KR20000004924A - 와이어 버스 네트워크에서 전자모듈간의 포텐샬이동 또는 통신작동 레벨 품질 측정방법 및 이를 수행하는 장치 - Google Patents

와이어 버스 네트워크에서 전자모듈간의 포텐샬이동 또는 통신작동 레벨 품질 측정방법 및 이를 수행하는 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 버스 네트워크에서 전자모듈간의 전위 이동을 결정하거나 네트워크 연결에서 통신 작동 레벨의 일치 레벨을 결정하는 방법에 관계한다. 버스 매체는 전자모듈에 연결된 적어도 하나의 와이어를 포함한다. 본 발명에 따르면, 오프셋 전압은 전송축상의 버스 가입자(테스트 가입자)에서 우세한 정상 소스 레벨에 첨가되고 테스트 메시지가 테스트 가입자에 의해 이 상태로 버스 네트워크상에 전송된다. 따라서 소스레벨이 예정된 방식으로 변조된다. 조절가능한 오프셋 전압에 의해 우세한 소스레벨이 상승 또는 하강되는지 여부에 따라서 기준 전위 에러의 영향을 받는 가입자는 수신 능력을 얻거나 잃는다. 이것은 평가된다. 본 장치는 버스가입자의 수신기 기능에 연결된 전위제어수단을 포함하며 이러한 전위 제어 수단과 함께 전송기/수신기 시스템 부분에 관련하여 적어도 하나의 제어가능한 전압 소스를 형성하며, 상기 전압소스는 전송동안 우세한 소스나 수신시 적어도 하나의 판별신호의 변조를 허용한다.

Description

와이어 버스 네트워크에서 전자모듈간의 포텐샬 이동 또는 통신 작동 레벨 품질 측정방법 및 이를 수행하는 장치
통신매체로서 단순한 와이어 버스에 의존하는 제어기술은 점차 중요해지고 있다. 이의 예는 2-와이어 버스 매체에 의존하는 J1850 또는 CAN 표준에 따른 버스 네트워크이다. 이 경우에, 다중 전자 제어 유닛은 주로 안티페이스로 조절된 2개의 전도체 코어를 통해 서로 통신한다.
WO 90/08437 은 가입자가 적어도 하나의 송신 또는 수신 섹션을 가지는 자동차에서 근거리 통신망 가입자를 2개의 버스 회선을 가지는 데이타 버스에 연결시키는 것을 발표한다. 가입자의 입력단자에서 발생하는 포텐샬이 바테리 전압, 다른 버스 회선 또는 어스(earth)에 대한 한 버스회선의 단락의 경우나 한 버스 회선의 중단의 경우에도 데이타 버스상에 존재하는 데이타를 신뢰성있게 식별할 수 있게 하는데 사용되는 포텐샬이 되도록 연결이 설계된다.
WO 90/09713 은 특히 적어도 2개의 버스회선을 가지는 자동차에서 컴퓨터 네트워크의 네트워크 인터페이스를 발표하는데, 네트워크는 버스회선 및 기준전압에 할당된 오류 탐지회로에 의해 식별되며, 어스 또는 컴퓨터 네트워크의 공급전압에 대한 한 버스회선의 단락의 경우에나 중단의 경우에 다른 완전한 버스회선상에 도달하는 신호를 평가하여 네트워크 인터페이스를 활성화시킬 기상(wake-up)신호를 출력한다.
DE 42 27 035 A1 은 많은 수의 회선 폴트가 일어날 경우에 단일-와이어 작동 모드에서 기능을 하는 2-와이어 버스시스템상의 양방향 데이타 전송장치를 발표하는데, 높은 배터리 전압에 대한 데이타 회선의 단락의 경우에도 전력손실을 방지한다.
DE 43 42 036 C1 은 상보적 논리신호에 의해 작동되는 직렬데이타 버스를 가지는 데이타 버스 시스템을 발표하는데, 이 시스템은 버스회선을 통해 서로 통신하며 각자 버스-연결 출력 스테이지를 가지는 복수의 가입자를 갖는다. 각 버스 가입자의 출력 스테이지 부분은 버스 종단 네트워크이며, 적어도 하나의 출력스테이지의 경우에 낮은 임피던스를 가지며 능동적이고 교환가능하며 내부적으로 변경될 수 있으며, 적어도 하나의 또다른 출력 스테이지에서 수동적이며 낮은 임피던스를 가지며, 나머지 출력 스테이지에서 수동적이며 높은 임피던스를 가지도록 버스종단 네트워크가 설계된다.
전력 공급 도체로서 역할을 하기도 하는 버스바아 또는 집합 표면상의 단일 회선 코어를 버스 매체로서 활용하는 버스 네트워크도 발표된다. 각 경우에 각 장치의 필수 요소로서 버스매체에 물리적으로 연결시키는 송신/수신 수단 - 소위 버스 트랜시버에 의해 통신이 이루어진다. 데이타 메시지를 송신 및 수신하는 이러한 트랜시버는 관련 버스 가입자내의 논리 레벨에서 나오는 데이타 메시지를 버스 코어 또는 코어상의 신호 레벨로, 혹은 그 역으로 전환시킨다.
적당한 버스 트랜시버의 다양한 특징은 DE 196 11 944 A1 에 기술된다.
예외없이 버스 가입자는 다양한 성능을 가지는 마이크로 컨트롤러를 수단으로 작업(예컨대, 제어)을 수행한다. 버스를 통한 통신을 위해 프로토콜 기능이 제공되며, 프로토콜 기능은 이미 이러한 응용을 위해 특수화된 마이크로컨트롤러에 단일체 집적된다.
높은 신호대 잡음비에 있어서, 2-와이어 버스매체가 방해-임계 상황에서 시스템에 선호되는데, 그 이유는 기준 도체 표면상의 단일-와이어 버스 매체는 전자기 간섭복사에 더욱 민감하여 단지 낮은 데이타 전송률에서만 사용될 수 있기 때문이다. 반면에, 2-와이어 버스 네트워크는 적당한 트랜시버 구성으로 인하여 앞서 언급된 단일-와이어 작동 모드 - 즉, 전체 네트워크에서 이용가능한 기준 레벨에 대한 하나의 버스코어에서 더 낮은 데이타 전송률에서 (비상) 작동될 수도 있다. 이러한 네트워크에서, 2회선 코어 포텐샬을 열성신호에서 우세한 신호레벨로 인-안티페이싱 키잉(keying)함으로써 정상 통신이 이루어진다. 비교적 낮은 신호레벨과 이러한 방법으로 인하여 차단없이 제공되고 매우 짧은 버스 비트 타임으로 작동될 때 조차도 해당 버스 네트워크의 간섭복사는 비교적 낮게 유지될 수 있다. 스크린되지 않는 2-코어 회선을 버스매체로 사용할 수 있다는 것은 가혹한 작동 조건에서도 비용 효율성과 적절한 시스템 이용가능성 측면에서 전제조건이다. 만약 스크린 네트워크가 폴트를 가지면 스크린된 버스 시스템에서 전송방해가 일어날 수 있고 신호전송 및 네트워크 상호연결을 시키는 버스코어상에 폴트가 실제로 존재하지 않을 수 있다. 이러한 폴트 가능성은 스크린에 기초하지 않은 2-와이어 버스 네트워크에서는 존재하지 않는다. 또한, 단일-와이어 네트워크에서 기준 도체 표면에 대해서 버스 코어를 열세 신호에서 우세 신호레벨로 키잉함으로써 통신이 이루어진다. 본 발명은 단일-와이어와 2-와이어 버스네트워크에 동일하게 사용될 수 있다.
단일-와이어 및 2-와이어 버스 시스템에서 버스 트랜시버간에 비간섭 신호전송이 가능하도록 앞서 언급된 신호레벨을 특정 허용한계내에 유지하기 위한 특별한 회로를 제공할 필요가 있다.
이러한 측면에서 마이크로컨트롤러와 버스 프로토콜 기능이 좁은 한계내에 유지되며 제어 유니트에 포함된 전압 조절기에 의해 상위 포텐샬로 부터 유도되는 작동 전압을 필요로 한다. 전송의 경우에 우세한 소스 레벨이 이후에 비교적 정확한 작동전압에 의해 결정되고 소스레벨 데이타가 열세레벨에 있는 버스 코어로 부터 "출력"된다.
예컨대, CAN 표준에 따른 2-와이어 버스 네트워크에서 지정된 우세한 높은 레벨 5볼트가 제어유닛에서 집적회로기능을 위해 관습화된 5볼트의 공급 전압으로부터 유도되고 전자제어수단을 사용하는 각 유닛에서 전압이 비교적 정확하게 유지된다.
트랜시버의 기준 레벨이 최대값을 초과하지 않는 상호허용가능한 전위차를 가질 때 조차도 오류없이 데이타 메시지의 해당 레벨 전환을 수행하도록 트랜시버가 설계된다.
버스 매체에서 신호 에지 및 상태의 진리를 사정하기 위해 버스코어상의 전송이나 유효 판별 레벨 측면에서 우세하게 확립되고 수신 측면에서 함께 배위된 버스레벨의 대응(지정된 허용한계내에서)이 최대값이 초과될 정도로 손상될 때 위에서 언급된 단일-와이어 또는 2-와이어 버스 네트워크에서 전송문제가 불가피하게 발생한다. 이러한 측면에서, 레벨의 충분한 대응이 전송기와 수신기간의 에지-상승 대응(슬루 속도 컴플라이언스), 오버 슈트 감쇠량과 같은 측면을 모두 포함하는 한정가능한 버스 품질에 대한 필수적인 측정이다.
위에서 언급된 버스레벨 교란의 경우는 국지적으로 가입자 유도 교란이다. 이러한 교란은 모든 버스 가입자의 공급 전위가 공간적으로 확장된 공통 버스바아 또는 전원으로 부터 인출될 경우에 발생하며, 오류 전압강하가 일어나서 영향받은 공급 전위는 더 이상 모든 버스 가입자에게 균일하지 않다.
전체가 분배 도체 표면("어스") 역할을 하는 제어유닛의 경우에, 관련 유닛의 정상 어스 전류의 적용으로 과도한 전압강하를 일으키고 버스 네트워크의 나머지 유닛의 어스 전위에 대해 영향받은 유닛의 어스 기준전위를 증가시키는 일이 도체 표면에서 오류있는 종방향 전압강하나 버스가입자로서 제어유닛의 오류있는 어스연결로 인하여 발생한다. 결과적으로, 어스-기준-포인트 에러 전압 때문에 오류가 없는 버스 수신기의 판별레벨창이 너무 많이 상승될 수 있으므로 이러한 제어 유닛은 더 이상 버스를 통해서 어드레싱될 수 없다. 버스 네트워크의 사용 및 유지보수를 위해 대응하는 전위 이동의 존재를 식별하고 이를 측정할 수 있음은 매우 중요하다.
본 발명은 와이어 버스 네트워크에서 전자모듈간의 포텐샬 이동 또는 네트워크 상호연결에서 작동레벨 품질을 측정하는 방법 및 상기 방법을 수행하는 장치에 관계한다.
도 1 은 2-와이어 버스 출력을 하는 전자 유닛과 관련하여 모의 모듈 형태로 본 발명에 따른 장치를 블록선도로 보여준다.
도 2 는 오프셋 전압 소스(QSC)를 형성하는 모의 모듈의 기능 블록선도이다.
도 3 은 오프셋 전압(VSG)의 디지탈 설정을 허용하는 모듈의 개략적 회로도이다.
도 4 는 전압 오프셋의 디지탈 획득을 허용하는 장치의 개략적 회로도이다.
도 5 는 단일-와이어 수신 능력에 대해서 전송 및 수신 측면으로 레벨 이동을 보여주는 다이아그램이다.
도 6 은 단일-와이어 수신 능력에 대해서 전송 및 수신 측면으로 레벨 이동을 보여주는 또다른 다이아그램이다.
도 7 은 본 방법을 수행하는 과정에서 경사진 전위 이동에 대한 버스가입자의 수신능력을 보여주는 그래프이다.
도 8 은 본 방법을 수행하는 과정에서 버스가입자의 예시적인 상태 디이아그램이다.
도 9 는 "기록단계"(테스트단계)와 "평가단계"를 수행하는 과정에서 버스 가입자의 예시적인 상태 다이아그램이다.
도 10 은 버스를 응답접근을 못하게 할 목적으로 전송 경로를 중단시키는 개략도이다.
도 11 은 소프트웨어에 기초한 이러한 중단의 실현을 보여주는 회로 또는 모듈의 블록선도이다.
도 12 는 버스 트랜시버와 본 발명의 장치를 더욱 복잡한 유닛에 집적함을 보여주는 도면이다.
도 13 은 버스 트랜시버와 함께 작동하는 요소와 본 발명의 장치를 지지할 목적으로 보조전압(VT) 또는 보조전류(IT)를 제공하는 공급경로를 포함하는 전력공급 기능 블록선도이다.
도 14 는 도 12 의 장치요소로서 트랜시버 기능의 전송단부에 관한 단순화된 회로도이다.
도 15 는 트랜시버 기능의 전송단부에 관한 또다른 회로도이다.
도 16 은 트랜시버 기능의 전송단부에 관한 또다른 회로도이다.
도 17 은 트랜시버 기능의 전송단부에 관한 또다른 회로도이다.
도 18 은 공급소스의 개략도이다.
도 19 는 본 장치로 부터 버스코어에 신호전류를 공급시키는 소스전위의 타이밍 다이아그램이다.
도 20 은 도 16 또는 도 17 에 따른 장치에 의해 전송단부의 코어 연결점에서 발생될 수 있는 신호를 중첩시킨 2개의 타이밍 다이아그램이다.
도 21 은 도 12 에 도시된 버스 트랜시버의 전송수단에 관련하여 본 장치의 다양한 기능을 보여주는 기능 회로도이다.
도 22 는 도 21 에서 구동기능(L3)에 대한 논리 다이아그램이다.
도 23 은 도 21 에 따른 장치의 또다른 기능을 보여주는 기능 회로도이다.
도 24 는 도 12 장치의 분포 다이아그램으로서 버스 트랜시버(100')의 전송 단부 지지에 국한된다.
도 25 는 키잉 전위의 버스 코어(BUS_L)상에서 직접적인 조절이 주로 행해지게 하는 장치의 기능회로도이다.
도 26 은 버스 코어(BUS_H)의 기능 회로도이다.
도 27 은 도 25 및 도 26 에 따른 장치에 사용될 수 있고 오류보상을 필요로 하지 않으며 연결된 점유 조절기를 써서 쉽게 집적될 수 있는 샘플러의 기능회로도이다.
도 28 은 키잉 전위의 버스코어(BUS_L)상에서 직접적 조절이 우세하게 수행될 수 있게 하며 이동 테스트 유닛에 도시된 오류 보상을 위한 외부 마이크로컨트롤러를 사용하는 또다른 장치의 기능 회로도이다.
도 29 는 샘플 및 유지 장치를 수단으로 보상용 마이크로컨트롤러 없이도 버스코어(BUS_L)에 적용가능하게 하는 도 28 의 장치의 변형도이다.
도 30 은 버스코어(BUS_L)상에 정상적으로 우세한 전위에 대해 가변적인 오프셋 전압을 가지는 소스 전위를 공급하는 또다른 장치의 개략적 회로도이다.
도 31 은 추가 장치 소자가 설비된 반도체 회로에서 버스 트랜시버내의 수신블럭의 기능 블럭선도이다.
도 32 는 또다른 개량된 장치소자가 설비된 반도체 회로에서 버스 트랜시버내의 수신 블럭의 기능 블럭선도이다.
도 33 은 도 32 에 따른 수신 블럭에서 장치 기능화 부위의 개략도이다.
도 34 는 트랜시버 기능의 수신 단부에 관련하여 특수용융에 국한된 도 12 및 도 32 에 따른 장치 소자의 회로도이다.
도 35 는 트랜시버 기능의 수신 단부에 관련하여 특수응용에 국한된 도 12 및 도 32 에 따른 장치 소자의 또다른 회로도이다.
도 36 은 트랜시버 기능의 수신 단부에 관련하여 특수응용에 국한된 도 12 및 도 32 에 따른 장치 소자의 또다른 회로도이다.
도 37 은 트랜시버 기능의 수신 단부에 관련하여 특수응용에 국한된 도 12 및 도 32 에 따른 장치 소자의 또다른 회로도이다.
도 38 은 마이크로컨트롤러에 기준-어스 전위차를 획득 및 전송하는 도 5 의 장치의 세부를 보여주는 회로도이다.
도 39 는 전위 오류 탐지를 위해 버스 트랜시버의 전송 및 수신 수단에 영향을 주는 모든 제어신호와 지정값을 발생하는 중앙장치 소자의 개략도이다.
도 40 은 버스 트랜시버(100)가 마이크로컨트롤러(21)와 상호작용하는 모듈을 보여주는 블록선도이다.
도 41 은 버스 트랜시버(100)의 기능 블럭으로 분해된 다이아그램이다.
도 42 는 도 12 에 관련된 버스트랜시버(100')의 다이아그램으로서 기능블럭으로 분해된 도면이다.
* 부호설명
그러므로, 본 발명의 목적은 와이어 버스 네트워크에서 전자모듈간의 전위 이동 또는 네트워크 상호연결에서 통신작동레벨의 대응 품질을 측정하는 방법을 제공하는 것이다. 또다른 목적은 상기 방법을 수행하는 장치를 제시하는 것이다.
첫 번째 목적은 청구항 1 에 따른 방법에 의해 달성된다.
이 방법에 따르면, 버스에 정상적으로 연결된 가입자이거나 전송단부에 있는 테스트 유닛과 같이 버스에 임시 연결된 가입자일 수 있는 적어도 하나의 버스 가입자(테스트 가입자)에게 오프셋 전압이 우세한 정상 소스 레벨중 적어도 하나에 첨가되고 테스트 메시지가 이 상태에서 테스트 가입자에 의해 버스 네트워크에 전송된다. 이 경우에 소스 레벨이 예정된 방식으로 변경된다.
우세한 소스 레벨중 적어도 하나가 각 경우에 설정될 수 있는 오프셋 전압에 의해 증감되는 여부에 따라 (기준-어스-)전위-결함 버스 가입자는 수신능력을 잃거나 얻는다.
상기 오프셋 전압의 단계적인 단조 변경의 경우에 (기준-어스-)전위 결함 버스 가입자는 더 이상 테스트 메시지를 수신할 수 없으므로 모든 버스 가입자중 첫 번째로 무오류로서 긍정응답을 받을 수 없거나, 테스트 메시지를 수신한 경우에 모든 버스 가입자중 우선적으로 긍정응답을 받을 수 있다. 이 경우에 나머지 버스 가입자는 전송 불능(수신 전용) 상태에 있다.
전체 버스 네트워크에서 가장 큰 기준-어스-전위-왜곡 오류 전압이 유효한 버스 가입자를 국지화하기 위해서 버스 가입자중 하나가 더 이상 테스트 가입자를 수신할 수 없을 때까지 버스 가입자에서 우세한 H 전위는 더 높은 값으로 부터 감소된다. 수신 능력을 상실한 버스 가입자는 현재 네트워크에서 가장 큰 기준 전압 오류를 가지는 버스 가입자이다. 또한, 버스 가입자가 자극하는 버스 가입자를 수신할 수 있을 때까지 정상값과 비교시 증가된 값으로 부터 적어도 하나의 우세한 L전위가 감소된다. 그러면 수신능력을 획득한 가입자는 네트워크에서 가장 큰 기준 전압 오류를 갖는 가입자이다.
본 발명의 방법에 따라서, 버스 가입자의 초기 수신능력 상실의 경우에 도달된 오프셋 전압으로 부터 버스가입자에게 존재하는 기준전압 오류크기를 측정하고 오류전압에 의해 손상된 버스 가입자를 발견할 수 있다.
종속항 제 2 항 내지 16 항에 장점이 소개된다.
본 발명의 제 2 목적은 청구항 17 에 따른 장치에 의해 달성된다.
