DE102007056234B4

DE102007056234B4 - Spannungsversorgungseinheit zur Diagnose einer in einem Kommunikationssystem auftretenden elektrischen Unterbrechung und die Spannungsversorgungseinheit verwendende Vorrichtung

Info

Publication number: DE102007056234B4
Application number: DE102007056234A
Authority: DE
Inventors: Tomohisa Kishigami
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-11-22
Filing date: 2007-11-22
Publication date: 2013-01-03
Anticipated expiration: 2027-11-23
Also published as: JP2008131514A; JP4952212B2; US20080116992A1; US8094688B2; DE102007056234A1

Abstract

Spannungsversorgungseinheit (10, 11) für ein Kommunikationssystem, das ein Netzwerk mit einem Übertragungsweg aufweist, der eine Hauptleitung (1) und eine Mehrzahl von jeweils von der Hauptleitung abgehenden Verzweigungsleitungen (32, 2, 3, 4) aufweist, wobei – die Hauptleitung und jede der Verzweigungsleitungen als Differenzzweidrahtübertragungsleitung gebildet sind, die eine erste Kommunikationsleitung (20) und eine zweite Kommunikationsleitung (21) aufweist, – Abschlusswiderstände (30, 31) die erste und die zweite Kommunikationsleitung der Hauptleitung an ihren beiden Enden miteinander verbinden, – die Verzweigungsleitungen elektrisch mit einer Mehrzahl von Knoten (12, 13, 14, 15, 200, 201, 202) verbunden sind, – jeder der Knoten dazu ausgelegt ist, eine Differenzspannung zwischen den Spannungen auf der ersten und der zweiten Kommunikationsleitung unter Verwendung eines Schwellenwerts zu bestimmen und eine Übertragung davon zu unterbinden, wenn die bestimmte Differenzspannung über dem Schwellenwert gehalten wird, – die erste Kommunikationsleitung eine Spannung bereitstellt, die auf eine Referenzspannung geändert wird, wenn...

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf die am 22. November 2006 eingereichte japanische Patentanmeldung Nr. 2006-316290 , auf deren Offenbarung hiermit vollinhaltlich Bezug genommen wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
(Gebiet der Erfindung)
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Spannungsversorgungseinheit zur Diagnose elektrischer Unterbrechungen, die in einem Kommunikationssystem auftreten können, und eine die Spannungsversorgungseinheit verwendende Vorrichtung, und insbesondere auf eine Spannungsversorgungseinheit und eine Vorrichtung, die zu einem Kommunikationssystem gehören, das eine Differenzzweidrahtkommunikationsleitung aufweist, die als Übertragungsweg (Kommunikationsbus) zum Bilden eines Netzwerks dient.
(Stand der Technik)
Herkömmliche Fahrzeuge weisen Fahrzeugkommunikationssysteme auf, mit denen eine Vielzahl von Fahrzeugvorrichtungen gesteuert werden. Von derartigen Fahrzeugkommunikationssystemen ist ein Kommunikationssystem bekannt, das eine Zweidrahtkommunikationsleitung zum Bilden eines Netzwerkes in dem Fahrzeug verwendet.
Diese Art von Kommunikationssystem verwendet ein Netzwerk, das einen Übertragungsweg aufweist, der für gewöhnlich eine Hauptleitung und eine Mehrzahl von mit der Hauptleitung verbundenen Verzweigungsleitungen aufweist. Mit jeder Verzweigungsleitung ist ein Knoten verbunden. Beide Enden der Hauptleitung werden durch Abschlussschaltungen abgeschlossen.
Insbesondere verwendet dieser Art von Fahrzeugkommunikationssystem CAN (Controller Area Network) gemäß der Norm ISO 11898-1 als Standardkommunikationsprotokoll. Wenn das CAN einen Transceiver aufweist, der gemäß der Norm ISO 11898-2 arbeitet, bewirkt eine Unterbrechung (Leitungsbruch), wenn diese in einer der Verzweigungsleitungen eines Knotens auftritt, dass der Knoten (nachstehend auch als ”fehlerhafter Knoten” bezeichnet) die Kommunikation zwischen den weiteren Knoten stört (unterbricht, blockiert), ist dabei jedoch nicht auf eine Situation beschränkt, bei welcher der fehlerhafte Knoten nicht mit den weiteren Knoten kommunizieren kann.
Die obigen Probleme resultieren daraus, dass an den Anschlüssen des fehlerhaften Knotens, die mit den zwei Kommunikationsleitungen verbunden sind, keine ausreichende Differenzspannung mehr anliegt. Eine unzureichende Spannungsdifferenz erschwert die Erfassung des dominanten Zustands (d. h. eines Kommunikationszustands) des Übertragungswegs, was zu einem fehlerhaften Signalempfang führt. Eine leichte Erhöhung oder Verringerung der dominanten Spannung auf einer der zweite Kommunikationsleitungen kann bewirken, dass die Differenzspannung zwischen den Kommunikationsleitungen unter einem Schwellenwert liegt.
Wenn ein fehlerhafter Knoten aufgrund des fehlerhaften Signalempfangs keine Signale in dem normalen Zustand empfangen kann, sendet der fehlerhafte Knoten einen Fehlerrahmen aus oder beginnt auch dann mit der Übertragung, wenn ein anderer Knoten bereits eine Signalübertragung ausführt. Wenn der fehlerhafte Knoten mit der Übertragung beginnt, kann er keine normalen Signale ausgeben. Da der fehlerhafte Knoten einen Fehlerzustand aufweist oder bei einer Entscheidung zur Übertragung abgelehnt wird, wird er erneut mit einer Übertragung beginnen, was zu einer fehlerhaften Übertragung führt.
Wenn der fehlerhafte Knoten solch eine fehlerhafte Übertragung ausführt, sind die gesendeten Signalwellenformen dadurch bedingt, dass nur eine der zwei Kommunikationsleitungen mit der Hauptleitung verbunden ist, fehlerhaft. Solch fehlerhafte Signalwellenformen stören die von den anderen normalen Knoten auf die Übertragungsleitung gegebenen Signalwellenformen, wodurch die Kommunikation zwischen oder unter den anderen normalen Knoten gestört wird.
Folglich arbeitet das Kommunikationssystem selbst nicht richtig. So kann beispielsweise eine herkömmliche Fehlerdiagnosevorrichtung, die zur Diagnose von Fehlern in einem Fahrzeug verwendet wird, die fehlerhaften Abschnitte des Fahrzeugs nicht erkennen. Folglich muss das Fahrzeug auseinander gebaut werden, um die Verbindung jedes Knotens oder das Leitvermögen jedes Abschnitts des Übertragungswegs zu überprüfen, was Zeit und Mühe kostet.
Die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2006-135375 offenbart ein Verfahren, mit dem verhindert wird, dass ein fehlerhafter Knoten die Kommunikation zwischen oder unter den weiteren Knoten stört. Gemäß dieser Veröffentlichung sendet ein Hauptknoten in Intervallen Statusinformation aus und stoppen die verbleibenden Knoten ihre Übertragung, solange sie keine Statusinformation empfangen.
Das in der vorstehend beschriebene Druckschrift offenbarte Verfahren weist jedoch das folgende Problem auf. D. h., wenn eine der Kommunikationsleitungen der mit dem Hauptknoten verbundenen Verzweigungsleitung unterbrochen wird (bricht oder von dem Anschluss getrennt wird), werden alle Knoten dazu veranlasst, ihre Signalübertragung zu stoppen. Ferner werden dann, wenn die vom Hauptknoten ausgesendete Statusinformation durch den fehlerhaften Knoten gestört wird, dessen eine der zwei Kommunikationsleitungen der Verzweigungsleitung unterbrochen ist, alle Knoten dazu veranlasst, ihre Signalübertragung zu stoppen. Folglich kann eine Unterbrechung Auswirkungen auf das gesamte Netzwerk haben.
Die ISO 11898-3, ”Straßenfahrzeuge – Controller area network (CAN)) – Teil 3: Low-speed fault tolerant medium dependent interface” zeigt eine weitere Gegenmaßnahme für solch eine Unterbrechung auf. Dieser Standard stellt ein Verfahren bereit, bei dem nur normale Kommunikationsleitungen, die keine Unterbrechung aufweisen, verwendet werden. Bei diesem Verfahren ist die Kommunikationsgeschwindigkeit jedoch auf 125 kbit/s beschränkt. Ferner stellt dieses Verfahren keine Kompatibilität zu einer Schnittstelle gemäß der ISO 11898-2 bereit, die in der ISO 15765 (Diagnostics on Controller Area Network) bereitgestellt wird, die zur Diagnose von Fehlern in Fahrzeugen ausgelegt ist, was zu einer Verschlechterung der Situation beiträgt.
Aus der US 6,115,831 A ist ferner eine integrierte Halbleiterschaltung für eine elektronische Steuereinheit bekannt, die einen Mikrocontroller mit einer Busprotokollfunktion aufweist, um über ein CAN in Form eines Zweidrahtbusses mit anderen mikrocontrollergesteuerten Steuereinheiten zu kommunizieren. Die US 6 115 831 A zeigt eine busfehlertolerante Sende- und Empfangsfunktion auf, die eine Kommunikation auch dann zulässt, wenn ein Busfehler vorliegt. Eine Busfehlererkennungs- und Busfehlerreaktionsvorrichtung trennt den Bus von dessen normalen Verbindungen und ändert die Abschlusseigenschaften des Busses, wenn ein Fehler erfasst wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist folglich Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein auf einer Differenzzweidrahtkommunikationsleitung basierendes Kommunikationssystem bereitzustellen, das eine Kommunikation zwischen oder unter Knoten sicherstellen kann, die sich von einem fehlerhaften Knoten unterscheiden, der mit einer Verzweigungsleitung verbunden ist, von der eine der beiden Kommunikationsleitungen elektrisch unterbrochen wird.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Spannungsversorgungseinheit für ein Kommunikationssystem nach dem Anspruch 1 und eine Vorrichtung zur Diagnose einer elektrischen Unterbrechung, die in einem Kommunikationssystem auftritt, nach dem Anspruch 2 bzw. nach dem Anspruch 10. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Untersprüche.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
In der beigefügten Zeichnung zeigt/zeigen:
1A ein Blockdiagramm des Aufbaus des Kommunikationssystems mit den Bauelementen gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
1B ein Blockdiagramm des Aufbaus eines in jedem Knoten des Kommunikationssystems installierten Transceivers;
2 ein Impulsdiagramm zur Veranschaulichung einiger Operationen des Kommunikationssystems der ersten Ausführungsform;
3A–3C Abbildungen zur Veranschaulichung verschiedener elektrischer Unterbrechungen;
4A–4D jeweils eine Abbildung einer Gleichspannungsversorgung mit einer variablen Ausgangsspannung;
5A–5D Impulsdiagramme zur Veranschaulichung der Operationen einer Fehlerdiagnosevorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
6 ein Ablaufdiagramm der von der Fehlerdiagnosevorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführten Verarbeitung;
7 ein Blockdiagramm des Aufbaus eines Kommunikationssystems gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 ein Ablaufdiagramm der von einer ECU (elektronische Steuereinheit; Knoten) gemäß der zweiten Ausführungsform ausgeführten Verarbeitung;
9 ein Blockdiagramm des Aufbaus eines Kommunikationssystems gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
10A–10D Impulsdiagramme zur Veranschaulichung der Operationen einer Fehlerdiagnosevorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform;
11 ein Ablaufdiagramm der von der Fehlerdiagnosevorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform ausgeführten Verarbeitung;
12 ein Blockdiagramm des Aufbaus eines Kommunikationssystems gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
13 ein Ablaufdiagramm der von einer ECU (Knoten) gemäß der vierten Ausführungsform ausgeführten Verarbeitung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend werden verschiedene Ausführungsformen einer Spannungsversorgungseinheit und einer Diagnosevorrichtung für eine elektrische Unterbrechung der vorliegenden Erfindung, die für eine Anwendung in einem Kommunikationssystem mit einer Differenzzweidrahtkommunikationsleitung ausgelegt sind, unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
Nachstehend wird eine erste Ausführungsform der Spannungsversorgungseinheit und der Diagnosevorrichtung für eine elektrische Unterbrechung der vorliegenden Erfindung näher unter Bezugnahme auf die 1A bis 6 beschrieben.
Das erste Kommunikationssystem der ersten Ausführungsform ist als Fahrzeugkommunikationssystem ausgelegt, das einen Transceiver gemäß der ISO 11898-2 für einen CAN gemäß der ISO 11898-1 aufweist.
1A zeigt ein Kommunikationssystem der ersten Ausführungsform, bei welchem das Kommunikationssystem einen Übertragungsweg nutzt, der als Differenzzweidrahtkommunikationsleitung realisiert ist.
Das in der 1A gezeigte Kommunikationssystem weist einen Übertragungsweg mit einer Hauptleitung 1 und Verzweigungsleitungen 2–4 und 32 auf. Die Hauptleitung 1 und jede der Verzweigungsleitungen 2–4, 32 sind aus einem Paar bestehend aus einer ersten Kommunikationsleitung (CAN-H-Leitung) 20 als Leitung hoher Potentialseite und einer zweiten Kommunikationsleitung (CAN-L-Leitung) 21 als Leitung niedriger Potentialseite aufgebaut. Die distalen Enden der paarweise angeordneten Verzweigungsleitungen 2–4 sind mit Knoten 200, 201 bzw. 202 verbunden. Beide Enden der paarweise angeordneten Hauptleitung 1 sind durch Abschlusswiderstände 30 bzw. 31 geschlossen. Im Falle eines CAN-Bus liegt der Widerstandswert jedes Abschlusswiderstands 30, 31 bei annähernd 120 Ω. Folglich sind beide Enden von sowohl der ersten als auch der zweiten Kommunikationsleitung 20 und 21, welche die Hauptleitung 1 bilden, über die Abschlusswiderstände 30 und 31 miteinander verbunden.
Gemäß einem Aufbau der vorliegenden Erfindung ist, wie in 1A gezeigt, zusätzlich eine Fehlerdiagnosevorrichtung 12 vorgesehen. Die Verzweigungsleitung 32, die ebenso aus der ersten und der zweiten Kommunikationsleitung 20 und 21 aufgebaut ist, erstreckt sich von der Hauptleitung 1 aus, die ebenso aus der ersten und der zweiten Kommunikationsleitung 20 und 21 aufgebaut ist.
Das distale Ende der Verzweigungsleitung 32 ist trennbar mit einer Fehlerdiagnosevorrichtung 12 für Fahrzeuge verbunden, die ebenso als eine Art von Knoten dient. Insbesondere wird, obgleich dies nicht in der Zeichnung gezeigt ist, ein fahrzeugseitiger Verbinder C1, der mit dem distalen Ende der Verzweigungsleitung 32 verbunden ist, mit einem Verbinder C2 verbunden, der sich über eine Leitung von der Fehlerdiagnosevorrichtung 12 aus erstreckt. Folglich kann die Fehlerdiagnosevorrichtung 12 mit dem distalen Ende der Verzweigungsleitung 32 verbunden werden, so dass die Vorrichtung 12 die Funktion eines einzelnen Knotens aufweist. Diese Verbindung der Fehlerdiagnosevorrichtung 12 wird beispielsweise von einem Automechaniker in einer Werkstatt hergestellt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die von der Fehlerdiagnosevorrichtung 12 verschiedenen Knoten 200–202 aus in einem Fahrzeug vorgesehenen elektronischen Steuereinheiten (ECUs) zur Steuerung ihrer jeweiligen elektrischen Vorrichtungen oder Einheiten gebildet.
Die Fehlerdiagnosevorrichtung 12 weist einen Mikrorechner 300 als Steuereinheit, einen Transceiver 5 und eine Spannungsversorgungseinheit 10 auf. Bei der vorliegenden Ausführungsform bildet eine Kombination eines Teils der vom Mikrorechner 300 und der Spannungsversorgungseinheit 10 ausgeführten Funktionen eine Vorrichtung AP zur Diagnose einer elektrischen Unterbrechung, die auf dem Übertragungsweg auftreten kann.
