JPH03143121A - 伝送システムのバスオープン検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、伝送システムのバスオープン検出方法に関す
る。

（従来の技術及び解決すべき課題） 複数の電子ユニット間の電気的なシリアルデータ通信シ
ステムにおいて、データの伝送として、雑音に対する影
響を減する目的として、平衡型伝送路を用いることは良
く知られている。

このような伝送システムを自動車等の悪環境及び高い信
頼性を要求される場所に適用した場合、平衡型伝送路の
片側がオープン或いはＧＮＤ、バッテリ電圧にショート
するといった故障においても、伝送システムがダウンす
ることなく伝送可能であることが要求される。このよう
な要求に基づいた伝送回路は例えば、特開昭６４−１２
６３３　、特開昭６１−２２０５２９号公報に開示され
ている。

しかしながら、前者（特開昭６４−１２６３３）におい
ては例えば、バスの一方の伝送線がショートした場合、
他方の伝送線のみで伝送即ち、送・受信を行なうために
伝送速度が高くなると伝送不能になる点、及びバスの伝
送線が非常に大きな電圧例えば、５Ｖで作動するシステ
ムにおいて数百■にショートした場合に破壊しないよう
にするには、非常に大きく、且つ効果な保護回路を必要
とする。

また、後者（特開昭６ｌ−２２０５２９）においても、
バスの伝送線がショートしても伝送可能である短絡電圧
が限られており、例えば、５Ｖで作動するシステムにお
いてバスの一方の伝送線が＋１２Ｖにショートした場合
伝送不能となる。また、数百Ｖにショートしても破壊し
ないようにするには特別な保護回路を必要とするという
問題がある。

自動車用としての通信システムにおいては、このように
バスの伝送線の一方がオープン或いは一定電圧にショー
トした場合でも伝送可能とし、高速で伝送し、しかも、
自動車内で発生し得る数百Ｖのサージ電圧に接続されて
も破壊しない伝送受信回路が必要である。

バスの一方の伝送線が一定電圧に固定しても伝送可能で
あり、且つバスの一方の伝送線が数百Ｖの高い電圧に固
定されても破壊しない伝送システムとしてはパルストラ
ンスを利用したものが提案されている。このような伝送
システムは例えば、特開昭５０−２９１１７号公報に開
示されている。しかしながら、この方法は、ノードの入
り口等でバスの片側の伝送線がオープンになった場合に
は伝送不能となるという問題がある。

そこで、本件出願人は、先に、３本以上の伝送線を含む
バスの各伝送線と、ライントライバとラインレシーバと
を含む複数の送・受信回路を備えた伝送回路において、
前記各伝送線に前記複数の送・受信回路を夫々パルスト
ランスを介して接続し、且つ各パルストランスと各伝送
線とは少なくとも各二次巻線の両端と当該二次巻線に設
けた中間タップとに接続するように構成した伝送回路を
提案している。

この伝送回路によれば、バスの一方の伝送線がオープン
或いは一定電圧にショートした場合でも伝送可能であり
、しかも、伝送線の一方が数百Ｖの電圧に接触した場合
でも容易に破壊することがない。

しかしながら、かかる伝送回路を使用した場合でも、バ
スの伝送線に断線等の故障が発生した場合にはこれを逸
早く検出して適切に対処することか必要不可欠である。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、３本の伝送
線を含むバスの各伝送線にパルストランスを介して送・
受信回路を接続した伝送システムのバスの前記各パルス
トランスの中間タップが接続される伝送線（中線）の断
線（オープン）を簡単に検出することができる伝送シス
テムのバスオープン検出方法を提供することを目的とす
る。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明によれば、３本の伝送
線を含むバスの各伝送線に複数の送・受信回路を夫々パ
ルストランスを介して接続し、且つ各パルストランスの
両端の端子を前記バスの伝送線の中の第１、第２の伝送
線に、中間タップを第３の伝送線に接続する伝送システ
ムのバスオープン検出方性において、前記バスの断線検
出時に、前記第１又は第２の伝送線の何れか一方の伝送
線と第３の伝送線との間に電流を流し、前記第１又は第
２の何れか他方の伝送線の電圧と前記第３の伝送線の電
圧とを比較して前記第３の伝送線の断線の有無を検出す
るようにしたものである。

（作用） バスの各ノードのパルストランスの中間タップが接続さ
れる第３の伝送線の断線の有無をテストする時には、当
該第３の伝送線と、これらのパルストランスの両端が夫
々接続される第１、第２の伝送線の何れか一方の伝送線
との間に電流を流す。

第１又は第２の何れか他方の伝送線の電圧は、第３の伝
送線が正常な場合には、当該第３の伝送線の電圧と同じ
電圧となり、断線している場合には低くなる。これらの
両型圧を比較することにより、前記バスの第３の伝送線
が断線しているか否かを判断する。

