KR102210652B1 - 버스 시스템용 가입자국, 그리고 버스 시스템에서의 라인 전도성 방출을 감소시키는 방법 - Google Patents

버스 시스템용 가입자국, 그리고 버스 시스템에서의 라인 전도성 방출을 감소시키는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 버스 시스템(1)용 가입자국(10; 30) 및 상기 버스 시스템(1)에서 라인 전도성 방출을 감소시키기 위한 방법에 관한 것이다. 가입자국(10; 30)은, 버스 시스템(1)을 통해 버스 시스템(1)의 하나 이상의 다른 가입자국의 메시지(45; 46; 47)를 송신하거나 수신하기 위한 송/수신 장치(12; 120; 1200)를 포함하고, 상기 버스 시스템(1)에서는 버스 시스템(1)의 버스(40)에 대한 가입자국(10, 20, 30)의 충돌없는 배타적 액세스가 적어도 일시적으로 보장되며, 상기 송/수신 장치(12; 120; 1200)는 버스 시스템(1)에서 라인 전도성 방출을 감소시킬 목적으로 송/수신 장치(12; 120; 1200)의 특성들을 제어하기 위한 방출 제어 장치(126)를 포함하며, 상기 송/수신 장치(12; 120; 1200)는 또한 메시지(45; 46; 47)의 데이터 영역(452) 및 중재 위상(451; 453)에 따라 방출 제어 장치(126)를 스위치-온 또는 스위치-오프하도록 형성된다.

Description

버스 시스템용 가입자국, 그리고 버스 시스템에서의 라인 전도성 방출을 감소시키는 방법{SUBSCRIBER STATION FOR A BUS SYSTEM AND METHOD FOR REDUCING LINE-CONDUCTED EMISSIONS IN A BUS SYSTEM}
본 발명은 버스 시스템용 가입자국, 그리고 버스 시스템에서 라인 전도성 방출을 감소시키기 위한 방법에 관한 것으로, 상기 방법에서는 중재(arbitration) 외에 버스 시스템의 가입자국의 송/수신 장치의 특성들의 제어가 실시된다.
예컨대 센서(들), 제어 유닛(들) 등과 같은 둘 이상의 버스 가입자 간의 통신을 위해 CAN 버스 시스템이 널리 보급되어 있다. CAN 버스 시스템의 경우, 메시지가 ISO11898의 CAN 규격에 기술되어 있는 것과 같은 CAN 프로토콜을 이용하여 전송된다. 차량 내 지능형 센서들의 개수가 증가하고 제어 장치들의 네트워킹이 더욱 강화되면서, CAN 버스에서 가입자국의 개수 및 CAN 버스 상에서의 데이터 트래픽이 계속해서 증가하고 있다.
DE10 000 305 A1호는 CAN(Controller Arear Network)뿐만 아니라, TTCAN(Time Triger CAN = 시간 트리거 CAN)이라 지칭되는 CAN의 확장도 기재하고 있다. CAN에서 이용되는 매체 접근 제어 방법은 비트 단위 중재에 기반한다. CAN의 경우, 비트 단위 중재는 버스를 통해 전송될 메시지 내부의 선행 식별자(leading identifier)에 기초하여 수행된다.
이미 DE 10 2012 200 997호에 기술된 것처럼, 비트 단위 중재의 경우, 복수의 가입자국은, 데이터 전송이 간섭받지 않는 상태에서, 동시에 버스 시스템으로 데이터를 송신할 수 있다.
최근에는, 예컨대 규격 "CAN with Flexible Data-Rate, 규격 버전 1.0"(출처: http://www.semiconductors.bosch.de)에 상응하게 메시지가 전송되는 CAN-FD 등과 같은 기술들도 제안되었다. 상기 기술들의 경우, 데이터 필드들의 영역에서 더 상위의 클록 제어(clocking)를 이용함으로써, 최대로 가능한 데이터 전송률은 1Mbit/s의 값 이상으로 상승한다.
버스 토폴로지는 신호 무결성 및 그에 따른 고속 데이터 전송에 있어서 중요한 역할을 한다. 특히, CAN 버스 시스템의 가입자국을 위한 데이터 라인들의 각각의 분기에서 데이터 전송 시 반사(reflection)가 발생하는 것이 문제이다. 이러한 반사는 송신된 신호들과 중첩되어 수신기의 수신을 방해한다. 반사율이 더 클수록, 데이터 전송률은, 신호를 계속해서 신뢰성 있게 전송할 수 있도록 하기 위해, 더 느리게 선택되어야 한다.
