(57)【要約】【課題】通信の品質を向上させること。【解決手段】送信側１０からの複数のパルス幅を有する信号を伝送路１１Ａである、ツイストペア線の線路１１，１３及び中間コネクタ１２を介して受信側１４に伝送する際、線路１１に形成された反射波遅延手段としての反射波遅延部１５により、信号の進行波１１ａが反射して発生する反射波１１ｂを、進行波１１ａの最小パルス幅のλ／４時間となるように遅延させ、進行波１１ａに対し波形の乱れを生じさせる反射波１１ｂの影響を小さくし、合成波１１ｃの正の振幅と負の振幅の各々の周期（半周期）での時間差を小さくして合成波１１ｃのジッタが少なくなるようにした。【選択図】図１
2008054100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信側からの複数のパルス幅を有する信号をツイストペア線からなる伝送路を介して受信側に伝送する信号伝送装置であって、
前記伝送路に、前記信号の進行波を所定時間遅延させて前記送信側に反射させる反射波遅延手段が形成されている
ことを特徴とする信号伝送装置。
【請求項２】
前記反射波遅延手段は、前記伝送路に挿入されるインダクタであることを特徴とする請求項１に記載の信号伝送装置。
【請求項３】
前記反射波遅延手段は、所定幅の撚り空間で形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の信号伝送装置。
【請求項４】
前記反射の遅延時間は、前記複数のパルス幅のうち、最小のパルス幅のλ／４であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の信号伝送装置。
【請求項５】
前記反射は、少なくとも前記伝送路に設けられている中継コネクタでの前記ツイストペア線の撚り戻しによるインピーダンス不整合によるものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の信号伝送装置。
【請求項６】
送信側からの複数のパルス幅を有する信号をツイストペア線からなる伝送路を介して受信側に伝送する信号伝送方法であって、
前記伝送路に形成された反射波遅延手段により、前記信号の進行波を所定時間遅延させて前記送信側に反射させる
ことを特徴とする信号伝送方法。
【請求項７】
前記反射波遅延手段は、前記伝送路に挿入されるインダクタであることを特徴とする請求項６に記載の信号伝送方法。
【請求項８】
前記反射波遅延手段は、所定幅の撚り空間で形成されたものであることを特徴とする請求項６に記載の信号伝送方法。
【請求項９】
前記反射の遅延時間は、前記複数のパルス幅のうち、最小のパルス幅のλ／４であることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の信号伝送方法。
【請求項１０】
前記反射は、少なくとも前記伝送路に設けられている中継コネクタでの前記ツイストペア線の撚り戻しによるインピーダンス不整合によるものであることを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載の信号伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両に搭載される車載機器に電気的信号を伝える信号伝送装置及び信号伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載機器に電気的信号を伝える信号伝送装置として、一対の被覆電線を撚り合わせたツイストペア線が広く使用されている。ツイストペア線は、一対の被覆電線を平行ないし略平行に並べた平行線に比べて、電磁誘導による電磁的ノイズの影響を受けづらく、通信の信頼性が高いという特性がある。
【０００３】
このようなツイストペア線を用いた信号伝送装置として、たとえば先端にコネクタの端子収容室に挿入される端子が接続された３組のツイストペア線を有し、端子側のツイストペア線がそれぞれ１／３ピッチずつ位相がずれるように撚りが戻されたものがある。
【０００４】
ところが、このような信号伝送装置では、コネクタに接続されるツイストペア線の撚りが戻されると、誘導起電力が互いに加算されてノイズ電圧が増加し、キャパシタンスが大きくなってノイズ電流が増加し、電磁誘導及び静電誘導によるノイズが発生して、車載機器が誤作動するというおそれがある。
【０００５】
また、コネクタに接続されるツイストペア線が複数あると、識別のために隣り合うツイストペア線を着色しなければならず、電線の種類が多くなりコストが高くなるという問題もある。
【０００６】
このような問題を解消するために、特許文献１では、複数の電線を撚り合わせて形成したツイストペア線の少なくとも一側にコネクタと接続するための撚り戻し部を形成し、その撚り戻し部に複数の電線を束ねるための収縮部材を被着し、さらにそれぞれの収縮部材の色が異なるようにしたツイストペア線を提案している。
