DE68903843T2

DE68903843T2 - Verbindungsinterface fuer informationsuebertragungssystem, z.b. fuer kraftfahrzeuge.

Info

Publication number: DE68903843T2
Application number: DE8989400303T
Authority: DE
Inventors: Jean-Luc Lecocq; Pierre Magne
Original assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA; Renault SAS
Current assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA; Renault SAS
Priority date: 1988-02-10
Filing date: 1989-02-02
Publication date: 1993-06-09
Anticipated expiration: 2009-02-03
Also published as: JPH0220998A; EP0329514B1; EP0329514A1; DE68903843D1; FR2627036A1; JP2749100B2; FR2627036B1; US5031176A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Informationsübertragungseinrichtungen, und zwar in Kraftfahrzeugen, und sie betrifft insbesondere eine Verbindungsschnittstelle eines Informationsempfangsteils einer Station in einem System für differentielle Informationsübertragung durch zwei Übertragungsdrähte.
Im Stand der Technik ist bereits eine bestimmte Zahl von Multiplex- Systemen bekannt, die es erlauben, die sogenannten "Karosserieorgan"- Funktionen mit einer zentralen Einheit des Kraftfahrzeugs, die dessen Wirkung steuert, zu verbinden.
Diese Organe sind durch zwei Informationsübertragungsdrähte untereinander verbunden, die auf diese Weise einen Verbindungsbus bilden.
Aus Sicherheitsgründen ist es vorgesehen, daß die heutigen Systeme in einem degradierten Modus funktionieren können, auch wenn einer der beiden Informationsübertragungsdrähte mit der Masse, mit dem Potential der Batterie verbunden ist oder ganz einfach abgeschnitten ist.
Trotzdem weist diese Art von Vorrichtungen einige Nachteile auf, insoweit als wenn sie funktionieren, es nicht möglich ist zu wissen, ob sie normal oder in einem degradierten Modus funktionieren.
Das Dokument FR-A- 2 575 014 beschreibt einen Empfänger, der geeignet ist, einen Defekt auf der Leitung zu detektieren, wobei aber diese Art Vorrichtung es nicht erlaubt zu detektieren, welcher der beiden Drähte fehlerhaft ist.
Außerdem sind bestimmte Vorrichtungen mit Kapazitiv-Verbindungen versehen, die es nicht oder nur sehr schwer erlauben, Kollisions-Dialog- Systeme, auch noch Kollisions-Bus genannt, zu benutzen.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, diese Probleme mittels einer Verbindungsschnittstelle zu lösen, die es erlaubt zu detektieren, welche der beiden Übertragungsdrähte fehlerhaft ist, und auch die kapazitive Verbindung bestimmter heute bekannter Übertragungsvorrichtungen zu verhindern, um so ihre Funktion mit Kollisionsbussen zu ermöglichen.
Zu diesem Zweck betrifft die vorliegende Erfindung eine Verbindungsschnittstelle eines Informationsempfangsteils einer Station in einem System für differentielle Informationsübertragung durch zwei Übertragungsdrähte, insbesondere eines Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß sie drei Komparatoren aufweist, wobei die Eingänge des ersten Komparators mit den beiden Informationsübertragungsdrähten verbunden sind, wobei der eine Eingang des zweiten Komparators mit einem der Übertragungsdrähte und der andere Eingang dieses Komparators mit einem Polarisationsspannungs-Generators verbunden sind, wobei der eine Eingang des dritten Komparators mit dem anderen Übertragungsdraht und der andere Eingang dieses Komparators mit dem Polarisationsspannungs-Generator verbunden sind, daß die Ausgänge der Komparatoren mit den Eingängen eines Multiplexers verbunden sind, dessen Ausgang mit den verbleibenden Schaltkreisen der Station verbunden ist, und daß die Steuereingänge des Multiplexers mit dem Ausgang von Fehlererfassungseinrichtungen auf einem der Übertragungsdrähte verbunden sind, so daß diese den Multiplexer steuern, damit er den Ausgang eines der Komparatoren in Abhängigkeit von dem Zustand der Informationsübertragungsdrähte auswählt.
