DE69105814T2 - Kontaktlose Verbindungsvorrichtung zum Verbinden von seriellen Datenbusabschnitten. - Google Patents

Kontaktlose Verbindungsvorrichtung zum Verbinden von seriellen Datenbusabschnitten.

Info

Publication number
DE69105814T2
DE69105814T2 DE69105814T DE69105814T DE69105814T2 DE 69105814 T2 DE69105814 T2 DE 69105814T2 DE 69105814 T DE69105814 T DE 69105814T DE 69105814 T DE69105814 T DE 69105814T DE 69105814 T2 DE69105814 T2 DE 69105814T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
module
information
bus
bus section
transmitting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69105814T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69105814D1 (de
Inventor
Jean-Luc Lablee
Marie-Odile Monod
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre National du Machinisme Agricole du Genie Rural des Eaux et des Forets CEMAGREF
Original Assignee
Centre National du Machinisme Agricole du Genie Rural des Eaux et des Forets CEMAGREF
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centre National du Machinisme Agricole du Genie Rural des Eaux et des Forets CEMAGREF filed Critical Centre National du Machinisme Agricole du Genie Rural des Eaux et des Forets CEMAGREF
Publication of DE69105814D1 publication Critical patent/DE69105814D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69105814T2 publication Critical patent/DE69105814T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/40—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by components specially adapted for near-field transmission
    • H04B5/48—Transceivers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0264—Arrangements for coupling to transmission lines
    • H04L25/0266—Arrangements for providing Galvanic isolation, e.g. by means of magnetic or capacitive coupling
    • H04L25/0268—Arrangements for providing Galvanic isolation, e.g. by means of magnetic or capacitive coupling with modulation and subsequent demodulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Control By Computers (AREA)

