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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Empfangsschaltung, die Signale über eine Übertragungs- bzw. Sendeleitung einer Buskonfiguration empfängt.
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Stand der Technik
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In dem Stand der Technik ist ein Kommunikationssystem bekannt, das Signale unter Verwendung einer Sendeleitung einer Buskonfiguration überträgt bzw. sendet. In diesem Kommunikationssystem kann eine fehlende Übereinstimmung der Impedanzen an Enden der Sendeleitung oder an Verbindungsenden von Knoten der Sendeleitung auftreten. Wenn eine derartige Impedanzdiskrepanz auftritt, werden Signale an diesen Enden der Sendeleitung reflektiert. Die Reflexion führt zu einem „Ringing” (Gibbs'sches Phänomen) bzw. Überschwingen, wodurch sich Signale wiederholt in der Sendeleitung fortpflanzen. Dieses bewirkt eine Oszillation in der Signalwellenform. Außerdem kann das Ringing eine Verzerrung in der Wellenform der Sendesignale bewirken.
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Diese Wellenformverzerrung tritt hauptsächlich an einer Flanke auf, an der sich der Signalpegel ändert, und konvergiert dann im Verlauf der Zeit. Wenn jedoch die Wellenformverzerrung nicht ausreichend vor der Beurteilung bzw. Feststellung eines Bit-Signalpegels konvergiert, kann der Signalpegel fehlerhaft bestimmt werden.
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Insbesondere verwendet das obige Kommunikationssystem oftmals einen Treiber (beispielsweise einen Transistor, der eine offene Kollektorkonfiguration aufweist) für das Senden von Signalen. Dieser Treiber weist eine Ausgangsimpedanz auf, die sich stark zwischen dem Zeitpunkt, zu dem ein hoher Signalpegel ausgegeben wird, und dem Zeitpunkt, zu dem ein niedriger Signalpegel ausgegeben wird, ändert. Das derart aufgebaute Kommunikationssystem kann stark einem Nachteil aufgrund der Wellenformverzerrung an einer Flanke, bei der sich die Ausgangsimpedanz von niedrig nach hoch ändert, ausgesetzt sein.
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Ein bekannter Ansatz zum Verringern einer derartigen fehlerhaften Bestimmung eines Signalpegels besteht in einer Konfiguration, bei der ein Widerstand zu dem Flankenzeitpunkt, zu dem sich der Signalpegel der Sendeleitung ändert, während einer vorbestimmten Zeitdauer parallel zu einem Abschlusswiderstand geschaltet wird. Bei diesem Ansatz wird die Impedanz der Sendeleitung verringert, um das Auftreten von Ringing und außerdem das Auftreten einer Wellenformverzerrung zu verhindern (siehe beispielsweise
JP 2001-127805 A ).
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Die Impedanz der Sendeleitung ändert sich jedoch in Abhängigkeit von der Länge der Sendeleitung oder der Anzahl der Knoten, die mit der Sendeleitung verbunden sind. Aus diesem Grund ändert sich die Größe des Widerstands für die Sendeleitung zur wirksamen Verhinderung des Ringing in Abhängigkeit von dem verwendeten System. Außerdem können sich in einem System, dem Knoten hinzugefügt werden können, die Bedingungen des Systems nach der Hinzufügung der Knoten ändern. Daher besteht bei dem bekannten Ansatz das Problem, dass das Ringing nicht ausreichend verringert werden kann.
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Somit ist es, um den Einfluss einer Wellenformverzerrung ausreichend zu verhindern, notwendig, die Routendimension (die Anzahl der Knoten, die Länge der Verdrahtung, der Anzahl der Verzweigungen etc.) oder die Kommunikationsgeschwindigkeit einzuschränken.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die vorliegende Erfindung schafft eine Empfangsschaltung, die in der Lage ist, eine fehlerhafte Bestimmung aufgrund einer Wellenformverzerrung zu verhindern.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Empfangsschaltung zum Empfangen eines Signals geschaffen, das von einem Treiber, der eine Sendeschaltung bildet, über eine Sendeleitung gesendet wird. Der Treiber weist einen Ausgangsanschluss auf, von dem ein Signal an die Sendeleitung gesendet wird. Das Signal weist einen ersten Signalpegel auf, wenn eine Ausgangsimpedanz des Ausgangsanschlusses niedrig ist, und weist einen zweiten Signalpegel auf, wenn eine Ausgangsimpedanz des Ausgangsanschlusses hoch ist.
