專利名稱：用于感應(yīng)現(xiàn)場總線系統(tǒng)中的故障電流的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于確定總線系統(tǒng)中的故障的轉(zhuǎn)換電路，并涉及 一種相應(yīng)的方法。
背景技術(shù)：
為了在電子控制器之間進行通信以及為了控制與監(jiān)控汽車內(nèi)的傳 感器和執(zhí)行器，當(dāng)今越來越多應(yīng)用總線系統(tǒng)，諸如控制器一區(qū)域一網(wǎng)
絡(luò)(CAN)，其也被簡稱為CAN總線。在此，在進行發(fā)送的與進行接 收的總線參與者之間設(shè)置有電信號的傳輸，所述的傳輸經(jīng)由電子線路 實現(xiàn)。此類線路可能在工作中由于機械負荷或其他影響而被損壞，這 導(dǎo)致傳輸時的故障。受損的線路應(yīng)不再應(yīng)用在總線系統(tǒng)中，但是常規(guī) 的系統(tǒng)只能在有限的范圍內(nèi)檢測總線系統(tǒng)線路上的故障。因此只能受 限地(例如通過斷開受損的路徑)對所檢測的故障作出反應(yīng)。常規(guī)的 用于檢驗總線線路的機制此外限于測量總線線路的電壓。這有明顯的 缺點，即由于某一線路長度而傾向于擺動的總線線路不能被可靠地監(jiān) 控故障。這例如涉及對外部電壓(諸如供電電壓)的短路或者對地的 短路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是，改進現(xiàn)有的用于識別總線系統(tǒng)中故障的方法和裝置。
依照本發(fā)明，該任務(wù)借助用于驅(qū)動現(xiàn)場總線系統(tǒng)的總線的轉(zhuǎn)換電 路來解決，所述轉(zhuǎn)換電路包括用于確定總線的故障、特別是故障電流 的裝置。依照本發(fā)明的這個方面，所述的用于確定故障的裝置包含用 于確定第一總線線路的第一電流的第一裝置、用于確定第二總線線路的第二電流的第二裝置、和用于基于第一和第二電流檢測故障的檢測 裝置。本發(fā)明原則上可用于所有的多線總線，在所述多線總線中可以 監(jiān)控總電流。特別對于具有兩線制線路的總線系統(tǒng)，本發(fā)明是有利的。
CAN總線屬于具有兩線制線路的總線系統(tǒng)，但RS-485總線也屬于具有 兩線制線路的總線系統(tǒng)。在許多現(xiàn)場總線系統(tǒng)(諸如CAN總線)中， 設(shè)置有在總線參與者之間經(jīng)由兩線或多線總線線路的、控制信息和數(shù) 據(jù)信息的傳輸，在所述兩線或多線總線線路上耦合有總線參與者。在 未受擾的工作中，已定義的電流流進總線的第一線路(或者總線的一 部分)，并且同樣大小的電流又經(jīng)由總線的第二線路流出。在此，電 流例如經(jīng)由一線路在一方向上被送出，并且經(jīng)由終端電阻返回到第二 線路上。本發(fā)明建議，確定所述的兩電流，并且基于該測量來檢測總 線故障。因而，不同于傳統(tǒng)的方法，不進行總線線路上的電壓測量。 取代地，測量線路上的電流。由此，特別在長的總線線路的情況下避 免，測量由于總線線路的擺動傾向而不可靠或者持續(xù)比較長的時間。 此外，某些故障在一定的邊界條件下不可以通過純的電壓測量來確定。
本發(fā)明可以應(yīng)用于所有總線系統(tǒng)，在所述總線系統(tǒng)中定義的電流 在第一總線線路上以一方向流動并且在第二總線線路上以相反的方向 流動。用于確定電流的裝置例如可以有利地被構(gòu)建為分流電阻，并且 直接耦合到相應(yīng)的總線線路中。在所述電阻上降低的電壓重現(xiàn)流過總 線線路的電流。確定電流的其他可能性基于電感性耦合，諸如Reed傳 感器。用于檢測故障的裝置基于相應(yīng)的測量方法通過比較基于電流的 電壓來實現(xiàn)。這里例如可以使用比較器，所述比較器比較相應(yīng)的電壓 值。