Description

  • Die Erfindung ist insbesondere in der Robotertechnik für die Informationsübertragung zwischen verschiedenen beweglichen Elementen eines Roboters, auf dem Automobilbereich für die Informationsübertragung zwischhen verschiedenen Teilen eines Fahrzeugs oder zwischen einer Zugmaschine und einem Anhänger oder im Bereich von Landwirtschaftsmaschinen für die Informationsübertragung zwischen einem Traktor und einem Werkzeug oder einer gezogenen Maschine einsetzbar.
  • Eine Verbindungsvorrichtung zwischen einem ersten elektrischen Kreis, der binäre Daten empfängt und einem zweiten, der Einrichtungen zur Verarbeitung von Daten aufweist, ist im Dokument JP-A-57132460 beschrieben. Ein einziger Isoliertransformator stellt die Übertragung von Datensignalen und der für die Versorgung des zweiten Kreises erforderlichen Energie sicher. Ein durch die zu übertragenden Daten moduliertes Signal wird auf die Primärwicklung des Transformators gegeben. Das an der Sekundärwicklung des Transformators abgenommene Signal speist einen Gleichrichterkreis, der eine Spannung zur Versorgung des zweiten Kreises liefert und der mit einem Demodulator verbunden ist, der die Daten und ein Taktsignal zur Übertragung auf Verarbeitungseinrichtungen ableitet.
  • Eine derartige Vorrichtung bildet keine kontaktfreie Verbindung, d.h. mit körperlicher Trennung, nicht einmal mit elektrischer Isolierung zwischen dem ersten und zweiten Kreis. Außerdem bewirkt diese Verbindungsvorrichtung eine solche Phasenverschiebung, daß sie zur Verbindung zweier Busabschnitte "transparenter" Weise vollkommen ungeeignet ist, d.h. unter Berücksichtigung des logischen Protokolls zur Übertragung von Daten auf den Bus.
  • Das Dokument WO-A8910651 beschreibt ein kontaktfreies Übertragungsprinzip mittels eines verlustfreien Schwingungskreises, der, wenn er mit einem Empfänger verwendet wird, der einen analogen Resonanzkreis aufweist, Energie zum Empfänger überträgt und auch Daten zu diesem übertragen kann. Die Spule der Sende- und Empfangskreise können flache gedruckte Schaltungen sein.
  • Eine Ausführungsform zur Realisierung einer Zweirichtungsübertragung von Daten ist nicht beschrieben. Die Übertragung zwischen zwei Datenbusabschnitten ist in diesem Dokument nicht einmal angesprochen.
  • Das Dokument EP-A 0 285 477 beschreibt eine Vorrichtung zur Übertragung von Daten zwischen zwei gekoppelten Fahrzeugen, wobei jedes Fahrzeug mit einem Sende-Empfangs-Gehäuse versehen ist, das kontaktfrei mit einem analogen Gehäuse des anderen Fahrzeugs zusammenwirkt, und jedes Gehäuse an einen Bus des Typs RS 485 angeschlossen ist. Die Gehäuse sind derart angeordnet, daß der Sender eines Gehäuses gegenüber dem Empfänger des anderen Gehäuses liegt, und die Sender und Empfänger aus Ferrittöpfen bestehen.
  • Bei einer derartigen Vorrichtung ist es erforderlich, um eine richtige Informationsübertragung sicherzustellen, daß der Sender eines Gehäuses auf den entsprechenden Empfänger des anderen Gehäuses ausgerichtet ist. Jede Relativbewegung zwischen den Fahrzeugen, die in einer anderen Richtung als der parallelen zu den Achsen der Sender-Empfänger-Paare erfolgt, erzeugt eine Fehlausrichtung wenigstens eines der Paare.
  • Die Vorrichtung des Dokuments EP-A-0 285 477 erfordert daher eine sehr genaue relative Positionierung zwischen den beiden Gehäusen und toleriert außerdem jedoch keine relativen Bewegungen mit einer wesentlichen Amplitude zwischen diesen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kontaktfreie Verbindung zwischen zwei Datenbusabschnitten zu schaffen, die es ermöglicht, eine Datenübertragung in der einen und der anderen Richtung in transparenter Weise durchzuführen, unabhängig davon, wie das auf dem Bus verwendete Datenprotokoll ist, d.h., als ob der Bus nicht unterbrochen wäre.
  • Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungsvorrichtung zu schaffen, die eine Fehlausrichtung toleriert und relative Bewegungen zwischen den beiden verbundenen Kreisen zuläßt.
  • Gelöst wird diese Aufgabe gein. der Erfindung durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.
  • Die spiralförmigen Flachwicklungen können auf eine starre oder flexible Unterlage gedruckt sein. Vorteilhafterweise hat jede aktive Sende-Empfangs-Modul Einrichtungen, um die Rückkopplung auf den Busabschnitt, an den der Modul angeschlossen ist, der Information zu verhindern, die von diesein Busabschnitt kommt und zum anderen Sender-Empfangs-Modul übertragen werden muß.
  • Die verwendete Ausführungsform bewirkt keine Phasenverschiebung, die das logische Übertragungsprotokoll der Daten auf den Bus beeinträchtigen kann, und zwar bis zu relativ hohen Datenmengen.
  • Außerdem hat die Verwendung einer einzigen Sende-Empfangswicklung wesentliche Vorteile.
  • So ist es möglich, eine relativ erhebliche Fehlausrichtung zwischen den Sende-Empfangsmodulen zu tolerieren.
  • Außerdem können die Vorrichtungen oder Teile, die mit Sende-Empfangsmodulen versehen sind, zu einer Drehbewegung um eine Achse angetrieben werden, die mit der der beiden Spulen übereinstimmt oder nahe dieser liegt, ohne, daß die Datenübertragung beeinträchtigt wird. Gleiches gilt nicht, wenn die Informationsübertragung in der einen oder anderen Richtung auf zwei parallelen, jedoch verschiedenen Bahnen erfolgt, wie bei der Verbindungsvorrichtung des Dokuments EP-A-0 285 477.