Vorteilhafterweise ist der Ausgang der Fehler-Erfassungseinrichtung mit seiner Fehlerspeicher- und/oder Anzeigeeinrichtung auf einem der Übertragungsdrähte verbunden.
Ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung bietet die folgende Beschreibung, die nur als Ausführungsbeispiel in Bezug auf die beiliegende Figur gesehen wird, die einen elektrischen Schaltplan einer erfindungsgemäßen Verbindungsschnittstelle darstellt.
Wie dieser Figur zu entnehmen ist, weist die erfindungsgemäße Verbindungsschnittstelle eine Filtriereinrichtung 1 bekannter Art auf, deren Eingangsklemmen, die mit Informationsübertragungsdrähten 2 und 3 verbunden sind, welche es erlauben, ein Informationsempfangsteil einer Station, das mit dem Ausgang der Schnittstelle verbunden ist, mit einem System für differentielle Informationsübertragung durch zwei Drähte, das z.B. in einem Kraftfahrzeug angeordnet ist, zu verbinden.
Die Filtriereinrichtung 1 ist auch mit dem Eingang eines Polarisations- Verstärkers 4 verbunden, der der Filtriereinrichtung eine Polarisationsspannung liefert.
Nach ihrem Durchgang durch die Filtriereinrichtung sind die Drähte 2 und 3 jeweils mit dem nicht-invertierenden und dem invertierenden Eingang eines ersten Komparators 5 verbunden, dessen Ausgang mit einer mit dem Bezugszeichen A bezeichneten Eingangsklemme eines Multiplexers 6 verbunden ist, dessen Ausgang S mit dem Rest der Schaltkreise des Empfangsteils der Station verbunden ist.
Der Übertragungsdraht 2 am Ausgang der Filtriereinrichtung 1 ist auch mit einem nicht-invertierenden Eingang eines zweiten Komparators 7 verbunden, dessen anderer Eingang, d.h. sein nicht-invertierender Eingang, mit dem Ausgang des Polarisationsverstärkers verbunden ist, um auf das von diesem abgegebenen Polarisationspotential gebracht zu werden.
Der Ausgang des zweiten Komparators 7 ist auch unmittelbar mit einem Eingang B des Multiplexers 6 verbunden.
Der Übertragungsdraht 3 ist mit einem invertierenden Eingang eines dritten Komparators 8 verbunden, dessen anderer Eingang, d.h. sein nicht-invertierender Eingang, auch mit dem Ausgang des Polarisationsverstärkers 4 verbunden ist. Der Ausgang dieses dritten Komparators 8 ist unmittelbar mit einem Eingang C der Multiplexiereinrichtung 6 verbunden.
Der Multiplexer weist auch Steuereingänge D und E auf, die mit dem Ausgang einer Einrichtung 9 für die Erfassung von Fehlern auf einer der Übertragungsdrähte verbunden sind. Diese Fehlererfassungseinrichtung gibt ein binäres Multiplexerbefehlswort ab, so daß diese den Ausgang einer der Komparatoren in Abhängigkeit vom Zustand der Übertragungsdrähte 2 und 3 auswählt, um ein störungsfreies Ausgangssignal zu bekommen, wie es nachfolgend ausführlicher beschrieben werden wird.
Der Ausgang der Erfassungseinrichtung 9 kann auch mit einer Einrichtung für das Speichern und/oder die Anzeige von Fehlern auf einem der Übertragungsdrähte verbunden sein, um eine Echtzeit- oder Nicht-Echtzeitdiagnose der Informationsübertragungsvorrichtung des Fahrzeuges zu erlauben. Diese Einrichtung wird nachfolgend ausführlicher beschrieben.
Jeder der Steuereingänge D und E des Multiplexers sind mit dem Ausgang eines ODER-Gatters jeweils 10 und 11 verbunden, dessen Eingänge mit kaskadenförmig geschalteten Kippschaltungen verbunden sind und die Signale von den unterschiedlichen Komparatoren empfangen.