Jeder der Knoten 200–202 und 12 weist einen Transceiver 5 auf, der als Kommunikationsschaltung dient, die in der 1B gezeigt ist. Der Transceiver 5 weist Widerstände R1 und R2 und Transistoren 6 und 7 auf einer Seite hohen bzw. niedrigen Potentials auf. Die Widerstände R1 und R3 werden dazu verwendet, die Spannungen von sowohl der ersten als auch der zweiten Kommunikationsleitung 20 und 21 auf eine Referenzspannung (gemäß dem Standard auf einen Standardwert von 2.5 V) hochzusetzen, die einer rezessiven Spannung entspricht. Der Transistor 6 auf der Seite hohen Potentials dient zur Erzeugung einer über der Referenzspannung liegenden dominanten Spannung (gemäß dem Standard ein Standardwert von 3,5 V) auf der ersten Kommunikationsleitung 20. Der Transistor 7 auf der Seite niedrigen Potentials dient zur Erzeugung einer unter der Referenzspannung liegenden weiteren dominanten Spannung (gemäß dem Standard ein Standardwert von 1.5 V) auf der zweiten Kommunikationsleitung 21.
Die rezessive Spannung (d. h. die Referenzspannung) und die dominanten Spannungen sind auf bestimmte Bereiche beschränkt. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird jedoch der Einfachheit halber angenommen, dass jede Spannung auf ihren Standardwert gesetzt ist.
Der Transistor 6 auf der Seite hohen Potentials weist zwei Ausgangsanschlüsse auf, von denen der eine elektrisch mit einer Energieversorgungsspannung (bei der vorliegenden Ausführungsform 5 V) und der andere über eine Diode D1 elektrisch mit der ersten Kommunikationsleitung 20 verbunden ist. Gleichermaßen weist der Transistor 7 auf der Seite niedrigen Potentials zwei Ausgangsanschlüsse auf, von denen der eine elektrisch mit der Masseleitung (d. h. 0 V) und der andere über eine Diode D2 elektrisch mit der zweiten Kommunikationsleitung 21 verbunden ist. Die Diode D1 soll verhindern, dass Strom von der ersten Kommunikationsleitung 20 in die eine Spannung von 5 V aufweisende Energieversorgungsleitung fließt. Die Diode D2 soll verhindern, dass Strom von der Masseleitung in die zweite Kommunikationsleitung 21 fließt.
Der Transceiver 5 weist eine Ansteuereinheit 8 und einen Empfänger 9 auf. Die Ansteuereinheit 8 steuert die zwei Transistoren 6 und 7 in Abhängigkeit eines Übertragungssignals TxD an, während der Empfänger 9 ein Empfangssignal RxD auf der Grundlage der Differenz zwischen den Spannungen der ersten und der zweiten Kommunikationsleitung 20 und 21 (d. h. der Differenzspannung) erzeugt und das erzeugte Signal RxD ausgibt.
Das Übertragungssignal TxD wird von dem Mikrorechner 300 ausgegeben. Das Empfangssignal RxD wird zur Auswertung an die Steuereinheit gegeben. Der in 1B gezeigte Schaltungsaufbau enthält ferner Widerstände R2 und R4, die zum Schutz des Empfängers 9 dienen.
In diesem Transceiver 5 sperrt die Ansteuereinheit 8 die zwei Transistoren 6 und 7, wenn das Übertragungssignal TxD einen H-(hohen)-Pegel annimmt. Die Spannungen der ersten und der zweiten Kommunikationsleitung 20 und 21 nehmen anschließend durch die Hochsetzwiderstände R1 und R3 bedingt den Wert der Referenzspannung (2.5 V) an, wenn die weiteren Knoten keine Übertragung ausführen. Wenn das Übertragungssignal TxD demgegenüber einen L-(niedrigen)-Pegel annimmt, schaltet die Ansteuereinheit 8 die Transistoren 6 und 7 durch, so dass diese eine über 2.5 V liegende Spannung (3,5 V) auf der ersten Kommunikationsleitung 20 und eine weitere unter 2.5 V liegende Spannung (1.5 V) auf der zweiten Kommunikationsleitung 21 erzeugt.
Folglich bewirkt eine Übertragung von Daten von einem beliebigen Knoten aus, wie in 2 gezeigt, dass die Spannung der ersten Kommunikationsleitung 20 auf entweder die Referenzspannung (2.5 V) oder die höhere Spannung (3,5 V) und die Spannung der zweiten Kommunikationsleitung 21 entweder auf die Referenzspannung (2.5 V) oder die niedrigere Spannung (1.5 V) wechseln kann. Wenn demgegenüber keiner der Knoten Daten überträgt, weisen die erste und die zweite Kommunikationsleitung 20 und 21 die Referenzspannung (2.5 V) auf.
Der Empfänger 9 weist eine Differenzschaltung auf, die eine die Differenz (d. h. die ”Differenzspannung”) zwischen den Spannungen der ersten und der zweiten Kommunikationsleitung 20 und 21 anzeigende Spannung ausgibt. Die von der Differenzschaltung ausgegebene Differenzspannung wird, wie in 2 gezeigt, mit einem vorbestimmten Schwellenwert (bei diesem Beispiel 0.9 V) verglichen, um die logischen Werte der Signale auf den Kommunikationsleitungen 20 und 21 zu bestimmen. Insbesondere wird das Empfangssignal RxD beispielsweise als L-(niedriger)-Wert ausgegeben, wenn die Differenzspannung größer oder gleich dem Schwellenwert ist. Wenn die Differenzspannung kleiner als der Schwellenwert ist, wird das Empfangssignal RxD beispielsweise als H-(hoher)-Wert ausgegeben.
Bei dem Kommunikationsverfahren CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) für einen CAN-Bus ist jeder Knoten dazu ausgelegt, dann, wenn der Übertragungsweg einen dominanten Zustand (einen Zustand, bei welchem die Differenzspannung größer oder gleich dem Schwellenwert ist, d. h., einen Übertragungszustand) annimmt, mit der nächsten Übertragung wartet, bis der Übertragungsweg einen rezessiven Zustand (einen Zustand, bei welchem die Differenzspannung kleiner als der Schwellenwert ist) annimmt.
Solange die Verzweigungsleitungen 2–4 und 32 einen normalen Zustand aufweisen (d. h. nicht elektrisch unterbrochen sind), ändern sich die Spannungen der ersten und der zweiten Kommunikationsleitung 20 und 21, wie in 2 gezeigt, mit einem ausreichenden Betrag. Die Differenzspannung zwischen den Kommunikationsleitungen 20 und 21 wird den Empfangsschwellenwert überschreiten, so dass eine normale Kommunikation ausgeführt werden kann.
Die Spannungsversorgungseinheit 10 ist vorgesehen, um zu verhindern, dass ein fehlerhafter Knoten mit einer elektrisch unterbrochenen Leitung eine Kommunikation zwischen oder unter den weiteren Knoten stört (blockiert oder unterbricht). Bei der vorliegenden Ausführungsform wird/werden die elektrische Unterbrechung(en) erfasst, wenn die erste und/oder die zweite Kommunikationsleitung, die jeweils die paarweise angeordneten Verzweigungsleitungen 2–4 aufweisen, die elektrisch mit den Knoten 200–202 verbunden sind, elektrisch unterbrochen wird/werden. Diese elektrische Unterbrechung(en) umfasst Ereignisse, wie beispielsweise den Bruch des Drahts W (21 oder 22) selbst (siehe 3A), eine Trennung des Drahts W vom Anschluss TM (23 oder 24) (siehe 3B) oder eine Trennung des Anschlusses TM selbst (siehe 3C).
Die Spannungsversorgungseinheit 10 weist eine Gleichspannungsversorgung 100 mit einer variablen Ausgangsspannung (d. h. eine variable Gleichspannungsquelle), einen ersten Widerstand 111 und einen zweiten Widerstand 112 und einen elektronischen Schalter 113 auf. Von diesen Komponenten weist die Gleichspannungsquelle 100 einen Ausgangsanschluss TP auf, der elektrisch mit einem Anschluss von sowohl dem ersten als auch dem zweiten Widerstand 111 und 112 verbunden ist. Der Schalter 113 kann durch einen elektronischen Befehl ein- und ausgeschaltet werden, und der elektrisch mit dem Schalter 113 verbundene Schaltungsaufbau ist derart aufgebaut, dass ein Einschalten des Schalters 113 die anderen Anschlüsse des ersten und des zweiten Widerstands 111 und 112 mit der ersten Kommunikationsleitung 20 bzw. der zweiten Kommunikationsleitung 21 der Verzweigungsleitung 32 verbindet.
Die Gleichspannungsquelle 100 ist dazu ausgelegt, ihre Ausgangsspannung im Ansprechen auf einen vom Mikrorechner 300 ausgegebenen elektronischen Befehl zu ändern. Insbesondere kann die Ausgangsspannung in Abhängigkeit des Befehls wahlweise zwischen einer ersten Spannung VoL, die um einen Betrag von größer oder gleich dem obigen Schwellenwert (0.9 V) unter der obigen Referenzspannung (d. h. einer Standardreferenzspannung von 2.5 V) liegt, und einer zweiten Spannung VoH, die um einen Betrag von größer oder gleich dem Schwellenwert über der Referenzspannung liegt, gewechselt werden.
Da die Referenzspannung innerhalb eines Bereichs von 2 bis 3 V geregelt wird, ist die erste Spannung VoL bei der vorliegenden Ausführungsform auf einen vorgegebenen Wert (bei der Ausführungsform 1 V) gesetzt, der wenigstens 0.9 V unter dem Tiefstwert (d. h. 2 V) des Referenzspannungsbereichs liegt. Die zweite Spannung VoH ist auf einen weiteren vorgegebenen Wert (bei der Ausführungsform 4 V) gesetzt, der wenigstens 0.9 V über dem Höchstwert (d. h. 3 V) des Referenzspannungsbereichs liegt.
Die Gleichspannungsquelle 100 kann gemäß einer der 4A–4D aufgebaut sein.
4A zeigt ein erstes Beispiel, bei dem eine Gleichspannungsquelle 100 einen Stellwiderstand 100a mit einem variablen Widerstandsverhältnis aufweist, der angeordnet ist, um eine bestimmte Versorgungsspannungsleitung mit der Masseleitung zu verbinden.
Der Stellwiderstand 100a weist einen Spannungsausgangsanschluss und einen mit der Spannungsversorgungsleitung verbundenen Anschluss auf. Wenn der Widerstandswert zwischen diesen Anschlüssen durch Ra und der Widerstandswert zwischen dem Ausgangsanschluss und der Masseleitung durch Rb beschrieben wird, kann das Verhältnis zwischen den Widerstandswerten Ra und Rb mit Hilfe eines Mikrorechners 300 angepasst werden. Durch eine Anpassung dieses Verhältnisses, d. h. ein geteiltes Spannungsverhältnis, kann die Ausgangsspannung des Ausgangsanschlusses von der ersten Spannung VoL zur zweiten Spannung VoH und andersherum gewechselt werden.
4B zeigt ein zweites Beispiel, bei dem eine Gleichspannungsquelle 100 eine Gleichspannungsschaltung 100b aufweist, die ihren Ausgang im Ansprechen auf einen Befehl des Mikrorechners 300 steuern kann.
4C zeigt ein dritten Beispiel, bei dem eine Gleichspannungsquelle 100 eine Energieversorgung 100c zur Bereitstellung der ersten Spannung VoL, eine Energieversorgung 100d zur Bereitstellung der zweiten Spannung VoH und einen Schalter 100e zum Wählen einer Ausgangsspannung der beiden Energieversorgungen 100c und 100d in Übereinstimmung mit einem Befehl des Mikrorechners 300 aufweist.
4D zeigt ein viertes Beispiel, bei dem eine Gleichspannungsquelle 100 einen D/A-Wandler 100f und einen Impedanzwandler (Puffer) 100g zur Bereitstellung der gewandelten Ausgangsspannung des D/A-Wandlers 100f aufweist. Bei diesem Aufbau wird die Ausgangsspannung des D/A-Wandlers 100f in Abhängigkeit eines Befehls des Mikrorechners 300 zwischen der ersten Spannung VoL und der zweiten Spannung VoH gewechselt.
Ferner wird der Schalter 113 in der Spannungsversorgungseinheit 10 im Ansprechen auf einen Befehl des Mikrorechners 300 ein- und ausgeschaltet. Durch ein Einschalten des Schalters 113 kann der Ausgangsanschluss TP der Gleichspannungsquelle 100 über den ersten und den zweiten Widerstand 111 und 112 mit der ersten Kommunikationsleitung 20 bzw. mit der zweiten Kommunikationsleitung 21 der Verzweigungsleitung 32 verbunden werden. Folglich wird der Anschluss TP mit der ersten Kommunikationsleitung 20 bzw. mit der zweiten Kommunikationsleitung 21 der Hauptleitung 1 verbunden.
Der erste und der zweite Widerstand 111 und 112 weisen den gleichen Widerstandswert auf, der auf einen Wert gesetzt wird, der ausreichend kleiner als die Widerstandswerte der Hochsetzwiderstände R1 und R3 in dem Transceiver 5 ist. Genauer gesagt, jeder der Hochsetzwiderstände R1 und R3 weist einen Widerstandswert von einigen hundert kΩ (z. B. 300 kΩ) auf, während der Widerstandswert des ersten und des zweiten Widerstands 111 und 112 jeweils auf ungefähr ein Tausendstel des Widerstandswerts jedes Hochsetzwiderstands gesetzt wird (z. B. 120 Ω).
Nachstehend werden die Operationen der Spannungsversorgungseinheit 10 unter Bezugnahme auf die 5A–5D beschrieben.
Es wird, wie in 1A gezeigt, angenommen, dass die zweite Kommunikationsleitung (nachstehend auch als ”CAN-L”-Leitung bezeichnet) 21 der mit dem Knoten 201 verbundenen Verzweigungsleitung 3 unterbrochen (z. B. gebrochen) ist. In diesem unterbrochenen Zustand werden dann, wenn der Mikrorechner 300 Befehle ausgibt, um zu bewirken, dass die Gleichspannungsquelle 100 umgeschaltet wird, um die zweite Spannung VoH (d. h. 4 V) auszugeben, und der Schalter 113 eingeschaltet wird, die folgenden Operationen bereitgestellt.
Zunächst wird auf der ersten und der zweiten Kommunikationsleitung 20 und 21 der Hauptleitung 1, wie in den 5A und 5B gezeigt, eine rezessive Spannung (d. h. eine Spannung, die während einer übertragungsfreien Periode anzulegen ist, oder eine Spannung, die zu verwenden ist, wenn ein rezessives Signal ausgegeben wird) zur zweiten Spannung VoH (4 V) gewechselt, die einer Ausgangsspannung der Gleichspannungsquelle 100 entspricht, und nicht auf die Referenzspannung (2.5 V) gesetzt. Dies liegt daran, dass die Kommunikationsleitungen 20 und 21 durch den ersten Widerstand 111 bzw. den zweiten Widerstand 112 hoch auf die zweite Spannung VoH (4 V) gesetzt werden.
Der fehlerhafte Knoten 201 weist einen mit der ersten Kommunikationsleitung 20 verbundenen CAN-H-Anschluss 23 auf. Die Spannung an dem CAN-H-Anschluss 23 wird, wie in dem oberen Teil der 5A gezeigt, auf einen Wert von größer oder gleich der zweiten Spannung VoH gesetzt. Der Grund hierfür kann wie folgt beschrieben werden. Die ein dominantes Signal auf die erste Kommunikationsleitung 20 in jedem Knoten gebende Schaltung ist aus dem Transistor 6, der eine über der Referenzspannung liegende Spannung ausgibt, und der Diode D1 aufgebaut. Diese Schaltung bewirkt, dass der Strom gemäß der 1B fließt. Folglich kann die Spannung der ersten Kommunikationsleitung 20 selbst dann, wenn die weiteren Knoten das dominante Signal auf die erste Kommunikationsleitung 20 geben, nicht unterhalb der zweiten Spannung VoH (4 V) liegen.
