(57)【要約】【課題】簡易な構成で、かつノイズの増加を抑制することができる通信システム及び該通信システムを構成する通信装置を提供する。【解決手段】通信システムは、ツイストペア線３を複数本用いてディジーチェーン型に接続された３つ以上の通信装置を備え、３つ以上の通信装置１夫々は差動信号を入出力することによって通信を行う。２本のツイストペア線３に接続された通信装置（ＥＣＵ）１は、差動信号を表す一方の電圧が印加されるべき第１端子１６ａと、前記差動信号を表す他方の電圧が印加されるべき第２端子１６ｂと、一方のツイストペア線３における一の信号線、他方のツイストペア線３における一の信号線、及び前記第１端子を電気的に接続してある第１接続部と、前記一方のツイストペア線３の他の信号線、前記他方のツイストペア線３における他の信号線、及び前記第２端子を電気的に接続してある第２接続部とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の信号線が撚り合わされたツイストペア線を複数本用いてディジーチェーン型に接続された３つ以上の通信装置を備え、該３つ以上の通信装置夫々は接続してある前記ツイストペア線の各線に印加される２つの電圧の差で表される差動信号を入出力することによって通信を行う通信システムであって、
２本の前記ツイストペア線に接続された前記通信装置は、
前記差動信号を表す一方の電圧が印加されるべき第１端子と、
前記差動信号を表す他方の電圧が印加されるべき第２端子と、
一方の前記ツイストペア線における一の信号線、他方の前記ツイストペア線における一の信号線、及び前記第１端子を電気的に接続してある第１接続部と、
前記一方のツイストペア線の他の信号線、前記他方のツイストペア線における他の信号線、及び前記第２端子を電気的に接続してある第２接続部と
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記第１接続部及び第２接続部は、回路基板に形成された配線パターンであること
を特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記第１接続部及び第２接続部は、前記回路基板の互いに異なる面に形成された配線パターンであること
を特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
少なくとも一つの前記通信装置は、入出力する差動信号の位相をシフトする移相部を備えること
を特徴とする請求項１から３までの何れか一つに記載の通信システム。
【請求項５】
前記通信装置は４つ以上あり、
連続して接続された３つの前記通信装置の内、両端の２つの前記通信装置における少なくとも一方は、前記移相部を備えてあり、
前記両端の２つの通信装置に各入出力される差動信号の位相のシフト量が互いに異なるようにしてあること
を特徴とする請求項４に記載の通信システム。
【請求項６】
連続して接続された４つの前記通信装置の内、少なくとも一組の連続する２つの前記通信装置に各入出力される差動信号の位相のシフト量が一致するようにしてあること
を特徴とする請求項５に記載の通信システム。
【請求項７】
終端の前記通信装置は、接続してあるツイストペア線を構成する一対の信号線の間に介装された終端回路を備えること
を特徴とする請求項１から６までの何れか一つに記載の通信システム。
【請求項８】
一対の信号線が撚り合わされたツイストペア線を複数本用いてディジーチェーン型に接続された３つ以上の通信装置を備え、該３つ以上の通信装置夫々は接続してある前記ツイストペア線の各線に印加される２つの電圧の差で表される差動信号を入出力することによって通信を行う通信システムであって、
２本の前記ツイストペア線に接続された通信装置夫々は、前記差動信号を表す一方の電圧が印加されるべき第１端子及び他方の電圧が印加されるべき第２端子を備え、
前記２本のツイストペア線に接続された通信装置及び該２本のツイストペア線に介装されたコネクタを備え、
該コネクタは、
一方の前記ツイストペア線における一の信号線、他方の前記ツイストペア線における一の信号線、及び前記第１端子を電気的に接続してある第１接続部と、
前記一方のツイストペア線における他の信号線、前記他方のツイストペア線における他の信号線、及び前記第２端子を電気的に接続してある第２接続部と
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項９】
少なくとも一つの前記コネクタは、
接続された前記通信装置が入出力する差動信号の位相をシフトする移相部を備えること
を特徴とする請求項８に記載の通信システム。
【請求項１０】
一対の信号線が撚り合わされた２本のツイストペア線に接続されるべき通信装置において、
差動信号を表す一方の電圧が印加されるべき第１端子と、
前記差動信号を表す他方の電圧が印加されるべき第２端子と、
一方の前記ツイストペア線における一の信号線、他方の前記ツイストペア線における一の信号線、及び前記第１端子を電気的に接続するべき第１接続部と、
前記一方のツイストペア線における他の信号線、前記他方のツイストペア線における他の信号線、及び前記第２端子を電気的に接続するべき第２接続部と
を備えることを特徴とする通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、差動信号により通信を行う通信システム及び該通信システムに用いられる通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両には多数の電子機器（通信装置）が搭載されており、各電子機器が通信線を介して接続し、相互に情報交換を行いながら協調動作することによって、車両の走行に係る制御及び車室内の快適性に係る制御等が実現される。車両に搭載された電子機器が通信を行う場合、通信プロトコルとしてＣＡＮ（Controller Area Network）が広く採用されている（非特許文献１参照）。
【０００３】