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Die Empfangsschaltung enthält einen Signalerzeugungsabschnitt, einen Zustandserfassungsabschnitt und einen Signalhalteabschnitt. Der Signalerzeugungsabschnitt erzeugt ein binäres Signal auf der Grundlage eines Signalpegels eines über die Sendeleitung empfangen Signals. Der Zustandserfassungsabschnitt erfasst einen ersten stabilen Zustand und einen zweiten stabilen Zustand auf der Grundlage eines Bezugssignals, dessen Signalpegel sich entsprechend (in Abhängigkeit von) dem empfangenen Signal ändert. Der erste stabile Zustand ist ein Zustand, in dem das empfangene Signal auf dem ersten Signalpegel stabil ist bzw. den ersten Signalpegel stabil aufweist, und der zweite stabile Zustand ist ein Zustand, in dem das empfangene Signal auf dem zweiten Signalpegel stabil ist bzw. den ersten Signalpegel stabil aufweist.
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Wenn der erste stabile Zustand von dem Zustandserfassungsabschnitt erfasst wird und sich das empfangene Signal von dem ersten Signalpegel in den zweiten Signalpegel ändert, hält der Signalhalteabschnitt das binäre Signal, das von dem Signalerzeugungsabschnitt erzeugt wird, auf einem Signalpegel, der dem zweiten Signalpegel entspricht, bis der zweite stabile Zustand von dem Zustandserfassungsabschnitt erfasst wird.
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Nachdem der erste stabile Zustand des empfangenen Signals erfasst wurde, ändert sich der Signalpegel des empfangenen Signals von dem ersten Signalpegel in den zweiten Signalpegel. Dann kehrt sich der Signalpegel des binären Signals unmittelbar in einen Signalpegel um, der dem zweiten Signalpegel entspricht. Anschließend wird dieser Signalpegel unabhängig von dem Signalpegel des empfangenen Signals gehalten, bis der zweite stabile Zustand erfasst wird.
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Wenn danach der zweite stabile Zustand des empfangenen Signals erfasst wird, wird der Zustand des Haltens des Signalpegels freigegeben bzw. aufgehoben. Dann wird ein binäres Signal entsprechend dem Signalpegel des empfangenen Signals erzeugt, bis der erste stabile Zustand des empfangenen Signals erfasst wird.
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Auf diese Weise erfasst die Empfangsschaltung der vorliegenden Erfindung eine Flanke (die Flanke, bei der sich der erste Signalpegel in den zweiten Signalpegel umkehrt), die wahrscheinlich eine große Wellenformverzerrung bewirken wird, anstatt das Auftreten der Wellenformverzerrung zu verhindern. Bei der Erfassung der Flanke hält die Empfangsschaltung den Pegel des binären Signals auf einem konstanten Pegel. Somit wird sicher verhindert, dass eine Wellenformverzerrung, die in dem empfangenen Signal auftritt, den Signalpegel des binären Signals beeinflusst.
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Somit ist die Empfangsschaltung der vorliegenden Erfindung in der Lage, eine fehlerhafte Bestimmung eines Signalpegels, die der Wellenformverzerrung des empfangenen Signals zuzuschreiben ist, zu verhindern, ohne eine spezielle Maßnahme zum Verhindern des Auftretens der Wellenformverzerrung zu ergreifen. Als Ergebnis kann die Empfangsschaltung in vorteilhafter Weise in einem Kommunikationssystem verwendet werden, das eine größere Routendimension oder eine höhere Kommunikationsgeschwindigkeit aufweist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Es zeigen:
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1 ein Blockdiagramm, das eine allgemeine Konfiguration eines fahrzeuginternen Kommunikationssystems darstellt, für das die vorliegende bevorzugte Ausführungsform verwendet wird;
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2 ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Transceivers des Kommunikationssystems der 1 darstellt;
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3 ein Schaltungsdiagramm, das eine spezielle Konfiguration einer Binärschaltung des Transceivers der 2 darstellt;
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4 ein Zeitdiagramm, das Betriebe eines Erstzustandserfassungsabschnitts und eines Zweitzustandserfassungsabschnitts der Binärschaltung der 3 darstellt;
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5 ein Zeitdiagramm, das Betriebe eines Haltesteuerabschnitts und eines Pegelbestimmungsabschnitts der Binärschaltung der 3 darstellt; und
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6A bis 6C Blockdiagramme, die Modifikationen einer Empfangsschaltung des Transceivers der 2 darstellen.
