JP2021516505A

JP2021516505A - バスシステムのための送受信装置およびこのための動作方法

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Publication number: JP2021516505A
Application number: JP2020548768A
Authority: JP
Inventors: バルカー，シュテッフェン; ムッター，アルトゥール
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-03-12
Filing date: 2019-03-05
Publication date: 2021-07-01
Anticipated expiration: 2039-03-05
Also published as: JP7184918B2; CN111837363A; US11546188B2; WO2019174959A2; EP3766215A2; WO2019174959A3; DE102018203707A1; US20210014083A1; CN111837363B

Abstract

本発明は、バスシステム（１；２）のための送受信装置（１０；１０ａ）であって、送受信装置（１０；１０ａ）は、バスシステム（１；２）の第１の信号線に接続するための第１のバス端子（１２ａ）と、バスシステム（１；２）の第２の信号線に接続するための第２のバス端子（１２ｂ）と、第１および第２のバス端子（１２ａ、１２ｂ）にバス送信信号（ＢＳ）を出力するための送信ユニット（１４）とを有し、送受信装置（１０；１０ａ）は、送信ユニット（１４）の動作状態を制御するために使用可能な送信入力信号（ＴｘＤ）を受信するための入力端子（１３ａ）を有し、送受信装置（１０；１０ａ）は、第１の所定条件の存在を検知し、第１の所定条件が存在する場合には、所定の電気抵抗を介して第１および第２のバス端子（１２ａ、１２ｂ）を第１の所定期間の間相互に接続するように構成された検知装置（１６）を有し、第１の所定条件は、以下の要素、すなわち、ａ）送信入力信号（ＴｘＤ）および／またはそこから導出される信号の立ち上がりエッジ（ｓＦ１）、ｂ）第１および第２のバス端子（１２ａ、１２ｂ）を駆動する動作状態から第１および第２のバス端子（１２ａ、１２ｂ）を駆動しない動作状態への送信ユニット（１４）の状態移行、の少なくとも１つを含む、送受信装置（１０；１０ａ）に関する。

Description

本発明は、バスシステムのための送受信装置に関し、送受信装置は、バスシステムの第１の信号線に接続するための第１のバス端子と、バスシステムの第２の信号線に接続するための第２のバス端子と、第１および第２のバス端子にバス送信信号を出力するための送信ユニットとを有する。

さらに、本発明は、そのような送受信装置の動作方法に関する。

独国特許第１０２０１５２２２３３４号明細書から、バスシステムを介したデータ受信時のバス発振を選択的に抑制するための装置および方法が知られている。公知の装置は、バス信号の発振をマスキングするためのマスキング素子を企図する。マスキング素子は、比較的複雑である。

よって、本発明の課題は、冒頭に述べた種類の送受信装置およびこのための動作方法を、背景技術の上記欠点を低減または回避する点について改善することである。
提案されているのはバスシステムのための送受信装置であり、送受信装置は、バスシステムの第１の信号線に接続するための第１のバス端子と、バスシステムの第２の信号線に接続するための第２のバス端子と、第１および第２のバス端子にバス送信信号を出力するための送信ユニットとを有し、送受信装置は、送信ユニットの動作状態を制御するために使用可能な送信入力信号を受信するための入力端子を有し、送受信装置は、第１の所定条件の存在を検知し、第１の所定条件が存在する場合には、所定の電気抵抗を介して、またはインピーダンスで、第１および第２のバス端子を第１の所定期間の間相互に接続するように構成された検知装置を有し、第１の所定条件は、以下の要素、すなわち、ａ）送信入力信号および／またはそこから導出される信号の立ち上がりエッジ、ｂ）第１および第２のバス端子を駆動する動作状態から第１および第２のバス端子を駆動しない動作状態への送信ユニットの状態移行、の少なくとも１つを含む。

これにより、有利には、背景技術から公知であるような比較的複雑なマスキングユニットを必要とすることなく、望ましくないバス発振を低減することが可能となる。送信入力信号の立ち上がりエッジに基づいて、有利には、望ましくないバス発振が発生し得る動作状態が生じることが検知できる。第１の所定期間の間、所定の電気抵抗によってバス端子を接続することによって、第１の期間では、接続された抵抗によってより大きな減衰が生じるため、場合によって発生するバス発振を有利に低減することができる。

代替的に、または送信入力信号の立ち上がりエッジの評価に加えて、第１および第２のバス端子を駆動する動作状態から、バス端子を駆動しない動作状態への送信ユニットの状態移行を評価して、望ましくないバス発振が発生し得る動作状態が生じることを検知するようにしてもよい。送信ユニットの駆動動作状態は、例えば、送信ユニットが、それぞれの所定の電気基準電位を１つ以上のバス端子に印加することによって特徴付けられる。これは、例えば、第１および／または第２のバス端子を、対応する基準電位を有する回路ノードに接続することによって行うことができる。それに対して、送信ユニットの非駆動動作状態は、例えば、送信ユニットが所定の電気基準電位をバス端子に印加するのではなく、例えば、比較的高抵抗の状態を取ることによって特徴付けられる。

