(57)【要約】【課題】マスタ装置に通信バスを介してデイジーチェーン接続された複数のスレーブ装置でコモンモード電流が発生してノイズが空間に伝搬しないようにすること。【解決手段】マスタ装置としてのエアバッグＥＣＵ１２が、一対の通信バス１３でスレーブ装置としての複数のスレーブセンサ１５〜１７に接続された構成である。各スレーブセンサ１５〜１７において、ハイサイドバススイッチ２２及びローサイドバススイッチ２３の双方のトランジスタ２２ａ，２３ａがオン時に、制御回路２４がスイッチ２２の抵抗器２２ｂの両端間の電圧を検出してスイッチ２２に流れる電流値を求め、また、スイッチ２３の抵抗器２３ｂの両端間の電圧を検出してスイッチ２３に流れる電流値を求め、双方のスイッチ２２，２３に流れる電流が互いに逆相で大きさが同じとなるように、各トランジスタ２２ａ，２３ａのゲート電圧を制御する。【選択図】図２
2010258592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
差動信号を送信するマスタ装置と、このマスタ装置に一対の通信線を介してデイジーチェーン接続された複数のスレーブ装置とを有し、スレーブ装置はマスタ装置からの指令に応じて後段のスレーブ装置を接続／遮断するスイッチを一対の通信線毎に有する差動通信システムにおいて、
前記スイッチは、前記一対の通信線毎に接続されたトランジスタと、このトランジスタに従属接続された抵抗器とを備え、
前記抵抗器の両端電圧値を検出し、この検出電圧値と予め記憶された前記抵抗器の抵抗値とから前記スイッチに流れる電流値を前記一対の通信線毎に求め、これら通信線の双方の電流が逆相で大きさが同じとなるように前記トランジスタを制御する制御手段を備えたことを特徴とする差動通信システム。
【請求項２】
差動信号を送信するマスタ装置と、このマスタ装置に一対の通信線を介してデイジーチェーン接続された複数のスレーブ装置とを有し、スレーブ装置はマスタ装置からの指令に応じて後段のスレーブ装置を接続／遮断するスイッチを一対の通信線毎に有する差動通信システムにおいて、
前記スイッチは、前記一対の通信線毎に接続されたトランジスタを備え、
前記トランジスタの前記スイッチに掛かる電圧値を前記一対の通信線毎に求め、これら通信線の双方の電圧が逆相で大きさが同じとなるように前記トランジスタを制御する制御手段を備えたことを特徴とする差動通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスタ装置に通信バスを介して複数のスレーブ装置が数珠繋ぎにデイジーチェーン接続された差動通信システムに関し、特に、スレーブ装置でコモンモード電流が発生してノイズが空間伝搬されることを防止することができる差動通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の差動通信システムとして例えば特許文献１に記載のバス通信システムが有る。このシステムは、図１に示すように、マスタ装置であるエアバッグＥＣＵ（電子制御ユニット）２が、ハイサイド通信バス３ａ及びローサイド通信バス３ｂから成る通信バス３でスレーブ装置としての複数のスレーブセンサ５〜７に接続された構成となっている。この構成の説明を行うに当たって各スレーブセンサ５〜７は何れも同構成のため、スレーブセンサ５のみについて説明する。
【０００３】
スレーブセンサ５は、センサ通信回路５ａと、ハイサイドバススイッチ５ｂと、センサ５ｃと、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）５ｄと、ローサイドバススイッチ５ｅとを備えて構成されている。センサ通信回路５ａの上端側が、ハイサイド通信バス３ａに接続され、センサ通信回路５ａの下端側が、ローサイド通信バス３ｂに接続されている。このセンサ通信回路５ａは、エアバッグＥＣＵ２からの信号をセンサ５ｃ及びＲＡＭ５ｄに供給し、また、センサ５ｃからの加速度データをエアバッグＥＣＵ２へ出力する。更に、センサ通信回路５ａは、エアバッグＥＣＵ２からの信号に基づきハイサイドバススイッチ５ｂ及びローサイドバススイッチ５ｅのオン／オフの切り替えを行う。