Die Spannung der ersten Kommunikationsleitung 20 (auch als ”dominante Spannung” bezeichnet), die im Ansprechen auf das Aussenden des dominante Signal auftritt, liegt, wie in dem oberen Teil der 5A und 5B gezeigt, über einer Spannung von 4 V, d. h., über einer Spannung von 3,5 V, was einem Standardwert in dem normalen Zustand entspricht, in dem keine elektrische Unterbrechung der Leitung verursacht wird. Der Grund hierfür kann wie folgt beschrieben werden. Die rezessive Spannung steigt von der Referenzspannung (2.5 V), die in dem normalen Zustand eingestellt ist, auf die zweite Spannung VoH (4 V), so dass ein durch den Transistor 6 und die Diode D1 verursachter Spannungsabfall kleiner wird, wenn der Transistor 6 in dem Transceiver 5 durchgeschaltet wird. In diesem Fall nimmt die dominante Spannung auf der ersten Kommunikationsleitung 20 beispielsweise einen Wert von 4,3 V an.
Der fehlerhafte Knoten 201 weist ferner einen mit der zweiten Kommunikationsleitung 21 verbundenen CAN-L-Anschluss 22 auf. Die Spannung an dem CAN-L-Anschluss 22 verbleibt, wie in dem oberen Teil der 5A gezeigt, im Bereich der Referenzspannung (2.5 V), solange der fehlerhafte Knoten 201 keine Signale aussendet. Dies liegt daran, dass die zweite Kommunikationsleitung 21 der Verzweigungsleitung 3, die mit dem fehlerhaften Knoten 201 verbunden ist, elektrisch unterbrochen (z. B. gebrochen) ist, was jedoch keinen Einfluss auf die Bereitstellung der zweiten Spannung VoH über den Schalter 113 und die Übertragung zu und von den weiteren Knoten hat. Die Spannung an dem CAN-L-Anschluss 22 ist, wie in 5A gezeigt, impulsförmig ausgebildet. Dies ist, wie im Falle der 2B, darauf zurückzuführen, dass Spannungsänderungen an dem CAN-H-Anschluss 23 in dem fehlerhaften Knoten 201 zu gewissen Teilen über die Hochsetzwiderstände R1 und R3 in dem Empfänger zu dem CAN-L-Anschluss 22 übertragen werden.
Durch die obigen Operationen kann eine Differenzspannung zwischen den Spannungen an dem CAN-H-Anschluss 23 und dem CAN-L-Anschluss 22 in dem fehlerhaften Knoten 201, wie in dem unteren Teil der 5A gezeigt, stets größer oder gleich dem Schwellenwert (0.9 V) gehalten werden. Folglich bestimmt der fehlerhafte Knoten 201, dass die Differenzspannung zwischen der ersten und der zweiten Kommunikationsleitung 20 und 21 größer oder gleich dem Schwellenwert (0.9 V) ist. Folglich wird mit Hilfe des Knotens 201 erkannt, dass sich die weiteren Knoten in einer Endlosübertragung befinden. Der fehlerhafte Knoten 201 sollte seine Übertragung stoppen und auf diese Weise ein für eine Übertragung nicht geeigneter Knoten werden.
Die weiteren Knoten 12, 200 und 202, deren Verzweigungsleitungen den normalen Zustand aufweisen, weisen währenddessen, wie in 5B gezeigt, die rezessive Spannung der ersten und zweiten Kommunikationsleitung 20 und 21 auf, die nur eine Verschiebung auf die zweite Spannung VoH (4 V) zeigen, jedoch nicht bei der Referenzspannung (2.5 V) liegen. Folglich wird, wie im normalen Zustand ohne elektrische Unterbrechung, eine ausreichende Differenzspannung zwischen den beiden Kommunikationsleitungen 20 und 21 erhalten.
Insbesondere ist dann, wenn einer der Knoten 12, 200 und 202, dessen Verzweigungsleitung den normalen Zustand aufweist, das dominante Signal aussendet, gewährleistet, dass die Spannung der zweiten Kommunikationsleitung 21 unter die Referenzspannung (2.5 V) fällt und die Spannung der ersten Kommunikationsleitung 20 größer oder gleich der zweiten Spannung VoH (4 V) wird. Folglich wird sichergestellt, dass die Differenzspannung zwischen den Kommunikationsleitungen 20 und 21 größer oder gleich dem Schwellenwert (0.9 V) ist. Folglich können die verbleibenden Knoten 12, 200 und 202, deren Verzweigungsleitungen den normalen Zustand aufweisen, normal miteinander kommunizieren, ohne gestört zu werden.
Auf diese Weise wird in der Spannungsversorgungseinheit 10 zu jeder Zeit erkannt, dass nur der fehlerhafte Knoten 201, dessen Verzweigungsleitung die unterbrochene zweite Kommunikationsleitung 21 aufweist, den dominanten bzw. Hauptzustand aufweist. Folglich wird erkannt, dass der fehlerhafte Knoten 201 für eine Übertragung nicht geeignet ist bzw. keine Signalübertragungen ausführen kann, während die verbleibenden Knoten 12, 200 und 202, deren Verzweigungsleitungen den normalen Zustand aufweisen, miteinander kommunizieren können, ohne durch den für eine Kommunikation nicht geeigneten fehlerhaften Knoten 201 gestört zu werden.
Gemäß einem weiteren Beispiel der Operationen soll angenommen werden, dass die erste Kommunikationsleitung (nachstehend auch als ”CAN-H”-Leitung bezeichnet) der mit dem Knoten 201 verbundenen Verzweigungsleitung 3 elektrisch unterbrochen (z. B. gebrochen) ist. In diesem unterbrochenen Zustand werden dann, wenn Befehle ausgegeben werden, mit denen die Gleichspannungsquelle 100 auf die erste Spannung VoL (d. h. 1 V) geschaltet und der Schalter 113 eingeschaltet werden kann, die folgenden Operationen ausgeführt.
Zunächst wird die rezessive Spannung auf der ersten und der zweiten Kommunikationsleitung 20 und 21 der Hauptleitung 1, wie in den 5C und 5D gezeigt, auf die erste Spannung VoH (1 V) verschoben, die einer Ausgangsspannung der Gleichspannungsquelle 100 entspricht, und nicht auf die Referenzspannung (2.5 V) gesetzt. Dies liegt daran, dass die Spannungen der Kommunikationsleitungen 20 und 21 durch den ersten Widerstand 111 bzw. den zweiten Widerstand 112 auf die erste Spannung VoH (1 V) herabgesetzt werden.
Der fehlerhafte Knoten 201 weist den mit der zweiten Kommunikationsleitung 21 verbundenen CAN-L-Anschluss 22 auf. Die Spannung an dem CAN-L-Anschluss 22 wird, wie in dem oberen Teil der 5C gezeigt, auf einen Wert verschoben, der kleiner oder gleich der ersten Spannung VoL (1 V) ist. Der Grund hierfür kann wie folgt beschrieben werden. Die Schaltung, die ein dominantes Signal auf die zweite Kommunikationsleitung 21 in jedem Knoten gibt, ist aus dem Transistor 7, der eine Spannung ausgibt, die unter der Referenzspannung liegt, und der Diode D2 aufgebaut ist. Diese Schaltung bewirkt, dass der Strom gemäß der 1B fließt. Folglich kann die Spannung der zweiten Kommunikationsleitung 21 selbst dann, wenn die weiteren Knoten das dominante Signal über die zweite Kommunikationsleitung 21 senden, nicht über der ersten Spannung VoL (1 V) liegen.
Die Spannung der zweiten Kommunikationsleitung 21 (”dominante Spannung”), die im Ansprechen auf das Aussenden des dominanten Signals auftritt, liegt, wie in den oberen Teilen der 5C und 5D gezeigt, unter 1 V, d. h. unter dem Standardwert von 1.5 V in dem normalen Zustand, in dem keine Leitungsunterbrechung (Bruch) aufgetreten ist. Der Grund hierfür kann wie folgt beschrieben werden. Die rezessive Spannung sinkt von der Referenzspannung (2.5 V), die in dem normalen Zustand eingestellt ist, auf die erste Spannung VoL (1 V), so dass der durch den Transistor 7 und die Diode D2 verursachte Spannungsabfall kleiner wird, wenn der Transistor 7 in den Transceiver 5 durchgeschaltet wird. In diesem Fall nimmt die dominante Spannung der zweiten Kommunikationsleitung 21 beispielsweise einen Wert von ungefähr 0,7 V an.
Der fehlerhafte Knoten 201 weist ferner den mit der ersten Kommunikationsleitung 20 verbundenen CAN-H-Anschluss 23 auf. Die Spannung an dem CAN-H-Anschluss 23 verbleibt, wie in dem oberen Teil der 5C gezeigt, im Bereich der Referenzspannung (2.5 V), solange der fehlerhafte Knoten 21 keine Signale aussendet. Dies liegt daran, dass die erste Kommunikationsleitung 20 der Verzweigungsleitung 3, die mit dem fehlerhaften Knoten 201 verbunden ist, unterbrochen (z. B. gebrochen) ist, was keinen Einfluss auf die Bereitstellung der ersten Spannung VoL unter Verwendung des Schalters 113 und die Übertragung zu und von den weiteren Knoten hat. Die Spannung an dem CAN-H-Anschluss 23 ist, wie in 5C gezeigt, impulsförmig ausgebildet. Dies ist, wie im Falle der 5C gezeigt, darauf zurückzuführen, dass Spannungsänderungen an dem CAN-L-Anschluss 22 in dem fehlerhaften Knoten 201 in gewissem Maße über die Hochsetzwiderstände R1 und R3 in dem Empfänger 5 zu dem CAN-H-Anschluss 23 übertragen werden.
Durch die vorstehend beschriebenen Operationen kann eine Differenzspannung zwischen den Spannungen an dem CAN-H-Anschluss 23 und dem CAN-L-Anschluss 22 in dem fehlerhaften Knoten 201, wie in dem unteren Teil der 5C gezeigt, stets größer oder gleich dem Schwellenwert (0.9 V) gehalten werden. Folglich bestimmt der fehlerhafte Knoten 201, dass die Differenzspannung zwischen der ersten und der zweiten Kommunikationsleitung 20 und 21 größer oder gleich dem Schwellenwert (0.9 V) ist. Folglich kann der fehlerhafte Knoten 201 bestimmen, dass sich die weiteren Knoten in dem Endlosübertragungszustand befinden, und die Übertragung einstellen bzw. beenden. Der fehlerhafte Knoten 201 nimmt einen Zustand an, in dem er keine Übertragung ausführen kann.
Währenddessen zeigt die rezessive Spannung der ersten und zweiten Kommunikationsleitung 20 und 21 für die weiteren Knoten 12, 200 und 202, deren Verzweigungsleitungen den normalen Zustand aufweisen, wie in 5D gezeigt, nur eine Verschiebung auf die erste Spannung VoL (1 V), liegt jedoch nicht auf der Referenzspannung (2.5 V). Folglich wird, wie in dem normalen Zustand ohne elektrische Unterbrechung, eine ausreichende Differenzspannung zwischen den beiden Kommunikationsleitungen 20 und 21 erhalten.
Insbesondere wird dann, wenn einer der Knoten 12, 200 und 202, dessen Verzweigungsleitung den normalen Zustand aufweist, das dominante Signal aussendet, die Spannung der ersten Kommunikationsleitung 20 die Referenzspannung (2.5 V) überschreiten und die Spannung der zweiten Kommunikationsleitung 21 kleiner oder gleich der ersten Spannung VoL (1 V). Folglich wird sichergestellt, dass die Differenzspannung zwischen den Kommunikationsleitungen 20 und 21 größer oder gleich dem Schwellenwert (0.9 V) ist. Folglich können die verbleibenden Knoten 12, 200 und 202, deren Verzweigungsleitungen den normalen Zustand aufweisen, ohne Störung normal miteinander kommunizieren.
Auf diese Weise wird in der Spannungsversorgungseinheit 10 zu jeder Zeit erkannt, dass nur der fehlerhafte Knoten 201, dessen Verzweigungsleitung die unterbrochenen erste Kommunikationsleitung 20 aufweist, den dominanten Zustand aufweist. Folglich wird erkannt, dass der fehlerhafte Knoten 201 keine Signalübertragung ausführen kann, während die verbleibenden Knoten 12, 200 und 202, deren Verzweigungsleitungen den normalen Zustand aufweisen, berechtigt sind, miteinander zu kommunizieren, ohne durch den für eine Kommunikation nicht geeigneten fehlerhaften Knoten 201 gestört zu werden.
Nachstehend wird die vom Mikrorechner 300 in der Fehlerdiagnosevorrichtung 12 ausgeführte Verarbeitung unter Bezugnahme auf die 6 beschrieben. Diese Verarbeitung ist dazu ausgelegt, Fehler in entsprechenden Teilen eines Fahrzeugs durch eine Kommunikation zwischen der Fehlerdiagnosevorrichtung 12 und den entsprechenden weiteren Knoten 200–202 zu diagnostizieren.
Wenn die in 6 gezeigte Verarbeitung gestartet wird, kommuniziert der Mikrorechner 300 mit den weiteren Knoten 200–202, um in Schritt S110 Fehlerdiagnoseinformation (nachstehend auch als ”Diagnoseinformation” bezeichnet) zu erfassen. Jeder der Knoten 200–202 kann einen Fehler anzeigende Diagnoseinformation speichern, wenn er einen Fehler erfasst. Ferner kann jeder Knoten in seinem internen Speicher (nicht gezeigt) gespeicherte Diagnoseinformation an die Fehlerdiagnosevorrichtung 12 senden, wenn der Knoten eine Anfrage für Diagnoseinformation von der Fehlerdiagnosevorrichtung 12 empfängt. Folglich wird der Prozess in Schritt S110 erzielt, indem die Diagnoseinformationsanfrage an die Knoten 200–202 gesendet und die im Ansprechen auf die Anfrage gesendete Diagnoseinformation empfangen wird.
Anschließend bestimmt der Mikrorechner 300 in Schritt S120 die Anzahl von Knoten, von denen keine Diagnoseinformation empfangen werden kann (d. h. Knoten, die nicht kommunizieren können; nachstehend auch als ”für eine Kommunikation nicht geeigneter Knoten” bezeichnet; entweder kein, ein oder eine Mehrzahl von Knoten).
Wenn die Anzahl von für eine Kommunikation nicht geeigneten Knoten bei null liegt (d. h., es wurde von allen Knoten Diagnoseinformation erfasst), wird in Schritt S130 bestimmt, dass der Status normal ist. Wenn in Schritt S120 bestimmt wird, dass die Anzahl von für eine Kommunikation nicht geeigneten Knoten bei eins liegt, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S140 voran, bei dem bestimmt wird, dass ein für eine Kommunikation nicht geeigneter Knoten fehlerhaft ist.
Die von jedem Knoten übertragenen Daten enthalten Kenninformation für den Knoten. Wenn die Fehlerdiagnosevorrichtung 12 Diagnoseinformation von den weiteren Knoten empfängt, bestimmt die Vorrichtung 12 unter Verwendung der Kenninformation die Knoten, von denen die Diagnoseinformation gesendet wird. Folglich kann die Fehlerdiagnosevorrichtung 12 einen Knoten, der sich von dem Knoten unterscheidet, von welchem die Diagnoseinformation gesendet wurde, als einen für eine Kommunikation nicht geeigneten Knoten bestimmen.
Wenn die Anzahl von für eine Kommunikation nicht geeigneten Knoten demgegenüber bei einer Mehrzahl von Knoten liegt, d. h., wenn es nicht möglich ist, mit einer Mehrzahl von Knoten zu kommunizieren, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S150 voran. In Schritt S150 wird ein Prozess ausgeführt, bei welchem die Ausgangsspannung der Gleichspannungsquelle 100 auf die zweite Spannung VoH (4 V) gesetzt und der Schalter 113 eingeschaltet wird, so dass eine Spannung von 4 V an die Kommunikationsleitungen 20 und 21 gelegt wird. In diesem Zustand angelegter Spannung kommuniziert die Vorrichtung 12 (d. h. der Mikrorechner 300), wie in Schritt S110, mit den weiteren Knoten 200–202, um Diagnoseinformation von ihnen zu erfassen. D. h., es wird erneut bestätigt, dass Information zu bzw. von den Knoten 200–202 gesendet bzw. empfangen werden kann.
