(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに通信する複数の信号処理装置の間で平行に案内された２本のデータラインにおけるデジタルデータメッセージの直列伝送を監視する方法において、
互いに逆の信号レベルを有する２つのデータメッセージ（Ｎ，Ｎ′）を両データライン（Ｄ，Ｄ′）で伝送し、その際このデータラインが複数の信号処理装置（Ｔ１〜Ｔ３）に接続され、この信号処理装置の少なくとも１つが送信器として作用し、他の信号処理装置が受信器として作用し、
２本のデータラインから受信器で受信した２つのデータメッセージを、個別的にまたは結合して、信号処理装置の動作のための許容コモンモード範囲を定める少なくとも１つの基準レベル限界（Ｕmax ，Ｕmin ）と比較することを特徴とする方法。
【請求項２】
受信した少なくとも一つのデータメッセージ（Ｎ，Ｎ′）が少なくとも一つの基準レベル限界（Ｕmax ，Ｕmin ）と比較され、この基準レベル限界の大きさが信号処理装置の最大許容コモンモード範囲の限界に等しいことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
受信した各々のデータメッセージ（Ｎ，Ｎ′）が２つの基準レベル限界（Ｕmax ，Ｕmin ）の少なくとも１つと比較され、この基準レベル限界の大きさが信号処理装置の最大許容コモンモード範囲の限界に等しいことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
受信した両データメッセージ（Ｎ，Ｎ′）が互いに付加的に結合され、結合された信号（Ｎadd ）が少なくとも一つの基準レベル限界（Ｕmax ，Ｕmin ）と比較され、この基準レベル限界の大きさが信号処理装置の最大許容コモンモード範囲の限界の一つに等しいことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
少なくとも１つの信号処理装置が送信器として作用し、他の信号処理装置が受信器として作用し、互いに逆の信号レベルで２つのデータメッセージ（Ｎ，Ｎ′）が両データライン（Ｄ，Ｄ′）で伝送される、互いに通信する信号処理装置の間で平行に案内された２本のデータラインにおけるデジタルデータメッセージの直列伝送を監視する方法において、
２本のデータラインから受信器で受信した２つのデータメッセージを、個別的にまたは結合して、信号処理装置の動作のための許容コモンモード範囲を定める少なくとも１つの基準レベル限界（Ｕmax ，Ｕmin ）と比較し、
受信した２つのデータメッセージの信号レベルの差（Ｄdiff）を求め、
この信号レベルの差を、少なくとも一つの基準電圧限界と比較し、その際基準電圧限界が受信した２つの信号レベルの差のための信号処理装置の許容信号レベル範囲内にあるレベルを有することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データメッセージが互いに逆の信号レベルで両データライン上を伝送される、互いに通信する信号処理装置の間で平行に案内された２本のデータラインにおけるデジタルデータメッセージの直列伝送を監視する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ドイツ連邦共和国特許第３３４２７６３号明細書により、互いに逆の信号レベルを有する２進（デジタル）信号を伝送する対称ラインを監視するための回路装置が知られている。短絡または一方のラインの遮断を検出するために、両ラインの間の電圧レベルの差の絶対値が求められ、基準値と比較される。絶対値が基準値を下回ると、両ラインの少なくとも一方で短絡または遮断が生じる。しかし、このような監視は、信号レベルの差が所定の値よりも小さいようなエラーだけを認識し得るという欠点がある。ラインが高いコモンモードポテンシャルにあると、一方のラインがアースに短絡する場合に、このコモンモードポテンシャルは他方のラインだけで発生し、逆の信号のふりをする。ラインと運転電圧を導く回路部分との間の短絡の場合にも、類似のエラーが発生する。この欠点は、両ラインの電圧の平均値を求め、第２のラインの電圧平均値と比較することにより回避される。平均値の相互の偏差が所定の値よりも大きいときには、エラー信号が出力される。
【０００３】
この両タイプの監視は、アースに対する短絡、動作電圧またはライン遮断の検査時に効果的に使用可能である。第２の場合例えば電磁場による干渉が存在する場合にも、一方のラインの短絡または遮断は確実に検出される。干渉場によってラインに入るコモンモード電圧は、両ラインの信号レベルの減算によって抑制することができる。しかし、信号処理装置の入力要素によってもはや処理できず、信号処理装置の故障につながるコモンモード電圧は問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の課題は、コモンモード電圧によって間違った信号レベルが明確に検出され、入力要素のコモンモード範囲を上回る高周波干渉による個々の装置要素の過負荷が防止されるような、デジタルデータメッセージの直列伝送を監視する方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この課題は、冒頭に述べた種類の方法において、請求項１記載の特徴によって解決される。有利な実施形は従属請求項に記載してある。
本発明では、両データラインで伝送され互いに逆の信号レベルを有するデータメッセージの信号レベルが、個別的にまたは結合されて少なくとも一つの基準レベル限界と比較され、この基準レベル限界が信号処理装置の入力要素、特に差動増幅器の許容コモンモード範囲を示す。
