DE3872494T2

DE3872494T2 - Kraftfahrzeuginformationsuebertragungsvorrichtung und verfahren zur anwendung der vorrichtung.

Info

Publication number: DE3872494T2
Application number: DE8888402863T
Authority: DE
Inventors: Jean-Luc Lecocq
Original assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA; Renault SAS
Current assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA; Renault SAS
Priority date: 1987-11-25
Filing date: 1988-11-15
Publication date: 1992-12-10
Anticipated expiration: 2008-11-16
Also published as: ES2034332T3; EP0318354A1; US4929941A; EP0318354B1; JPH01231593A; DE3872494D1; FR2623674B1; FR2623674A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Übertragen von Informationen zwischen mindestens zwei Organen eines Kraftfahrzeugs sowie eine Verwendung dieser Vorrichtung.
Derartige Vorrichtungen sind z. B. aus dem Dokument EP-A- 0 817 832 bekannt.
Spezieller bezieht sich die Erfindung auf Vorrichtungen zur differentiellen Informationsübertragung, die bei der Festlegung von Übertragungssystemen für Kraftfahrzeuge wegen einer gewissen Anzahl von Schwierigkeiten entwickelt wurden, die mit diesen Anwendungen verbunden sind, insbesondere wegen Störsignalen, die die Übertragung stören können.
Die Verwendung differentieller Übertragung erlaubt es, eine gute Unempfindlichkeit gegen diese Störsignale zu erhalten, jedoch tritt eine gewisse Anzahl von Nachteilen in bezug auf die Zuverlässigkeit auf.
Tatsächlich hängt dies mit der Zuverlässigkeit der Anschlüsse (Mikrounterbrechung, Oxidation von Kontakten usw.) und mit Möglichkeiten des Anbringens einer der Übertragungsleitungen an der Karosserie oder außerdem an der Batterie ab, was zur Folge hat, daß die korrekte Funktionsfähigkeit dieses Typs von Übertragungssystem verhindert wird.
Das Ziel der Erfindung ist es demgemäß, diese Probleme durch Vorschlagen einer Vorrichtung zur Informationsübertragung zu lösen, die zuverlässig, einfach und billig im Selbstkostenpreis ist, und die es erlaubt, eine ausreichende Informationsübertragung selbst dann sicherzustellen, wenn eine der Übertragungsleitungen gestört ist.
Zu diesem Zweck hat die Erfindung eine Vorrichtung zur differentiellen Informationsübertragung zwischen mindestens zwei Organen eines Kraftfahrzeugs zur Aufgabe, von denen jedes Mittel zum Senden und Mittel zum Empfangen von Informationen aufweist, die miteinander über zwei Informationsübertragungsleitungen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß sie Signalbehandlungsmittel aufweist, zum Behandeln der auf den Informationsübertragungsleitungen laufenden Signale, um ein Funktionieren der Vorrichtung bei verschlechterter Übertragung der auf den Informationsübertragungsleitungen laufenden Signale zu erlauben, welche Signalbehandlungsmittel Mittel zum Bilden der Ableitung der auf den Informationsübertragungsleitungen übertragenen Signale, und Mittel aufweist, die dazu dienen, die Ausgangssignale des Mittels zum Bilden der Ableitung zu formen, die in den Empfangsmitteln jedes Organs vorgesehen sind, und daß die Empfangsmittel mit den Mitteln zum Bilden der Ableitung verbundene Mittel zum Erzeugen einer Vorspannung aufweisen.
Gemäß einer anderen Erscheinungsform hat die Erfindung auch eine Verwendung einer Vorrichtung zur Aufgabe, wie sie vorstehend beschrieben wurde, in der eines der Organe ein Hauptorgan und das andere ein abhängiges Organ ist, wobei das Hauptorgan ein Synchronisierwort vor jeder Nachricht aussendet und das abhängige Organ eine Antwortnachricht sendet, dadurch gekennzeichnet, daß das abhängige Organ vor dem Senden seiner Antwortnachricht ebenfalls ein Synchronisierwort aussendet.