好ましい実施形態では、送信入力信号は、その立ち上がりエッジが通常、時間的に駆動状態から非駆動状態への動作状態の変化前に発生するため、第１の所定条件に基づいて評価され、そのため、実施形態によれば、所定の抵抗を用いて減衰を対応して早期に有効化することができる。

さらなる実施形態では、検知装置は、第２の所定条件の存在を検知するように構成されており、第２の所定条件は、送信ユニットを用いて発信されるデータフレームのデータフェーズが存在することを表しており、送受信装置は、第１の所定条件および第２の所定条件が存在する場合に、第１の所定期間の間、所定の電気抵抗を介して第１および第２のバス端子を相互に接続するように構成されている。それにより、所定の抵抗の接続、ひいてはデータフレームのデータフェーズの間の望ましくないバス発振の減衰の実施が可能となる。これは、例えば、データフェーズ中のバスシステム上での伝送が比較的高い伝送レート、例えばビットレートを有する場合に特に有利である。

すなわち、いくつかの構成では、第１の所定条件が存在する場合でも、データフェーズ外で、バス端子間への所定の抵抗の接続を省略することができる。これは、例えば、データフェーズ外で、特にデータフェーズの前に行われ、特にバスアクセスを制御するアービトレーションフェーズが、比較的低い伝送レートを企図するような実施形態に当てはまる。アービトレーションフェーズの比較的低い伝送レートでは、それ自体常に望ましくないバス発振は、比較的高い伝送レートのデータフェーズの間の場合に当てはまるように、データ伝送にそれほど妨害的に作用しない。換言すると、いくつかの構成では、所定の抵抗の接続は、信号伝送に対して接続が特に有用であるそれらの動作フェーズ（例えばデータフェーズ）において的確に行うことができる。これらの動作フェーズの外では、さらなる実施形態によればそれに対応して所定の抵抗の接続を行うことができないため、これらの動作フェーズの外では、端子のインピーダンスはバス線に対して変化しないままである。

さらなる実施形態では、第１および第２のバス端子からのバス受信信号を受信し、バス受信信号に応じて受信出力信号を出力するための受信ユニットが設けられている。このようにして、バスシステムを介して受信した信号であるバス受信信号を、送受信装置によって受信することができる。

さらなる実施形態では、検知装置が、第３の所定条件の存在を検知するように構成されており、第３の所定条件は、以下の要素、すなわち、ａ）バス受信信号の駆動状態から非駆動状態への状態変化、ｂ）受信ユニットを用いてバス受信信号から導出される差動信号の立ち下りエッジ、ｃ）受信出力信号の立ち上がりエッジ、の少なくとも１つを含み、送受信装置は、少なくとも第１の所定条件および第３の所定条件が存在する場合に、第１の所定期間の間、所定の電気抵抗を介して第１および第２のバス端子を相互に接続するように構成されている。それにより、発振が発生し得るそのような位相において、所定の抵抗を特に確実に有効化することができる。例えば、バス受信信号の駆動状態から非駆動状態への状態変化と、第１の所定条件（例えば、送信入力信号の立ち上がりエッジ）が同時に存在していることとから、送受信装置側の送信入力信号のエッジ変化が望まれていたことと、そのエッジ変化が実際に送信ユニットによってもバス端子上で実施されていたこととを推測することができる。それによって、実システムに存在する干渉パルスおよびグリッチに対して高いロバスト性が得られる。

比較可能な情報は、さらなる実施形態において、受信ユニットを用いてバス受信信号から導出される差動信号の立ち下りエッジから、および／または受信出力信号の立ち上がりエッジから算出することができる。

さらなる実施形態では、送受信装置は、第１の所定条件、第２の所定条件および第３の所定条件が存在する場合、すなわち３つの全ての所定条件が存在する場合、第１の所定期間の間、所定の電気抵抗を介して第１および第２のバス端子を相互に接続するように構成されていることも考えられ得る。

さらなる実施形態では、所定の電気抵抗は、約４０オームと約２００オームとの間、好ましくは約８０オームと約１６０オームとの間、より好ましくは１００オームと約１４０オームとの間、とりわけ好ましくは約１２０オームの値を有する。それにより、所定の電気抵抗の接続によって望ましくないバス発振を特に効率的に減衰させ、同時に、場合によって送受信装置のバス端子に接続されるバスシステムまたは他のバス加入者の影響を比較的少なくする。

さらなる実施形態では、検知装置は、少なくともそれぞれ１つの所定条件を特徴付ける信号を連結させるための少なくとも１つのＡＮＤ素子を有する。
実施形態のさらなる態様は、請求項１から６のうちの少なくとも１つに記載の少なくとも１つの送受信装置を有するバスシステムのための加入者局によって記載されている。

実施形態のさらなる態様は、少なくとも１つの第１の信号線および少なくとも１つの第２の信号線を有するバス線と、少なくとも２つの加入者局とを備えたバスシステムによって記載され、ここで、少なくとも２つの加入者局のうちの少なくとも１つは、請求項１から６の少なくとも１つに記載の少なくとも１つの送受信装置を有する。