Auf diese Weise z.B. wenn man die Kippschaltungen betrachtet, die mit den Eingängen des ODER-Gatters 10 verbunden sind, dessen Ausgang mit der Steuerklemme D des Multiplexers verbunden ist, kann man feststellen, daß jeder Eingang dieses Gatters mit zwei kaskadenförmig geschalteten Kippschaltungen verbunden ist, und zwar jeweils 12 und 13 für den ersten Eingang und 14 und 15 für den zweiten Eingang dieses Gatters.
Diese Kippschaltungen bestehen z.B. aus Kippschaltungen vom Typ D.
Auf einem seiner Ausgänge bekommt die Kippschaltung 12 einen logischen Pegel 1 und ihr Ausgang ist mit dem Eingang der Kippschaltung 13 verbunden, deren Ausgang mit einem der Eingänge des ODER-Gatters 10 verbunden ist. Die Ansteuereingänge dieser Kippschaltungen empfangen das Ausgangssignal des zweiten Komparators 7, während die Null-Rücksetzeingänge dieser Kippschaltungen das Ausgangssignal eines Inverters 16 empfangen, dessen Eingang mit dem Ausgang des dritten Komparators 8 verbunden ist.
Die Ansteuereingänge der Kippschaltungen 14 und 15 sind mit dem Ausgang eines Inverters 17 verbunden, dessen Eingang mit dem Ausgang des zweiten Komparators 7 verbunden ist, während die Null-Rücksetzeingänge dieser Kippschaltungen 14 und 15 mit dem Ausgang des dritten Komparators 8 verbunden sind. Der Eingang der Kippschaltung 14 wird auf einen logischen Pegel 1 gebracht, wobei ihr Ausgang mit dem Eingang der Kippschaltung 15 verbunden ist, dessen Ausgang mit dem anderen Eingang des ODER-Gatters 10 verbunden ist.
Man kann also feststellen, daß diese zwei Paar Kippschaltungen in parallel auf der Basis von invertierten Signalen wirken, die von den Ausgangssignalen der Komparatoren 7 und 8 abgeleitet werden.
Der Befehlseingang E des Multiplexers ist mit dem Ausgang eines ODER-Gatters 11 verbunden, dessen Eingänge auch mit zwei Paaren kaskadenförmig geschalteter D-Kippschaltungen verbunden sind, welche jeweils mit 18, 19 und 20, 21 bezeichnet werden. Diese Paare von Kippschaltungen sind auch parallel auf den Eingängen des ODER-Gatters 11 geschaltet.
Die Ansteuereingänge der Kippschaltungen 18 und 19 sind mit dem Ausgang des Inverters 16 verbunden, während die Null-Rücksetzeingänge dieser Kippschaltungen unmittelbar mit dem Ausgang des zweiten Komparators 7 verbunden sind.
Die Ansteuereingänge der Kippschaltungen 20 und 21 sind unmittelbar mit dem Ausgang des dritten Komparators 8 verbunden, während die Null-Rücksetzeingänge dieser Kippschaltungen mit dem Ausgang des Inverters 17 verbunden sind. Die anderen Eingänge der Kippschaltungen 18 und 20 sind auf einen logischen Pegel 1 gebracht, wobei ihre Ausgänge mit den Eingängen der Kippschaltungen 19 und 21 verbunden sind, deren Ausgänge mit den Eingängen des ODER-Gatters 11 verbunden sind. Es ist auch möglich, daß die Paare von Kippschaltungen 18, 19 und 20, 21 jeweils auf der Basis von invertierten Signalen funktionieren, die von den Ausgangssignalen der Komparatoren 7 und 8 abgeleitet sind.
Die Fehlererfassungseinrichtung enthält also vier Paare von zwei kaskadenförnrig geschalteten Kippschaltungen, die jeweils zu zweit parallelgeschaltet sind, wobei jede Kippschaltung jedes Paares Ansteuer- und Null- Rücksetzsignale empfängt, die bezüglich denen, die durch die entsprechenden Kippschaltungen des zugeordneten Paares empfangen werden, invertiert sind.
Es stellt sich also heraus, daß die Wirkung einer solchen Schaltung erlaubt, einen Fehler auf einem der Übertragungsdrähte 2 oder 3 zu erfassen, insoweit als die Ansteuersignale der Kippschaltungen aus (direkten oder invertierten) Signalen bestehen, die durch einen der Drähte laufen, während die Null-Rücksetzsignale dieser Kippschaltungen aus (direkten oder invertierten) Signalen bestehen, die durch den anderen Draht laufen.