【０００４】
ハイサイドバススイッチ５ｂは、ハイサイド通信バス３ａにおいて前段側に位置するエアバッグＥＣＵ２と後段側に位置するスレーブセンサ６とを接続するスイッチであり、ローサイドバススイッチ５ｅは、ローサイド通信バス３ｂにおいて前段側に位置するエアバッグＥＣＵ２と後段側に位置するスレーブセンサ６とを接続するスイッチであり、各々、センサ通信回路５ａの指示に従ってオン／オフの切り替えを行う。
【０００５】
このような構成によって、センサ５ｃで検出された加速度データをエアバッグＥＣＵ２へ送信したり、エアバッグＥＣＵ２からセンサ５ｃへ所望の通信用の信号を送信したり、更には、各各スレーブセンサ５〜７の故障をエアバッグＥＣＵ２で検出したりする動作を行なっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２３５８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記の特許文献１では、例えばスレーブセンサ５においてハイサイド通信バス３ａのスイッチ５ｂの抵抗Ｒ１を含むインピーダンスと、ローサイド通信バス３ｂのスイッチ５ｅの抵抗Ｒ２を含むインピーダンスとが異なる場合、ハイサイド通信バス３ａとローサイド通信バス３ｂとに流れる電流値が異なりコモンモード電流が発生する。この発生によってノイズが通信バス３から空間に伝搬し、これがラジオアンテナで受信されてラジオに雑音が生じるという問題がある。これは他のスレーブセンサ６，７においても同様に生じる。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、マスタ装置に通信バスを介してデイジーチェーン接続された複数のスレーブ装置でコモンモード電流が発生してノイズが空間に伝搬しないようにすることができる差動通信システム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】
【０００９】
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、差動信号を送信するマスタ装置と、このマスタ装置に一対の通信線を介してデイジーチェーン接続された複数のスレーブ装置とを有し、スレーブ装置はマスタ装置からの指令に応じて後段のスレーブ装置を接続／遮断するスイッチを一対の通信線毎に有する差動通信システムにおいて、前記スイッチは、前記一対の通信線毎に接続されたトランジスタと、このトランジスタに従属接続された抵抗器とを備え、前記抵抗器の両端電圧値を検出し、この検出電圧値と予め記憶された前記抵抗器の抵抗値とから前記スイッチに流れる電流値を前記一対の通信線毎に求め、これら通信線の双方の電流が逆相で大きさが同じとなるように前記トランジスタを制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、制御手段で一対の通信線の各スイッチに流れる双方の電流が逆相で同じ大きさとなるように制御するので、双方の電流が互いに打ち消し合ってコモンモード電流が発生することが無くなる。従って、従来のようにコモンモード電流の発生によってノイズが空間に伝搬し、これがラジオアンテナで受信されてラジオに雑音が生じるということが無くなる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、差動信号を送信するマスタ装置と、このマスタ装置に一対の通信線を介してデイジーチェーン接続された複数のスレーブ装置とを有し、スレーブ装置はマスタ装置からの指令に応じて後段のスレーブ装置を接続／遮断するスイッチを一対の通信線毎に有する差動通信システムにおいて、前記スイッチは、前記一対の通信線毎に接続されたトランジスタを備え、前記トランジスタの前記スイッチに掛かる電圧値を前記一対の通信線毎に求め、これら通信線の双方の電圧が逆相で大きさが同じとなるように前記トランジスタを制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、制御手段で一対の通信線の各スイッチに掛かる電圧が逆相で大きさが同じとなるように制御するので、双方の電圧が互いに打ち消し合ってコモンモード電圧が発生することが無くなる。