JP2010103944A - 伝送回路 - Google Patents

Abstract

【課題】信号の歪みを低減することのできる低コストで規模の小さい伝送回路を提供する。
【解決手段】送信回路と受信回路との間に存在する分岐部と当該受信回路とを高電圧信号線路、及び低電圧信号線路からなる１対の信号線で結線する。さらに、ダイオードのカソードを高電圧信号線路と結線し、アノードを低電圧信号線路と結線する。送信回路は、伝送情報を取得し、分岐部と受信回路とを接続する高電圧信号線路と低電圧信号線路との間の電位差を、取得した伝送情報に応じた電位差にして差動信号を生成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、伝送回路に関し、より特定的には、差動信号で情報を伝達する伝送回路に関する。

従来、信号経路の途中に容量を付加することによって生じる負荷反射や雑音に起因する信号の歪みを低減するために、信号経路の配線のインピーダンスと同じインピーダンスを持つ抵抗で終端を形成したり、当該抵抗の代わりにダイオードで終端を形成していた。ダイオードで終端を形成する従来技術として、特許文献１に記載の終端回路付き配線基板が、一例として挙げられる。
特開平５−１５２４５８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の従来技術（以下、単に従来技術と称する）では、以下に述べる課題を有する。すなわち、従来技術では、信号線毎に２つのダイオードを必要とする。このため、伝送する情報に応じた電位差を１対の信号線に生じさせることによって、当該情報に応じた差動信号を生成して伝送する伝送回路に従来技術を適用すると、１対の信号線の終端には少なくとも４つのダイオードが必要となる。したがって、従来技術の終端回路を形成すると、伝送回路の規模が大きくなりコストが増加してしまう。また、従来技術では、例えば、上記特許文献１の図３に開示されているように、信号線をダイオードクランプするために１つの信号線に対して電源電圧Ｖｃｃ、及びグランドがそれぞれ必要となるため、伝送回路の規模がさらに大きくなり、コストが増加してしまう。

したがって、本発明は、上記課題を解決するために、信号の歪みを低減することのできる低コストで規模の小さい伝送回路を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために、以下に述べる特徴を有する。
第１の発明は、伝送する情報に応じた電位差を１対の信号線の間に生じさせることにより差動信号を生成する差動信号生成部と、差動信号生成部によって生成された差動信号を分岐する分岐部と、前記分岐部を介して取得した前記差動信号の電位差を検出し、検出した電位差に基づいて情報を認識する差動信号受信部と、１対の信号線に結線され、電位差を検出し、検出した電位差が予め定められたしきい値未満である期間を通じて、当該１対の信号線を短絡させる短絡部とを備える。

第２の発明は、上記第１の発明に従属する発明であって、１対の信号線は、差動信号生成部が予め定められた基準電圧以上の電圧を、分岐部を介して印加するための高電圧信号線路と、差動信号生成部が当該基準電圧以下の電圧を、分岐部を介して印加するための低電圧信号線路とからなり、高電圧信号線路にカソードが結線され、低電圧信号線路にアノードが結線されたダイオードを短絡部として備える。

第３の発明は、上記第１の発明に従属する発明であって、短絡部は、電位を検出する電位検出部と、電位検出部によって検出された電位が、しきい値未満である期間を通じて１対の信号線を導通することによって短絡させる導通部とを含む。

第４の発明は、上記第１の発明に従属する発明であって、移動体に搭載される装置によって生成される情報を伝送する。

第５の発明は、上記第１の発明に従属する発明であって、ＣＡＮプロトコルに従って生成される前記情報を伝送する。

上記第１の発明によれば、差動信号の電位が予め定められたしきい値未満である期間を通じて、分岐部と差動信号受信部とを接続する１対の信号線を短絡させることにより、当該期間における電位、すなわち、差動信号の歪みを低減することができる。また、上記第１の発明によれば、短絡部を備えるだけの低コストで小規模な伝送回路で差動信号の歪みを低減することができる。