一般的にＣＡＮの通信プロトコルを採用した通信システムでは、一対の信号線が撚り合わされたツイストペア線が通信線として用いられ、各電子機器が差動信号による通信を行っている。また、一般的にＣＡＮの通信プロトコルを採用した通信システムは、バス型のネットワークトポロジーを採用している。バス型のネットワークトポロジーにおいて各電子機器は、他の電子機器と共通して通信に用いる幹線から分岐する支線に接続している。非特許文献２において支線の長さは、通信速度が１Ｍｂｐｓのとき最大３０ｃｍまでと規定されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】ＩＳＯ １１８９８−１：２００３ Road vehicles--Controller area network（ＣＡＮ）--Part1: Data link layer and physical signaling
【非特許文献２】ＩＳＯ １１８９８−２：２００３ Road vehicles--Controller area network（ＣＡＮ）--Part2: High-speed medium access unit
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のバス型のネットワークトポロジーにおいて、幹線から支線への分岐は、分岐コネクタを使用すること又は幹線となる通信線に支線となるべき通信線を圧着又は圧接することによって実現される。通信を行う通信装置の数が多くなると、幹線から支線への分岐箇所が増え、部品点数の増加等により接続コストが増大する。また、分岐箇所が増えることで、接続する手間が増える。また、分岐をする際、支線となるべき通信線は、一対の信号線の撚りを解いて幹線となる通信線に接続するため、上述のように長さが３０ｃｍまでと短い場合に撚り部分の長さが短くなり、リンギング及び電磁ノイズを含むノイズが増加する虞がある。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で、かつノイズの増加を抑制することができる通信システム及び該通信システムを構成する通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る通信システムは、一対の信号線が撚り合わされたツイストペア線を複数本用いてディジーチェーン型に接続された３つ以上の通信装置を備え、該３つ以上の通信装置夫々は接続してある前記ツイストペア線の各線に印加される２つの電圧の差で表される差動信号を入出力することによって通信を行う通信システムであって、２本の前記ツイストペア線に接続された前記通信装置は、前記差動信号を表す一方の電圧が印加されるべき第１端子と、前記差動信号を表す他方の電圧が印加されるべき第２端子と、一方の前記ツイストペア線における一の信号線、他方の前記ツイストペア線における一の信号線、及び前記第１端子を電気的に接続してある第１接続部と、前記一方のツイストペア線の他の信号線、前記他方のツイストペア線における他の信号線、及び前記第２端子を電気的に接続してある第２接続部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明にあっては、２本のツイストペア線に接続された通信装置は、差動信号を表す一方の電圧が印加されるべき第１端子を備える。当該２本のツイストペア線に接続された通信装置は、差動信号を表す他方の電圧が印加されるべき第２端子を備える。当該２本のツイストペア線に接続された通信装置は、２本のツイストペア線の一方における一の信号線、他方における一の信号線、及び第１端子を第１接続部にて電気的に接続してある。当該２本のツイストペア線に接続された通信装置は、前記ツイストペア線の一方における一の信号線、前記他方における他の信号線、及び前記第２端子を第２接続部にて電気的に接続してある。一の通信装置が送信した差動信号は、２本のツイストペア線に接続された他の通信装置夫々が備える第１接続部及び第２接続部を介して当該通信装置に接続する通信装置に伝送され、かつ、当該第１接続部及び第２接続部を介して通信部に信号が伝送される。従って、第１接続部及び第２接続部が分岐の役割を果たし、別途ツイストペア線において分岐を設ける必要がなく、当該分岐のためにツイストペア線の撚りを解く必要がないため、簡易な構成で通信装置夫々が通信することができる。また、ツイストペア線は通信装置に接続するだけであり、分岐のためにツイストペア線の撚りを解く必要がないため、リンギング及び電磁ノイズを含むノイズの増加を抑制することができる。
【０００９】
本発明に係る通信システムは、前記第１接続部及び第２接続部は、回路基板に形成された配線パターンであることを特徴とする。
【００１０】
本発明にあっては、第１接続部及び第２接続部は、回路基板に形成された配線パターンである。従って、分岐の役割を果たす第１接続部及び第２接続部を配線パターンで予め形成することができるため、例えば２本のツイストペア線に接続された通信装置に用いられる回路基板に当該配線パターンを形成することによって、より簡易な構成とすることができる。
【００１１】
本発明に係る通信システムは、前記第１接続部及び第２接続部は、前記回路基板の互いに異なる面に形成された配線パターンであることを特徴とする。
【００１２】
本発明にあっては、回路基板上に配線パターンで形成してある第１接続部及び第２接続部は、当該回路基板上の互いに異なる面に形成されている。従って、第１接続部又は第２接続部に相当する配線パターンに起因する第２接続部又は第１接続部に相当する配線パターンの迂回を防ぐことができる。
【００１３】
本発明に係る通信システムは、少なくとも一つの前記通信装置は、入出力する差動信号の位相をシフトする移相部を備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明にあっては、少なくとも一つの通信装置は、入出力する差動信号の位相をシフトする移相部を備える。従って、一の通信装置が例えば、移相部を備えている通信装置と移相部を備えていない通信装置とに接続していた場合、当該一の通信装置が信号を送信したときの反射波の位相をシフトすることができる。そのため、リンギングを抑制することができる。