CAN 고속 트랜시버(CAN-HS-Transceiver)라고도 지칭되는 CAN 고속 송/수신 장치에 대한 가장 중요한 요건은, 함수 매개변수들의 준수를 제외하고,
- 방출,
- 전자기 호환성(EMC)의 영역에서 잡음 여유도 측정을 위한 방법인 Direct Power Injection (DPI), 및
- 정전기 방전(ESD = Electrostatic Discharge)
과 관련한 요건들을 충족하는 것이다.
한편, 일부 CAN 사용자에 의한 CAN-FD의 도입과 더불어, 이제 초당 1MBit(1Mbps) 초과, 2Mbps, 4Mbps 및 경우에 따라서는 그보다 높은 비트율이 사용되고 있다. 여기서 문제는, CAN 버스 시스템을 위한 데이터 전송률의 상승에도 제조업자들은 방출 한계값들에 대해, 예컨대 "CAN 인터페이스 1.3을 위한 하드웨어 요건"에 따라 구성되는 종래의 CAN 버스 시스템에서와 동일한 값들을 요구하고 있다는 점이다. 현재 상기 한계값들은, 더 높은 비트율이 이용될 경우, CAN-FD에 의해서는 준수될 수 없다. 한계값 위반의 원인은 송/수신 장치(트랜시버)가 변함없는 조건일 때 에너지 밀도가 증가하는 데 있는데, 그 이유는 CAN 신호에서 시간당 더 많은 에지(edge)가 유발되기 때문이다.
종래 기술로 충족될 수 없는 또 다른 요건은, 두 버스 라인 상의 디커플링 네트워크에서 +/-10옴에 상당하는 비대칭 저항의 조건에서도 방출 한계를 준수해야 한다는 CAN 사용자의 요구이다. 이러한 요구는 실제 차량에서 두 버스 라인의 상이한 라인 저항들을 재현해야 한다.
그러므로 본 발명의 과제는 앞에서 언급한 문제들을 해결하는 버스 시스템용 가입자국 및 방법을 제공하는 것이다. 특히, CAN 송/수신 장치(CAN 트랜시버)의 정상 모드에서 방출이 최소값으로 감소함으로써, CAN-HS 또는 CAN-FD에 대해서도 CAN 사용자의 방출 한계가 준수되게 하는 버스 시스템용 가입자국 및 방법을 제공한다.
상기 과제는 청구항 제1항의 특징들을 갖는 버스 시스템용 가입자국에 의해 해결된다. 본원의 가입자국은, 버스 시스템의 버스에 대한 가입자국의 충돌없는 배타적 액세스가 적어도 일시적으로 보장되는 버스 시스템을 통해, 버스 시스템의 하나 이상의 다른 가입자국의 메시지를 송신하거나 수신하기 위한 송/수신 장치를 포함하며, 상기 송/수신 장치는 버스 시스템에서 라인 전도성 방출을 감소시킬 목적으로 송/수신 장치의 특성들을 제어하기 위한 방출 제어 장치를 포함하며, 상기 송/수신 장치는 또한 메시지의 중재 위상 및 데이터 영역에 따라 방출 제어 장치를 스위치-온 또는 스위치-오프하도록 형성된다.
본원의 가입자국에 의해, CAN에 대해 현재 규정되어 있는 방출 한계값들의 준수가 CAN-FD 비트율에서도 가능해진다. 또한, 버스 시스템의 디커플링 네트워크에서 비대칭 저항들을 이용한 측정 시 방출 한계값들이 준수될 수 있다.
또 다른 한 장점은, 필드에서 버스 라인 조건들에 대한 자동 매칭이 가능하다는 것이다.
그에 따라, 본원의 가입자국은 예컨대 CAN-FD 등과 같은 더 상위의 클록 제어 시스템들에서 사용하기에도 적합하다. 앞에서 기재한 가입자국은, 지금까지 규정된 방출 한계값들로 인해 데이터 전송률의 추가 상승이 불가능했던 애플리케이션들에서도 CAN-FD를 사용하기에 적합하다. 그 밖에도, 앞에서 기재한 가입자국에 의해 CAN-FD에서 전송 가능한 최대 데이터 전송률이 상승할 수 있다.
또 다른 한 장점은, 앞에서 기재한 가입자국에 의해 예컨대 이더넷 등과 같은 또 다른 데이터 전송 프로토콜들과 유사하게 메시지를 송신함으로써 데이터 전송률의 상승이 훨씬 더 간단하게 실현될 수 있다는 데 있다.
본원의 가입자국은 원칙적으로 단 하나의 가입자만 송신하는 점이 보장되는 통신 위상을 특징으로 하는 모든 2선식 인터페이스(two-wire Interface)에서 적용될 수 있다.
본원의 가입자국의 바람직한 추가 구현예들은 종속 청구항들에 기재되어 있다.