  • Außerdem ist es möglich, die Sendespule und die Empfangsspule, die als spiralförmige Flachwicklung vorliegen, in Form eines gedruckten Schaltkreiselements herzustellen, das eine kompakte Herstellung jedes Sende-Empfangs-Moduls z.B. in Form einer Platte ermöglicht. Es ist insbesondere möglich, die Spule auf einer gedruckten Schaltkreisplatte um die Komponenten des Sende-Empfangsmoduls zu bilden.
  • Gemäß einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung gem. der Erfindung sind die beiden Sende-Empfangs-Module des Typs "aktiv", d.h. jeder ist mit einer elektrischen Energiequelle versehen.
  • Gem. einer zweiten Ausführungsform ist einer der Module, z.B. der erste, "aktiv", während der andere "passiv" ist, d.h., daß er keine eigene elektrische Energiequelle hat. Ein aktiver Sende-Empfangs-Modul hat Modulationseinrichtungen, die die zu sendende Information empfangen, und wenigstens einen mit der Spule verbundenen Oszillator. Verschiedene übliche Modulationsarten können angewandt werden: Amplituden-, Frequenz-, oder Phasenmodulation.
  • Bei einem passiven Sende-Empfangsmodul wird die für den Betrieb des Moduls notwendige Energie von der Energie abgeleitet, die von der Spule des aktiven Moduls abgegeben wird, mit dem der passive Modul gekoppelt ist, ob eine Informationsübertragung stattfindet oder nicht.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand beigefügter Zeichnungen beispielsweise erläutert, in denen:
  • Fig. 1 ein elektrisches Schaltbild einer Ausführungsforin der Verbindungsvorrichtung gem. der Erfindung ist;
  • Fig. 2 schematisch eine Schreibtischausführungsform eines Sende-Empfangs-Moduls der Vorrichung der Fig. 1, zeigt,
  • Fig. 3 ein elektrisches Schaltbild einer weiteren Ausführungsforin einer Verbindungsvorrichtung gem. der Erfindung ist, und die
  • Fig. 4 und 5 Informationsübertragungssysteme zeigen, die Sende-Empfangs-Modul-Paare verwenden, die jeweils einen "aktiven" und einen "passiven" Modul verwenden.
  • Die in Fig. 1 gezeigte Verbindungsvorrichtung besteht aus zwei gleichen aktiven Sende-Empfangs-Modulen 10, von denen jeder mit einem jeweiligen Abschnitt eines Datenbusses BS verbunden ist. Bei diesem Beispiel ist der Bus BS ein Zweidraht-Datenbus mit serieller Betriebsart des Typs RS 232 mit Semi-Duplex-("half-duplex")-Funktion. Die Module 10 sind dazu bestimmt, eine kontaktlose Verbindung zwischen zwei Abschnitten des Busses BS herzustellen, um in transparenter Weise die Information von Daten auf den Bus BS selbst in der gleichen Weise sicherzustellen, wie wenn dieser kontinuierlich wäre.
  • In seinen Sendeteil hat jeder Modul 10 einen Sendeeingang TXD, der mit einem Adapterkreis 12 ("Treiber") des Busses verbunden ist. Die numerischen Informationen in binärer Form, die vom Busabschnitt empfangen werden, der mit dem Modul 10 am Ausgang des Kreises 12 verbunden ist, werden auf einen Steuereingang eines HF-Oszillators 16 gegeben. Bei dem hier betrachteten Beispiel wird das Ausgangssignal des Oszillators, das in Form von HF-Impulsen vorliegt, durch die zu übertragenden Informationen amplitudenmoduliert. Das modulierte Signal wird auf einen statischen Schalter 14 wie einen FET in Reihe mit einer Spule 20 zwischen Masse und einem Anschluß gegeben, der auf einem Speisepotential der Spule liegt. Ein Kondensator 18 ist parallel zur Wicklung 20 geschaltet und bildet mit diesem einen LC-Kreis.
  • Bei jedem Modul 10 ist nur eine einzige Spule 20 verwendet, da die Sende- und Empfangsspule elektromagnetisch mit der Spule des anderen Moduls gekoppelt ist.
  • In seinem Empfangsteil hat jeder Modul einen Filterkreis 22, der gegebenenfalls nach Spitzenwertbegrenzung das modulierte Signal empfängt, das vom anderen Modul auf die Wicklung 20 übertragen wird. Das Ausgangssignal des Filterkreises 22 wird mittels eines Demodulatorkreises 24 und dann mittels eines Formerkreises 26 wie eines Schmidt-Triggers geformt. Die vom Formerkreis 26 erzeugten Impulse, die den numerischen Informationen entsprechen, die vom anderen Modul empfangen werden, werden auf den Empfangsausgang RXD über einem Torkreis 28 zur Echounterdrückung und einen Adapterkreis 32 gegeben. Der Echounterdrückungskreis 28 ist ein Kreis mit logischen Gliedern, die vom Ausgangskreis 12 mittels eines Inverters 30 gesteuert wird.
  • Der Sendeeingang TXD und der Empfangsausgang RXD sind mit dem Busabschnitt verbunden, an den der Modul angeschlossen ist. Ein Speisekreis 34 liefert die zur Versorgung der Komponenten des Moduls notwendige Spannung +v und die für die Spule 20 notwendige Spannung aufgrund einer Spannung V, die von einer externen Energiequelle, z.B. einer Akkumulatorbatterie geliefert wird.
  • Die Arbeitsweise der zuvor beschriebenen Verbindungsvorrichtung ergibt sich aus dem Vorherigen offensichtlich. Jeder Sende-Empfangs-Modul arbeitet alternativ als Sender oder Empfänger. Während des Betriebs als Sender wird der Echounterdrückungskreis 28 von den zu sendenden Daten gesteuert, um den Empfangsweg zu sperren und die Rückkopplung dieser Daten auf den Busabschnitt zu vermeiden, von dem sie kommen.