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Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben.
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Allgemeiner Aufbau
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Gemäß dem im Folgenden beschriebenen Beispiel wird die vorliegende Erfindung für ein fahrzeuginternes Kommunikationssystem 1 verwendet, das CAN (Steuerbereichsnetz) als Kommunikationsprotokoll verwendet.
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1 ist ein Blockdiagramm, das eine allgemeine Konfiguration des fahrzeuginternen Kommunikationssystems 1 darstellt. Wie es in 1 gezeigt ist, wird das Kommunikationssystem 1 durch Verbinden von mehreren in einem Fahrzeug installierte elektronischen Steuereinheiten 10 (10a, 10b, 10c, ...) aufgebaut, so dass eine Kommunikation zwischen diesen über eine gemeinsame Sendeleitung 3 möglich ist. Jede der elektronischen Steuereinheiten 10 dient als ein Knoten. In der folgenden Beschreibung wird eine elektronische Steuereinheit als ECU bezeichnet. Wenn irgendeine der ECUs 10 genannt wird, ohne dass auf eine spezielle ECU Bezug genommen wird, wird die betreffende ECU als ECU 10 bezeichnet.
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Die Sendeleitung 3 besteht aus einer Zweidraht-Bus-Sendeleitung bzw. -Übertragungsleitung, die zwei Sendeleitungen bzw. Übertragungsleitungen 3a und 3b aufweist (im Folgenden jeweils als „CANH3a” und CANL3b” bezeichnet). Beide Enden der Sendeleitung 3 sind durch einen jeweiligen Abschlusswiderstand 5 abgeschlossen. Die Sendeleitung 3 sendet ein Differenzsignal, das einen Signalpegel auf der Grundlage bzw. entsprechend einer Potenzialdifferenz zwischen CANH3a und CANH3b angibt.
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In der folgenden Beschreibung bezieht sich der Ausdruck „dominant” auf einen Zustand, in dem die Potenzialdifferenz zwischen CANH3a und CANL3b gleich oder größer als ein vorbestimmter Codebestimmungsschwellenwert ist, und der Ausdruck „rezessiv” bezieht sich auf einen Zustand, in dem die Potenzialdifferenz kleiner als der vorbestimmte Codebestimmungsschwellenwert ist.
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ECU
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Die ECU 10 enthält einen Mikrocomputer 11, eine CAN-Steuerung 12 und einen Transceiver 13. Der Mikrocomputer 11 führt einen Prozess zum Steuern verschiedener Komponenten des Fahrzeugs, einen Prozess zur Durchführung einer Kommunikation mit einer anderen ECU 10 unter Verwendung der CAN-Steuerung 12 und Ähnliches durch. Die CAN-Steuerung 12 führt eine Kommunikationssteuerung (Erzeugung eines Senderahmens und Analyse eines Empfangsrahmens) entsprechend dem CAN-Protokoll über das Kommunikationssystem 1 durch.
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Der Transceiver 13 wandelt ein binäres Signal (Sendedatenkette) in ein Differenzsignal um und gibt das umgewandelte Signal an die Sendeleitung 3 aus. Das binäre Signal kommt in diesem Fall von der CAN-Steuerung 12 und besteht aus einem Binärcode. Gleichzeitig empfängt der Transceiver 13 ein Differenzsignal über die Sendeleitung 3 und decodiert das Differenzsignal entsprechend einem Binärcode in ein binäres Signal (Empfangsdatenkette). Der Transceiver 13 gibt dann das binäre Signal an die CAN-Steuerung 12 aus.