본원의 가입자국은 바람직하게는 버스 시스템에서 통신의 제어를 위한 통신 제어 장치도 포함하며, 상기 통신 제어 장치 또는 송/수신 장치는 데이터 영역의 검출을 위한 검출 장치를 갖는다.
가능하다면, 송/수신 장치는, 중재 위상의 종료 시 BRS 비트의 검출을 기반으로 데이터 영역을 식별하도록 구성된 검출 장치를 갖는다.
또 다른 한 실시예에 따라, 송/수신 장치는, 통신 제어 장치의 스위칭 신호를 기반으로 데이터 영역을 식별하도록 구성된다. 이 경우, 통신 제어 장치는, 데이터 영역의 식별 후에 단자를 통해 스위칭 신호를 송/수신 장치로 송출하도록 구성된 검출 장치를 가질 수 있다.
또 다른 한 실시예에 따라, 송/수신 장치는, 송신 신호의 모니터링을 기반으로 데이터 영역을 식별하도록 구성된 검출 장치를 갖는다. 이 경우, 검출 장치는 송신 신호의 하강 에지 또는 상승 에지를 계수하기 위한 카운터를 가질 수 있다. 또한, 검출 장치는 카운터를 리셋하기 위한 타이머를 추가로 포함할 수 있다.
전술한 가입자국은, 하나의 버스와, 이 버스를 통해 서로 통신할 수 있도록 서로 연결된 둘 이상의 가입자국을 포함하는 버스 시스템의 부분일 수 있다. 이 경우, 상기 둘 이상의 가입자국 중 적어도 하나는 전술한 유형의 가입자국이다.
앞서 언급한 과제는, 청구항 제10항의 특징들을 갖는, 버스 시스템에서 라인 전도성 방출을 감소시키기 위한 방법에 의해서도 해결된다. 상기 방법은, 송/수신 장치를 이용하여, 버스 시스템의 버스에 대한 가입자국의 충돌없는 배타적 액세스가 적어도 일시적으로 보장되는 버스 시스템을 통해 버스 시스템의 하나 이상의 다른 가입자국의 메시지를 송신하는 단계와, 버스 시스템의 라인 전도성 방출을 감소시키기 위해, 송/수신 장치의 방출 제어 장치를 이용하여 송/수신 장치의 특성들을 제어하는 단계와, 메시지의 중재 위상 및 데이터 영역에 따라 방출 제어 장치를 스위치-온 또는 스위치-오프하는 단계를 포함한다.
상기 방법은, 앞에서 본원의 가입자국과 관련하여 언급한 것과 동일한 장점들을 제공한다.
본 발명의 또 다른 가능한 구현예들은 전술한 또는 하기에서 실시예들과 관련하여 기술되는 특징들 또는 실시형태들의 명시되지 않은 조합들도 포함한다. 이 경우, 통상의 기술자는 개별 양태들도 개선 또는 보완으로서 본 발명의 각각의 기본 형태에 부가할 것이다.
하기에서 본 발명은 첨부한 도면을 참조하여 실시예들에 따라 더 상세하게 기재된다.
도 1은 제1 실시예에 따른 버스 시스템의 간략한 블록회로도이다.
도 2는 제1 실시예에 따른 버스 시스템에서 시간에 걸친 버스 신호의 목표 전압 특성곡선을 나타낸 그래프이다.
도 3은 제1 실시예에 따른 버스 시스템에서 라인 전도성 방출의 측정을 위한 디커플링 네트워크의 전기 회로도이다.
도 4는 제1 실시예에 따른 버스 시스템의 가입자국의 송/수신 장치의 블록회로도이다.
도 5는 제1 실시예에 따른 버스 시스템의 가입자국에 의해 송신되는 메시지의 구조를 설명하기 위한 도해이다.
도 6은 제2 실시예에 따른 버스 시스템의 가입자국의 송/수신 장치의 블록회로도이다.
도 7은 제3 실시예에 따른 버스 시스템의 가입자국의 송/수신 장치의 블록회로도이다.
도면들에서 동일하거나 기능이 동일한 요소들은, 별도의 사항이 명시되어 있지 않는 한, 동일한 도면부호들을 갖는다.
도 1에는, 예컨대 CAN 버스 시스템, CAN-FD 버스 시스템 등일 수 있는 버스 시스템(1)이 도시되어 있다. 버스 시스템(1)은 차량, 특히 자동차, 항공기 등에서, 또는 병원 등에서 이용될 수 있다.
