(57)【要約】  信号が通信ネットワーク上の２つのノード（１）間で接続線（５ａ、５ｂ）を介して交換され、接続線（５ａ、５ｂ）がシールド（３）を有し、それによってシールド（３）が適正な状態であることが確認されることが可能な、シールド接続の操作方法を提供するために、信号が第１ノード（１）から接続線（５）を介して隣のノードに送信される場合にはシールド（３）がシールド電流（ＩＳｈｉｅｌｄ）に設定され、操作が他の経路で行なわれている場合にはシールド（３）がバイアス電圧（ＵＢｉａｓ）に設定されることが提案される。適切に配置された通信ネットワークもまた指定される。
2008502881.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号が通信ネットワーク上の２つのノード間で接続線を介して交換され、前記接続線がシールドを有するシールド接続の操作方法であって、信号が第１ノードから前記接続線を介して隣のノードに送信される場合には、前記シールドがシールド電流に設定されると共に、操作が他の経路で行なわれる場合には、前記シールドがバイアス電圧に設定されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記シールド上の電圧は、前記接続線間の中間電圧に関連するバイアス電圧の値に設定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
適用されるシールド電圧は、前記シールド電圧と中間電圧との間で監視されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記シールド電圧の分析は、切り替えからの遅延を伴って行なわれることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記切り替えは、プロトコルによって予め設定された時間の別の時点で行なわれることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
接続線を介して信号を交換する複数のノードを有し、前記接続線が各々シールドを有する通信ネットワークであって、送信の場合にはシールド電流を前記シールドに導き入れるために、操作が他の経路で行なわれる場合には前記シールドをバイアス電圧に設定するために、前記ノードに切り替え手段が備えられることを特徴とする通信ネットワーク。
【請求項７】
前記シールド上の電圧は、前記接続線間の中間電圧に関連するバイアス電圧の値に設定されることが可能であることを特徴とする請求項６に記載の通信ネットワーク。
【請求項８】
前記シールドに実際に適用されるシールド電圧と前記中間電圧とは、監視されることが可能であることを特徴とする請求項６または７に記載の通信ネットワーク。
【請求項９】
電圧の監視のために遅延ユニットが備えられることを特徴とする請求項８に記載の通信ネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号が通信ネットワーク上の２つのノード間で接続線を介して交換され、接続線がシールドを有する通信ネットワーク上でのシールド接続操作方法、および、通信ネットワークに関する。
【背景技術】
【０００２】
通信ネットワークにおいては、様々な信号がこの通信ネットワークを形成するノード間で交換され、これらの信号は１つのノードから次のノードへと伝えられ、および／またはそのノードで処理される。信号の交換のために、ノードでの送信および受信が調整されることによる、当業者にはよく知られているメッセージ伝送プロトコルが使用される。個々のノード間の接続、すなわち個々のノード間の信号の交換のために使用されるのは、特に金属線の形態をとる接続線であり、これにより信号は通常、電気インパルスの形で伝送される。例えば外部の電磁界が存在する場合、干渉を伴わずに信号が伝送されることを確実にするために、接続線は各々シールド（shield―遮蔽・被覆部材―）を有しており、ある種の適用例では非接地であってもよい。このシールドは、接続線の回りで被覆を形成する銅線の網組の形で作成されてもよい。この接続線が完全にシールドされるために、シールドを接続線の全長にわたって連続させ、ノードでの対応するシールドに接続されるようにして、端末送信（entering）からの信号送信に不都合な影響を与えることもある電磁界干渉を抑える必要がある。
【０００３】
この場合に欠点と考えられるのは、シールド上で個別のチェックを行なうことによってしかシールドへの損傷が発見されることができないということであり、これは１つのノードから他方へのメッセージ送信の操作が行なわれている間に、シールドの不良箇所によって引き起こされるシールド作用のいかなる低下も検出されることが不可能であるということを意味する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、操作が行なわれている間にシールドの適正状態が監視されることが可能な、シールド接続の操作方法を特定することである。対応する通信ネットワークもまた提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
これらの目的は、請求項１から６に明記される特徴の長所によって達成される。
【０００６】
本発明は、ノードのシールドに接続された接続線のシールドが、ノードで提供される切り替え手段によって、二者択一的に、シールドに適用された電流を有するか、またはある電圧に設定されてもよいという事実に依存している。この場合、ノードが送信モードにあるとき、すなわち当ノードが接続線を介して、例えば隣のノードにメッセージを送信しているとき、電流がシールドに適用され、それぞれの場合でシールドから電流が引き出される。シールドが損なわれていない場合、この電流、特には直流の電流はシールドを通って隣のノードに流れ、ここで適切な電流測定デバイスで測定されることが可能である。これは、１つのノードから送信される接続線上のメッセージとシールド上の定電流との両方が存在するということを意味する。通信ネットワーク上の受信を行なうノードが接続線上のメッセージとシールド上の電流との両方を受信する場合、次いでこの隣のノードはシールドが損傷を受けていないことを確認することができる。次にシールドに完全な破損があった場合、たとえ信号が受信されても、受信を行なうノードにいかなる電流も到達することはなく、このようにしてシールドに破損があったことが確認される。例えばシールドが絶縁の不良により地面と短絡する場合、電流は地面の方に流れてしまい、隣接のノードに到達することはなく、同様にメッセージ送信が失敗したことが確認される。シールドに部分的な破損のみがある場合、電流レベルは減少されることになり、同様にメッセージ送信の失敗を意味すると判断されることが可能である。
