiche Wellenform haben, wenn an einer der Übertragungsleitungen kein Fehler aufgetreten ist, wird das erste Fehlpassungserfassungssignal erzeugt, wenn eine Fehlpassung zwischen dem Hauptempfangssignal und dem ersten individuellen Empfangssignal aufgetreten ist und mit einer vorbestimmten Zeitgebung bestimmt wird. Dann wird ein erstes Fehler erfassungssignal, welches das Auftreten eines Fehlers in einer Über tragungsleitung anzeigt, entsprechend der Frequenz oder Häufigkeit des Auftretens des ersten Fehlpassungserfassungssignals erzeugt. Anderer seits wird ein zweites Fehlpassungserfassungssignal erzeugt, wenn eine Fehlpassung zwischen dem Hauptempfangssignal und einem zweiten individuellen Empfangssignal aufgetreten ist und mit einer vorbestimmten Zeitgebung bestimmt wird, da das Hauptempfangssignal und das zweite individuelle Empfangssignal allgemein die gleiche Wellenform haben, wenn an der anderen der beiden Übertragungsleitungen kein Fehler aufgetreten ist. Dann wird ein zweites Fehlererfassungssignal, welches das Auftreten eines Fehlers in der anderen Übertragungsleitung anzeigt, entsprechend der Frequenz oder Häufigkeit des Auftretens des zweiten Fehlpassungserfassungssignals erzeugt. Auch wenn daher eine Fehlpas sung zwischen dem Hauptempfangssignal und dem ersten oder zweiten individuellen Empfangssignal nur einmal erfaßt wird, wird nicht unmittel bar ein Fehlererfassungssignal ausgegeben. Daher läßt sich korrekt bewerten, daß ein Fehler, der den Sende/Empfangsbetrieb mit Sicherheit beeinträchtigt, in der zweiadrigen Übertragungsleitung aufgetreten ist.

Bevorzugt umfaßt das erste Häufigkeits- bzw. Frequenzbestimmungs mittel einen ersten Zähler, um die Anzahl von Malen des Auftretens des ersten Fehlpassungserfassungssignals zu zählen und um das erste Fehlererfassungssignal zu erzeugen, wenn die gezählte Zahl einen vor bestimmten Zählwert überschritten hat. Andererseits umfaßt das zweite Häufigkeits- bzw. Frequenzbestimmungsmittel einen zweiten Zähler, um die Anzahl von Malen des Auftretens des zweiten Fehlpassungserfas sungssignals zu zählen und um das zweite Fehlererfassungssignal zu erzeugen, wenn die gezählte Zahl den vorbestimmten Zählwert über schritten hat.

Weiter bevorzugt umfaßt das erste Häufigkeits- bzw. Frequenzbestim mungsmittel einen ersten Frequenz-Spannungswandler, um eine Frequenz des Auftretens des ersten Fehlpassungserfassungssignals zu wandeln, sowie ein viertes Komparatormittel, um das erste Fehlererfassungssignal zu erzeugen, wenn eine Ausgangsspannung des ersten Frequenz-Span nungswandlers eine vorbestimmte Spannung überschritten hat. Anderer seits umfaßt das zweite Häufigkeits- bzw. Frequenzbestimmungsmittel einen zweiten Frequenz-Spannungswandler, um eine Frequenz des Auftretens des zweiten Fehlpassungserfassungssignals zu wandeln, sowie ein fünftes Komparatormittel zum Erzeugen des zweiten Fehler erfassungssignals, wenn eine Ausgangsspannung des zweiten Frequenz- Spannungswandlers die vorbestimmte Spannung überschritten hat.

Die Erfindung wird nun in Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines herkömmlichen Kommunikations systems;

Fig. 2A bis 2F Wellenformen von Sendesignalen in einem herkömmlichen Kommunikationssystem;

Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Ausführung der Erfindung;

Fig. 4A bis 4G Wellenformen, die den Betrieb der Vorrichtung von Fig. 3 zeigen;

Fig. 5A bis 5G Wellenformen, die den Betrieb der Vorrichtung von Fig. 3 zeigen;

Fig. 6 ein Blockdiagramm einer anderen Ausführung der Erfin dung; und

Fig. 7 eine Auftragung der Frequenz-Spannungscharakteristik eines F/V-Wandlers.