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Im Folgenden wird in dem Transceiver 13 ein Anschluss, mit dem CANH3a verbunden ist, als „CANH-Anschluss 131” bezeichnet, ein Anschluss, mit dem CANL3b verbunden ist, wird als „CANL-Anschluss 132” bezeichnet, ein Anschluss, in den die Datenkette von der CAN-Steuerung 12 eingegeben wird, wird als „TXD-Anschluss 133” bezeichnet, und ein Anschluss, von dem die Datenkette an die CAN-Steuerung 12 ausgegeben wird, wird als „RXD-Anschluss 134” bezeichnet.
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Transceiver
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2 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration des Transceivers 13 darstellt. Wie es in 2 dargestellt ist, enthält der Transceiver 13 eine Sendeschaltung 20, eine Empfangsschaltung 30 und eine Neutralspannungserzeugungsschaltung 40. Die Sendeschaltung 20 wandelt eine Sendedatenkette (binäres Signal), die über den TXD-Anschluss 133 empfangen wird, in ein Differenzsignal um und gibt das Differenzsignal an den CANH-Anschluss 131 und den CANL-Anschluss 132 aus. Die Empfangsschaltung 30 decodiert das Differenzsignal, das über den CANH-Anschluss 1131 und den CANL-Anschluss 132 empfangen wird, in eine Empfangsdatenkette (binäres Signal) und gibt die Empfangsdatenkette über den RXD-Anschluss 134 aus. Die Neutralspannungserzeugungsschaltung 40 enthält zwei Widerstände 40a, 40b und erzeugt eine neutrale Spannung, die an CANH3a und CANL3b anliegt, wenn das Differenzsignal rezessiv ist.
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Die Sendeschaltung 20 und die Neutralspannungserzeugungsschaltung 40 sind bekannt, und deren Beschreibung wird hier weggelassen. In der Ausführungsform wird die Sendeschaltung 20 durch eine Treiberschaltung ausgebildet, bei der die Ausgangsimpedanz hoch wird, wenn ein rezessives Signal ausgegeben wird, die aber niedrig wird, wenn ein dominantes Signal ausgegeben wird. Die folgende Beschreibung fokussiert sich auf die Empfangsschaltung 30, die ein Hauptteil der vorliegenden Erfindung ist.
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Die Empfangsschaltung 30 enthält einen Empfänger 31 und eine Binärschaltung 32. Der Empfänger 31 besteht aus einem Differenzverstärker, der ein unipolares Empfangssignal Def mit einer Amplitude erzeugt, die der Potenzialdifferenz des Differenzsignals entspricht. Die Binärschaltung 32 empfängt das Empfangssignal Def von dem Empfänger 31 und erzeugt ein binäres Signal RXD auf der Grundlage des Empfangssignals Def und eines Bezugssignals Ref. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird als Bezugssignal Ref das zurückgeführte von der Binärschaltung 32 ausgegebenes binäre Signal RXD verwendet.
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Wie es in dem Zeitdiagramm der 4 gezeigt ist, entspricht gemäß der vorliegenden Ausführungsform der rezessive Zustand in dem Empfangssignal Def einem niedrigen Pegel, und der dominante Zustand entspricht einem hohen Pegel. Andererseits entspricht der rezessive Zustand in dem binären Signal RXD einem hohen Pegel, und der dominante Zustand entspricht einem niedrigen Pegel.
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Binärschaltung
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3 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine spezielle Konfiguration der Binärschaltung 32 zeigt. Wie es in 3 gezeigt ist, enthält die Binärschaltung 32 einen Erstzustandserfassungsabschnitt 50, einen Zweitzustandserfassungsabschnitt 60, einen Pegelbestimmungsabschnitt 70 und einen Haltesteuerabschnitt 80.
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Der Erstzustandserfassungsabschnitt 50 verwendet das Bezugssignal Ref (hier binäres Signal RXD) als eine Basis, um zu erfassen, ob sich das Bezugssignal Ref in einem ersten stabilen Zustand befindet, d. h. einem Zustand, in dem das Bezugssignal Ref auf einem niedrigen Pegel stabil ist (Signalpegel, der dem dominanten Zustand entspricht).