【００１５】
本発明に係る通信システムは、前記通信装置は４つ以上あり、連続して接続された３つの前記通信装置の内、両端の２つの前記通信装置における少なくとも一方は、前記移相部を備えてあり、前記両端の２つの通信装置に各入出力される差動信号の位相のシフト量が互いに異なるようにしてあることを特徴とする。
【００１６】
本発明にあっては、通信装置を４つ以上備えている。また、連続して接続された３つの通信装置の内、両端の２つの通信装置における少なくとも一方は、移相部を備えてあり、当該両端の２つの通信装置に各入出力される差動信号の位相のシフト量が異なる。従って、一の通信装置が例えば、移相部を備えている通信装置と移相部を備えていない通信装置とに接続していた場合、当該一の通信装置が信号を送信したときの反射波の位相をシフトすることができる。また、一の通信装置が例えば、共に移相部を備える２つの通信装置に接続していた場合であっても、各移相部の位相のシフト量を互いに異ならせることで、当該一の通信装置が信号を送信したときの反射波の位相をシフトさせることができる。そのため、リンギングを抑制することができる。
【００１７】
本発明に係る通信システムは、連続して接続された４つの前記通信装置の内、少なくとも一組の連続する２つの前記通信装置に各入出力される差動信号の位相のシフト量が一致するようにしてあることを特徴とする。
【００１８】
本発明にあっては、連続して接続された４つの通信装置の内、少なくとも一組の連続する２つの通信装置に各入出力される差動信号の位相のシフト量は一致する。例えば、移相部を備える２つの通信装置群と、備えない２つの通信装置群とを交互に接続させて通信システムを構築したとき、連続して接続された４つの通信装置の内、連続する２つの通信装置に各入出力される差動信号の位相のシフト量が一致する。また、当該通信システムでは、連続する３つの通信装置の両端の通信装置に入出力される差動信号の位相のシフト量が異なり、当該３つの通信装置の中央が送信した差動信号におけるリンギングを抑制することができる。従って、移相部の種類を最低１種類としてリンギングを抑制した通信システムを構築することができる。
【００１９】
本発明に係る通信システムは、終端の前記通信装置は、接続してあるツイストペア線を構成する一対の信号線の間に介装された終端回路を備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明にあっては、終端の通信装置は、接続してあるツイストペア線を構成する一対の信号線の間に介装された終端回路を備える。従って、終端の通信装置は、終端回路によって入力インピーダンスの値を接続してあるツイストペア線の特性インピーダンスの値と整合することができるため、リンギングを抑制することができる。
【００２１】
本発明に係る通信システムは、一対の信号線が撚り合わされたツイストペア線を複数本用いてディジーチェーン型に接続された３つ以上の通信装置を備え、該３つ以上の通信装置夫々は接続してある前記ツイストペア線の各線に印加される２つの電圧の差で表される差動信号を入出力することによって通信を行う通信システムであって、２本の前記ツイストペア線に接続された通信装置夫々は、前記差動信号を表す一方の電圧が印加されるべき第１端子及び他方の電圧が印加されるべき第２端子を備え、前記２本のツイストペア線に接続された通信装置及び該２本のツイストペア線に介装されたコネクタを備え、該コネクタは、一方の前記ツイストペア線における一の信号線、他方の前記ツイストペア線における一の信号線、及び前記第１端子を電気的に接続してある第１接続部と、前記一方のツイストペア線における他の信号線、前記他方のツイストペア線における他の信号線、及び前記第２端子を電気的に接続してある第２接続部とを備えることを特徴とする。
【００２２】
本発明にあっては、２本のツイストペア線に接続された通信装置は、差動信号を表す一方の電圧が印加されるべき第１端子及び他方の電圧が印加されるべき第２端子を備える。また、通信システムは、２本のツイストペア線に接続された通信装置と当該２本のツイストペア線夫々とに介装されたコネクタを備える。コネクタは、２本のツイストペア線の一方における一の信号線、他方における一の信号線、及び第１端子を第１接続部にて電気的に接続してある。コネクタは、前記ツイストペア線の一方における他の信号線、前記他方における他の信号線、及び第２端子を第２接続部にて電気的に接続してある。一の通信装置が送信した差動信号は、２本のツイストペア線に接続された他の通信装置夫々が備える第１接続部及び第２接続部を介して当該通信装置に接続する通信装置に伝送され、かつ、第１接続部及び第２接続部を介して通信部に信号が伝送される。従って、第１接続部及び第２接続部が分岐の役割を果たし、別途分岐を設ける必要がないため簡易な構成で通信装置夫々が通信することができる。また、ツイストペア線はコネクタを介して通信装置に接続するだけであり、ツイストペア線において分岐を設ける必要がなく、当該分岐のためにツイストペア線の撚りを解く必要がないためリンギング及び電磁ノイズを含むノイズの増加を抑制することができる。
【００２３】
本発明に係る通信システムは、少なくとも一つの前記コネクタは、接続された前記通信装置が入出力する差動信号の位相をシフトする移相部を備えることを特徴とする。
【００２４】
本発明にあっては、少なくとも一つのコネクタは、接続された通信装置が入出力する差動信号の位相をシフトする移相部を備える。従って、例えば、一の通信装置は、移相部を備えているコネクタに接続された通信装置と、移相部を備えていないコネクタに接続された通信装置とに接続していた場合、当該一の通信装置が信号を送信したときの反射波の位相をシフトすることができる。
【００２５】