  • Bei dem betrachteten Beispiel ist, wie Fig. 2 zeigt, die Sende-Empfangsspule 20 aus einer Luft-Selbstinduktionsspule in Form einer spiralförmigen Flachwicklung, bzw. "Spirale" gebildet. Vorteilhafterweise wird die Spule 20 auf einen Kreis 36 in Form einer steifen oder flexiblen Platte gedruckt. Bei dem gezeigten Beispiel hat sie außerdem in einer Zone 38 weitere konstruktive Komponenten des Moduls, mit dem die Wicklung 20 verbunden ist. Die Verwendung eines gedruckten Kreises ermöglicht eine sehr kompakte Realisierung des Sende-Empfangs-Moduls.
  • Es ist jedoch auch möglich, die Spule 20 auf einer getrennten Unterlage der Platte zu bilden, die die anderen Komponenten des Moduls trägt und die mit dieser durch einen störungsfesten Leiter verbunden ist. Dies gilt vor allem dann, wenn die Spule in eine für die anderen Komponenten störende Umgebung eingesetzt wird.
  • Vorzugsweise ist die Spule 20 doppelseitig gedruckt, um das Feld zu erhöhen, wobei die auf den beiden Seiten der Platte gebildeten Spiralen in Reihe geschaltet sind. Es kann eine größere Anzahl von Spiralen im Falle eines mehrschichtigen Kreises mit Auf druck einer Spirale pro Schicht verwendet werden.
  • Die Spule 20 kann auf anderen Unterlagen, wie z.B. einer keramischen oder einer isolierenden flexiblen Unterlage gebildet werden. In diesem Falle wird die Spule z.B. durch ein Abscheidungsverfahren gebildet.
  • Die Kopplung zwischen zwei Sende-Empfangsmodulen erfolgt dadurch, daß die Spulen 20 dieser gegenüber angeordnet werden, d.h. in parallelen Ebenen und mit ihren Achsen im wesentlichen fluchtend.
  • Es wurden Versuche mit der Verbindungsvorrichtung durchgeführt, wie sie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, wobei der Oszillator 16 ein Signal mit einer Frequenz gleich etwa 1 Mhz liefert, und die Spulen 20 aus 20 Windungen mit einem Außendurchmesser im wesentlichen gleich 50 mm gebildet sind.
  • Die Verbindungsvorrichtung ermöglicht es, ohne Schwierigkeiten, einen Informationsfluß von wenigstens 300 kbits/s auf einem Bus des Typs RS 232 zu erreichen. In dem später betrachteten Fall eines Busses des Typs RS 485 wurde ein Fluß von 150 kbits/s leicht erreicht. In diesem Falle wurde die Einhaltung eines logischen Protokolls zur Übertragung der verwendeten Daten (Protokoll CAN) vollkommen sichergestellt. Es wurde bewiesen, daß die Verbindungsvorrichtung bei logischen Protokollen zur Übertragung von Daten verwendbar ist, die Einrichtungen zur Detektion der Kollision von Daten auf dem Bus verwenden. Die die Spulen 20 zweier Module trennende Strecke wurde auf etwa 2 cm erhöht, ohne daß die Informationsübertragung irgendwie beeinträchtigt wurde.
  • Außerdem wurde festgestellt, daß die Vorrichtung eine relativ erhebliche (bis zu 10 mm) Fehlausrichtung zwischen den Achsen zweier Spulen ohne Einfluß auf die Qualität der Übertragung toleriert. Eine größere Fehlausrichtung kann evtl. bei einer Vergrößerung der Abmessungen der Spulen oder einer von ihnen toleriert werden. Wenigstens eine der Spulen kann auf der gedruckten Kreisplatte nicht seitlich von der Stelle, wo die anderen Komponenten auf der Platte montiert sind, sondern um die Gesamtanordnung dieser gebildet werden.
  • Außer der Transparenz des auf dem Bus verwendeten logischen Protokolls ermöglicht die Verbindungsvorrichtung gem. der Erfindung die Verwendung von Sende-Empfangs-Modulen, die längs, quer und drehmäßig bezüglich der Achse der Wicklungen beweglich und körperlich getrennt sein können.
  • Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsforin einer Verbindungsvorrichtung gem. der Erfindung, die nicht zwei aktive Module (d.h., daß sie ihren eigenen elektrischen Speisekreis haben), sondern einen aktiven Modul 40 und einen passiven Modul 70, der keine eigene Energiequelle hat, aufweisen.
  • Der aktive Modul 14 ist ähnlich den in Fig. 1 gezeigten. Er hat einen Oszillator 46, dessen Steuereingang die zu übertragenden numerischen Informationen empfängt, die von einem Adapterkreis 42 des Busses kommen. Das Ausgangssignal des Oszillators, moduliert durch die zu sendenden Informationen, steuert einen Schalter 44, der mit einer Spule 50 in Reihe zwischen Masse und eine Speisequelle der Spule geschaltet ist. Die Spule 50 ist eine Spiralspule entsprechend der weiter oben beschriebenen Spule 20. Ein Kondensator 48 ist zur Spule 50 parallel geschaltet.
  • Die von der Spule 50 empfangenen Signale werden mittels eines Filters 52 inoduliert, mittels eines Demodulatorkreises 54 demoduliert, und durch einen Formerkreis 56 geformt. Die erhaltenen numerischen Informationen werden zum Abschnitt des Busses übertragen, an den der Modul 40 mittels eines Echounterdrückungskreises 58 und eines Busadapterkreises 62 angeschlossen ist. Der Echounterdrückungskreis 58 wird von den gesendeten numerischen Informationen mittels einse Inverters 60 gesteuert. Ein Speisekreis 64 liefert die Spannung +v zur Versorung der Komponenten des Moduls 40 und die Speisespannung für die Spule 50. Die Kreise 42 und 62 sind mit dem Busabschnitt verbunden, an dem der Modul 40 angeschlossen ist.
