JPH03501795A

JPH03501795A - ２つの通信ユニット間に用いられるインターフェース

Info

Publication number: JPH03501795A
Application number: JP1500932A
Authority: JP
Inventors: リーエマン・トーマス
Original assignee: ローベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング
Priority date: 1988-10-10
Filing date: 1988-10-10
Publication date: 1991-04-18
Also published as: WO1990004296A1; EP0391947A1; US5150112A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】２つの通信ユニット間に用いられるインターフェース従来の技術本発明は、請求の範囲第１項の前半に記載された２つの通信ユニット間に用いられるインターフェースに閏する。このような通信ユニットは排気ガス組成の監視に基づいて内燃機間の燃料系を制御するのに用いられる装置の一部となっている。その場合、第１の通信ユニットは２線接続端子を有しマイクロコンピュータから構成され、一方第２の通信ユニットは単線接続端子を有し監視装置の一部となっている。

とりわけ排気ガスの組成に基づいて内燃機間の空燃比を制御し、空気汚染を減少させることが知られている。しばしば触媒による酸化が用いられ、燃料の不完全燃焼から発生する一酸化炭素が大気に放出されるのをほぼ防止するようにしている。このために排気ガスの熱伝導度が測定され、排気ガスが分析され、存在する二散化炭素のパーセンテージとして排気ガスの組成が表されている。燃料系をマイクロコンピュータを用いて制御する場合、その時の実際の排気ガス組成値並びに対応する目標組成値、更に他のエンジンパラメータ等に間する信号をマイクロコンピュータに供給する必要がある。

これらの信号のレベル、入出力、インピーダンス並びに送信周波数等に間する特性はＩＳＯ仕様に定められている。

マイクロコンピュータが通信相手にデータを送信できる状態にある場合、遅延なくデータ送信を行なうｉ二とが好ま１．い。

２線間を直接接続する通常の２線インターフエースを用いると、マイクロコンピュータは自分の送信したデータを受信する場合があり、これはエコーを抑圧する観点から好ましいものではない。

発明の利点請求の範囲第１項の特徴部分に記載されたインターフェースは２線と２線を結ぶ通常のインターフェースの欠点を克服しており、マイクロコンピュータを用いてデータを素早く送信するのを容易にすると同時に自分の送信したデータを受信するのを防止することができる。

特許請求の範囲第５項に記載されたように切換網をトランジスタ並びに複数の抵抗を用いて形成することにより、コンパレータの出力端子に現れる電位は、マイクロコンピュータで構成される第１の通信ユニットの２線接続端子の一つの端子並びに通信相手の単線接続端子の端子に現れる電位に従って変化するようにさせることができる。

図面次に本発明の好まし実施例に関わるインターフェースを示す回路図を参照して実施例に従い本発明の詳細な説明する。

図面に回路が図示されているインターフェース１０は、２線のインターフェースを必要とするマイクロコンピュータのような第１の通信ユニッ）１１を単線のインターフェースが好ましい第２の通信ユニットないし通信相手１２に接続させるためのものである。通常の動作状態で、第１の通信ユニッ）１１がデータを送信しない時は、ＴＸＤのビンは高い電位であり、一方第１の通信ユニット１１がデータを送信するときはＴＸＤのビンは低い電位にあり、データはそのビンから送信される。第２の通信ユニット１２がアクティブてないときは、ＤＮＡのビンは高い電位にあり、通信ユニッ）１２がデータを送信するときには、そのビンは低い電位となってデータはそのビンから送信される。送信されたデータは通信ユニット１１のビンＲＸＤが低い電位にある時、そのビンを介して受信される。

インターフェース１０において、リ−１・線１３．１４は通信ユニッ）１１の２線接続端子の第１と第２の端子となっており、一方リード線１５は第２の通信ユニット１２の単線接続端子となっている。リード線１３は抵抗Ｒ１を介してトランジスタＴ２のベースに接続されており、そのトランジスタのエミッタはアースに、又コレクタは抵抗Ｒ１２を介して電；原ＶＡに接続されている。トランジスタＴ２のコレクタは抵抗Ｒ２を介してコンパレータＩＣＩの非反転入力端子に接続されている。電源ＶＡとアース間に接続された抵抗Ｒ８、Ｒ９によって形成される分圧器によりコンパレータＩＣＩの反転入力端子に所定の電位が印加される。コンパレータＩＣＩの出力端子は抵抗Ｒ１１を介して電源ＶＡに、又抵抗ＲＩＯを介して非反転入力端子に接続されている。トランジスタＴ２のコレクタに現われる出力はＦ　Ｅ　Ｔ　Ｉ−ランジスタＴ１のゲートに接続され、そのトランジスタのソースは抵抗Ｒ３を介して電源ＶＢに、又抵抗Ｒ４を介して通信ユニツ）１２のＤＩＡピンへの単線接続端子を形成するリード線１５に接続されている。