도 1에서, 버스 시스템(1)은 제1 버스 코어(41) 및 제2 버스 코어(42)를 가진 버스(40)에 각각 연결되는 복수의 가입자국(10, 20, 30)을 포함한다. 버스 코어들(41, 42)은 CAN_H 및 CAN_L로도 지칭될 수 있고, 송신 상태에서 우성 레벨의 결합을 위해 이용된다. 버스(40)를 통해, 메시지들(45, 46, 47)은 신호들의 형태로 개별 가입자국들(10, 20, 30) 간에 전송될 수 있다. 가입자국들(10, 20, 30)은 예컨대 자동차의 제어 유닛들 또는 표시(display) 장치들일 수 있다.
도 1에 도시된 것처럼, 가입자국들(10, 30)은 각각 통신 제어 장치(11)와, 송/수신 장치(12)를 갖는다. 그에 비해, 가입자국(20)은 통신 제어 장치(11)와, 송/수신 장치(13)를 갖는다. 가입자국들(10, 30)의 송/수신 장치들(12) 및 가입자국(20)의 송/수신 장치(13)는, 비록 도 1에는 도시되어 있지 않지만, 각각 버스(40)에 직접 연결되어 있다.
통신 제어 장치(11)는, 각각의 가입자국(10, 20, 30)과, 버스(40)에 연결된 가입자국들(10, 20, 30) 중 다른 가입자국의 버스(40)를 통한 통신을 제어하는 데 이용된다. 송/수신 장치(12)는 신호의 형태로 메시지들(45, 47)을 송신하기 위해, 그리고 차후 훨씬 더 상세하게 기술하겠지만, CAN-FD 비트율에서 방출 한계들이 준수되도록 버스 시스템(1)에서 라인 전도성 방출을 감소시키기 위해 이용된다. 라인 전도성 방출은 버스(40) 상에서 발생할 수 있다. 통신 제어 장치(11)는 종래의 CAN 컨트롤러처럼 구현될 수 있다. 송/수신 장치(13)는 종래의 CAN 트랜시버처럼 구현될 수 있다.
도 2에는, 도 4에 더 구체적으로 도시되어 있는 송/수신 장치(12)에 의해 발생하는 것과 같은 스위칭 에지들(51, 52)을 갖는, 시간(t)에 걸친 전압 특성곡선(U)이 도시되어 있다. 스위칭 에지(51)는 우성 상태(53)에서 열성 상태(54)로 신호의 전이에 상응한다. 스위칭 에지(52)는 열성 상태(54)에서 우성 상태(53)로 신호의 전이에 상응한다. 도시된 전압 특성곡선은 송/수신 장치(12)에 의해 생성될 목표 전압 특성곡선과 같은 스위칭 에지들(51, 52)을 갖는다. 우성 상태(53)는 우성 버스 상태에 상응한다. 열성 상태(54)는 열성 버스 상태에 상응한다.
도 3에는, 버스(40)의 CAN_H 및 CAN_L에 대한 두 버스 코어에서의 디커플링 네트워크가 도시되어 있다. 디커플링 네트워크는 CAN 트랜시버들 또는 송/수신 장치들(12) 및 송/수신 장치(13)의 라인 전도성 방출의 측정에 이용된다. 디커플링 네트워크의 경우, 제1 커패시터(C1)와 제1 저항(R1)으로 이루어진 직렬 회로가 버스 코어 CAN_H에 할당되고, 제2 커패시터(C2)와 제2 저항(R2)으로 이루어진 직렬 회로는 버스 코어 CAN_L에 할당된다. 제1 및 제2 커패시터(C1, C2)의 각각의 일측이 방출 한계값(EMI1)의 디커플링을 위해 제3 저항(R3) 및 측정 장치(50)와 각각 연결된다. 저항(R3)은 그의 타측 단부에서 접지된다.
CAN 트랜시버들 또는 송/수신 장치(13) 및 송/수신 장치들(12)의 라인 전도성 방출은 150옴 방식(IEC 61967-4, 집적 회로, 전자기 방출의 측정, 150kHz 내지 1GHz - 제4부: 전도성 방출의 측정 - 1/150 직접 커플링 방식)에 상응하게, 그리고 IEC 62228(CAN 트랜시버의 EMC 평가 = EMC evaluation of CAN Transceivers)에 따라 측정된다. 도 3의 디커플링 네트워크를 이용한 방출 측정 시, 두 버스 코어(CAN_H 및 CAN_L)의 교류 전압 신호인 하향 분기된 AC 신호가 평가된다. 측정 장치(50)에서는, 제3 저항(R3)에 추가로, 50옴의 내부 저항으로 재차 측정된다.
방출에 대한 영향 변수들은,
- 구동기 전류 및 내부 저항과 관련하여 CAN_H, CAN_L에 대한 두 송신단의 매칭(matching),
- 두 송신단 사이의 트리거 타이밍(trigger timing), 및
- 두 송신단의 전류-전압 특성곡선(I-U 특성곡선)이다.