  • Der passive Modul 70 hat eine Spiralspule 80 ähnlich der Spule 50 und mit dieser gekoppelt. Ein Kondensator 78 ist parallel zur Spule 80 geschaltet. Das Signal an den Anschlüssen der Spule 80 wird mittels eines Einwegleichrichters 96 gleichgerichtet, dessen Ausgang mit einem Spannungsregler 94 verbunden ist, der die Versorgungsspannung +v für die Komponenten des passiven Moduls 70 liefert. Somit kommt die für den Betrieb des passiven Moduls notwendige Energie vom Oszillator 46 des aktiven Kreises mittels der Spulen 50 und 80, ob eine Informationsübertragung stattfindet oder nicht. Um eine optimale Energieübertragung sicherzustellen, liefert der Oszillator 46 ein Signal, dessen Frequenz gleich der Resonanzfreguenz des Kreises LC ist, der aus der Spule 80 und dem Kondensator 78 gebildet ist. Man verwendet daher einen frequenzstabilen Oszillator. Im Falle eines Oszillators eines aktiven Moduls, der mit einem anderen aktiven Modul gekoppelt ist, ist dagegen keine große Stabilität erforderlich.
  • Die den zu übertragenden Informationen entsprechenden numerischen Signale, die vom Busadapterkreis 72 kommen, steuern einen Schalter 74, der aus einem VMOS-Transistor besteht. Dieser ist mit einem Kondensator 76 in Reihe geschaltet, um einen Kreis parallel zum Kondensator 78 zu bilden. Das Schließen des Schalters 74 steuert somit die Parallelschaltung des Kondensators 76 zum Kondensator 78 und das Abtrennen des durch diesen und die Spule 80 gebildeten Resonanzkreises. Daraus ergibt sich eine Dämpfung des durch die Spule 50 des aktiven Moduls 40 aufgenommenen Signals, was eine Rückgewinnung der vom passiven Modul 70 kommenden numerischen Informationen ermöglicht.
  • Beim Empfang hat der passive Modul 70 einen Spitzenbegrenzungskreis 80, der mit der Spule 80 verbunden ist. Die von der Spule 80 empfangenen und begrenzten Signale werden mittels eines Demodulatorkreises 84 demoduliert, mittels eines Filterkreises 86 gefiltert und mittels eines Formerkreises 88 geformt. Die Kreise 72 und 92 sind mit dem Datenbus verbunden, an den der passive Kreis 70 angeschlossen ist.
  • Um den Energieverbrauch durch den passiven Modul zu minimieren, sind dessen aktive Komponenten vorzugsweise in der CMOS-Technologie hergestellt.
  • Die Informationsübertragung zwischen einem aktiven Modul und einem passiven Modul wird in der gleichen Weise wie zwischen zwei aktiven Modulen durchgeführt, wobei die maximale Strecke, die die Spulen trennt, jedoch begrenzter sein muß.
  • Zahlreiche Verbindungsvorrichtungen gemäß der Erfindung, die aus Paaren aktiver Modul/aktiver Modul oder aktiver Modul/passiver Modul gebildet sind, können selbstverständlich verwendet werden, um einen Bus aus mehr als zwei Abschnitten zu bilden.
  • So zeigt Fig. 4 ein Paar, das aus einem aktiven Modul 40&sub1; und einem Passiven Modul 70&sub1;, das einen ersten Busabschnitt BD&sub1; und einen zweiten Busabschnitt BS&sub2; verbindet und einem zweiten Paar besteht, das ebenfalls aus einem aktiven Modul 70&sub2; und einem passiven Modul 70&sub2; besteht, das den zweiten Busabschnitt BS&sub2; und einen dritten Busabschnitt BS&sub3; verbindet.
  • Fig. 5 zeigt ein Paar, das aus einem aktiven Modul 40&sub1; und einem passiven Modul 70&sub1;, das einen ersten Busabschnitt BS1 und einen zweiten Busabschnitt BS&sub2; verbindet, und einem zweiten Paar besteht, das umgekehrt aus einem passiven Modul 70&sub2; und einem aktiven Modul 40&sub2; besteht, das den zweiten Busabschnitt BS&sub2; mit einem dritten Busabschnitt BS&sub3; verbindet.
  • Die aus dem passiven Modul 70&sub1;, dem Busabschnitt BS&sub2; und dem passiven Modul 70&sub2; bestehende Anordnung bildet eine passive "Verlängerung" des Busses.
  • Ein oder mehrere Busabschnitte wie BS&sub4; können vom Busabschnitt BS&sub2; abgezweigt werden, um an andere Busabschnitte durch Vorrichtungen gem. der Erfindung angeschlossen zu werden.
  • Bezugnehmend auf die Fig. 1 bis 3 wird der Fall von Verbindungsvorrichtungen für den Bus des Typs RS 232 betrachtet.
  • Selbstverständlich ist die Erfindung auf andere Busse anderen Typs oder nicht anwendbar, die den EIA-Standards entsprechen. So zeigt Fig. 6 einen aktiven Modul 100 einer Verbindungsvorrichtung gem. der Erfindung, der für eine serielle Zweidrahtleitung des Typs RS 485 bestimmt ist. Mit Ausnahme der Busadapterkreise 112 und 132, die speziell für den Bus RS 485 ausgebildet sind, sind die Kreise, die die Sende- und Empfangswege des Moduls 100 bilden, denen gleich, die die gleichen Wege im Modul 10 bilden; sie werden daher nicht nochmals beschrieben (in Fig. 6 haben diese Kreise die gleiche Bezugsziffern wie in Fig. 2).
  • Im Unterschied zum aktiven Modul 10 der Fig. 1 ist in Fig. 6 ersichtlich, daß der Echounterdrückungskreis 28 direkt von dem den zu übertragenden Informationen entsprechenden Signalen gesteuert werden, um die Polarität dieser Signale im Falle des Standards RS 485 zu berücksichtigen.
  • Bei den zuvor beschriebenen Kreisen erfolgt die Übertragung zwischen den Modulen durch Amplitudenmodulation durch die zu übertragenden Informationen. Andere bekannte Modulationsarten können ebenfalls angewandt werden, insbesondere Frequenz- oder Phasenmodulation.
  • Wenn der gewählte Modulationstyp die Frequenzmodulation ist, kann jeder aktive Kreis mit mehreren Oszillatorkreisen versehen sein.