Fig. 3 zeigt ein Kommunikationssystem mit erfindungsgemäßen Fehler erfassungsvorrichtungen, wobei für gleiche Komponenten wie im her kömmlichen Kommunikationssystems von Fig. 1 die gleichen Bezugs symbole verwendet werden.

In der Sende/Empfangsschaltung 3 ₁ sind die invertierende Verstärker schaltung 14 und die Wechselstromkopplerschaltung 15 mit dem Ver bindungsanschluß B1 verbunden, der den Verbindungsanschlüssen A1, A2 gegenüberliegt, die den Filter 11 mit den Übertragungsleitungen 1, 2 verbinden. Andererseits sind die nicht-invertierende Verstärkerschaltung 13 und die Wechselstromkopplerschaltung 16 mit dem Verbindungs anschluß B2 verbunden. Dies ist die gleiche Konfiguration wie beim herkömmlichen System. In dem erfindungsgemäßen Kommunikations system ist ferner eine dezentrale Endschaltung 25 mit den Verbindungs anschlüssen B1, B2 verbunden. Die dezentrale Endschaltung 25 enthält Endwiderstände 26, 27. Der Endwiderstand 26 ist dazu ausgelegt, das positive Potential Vcc an den Verbindungsanschluß 81 anzulegen, während der Endwiderstand 27 dazu ausgelegt ist, das Massepotential Vg an den Verbindungsanschluß B2 anzulegen. Im übrigen sind die beiden Übertragungsleitungen 1, 2 nicht direkt mit Endwiderständen verbunden.

Die Leitungen L1, L2, die von den Wechselstromkopplerschaltungen 15, 16 zu dem Komparator 19 als erstem Komparatormittel führen, sind mit den Biasschaltungen 17, 18 und ferner mit Clipschaltungen 28, 29 verbunden. Wenn das Biassignal BIASA der Leitung L1 kleiner ist als sein erster Clip-Pegel CLIP1, begrenzt die Clipschaltung 28 das Biassignal BIASA auf den ersten Clip-Pegel CLIP1. Wenn andererseits das Biassignal BIASB der Leitung L2 größer als ein zweiter Clip-Pegel CLIP2 ist, be grenzt die Clipschaltung 29 das Biassignal BIASB auf den zweiten Clip- Pegel CLIP2.

Die Fehlererfassungsvorrichtung umfaßt die Komparatoren 20, 21 und die Fehlpassungserfassungsschaltungen 22, 23 sowie Zähler 31, 32. Die Komparatoren 20, 21 entsprechen jeweils zweiten und dritten Kom paratormitteln, und die Fehlpassungserfassungsschaltungen 22, 23 entsprechen jeweils ersten und zweiten Fehlpassungserfassungsmitteln.

Der Zähler 31 ist mit dem Ausgang der Fehlpassungserfassungsschaltung 22 verbunden, und die Anzahl von Hochpegel-Ausgaben von der Fehlpas sungserfassungsschaltung 22 zu zählen, und um dann ein erstes Fehler erfassungssignal zu erzeugen, wenn ein vorbestimmter Zählwert erreicht worden ist. Der Zähler 32 ist mit der Ausgabe der Fehlpassungserfas sungsschaltung 22 verbunden, um die Anzahl von Hochpegel-Ausgaben von der Fehlpassungserfassungsschaltung 23 zu zählen, und um dann ein zweites Fehlererfassungssignal zu erzeugen, wenn ein vorbestimmter Zählwert erreicht worden ist.

Die weitere Konfiguration des Systems gleicht der des in Fig. 1 gezeig ten herkömmlichen Kommunikationssystems. Ferner haben die Sende/Empfangsschaltungen 3 ₂ bis 3 _n die gleiche Konfiguration wie die Sende/Empfangsschaltung 3 ₁.