가입자국(20)의 송/수신 장치(13)는, CAN-HS에 대한 현재 요건의 한계값들, 즉, 초당 최대 500KBit(500kbps)가 달성되도록, 방출에 대한 영향 변수들을 통제한다.
한편, 도 4에는, 가입자국들(10, 30)의 송/수신 장치(12)의 구성이 더욱 구체적으로 도시되어 있다. 이에 따르면, 송/수신 장치(12)의 일측은 버스(40)에 연결되고 타측은 통신 제어 장치(11)에 연결된다. 그럼으로써, 송/수신 장치(12)는 통신 제어 장치(11)로부터 송신 신호(TX)를 수신하여 버스(40)로 커플링할 수 있다.
도 4에서, 송/수신 장치(12)는, 제1 트랜지스터(121) 및 제1 구동기(DRV)(122)가 배치되어 있는, 버스 코어(41)용 신호(CAN_H)를 위한 경로와, 제2 트랜지스터(123) 및 제2 구동기(DRV)(124)가 배치되어 있는, 버스 코어(42)용 신호(CAN_L)를 위한 경로를 갖는다. 제1 트랜지스터(121)는 다이오드(1211)를 통해 도 2에서 설명한 전압(VCC5)과 연결된다. 제2 트랜지스터(123)는 다이오드(1231)를 통해 신호(CAN_L)용 단자와 연결된다. 또한, 제2 트랜지스터(123)는 접지(GNDL)와 연결되며, 즉, 접지된다. 두 신호(CAN_H 및 CAN_L)는 모두 전압 밸런스 측정 장치(125)로 공급됨 다음, 이어서 방출 제어 장치(126)로 공급된다. 방출 제어 장치(126)는 결선(1271)을 통해 검출 장치(127)에 의해 스위치-온 또는 스위치-오프된다. 방출 제어 장치(126)가 스위치-온되어 작동 중에 있다면, 방출 제어 장치는 결선(1261)을 통해 경로(CAN_H) 내 방출의 영향 변수들의 조정을 위한 신호를 제1 구동기(DRV)(122)로 송출할 수 있다. 또한, 방출 제어 장치는 결선(1262)을 통해 경로(CAN_L) 내 방출의 영향 변수들의 조정을 위한 신호를 제2 구동기(DRV)(124)로 송출할 수 있다.
전압 밸런스 측정 장치(125)는 CAN_H와 CAN_L의 AC 합 신호(sum signal)를 측정한다. 검출 장치(127)는, CAN 통신 동안 방출 제어 장치(126)를 이용한 제어에 적합한 위상을 검출하고 결정한다.
도 5에서, 메시지(45)에 따라, 도 5의 상단 CAN 프레임 및 도 5의 하단 CAN-FD 프레임에 대해 각각 시간(t)에 걸친 전압(U)으로서 도시된 것처럼, 버스(40)를 통한 CAN 통신은 기본적으로 2가지 위상으로, 요컨대 개략적으로만 도시된 중재 위상들(451, 453)과; CAN-HS의 경우 데이터 필드라고도 지칭되고 CAN-FD의 경우에는 데이터 위상으로도 지칭되는 데이터 영역(452);으로 분할된다. CAN-FD의 경우, 종래의 CAN에 비해, 중재 위상의 종료 시 후속 데이터 위상에 대한 비트율이 예컨대 2, 4, 8Mbps로 증가한다. 그에 따라, CAN-FD의 경우, 중재 위상들(451, 453)에서 비트율이 데이터 영역(452)에서의 비트율보다 더 작은 점이 적용된다. CAN-FD의 경우, 데이터 영역(452)은 CAN 프레임의 데이터 영역(452)에 비해 명백히 단축된다. 그럼에도 CAN-FD는, 더 짧은 데이터 위상에도 불구하고, CAN-HS의 경우보다 더 많은 데이터의 전송을 가능하게 한다.
방출 제어 장치(126)를 이용한 제어를 위한 적합한 위상들 또는 영역들은, 가입자국(10, 30)은 자체적으로 송신하고 버스 시스템(1)의 다른 가입자국은 송신하지 않는 점이 보장되는 경우에는 항시 제공된다. 이는 CAN 및 CAN-FD에서 도 5의 데이터 영역(452)에서의 경우에 해당된다.