依照本發(fā)明的另一有利的實施方案，用于驅(qū)動總線線路的驅(qū)動級 被作為用于確定總線線路的電流的裝置實施以及使用。依照本發(fā)明的 該有利方面，據(jù)此在總線線路中不連接特有的附加組件(諸如前述的 分流電阻)。取代地，使用驅(qū)動級的組成部分。這樣的驅(qū)動級有利地 是被設(shè)置用于總線線路的確定的工作的組件。此類組件例如可以在所謂的CAN收發(fā)機中碰到，所述CAN收發(fā)機提供在針對總線協(xié)議的CAN 控制器與兩條或多條總線線路之間的連接。經(jīng)過由CAN收發(fā)機提供的 接口引起在總線參與者之間的數(shù)據(jù)交換。在其他總線系統(tǒng)中也出現(xiàn)相 似的組件。這些總線系統(tǒng)以相同的方式從前面提及的本發(fā)明優(yōu)點中受 益。在CAN總線的情況下，發(fā)送部分包含針對每個總線線路的驅(qū)動器 和驅(qū)動器控制轉(zhuǎn)換電路。所謂的高側(cè)驅(qū)動器與CAN收發(fā)機的供電電壓 相耦合，并且允許電流流進第一總線線路。所謂的低側(cè)驅(qū)動器與地相 耦合，并且總線線路接納來自另一總線線路的電流。 一般地，在此類 驅(qū)動級中組件直接連接到總線線路的電流流過的路徑中。依照本發(fā)明 的這個方面，使用這些組件用于確定電流。這例如通過以下方式是可 能的，即將在所述組件上降低的電壓應(yīng)用于確定電流。特別地，在一 個有利的實施方案中可以將驅(qū)動級的驅(qū)動晶體管用作用于確定電流的 裝置。
依照另一有利的實施方案，被耦合到總線線路上的驅(qū)動級的保護 二極管被用于確定電流。這樣的裝置的優(yōu)點在于，保護二極管由于非 線性特性曲線而可以顯著提高測量靈敏度。因此，可以檢測所期望電 流的已很小的偏差。同樣的情況適用于晶體管(其表現(xiàn)如二極管一樣) 或其他的具有非線性表現(xiàn)的電構(gòu)件。為此目的，二極管或晶體管例如 可以被布置在放大器電路(諸如電壓跟隨器等等)的反向耦合支路中。
又一有利的實施方案規(guī)定,在轉(zhuǎn)換電路中設(shè)置用于比較電壓值的 比較裝置，其中電壓值基于第一電流和第二電流，并且比較裝置被實 現(xiàn)，以便實施至少兩個分離的比較操作。依照本發(fā)明因此規(guī)定，可以 實施多個比較操作，所述的多個比較操作使得能夠?qū)⒐收蠚w類成兩條 總線線路上的確定的故障類型。因而例如可以測到每條單個線路對地 或外部電壓的短路以及線路的相互短路或斷開。這通過以下方式獲得 成功，即可以進行多于一次的比較。
在一個有利的實施方案中，所述轉(zhuǎn)換電路被構(gòu)建，以便依賴總線的發(fā)送狀態(tài)來進行故障的確定。由此保證，總線線路的預(yù)先定義的工
作狀態(tài)被給出，這使得特定故障的確定變得容易。例如在CAN總線中，
顯性的總線狀態(tài)與隱性的總線狀態(tài)不同。當(dāng)連接到總線上的所有總線 參與者的所有驅(qū)動器都是被動的時，存在隱性的狀態(tài)。于是總線具有
特定的線路電勢。當(dāng)總線參與者的驅(qū)動器中的至少一個是主動的時， 這被視為顯性狀態(tài)。在顯性狀態(tài)中，在總線線路之間存在特定的電勢 差。此外，在這種工作狀態(tài)中給出定義的電流。在顯性的發(fā)送工作中 的故障確定是有利的，因為在這種狀態(tài)中電流確定性地以先前定義的 方式在線路上傳開。如果線路上的所述電流或多條電流偏離于預(yù)定的， 則在顯性狀態(tài)中故障電流的確定是可能的。