上記第２の発明によれば、低コストなダイオードで上記第１の発明における短絡部を実現することができる。

上記第３の発明によれば、差動信号の電位がしきい値未満である期間を通じて、１対の信号線を導通させることにより、当該１対の信号線を短絡させて、差動信号の歪みを低減することができる。

上記第４の発明によれば、上記第１の発明に係る伝送回路を自動車などの移動体に搭載される装置間で通信される情報を伝送する伝送回路に用いることができる。

上記第５の発明によれば、ＣＡＮプロトコルに従って生成される情報を伝送するときの差動信号の歪みを低減できる。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る伝送回路２を用いて構成されるネットワーク１の概略構成の一例を示す図である。本実施形態に係るネットワーク１は、複数のノードを伝送線路、及び分岐部を用いて互いに接続することによって構成される。伝送線路の末端にはそれぞれ終端回路で終端されている。ネットワーク１に接続されるノードは、それぞれ伝送情報ｄを送受信する。本実施形態の説明では、一例として、図１に示すノードＳによって送信される伝送情報ｄをノードＲが受信する場合を説明する。

図２は、ノードＳとノードＲとの間の詳細な結線図である。図２に示すように、ネットワーク１の一部は、ノードＳに含まれる送信回路１０１と、高電圧信号線路１０２、及び低電圧信号線路１０３からなる１対の信号線と、ノードＲに含まれる受信回路１０４と、ダイオード１０５と、分岐部１０６ａと、分岐部１０６ｂとを備える伝送回路２からなる。

送信回路１０１は、前段の回路によって生成された伝送情報ｄに応じた電位差を有する高電圧信号Ｈｓと低電圧信号Ｌｓとをそれぞれ生成する。

高電圧信号線路１０２は、送信回路１０１によって生成された高電圧信号Ｈｓを、分岐部１０６ａ、及び分岐部１０６ｂを介して受信回路１０４へ伝送する。低電圧信号線路１０３は、送信回路１０１によって生成された低電圧信号Ｌｓを、分岐部１０６ａ、及び分岐部１０６ｂを介して受信回路１０４へ伝送する。

受信回路１０４は、高電圧信号線路１０２を伝わる高電圧信号Ｈｓの電位ＨＶと低電圧信号線路１０３を伝わる低電圧信号Ｌｓの電位ＬＶとの電位差を差動信号Ｓｓの電位として検出し、検出した電位に基づき、送信回路１０１から伝送される伝送情報ｄを認識する。受信回路１０４によって検出される差動信号Ｓｓの電位は、電位ＨＶ＞電位ＬＶであるとき正の電位となり、電位ＬＶ＞電位ＨＶであるとき負の電位となる。受信回路１０４は、認識した伝送情報ｄを後段の回路へ伝送する。また、高電圧信号Ｈｓ、及び低電圧信号Ｌｓをそれぞれ効率よく受信するため、受信回路１０４のインピーダンスは、高電圧信号線路１０２、及び低電圧信号線路１０３のインピーダンスに対して十分に高いインピーダンスを有するように設計されるものとする。ダイオード１０５は、カソードが分岐部１０６ｂと受信回路１０４とを接続する高電圧信号線路１０２と結線され、アノードが分岐部１０６ｂと受信回路１０４とを接続する低電圧信号線路１０３と結線されている。分岐部１０６ａ、及び分岐部１０６ｂは、他の分岐部、或いはノードから送信される高電圧信号Ｈｓ、及び低電圧信号Ｌｓのそれぞれを、他の分岐先（ノード、或いは分岐部）へ分岐する。

図３（ａ）は、伝送回路２によって伝送される伝送情報ｄの一例を示す図である。本実施形態の説明では、伝送回路２が図３（ａ）に示すように０と１とに変化するデジタル信号を伝送情報ｄとして伝送する場合を一例として説明をする。送信回路１０１は、図３（ａ）に示すようなデジタル信号を伝送情報ｄとして伝送するとき、図３（ｂ）に示すように電位ＨＶ、及び電位ＬＶをそれぞれ変化させる。