Claims (9)

1. Kontaktlose Verbindungsvorrichtung zur Verbindung eines ersten und eines zweiten seriellen Datenbusabschnittes, um die bidirektive Übertragung von Informationen auf dem durch die beiden Abschnitte gebildeten Bus in transparenter Weise unabhängig von dem verwendeten Logikprotokoll zur erinöglichen, bestehend aus:
- einem ersten Sende-Empfangs-Modul (10; 14), an den der erste Busabschnitt angrenzt, und einem zweiten Sende-Empfangs-Modul (10; 70), an den der zweite Busabschnitt angrenzt, wobei die Sende-Empfangs-Moduln (10) kontaktlos und elektromagnetisch gekoppelt und einander zugewandt angeordnet sind,
- wobei jeder Sende-Empfangs-Modul Einrichtungen aufweist, um eine Sendespule (20; 50, 80) mit einem Signal zu beaufschlagen, das durch die zu übertragende Information moduliert ist, die von dem Busabschnitt stammt, an den der Modul angeschlossen ist, sowie Detektoreinrichtungen, die ein moduliertes Signal einer Einpfangsspule (20; 50, 80) empfangen, um die auf dem Busabschnitt, an den der Modul angeschlossen ist, zu übertragende Information zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß 40 in jeder Sende-Empfangs-Modul (10; 40, 70) die Sende- und Empfangsspulen aus nur einer einzigen, spiralförmigen Flachwicklung (20; 50, 80) besteht, wobei die Achsen der Wicklungen des ersten und des zweiten Moduls im wesentlichen fluchten, wenn die Verbindungsvorrichtung in Betrieb ist.
2. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus zwei aktiven, identischen Sende-Empfangs-Modulen (10) besteht, von denen jeder mit einem eigenen Speisekreis (34) versehen ist, der an eine Energiequelle angeschlossen ist, sowie aus Modulationseinrichtungen, die die zu übertragenden Informationen empfangen und wenigstens einen Oszillatorkreis aufweisen.
3. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem aktiven Sende-Empfangs-Modul (40) besteht, der mit einem eigenen Speisekreis (64) versehen ist, der an eine Energiequelle angeschlossen ist, sowie Modulationseinrichtungen, die die zu übertragenden Informationen empfangen und wenigstens einen Oszillatorkreis (46) aufweisen, sowie einem passiven Sende-Empfangsmodul (70), der Einrichtungen (96, 94) aufweist, um eine Versorgungsspannung durch Entnahme von Energie von derjenigen liefern, die von dem aktiven Modul (40) geliefert wird.
4. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder aktive Sende-Empfangs-Modul Einrichtungen (28, 30; 58, 60) aufweist, um die Rückkopplung auf den Busabschnitt, an den der Modul angeschlossen ist, der Information zu verhindern, die von diesem Busabschnitt stammt und die zum anderen Sende-Empfangs-Modul übertragen werden soll.
5. Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen (20; 15, 80) aus gedruckten Schaltkreiselementen gebildet sind.
6. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Sende-Empfangs-Modul die Wicklung (20; 15, 80) und die Bauteile des Sende-Empfangs-Moduls sich auf derselben gedruckten Schaltkreisplatte befinden.
7. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wicklung aus mehreren übereinander angeordneten, in Reihe geschalteten Aufdrucken besteht.
8. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen auf einer flexiblen Unterlage gebildet sind.
9. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß daß jedes Modul aus einer gedruckten Schaltkreisplatte (36) besteht, und daß die Wicklung (20) aus einem gedruckten Schaltkreiselement besteht, das um die Anordnung der anderen Bauelemente des Noduls, die auf der Platte montiert sind, gebildet ist.
DE69105814T 1990-05-18 1991-05-17 Kontaktlose Verbindungsvorrichtung zum Verbinden von seriellen Datenbusabschnitten. Expired - Fee Related DE69105814T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9006273A FR2662320B1 (fr) 1990-05-18 1990-05-18 Dispositif de liaison sans contact pour relier des troncons de bus serie.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69105814D1 DE69105814D1 (de) 1995-01-26
DE69105814T2 true DE69105814T2 (de) 1995-07-27