通信ユニッ）！２内のＤＩＡのビンの電位に関ｒる状態が抵抗Ｒ６によって概略示されている。この抵抗Ｒ６は、抵抗Ｒ５を介して電源ＶＢにあるいはアースに接続される。抵抗Ｒ３、Ｒ４の接続点は抵抗Ｒ７を介してコンパレータＩＣＩの非反転入力端子に接続されており、又ツェナーダイオードＺＤ１とコンデンサＣＩが電圧安定のために非反転入力端子とアース間に接続されている。

コンパレータＩＣＩの反転入力端子に現れる電位■（−）はＶＡと抵抗Ｒ８、Ｒ９によって設定されるが、その非反転入力端子の電位Ｖ（＋）はＴＸＤのビンが高い或いは低い電位にあるか否かに従って、又ＤＩＡのビンが高い或いは低い電位にあるかどうかに従って定められる。

従って以下の３つの状態が考えられる。

（１）通信ユニッｌ−１１がアクティブでなく、データを送信しない時は、ＴＸＤのビンは高い電位にあるので、トランジスタＴ２は導通し、コンパレータＩＣＩの非反転入力端子と反対側の抵抗Ｒ２の端子は実質的にアースに接続され、非反転入力端子の電位は抵抗Ｒ２と、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６の並列回路と直列に接続された抵抗Ｒ７とによって形成される分圧器によって定められる。

　ＶＡは通常５ｖであり、ＶＢは６〜５０Ｖ間の電圧であり、各抵抗の値は、ＶＢが６Ｖである時コンパレータＩＣＩの非反転入力端子Ｖ（＋）の電位が反転入力端子の電位Ｖ　＜−＞よりも大きいように定められる。それによりコンパレータＩＣＩの出力は高い電位となるので、リード線１４はＲＸＤのビンを高い電位に保ちデータを受信するのを防止する。

（２）通信ユニット１１がデータを送信するときは、ＴＸＤのビンは低い電位にあり、それによりトランジスタＴ２が遮断され、トランジスタＴ１が導通する。

コンパレータＩＣ１の非反転入力端子の電位■（＋）は電源ＶＡとアース間に接続された抵抗Ｒ１２、Ｒ２、Ｒ７によって形成される分圧器により定められる。

電位Ｖ（＋）は反転入力端子の電位■（−）よりもまだ高いので、コンパレータＩＣＩの出力は高い電位となったままであり、それによりＲＸＤのビンは高い電位となっており自分で送信したデータの受信が防止される。

（３）通信ユニット１２がデータを送信する時、ＤＩＡのビンは低い電位にある。この時ＴＸＤのビンが高電位にあるときは、トランジスタＴ２が導通し、抵抗Ｒ２の一端は実質的にアースに接続される。抵抗Ｒ３、Ｒ４、Ｒ６はＶＢとアース間に接続された分圧器を形成し、抵抗Ｒ３、Ｒ４の接続点の電位が抵抗Ｒ７、Ｒ２、Ｒ１２によって形成される分圧器によりコンパレータＩＣＩの非反転入力端子に印加される。

これらの抵抗を適当に定めることにより電位■（＋）はＶＢが５０Ｖであっても反転入力端子の電位■（−）よりもかなり小さくすることができるので、コンパレータＩＣＩの出力は低い電位となり、通信ユニッ）１１のビンＲＸＤは低い電位に保たれ、通信ユニット１２から送信されるデータは通信ユニット１ｍにおいて受信することができる。

好ましい実施例によれば、トランジスタＴ１はＢＣ８４８、トランジスタＴ２はＢ５５１２３、コンパレータ■Ｃ１はＬＭ２９０１、ツェナーダイオードＺＤＩはＺ６Ｖ８であり、またＶＡは５ボルト、ＶＢは６から５０ボルトである。また各抵抗の値は、以下の通りである。

ＲＸ　＝ＩＫΩ Ｒ２＝１００Ω Ｒ３＝１００にΩ Ｒ４＝１００Ω Ｒ５＝１００にΩ Ｒ６＝１００Ω Ｒ７＝　１００　ＫΩ Ｒ８＝５６にΩ Ｒ９＝１０にΩ Ｒ１０＝４６４にΩ Ｒ１１＝２にΩ Ｒ１２＝２．７にΩ また、コンデンサＣ１は０．１ｎＦである。

これらの素子を用いると、コンパレータＩＣＩの反転入力端子の電位は、Ｖ（）＝（Ｒ９／（Ｒ８＋Ｒ９））　・Ｖ　Ａ＝０．７５Ｖとなる。

またＴＸＤのビンが高い電位となる第１の状態では、コンパレータの非反転入力端子の電位はＶ（”）：［Ｒ２／（Ｒ２＋（Ｒ３１１（Ｒ４＋Ｒ５＋Ｒ６））＋Ｒ７）コ−ＶＢ＝（１／６）・ＶＢとなる。

ＴＸＤのビンが低い電位となる第２の状態では、コンパレータの非反転入力端子の電位■（＋）はＶ（＋）＝（Ｒ？／（Ｒ？＋Ｒ１２＋Ｒ２））　−Ｖ　Ａまた、ＤＩＡのビンが低い電位で、ＴＸＤのビンが高い電位となる第３の状態では、コンパレータの非反転入力端子の電位■（＋）はＶ（＋）＝（（Ｒ４＋Ｒ６）／（Ｒ３＋Ｒ４＋Ｒ６））・（Ｒ２／（Ｒ？＋Ｒ２））◆ＶＢ＝（１／２０００）・ＶＢとなる。