【特許文献１】特開２００４−１０３３９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述した特許文献１でのツイストペア線では、撚り戻し部の複数の電線が収縮部材によって束ねられ、電線間隔が離れてしまうことが防止されるため、伝送路のインピーダンスが小さくなり、これによって輻射ノイズを低減することができ、また色の異なる収縮部材により隣り合うツイストペア線を着色せずに識別することができる。
【０００８】
ところが、このような構成では、ツイストペア線等の伝送路にインピーダンス不整合が生じると、その地点で進行波が反射してしまい、反射波が発生することによる不具合が生じてしまう。
【０００９】
すなわち、図８に示すように、送信側１から複数のパルス幅を有する信号がツイストペア線等の線路２，４及び中間コネクタ３を介して受信側５に送信されるものとする。ここで、送信側１と受信側５の間の線路２，４及び中間コネクタ３は、伝送路２Ａである。なお、図中符号３ａ，３ｂは撚り戻し部（又は開き）を示している。
【００１０】
ここで、伝送路２Ａである、線路２，４及び中間コネクタ３にインピーダンス不整合が生じていなければ、図９（ａ）に示すような波形の信号が送信側１から受信側５に送信される。また、インピーダンス不整合が生じていない場合の信号のアイパターンは、図９（ｂ）に示すように波形の乱れがなく、品質の良い波形で表される。
【００１１】
ところが、図８に示す撚り戻し部３ａ，３ｂにより、図中点線で囲った部分にインピーダンス不整合３Ａが生じると、その地点で送信側１からの進行波ａが反射し、反射波ｂが発生する。反射波ｂは、進行波ａとは逆の方向に進み送信側１に向かう。このとき、送信側１の送信端でインピーダンス整合がとれていれば、その反射波ｂが送信側１で吸収される。
【００１２】
これに対し、送信側１の送信端でインピーダンス整合がとれていなければ、その反射波ｂが送信側１の送信端でさらに反射し、図１０（ａ）に示すように、進行波ａに反射波ｂが重なった合成波ｃとなる。この場合のアイパターンは、図１０（ｂ）に示すように波形に乱れが生じ、品質の悪い波形で表される。
【００１３】
これは、インピーダンス不整合３Ａの部分で反射した反射波ｂの位相が進行波ａの位相に対して任意の時間ずれて合成されることで、合成波ｃの正の振幅と負の振幅の各々の周期（半周期）に時間差を生じてしまい、これがジッタとなって品質の悪い波形となってしまうためである。よって、合成波ｃのジッタが増大すると、通信の品質を劣化させ、送信側１から受信側５への正常な通信を行えないおそれがあるといった問題がある。
【００１４】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決することができる信号伝送装置及び信号伝送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】
【００１５】
本発明の信号伝送装置は、送信側からの複数のパルス幅を有する信号をツイストペア線からなる伝送路を介して受信側に伝送する信号伝送装置であって、前記伝送路に、前記信号の進行波を所定時間遅延させて前記送信側に反射させる反射波遅延手段が形成されていることを特徴とする。
また、前記反射波遅延手段は、前記伝送路に挿入されるインダクタであるようにすることができる。
また、前記反射波遅延手段は、所定幅の撚り空間で形成されたものであるようにすることができる。
また、前記反射の遅延時間は、前記複数のパルス幅のうち、最小のパルス幅のλ／４であるようにすることができる。
また、前記反射は、少なくとも前記伝送路に設けられている中継コネクタでの前記ツイストペア線の撚り戻しによるインピーダンス不整合によるものであるようにすることができる。
本発明の信号伝送方法は、送信側からの複数のパルス幅を有する信号をツイストペア線からなる伝送路を介して受信側に伝送する信号伝送方法であって、前記伝送路に形成された反射波遅延手段により、前記信号の進行波を所定時間遅延させて前記送信側に反射させることを特徴とする。
また、前記反射波遅延手段は、前記伝送路に挿入されるインダクタであるようにすることができる。
また、前記反射波遅延手段は、所定幅の撚り空間で形成されたものであるようにすることができる。
また、前記反射の遅延時間は、前記複数のパルス幅のうち、最小のパルス幅のλ／４であるようにすることができる。
また、前記反射は、少なくとも前記伝送路に設けられている中継コネクタでの前記ツイストペア線の撚り戻しによるインピーダンス不整合によるものであるようにすることができる。