従って、従来のようにコモンモード電圧の発生によってノイズが空間に伝搬し、これがラジオアンテナで受信されてラジオに雑音が生じるということが無くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来の差動通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る差動通信システムの構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態の差動通信システムの主要部分のインピーダンスを示す図である。
【図４】第１の実施形態の差動通信システムの変形例の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る差動通信システムの構成を示すブロック図である。
【図６】第２の実施形態の差動通信システムの主要部分のインピーダンスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。但し、本明細書中の全図において相互に対応する部分には同一符号を付し、重複部分においては後述での説明を適時省略する。
【００１５】
（第１の実施形態）
図２は、本発明の第１の実施形態に係る差動通信システムの構成を示すブロック図である。
図２に示す差動通信システム１０は、車両に搭載されており、マスタ装置としてのエアバッグＥＣＵ１２が、ハイサイド通信バス１３ａ及びローサイド通信バス１３ｂから成る通信バス１３で、スレーブ装置としての複数のスレーブセンサ１５〜１７に接続された構成となっている。
【００１６】
各スレーブセンサ１５〜１７は何れも同構成であるため、スレーブセンサ１５を代表して説明する。スレーブセンサ１５は、センサ通信回路２１と、ハイサイドバススイッチ２２と、ローサイドバススイッチ２３と、制御回路（制御手段）２４とを備えて構成されている。但し、センサ通信回路２１には、図示せぬ車両の加速度を検出するセンサ並びに、エアバッグＥＣＵ１２との通信で用いられる種々のデータを格納するＲＡＭが接続されている。
【００１７】
ハイサイドバススイッチ２２は、ハイサイド通信バス１３ａにソース−ドレイン端子が接続されたＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型のトランジスタ２２ａと、このトランジスタ２２ａに従属接続された抵抗器２２ｂとを備えて構成されている。ローサイドバススイッチ２３は、ローサイド通信バス１３ｂにソース−ドレイン端子が接続されたＭＯＳ型のトランジスタ２３ａと、このトランジスタ２３ａに接続された抵抗器２３ｂとを備えて構成されている。
【００１８】
センサ通信回路２１は、ハイサイド通信バス３ａ及びローサイド通信バス３ｂ間に接続されており、エアバッグＥＣＵ１２からの信号をＲＡＭに供給し、センサからの加速度データをエアバッグＥＣＵ１２へ送信し、更に、エアバッグＥＣＵ１２からの信号に基づきハイサイドバススイッチ２２及びローサイドバススイッチ２３のオン／オフの切り替えを制御回路２４へ出力する通信制御を行う。
【００１９】
制御回路２４は、センサ通信回路２１を経由して送られてくるエアバッグＥＣＵ１２からのスイッチのオン／オフ切替信号に応じて各トランジスタ２２ａ，２３ａをオン／オフ制御する。このオン／オフ制御によって、スレーブセンサ１５の後段に位置するスレーブセンサ１６との接続／切断が行なわれる。
【００２０】