Die Erfindung wird mit Hilfe der folgenden, nur als Beispiel gegebenen, sich auf die beigefügten Zeichnungen beziehenden Beschreibung deutlicher werden, in denen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild darstellt, das die Funktion einer Vorrichtung zur differentiellen Nachrichtenübertragung veranschaulicht;
Fig. 2 ein Blockschaltbild zweier Organe eines Kraftfahrzeugs darstellt, die über zwei Leitungen zur Informationsübertragung verbunden sind, wie es in den Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung eingeht;
Fig. 3 ein Schaltbild für eine Informations-Empfangseinrichtung darstellt, wie sie in den Aufbau eines Organs einer erfindungsgemäßen Vorrichtung eingeht;
Fig. 4 ein Schaltbild für eine Informations-Sendeeinrichtung darstellt, wie sie in den Aufbau eines Organs einer erfindungsgemäßen Vorrichtung eingeht;
Fig. 5 ein detaillierteres Schaltbild für die in Fig. 4 dargestellte Sendeeinrichtung zeigt; und
Fig. 6 eine Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung veranschaulicht.
Wie es aus Fig. 1 erkennbar ist, weist eine Vorrichtung zur differentiellen Informationsübertragung mindestens zwei Organe 1 und 2 auf, die z. B. an unterschiedlichen Stellen eines Kraftfahrzeugs angebracht sind, um unterschiedliche Elemente des Fahrzeugs zu steuern. Von diesen ist z. B. 1 ein Hauptorgan und das andere 2 ein abhängiges Organ. Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch auf ein System mit mehreren Hauptorganen angewendet werden.
Jedes der Organe 1 oder 2 weist Einrichtungen, z. B. 3 für das Organ 1 zum Senden und zum Empfangen von Informationen auf, die an eine Einrichtung 4 zur Steuerung und zur Protokollführung für den Informationsaustausch des Organs dient.
Diese Einrichtung 4 kann selbst über eine Schnittstelleneinrichtung 5 mit z. B. einem Mikroprozessor, einem A/D- Wandler oder mit E/A-Ports verbunden sein.
Das Organ 2 weist entsprechende Einrichtungen auf, die mit 6, 7 bzw. 8 bezeichnet sind. Jedes Organ empfängt über Versorgungsleitungen 9 und 10 eine Versorgungsspannung von z. B. + 12V - 0V.
Außerdem sind zwei Übertragungsleitungen 11 und 12 auf gleiche Art und Weise mit der Informationssende- bzw. Informationsempfangseinrichtung 3 bzw. 6 der Organe 1 bzw. 2 verbunden, welche Leitungen auch z. B. mit anderen an anderen Stellen des Kraftfahrzeugs angeordneten Organen verbunden sind.
Diese Architektur einer Vorrichtung zum Übertragen von Informationen ist im Stand der Technik wohlbekannt und muß nicht weiter im Detail beschrieben werden.
Bezugnehmend auf Fig. 2 sind die Organe 1 und 2 sowie die Leitungen 11 und 12, wie in Fig. 1 dargestellt, zu erkennen, und es ist festzustellen, daß jedes Organ, z. B. das Organ 1, mit den Leitungen 11 und 12 verbundene Einrichtungen aufweist, nämlich eine Einrichtung 13 zum Aussenden von Information, eine Einrichtung 14 zum Empfangen von Information, wie auch eine Einrichtung 15 zum Erzeugen einer gerichteten Spannung, welche Einrichtung mit der Informationsempfangseinrichtung 14 verbunden ist. Das Organ 2 weist entsprechende Einrichtungen auf, die mit 16, 17 bzw. 18 gekennzeichnet sind.
Die Informationsempfangseinrichtungen 14 und 17 weisen einerseits Einrichtungen 14a bzw. 17a zum Feststellen der Ableitung der über die Übertragungsleitungen 11 und 12 laufenden Signale und andererseits 14b bzw. 17b auf, um die Ausgangssignale dieser Einrichtungen zu formen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3, die eine Ausführungsform der unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschriebenen Empfangseinrichtungen 14 bzw. 17 darstellt, ist erkennbar, daß die Leitungen 11 und 12 mit den Eingängen eines Vergleichers 19 über Kondensatoren 20 und 21 verbunden sind. Der Vergleicher 19 ist durch einen solchen mit kleinem Offset und zentrischer Hysterese in bezug auf die Vorspannung gebildet, z. B. durch einen Vergleicher LM 139 von National Semiconductors.