ＶＢが最大の５０ボルトを取るとき、コンパレータＩＣＩの非反転入力端子の電位Ｖ（＋）は、反転入力端子の電位■（−）より小さい２３　ｍ　Ｖであり、またコンパレータの出力は低い電位となり、この電位が端子ＲＸＤに印加されデ・ −夕受信を可能にする。

本発明に関わるインターフニー・スの利点はエコーを抑圧できることである。これは通信ユニット１１によりＴＸＤのと〉−から送信されるデータが同時にマイクロコンピュータのビンＲＸＤによって受信されないことから理解てきる。８０５１系のマイクロコンピュータ”Ｃは、送信はデータが送信Ｉ／ジスタに送られるとただちに開始され、実際の送信はソフトウェアによって制御されることなく順次自動的に行なわれる。

通常のインターフェースでは、プログラムを中断し、送信が終了し続いて少し前に送信されたデータを記憶していた受信レジスタをクリアし、受信レジスタが外部から来るデータを受信できろようになるまで待機するようにしなければならない。このように必要となる待機時間はプログラムを走らせるごとに数個のデータ送信が行なわれる場合には瞬時に累積してしまう、というのは、プログラムはこの待機時間の間に終らせることができず、時間を必要とするプログラムシーケンスは不本意に遅延してしまうからである。

ｍ咋調査報告国際調査報告　ρＣＴ／ＥＰ　ａＢ／１１０９０４

Claims

【特許請求の範囲】１）２線接続端子を有する第１の通信ユニツトと単線接続端子を有する第２の通信ユニツト間に用いられるインターフェースにおいて、第２の通信ユニツトからのデータ信号を第１の通信ユニツトに送信するためのコンパレータで、その出力端子が２線接続端子の第１の端子に接続されまた非反転入力端子が単線接続端子に接続されたコンパレータと、２線接続端子の第２の端子に接続されたトランジスタと、２線接続端子の第２の端子の電位の高低並びに単線接続端子の電位の高低に従って前記トランジスタを介した送信を制御しコンパレータの非反転入力端子の電位を制御する切換網とを有し、第１の通信ユニツトにより２線接続端子の第２の端子からデータ信号が送信されるときは２線接続端子の第１の端子は高い電位となり、それにより第１の通信ユニツトから送信されるデータは第１の通信ユニツトの２線接続端子の第１の端子には受信されず、また、第２の通信ユニツトにより単線接続端子からデータ信号が送信されるときはコンパレータの出力は低い電位となり、それにより送信データが第１の通信ユニツトの２線接続端子の第１の端子に受信されることを特徴とする２つの通信ユニツト間に用いられるインターフエース。２）前記切換網は、２線接続端子（ＴＸＤ、ＲＸＤ）の第２の端子（ＴＸＤ）の電位に従って動作する第２のトランジスタ（Ｔ２）を有する請求の範囲第１項に記載のインターフエース。３）第１のトランジスタは、電界効果型のトランジスタ（Ｔ１）であり、第２のトランジスタ（Ｔ２）の出力端子が第１のトランジスタのゲートに接続されるとともに、単線接続端子（ＤＩＡ）に接続されたコンパレータ（ＩＣ１）の非反転入力端子に接続される請求の範囲第２項に記載のインターフエース。４）前記切換網は、前記第１と第２のトランジスタと、コンパレータ（ＩＣ１）の非反転入力端子に印加される電位を定める一連の分圧器として機能するように接続された複数の抵抗から構成され、前記の分圧器の内第１の分圧器（Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７）は、第１の電源（ＶＢ）とアース間に接続されて２線接続端子の第２の端子（ＴＸＤ）が高い電位にあるとき動作し、第２の分圧器（Ｒ２、Ｒ７、Ｒ１２）は、第２の電源（ＶＡ）とアース間に接続されて２線接続端子の第２の端子（ＴＸＤ）が低い電位にあるとき動作し、第３の分圧器（Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ７）は、第１の電源（ＶＢ）とアース間に接続されて単線接続端子（ＤＩＡ）が低い電位にあるとき動作する請求の範囲第３項に記載のインターフエース。５）前記第１の分圧器は、第２のトランジスタ（Ｔ２）が導通したとき動作し、前記第２の分圧器は、第１のトランジスタが導通したとき動作し、前記第３の分圧器は、単線接続端子が低い電位にあるとき動作する請求の範囲第４項に記載のインターフエース。６）他の分圧器（ＶＡ、Ｒ８、Ｒ９）により所定の電位がコンパレータ（ＩＣ１）の反転入力端子に印加され、コンパレータ（ＩＣ１）の非反転入力端子がアースに接続されたダイオード（ＺＤ１）とコンデンサ（Ｃ１）によって安定化される請求の範囲第１項から第５項までのいずれか１項に記載のインターフエース。