所述轉(zhuǎn)換電路的又一有利的實施方案規(guī)定，對總線故障起反應(yīng)， 斷開一條或多條有缺陷的總線線路。這些總線線路不再應(yīng)用于進一步 的數(shù)據(jù)傳輸。替代地，可以有利地規(guī)定，有缺陷的總線線路(針對所 述總線線路檢測出了故障)通過能工作的冗余的總線線路加以代替。 本發(fā)明的這個方面特別對于多通道總線系統(tǒng)是令人感興趣的，在所述 多通道總線系統(tǒng)中存在大量分離的總線。
依照本發(fā)明的另一有利方面，所述轉(zhuǎn)換電路的用于檢測的裝置被 構(gòu)建，以便檢測總線線路之一相對于地的短路或總線線路之一相對于 外部電壓的短路。特別地，由所述轉(zhuǎn)換電路的依照本發(fā)明的實施方案 也規(guī)定對兩種故障的檢測。因為依照本發(fā)明確定總線線路上的電流， 所以可以通過按照其絕對值以及相對值將電流相比較來區(qū)分總線系統(tǒng) 的某些故障類型。因此不僅可以確定根本存在故障，而且還可以將故 障歸屬于某一缺陷。這使得能夠靈活地對故障作出反應(yīng)。此外，對總 線系統(tǒng)的診斷以這種方式已發(fā)生。
本發(fā)明的任務(wù)同樣通過一種用于確定多通道總線系統(tǒng)中的故障的
方法來解決，所述方法包含以下步驟確定第一總線線路的第一電流， 確定第二總線線路的第二電流，比較從第一電流和第二電流導(dǎo)出的值，并且輸出比較結(jié)果，所述比較結(jié)果對應(yīng)于總線線路上的故障，其中第 一總線線路和第二總線線路是總線系統(tǒng)的共同的總線路徑的兩條總線 線路。依照該有利的方法步驟序列，可能的是， 一般地確定出現(xiàn)在多 通道總線系統(tǒng)的由至少兩條電子線路形成的總線路徑上的故障。在諸 如CAN總線的某些總線系統(tǒng)中，設(shè)置在總線參與者之間的控制信息和 數(shù)據(jù)信息的傳輸。在未受擾的工作中，定義的電流流進所述總線路徑 的第一線路，并且同樣大的電流經(jīng)由所述總線路徑的第二線路流出。 依照本發(fā)明，充分利用這種對稱，以便確定總線線路的短路或斷開。
依照本發(fā)明的另一有利方面，所述比較步驟包括至少一個第一比 較和第二比較，其中第一比較被設(shè)置用于確定總線的第一故障狀態(tài)， 并且第二比較被設(shè)置用于確定總線的第二故障狀態(tài)。依照本發(fā)明，第 一故障狀態(tài)和第二故障狀態(tài)涉及總線的不同的物理缺陷。根據(jù)已提及 的有利的實施方案，變得明顯的是，根據(jù)本發(fā)明方法適合于區(qū)分總線 上的多種不同的故障情況。因而總線線路不僅僅基于超過或低于預(yù)定 的電平被檢査。附加地，可以測定兩條總線線路的單個的短路或者相 互短路。此外，通過測量在總線線路上被引導(dǎo)的電流，避免了電壓測 量的缺點。這具有正面的影響，即長的總線線路(所述長的總線線路 可能具有擺動表現(xiàn))也可以可靠地被檢驗。特別地，對地的短路依照 本發(fā)明同樣可以被識別。此外，可以檢測總線線路對外部電壓或?qū)Φ?的單側(cè)的短路，所述短路可能導(dǎo)致通信故障。
依照本發(fā)明的又一有利方面，在第一比較中將第一比較電壓與第 二比較值相比較，所述第一比較電壓基于總線線路的兩個電壓的平均 值，所述第二比較值基于總線上的電壓的平均值與從經(jīng)過第一和第二 總線線路的電流所導(dǎo)出的電壓的組合。
在本發(fā)明轉(zhuǎn)換電路中，關(guān)于CAN總線的過程可以描述如下在第 二總線線路對地短路時，電流從第一總線線路經(jīng)由總線流到第二總線 線路，并從那里直接流向地。因此所述電流不取經(jīng)過總線線路的常規(guī)路徑。如果一 ("第二")感應(yīng)裝置(例如分流電阻)被耦合到第二 線路中，則極少的電流流經(jīng)第二感應(yīng)裝置?；诖?，電壓比例隨之發(fā) 生偏移，在第二感應(yīng)裝置上的第二比較電壓取較低的值。由此第二比 較裝置的輸出端從第一輸出狀態(tài)變換成第二輸出狀態(tài)，例如從高 (High)到低(LOW)。當(dāng)存在第一總線線路對地的短路時可以觀察到 類似的過程。當(dāng)?shù)谝豢偩€線路對外部電壓短路時，沒有電流流過被耦 合在第一總線線路中的第一感應(yīng)裝置。在總線上，從短路的位置開始 故障電流從第一總線線路流到第二總線線路，并從那里經(jīng)由第二感應(yīng) 裝置回到地。因此，在比較裝置上的電壓比例發(fā)生偏移，從而第二比 較電壓取較高的值。由此第一比較裝置的輸出端從第一邏輯狀態(tài)變換