본 장치는 와이어 버스 네트워크에서 전자 모듈간의 전위이동이나 네트워크 상호연결시 통신 작동 레벨의 대응 품질을 측정하는데 적합하다. 이 경우에 버스 매체는 적어도 하나의 와이어를 포함하고 전자모듈은 버스 매체에 전기적으로 직접 연결되고 전위 버스바아를 통해 상호연결되며, 버스바아는 버스매체의 단일-와이어 작동모드의 경우에 버스통신용 기준-어스 전위 버스바아로서 역할을 하며, 각 전자 모듈은 마이크로프로세서 또는 마이크로컨트롤러와 이를 버스 매체에 송신 및 수신 연결시키는 수단을 포함한다. 본 발명의 장치는 트랜시버의 일부로서 수신중 전송수단을 억제하는 수단과 협동하는 전위 제어수단을 포함하며, 이들은 마이크로프로세서 또는 마이크로컨트롤러에 연결되거나 트랜시버에 연결되며, 이와 함께 트랜시버의 전송 또는 수신수단의 일부로서 전송의 경우에 우세한 적어도 하나의 소스레벨을 허용하고 수신의 경우에 식별력 있는 적어도 하나의 신호레벨을 허용하는 적어도 하나의 제어가능한 전압소스를 포함한다.
－ 청구항 18 에 따르면, 전위 제어수단은 마이크로프로세서나 마이크로컨트롤러에 의해 디지탈방식으로 유도될 수 있다.
－ 청구항 19 에 따르면, 전송의 경우에 관련 버스 와이어상의 우세한 상태를 결정하는 적어도 하나의 소스레벨이 증가 또는 감소 방식으로 단조 이동될 수 있도록 전위 제어수단이 구성된다.
－ 청구항 20 에 따르면, 전송의 경우에 우세한 두 개의 소스 레벨에 영향을 줄 수 있는 능력이 설정되거나 서로 무관하게 변경될 수 있다.
－ 청구항 21 에 따르면, 전송의 경우에 우세한 두 개의 소스레벨이 레벨을 분리하는 간격을 유지하도록 설정 또는 이동될 수 있다.
－ 청구항 22 에 따르면, 본 장치는 트랜시버의 수신수단의 기준-어스 전위 버스바아로서 신호전용 터미날을 가진다.
－ 청구항 23 에 따르면, 본 장치는 두 개의 우세한 소스레벨중 적어도 하나를 전송할 경우에 설정 또는 변경하기 위한 수단의 기준-어스 전위 버스바아로서 터미날을 포함한다.
－ 청구항 24 에 따르면, 본 장치는 트랜시버 기능을 갖는 전자모듈의 환경에서 전위제어수단이 기준-어스전위에 연결될 수 있게 하는 터미날을 포함한다.
－ 청구항 25 에 따르면, 본 장치는 상기 연결 경로에 과전압 또는 부정확한 극성 또는 라디오 주파수 신호 입력을 방지하는 수단을 포함한다.
－ 청구항 26 에 따르면, 본 장치는 기준-어스 전위 근처에 있는 전송수단의 공급터미날에 루우핑된 조절가능한 오프셋 전압을 실현하고 전송수단에 일정한 전압을 공급한다.
－ 청구항 27 에 따르면, 수신수단의 아날로그 작동부위가 전력공급에 있어 일정 전압이 공급되는 전송수단과 병렬 연결되며 상기 오프셋 전압 소스가 수신 단부에 작용한다.
－ 청구항 28 에 따르면, 본 장치는 버스 와이어(BUS_L)를 구동하는 전송수단의 출력 스테이지의 기준-어스 전위 근처의 공급 터미날에 루우핑된 제 1 조절가능한 오프셋 전압 소스와 버스 와이어(BUS_H)를 구동하는 전송수단의 출력 스테이지의 전위에 대해 맞은 편에 있는 공급 터미날에 루우핑된 제 2 조절가능한 오프셋 전압 소스를 실현한다.
－ 청구항 29 에 따르면, 본 장치는 버스 와이어(BUS_L)를 구동하는 전송수단의 출력 스테이지의 기준-어스 전위 근처의 공급 터미날에 루우핑된 제 1 조절가능한 오프셋 전압 소스와 버스 와이어(BUS_H)를 구동하는 전송수단의 출력 스테이지의 전위에 대해 맞은 편에 있는 공급 터미날에 루우핑된 제 2 및 제 3 조절가능한 오프셋 전압 소스를 실현하며 제 2 및 제 3 전압 소스는 상이한 크기의 공급 전압이라 하거나 상이한 크기의 공급전압에 연결된다.
－ 청구항 30 에서, 제 2 및 제 3 오프셋 전압 소스는 교대로 활성화될 수 있다.
－ 청구항 31 에 따르면, 기준-어스 전위라 불리는 오프셋 전압 소스(QSL)와 기준-어스 전위로 부터 원격인 유효 오프셋 전압 소스는 교대로 활성화될 수 있다.
－ 청구항 32 에 따르면, 본 장치는 전송신호에 따라 제 2 및 제 3 오프셋 전압 소스를 활성화시키는 수단을 포함한다.
－ 청구항 33 에 따르면, 전위 제어 수단은 시간에 따라 적어도 하나의 오프셋 전압 소스의 설정을 자체 변경하는 수단을 포함한다.
－ 청구항 34 에 따르면, 이러한 변경은 전송 단부에서 데이타 신호에 따라 가능하다.
－ 청구항 35 에 따르면, 마이크로프로세서 또는 마이크로컨트롤러로 부터 인출되는 클록신호가 적어도 하나의 오프셋 전압소스의 설정을 자체 변경하는 수단에 공급될 수 있다.
－ 청구항 36 에 따르면, 전위 제어 수단은 버스 와이어상에 연결될 수 있는 전위에 따라 마이크로프로세서 또는 마이크로컨트롤러로 부터 수신될 수 있는 지정값에 따라 전위제어를 수행하는 조절수단을 포함한다.
－ 청구항 37 에 따르면, 본 장치는 전송수단과 무관하게 적어도 하나의 버스 와이어에 연결되고 전송신호에 의해 조절된 전위의 버스 와이어에 연결된 백업수단을 포함한다.
－ 청구항 38 에 따르면, 본 장치는 마이크로프로세서나 마이크로컨트롤러에 의한 조절에 대해 지정값으로 연결 또는 연산 허용을 조절함으로써 보상할 목적으로 백업수단에 의해 야기된 에러 품질의 인식을 허용하는 측정수단을 포함한다.
－ 청구항 39 에 따르면, 본 장치는 전송수단과 무관하게 적어도 하나의 버스와이어에 연결된 백업수단을 포함하며, 전송수단에 의해 키잉된 연결을 통해 마이크로프로세서나 마이크로컨트롤러에 의해 예정될 수 있는 디지탈 값에 따라 조절안된 전위의 버스와이어에 연결될 수 있다.
－ 청구항 40 에 따르면, 백업수단을 활성화시킬 목적으로, 백업수단이 버스 와이어로 부터 출력 스테이지를 단락하는 전환 스위치를 통해 관련 코어 출력 스테이지로 부터 나오는 전송신호를 받을 수 있다.
－ 청구항 41 에 따르면, 조절수단은 버스 와이어와 유지요소 또는 유지 조절기에 연결된 샘플러를 포함한다.
－ 청구항 42 에 따르면, 샘플러는 두 개의 다이오드 경로를 가지며, 제 2 다이오드 경로는 제 1 다이오드 경로를 따라 흐르는 샘플링 전류에 의해 야기된 온도 영향이나 오류 전압의 보상을 위해 제공된다.
－ 청구항 43 에 따르면, 전위 제어수단은 수신기의 적어도 하나의 한계전압에 영향을 줌으로써 적어도 하나의 열성 판별 신호레벨에 영향을 미치도록 구성된다.
－ 청구항 44 에 따르면, 본 장치는 수신수단, 기준-어스 전위 버스바아라 불리는 두 개의 한계값 지정수단을 포함하며, 기준-어스 전위 버스바아는 기준-어스 전위 단자에 연결되거나 전자모듈의 2개의 기준-어스 전위 단자에 연결된다.
－ 청구항 45 에 따르면, 수신수단의 아날로그 작용 부분의 기준-어스 전위 근처에 있는 공급 전류 경로에 놓인 조절가능한 오프셋 전압 소스에 의해 청구항 16 의 수신단부에 영향을 줄 수 있다.
－ 청구항 46 에 따르면, 한계값 지정 수단의 기준-어스 전위 버스바아는 수신수단의 아날로그 작용 부분의 기준-어스 전위 근처의 공급 기준지점에 연결될 수 있다.
－ 청구항 47 에 따르면, 수신수단은 공급 기준지점이라 언급되는 레벨 판별수단을 가지며, 이 경우에 공급 기준 지점은 기준-어스 전위단자에 연결되거나 전자모듈의 2개의 기준-어스 전위단자에 연결될 수 있다.
－ 청구항 48 에 따르면, 본 장치는 디지탈/아날로그 전환수단 또는 아날로그/디지탈 전환수단을 포함한다.
－ 청구항 49 에 따르면, 본 장치는 기준값, 트랜시버 기능의 전송 또는 수신동안 전위에 영향을 주는 제어 및 교환신호를 발생하는 디지탈/아날로그 전환수단을 포함한다.
－ 청구항 50 에 따르면, 더 높은 공급 전위라 불리는 오프셋 전압 소스가 더 낮은 공급 전위라 불리는 공급 전압 소스로 대체되어서 오프셋 능력이 변화될 수 있다.
－ 청구항 51 에 따르면, 본 장치는 단일-와이어 수신 또는 단일-와이어 전송(단지 하나의 회선 드라이버를 써서)을 하는 전자 모듈의 일부이다.
－ 청구항 52 에 따르면, 전자모듈은 집적된 반도체 회로이다.
－ 도 53 에 따르면, 본 장치는 버스 매체상에 마이크로프로세서의 트랜시버 기능을 실현시키는 집적된 반도체 회로의 일부이다.
－ 청구항 54 에 따르면, 본 장치와 함께 작용하는 트랜시버 기능은 CAN 표준에 따라 통신하거나 CAN 버스 라인 네트워크(CAN_H/CAN_L)에 연결된다.
－ 청구항 55 에 따르면, 트랜시버 기능은 적어도 하나의 버스 와이어의 연결을 위한 입력과 마이크로프로세서의 수신 입력에 연결시키는 출력을 가지는 수신 수단과, 마이크로프로세서의 전송출력에 연결시키는 입력과 버스 와이어에 연결시키는 출력을 가지는 전송수단을 포함하며, 이 경우에 트랜시버 기능은 적어도 2개의 상이한 작동 모드 "전송 및 수신/정상"과 "전송불가 수신전용" 모드에서 작동할 수 있으며 두 개의 작동 모드중 하나를 선택하기 위해 마이크로프로세서의 선택신호를 수신하는 입력포트를 가진다.
－ 청구항 51 에 따르면, 트랜시버 기능은 두 개의 와이어에 연결시키는 두 개의 입력과 마이크로프로세서의 수신입력에 연결시키는 출력을 가지는 수신수단과, 마이크로프로세서의 전송출력에 연결시키는 입력과 두 개의 와이어에 연결시키는 두 개의 출력을 가지는 전송수단을 가지며, 버스 와이어를 통해 정상 통신에 악영향을 주는 버스 오류 발생시 존재하는 버스를 통한 비상 통신 가능성을 위해 전송수단과 수신수단을 설정 또는 재구성 또는 개조하는 수단, 마이크로프로세서에 입력될 수 있는 오류 또는 인터럽트 신호를 조절하기 위한 버스 오류 탐지수단 및 버스오류 평가수단, 버스오류 탐지수단과 함께 작용하며 두 개의 종단 요소에 연결시킬 수 있으며 트랜시버 기능의 두 개의 입력과 이에 할당된 버스 와이어에 연결될 수 있는 버스 종단 전환 수단을 더욱 포함한다.
－ 청구항 57 에 따르면, 본 발명의 필수 요소는 적어도 하나의 버스와이어와 전자모듈내 적어도 하나의 종단 임피던스 및 전자모듈의 트랜시버의 적어도 하나의 전송 출력 스테이지에 연결될 수 있는 이동 테스트 유닛에 배열된다.
－ 청구항 58 에 따르면, 본 장치는 적어도 하나의 전환 스위치를 포함하여 전자모듈의 전송수단의 적어도 하나의 출력 스테이지가 적어도 하나의 버스와이어나 백업수단의 해당 구동 입력에 연결될 수 있다.
－ 청구항 59 에 따르면, 본 장치를 포함한 집적된 반도체 회로는 고전압 기술을 사용하여 제조된다.
－ 청구항 60 에 따르면, 본 장치는 다음과 같은 용도로 사용된다: 운송수단, 건설기계, 호이스트, 자동화 기술에 속하는 제어유닛, 전기설비기술에 속하는 제어유닛, 건축기계에 속하는 제어유닛, 가열기술에 속하는 제어유닛, 공기조절기술에 속하는 제어유닛, 알람 기술에 속하는 제어유닛, 안전기술에 속하는 제어유닛, 접근 제어 기술에 속하는 제어유닛.
본 발명의 방법 및 장치와 상기 장치의 요소는 단일-와이어 작동 버스 네트워크와 2-와이어 작동 버스 네트워크에 사용될 수 있다.
도 1 에서, 모의 모듈(199A)은 버스 가입자(ECU)의 정상 어스 작동 전류 경로(218, 점선)에 연결되며, 이 정상 경로는 응용환경에서 가입자(ECU)의 연결단자(13.1)로 향하는 가입자-내부 어스 버스바 시스템 접지(SYS GND)와 어스 지점 원격 또는 기준 접지(REF 또는 REM GND)사이에 있다. 가입자(ECU)의 공급회로는 굵은 선으로 강조된 연결부(217, 218)와 모의 모듈(199A)을 경유하여 어스된다.
작동전압(UBATT)은 공급 버스바아(도시 안된)에 의해 버스 가입자(ECU)에 공급되며, 극성역전보호소자(19)를 가로질러 적은 전압 강하에 의해 VBATT로 되며, 전압 제어기(20)의 입력(20.1)에 공급되고, 이의 기준점은 어스 버스바아 시스템 접지에 연결된다. 또한 전압 제어기에 버스 트랜시버(100, 100')의 어스-측 공급 단자가 연결되며, 여기에 5볼트의 안정화된 공급전압(VCC)이 제어기(20)의 출력(20.2)으로 부터 전력을 공급할 목적으로 공급된다. 가입자(ECU)의 나머지 전기 성분 역시 가입자-내부 어스 버스바아 시스템 접지에 연결된다.
버스 트랜시버(100, 100')는 2-와이어 버스(BUS_H/BUS_L)에 연결되며, 이를 경유하여 버스 가입자(ECU)가 다른 버스 가입자와 통신할 수 있다. 이것은 2-와이어 및 단일-와이어 수신을 위해 설비될 수 있으며, 상이한 응답 레벨은 차등적인 2-와이어 작동에서 와이어-특이성 방식으로 효과적일 수 있다. 버스 가입자(ECU)와 모의 모듈(199A)간에 연결부(266)가 제공된다. 상기 연결부는 버스 트랜시버(100, 100')와 모의 모듈(199A)간에도 동일하게 존재할 수 있다. 예컨대 모의 모듈(199A)이 이동 테스트 유닛의 일부인 경우에 컴퓨터(도시 안된)로의 제어연결부(266')를 제공할 수 있다.
모의 모듈(199A)이 도 2 에 따라서 구축될 수 있다. 따라서, 교환 트랜지스터(199.21)와 축전기(199.22)의 교환 경로가 상기 모의 모듈의 단자(217, 218) 사이에 연결될 수 있다. 게다가, 전압 제한 소자(199.23)가 이와 병렬로 제공될 수도 있다. 교환 트랜지스터는 PWM 신호를 갖는 전위 제어장치(199)에 의해 구동되며 그 결과 어스(GND)를 가로지르는 오프셋 전압(VSG)이 축전기(199.22)를 수단에 의한 평활화 덕택에 듀티 비율에 따른 전류흐름(IL)에 따라 발생된다. 단자(218)에서 전위를 전위 제어장치(199)에 피드백 시키는 것은 점선으로 표시된다. 이러한 전위차의 평가는 부하전류(IL)와 무관하게 PWM 듀티 비율의 해당 트래킹을 수단으로 전위제어장치가 유지될 수 있게 한다.
혹은, 전위 제어장치(199)는 연결된 (ECU)에 의한 경로(266) 또는 테스트 유닛의 컴퓨터에 의한 경로(266')를 경유하여 구동될 수 있다. 이러한 측면에서 모의 모듈(199A)은 어스(GND)로 언급되며 단자전압이 이상적인 경우에 0이 될 수 있는 제어가능한 전압 소스(QSC)를 실현한다. 이것은 교환 트랜지스터(199.21)의 연속 구동에 의해서도 이루어질 수 있다.
오프셋 전압(VSG)이 교환에 의해 영향받는 것 대신에 도 3 에 따라 선형으로 영향을 받을 수 있다. 이 목적을 위하여 트랜지스터(199.21)는 출력 스테이지로서 트랜지스터(199.21)와 조절기로서 저항(R4, R6)을 갖는 회로에 의해 연결되는 증폭기(1991)에 의해 구동된다. 이 목적을 위하여 증폭기(1991)의 비역전 입력은 단자(218)에 연결되고 역전 단자는 저항(R6)을 경유하여 D/A 전환기(199.2)의 아날로그 출력에 연결된다. D/A 전환기는 디지탈 경로(266)를 통해 공급받으며, 이는 트랜지스터(199.21)를 가로지르는 전압 강하에 영향을 주며 단자(218, 217) 사이에 확립된 오프셋 전압(VSG)을 결정한다.
도 4 의 장치(199B)는 단자(218, 217) 사이의 전압 획득 및 디지탈 추가처리를 허용하며, 이 경우 실제 오류로서 존재하는 테스트용 수단(199A)에 의해 모의되든지 관계없이 오프셋 전압(VSG)이 관련될 수 있다.
도 5 에 따른 다이아그램은 오류 어스 오프셋-전압(VSG)이 수신기에서 발생하고 전송기에 의해 버스코어(BUS_H)상에 우세하게 생성된 버스레벨(UH)이 오프셋 전압(VSH)에 의해 단계적으로 감소될 때 단일-와이어 수신 용량을 보여준다. 다음은 다이아그램을 설명해준다: TN은 네트워크의 전송기에서 정상상태를 나타낸다. 3.6에서 5.0볼트의 우세 H 레벨에 대한 1.4볼트의 허용한계(TWH)가 이 상태에 대해서 지정되는데, 5.0볼트는 시스템 특이성 방식으로 고정된 상한 레벨이다. T1 내지 T4는 전송기의 4개의 테스트 상태를 나타내며 이 동안 버스 코어(BUS_H)상에 우세하게 생성된 버스 레벨(UH1내지 UH4)은 단계적 방식으로 상승하며 우세한 상한 전압 5.0볼트로 언급되는 오프셋 전압(VSH1내지 VSH4)만큼 연속 감소된다. 어스 오류를 갖는 수신기에 있어서, 정상 상태는 RN으로 표시된다; 단조 증가하는 어스 오프셋 전압(VSG)을 갖는 5개의 추가 상태는 R1내지 R5로 표시된다; 마지막으로 약 2.6볼트의 최대 어스 오프셋 전압을 갖는 상태는 RM으로 표시된다. 게다가, 버스 코어(BUS_H)에 대해서 단일-와이어 방식에서 효과적인 수신 윈도우(RHTW, RN이 1.5…2.15볼트)가 사선으로 도시되며 단일-와이어 방식에서 효과적인 개시창(WHTW, RN이 1.2…2.8볼트)이 도시되는데, 응답한계에 의해 구별가능하다. 수신기에서 경사진 방식으로 상승하는 어스 오프셋 전압(VSG)에 대하여 어스 오프셋 전압이 없는 상태(RN)에서 어스 오프셋 전압 VSG= 2.6 볼트인 상태(RM)까지 경사진 방식으로 윈도우가 이동된다. 이 다이아그램으로 부터 수신기에서 어스 오프셋 전압(VSG)이 존재하거나 상승하며 버스 코어(BUS_H)상에 우세하게 생성된 레벨(UH)이 감소되거나 오프셋(VSH)이 상한 전압 5볼트까지 증가될 때 수신 가능성에 속하는 아래에 도시된 표를 직접 유도할 수 있다. 어스 오프셋에 종속되는 수신기의 초기 수신 가능성으로는 오프셋 전압(VSH)의 증가나 우세한 코어 전압(UH)의 감소에 대해서 모든 다른 수신기 이전에 이 수신기가 먼저 수신 가능성을 상실한다.