実施形態のさらなる態様は、請求項９に記載のバスシステムのための送受信装置の動作方法によって記載されている。有利な改善形態は、従属請求項の対象である。
本発明のさらなる特徴、適用方法および利点は、図に表示された本発明の実施例の以下の説明から明らかとなる。この時、説明または表示された全ての特徴は、請求項またはそれらの引用関係におけるそれらの要約にかかわらず、また、明細書または図面でのそれらの記載または表現にかかわらず、それら自体または任意の組合せで本発明の対象を形成するものである。

一実施形態にかかるバスシステムの簡略化されたブロック図を概略的に示す図である。さらなる一実施形態にかかるバスシステムの簡略化されたブロック図を概略的に示す図である。一実施形態にかかる送受信装置のブロック図を概略的に示す図である。さらなる一実施形態にかかる送受信装置のブロック図を概略的に示す図である。一実施形態にかかる方法の簡略化されたフローチャートを示す図である。さらなる一実施形態にかかる方法の簡略化されたフローチャートを示す図である。さらなる一実施形態にかかる方法の簡略化されたフローチャートを示す図である。Ａ）〜Ｅ）は、一構成形態にかかる動作変数の時間経過を概略的に示す図である。Ａ）〜Ｅ）は、さらなる一実施形態にかかる動作変数の時間経過を概略的に示す図である。一実施形態にかかる抵抗装置のブロック図を概略的に示す図である。

図１は、車両、特に自動車、航空機等、または産業用ロボット等に使用され得る一実施形態にかかるバスシステム１の簡略化されたブロック図を概略的に示す。図１において、バスシステム１は、第１の加入者局１１０と、第２の加入者局１２０と、第３の加入者局１３０と、第４の加入者局１４０と、第５の加入者局１５０と、バス線１６０と、終端抵抗１７０とを有し、加入者局１１０〜１５０は星型トポロジーで配置されている。バスシステム１は、例えば、ＣＡＮバスシステムまたはＣＡＮＦＤバスシステム等であってもよい。バスシステム１はごく一般的には、この実施例では加入者局１１０〜１５０のうちの１つによるバス線１６０への排他的で衝突のないアクセスが、少なくとも一時的に保証される通信のために構成されている。第１の加入者局１１０は、例えば、自動車の制御装置であってもよい。第２、第４、および第５の加入者局１２０、１４０、１５０は、例えばそれぞれ自動車のセンサであってもよい。第３の加入者局１３０は、例えば、自動車の表示装置であってもよい。

図２は、さらなる一実施例にかかるバスシステム２を示す。しかし、第１の実施例にかかるバスシステム１とは異なり、第２の実施例にかかるバスシステム２は、バス線１６０のそれぞれの端部に２つの終端抵抗１７０ａ、１７０ｂを備える線形バストポロジーを有する。加入者局１１０〜１５０は、図２にかかるバスシステム２において、図１の場合と同様に構成することができる。

図３は、一実施形態にかかるバスシステムのための送受信装置１０の概略ブロック図を示す。例えば、以下に図３を参照して説明する送受信装置１０は、図１、２を参照して上述したバスシステム１、２の少なくとも１つの加入者局１１０、．．．、１５０で使用することができる。

送受信装置１０は、図３に概略的に示されるバスシステム１の第１の信号線１ａに接続するための第１のバス端子１２ａと、バスシステム１の第２の信号線１ｂに接続するための第２のバス端子１２ｂとを有する。例えば、バス線１６０（図１）は、このようにして２つの信号線１ａ、１ｂを有する。

さらに、送受信装置１０は、第１および第２のバス端子１２ａ、１２ｂにバス送信信号ＢＳを出力するための送信ユニット１４、例えばバス回線１６０を介して他の加入者局またはそれらのそれぞれの送受信装置（図示せず）に情報を送信するためのバス送信信号ＢＳを出力するための送信ユニット１４、および送信ユニット１４の動作状態を制御するために使用可能な送信入力信号ＴｘＤを受信するための入力端子１３ａを有する。好ましくは、送信ユニット１４は、そのターミナルまたは端子１４ａ、１４ｂを介してバス端子１２ａ、１２ｂに接続されている。

また、送受信装置１０は、第１の所定条件の存在を検知し、第１の所定条件が存在する場合には、第１および第２のバス端子１２ａ、１２ｂを第１の所定期間、所定の電気抵抗を介して相互に接続するように構成された検知装置１６を有し、それにより、望ましくないバス発振を的確に減衰させることができる。

好ましい実施形態では、第１の所定条件は、送信入力信号ＴｘＤの立ち上がりエッジの存在を含む。送信入力信号ＴｘＤの前記立ち上がりエッジが存在するかどうかを検査するために、好ましい実施形態では、送信入力信号ＴｘＤおよび／またはここから導出される信号を検知装置１６に供給することができる。本実施例でこれは、図３において、検知装置１６を指す矢印ＴｘＤで示されている。したがって、検知装置１６が送信入力信号ＴｘＤの立ち上がりエッジに応じて第１の所定条件の存在を検知するとすぐに、例えば図３に示す抵抗装置１７は、前記所定の抵抗がバス端子１２ａ、１２ｂの間に接続されるように、検知装置１６から発せられる制御信号１６ａを用いて駆動制御され得る。

