(57)【要約】ＣＡＮ通信ラインは、この通信ライン上のグランドレベルシフトを検出しながら動作し、そのシフトを表すデータエレメントを格納する。特に、現在のライン電圧が、標準レベルと比較され、この比較のしきい値化されたバージョンが、格納エレメントに供給される。格納エレメントは、ローカル送信指標信号により、トリガーされる。そして、グランドシフトサンプルビットが、格納エレメントから、出力される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＡＮ通信ラインを動作させる方法であって、通信ライン上のグランドレベルシフトを検出しながら動作させ、そのシフトを表すデータエレメントを格納しながら検出する、方法であって、
現在のライン電圧を、標準レベルと比較し、
比較のしきい値化されたバージョンを、ローカル送信指標信号によりトリガーされる格納エレメントに供給し、
前記格納エレメントから、グランドシフトサンプルビットを出力する方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記格納エレメントは、受信指標信号を通じて、その入力に再結合される出力を有する、ことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、前記再結合は、マルチプレクサを通じて行われ、このマルチプレクサは、前記送信指標信号を非再結合で供給する、ことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、前記格納エレメントは、エッジトリガーである、ことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、複数の送信ステーションが接続されるバス機構に使用される、ことを特徴とする方法。
【請求項６】
ＣＡＮ通信ラインを動作させるための請求項１に記載される方法を実現するために構成されるステーションであって、
前記通信ラインに用いられるグランドレベルシフト検出手段を備えており、前記通信ラインは、そのシフトの指標を格納するデータエレメントを供給する、ステーションであって、
現在のライン電圧レベルを、標準レベルと比較する、比較手段と、
比較のしきい値化された出力を、格納エレメントに供給する、供給手段であって、前記格納エレメントは、ローカル送信指標信号により供給されるトリガーコントロール入力を有する、供給手段と、
前記格納エレメントから、グランドシフトサンプルビットを出力する、出力手段と、
を備えることを特徴とするステーション。
【請求項７】
請求項６に記載のステーションを備えることを特徴とするステーション及びラインシステム。
【請求項８】
請求項１に記載の方法を実現するために構成されるマルチステーションシステムであって、請求項６に記載の複数のステーションを備える、ことを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の背景）
クレーム１のプリアンブルに係るように、本発明は、グランドレベルシフトを検出しながら、フリップフロップに基づくＣＡＮトランシーバを用いた低スピードのＣＡＮ通信ラインを動作させる、方法に関するものである。背景技術の文献は、ＩＳＯ１１８９８仕様基準、及び、その前の技術であるＩＳＯ１１５１１９により提供され、これらはここに組み込まれる。今日において、通信ラインシステムは、信頼性のある真のグランドレベルの検出が必要であり、事情次第では、そのようなグランドレベルのシフトの検出が必要である。これにより、実際のバイナリー情報の値を正しく評価し、バス故障管理部の適正な動作を確保する。技術的には、１つのライン／バスのレベルを、真のグランドレベルと比較し、その集めた情報を用いて、通信が適正であることを結論づける。ここで、励起している信号とグランドとの差が、大きすぎる又は小さすぎることは、特定のグランドシフトを示すかもしれない。そのような違いは、通信が動作している間に、繰り返してサンプルされるかもしれない。グランドシフトの単一のサンプルを用いることは、十分な信頼性が得られないと認識されており、さらに、そのようなサンプリングを繰り返すことは、多くの状況で、その状況を改善しないであろうと認識されている。
【０００２】
さらなる課題は、問題となっているラインが、個々にばらばらな同期に基づいて動作している様々なステーションに、接続できたことである。これは、様々なステーションの間で干渉をもたらし、このため、送信しているステーションが、様々な伝播遅延に起因する誤ったグランドシフトを検出することに、一役買ってしまう。特に、バスアービトレーションの間は、相互にコントロールされていない瞬間に、様々なステーションがスタートする。アクノーレッジビットが、レシーバで正しいメッセージを受信したことを伝えたときに、その状況は悪化さえするであろう。なぜなら、様々なスレーブが同期されていないであろうからである。
【０００３】
（発明の要約）
結果として、とりわけ、信頼性のある安価なグランドシフトの検出方法を提供することが、本発明の１つの目的である。この方法は、単一のソフトウェアルーティンによって、保証することができる。しばしば、最も安価な解決策は、単一のフリップフロップを用いて、最も新しくサンプルされたグランドシフトの値だけを格納しておくことであると、知られている。グランドシフト検出用のフリップフロップは、関連するステーションから送信されたメッセージの終端にだけ、有効な情報を含んでいる。アービトレーションが終了した後には、如何なる場合もそれは真である。なぜなら、遅延問題がもはや存在しないからである。成功したメッセージ送信は、送信割り込み信号を生成する原因となるかもしれない。
【０００４】
図１を参照して、これについて以下、詳しく説明する。ここで、送信割り込み信号は、ブロック２６から生じるかもしれない。ブロック２８のバス故障管理部が、バスエラーを報告しない場合、上述したソフトウェアルーティンは、優位な値の次のビットを送信する前に、グランドシフトフリップフロップを読むべきである。そのような優位なビットは、正しいメッセージ受信のアクノーレッジとして、又は、次のメッセージの開始として、送信されるかもしれない。
【０００５】