도 6 에 따른 다이아그램은 오류 어스 오프셋 전압(VSG)이 수신기에서 발생하고 버스 코어(BUS_L)상에 전송기에 의해 우세하게 생성된 버스 레벨(UL)이 오프셋 전압(VSL)에 의해 단계적으로 증가될 때 단일-와이어 수신 가능성을 보여준다. TN은 네트워크 전송기의 정상상태를 나타낸다. 0.0에서 1.4볼트까지 우세한 L레벨에 대한 1.4볼트의 허용한계(TWL)가 이 상태에 대해서 지정되는데, 0.0볼트는 시스템 특이적 방식으로 고정된 기준 레벨이다. T1 내지 T4 는 전송기의 4개의 테스트 상태를 나타내며 이 동안 버스 코어(BUS_L)상에 우세하게 생성된 버스 레벨(UL1내지 UL4)은 단계적 방식으로 오프셋 전압(VSL1에서 VSL4)으로 연속 증가된다. 어스 오류를 갖는 수신기에 있어서, 정상 상태는 RN으로 표시된다; 단조 증가하는 어스 오프셋 전압(VSG)을 갖는 5개의 추가 상태는 R1내지 R5로 표시된다; 마지막으로 약 2.0볼트의 최대 어스 오프셋 전압을 갖는 상태는 RM으로 표시된다. 게다가, 버스코어(BUS_L)에 대해서 단일-와이어 방식에서 효과적인 수신 윈도우(RLTW, RN이 2.75…3.35볼트)가 사선으로 도시되며 단일-와이어 방식에서 효과적인 개시창(WLTW, RN이 2.4…3.4볼트)이 도시되는데, 응답한계에 의해 구별가능하다. 수신기에서 경사진 방식으로 상승하는 어스 오프셋 전압(VSG)에 대하여 어스 오프셋 전압이 없는 상태(RN)에서 어스 오프셋 전압 VSG= 2.0볼트인 상태(RM)까지 경사진 방식으로 윈도우가 이동된다. 이 다이아그램으로 부터 수신기에서 어스 오프셋 전압(VSG)이 존재하거나 상승하며 버스코어(BUS_L)상에 우세하게 생성된 레벨(UL)이 증가될 때 수신가능성에 속하는 아래에 도시된 표를 직접 유도할 수 있다. 이 경우에 단일-와이어 완전 수신(수신 윈도우(RLTW)내의 통신 수신과 개시 윈도우(WLTW)내의 개시 수신)과 제한된 수신(개시 수신은 더 이상 불가능하다)에 따라 차이가 생긴다.
도 7 은 어스 오류를 갖는 버스 가입자로의 데이타 전송의 통신상태(CST)를 보여준다. 이 경우에 타임 마커(t1, t4)간에 경사진 방식으로 상승하는 모의 전압(VSCT)이 다이아그램의 우측에 도시되며 다이아그램의 좌측은 타임마커(t1, t4)간의 결과인 윈도우를 보여주며, 그 안에서 어스 오류를 갖는 버스 가입자 또는 수신기로 데이타 전송이 가능하다. 만약 시간에 따라 계단형 윤곽을 갖는 모의 전압이 경사진 윤곽을 갖는 모의전압 대신에 사용된다면, 즉 우세하게 적용된 오프셋 전압값이 전체 네트워크에 적용가능한 고정된 수의 단계로 부터 각 단계에 대응한다면 평가가 단순해질 수 있음이 명백하다.
수신기의 기능이 전체적으로 만족스럽다면 네트워크에서 어스에 대해 가장 큰 기준-어스 전위 오류를 갖는 수신 가능성을 처음으로 획득한 버스 가입자가 찾고 있는 가입자라는 것은 버스에 연결된 전동기에 매우 높은 모의 전압(VSG)의 초기 지정과 후속의 감소를 통해 명백하다.
역으로, 버스에 연결된 전송기에서 매우 낮은 모의 전압(VSG)의 초기 지정과 후속의 감소를 통해 도 1 의 네트워크의 어스 REM GND 에 대해 가장 큰 기준-어스 전위 오류를 갖는 수신가능성을 마지막으로 획득한 버스 가입자가 찾고 있는 가입자임이 명백하다.
네트워크의 모든 수신기가 도 1 에 도시된 가입자-내부 기준-어스 전위 버스바아 SYS GND 에 대해서 메시지 수신을 위한 올바른 한계값(시스템-특이성 허용 한계내에서)을 갖는다면 전송기에서 모의 전압(VSG)의 단조 변경의 경우에 테스트된 버스 또는 버스코어상의 일정한 부하 조건하에서 버스 가입자가 수신능력을 획득 또는 상실하는 순서가 버스 가입자의 경우에 기준-어스 전위 REM GND 에 대하여 오프셋 레벨에 따라 도출될 수 있다.
본 발명의 방법은 단일-와이어 및 2-와이어 테스트 조건하에서 보편적으로 적용한다는 점에서 이러한 직관을 이용한다. 마지막 경우에 특히 버스 네트워크에 사용된 수신기내의 장치 요소(비고, 도 31-33)가 첫 번째 경우에서 보다 더 나은 평가를 할 수 있다.
도 1 에서 알 수 있듯이, 트랜시버(100, 100')의 수신기 또는 전송기나 트랜시버의 판별 수신 한계값 또는 우세한 소스 레벨이 전위 측면에서 증가되거나 버스에 대해 효과적인 작동레벨이 변조되는 방식을 버스(BUS_H, BUS_L)에서 중요하지 않다. 본 발명의 방법에서, 전체 네트워크에 대해 언급된 전위에 대해 (기준 접지) 오프셋 측면에서 트랜시버(100, 100')의 수신기 또는 전송기에만 영향을 주는 것으로 충분하고, 이것은 버스로 부터 기준 접지에 대해 효과적으로 활성적인 우세한 소스레벨 또는 수신 한계값을 결정한다.
버스 가입자(ECU)의 모든 전자 성분이 내부 기준-어스 전위 버스바아 SYS GND에 대해서 모의 모듈(199A)에 의해 발생된 모의 전압(VSG)에 의해 증가되기 때문에 이것이 도 1 에 따른 가장 단순한 방식이다.
그러나, 모의 모듈(199A)은 버스 가입자(ECU)의 전체 작동전류(IL)를 운반할 수 있어야 한다. 이러한 방법은 방법을 수행하는 전용 장치가 없는 정상 버스 가입자가 단순한 수단을 사용하여 테스트 가입자로서 방법을 수행하기에 적합하다고 간주될 경우에 실제적이다. 만약 도 1 의 버스가입자(ECU)가 이러한 유닛으로 간주된다면 이러한 측면에서 해당 모의 모듈(199A)의 기준점(217)은 전체 네트워크에서 기준으로 작용하는 전위 REF GND에 연결되고 그의 출력(218)은 가입자-내부기준-어스 전위 버스바아 SYS GND 에 연결된다.
적당한 장치를 수단으로 트랜시버의 송신기 또는 수신기의 특정 요소의 전위에만 영향을 주는 방법이 가장 효과적이다. 도 10-38 에 관련하여 버스 가입자의 고정성분으로서 예시적인 구현성이 언급될 수 있다.
＜정의＞
테스트 가입자 : 테스트 가입자는 버스에 영구적으로 연결되며 본 발명의 방 법을 수행할 목적으로 도 10-39 의 센서에 설비될 필요가 있는 정상 버스가입자이거나 테스트 기간동안만 버스에 임 시 연결된 테스트 유닛이다.
결함있는 가입자 : 기준-어스 전위 오류 또는 통신 레벨 오류로 인하여 통신 가능성이 제한되거나 상실된 버스에 연결된 가입자이다.
관찰 가입자 : 예비조건하에서 테스트가입자와 결함있는 가입자로 부터 메시 지를 수신할 수 있지만 진단 프로그램에 의해 지배되는 방식 으로 수신전용상태 있어서 전송 측면에서 버스 접근이 방지 되는 버스에 연결된 가입자이다.
＜예비조건＞
본 방법에 참여하기 위해서 모든 가입자가 충족시켜야 하는 예비조건은 다음과 같다:
도 10 에 따라서, 각 가입자는
(a) CAN과 같은 버스 프로토콜 취급용 모듈, 예컨대 집적된 버스를 갖는 CAN 프로토콜 모듈 또는 마이크로 프로세서 또는 마이크로 컨트롤러(21)나 CAN 프로토콜 모듈(22),
(b) 와이어 버스(11, 12)에 마이크로 프로세서(21)를 연결시키는 전송/수신용 트랜시버(100, 100') 형태의 물리적 층,
(c) 버스를 통해 통신될 수 있는 제어신호(EN)에 따라 두 개의 상이한 작동 상태를 갖게 하는 수단.
정상작동상태 : 프로토콜 모듈과 트랜시버를 통해 2개의 버스 와이어로 데이 타 메시지를 전송하고 버스 와이어상의 데이타 메시지를 트 랜시버 및 프로토콜 모듈을 통해 수신할 수 있다.
수신전용 : 전송 능력을 억제되지만 트랜시버 및 프로토콜 모듈을 통해 버스 매체상의 데이타 메시지를 수신할 수 있다.
도 10 에서 전송경로(2)의 인터럽트가 트랜시버(100, 100')에서 실현될 수 있다.
테스트 가입자로서 가입자 기능은 다음과 같이 구성된다:
(1) 기지의 기준-어스 전위에 연결되거나 앞서 언급된 전위에 대해서 가능한 고유의 전위를 탐지할 수 있다;
(2) 버스를 통한 메시지를 통해서 나머지 버스 가입자가 기준-어스 전위 경로를 통해 부하전류를 흐르게 할 수 있다;
(3) 제어신호(EN)를 방출할 수 있다;
(4) 버스를 통한 메시지를 통해서 나머지 버스 가입자가 프로톨 응답(긍정/부정응답)을 전송할 수 있게 한다.
필수적인 것은 기준-어스전위 오류 결정에 있어서 도 13-30 및 34-38 과 같은 장치요소를 테스트 가입자가 가져야 한다는 것이다. 그럼에도 불구하고, 테스트 가입자 이외의 모든 가입자(즉, 결함있는 가입자와 관찰 가입자)는 도 13-38 에 따라 구성될 수 있으며, 이들의 활성화 또는 효능은 버스를 통한 소프트웨어에 의해 배타적으로 조절된다. 이러한 측면에서 이동 "테스트유닛"은 버스에 임시 연결된 임의의 테스트 가입자일 수 있다. 테스트 가입자이다면 방법을 수행하는 소프트웨어를 갖추어야 한다.
본 방법은 "획득 단계"와 "평가단계"로 구성된다. 버스에 연결된 모든 가입자는 방송 데이타 메시지를 수단으로 임시 연결된 테스트 유닛일 수 있는 테스트 가입자로서 기능을 하는 버스 가입자에 의해 제어된다. 이러한 테스트 가입자는 적어도 하나의 버스 코어, 전용 기준-어스 전위 오프셋에 대해서 설치 및 변경되며, 궁극적으로 테스트 가입자에 의해 예정된 방식으로 우세하게 키잉되고 데이타를 방송하고 ("자극단계") 이후에 데이타 메시지가 버스 가입자에 의해 오류없이 또는 오류 있이 수신되는지 여부("응답단계")를 평가한다. 상기 두 단계는 서로 연속으로 교대한다. 상기 두 단계는 함께 획득단계를 형성한다.
후속의 평가단계에서 획득단계에서 수득된 결과가 평가된다. 전체 네트워크에 사용된 기준-어스 전위에 대한 각 버스 가입자의 연결에서 전류흐름에 대한 프로그램-지지 지식이 존재한다면 각 가입자 또는 가입자 그룹에 불허용 전위 이동이 할당될 수 있다. 수득된 모든 결과는 평가 단계에 포함된다. 평가는 테스트 가입자에서 수행될 수 있지만 필수적이지는 않다. 오히려 하나이상의 연결된 평가유닛에서 평가가 수행된다.
본 방법은 다음 단계로 구성될 수 있다:
(1) 한 버스 가입자가 시스템 특이적 방식으로 가능한 전위 오류에 대해서 잠재적 결함있는 가입자(즉, 정상조건하에서 잠재적 통신교란의 원인으로서 시스템 전위 오류를 갖는)인 나머지 버스 가입자와 물리적으로 통신할 수 있는 테스트 가입자로서 결정되고,
(2) 테스트 받을 모든 가입자를 작동모드 "응용메시지 비전송"에 둘 목적으로 테스트 가입자가 적어도 하나의 버스 메시지를 방송하고,
(3) 테스트 받을 모든 가입자를 작동모드 "수신전용 전송불능"으로 둘 목적으로 테스트 가입자가 적어도 하나의 버스 메시지를 방송하고 그 결과 이들 가입자는 관찰 가입자가 되며,
(4) 수많은 관찰 가입자중에서 결함있는 가입자로서 지정 가입자를 작동모드 "전송 및 수신"(정상)에 둘 목적으로 테스트 가입자가 적어도 하나의 버스 메시지를 방송하고,
(5) 테스트 가입자는 주기적으로 적어도 하나의 테스트 메시지를 방송하고,
(6) (6a) 결함있는 가입자에 의해 오류없이 테스트 메시지가 수신된다면 결함있는 가입자는 버스를 통해 테스트 가입자에게 긍정응답을 전송하고,
(6b) 결함있는 가입자에 의해 오류 테스트 메시지가 수신된다면 결함있는 가입자는 버스를 통해 테스트 가입자에게 부정응답을 전송하며,
(6c) 결함있는 가입자에 의해 테스트 메시지가 수신되지 않으면 결함있는 가입자는 버스상에 무응답을 전송하는 방식으로 작동모드 "정상"에 있는 잠재적인 결함있는 가입자가 테스트 메시지를 응답하고,
(7) 테스트 가입자는 오류없는 데이타 전송에 대해서는 긍정응답을 할당하고 오류있는 데이타 전송에 대해서는 부정응답을 할당하고,
(8) 테스트 가입자는 테스트에 사용된 적어도 하나의 버스 와이어가 우세하게 키잉된 적어도 하나의 제 1 소스레벨을 이동시키고,
(9) 단계(6a)와 (7)에 따라 테스트 메시지가 오류없이 수신되는 적어도 하나의 소스레벨의 전위 이동 범위와 단계 (6b)와 (6c)에 따라 테스트 메시지가 수신되지 않거나 오류를 가지고 수신되는 적어도 하나의 소스레벨의 전위이동범위를 테스트 가입자가 등록하고,
(10) 테스트 목적으로 앞서 사용된 적어도 하나의 버스 와이어에 대해서, 테스트 가입자는 테스트 데이타 전송이 오류없이 가능한 버스 와이어에 우세하게 할당된 소스레벨의 전위이동을 설정하고,
(11) 결함있는 가입자의 테스트가 완료되면 결함있는 가입자를 작동모드 "수신전용 전송불능"에 둘 목적으로 테스트 가입자는 적어도 하나의 버스 메시지를 방송하고 그 결과 이 가입자는 다시 관찰 가입자가 되고,
(12) 특정 관찰가입자 또는 모든 관찰가입자에 대해서 단계 (4) 내지 (11)가 반복되고,
(13) 테스트 결과가 평가되고,
(14) 버스 네트워크가 테스트 가입자에 의해 공칭 작동으로 복귀되는 단계.
이 경우에 단계 (2)와 (3), 단계 (13)와 (14)가 상호 교환될 수 있고, 단계 (5) 내지 (9)가 동시에 수행될 수 있다.
게다가 단계(8)에 따라서 적어도 하나의 소스레벨이동이 시간에 따라 경사진 방식으로 단조롭게 단게적으로 수행될 수 있고 단계(8)에 따라 제 1 소스레벨의 이동이 예정된 이동 단계 패턴에 따른 제 2 소스레벨의 이동과 교대로 수행될 수 있다.
본 방법은 (15a) 단계(1) 이후에 단계(4) 이전에 결함있는 가입자로서 버스가입자를 작동모드 "가입자 부하전류 켬"으로 둘 목적으로 테스트 가입자가 적어도 하나의 버스 메시지를 방송하는 단계를 더욱 포함할 수 있고
(15b) 단계(1) 이후에 단계(4) 이전에 모든 버스 가입자를 작동모드 "가입자 부하전류 켬"으로 둘 목적으로 테스트 가입자가 적어도 하나의 버스 메시지를 방송하는 단계를 더욱 포함할 수 있다.
상기 두 단계의 결과로서, 전류소모에 의해 지시된 기준-어스 전위 이동에 대한 전위 테스트가 버스 네트워크에서 적절한 전류소모를 하는 결함있는 가입자나 버스 네트워크에서 높은 전류 소모를 하는 모든 나머지 가입자(결함있는 가입자와 관찰 가입자)에서 수행될 수 있다. 본 방법은 다음과 같은 추가 단계를 포함할 수 있다.
(16) 단계(1) 내지 단계(4)의 모든 단계동안 적어도 하나의 버스 메시지를 방송할 목적으로 테스트 가입자가 통신에 사용된 버스 와이어가 우세하게 키잉된 적어도 하나의 소스레벨을 이동시키는 단계.
본 방법에서 테스트 가입자가 버스에 영구적으로 연결된 버스 가입자이며 모든 버스 가입자에 있어서 정상 버스 작동에 종속적인 버스 네트워크의 새로운 개시후 이 버스 가입자에 의해 단계가 수행될 수 있으며, 버스 네트워크의 개시후 모든 버스 가입자를 검토하는 경우에 획득되는 평가 결과가 테스트 가입자 또는 테스트 가입자에 의해 선택된 버스 가입자에 저장될 수 있다.
본 방법은 단일-와이어 또는 2-와이어 방식으로 실시될 수 있으며, 2-와이어 방식의 경우에 테스트 가입자가 테스트 목적으로 두 버스와이어를 구동시킬 수 있고, 단계(8)가 메시지 상호연결 방식으로 단계적으로 단계(5)와 함께 수행되며 각 테스트 메시지가 테스트될 결함있는 가입자에 대한 기대 숫자를 포함할 수 있으며, 이 경우에 상호연결이 비트-블럭에 기초한다.
도 8 에서, 통신 간섭의 교란요인으로서 어스 라인에서 허용불능하게 높은 전압강하를 식별 및 측정할 수 있도록 부하전류 조건하에서 테스트되는 전위 결함 가입자로서 가입자에 대한 상태 다이아그램이 도시된다. 도 9 는 어스 오류 전위 테스트에 대한 테스트 가입자의 상태 다이아그램을 도시하는데, 이 경우 획득단계(테스트 상태동안)와 평가단계(평가상태동안)로의 분할이 명백하다. 이 경우에 화살표는 두 경우에 방법의 디폴트 입력을 나타낸다.
본 방법에 따른 전위 오류의 취급에서 마이크로컨트롤러(21) 또는 이의 버스 프로토콜 모듈(22)과 버스 와이어 연결(단일-와이어 네트워크) 또는 버스와이어 연결(11, 12)(2-와이어 네트워크)간의 전송경로가 중단되어서 바람직하지 않은 전송 접근을 하지 않도록 버스가 유지될 수 있음을 전제한다. 이것은 도 10 에서 상징화된다. 버스 트랜시버(100, 100')의 수신전용 작동모드가 실현에 사용된다.
도 11 에 따르면, 수신전용 작동모드와 전송접근으로 부터 버스의 단락이 경로(166.5)와 경로(6)를 통해 버스 트랜시버의 전송수단(133)에 전송될 수 있는 제어 비트(EN)를 통해 마이크로컨트롤러로 부터 영향받을 수 있다. 제어 비트(EN)가 정해진 논리 레벨을 가질 때만 버스는 트랜시버에 의한 전송접근을 이용할 수 있다. 세부사항이 도 11 의 SPI 구현으로 예시되었다.
이 경우에 도시 안된 마이크로프로세서는 SPI/SCI 버스(166.5)를 통해 버스 트랜시버(100')와 통신한다. 결과적으로, EN 비트가 버스 트랜시버(100')에 전송된다. 전송수단(130) 또는 전송 출력 스테이지(133)를 가능하게 하거나 금지하는 EN비트가 해독에 의해 발생되고, 대응 버스 트랜시버(100', 100.11)의 제어블럭(140')에 저장 또는 중복기재된다. 따라서 제어블럭은 SPI 통신 능력을 가진다. 그러므로 마이크로컨트롤러로 부터의 지령에 따라 트랜시버(100')의 작동모드를 설정하고 블럭(144, 145)과 조합되는 SPI 구현의 일부인 블럭(142)이 더 많은 갱신 정보의 수신에 의해 중복 기재될 때까지 수신된 작동상태정보를 저장하는 저장 레지스터(142')에 할당된다. 이러한 저장기는 출력 스테이지(133) SPI-해독 EN 신호의 셀을 포함한다. 이 저장기로 부터 블럭(140')내의 전송출력스테이지(133)로의 경로(6)는 점선으로 도시된다. EN비트에 대한 저장기는 도 37 에 도시된다.