Die Verarbeitung schreitet anschließend zu dem Schritt S160 voran, bei dem bestimmt wird, ob sich die Anzahl von für eine Kommunikation nicht geeigneten Knoten, von denen keine Diagnoseinformation erfasst werden kann, verringert hat oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass sich die Anzahl von für eine Kommunikation nicht geeigneten Knoten verringert hat (Ja in Schritt S160), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S170 voran, um zu bestimmen, dass von der/den Verzweigungsleitung(en), die mit dem/den für eine Kommunikation nicht geeigneten Knoten verbunden ist/sind, der/die keine Diagnoseinformation bereitstellt/bereitstellen, die zweite(n) Kommunikationsleitung(en) (CAN-L-Leitung) 21 unterbrochen ist/sind. Diese Bestimmung basiert darauf, dass die Tatsache, dass sich die Anzahl der für eine Kommunikation nicht geeigneten Knoten in dem Zustand, in welchem die Ausgangsspannung der Gleichspannungsquelle 100 auf die zweite Spannung VoH (4 V) gesetzt und der Schalter 113 eingeschaltet ist, verringert hat, darauf schließen lässt, dass ein Bruch der zweiten Kommunikationsleitung(en) 21, die in der/den Verzweigungsleitung(en) enthalten ist/sind, die mit Knoten bzw. einem Knoten verbunden ist/sind, bewirkt hat, dass der/die Knoten die Kommunikation unter den weiteren Knoten stört/stören.
Folglich wird in Schritt S170 bestimmt, dass die zweite(n) Kommunikationsleitung(en) 21, die in der/den Verzweigungsleitung(en) enthalten ist/sind, die mit dem/den für eine Kommunikation nicht geeigneten Knoten verbunden ist/sind, von dem/denen bis jetzt noch keine Diagnoseinformation erfasst wurde, unterbrochen ist/sind.
Wenn demgegenüber bestimmt wird, dass sich die Anzahl von für eine Kommunikation nicht geeigneten Knoten nicht verringert hat (Nein in Schritt S160), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S180 voran. In Schritt S180 bewirkt der Mikrorechner 300, dass die Gleichspannungsquelle 100 die erste Spannung VoL (1 V) ausgibt und der Schalter 113 einschaltet, so dass eine Spannung von 1 V an die Kommunikationsleitungen 20 und 21 gelegt wird. Ferner wird in diesem Zustand, wie in Schritt S110, eine Kommunikation mit den weiteren Knoten 200–202 ausgeführt, um zu versuchen, Diagnoseinformation von ihnen zu erfassen. D. h., es wird erneut bestätigt, ob eine Kommunikation mit den weiteren Knoten 200–202 möglich ist oder nicht.
Anschließend bestimmt der Mikrorechner 300 in Schritt S190, ob sich die Anzahl von für eine Kommunikation nicht geeigneten Knoten, die keine Diagnoseinformation bereitstellen, verringert hat oder nicht.
Wenn bestimmt wird, dass sich die Anzahl von für eine Kommunikation nicht geeigneten Knoten verringert hat (Ja in Schritt S190), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S200 voran, bei dem bestimmt wird, dass die erste(n) Kommunikationsleitung(en) (CAN-H-Leitung) 20, die in der/den Verzweigungsleitung(en) enthalten ist/sind, die mit dem/den für eine Kommunikation nicht geeigneten Knoten verbunden ist/sind, der/die noch keine Diagnoseinformation bereitstellt/bereitstellen, unterbrochen ist/sind. Diese Bestimmung basiert darauf, dass die Tatsache, dass sich die Anzahl der für eine Kommunikation nicht geeigneten Knoten in dem Zustand, in welchem die Ausgangsspannung der Gleichspannungsquelle 100 auf die erste Spannung VoL (1 V) gesetzt und der Schalter 113 eingeschaltet ist, verringert hat, darauf schließen lässt, dass ein Bruch der ersten Kommunikationsleitung(en) 20, die in der/den Verzweigungsleitung(en) enthalten ist/sind, die mit Knoten bzw. einem Knoten verbunden ist/sind, bewirkt hat, dass der/die Knoten eine Kommunikation zwischen den weiteren Knoten gestört hat/haben. Auf diese Weise wird in Schritt S200 bestimmt, dass die erste(n) Kommunikationsleitung(en) 20, die in der/den Verzweigungsleitung(en) des/der für eine Kommunikation nicht geeigneten Knoten(s) enthalten ist/sind, der/die noch keine Diagnoseinformation bereitstellt/bereitstellen, eine elektrische Unterbrechung, wie beispielsweise einen Drahtbruch, verursacht hat/haben.
Wenn in Schritt S190 demgegenüber bestimmt wird, dass sich die Anzahl der für eine Kommunikation nicht geeigneten Knoten nicht verringert hat (Nein in Schritt S190), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S210 voran, in dem angenommen wird, dass Fehler, die sich von Unterbrechungen der Verzweigungsleitung(en) unterscheiden, aufgetreten sind.
Die Prozesse in den Schritten S150–S170 und S180–S200 sind nicht auf die vorstehend beschriebene Reihenfolge beschränkt.
Auf diese Weise werden in der Fehlerdiagnosevorrichtung 12 vor einer Bestimmung, ob sich die Anzahl von für eine Kommunikation nicht geeigneten Knoten verringert hat oder nicht (Schritte S150 und S160) dann, wenn mit einer Mehrzahl von Knoten nicht kommuniziert werden kann (Ja in Schritt S120), der Schalter 113 eingeschaltet und die Ausgangsspannung der Gleichspannungsquelle 100 entweder auf die erste oder die zweite Spannung VoL, VoH gesetzt. Liegt keine Verringerung vor (Nein in Schritt S160), wird die Ausgangsspannung der Gleichspannungsquelle 100 anschließend auf die andere der beiden Spannungen VoL und VoH gesetzt, bevor bestimmt wird, ob sich die Anzahl von für eine Kommunikation nicht geeigneten Knoten verringert hat oder nicht (Schritte S180 und S190).
Durch die obigen Bestimmungen wird dann, wenn eine Verringerung der Anzahl von für eine Kommunikation nicht geeigneten Knoten unter der ersten Spannung VoL vorliegt (Ja in Schritt S190), gefolgert, dass die erste(n) Kommunikationsleitung(en) 20, die in der/den Verzweigungsleitung(en) enthalten ist/sind, die mit dem/den Knoten verbunden ist/sind, der/die keine Kommunikation ausführen kann/können, unterbrochen ist/sind (Schritt S200). Wenn demgegenüber eine Verringerung der Anzahl von für eine Kommunikation nicht geeigneten Knoten unter der zweiten Spannung VoH vorliegt (Ja in Schritt S160), wird gefolgert, dass die zweite(n) Kommunikationsleitung(en) 21, die in der/den Verzweigungsleitung(en) enthalten ist/sind, die mit dem/den Knoten verbunden ist/sind, der/die keine Kommunikation ausführen kann/können, gebrochen (unterbrochen) ist/sind (Schritt S170).
Folglich kann die Fehlerdiagnosevorrichtung 12 dann, wenn die erste und die zweite Kommunikationsleitung 20 und 21 von jeder der mit den Knoten (ECUs) 200–202 verbundenen Verzweigungsleitungen unterbrochen werden, automatisch erfassen, welche der beiden Kommunikationsleitungen 20, 21 unterbrochen wurde und welcher Knoten eine solche elektrische Unterbrechung, wie beispielsweise einen Drahtbruch, verursacht hat.
Die vorstehend beschriebene Ausführungsform kann wie folgt ausgestaltet werden.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform kann die Gleichspannungsquelle 100 dazu ausgelegt sein, nur die erste Spannung VoL (1 V) auszugeben, und können die Prozesse in den Schritten S150–S170 in der Verarbeitung der 6 ausgelassen werden. Auch mit dieser Ausgestaltung ist es noch möglich, einen Bruch der ersten Kommunikationsleitung 20 von jeder der mit den Knoten 200–202 verbundenen Verzweigungsleitung und den die Leitungsunterbrechung verursachenden Knoten automatisch zu erfassen.
Eine alternative Ausgestaltung bezieht sich auf den zum obigen Fall entgegengesetzten Fall. D. h., bei der obigen Ausführungsform kann die Gleichspannungsquelle 100 dazu ausgelegt sein, nur die zweite Spannung VoH (4 V) auszugeben, und können die Prozesse in den Schritten S180–S200 aus der Verarbeitung der 6 ausgelassen werden. Auch mit dieser Ausgestaltung ist es noch möglich, eine Unterbrechung der zweiten Kommunikationsleitung 21 von jeder der mit den Knoten 200–202 verbundenen Verzweigungsleitung und den die Leitungsunterbrechung verursachenden Knoten automatisch zu erfassen.
Eine weitere Ausgestaltung bezieht sich auf die Anordnung der Spannungsversorgungseinheit 10. Bei der obigen Ausführungsform ist die Vorrichtung 10 in die Fehlerdiagnosevorrichtung 12 integriert. Die Spannungsversorgungseinheit 10 ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Die Spannungsversorgungseinheit 10 kann als einzelne Vorrichtung, die mit den Leitungen verbunden bzw. von den Leitungen getrennt werden, gefertigt werden. Insbesondere können, wie bei der Fehlerdiagnosevorrichtung 12, Verbinder dazu verwendet werden, die Vorrichtung 10 trennbar mit der Hauptleitung 1 oder einer sich von der Hauptleitung 1 aus erstreckenden Verzweigungsleitung zu verbinden. Bei dieser Ausgestaltung kann der Schalter 113 ausgelassen werden. D. h., wenn die Spannungsversorgungseinheit 10 dazu ausgelegt ist, über Verbinder mit einer sich von der Hauptleitung 1 aus erstreckenden Verzweigungsleitung verbunden zu werden, kann ein Ende von sowohl dem ersten als auch dem zweiten Widerstand 111, 112 (deren anderen Enden mit der Gleichspannungsquelle 100 verbunden sind) durch die Verbindung mit den Verbindern an sich gleichzeitig mit den Kommunikationsleitungen 20 und 21 verbunden werden, ohne dass der Schalter 113 erforderlich ist.
(Zweite Ausführungsform)
Nachstehend werden die Spannungsversorgungseinheit und die Diagnosevorrichtung für eine elektrische Unterbrechung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 7 und 8 beschrieben. Bei allen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
7 zeigt das Kommunikationssystem der zweiten Ausführungsform, das sich wie folgt von dem der ersten Ausführungsform unterscheidet.
Eine Verzweigungsleitung 33 erstreckt sich von der Hauptleitung 1 aus, und eine als Knoten dienende ECU (elektronische Steuereinheit) 13 ist mit der Verzweigungsleitung 33 verbunden. Die ECU 13 ist in einem Fahrzeug vorgesehen und steuert die Operationen entsprechender Steuereinheiten des Fahrzeugs, gleich den weiteren Knoten 200–202.
Die ECU 13 weist, wie die Fehlerdiagnosevorrichtung 12 der ersten Ausführungsform, einen Mikrorechner, der als Steuereinheit für die ECU 13 dient, einen Transceiver 5 und eine Spannungsversorgungseinheit 10 auf, die denen der ersten Ausführungsform entsprechen. Folglich kann in dieser ECU 13 durch ein Einschalten des Schalters 113 der Ausgangsanschluss der Gleichspannungsquelle 100 über den ersten Widerstand 111 mit der ersten Kommunikationsleitung 20 der Verzweigungsleitung 33 (und letztlich mit der ersten Kommunikationsleitung 20 der Hauptleitung 1) und über den zweiten Widerstand 112 mit der zweiten Kommunikationsleitung 21 der Verzweigungsleitung 33 (und letztlich mit der zweiten Kommunikationsleitung 21 der Hauptleitung 1) verbunden werden.
Nachstehend wird die von der ECU 13 und insbesondere von dem darin enthaltenen Mikrorechner 300 ausgeführte Verarbeitung unter Bezugnahme auf das in der 8 gezeigte Ablaufdiagramm beschrieben. Diese Verarbeitung wird ausgeführt, wenn die ECU 13 mit den weiteren Knoten 200–202 kommuniziert, um entsprechende im Fahrzeug vorgesehene Steuereinheiten zu steuern.
Wenn die in der 8 gezeigte Verarbeitung gestartet wird, wird der Prozess in Schritt S310 derart ausgeführt, dass die ECU 13 mit den weiteren Knoten 200–202 kommuniziert, wobei der Schalter 113 ausgeschaltet ist, um den normalen Zustand herzustellen (d. h., in dem Zustand, in welchem die Spannungsversorgungseinheit 10 nicht arbeitet).
Anschließend bestimmt die ECU 13 in Schritt S320, ob Kommunikationsfehler in hohe Anzahl aufgetreten sind oder nicht. D. h., jedes Mal, wenn die ECU 134 mit den weiteren Knoten 200–202 kommuniziert, misst die ECU 13 die Anzahl von Kommunikationsfehlern, die pro Zeiteinheit auftreten, so dass die Häufigkeit erfasst wird, mit der Kommunikationsfehler auftreten. Die Bezeichnung Kommunikationsfehler beschreibt hierbei einen Fehler, der beim Senden und Empfangen von Daten auftritt. Folglich wird die Verarbeitung in Schritt S320 ausgeführt, indem bestimmt wird, ob die Kommunikationsfehlerhäufigkeit über einem vorbestimmten Wert liegt oder nicht.
Wenn bestimmt wird, dass die Kommunikationsfehlerhäufigkeit nicht über dem vorbestimmten Wert liegt (Nein in Schritt S320), kehrt die Verarbeitung zu Schritt S310 zurück, um die Kommunikation in dem Zustand fortzusetzen, im welchem der Schalter 113 immer noch ausgeschaltet (Aus-Zustand) ist. Wenn demgegenüber bestimmt wird, dass die Kommunikationsfehlerhäufigkeit über dem vorbestimmten Wert liegt (Ja in Schritt S320), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S330 und den folgenden Schritten voran, um jede auf einer Kommunikationsleitung auftretende Unterbrechung zu lokalisieren.
In Schritt S330 bewirkt der Mikrorechner 300 in der ECU 13, dass die Gleichspannungsquelle 100 die zweite Spannung VoH (4 V) ausgibt und der Schalter 113 einschaltet. Folglich wird eine Spannung von 4 V an die Kommunikationsleitung 20 und 21 gelegt. In diesem Zustand einer angelegten Spannung von 4 V kommuniziert die ECU 13 mit den weiteren Knoten 200–202, um Information zu erfassen, welche die Kommunikationsfehlerhäufigkeit jedes Knotens beschreibt.
Anschließend schreitet die Verarbeitung zu Schritt S340 voran, in dem ferner bestimmt wird, ob sich die Kommunikationsfehlerhäufigkeit jedes Knotens verringert hat oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass sich die Kommunikationsfehlerhäufigkeit verringert hat, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S370 voran, in dem bewirkt wird, dass der Schalter 113 eingeschaltet bleibt und die Gleichspannungsquelle 100 weiterhin die momentan ausgegebene zweite Spannung VoH (4 V) ausgibt. In diesem Zustand kommuniziert die ECU 13 mit den weiteren Knoten 200–202.
Wenn eine elektrische Unterbrechung entlang der zweiten Kommunikationsleitung 21 von jeder der mit den weiteren Knoten 200–202 verbundenen Verzweigungsleitungen auftritt und eine Störung des mit der unterbrochenen Leitung verbundenen fehlerhaften Knotens eine Vielzahl von Kommunikationsfehlern verursacht, bewirken die Prozesse in den Schritten S330 und S370, dass der fehlerhafte Knoten keine Signalübertragung ausführen kann, die normalen Knoten, einschließlich der ECU 13, jedoch weiterhin miteinander kommunizieren können.