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Der Zweitzustandserfassungsabschnitt 60 verwendet ein invertiertes Signal des Bezugssignals Ref, das von einer Inverterschaltung 90 erhalten wird, als eine Basis, um zu erfassen, ob sich das Bezugssignal Ref in einem zweiten stabilen Zustand befindet, d. h. einem Zustand, in dem das Bezugssignal Ref stabil einen hohen Pegel aufweist (Signalpegel, der dem rezessiven Zustand entspricht).
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Der Pegelbestimmungsabschnitt 70 verwendet das Empfangssignal Def und ein Pegelsteuersignal LC als eine Basis, um den Pegel des binären Signals RXD zu bestimmen.
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Der Haltesteuerabschnitt 80 verwendet die Ergebnisse der Erfassung der Erst- und Zweitzustandserfassungsabschnitte 50 und 60 als eine Basis, um das Pegelsteuersignal LC zum Steuern des Betriebs des Pegelbestimmungsabschnitts 70 zu erzeugen.
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Erstzustandserfassungsabschnitt
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Der Erstzustandserfassungsabschnitt 50 enthält einen Kondensator (kapazitives Element) 51, eine Ladeschaltung 52 und eine Entladeschaltung 53. Der Kondensator 51 weist ein geerdetes Ende auf. Die Ladeschaltung 52 enthält eine Diode 52a, einen Transistor 52b und zwei Widerstände 52c, 52d und lädt den Kondensator 51 mit einer vorbestimmten Rate. Die Entladeschaltung 53 enthält einen Transistor 53a und einen Widerstand 53b und entlädt den Kondensator 51, wenn das Bezugssignal Ref einen hohen Pegel aufweist.
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Der Erstzustandserfassungsabschnitt 50 enthält außerdem eine Spannungsteilerschaltung 54, einen Komparator 55 und einen Flankenerfassungsschaltung 56. Die Spannungsteilerschaltung 54 enthält zwei Widerstände 54a, 54b zum Teilen einer Energieversorgungsspannung, um eine Schwellenspannung Vth zu erzeugen. Der Komparator 55 gibt einen hohen Pegel aus, wenn eine Spannung Vc über dem Kondensator 51 die Schwellenspannung Vth der Spannungsteilerschaltung 54 überschreitet. Die Flankenerfassungsschaltung 56 erzeugt zeitgemäß ein erstes gepulstes Erfassungssignal P1, das die Erfassung des ersten stabilen Zustands angibt, wenn sich der Ausgang des Komparators 55 von einem niedrigen Pegel in einen hohen Pegel geändert hat.
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Die Flankenerfassungsschaltung 56 enthält eine Verzögerungsschaltung 56a, eine Inverterschaltung 56b und eine UND-Schaltung 56c, die eine bekannte Schaltung bilden, die eine ansteigende Flanke eines Signals erfasst. Die Verzögerungsschaltung 56a enthält einen Widerstand 56a1 und einen Kondensator 56a2 und verzögert den Ausgang des Kondensators 55. Die Inverterschaltung 56b invertiert den Ausgang der Verzögerungsschaltung 56a. Die UND-Schaltung 56c führt eine logische UND-Operation zwischen zwei Eingängen durch, d. h. dem Ausgang des Komparators 55 und dem Ausgang der Inverterschaltung 56b.
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Die Schwellenspannung Vth, die von der Spannungsteilerschaltung 54 erzeugt wird, wird auf einen Pegel festgelegt, der von der Spannung Vc des Kondensators 51 erreicht wird, wenn der Kondensator 51 ununterbrochen während einer Schwellenzeitdauer geladen wird. Die Schwellenzeitdauer wird derart festgelegt, dass sie länger als der Zyklus der Hauptkomponenten eines in der Sendeleitung auftretenden Ringing, aber kürzer als die Breite eines Bits eines Codes auf der Sendeleitung ist (wird beispielsweise auf eine Länge festgelegt, die 80% eines Bits entspricht).