（実施例） 以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。

第り図は本発明を適用した伝送システムを示し、バスｌ
は、３本の伝送線２〜４により構成されており、これら
の伝送線２〜４には複数例えば、４個の送・受信回路（
以下「ノード」という）５〜８が接続されている。更に
、バスｌの各伝送線２〜４には故障診断装置９が接続さ
れている。

ノード５は第２図に示すように構成されており、パルス
トランス１０の一次巻線１１の両端の端子１１ａ、ｌｌ
ｂは夫々コンパレータ１３．１４の各一方の入力端子に
接続され、中間タップの端子１１ｃは電源＋Ｖｃｃに接
続されている。そして、コンパレータ１３．１４の各他
方の入力端子は夫々参照電圧＋Ｖｒｅｆに、出力端子は
送・受信ロジック回路１５に接続されている。これらの
コンパレータ１３．１４によりラインレシーバが構成さ
れている。

トランジスタＴｒｉ、Ｔｒ２の各コレクタは抵抗Ｒ１，
Ｒ２を介して端子１１ａ、ｌｌｂに、各ベースは送・受
信ロジック回路１５に接続され、各エミッタは接地され
ている。これらのトランジスタＴｒｉ、Ｔｒ２によりラ
イントライバが構成されている。そして、パルストラン
スＩＯの二次巻線１２の両端の端子１２ａ、１２ｂ及び
中間タップの端子１２ｃはバスｌの伝送線２〜４に接続
されている。

他のノード６　（第４図）〜８もノード５と同様に構成
されている。このようにして各ノード５〜８は、バスｌ
の各伝送線２〜４に接続されて伝送システムを構成して
いる。

故障診断装置９は第２図に示すように構成されており、
抵抗Ｒ５の一端は電源＋Ｖｃｃに接続され、他端は例え
ば、スイッチング回路３０介してバスｌの伝送線４（中
線）に接続されている。また、抵抗Ｒ６の一端はスイッ
チング回路３１を介してバスｌの伝送線３に接続され、
他端は接地されている。そして、これらの各スイッチン
グ回路３０．３１は制御回路３２に接続されている。

制御回路３２は、通常時には各スイッチング回路３０．
３１をオフにして電源＋Ｖｃｃ、ＧＮＤから伝送線４．
３を切り離し、バスｌの伝送線４が断線しているか否か
をテストする時にはスイッチング回路３０．３１をオン
にして伝送線４を電源＋Ｖｃｃに接続し、伝送線３をＧ
ＮＤに接地する。

また、この制御回路３２は、伝送線２及び４の電圧Ｖａ
、Ｖｃを検出し、電圧ＶａをＶｃと比較して伝送線４の
断線の有無を判断する判別手段（図示せず）を備えてい
る。

以下に作用を説明する。

先ず、ノード５と６との間における信号の送・受信につ
いて簡単に説明する。第２図において、ノード５のトラ
ンジスタＴｒｉとＴｒ２とは送・受信ロジック回路１５
により送信すべきディジタル信号に応じて交互にオン−
オフ制御される。これは、パルストランスＩＯに端子１
１ｃｍ＋１１ａ、１１ｃｍ１１ｂ方向に交互に電流を流
して当該パルストランスｌＯのコアが飽和しないように
して信号の伝送を可能とするためである。

トランジスタＴｒ１がオンのときには、電源車Ｖｃｃか
らパルストランス１０の一次巻線１１の端子１１ｃ→端
子１１ａ→トランジスタＴｒｉの経路で電流が流れ、端
子ｔｉｃ−１１ａ間に電圧がｅ発生し、二次巻線１２の
端子１２ｂ−１２ａ間に電圧２ｅが発生する。この電圧
２ｅは、バスｌの各伝送線２〜４が正常の場合には伝送
線２−３間に印加されて信号電流が流れる。

このバスｌの伝送線３．２間の電圧２ｅはノード６のパ
ルストランス２０の二次巻線２２の端子２２ａ−２２ｂ
間に印加され、−次巻線２１の端子２１ａ−２１ｂ間に
電圧２ｅが誘起される。そして、このノード６は当該電
圧２ｅをコンパレータ２３又は２４を介して送・受信回
路２５に取り込み、ノード５から送信される信号を受信
する。

他のノード７．８もノード６と同様にして、ノード５か
ら送信された信号を受信する。

また、バスｌの伝送線２〜４の中の何れか一本例えば、
伝送線３が矢印Ｐで示す箇所で断線した場合には、伝送
線２−４間の電圧ｅがノード６のパルストランス２０の
二次巻線２２の端子２２ａ−２２ｃ間に印加されて伝送
線２−４間に信号電流が流れ、パルストランス２０の一
次巻線２１の端子２１ａ−２１ｂ間に前記２ｅの電圧が
発生する。これにより、ノード６はノード５からの信号
を受信することが可能となる。他のノード７．８につい
ても同様である。従って、各ノード５〜８間で通信する
ことができる。