도 12 는 더 복잡한 회로 또는 전자모듈(200)의 기능 블럭선도를 보여준다. 이러한 회로는 PCT/EP96/05087 에 더 상세히 기술된다. 본 발명에서 관련있는 것을 본 방법을 실시하며 버스 트랜시버(100, 100')와 마이크로프로세서로의 디지탈 경로(166.5, 166, 201, 201.1)에 연결된 전위에 영향을 주는 수단(199)이다. 버스 트랜시버의 세부사항은 PCT/EP96/05087의 도 40 과 우선권의 도 40 및 41 에 기술된다. 도 42 에 관한 설명은 명세서 말미에 있다.
전위제어장치(199)는 버스트랜시버(100, 100')를 적어도 포함하며 전체 네트워크에서 마이크로컨트롤러(21)와 통신할 수 있으며 버스 가입자에서 작동레벨 에러 및 기준-어스 전위 에러의 위치선정, 탐지 및 취급을 하는 전자 모듈(200)을 가능하게 한다. 2-와이어 버스 시스템의 캐리어로서 자동차의 경우에 버스 코어에 대한 기준-어스 전위 에러가 아래에 소개된다:
자동차의 모든 제어 유닛은 고정 표면으로서 차체에 기계적으로 연결되며 기준-어스 전위 표면 - 소위 차량 어스로서 차체에 전기적으로 연결된다. 이 경우에 차량 어스는 부하 작동회로와 제어유닛을 폐쇄하는 분배 도체로서, 그리고 와이어 버스 신호에 대한 기준-어스 전위 표면으로서 작용한다.
제어 유닛과 차량 어스간의 작동 전류 흐름은 불가피하게 적은 전압강하를 일으키며, 따라서 유닛 내부의 어스 전위 - 시스템 GND - 는 차량어스보다 상승한다. 어스 연결과 전류 흐름의 설계에 따라 유닛내부에 약간 상이한 어스 전위 시스템 GND가 있게 된다. 그 결과 유닛에 내부적으로 고정된 값으로 조절된 공급 전압이 모든 제어 유닛에서 동일할지라도 차량 어스에 대한 유닛 내부의 대응 공급 버스바아의 전위는 동일하지 않다. 이것은 아날로그 방식으로 수신 섹션(120, 120')의 수신 판별기 또는 트랜시버(100, 100')의 일부로서 전송 섹션(133)의 라인 드라이버(133L, 133H)의 한계값 또는 우세한 공급전위에 적용된다.
만약 접촉 불량이거나 작동전류가 흐르는 제어유닛의 어스케이블과 차체간의 부식에 의해 접촉이 손상된다면 다른 제어유닛의 대응 내부 어스 전위에 대한 유닛 내부의 어스 전위 시스템 GND 의 "오프셋 에러"가 과도하게 클 수 있다. 그 결과 도 31 의 수신 판별기(121.2, 121.3)의 한계값(VREF)이 특히 다른 버스 가입자의 대응 한계값에 대해 버스 특이적 허용가능 오차범위 너머로 이동된다. 따라서, 이러한 수신기에 대한 열등 버스 레벨 윈도우도 수신 불능이 될 정도로 이동될 수 있다.
거친 작동조건하에서 많은 가입자를 갖는 큰 와이어 버스 네트워크의 최대 이용가능성을 위해서 본 발명에 따른 장치의 목적은 대응 버스 시스템(라인 네트워크 및 가입자)에 결함있는 버스 가입자를 위치선정하고 검증할 수 있는 능력과 모든 가입자의 작동 레벨 윈도우를 테스트 및 모니터할 수 있는 능력, 즉 레벨 에러에 의해 초래된 고장을 겪기 이전에 하나이상의 버스 가입자에게 존재하는 마진(margin)을 기술하는 방법을 획득 및 갱신할 수 있는 능력(이 방법은 버스 품질을 한정하는데 있어서 가장 중요하다)을 부여하는 것이다.
자동차의 경우에 서비스국은 서비스동안 서로에 대해서 버스 네트워크에서 트랜시버의 물리적-통신 일치의 전체 상태를 인식할 수 있으며 필요하다면 최소의 경비로 예방조치 또는 유지보수작업을 수행한다. 차량어스에 연결된 수많은 제어 유닛에 많은 수의 이러한 회로를 갖는 자동차에서 에러상황의 실제 발생전에 이러한 방식으로 중재할 수 있는 능력은 불필요한 서비스 경비를 줄이며 자동차의 가동률을 증가시킨다.
회로(200)가 설명된다. 종래의 방식으로 제조된 전자모듈이 사용될 수 있다. 이러한 회로나 모듈은 특정 버스 테스트 유닛의 일부일 수 있다.
본 발명의 전위 제어 장치(199)는 버스 트랜시버(100, 100')내의 특정 요소, 즉 버스트랜시버의 전송 섹션(133)과 관련하여(도 29-45) 디지탈 경로(예컨대 SPI 표준에 따라, SPI = 직렬 병렬 인터페이스)를 통해 영향을 받을 수 있다.
또다른 장치 요소가 최대의 테스트 융통성을 위해 수신 섹션(120)에 제공된다(도 46-52). 전위 제어장치(199)와 상호작용하기 위해서 일반성을 제한함이 없이 이들 요소가 실현되는 방식이 기술될 것이다.
다음 장치요소의 목적은 버스 트랜시버(100, 100')에서 최소한의 전력 손실로 최적으로 재현가능한 방식으로 가능한 전위 이동 문제에 영향을 준다.
이 경우에 전위제어장치(199)(오프셋 및 버스 매니저)는 특정 단자(13.1)를 통해서 회로(200)를 갖는 유닛에서 기준-어스 포인트 시스템 GND에 연결될 수 있다. 게다가, 전위 제어장치(199)는 특정 단자(13.2)를 통해서 또다른 유닛의 응용환경으로 부터 상류 장치요소(198)(센스/EMI 보호)를 경유하여 외부 기준-어스 전위 원격 GND에 연결된다. 라인(196)은 관련 유닛으로 부터 차체의 어스지점으로의 연결을 나타내며 어스 지점은 전류부하가 없다.
전위 제어장치(199)는 다중 경로(195)로 상징화된 다소 복잡한 방식으로 트랜시버(100, 100')에 연결된다. 이러한 복잡성은 반도체 회로에서 전위제어장치가 수신기 또는 전송기를 포함하는 트랜시버(100, 100')나 마이크로컨트롤러(21)에 연결된 SPI 인터페이스(166)의 제어구조에 연결되므로 발생할 수 있다. 전위 제어 장치(199)에 의해 가능하게 된 기능을 분석 및 평가하기 위해서, 적당한 네트워크 관리 소프트웨어와 관련하여 에러 마진을 모니터하고 전위 에러를 자동으로 위치선정 및 측정할 목적으로 인터페이스(166)와 마이크로컨트롤러(21)와 함께 "지능"을 가능화하도록 제어장치와 상호작용하는 특정 수신기 및 전송기 디자인에 대한 설명이 아래에 기술된다.
전위제어장치(199)의 디지탈 회로에 전력을 공급할 목적으로 전압 조절기인 블럭(20A)의 출력(20.2.2)으로 부터 전위(VCCA)를 갖는 전력이 공급된다. 본 발명은 전자 모듈(100)에 있는 버스 트랜시버(100, 100')와 함께 전력공급 부분의 존재에 국한되지 않는다.
전압 제어기(20)는 추가 공급 전위(VT) 또는 고정된 공급 전류(IT)(도 13)를 위해 적어도 하나의 제 3 조절기(20T)를 포함하여서 이로부터 전위 제어장치(199) 및 버스트랜시버(100, 100')는 공급경로(197)를 통해 전위(VCCA)를 갖는 조절기(20A)의 출력(20.2.2)에 대해서 높은 연결해제 정도로 공급받을 수 있다.
대체로, 전위 제어장치(199)의 실현과 상이한 특징이 형성되는 정도(예컨대, 단일-와이어 또는 2-와이어 테스트 용량, 적거나 큰 스윙 레벨 테스트 능력등)와 요소(100, 100', 199)의 제조기술에 따라 전압(VT)은 전압(VCCA)보다 높다. 도 12 에 도시된 단자(20.2.3)는 이러한 측면에서 필터 축전기(16.1.3)를 연결시키기 위해서, 즉 전류 소스 출력이 관련되면 외부 모니터링을 하거나 다른 회로나 유닛 성분에 공급할 목적으로 제공된다. 도 13 에서 블럭(20T)은 SPI 경로(166.5)를 통한 제어 접근하에서 전압(VT)과 전류(IT) 사이에 출력량이 변화될 수 있도록 설계된다. 전위 제어장치(199)와 버스 트랜시버(100, 100')에 있는 회로 구조와 상호작용하는 이러한 디자인은 이러한 구조의 기능을 자동으로 변경하거나 켜고 끄는데 영향을 줄 수 있다.
가장 단순한 경우에 전위 제어장치(199)는 기준 전위에 대해서 트랜시버(100, 100')의 출력 스테이지(133)의 소위 우세한 레벨 윈도우가 영향받을 수 있는 수단을 단지 포함한다.
도 14 에서, (199)에 포함되며 디지탈 경로(166.5)를 통해 구동되는 D/A 전환기가 제어가능한 오프셋 전압 소스(QSG)상에 작용하는 전압의 지정을 위해 제공된다. 이것은 출력 스테이지(133)의 다양한 성분의 적당한 단일체 절연에 의한 집적의 경우에 가능한, 출력 스테이지(133)의 전위 GND로의 "정상" 어스 연결의 전류 경로에 효과적으로 루우핑된다.
출력 스테이지(133)의 공급전압(VCC)을 일정하게 유지시키기 위해서 전압 조절기(CD)가 상기 출력 스테이지와 병렬연결된다. 첫 번째 경우에 출력 스테이지는 높은 전위(VBATT 또는 VT)에 있는 공급 버스바아로 부터 전류 소스(CS)를 통해 전력을 공급받으며, 두 번째 경우에 조절기(CD)로 부터 전력을 공급받는데 이 경우에 조절기는 점선으로 표시된 공급경로(SUPPLY)를 통해 상기 공급 버스바아에 의해 공급받는다. 도 13 에 따라서 조절기(20T)로 부터 전류(IT)에 의해 출력 스테이지(133)를 공급할 수 있다면 전류소스(CS)는 생략될 수 있다.
가장 단순한 경우에 제어된 전압소스(QSG)는 출력 스테이지(133)의 공급 전류에 적절한 소스 임피던스로 1:1 비율에서 D/A 전환기(199.2)의 출력전압 스윙을 전환시키는 임피던스 전환기에 의해 실현될 수 있다.
따라서, D/A 전환기(199.2)에서 디지탈 지정에 따라 전압 제어기(CD)에 의해 더 높은 전압의 방향으로 일정하게 유지된 우세한 공급 레벨 윈도우(두개의 코어출력 스테이지(133L, 133H)의 소스 레벨간의 차이)를 이동시킬 수 있으며, 0 내지 5볼트로 가변전압이 변할 수 있어서 버스 네트워크에 대해서 최대 10볼트의 공급 H 소스 레벨을 가져온다. 출력 스테이지 입력의 가변 구동 전압 스윙을 연결하기 위해서 전류 경로를 수단으로 전송신호(TxD)로 출력 스테이지의 논리적 구동이 제공된다.
전송 출력 스테이지(133)가 구비되며 이러한 방식으로 구성된 전위 제어장치(199)는 경로(166.5)를 통해 획득된 디지탈 설정 데이타를 수단으로 전송단부에서 에러 전압이 모방될 수 있으며 버스 트랜시버의 경우에 에러 전압은 더 이상 어스에러를 갖는 버스 가입자에서 정상 수신시 더 이상 정상통신을 허용하지 않는다.
소스(QSG)의 단자전압의 적절한 크기가 주어진다면 수신간섭을 받는 수신기의 경우에 에러 전압이 전체 버스 종단을 가로질러 보상될 수 있다(센스: 모든 나머지 가입자의 종단 부하와 추가 에러 부하).
소스(QSG)의 종단전압은 한정된 방식으로 조정가능하고 특히 단계적으로 변경될 수 있으며 디지탈 경로(166.5)를 통한 각 지정값에 따라서 시간에 따라 단계적 또는 경사진 방식으로 변경된다.
도 15 에 따르면, 전송단부에 대해서, 본 장치는 두 개의 별도의 제어가능한 오프셋 전압소스(QSL, QSH)를 포함하며, 소스(QSL)는 코어 출력 스테이지(133L)의 음의 공급전위를 상승시키고 소스(QH)는 코어 출력 스테이지(133H)의 양의 공급전위(VCC, VBATT, VT)의 디지탈 방식의 변경을 허용하도록 연결된다. 그러므로 버스상에 공급되는 L 소스 레벨은 버스상에 공급되는 H 소스레벨과 무관하게 변경될 수 있다.
예컨대, 제어가능한 오프셋 소스(QSL)는 0 내지 3볼트를 가지며 오프셋 소스(QSH)는 8 또는 3 내지 0볼트이다. 오프셋 소스(QH)의 공급전위 크기에 따라서 우세한 L소스 레벨을 0 내지 3볼트로 조절하고 우세한 H소스 레벨을 3 또는 8 내지 0볼트로 조절할 수 있다.
도 18 에서, 두 공급 전위중 어느 것이 오프셋 전압 소스인가 여부는 중요하지 않으며, 예컨대 오프셋 전압 소스(QSH)는 5 내지 2볼트로 조절된 GND를 가로지르는 오프셋 전압 소스(QVCC')와 등가인 5볼트의 공급 버스바아 아래에서 0 내지 3볼트로 조절될 수 있다.
도 15 에 따른 장치에서 두 오프셋 소스(QSL, QSH)는 일반성을 한정시킴이 없이 교대로 활용될 수 있으며 세부사항은 도 21, 22 및 24 에 도시된다. 이 경우에 단지 하나의 전압지정이 필요하며 이러한 측면에서 단지 하나의 D/A 전환기가 각 경우에 필요한 지정의 교대로 부터 선택동안 충전/재충전된다.
추가로 본 발명은 도 15 에 따른 장치를 포함하며, 두 오프셋 소스(QSL, QSH)가 일반성을 제한함이 없이 서로에 대해 무관하게 동시에 활용될 수 있으며 세부사항은 도 23 에 도시된다.
도 16 에 따른 장치는 동시에 활용될 수 있는 적어도 두 개의 오프셋 소스(QSL, QSH)의 설치를 허용하며, 두 오프셋 값의 지정에 대한 두 개의 대응 출력을 갖는 D/A 전환기(199.2)가 제공된다. 이 경우에 하나의 출력은 소스(QSL)에 고정적으로 할당되고 나머지 출력은 제 1 소스(QSH)(공급 버스바아(VT또는 VCC))와 제 2 소스(QSHH)(더 높은 - 전위 공급 버스바아(VBATT 또는 VT))의 제어를 위해 배타적으로 제공된다. 이전 실시예의 경우에서 처럼 적어도 하나의 전류 경로를 수단으로 출력 스테이지가 논리 구동된다.
D/A 전환기(199.2)를 구동하는 디지탈 경로(166.5)는 D/A 전환기(199.2)에 연결되며 플립-플롭(199.6)을 조장하는 논리배열(199.5)을 구동한다. 플립-플롭(199.6)의 두 개의 상호 역전된 출력은 오프셋 소스(QSH, QSHH)를 구동한다. 플립-플롭(199.6)의 상태에 따라서, 활성 가능 신호가 공급 버스바아(VT, VCC)상의 오프셋 소스(QSH) 또는 공급 버스바아(VBATT, VT)상의 오프셋 소스(QSHH)에 적용된다(결코 동시적이지는 않다). 불활성 상태에서 오프셋 소스(QSH, QSHH)는 단락회로, 또는 무의미한 잔류 전압 강하를 하는 소스로서 간주될 수 있다.
따라서, 상태 변화를 목적으로 플립-플롭(199.6)이 개시된 경우에 논리배열이 QSH또는 QSHH의 선택, 즉 적어도 하나의 필요한 값 지정을 재충전하는 D/A 전환기(199.2)를 구동할 수 있도록 논리배열(199.5)이 구성될 수 있다. 도 16 에 입력되는 전압 범위는 자명하다. 따라서 버스 특이적 정상 H 소스 전위 이상 또는 이하 또는 사이에 놓일 수 있는 우세한 H소스 전위를 본 장치는 허용한다. 게다가 데이타 신호(TxD)와 상호연결된 방식으로 이러한 변경이 가능하도록 논리배열(199.5)을 설계하는 것도 본 발명의 범위내에 있으며, 이것은 논리 배열(199.5)로의 점선 신호 경로로 표시된다.
따라서 본 장치는 버스가입자의 수신레벨 윈도우가 이동되는 방향으로 우세한 소스 레벨을 이동시킬 수 있으며, 이 경우 기준-어스 전위에 결함있는 연결이 되어 전류가 흐르므로 예컨대 자동차 차체로의 버스가입자로서 제어유닛의 결함있는 어스 연결의 경우에 자신의 오프셋 전압 강하를 초래한다.
그러나, 하나 이상의 D/A 전환기의 일시적 구동에 의해서 결함있는 버스 가입자의 수신 레벨 윈도우의 이동 방향 또는 오프셋에 반대 방향으로 하나 또는 두 개의 더 높은 값에서 시작하여 하나 또는 두 개의 우세한 소스 레벨을 이동시킬 수도 있다. 이러한 회로(200)의 능력은 버스 네트워크에서 전위 에러 상황의 발생 전후에 지정 테스트 가능성을 제공한다.
수많은 가입자를 갖는 버스 네트워크를 가로질러 연장되는 이러한 테스트는 도 17 에 따른 장치의 개발로 단순화 및 가속화된다.
도 18 에 대해 이미 설명된 것이 이 장치에 제한없이 적용된다. 이 경우에 예컨대 3개의 아날로그 값을 대응 오프셋 소스(QSL, QSH, QSHH)에 출력시키는 D/A 전환기(199.2)가 제공된다. 일반성 제한없이 이들 값중 2개 또는 전부가 동시에 이용될 수 있다. 이 경우에도 D/A 전환기(199.2)는 예컨대 SPI형 디지탈 경로(166.5)를 통해 구동될 수 있다. 게다가, 논리 배열(199.7)은 디지탈 경로(166.5)에 의해 유사하게 구동되며 쌍방향 연결(199.8)을 통해 D/A 전환기(199.2)와 상호작용한다.
논리 배열(199.7)은 SPI 클록 신호에 의해 구동될 수 있다; 외부 타임 베이스 신호의 공급이 동일하게 제공될 수 있다. 해당 타임 베이스 신호는 소위 개시 확장기(165')과 같은 회로(200)내의 타이머에 의해 구동될 수 있으며, 이것은 도 12 에 따라 감시기 기능(164)으로 부터 (164a)를 통해 시간 또는 주파수 신호가 공급되며 감시기 기능(164)의 내부 기준 신호의 기간에 임시적으로 상호연결될 수 있거나 도 12 에서 연결(164a)의 분리로 부터 획득될 수 있다.
게다가, 전송신호(TxD)가 논리배열(199.7)에 공급될 수 있다. 이 경우에, 출력 스테이지(133L, 133H)는 전류가 흐르는 각 논리경로를 통해 논리배열(199.7)에 의해 구동된다. 게다가 칩 또는 유닛내부의 어스전위와 외부 기준 어스(REM GND)간의 차이에 대응하는 양을 발생하도록 하는 측정 증폭기(199.8)가 나타난다. 이러한 양은 D/A 전환기(199.2)에 공급될 수 있다.
D/A 전환기와 관련하여 논리배열(199.7)의 구성 및 기능은 다음과 같다.
경로(166.5)의 클록신호에 의해 구동되고 논리배열(199.7)이 경로(166.5)를 통해 수신된 데이타에 따라서 D/A 전환기(199.2) 제어신호를 발생한다. 이 신호는 D/A 전환기가 경사진 방식으로 변경되는 A/D 전환기 지정값을 제공하게 하며 한정된 방식으로(버스 비트 아이폭을 압축) 우세한 윈도우 폭을 자유롭게 변경하며 대응하는 목표 오프셋 소스(QSL, QSH, QSHH)의 선택 또는 변경에 영향을 준다.