本発明に係る通信装置は、一対の信号線が撚り合わされた２本のツイストペア線に接続されるべき通信装置において、差動信号を表す一方の電圧が印加されるべき第１端子と、前記差動信号を表す他方の電圧が印加されるべき第２端子と、一方の前記ツイストペア線における一の信号線、他方の前記ツイストペア線における一の信号線、及び前記第１端子を電気的に接続するべき第１接続部と、前記一方のツイストペア線における他の信号線、前記他方のツイストペア線における他の信号線、及び前記第２端子を電気的に接続するべき第２接続部とを備えることを特徴とする。
【００２６】
本発明にあっては、第１端子は、差動信号を表す一方の電圧が印加される。第２端子は、差動信号を表す他方の電圧が印加される。第１接続部は、２本のツイストペア線の一方における一の信号線、他方における一の信号線、第１端子を電気的に接続する。第２接続部は、前記ツイストペア線の一方における他の信号線、前記他方における他の信号線、及び第２端子を電気的に接続する。従って、例えば複数の通信装置と通信をする際に、第１接続部及び第２接続部が、通信線における分岐の役割を果たすため、簡易な構成で各通信装置と通信をすることができる。また、例えば複数の通信装置と通信をする際に、ツイストペア線は一の通信装置と接続するだけであり、複数の通信装置と接続するために分岐を設ける必要がなく、当該分岐のために撚りを解く必要がないため、リンギング及び電磁ノイズを含むノイズの増加を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、簡易な構成で、かつノイズの増加を抑制することができる通信システムを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施の形態１における通信システムの全体の構成を示す模式図である。
【図２】ＥＣＵの構成を示すブロック図である。
【図３】接続部の構成を示す説明図である。
【図４】終端ＥＣＵの構成を示すブロック図である。
【図５】実施の形態２におけるＥＣＵの構成を示すブロック図である。
【図６】接続部の構成を示す説明図である。
【図７】実施の形態３における通信システムの全体の構成を示す模式図である。
【図８】ＥＣＵの構成を示すブロック図である。
【図９】実施の形態４における通信システムの全体の構成を示す模式図である。
【図１０】実施の形態５におけるオス型コネクタの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
【００３０】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１における通信システムの全体の構成を示す模式図である。実施の形態１における通信システムは、車両に搭載される複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit）１と、同じく車両に搭載される２つの終端ＥＣＵ２と、複数のツイストペア線３とを備える。通信システムは、複数のツイストペア線３によってディジーチェーン型にＥＣＵ１及び終端ＥＣＵ２を接続してあり、両端が終端ＥＣＵ２で、中途に複数のＥＣＵ１が配されている。なお、図１においては、複数のＥＣＵ１は夫々、１ａ〜１ｅの符号を付して区別し、２つの終端ＥＣＵ２は夫々、２ａ及び２ｂの符号を付して区別する。同様に、複数のツイストペア線３は夫々、３ａ〜３ｆの符号を付して区別する。即ち、図１における通信システムは、終端ＥＣＵ２ａを一端とし、ＥＣＵ１ａ〜１ｅ、及び終端ＥＣＵ２ｂが順に、ツイストペア線３ａ〜３ｆを介して直列的に接続している。また、ＥＣＵ１及び終端ＥＣＵ２は、本発明における通信装置に相当する。
【００３１】
ツイストペア線３は、一対の信号線が撚り合わされた通信線であり、絶縁体による被覆の有無は問わない。また、ＥＣＵ１は、２本のツイストペア線３とコネクタを介して接続されており、当該コネクタについては後述する。このように構成された通信システムにおいて、ＥＣＵ１及び終端ＥＣＵ２は夫々、接続してあるツイストペア線３に差動信号を出力又は当該ツイストペア線から差動信号を入力することによって、他のＥＣＵ１及び終端ＥＣＵ２と通信を行う。
【００３２】
図２は、ＥＣＵ１ａの構成を示すブロック図である。ＥＣＵ１ａは、２本のツイストペア線３ａ及び３ｂと、コネクタ４を介して接続している。コネクタ４は、２本のツイストペア線３ａ及び３ｂと接続しているオス型コネクタ４２と、ＥＣＵ１と接続しているメス型コネクタ４１とを有している。メス型コネクタ４１は、端子として４つのピンを有しており、後述のＥＣＵ１が備える接続部１７と接続している。なお、実施の形態１においてコネクタ４は、オス型コネクタ４２が２本のツイストペア線３ａ及び３ｂと接続し、メス型コネクタ４１がＥＣＵ１と接続している例を説明したが、接続関係が逆であってもよい。即ち、メス型コネクタ４１が２本のツイストペア線３ａ及び３ｂと接続し、オス型コネクタ４２がＥＣＵ１と接続していてもよい。また、実施の形態１においてはＥＣＵ１ａの構成を説明するが、他のＥＣＵ１ｂ〜１ｅは、ＥＣＵ１ａと同様の構成であるため説明を省略する。
【００３３】
ＥＣＵ１は回路基板を備え、当該回路基板上に制御部１１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３、入力部１４、出力部１５、ドライバ１６、及び接続部１７等が実装されている。制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の演算処理装置を用いて構成されるものであり、ＲＯＭ１２に記憶された制御プログラムを読み出して実行することにより種々の制御処理を行うことができる。
【００３４】
ＲＯＭ１２は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）又はフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ素子で構成されるものであり、制御部１１にて実行される制御プログラム及び制御部１１が行う処理に必要な情報等が予め記憶されている。ＲＡＭ１３は、例えばＳＲＡＭ（Static RAM）又はＤＲＡＭ（Dynamic RAM）等のメモ