これに加えて、好ましい実施形態では、抵抗装置１７はそのターミナルまたは端子１７ａ、１７ｂで、例えばバス端子１２ａ、１２ｂに固定して接続することができる。例として図８に概略的に示されているように、抵抗装置１７は、約４０オームと約２００オームとの間、好ましくは約８０オームと約１６０オームとの間、より好ましくは１００オームと約１４０オームとの間、とりわけ好ましくは約１２０オームの間の値を有する電気抵抗Ｒを有することができ、これに加えて直列に配置されたスイッチ１７ｃを有し、スイッチ１７ｃは、制御信号、本実施例では例えば検知装置１６を用いて提供される制御信号１６ａによって制御可能である。さらなる実施形態では、抵抗装置１７はまた、例えば、半導体素子、特に電界効果トランジスタ等を有することができ、そのドレイン−ソース経路が制御信号１６ａの影響下で、例えば、高抵抗状態（「減衰抵抗が接続されていない」）と、上述した範囲内、例えば約１２０オームのドレイン−ソース経路の抵抗を用いた動作状態との間で制御可能である。

さらなる好ましい実施形態では、第１の所定条件は、送信入力信号ＴｘＤから導出される信号の立ち上がりエッジの存在を含む。なおさらなる好ましい実施形態では、第１の所定条件は、第１および第２のバス端子１２ａ、１２ｂを駆動する動作状態から、第１および第２のバス端子１２ａ、１２ｂを駆動しない動作状態への送信ユニット１４の状態移行を含む。これは、例えば、送信ユニット１４の動作変数に応じて、および／またはバス端子１２ａ、１２ｂ間に印加される信号に応じて、例えば、端子１８ａ、１８ｂを介してバス端子１２ａ、１２ｂと接続可能であるか、または接続されている任意の受信ユニット１８を用いて算出することができる。

これに加えて、図５Ａは、本発明にかかる方法の簡略化されたフローチャートを示す。ステップ２００では、検知装置１６（図３）を用いて、第１の所定条件の存在が検知される。続くステップ２１０（図５Ａ）では、例えば制御信号１６ａ（図３）を用いて抵抗装置１７を駆動制御することにより、バス端子１２ａ、１２ｂ間に所定の電気抵抗Ｒが接続される。

さらなる実施形態では、検知装置１６は、第２の所定条件の存在を検知するように構成されており、第２の所定条件は、送信ユニット１４を用いて発信されるデータフレームのデータフェーズが存在することを表しており、送受信装置１０は、第１の所定条件および第２の所定条件が存在する場合には、所定の電気抵抗Ｒ（図８）を介して、第１および第２のバス端子１２ａ、１２ｂを第１の所定期間の間、相互に接続するように構成されている。

それにより、所定の抵抗Ｒの接続が可能となり、その結果、データフレームのデータフェーズの間の望ましくないバス発振の減衰を実施することができる。これは、例えば、データフェーズ中のバスシステム１（図３）上の伝送が比較的高い伝送レート、例えばビットレートを有する場合に特に有利である。つまりいくつかの実施形態では、第１の所定条件が存在する場合であっても、データフェーズ外でバス端子１２ａ、１２ｂ間に所定の抵抗Ｒを接続する必要はない。これは、例えば、データフェーズ外で、特にデータフェーズの前に行われ、特にバスアクセスを制御するアービトレーションフェーズが、比較的低い伝送レートを企図する実施形態に当てはまる。アービトレーションフェーズの比較的低い伝送レートでは、それ自体常に望ましくないバス発振は、比較的高い伝送レートのデータフェーズの間の場合に当てはまるように、データ伝送にそれほど妨害的に作用しない。換言すると、いくつかの実施形態では、所定の抵抗Ｒの接続は、信号伝送に対して接続が特に有用であるそれらの動作フェーズ（例えばデータフェーズ）において的確に行うことができる。これらの動作フェーズの外では、さらなる実施形態によればそれに対応して所定の抵抗Ｒの接続を行うことができないため、これらの動作フェーズの外では、バス端子１２ａ、１２ｂのインピーダンスは変化しないままである。

いくつかの実施形態では、データフェーズの有無に関する情報は、図示しないＣＡＮコントローラによって提供され得る。
図５Ｂは、さらなる一実施形態の簡略化されたフローチャートを示す。ステップ２００では、検知装置１６（図３）を用いて、第１の所定条件の存在が検知される。続くステップ２０２では、第２の所定条件の存在が検知装置１６（図３）を用いて検知され、ステップ２１０ａ（図５Ｂ）では、例えば制御信号１６ａ（図３）を用いて抵抗装置１７を駆動制御することによって、所定の電気抵抗Ｒがバス端子１２ａ、１２ｂ間に接続される。

さらなる実施形態では、図３を参照して、バス端子１２ａ、１２ｂからバス受信信号ＢＥを受信し、バス受信信号ＢＥに応じて受信出力信号ＲｘＤ（またはこれの前段階、例えば差動信号）を出力するための受信ユニット１８が設けられている。このようにして、バスシステム１を介して受信した信号であるバス受信信号ＢＥを送受信装置１０によって受信することができる。