成第二邏輯狀態(tài)，例如從高(High)至U低(Low)。所述電路在第二總
線線路對外部電壓短路時表現(xiàn)相同。
在隱性狀態(tài)中，電流既不流過第一感應(yīng)裝置，也不流過第二感應(yīng) 裝置。所述感應(yīng)裝置被這樣布置，使得它們可以感應(yīng)總線線路中的電 流。為此，所述感應(yīng)裝置可以作為分流元件(電阻、二極管、晶體管 等等)被連接到線路中。在驅(qū)動器與針對所述線路的連接端之間的布 置是有利的。如先前所描述的，感應(yīng)裝置也可以作為驅(qū)動級的部分被 實現(xiàn)，其方式是例如測定在驅(qū)動級的晶體管上的電壓降。


下面示范性根據(jù)實施例參考附圖來闡述本發(fā)明。
圖1示出了依照本發(fā)明的一有利方面的一實施例的轉(zhuǎn)換電路的簡 化的電路圖，
圖2示出了依照本發(fā)明的另一有利方面的第二實施例的轉(zhuǎn)換電路
的簡化的電路圖，
圖3示出了依照本發(fā)明的另一有利方面的第三實施例的簡化的電
路圖，
圖4示出了依照本發(fā)明的另一有利方面的第四實施例的簡化的電路圖，并且
圖5示出了用于闡明總線系統(tǒng)上的電平的時間流圖。
具體實施例方式
圖1示出了依照本發(fā)明的一有利方面的實施例的簡化的電路圖。
依照本發(fā)明的故障檢測轉(zhuǎn)換電路SENS被布置在CAN總線系統(tǒng)的兩條 傳輸線路CAN-H、 CAN-L之間。在典型的CAN總線系統(tǒng)中設(shè)置有大 量的各帶有兩條傳輸線路CAN-H、 CAN-L的兩線傳輸路徑。線路 CAN-H被耦合到一輸出驅(qū)動器高側(cè)驅(qū)動器HS-D(High-Side-Driver)。該 輸出驅(qū)動器產(chǎn)生依照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的電壓電平和/或電流電平。同樣的情況 適用于傳輸線路CAN-L，所述傳輸線路CAN-L被耦合到相應(yīng)的驅(qū)動器 LS陽D (Low-Side-Driver低側(cè)驅(qū)動器)。在線路CAN陽H禾P CAN-L中耦 合有電阻R-H和R-L作為第一和第二感應(yīng)裝置。在這些電阻上連接有 檢測裝置，即用于檢測故障或者說用于檢測故障電流的轉(zhuǎn)換電路DET。 經(jīng)由分壓器R1/R2，在節(jié)點N1上得到電壓的平均值。該平均值分別在 正輸入端和負輸入端處被導(dǎo)入比較器CP1和CP2 (所述比較器作為比 較裝置工作)。比較器CP1和CP2的各自另外的連接端從電阻鏈R3、 R4和R5獲得其電壓。依照本發(fā)明的一有利方面，電阻R1和R2被選 擇為相同大小，從而在某一容許誤差的范圍內(nèi)在節(jié)點N1處準(zhǔn)確得到線 路CAN-H和CAN-L上的兩個電壓的中間電勢。分壓器R3、 R4和R5 被定大小，使得節(jié)點N2和N3上的電壓相對于節(jié)點Nl上的電勢在正 常工作中(亦即在沒有出現(xiàn)故障時)提供恒定的預(yù)先定義的輸出信號。 在前面的情況中，比較器CP1和CP2在它們的輸出端COUT1和COUT2 各具有邏輯高電平或"1"電平。在此依照本發(fā)明考慮，在正常工作中 流進線路CAN-H中的電流對應(yīng)于經(jīng)由線路CAN-L離開總線路徑的該 部分的電流的總量。