JP4043950B2 - 低出力フェーズ中の回線制御を有するバスシステム - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、低出力フェーズにおいてバス加入者が低電流消費量の状態にあり、かつバスのバス回線が所定の時間よりも長く作動するとき、前記バス加入者が前記低出力フェーズを離れる低出力フェーズを有するバスシステムに関する。この種の、たとえばＣＡＮバスとすることができるバスシステムがすでに公知である。この種の低出力フェーズは、バス加入者の電流消費量を非作動時間中に低減するために考慮されている。これは、特に制限されたエネルギー蓄積を有する移動車両で有意義である。
【０００２】
公知の解決策において、バス加入者は、バスが一種のプロンプト時間である所定の時間を超える時間中に能動的に送信されるまで長く低出力フェーズにとどまる。バスの能動状態が前記所定の時間を超えれば、バス加入者が低出力フェーズを離れ、かつ該バス加入者がバス上のデータを送信または受信できる駆動状態に移行する。この種の低出力フェーズの形成は、たとえばフィリップス社の型式名称ＰＣＡ８２Ｃ２５２、ＴＪＡ１０５３およびＴＪＡ１０５４を有するトランシーバから公知である。
【０００３】
このような低出力フェーズ中でもバスの状態を監視すること、特にバスが引き続き正常に動作しているか否か、もしくはバス回線が遮断されているか否かを検査することがしばしば望まれている。これは先行技術による解決策の場合は不可能である。
【０００４】
従って本発明の課題は、上記バスシステムを低出力フェーズ中でもバスの機能監視が可能であることを詳細にさらに開発することである。
【０００５】
この課題は、冒頭に述べた形式のバスシステムのために、低出力フェーズ中に一人の加入者によって周期的に少なくとも１つのパルスをバス上に送信され、該パルスの持続時間が所定の時間を超え、かつ前記パルスが少なくともバスの回線を監視するために別のバス加入者によって受信かつ評価されることによって解決される。
【０００６】
バスの状態の監視は、それによって低出力フェーズ中でも、一人の加入者が、周期的に反復しながら、少なくとも１つのパルスを前記のような低出力フェーズ中にデータバスに与えることによって可能になり、前記パルスまたはパルス群の時間的持続は、該時間的持続が所定の時間を下回るように選ばれなければならない。これは結果的に、パルスの持続時間が所定の時間よりも短くなるが、しかしバス加入者は、１つまたは複数のパルスがバス上に現れ、かつ該パルスの持続時間が前記時間を超える場合に初めて低出力フェーズを離れるので、「通常の」バス加入者が前記パルスによってウェークアップされないことが生じる。
【０００７】
低出力フェーズ中でも、バスの回線を監視する少なくとももう一人のバス加入者が考慮されている。この監視は、必要な場合は周期的なリズムでも実行することができる。この第２バス加入者が低出力フェーズ中に周期的に前記パルスを受信する場合、これは引き続き欠点のないバスの機能を意味する。このパルスがそれ以上第２バス加入者によって受信されない場合、バスの誤動作が存在する。
【０００８】
低出力フェーズ中のバスの機能の前記検査のために、パルスを送信し、もしくは受信するために、第１および第２バス加入者のみが周期的にウェークアップされなければならない。他のバス加入者は、低出力フェーズ中にとどまることができる。それにもかかわらず、前記方法で低出力フェーズでもバスの機能の周期的な検査が可能である。
【０００９】
請求項２に記載の本発明の構成によれば、第２バス加入者は、該第２バス加入者が低出力フェーズ中に、通常は周期的に現れる第１バス加入者から送信されたパルスが現われ、たとえばバスの機能が妨害されていることを参加した加入者に発信する警報信号を送出することを低出力フェーズ中に確認する場合、有利とすることができる。これは、たとえば自動車において、前記バスシステムを介してネットワーク接続した警報装置に対し同時にバスシステムの検査を実行し、かつバスシステムがたとえばバス回線への操作によって妨害された場合でも警報を解除するために使用することができる。
【００１０】
送信する第１バス加入者でも低出力フェーズ中にエネルギー節約を達成するために、請求項３に記載の本発明のもう１つの実施形態により、バス加入者が通常低出力フェーズにあり、かつ周期的なパルスを送信するためにウォッチドッグ回路によってまさに前記サイクルでウェークアップされることを考慮している。
【００１１】
上記事項は、請求項６に記載の本発明のもう１つの実施形態によれば、好ましくは周期的にパルスの評価のためのウォッチドッグ回路によってウェークアップされる周期的に送信されたパルスを評価した第２バス加入者にも当てはまる。この場合にも、前記方法により低出力フェーズのエネルギー節約という長所の本質的な部分が得られた状態になる。