さらなる実施形態では、検知装置１６は、第３の所定条件の存在を検知するように構成されており、第３の所定条件は、以下の要素、すなわち、ａ）バス受信信号ＢＥの駆動状態から非駆動状態への状態変化、ｂ）受信ユニットを用いてバス受信信号から導出される差動信号の立ち下りエッジ、ｃ）受信出力信号ＲｘＤの立ち上がりエッジ、の少なくとも１つを含み、送受信装置１０は、少なくとも第１の所定条件および第３の所定条件が存在する場合に、第１の所定期間の間、所定の電気抵抗Ｒ（図８）を介して第１および第２のバス端子１２ａ、１２ｂを相互に接続するように構成されている。それにより、望ましくないバス発振が発生し得るそのような位相において、所定の抵抗Ｒを特に確実に有効化することができる。例えば、バス受信信号ＢＥの駆動状態から非駆動状態への状態変化と、第１の所定条件（例えば、送信入力信号ＴｘＤの立ち上がりエッジ）が同時に存在していることとから、送受信装置側の送信入力信号ＴｘＤのエッジ変化が望まれていたことと、そのエッジ変化が実際には送信ユニット１４によってもバス端子１２ａ、１２ｂ上で実施されていたこととを推測することができる。それによって、実システムに存在する干渉パルスおよびグリッチに対して高いロバスト性が得られる。

比較可能な情報は、さらなる実施形態では、受信ユニット１８を用いてバス受信信号ＢＥから導出される（例えば、バス端子１２ａ、１２ｂ間の電位差を特徴付ける）差動信号の立ち下りエッジから算出され、および／または受信出力信号の立ち上がりエッジから算出され得る。

さらなる実施形態では、送受信装置ユニット１０は、第１の所定条件、第２の所定条件および第３の所定条件が存在する場合、すなわち３つの全ての所定条件が存在する場合に、第１および第２のバス端子１２ａ、１２ｂが第１の所定期間の間、所定の電気抵抗Ｒを介して相互に接続されるように構成されていることも考えられ得る。

図５Ｃは、さらなる一実施形態の簡略化されたフローチャートを示す。ステップ２００では、検知装置１６（図３）を用いて、第１の所定条件の存在が検知される。続く任意のステップ２０２では、第２の所定条件の存在が検知装置１６（図３）を用いて検知され、続くステップ２０４では、第３の所定条件の存在が検知装置１６（図３）を用いて検知され、ステップ２１０ｂ（図５Ｃ）では、所定の電気抵抗Ｒが、例えば制御信号１６ａ（図３）を用いて抵抗装置１７を駆動制御することによって、バス端子１２ａ、１２ｂの間に接続される。

さらなる好ましい実施形態では、検知装置１６は、少なくともそれぞれ１つの所定条件を特徴付ける複数の信号を連結するための少なくとも１つのＡＮＤ素子１６ｂを有し、例えば、送信入力信号ＴｘＤと、（例えば、第２の所定条件の意味で）データフェーズの存在を知らせる、見易さのため図３では図示していない制御信号とを連結するための少なくとも１つのＡＮＤ素子１６ｂを有している。

図４は、本実施例では、例えばＣＡＮ−ＦＤバスシステムとして構成されたバスシステム１上で動作するように構成された、さらなる一実施形態にかかる送受信装置１０ａのブロック図を概略的に示す。以下では、主として図３にかかる構成１０との相違点のみを説明する。端子１１ａを介して、送受信装置１０ａは、例えばグランド電位である第１の基準電位ＣＡＮ＿ＧＮＤと接続されている。端子１１ｂを介して、送受信装置１０ａは、第２の基準電位ＣＡＮ＿ＳＵＰＰＰＬＹに接続されており、それは、例えば、動作電圧に対応する例えば＋５ボルトの基準電位である。

送信ユニット１４は、送信信号ドライバ１４１を有しており、この送信信号ドライバ１４１はそれに供給される送信入力信号ＴｘＤに応じて、２つの半導体スイッチ１４２ａ、１４２ｂを駆動制御するための出力信号を生成する。図４から分かるように、第１の半導体スイッチ１４２ａが送信入力信号ＴｘＤによって対応して駆動制御されると、送信ユニット１４が第１のバス端子１２ａに接続されている送信ユニット１４の第１の端子１４ａは、第２の基準電位ＣＡＮ＿ＳＵＰＰＰＬＹに応じた電位に接続することができる。これと同様に、第１の半導体スイッチ１４２ｂが送信入力信号ＴｘＤによって対応して駆動制御されると、送信ユニット１４が第２のバス端子１２ｂに接続されている送信ユニット１４の第２の端子１４ｂは、第１の基準電位ＣＡＮ＿ＧＮＤに応じた電位に接続することができる。よって、この送信ユニット１４の動作状態は、送信ユニット１４の駆動動作状態とも呼ばれる。それに対応して、半導体スイッチ１４２ａ、１４２ｂによって、該当する端子１４ａ、１４ｂまたは１２ａ、１２ｂが上記電位に接続されない場合は、送信ユニット１４の非駆動動作状態が生じる。この状態は、送信ユニット１４の高抵抗状態と呼ぶこともできる。