Folglich schreitet die Verarbeitung von Schritt S370 zu Schritt S380 voran, in welchem der Mikrorechner 300 sowohl die Knotenkenninformation von jedem Knoten als auch die Bestimmungsergebnisse der Schritte S330 und S340 verwendet, um einen bzw. jeden fehlerhaften Knoten zu bestimmen, der mit der zweiten Kommunikationsleitung 21 verbunden ist, die eine elektrische Unterbrechung aufweist, und die Bestimmungsergebnisse in seinem internen Speicher zu speichern. Wenn das Fahrzeug gewartet oder repariert wird, kann die gespeicherte Information ausgelesen werden und von der Diagnosevorrichtung für eine elektrische Unterbrechung der ersten Ausführungsform beispielsweise als Echtzeit-Diagnoseinformation verwendet werden, die erfasst wird, wenn das Fahrzeug eigentlich fährt. Folglich können mit Hilfe dieses Speicherverfahrens schlecht reproduzierbare elektrische Unterbrechungen im Nachhinein in einer Werkstatt erfasst werden.
Wenn der Prozess in Schritt S380 beendet ist, kehrt die Verarbeitung zu Schritt S310 zurück, um die Überwachung elektrischer Unterbrechungen fortzusetzen.
Wenn demgegenüber in Schritt S340 bestimmt wird, dass sich die Kommunikationsfehlerhäufigkeit nicht verringert hat, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S350 voran. In Schritt S350 wird bewirkt, dass die Gleichspannungsquelle 100 die erste Spannung VoL (1 V) ausgibt und der Schalter 113 eingeschaltet wird, um eine Spannung von 1 V an die Kommunikationsleitungen 20 und 21 zu legen. In diesem Zustand wird eine Kommunikation mit den weiteren Knoten 200–202 ausgeführt, um die Kommunikationsfehlerhäufigkeit zu erfassen.
Anschließend wird in Schritt S360 bestimmt, ob sich die Kommunikationsfehlerhäufigkeit verringert hat oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass sich die Kommunikationsfehlerhäufigkeit verringert hat, wird der Prozess in Schritt S370 ausgeführt, bei welchem der Schalter 113 in dem eingeschalteten Zustand gehalten und die Gleichspannungsquelle 100 derart gesteuert wird, dass sie die momentane Ausgangsspannung (in diesem Fall die erste Spannung VoL (1 V)) hält. In diesem Zustand wird die Kommunikation mit den weiteren Knoten 200–202 ausgeführt.
Folglich werden dann, wenn die erste Kommunikationsleitung 20 der Verzweigungsleitung von jedem der weiteren Knoten 200–202 eine Unterbrechung verursacht und der fehlerhafte Knoten die Kommunikation mehrfach gestört hat, die Prozesse in den Schritten S350 und S370 ausgeführt, mit denen die Signalübertragung von dem fehlerhaften Knoten unterbunden werden kann, die normalen Knoten, einschließlich der ECU 13, jedoch weiterhin miteinander kommunizieren können.
Auf den Prozess in Schritt S370 folgt, wie vorstehend beschrieben, der Prozess in Schritt S380, bei welchem der Mikrorechner 300 sowohl die Knotenkenninformation von jedem Knoten als auch die Bestimmungsergebnisse der Schritte S350 und S360 verwendet, um einen fehlerhaften Knoten zu bestimmen, der mit der eine elektrische Unterbrechung aufweisenden ersten Kommunikationsleitung 20 verbunden ist, und die Bestimmungsergebnisse in seinem internen Speicher zu speichern.
Wenn in Schritt S360 demgegenüber bestimmt wird, dass sich die Kommunikationsfehlerhäufigkeit nicht verringert hat, wird erkannt, dass ein Fehler, der sich von einer Unterbrechung entlang einer Verzweigungsleitungen unterscheidet, aufgetreten ist. Anschließend kehrt die Verarbeitung zu Schritt S310 zurück, um den Anfangszustand wiederherzustellen, bei welchem der Schalter 113 ausgeschaltet ist.
Folglich kann gemäß der ECU 13 auch dann, wenn entweder die erste oder die zweite Kommunikationsleitung 20 oder 21 der Verzweigungsleitung von einem der weiteren Knoten eine Unterbrechung verursacht, eine Kommunikation unter den normalen Knoten, die keine Unterbrechung entlang ihrer Verzweigungsleitungen aufweisen, fortgesetzt werden. Wenn die Unterbrechung der Verzweigungsleitung behoben wurde, kann sich der mit der wiederhergestellten Verzweigungsleitung verbundene Knoten auf einfache Weise wieder dem System anschließen.
Die zweite Ausführungsform kann wie folgt ausgestaltet werden.
Die Prozesse der Schritte S330 und S350 sind nicht auf die vorstehend beschriebene Reihenfolge beschränkt.
Bei der zweiten Ausführungsform kann die Gleichspannungsquelle 100 nur die erste Spannung VoL (1 V) ausgeben und können die Prozesse in den Schritten S330 und S340 aus der Verarbeitung der 8 ausgelassen werden. Auch bei dieser Ausgestaltung können die verbleibenden normalen Knoten dann, wenn die erste Kommunikationsleitung 20 der Verzweigungsleitung von einem der Knoten 200–202 eine Unterbrechung verursacht, weiterhin miteinander kommunizieren.
Ferner kann die Gleichspannungsquelle 100 bei der zweiten Ausführungsform nur die zweite Spannung VoH (4 V) ausgeben und können die Prozesse in den Schritten S350 und S360 aus der Verarbeitung der 8 ausgelassen werden. Auch bei dieser Ausgestaltung können die verbleibenden normalen Knoten dann, wenn die zweite Kommunikationsleitung 21 der Verzweigungsleitung von einem der Knoten 200–202 eine Unterbrechung verursacht, weiterhin miteinander kommunizieren.
Gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung kann die in 6 gezeigte Verarbeitung der ersten Ausführungsform in der ECU 13 der zweiten Ausführungsform implementiert werden.
(Dritte Ausführungsform)
Nachstehend werden die Spannungsversorgungseinheit und die Diagnosevorrichtung für eine elektrische Unterbrechung der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 9–11 beschrieben.
9 zeigt das Kommunikationssystem der dritten Ausführungsform, das sich wie folgt von dem der ersten Ausführungsform unterscheidet.
Eine Verzweigungsleitung 32 ist mit der Hauptleitung 1 verbunden, und ein freier Anschluss der Verzweigungsleitung 32 ist trennbar mit einer Fehlerdiagnosevorrichtung 14 verbunden. In dieser Vorrichtung 14 ist eine Spannungsversorgungseinheit 11 vorgesehen.
Die Spannungsversorgungseinheit 11 weist zwei Arten von Gleichspannungsversorgungen 120 und 121 und zwei elektronische Schalter 122 und 123 auf. Die Gleichspannungsversorgung 120 ist dazu ausgelegt, eine erste konstante Spannung VcL (bei diesem Beispiel 2 V) auszugeben, die unter der Referenzspannung (2.5 V) liegt. Die Gleichspannungsversorgung 121 ist dazu ausgelegt, eine zweite konstante Spannung VcH (bei diesem Beispiel 3 V) auszugeben, die über der Referenzspannung (2.5 V) liegt. Der Schalter 123 ist vorgesehen, um den Ausgangsanschluss der Gleichspannungsversorgung 120 mit der in der Hauptleitung 1 enthaltenen zweiten Kommunikationsleitung 21 zu verbinden, wenn der Schalter 123 im Ansprechen auf einen vom Mikrorechner 300 ausgegebenen Befehl ”ein”-geschaltet wird. Gleichermaßen ist der Schalter 122 vorgesehen, um den Ausgangsanschluss der Gleichspannungsversorgung 121 mit der in der Hauptleitung 1 enthaltenen ersten Kommunikationsleitung 20 zu verbinden, wenn der Schalter 122 im Ansprechen auf einen vom Mikrorechner 300 ausgegebenen Befehl eingeschaltet wird. Der Mikrorechner 300 ist dazu ausgelegt, die elektronischen Schalter wahlweise ein- oder auszuschalten.
Wenn der Schalter 123 eingeschaltet wird, wird die Gleichspannungsversorgung 120 direkt (d. h. ohne Widerstand) mit dem zweiten Kommunikationsanschluss 21 verbunden, so dass die Spannung der zweiten Kommunikationsleitung 21 auf die erste konstante Spannung VcL (2 V) gesetzt wird. Die Abschlusswiderstände 30 und 31 verbinden die erste und die zweite Kommunikationsleitung 20 und 21 der Hauptleitung 1 an ihren beiden Enden miteinander. Folglich wird die erste Kommunikationsleitung 20 dann, wenn der Schalter 123 eingeschaltet wird, über die Abschlusswiderstände 30 und 31 mit der Gleichspannungsversorgung 120 verbunden, so dass die rezessive Spannung der ersten Kommunikationsleitung 20 auf die erste konstante Spannung VcL (2 V) verschoben werden kann.
Gleichermaßen wird die Gleichspannungsversorgung 121 dann, wenn der Schalter 122 eingeschaltet wird, direkt (d. h. ohne Widerstand) mit der ersten Kommunikationsleitung 20 verbunden, so dass die Spannung der ersten Kommunikationsleitung 20 auf die zweite konstante Spannung VcH (3 V) gesetzt wird. Ferner wird die zweite Kommunikationsleitung 21 dann, wenn der Schalter 122 eingeschaltet wird, über die Abschlusswiderstände 30 und 31 mit der Gleichspannungsversorgung 121 verbunden, so dass die rezessive Spannung auf der zweiten Kommunikationsleitung 21 auf die zweite konstante Spannung VcL (3 V) verschoben werden kann.
Der Schaltungsaufbau kann wie folgt ausgestaltet werden. D. h., ein Widerstand wird derart zwischen die Gleichspannungsversorgung 120 und die zweite Kommunikationsleitung 21 der Hauptleitung 1 geschaltet, dass der Widerstand durch ein Einschalten des Schalters 123 in den Pfad von der Spannungsversorgung 120 zur Leitung 21 geschaltet werden kann. Solange der Widerstand einen geringen Widerstandswert aufweist, unterscheidet sich die Verbindung im Wesentlichen nicht von der direkten Verbindung. Dies gilt ebenso für die andere Spannungsversorgungsseite. Es ist möglich, einen Widerstand derart zwischen die Gleichspannungsversorgung 121 und die erste Kommunikationsleitung 20 der Hauptleitung 1 zu schalten, dass der Widerstand durch ein Einschalten des Schalters 122 in den Pfad von der Spannungsversorgung 121 zur Leitung 20 geschaltet werden kann.
Nachstehend wird die erste konstante Spannung VcL (2 V) näher beschrieben. Es wird angemerkt, dass eine Ausgangsspannung der auf die erste Kommunikationsleitung 20 des Transceivers 5 jedes Knotens gegebenen Spannungen, die um mehr als den Schwellenwert 0.9 V über der Referenzspannung (2.5 V) liegt, nachstehend durch ”VH” gekennzeichnet ist (z. B. VH = 3.5 V). Gemäß dieser Darstellung kann die erste konstante Spannung VcL als eine Spannung beschrieben werden, die um einen Betrag von größer oder gleich einem Schwellenwert (0.9 V) unter der Ausgangsspannung VH (bei eingeschaltetem Schalter 123 gemessen) liegt.
D. h., wenn der Schalter 123 ein- bzw. in einen leitenden Zustand geschaltet wird, wird die rezessive Spannung der ersten Kommunikationsleitung 20 von der Referenzspannung (2.5 V) auf die erste konstante Spannung VcL (2 V) verringert. Folglich wird berücksichtigt, dass ein Abfall der Spannung über dem Transistor 6 und der Diode D1 in dem Transceiver 5 leicht erhöht und die Ausgangsspannung VH gemäß diesem leicht erhöhten Spannungsabfall verringert wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird eine Differenz zwischen dieser Ausgangsspannung VH und der ersten konstanten Spannung VcL jedoch derart gebildet, dass sie größer oder gleich dem Schwellenwert (0.9 V) ist.
Nachstehend wird die zweite konstante Spannung VcH (3 V) näher beschrieben. Es wird angemerkt, dass eine Ausgangsspannung der auf die zweite Kommunikationsleitung 21 des Transceivers 5 jedes Knotens gegebenen Spannungen, die um mehr als den Schwellenwert 0.9 V unter der Referenzspannung (2.5 V) liegt, nachstehend durch ”VL” gekennzeichnet ist (z. B. VL = 1.5 V). Gemäß dieser Darstellung kann die zweite konstante Spannung VcH als eine Spannung beschrieben werden, die um einen Betrag von größer oder gleich dem Schwellenwert (0.9 V) über der Ausgangsspannung VL (bei eingeschaltetem Schalter 122 gemessen) liegt.
D. h., wenn der Schalter 122 eingeschaltet wird, wird die rezessive Spannung der zweiten Kommunikationsleitung 21 von der Referenzspannung (2.5 V) auf die zweite konstante Spannung VcH (3 V) erhöht. Folglich wird berücksichtigt, dass der Abfall der Spannung über dem Transistor 7 und der Diode D2 in dem Transceiver 5 leicht erhöht und die Ausgangsspannung VL gemäß diesem leicht erhöhten Spannungsabfall erhöht wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird eine Differenz zwischen dieser Ausgangsspannung VL und der zweiten konstanten Spannung VcH jedoch derart gebildet, dass sie größer oder gleich dem Schwellenwert (0.9 V) ist.
Nachstehend werden die Operationen der Spannungsversorgungseinheit 11 unter Bezugnahme auf 10 beschrieben.
Die zweite Kommunikationsleitung (CAN-L-Leitung) 21 der Verzweigungsleitung 3, die mit dem Knoten 201 verbunden ist, wird, wie in 9 gezeigt, durch beispielsweise einen Leitungsbruch oder eine Leitungstrennung vom Anschluss elektrisch unterbrochen.
Es soll angenommen werden, dass der Schalter 122 in diesem unterbrochenen Zustand der zweiten Kommunikationsleitung 21 zum Knoten 201 eingeschaltet wird.
Die Spannung der ersten Kommunikationsleitung 20 wird, wie in den oberen Teilen der 10A und 10B gezeigt, auf die über der Referenzspannung (2.5 V) liegende erste konstante Spannung VcH (3 V) gesetzt. Folglich wird die Spannung der ersten Kommunikationsleitung 20 selbst dann, wenn der fehlerhafte Knoten 201 versucht, ein Signal auszusenden, auf der ersten konstanten Spannung VcH (3 V) gehalten.
Da die zweite Kommunikationsleitung 21 der mit dem fehlerhaften Knoten 201 verbundenen Verzweigungsleitung 3 unterbrochen ist, wird ein Aussenden eines Signals von dem fehlerhaften Knoten 201 aus keine Spannungsänderungen auf der zweiten Kommunikationsleitung 21 der Hauptleitung 1 verursachen. D. h., der fehlerhafte Knoten 201 kann keine Signalübertragung ausführen. Die weiteren Knoten 14, 200 und 202, deren Verzweigungsleitungen keine Unterbrechungen aufweisen, werden jedoch nicht durch den fehlerhaften Knoten 201 beeinflusst. 10A zeigt, dass der fehlerhafte Knoten 201 keine Signalübertragung ausführt und der CAN-L-Anschluss 22 des fehlerhaften Knotens 201 immer noch die Referenzspannung (2.5 V) ausgibt.
Wenn sich demgegenüber alle normalen Knoten 14, 200 und 202 in einem Zustand befinden, in dem sie keine Signalübertragung ausführen, oder einer der normalen Knoten 14, 200 und 202 ein rezessives Signal aussendet, weisen die erste und die zweite Kommunikationsleitung 20 und 21, wie in 10B gezeigt, die gleiche konstante Spannung VcH (3 V) auf.