검출 장치(127)를 이용하는 중재 위상(451, 453) 또는 데이터 영역(452)의 종료의 식별은, 본 실시예에서는 중재 위상들(451, 453)의 종료 시 존재하는 BRS 비트를 통해 수행된다. 이 경우, 송/수신 장치(12)는, 데이터 영역(452)에서 이용되는 데이터 전송 프로토콜을 디코딩할 수 있다. 그에 따라 송/수신 장치(12)는 부분 네트워킹 모드용 트랜시버(partial networking Transceiver)이다.
검출 장치(127)가 데이터 영역(452)을 검출했다면, 검출 장치는 결선(1271)을 통해 방출 제어 장치(126)를 활성화하며, 그럼으로써 방출 개루프 제어 및 특히 방출 폐루프 제어가 수행된다. 이를 위해, 방출 제어 장치(126)는 다양한 변수들을 검출할 수 있다. 예컨대 방출 제어 장치(126)는, CAN_H 및 CAN_L 트랜시버 내부에서, 즉, 송/수신 장치(12) 내에서 탭핑(tapping)될 수 있는 방출 한계값(EMI1)의 척도를 검출할 수 있다. 방출 제어 장치(126)는 송/수신 장치(12)에 의해 자체적으로 송신되는 우성 위상들 동안 CAN_H 및 CAN_L에서의 구동 전류들도 검출할 수 있다.
방출 제어 장치(126)에 의한 방출 개루프 제어는 데이터 영역(452)의 식별 시 시작되며, 라인 전도성 방출이 최소화되도록 CAN_H 및 CAN_L의 송신단들을 위한 영향 변수들을 조정한다. 이를 위해, 동일 출원인의 공개되지 않은 선행 출원에 기술된 방법이 이용될 수 있다. 데이터 영역(452)의 종료 시, 방출 제어 장치(126)에 의한 방출 개루프 제어가 종료된다. 이 경우, 이용된 조정 사항들이 저장되어, 검출 장치(127)가 후속 데이터 영역(452) 또는 중재 위상(451, 453)의 종료를 검출하고 그에 따라 식별할 때까지 보유된다. 그에 따라, 방출 제어 장치(126)는 메시지(45) 또는 메시지들(46; 47)의 데이터 영역(452) 및 중재 위상(451; 453)에 따라 스위치-온 또는 스위치-오프될 수 있다.
가입자국(30)은 가입자국(10)과 동일한 방식으로 동작한다.
본 실시예에 따른 송/수신 장치(12)는, 부분 네트워크 기능을 위해 송/수신 장치(12) 내에 프로토콜 컨트롤러가 통합되어 중재의 종료 시 특히 BRS 비트를 식별하는 데 이용될 수 있는 경우, 특히 경제적으로 실현될 수 있다. 이 경우, 프로토콜 컨트롤러는 충분히 정확한 클록 펄스에 의해 작동되어야 한다.
도 6에는, 제2 실시예에 따른 통신 제어 장치(110) 및 송/수신 장치(120)가 도시되어 있다. 송/수신 장치(120)의 경우, 데이터 영역(452)의 식별은 통신 제어 장치(110)의 데이터 필드 검출 장치(111)로 수행된다. 데이터 필드 검출 장치(111)는 통신 제어 장치(110)의 CAN 모듈에 의해 구현될 수 있다. 통신 제어 장치(110)는 검출 장치(111)의 스위칭 신호(S)를 이용하여 식별의 결과를 단자(128)를 통해 송/수신 장치(120)로 송출한다. 스위칭 신호(S)는 데이터 영역(452)을 시그널링한다. 이 경우, 송/수신 장치(120) 및 통신 제어 장치(110)는 단자(128)를 위한 추가 핀(pin)을 각각 갖는다.
그 외에는, 본 실시예에 따른 버스 시스템은 제1 실시예에 따른 버스 시스템(1)과 동일한 방식으로 구성된다.
그에 따라, 본 실시예에 따른 송/수신 장치(120)의 경우, 단자(128)를 위해 단 2개의 추가 핀만이 요구된다. 이는, 송/수신 장치(12) 내에 통합되어, 특히 중재의 종료 시 BRS 비트를 식별하고 충분히 정확한 클록 펄스에 의해 작동되어야 하는 프로토콜 컨트롤러가 필요한 제1 실시예에 따른 해결책보다 더 경제적이다.