이 경우에, 제 1 기능("램핑(ramping)")이 단일-와이어 및 2-와이어 테스트에서 수행되며 제 2 기능("압축")이 진단 소프트웨어의 구성에 따라 2-와이어 테스트에 대해 제공된다. 이 경우에 전압 기울기에 근사하거나 압축 증분 또는 감소분을 나타내는 아날로그 전압레벨을 제공할 수 있으며 동기적 데이타 신호(TxD)와 타임 슬롯 상호연결된다.
기울기 증가 또는 감소의 경우에 마이크로컨트롤러(21)로 부터 경로(166.5, 201.1)를 통해 부하를 받을 수 있는 수(M)에 따라서 M에 의해 결정되는 전송비트 기간후 또는 이전에 영향을 받을 수 있다. M이 수신능력을 갖는 모든 버스 가입자에 의해 수신된다면 테스트 소프트웨어는 예정된 M을 사용하여 버스 전체에 절박한 테스트 싸이클에 관한 기본 검증 예견을 전달할 수 있다.
수신기 특징에 관련하여 버스 가입자내의 가능성 검사가 버스 네트워크의 낮은 부하도 가능하다. 이것이 해당 테스트의 가속화의 핵심 인자이다. 본 장치는 추가로 버스 비트 기간보다 짧은 기간내에 오프셋 소스(QSH, QSHH)간의 출력 스테이지(133H)의 전류 기준 변경에 영향을 주는 수단을 포함한다.
위에서 설명된 장치 요소의 일부는 도 16 에서 점선으로 경계를 지으며 199.2X로 표시되는데, 그 이유는 점선 경계내에 있는 기능이 전위 제어 장치(199)내의 단일 집적 기능(199.2X)에 의해 실현될 수 있기 때문이다. 추가로 도 39 가 언급된다.
버스상에 공급되는 우세한 소스레벨이 변경될 수 있는 방식은 도 17 에 따른 장치로 가능하며 도 19 에 도시된다. 도 20 은 오프셋 소스(QSH, QSHH)간의 출력 스테이지(133H)의 전류 기준 변경이 버스 비트 기간보다 짧은 시간내에 가능할 때 비트 평면에서 확대도를 보여준다. 버스코어상에 전류공급은 어떤 예비조건하에서 불가능하며 이것은 판별목적으로 활용된다.
회로(200)의 응용 스펙트럼에 따라서 장치의 특징이 구축되는 정도는 다양하게 변경될 수 있다. 도 21-23 은 다양한 기능을 가능하게 하도록 여러 실시예를 보여준다.
도 21 은 전위 제어 장치(199) 및 버스 트랜시버(100, 100')에, 특히 출력 스테이지(133)에 할당될 수 있는 요소가 조립된 회로도이다. 데이타 신호(TxD)의 영향을 받는 오프셋 소스의 상호 연결을 제외하면 전위 제어 장치와 버스 트랜시버내 요소는 도 16 의 블록선도에 도시된 기능을 수행한다.
L출력 스테이지(133L)의 L스위치(1303)는 GND에 대해 스위칭하고 H출력 스테이지(133H)의 H 스위치(1304)는 VCCA에 대해 스위칭한다. 이 경우에 트랜지스터는 양극 상보성 트랜지스터이며 전류경로(1307A, 1306A)에 의해 베이스에 데이타 신호(TX_L, TX_H)가 적용된다. 트랜지스터(1303, 1304)의 콜렉터는 버스코어(BUS_L, BUS_H)를 보호 다이오드(DL, DH)를 통해 그리고 보호 저항기(RL, RH)를 통해 공급된다.
트랜지스터(1301, 1302)는 3가지 기능을 수행하며, 이를 위해 디지탈 신호(S1, S2)에 의해 조절될 수 있는 아날로그 변경 스위치(S1, S2)를 통해 입력측상에 구동될 수 있다.
아날로그 변경 스위치(S1)의 위치(1)에서 먼저 트랜지스터(1301)는 전위(VT)로부터 오는 전류 소스(1994)에 의해 포화되며 그 결과 트랜지스터(1303)의 이미터는 어스 전위 GND에 있다. 트랜지스터(1301)는 대응 오프셋 소스(QSL)를 "활성제거한다".
둘째, R1과 R2로 형성된 전압 분할기의 저항(R2) 역시 GND에 연결되어서 상기 전압 분할기는 분할비 R2/(R1+R2)를 갖는다.
셋째, 아날로그 변경 스위치(S2)를 통해서 트랜지스터(1302)의 베이스 위치에서 조절기(1991)의 출력에 연결된다. 그 결과 트랜지스터(1302)는 조절기(1991)와 관련하여 오프셋 소스(QSH)의 출력 스테이지로서 기능한다.
조절기(1991)는 공지 방식으로 구축될 수 있다. 어떤 상황하에서 조절기는 비교기(1992)에 기초할 수 있다. R5와 R6와 관련하여 축전기(C4)는 트랜지스터(1301, 1302)의 비이상적 위상 이동 양태에 대해 일치된다. 비교기의 성질에 따라 다른 보상 수단이 편리할 수 있다. EMC 보호에 사용되는 축전기(1308, 1309)가 상이한 구성의 조절기에서 이득이 될 수 있다.
D/A 전환기의 아날로그 지정값이 조절기(1991)에 공급된다. 조절회로는 트랜지스터(1302)와 R1및 R2도 형성된 전압분할기를 통해 폐쇄되므로 트랜지스터(1304)의 이미터에 존재하는 DC 전압은 전위 VCCA(소스 QSH)를 감소시키는 오프셋 전압으로서 조절될 수 있다.
두 개의 아날로그 변경 스위치(S1, S2)의 구동이 역전될 때 반대 조건이 우세하다: 트랜지스터(1302)는 전류소스(1993)에 의해 포화되며 조절 출력 스테이지로 기능을 하는 트랜지스터(1301)는 조절회로를 폐쇄한다. R1과 R2로 형성된 전압 분할기는 VCCA에 연결되고 번역비율 R1/(R1+R2)를 가진다. R1=R2일 경우 전압 분할기는 L이동과 H이동에서 동일하게 작용하며 단일-와이어 방식으로 교대하는 테스트용 D/A 전환기(199.2)를 재충전함에 있어 어떤 예비조건하에서는 이득이 될 수 있는 특성곡선에 영향을 준다.
선택 논리 배열(L3)은 신호(S3)로 또다른 아날로그 변경 스위치(S3)를 구동한다. 이 변경 스위치를 수단으로 트랜지스터(1302)로 부터 트랜지스터(1996)로 더 큰 양의 공급 버스바아(VT)로 부터 공급받는 높은 비트 HB가 주어진다면 조절기(1991)의 출력을 변경할 수 있다; 이 경우에 트랜지스터(1302)가 불활성이 된다. 기술에 따라 다이오드(1998)가 편리하다. 트랜지스터(1996)가 거의 포화될 때 트랜지스터(1306)의 제너파괴가 VT와 VCCA간의 차이가 있을 경우 고전압 기술을 사용한 실현에 의해 제거된다.
D/A 전환기(199.2)는 논리배열(199.1)에 의해 구동되며, 논리배열은 디지탈 경로(166.5)를 통해 구동된다. 이 경우에, 논리 배열(199.1)은 디지탈 경로(166.5)에 대한 인터페이스 기능을 가지며, 이러한 측면에서 직렬로 수신된 데이타 텔레그램의 적어도 일부가 임시 저장되는 적어도 하나의 레지스터를 포함할 수 있다. 도 16 에 도시된 플립-플롭은 저장셀로서 포함된다. 예컨대, D/A 전환기로 향하는 비트라인 HB(높은 비트의 경우), 두 개의 추가 비트라인 N(정상 또는 무시의 경우) 및 SS(이동 선택의 경우)가 선택 논리 배열 L3에 연결된다(무시기능은 다음 구절에서 설명된다). 이의 실현은 도 22 에서 설명된다; 이것은 입력 신호의 진리평가에 따라 구성된다.
무시기능은 다음과 같다: 신호 N의 진리가 주어지면 출력 스테이지의 작동상태는 HB구동이 동시에 이루어지는지 또는 두 개의 우세한 소스 전위 GND 및 VCCA가 D/A 전환기에 따라 오프셋 이동함으로써 "조작"을 위해 선택되는지 관계없이 정상버스 통신을 위해 활성화된다.
또다른 구동 경로는 논리 배열(199.1)로 부터 또다른 아날로그 변경 스위치(S4)로 향하며, 이를 통해 D/A 전환기(199.2)와 조절기(1991)의 어스 단자는 논리 배열(199.1)로 부터 나오는 제어신호(S4)(기준)에 따라서 전위칩 GND 또는 외부 기준-어스 전위 REM GND의 단자(13.2)에 연결될 수 있다.
전위 테스트는 단일-와이어 방식으로 수행될 수 있으며 각 경우에 오프셋이 단지 하나의 우세한 소스 레벨에 영향을 줄 필요가 있다.
도 23 에 따른 장치는 오프셋이 두 우세한 소스레벨에 동시에 영향을 줄 필요가 있는 예를 보여준다. 이러한 경우에, 두 개의 별도의 조절기(1991H, 1991L)가 제공되며 트랜지스터(1301, 1302)의 콜렉터에서 실제 오프셋의 획득(보조 전류 소스(1312, 1313)에 의해 가능해진)이 분할되지 않는다. 대응 논리 배열(199.1)에 추가 출력 WM(와이어 모드)이 제공된다.
논리배열(L4)은 논리 배열(L3)과 유사하게 디자인 될 수 있다. 이 경우에 D/A 전환기(199.2)의 하류에 두 개의 추가 연결(채널 및 스트로브)을 통해 인터페이스 논리배열(199.1)에 의해 구동되는 신호 지지부(2002, 2003)와 두 개의 출력(2004, 2005)을 갖는 2-채널 유지장치(2001)가 연결되며 조절기(1991L, 1991H)의 필요한 입력값을 공급한다. 트랜지스터(1301)의 이미터 피치(200L)와 다이오드(1998)의 샘플링 라인이 제공된다. 버스 에러의 경우에 테스트 조건하에서 회로(200) 보호 방법으로서 선택된 양이 도 13 에 따른 전압 조절기(20U, 20A)를 위해 과부하 단락에 포함될 수 있다.
트랜시버(100, 100') 또는 전위 제어 장치(199)에 특정 장치요소를 할당하는 능력이 실제로 항상 주어지지 않으며 집적된 반도체 회로(200)의 경우에 "오프셋 영향"이 구축되는 정도가 비교적 낮을 경우에만 주어진다. 게다가, 도 24 에 도시된 바와 같이 버스 트랜시버에 포함되도록 전위 제어장치(199)에 포함되어야 하는 요소를 집적시키는 것이 편리할 수 있다.
이 실시예는 동시에 활용될 수 없는 두 개의 오프셋 소스(QSL, QSH)와 우세한 H 전위가 VCCA보다 클 필요가 없는 특수한 경우에 도 15 에 따른 요소의 분포를 보여준다.
이 경우에 트랜지스터(1301, 1302) 전위 이동에 영향을 주는 요소가 열평형 전송 출력 스테이지의 성분만큼 어려움 없이 편리하게 집적될 수 있다. 그러므로 이들은 전송 출력 스테이지에 할당된다. 이 실시예는 장치 성분이 구축되는 방법을 설명할 뿐이다.
앞서 언급된 장치들은 도 14-18 에 나타난 오프셋 소스를 실현하는 공통 성질을 가진다.
이것은 버스 코어(BUS_L, BUS_H)상의 전위가 특정양만큼 보호 다이오드(DL, DH)와 보호 저항(RL, RH)을 가로지르는 불가피한 전압강하로 인하여 오프셋 소스(QSL, QSH, QSHH)의 조절된 단자 전압으로 부터 차이가 남을 의미한다.
이러한 오프셋은 고정된 디지탈 값의 가감에 의해 마이크로컨트롤러(21)에 고려될 수 있고 D/A 전환기 지정을 위해 평균 오프셋 전압 강하만큼 이동된 값이 마이크로컨트롤러에 저장되고 오프셋 소스용 포맷값으로 활용된다는 점에서 적당한 테스트 프로그램에 의해 보상받을 수 있다.
테스트 소프트웨어에 따라 사용된 D/A 전환기의 해상도와 네트워크 가입자 수의 증가에 따른 코어 전압의 정확도는 테스트 가속화를 위해 덜 중요하게 되며 전자모듈(200)에 설치된 기능은 버스 네트워크를 통한 가능한 낮은 신호출력과 버스 가입자의 모듈(200)과 마이크로컨트롤러(21)간의 SPI 경로(201.1)의 최소한 손실 빈도를 위해 높은 활용도를 보여야 한다.
도 25 에 따른 실시예는 코어(BUS_L)상의 전위지정에 관련하고 도 26 에 따른 실시예는 코어(BUS_H)상의 전위지정에 관계하며 각 경우에 필수 요소만이 도시된다. 특히 오프셋하에서 버스코어의 활성화를 허용하지 않는 전위조건이 존재할 경우 제어를 방지하는 요소는 생략된다. 전위제어장치(199)에 기능부품이 기여하는 한 문자 L 또는 H 로 코어 특이적 방식으로 서로 구별될 수 있다.
장치에 공통적인 필수 요소의 예는 공급 단자 GND 사이에 연결된 샘플 및 유지 회로(2010L, 2010H)와 VT또는 VBATT이다.
샘플 및 유지 회로는 버스코어(BUS_L, BUS_H)에 직접 연결된 입력을 가진다. 게다가, 펄스개시 회로(2011L, 2011H)가 제공되며, 회로는 데이타 신호(TxD)에 의해 에지-개시되며 데이타 비트 기간내에 화살표 클록 에지를 따르며 첫 번째 경우에 GND를 향하며 두 번째 경우에 VT또는 VBATT를 향하는 매우 짧은 샘플링 펄스(SP)를 발생하며, 사용된 샘플러의 기술에 따라 극성이 좌우된다.
입력측상의 샘플러 뿐만 아니라 샘플 및 유지회로(2010L, 2010H)는 출력축에 공지기술에 따른 유지요소와 임피던스 전환수단을 포함한다.
트랜지스터(1303, 1304)는 샘플링 펄스가 개시될 때(양의 마스킹) 데이타 신호(TxD)의 유효활성 에지상에 켜진다. 이 방법에 의해서 샘플 및 유지회로의 입력이 짧은 시간 이후에 켜진 트랜지스터(1303, 1304)를 통해 샘플링 순간에 폐쇄되는 한 출력 스테이지 트랜지스터(1301, 1302)와 다이오드(DL, DH) 및 보호 저항(RL, RH)을 통해 제어가능한 오프셋 소스(QSL, QSH)의 출력측 조절회로가 된다.
샘플 및 유지 회로(2010L, 2010H)에 의해 출력된 샘플링 변수와 D/A 전환기(199.2L, 199.2H)의 지정값은 오프셋 소스(QSL, QSH)에 공급된다. 펄스 개시 회로(2011L, 2011H)의 활성화 입력과 오프셋 소스(QSL, QSH)의 탈활성화 입력에서 ENA 및 NENA 신호에 의해 GND와 버스바아(VT, VBATT)에 대해 단락회로를 위해 구동되며 (2011L, 2011H)에서 샘플링 펄스 발생이 방지될 수 있다. 이 상태에서, 영향받은 오프셋 소스(QSL, QSH)는 이후에 비활성이 된다.
도 26 에 따른 장치는 소스(QSH, QSHH)까지 연장되거나 이들을 대신하는 백업 공급소스(QVCC')를 제공할 수 있다. 또한 동시 작동이나 교대 작동을 위해 보조 실시예를 설계할 수 있다.
도 27 은 특히 간단하고 정확한 방식으로 단일체에 실현될 수 있는 버스 코어(BUS_H)에 연결된 샘플러(2015)를 보여준다.
이 샘플러는 샘플링 다이오드(DS1)와 2019 피치 디자인에 입력(2016)에서 샘플 펄스되며 버스 코어(BUS_H)에 연결된 상보적 전류소스 구조(2014)를 사용하며 보상 다이오드(DS2)는 유지 제어기(199H)의 입력에 연결되며 0.55 내지 0.45의 전방 전류비를 가진다. 필요한 전류(IS)는 매우 작고 테스트 모드에서만 샘플링되며 조절된 전류소스 구조(2015)는 낮은 고유 전류소모로 단일체에 설계될 수 있으므로 전력 절감을 목적으로 특수 구동 장치 또는 전류 가능화 수단이 불필요하다.
샘플링 다이오드(DS1)는 전위(UBATT)에 대한 회로단락 또는 버스코어(BUS_H)에 훨씬 더 높은 간섭전압의 적용의 경우에 하류에 연결된 제어기에 대한 보호기능을 수행한다. 버스코어 보호 다이오드(DH)에 따라서 다이오드(DS1, DS2)의 단일체 실현을 함으로써 출력 스테이지 트랜지스터(1304)가 On 상태에 있을 때 출력(2017)에서 샘플링 전압은 실제 코어 전압(UBUS_H)에 가깝게 되며 그 결과 관련 D/A 전환기(199.2)의 해상도 감소보다 작은 잔류 에러가 제거된다.
두 개의 다이오드 경로(DS1, DS2)를 포함한 전류 소스 구조(2014)는 전력공급과 버스 코어 노드(2018)를 위해 단자(VBATT, VT및 GND)에 추가적으로 두 개의 추가 단자(2016, 2017)를 갖는 샘플링 핵(2015)에 대해 균형이 잡히고 낮은 정전용량을 가지게 소형으로 집적될 수 있다. 단일체 디자인을 고려한 적은 샘플링전류의 경우에 셀(2015)에서 정류전압의 역보상을 실현할 수 있으므로 버스 연결 노드(2018)에서 DC 전압 변화에 대한 샘플러의 빠른 반응에도 불구하고 버스코어(EMC)상에서 고주파 간섭에 대해서 비교적 높은 신호대 잡음비를 달성할 수 있다.
그러므로, 불가피한 에러 전압이 이 경우에 발생될지라도 동일한 물리적 작동원리를 정확히 이용하면서 동일한 단일체 구조의 동일한 지점에서 보상받을 수 있는 잇점이 있다.
에러 보상의 열적 불변이 넓은 한계내에서 실현될 수 있다. 이러한 이유로 연산보상을 목적으로 회로(200)의 보상 보조 또는 외부 마이크로컨트롤러(21)가 없어도 된다.
물론, 본 발명은 버스코어상의 과전압에 대한 역절연 및 해당 오프셋 전압보상을 둘다 실현하는 방법도 제공한다.
도 28 에 따른 장치는 전적으로 상이한 기능을 수행하는데, 강력한 마이크로컨트롤러가 회로(200)와 함께 작동하여서 연산력과 디지탈 경로(166.5, 201.1)의 활용이 교란을 가져오지 않으며 도 27 에 도시된 바와 같은 물리적 에러 전압 보상을 가지거나 보호를 하는 샘플러를 실현할 수 없다.
버스 코어(BUS_L)의 경우에, 필요한 코어 전위 공급을 위해서가 아니라 백업 공급을 하며 별도의 보호다이오드(DL')에 의해 버스코어(BUS_L)에 연결된 백업 스위치(2019)를 구동시키는 드라이버 스테이지로서 실제 코어 출력 스테이지(133L)가 활용된다. 그러므로 우세한 전위로 부터 버스에 흐르는 전류는 상이한 경로를 취하며, 이 경우에 트랜지스터(2019)와 보호다이오드(DL')의 전환경로를 통해 코어 전위 조절기(1991L)의 출력에 있는 조절점(RP)으로 부터 시작한다. 이를 위해서, 저항이 낮은 변경 스위치(SWL)가 제공되며, 이 스위치는 대응 전위 테스트 기간동안 도시된 전환상태로 활성화될 수 있다.
D/A 전환기(199.2L)는 조절점(RP)에서 설정될 필요한 전압을 조절기(1991L)에 공급한다. 전류 흐름으로 인하여 요소(2019, DL')를 가로질러 강하된 에러 전압(UERR)은 측정 증폭기(1991EL)를 형성하는 추가 증폭기(2023)에 의해 탐지되고 대응 아날로그 출력 전압(UDiff)은 마이크로컨트롤러(21)의 A/D 입력에 공급된다.