In dem oben beschriebenen Kommunikationssystem wird, bei Ausgabe des Sendesignals, das Signal von der nicht-invertierenden Verstärker schaltung 13 verstärkt und ferner von der invertierenden Verstärker schaltung 14 invertierend verstärkt. Von der nicht-invertierenden Ver stärkerschaltung 13 und der invertierenden Verstärkerschaltung 14 werden dem Filter 11 gegenphasige Sendesignale zugeführt. Der Filter 11 wirkt als Tiefpaßfilter, der die Sendesignale individuell passieren läßt. Ein Ausgabe-Sendesignal von der nicht-invertierenden Verstärkerschaltung 13 passiert den Filter 11 und wird danach als Informationssignal der Übertragungsleitung 2 zugeführt. Ein Ausgabe-Sendesignal von der invertierenden Verstärkerschaltung 14 passiert den Filter 11 und wird dann als Informationssignal der Übertragungsleitung 1 zugeführt.

Andererseits werden die Informationssignale, die durch die jeweiligen Übertragungsleitungen 1, 2 übertragen wurden, dem Filter 11 zugeführt. Der Filter 11 wirkt als Tiefpaßfilter jeder dieser Informationssignale, um die Signale an die Wechselstromkopplerschaltungen 15, 16 auszugeben.

Jede der Wechselstromkopplerschaltungen 15, 16 extrahiert Wechsel stromkomponenten der Informationssignale und führt die Komponenten jeweils den Biasschaltungen 17, 18 zu. Wie in Fig. 2B gezeigt, legt die Biasschaltung 17 eine Biasspannung oder Vorspannung an das Informa tionssignal A an, um das Biassignal BIASA zu erhalten, während die Biasschaltung 18 eine Biasspannung oder Vorspannung an das Informa tionssignal B anlegt, um das Biassignal BIASB zu erhalten.

Wenn das Biassignal BIASA der Leitung L1 kleiner als der erste Clip-Pegel CLIP1 ist, begrenzt die Clipschaltung 28 das Biassignal BIASA auf den ersten Clip-Pegel CLIP1. Wenn andererseits das Biassignal BIASB der Leitung L2 größer als der zweite Clip-Pegel CLIP2 ist, begrenzt die Clipschaltung 29 das Biassignal BIASB auf den zweiten Clip-Pegel CLIP2.

Diese Biassignale BIASA, BIASB werden dem Komparator 19 zugeführt, und dann erfaßt der Komparator 19 die Signale als Empfangssignal (Hauptempfangssignal) RX0 genauso wie im herkömmlichen System. Der Komparator 20 vergleicht das Biassignal BIASA mit einem Schwellenwert Vth. Man erhält eine Hochpegel-Ausgabe, wenn das Biassignal BIASA gleich oder kleiner als der Schwellenwert Vth ist, während man eine Niedrigpegel-Ausgabe erhält, wenn das Biassignal BIASA größer als der Schwellenwert Vth ist. Die Ausgabe wird der Fehlpassungserfassungs schaltung 22 als individuelles Empfangssignal RX1 zugeführt. Im übrigen sind die Schwellenwerte Vth der Komparatoren 20, 21 in dieser Aus führung zueinander gleich, wobei sie aber auch unterschiedliche Werte einnehmen können.

Die Fehlpassungserfassungsschaltung 22 liest, in Phase mit einem Abtasttakt jedes der Empfangssignale RX0, RX1 der Komparatoren 19, 20. Die Fehlpassungserfassungsschaltung 22 gibt ein Niedrigpegel-Signal aus, wenn die Pegel der gelesenen Empfangssignale RX0, RX1 mitein ander übereinstimmen. Wenn andererseits die Pegel der Empfangssignale RX0, RX1 nicht miteinander übereinstimmen, gibt die Fehlpassungs erfassungsschaltung 22 ein Hochpegel-Signal aus, das eine Abnormalität oder einen Fehler anzeigt. Der Abtasttakt wird entsprechend dem Empfangssignal RX0 erzeugt. Beispielsweise wird der Abtasttakt nach einer Verzögerung mit vorbestimmter Zeit von der ansteigenden Flanke des Empfangssignals RX0 erzeugt.