Ferner weist die zweite Kommunikationsleitung 21 dann, wenn einer der normalen Knoten 14, 200 und 202 das dominante Signal ausgesendet hat, obgleich die erste Kommunikationsleitung 20 die konstante Spannung VcH (3 V) aufweist, eine Spannung auf, die um einen Betrag von größer oder gleich dem Schwellenwert (0.9 V) unter der konstanten Spannung VcH (3 V) liegt. In diesem Fall ist die Spannung der zweiten Kommunikationsleitung 21 gleich der Spannung VL (ca. 1.5 V), die erhalten wird, wenn der Schalter 122 eingeschaltet wird. Dies liegt daran, dass die konstante Spannung VcH um den Betrag von größer oder gleich dem Schwellenwert über der Spannung VL liegt.
Folglich ist dann, wenn einer der Knoten 14, 200 und 202, deren Verzweigungsleitungen keine Unterbrechung aufweisen, ein dominantes Signal aussendet, sichergestellt, dass eine Differenzspannung zwischen der ersten und der zweiten Kommunikationsleitung 20 und 21 größer oder gleich dem Schwellenwert (0.9 V) ist. Folglich können die vom fehlerhaften Knoten 201 verschiedenen normalen Knoten normal miteinander kommunizieren.
Gemäß obiger Beschreibung kann in der Spannungsversorgungseinheit 11 durch ein Einschalten des Schalters 122 eine Signalübertragung von nur dem fehlerhaften Knoten, der mit der Verzweigungsleitung verbunden ist, welche die unterbrochene zweite Kommunikationsleitung 21 enthält, unterbunden werden. Während die Signalübertragung des fehlerhaften Knotens unterbunden wird, können die normalen Knoten weiterhin miteinander kommunizieren, ohne durch den fehlerhaften Knoten gestört zu werden.
Gemäß einem weiteren Beispiel wird die erste Kommunikationsleitung (CAN-H-Leitung) 20 der Verzweigungsleitung 3, die mit dem Knoten 201 verbunden ist, durch beispielsweise einen Leitungsbruch oder eine vom Anschluss getrennte Leitung elektrisch unterbrochen.
Wenn der Schalter 123 in diesem unterbrochenen Zustand eingeschaltet wird, können die folgenden Operationen erzielt werden.
Die Spannung der zweiten Kommunikationsleitung 21 wird, wie in den oberen Teilen der 10C und 10D gezeigt, auf die zweite konstante Spannung VcL (2 V) gesetzt, die unter der Referenzspannung (2.5 V) liegt. Folglich wird die Spannung der zweiten Kommunikationsleitung 21 selbst dann, wenn der fehlerhafte Knoten 201 versucht, ein Signal auszusenden, auf der zweiten konstanten Spannung VcL (2 V) gehalten.
Da die erste Kommunikationsleitung 20 der mit dem fehlerhaften Knoten 201 verbundenen Verzweigungsleitung 3 unterbrochen ist, wird ein Aussenden eines Signals vom fehlerhaften Knoten 201 aus keine Spannungsänderungen auf der ersten Kommunikationsleitung 20 der Hauptleitung 1 verursachen. D. h., der fehlerhafte Knoten 201 kann keine Signalübertragung ausführen. Die weiteren Knoten 14, 200 und 202, deren Verzweigungsleitungen keine Unterbrechungen aufweisen, werden jedoch durch den fehlerhaften Knoten 201 beeinflusst. 10C zeigt, dass der fehlerhafte Knoten 201 keine Signalübertragung ausführt und der CAN-H-Anschluss 23 des fehlerhaften Knotens 201 immer noch die Referenzspannung (2.5 V) ausgibt.
Wenn sich demgegenüber alle normalen Knoten 14, 200 und 202 in einem Zustand befinden, in dem sie keine Signalübertragung ausführen, oder einer der normalen Knoten 14, 200 und 202 ein rezessives Signal aussendet, weisen die erste und die zweite Kommunikationsleitung 20 und 21, wie in 10D gezeigt, die gleiche konstante Spannung VcL (2 V) auf.
Ferner weist die erste Kommunikationsleitung 21 dann, wenn einer der normalen Knoten 14, 200 und 202 das dominante Signal ausgesendet hat, obgleich die zweite Kommunikationsleitung 21 die konstante Spannung VcL (2 V) aufweist, eine Spannung auf, die um einen Betrag von größer oder gleich dem Schwellenwert (0.9 V) über der konstanten Spannung VcL (2 V) liegt. In diesem Fall ist die Spannung der ersten Kommunikationsleitung 20 gleich der Spannung VH (ca. 3.5 V), die erhalten wird, wenn der Schalter 123 eingeschaltet wird. Dies liegt daran, dass die konstante Spannung VcL um einen Betrag von größer oder gleich dem Schwellenwert unter der Spannung VH liegt.
Folglich ist dann, wenn einer der normalen Knoten 14, 200 und 202, deren Verzweigungsleitungen keine Unterbrechung aufweisen, ein dominantes Signal aussendet, sichergestellt, dass eine Differenzspannung zwischen der ersten und der zweiten Kommunikationsleitung 20 und 21 größer oder gleich dem Schwellenwert (0.9 V) ist. Folglich können die vom fehlerhaften Knoten 201 verschiedenen normalen Knoten normal miteinander kommunizieren.
Gemäß obiger Beschreibung kann in der Spannungsversorgungseinheit 11 durch ein Einschalten des Schalters 123 eine Signalübertragung von nur dem fehlerhaften Knoten, der mit der Verzweigungsleitung verbunden ist, welche die unterbrochene erste Kommunikationsleitung 20 enthält, unterbunden werden. Während die Signalübertragung des fehlerhaften Knotens unterbunden wird, können die normalen Knoten weiterhin miteinander kommunizieren, ohne durch den fehlerhaften Knoten gestört zu werden.
Nachstehend wird die von der Fehlerdiagnosevorrichtung 14 ausgeführte Verarbeitung unter Bezugnahme auf das in 11 gezeigte Ablaufdiagramm beschrieben. In den Ablaufdiagrammen der 6 und 11 sind gleiche Prozesse mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die nachstehende Beschreibung ist auf die Unterschiede zwischen den Verarbeitungen in den 6 und 11 ausgerichtet.
Bei der in 11 gezeigten Verarbeitung wird der Schalter 122 in Schritt S155 eingeschaltet. In diesem Zustand wird eine Kommunikation mit den weiteren Knoten 200–202 ausgeführt, um, wie vorstehend bezüglich des Schritts S110 beschrieben, Diagnoseinformation von den Knoten zu erfassen. In Schritt S185 wird der Schalter 123 eingeschaltet und in diesem Zustand eine Kommunikation mit den weiteren Knoten 200–202 ausgeführt, um, wie vorstehend bezüglich des Schritts S110 beschrieben, Diagnoseinformation von den weiteren Knoten zu erfassen.
Gemäß einer Ausgestaltung können die Prozesse in den Schritten S155–S170 und die Prozesse in den Schritten S185–S200 in der Reihenfolge, in der sie ablaufen, gegenseitig ausgetauscht werden.
In der Fehlerdiagnosevorrichtung 14 wird dann, wenn die Kommunikation mit den weiteren Knoten nicht ausgeführt werden kann (eine Mehrzahl von Knoten: Schritt S120), einer der Schalter 122 und 123 eingeschaltet, um in den Schritten S155 und S160 zu bestimmen, ob sich die Anzahl von für eine Kommunikation nicht geeigneten Knoten verringert hat. Wenn bestimmt wird, dass sich die Anzahl von für eine Kommunikation nicht geeigneten Knoten nicht verringert hat (Nein in Schritt S160), wird der andere der beiden Schalter 122 und 123 eingeschaltet, um erneut zu bestimmen, ob sich die Anzahl von für eine Kommunikation nicht geeigneten Knoten verringert hat oder nicht (Schritte S185 und S190).
Die vorstehend beschriebenen Prozesse zeigen, dass der Schalter 123 eingeschaltet wird, wenn bestimmt wird, dass sich die Anzahl von für eine Kommunikation nicht geeigneten Knoten verringert hat (Ja in Schritt S190). Anschließend wird bestimmt, dass die erste Kommunikationsleitung 20 der Verzweigungsleitung, die mit dem zu diesem Zeitpunkt für eine Kommunikation nicht geeigneten Knoten verbunden ist, unterbrochen ist (Schritt S200). Wenn der Schalter S122 demgegenüber eingeschaltet wird, wenn bestimmt wird, dass sich die Anzahl von für eine Kommunikation nicht geeigneten Knoten verringert hat (Ja in Schritt S160), wird bestimmt, dass die zweite Kommunikationsleitung 21 der Verzweigungsleitung, die mit dem zu diesem Zeitpunkt für eine Kommunikation nicht geeigneten Knoten verbunden ist, unterbrochen ist (Schritt S170).
Folglich kann die Fehlerdiagnosevorrichtung 14 der vorliegenden Ausführungsform die gleichen Vorteile wie die Fehlerdiagnosevorrichtung 12 der ersten Ausführungsform erzielen.
Die vorliegende Ausführungsform kann wie folgt ausgestaltet werden.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung können die Gleichspannungsquelle 121 und der Schalter 122 aus dem in 9 gezeigten Aufbau und die Prozesse in den Schritten S155–S170 aus der in der 11 gezeigten Verarbeitung ausgelassen werden. Gemäß dieser Ausgestaltung ist es immer noch möglich, sowohl eine Unterbrechung entlang der ersten Kommunikationsleitung 20 als auch den Knoten, an welchem die elektrische Unterbrechung auftritt, automatisch zu erfassen.
Gemäß einer zweiten Ausgestaltung können die Gleichspannungsquelle 120 und der Schalter 123 aus dem in 9 gezeigten Aufbau und die Prozesse in den Schritten S185–S200 aus der in der 11 gezeigten Verarbeitung ausgelassen werden. Gemäß dieser Ausgestaltung ist es immer noch möglich, sowohl eine Unterbrechung entlang der zweiten Kommunikationsleitung 21 als auch den Knoten, an welchem die elektrische Unterbrechung auftritt, automatisch zu erfassen.
Eine weitere Ausgestaltung bezieht sich auf die Spannungsversorgungseinheit 11. Bei der dritten Ausführungsform wird die Vorrichtung 11 in der Fehlerdiagnosevorrichtung 14 implementiert, ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Die Spannungsversorgungseinheit 11 kann als einzelne oder allein stehende Vorrichtung gefertigt werden. Folglich kann die Vorrichtung 11, gleich der Fehlerdiagnosevorrichtung 14, über Verbinder trennbar mit der Hauptleitung 1 (oder einer sich von der Hauptleitung 1 erstreckenden Verzweigungsleitung) verbunden werden. In diesem Fall können die Schalter 122 und 123 beispielsweise derart ausgebildet sein, dass sie von Hand ein- und ausgeschaltet werden können.
Ferner kann die Ausgangsspannung VcL der Gleichspannungsquelle 120 bei der dritten Ausführungsform auf einen Wert gesetzt werden, der um einen Betrag von größer oder gleich dem Schwellenwert (0.9 V) unter der Referenzspannung (2.5 V) liegt. Gleichzeitig kann die Ausgangsspannung VcH der Gleichspannungsquelle 121 auf einen Wert gesetzt werden, der um einen Betrag von größer oder gleich dem Schwellenwert (0.9 V) über der Referenzspannung (2.5 V) liegt. Hierdurch kann ein fehlerhafter Knoten, der mit der Verzweigungsleitung verbunden ist, die eine unterbrochene Kommunikationsleitung enthält, gleich der ersten Ausführungsform darüber informiert werden, dass sich die weiteren Knoten fortlaufend in einem Übertragungszustand befinden (d. h., dass der Übertragungsweg den dominanten Zustand aufweist).
(Vierte Ausführungsform)
Nachstehend werden die Spannungsversorgungseinheit und die Diagnosevorrichtung für eine elektrische Unterbrechung der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 12 und 13 beschrieben.
12 zeigt ein Kommunikationssystem dieser Ausführungsform, das sich wie folgt von dem der zweiten Ausführungsform unterscheidet.
Eine sich von der Hauptleitung 1 erstreckende Verzweigungsleitung 33 ist, wie in 12 gezeigt, mit einer ECU 15 verbunden. Diese ECU 15 weist die Spannungsversorgungseinheit 11 auf, die bereits in Verbindung mit der dritten Ausführungsform beschrieben wurde.
Die ECU 15 ist dazu ausgelegt, die in 13 gezeigte Verarbeitung auszuführen, in der Prozesse, die Prozesses der 8 entsprechen, mit den entsprechend gleichen Bezugszeichen versehen sind. Nachstehend wird einzig auf die von den Prozessen in der 8 verschiedenen Prozesse näher eingegangen.
In Schritt S335 der 13 kann der Schalter 122 eingeschaltet werden, um in diesem eingeschalteten Zustand mit jedem der weiteren Knoten 200–202 zu kommunizieren. Die Kommunikation dient zur Erfassung der Kommunikationsfehlerhäufigkeit für jeden Knoten. In Schritt S340 wird anschließend bestimmt, ob sich die Kommunikationsfehlerhäufigkeit verringert hat oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass sich die Kommunikationsfehlerhäufigkeit verringert hat, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S375 voran. In diesem Schritt S375 wird die Kommunikation mit den weiteren Knoten 200–202 bei eingeschaltetem Schalter 122 ausgeführt.
Die zweite Kommunikationsleitung 21 einer mit einem der weiteren Knoten 200–202 verbundenen Verzweigungsleitung kann unterbrochen werden, und ein mit der unterbrochenen Leitung verbundener fehlerhafter Knoten kann eine Kommunikation mehrfach stören und Kommunikationsfehler verursachen. Auch in diesem Fall bewirken die Prozesse in den Schritten S335 und S375, dass der fehlerhafte Knoten keine Signalübertragung ausführen kann und die normalen Knoten, einschließlich der ECU 15, eine Kommunikation untereinander fortsetzen können.
In Schritt S355 der 13 kann der Schalter 123 eingeschaltet werden, um in diesem eingeschalteten Zustand mit jedem der weiteren Knoten 200–202 zu kommunizieren. Die Kommunikation dient zur Erfassung der Kommunikationsfehlerhäufigkeit für jeden Knoten. In Schritt S360 wird anschließend bestimmt, ob sich die Kommunikationsfehlerhäufigkeit verringert hat oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass sich die Kommunikationsfehlerhäufigkeit verringert hat, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S375 voran. In diesem Schritt S375 wird die Kommunikation mit den weiteren Knoten 200–202 bei eingeschaltetem Schalter 123 ausgeführt.
Die erste Kommunikationsleitung 20 einer mit einem der weiteren Knoten 200–202 verbundenen Verzweigungsleitung kann unterbrochen werden, und ein mit der unterbrochenen Leitung verbundener fehlerhafter Knoten kann eine Kommunikation mehrfach stören und Kommunikationsfehler verursachen. Auch in diesem Fall bewirken die Prozesse in den Schritten S355 und S375, dass der fehlerhafte Knoten keine Signalübertragung ausführen kann und die normalen Knoten, einschließlich der ECU 15, eine Kommunikation untereinander fortsetzen können.
Folglich kann die ECU 15 ähnliche oder die gleichen Vorteile wie die ECU 13 der zweiten Ausführungsform erzielen.
Die vierte Ausführungsform kann wie folgt ausgestaltet werden. Der Prozess in Schritt S355 kann beispielsweise vor dem Prozess in Schritt S335 ausgeführt werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung können die Gleichspannungsquelle 121 und der Schalter 122 aus dem in der 12 gezeigten Schaltungsaufbau und die Prozesse in den Schritten S335 und S340 aus der in 13 gezeigten Verarbeitung ausgelassen werden. Auch bei dieser Ausgestaltung kann die Kommunikation zwischen oder unter den normalen Knoten fortgesetzt werden, wenn die erste Kommunikationsleitung 20 einer Verzweigungsleitung zu einem der Knoten 200–202 eine elektrische Unterbrechung verursacht.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung werden sowohl die Gleichspannungsquelle 120 und der Schalter 123 aus dem in 12 gezeigten Schaltungsaufbau als auch die Prozesse der Schritte S355 und S360 aus der in 13 gezeigten Verarbeitung ausgelassen. Auch bei dieser Ausgestaltung kann die Kommunikation zwischen oder unter den normalen Knoten fortgesetzt werden, wenn die zweite Kommunikationsleitung 21 einer Verzweigungsleitung zu einem der Knoten 200–202 eine elektrische Unterbrechung verursacht.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung führt die ECU 15 die obige in 11 gezeigte Verarbeitung aus.