對此，所述電流經(jīng)由終端電阻R-CAN導(dǎo)回。只要 滿足前面提及的條件，亦即在正常工作中，比較器的輸入電壓就相互 處于一比例，所述比例將比較器CP1和CP2的輸出端COUT1和COUT2 置成被定義為正常狀態(tài)或無故障狀態(tài)的狀態(tài)。如果此時在總線路徑的 虛線區(qū)域中(亦即在故障檢測轉(zhuǎn)換電路SENS之外)出現(xiàn)故障，例如由于對地的短路或者對外部電壓的短路，則這導(dǎo)致，在CAN-H線路與 CAN-L線路的兩個電流之間形成差異。在線路之間的分壓器通過節(jié)點 Nl、 N2和N3上的改變的節(jié)點電壓對故障狀態(tài)起反應(yīng)。若故障超過確 定的界限值，則節(jié)點電壓Nl、 N2和N3變化得如此大，使得比較器 CP1和CP2以輸出端C0UT1和C0UT2的轉(zhuǎn)換對此起反應(yīng)。比較器的 兩個輸出端C0UT1和COUT2總共可以組合地取三種不同的狀態(tài)。因 此總共可以檢測出例如一種正常狀態(tài)和兩種不同的故障狀態(tài)。在 CAN-L對地短路的情況下，電流從CAN-H經(jīng)由總線流到CAN-L并從 那里直接流向地，并因此不流經(jīng)R-L。由此電壓比例偏移，從而在比較 器CP2上的第二比較電壓N3取低的值。由此，比較器CP2的輸出 COUT2從高變到低。在CAN-H對地短路的情況下電路表現(xiàn)與此類似。 在CAN-H對外部電壓短路的情況下，沒有電流流過R-H。故障電流從 CAN-H的短路處經(jīng)由總線流到CAN-L，并在那里經(jīng)由R-L導(dǎo)回流向地。 因此電壓比例偏移，使得第二比較器CP2處的第二比較電壓COUT2 取較高的值。由此，比較器CP1的輸出COUT1從高變到低。在CAN-L 對外部電壓短路的情況下電路表現(xiàn)與此類似。在隱性狀態(tài)中電流既不 流過R-H也不流過R-L。
為了進一步闡明工作方式，圖2示出了依照本發(fā)明的一有利方面 的轉(zhuǎn)換電路的簡化的電路圖。在廣大部分中，所述電路與先前關(guān)于圖1 所描述的轉(zhuǎn)換電路一樣或類似地被布置。附加地，此時電阻R4被劃分 成兩部分并且提供以下可能性，即量取節(jié)點電壓N4。在節(jié)點N1與N4 之間得到橋電壓Ubr。如果經(jīng)過R-H的電流與經(jīng)過R-L的電流一樣大， 其中電流在正常工作中如先前所描述的以相反的方向流動，那么橋電 壓Ubr為零。但是，如果經(jīng)過R-H的電流(流出的電流)大于經(jīng)過R-L 的電流(流入的電流)，則(虛的)橋電壓為正的。若Ubr超過閾值， 則比較器CP2被轉(zhuǎn)換。由此指示，故障電流I故p^I-H + I-L過大并且存 在對外部電勢的連接。比較器CP2產(chǎn)生補償?shù)墓收闲盘?。也就是說， 它在故障電流具有相反的符號時進行指明。圖3示出了本發(fā)明的另一有利實施方案的簡化的電路圖。依照圖3 的電路基本上與圖1和圖2的電路一樣地被實施。附加地，此時還設(shè)
置有二極管Dl和D2。因為唯獨在輸出驅(qū)動器HS-D和LS-D為顯性狀 態(tài)時監(jiān)控電流和，所以在將高側(cè)開關(guān)和低側(cè)開關(guān)用作橋接元件(分流 器)時存在本發(fā)明的一有利實施方案。相應(yīng)地，電阻R-H是高側(cè)驅(qū)動 晶體管HS-D的導(dǎo)通電阻Ron-HS。第二電阻R-L通過低側(cè)驅(qū)動晶體管 的導(dǎo)通電阻Ron-LS來實現(xiàn)。