Insoweit als die Vorrichtung auf normale Weise, d.h. auf differentielle Weise funktioniert, findet man also zwei einander gegenüber invertierte Signale auf den Drähten 2 und 3. Die durch einen der Drähte laufenden Signale dienen dazu, die Kippschaltungen anzusteuern, während die durch den anderen Draht laufenden Signale dazu dienen, diese zurück auf Null zu setzen.
Im Falle eines Übertragungsfehlers auf einem der Übertragungsdrähte, werden die entsprechenden Kippschaltungen nicht auf Null zurückgesetzt und folglich findet man auf den Ausgängen der Paare von betroffenen Kippschaltungen einen logischen Pegel 1, der sich am Ausgang der Kippschaltungen 10 oder 11 befindet, d.h. in F1 oder F2, wobei diese Ausgänge mit den Steuereingängen D und E des Multiplexers 6 verbunden sind, um diese dazu zu bringen, den Ausgang eines der Komparatoren in Abhängigkeit des Zustandes der Übertragungsdrähte auszuwählen
Die folgende Tabelle zeigt die verschiedenen Möglichkeiten der Wirkung der erfindungsgemäßen Schnittstelle. Keinen Fehler T Das Ergebnis des ersten Komparators 5 findet man auf dem Ausgang des Multiplexers Keinen Fehler auf Draht 2 T Das Ergebnis des dritten Komparators 8 findet man auf dem Ausgang des Multiplexers Keinen Fehler auf Draht 3 T Das Ergebnis des zweiten Komparators 7 findet man auf dem Ausgang des Multiplexers.
An Hand dieser Tabelle sieht man, daß wenn zwei invertierte Signale durch die Drähte 2 und 3 laufen, sie sich gegenseitig aufheben, so daß am Ausgang der Kippschaltungen 10 und 11 ein binäres Wort 00 auftritt, wobei dieses binäre Wort den Multiplexer ansteuert, so daß dieser seine Eingangsklemme A mit seinem Ausgang S verbindet, um am Ausgang das Ausgangssignal des Komparators 5 an den Rest der Schaltkreise der Station zu liefern.
Im Gegensatz dazu aber; wenn ein Fehler auf dem Draht 2 auftritt, geht der Ausgang F2 des Gatters 11 auf 1 und folglich wird das binäre Wort 01 an die Eingänge D, E des Multiplexers 6 angelegt, so daß dieser seinen Eingang C mit seinem Ausgang verbindet, um den Ausgang des dritten Komparators 8 auszuwählen.
Im Falle eines Fehlers auf dem Draht 3 geht der Ausgang F1 des Gatters 10 auf 1, und das binäre Wort 1 0 wird an die Steuereingänge D, E des Multiplexers angelegt, so daß dieser seinen Eingang D mit seinem Ausgang verbindet und so den Ausgang des zweiten Komparators 7 auswählt.
Die Signale, die am Ausgang der Komparatoren 7 und 8 vorhanden sind, stellen Signale dar; die jeweils durch die Drähte 2 und 3 laufen, wobei diese Signale nicht durch die eventuellen Fehler auf dem anderen Draht gestört werden können, und zwar wegen der Trennung der Analyse dieser in zwei unterschiedllchen durch eine Polarisationsspannung angesteuerten Komparatoren.
Um die Diagnose und die Reparatur der Übertragungsvorrichtung des Fahrzeuges zu vereinfachen, und zwar wenn dieses Fehler aufweist, kann eine Fehleranzeigeeinrichtung 22 auch mit dem Ausgang der Fehlererfassungseinrichtung 9 verbunden werden. Diese Fehleranzeigeeinrichtung 22 kann zwei Lämpchen 23 und 24 aufweisen, die in den Kollektorschaltkreisen von Transistoren 25 und 26 geschaltet sind, deren Basen jeweils mit dem Ausgang F1 des ODER-Gatters 10 und mit dem Ausgang F2 des ODER-Gatters 11 verbunden sind.
Diese Lämpchen erlauben es die Anwesenheit eines Fehlers auf dem einen oder anderen der Übertragungsdrähte anzugeben, z.B. an einen Benutzer des Fahrzeuges oder an eine Person, die für seine Unterhaltung zuständig ist. Es ist klar, daß diese Anzeigeeinrichtung auch durch eine Fehlerspeichereinrichtung ersetzt werden kann, wobei diese Speichereinrichtung durch geeignete Diagnosevorrichtungen ausgelesen werden kann.