Family

ID=9396776

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69105814T Expired - Fee Related DE69105814T2 (de) 1990-05-18 1991-05-17 Kontaktlose Verbindungsvorrichtung zum Verbinden von seriellen Datenbusabschnitten.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5293400A (de)
EP (1) EP0457690B1 (de)
JP (1) JPH04232503A (de)
AT (1) ATE115795T1 (de)
CA (1) CA2042837A1 (de)
DE (1) DE69105814T2 (de)
FR (1) FR2662320B1 (de)

Families Citing this family (68)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL9201072A (nl) * 1992-06-18 1994-01-17 Nedap Nv Geintegreerde microgolf/inductieve transponder.
EP0616924B1 (de) * 1993-03-24 1996-12-04 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur drahtlosen Daten- und Energieübertragung
US5437058A (en) * 1993-05-28 1995-07-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Wireless shipboard data coupler
AU7210894A (en) * 1993-06-25 1995-01-17 Xircom, Inc. Virtual carrier detection for wireless local area network with distributed control
US5615229A (en) * 1993-07-02 1997-03-25 Phonic Ear, Incorporated Short range inductively coupled communication system employing time variant modulation
US5568516A (en) * 1993-07-02 1996-10-22 Phonic Ear Incorporated Very low power cordless headset system
US5736967A (en) * 1993-09-03 1998-04-07 Kayser Ventures, Ltd. Article-information display system using electronically controlled tags
US6181299B1 (en) 1993-09-03 2001-01-30 Display Edge Technology, Ltd. Power and communication system for electronic display tags
US6266052B1 (en) 1993-09-03 2001-07-24 Display Edge Technology, Ltd. Power and information distribution system for article display or storage areas and related method
US6249263B1 (en) 1993-09-03 2001-06-19 Display Edge Technology, Ltd. Article-information display system using electronically controlled tags
US5465272A (en) * 1994-04-08 1995-11-07 Synoptics Communications, Inc. Data transmitter baseline wander correction circuit
US5812597A (en) * 1994-09-21 1998-09-22 Tut Systems, Inc. Circuit for preventing base line wander of digital signals in a network receiver
US5739791A (en) * 1995-11-06 1998-04-14 Lxe Inc. Antenna for use with a radio installed in an expansion slot of a computer system
US5949826A (en) * 1995-12-22 1999-09-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Data transmission and reception system
JP3890510B2 (ja) * 1996-09-13 2007-03-07 アトメル ジャーマニー ゲゼルシヤフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 無線周波数識別システムにおける暗号学的な認証を行なう方法
DE19640367A1 (de) * 1996-09-30 1998-04-02 Siemens Ag Leitungslose Energie- und Datenübertragung für ein modulares Peripherie-System
US6167094A (en) * 1996-10-15 2000-12-26 Siemens Aktiengesellschaft Data transmission circuit having a station and a response circuit
DE19653522A1 (de) * 1996-12-20 1998-06-25 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zum drahtlosen Übertragen von Energie und Daten
AU726982B2 (en) * 1996-12-25 2000-11-30 Sony Corporation Recording/reproduction apparatus, recording/reproduction method, input/output apparatus, input/output method, storage apparatus, transmission apparatus, information processing apparatus and information processing method
US20030042571A1 (en) * 1997-10-23 2003-03-06 Baoxing Chen Chip-scale coils and isolators based thereon
US6970435B1 (en) 1998-06-15 2005-11-29 International Business Machines Corporation Data alignment compensator
TW463399B (en) * 1999-03-19 2001-11-11 Seiko Epson Corp Electronic device
US20030011834A1 (en) * 2001-07-16 2003-01-16 Delanghe Brad Albert Contact-less communication system
DE10262239B4 (de) 2002-09-18 2011-04-28 Infineon Technologies Ag Digitales Signalübertragungsverfahren
US7075329B2 (en) * 2003-04-30 2006-07-11 Analog Devices, Inc. Signal isolators using micro-transformers
US6911746B2 (en) * 2003-05-02 2005-06-28 Potentia Semiconductor, Inc. Signal and power transformer coupling arrangements
EP1654813B1 (de) * 2003-08-08 2007-11-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Unidirektionale strom- und bidirektionale datenübertragung über einer einzelnen, induktiven kopplung
DE10343844A1 (de) * 2003-09-23 2005-04-28 Zahnradfabrik Friedrichshafen Berührungslose Datenübertragung
JP4036813B2 (ja) * 2003-09-30 2008-01-23 シャープ株式会社 非接触電力供給システム
EP1577723A1 (de) * 2004-03-19 2005-09-21 Murr-Elektronik Gesellschaft mit beschränkter Haftung Modulare Steuerung mit drahtloser Verbindung der Module
US7302247B2 (en) * 2004-06-03 2007-11-27 Silicon Laboratories Inc. Spread spectrum isolator
US7902627B2 (en) 2004-06-03 2011-03-08 Silicon Laboratories Inc. Capacitive isolation circuitry with improved common mode detector
US8198951B2 (en) * 2004-06-03 2012-06-12 Silicon Laboratories Inc. Capacitive isolation circuitry
US8441325B2 (en) 2004-06-03 2013-05-14 Silicon Laboratories Inc. Isolator with complementary configurable memory
US7821428B2 (en) * 2004-06-03 2010-10-26 Silicon Laboratories Inc. MCU with integrated voltage isolator and integrated galvanically isolated asynchronous serial data link
US7737871B2 (en) 2004-06-03 2010-06-15 Silicon Laboratories Inc. MCU with integrated voltage isolator to provide a galvanic isolation between input and output
US7577223B2 (en) * 2004-06-03 2009-08-18 Silicon Laboratories Inc. Multiplexed RF isolator circuit
US8049573B2 (en) 2004-06-03 2011-11-01 Silicon Laboratories Inc. Bidirectional multiplexed RF isolator
US7376212B2 (en) * 2004-06-03 2008-05-20 Silicon Laboratories Inc. RF isolator with differential input/output
US8169108B2 (en) * 2004-06-03 2012-05-01 Silicon Laboratories Inc. Capacitive isolator
US7421028B2 (en) * 2004-06-03 2008-09-02 Silicon Laboratories Inc. Transformer isolator for digital power supply
US7738568B2 (en) 2004-06-03 2010-06-15 Silicon Laboratories Inc. Multiplexed RF isolator
US7460604B2 (en) * 2004-06-03 2008-12-02 Silicon Laboratories Inc. RF isolator for isolating voltage sensing and gate drivers
US7447492B2 (en) 2004-06-03 2008-11-04 Silicon Laboratories Inc. On chip transformer isolator
US7418106B2 (en) * 2004-06-21 2008-08-26 Nokia Corporation Apparatus and methods for increasing magnetic field in an audio device
WO2007008756A1 (en) * 2005-07-07 2007-01-18 Geofocus Llc Contactless data communications coupling
EP1968841A2 (de) * 2006-01-06 2008-09-17 Geofocus LLC Vorrichtung zur kontaktlosen kopplung von datenkommunikationen
US8390307B2 (en) * 2006-03-07 2013-03-05 Steven Slupsky Method and apparatus for interrogating an electronic component
US8373429B2 (en) * 2006-03-07 2013-02-12 Steven Slupsky Method and apparatus for interrogating an electronic component
US7719305B2 (en) * 2006-07-06 2010-05-18 Analog Devices, Inc. Signal isolator using micro-transformers
DE102006035006A1 (de) * 2006-07-28 2008-02-07 Siemens Audiologische Technik Gmbh Verstärker für einen Radiofrequenzsender zum Übertragen eines Sendesignals an eine otologische Vorrichtung
US7623356B2 (en) * 2007-04-25 2009-11-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. System and method to conjoin blade modules
US8362481B2 (en) 2007-05-08 2013-01-29 Scanimetrics Inc. Ultra high speed signal transmission/reception
WO2008134889A1 (en) * 2007-05-08 2008-11-13 Scanimetrics Inc. Ultra high speed signal transmission/reception
DE102007038757B4 (de) * 2007-08-16 2009-10-08 Siemens Ag Werkzeug- oder Produktionsmaschine mit einer Anzahl von nebeneinander angeordneten Automatisierungsmodulen mit einer leitungslosen Ethernet-Kommunikation
EP2083407B1 (de) * 2008-01-25 2012-05-16 Pepperl + Fuchs GmbH Vorrichtung und Verfahren zur kontaktlosen Energie- und Datenübertragung
CA2623257A1 (en) * 2008-02-29 2009-08-29 Scanimetrics Inc. Method and apparatus for interrogating an electronic component
US20110287712A1 (en) * 2010-05-18 2011-11-24 Gareth Conway System for wireless communications through sea vessel hull
US8451032B2 (en) 2010-12-22 2013-05-28 Silicon Laboratories Inc. Capacitive isolator with schmitt trigger
WO2014093061A1 (en) * 2012-12-12 2014-06-19 Oceaneering International Inc. Wireless data transmission via inductive coupling using di/dt as the magnetic modulation scheme without hysteresis
US9293997B2 (en) 2013-03-14 2016-03-22 Analog Devices Global Isolated error amplifier for isolated power supplies
WO2014151120A1 (en) 2013-03-15 2014-09-25 Broadley-James Corporation Measurement probe with heat cycle event counter
US9660848B2 (en) 2014-09-15 2017-05-23 Analog Devices Global Methods and structures to generate on/off keyed carrier signals for signal isolators
US10536309B2 (en) 2014-09-15 2020-01-14 Analog Devices, Inc. Demodulation of on-off-key modulated signals in signal isolator systems
US10270630B2 (en) 2014-09-15 2019-04-23 Analog Devices, Inc. Demodulation of on-off-key modulated signals in signal isolator systems
US9998301B2 (en) 2014-11-03 2018-06-12 Analog Devices, Inc. Signal isolator system with protection for common mode transients
US10290608B2 (en) 2016-09-13 2019-05-14 Allegro Microsystems, Llc Signal isolator having bidirectional diagnostic signal exchange
US11115244B2 (en) 2019-09-17 2021-09-07 Allegro Microsystems, Llc Signal isolator with three state data transmission