【０００７】
上述のものに関わらず、本発明の真の中心的な概念は、接続線のシールドがある電圧に設定されるため、およびこの電圧が測定されるためのものである。ノードが異なる経路で動作している場合、すなわちノードがメッセージを受信しているか、またはメッセージの受信も送信も行なっていない場合、シールドは切り替え手段によってバイアス電圧に設定され、バイアス電圧は隣のノードか、または好ましくはノード自体の中のどちらかで適切な測定デバイスを用いて決定されることが可能であり、この場合でも予め設定されたバイアス電圧からの差異がノード自体か、または隣接のノードの中で確認されることが可能であり、シールドへの損傷はこうして登録されることが可能である。
【０００８】
ノードに接続されている状態では、接続線のシールドが適切な接続手段によって切り替え手段とノード自体のシールドとに接続されていることは言うまでもない。
【０００９】
本発明の利点は、２つのノード間の接続線のシールドへの損傷がこの手段によって、およびこの種の通信ネットワークによって、簡単に決定されることが可能であるという事実の中に存在する。
【００１０】
本発明の有利な実施形態は、従属請求項のそれぞれの組の中で特徴付けられる。
【００１１】
請求項２および７で特許請求されるように、好ましく選択されるのは中間電圧ＵＳｐｌｉｔに関連するシールド上のバイアス電圧か、またはシールドから中間電圧ＵＳｐｌｉｔを生成する分圧器の中心への電流の流れである。このことの利点は、電圧ゼロでの接地に関連してバイアス電圧ＵＢｉａｓが選択されないので、測定の分析は通信ネットワークが動作中であっても、自動車のネットワークで典型的に起こるようなゼロ点のシフトによる影響を受けないということである。
【００１２】
シールドの適正状態が確認されることが可能になるように、請求項３および８によって特徴付けられるシールド電圧ＵＳｈｉｅｌｄは、好ましくは接続線を介してメッセージが送信されるすべてのノードのシールド上で監視される。シールドの異なる状態は、この場合、以下の表で示すように、シールドに適用されたシールド電圧ＵＳｈｉｅｌｄから確認されることが可能である。
【表１】
2008502881.tif 000003
この場合、以下の条件が適用される。
ＵＬｉｍｉｔ，ｌｏｗ＜ＵＳｈｉｅｌｄ＜ＵＬｉｍｉｔ，ｈｉｇｈ
【００１３】
シールドが接地されている場合、シールド上の電圧ＵＳｈｉｅｌｄは急落（collapse―崩壊―）し、シールド上の電圧ＵＳｈｉｅｌｄは、電圧の下限を形成する第１の値ＵＬｉｍｉｔ，ｌｏｗよりも小さくなる。シールドに破損がある場合も、送信の間、そのとき送信を行なうノードのシールドに適用される電圧はないので、このことが当てはまる。シールドがシステムの電源電圧と短絡する場合、シールド上の電圧ＵＳｈｉｅｌｄは、電圧の上限を形成する値ＵＬｉｍｉｔ，ｈｉｇｈを超える。受信モードでは、受信を行なうノードの電圧は、シールドが破損していなければこれらの２つの限界値の間になる。
【００１４】
例えば、ＣＡＮプロトコルなどのような、非アービトレーション・フリー・プロトコル（non-arbitration-free protocol）で行なわれるメッセージ送信で、またはメッセージ送信のために、例えばフレックスレイ（Flex Ray）などの時間制御プロトコルが開始されている場合、通信ネットワーク上で衝突が生じることがある。これは、メッセージまたはその一部が接続線を介して２つのノードによって同時に送信され、その後各々が別のノードに正しく受信されないということを意味する。シールドの監視が誤って解釈されないようにするために、シールドの監視すなわち電圧の分析は請求項４および９で提案されるように、切り替えからの適正な減衰時間の遅延が終わるまで始まることはない。原則として、切り替えは、プロトコルによって予め設定された時間のある別の時点でも行なわれてよい。
【００１５】
本発明のこれらの態様およびその他の態様は、以下で述べる実施形態を参照することで明らかとなり、これによって説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１の表示に通信ネットワーク上のノード１が見てとれる。ノード１で、メッセージ送信のための電気信号は、例えば、撚り合わせられた一対のケーブルである接続線５ａおよび５ｂを介して送信および受信され、必要とされる場合には処理されるか、または他の近隣のノードに伝達される。接続線５は送信される信号が歪められるのを防ぐために、外部の電磁気要因に対してシールド３によって保護されている。
【００１７】
さらに、ノード１は送信モードまたはその他（受信）のモードで電流ＩＳｈｉｅｌｄがシールド３に与えられ、シールドがバイアス電圧ＵＢｉａｓに設定される切り替え手段２を有する。ノード１では、シールド３と、接続線５ａと５ｂとの間の中間電圧ＵＳｐｉｌｔとの間に適用されるシールド電圧ＵＳｈｉｅｌｄを決定するために、電圧測定デバイス４もまた提供される。シールド３への損傷または短絡は、この場合、測定される電圧ＵＳｈｉｅｌｄはもはや適切な限界ＵＬｉｍｉｔ，ｌｏｗとＵＬｉｍｉｔ，ｈｉｇｈとの範囲内にないので、この電圧測定デバイス４によって検出されることが可能である。このことはノード１で確認され、したがって不良箇所が存在するとみなされる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】シールドされた接続線を有するネットワーク・ノードの図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  通信ネットワーク上のノード
２  切り替え手段
３  シールド
４  電圧測定デバイス
５ａ、５ｂ  接続線
【図１】
2008502881.tif 000004
【国際調査報告】
2008502881.tif 000005
2008502881.tif 000006
2008502881.tif 000007