次に、第２図及び第３図を参照しつつバスｌの伝送線４
の断線（オープン）検出について説明する。尚、第３図
は各ノード５〜８のパルストランスの二次巻線のみを示
し、これらを各ノードの符号で表示し、各伝送線２〜４
に接続される端子を夫々５ａ〜５ｃ、６ａ〜６ｃ、７ａ
〜７ｃ、８ａ〜８Ｃで示しである。

故障診断装置９の制御回路３２は、断線検出時に信号を
出力してスイッチング回路３０．３１をオンにし、バス
Ｉの伝送線４を電源＋Ｖｃｃに接続し、伝送線３をＧＮ
Ｄに接地する。

いま、伝送線４が正常即ち、断線していない場合には、
第３図に示すように電源＋Ｖｃｃから抵抗Ｒ５を介して
伝送線４に電流ｉ　（数十ミリアラペア程度）が流れ込
み、各ノード５〜８のパルストランスの当該伝送線４に
接続される二次巻線の中間端子５ｃ〜８ｃに夫々矢印ｉ
１〜ｉ４で示すように分流し、端子５ｂ〜８ｂから伝送
線３を経てＧＮＤへと流れる。一方、伝送線２には電流
が流れず、従って、当該伝送線２の電圧Ｖａは伝送線４
に印加される電圧ＶＣと同電圧（Ｖａ＝Ｖｃ）になる。

制御回路３２は、伝送線２と４との電圧ＶａとＶｃを検
出し、伝送線２の電圧Ｖａが伝送線４の印加電圧Ｖｃと
同電位（Ｖａ＝Ｖｃ）のときには伝送線４が正常である
と判断する。

さて、伝送線４がノード７と８との間のＸ印で示すＱの
箇所で断線しているとする。このときにはノード５〜７
の各パルストランスには前述と同様に電流ｊ　＋　−！
　ｓが流れる。そして、ノード８のパルストランスには
、ノード７の端子７Ｃ−４一端子７ａ→伝送線２→ノー
ド８のパルストランスの端子８ａ一端子８ｂ−伝送線３
の経路で点線で示すように電流ｉ、が流れる。この結果
、伝送線２の電圧Ｖａが伝送線４の印加電圧Ｖｃよりも
低くなる（Ｖａ＜Ｖｃ）。制御回路３２は、伝送線２の
電圧Ｖａと伝送線４の電圧Ｖｃとを比較し、電圧Ｖａが
電圧Ｖｃよりも低い（Ｖａ＜Ｖｃ）ときには、伝送線４
（中線）が断線（オープン）していると判断する。

尚、本実施例においては伝送線４と伝送線３との間に電
流を流すようにしたが、これに限るものではなく、伝送
線４と伝送線２との間に電流を流すようにしてもよい。

更に、本実施例においては、伝送線４から伝送線３の方
向に電流を流す場合について記述したが、これに限るも
のではなく、伝送線３から伝送線４に電流を流すように
してもよい。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、３本の伝送線を含
むバスの各伝送線に複数の送・受信回路を夫々パルスト
ランスを介して接続し、且つ各パルストランスの両端の
端子を前記バスの伝送線の中の第１、第２の伝送線に、
中間タップを第３の伝送線に接続する伝送システムのバ
スオープン検出方法において、前記バスの断線検出時に
、前記第１又は第２の伝送線の何れか一方の伝送線と第
３の伝送線との間に電流を流し、前記第１又は第２の何
れか他方の伝送線の電圧と前記第３の伝送線の電圧とを
比較して前記第３の伝送線の断線の４゜ 有無を検出することにより、前記バスの各ノードのパル
ストランスの二次巻線の中間タップが接続される第３の
伝送線の断線を容易に検出することが可能となるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るバスオープン検出方法を適用した
伝送システムの一実施例を示す接続図、第２図は第１図
のノード５、ノード６及び故障検出装置の回路構成図、
第３図はバスの伝送線の断線（オープン）検出方法を示
す説明図である。 ｌ・・・バス、２〜４・・・伝送線、５〜８・・・ノー
ド、９・・・故障診断装置、ｌ０１２０・・・パルスト
ランス、１１．２１・・・−次巻線、１２．２２・・・
二次巻線、１３．１４．２３．２４・・・コンパレータ
、１５．２５・・・送・受信ロジック回路、３０．３１
・・・スイッチング回路、３２・・・制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ３本の伝送線を含むバスの各伝送線に複数の送・受信回
   路を夫々パルストランスを介して接続し、且つ各パルス
   トランスの両端の端子を前記バスの伝送線の中の第１、
   第２の伝送線に、中間タップを第３の伝送線に接続する
   伝送システムのバスオープン検出方法において、前記バ
   スの断線検出時に、前記第１又は第２の伝送線の何れか
   一方の伝送線と第３の伝送線との間に電流を流し、前記
   第１又は第２の何れか他方の伝送線の電圧と前記第３の
   伝送線の電圧とを比較して前記第３の伝送線の断線の有
   無を検出することを特徴とする伝送システムのバスオー
   プン検出方法。