Die Leitungen 11 und 12 sind über Kondensatoren 24 und 25, die in Reihe mit Widerständen 26 bzw. 27 liegen, mit Masse verbunden. Die Kondensatoren 24 und 25 und die Widerstände 26 und 27 bilden Einrichtungen zum Einstellen des Durchlaßbandes jeder Leitung.
Was die Vorspanneinrichtung betrifft, weist sie eine Widerstandsbrücke 28 und 29 auf, die mit dem Eingang eines Verstärkers 30 verbunden ist, dessen Ausgang einerseits über einen Kondensator 31 mit Masse und andererseits über einen Widerstand 32 mit der Leitung 11 und über einen Widerstand 34 mit der Leitung 12 verbunden ist.
Man erkennt also, daß die Kondensatoren 20 und 21, wie auch die als Brücke an die Eingangsanschlüsse des Vergleichers 19 geschalteten Widerstände 32 und 34 Einrichtungen zum Bilden der Ableitung der Signale darstellen, die über die Informationsübertragungsleitungen 11 und 12 laufen, wohingegen der Vergleicher 19 eine Einrichtung zum Formen der Ausgangssignale dieser Einrichtung vor ihrer Übertragung zu den restlichen Bearbeitungsvorrichtungen der Organe darstellen. Dies erlaubt es, die Organe mit den Flanken der Signale und nicht mehr mit dem Pulsbereich derselben zu betreiben, und es ermöglicht es der Vorrichtung, daß sie selbst dann noch funktioniert, wenn eine der Leitungen 11 oder 12 gestört ist.
Tatsächlich empfängt bei Normalfunktion, d. h. wenn die Leitungen 11 und 12 normal funktionieren, der Vergleicher 19 die Ableitungen der über die Leitungen laufenden Signale, und er arbeitet normalerweise differentiell. Wenn dagegen die eine oder die andere der Leitungen gestört ist, z. B. durch einen Masseschluß oder außerdem einen Batterieschluß, empfängt der Vergleicher die Ableitung der über die andere Leitung laufenden Signale, was für seine Funktion wegen der Vorspannung ausreicht.
Ebenso kann die Informationsübertragung gemäß einer normalen differentiellen Betriebsart durch eine Übertragung auf zwei Leitungen oder durch eine verschlechterte Betriebsart mit einer einzigen Leitung dadurch erfolgen, daß die Ableitung der Signale auf dieser Leitung bestimmt wird und daß die Ausgangssignale der Einrichtung zum Bilden der Ableitung wieder in die richtige Form gebracht werden, wobei die Eingänge des Vergleichers 19 durch den Verstärker 30 vorgespannt sind.
Bezugnehmend auf Fig. 4, die ein Schaltbild für eine Informationssendeeinrichtung darstellt, wie sie in den Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung eingeht, ist erkennbar, daß diese Einrichtung einen ersten Stromerzeuger 36 aufweist, dessen einer Anschluß mit dem positiven Anschluß einer Spannungsversorgungsquelle verbunden ist und dessen Ausgang über zwei in Reihe geschaltete Dioden 37 und 38 mit dem Eingang eines zweiten Stromerzeugers 39 verbunden ist, dessen Ausgang an Masse angeschlossen ist. Die Übertragungsleitung, z. B. 11, ist mit dem Punkt in der Mitte zwischen den zwei Dioden 37 und 38 verbunden. Dieser Aufbau der Informationssendeeinrichtung, der mit einer Begrenzung von dI/dt verbunden ist, erlaubt es, jedes Überschwingen der durch die Sendeeinrichtung übertragenen Signale zu verhindern.
Was die Dioden 37 und 38 betrifft, erlauben sie es, bei Empfangsbetrieb des zugehörigen Organs, zu verhindern, daß Transistoren der Stromerzeuger 36, 39 leitend werden, wenn Störspannungen die Versorgungsspannungen der Schaltung überschreiten. Die Informationssendeeinrichtung ist in Fig. 5 genauer dargestellt, in der sich die Dioden 37 und 38 wie auch die Informationsübertragungsleitung 11 wiederfinden. Daten, die bei E1 eingegeben werden, werden auf eine Steuereinrichtung 40 bekannter Art gegeben, deren Ausgänge mit den Stromerzeugereinrichtungen z. B. über Transistoren in Stromspiegelschaltungen verbunden sind, wie dies für sich bekannt ist.
