JP3593311B2 - バスシステム用のデカップリング装置 - Google Patents

Description

【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３６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

Claims (11)

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を含んでいる第１のインターフェイス回路と、
   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を含んでいる第２のインターフェイス回路と、を備え、
   前記第１と第２のインターフェイス回路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し、
   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を含み、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し、
   前記フィルタ手段は、モノフロップを含む、
   デカップリング装置。
2. 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、ゲート手段を含むことを特徴とする、請求項１に記載のデカップリング装置。
3. 前記ゲート手段は、
   一方のインターフェイス回路の前記データポートからの信号が印加される第１の入力と、他方のインターフェイス回路の前記データポートからの反転信号が印加される第２の入力とを持つＯＲゲートを有することを特徴とする、請求項２に記載のデカップリング装置。
4. 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３に記載のデカップリング装置。
5. 前記接続回路が前記インターフェイス回路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４のいずれかに記載のデカップリング装置。
6. 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５のいずれかに記載のデカップリング装置。
7. 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６に記載のデカップリング装置。
8. 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と、
   前記バスシステムの一つに何の信号も発生していない、前記ひとつのバスシステムの妨害を示す場合に制御信号を与える信号故障検出器と、
   前記制御信号に応答して、前記スイッチを作動する駆動回路と、
   を含むデカップリング装置。
9. 前記直流電圧検出器は積分器を含み、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によって得られることを特徴する、請求項８に記載のデカップリング装置。
10. 前記信号故障検出器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８または請求項９に記載のデカップリング装置。
11. 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の入力に接続されることを特徴とする、請求項８から請求項１０のいずれかに記載のデカップリング装置。

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