本発明の信号伝送装置及び信号伝送方法では、送信側からの複数のパルス幅を有する信号をツイストペア線からなる伝送路を介して受信側に伝送する際、伝送路に形成された反射波遅延手段により、信号の進行波を所定時間遅延させて送信側に反射させることで、進行波の波形の位相に対し反射波の波形の位相が所定時間分だけずらされ、進行波と反射波とによる合成波の正の振幅と負の振幅の各々の周期（半周期）での時間差が小さくなり、合成波のジッタが少なくなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の信号伝送装置及び信号伝送方法によれば、合成波のジッタが少なくなるようにしたので、通信の品質を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本実施形態では、送信側からの複数のパルス幅を有する信号をツイストペア線からなる伝送路を介して受信側に伝送する際、伝送路に形成された反射波遅延手段により、信号の進行波を所定時間遅延させて送信側に反射させ、進行波の波形の位相に対し反射波の波形の位相が所定時間分だけずらされ、進行波と反射波とによる合成波の正の振幅と負の振幅の各々の周期（半周期）での時間差が小さくなり、合成波のジッタが少なくなるようにすることで、通信の品質を向上させるようにした。
【実施例】
【００１８】
以下、本発明の実施例の詳細について説明する。図１は、本発明の信号伝送装置の一実施例を説明するための図である。
【００１９】
同図に示すように、信号伝送装置は、送信側１０から複数のパルス幅を有する信号が線路１１、中間コネクタ１２及び線路１３を介して受信側１４に送信される構成となっている。ここで、送信側１０と受信側１４との間の線路１１、中間コネクタ１２及び線路１３は、伝送路１１Ａである。また、線路１１，１３は、ツイストペア線で構成されている。また、線路１１には、反射波遅延手段としての反射波遅延部１５が形成されている。なお、図中符号１２ａ，１２ｂはツイストペア線の撚り戻し部（又は開き）を示している。
【００２０】
また、符号１１ａは送信側１０からの信号の進行波であり、符号１１ｂは反射波遅延部１５により送信側１０からの信号の進行波が所定時間遅延されて送信側１０に反射される反射波である。また、その反射波１１ｂには送信側１０の送信端で反射したものも含まれる。また、符号１１ｃは、進行波１１ａに反射波１１ｂが重なった合成波である。
【００２１】
ここで、反射波遅延部１５は、上述した反射波１１ｂを後述のように、進行波１１ａの最小パルス幅のλ／４時間だけ遅延させるものである。このような反射波遅延部１５を形成する場合、以下のように、伝送路１１Ａの線路１１にインダクタ（Ｌ）を挿入する方法、あるいは伝送路１１Ａの線路１１に所定幅の撚り空間を形成する方法等がある。
【００２２】
図２は、伝送路１１Ａの線路１１にインダクタ（Ｌ）を挿入する方法を説明するための図である。まず、インダクタ（Ｌ）としては、図２（ａ）に示すように、たとえばＦＢ（フェライトビーズ）１５ａを用いることができる。ここで、ＦＢ（フェライトビーズ）１５ａを伝送路１１Ａの線路１１に挿入する場合、線路１１の途中を切断し、その切断個所にＦＢ（フェライトビーズ）１５ａを挿入する。
【００２３】
また、図２（ｂ）に示すように、ＦＢ（フェライトビーズ）１５ｂを伝送路１１Ａの線路１１の上からクランプする。
【００２４】
図３は、伝送路１１Ａの線路１１に所定幅の撚り空間を形成する方法を説明するための図である。同図に示すように、反射波遅延部１５を形成する場合の撚り空間は、大きいほどよいが、実用に際しては２５〜３５ｍｍ程度で十分な効果が得られる。
【００２５】
また、図４に示すように、伝送路１１Ａの線路１１の反射波遅延部１５が必要な個所に中間コネクタ１５ｃがある場合は、その中間コネクタ１５ｃにインダクタ１５ｄを挿入するようにしてもよい。
【００２６】
図５は、伝送路１１Ａの線路１１に形成した反射波遅延部１５の特性を説明するための図である。すなわち、図５（ａ）は、進行波１１ａと反射波１１ｂとの合成波１１ｃを示している。ここで、反射波１１ｂは、反射波遅延部１５によって、Ａ部を拡大した図５（ｂ）に示すように、進行波１１ａの最小パルス幅のλ／４時間となるように遅延されている。
【００２７】
これにより、反射波１１ｂの波形の位相が進行波１１ａの波形の位相に対してλ／４時間だけずらされるので、進行波１１ａに対し波形の乱れを生じさせる反射波１１ｂの影響が小さくなり、合成波１１ｃの正の振幅と負の振幅が均等に増強されることで、合成波１１ｃの波形の傾きが急峻になる。そして、合成波１１ｃの正の振幅と負の振幅の各々の周期（半周期）での時間差が小さくなり、合成波１１ｃのジッタが少なくなる。その結果、図６に示すように、アイパターンは、波形の乱れがなく、品質の良い波形で表される。
【００２８】
次に、信号伝送方法について説明する。まず、図７に示すように、送信側１０からの複数のパルス幅を有する信号が伝送路１１Ａの線路１１に出力される（ステップＳ１）。このとき、送信側１０からの進行波１１ａは、通常、撚り戻し部１２ａ，１２ｂによるインピーダンス不整合１２Ａにより、その地点で反射する反射波１１ｂとなり、送信側１０に戻ることになる。また、その反射波１１ｂは送信側１０の送信端でも反射し、進行波１１ａに反射波１１ｂが重なり、合成波１１ｃとなる。