CAN總線可以取兩個狀態(tài)隱性狀態(tài)與顯性狀態(tài)。當(dāng)連接在總線 上的組件(典型地為收發(fā)機)的所有驅(qū)動器都是被動的時，也就是說 當(dāng)沒有驅(qū)動器處于發(fā)送狀態(tài)時，存在隱性狀態(tài)。在這種情況下，在兩 條總線線路之間的電壓差約為0V。在隱性狀態(tài)中的電壓的可能的容許 誤差是標(biāo)準(zhǔn)化的(ISO 11898)。據(jù)此可以有在大約-50mV與+500mV 之間的電壓電平。配屬于該狀態(tài)的邏輯電平被定義為高電平或邏輯 "1"。只要總線上的至少一個驅(qū)動器變換成主動狀態(tài)，整個總線就被 視為顯性。于是總線上的電壓差處于典型的2.25V，其中該電壓也可以 在已定義的范圍中改變。據(jù)此，電壓應(yīng)取在1.5V與3V之間。該顯性 狀態(tài)被定義為邏輯"0"電平或低電平。二極管Dl和D2是高側(cè)驅(qū)動器 HS-D與低側(cè)驅(qū)動器LS-D的保護二極管。這些二極管可以在相應(yīng)的耦 合中被布置在所述電路之外，亦即被布置在所述電路的輸出端與要感 應(yīng)的總線線路CAN-H、 CAN-L之間。在該有利的實施方案中，包括 R3、 R4和R5的分壓器持久地被供電。由此在隱性狀態(tài)中在比較器輸 入端上得到已定義的參考電壓，由此使得在隱性狀態(tài)中也能夠感應(yīng)故 障。根據(jù)圖4得到另一裝置。
圖4示出了本發(fā)明的又一有利的實施方案。在該有利的實施方案 中，不僅電阻R-H和R-L (依照圖1)通過驅(qū)動級的導(dǎo)通電阻Ron-HS、 Ron-LS來實現(xiàn)，而且附加地在橋接路徑中二極管(驅(qū)動級的保護二極 管)Dl和D2還被一同接納到橋接支路中。因而該實施方案是特別有 利的，因為非線性的二極管特性曲線在通過二極管的故障電流很小時導(dǎo)致提高的靈敏度。在該有利的實施方案中，包括R3、 R4和R5的分 壓器持久地被供電。由此，在隱性狀態(tài)中在比較器輸入端上得到已定 義的參考電壓，由此使得在隱性狀態(tài)中也能夠感應(yīng)故障。
圖5示出了總線線路CAN-H與CAN-L上的信號的時間曲線。此 外示出了邏輯信號TXO和比較器CP1和CP2上的信號。只要不出現(xiàn)發(fā) 送工作，TXO也處于邏輯高，在按照圖1和圖2的實施方案中比較器 就處于未定義狀態(tài)。 一旦TXO導(dǎo)入發(fā)送工作，總線就從隱性狀態(tài)變換 到顯性狀態(tài)。在時刻TO可以量取比較器CP1和CP2的輸出值，并且 根據(jù)這些值來確定總線線路之一上的故障。依照本發(fā)明，依賴總線工 作狀態(tài)來進行故障檢測，亦即總線線路故障的確定。
權(quán)利要求
1. 用于驅(qū)動現(xiàn)場總線系統(tǒng)的總線的轉(zhuǎn)換電路，其特征在于用于感應(yīng)故障電流的裝置(SENS)，其包括用于確定第一總線線路(CAN-H)的第一電流(I-H)的第一裝置(R-H)，用于確定第二總線線路(CAN-L)的第二電流(I-L)的第二裝置(R-L)，以及用于基于所述第一電流(I-H)和所述第二電流(I-L)檢測故障的裝置(DET)。
2. 如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)換電路，其特征在于用于驅(qū)動總線線路(CAN-H,CAN-L )的驅(qū)動級 (HS-D，LS-D)，所述驅(qū)動級(HS-D，LS-D)被構(gòu)建為用于確定所述總 線線路(CAN-H，CAN-L)的電流的裝置。
3. 如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)換電路， 其特征在于，所述驅(qū)動級的驅(qū)動晶體管被用作用于確定電流(I-H,I-L)的裝置。
4. 如權(quán)利要求1至3之一所述的轉(zhuǎn)換電路， 其特征在于，耦合到總線線路(CAN-H,CAN-L)上的驅(qū)動級的保護二極管被用 于確定所述電流。