図３（ｂ）は、伝送回路２が図３（ａ）に示すデジタル信号を伝送するときに、送信回路１０１によって生成される高電圧信号Ｈｓの電位ＨＶ、及び低電圧信号Ｌｓの電位ＬＶの遷移をそれぞれ示す図である。図３（ｂ）に示すように送信回路１０１は、伝送情報ｄが１である期間を通じて、電位ＨＶを中心電圧よりも高い電位Ｈにし、電位ＬＶを中心電圧よりも低い電位Ｌにして、高電圧信号Ｈｓと低電圧信号Ｌｓとの電位差を電位差ΔＶにする。一方、伝送情報ｄが０である期間を通じて送信回路１０１は、図３（ｂ）に示すように高電圧信号Ｈｓの電位ＨＶ、及び低電圧信号Ｌｓの電位ＬＶをそれぞれ中心電圧と同じ電位（例えば、０）にして、高電圧信号Ｈｓと低電圧信号Ｌｓとの間の電位差を０にする。

尚、図３（ｂ）に示す中心電圧は０であってもよいし、他の任意の電圧を中心電圧としてもよい。また、図３（ｂ）に示す電位Ｈ、及び電位Ｌは、中心電圧との差の絶対値が互いに等しくなるようにそれぞれ予め定めてもよい。また、図３（ｂ）に示す電位Ｈ、及び電位Ｌは、受信回路１０４が差動信号Ｓｓの電位としきい値θとを比較することによって送信回路１０１から送信される伝送情報ｄを正確に認識できるのであれば、中心電圧との差の絶対値が互いに異なるようにそれぞれ予め定めてもよい。

図３（ｃ）は、高電圧信号Ｈｓの電位ＨＶと低電圧信号Ｌｓの電位ＬＶとがそれぞれ図３（ｂ）に示すように遷移する場合において、受信回路１０４によって検出される差動信号Ｓｓの電位の遷移と、当該電位に基づいて受信回路１０４によって認識される伝送情報ｄを示す図である。

上述したように、受信回路１０４は、高電圧信号Ｈｓの電位ＨＶと低電圧信号Ｌｓの電位ＬＶとの間の電位差を差動信号Ｓｓの電位として検出し、検出した差動信号Ｓｓの電位と予め定められたしきい値θとを比較した結果に基づいて伝送情報ｄを認識する。より具体的には、受信回路１０４は、検出した差動信号Ｓｓの電位を前述のしきい値θと比較し、図３（ｃ）に示すように、比較した電位がしきい値θを超える期間を通じて伝送情報ｄが１であると認識する。一方、受信回路１０４は、図３（ｃ）に示すように、差動信号Ｓｓの電位がしきい値θ以下である期間を通じて伝送情報ｄが０であると認識する。そして、受信回路１０４は、認識した伝送情報ｄを後段の回路に伝送する。

図３（ａ）〜図３（ｃ）を参照して説明したように、送信回路１０１は、伝送情報ｄが１を示す期間を通じて差動信号Ｓｓの電位がしきい値θを超え、伝送情報ｄが０を示す期間を通じて差動信号Ｓｓの電位が０となるように、それぞれの電位を変化させて高電圧信号Ｈｓと低電圧信号Ｌｓとを生成することによって図３（ｃ）に示す差動信号Ｓｓを生成する。そして、受信回路１０４は、高電圧信号Ｈｓの電位ＨＶと低電圧信号Ｌｓの電位ＬＶとの電位差を、上述したように差動信号Ｓｓの電位として検出し、検出した電位を前述のしきい値θと比較した結果に基づいて伝送情報ｄを認識する。これにより、本実施形態に係るネットワーク１は伝送情報ｄを伝送することができる。

本実施形態に係るネットワーク１によれば上述したように伝送情報ｄを伝送することができる。しかしながら、図３（ｂ）、及び図３（ｃ）に示す電位の遷移はそれぞれ理想的な電位の遷移を示しており、実際のそれぞれの電位の遷移は、オーバーシュート、及びアンダーシュートを生じ、さらにノイズなどの影響を受けるため理想的な遷移をしない場合がある。