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Der Erstzustandserfassungsabschnitt 50 bestimmt einen stabilen Zustand des Pegels des Empfangssignals Def, wenn der Pegel des Bezugssignals Ref während der Schwellenzeitdauer oder länger ununterbrochen auf einem niedrigen Pegel (dominanter Zustand) gehalten wird, wie es in 4 gezeigt ist. In diesem Fall gibt der Erstzustandserfassungsabschnitt 50 das erste gepulste Erfassungssignal P1 aus.
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Zweitzustandserfassungsabschnitt
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Der Zweitzustandserfassungsabschnitt 60 weist vollständig dieselbe Konfiguration wie der Erstzustandserfassungsabschnitt 50 auf, womit dessen Beschreibung weggelassen wird. Anstelle des Bezugssignals Ref empfängt der Zweitzustandserfassungsabschnitt 60 jedoch ein Signal, das eine Umkehrung des Bezugssignals Ref ist und von der Inverterschaltung 90 erhalten wird.
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Insbesondere bestimmt der Zweitzustandserfassungsabschnitt 60 den Pegel des Empfangssignals Def als stabil, wenn der Pegel des Bezugssignals Ref während der Schwellenzeitdauer oder länger auf einem hohen Pegel (rezessiver Zustand) gehalten wird, wie es 4 gezeigt ist. In diesem Fall gibt der Zweitzustandserfassungsabschnitt 60 ein zweites gepulstes Erfassungssignal P2 aus.
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Haltesteuerabschnitt
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Mit Bezug auf 3 wird nun der Haltesteuerabschnitt 80 genauer beschrieben. Der Haltesteuerabschnitt 80 enthält eine ODER-Schaltung 81, eine Verzögerungsschaltung 82, eine Flip-Flop-Schaltung 83 und eine Voreinstellungssignalerzeugungsschaltung 84.
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Die ODER-Schaltung 81 führt eine logische ODER-Operation zwischen zwei Eingängen, d. h. dem Ausgang des Erstzustandserfassungsabschnitts 50 (erstes Erfassungssignal P1) und dem Ausgang des Zweitzustandserfassungsabschnitts 60 (zweites Erfassungssignal P2), durch.
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Die Verzögerungsschaltung 82 enthält einen Widerstand 82a und einen Kondensator 82b und verzögert den Ausgang der ODER-Schaltung 81, um den Zeitpunkt derart anzupassen, dass die Flip-Flop-Schaltung 83 auf zuverlässige Weise den Signalpegel des ersten Erfassungssignals P1, der sich auf einem hohen Pegel befindet, abtasten kann, wenn das erste Erfassungssignal P1 empfangen wird.
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Die Flip-Flop-Schaltung 83 weist einen Takteingang (CK) und einen Dateneingang (D) auf. Der Takteingang ist mit dem Ausgang der Verzögerungsschaltung 82 verbunden, und der Dateneingang ist mit dem Ausgang des ersten Erfassungssignals P1 verbunden. Diese Flip-Flop-Schaltung 83 wird in Abhängigkeit von dem Takteingang (d. h. dem Ausgang der Verzögerungsschaltung 82) und dem Dateneingang (d. h. dem Ausgang des ersten Erfassungssignals P1) betrieben.
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Die Voreinstellungssignalerzeugungsschaltung 84 enthält einen Widerstand 84a und einen Kondensator 84b und erzeugt ein Voreinstellungssignal für die Flip-Flop-Schaltung 83, das während einer vorbestimmten Zeitintdauer auf einem niedrigen Pegel gehalten wird, wenn die Energiezufuhr eingeschaltet wird, wodurch das Pegelsteuersignal LC, das dem Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 83 entspricht, auf einen hohen Pegel initialisiert wird.
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Insbesondere wird das Pegelsteuersignal LC beim Start auf einen hohen Pegel initialisiert. Danach nimmt das Pegelsteuersignal LC einen hohen Pegel an, wenn das erste Erfassungssignal P1 eingegeben wird, und nimmt in einen niedrigen Pegel an, wenn das zweite Erfassungssignal P2 eingegeben wird, wie es in dem Zeitdiagramm der 5 gezeigt ist.