5. 如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)換電路， 其特征在于，各有一個電阻(R-H,R-L)耦合到所述總線線路中，以便用作用于 確定所述總線線路(CAN-H,CAN-L)的電流的裝置。
6. 如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)換電路，其中，構(gòu)建用于檢測的裝置 (CP1,CP2)，以便檢測總線線路對地的短路和/或總線線路對外部電壓的短路。
7. 如上述權(quán)利要求之一所述的轉(zhuǎn)換電路， 其特征在于，設(shè)置有用于比較電壓值的比較裝置(CP1,CP2)，其中，所述電壓 值基于所述第一電流(I-H)和所述第二電流(I-L)，并且構(gòu)建所述比 較裝置(CP1,CP2)以實施至少兩個分離的比較操作。
8. 用于確定在現(xiàn)場總線系統(tǒng)工作時的故障的方法，所述方法具有 以下步驟確定第一總線線路(CAN-H)的第一電流(I-H)， 確定第二總線線路(CAN-L)的第二電流(I-L)， 比較從所述第一電流(I-H)和所述第二電流(I-L)導(dǎo)出的值，并且當(dāng)所述比較得到故障電流時指示故障，其中，所述第一總線線路(CAN-H)和所述第二總線線路(CAN-L) 是總線系統(tǒng)的共同的總線路徑的兩條總線線路。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法， 其特征在于，所述比較包括第一比較和第二比較，其中所述第一比較的結(jié)果說 明所述總線路徑的第一故障狀態(tài)，而所述第二比較的結(jié)果說明第二故 障狀態(tài)，并且所述第一故障狀態(tài)和所述第二故障狀態(tài)涉及所述總線路 徑的不同的物理故障。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法， 其特征在于，在所述第一比較中將第二值(N2)與第一值(Nl)相比較，其中，所述第二值(N2)對應(yīng)于所述第一總線線路(CAN-H)和所述第二總 線線路(CAN-L)的電壓的平均值加上偏移電壓，而所述第一值(Nl) 對應(yīng)于CAN-H和CAN-L上的所述總線電壓的平均值，在所述第一值 (Nl)與所述第二值(N2)的確定中所述第一總線線路(CAN-H)的 電流到達。
11. 如權(quán)利要求IO所述的方法， 其特征在于，在所述第二比較中將所述第一值(Nl)與第三值(N3)相比較， 其中，所述第三值(N3)對應(yīng)于所述第一總線線路(CAN-H)與所述 第二總線線路(CAN-L)的所述電壓的平均值加上偏移電壓，而所述 第一值(Nl)對應(yīng)于CAN-H與CAN-L上的所述總線電壓的平均值， 在所述第一值(Nl)與所述第三值(N3)的確定中所述第二總線線路 (CAN-L)的電流到達。
12. 如權(quán)利要求8至11之一所述的方法，其中，依賴所述總線的發(fā)送狀態(tài)來確定所述故障。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于驅(qū)動現(xiàn)場總線系統(tǒng)的總線的轉(zhuǎn)換電路，所述轉(zhuǎn)換電路具有用于感應(yīng)故障電流的裝置，所述裝置包括用于確定第一總線線路的第一電流的第一裝置，用于確定第二總線線路的第二電流的第二裝置，以及用于基于第一電流與第二電流來檢測故障的裝置。
文檔編號H04L25/08GK101523835SQ200780037708
公開日2009年9月2日 申請日期2007年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月11日
發(fā)明者于爾根·博德, 奧拉夫·阿倫斯, 安德里亞斯·格斯, 延斯·弗呂豪夫 申請人:威伯科有限公司