도 7에는, 제3 실시예에 따른 송/수신 장치(1200)가 도시되어 있다. 이 송/수신 장치(1200)의 경우, 검출 장치(1270)를 이용한 데이터 영역(452)의 식별이 송신 신호(TX)의 모니터링을 통해 수행된다. 그에 따라, 데이터 영역(452)을 식별하기 위해, 송/수신 장치(1200)의 송신 신호(TX)의 입력이 평가된다. 더 정확하게 말하면, 데이터 영역(452)을 검출하여 식별하기 위해, 통신 제어 장치(11)로부터 송/수신 장치(1200)에 도달하는 송신 신호(TX)의 하강 에지가 관찰된다. 검출 장치(1270)는, 송신 신호(TX)의 계수된 하강 에지들에 따라, 송/수신 장치(1200)가 데이터 영역(452) 내에서 송신기로서 작동하는지를 판단한다. 그에 따라, 데이터 필드 검출 장치(1270)는 특히 5비트 카운터로서 형성된 카운터(1272)를 포함한다. 송신 신호(TX)의 하강 에지들은 검출 장치(1270) 또는 카운터(1272)의 클록 입력으로서 이용된다. 그 대안으로, 카운터(1272)는 송신 신호(TX)의 상승 에지들도 계수할 수 있다.
이 경우, 중재 위상들(451, 453) 내에서 정지 비트(들) 없이(stuff condition) 최대 35비트가 송신되는 점이 이용되며, 다시 말해 최대 17개의 하강 에지가 발생한다. 이는, 예컨대 5비트 카운터를 이용하여 검출될 수 있다. 카운터(1272)의 리셋은 타이머(1273)를 통해 수행된다. 중재 위상들(451, 453)의 비트율은 검출 장치(1270)로 전송된다. 타이머(1273)는 일반적으로 8비트이다. 그러나 타이머(1273)는 최소 6비트 및 최대 11비트일 수도 있다. 타이머(1273)의 선택은 버스 시스템의 각각 이용된 데이터 전송 프로토콜에 따라 결정된다.
그 외에는, 본 실시예에 따른 버스 시스템은 제1 실시예에 따른 버스 시스템(1)과 동일한 방식으로 구성된다.
본 실시예에 따른 송/수신 장치(1200)는 CAN-HS뿐만 아니라 CAN-FD에도 적용될 수 있다. 송/수신 장치(1200)에 의해, 데이터 영역(452)은 추가 핀 없이 송/수신 장치(1200) 및 통신 제어 장치(11)에서 식별된다. 또한, 제1 실시예에서와 같은 추가 프로토콜 컨트롤러가 요구되지 않는다.
송/수신 장치(1200)에 의해, 모든 용례에 대해 라인 전도성 방출의 감소가 달성될 수 있다.
제1 내지 제3 실시예에 따른, 가입자국들(10, 20, 30)의 버스 시스템(1) 및 방법의 전술한 모든 구성들은 개별적으로도, 또는 모든 가능한 조합으로도 이용될 수 있다. 추가로 특히 하기 변형예들을 생각해볼 수 있다.
제1 내지 제3 실시예에 따른 전술한 버스 시스템(1)은 CAN 프로토콜을 기반으로 하는 버스 시스템에 기초하여 기술된 것이다. 그러나 제1 내지 제3 실시예에 따른 버스 시스템(1)은 또 다른 유형의 통신 네트워크일 수도 있다. 이 경우, 버스 시스템(1)에서 버스(40) 또는 이 버스(40)의 공통 채널에 대한 가입자국(10, 20, 30)의 충돌없는 배타적 액세스가 적어도 특정 시간 간격 동안 보장되는 점은 바람직하긴 하지만 필수 전제조건은 아니다.
제1 내지 제3 실시예에 따른 버스 시스템(1)은 특히 CAN 네트워크이거나, CAN-FD 네트워크이거나, 또는 방출 제어 장치(126)에 의해 실행되는 방출 개루프 제어 및 특히 방출 폐루프 제어와 관련해서는 플렉스레이 네트워크이다.
제1 내지 제3 실시예에 따른 버스 시스템들(1) 내에서 가입자국들(10, 20, 30)의 개수 및 배치는 임의적이다. 특히, 가입자국들(10)만, 또는 가입자국들(30)만 제1 내지 제3 실시예의 버스 시스템들(1) 내에 제공될 수도 있다.
훨씬 더 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 메시지들(45, 46, 47)의 CAN 프레임 내에서 데이터 전송이 예컨대 이더넷 등과 같은 데이터 전송 프로토콜들과 유사하게 수행될 수 있다.
전술한 실시예들의 기능은 트랜시버 혹은 송/수신 장치(12); 또는 트랜시버 혹은 CAN 트랜시버; 또는 트랜시버 칩 세트 혹은 CAN 트랜시버 칩 세트; 또는 통신 제어 장치(11) 등에서도 구현될 수 있다. 그에 추가로, 또는 그 대안으로, 상기 기능이 기존 제품들에 통합될 수도 있다. 특히, 상기 기능이 별도의 전자 모듈(칩)로서의 트랜시버에서 실현되거나, 단 하나의 전자 모듈(칩)만이 제공되어 있는 통합 토탈 솔루션 내에 임베딩될 수도 있다.