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Pegelbestimmungsabschnitt
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Im Folgenden wird anhand von 3 der Pegelbestimmungsabschnitt 70 genauer beschrieben. Der Pegelbestimmungsabschnitt 70 enthält eine Verzögerungsschaltung 71, eine Inverterschaltung 76, eine Flip-Flop-Schaltung 72, eine Löschsignalerzeugungsschaltung 73, eine UND-Schaltung 74 und eine ODER-Schaltung 75.
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Die Verzögerungsschaltung 71 enthält einen Widerstand 71a und einen Kondensator 71b und verzögert das Empfangssignal Def. Die Inverterschaltung 76 invertiert den Ausgang der Verzögerungsschaltung 71.
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Die Flip-Flop-Schaltung 72 weist einen Takteingang (CK) und einen Dateneingang (D) auf. Der Takteingang ist mit dem Ausgang der Inverterschaltung 76 verbunden, und der Dateneingang ist mit dem Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 83, d. h. dem Pegelsteuersignal LC, verbunden. Die Flip-Flop-Schaltung 72 wird in Abhängigkeit von dem Takteingang (d. h. dem Ausgang der Inverterschaltung 76) und dem Dateneingang (d. h. dem Pegelsteuersignal LC) betrieben.
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Die Löschsignalerzeugungsschaltung 73 enthält einen Widerstand 73a und einen Kondensator 73b und erzeugt ein Löschsignal für die Flip-Flop-Schaltung 72, das während einer vorbestimmten Zeitdauer auf einem niedrigen Pegel gehalten wird, wenn die Energiezufuhr eingeschaltet wird, wodurch ein Haltesignal HD, das dem Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 72 entspricht, auf einen niedrigen Pegel initialisiert wird.
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Die UND-Schaltung 74 führt eine logische UND-Operation zwischen zwei Eingängen, d. h. dem Pegelsteuersignal LC und dem Löschsignal, durch. Der Ausgang der UND-Schaltung 74 wird als ein Löscheingang der Flip-Flop-Schaltung 72 verwendet.
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Die ODER-Schaltung 75 führt eine logische ODER-Operation zwischen zwei Eingängen, d. h. dem Haltesignal HD, das der Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 72 ist, und dem Empfangssignal Def, durch. Der Ausgang der ODER-Schaltung 75 wird als das binäre Signal RXD verwendet.
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Insbesondere wird das Haltesignal HD beim Start auf einen niedrigen Pegel initialisiert. Wenn danach das Pegelsteuersignal LC einen hohen Pegel aufweist (das heißt, sich in einem Zustand befindet, in dem der erste stabile Zustand erfasst wurde), nimmt das Haltesignal HD in einen hohen Pegel an, wenn der Pegel des Empfangssignals Def von hoch nach niedrig wechselt. Wenn danach das Pegelsteuersignal IC auf einen niedrigen Pegel wechselt (d. h. einen Zustand, in dem der zweite stabile Zustand erfasst wurde), kehrt das Haltesignal HD zum niedrigen Pegel zurück, wie es in 5 gezeigt ist.
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Das binäre Signal RXD wird entsprechend dem Pegel des Empfangssignals Def während der Periode von der Erfassung des zweiten stabilen Zustands, in dem das Haltesignal HD zu einem niedrigen Pegel wechselt, bis zu der Erfassung des ersten stabilen Zustands erzeugt. Nach der Erfassung des ersten stabilen Zustands, in dem das Haltesignal HD zu einem hohen Pegel gewechselt ist, wird das binäre Signal RXD unabhängig von dem Pegel des Empfangssignals Def bis zu der Erfassung des zweiten stabilen Zustands auf einem hohen Pegel gehalten, wenn das Empfangssignal Def zu einem hohen Pegel zurückkehrt.
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Vorteile
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Wie es oben beschrieben wurde, erfasst die Empfangsschaltung 30 der ECU 10 eine Flanke (bei der der erste stabile Zustand erfasst wird und der Pegel des Empfangssignals Def von hoch nach niedrig wechselt), die wahrscheinlich eine große Wellenformverzerrung bewirken wird, anstatt das Auftreten der Wellenformverzerrung zu verhindern. Bei der Erfassung der Flanke hält die Empfangsschaltung 30 den Pegel des binären Signals RXD auf einem hohen Pegel (rezessiver Zustand). Somit wird sicher verhindert, dass die Wellenformverzerrung, die in dem Empfangssignal Def auftritt, den Pegel des binären Signals RXD beeinflusst.