Wenn angenommen wird, dass nur ein Knoten entlang der ersten oder der zweiten Kommunikationsleitung der mit dem Knoten verbundenen Verzweigungsleitung elektrisch getrennt wird, kann die in den 6 und 11 gezeigte Verarbeitung wie folgt ausgestaltet werden. D. h., in dieser Annahme wird in den Schritten S160 und S190 der 6 und 11 bestimmt, ob sich die Anzahl der für eine Kommunikation nicht geeigneten Knoten auf einen Knoten verringert hat oder nicht, und schreitet die Verarbeitung dann, wenn die Bestimmung positiv ist, zu dem leichteren Schritt S170 oder S200 voran.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann das Kommunikationssystem der vorliegenden Erfindung auf andere Objekte, wie beispielsweise Schiffe, Flugzeuge, Züge oder Roboter angewandt werden und ist folglich nicht auf Fahrzeuge beschränkt.
Obgleich die vorliegende Erfindung in Verbindung mit ihren bevorzugten Ausführungsformen und Ausgestaltungen offenbart worden ist, sollte wahrgenommen werden, dass sie auf verschiedene Weisen verwirklicht werden kann, ohne ihren Schutzumfang zu verlassen, so wie er in den beigefügten Ansprüchen dargelegt ist.

Claims

Spannungsversorgungseinheit (10, 11) für ein Kommunikationssystem, das ein Netzwerk mit einem Übertragungsweg aufweist, der eine Hauptleitung (1) und eine Mehrzahl von jeweils von der Hauptleitung abgehenden Verzweigungsleitungen (32, 2, 3, 4) aufweist, wobei – die Hauptleitung und jede der Verzweigungsleitungen als Differenzzweidrahtübertragungsleitung gebildet sind, die eine erste Kommunikationsleitung (20) und eine zweite Kommunikationsleitung (21) aufweist, – Abschlusswiderstände (30, 31) die erste und die zweite Kommunikationsleitung der Hauptleitung an ihren beiden Enden miteinander verbinden, – die Verzweigungsleitungen elektrisch mit einer Mehrzahl von Knoten (12, 13, 14, 15, 200, 201, 202) verbunden sind, – jeder der Knoten dazu ausgelegt ist, eine Differenzspannung zwischen den Spannungen auf der ersten und der zweiten Kommunikationsleitung unter Verwendung eines Schwellenwerts zu bestimmen und eine Übertragung davon zu unterbinden, wenn die bestimmte Differenzspannung über dem Schwellenwert gehalten wird, – die erste Kommunikationsleitung eine Spannung bereitstellt, die auf eine Referenzspannung geändert wird, wenn keine Daten über die erste Kommunikationsleitung übertragen werden, und auf eine über der Referenzspannung liegende Spannung (VH) geändert wird, wenn Daten über die erste Kommunikationsleitung übertragen werden, und – die zweite Kommunikationsleitung eine Spannung bereitstellt, die auf die Referenzspannung geändert wird, wenn keine Daten über die zweite Kommunikationsleitung übertragen werden, und auf eine unter der Referenzspannung liegende Spannung (VL) geändert wird, wenn Daten über die zweite Kommunikationsleitung übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit in einem (12) der Mehrzahl von Knoten enthalten ist und aufweist: – eine Gleichspannungsquelle (100, 120, 121), die eine oder mehrere konstante Spannungen ausgibt, die sich von einer der Referenzspannung des Übertragungswegs unterscheiden; und – eine Anlegevorrichtung (113, 122, 123), die eine von der Gleichspannungsquelle ausgegebene konstante Spannung direkt entweder an die erste oder an die zweite Kommunikationsleitung der Hauptleitung legt, ohne dass ein Widerstand dazwischen geschaltet ist, oder indirekt über jeweilige Widerstände sowohl an die erste als auch an die zweite Kommunikationsleitung der Hauptleitung legt, im Ansprechen auf einen und in Übereinstimmung mit einem auszugebenden Befehl, wobei – die konstante Spannung, die im Ansprechen auf den und in Übereinstimmung mit dem Befehl entweder an die erste oder an die zweite Kommunikationsleitung der Hauptleitung oder sowohl an die erste als auch an die zweite Kommunikationsleitung der Hauptleitung gelegt wird, derart eingestellt wird, dass die Kommunikation von nur einem bestimmten Knoten unter der Mehrzahl von Knoten unterbunden wird und die verbleibenden Knoten miteinander kommunizieren können, wobei der bestimmte Knoten eine elektrische Unterbrechung von der ersten und/oder der zweiten Kommunikationsleitung der entsprechenden Verzweigungsleitung erfahren hat.
Vorrichtung (12, 14) zur Diagnose einer elektrischen Unterbrechung, die in einem Kommunikationssystem auftritt, das ein Netzwerk mit einem Übertragungsweg aufweist, der eine Hauptleitung (1) und eine Mehrzahl von jeweils von der Hauptleitung abgehenden Verzweigungsleitungen (32, 2, 3, 4) aufweist, wobei – die Hauptleitung und jede der Verzweigungsleitungen als Differenzzweidrahtübertragungsleitung gebildet sind, die eine erste Kommunikationsleitung (20) und eine zweite Kommunikationsleitung (21) aufweist, – Abschlusswiderstände (30, 31) die erste und die zweite Kommunikationsleitung der Hauptleitung an ihren beiden Enden miteinander verbinden, – die Verzweigungsleitungen elektrisch mit einer Mehrzahl von Knoten (12, 13, 14, 15, 200, 201, 202) verbunden sind, – jeder der Knoten dazu ausgelegt ist, eine Differenzspannung zwischen den Spannungen auf der ersten und der zweiten Kommunikationsleitung unter Verwendung eines Schwellenwerts zu bestimmen und eine Übertragung davon zu unterbinden, wenn die bestimmte Differenzspannung über dem Schwellenwert gehalten wird, – die erste Kommunikationsleitung eine Spannung bereitstellt, die auf eine Referenzspannung geändert wird, wenn keine Daten über die erste Kommunikationsleitung übertragen werden, und auf eine über der Referenzspannung liegende Spannung (VH) geändert wird, wenn Daten über die erste Kommunikationsleitung übertragen werden, und – die zweite Kommunikationsleitung eine Spannung bereitstellt, die auf die Referenzspannung geändert wird, wenn keine Daten über die zweite Kommunikationsleitung übertragen werden, und auf eine unter der Referenzspannung liegende Spannung (VL) geändert wird, wenn Daten über die zweite Kommunikationsleitung übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung in einem (12) der Mehrzahl von Knoten enthalten ist und elektrisch mit der entsprechenden Verzweigungsleitung verbunden ist und aufweist: – eine Spannungsversorgungseinheit (10, 11) für das Kommunikationssystem, wobei die Einheit aufweist: – eine Gleichspannungsquelle (100, 120, 121), die eine oder mehrere konstante Spannungen ausgibt, die sich von der Referenzspannung des Übertragungswegs unterscheiden, und – eine Anlegevorrichtung (113, 122, 123), die eine von der Gleichspannungsquelle ausgegebene konstante Spannung direkt entweder an die erste oder an die zweite Kommunikationsleitung der Hauptleitung legt, ohne dass ein Widerstand dazwischen geschaltet ist, oder indirekt über jeweilige Widerstände sowohl an die erste als auch an die zweite Kommunikationsleitung der Hauptleitung legt, im Ansprechen auf einen und in Übereinstimmung mit einem auszugebenden Befehl; wobei – die konstante Spannung, die im Ansprechen auf den und in Übereinstimmung mit dem Befehl entweder an die erste oder an die zweite Kommunikationsleitung der Hauptleitung oder sowohl an die erste als auch an die zweite Kommunikationsleitung der Hauptleitung gelegt wird, derart eingestellt wird, dass die Kommunikation von nur einem bestimmten Knoten unter der Mehrzahl von Knoten unterbunden wird und die verbleibenden Knoten miteinander kommunizieren können, wobei der bestimmte Knoten eine elektrische Unterbrechung von der ersten und/oder der zweiten Kommunikationsleitung der entsprechenden Verzweigungsleitung erfahren hat; – einen Erfassungsblock (300, S110, S150, S180), der einen oder mehrere für eine Kommunikation nicht geeignete Knoten der Knoten erfasst; – einen Befehlsblock (300, S150, S180), welcher den Befehl an die Spannungsversorgungseinheit ausgibt, wenn der Erfassungsblock den einen oder die mehreren für eine Kommunikation nicht geeigneten Knoten erfasst; und – einen Bestimmungsblock (300, S130, S120, S140, S160, S170, S190, S200, S210), der für jeden Knoten bestimmt, ob eine der beiden Kommunikationsleitungen die elektrische Unterbrechung erfahren hat, indem er, nach Anlegen der konstanten Spannung durch die Anlegevorrichtung, eine Verringerung in der Anzahl des einen oder der mehreren für eine Kommunikation nicht geeigneten Knoten misst.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass – die Gleichspannungsquelle (100) eine konstante Spannung (VoL) ausgibt, die um einen Betrag von größer oder gleich dem Schwellenwert unter der Referenzspannung liegt; und – die Anlegevorrichtung (113) im Ansprechen auf den Befehl die konstante Spannung über einen ersten Widerstand (111) an die erste Kommunikationsleitung (20) der Hauptleitung (1) legt und über einen zweiten Widerstand (112) an die zweite Kommunikationsleitung (21) der Hauptleitung legt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Widerstand (111, 112) den gleichen Widerstandswert aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass – die Gleichspannungsquelle (100) eine konstante Spannung (VoH) ausgibt, die um einen Betrag von größer oder gleich dem Schwellenwert über der Referenzspannung liegt; und – die Anlegevorrichtung im Ansprechen auf den Befehl die konstante Spannung über einen ersten Widerstand (111) an die erste Kommunikationsleitung (20) der Hauptleitung (1) legt und über einen zweiten Widerstand (112) an die zweite Kommunikationsleitung (21) der Hauptleitung (1) legt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass – die Gleichspannungsquelle (100) im Ansprechen auf den Befehl wahlweise eine erste konstante Spannung (VoL), die um einen Betrag von größer oder gleich dem Schwellenwert unter der Referenzspannung liegt, und eine zweite konstante Spannung (VoH), die um einen Betrag von größer oder gleich dem Schwellenwert über der Referenzspannung liegt, ausgibt; und – die Anlegevorrichtung im Ansprechen auf den Befehl entweder die erste oder die zweite konstante Spannung (VoL, VoH), die wahlweise von der Gleichspannungsquelle (100) ausgegeben werden, über einen ersten Widerstand (111) an die erste Kommunikationsleitung (20) und über einen zweiten Widerstand (112) an die zweite Kommunikationsleitung (21) der Hauptleitung (1) legt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass – die Gleichspannungsquelle (120) eine konstante Spannung (VcL) ausgibt, die derart unter der Referenzspannung liegt, dass eine Spannungsdifferenz zwischen der konstanten Spannung und der Spannung (VH), die über der Referenzspannung liegt, wenn Daten über die erste Kommunikationsleitung übertragen werden, über dem Schwellenwert liegt; und – die Anlegevorrichtung eine Verbindungsvorrichtung (123) aufweist, die einen Ausgang der Gleichspannungsquelle derart mit der zweiten Kommunikationsleitung (21) der Hauptleitung (1) verbindet, dass i) die zweite Kommunikationsleitung im Ansprechen auf den Befehl eine Spannung aufweist, die auf die konstante Spannung festgelegt ist, und ii) eine Spannung der ersten Kommunikationsleitung (20) auf die konstante Spannung gesetzt wird, wenn die über der Referenzspannung liegende Spannung (VH) nicht auf die erste Kommunikationsleitung gegeben wird.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass – die Gleichspannungsquelle (121) eine konstante Spannung (VcH) ausgibt, die derart über der Referenzspannung liegt, dass eine Spannungsdifferenz zwischen der konstanten Spannung und der Spannung (VL), die unter der Referenzspannung liegt, wenn Daten über die zweite Kommunikationsleitung überfragen werden, über dem Schwellenwert liegt; und – die Anlegevorrichtung eine Verbindungsvorrichtung (122) aufweist, die einen Ausgang der Gleichspannungsquelle derart mit der ersten Kommunikationsleitung (20) der Hauptleitung (1) verbindet, dass i) die erste Kommunikationsleitung im Ansprechen auf den Befehl eine Spannung aufweist, die auf die konstante Spannung festgelegt ist, und ii) eine Spannung der zweiten Kommunikationsleitung (21) auf die konstante Spannung gesetzt wird, wenn die unter der Referenzspannung liegende Spannung (VL) nicht auf die zweite Kommunikationsleitung gegeben wird.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass – die Gleichspannungsquelle (120, 121) eine erste Gleichspannungsquelle (120) aufweist, die eine erste konstante Spannung (VcL) ausgibt, die derart unter der Referenzspannung liegt, dass eine Spannungsdifferenz zwischen der ersten konstanten Spannung und der Spannung (VH), die über der Referenzspannung liegt, wenn Daten über die erste Kommunikationsleitung überfragen werden, über dem Schwellenwert liegt, und eine zweite Gleichspannungsquelle (121) aufweist, die eine zweite konstante Spannung (VcH) ausgibt, die derart über der Referenzspannung liegt, dass eine Spannungsdifferenz zwischen der zweiten konstanten Spannung und der Spannung (VL), die unter der Referenzspannung liegt, wenn Daten über die zweite Kommunikationsleitung übertragen werden, über dem Schwellenwert liegt; – die Anlegevorrichtung (122, 123) eine erste Verbindungsvorrichtung (123) aufweist, die einen Ausgang der ersten Gleichspannungsquelle derart mit der zweiten Kommunikationsleitung (21) der Hauptleitung (1) verbindet, dass i) die zweite Kommunikationsleitung im Ansprechen auf einen ersten Befehl zur Aktivierung der ersten Verbindungsvorrichtung eine Spannung aufweist, die auf die erste konstante Spannung festgelegt ist, und ii) eine Spannung der ersten Kommunikationsleitung (20) auf die erste konstante Spannung gesetzt wird, wenn die über der Referenzspannung liegende Spannung (VH) nicht auf die erste Kommunikationsleitung gegeben wird, und eine zweite Verbindungsvorrichtung (122) aufweist, die einen Ausgang der zweiten Gleichspannungsquelle derart mit der ersten Kommunikationsleitung (20) der Hauptleitung (1) verbindet, dass i) die erste Kommunikationsleitung im Ansprechen auf einen zweiten Befehl zur Aktivierung der zweiten Verbindungsvorrichtung eine Spannung aufweist, die auf die zweite konstante Spannung festgelegt ist, und ii) eine Spannung der zweiten Kommunikationsleitung auf die zweite konstante Spannung gesetzt wird, wenn die unter der Referenzspannung liegende Spannung (VL) nicht auf die zweite Kommunikationsleitung gegeben wird; und – der Befehlsblock (300, S150, S180) wahlweise den ersten oder den zweiten Befehl an die Spannungsversorgungseinheit ausgibt, wenn der Erfassungsblock den einen oder die mehreren für eine Kommunikation nicht geeigneten Knoten erfasst.