また、制御回路２４は、各抵抗器２２ｂ，２３ｂの抵抗値を予め記憶しており、トランジスタ２２ａがオン時にハイサイドバススイッチ２２の抵抗器２２ｂの両端間の電圧を検出してハイサイドバススイッチ２２に流れる電流値を求めると共に、トランジスタ２３ａがオン時にローサイドバススイッチ２３の抵抗器２３ｂの両端間の電圧を検出してローサイドバススイッチ２３に流れる電流値を求め、双方のスイッチ２２，２３を流れる電流が互いに逆相で大きさが同じとなるように、各トランジスタ２２ａ，２３ａのゲート電圧を制御する。但し、双方の抵抗器２２ｂ，２３ｂの抵抗値は同等であるとする。
【００２１】
本実施形態の特徴は、ハイサイドバススイッチ２２及びローサイドバススイッチ２３の双方のトランジスタ２２ａ，２３ａがオン時に、制御回路２４がハイサイドバススイッチ２２の抵抗器２２ｂの両端間の電圧を検出してハイサイドバススイッチ２２に流れる電流値を求め、また、ローサイドバススイッチ２３の抵抗器２３ｂの両端間の電圧を検出してローサイドバススイッチ２３に流れる電流値を求め、双方のスイッチ２２，２３に流れる電流が互いに逆相となるように、各トランジスタ２２ａ，２３ａのゲート電圧を制御することにある。
【００２２】
これを更に図３を参照して説明する。図３において、Ｅ１及びＥ２はエアバッグＥＣＵ１２における互いに逆相の信号源であり、Ｚ１，Ｚ２はエアバッグＥＣＵ１２の内部インピーダンス、Ｚ３及びＺ４はスレーブセンサ１５のハイサイドバススイッチ２２及びローサイドバススイッチ２３のインピーダンス、Ｚ５及びＺ６はスレーブセンサ１５の各スイッチ２２，２３以外のインピーダンスである。なお、Ｃ１はスレーブセンサ１５とアース間の浮遊容量である。
【００２３】
各信号源Ｅ１，Ｅ２から逆相の電流がエアバッグＥＣＵ１２の内部インピーダンスＺ１，Ｚ２を介して流れ、更にスレーブセンサ１５の各スイッチ２２，２３を電流Ｉ１，Ｉ２として流れたとする。ここで、各スイッチ２２，２３のインピーダンスＺ３とＺ４とが異なると、各電流Ｉ１，Ｉ２が逆相以外の状態となって差が生じるので、コモンモード電流が発生してノイズが空間に伝搬する。
【００２４】
しかし、第１の実施形態では、制御回路２４で各スイッチ２２，２３に流れる電流Ｉ１，Ｉ２が互いに逆相で大きさが同じとなるように制御するので、互いに打ち消し合ってコモンモード電流が発生することが無くなる。従って、従来のように、ノイズが空間に伝搬し、これがラジオアンテナで受信されてラジオに雑音が生じるということが無くなる。
【００２５】
この第１の実施形態の変形例を図４に示す。図４に示す差動通信システム２０が図２に示した差動通信システム１０と異なる点は、各スレーブセンサ１５〜１７のハイサイドバススイッチ２２に、ハイサイド通信バス１３ａにソース−ドレイン端子が接続され、ゲート端子が制御回路２４に接続されたＭＯＳ型のトランジスタ２２ｃを備えると共に、ローサイドバススイッチ２３に、ローサイド通信バス１３ｂにソース−ドレイン端子が接続され、ゲート端子が制御回路２４に接続されたＭＯＳ型のトランジスタ２２ｃを備えて構成したことにある。
【００２６】
この構成によって、第１の実施形態とは逆にハイサイド通信バス１３ａにＬレベル、ローサイド通信バス１３ｂにＨレベルの信号が流れた場合でも、制御回路２４がハイサイドバススイッチ２２の抵抗器２２ｂの両端間の電圧を検出してハイサイドバススイッチ２２に流れる電流値を求め、また、ローサイドバススイッチ２３の抵抗器２３ｂの両端間の電圧を検出してローサイドバススイッチ２３に流れる電流値を求め、双方のスイッチ２２，２３に流れる電流が互いに逆相で大きさが同じとなるように、各トランジスタ２２ｃ，２３ｃのゲート電圧を制御する。この場合も、各スイッチ２２，２３に流れる電流が互いに打ち消し合ってコモンモード電流が発生することが無くなるので、空間へのノイズの伝搬を防止することができ、ノイズがラジオアンテナで受信されてラジオに雑音が生じるということを無くすことができる。
【００２７】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係る差動通信システムの構成を示すブロック図である。