例えば、図４で例を説明した構成でも、図５Ａ（または図５Ｂまたは図５Ｃ）にかかる方法を実施できる。それによれば、この実施形態では、検知部１６は、例えば、例えば送信入力信号ＴｘＤに応じて送信信号ドライバ１４１の出力側で得られる、送信入力信号ＴｘＤの立ち上がりエッジまたはそこから導出される信号ＴｘＤ’を、第１の所定条件の存在として検知する。そして、送受信装置１０ａまたは検知装置１６は、バス端子１２ａ、１２ｂ間に抵抗Ｒ（図８）を接続する意味での抵抗装置１７を、再び第１の所定期間の間駆動制御できる。

好ましい実施形態では、第１の所定期間は、約４０ｎｓ（ナノ秒）から約１５０ｎｓの間である。
受信ユニット１８は、第１の端子１８ａと第２の端子１８ｂとを有する。これらの端子１８ａ、１８ｂを介して、受信ユニット１８はバス端子１２ａ、１２ｂに接続されている。受信コンパレータ１８１は、端子１８ａ、１８ｂに存在する差動バス信号を、それ自体公知の方法で、差動電圧または差動信号ＶＤＩＦＦに変換する。いくつかの実施形態では、差動信号ＶＤＩＦＦが、とりわけこれに応じてすでに上述したように、対応する所定条件の存在を検査することができるように、差動信号ＶＤＩＦＦを検知装置１６に供給することができる。差動信号ＶＤＩＦＦは、ＣＡＮバス線ＣＡＮ＿ＨとＣＡＮ＿Ｌとの間のアナログ差動電圧とみなすこともできる。ここでは、ＶＤＩＦＦ＝ＣＡＮ＿Ｈ−ＣＡＮ＿Ｌが成り立つ。差動電圧ＶＤＩＦＦは、レセッシブビットの場合は例えば０Ｖ、ドミナントビットの場合は典型的に２Ｖである。

以下に、図６Ａ〜６Ｅを参照して、実施形態にかかる送受信装置１０、１０ａの様々な動作変数を説明する。図６Ａ〜図６Ｅに示す動作例では、表示の目的でバス端子１２ａ、１２ｂ間に所定の抵抗Ｒ（図８）が接続されていない、すなわち、実施形態にかかるそれ自体望ましくないバス発振の減衰が行われていない。

図６Ａに示す第１の信号ｓ１は、例えば送信ユニット１４の動作状態を制御するために送信ユニット１４に供給可能である、送信入力信号ＴｘＤ（図３、図４）の時間的な経過を表す。第１の時間範囲Ｂ１（図６Ａ）と第３の時間範囲Ｂ３とでは、通常は論理信号である送信入力信号ｓ１がＨＩＧＨ状態となる。それに対して、送信入力信号ｓ１は、第１の時間範囲Ｂ１と第３の時間範囲Ｂ３との間に位置する第２の時間範囲Ｂ２ではＬＯＷ状態となる。したがって、第２の時間範囲Ｂ２では、送信ユニット１４は駆動状態であり、時間範囲Ｂ１およびＢ３では、送信ユニット１４はそれぞれ非駆動状態にある。また、領域Ｂ１、Ｂ３は、いわゆるレセッシブバス状態の特徴を示し、領域Ｂ２は、いわゆるドミナントバス状態の特徴を示す。

図６Ｂは、バス端子１２ａ、１２ｂに印加されるバス信号ｓ２を示す。ドミナントバス状態である領域Ｂ２からレセッシブバス状態である領域Ｂ３への移行時に望ましくないバス発振が発生し、それらがバス信号の評価を困難にしていることが明確に分かる。

図６Ｃは、受信コンパレータ１８１の出力側における差動信号ＶＤＩＦＦの時間経過を特徴付ける第３の信号ｓ３と、例えば約０．７Ｖの受信閾値ｔｈｒ１とを示す。図６Ｂに図示された第３の範囲Ｂ３内のバス発振は、図６Ｃでの差分信号ＶＤＩＦＦまたはｓ３の比較可能な発振につながることが分かる。

図６Ｄは、差分信号ＶＤＩＦＦと受信閾値ｔｒ１に応じて算出されたデジタル信号ｓ４を示しており、これは、第３の時間範囲Ｂ３におけるＨＩＧＨ状態とＬＯＷ状態との間の対応する信号変動を示す。

図６Ｅは、例えば、任意でレベル調整も行うことができる図示しない（例えば図４において受信コンパレータ１８１の出力側の右側に配置されている）受信信号ドライバを使用して、図６Ｄにかかるデジタル信号ｓ４から任意で算出され得る信号ｓ５を示す。いくつかの実施形態では、信号ｓ５はまた、送受信装置１０ａに後置接続されたユニット（例えば、ＣＡＮコントローラ、図示せず）のための端子１３ｂ（図４）において、ＣＡＮ「ＲｘＤ」信号または受信出力信号として提供され得る。例えば、ＣＡＮコントローラは、端子１３ａにおいて送信入力信号ＴｘＤを提供することもできる。図６Ｅの矢印ａ１は走査時点を示す。操作時点ａ１では、望ましくないバス発振が信号評価を妨害していることが分かる。