Vorrichtung (12, 14) zur Diagnose einer elektrischen Unterbrechung, die in einem Kommunikationssystem auftritt, das ein Netzwerk mit einem Übertragungsweg aufweist, der eine Hauptleitung (1) und eine Mehrzahl von jeweils von der Hauptleitung abgehenden Verzweigungsleitungen (32, 2, 3, 4) aufweist, wobei – die Hauptleitung und jede der Verzweigungsleitungen als Differenzzweidrahtübertragungsleitung gebildet sind, die eine erste Kommunikationsleitung (20) und eine zweite Kommunikationsleitung (21) aufweist, – Abschlusswiderstände (30, 31) die erste und die zweite Kommunikationsleitung der Hauptleitung an ihren beiden Enden miteinander verbinden, – die Verzweigungsleitungen elektrisch mit einer Mehrzahl von Knoten (12, 13, 14, 15, 200, 201, 202) verbunden sind, – jeder der Knoten dazu ausgelegt ist, eine Differenzspannung zwischen den Spannungen auf der ersten und der zweiten Kommunikationsleitung unter Verwendung eines Schwellenwerts zu bestimmen und eine Übertragung davon zu unterbinden, wenn die bestimmte Differenzspannung über dem Schwellenwert gehalten wird, – die erste Kommunikationsleitung eine Spannung bereitstellt, die auf eine Referenzspannung geändert wird, wenn keine Daten über die erste Kommunikationsleitung übertragen werden, und auf eine über der Referenzspannung liegende Spannung (VH) geändert wird, wenn Daten über die erste Kommunikationsleitung übertragen werden, und – die zweite Kommunikationsleitung eine Spannung bereitstellt, die auf die Referenzspannung geändert wird, wenn keine Daten über die zweite Kommunikationsleitung übertragen werden, und auf eine unter der Referenzspannung liegende Spannung (VL) geändert wird, wenn Daten über die zweite Kommunikationsleitung übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung in einem (12) der Mehrzahl von Knoten enthalten ist und elektrisch mit der entsprechenden Verzweigungsleitung verbunden ist und aufweist: – eine Spannungsversorgungseinheit (10, 11) für das Kommunikationssystem, wobei die Einheit aufweist: – eine Gleichspannungsquelle (100, 120, 121), die eine oder mehrere konstante Spannungen ausgibt, die sich von der Referenzspannung des Übertragungswegs unterscheiden, und – eine Anlegevorrichtung (113, 122, 123), die eine von der Gleichspannungsquelle ausgegebene konstante Spannung direkt entweder an die erste oder an die zweite Kommunikationsleitung der Hauptleitung legt, ohne dass ein Widerstand dazwischen geschaltet ist, oder indirekt über jeweilige Widerstände sowohl an die erste als auch an die zweite Kommunikationsleitung der Hauptleitung legt, im Ansprechen auf einen und in Übereinstimmung mit einem auszugebenden Befehl, wobei – die konstante Spannung, die im Ansprechen auf den und in Übereinstimmung mit dem Befehl entweder an die erste oder an die zweite Kommunikationsleitung der Hauptleitung oder sowohl an die erste als auch an die zweite Kommunikationsleitung der Hauptleitung gelegt wird, derart eingestellt wird, dass die Kommunikation von nur einem bestimmten Knoten unter der Mehrzahl von Knoten unterbunden wird und die verbleibenden Knoten miteinander kommunizieren können, wobei der bestimmte Knoten eine elektrische Unterbrechung von der ersten und/oder der zweiten Kommunikationsleitung der entsprechenden Verzweigungsleitung erfahren hat; – einen Erfassungsblock (300, S310, S350, S380), der einen vorbestimmten Zustand erfasst, bei dem eine Häufigkeit von Kommunikationsfehlern mit einem oder mehreren Knoten unter den Knoten über einem Schwellenwert für die Häufigkeit liegt; – einen Befehlsblock (300, S350, S380), welcher den Befehl ausgibt, wenn der Erfassungsblock den vorbestimmten Zustand erfasst; und – einen Bestimmungsblock (300, S330, S320, S340, S360, S370, S390, S300, S310), der für jeden Knoten bestimmt, ob eine der beiden Kommunikationsleitungen die elektrische Unterbrechung erfahren hat, indem er, nach Anlegen der konstanten Spannung durch die Anlegevorrichtung, eine Verringerung der Häufigkeit misst.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass – die Gleichspannungsquelle (100) eine konstante Spannung (VoL) ausgibt, die um einen Betrag von größer oder gleich dem Schwellenwert unter der Referenzspannung liegt; und – die Anlegevorrichtung (113) im Ansprechen auf den Befehl die konstante Spannung über einen ersten Widerstand (111) an die erste Kommunikationsleitung (20) der Hauptleitung (1) legt und über einen zweiten Widerstand (112) an die zweite Kommunikationsleitung (21) der Hauptleitung legt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Widerstand (111, 112) den gleichen Widerstandswert aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass – die Gleichspannungsquelle (100) eine konstante Spannung (VoH) ausgibt, die um einen Betrag von größer oder gleich dem Schwellenwert über der Referenzspannung liegt; und – die Anlegevorrichtung (113) im Ansprechen auf den Befehl die konstante Spannung über einen ersten Widerstand (111) an die erste Kommunikationsleitung (20) der Hauptleitung legt und über einen zweiten Widerstand (112) an die zweite Kommunikationsleitung (21) der Hauptleitung (1) legt.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass – die Gleichspannungsquelle (100) im Ansprechen auf den Befehl wahlweise eine erste konstante Spannung (VoL), die um einen Betrag von größer oder gleich dem Schwellenwert unter der Referenzspannung liegt, und eine zweite konstante Spannung (VoH), die um einen Betrag von größer oder gleich dem Schwellenwert über der Referenzspannung liegt, ausgibt; und – die Anlegevorrichtung (113) im Ansprechen auf den und in Übereinstimmung mit dem Befehl entweder die erste oder die zweite konstante Spannung (VoL, VoH), die wahlweise von der Gleichspannungsquelle (100) ausgegeben werden, über einen ersten Widerstand (111) an die erste Kommunikationsleitung (20) und über einen zweiten Widerstand (112) an die zweite Kommunikationsleitung (21) der Hauptleitung (1) legt.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass – die Gleichspannungsquelle (120) eine konstante Spannung (VcL), die derart unter der Referenzspannung liegt, dass eine Spannungsdifferenz zwischen der konstanten Spannung und der Spannung (VH), die über der Referenzspannung liegt, wenn Daten über die erste Kommunikationsleitung übertragen werden, über dem Schwellenwert liegt; und – die Anlegevorrichtung eine Verbindungsvorrichtung (123) aufweist, die einen Ausgang der Gleichspannungsquelle derart mit der zweiten Kommunikationsleitung (21) der Hauptleitung (1) verbindet, dass i) die zweite Kommunikationsleitung im Ansprechen auf den Befehl eine Spannung aufweist, die auf die konstante Spannung festgelegt ist, und ii) eine Spannung der ersten Kommunikationsleitung (20) auf die konstante Spannung gesetzt wird, wenn die über der Referenzspannung liegende Spannung (VH) nicht auf die erste Kommunikationsleitung gegeben wird.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass – die Gleichspannungsquelle (121) eine konstante Spannung (VcH) ausgibt, die derart über der Referenzspannung liegt, dass eine Spannungsdifferenz zwischen der konstanten Spannung und der Spannung (VL), die unter der Referenzspannung liegt, wenn Daten über die zweite Kommunikationsleitung übertragen werden, über dem Schwellenwert liegt; und – die Anlegevorrichtung eine Verbindungsvorrichtung (122) aufweist, die einen Ausgang der Gleichspannungsquelle derart mit der ersten Kommunikationsleitung (20) der Hauptleitung (1) verbindet, dass i) die erste Kommunikationsleitung im Ansprechen auf den Befehl eine Spannung aufweist, die auf die konstante Spannung festgelegt ist, und ii) eine Spannung der zweiten Kommunikationsleitung (21) auf die konstante Spannung gesetzt wird, wenn die unter der Referenzspannung liegende Spannung (VL) nicht auf die zweite Kommunikationsleitung gegeben wird.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass – die Gleichspannungsquelle (120, 121) eine erste Gleichspannungsquelle (120) aufweist, die eine erste konstante Spannung (VcL) ausgibt, die derart unter der Referenzspannung liegt, dass eine Spannungsdifferenz zwischen der ersten konstanten Spannung und der Spannung (VH), die über der Referenzspannung liegt, wenn Daten über die erste Kommunikationsleitung übertragen werden, über dem Schwellenwert liegt, und eine zweite Gleichspannungsquelle (121) aufweist, die eine zweite konstante Spannung (VcH) ausgibt, die derart über der Referenzspannung liegt, dass eine Spannungsdifferenz zwischen der zweiten konstanten Spannung und der Spannung (VL), die unter der Referenzspannung liegt, wenn Daten über die zweite Kommunikationsleitung übertragen werden, über dem Schwellenwert liegt; – die Anlegevorrichtung (122, 123) eine erste Verbindungsvorrichtung (123) aufweist, die einen Ausgang der ersten Gleichspannungsquelle derart mit der zweiten Kommunikationsleitung (21) der Hauptleitung (1) verbindet, dass i) die zweite Kommunikationsleitung im Ansprechen auf einen ersten Befehl zur Aktivierung der ersten Verbindungsvorrichtung eine Spannung aufweist, die auf die erste konstante Spannung festgelegt ist, und ii) eine Spannung der ersten Kommunikationsleitung (20) auf die erste konstante Spannung gesetzt wird, wenn die über der Referenzspannung liegende Spannung (VH) nicht auf die erste Kommunikationsleitung gegeben wird, und eine zweite Verbindungsvorrichtung (122) aufweist, die einen Ausgang der zweiten Gleichspannungsquelle derart mit der ersten Kommunikationsleitung (20) der Hauptleitung (1) verbindet, dass i) die erste Kommunikationsleitung im Ansprechen auf einen zweiten Befehl zur Aktivierung der zweiten Verbindungsvorrichtung eine Spannung aufweist, die auf die zweite konstante Spannung festgelegt ist, und ii) eine Spannung der zweiten Kommunikationsleitung auf die zweite konstante Spannung gesetzt wird, wenn die unter der Referenzspannung liegende Spannung (VL) nicht auf die zweite Kommunikationsleitung gegeben wird; und – der Befehlsblock (300, S150, S180) wahlweise den ersten oder den zweiten Befehl an die Spannungsversorgungseinheit ausgibt, wenn der Erfassungsblock den einen oder die mehreren für eine Kommunikation nicht geeigneten Knoten erfasst.
Spannungsversorgungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die Gleichspannungsquelle (100) eine konstante Spannung (VoL) ausgibt, die um einen Betrag von größer oder gleich dem Schwellenwert unter der Referenzspannung liegt; und – die Anlegevorrichtung (113) die konstante Spannung im Ansprechen auf den Befehl über einen ersten Widerstand (111) an die erste Kommunikationsleitung (20) der Hauptleitung (1) legt und über einen zweiten Widerstand (112) an die zweite Kommunikationsleitung (21) der Hauptleitung legt.
Spannungsversorgungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die Gleichspannungsquelle (100) eine konstante Spannung (VoH) ausgibt, die um einen Betrag von größer oder gleich dem Schwellenwert über der Referenzspannung liegt; und – die Anlegevorrichtung die konstante Spannung im Ansprechen auf den Befehl über einen ersten Widerstand (111) an die erste Kommunikationsleitung (20) der Hauptleitung legt und über einen zweiten Widerstand (112) an die zweite Kommunikationsleitung (21) der Hauptleitung (1) legt.
Spannungsversorgungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die Gleichspannungsquelle (100) im Ansprechen auf den Befehl wahlweise eine erste konstant Spannung (VoL), die um einen Betrag von größer oder gleich dem Schwellenwert unter der Referenzspannung liegt, und eine zweite konstante Spannung (VoH), die um einen Betrag von größer oder gleich dem Schwellenwert über der Referenzspannung liegt, ausgibt; und – die Anlegevorrichtung (113) im Ansprechen auf den und in Übereinstimmung mit dem Befehl entweder die erste oder die zweite konstante Spannung (VoL, VoH), die wahlweise von der Gleichspannungsquelle (100) ausgegeben werden, über einen ersten Widerstand (111) an die erste Kommunikationsleitung (20) und über einen zweiten Widerstand (112) an die zweite Kommunikationsleitung (21) der Hauptleitung (1) legt.
Spannungsversorgungseinheit nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Widerstand (111, 112) den gleichen Widerstandswert aufweisen.
Spannungsversorgungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die Gleichspannungsquelle (120) eine konstante Spannung (VcL) ausgibt, die derart unter der Referenzspannung liegt, dass eine Spannungsdifferenz zwischen der konstanten Spannung und der Spannung (VH), die über der Referenzspannung liegt, wenn Daten über die erste Kommunikationsleitung übertragen werden, über dem Schwellenwert liegt; und – die Anlegevorrichtung eine Verbindungsvorrichtung (123) aufweist, die einen Ausgang der Gleichspannungsquelle derart mit der zweiten Kommunikationsleitung (21) der Hauptleitung (1) verbindet, dass i) die zweite Kommunikationsleitung im Ansprechen auf den Befehl eine Spannung aufweist, die auf die konstante Spannung festgelegt ist, und ii) eine Spannung der ersten Kommunikationsleitung (20) auf die konstante Spannung gesetzt wird, wenn die über der Referenzspannung liegende Spannung (VH) nicht auf die erste Kommunikationsleitung gegeben wird.
Spannungsversorgungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die Gleichspannungsquelle (121) eine konstante Spannung (VcH) ausgibt, die derart über der Referenzspannung liegt, dass eine Spannungsdifferenz zwischen der konstanten Spannung und der Spannung (VL), die unter der Referenzspannung liegt, wenn Daten über die zweite Kommunikationsleitung übertragen werden, über dem Schwellenwert liegt; und – die Anlegevorrichtung eine Verbindungsvorrichtung (122) aufweist, die einen Ausgang der Gleichspannungsquelle derart mit der ersten Kommunikationsleitung (20) der Hauptleitung (1) verbindet, dass i) die erste Kommunikationsleitung im Ansprechen auf den Befehl eine Spannung aufweist, die auf die konstante Spannung festgelegt ist, und ii) eine Spannung der zweiten Kommunikationsleitung (21) auf die konstante Spannung gesetzt wird, wenn die unter der Referenzspannung liegende Spannung (VL) nicht auf die zweite Kommunikationsleitung gegeben wird.
Spannungsversorgungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die Gleichspannungsquelle (120, 121) eine erste Gleichspannungsquelle (120) aufweist, die eine erste konstante Spannung (VcL) ausgibt, die derart unter der Referenzspannung liegt, dass eine Spannungsdifferenz zwischen der ersten konstanten Spannung und der Spannung (VH), die über der Referenzspannung liegt, wenn Daten über die erste Kommunikationsleitung übertragen werden, über dem Schwellenwert liegt, und eine zweite Gleichspannungsquelle (121) aufweist, die eine zweite konstante Spannung (VcH) ausgibt, die derart über der Referenzspannung liegt, dass eine Spannungsdifferenz zwischen der zweiten konstanten Spannung und der Spannung (VL), die unter der Referenzspannung liegt, wenn Daten über die zweite Kommunikationsleitung übertragen werden, über dem Schwellenwert liegt; und – die Anlegevorrichtung (122, 123) eine erste Verbindungsvorrichtung (123) aufweist, die einen Ausgang der ersten Gleichspannungsquelle derart mit der zweiten Kommunikationsleitung (21) der Hauptleitung (1) verbindet, dass i) die zweite Kommunikationsleitung eine Spannung aufweist, die auf die erste konstante Spannung festgelegt ist, und ii) eine Spannung der ersten Kommunikationsleitung (20) auf die erste konstante Spannung gesetzt wird, wenn die über der Referenzspannung liegende Spannung (VH) nicht auf die erste Kommunikationsleitung gegeben wird, und eine zweite Verbindungsvorrichtung (122) aufweist, die einen Ausgang der zweiten Gleichspannungsquelle derart mit der ersten Kommunikationsleitung (20) der Hauptleitung (1) verbindet, dass i) die erste Kommunikationsleitung eine Spannung aufweist, die auf die zweite konstante Spannung festgelegt ist, und ii) eine Spannung der zweiten Kommunikationsleitung auf die zweite konstante Spannung gesetzt wird, wenn die unter der Referenzspannung liegende Spannung (VL) nicht auf die zweite Kommunikationsleitung gegeben wird, wobei die erste und die zweite Verbindungsvorrichtung (122, 123) im Ansprechen auf den Befehl wahlweise aktiviert werden.