リ素子で構成されるものであり、制御部１１の処理に伴って生成された情報及び他のＥＣＵ１ｂ〜１ｅとの間で送受信する情報等の種々の情報が記憶される。
【００３５】
入力部１４は、例えば車両の車速センサ若しくは温度センサ等のセンサ、又は、車両の内外に配置された操作用の種々のスイッチ等の入力装置からの信号が入力され、入力信号のサンプリング又はＡ／Ｄ変換等の処理を行って得られた情報を制御部１１へ与える。出力部１５は、例えばモータ又はランプ等の負荷が接続され、制御部１１からの指示に応じてこれらの負荷を駆動する駆動信号を出力する。なお、ＥＣＵ１ａは必ずしも入力部１４及び出力部１５の両方を備える必要はなく、いずれか一方のみを備える構成であってよい。
【００３６】
ドライバ１６は、他のＥＣＵ１ｂ〜１ｅと終端ＥＣＵ２との間でＣＡＮプロトコルに従った情報の送受信を行うものであり、一対の端子１６ａ及び１６ｂを有している。一対の端子１６ａ及び１６ｂは、後述の接続部１７及びコネクタ４を介して２本のツイストペア線３ａ及び３ｂと電気的に接続している。具体的には、ツイストペア線３ａに含まれる一の信号線３１ａ及びツイストペア線３ｂに含まれる一の信号線３１ｂが端子１６ａと電気的に接続し、ツイストペア線３ａに含まれる他の信号線３２ａ及びツイストペア線３ｂに含まれる他の信号線３２ｂが端子１６ｂと電気的に接続している。
【００３７】
また、ドライバ１６は、送信部１６ｃ及び受信部１６ｄを備えている。ドライバ１６は、制御部１１から与えられた送信情報をＣＡＮプロトコルに応じた送信用のデータ（フレーム）に変換して送信部１６ｃへ与える。ドライバ１６の送信部１６ｃは、与えられた送信データの各ビットの値（０（ドミナント）又は１（レセシブ））に応じて、接続部１７及びコネクタ４を介して接続する２本のツイストペア線３ａ及び３ｂに差動信号を出力する。送信部１６ｃは、ドミナントの信号を送信するときは、ツイストペア線を構成する一対の信号線間の電位差が２Ｖとなるように、一対の端子１６ａ及び１６ｂ夫々に異なる電圧値を印加することで差動信号を出力する。送信部１６ｃは、レセシブの信号を送信するときは、当該電位差が０Ｖとなるように、一対の端子１６ａ及び１６ｂ夫々に同じ電圧値を印加することで差動信号を出力する。なお、一対の端子１６ａ及び１６ｂの一方は第１端子に相当し、他方は第２端子に相当する。
【００３８】
またドライバ１６の受信部１６ｄは、一対の端子１６ａ及び１６ｂ間の電位差を検知することによって、ツイストペア線３ａ及び３ｂ上に送信された信号がドミナント又はレセシブのいずれに対応する信号であるかを判定し、各ビットがドミナント又はレセシブで表されるデータの受信を行う。ドライバ１６は、受信部１６ｄにて受信したデータを制御部１１へ与える。またドライバ１６は、送信部１６ｃにて自らが送信したデータを受信部１６ｄにて受信し、送信データと受信データとが一致しない場合（送信データのレセシブが受信データにてドミナントに変化していた場合）、他のＥＣＵ１ｂ〜１ｅ又は終端ＥＣＵ２によってデータ送信されていることを検知し、アービトレーションの処理を行う。なおＥＣＵ１ａが行うアービトレーションの処理は、従来のＣＡＮプロトコルによるものと同じであるため、詳細な説明を省略する。
【００３９】
接続部１７は、回路基板上に形成された配線パターンであり、ドライバ１６が有する一対の端子１６ａ及び１６ｂと、メス型コネクタ４１の４つのピンとを電気的に接続している。以下に、接続部１７の具体的な構成を説明する。
【００４０】
図３は、接続部１７の構成を示す説明図である。図３には、直方体状のメス型コネクタ４１と、ＥＣＵ１に備えられる平板状の回路基板１８とが模式的に表されている。メス型コネクタ４１は例えば、長手方向を回路基板１８の一端縁に沿わせ、回路基板１８の一面から垂直に立ち上がるように固定されている。回路基板１８の表裏面には、ドライバ１６の各端子１６ａ及び１６ｂ（図示略）と接続している配線パターン１８ａ及び１８ｂが、メス型コネクタ４１を設けた一端縁に向けて形成されている。配線パターン１８ａは、メス型コネクタ４１の近くで二又に分岐され、配線パターン１７ａ及び１７ｂを形成している。同様に、配線パターン１８ｂは、メス型コネクタ４１の近くで二又に分岐され、配線パターン１７ｃ及び１７ｄを形成している。ここで、分岐部分を含む配線パターン１７ａ〜１７ｄが接続部１７を構成している。
【００４１】
メス型コネクタ４１は、長手方向に並設された４つのピン４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、及び４１ｄを有している。ピン４１ａ〜４１ｄの一端側は、メス型コネクタ４１に埋設されている。ピン４１ａの一端には、信号線３１ａがオス型コネクタ４２を介して接続され、ピン４１ｂの一端には、オス型コネクタ４２を介して信号線３２ａが接続されている。同様にピン４１ｃの一端には、オス型コネクタ４２を介して信号線３１ｂが接続され、ピン４１ｄの一端には、オス型コネクタ４２を介して信号線３２ｂが接続されている。また、ピン４１ａ〜４１ｄの他側は、回路基板１８の表面を平行に延び、略直角に屈曲されて表面に向けてあり、ピン４１ａ及び４１ｃの他端は、回路基板１８の表面で配線パターン１７ａ及び１７ｂに接続されている。ピン４１ｂ及び４１ｄの他端は、回路基板１８を貫通して裏面まで達し、配線パターン１７ｃ及び１７ｄに接続されている。
【００４２】