Außerdem werden Eingangssignale E1 in gleicher Weise über eine entsprechende Schaltung für die Versorgungsleitung 12 auf E2 gegeben, nach Invertierung an einem Port 41, um auf der Leitung 12 das zu dem auf der Leitung 11 laufenden komplementäre Signal zu erhalten. Diese Einrichtungen sind von im Stand der Technik wohlbekannter Art, so daß sie nicht weiter im einzelnen beschrieben werden.
Verwendungen (Fig. 6) von Vorrichtungen zur differentiellen Informationsübertragung, bei denen eines der Organe ein Haupt- oder Masterorgan und das andere ein abhängiges oder Slaveorgan ist, weisen eine gewisse Anzahl von Stufen auf, zu denen das Aussenden eines Synchronisierwortes ausgehend vom Hauptorgan 1 gehört, sodann ein Adreßwort, das es erlaubt, das zugehörige abhängige Organ 2 zu aktivieren, ein Datenwort für das adressierte Organ und schließlich ein Steuerwort.
Nach einer kurzen Zeitspanne, die der Antwortzeit der Vorrichtung entspricht, sendet das adressierte Organ z. B. ein Adreßwort, ein Datenwort und schließlich ein Steuerwort zur Bestätigung an das Hauptorgan.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sendet das abhängige Organ vor dem Übertragen seiner Antwort auch ein Synchronisierwort, was ein gutes zeitliches Wiedergewinnen der Nachricht bei der Übertragung zu anderen Organen ermöglicht.

Claims

1. Vorrichtung zur differentiellen Informationsübertragung zwischen mindestens zwei Organen (1, 2) eines Kraftfahrzeugs, von denen jedes Mittel zum Senden (13, 16) und Mittel zum Empfangen (14, 17) von Informationen aufweist, die miteinander über zwei Informationsübertragungsleitungen (11, 12) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß sie Signalbehandlungsmittel (14a, 17a, 14b, 17b) aufweist, zum Behandeln der auf den Informationsübertragungsleitungen laufenden Signale, um ein Funktionieren der Vorrichtung bei verschlechterter Übertragung der auf den Informationsübertragungsleitungen (11, 12) laufenden Signale zu erlauben, welche Signalbehandlungsmittel Mittel (14a, 17a) zum Bilden der Ableitung der auf den Informationsübertragungsleitungen (11, 12) übertragenen Signale, und Mittel (14b, 17b) aufweist, die dazu dienen, die Ausgangssignale des Mittels zum Bilden der Ableitung zu formen, die in den Empfangsmitteln (14, 17) jedes Organs (1, 2) vorgesehen sind, und daß die Empfangsmittel (14, 17) mit den Mitteln zum Bilden der Ableitung verbundene Mittel (15, 18) zum Erzeugen einer polarisierten Spannung aufweisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Bilden der Ableitung einen Kondensator (20, 21) und einen Widerstand (32, 34) aufweisen, die als Brückenschaltung an den jeweiligen Eingangsanschluß des Mittels zur Signalformung (14b, 17b) angeschlossen sind.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Signalformung einen hysteresebehafteten Vergleicher (19) aufweisen.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendemittel (13, 16) Stromquellen (36, 39) aufweisen, die von Steuermitteln (40) der Organe (1, 2) betätigt werden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendemittel erste Stromquellen (36) aufweisen, die mit zweiten Stromquellen (39) über zwei in Reihe geschaltete Dioden (37, 38) verbunden sind, wobei die Informationsübertragungsleitungen (11, 12) an Mittelpunkte zwischen den Dioden (37, 38) angeschlossen sind.

6. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, in der eines der Organe ein Hauptorgan und das andere ein abhängiges Organ ist, wobei das Hauptorgan (1) ein Synchronisierwort vor jeder Nachricht aussendet und das abhängige Organ (2) eine Antwortnachricht sendet, dadurch gekennzeichnet, daß das abhängige Organ (2) vor dem Senden seiner Antwortnachricht ebenfalls ein Synchronisierwort aussendet.