Der Zähler 31 zählt die ansteigende Flanke der Hochpegel-Ausgaben von der Fehlpassungserfassungsschaltung 22. Wenn ein vorbestimmter Zählerwert erreicht ist (beispielsweise 5), erzeugt der Zähler 31 ein Fehlererfassungssignal, um anzuzeigen, daß an der Übertragungsleitung 1 ein Fehler aufgetreten ist.

Ähnlich vergleicht der Komparator 21 das Biassignal BIASB mit dem Schwellenwert Vth. Man erhält eine Niedrigpegel-Ausgabe, wenn das Biassignal BIASB gleich oder kleiner als der Schwellenwert Vth ist, während man eine Hochpegel-Ausgabe erhält, wenn das Biassignal BIASB größer als der Schwellenwert Vth ist. Die Ausgabe wird der Fehlpassungserfassungsschaltung 23 als individuelles Empfangssignal RX2 zugeführt. Die Fehlpassungserfassungsschaltung 23 liest, in Phase mit dem Abtasttakt, jedes der Empfangssignale RX0, RX2 der Kom paratoren 19, 21. Die Fehlpassungserfassungsschaltung 23 gibt ein Niedrigpegel-Signal aus, wenn die Pegel der gelesenen Empfangssignale RX0, RX2 miteinander überstimmen. Wenn andererseits die Pegel der Empfangssignale RX0, RX2 nicht miteinander übereinstimmen, gibt die Fehlpassungserfassungsschaltung ein Hochpegel-Signal aus, das eine Abnormalität oder einen Fehler anzeigt.

Der Zähler 32 zählt die ansteigende Flanke der Hochpegel-Ausgaben von der Fehlpassungserfassungsschaltung 23. Wenn ein vorbestimmter Zählwert erreicht wird (z. B. 5), erzeugt der Zähler 32 ein Fehlererfas sungssignal, um anzuzeigen, daß an der Übertragungsleitung 2 ein Fehler aufgetreten ist.

Man betrachte nun den Fall, daß die Übertragungsleitungen 1, 2 nicht fehlerhaft sind und die Empfangssignale RX0, RX1, RX2, die allgemein die gleiche Wellenform gemäß den Fig. 4A bis 4C haben, normal erfaßt werden. In diesem Fall werden die Ausgangspegel der Fehlpas sungserfassungsschaltung 22, 23 auf niedrigen Pegel gehalten. Demzu folge bleibt der Zählwert der Zähler 31, 32 gleich dem Anfangswert (0), wie in den Fig. 4F und 4G gezeigt.

Wenn jedoch ein Bruch oder ein Kurzschluß an der Übertragungsleitung 1 stattgefunden hat, so daß das Biassignal BIASA größer als der Schwel lenwert Vth wird, gibt der Komparator 20 ein Niedrigpegel-Signal aus, oder das Empfangssignal RX1, wie in Fig. 5B gezeigt. Wenn die Über tragungsleitung 2 richtig arbeitet, dann erfassen die Komparatoren 19, 20 die Empfangssignale RX0, RX2 so wie in den Fig. 5A bis 5C gezeigt. Da das Empfangssignal RX0 und das Empfangssignal RX1 in der Wellenform nicht miteinander übereinstimmen, erzeugt die Fehlpassungs erfassungsschaltung 22 eine Hochpegel-Ausgabe, wie in Fig. 5D gezeigt, wenn eine Inkonsistenz auftritt oder das Empfangssignal RX0 auf hohem Pegel ist. Da das Empfangssignal RX0 und das Empfangs signal RX2 in der Wellenform miteinander übereinstimmen, wird der Ausgangspegel der Fehlpassungserfassungsschaltung 23 auf niedrigem Pegel gehalten, wie in Fig. 5E gezeigt. Der Zähler 31 zählt die Hoch pegel-Impulse der Fehlpassungserfassungsschaltung 22, und der Zähl wert wird bei jedem Hochpegel-Impuls erhöht, wie in Fig. 5F gezeigt. Wenn der vorbestimmte Zählwert des Zählers 31 überschritten ist, wird ein Hochpegel-Fehlererfassungssignal erzeugt, wie in Fig. 5G gezeigt.