図４（ａ）は、分岐部１０６ｂと受信回路１０４とを接続する高電圧信号線路１０２の電位ＨＶ、及び分岐部１０６ｂと受信回路１０４とを接続する低電圧信号線路１０３の電位ＬＶの実際の遷移の一例をそれぞれ示す図である。図４（ａ）は、伝送情報ｄが１から０に切り替わる時点ＨＬから、再び伝送情報ｄが０から１に切り替わる時点ＬＨが経過した後までにおける電位ＨＶ、及び電位ＬＶをそれぞれ示している。また、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示すように電位ＨＶ、及び電位ＬＶが遷移するときの差動信号Ｓｓの電位の遷移を示す図である。さらに、図４（ｂ）には、受信回路１０４が差動信号Ｓｓの電位と比較する前述のしきい値θを破線で示している。

図４（ｂ）から明らかなように、差動信号Ｓｓの電位は、実際には、伝送情報ｄが０である期間においてもしきい値θを超えるときがあるため、受信回路１０４が伝送情報ｄを誤認識（伝送情報ｄがデジタル信号である場合は、ビットの誤認識）する可能性がある。

そこで、本実施形態に係る伝送回路２では、上述したように、ダイオード１０５のカソードを分岐部１０６ｂと受信回路１０４とを接続する高電圧信号線路１０２に結線し、アノードを分岐部１０６ｂと受信回路１０４とを接続する低電圧信号線路１０３に結線する。図５は、ダイオード１０５を図１に示すように結線した場合において、図４（ａ）に示すように高電圧信号Ｈｓ、及び低電圧信号Ｌｓが電位がそれぞれ生じたときの、受信回路１０４によって検出される差動信号Ｓｓの電位の遷移を示す図である。図５は、図４（ｂ）と同様に前述の時点ＨＬから前述の時点ＬＨが経過した後までにおける差動信号Ｓｓの電位の遷移を示す。図５には、比較のために、図４（ｂ）に示す差動信号Ｓｓの電位の遷移、すなわちダイオード１０５を結線していないときの差動信号Ｓｓの電位の遷移を破線で重ねて示している。また、図５には、ダイオード１０５の順方向降下電圧Ｖｆも破線で示している。

上述したように、受信回路１０４によって検出される差動信号Ｓｓの電位は、電位ＨＶと電位ＬＶとの電位差であり、電位ＨＶ＞電位ＬＶのときに正の電位となり、電位ＨＶ＜電位ＬＶのときに負の電位となる。したがって、図３（ａ）〜図３（ｃ）をそれぞれ参照して説明したように理想的な遷移をする差動信号Ｓｓの電位は負の電位となることはない。しかしながら、図４（ａ）に示すように電位ＨＶ、及び電位ＬＶがそれぞれ実際に遷移するときには、図４（ｂ）に示すように電位ＬＶ＞電位ＨＶとなる期間が生じるため、差動信号Ｓｓの電位が負の電位となるときがある。

ダイオード１０５を図２に示すように結線すると、図５に示すように、差動信号Ｓｓの電位は、電位ＬＶ−電位ＨＶ＞順方向降下電圧Ｖｆ（ダイオード１０５の順方向降下電圧Ｖｆ）となる期間を通じて、順方向降下電圧Ｖｆ以下に降下しなくなる。この理由について説明する。電位ＬＶ−電位ＨＶ＞順方向降下電圧Ｖｆとなるときは、図６に示すように、ダイオード１０５に流れる電流の向きがダイオード１０５の順方向となり、低電圧信号線路１０３から高電圧信号線路１０２へダイオード１０５を介して電流が流れようとして、低電圧信号線路１０３と高電圧信号線路１０２とが短絡する。電流がダイオード１０５の順方向に流れるとき、図７（ａ）に示すようにダイオード１０５は、微少な抵抗値を有する抵抗（以下、順方向抵抗と称する）と等価になる。