【００２９】
ただし、本実施例では、伝送路１１Ａ中の撚り戻し部１２ａ，１２ｂの前段の線路１１に設けた反射波遅延部１５により、進行波１１ａを反射させている。この反射による反射波１１ｂは、反射波遅延部１５によって進行波１１ａの最小パルス幅のλ／４時間だけ遅延されている。
【００３０】
これにより、反射波遅延部１５による反射波１１ｂは、反射波遅延部１５によって進行波１１ａの最小パルス幅のλ／４時間だけ遅延されるので（ステップＳ２）、反射波１１ｂの波形の位相が進行波１１ａの波形の位相に対してλ／４時間だけずらされ、進行波１１ａに対し波形の乱れを生じさせる反射波１１ｂの影響が小さくなり、合成波１１ｃの正の振幅と負の振幅の各々の周期（半周期）での時間差が小さくなり、合成波１１ｃのジッタが少なくなる。その結果、図６に示すしたアイパターンのように、波形の乱れがなく、品質の良い波形が得られる（ステップＳ３）。
【００３１】
このように、本実施例では、送信側１０からの複数のパルス幅を有する信号を伝送路１１Ａである、ツイストペア線の線路１１，１３及び中間コネクタ１２を介して受信側１４に伝送する際、線路１１に形成された反射波遅延手段としての反射波遅延部１５により、信号の進行波１１ａが反射して発生する反射波１１ｂを、進行波１１ａの最小パルス幅のλ／４時間となるように遅延させるようにした。
【００３２】
これにより、進行波１１ａに対し波形の乱れを生じさせる反射波１１ｂの影響が小さくなり、合成波１１ｃの正の振幅と負の振幅が均等に増強されることで、合成波１１ｃの波形の傾きが急峻になるため、合成波１１ｃの正の振幅と負の振幅の各々の周期（半周期）での時間差が小さくなり、合成波１１ｃのジッタを少なくなるようにすることができ、通信の品質を向上させることができる。
【００３３】
なお、本実施例では、反射波遅延部１５による反射波１１ｂの遅延時間を進行波１１ａの最小パルス幅のλ／４となるようにした場合について説明したが、その遅延時間は進行波１１ａの最小パルス幅のλ／４に限定されるものではない。すなわち、たとえばλ／４より極端に小さい場合は多重反射等によって進行波１１ａの波形が歪んでしまう場合があるが、λ／４に近い範囲ではλ／４と同じ効果が得られることが実験の結果判明しているためである。ただし、反射波遅延部１５による反射波１１ｂの遅延時間については、伝送路１１Ａの特性等によって変わるため、その伝送路１１Ａの特性等に合わせて適宜設定することが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
車両用に限らず、データ通信を行うシステムにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の信号伝送装置の一実施例を説明するための図である。
【図２】図１の伝送路にインダクタ（Ｌ）を挿入する方法を説明するための図である。
【図３】図１の伝送路に所定幅の撚り空間を形成する方法を説明するための図である。
【図４】図１の伝送路の反射波遅延部が必要な個所に中間コネクタがあるとき、その中間コネクタにインダクタを挿入する場合について説明するための図である。
【図５】図１の反射波遅延部の特性を説明するための図である。
【図６】図１の反射波遅延部によるアイパターンを示す図である。
【図７】図１の信号伝送装置による信号伝送方法を説明するためのフローチャートである。
【図８】従来の信号伝送装置の一例を示す図である。
【図９】図８の信号伝送装置においてインピーダンス不整合が生じていない場合を説明するための図である。
【図１０】図８の信号伝送装置においてインピーダンス不整合が生じている場合を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  送信側
２，４  線路
２Ａ  伝送路
３  中間コネクタ
３Ａ  インピーダンス不整合
３ａ，３ｂ  撚り戻し部（又は開き）
５  受信側
１０  送信側
１１，１３  線路
１１Ａ  伝送路
ａ，１１ａ  進行波
ｂ，１１ｂ  反射波
ｃ，１１ｃ  合成波
１２  中間コネクタ
１２Ａ  インピーダンス不整合
１２ａ，１２ｂ  撚り戻し部（又は開き）
１４  受信側
１５  反射波遅延部（反射波遅延手段）
１５ｃ  中間コネクタ
１５ｄ  インダクタ
【図１】
2008054100.tif 000003
【図２】
2008054100.tif 000004
【図３】
2008054100.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008054100.tif 000007
【図６】
2008054100.tif 000008
【図７】
2008054100.tif 000009
【図８】
2008054100.tif 000010
【図９】
2008054100.tif 000011
【図１０】
2008054100.tif 000012