Im übrigen werden die Zähler 31, 32 rückgesetzt, wenn sie über eine vorbestimmte Zeit von den Fehlpassungserfassungsschaltungen 22, 23 keine Hochpegel-Signale erhalten.

Fig. 6 zeigt eine andere Ausführung der Erfindung. Das in Fig. 6 gezeigte Kommunikationssystem ist, anstelle der Zähler 31, 32 von Fig. 3₁ mit Frequenz-Spannungswandlern bzw. F/V-Wandlern 33, 34 sowie Komparatoren 35, 36 versehen. Der F/V-Wandler 33 ist mit dem Aus gang der Fehlpassungserfassungsschaltung 22 verbunden. Wenn nach einander von der Fehlpassungserfassungsschaltung Hochpegel-Impulse ausgegeben werden, erzeugt der F/V-Wandler 33 eine Spannung ent sprechend der Erzeugungsfrequenz der Impulse. Der Komparator 35 vergleicht die Ausgangsspannung des F/V-Wandlers 33 mit einer vor bestimmten Spannung Vref (entsprechend einem vorbestimmten Wert) und erzeugt ein Fehlererfassungssignal, wenn die Ausgangsspannung des F/V-Wandlers 33 eine vorbestimmte Spannung Vref überschritten hat. Ähnlich ist der F/V-Wandler 34 mit dem Ausgang der Fehlpassungs erfassungsschaltung 23 verbunden. Wenn von der Fehlpassungserfas sungsschaltung 23 nacheinander Hochpegel-Impulse erzeugt werden, erzeugt der F/V-Wandler 34 eine Spannung entsprechend der Erzeu gungsfrequenz der Impulse. Der Komparator 36 vergleicht die Ausgangs spannung des F/V-Wandler 34 mit der vorbestimmten Spannung Vref und erzeugt ein Fehlererfassungssignal, wenn die Ausgangsspannung des F/V-Wandlers 34 die vorbestimmte Spannung Vref überschritten hat.

Man betrachte nun den Fall, daß die Übertragungsleitungen 1, 2 nicht fehlerhaft sind und die Empfangssignale RX0, RX1, die allgemein die gleiche Wellenform haben wie in den Fig. 4A und 4B, normal erfaßt werden. In diesem Fall wird der Ausgangspegel der Fehlpassungserfas sungsschaltung 22 auf niedrigen Pegel gehalten, so daß die Ausgangs spannung des F/V-Wandlers 33 0 V wird. Andererseits erzeugt die Fehlpassungserfassungsschaltung 22 Hochpegel-Impulse, wie in Fig. 5D gezeigt, wenn ein Bruch oder ein Kurzschluß an der Übertragungsleitung 1 stattgefunden hat und die Empfangssignale RX0, RX1 nicht mitein ander übereinstimmen, wie in den Fig. 5A und 5B gezeigt. Daher nimmt die Ausgangsspannung des F/V-Wandlers 33 entsprechend der Erzeugungsfrequenz der Hochpegel-Impulse zu. Die Beziehung zwischen der Eingangsfrequenz und der Ausgangsspannung des F/V-Wandlers 33 ist in Fig. 7 gezeigt. Der Komparator 35 erzeugt ein Fehlererfassungs signal, wenn die Erzeugungsfrequenz von Hochpegel-Impulsen zugenom men hat, so daß die Ausgangsspannung des F/V-Wandlers 33 die vor bestimmte Spannung Vref überschreitet. Der F/V-Wandler 34 und der Komparator 36 arbeiten genauso im Falle der Übertragungsleitung 1, um einen Fehler in der Übertragungsleitung 2 zu erfassen.