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2433200A1 (fr) * 1978-08-11 1980-03-07 Saulnier Dominique Dispositif associe au codage d'une position geographique
DE3040137A1 (de) * 1980-10-24 1982-05-13 Standard Elektrik Lorenz Ag, 7000 Stuttgart Punktfoermige einrichtung zur uebertragung von information zwischen einer trasse und auf dieser gefuehrten fahrzeugen
JPS5946148B2 (ja) * 1981-02-10 1984-11-10 横河電機株式会社 絶縁装置
JPS6090437A (ja) * 1983-10-08 1985-05-21 Riide Denki Kk 信号伝達装置
US4654880A (en) * 1983-12-09 1987-03-31 Minnesota Mining And Manufacturing Company Signal transmission system
JPS60171475A (ja) * 1984-02-15 1985-09-04 アイデンティフィケ−ション・デバイセス・インコ−ポレ−テッド 識別システム
EP0231413A1 (de) * 1986-02-04 1987-08-12 Richard Hirschmann Radiotechnisches Werk Schaltungsanordnung für Leitungsübergänge in lokalen Netzwerken
FR2607264B1 (fr) * 1986-11-25 1989-05-05 Jacques Lewiner Perfectionnements aux dispositifs d'identification par proximite
US4792965A (en) * 1987-01-29 1988-12-20 Morgan Harvey L Oscillator system for detecting a selected one of a plurality of tuned circuits
EP0285477A1 (de) * 1987-03-10 1988-10-05 RENAULT VEHICULES INDUSTRIELS Société Anonyme dite: Einrichtung zur Informationsübertragung, insbesondere für gekuppelte Fahrzeuge
GB8808933D0 (en) * 1988-04-15 1988-05-18 Scient Generics Ltd Antipilferage system
KR900701073A (ko) * 1988-04-28 1990-08-17 칼 사우디 전기 전송 방법 및 장치
US5070500A (en) * 1988-08-30 1991-12-03 Tokyo Keiki Company Ltd. Memory package system utilizing inductive coupling between memory module and read/write unit
JPH02122410A (ja) * 1988-10-31 1990-05-10 Yamaha Corp 薄膜磁気ヘッド
FR2640830B1 (fr) * 1988-12-16 1994-08-26 Levionnais Philippe Dispositif pour l'echange d'informations a distance entre un objet portatif et une station

Also Published As

Publication number Publication date
EP0457690B1 (de) 1994-12-14
EP0457690A1 (de) 1991-11-21
CA2042837A1 (en) 1991-11-19
FR2662320A1 (fr) 1991-11-22
ATE115795T1 (de) 1994-12-15
FR2662320B1 (fr) 1994-05-13
US5293400A (en) 1994-03-08
JPH04232503A (ja) 1992-08-20
DE69105814D1 (de) 1995-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69105814T2 (de) Kontaktlose Verbindungsvorrichtung zum Verbinden von seriellen Datenbusabschnitten.
EP3523816B1 (de) Vorrichtung zur kontaktlosen induktiven energieübertragung und betriebsverfahren für eine derartige vorrichtung
EP0564791B1 (de) Potentialfreie Datenschnittstelle
DE69123576T2 (de) Verfahren zur speicherung von daten welche das leben eines komplexen produkts betreffen
DE2744212C2 (de) Duplex-Sende-Empfangseinrichtung
DE60010327T2 (de) Verfahren und vorrichtung zum senden und empfangen von stromversorgung und daten mittels zeitmultiplexübertragung
DE3242551A1 (de) Anordnung zum identifizieren eines objektes
DE19923634A1 (de) Sende- und Empfangseinrichtung
EP0809222A1 (de) Anordnung zur Datenübertragung in Prozessleitsystemen
EP0539696B2 (de) Verfahren zur berührungslosen Energie- und Datenübertragung
EP0323488B1 (de) Einrichtung zur potentialfreien übertragung von digitalen signalen in seriellen netzwerken mit bitweiser arbitrierung
EP1801738B1 (de) Transponder und Verfahren zum Betreiben eines Transponders
DE69023010T2 (de) Verfahren zur kontaktfreien übertragung von nachrichten.
DE102010001484A1 (de) Übertragungsvorrichtung zur kontaktlosen Übertragung von Energie und Daten, Übertragungssystem und Verfahren zur kontaktlosen induktiven Energieübertragung und Datenübertragung
EP1800403A2 (de) Signalübertragungssystem zur ansteuerung eines leistungshalbleiterschalters sowie ein umrichter mit einem solchen signalübertragungssystem
DE4423066C1 (de) System mit mobilen Datenträgern
DE3412610A1 (de) Verfahren zur datenuebertragung und datenuebertragungssystem
EP4133607B1 (de) Kopplungseinrichtung zur drahtlosen daten- und energieübertragung sowie ein kopplungssystem zur drahtlosen daten- und energieübertragung
EP2248242B1 (de) Anordnung zum versorgen zumindest eines gerätes in einem schaltschrank, oder einem installationsgehäuse mit hilfsenergie
DE4006603A1 (de) Feldsensor-kommunikationsmethode und system
DE102015205038B4 (de) Empfangsschaltung, insbesondere zum Einbau in ein Fahrzeug-Zugangs- und Startsystem (PASE)
EP1122684A2 (de) Funk-Identifikationssystem und -verfahren
DE3802062A1 (de) Magnetische induktionskopplungseinrichtung
EP1677588A2 (de) Optische Datenübertragung zwischen einem Bestückautomaten und einer Zuführeinrichtung
CH676903A5 (en) Information transmission system for train - uses coded microwave signals fed between successive train sections

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee