JP2001223719A - バスシステム用のデカップリング装置 - Google Patents

バスシステム用のデカップリング装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】相互接続された２つのバスシステムにおいてデ
カップリング装置を提供する。妨害されたバスシステム
を、他方のバスシステムの機能を損傷することから防止
する。 【解決手段】本発明のデカップリング装置は二つのイン
ターフェイス回路１０、１２間の接続回路を含む。第１
のインターフェイス回路１０は一方のバスシステム用の
双方向バスポートと接続回路用の双方向データポートＴ
ｘ、Ｒｘを含む。第２のインターフェイス回路１２は、
他方のバスシステム用の双方向バスポートと接続回路用
の双方向データポートＲｘ、Ｔｘを含む。接続回路はバ
スシステム間で異常ドミナント信号をブロッキングし、
正常信号のみ通過させるフィルタ手段１４、１６を含ん
でいる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、相互接続された２
つのバスシステムのためのカップリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】２つの同様な又は異なるバスシステムが
互いに接続されている時、一方のバスシステムで起きて
いる機能不全が他方のバスシステムにおいて類似の機能
不全を引き起こし得る。一方のバスシステムが他方のバ
スシステムの信号条件を強制する場合、これはドミナン
ト（優位の）信号と呼ばれる。一方のバスシステムが永
続的なドミナント信号によって妨害された場合、それと
接続されている他方のバスシステムも故障するであろ
う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は特に車両にお
けるバスシステムに関連する。車両へ増大して設置され
ているバスシステムは、異なる優先事項を有する異なっ
た機能に従って分割され得る。例えば、外部の車両領域
に割り当てられる周辺バスシステムと、制御および安全
機能用の内部バスシステムとの間に区別がされている。
異なるバスシステムは互いに通信するので、一方のバス
システムは他のバスシステムの機能不全の場合に損傷さ
れる危険がある。車両においては、周辺バスシステムは
事故によって影響され得る。車両の衝撃は、例えば周辺
バスシステムにおいて短絡を引起こし得る。バスシステ
ムによって永続的に生成されたドミナント信号は、内部
のバスシステムを妨害し、または内部のバスシステムを
動作できなくさえする。
【０００４】本発明は相互接続された２つのバスシステ
ムのためにデカップリング装置を提供し、妨害されたバ
スシステムを、他方のバスシステムの機能を損傷するこ
とから防止する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の実施形態
に従うと、デカップリング装置は二つのインターフェイ
ス回路およびその間に接続回路を含む。第１のインター
フェイス回路は、一方のバスシステムのための双方向バ
スポートと、接続回路のための双方向データポートを有
する。第２のインターフェイス回路は、他方のバスシス
テムのための双方向バスポートと、接続回路のための双
方向データポートを有する。接続回路は、二つのバスシ
ステムの間で異常ドミナント信号をブロックし、正常信
号を通過させるフィルタを含む。デカップリング装置は
一方のバスシステムから異常ドミナント信号をブロック
するので、ドミナント信号は他方のバスシステムの機能
を損傷することはできない。
【０００６】インターフェイス回路はバス側で受信され
た信号を対応するロジックレベルへ変換し、このロジッ
クレベルは接続回路で処理される。接続回路によってイ
ンターフェイス回路へ与えられたロジックレベルは、イ
ンターフェース回路により対応したバス信号へ変換され
る。
【０００７】本発明に従ったデカップリング装置は別個
の簡単な電子部品から構成され得る。これは関連して低
コストとなり、なお安全な機能を提供する。マイクロプ
ロセッサのソリューションと比較して、放射からの干渉
が回避できるという利点が追加される。
【０００８】本発明の第２の実施形態に従うと、デカッ
プリング装置は同じバスシステムのワイヤの間で直流電
圧が検出された時、制御信号を生じる直流電圧検出器を
含む。さらに、バスシステムの一方において何のパルス
信号も発生しない場合に、制御信号を生じる信号故障検
出器が提供される。最後に、デカップリング装置は２つ
の検出器の制御信号に応答して、バスシステムを電気的
に切断するスイッチを作動する駆動回路を含む。
【０００９】第２の実施形態の利点は、第１の実施形態
で起こる二つのバスシステム間の信号の信号遅延が除去
されていることにある。
【００１０】
【発明の実施の形態】発明の好適な実施形態は、デカッ
プリング装置の実施形態の以下の記述および参照図面か
ら理解することができる。
【００１１】図１に従って記述された実施形態におい
て、２つのＣＡＮ型２ワイヤ・バスシステムがデカップ
リング装置によって互いに接続されているものとする。
バスシステムは図においてはバス１とバス２により示さ
れている。２つのバスシステムはそれぞれインターフェ
イス１０、１２に接続されている。これらのインターフ
ェイス回路は、商業的に入手可能な送信機／受信機回
路、特にＣＡＮトランシーバである。インターフェイス
回路１０、１２の間には、接続回路が備えられる。この
接続回路はインターフェイス回路１０、１２間で対称的
であり、従って各方向の信号流れに対し同じ機能性を有
している。インターフェイス回路１０、１２間の信号の
伝送はポートＲｘからポートＴｘへそれぞれもたらされ
る。ポートＲｘおよびポートＴｘの間の各信号パスに
は、異常ドミナント信号をブロックし、正常信号を通過
するフィルタ手段が配置されている。好適な実施形態に
おいては、これらのフィルタはモノフロップ１４、１６
を含む。このフィルタへ到達する信号レベルが変化せず
に留まるとき、ドミナント信号に相当し、フィルタ出力
はモノフロップの時間要素の終了に反対信号レベルへジ
ャンプし、そこで接続されたバスシステムの機能を損傷
しない、後退信号に相当する。しかしながら、パルス信
号はモノフロップを通過することが出来る。
【００１２】インターフェイス回路１０、１２において
は、ポートＲｘとポートＴｘは内部的に接続されてお
り、接続回路はフィードバック除去のための手段をさら
に含む。ポートＲｘとポートＴｘの間の各信号パスに
は、２つの入力を有するＯＲゲート１８、２０がある。
インターフェイス回路１０、１２の各ポートＲｘは、各
ＯＲゲート１８、２０の第１入力に接続されている。各
別のＯＲゲートの出力信号は、インバータ２２、２４で
反転され、各ＯＲゲート１８、２０の第２入力へ印加さ
れる。ダイオードとＲＣ組合わせは、ＯＲゲート１８、
２０の対応する入力へ印加される信号パルスのわずかな
延長を保証する。この簡単なフィードバック除去手段に
よって、ＯＲゲート１８、２０の一方からの各出力信号
は他方のＯＲゲートによってブロックされる。
【００１３】図２に示した実施形態においては、非作動
状態では二つのバスシステムを接続し、作動されるとバ
スシステムを電気的に切断する、二極スイッチＵ１およ
びＵ２が、第１のバスシステムと第２のバスシステムの
間に設けられている。第１のバスシステムは直流電圧検
出器３０を含み、該直流電圧検出器３０の入力信号は、
タンデム配列でかつ第１のバスシステムの二つのワイヤ
間に接続された二つの抵抗Ｒ１、Ｒ２からなる電圧分割
器によって得られる。直流電圧検出器３０は積分器を含
み、積分器は、所定ポテンシャルレベルの発生後、すな
わち直流電圧信号が所定時間の間直流電圧検出器３０の
入力に現れている場合に、スイッチＵ１、Ｕ２を作動す
るために駆動回路３４にアドレス指定するオアゲート３
６に駆動信号を出力し、そしてバスシステムを電気的に
切断する。
【００１４】再トリガー可能なモノフロップを有する信
号故障検出器３２は、電圧分割器に並列に接続されてい
る。パルス信号は信号故障検出器３２の入力に現われ、
この信号はバスを無傷にして、信号故障検出器の再トリ
ガー可能なモノフロップを永久に準安定状態に保つ。パ
ルスが現れないならば（バスが妨害される）、モノフロ
ップは時間要素の終了に反対のスイッチング状態へスイ
ッチし、この状態を保つ。信号故障回路３２の対応する
出力信号は、ＯＲゲート３６の反転入力へ印加されるの
で、この場合も二つのバスシステムは電気的に切断され
る。短絡回路においては、パルス信号は信号故障検出器
の入力へ印加されないので、第１のバスシステムの短絡
は検出可能であり、２つのバスシステムは第２のバスシ
ステムが損傷されるのを防ぐために切断され得る。
【００１５】第２の実施形態の利点は、図１に従った実
施形態内で生じる２つのバスシステム間の信号の信号遅
延が除去されるという事実にあり、この遅延はモノフロ
ップ１４、１６の時間要素から生じる。
【００１６】図２に示すような回路においては、バス２
のみが、バス１において起り得る機能不全によって損傷
されることから保護される。各バスをそれぞれ他方によ
る損傷から保護することを達成するために、図２に示さ
れる回路がバス２の側に、即ち、駆動回路３４に関して
ミラー配列で備えられる。そうすることで、２つの回路
は、図示された一つの駆動回路３４に基づき動作でき、
またはスイッチを含む別個の駆動回路が各装置に備えら
れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 カップリング装置のブロック回路図である。
【図２】 デカップリング装置の代替的な実施形態を示
すブロック回路図である。
【符号の説明】
１ バス ２ バス １０ インターフェイス回路 １２ インターフェイス回路 １４ モノフロップ １６ モノフロップ １８ ＯＲゲート ２０ ＯＲゲート ３０ 直流電圧検出器 ３４ 駆動回路
フロントページの続き (71)出願人 597013146 Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓｔｒ．２−８, 78315 Ｒａｄｏｌｆｚｅｌｌ，Ｇｅｒｍ ａｎｙ (72)発明者 ペーター・ギュットラー ドイツ連邦共和国78467 コンスタンツ, ブランデンブルガーシュトラーセ ３ (72)発明者 エベルハルト・オスアー ドイツ連邦共和国78239 リーラジンゲン, リーラジンガーシュトラーセ 33 (72)発明者 シュテファン・ドールマン ドイツ連邦共和国78462 コンスタンツ, ゴットリーバーシュトラーセ 28