以下に、図７Ａ〜図７Ｅを参照して、領域Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３における送信入力信号ｓ１の比較可能な状態変化を説明するが、ここでは図６Ａ〜図６Ｅとは異なり、実施形態にかかる原理が有利に使用される。したがって図７Ｂから分かるように、バス信号ｓ２は、領域Ｂ３において、一義的な評価が困難な比較的短い「発振期間」しか持たない。図７Ｃ、図７Ｄ、図７Ｅの信号ｓ３、ｓ４、ｓ５についても同様である。図７Ｅから分かるように、操作時点ａ１において、信号評価を妨害する望ましくないバス発振はない。

図７Ａでは、送信入力信号ＴｘＤまたはｓ１の立ち上がりエッジに参照符号ｓＦ１を付しているが、これは、実施形態の意味での第１の所定条件として、減衰抵抗Ｒ（図８）を有効化させるために有用である。図７Ｃでは、差動信号ｓ３の立ち下りエッジｆＦ１が示されており、これは、実施形態の意味での第３の所定条件として、減衰抵抗Ｒ（図８）を有効化させるために有用である。図７Ｅには、受信出力信号ＲｘＤまたはｓ５の立ち上がりエッジｓＦ２を示しており、これは、実施形態の意味での第３の所定条件として、減衰抵抗Ｒ（図８）を有効化させるために有用である。

実施形態にかかる原理は、ＣＡＮまたはＣＡＮＦＤバスシステムでの適用に限定されるものではなく、例えば、ＬＶＤＳバスシステム、または一般的にドミナントおよびレセッシブのバス状態を有する全てのバスシステムでも使用することができる。