Da wie oben beschrieben bei der Erfindung ein Hauptempfangssignal und ein erstes individuelles Empfangssignal allgemein die gleiche Wellenform haben, wenn kein Fehler in einer der zwei Übertragungsleitungen vorliegt, wird, wenn eine Fehlpassung zwischen dem Hauptempfangssignal und dem ersten individuellen Empfangssignal aufgetreten ist, ein erstes Fehlpassungserfassungssignal erzeugt und mit einer vorbestimmten Zeitgebung bestimmt. Dann wird ein erstes Fehlererfassungssignal, welches das Auftreten eines Fehlers in der einen Übertragungsleitung anzeigt, entsprechend der Häufigkeit bzw. Frequenz des Auftretens des ersten Fehlpassungserfassungssignals erzeugt. Andererseits wird ein zweites Fehlpassungserfassungssignal erzeugt, wenn eine Fehlpassung zwischen dem Hauptempfangssignal und einem zweiten individuellen Empfangssignal aufgetreten ist mit einer vorbestimmten Zeitgebung bestimmt wird, da das Hauptempfangssignal und das zweite individuelle Empfangssignal allgemein die gleiche Wellenform haben, wenn an der anderen der beiden Übertragungsleitungen kein Fehler aufgetreten ist. Dann wird ein zweites Fehlererfassungssignal, welches das Auftreten eines Fehlers in der anderen Übertragungsleitung entsprechend der Frequenz des Auftretens des zweiten Fehlpassungserfassungssignals erzeugt. Auch wenn daher ein Fehlpassungserfassungssignal zwischen dem Hauptempfangssignal und dem ersten oder zweiten individuellen Empfangssignal aufgrund einer Rauschstörung einmal erfaßt wird, wird nicht sofort ein Fehlererfassungssignal erzeugt. Daher läßt sich korrekt bewerten, daß ein Fehler, der den Sendeempfangsbetrieb mit Sicherheit beeinträchtigt, in der zweiadrigen Übertragungsleitung aufgetreten ist.

Die Erfindung betrifft eine in einem Kommunikationssystem zu verwen dende Fehlererfassungsvorrichtung, die korrekt bewerten kann, daß in zweiadrigen Übertragungsleitungen 1, 2 ein Fehler aufgetreten ist, der den Sendeempfangsbetrieb mit Sicherheit beeinträchtigt. Die Fehlererfas sungsvorrichtung vergleicht Größen zwischen Pegeln von Informations signalen, die durch jede der beiden Übertragungsleitungen 1, 2 eingege ben wurden, um einen resultierenden Wert als Hauptempfangssignal RX0 zu erhalten; vergleicht Größen zwischen einem Pegel von Informations signalen, die durch jede der beiden Übertragungsleitungen 1, 2 eingege ben werden, und einem ersten oder einem zweiten Schwellenwert Vth, um einen resultierenden Wert als erstes oder zweites individuelles Empfangssignal RX1, RX2 zu erhalten; bestimmt eine Fehlpassung zwischen dem Hauptempfangssignal RX0 und dem ersten individuellen Empfangssignal RX1 mit einer vorbestimmten Zeitgebung und erzeugt ein erstes Fehlpassungserfassungssignal, wenn die Fehlpassung aufgetreten ist; erzeugt ein erstes Fehlpassungssignal, welches angibt, daß in einer der beiden Übertragungsleitungen 1, 2 ein Fehler aufgetreten ist, ent sprechend einer Häufigkeit oder Frequenz des Auftretens des ersten Fehlpassungserfassungssignals; Bestimmt eine Fehlpassung zwischen dem Haupterfassungssignal RX0 und dem zweiten individuellen Empfangssignal RX2 mit der vorbestimmten Zeitgebung und erzeugt ein zweites Fehlpassungserfassungssignal, wenn die Fehlpassung aufgetre ten ist; und erzeugt ein zweites Fehlpassungserfassungssignal, welches einen Fehler in der anderen der beiden Übertragungsleitungen anzeigt, entsprechend einer Häufigkeit oder Frequenz des Auftretens des zweiten Fehlpassungserfassungssignals.