低電圧信号線路１０３と高電圧信号線路１０２とがダイオード１０５を介して短絡し、低電圧信号線路１０３から高電圧信号線路１０２へ電流が流れようとするときは、送信回路１０１、低電圧信号線路１０３、ダイオード１０５、高電圧信号線路１０２の順番に電流の流れる回路が生じる。この回路に生じる電気エネルギーは、電位ＬＶ−電位ＨＶ＞順方向降下電圧Ｖｆということが差動信号Ｓｓの電位が負であるということに相当するため、差動信号Ｓｓの負の電位に相当する負のエネルギーとなる。そして、この回路に生じる電気エネルギーは、前述の順方向抵抗の抵抗値に応じた量だけ消費され、消費されない残りのエネルギーは、低電圧信号線路１０３、及び高電圧信号線路１０２のそれぞれとダイオード１０５との結線箇所において、１８０°だけ移相して反射する。ここで、１８０°だけ移相して反射した負のエネルギーは、正のエネルギーへ符号が変化する。そして、ダイオード１０５の両端には、順方向抵抗で消費されたエネルギーに相当する電位差、すなわち、前述の順方向降下電圧Ｖｆと等しい大きさの電位差が生じる。

受信回路１０４は、ダイオード１０５の両端に生じる電位差を、差動信号Ｓｓの電位として検出する。このため、差動信号Ｓｓの電位は、図５に示すように、電位ＬＶ−電位ＨＶ＞順方向降下電圧Ｖｆとなる期間を通じて、ダイオード１０５の順方向降下電圧Ｖｆ以下に降下しなくなる。以上が、ダイオード１０５を図２に示すように結線すると、電位ＬＶ−電位ＨＶ＞順方向降下電圧Ｖｆとなる期間を通じて、差動信号Ｓｓの電位がダイオード１０５の順方向降下電圧Ｖｆ以下には降下しなくなる理由である。そして、ダイオード１０５を図２に示すように結線すると、電位ＬＶ−電位ＨＶ＞順方向降下電圧Ｖｆとなる期間を通じて、差動信号Ｓｓの電位がダイオード１０５の順方向降下電圧Ｖｆ以下には降下しなくなるため、本実施形態に係る伝送回路２によれば、図５に示すように、電位ＬＶ−電位ＨＶ＞順方向降下電圧Ｖｆとなる期間における差動信号Ｓｓの歪みを低減できる。

一方、電位ＬＶ−電位ＨＶ＜順方向降下電圧Ｖｆとなるときは、図６に示すように、ダイオード１０５を流れようとする電流の向きがダイオード１０５の逆方向となり、高電圧信号線路１０２と、低電圧信号線路１０３との間が略開放される。このため、高電圧信号Ｈｓは、高電圧信号線路１０２を受信回路１０４まで伝わり、受信回路１０４は高電圧信号線路１０２のインピーダンスに対して十分に高いインピーダンスを有しているので、高電圧信号線路１０２と受信回路１０４との結線箇所で移相することなく略全反射する。同様に、低電圧信号Ｌｓは、低電圧信号線路１０３を受信回路１０４まで伝わり、受信回路１０４は低電圧信号線路１０３のインピーダンスに対して十分に高いインピーダンスを有しているので、低電圧信号線路１０３と受信回路１０４との結線箇所で移相することなく略全反射する。

そして、それぞれ略全反射した高電圧信号Ｈｓ、及び低電圧信号Ｌｓは、分岐部１０６ｂに到達する。ここで、分岐部１０６ｂのインピーダンスは、分岐部１０６ｂがさらに２つの高電圧信号線路１０２にそれぞれ接続されているため、分岐部１０６ｂと受信回路１０４とを接続する高電圧信号線路１０２のインピーダンスよりも低くなる。したがって、分岐部１０６ｂに到達した高電圧信号Ｈｓは、受信回路１０４と分岐部１０６ｂとを接続する高電圧信号線路１０２と分岐部１０６ｂとの結線箇所で１８０°だけ移相して反射する。同様に、分岐部１０６ｂに到達した低電圧信号Ｌｓは、受信回路１０４と分岐部１０６ｂとを接続する低電圧信号線路１０３と分岐部１０６ｂとの結線箇所で１８０°だけ移相して反射する。