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】相互接続された２つのバスシステム用のデ
    カップリング装置であって、 接続回路と、 一方のバスシステム用の双方向バスポートと前記接続回
    路用の双方向データポート（Ｔｘ、Ｒｘ）を含んでいる
    第１のインターフェイス回路（１０）と、 他方のバスシステム用の双方向バスポートと前記接続回
    路用の双方向データポート（Ｒｘ、Ｔｘ）を含んでいる
    第２のインターフェイス回路（１２）と、を備え、前記
    接続回路は、前記バスシステム間で異常ドミナント信号
    をブロッキングし、正常信号を通過させるフィルタ手段
    （１４、１６）を含む、デカップリング装置。
  2. 【請求項２】 前記インターフェイス回路（１０、１
    ２）はバス信号をロジックレベルへ変換し、ロジックレ
    ベルをバス信号へ変換することを特徴とする、請求項１
    記載のデカップリング装置。
  3. 【請求項３】 バスシステムの異常ドミナント信号は、
    バスシステムおける故障を示し、前記バスシステムのバ
    ス・プロトコルと互換性のない期間の間発生することを
    特徴とする、請求項１または２記載のデカップリング装
    置。
  4. 【請求項４】 前記フィルタ手段（１４、１６）は、再
    トリガー可能なモノフロップを含んでいることを特徴と
    する、請求項２または３記載のデカップリング装置。
  5. 【請求項５】 前記接続回路は、送信バスシステムから
    受信バスシステムへの信号の少なくとも通過期間の間
    に、前記送信バスシステムへの前記信号の任意のフィー
    ドバックを除去する、ゲート手段（１８、１９）を含む
    ことを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれかに
    記載のデカップリング装置。
  6. 【請求項６】 前記ゲート手段（１８、１９）は、 一方のインターフェイス回路（１０）の前記データポー
    ト（Ｒｘ）からの信号が印加される第１の入力を持つＯ
    Ｒゲートと、他方のインターフェイス回路（１２）の前
    記データポート（Ｔｘ）からの反転信号が印加される第
    ２の入力とを持つことを特徴とする、請求項５に記載の
    デカップリング装置。
  7. 【請求項７】 前記反転信号は、ＲＣ組合わせによって
    前記ＯＲゲートの前記第２の入力で遅延されることを特
    徴とする、請求項６に記載のデカップリング装置。
  8. 【請求項８】 前記接続回路が前記インターフェイス回
    路（１０、１２）の間において対称的であることを特徴
    とする、請求項１から請求項７のいずれかに記載のデカ
    ップリング装置。
  9. 【請求項９】 モータ車両において使用され、一方のバ
    スシステムの保全性は事故によって影響される可能性が
    あり、他方のバスシステムはより高い優先順位の機能に
    割当てられることを特徴とする、請求項１から請求項８
    の任意に記載のデカップリング装置。
  10. 【請求項１０】 内部のＣＡＮバスは周辺のＣＡＮバス
    と接続されていることを特徴とする、請求項９に記載の
    デカップリング装置。
  11. 【請求項１１】 ２つの内部接続された２ワイヤ・バス
    システム用のデカップリング装置であって、 作動した時に、前記バスシステムを電気的に切断するス
    イッチ（Ｕ１、Ｕ２）と、 直流電圧が前記同じバスシステムの前記ワイヤ間で検出
    される時、制御信号を与える電圧検出器（３０）と、 前記バスシステムの一つに何の信号が発生しない場合に
    制御信号を与える信号故障検出器（３２）と、 駆動信号に応答して、前記スイッチ（Ｕ１、Ｕ２）を作
    動する駆動回路（３４）と、を含むデカップリング装
    置。
  12. 【請求項１２】 前記直流電圧検出器（３０）は積分器
    を含み、前記積分器の入力信号は前記バスシステム上の
    前記２ワイヤに跨って接続されている電圧分割器（Ｒ
    １、Ｒ２）によって得られることを特徴する、請求項１
    １に記載のデカップリング装置。
  13. 【請求項１３】 前記信号故障検出器（３２）は再トリ
    ガ可能なモノフロップであり、該モノフロップの前記入
    力信号は一方のバスシステムの前記２つのワイヤ間で取
    られることを特徴とする、請求項１１または請求項１２
    に記載のデカップリング装置。
  14. 【請求項１４】 前記直流電圧検出器および前記信号故
    障回路の前記制御信号は、ＯＲゲート（３６）の一対の
    入力に印加され、該ＯＲゲートの出力は前記駆動回路
    （３４）の入力に接続されることを特徴とする、請求項
    １１から請求項１３のいずれかに記載のデカップリング
    装置。
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