【０００６】
本発明の実施形では、少なくとも一つのデータメッセージが少なくとも一つの基準レベル限界と比較され、この基準レベル限界の大きさが入力要素の最大許容コモンモード範囲の限界に等しい。
信号処理装置の入力要素を保護するための他の例では、データメッセージと、第２のラインを伝送され逆のレベルを有するデータメッセージが少なくとも一つの基準レベル限界と比較され、この基準レベル限界の大きさが最大許容コモンモード範囲の限界に等しい。
【０００７】
有利な実施形では、両データメッセージが互いに付加的に結合され、結合によって求められた信号が少なくとも一つの基準レベル限界と比較され、この基準レベル限界の大きさが最大許容コモンモード範囲の限界の一つを示す。
データメッセージの追加が干渉電圧を重ね合わせることなく常にレベル１を生じるので、基準レベル限界は、約２倍の最大許容雑音レベルに相当するレベル１の上方または下方において、レベル１から離して定められる。
【０００８】
アースまたは動作電圧に対する短絡を検出するため、あるいは一方のデータラインのライン遮断を検出するために、両データメッセージの信号レベルの差分値が、その信号レベル範囲内にある少なくとも一つの基準電圧限界と比較される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、実施の形態に基づいて本発明を詳しく説明する。
図１には、平行に案内された２本のデータラインＤ，Ｄ′でのデジタルデータメッセージの直列伝送時の信号処理装置の検査回路が示してある。この場合、データラインＤでは本来のデータメッセージＮが伝送され、データラインＤ′ではデータメッセージＮに対して逆の信号レベルを有するデータメッセージＮ′が伝送される。受信する信号処理装置Ｔ２，Ｔ３では、時々発生する電磁（高周波）妨害雑音によって発生する万一のコモンモード電圧を抑制するために、差動増幅器Ｖ１において、データメッセージの信号レベルの差分値Ｄdiffが求められる。差動増幅器が所定のコモンモード範囲だけで確実に作動するので、データメッセージＮ，Ｎ′のレベルがこのコモンモード範囲を上回るかどうかが検査される。そのために本発明では、データメッセージＮ，Ｎ′がコモンモード範囲を示す基準電圧限界と個別的にまたは結合されて比較される。実施の形態の検査回路は、データメッセージＮ，Ｎ′の付加的な結合によって検査するよう設計されている。そのために、結合された信号Ｎadd が２個のコンパレータＫ１，Ｋ２に供給される。コンパレータＫ１では、信号Ｎadd が、論理レベル１の上方にある基準電圧限界Ｕmax と比較される。コンパレータＫ２では、信号Ｎadd が論理レベル１の下方にある基準電圧限界Ｕmin と比較される。信号Ｎadd は非擬似データメッセージＮ，Ｎ′の付加的な結合時に常に論理レベル１をとる。同時に、偶発的に重ね合わされた雑音レベルは結合時に同様に付加される。この理由から、基準電圧限界Ｕmax ，Ｕmin が、２倍の許容雑音レベル２ＳＰmax に対応するレベル１からの間隔でセットされると有利である。
【００１０】
図２には、レベル範囲０，１の上方および下方にあるそれぞれ一つの基準電圧限界Ｕmax ，Ｕmin を有する個々のデータメッセージを検査するためのデータメッセージＮ，Ｎ′の電圧−時間経過Ｕ（ｔ）が示してある。この場合、基準電圧限界Ｕmax は論理レベル１からの間隔を有し、基準電圧限界Ｕmin は最大許容雑音電圧レベルＳＰmax に対応する論理レベル０からの間隔を有する。結合によって求められた信号Ｎadd の電圧時間経過Ｕ（ｔ）と、２倍の許容雑音電圧レベル２ＳＰmax に対応するレベル１からの間隔を有する基準電圧限界Ｕmax ，Ｕmin が図３に示してある。簡単化された実施形では、データメッセージの検査時に個別的におよび結合して一つの基準電圧限界と比較するだけで充分である。その際、下側と上側の基準電圧限界が使用されるかどうかは、例えば信号処理装置の入力構成要素の設計に依存する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  信号処理装置の検査回路を概略的に示す図である。
【図２】  個々のデータメッセージを検査する際のデータメッセージの電圧−時間経過を示す図である。
【図３】  付加的に結合されたデータ信号の検査時のデータメッセージの電圧−時間経過を示す図である。
【符号の説明】
Ｎ                データメッセージ
Ｎ′              データメッセージ
Ｄ                データライン
Ｄ′              逆のデータライン
Ｖ１              差動増幅器
Ｄdiff            差分値
Ｎadd             結合された信号
Ｋ１              コンパレータ
Ｋ２              コンパレータ
Ｕmax             基準電圧限界
Ｕmin             基準電圧限界
０                論理レベル
１                論理レベル
ＳＰmax           許容雑音レベル
２ＳＰmax         ２倍の許容雑音レベル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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