【００１２】
以下、一実施形態が図面を利用してより詳しく説明される。
【００１３】
この図は、ブロック図の形態におけるＣＡＮバスならびに第１加入者３および第２加入者４である。
【００１４】
回線１および２を有するＣＡＮバスに、図示されていない別の加入者が接続されている。この加入者は、第１加入者３および第２加入者４と同様に、ＣＡＮバスの両方の回線１および２上の該加入者のデータを別々に伝送する。すなわち被伝送ビットは、バス上に、たとえば回線１の電位が解消され、かつ回線２の電位が低減される仕方で優先的に伝送される。この種のＣＡＮバスの機能方式およびプロトコルはＩＳＯ規格１１８９８に規定されている。
【００１５】
公知の解決策において、エネルギー節約のためにバス加入者が、いわゆる低出力フェーズに移行させることができる低出力フェーズが考慮されている。バス加入者は、前記低出力フェーズから、バス回線１および２上で所定の時間中よりも長く優先的な信号が現れる場合に初めて再びウェークアップする。
【００１６】
バス加入者が低出力フェーズの状態にある場合、先行技術による解決策では全てのバス加入者が非作動であるため、バスもしくはバス回線１および２の機能を検査する可能性がない。
【００１７】
しかし、自動車における特定の使用に関しては、バスの機能を連続的に監視する要望がある。これは、たとえば自動車における前記バスを介してネットワーク接続された警報装置のために望まれている。
【００１８】
そのために本発明によれば、低出力フェーズ中に自体周期的に反復されるリズムで、所定の時間を下回るような持続時間の少なくとも１つのパルスを送信する第１バス加入者３が考慮されている。
【００１９】
さらに、まさに同様に周期的に反復されるリズムで、少なくとも一人の第２バス加入者４が前記の（第１バス加入者３から送信された）パルスを受信するか否かを検査する該第２バス加入者が考慮されている。これがその場合であるとき、バスは欠点なく動作する。しかし、バス加入者４が前記パルスを受け取らない場合、ＣＡＮバスの機能の誤りが存在し、かつ第２バス加入者４は対応する警報を解除することができる。
【００２０】
以下、第１バス加入者３および第２バス加入者４の機能についてブロック図を利用してより詳しく説明する。
【００２１】
このブロック図は、第１バス加入者３が、ＣＡＮバスの回線１および２との接続を構築し、かつ前記ＣＡＮバスからデータを受信でき、または前記ＣＡＮバスへ送信できるトランシーバ５を有することを示す。
【００２２】
トランシーバ５により、マイクロコントローラがウォッチドッグ機能６と結合されている。マイクロコントローラ６がトランシーバを制御し、かつたとえばＣＡＮバスのバスプロトコルを処理する。しかし本発明によれば、マイクロコントローラ６には、第１バス加入者３およびＣＡＮバスが低出力フェーズにある場合、周期的な間隔で第１バス加入者３を「ウェークアップ」し、かつＣＡＮバスの回線１および２上のパルスを送信することをトランシーバ５に促すウォッチドッグ機能も内蔵されている。この場合、前記パルスの時間的な持続は、優先的なバスで低出力フェーズにあるバス加入者を「ウェークアップ」し、それによって前記バス加入者が低出力フェーズを離れる所定の時間よりも短くしなければならないことに注意するべきである。
【００２３】
マイクロコントローラ６内のウォッチドッグ回路は、それによってトランシーバを利用して周期的に反復しながらＣＡＮバスの回線１および２上のパルスが優先的に伝送されることを生ぜしめ、前記パルスの持続時間は、別のバス加入者がウェークアップさせることを引き起こさない。これは、特に前記パルスを監視しない、図示しない別のバス加入者にも当てはまる。
【００２４】
本発明によれば、バスシステムでＣＡＮバスの両方の回線１および２と結合されるトランシーバ７を有する第２バス加入者４が考慮されている。トランシーバ７は、該トランシーバ側で、同様にウォッチドッグ機能が内蔵されているマイクロコントローラ８によって制御される。
【００２５】
さらに、第２バス加入者４に、第２バス回線２の電位を基準電位Ｒｅｆ１と比較する第１比較器９が考慮されている。第２比較器１０は、第１バス回線１の電位を第２基準電位Ｒｅｆ２と比較する。
【００２６】
両方のデータバス回線１および２上で１つのビットが優先的に伝送される場合、バス回線１の電位が前記時間中に第２の基準電位Ｒｅｆ２の電位を超え、かつ第２比較器１０が対応する出力信号を送出する。対応する方法で、優先的にバス回線２上で送信されたビットで前記回線の電位降下によって比較器９は、前記回線の電位が第１基準電位Ｒｅｆ１を下回る場合に１つの信号を送出する。