このように接続部１７を構成することにより、配線パターン１７ａ及び１７ｂによって、ピン４１ａ、ピン４１ｃ、及び図示しないドライバ１６の一の端子１６ａ夫々を電気的に接続している。即ち配線パターン１７ａ及び１７ｂは、ピン４１ａ及びピン４１ｃを介して、ツイストペア線３ａにおける一の信号線３１ａ、ツイストペア線３ｂにおける一の信号線３１ｂ、及び一の端子１６ａを電気的に接続している。同様に、配線パターン１７ｃ及び１７ｄによって、ピン４１ｂ、ピン４１ｄ、及び図示しないドライバ１６の他の端子１６ｂ夫々を電気的に接続している。即ち配線パターン１７ｃ及び１７ｄは、ピン４１ｂ及びピン４１ｄを介して、ツイストペア線３ａにおける他の信号線３２ａ、ツイストペア線３ｂにおける他の信号線３２ｂ、及び他の端子１６ｂを電気的に接続している。なお、配線パターン１７ａ及び１７ｂ並びに１７ｃ及び１７ｄの各組は、第１接続部及び第２接続部に相当する。
【００４３】
図４は、終端ＥＣＵ２の構成を示すブロック図である。終端ＥＣＵ２は、制御部２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、入力部２４、出力部２５、ドライバ２６、及び終端回路２７等を備えて構成される。ここで、制御部２１、ＲＯＭ２２、及びＲＡＭ２３は、図２中の制御部１１、ＲＯＭ１２、及びＲＡＭ１３と夫々同様に作用するため、説明を省略する。また、入力部２４、出力部２５、及びドライバ２６は、図２中の入力部１４、出力部１５、及びドライバ１６夫々と同様であるため説明を省略する。なお、終端ＥＣＵ２は、一本のツイストペア線３と接続する。
【００４４】
終端回路２７は、ドライバ２６と接続してあるツイストペア線３との間に配され、当該ツイストペア線３に含まれる一対の信号線の間に２つの抵抗２７ａを含む直列回路を含んで構成されている。また、終端回路２７は、コンデンサ２７ｂを備える。コンデンサ２７ｂについては、一端は２つの抵抗２７ａの間に接続し、他端は接地している。このように構成された終端回路２７は、ＣＡＮプロトコルにおける所謂スプリットターミネーションであり、ドライバ２６への入力インピーダンスと、接続しているツイストペア線３の特性インピーダンスとを整合する。なお、終端回路２７は、終端抵抗であればよく、スプリットターミネーション以外で構成されていてもよい。
【００４５】
以上の構成の通信システムにおいては、一のＥＣＵ１又は終端ＥＣＵ２が差動信号を送信したとき、他のＥＣＵ１は、接続している一方のツイストペア線３から差動信号を受信する。そのとき、例えば当該差動信号はピン４１ａ及び４１ｂ（又は４１ｃ及び４１ｄ）を介して配線パターン１７ａ及び１７ｂ（又は１７ｃ及び１７ｄ）に伝送された後、配線パターン１８ａ及び１８ｂを介してドライバ１６に入力される。また、差動信号は、配線パターン１７ａ及び１７ｂ（又は１７ｃ及び１７ｄ）に伝送されるとき、各分岐部分によって配線パターン１７ｃ及び１７ｄ（又は１７ａ及び１７ｂ）に伝送され、ピン４１ｃ及び４１ｄ（又は４１ａ及び４１ｂ）を介して接続している他方のツイストペア線３に伝送される。例えば、終端ＥＣＵ２ａが出力した差動信号は、ツイストペア線３ａを介してＥＣＵ１ａに送信される。当該差動信号は、ＥＣＵ１ａが備える配線パターン１７ａ及び１７ｂを伝送し、配線パターン１８ａ及び１８ｂを介してＥＣＵ１ａが備えるドライバ１６に入力される。また当該差動信号は、配線パターン１７ｃ及び１７ｄを伝送し、ツイストペア線３ｂを介してＥＣＵ１ｂに送信される。同様に、当該差動信号は、ＥＣＵ１ｂからＥＣＵ１ｃ、ＥＣＵ１ｃからＥＣＵ１ｄ、ＥＣＵ１ｄからＥＣＵ１ｅ、及びＥＣＵ１ｅから終端ＥＣＵ２ｂに順次伝送される。従って、ＥＣＵ１における接続部１７が分岐の役割を果たし、別途ツイストペア線３において分岐を設ける必要がないため、簡易な構成でＥＣＵ１及び終端ＥＣＵ２夫々が通信可能な通信システムを構築することができる。また、ＥＣＵ１と接続するツイストペア線３は、分岐のために撚りを解く必要がないため、リンギング及び電磁ノイズを含むノイズの増加を抑制することができる。また、接続部１７は回路基板１８に配線パターン１７ａ〜１７ｄとして形成されているため、分岐回路等を設ける必要がなく、より簡易な構成とすることができる。更に、配線パターン１７ａ〜１７ｄは回路基板１８の異なる面に形成されているため、各配線パターンの迂回を防ぐことができる。
【００４６】
（実施の形態２）
実施の形態１においては、ＥＣＵ１の接続部１７が、ドライバ１６と、２本のツイストペア線３夫々とを電気的に接続していることを説明した。実施の形態２においては、コネクタ４が接続部１７に相当する機能を有する例を説明する。なお、以下で説明する構成及び作用を除くその他の構成及び作用は上述の実施の形態１と同様であるため、同様の構成に関する詳細な説明及びその作用効果の説明は簡潔のため省略する。
【００４７】
図５は、実施の形態２におけるＥＣＵ１ａの構成を示すブロック図である。メス型コネクタ４１は接続部４３を有しており、ドライバ１６が有する一対の端子１６ａ及び１６ｂと、２本のツイストペア線３ａ及び３ｂ夫々とを当該接続部４３にて電気的に接続している。以下に接続部４３の具体的な構成を説明する。
【００４８】
図６は、接続部４３の構成を示す説明図である。メス型コネクタ４１には、接続部４３が設けられている。ここで、図６においては、接続部４３の構成を明示するためにメス型コネクタ４１の外殻を二点鎖線で示してある。
【００４９】
接続部４３は、ピン４３ａ及び４３ｂを備える。ピン４３ａ及び４３ｂは、互いに接触しないようにメス型コネクタ４１の立ち上がり方向に離隔して配されている。ピン４３ａ及び４３ｂは、一端側は、回路基板１８の表面を平行に延び、略直角に屈曲されて表面に向けてあり、ピン４３ａ及び４３ｂの一端は、回路基板１８の表面で配線パターン１８ａ及び１８ｂに接続されている。ピン４３ａ及び４３ｂの他側は、メス型コネクタ４１の外殻内で二又に分岐している。ピン４３ａの分岐した２つの先端は、メス型コネクタ４１を介して信号線３１ａ及び３１ｂに接続し、ピン４３ｂの分岐した２つの先端は、オス型コネクタ４１を介して信号線３２ａ及び３２ｂと接続している。
【００５０】
このように構成されたピン４３ａは、配線パターン１８ａを介して、ツイストペア線３ａにおける一の信号線３１ａ、ツイストペア線３ｂにおける一の信号線３１ｂ、及び一の端子１６ａを電気的に接続している。また、ピン４３ｂは、配線パターン１８ｂを介して、ツイストペア線３ａにおける他の信号線３２ａ、ツイストペア線３ｂにおける他の信号線３２ｂ、及び他の端子１６ｂを電気的に接続している。なお、実施の形態２においてピン４３ａ及び４３ｂは、本発明における第１接続部及び第２接続部に相当する。