Claims

バスシステム（１；２）のための送受信装置（１０；１０ａ）であって、前記送受信装置（１０；１０ａ）は、前記バスシステム（１；２）の第１の信号線（１ａ；ＣＡＮ＿Ｈ）に接続するための第１のバス端子（１２ａ）と、前記バスシステム（１；２）の第２の信号線（１ｂ；ＣＡＮ＿Ｌ）に接続するための第２のバス端子（１２ｂ）と、前記第１および第２のバス端子（１２ａ、１２ｂ）にバス送信信号（ＢＳ）を出力するための送信ユニット（１４）とを有し、前記送受信装置（１０；１０ａ）は、前記送信ユニット（１４）の動作状態を制御するために使用可能な送信入力信号（ＴｘＤ）を受信するための入力端子（１３ａ）を有し、前記送受信装置（１０；１０ａ）は、第１の所定条件の存在を検知し（２００）、前記第１の所定条件が存在する場合には、所定の電気抵抗（Ｒ）を介して前記第１および第２のバス端子（１２ａ、１２ｂ）を第１の所定期間の間相互に接続する（２１０；２１０ａ；２１０ｂ）ように構成された検知装置（１６）を有し、前記第１の所定条件は、以下の要素、すなわち、ａ）前記送信入力信号（ＴｘＤ）および／またはそこから導出される信号の立ち上がりエッジ（ｓＦ１）、ｂ）前記第１および第２のバス端子（１２ａ、１２ｂ）を駆動する動作状態から前記第１および第２のバス端子（１２ａ、１２ｂ）を駆動しない動作状態への前記送信ユニット（１４）の状態移行、の少なくとも１つを含む、送受信装置（１０；１０ａ）。
前記検知装置（１６）は、第２の所定条件の存在を検知する（２０２）ように構成されており、前記第２の所定条件は、前記送信ユニット（１４）を用いて発信されるデータフレームのデータフェーズが存在することを表しており、前記送受信装置（１０；１０ａ）は、前記第１の所定条件および前記第２の所定条件が存在する場合に、前記第１の所定期間の間、前記所定の電気抵抗（Ｒ）を介して前記第１および第２のバス端子（１２ａ、１２ｂ）を相互に接続する（２１０ａ）ように構成されている、請求項１に記載の送受信装置（１０；１０ａ）。
前記第１および第２のバス端子（１２ａ、１２ｂ）からのバス受信信号（ＢＥ）を受信し、前記バス受信信号（ＢＥ）に応じて受信出力信号（ＲｘＤ）を出力するための受信ユニット（１８）が設けられている、請求項１または２に記載の送受信装置（１０；１０ａ）。
前記検知装置（１６）は、第３の所定条件の存在を検知するように構成されており（２０４）、前記第３の所定条件は、以下の要素、すなわち、ａ）前記バス受信信号（ＢＥ）の駆動状態から非駆動状態への状態変化、ｂ）前記受信ユニット（１８）を用いて前記バス受信信号（ＢＥ）から導出される差動信号（ＶＤＩＦＦ）の立ち下りエッジ（ｆＦ１）、ｃ）前記受信出力信号（ＲｘＤ）の立ち上がりエッジ（ｓＦ２）、の少なくとも１つを含み、前記送受信装置（１０；１０ａ）は、少なくとも前記第１の所定条件および前記第３の所定条件が存在する場合に、前記第１の所定期間の間、前記所定の電気抵抗（Ｒ）を介して前記第１および第２のバス端子（１２ａ、１２ｂ）を相互に接続する（２１０ｂ）ように構成されている、請求項３に記載の送受信装置（１０；１０ａ）。
前記所定の電気抵抗（Ｒ）は、約４０オームと約２００オームとの間、好ましくは約８０オームと約１６０オームとの間、より好ましくは１００オームと約１４０オームとの間、とりわけ好ましくは約１２０オームの値を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の送受信装置（１０；１０ａ）。
前記検知装置（１６）は、少なくともそれぞれ１つの所定条件を特徴付ける信号を連結させるための少なくとも１つのＡＮＤ素子（１６ｂ）を有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の送受信装置（１０；１０ａ）。
請求項１から６のいずれか一項に記載の少なくとも１つの送受信装置（１０；１０ａ）を有するバスシステム（１；２）のための加入者局（１１０、１２０、１３０、１４０、１５０）。
少なくとも１つの第１の信号線（１ａ；ＣＡＮ＿Ｈ）および少なくとも１つの第２の信号線（１ｂ；ＣＡＮ＿Ｌ）を有するバス線（１６０）と、少なくとも２つの加入者局（１１０、１２０、１３０、１４０、１５０）とを備えたバスシステム（１；２）であって、前記少なくとも２つの加入者局（１１０、１２０、１３０、１４０、１５０）のうちの少なくとも１つは、請求項１から６の少なくとも１つに記載の少なくとも１つの送受信装置（１０；１０ａ）を有する、バスシステム（１；２）。
バスシステム（１；２）のための送受信装置（１０；１０ａ）の動作方法であって、前記送受信装置（１０；１０ａ）は、前記バスシステム（１；２）の第１の信号線（１ａ；ＣＡＮ＿Ｈ）に接続するための第１のバス端子（１２ａ）と、前記バスシステム（１；２）の第２の信号線（１ｂ；ＣＡＮ＿Ｌ）に接続するための第２のバス端子（１２ｂ）と、前記第１および第２のバス端子（１２ａ、１２ｂ）にバス送信信号（ＢＳ）を出力するための送信ユニット（１４）とを有し、前記送受信装置（１０；１０ａ）は、前記送信ユニット（１４）の動作状態を制御するために使用可能な送信入力信号（ＴｘＤ）を受信するための入力端子（１３ａ）を有し、前記送受信装置（１０；１０ａ）は、検知装置（１６）を有する、方法において、以下のステップ、すなわち、前記検知装置（１６）を用いて第１の所定条件の存在を検知するステップ（２００）と、前記第１の所定条件が存在する場合には、所定の電気抵抗（Ｒ）を介して前記第１および第２のバス端子（１２ａ、１２ｂ）を第１の所定期間の間接続するステップ（２１０）とを有し、その際、前記第１の所定条件は、以下の要素、すなわち、ａ）前記送信入力信号（ＴｘＤ）および／またはそこから導出される信号の立ち上がりエッジ（ｓＦ１）、ｂ）前記第１および第２のバス端子（１２ａ、１２ｂ）を駆動する動作状態から前記第１および第２のバス端子（１２ａ、１２ｂ）を駆動しない動作状態への前記送信ユニット（１４）の状態移行、の少なくとも１つを含む、方法。
前記検知装置（１６）を用いて第２の所定条件の存在を検知すること（２０２）をさらに有する方法であって、前記第２の所定条件は、前記送信ユニット（１４）を用いて発信されるデータフレームのデータフェーズが存在することを表しており、前記送受信装置（１０；１０ａ）は、前記第１の所定条件および前記第２の所定条件が存在する場合に、前記第１の所定期間の間、前記所定の電気抵抗（Ｒ）を介して前記第１および第２のバス端子（１２ａ、１２ｂ）を相互に接続する（２１０ａ）ように構成されている、請求項９に記載の方法。
前記第１および第２のバス端子（１２ａ、１２ｂ）からのバス受信信号（ＢＥ）を受信し、前記バス受信信号（ＢＥ）に応じて受信出力信号（ＲｘＤ）を出力するための受信ユニット（１８）が設けられている方法であって、前記方法は、前記検知装置（１６）を用いて第３の所定条件の存在を検知すること（２０４）をさらに含み、前記第３の所定条件は、以下の要素、すなわち、ａ）前記バス受信信号（ＢＥ）の駆動状態から非駆動状態への状態変化、ｂ）前記受信ユニット（１８）を用いて前記バス受信信号（ＢＥ）から導出される差動信号（ＶＤＩＦＦ）の立ち下りエッジ（ｆＦ１）、ｃ）前記受信出力信号（ＲｘＤ）の立ち上がりエッジ（ｓＦ２）、の少なくとも１つを含み、前記送受信装置（１０；１０ａ）は、少なくとも前記第１の所定条件および前記第３の所定条件が存在する場合に、前記第１の所定期間の間、前記所定の電気抵抗（Ｒ）を介して前記第１および第２のバス端子（１２ａ、１２ｂ）を相互に接続する（２１０ｂ）、請求項９または１０に記載の方法。