【００２７】
つまりデータバスの通常の機能において、両方の比較器９および１０は、データバス上で１つのビットが優先的に送信されている間、各々１つの信号を送出する必要がある。本発明による誤り評価のために、比較器９および１０の両方の出力信号がＯＲ回路１１を利用して結合され、前記ＯＲ回路の出力信号が第２バス加入者４のマイクロコントローラ８に供給される。
【００２８】
マイクロコントローラ８は、低出力フェーズで第１バス加入者３が１つのパルスをバス回線１および２で送信することによって、ＯＲ回路１１の出力信号を上記サイクルで評価する。すなわち、まさに前記サイクルでＣＡＮバスの欠点のない機能によって比較器９も比較器１０もＯＲ回路１１を介してマイクロコントローラ８に到達し、かつ該マイクロコントローラによって評価される出力信号が送出されなければならない。
【００２９】
この実施形態において、比較器９および１０の両方の出力信号の結合によって、ＯＲ回路１１の地位は、この場合にまだバス機能が保証されているので、ＣＡＮバスのバス回線１または２が欠点のない機能を実施するだけで充分であることを前提にしている。従って、マイクロコントローラ８を利用する評価は、すでに両方の比較器９または１０の一方が出力信号を送出する場合に、バスの欠点のない機能が前提にされる仕方で行われる。
【００３０】
逆にマイクロコントローラ８が上記サイクルで、該マイクロコントローラがＯＲ回路１１から全く信号を受け取らないことを確認するとき、バス回線１上でもバス回線２上でも第１バス加入者３から送信されたパルスは受信されていない。従ってバスの障害が存在する。この場合に、第２バス加入者４のマイクロコントローラ８が有利に警報を解除することができる。
【００３１】
結果的に、本発明によるバスシステムを利用して低出力フェーズでもバスもしくはバス回線１および２の機能の監視が達成される。そのために、単に第１バス加入者３および第２加入者４が周期的に短い時間だけその都度低出力フェーズを離れなければならない。その他の全てのバス加入者は、前記の周期的な検査フェーズ中でも低出力状態にとどまることができる。
【００３２】
従って、全体的に（バスの低出力フェーズでの該バスの機能の可能な検査にもかかわらず）多くのバス加入者の「ウェークアップ」が不要になる。またバス加入者３および４は、それぞれの使用に応じて長く該バス加入者の低出力フェーズに滞在し、かつ周期的にのみ試験フェーズのためにウェークされなければならない。サイクル時間は、ケーブル操作上の必要な応答速度から生じる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ＣＡＮバスならびに第１加入者３および第２加入者４を示すようにブロック図の形態で表した図。

Claims (6)

1. バス加入者が低電流消費量の状態である低出力フェーズにあり、かつ第１および第２のバス回線が所定の時間よりも長い時間アクティブであるとき、前記バス加入者は前記低出力フェーズを離れる、低出力フェーズを有するバスシステムにおいて、低出力フェーズ中に第１加入者によって周期的に少なくとも１つのパルスがバス上に送信され、該パルスの持続時間が所定の時間を下回り、かつ前記パルスがバスの回線の監視のために少なくとも一人の第２バス加入者によって受信かつ評価される、バスシステム。
2. 周期的に低出力フェーズ中にバス上に送信されたパルスを評価する第２バス加入者が、該第２バス加入者が少なくとも１つのサイクル中に前記パルスを受信しないとき、警報信号を送出することを特徴とする、請求項１に記載のバスシステム。
3. パルスを送信する第１バス加入者が低出力フェーズ中にパルスの送信のために、好ましくはウォッチドッグ回路を利用して、周期的にウェークアップされることを特徴とする、請求項１に記載のバスシステム。
4. バスシステムがＣＡＮバスであることを特徴とする、請求項１に記載のバスシステム。
5. 周期的に低出力フェーズ中にバス上に送信されたパルスが前記第１および第２のバス回線に送信されることを特徴とする、請求項４に記載のバスシステム。
6. 周期的に低出力フェーズ中にバス上に送信されたパルスを評価する第２バス加入者が、２台の比較器および１つのウォッチドッグ回路を利用して周期的に前記第１および第２のバス回線の評価を実行し、かつ周期的に低出力フェーズ中にバス上に送信されたパルスが前記第１および第２のバス回線上に現れないとき、警報信号を送出することを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載のバスシステム。

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