図５に示す差動通信システム３０は、車両に搭載されており、マスタ装置としてのエアバッグＥＣＵ１２が、ハイサイド通信バス１３ａ及びローサイド通信バス１３ｂから成る通信バス１３で、スレーブ装置としての複数のスレーブセンサ３５〜３７に接続された構成となっている。
【００２８】
各スレーブセンサ３５〜３７は何れも同構成であるため、スレーブセンサ３５を代表して説明する。スレーブセンサ３５は、上述したと同様のセンサ通信回路２１と、ハイサイドバススイッチ４２と、ローサイドバススイッチ４３と、制御回路（制御手段）４４とを備えて構成されている。
【００２９】
ハイサイドバススイッチ４２は、ハイサイド通信バス１３ａにソース−ドレイン端子が接続されたＭＯＳ型のトランジスタ４２ａを備えて構成されている。ローサイドバススイッチ４３は、ローサイド通信バス１３ｂにソース−ドレイン端子が接続されたＭＯＳ型のトランジスタ４３ａを備えて構成されている。
【００３０】
制御回路４４は、センサ通信回路２１を経由して送られてくるエアバッグＥＣＵ１２からのスイッチのオン／オフ切替信号に応じて各トランジスタ４２ａ，４３ａをオン／オフ制御する。このオン／オフ制御によって、スレーブセンサ３５の後段に位置するスレーブセンサ３６との接続／切断が行なわれる。
【００３１】
また、制御回路４４は、トランジスタ４２ａがオン時にハイサイドバススイッチ４２に掛かる電圧値を求めると共に、トランジスタ４３ａがオン時にローサイドバススイッチ４３に掛かる電圧値を求め、双方のスイッチ４２，４３にかかる電圧が互いに逆相で大きさが同じとなるように、各トランジスタ４２ａ，４３ａのゲート電圧を制御する。
【００３２】
つまり、第２の実施形態の特徴は、制御回路４４がハイサイドバススイッチ４２に掛かる電圧値を求め、また、ローサイドバススイッチ４３に掛かる電圧値を求め、双方のスイッチ４２，４３に掛かる電圧が互いに逆相で大きさが同じとなるように、各トランジスタ４２ａ，４３ａのゲート電圧を制御することにある。
【００３３】
これを更に図６を参照して説明する。図６において、Ｚ１１及びＺ１２はスレーブセンサ３５のハイサイドバススイッチ４２及びローサイドバススイッチ４３のインピーダンス、Ｚ１３及びＺ１４はスレーブセンサ３５の各スイッチ４２，４３以外のインピーダンスである。
【００３４】
各信号源Ｅ１，Ｅ２から逆相で大きさが同じ電圧がエアバッグＥＣＵ１２の内部インピーダンスＺ１，Ｚ２を介してスレーブセンサ３５へ流れ、これによってスレーブセンサ３５の各スイッチ４２，４３に電圧Ｖ１，Ｖ２が掛かったとする。ここで、各スイッチ４２，４３のインピーダンスＺ１１とＺ１２とが異なると、各電圧Ｖ１，Ｖ２が逆相で大きさが異なる状態となるので、コモンモード電圧が発生してノイズが空間に伝搬する。
【００３５】
しかし、第２の実施形態では、制御回路４４で各スイッチ４２，４３に掛かる電圧Ｖ１，Ｖ２が互いに逆相で大きさが同じとなるように制御するので、双方の電圧が互いに打ち消し合ってコモンモード電流が発生することが無くなる。従って、従来のように、ノイズが空間に伝搬し、これがラジオアンテナで受信されてラジオに雑音が生じるということが無くなる。
【符号の説明】
【００３６】
１０，３０  差動通信システム
１２  エアバッグＥＣＵ
１３  通信バス
１３ａ  ハイサイド通信バス
１３ｂ  ローサイド通信バス
１５〜１７，３５〜３７  スレーブセンサ
２１  センサ通信回路
２２，４２  ハイサイドバススイッチ
２３，４３  ローサイドバススイッチ
２４，４４  制御回路
２２ａ，２３ａ，２２ｃ，２３ｃ，４２ａ，４３ａ  トランジスタ
２２ｂ，２３ｂ，４２ｂ，４３ｂ  抵抗器
【図１】
2010258592.tif 000003
【図２】
2010258592.tif 000004
【図３】
2010258592.tif 000005
【図４】
2010258592.tif 000006
【図５】
2010258592.tif 000007
【図６】
2010258592.tif 000008