Claims

1. Verbindungsschnittstelle eines Informationsempfangsteils einer Station in einem System für differentielle Informationsübertragung durch zwei Übertragungsdrähte, insbesondere eines Automobils,

dadurch gekennzeichnet,

daß sie drei Komparatoren (5, 7, 8) aufweist, wobei die Eingänge des ersten Komparators (5) mit den beiden Übertragungsdrähten (2, 3) verbunden sind, wobei der eine Eingang des zweiten Komparators (7) mit einem der Übertragungsdrähte (2) und der andere Eingang dieses Komparators mit einem Polarisationsspannungs-Generator (4) verbunden ist, wobei der eine Eingang des dritten Komparators (8) mit dem anderen Übertragungsdraht (3) und der andere Eingang dieses Komparators mit dem Polarisationsspannungs-Generator (4) verbunden ist, daß die Ausgänge der Komparatoren (5, 7, 8) mit den Eingängen (A, B, C) eines Multiplexers (6) verbunden sind, dessen Ausgang (S) mit den verbleibenden Schaltkreisen der Station verbunden ist, und daß die Steuereingänge (D, E) des Multiplexers (6) mit dem Ausgang von Fehlererfassungseinrichtungen (9) auf einem der Übertragungsdrähte verbunden sind, so daß diese den Multiplexer (6) steuern, damit er den Ausgang eines der Komparatoren (5, 7, 8) in Abhängigkeit von dem Zustand der Übertragungsdrähte (2, 3) auswählt.

2. Verbindungsschnittstelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Fehlererfassungseinrichtungen (9) mit Speicher- und/oder Fehleranzeige-(22)-Einrichtungen auf einem der Übertragungsdrähte verbunden ist.

3. Verbindungsschnittstelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlererfassungseinrichtungen (9) ein erstes Paar von Kippschaltungen (12, 13) aufweisen, die kaskadenförmig geschaltet und mit einem der Steuereingänge (D) des Multiplexers (6) verbunden sind, wobei die Ansteuereingänge dieser Kippschaltungen (12, 13) mit dem Ausgang des zweiten Komparators (7) verbunden sind, während die Null-Rücksetzeingänge dieser Kippschaltungen mit dem Ausgang eines Inverters (16) verbunden sind, dessen Eingang mit dem Ausgang des dritten Komparators (8) verbunden ist, und ein zweites Paar von Kippschaltungen (20, 21), die kaskadenförmig geschaltet und mit dem anderen Steueranschluß (E) des Multiplexers (6) verbunden sind, wobei die Ansteuereingänge dieser Kippschaltungen (20, 21) mit dem Ausgang des dritten Komparators (8) verbunden sind, während die Null-Rücksetzeingänge dieser Kippschaltungen mit dem Ausgang eines Inverters (17) verbunden sind, dessen Eingang mit dem Ausgang des zweiten Komparators (7) verbunden ist.

4. Verbindungsschnittstelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlererfassungseinrichtungen (9) dritte und vierte Paare von kaskadenartigen Kippschaltungen (14, 15, 18, 19) aufweisen, die jeweils parallel zu dem ersten und zweiten Paar von Kippschaltungen angeschlossen sind und an ihren Ansteuer- und Null-Rücksetzeingängen jeweils Signale empfangen, welche invertiert sind bezüglich derjenigen, die durch die entsprechenden Eingänge des Paares von Kippschaltungen empfangen werden, dem jedes von ihnen zugeordnet ist.

5. Verbindungsschnittstelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der Paare zugeordneter Kippschaltungen mit den Eingängen eines ODER-Gatters (10, 11) verbunden sind, deren Ausgang mit einem Steuereingang (D, E) des Multiplexers (6) verbunden ist.

6. Verbindungsschnittstelle nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicher- und/oder Fehlererkennungs-(22)- Einrichtungen Leuchten (23, 24) aufweisen, die in den Kollektorschaltkreis von Transistoren (25, 26) geschaltet sind, deren Basen mit den Steuereingängen des Multiplexers derart verbunden sind, daß sie das Vorhandensein eines Fehlers auf dem einen und/oder dem anderen der Übertragungsdrähte anzeigen.