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Somit ist die Empfangsschaltung 30 in der Lage, eine fehlerhafte Bestimmung eines Signalpegels, die der Wellenformverzerrung des Empfangssignals Def zuzuschreiben ist, zu verhindern, ohne eine spezielle Maßnahme zur Verhinderung des Auftretens der Wellenformverzerrung zu ergreifen. Als Ergebnis kann die Empfangsschaltung 30 in vorteilhafter Weise in einem Kommunikationssystem verwendet werden, das eine größere Routendimension oder eine höhere Kommunikationsgeschwindigkeit aufweist.
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Zum Vergleich zeigt 5 unten eine Wellenform eines empfangenen Signals in dem Fall, in dem das Auftreten der Wellenformverzerrung durch Verwendung eines bekannten Verfahrens verhindert wird.
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Wie es aus 5 ersichtlich ist, konvergiert die Wellenformverzerrung des Empfangssignals Def unter Verwendung des bekannten Verfahrens prompt. Es gibt jedoch eine Verzögerung, bevor irgendwelche Wirkungen nach der Änderung des Signalspegels zu sehen sind. Daher ist eine Beseitigung der Verzerrung (durch den Pfeil a1 in 5 angegeben) während einer Zeitdauer unmittelbar nach der Änderung des Signalpegels nicht möglich. Wenn dieses empfangene Signal binärisiert wird, erscheint der Einfluss der Wellenformverzerrung in dem binären Signal.
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Diesbezüglich wird, wie es anhand der 5 ersichtlich ist, der Einfluss der Wellenformverzerrung aus dem binären Signal RXD, das von der Empfangsschaltung 30 ausgegeben wird, entfernt.
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Modifikationen
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Oben wurde eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und kann auf verschiedene Arten innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung, der durch die zugehörigen Ansprüche angegeben ist, implementiert werden.
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In der obigen Ausführungsform verwendet die Empfangsschaltung 30 beispielsweise das binäre Signal RXD als Bezugssignal Ref. Dieses stellt jedoch keine Beschränkung dar. Das Empfangssignal Def kann beispielsweise wie in der Empfangsschaltung 30a, die in 6A gezeigt ist, als das Bezugssignal Ref verwendet werden. Alternativ kann wie in der Empfangsschaltung 30b, die in 6B gezeigt ist, ein Sendesignal, das von dem CANH-Anschluss empfangen wird, als das Bezugssignal Ref verwendet werden. Alternativ kann wie in der Empfangsschaltung 30c, die in 6C gezeigt ist, ein Sendesignal, das von dem CANL-Anschluss empfangen wird, als das Bezugssignal Ref verwendet werden.
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In den Empfangsschaltungen 30a und 30b kann jedoch, wenn sich die Pegel des Bezugssignals Ref, die dominanten und rezessiven Zuständen entsprechen, von den Pegeln des binären Signals RXD unterscheiden, das Bezugssignal Ref nach seiner Umkehr in den Erstzustandserfassungsabschnitt 50 eingegeben werden, während es ohne Umkehr in den Zweitzustandserfassungsabschnitt 60 eingegeben wird.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform wird eine Erfassung der ersten und zweiten stabilen Zustände sicher mittels einer analogen Schaltung erfasst, die hauptsächlich den Kondensator 51, die Ladeschaltung 52 und die Entladeschaltung 53 enthält. Dieses stellt jedoch keine Beschränkung dar. Der Punkt der Umkehr eines Signalpegels kann beispielsweise erfasst werden, und dann kann die Schwellenzeitdauer ab dem erfassten Punkt unter Verwendung eines Zeitgebers getaktet werden, so dass die Erfassungssignale P1 und P2 zeitgemäß bei einer Unterbrechung (Time-out) ausgegeben werden können.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Sendeleitung 3 eine Zweidraht-Sendeleitung. Alternativ kann eine Eindraht-Sendeleitung verwendet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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