Claims (10)

  1. 버스 시스템(1)용 가입자국(10; 30)으로서,
    상기 가입자국(10, 30)은, 버스 시스템(1)을 통해 버스 시스템(1)의 하나 이상의 다른 가입자국의 메시지(45; 46; 47)를 송신하거나 수신하기 위한 송/수신 장치(12; 120; 1200)를 가지며, 상기 버스 시스템(1)에서는 버스 시스템(1)의 버스(40)에 대한 가입자국(10, 20, 30)의 충돌없는 배타적 액세스가 적어도 일시적으로 보장되고,
    상기 송/수신 장치(12; 120; 1200)는, 버스 시스템(1)에서 라인 전도성 방출을 감소시킬 목적으로 상기 송/수신 장치(12; 120; 1200)의 특성들을 제어하기 위한 방출 제어 장치(126)를 포함하며,
    상기 송/수신 장치(12; 120; 1200)는 또한 메시지(45; 46; 47)의 중재 위상(451; 453) 및 데이터 영역(452)에 따라 방출 제어 장치(126)를 스위치-온 또는 스위치-오프하도록 형성되는, 버스 시스템용 가입자국(10; 30).
  2. 제1항에 있어서, 가입자국(10;30)은 버스 시스템(1)에서의 통신을 제어하기 위한 통신 제어 장치(11; 110)를 추가로 가지며, 상기 통신 제어 장치(110) 또는 송/수신 장치(12; 1200)는 데이터 영역(452)의 검출을 위한 검출 장치(111; 127; 1270)를 갖는, 버스 시스템용 가입자국(10; 30).
  3. 제2항에 있어서, 송/수신 장치(12)는, 중재 위상(451; 453)의 종료 시 BRS 비트의 검출을 기반으로 데이터 영역(452)을 식별하도록 구성된 검출 장치(127)를 갖는, 버스 시스템용 가입자국(10; 30).
  4. 제2항에 있어서, 송/수신 장치(12)는 통신 제어 장치(110)의 스위칭 신호(S)를 기반으로 데이터 영역(452)을 식별하도록 구성되는, 버스 시스템용 가입자국(10; 30).
  5. 제2항 또는 제4항에 있어서, 통신 제어 장치(110)는, 데이터 영역(452)의 식별 후에 단자(128)를 통해 스위칭 신호(S)를 송/수신 장치(120)로 송출하도록 구성된 검출 장치(111)를 갖는, 버스 시스템용 가입자국(10; 30).
  6. 제2항에 있어서, 송/수신 장치(120)는, 송신 신호(TX)의 모니터링을 기반으로 데이터 영역(452)을 식별하도록 구성된 검출 장치(1270)를 갖는, 버스 시스템용 가입자국(10; 30).
  7. 제6항에 있어서, 검출 장치(1270)는 송신 신호(TX)의 하강 에지 또는 상승 에지를 계수하기 위한 카운터(1272)를 갖는, 버스 시스템용 가입자국(10; 30).
  8. 제7항에 있어서, 검출 장치(1270)는 카운터(1272)를 리셋하기 위한 타이머(1273)를 추가로 포함하는, 버스 시스템용 가입자국(10; 30).
  9. 버스(40)와,
    이 버스(40)를 통해 서로 통신할 수 있도록 서로 연결된 둘 이상의 가입자국(10; 20; 30)을 포함하는 버스 시스템(1)으로서,
    둘 이상의 가입자국(10; 20; 30) 중 적어도 하나는 제1항 내지 제4항 및 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 가입자국(10; 30)인, 버스 시스템(1).
  10. 버스 시스템(1)에서 라인 전도성 방출을 감소시키기 위한 방법에 있어서,
    송/수신 장치(12; 120; 1200)를 이용하여, 버스 시스템(1)의 버스(40)에 대한 가입자국(10, 20, 30)의 충돌없는 배타적 액세스가 적어도 일시적으로 보장되는 버스 시스템(1)을 통해, 상기 버스 시스템(1)의 하나 이상의 다른 가입자국의 메시지(45; 46; 47)를 송신하는 단계와,
    버스 시스템(1)의 라인 전도성 방출을 감소시키기 위해, 송/수신 장치(12; 120; 1200)의 방출 제어 장치(126)를 이용하여 상기 송/수신 장치(12; 120; 1200)의 특성들을 제어하는 단계와,
    메시지(45; 46; 47)의 중재 위상(451; 453) 및 데이터 영역(452)에 따라 방출 제어 장치(126)를 스위치-온 또는 스위치-오프하는 단계를 포함하는, 버스 시스템에서 라인 전도성 방출의 감소 방법.
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