따라서 마이크로컨트롤러(21)는 D/A 전환기(199.2L)의 계단형 성질에 의해 예정된 해상도에서 D/A 전환기(199.2)에 대한 디지탈 지정값과 디지탈 전환된 에러 전압(UDiff)으로 부터 버스코어 전압을 계산할 수 있다. 조절기(1991L)는 버스코어(BUS_L)에 대한 에러 전압(UERR)의 보상과 관련하여 실현되고 전류제한 전압소스는 200㎃의 최대 전류를 가지며 상기 최대 전류에 도달될 때 소스전압은 쇠퇴한다.
증폭기(2023)의 아날로그 출력 단자(2022)를 별도로 하더라도 변경 스위치(SWL)가 모듈(200) 외부에서 실현될 경우 추가 단자(2020, 2021)가 회로(200)상에 필요하다. 다른 한편으로는, 본 장치는 버스 트랜시버(100, 100')로 부터 원격인 주변(500)에, 예컨대 테스트 전용 버스에 연결된 이동 테스트 유닛에 수용될 수도 있다. 변경 스위치(SWL)는 이후에 상기 테스트 유닛에 위치될 수 있다.
경계(PG)내의 부분들은 버스 능력을 갖는 전자모듈(200) 사이에 연결될 수 있으며 제어유닛(ECU) 및 버스 와이어(BUS_L) 또는 CAN_L에 위치된 이동 테스트 유닛에 위치된다. 브릿지(B)가 유닛(ECU)의 연결지역에서 제거될 수 있으며 브릿지를 통해 버스라인(BUS_L)에 연결된 종단 저항(17)이 접촉부(TL)를 경유하여 테스트 유닛의 버스 코어에 연결될 수 있다. 이 경우에, 출력 스테이지(133L)의 출력은 또다른 접촉부(EL)를 통해 테스트 유닛(PG)의 백업 스위치(2019)의 제어 입력에 연결될 수 있다. 버스 와이어는 또다른 접촉부(BL)를 통해 테스트 유닛에 연결될 수 있다. 이러한 장치에서 보상경로는 테스트 유닛의 마이크로컨트롤러를 경유한다. 버스코어(BUS_H)에 대한 연결은 상기 기술에 대응한다.
도 29 에 따른 장치는 샘플 및 유지 회로(2010L')를 수단으로 코어 전압(UBUS_L)보다는 측정 증폭기(1991EL)의 출력전압은 샘플링 및 유지한다는 점에서 마이크로컨트롤러를 통한 보상경로와 단자(2022)를 피한다. 데이터 신호(TxD)와 상호연결된 샘플링 펄스(SP)는 데이타 신호의 활성 에지가 펄스 개시 회로(2011L')에 의해 샘플 및 유지회로에 적용된 이후에 발생된다. 이것은 에지 개시 단조안정 다중 진동기(STMF)일 수 있다.
에러 전압(UERR)에 대응하고 2010L'에 의해 유지되는 에러는 간섭으로서 코어 전위 조절기(1991L)에 공급되고 D/A 전환기의 해상도, 조절기 출력 전압(Ua)과 에러 전압(UERR)의 합으로서 디지탈 경로(166.5)상에 예정된 양에 해당하는 코어 전압(UBUS_L)의 범위내에서 획득되도록 아날로그 형태로 계산된다.
동일한 원리가 도 30 에 따른 장치에도 적용되는데, 이것은 마이크로컨트롤러(21)로 부터 디지탈 경로(166.5)를 통한 지정값으로 추가 오프셋 값을 고려하여 에러전압을 설명하며 에러전압(UERR)을 탐지할 필요가 없다. 이러한 측면에서, 이 구체예는 도 14-18 및 21-24 에 따른 원리에 기초한다.
도 31 은 전위 제어 장치(199)의 기능과 트랜시버(100, 100')에서 출력 스테이지(133)의 레벨 이동 특징과 관련하여 수신블럭을 포함한 전자 유닛의 기준-어스 전위에러의 결과로서 수신 및 통신 에러 검증을 위한 트랜시버(100, 100')의 일부로서 수신블럭(120')을 보여준다.
수신 블럭(120')은 아날로그 작용 전방단부(121), 디지탈 평가 논리배열(128)과 판독 및 제어 논리 배열(129)을 포함한다.
전방단부(레벨 판별 섹션)는 아날로그 작용이 3개의 레벨 판별기(121.1 내지 121.3)를 포함한다. 이들 판별기는 비교기로서 지정될 수 있으며 서로 및 기준 전위(VREF)에 대한 버스 라인 레벨의 아날로그 비교에 의해 디지탈 처리될 수 있는 신호레벨 및 에지를 발생한다.
평가 논리 배열(처리 및 분석 섹션)은 한정된 신호레벨 및 에지로 부터 디지탈 정규화된 비트열로서 직렬 버스 정보(RXD)를 회복하며 라인코어 종속 방식으로 버스 에러를 식별할 수 있는 회로 기능(122')을 포함한다. 이 목적을 위해 회로 기능(122')은 단일-와이어 수신을 위해서 지정된다.
평가 논리 배열(128)은 장치 성분으로서 디지탈 회로 기능(123H, 123L)을 포함할 수 있으며, 회로기능은 사전 설정된 수의 연속 비트 에러가 초과 또는 도달될 때(비트 에러 깊이 판별기 또는 비트 에러 축적 판별기) 할당된 버스 코어(BUS_H/CAN_H 또는 BUS_L/CAL_L)를 나타내는 에러 신호가 출력될 수 있게 한다. 이를 위하여 회로 기능(123H, 123L)은 회로기능(122')에 연결된다.
판독 및 제어 논리 배열(판독 및 온칩 제어)은 제어 인터페이스(124)를 형성하도록 조합된 기능을 포함하며 디지탈 SPI 인터페이스(166)의 일부이거나 설정된 입력(127H1, 127L1), 재설정된 입력(127H2, 127L2) 및 상태 출력(127H3, 127L3)과 두 개의 저장 셀(127H, 127L)이 조합될 수 있다. 정상 수신에는 사용되지 않는 이들 요소는 본 발명의 모듈(200)내에서 EEPROM과 관련하여 더 큰 에러 메모리 또는 레지스터의 일부일 수 있다.
예컨대, 이산 저장셀(127H, 127L)의 재설정 입력(127H2, 127L2)과 상태 출력(127H3, 127L3)은 제어 인터페이스(124, 166)에 연결된다. 에러신호는 회로 기능(123H)으로 부터 설정 입력(127H)에 적용될 수 있다. 에러신호는 회로기능(123L)으로 부터 설정입력(127L)에 적용될 수 있다. 연결(126H, 126L)은 비트 에러깊이에 대한 설정정보가 판별될 수 있게 하며 비트 에러수에 대한 정보가 축적될 수 있게 하며 두가지 판별방법의 선택에 대한 정보가 제어 인터페이스(124, 166)로 부터 회로기능(123H, 123L)에 전달될 수 있게 한다. 연결(125)은 설정 정보가 제어 인터페이스(124, 166)로 부터 적어도 하나의 저장 또는 이동이나 계수 레지스터를 포함하는 회로기능(122')에 전달될 수 있게 한다.
제어 인터페이스는 전방단부(121)와 평가 논리배열(128)에서 슬루속도에 영향을 주는 수단(1110.2)에 연결되며 SPI 버스(166.5)를 통해 수신블럭(120')의 환경과 통신할 수 있다. 추가로, 이 수단(170.2)은 본 발명에 따른 장치에 기여할 수 있다.
버스 네트워크 또는 버스 가입자상의 전자기 간섭으로 인한 통신 간섭의 경우나 버스 네트워크에서 용량성 교란의 경우에 트랜시버(100, 100')의 출력스테이지(133)의 레벨이동 특성과 전위 제어장치(199)의 기능과의 상호작용에서 슬루속도 영향은 코어 특이적 비트에러의 분석을 보조할 수 있다.
장치요소에 의해 증가되는 버스트랜시버(100')의 수신블럭(120')은 적당한 네트워크 관리 소프트웨어하에서 버스라인 특이적 방식으로 정상 버스 수신 기능에 추가적으로 SPI 제어하의 에러분석을 보조한다.
앞서 기술된 오프셋 및 버스 테스트 매니저(199)의 기능과 출력 스테이지(133)의 레벨이동 특징에 관련하여 수신 블럭(120')은 "수동 응답기"로서 관련 전송수단과 관련하여 2-와이어 테스트 조건하에서 기준-어스-전위-에러 기호 통신 간섭을 갖는 버스가입자의 결정에 대해 모니터 및 진단 기능 측면에서 회로(200)의 전체 기능성을 확장할 수 있다.
전위 제어 장치(199)와 관련하여 상기 수신 블럭은 하드웨어 측면에서 복수의 버스가입자에 의존하는 테스트 시스템의 일부로서 작동될 수 있다.
전위 제어장치(199)와 함께 작동하는 수신블럭(120')은 섹션(128, 129)에서 다르게 구축될 수 있으며 이들 위치에서 판별특징을 실현하기 위해서 구체예와 다른 기능 블럭을 포함한다.
도 32 에 따른 또다른 장치 요소가 보강된 수신 블럭(120')을 사용하여 완전한 버스 레벨의 존재하에서 에러분석을 보충할 수 있다. 수신블럭은 정상 2-와이어 및 단일-와이어 수신기능을 한다. 적당한 진단 소프트웨어의 제어하에서 블럭(120')에 할당된 더욱 복잡한 전위 제어 장치(199')의 기능성과 출력 스테이지(133)의 레벨-이동 특징에 관련하여 "능동 응답기"로서 전송수단에 의하여 기준-어스 전위 에러, 버스레벨 및 버스윈도우의 분석을 보조한다. 이러한 방식으로 보강된 수신기는 네트워크 진단프로그램하에서 잠재적 네트워크 모니터링을 목적으로 프로브 기능을 능동적으로 측정하는 전위 및 신호반응 관찰자로서 활용될 수 있다.
이 경우에, 수신블럭(120")은 아날로그 작용의 레벨 탐지 섹션(121A), 한계값 지정 및 이동 섹션(121B), 논리전류 연결 섹션(121C), 디지탈 평가 논리장치(128A) 및 전위 제어장치(199')를 포함하며, 전송단부에서만 오프셋에 영향을 주는 경우보다 더욱 조절된 기능을 갖는다.
레벨 탐지 섹션(레벨 판별 섹션)은 3개의 아날로그 작용 레벨 탐지기(121.1 내지 121.3)를 포함한다. 이들은 비교기로서 설계된다.
비교기(121.1)는 두 개의 버스-라인 레벨을 서로 비교함으로써 제 1 디지탈 출력 신호를 발생한다. 비교기(121.2)는 제 1 한계값 소스(121.4)의 제 1 한계값 전압(VTE)을 갖는 버스코어(BUS_H/CAN_H)의 레벨을 비교함으로써 제 2 디지탈 출력신호를 발생한다. 비교기(121.3)는 제 2 한계값 소스(121.5)의 제 2 한계값 전압(VTL)을 갖는 버스코어(BUS_L/CAL_L)의 레벨을 비교함으로써 제 3 디지탈 출력신호를 발생한다. 3개의 비교기는 모두 디지탈 처리될 수 있는 신호레벨 및 에지를 발생한다.
도 31 에 비해서, 판별기(121.1 내지 121.3)는 칩 기판에 대해 더 낮고 더 높은 전위의 공급 단자로 전기적 "상승", 즉 "부유"하도록 구축된다. 이것은 반도체칩의 구조에서 특별한 단일체구성 및 절연에 의해 이루어지며, 또한 도면에서 하향하는 정점을 갖는 삼각형으로 표시된 더 낮은 전위의 공급단자와 사각형으로 표시된 더 높은 전위의 공급단자가 전기적으로 상호 연결되므로 이루어진다. 이 유닛(121.20)은 도면에서 사선으로 표시된다. 사각형으로 표시된 단자는 공급단자(121.14)에 연결되고 하향하는 정점을 갖는 삼각형으로 표시된 단자는 3개의 공급단자(121.15)에 연결된다. 비교기가 일정한 공급 전압을 갖기 위해서 구조(121.20)는 공급단자(121.14, 121.15) 사이에 연결되며 전류 소스(121.10)를 통해 전위(VBATT, VT)중 하나로 부터 공급받을 수 있는 전압 조절기(121.16)를 포함한다.
한계값 지정 및 이동 섹션(한계 레벨 이동 섹션)은 한계 전위(VTH)에 대한 제 1 조정가능한 한계 전압 소스(121.4)와 한계전위(VTL)에 대한 제 2 조정가능한 한계 전압 소스(121.5)를 포함하며, 제어 경로(CVTH, CVTL)를 통해 조절될 수 있으며, 앞서 언급된 비교기와 유사하게 필요시 상승될 수 있는 전용 음의 기준-어스 전위 버스바아(121.13)(상향하는 정점을 갖는 삼각형으로 상징화된)를 참조할 수 있다. 예컨대, 한계전압 소스(121.4, 121.5)는 전류 소스(121.11, 121.12)로 부터 공급받는다. 후자를 공급할 목적으로 전위(VBATT, VT)중 하나로 부터 섹션(121B)의 공급이 제공될 수 있다.
게다가, 이 섹션에 구동에 의해 조절될 수 있는 오프셋 소스(121.7)가 할당되고, 이의 출력으로 섹션(121A)에 음의 공급단자(121.15)에 공급하며 비교기(121.1 내지 121.3)의 공급전압이 요소(121.16)에 의해 일정하게 유지된다면 한정된 오프셋에 의해 상기 비교기의 음의 공급전위가 상승될 수 있다. 이를 위하여 조절 증폭기의 출력이 피이드백되는 특수 블럭(121.8)에 의해 그 입력이 구동되는 조절 증폭기로서 이러한 소스가 설계된다. 회로 단자(13.1, 13.2)로 부터 기능 블럭(121.8)은 응용환경에서 기준-어스 전위나 회로가 사용된 유닛으로 부터 어스전위를 공급받을 수 있다.
기능블럭(121.8)은 제어경로(191.1)를 경유하여 전위제어 장치(199')에 연결된다. 블럭(121.8)에서 오프셋 소스(121.7)는 켜거나 꺼지며 필요하다면 경로(195.5)를 통해 단락될 수 있으며 제어 경로(195.1)를 경유하여 기능블럭(199')로부터 수득된 지정값으로 구동될 수 있다.
블럭(121.8)의 또다른 기능은 어스 및 기준-어스 전위의 선택이다. 블럭기능의 예가 도 33 에 도시되는데, 실제 회로의 구성 특징에 따라 모든 선택 가능성이 동시에 구축될 필요는 없다. 추가로, 단지 몇 개만이 더 복잡한 회로내에서 1회 프로그램함으로써 선택되어 구동가능하다. 그러므로, 블럭(121.8)은 경로(195.1)를 통한 구동에 따라서 효과적으로 수신블럭(120')에 도시된 전위 기준을 가능화하는 수단을 포함한다. 블럭(121.8)은 제어가능한 아날로그 전환 및 선택 경로(S5내지 S8)를 포함한다. 게다가, 필요에 따라 보정 목적으로 마이크로컨트롤러의 소스소프트웨어를 수단으로 블럭(199')으로 부터 이들 경로가 켜지고 꺼지거나 변경되게 할 수 있는 수단이 있을 수 있다.
비교기(121.1 내지 121.3)의 출력은 논리 전류 경로(121.17, 121.18, 121.19)를 경유하여 평가 논리 배열(128)에 연결된다. 이 경우에 전류 경로는 선택적인 신호 중단을 시키기 위해서 상태 회선(121.17(BD), 121.18(BH) 및 121.19(BL))을 통해 연결될 수 있다.
평가 논리 배열(논리 데이타 조절 및 에러 판별 섹션)은 도 31 에서 회로기능(122)에 대응하며 2-와이어 및 단일-와이어 수신(GND를 가로질러)을 위해 설계되는 회로기능(122')을 포함한다. 요소(123L, 123H)가 2-와이어 모드에서 에러분석을 위해 특수 디자인된다.
도 12 와 도 31 의 회로기능(124, 170.2)에 따라 기술된 대응 블럭(199)의 기능이 확장된 전위 제어 장치(199')에 집적된다. 이 경우에 저장셀(127H, 127L)은 SPI 데이타의 버퍼저장용 블럭(199')에 포함된 더 큰 레지스터의 일부로서 구축된다. 이것은 전위제어장치(199')에 유사하게 할당되는 EEPROM과 관련한 에러메모리 일부의 성분이다.
제어 경로(195.1)는 다중 제어 경로이며 실제 회로에서 상이한 구동 조건에 블럭(199')을 일치시키는 아날로그 및 디지탈 기능 요소를 포함할 수 있다. 예컨대, 전류경로(195.4)를 경유하는 논리 전류 경로(121.17)에서 (121.19)까지와는 다르게 제어 경로(195.3)를 경유한 섹션(128)의 고정된 전압 논리 배열(전위(VCCA)로부터 공급받는), 한계값 오프셋 소스(121.4, 121.5), 또는 경로(195.2)를 통한 슬루속도에 영향을 주는 "부유" 레벨 판별 섹션(121.20)을 구동시키는 것이 필요할 수 있다.
게다가, 전환 및 제어 경로(195')는 블럭(199')으로 부터 전송출력 스테이지(133) 또는 전동의 경우에 효과적인 오프셋 소스(QSL, QSH, QSHH)로 향한다. 중심 요소로서 디지탈 경로(166.5)를 통한 통신 능력을 가진 블럭(199')은 디지탈 신호를 아날로그 신호로 전환시키는 수단(199.2X)을 포함한다. 이 경우에, 본 발명은 장치요소와 반대 전환 방향을 포함한다. 이 경우 제어경로(195.1)의 디자인에 따라서 전환 경로 부분이 블럭(121.8)의 상류에 변위된다(도 38).
전위 에러 또는 버스 레벨 에러 없이 정상 단일-와이어 및 2-와이어 수신을 보조하는 모든 요소가 본 발명에 따른 장치에 기여한다.
확장된 전위 제어장치(199')는 관련된 기능을 에러신호의 획득(에러에 의해 초래되거나 테스트 목적으로 발생된 오프셋 조건하에서 에러 검사의 결과로서)과 수신 또는 송신 수단의 영향을 통합하여서 전위에러로 인해 상실된 또다른 가입자와의 통신능력을 재개하고 "테스트 수신기" 또는 "테스트 전송기"의 진단 소프트웨어 하에서 수신 또는 송신 수단을 작동시킬 목적으로 모듈(200)이 위치된 관찰 가입자의 "비정상" 전송 및 수신 조건을 발견 및 설정한다.
버스 트랜시버(100')의 일부로서 이러한 장치요소가 보강된 수신 블럭(120")은 전위 제어 장치("오프셋 및 버스 테스트 매니저")(199)의 기능과 출력 스테이지(133)의 레벨이동 특징과 관련하여 마이크로컨트롤러를 수단으로 SPI 제어하에서 에러분석을 보조한다. 이 경우에 테스트 목적에 따라서 특수 장치만을 구축하여 활성화시키는 것으로 충분하다. 수많은 가능성이 도 34-37 에 기재된다.
도 34 에 따르면, 전압 조절기(CD)에 의해서 전압(VCC)을 일정하게 공급받는 수신 블럭(120', 120")은 오프셋 소스(QSG)에 의해 0…5볼트로 상승될 수 있다. 이 경우에, 수신 블럭내의 한계전압(VTH, VTL)은 고정되거나 한정된 네트워크에 대해 변경될 수 있으며 고정된 "편차값" 또는 스위치(S6)가 폐쇄된 도 33 의 케이스(4)에 대응하는 변수를 가진다; 설정 신호(CVTH, CVTL)는 전류 신호에 의해 실현될 수 있다. 이 실시예는 입력 비교기와 함께 동시에 부유하는 디지탈 평가 배열이 기준으로서 취해지며 출력측상의 신호 흐름 측면에서 논리 전류 경로를 통해 회로 환경에 연결되는 한 도 32 에 따른 실시예의 변형이다.
도 35 에 따른 장치에서, 음의 공급 단자(DG)가 어스 GND, 다시 말하자면 칩 GND의 전위에 연결된다. 비교기(121.2, 121.3)에 대한 한계 전압 소스만이 테스트 조건에 따라 설정되거나 오프셋이 주어진다. 이를 위하여 비교기(121.1)와 평가논리배열(128)간의 디지탈 경로(121.17)가 인터럽트되며 도 32 의 121.17 및 BD 195.4에 대응한다.