【００５１】
以上の構成における通信システムにおいては、コネクタ４における接続部４３が分岐の役割を果たし、別途ツイストペア線３において分岐を設ける必要がないため、簡易な構成でＥＣＵ１及び終端ＥＣＵ２夫々が通信可能な通信システムを構築することができる。また、ＥＣＵ１と接続するツイストペア線３は、分岐のために撚りを解く必要がないため、リンギング及び電磁ノイズを含むノイズの増加を抑制することができる。
【００５２】
なお、実施の形態２においては、配線パターン１８ａ及び１８ｂは、回路基板１８の互いに異なる面に形成されていてもよい。
【００５３】
（実施の形態３）
実施の形態３においては、上述の実施の形態１及び２の通信システムの構成に加えて、ＥＣＵ１が入出力する差動信号の位相をシフトする構成を用いることによって、リンギングを抑制することができる通信システムの例を説明する。なお、以下で説明する構成及び作用を除くその他の構成及び作用は上述の実施の形態１及び２と同様であるため、同様の構成に関する詳細な説明及びその作用効果の説明は簡潔のため省略する。
【００５４】
図７は、実施の形態３に通信システムの全体の構成を示す模式図である。実施の形態３において、ＥＣＵ１は、差動信号の位相をシフトする移相部５を備える。具体的には、ＥＣＵ１ａ、１ｃ、及び１ｄが移相部５を備える。ここで、ＥＣＵ１ａ及びＥＣＵ１ｄが備える移相部５を第１移相部５ａとし、ＥＣＵ１ｃが備える移相部５を第２移相部５ｂと区別する。第１移相部５ａ及び第２移相部５ｂは、差動信号の位相を互いに異なる位相にシフトする。即ち、第１移相部５ａを備えるＥＣＵ１ａ及び１ｄと、第２移相部５ｂを備えるＥＣＵ１ｃとが夫々入出力する差動信号の位相のシフト量が互いに異なる。第１移相部５ａ及び第２移相部５ｂは例えば、一方の位相が他方の素数倍の位相になるように構成する。なお、移相部５を備えていないＥＣＵ１にあっては、入出力する差動信号の位相のシフト量は０である。また、第１移相部５ａ及び第２移相部５ｂの具体的な構成については後述する。
【００５５】
図８は、ＥＣＵ１ａの構成を示すブロック図である。実施の形態３においては、ＥＣＵ１ａは、ドライバ１６及び接続部１７の間の２本の配線パターンに第１移相部５ａが介装されている。第１移相部５ａは、各配線パターンに介装されている２つのディレイライン５１を含んで構成される。ディレイライン５１は、ドライバ１６が入出力する差動信号を遅延させることによって、当該差動信号の位相をシフトする。
【００５６】
なお、第２移相部５ｂを備えるＥＣＵ１ｃは、当該第２移相部５ｂにおいて差動信号を遅延させる程度が第１移相部５ａによって遅延させる程度と異なるだけであり、ＥＣＵ１ａと同様の構成であるため、説明を省略する。また、ＥＣＵ１ｄは、ＥＣＵ１ａと同様の構成であり、ＥＣＵ１ｂ及び１ｅは上述の実施の形態１及び２におけるＥＣＵ１の構成と同様であるため、説明を省略する。
【００５７】
このように構成された通信システムにおいては、一のＥＣＵ１から送信された差動信号が、他のＥＣＵ１に伝送したときに生ずるリンギングの影響を抑制することができる。以下に、実施の形態３における通信システムによってリンギングの影響を抑制することができる例を説明する。
【００５８】
図７中の連続して接続する３つのＥＣＵ１ａ、１ｂ、及び１ｃの内、中央のＥＣＵ１ｂにて差動信号が出力されたとき、当該差動信号はツイストペア線３ｂ及び３ｃを介して、両端のＥＣＵ１ａ及びＥＣＵ１ｃに到達する。ＥＣＵ１ａ及びＥＣＵ１ｃに到達した差動信号は、インピーダンスの不整合の程度に応じて一部が反射し、反射波となる。例えば、接続部１７、ドライバ１６の一対の端子１６ａ及び１６ｂ等の部分で反射波が生じる。一般に、ドライバ１６の入力インピーダンスは回路基板１８の配線パターンが有する特性インピーダンスと比べて極めて高い。そのため、インピーダンスの不整合の程度が大きくなり、当該一対の端子１６ａ及び１６ｂ部分では、ＥＣＵ１ａ及びＥＣＵ１ｃに到達した差動信号の大部分が反射波となる。以上のようにして生じた反射波は、ツイストペア線３ｂ及び３ｃを介してＥＣＵ１ｂに到達する（図７中の破線の矢印参照）。このとき、ツイストペア線３ｂ及び３ｃを伝わる反射波が同位相であった場合、合成波の振幅が大きくなり、リンギングの影響が大きくなる。
【００５９】
実施の形態３においては、ＥＣＵ１ａが備える第１移相部５ａ及びＥＣＵ１ｃが備える第２移相部５ｂは、差動信号を遅延させる程度が異なる。即ち、上述の各反射波の位相が異なるため、同位相のときと比べて合成波の振幅を小さくすることができ、ＥＣＵ１ａ、ＥＣＵ１ｂ、及びＥＣＵ１ｃ間の通信においてリンギングの影響を抑制することができる。なお、ＥＣＵ１ｂが出力した差動信号は、ＥＣＵ１ｄ及び１ｅ等にも到達し、同様に反射波が生ずる。また、終端ＥＣＵ２ａ及び２ｂにおいても反射波が生ずるが、各終端ＥＣＵ２は終端回路２７を有しているため、当該反射波はＥＣＵ１ｂに対して影響が少ない。
【００６０】
また、連続して接続された３つのＥＣＵ１となりうる全ての組み合わせについて、少なくとも一方が移相部５を備え、両端のＥＣＵ１が入出力する差動信号の位相のシフト量を異ならせることで、通信システム全体でリンギングの影響を抑制することができる。連続して接続された３つのＥＣＵ１となりうる全ての組み合わせとは例えば、図７中において、ＥＣＵ１ａ、１ｂ、及び１ｃと、ＥＣＵ１ｂ、１ｃ、及び１ｄと、ＥＣＵ１ｃ、１ｄ、及び１ｅとの３組である。ＥＣＵ１ｂ、１ｃ、及び１ｄの組では、ＥＣＵ１ｂは移相部５を備えず、ＥＣＵ１ｄは移相部５を備えているため、両端のＥＣＵ１が入出力する差動信号の位相のシフト量が異なる。ＥＣＵ１ｃ、１ｄ、及び１ｄの組では、ＥＣＵ１ｃは移相部５を備え、ＥＣＵ１ｅは移相部５を備えていないため、両端のＥＣＵ１が入出力する差動信号の位相のシフト量が異なる。このように構成された通信システムにおいては、各ＥＣＵ１が差動信号を出力したとき、出力したＥＣＵ１に各接続するＥＣＵ１又は終端ＥＣＵ２は夫々、入出力する差動信号の位相のシフト量が異なるため、反射波の位相が異なる。そのため、通信システム全体でリンギングの影響を抑制することができる。