Claims

1. Fehlererfassungsvorrichtung für ein Kommunikationssystem, welches eine zweiadrige Übertragungsleitung (1, 2) zum gegen phasigen Übertragen von Informationssignalen benutzt, umfas send:
ein erstes Komparatormittel (19) zum Vergleichen von Größen zwischen Pegeln von Informationssignalen, die durch jede der beiden Übertragungsleitungen eingegeben werden, um einen resultierenden Wert als Hauptempfangssignal (RX0) zu erhalten;
ein zweites Komparatormittel (20) zum Vergleichen von Größen zwischen einem Pegel eines Informationssignals, welches durch eine (1) der beiden Übertragungsleitungen eingegeben wird, und einem ersten Schwellenwert (Vth), um einen resultierenden Wert als erstes individuelles Empfangssignal (RX1) zu erhalten;
ein drittes Komparatormittel (21) zum Vergleichen von Größen zwischen einem Pegel eines Informationssignals, welches durch die andere (2) der beiden Übertragungsleitungen eingegeben wird, und einem zweiten Schwellenwert (Vth), um einen resultie renden Wert als zweites individuelles Empfangssignal (RX2) zu erhalten;
ein erstes Fehlpassungserfassungsmittel (22) zum Bestim men einer Fehlpassung zwischen dem Hauptempfangssignal (RX0) und dem ersten individuellen Empfangssignal (RX1) mit einer vorbestimmten Zeitgebung und zum Erzeugen eines ersten Fehl passungserfassungssignals, wenn die Fehlpassung aufgetreten ist;
ein erstes Häufigkeits- bzw. Frequenzbestimmungsmittel (31; 33) zum Erzeugen eines ersten Fehlererfassungssignals, welches einen Fehler in einer (1) der beiden Übertragungsleitungen anzeigt, gemäß einer Häufigkeit bzw. Frequenz des Auftretens des ersten Fehlpassungserfassungssignals;
ein zweites Fehlpassungserfassungsmittel (23) zum Bestim men einer Fehlpassung zwischen dem Hauptempfangssignal (RX0) und dem zweiten individuellen Empfangssignal (RX2) mit der vorbestimmten Zeitgebung und zum Erzeugen eines zweiten Fehl passungserfassungssignals, wenn die Fehlpassung aufgetreten ist; und
ein zweites Häufigkeits- bzw. Frequenzbestimmungsmittel (32; 34) zum Erzeugen eines zweiten Fehlererfassungssignals, welches einen Fehler in der anderen (2) der beiden Übertragungs leitungen anzeigt, entsprechend einer Häufigkeit bzw. Frequenz des Auftretens des zweiten Fehlpassungserfassungssignals.

2. Fehlererfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Häufigkeits- bzw. Frequenzbestimmungsmittel einen ersten Zähler (31) umfaßt, um die Anzahl von Malen des Auf tretens des ersten Fehlpassungserfassungssignals zu zählen und um das erste Fehlererfassungssignal zu erzeugen, wenn die ge zählte Zahl einen vorbestimmten Zählwert überschritten hat; und daß das zweite Häufigkeits- bzw. Frequenzbestimmungs mittel einen zweiten Zähler (32) umfaßt, um die Anzahl von Malen des Auftretens des zweiten Fehlpassungserfassungssignals zu zählen und um das zweite Fehlererfassungssignal zu erzeugen, wenn die gezählte Zahl den vorbestimmten Zählwert überschritten hat.

3. Fehlererfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Häufigkeits- bzw. Frequenzbestimmungsmittel einen ersten Frequenz-Spannungswandler (33) umfaßt, um eine Frequenz des Auftretens des ersten Fehlpassungserfassungssignals zu wandeln, sowie ein viertes Komparatormittel (35), um das erste Fehlererfassungssignal zu erzeugen, wenn eine Ausgangsspannung des ersten Frequenz-Spannungswandlers (33) eine vorbestimmte Spannung (Vref) überschritten hat; und
daß das zweite Häufigkeits- bzw. Frequenzbestimmungs mittel einen zweiten Frequenz-Spannungswandler (34) umfaßt, um eine Frequenz des Auftretens des zweiten Fehlpassungserfas sungssignals zu wandeln, sowie ein fünftes Komparatormittel (36) zum Erzeugen des zweiten Fehlererfassungssignals, wenn eine Ausgangsspannung des zweiten Frequenz-Spannungswandlers (34) die vorbestimmte Spannung (Vref) überschritten hat.