解決すべき、さらなる特別な課題は、次のようなものである。送信しているＣＡＮコントローラが、送信割り込みを、マイクロコントローラに送信した後に、別の接続しているＣＡＮコントローラが、エラー／オーバーロードフラグを、同じＣＡＮバス上に出力すると、発生するかもしれない。それは、従来、６個の優位ビットの送信により、もたらされている。この場合、ＣＡＮコントローラは、エラー／オーバーロードフラグのＣＡＮバス上への送信に、自動的に対応し、同様に６個の優位ビットで表される。これは、受信側のマイクロコントローラによっては、報告されないであろうが、しかし、関連するＣＡＮコントローラ内で、標準的なＣＡＮプロシジャーとして、完全に処理されるであろう。ここで、グランドシフトサンプルのオーバーライトを避けるために、ＣＡＮトランシーバが、優位ビットを受信している間、つまりＲｘＤ＝０の間は、サンプルは更新されないであろう。同様に、上述した課題の状況を処理することが、本発明の１つの目的である。
【０００６】
したがって、本発明の１つの側面は、クレーム１の特徴部により、特徴づけられる。
【０００７】
本発明は、クレーム６、７及び８にそれぞれ請求するように発明を実現するために構成された、ステーション、ステーション及びラインシステム、並びに、マルチデバイスシステムに関する。
【０００８】
（好適な実施例の詳細な説明）
図１は、本発明に係る装置のブロック図を、非限定的な例として、示している。これは、特に、２つのパラレルバスラインＣＡＮ＿Ｈ（ハイ）２０、及び、ＣＡＮ＿Ｌ（ロー）２２に基づくコントローラ・エリア・ネットワーク（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）又はＣＡＮに使用される。双方のバスラインは、例として示された１つのステーションに結合されているが、これは、複数のステーションで並列に表されてもよい。ステーションは、３つの階層的に構成されたサブシステム２４、２６、２８を備えている。最上位のレイヤは、マイクロコントローラ２４であり、これは、ユーザ及び／又はシステムソフトウェアを実行することができ、また、適当な信号化されたパターンにより、次の下位レベルと通信する。ブロック２６からの送信割り込みは、ブロック２８のグランドシフトフラグを読むためのソフトウェアルーティンのトリガーとなるであろう。
【０００９】
第２のレイヤはＣＡＮコントローラ２６であり、これは、ネット又はバス上で使用されるシステム及びユーザデータを、フォーマットし、通信するために構成されている。また、ＣＡＮコントローラ２６は、適当なバスプロトコルを実現し、これには、その通信の方向の決定、連想アドレッシング、パッケージング、及び、可能なエラー保護事項を、含んでいる。通信の伝達手段は、図示されているように、ＴＸ０／ＲＸ０信号のペアである。これは、トランシーバにおいては、ＴｘＤ及びＲｘＤ信号のペアで、それぞれ、表されている。
【００１０】
第３のレベルは、ＣＡＮトランシーバ２８であり、これは、最も下位レベルの通信アスペクトをもたらすために構成されており、図示されているように、ＣＡＮバス信号ＣＡＮ＿Ｈ及びＣＡＮ＿Ｌの生成を含んでいる。
【００１１】
図２は、本発明を実現するための電気回路を示している。２つのバスラインの１つ（ここでは、ＣＡＮ＿Ｈ３０）と、全体的なグランドとが、正確なコンパレータ３４に入力されている。このコンパレータ３４は、（ＣＡＮ＿Ｈ−ＧＮＤ）＜−１、２ボルトであれば、ロジック「１」を出力する。一般に、このしきい値の許容誤差は、３２０％の範囲である。一方、（ＣＡＮ＿Ｈ−ＧＮＤ）＞−１、２ボルトであれば、このコンパレータはロジック「０」を出力する。他の信号レベルで動作している場合には、相応の値が印加される。出力信号は、マルチプレクサ３６の「１」入力に、入力される。このマルチプレクサ３６は、図１において、トランシーバモジュール２８で受信されるＲｘＤで表されている信号により、コントロールされる。マルチプレクサ３６は、データを供給する。つまり、フリップフロップ４０のＤ入力を供給する。フリップフロップ４０の入力は、インバータ４６からの信号の立ち上がりエッジのコントロールの下、取り込まれる。インバータは、入力４４で受けた信号ＴＸＤを、反転する。したがって、出力４２は、グランドシフトサンプルビットを伝達し、これは、マルチプレクサ３６の「０」入力に再結合される。このため、オーバーロードフレームの場合には、格納されたビットが継続して保持される。
【００１２】
図３は、本発明を実現するための、非限定的な伝達手段として、ＣＡＮバスの例示的なデータフレームフォーマットを、示している。フレーム間スペースに続いて、コントロールフィールド、データフィールド、ＣＲＣチェックサムフィールド、アクノーレッジフィールド、フレームエンドが、信号化されている。もし適切であれば、次のフレーム間スペースは、オーバーロードフレームを許容する。
【００１３】
図４は、本実施例で生成された、ＣＡＮバス信号の軌跡を示している。符号は、図１のサブシステム装置ものを使っている。一番上の軌跡は、コントローラ２６からの出力であり、これは、相補的なバスライン（２８）のトランジションを駆動し、ぞれぞれ、５から１．４ボルト、及び、０から３．６ボルトである。次の軌跡は、−５ボルトから＋２．２ボルトに向かう差分である。そのしきいレベルは、−３．２であり、このＶ＿ＲＸＤは、図２のマルチプレクサ３６を動作させる。特に示されているのが、Ｖ＿ＴＸＤ及びＶ＿ＲＸＤのエッジの間で、新たなレベルに到達するまでの遅延である。
【図面の簡単な説明】
本発明のこれら及びさらなる側面及び利点は、好適な実施例の開示を参照して、以下に、より詳細に述べられるであろう。
【図１】
図１は、本発明に係るステーション／ノード装置のブロック図である。
【図２】
本発明を実現するための機能的な原理の電気回路図である。
【図３】
本発明を実現するためのＣＡＮバスの例示的なフレームフォーマットである。
【図４】
本発明に係る低スピードＣＡＮトランシーバにより生成されるＣＡＮバスの信号の軌跡の配置である。
【図１】
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【図３】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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