도 36 에 따른 장치는 도 33(1) 및 (5)(a)의 경우에 대한 도 32 에 따른 실시예에 대응하며, 이 경우 한계 전압(VTH, VTL)은 예정된 불변값이고 기준점 오프셋 소스(QSG)를 수단으로 아날로그 작용의 판별 섹션(121.20)을 상승시킴으로써 어스 전위에 대해서 함께 이동될 수 있다.
도 37 은 전위 에러 분석을 위한 버스 트랜시버의 구성을 보여주며, 아날로그 작용의 판별 섹션(121.20)과 전송 출력 스테이지(133)의 공급 단자는 동일한 전압 조절기로 부터 공급받으며 기준점 오프셋 소스(QSG)를 수단으로 전위 GND 이상으로 상승될 수 있다. 전송 및 수신 단부에 있는 전류 경로와 디지탈 신호(TxD, DH, DD, DL)의 신축적 전위 연결이 출력 스테이지(133)의 억제를 가능하게 하는 저장기(142')와 같이 표시된다(도 10, 도 11).
도 38 에 따른 장치는 도 17 및 도 32 와 관련하여 이미 언급된 기능블럭(199')의 최적 회로도를 보여준다. 이 경우에 관련된 것은 레지스터(2030, 2031)로 한정된 진폭비를 얻기 위해 연결되며 출력이 아날로그/디지탈 전환 수단(199.3)에 공급되는 측정 증폭기(199.8)이다. 이들 수단은 논리배열(199.1)에 연결되며, SPI 경로(166.5)에 대한 인터페이스로서 작용하며, 시스템 GND와 REM GND간의 차이를 허용하며, 이 차이는 마이크로컨트롤러에 디지탈 통신될 수 있도록 아날로그 형태로 획득된다. 이들 요소는 도 32 의 블럭(121.8)에 할당될 수 있다.
지금까지 설명된 모든 구체예는 디지탈 경로(166.5)를 통해 수신된 데이타에 따라서 필요한 아날로그 값을 제공하는 적어도 하나의 D/A 전환기에 의존한다.
도 39 에 따르면, 실제 버스 테스트 루틴에 필요한 오프셋 소스에 대한 모든 필요한 지정값 및 활성지령이 도 32 에 표시된 확장 전위 제어 장치(199)의 필수부분인 중앙 제어 기능(199.2X)에 의해 반도체 회로(200)에 발생된다. 본 발명에서 터미날칩 또는 시스템 GND (13, 13.1)과 REM GND(13.2)간의 전압차이를 고려할 수 있다.
게다가, 버스 코어 전압을 측정하는 능력은 기능의 고유한 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위내에서 기능블럭(199.2X)은 많은 가입자를 갖는 버스 네트워크의 자가진단용 특수 소프트웨어하에서 전송 및 수신 측면에서 통신레벨 윈도우의 경사 및 압축 조건을 충족시키기 위해서 지금까지 설명된 구체예의 모든 D/A 전환기를 대체한다.
그러므로 기능 블럭은 도 39 에 도시된 바와 같이 다음을 제공할 수 있도록 구성될 수 있다:
(1) 도 14 에 따라 오프셋 소스 QSG; 도 15, 16, 17, 18 에 따라 QSL, QSH, QSHH, QVCC; 도 32 에 따라 121.7/QDG, 121.4/VTH, 121.5/VTL을 활성화 및 억제시키는 가능화 신호,
(2) 도 14 에 따라 QSG; 도 15, 16, 17, 18 에 따라 QSL, QSH, QSHH, QVCC; 도 32 에 따라 121.7/QDG, 121.4/VTH, 121.5/VTL에 대한 버스 특이적 표준값으로 부터 차이가 나는 지정값 또는 설정값,
(3) 도 32 에 따라 제어가능한 논리경로(121.17, 블랭크 차이 BD), (121.18, 블랭크 하이 BH), (121.9, 블랭크 로우 BH); 수신에러 판별(126L, L-에러 탐지 포맷), (126H, H-에러 탐지 포맷); 슬루 속도 변경(170.2와 관련한 195.2, 설정된 슬루속도), (195.3, 기울기 또는 슬루속도 일치 타이밍)에 대한 버스 코어 특이적 기준 신호의 수신기 단부 평가에 영향을 주거나 전송 단부에서 슬루속도에 영향을 주는 설정 또는 전환 신호,
(4) 도 33 에 따라 전환 또는 선택 기능(S5내지 S8)을 실현시키기 위한 설정 또는 전환신호.
이러한 방식으로 개발된 장치는 버스 수신기에 의해 판별될 수 있는 버스 레벨에 교대로 또는 동시에 영향을 줄 수 있다. 게다가, 이러한 기능은 전송 단부, 수신 단부 및 전송과 수신단부의 조합에 영향을 준다.
전위 제어 장치(199, 1991)의 실현된 기능은 디지탈/아날로그 작용 또는 아날로그/디지탈 작용의 전환수단과 선형 증폭 수단, 출력(20.2.2) 또는 전위(VT또는 VBATT, 197 또는 194)에 의해 공급받는 전용 기준 전압 소스를 포함할 수 있다. 이 경우에, 인터페이스 기능을 가진 인터페이스 논리 배열(199.1)을 통해 연결되도록 디지탈/아날로그 또는 아날로그/디지탈 전환수단을 실현할 수 있고 인터페이스(166)는 마이크로컨트롤러에 연결된다.
네트워크 관리 또는 진단 소프트웨어는 장치가 설비된 관찰가입자의 결함있는 레벨 윈도우내에서 또다른 버스가입자, 즉 어스에러를 갖는 가입자와 통신하고 식별하며 검증을 목적으로 어스에러가 없는 버스가입자를 정상 통신으로 부터 배제시키기 위해서 장치를 활용할 수 있다. 도 10, 11, 37 과 관련하여 기술된 수신전용 모드에서 전송접근을 인터럽트하는 능력은 에러가 없는 모든 버스 가입자에게 다른 버스 가입자로 부터 버스에 전위의 흐름으로 인한 블랭크 버스 레벨을 이득이 되게 활용되게 한다(CAN의 경우 응답 비트 또는 에러 프레임의 방송으로 인한).
본 장치는 도 33 에 따라서 수신 블럭(120')의 구성이나 도 14-18 및 도 34-37 에 따라서 대응 데이타 형태로 능동 장치 요소의 특수 선택이 저장된 저장 영역이 할당된다. 도 14-18 및 도 34-37 에 따라서 장치는 단지 한 번만 한정을 허용하는 회로 수단을 포함한다.
전위 제어장치(199, 199')의 기능은 버스 트랜시버에 할당된 제어 인터페이스(124)에 연결되거나 상기 인터페이스에서 분해된다. 아날로그/디지탈 또는 디지탈/아날로그 전환수단은 외부 마이크로컨트롤러에 연결시키는 제어 인터페이스(166)일 수 있다.
도 40 및 41 은 본 발명의 기초를 형성한다. 도 42 는 추가 특징을 갖추며 집적된 반도체 회로로서 설계된 버스 트랜시버(100')를 보여준다.
도 41 에 도시된 것 이상으로 기능 블럭(110, 120, 130)은 블럭(110)에서 개시 식별수단(111)의 환경하에서 수신 수단(120)과 전송수단의 제어 및 설정에 영향을 미치는 추가 수단(170.1, 170.2, 170.3)을 포함한다. 게다가 신호(TxD, RxD)의 연결 경로(159, 160)와 경로(154)는 슬루속도 제어기의 기능을 갖는 블럭(170)을 통해 연결된다. 국지 단자(7)에 대해서 개시 식별수단(111)의 상류에 보호 필터(80)가 연결된다.
대응 필터 요소(81, 82)는 개시 식별 블럭(111)과 버스 에러 식별 블럭(132)의 두 CAN_H/CAN_L 입력, 수신블럭의 수신기 전방단부(121)의 두 입력 상류에 연결되며 이의 하류에 에러취급 및 논리수단(122)이 연결된다. 상기 필터요소는 블럭 할당된 슬루 속도 설정 수단(170.2, 170.3)에 의해 제어될 수 있다는 점에서 보호 필터(8)와 다르다. 슬루 속도 설정 수단(170.3)은 보조 경로(180)를 통해서 출력 스테이지(133)에 직접 작용한다. 130에서 전송기의 슬루속도에 영향을 줄 수 있다. 슬루 속도 제어기(170)는 보조 경로(158)를 통해서 제어 블럭(140)에 의해 구동된다. 추가로, 단자(171)를 통해 구동될 수도 있다. 게다가, 마이크로컨트롤러로 부터 나오는 지정에 따라 반도체 회로(100')의 작동 모드를 설정하는 기능블럭(142)은 테스트신호(TEST) 또는 슬루속도 제어 신호(SRC)에 대한 추가 입력(172)으로 연장될 수 있다.
슬루 속도 제어 블럭(170)은 입력(171)에 존재하는 SR 신호 또는 신호(EN, STB)와 상호연결된 신호 TEST/SRC에 따라 블럭 할당된 슬루속도 설정수단(170.1, 170.2, 170.3)과 전송 출력 스테이지(133)에 작용한다. 결과적으로 출력 스테이지의 슬루속도가 변경 및 설정되고 블럭(110, 120, 130)의 슬루 거동이 변경 및 설정된다. 가장 단순한 경우에 버스 CAN_H/CAN_L에서 나오는 입력 신호의 주파수 대역 클리핑이 블럭(110, 120, 130)의 버스 입력에서 활성화된다.
슬루속도가 제어가능하므로 상이한 전송속도 및 버스 비트 기간에 대해서도 이러한 버스 트랜시버(100')가 적당할 수 있다. 따라서, 이러한 트랜시버(100')가 서로 다른 버스 차단 주파수를 갖는 다양한 시스템에 사용될 수 있다. 예컨대, 이러한 회로는 운송수단의 내부공간에서 느린 CAN 역할을 하며 내연기관의 엔진 관리와 관련하여 빠른 CAN 역할을 할 수 있다.
게다가, 슬루 속도 제어 덕택에 고주파 간섭 신호 억제가 전송 및 수신측면에서 정확히 영향받을 수 있다. 버스 CAN_H/CAN_L상의 비트 슬루 속도가 길수록 버스 네트워크 및 분지로 부터 나오는 전자기 간섭은 더 크며 복사는 전송작동에 의해 초래된다. 개시 식별블럭(111) 또는 수신기 전방 단부(121)의 식별가능한 슬루 속도가 짧을수록 전자기 작용하는 고주파 간섭 스펙트럼에 의해 초래되는 바람직하지 않은 판독 또는 개시 에러 위험은 커진다.
필터(81, 82)는 제어가능한 저역 필터이며 슬루 속도 또는 비트 기간을 제한하는한 버스상의 신호 슬루 속도나 비트기간을 활용되게 하는 아날로그 또는 디지탈 작용의 DC 연결 슬루 속도 필터이다. 관련 필터는 간섭 억제 최적화를 위해 버스의 통신 변조 속도에 설정될 수 있는 비트기간 필터일 수 있다. 도 29 에서, 이러한 비트기간 필터는 트랜시버 기능의 제어 인터페이스(124)에 의해 디지탈 방식으로 설정될 수 있다.
이러한 방식으로 모터/엔진 및 부하가 클록 전류에 의해 증가하도록 공급되는 자동차 또는 전자 레일차에서 높은 신호대 잡음비를 획득할 수 있다. 이러한 부하의 공급라인의 인덕턴스 및 정전용량을 보이는 케이블에서 과도한 공명 증가의 결과 고주파 전자기 간섭장이 버스라인의 경로와 필드의 공간구성에 따라 작용할 수 있다. 상기 특징은 이러한 종류의 간섭이 통신에 미치는 효과를 감소시킨다(활성간섭보호).
회로를 프로그램 또는 설정하여 통신 신호에 대한 슬루속도와 개시신호에 대한 슬루속도가 동일하지 않게 할 수 있다.
게다가 수면(sleep) 작동 모드에서 슬루속도는 다른 작동 모드의 경우보다 낮은 값으로 설정될 수 있다. 제어블럭(140)이 슬루 속도 제어에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 버스 네트워크와 무관하게 수면작동모드에서 바람직하지 않은 개시 교란에 대해 "수면-슬루" 반도체 회로(100')가 가입자에게 설비된다. 회로(100')는 수면 작동모드에서 가능한 최소의 공급전류를 소모하도록 설계되므로 필터요소(81, 82)는 전송 또는 수신 수단(130, 120)의 내부 전력 공급 차단의 경우에 최저의 슬루 속도가 되도록 구성될 수 있으며 최저의 슬루 속도는 수면 작동 모드에서 항상 효과적이다(특히 높은 신호대 잡음비를 갖는 수면 슬루 속도로 자동 역전).
게다가, 슬루속도 제어가 가능하므로 회로(100')의 트랜시버가 테스트 변조속도 및 테스트 비트 기간을 갖는 것을 포함하여 버스 네트워크의 소프트웨어 기초 테스트용 테스트 전송기 및 수신기로서 적합하다. 제어블럭(140)이 슬루속도에 영향을 줄 수 있다.
전자모듈(200)의 SPI 구조내에 또다른 기능으로 슬루속도에 영향을 주는 버스 진단을 위한 상호작용이 도 12 와 관련하여 기술된다.
전송 및 수신수단(130, 133, 120)에 대해서 트랜시버(100')는 이들 수단이 버스라인 네트워크에서 가능한 모든 에러 상태에 대해 견디도록 구축될 수 있으며, 단 이 경우에 모든 버스 가입자는 버스 라인 네트워크에 대해서 양립할 수 있게 거동하며 모든 버스 가입자가 동일한 트랜시버(100')를 사용하는 것처럼 수행한다.
DE 출원 P 196 11 945.5 에서, 단순한 트랜시버의 수면, 대기, 수신전용 및 정상 작동모드 뿐만 아니라 추가 작동모드가 고려된다. 블럭(142)은 입력(172)을 통해 신호(EN, STB) 또는 SRC/SWM을 공급받을 수 있다. 이 경우에 SRC는 슬루속도 제어를 나타내며 SWM은 단일 와이어 모드를 나타낸다.
100'내에서 테스트 슬루 속도가 어드레싱되는 블럭(142)의 테스트 플래그는 비트(EN, STB)를 수단으로 제 3 SRC 신호에 의해 설정되거나 지워진다. 테스트 능력 개발과 관련하여 슬루 속도 제어기(170)는 적어도 하나의 전송 및 수신 경로에서 버퍼 저장 또는 디지탈 지연 수단을 포함한다. 이러한 추가 디지탈 수단은 버스 지성의 균일한 분배를 향하는 버스 관리하에서 도 12 및 46 과 관련하여 설명된 한정된 전송 및 신호대 잡음비의 존재 또는 유지를 위해 모든 가입자의 참여와 자동 버스 테스트를 위해서 입력(171)에서 반복신호(SR)와 상호작용할 수 있다.
본 발명의 필수 측면은 특히 버스에러 또는 버스 품질 에러가 간섭에 의해 실제로 발생되었을 때 결함있는 버스를 자동으로 테스트할 수 있도록 간섭에 의해 야기되는 손상에 대한 높은 저항성을 부여하는 반도체 기술을 사용하여 버스에 가까운 테스트 수단을 설계하는 것이다.
버스 와이어는 CAN으로 판독될 수 있는 CAN_H와 CAN_L과 BUS_H와 BUS_L이 제공된다.
도 8 에서 수치는 다음을 나타낸다.
801 = 공칭 작동
802 = 테스트
803 = CAN을 통해 테스트 유닛으로 부터의 지령
804 = CAN을 통해 테스트 유닛으로 부터의 지령
805 = 수동 전위 테스트
- 부하 전류 켬
- 메시지 전송 안함
- "전송 불능"
"수신"
806 = CAN을 통한 테스트 유닛으로 부터의 지령
807 = 능동 전위 테스트
- 부하 전류 켬
- 메시지 전송 안함
- "전송 불능"
"수신"
808 = CAN을 통한 테스트 유닛으로 부터의 지령
도 9 에서 다음 수치는 다음을 의미한다.
901 = 공칭 작동
902 = 테스트
903 = 사용자로 부터의 지령
904 = 전위 테스트 초기화
모든 테스트 표본 → 테스트 상태(수동 전위테스트)
905 = 초기화
906 = 전위 테스트
- 테스트 표본 → 능동 전위 테스트
- 경사진 전위 이동 조절
- 에러없는 통신으로 전위이동의 범위 기록
- 에러가 있는 통신으로 전위이동의 범위 기록
- 테스트 표면에 대해 에러없는 통신의 범위로 전위 이동
- 테스트 표본 → 능동 전위 테스트
907 = 모든 테스트 표본
908 = 모든 테스트 표본이 테스트된
909 = 전위 테스트 종료
모든 테스트 표본 → 공칭작동
910 = 테스트 끝
911 = 평가
912 = 평가 끝

Claims (60)

  1. 버스 가입자를 나타내거나 와이어 버스 네트워크에 할당된 전자모듈간의 전위이동이나 네트워크 상호연결시 통신작동레벨의 대응품질을 결정하는 방법으로서 버스 매체는 전자모듈(ECU)에 직접 연결된 적어도 하나의 와이어(BUS_H; BUS_L; BUS_H 및 BUS_L)를 포함하며 전자모듈(ECU)은 버스매체의 단일-와이어 작동모드의 경우에 버스통신용 기준-어스 전위 버스바아로서 작용하는 전위 버스바아(GND)를 통해 연결되는 방법에 있어서,
    (1) 한 버스 가입자가 시스템 특이적 방식으로 가능한 전위 오류에 대해서 잠재적 결함있는 가입자인 나머지 버스 가입자와 물리적으로 통신할 수 있는 테스트 가입자로서 결정되고,
    (2) 테스트 받을 모든 가입자를 작동모드 "응용 메시지 비전송"에 둘 목적으로 테스트 가입자가 적어도 하나의 버스 메시지를 방송하고,
    (3) 테스트 받을 모든 가입자를 작동모드 "수신전용 전송불능"으로 둘 목적으로 테스트 가입자가 적어도 하나의 버스 메시지를 방송하고 그 결과 이들 가입자는 관찰 가입자가 되며,
    (4) 수많은 관찰 가입자 중에서 결함있는 가입자로서 지정 가입자를 작동모드 "전송 및 수신"(정상)에 둘 목적으로 테스트 가입자가 적어도 하나의 버스 메시지를 방송하고,
    (5) 테스트 가입자는 주기적으로 적어도 하나의 테스트 메시지를 방송하고,
    (6) (6a) 결함있는 가입자에 의해 오류없이 테스트 메시지가 수신된다면 결함있는 가입자는 버스를 통해 테스트 가입자에게 긍정응답을 전송하고,
    (6b) 결함있는 가입자에 의해 오류 테스트 메시지가 수신된다면 결함있는 가입자는 버스를 통해 테스트 가입자에게 부정응답을 전송하며,
    (6c) 결함있는 가입자에 의해 테스트 메시지가 수신되지 않으면 결함있는 가입자는 버스상에 무응답을 전송하는 방식으로 작동모드 "정상"에 있는 잠재적인 결함있는 가입자가 테스트 메시지를 응답하고,
    (7) 테스트 가입자는 오류없는 데이타 전송에 대해서는 긍정응답을 할당하고 오류있는 데이타 전송에 대해서는 부정응답을 할당하고,
    (8) 테스트 가입자는 테스트에 사용된 적어도 하나의 버스 와이어가 우세하게 키잉된 적어도 하나의 제 1 소스레벨을 이동시키고,
    (9) 단계(6a)와 (7)에 따라 테스트 메시지가 오류없이 수신되는 적어도 하나의 소스레벨의 전위 이동 범위와 단계 (6b)와 (6c)에 따라 테스트 메시지가 수신되지 않거나 오류를 가지고 수신되는 적어도 하나의 소스레벨의 전위이동범위를 테스트 가입자가 등록하고,
    (10) 테스트 목적으로 앞서 사용된 적어도 하나의 버스 와이어에 대해서, 테스트 가입자는 테스트 데이타 전송이 오류없이 가능한 버스 와이어에 우세하게 할당된 소스레벨의 전위 이동을 설정하고,
    (11) 결함있는 가입자의 테스트가 완료되면 결함있는 가입자를 작동모드 "수신전용 전송불능"에 둘 목적으로 테스트 가입자는 적어도 하나의 버스 메시지를 방송하고 그 결과 이 가입자는 다시 관찰 가입자가 되고,
    (12) 특정 관찰가입자 또는 모든 관찰 가입자에 대해서 단계 (4) 내지 (11)가 반복되고,
    (13) 테스트 결과가 평가되고,
    (14) 버스 네트워크가 테스트 가입자에 의해 공칭 작동으로 복귀되는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 단계 (2)와 (3)가 상호교환됨을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 단계 (13)와 (14)가 상호 교환됨을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 단계 (5) 내지 (9)가 동시에 수행됨을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 단계 (8)에 따라서 적어도 하나의 소스레벨이동이 시간에 따라 경사진 방식으로 수행됨을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 단계 (8)에 따라서 적어도 하나의 소스레벨이동이 시간에 따라 단계적으로 단조롭게 수행됨을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 단계 (8)에 따라 제 1 소스레벨의 이동이 예정된 이동 단계 패턴에 따른 제 2 소스레벨의 이동과 교대로 수행됨을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, (15a) 단계(1) 이후에 단계(4) 이전에 결함있는 가입자로서 버스가입자를 작동모드 "가입자 부하전류 켬"으로 둘 목적으로 테스트 가입자가 적어도 하나의 버스 메시지를 방송하는 단계를 더욱 포함함을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, (15b) 단계(1) 이후에 단계(4) 이전에 모든 버스 가입자를 작동모드 "가입자 부하전류 켬"으로 둘 목적으로 테스트 가입자가 적어도 하나의 버스 메시지를 방송하는 단계를 더욱 포함함을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1 항 내지 9 항중 한 항에 있어서, (16) 단계(1) 내지 단계(4)의 모든 단계동안 적어도 하나의 버스 메시지를 방송할 목적으로 테스트 가입자가 통신에 사용된 버스 와이어가 우세하게 키잉된 적어도 하나의 소스레벨을 이동시키는 단계를 더욱 포함함을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 테스트 가입자가 버스에 영구적으로 연결된 버스 가입자이며 모든 버스 가입자에 있어서 정상 버스 작동에 종속적인 버스 네트워크의 새로운 개시후 이 버스 가입자에 의해 단계가 수행됨을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 버스 네트워크의 개시후 모든 버스 가입자를 검토하는 경우에 획득되는 평가 결과가 테스트 가입자 또는 테스트 가입자에 의해 선택된 버스 가입자에 저장됨을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 1 항에 있어서, 와이어 버스 네트워크가 2-와이어 버스 네트워크임을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 테스트 가입자가 테스트 목적으로 두 버스와이어를 구동시킴을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 단계(8)가 메시지 상호연결 방식으로 단계적으로 단계(5)와 함께 수행되며 각 테스트 메시지가 테스트될 결함있는 가입자에 대한 기대 숫자를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상호연결이 비트-블럭에 기초함을 특징으로 하는 방법.