【００６１】
以上の構成における通信システムは、簡易な構成で、かつリンギングの影響を抑制することができる。なお、実施の形態３においては、第１移相部５ａ及び第２移相部５ｂ等の位相をシフトさせる構成は、ディレイラインを用いて構成されている例を示したが、それ以外であってもよい。例えば、直列に接続された抵抗及びシュミットトリガと、当該抵抗及びシュミットトリガの間に一端が接続され、他端が接地されているコンデンサとを用いて構成されていてもよい。また例えば、複数の論理ゲートを含んで構成された所謂ゲートディレイを用いて構成されていてもよい。
【００６２】
（実施の形態４）
実施の形態３においては、第１移相部５ａ及び第２移相部５ｂの２種類の差動信号の位相をシフトする構成を用いた。実施の形態４においては、１種類の移相部５を用いる例を説明する。なお、以下で説明する構成及び作用を除くその他の構成及び作用は上述の実施の形態３と同様であるため、同様の構成に関する詳細な説明及びその作用効果の説明は簡潔のため省略する。
【００６３】
図９は、実施の形態４における通信システムの全体の構成を示す模式図である。図９における通信システムにおいて、ＥＣＵ１ａ、１ｂ、１ｅは、移相部５を備え、ＥＣＵ１ｃ及び１ｄは、当該構成を備えていない。移相部５は、移相部５ａ及び５ｂと同様にディレイライン等を含んで構成されている。ここで、連続して接続されたＥＣＵ１ａ〜１ｄの４つの通信装置の内、連続する２つのＥＣＵ１ａ及び１ｂの組と、ＥＣＵ１ｃ及び１ｄの組との各組において、入出力される差動信号の位相のシフト量が夫々同じである。このとき、ＥＣＵ１ａ〜１ｄ内で、連続して接続された３つのＥＣＵ１となりうる全ての組み合わせは、ＥＣＵ１ａ、１ｂ、及び１ｃの組と、ＥＣＵ１ｂ、１ｃ、及び１ｄの組とである。３つのＥＣＵ１における各組の両端のＥＣＵ１は、一方が移相部５を備え、他方が備えていないため、両端ＥＣＵ１が入出力する差動信号の位相のシフト量が異なる。従って、連続して接続された３つのＥＣＵ１の各組におけるリンギングの影響を抑制することができる。即ち、連続して接続されたＥＣＵ１ａ〜１ｄにおけるリンギングの影響を抑制することができる。また、１種類の移相部５だけでリンギングの影響を抑制することができる。
【００６４】
また、連続して接続された４つのＥＣＵ１又は終端ＥＣＵ２となりうる全ての組み合わせで、少なくとも一組の連続する２つのＥＣＵ１又は終端ＥＣＵ２の各入出力される差動信号の位相のシフト量を一致させることで、よりリンギングの影響を抑制することができる。
【００６５】
以上の構成における通信システムは、簡易な構成で、かつリンギングの影響を抑制することができる。また、１種類の移相部５を用いるだけでリンギングの影響を抑制することが可能な通信システムを構築することができる。
【００６６】
（実施の形態５）
上述の実施の形態３及び４においては、差動信号の位相をシフトする構成はＥＣＵ１内に設けられていた。実施の形態５においては、コネクタ４内に設ける例を説明する。なお、以下で説明する構成及び作用を除くその他の構成及び作用は上述の実施の形態３及び４と同様であるため、同様の構成に関する詳細な説明及びその作用効果の説明は簡潔のため省略する。
【００６７】
図１０は、実施の形態５におけるオス型コネクタ４２の構成を示すブロック図である。オス型コネクタ４２は、接続してあるツイストペア線３に含まれる各信号線に接続する端子４２ａと、メス型コネクタ４１が有するピンと電気的に接続する端子４２ｃとを備える。また、オス型コネクタ４２は、端子４２ａ及び端子４２ｃの間に介装された遅延素子４２ｂを備えている。遅延素子４２ｂは、例えばディレイライン等で構成されている。また、遅延素子４２ｂは、リード線等を有しており、当該リード線を端子４２ａ及び端子４２ｃ夫々に半田付け、圧着、又は圧接等により接続している。
【００６８】
このように構成されたオス型コネクタ４２をメス型コネクタ４１に接続し、ツイストペア線３をＥＣＵ１に接続することによって、ドライバ１６から出力される差動信号の位相をシフトすることができる。なお、一本のツイストペア線３が接続されている端子４２ａに接続されている２つの遅延素子４２ｂは、本発明における移相部に相当する。
【００６９】
また、実施の形態５においては、上述のオス型コネクタ４２に接続されているＥＣＵ１は、実施の形態３及び４における移相部５を設けていない。
【００７０】
以上の構成における通信システムは、実施の形態３及び４と同様に、簡易な構成で、かつリンギングの影響を抑制することができる。
【００７１】
なお、実施の形態１〜５における通信システムは、ＥＣＵ１が５つ備えられる構成を示したが、それ以外の数であってもよい。
【００７２】
また、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７３】
１  ＥＣＵ（通信装置）
２  終端ＥＣＵ（通信装置）
３  ツイストペア線
４  コネクタ
５  移相部
５ａ  第１移相部
５ｂ  第２移相部
１６  ドライバ
１６ａ，１６ｂ  端子（第１端子、第２端子）
１７  接続部
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ  配線パターン（第１接続部、第２接続部）
２７  終端回路
４１  メス型コネクタ
４２  オス型コネクタ
４２ｂ  遅延素子
４３  接続部
４３ａ，４３ｂ  ピン（第１接続部、第２接続部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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