  17. 버스 가입자를 나타내거나 와이어 버스 네트워크에 할당된 전자모듈(ECU)간의 전위 이동이나 네트워크 상호연결에서 통신 작동 레벨의 대응 품질을 결정하는 장치로서 버스 매체는 적어도 하나의 와이어(BUS_H; BUS_L; BUS_H 및 BUS_L)를 포함하고 전자모듈(ECU)은 버스 매체에 전기적 연결되며 전위 버스바아(GND)를 통해 상호연결되며 버스 매체의 단일-와이어 작동모드에서 버스바아는 버스통신용 기준-어스 전위 버스바아로 작용하며 각 전자모듈(ECU)은 마이크로프로세서(21)와 전송 및 수신을 실현시키며 버스매체에 마이크로프로세서(21)를 연결시키는 트랜시버(100, 100')를 포함하는 장치에 있어서,
    트랜시버(100, 100')의 일부로서 수신작동중 전송을 방지하는 수단(수신전용) 및 마이크로프로세서(21)에 연결되며 트랜시버(100, 100')에 연결된 전위제어수단(199A; 199; 199'; 199.1, 1991)(195, 195'; 166.5; 266)을 포함하며 트랜시버(100, 100')의 전송 또는 수신수단의 일부(130, 120, 120', 120")에 대해서 적어도 하나의 제어가능한 (266, 266'; 166.5, 195) 전압 소스(QSG; QSL; QSH; QSHH; QVCC'; QUa; VTH; VTL; 121.7; 1301, 1302)를 실현하며 수신의 경우에 식별력 있는 신호레벨이나 전송의 경우에 우세한 소스레벨이 영향받을 수 있게 하는 장치.
  18. 제 17 항에 있어서, 전위제어수단(199A; 199, 199')이 마이크로프로세서(21)에 의해 디지탈 구동될 수 있음을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 17 항에 있어서, 전송의 경우에 관련 버스 와이어(BUS_H, BUS_L)상의 우세한 상태를 결정하는 적어도 하나의 소스 레벨이 단조롭게 이동될 수 있도록 전위 제어수단(199A; 199, 199')이 구성됨을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 17 항에 있어서, 전송의 경우에 우세한 두 개의 소스 레벨에 영향을 줄 가능성이 설정되거나 서로 무관하게 변경될 수 있음을 특징으로 하는 장치.
  21. 제 17 항에 있어서, 전송의 경우에 우세한 두 개의 소스레벨이 두 레벨을 분리하는 간격이 이 공정에서 유지되도록 설정 또는 이동될 수 있음을 특징으로 하는 장치.
  22. 제 17 항에 있어서, 트랜시버(100, 100')의 수신수단(120, 120', 120")의 기준-어스 전위 버스바아로서 신호전용단자(13; GND)를 가짐을 특징으로 하는 장치.
  23. 제 17 항에 있어서, 두 우세한 소스 레벨중 적어도 하나의 전송의 경우에 설정 또는 변경 수단(199A; 199, 199')의 기준-어스 전위 버스바아로서 특정 단자(13.1, 시스템 GND, 218)를 포함함을 특징으로 하는 장치.
  24. 제 17 항에 있어서, 특정 단자(13.2, 원격 GND/센스, 217)를 가져서 이를 통해 전위 제어 수단(199A; 199, 199')이 트랜시버(100, 100')를 갖는 전자모듈 환경에서 기준-어스 전위(원격 GND, 센스, 기준)에 연결됨을 (196; 217) 특징으로 하는 장치.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 작동 연결 경로에 과전압, 부정확한 극성 또는 고주파 신호 입력을 방지하는 수단을 포함함을 특징으로 하는 장치.
  26. 제 17 항에 있어서, 기준-어스 전위 근처에 있는 전송수단(133; 133L, 133H)의 공급 단자에 루우핑되며 전송 수단(133; 133L, 133H)에 일정한 전압을 공급하는 조정가능한 오프셋 전압 소스(QSG)를 실현함을 특징으로 하는 장치.
  27. 제 26 항에 있어서, 수신수단(120', 120"; 121.20)의 아날로그 작용 부위가 전력 공급 측면에서 일정한 전압이 공급되는 전송수단(133; 133L, 133H)과 병렬 연결되어서 상기 오프셋 전압 소스(QSC)가 수신 단부에서도 효과적임을 특징으로 하는 장치.
  28. 제 17 항에 있어서, 버스 와이어(BUS_L)를 구동하는 전송수단(133)의 전환 출력 스테이지(133L)의 기준-어스 전위에 가까운 공급단자에 루우핑되는 제 1 조정가능한 오프셋 전압소스(QSL), 버스와이어(BUS_H)를 구동하는 전송 수단(133)의 전환 출력 스테이지(133H)의 전위가 반대인 공급단자에 루우핑되는 제 2 조정가능한 오프셋 전압소스(QSH)를 실현함을 특징으로 하는 장치.
  29. 제 17 항에 있어서, 버스 와이어(BUS_L)를 구동하는 전송수단의 전환 출력 스테이지(133L)의 기준 어스 전위에 가까운 공급단자에 루우핑되는 제 1 조정가능한 오프셋 전압소스(QSL), 버스와이어(BUS_H)를 구동하는 전송 수단(133)의 전환 출력 스테이지(133H)의 전위가 반대인 공급단자에 루우핑되는 제 2 조정가능한 오프셋 전압소스(QSH)를 실현하며 제 2 전압 소스는 다양한 크기의 공급전위가 되거나 다양한 크기의 공급전위에 연결됨을 (VCCA와 VT또는 VBATT에 연결되거나 VT및 VBATT에 연결됨) 특징으로 하는 장치.
  30. 제 29 항에 있어서, 제 2 및 제 3 오프셋 전압 소스(QSH, QSHH)가 교대로 활성화될 수 있음을 특징으로 하는 장치.
  31. 제 28 항 또는 30 항에 있어서, 기준-어스 전위라 불리는 오프셋 전압 소스(QSL)와 기준-어스 전위에 대해 원격인 유효 오프셋 전압 소스(QSH, QSHH)가 연속으로 교대 활성화될 수 있음을 특징으로 하는 장치.
  32. 제 29 항에 있어서, 전송신호(TxD)에 따라 제 2 및 제 3 오프셋 전압소스(QSH, QSHH)의 활성화를 허용하는 수단(199.5, 199.7, 199.8, 199.2X)을 포함함을 특징으로 하는 장치.
  33. 제 26 항 내지 32 항중 한 항에 있어서, 전위 제어 수단(199, 199')이 시간에 따라 적어도 하나의 오프셋 전압 소스(QSG, QSL, QSH, QSHH) 설정을 자체 변경하는 수단(199.2; 199.2X와 관련하여 199.7)을 포함함을 특징으로 하는 장치.
  34. 제 33 항에 있어서, 전송 단부에서 데이터 신호(TxD)에 따라 변경이 가능함을 특징으로 하는 장치.
  35. 제 33 항에 있어서, 마이크로컨트롤러(21)로 부터 인출될 수 있는 클록 신호(SPI 클록, 201.1; 166, 166.5, 199.1)가 적어도 하나의 오프셋 전압소스(QSG, QSL, QSH, QSHH)의 설정을 자체 변경하는 수단에 공급될 수 있음을 특징으로 하는 장치.
  36. 제 17 항 또는 19 항에 있어서, 전위 제어수단(199A; 199, 199')이 버스와이어(BUS_H, BUS_L)상의 전위(UBUS_H; UBUS_L)에 따라 마이크로컨트롤러(21)로 부터 수신될 수 있는 지정값에 따라서 전위 제어를 수행하는 조절수단을 포함함을 특징으로 하는 장치.
  37. 제 17 항 또는 19 항에 있어서, 전송수단(133; 133H, 133L)과 무관하게 적어도 하나의 버스 와이어(BUS_H, BUS_L)에 연결되어 전송 신호(TxD)에 의해 키잉되는 조절된 전위(Ua)의 버스 와이어(BUS_H, BUS_L)에 연결되게 하는 백업 수단(2019, RL', DL')을 포함함을 특징으로 하는 장치.
  38. 제 37 항에 있어서, 마이크로컨트롤러(21)에 의한 조절(Ua)을 위해 필요한 지정값(166.5, 199.2L)에서 연산 허용(2022; 21)이나 조절 연결(2010L')에 의한 보상을 목적으로 백업수단(2019, RL', DL')에 의해 초래된 에러양(UERR)의 획득을 허용하는 측정수단(1991EL)을 포함함을 특징으로 하는 장치.
  39. 제 17 항 또는 19 항에 있어서, 전송수단(133; 133H; 133L)에 무관하게 적어도 하나의 버스 와이어(BUS_L)에 연결되어서 전송 신호(TxD)에 의해 키잉되며 마이크로컨트롤러(21)에 의해 예정될 수 있는 디지탈 값(201.1, 166, 166.5, 199.2)에 따라서 조절안된 전위(Ua)의 버스와이어(BUS_L)에 연결이 가능함을 특징으로 하는 장치.
  40. 제 37 항 내지 39 항중 한 항에 있어서, 백업수단(2019)을 활성화시킬 목적으로 변경 스위치(SWL)를 통해 관련 코어 출력 스테이지(133L)로 부터 나오는 전송 신호(TxD)를 공급받을 수 있으며 버스 와이어(BUS_L)로 부터 출력 스테이지(133L)를 단락시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  41. 제 36 항에 있어서, 조절수단이 버스와이어(BUS_H, BUS_L)에 연결된 샘플러(2015)와 유지 제어기(1991H)를 포함함을 특징으로 하는 장치.
  42. 제 41 항에 있어서, 샘플러(2015)는 2개의 다이오드 경로(DS1, DS2)를 가지는 것이며 제 2 다이오드 경로(DS2)는 제 1 다이오드 경로(DS1)를 따른 샘플링 전류 흐름에 의해 초래된 에러 전압 또는 온도 영향의 보상을 위해 제공됨을 특징으로 하는 장치.
  43. 제 17 항에 있어서, 전위 제어 수단(199, 199')은 수신기(120')에서 적어도 하나의 한계전압(VTH, VTL)의 영향(121.4, 121.5; CVTH, CVTL)에 의해 적어도 하나의 열세 판별 신호 레벨에 영향을 줄 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 장치.
  44. 제 17 항에 있어서, 수신수단(120")으로 기준-어스 전위 버스바아(FTG; 121.13)라 불리는 2개의 한계값(VTH, VTL) 지정 수단(121.4, 121.5)을 가지며 이러한 기준-어스 전위 버스바아는 기준-어스 전위 단자에 연결되거나 전자 모듈의 적어도 2개의 교대 기준-어스 전위 단자(13, 13.1, 13.2)에 연결됨(S7)을 특징으로 하는 장치.
  45. 제 17 항에 있어서, 수신수단(120", 121.1, 121.2, 121.3; 121.20)의 아날로그 작용 부위의 기준-어스 전위(GND) 근처의 공급 전류 경로(DG; 기준점 121.15→199.5)에 있는 조정가능한 오프셋 전압 소스(QSG; 121.7)에 의해 영향을 받을 수 있음을 특징으로 하는 장치.
  46. 제 44 항 또는 45 항에 있어서, 한계값 지정 수단(121.4, 121.5)의 기준-어스 전위 버스바아(FTG; 121.13)가 수신수단(120")의 아날로그 작용 부위(121.10)의 기준-어스 전위(GND) 근처의 공급 기준점(121.15)에 연결될 수(S6) 있음을 특징으로 하는 장치.
  47. 제 17 항에 있어서, 수신수단(120")이 공급 기준점(121.15)이라 불리는 레벨 판별수단(121.1, 121.2, 121.3)을 가지며 공급 기준점이 기준-어스 전위단자에 연결되거나 전자모듈의 2개의 교대 기준-어스 전위 단자(13, 13.1, 13.2)에 연결될 수(S8) 있음을 특징으로 하는 장치.
  48. 제 17 항에 있어서, 디지탈/아날로그 전환수단(199.2, 199.2X) 또는 아날로그/디지탈 전환수단(199.3)을 포함함을 특징으로 하는 장치.
  49. 제 17 항에 있어서, 트랜시버 수단(100')의 전송 또는 수신 작동동안 전위에 영향을 주기 위해서 기준값, 제어신호 및 전환신호를 발생할 수 있는 디지탈/아날로그 전환 수단(199.2X)을 포함함을 특징으로 하는 장치.
  50. 제 28 항 내지 33 항중 한 항 또는 제 35 항에 있어서, 더 높은 공급 전위(VCCA, VT, VBATT)라 불리는 오프셋 전압 소스(QSH, QSHH)가 더 낮은 공급 전위(GND)인 공급 전압 소스(QVCC')에 의해 대체되어서 오프셋 능력이 변경됨을 특징으로 하는 장치.
  51. 제 17 항에 있어서, 단일-와이어 수신 또는 전송용으로 배선 또는 구동되는 (142, 157, 172/SWM) 전자모듈의 일부임을 특징으로 하는 장치.
  52. 제 17 항에 있어서, 전자모듈이 집적된 반도체 회로임을 특징으로 하는 장치.
  53. 제 17 항에 있어서, 버스 매체상에 마이크로컨트롤러(21)용 트랜시버 수단을 실현시키기 위해 상기 수단(100, 100')을 가지는 집적된 반도체 회로의 일부임을 특징으로 하는 장치.
  54. 제 53 항에 있어서, 장치와 함께 작용하는 트랜시버 수단(100, 100')이 CAN 표준에 따른 통신과 CAN 버스 라인 네트워크(CAN_H/CAN_L)로의 연결을 위해 디자인됨을 특징으로 하는 장치.
  55. 제 53 항에 있어서, 트랜시버 수단이
    - 적어도 하나의 버스 와이어(BUS_H, BUS_L)의 연결을 위한 적어도 하나의 입력(11, 12)과 마이크로컨트롤러(21)의 수신 입력(Rx)으로의 연결을 위한 출력(3)을 가지는 수신수단(120, 120', 120"),
    - 마이크로컨트롤러(21)의 전송출력(Tx)으로 연결을 위한 입력(2)과 적어도 하나의 버스와이어(BUS_L, BUS_H)로의 연결을 위한 적어도 하나의 출력(11, 12)을 가지는 전송수단(130; 133; 133H, 133L)을 포함하며;
    트랜시버 수단이 두 개의 상이한 작동모드인 "전송 및 수신/정상" 모드와 "전송불가 수신전용" 모드에서 작동될 수 있으며;
    두 개의 작동모드 선택을 위한 마이크로컨트롤러(21)의 선택신호를 수신하기 위해서 입력 포트(6, 5; 201, 201.1, 166)를 가짐을 특징으로 하는 장치.
  56. 제 53 항에 있어서, 트랜시버 수단이
    - 두 개의 버스와이어(BUS_H, BUS_L)의 연결을 위한 두 개의 입력과 마이크로컨트롤러(21)의 수신입력(Rx)으로의 연결을 위한 출력(3)을 가지는 수신수단(120, 120', 120"), 마이크로컨트롤러(21)의 전송출력(Tx)으로 연결을 위한 입력(2)과 두 개의 버스 와이어(BUS_H, BUS_L)로의 연결을 위한 두 개의 출력(11, 12)을 가지는 전송수단(133);
    - 두 버스 와이어를 통한 정상 통신에 악영향을 주는 버스 에러가 발생할 경우 존재하는 버스를 통한 최상의 비상 통신 가능성을 위해 수신수단(120)과 전송수단(133)을 설정, 재구성 또는 개조할 수 있는 수단;
    - 마이크로컨트롤러(21)에 출력될 수 있는 (4; 24) 에러 또는 인터럽트 신호(ERR/INT)를 조절하기 위한 버스 에러 탐지수단(132)과 버스에러 평가수단(144);
    - 버스 에러 탐지 수단(132)과 함께 작용하며 트랜시버 수단의 두 입력(8, 9)에 연결될 수 있는 두 개의 종단 요소(16, 17)를 할당된 버스 와이어(BUS_H, BUS_L)에 연결시키는 버스 종단 변경 수단(131)을 포함함을 특징으로 하는 장치.
  57. 제 37 항 내지 39 항중 한 항에 있어서, 장치의 필수 부분이 버스와이어(BUS_H, BUS_L)에 연결될 수 있으며(BL, TL, EL) 전자모듈의 트랜시버 수단의 전송 출력 스테이지(133H, 133L)의 출력과 전자모듈의 종단 임피던스에 연결되는 이동 테스트 유닛(PG)에 배치됨을 특징으로 하는 장치.
  58. 제 57 항에 있어서, 장치가 적어도 하나의 변경 스위치(SWL, SWH)를 포함하여 이에 의해서 전송 모듈(ECU)의 전송수단(130)의 출력 스테이지(133H, 133L)가 적어도 하나의 버스 와이어(BUS_H, BUS_L; BL)에 연결되거나 백업 수단(2019)의 구동 입력에 연결됨을 특징으로 하는 장치.
  59. 제 53 항에 있어서, 집적된 반도체 회로가 고전압 기술을 사용하여 제조됨을 특징으로 하는 장치.
  60. 제 16 항 내지 59 항중 한 항에 있어서,
    - 운송수단
    - 건설기계
    - 호이스트
    - 자동화기술에 속하는 제어유닛
    - 전지설치기술에 속하는 제어유닛
    - 건축 기술에 속하는 제어유닛
    - 가열 기술에 속하는 제어유닛
    - 공기조절 기술에 속하는 제어유닛
    - 알람 기술에 속하는 제어유닛
    - 안전 기술에 속하는 제어유닛
    - 접근제어 기술에 속하는 제어유닛으로 사용됨을 특징으로 하는 장치.
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