そして、送信回路１０１で生成され、分岐部１０６ｂから受信回路１０４に伝わる高電圧信号Ｈｓは、分岐部１０６ｂと高電圧信号線路１０２との結線箇所で１８０°だけ移相して反射した高電圧信号Ｈｓと互いに打ち消しあうため、その電位ＨＶは、反射した高電圧信号Ｈｓの電位ＨＶだけ降下する。同様に、分岐部１０６ｂから受信回路１０４に伝わる低電圧信号Ｌｓは、分岐部１０６ｂと低電圧信号線路１０３との結線箇所で１８０°だけ移相して反射した低電圧信号Ｌｓと互いに打ち消しあうため、その電位ＬＶは、反射した低電圧信号Ｌｓの電位ＬＶだけ降下する。

したがって、電位ＬＶ−電位ＨＶ＜順方向降下電圧Ｖｆとなるときの差動信号Ｓｓの電位は、それぞれ降下した高電圧信号Ｈｓの電位ＨＶと、低電圧信号Ｈｓの電位ＬＶとの電位差となる。このため、差動信号Ｓｓの電位は、電位ＬＶ−電位ＨＶ＜順方向降下電圧Ｖｆとなる期間を通じて、図５に示すように、ダイオード１０５を結線していないときの電位よりも低くなる。

また、上述で説明した電位ＬＶ−電位ＨＶ＞順方向降下電圧Ｖｆとなる期間において、低電圧信号線路１０３、及び高電圧信号線路１０２のそれぞれとダイオード１０５との結線箇所において、１８０°だけ移相して反射した残りのエネルギーは、電位ＬＶ−電位ＨＶ＜順方向降下電圧Ｖｆとなる期間でも残留している。電位ＬＶ−電位ＨＶ＜順方向降下電圧Ｖｆとなる期間では、この残留した残留エネルギーによっても差動信号Ｓｓの歪みが低減される。

より詳細には、電位ＬＶ−電位ＨＶ＜順方向降下電圧Ｖｆとなる期間では、この残留エネルギーも、低電圧信号線路１０３、及び高電圧信号線路１０２のそれぞれとダイオード１０５との結線箇所から、分岐部１０６ｂに到達する。このときの残留エネルギーは、上述で説明したとおり差動信号Ｓｓの電位に応じた正のエネルギーである。そして、電位ＬＶ−電位ＨＶ＜順方向降下電圧Ｖｆとなる期間を通じて、分岐部１０６ｂに到達した残留エネルギーは、上述したように分岐部１０６ｂのインピーダンスが高電圧信号線路１０２、及び低電圧信号線路１０３のインピーダンスよりも低くなるため、受信回路１０４と分岐部１０６ｂとを接続する高電圧信号線路１０２、及び低電圧信号線路１０２のそれぞれと分岐部１０６ｂとの結線箇所で１８０°だけ移相して反射する。

このため、受信回路１０４と分岐部１０６ｂとを接続する高電圧信号線路１０２、及び低電圧信号線路１０２のそれぞれと分岐部１０６ｂとの結線箇所で反射した残留エネルギーは、正の残留エネルギーから負の残留エネルギーに符号が変化する。そして、電位ＬＶ−電位ＨＶ＜順方向降下電圧Ｖｆとなる期間を通じて送信回路１０１で生成され、分岐部１０６ｂから受信回路１０４に伝わる高電圧信号Ｈｓ、及び低電圧信号Ｌｓのそれぞれの電位差と等しい電位の差動信号Ｓｓのエネルギーは、電位ＬＶ−電位ＨＶ＜順方向降下電圧Ｖｆということが、差動信号Ｓｓの電位が正であるということに相当するため、差動信号Ｓｓの正の電位に相当する正のエネルギーとなる。したがって、送信回路１０１で生成され、分岐部１０６ｂから受信回路１０４に伝わる高電圧信号Ｈｓ、及び低電圧信号Ｌｓのそれぞれの電位差と等しい電位に相当する差動信号Ｓｓの正のエネルギーが、電位ＬＶ−電位ＨＶ＜順方向降下電圧Ｖｆとなる期間を通じて、前述の負の残留エネルギーと互いに打ち消しあう。このため、差動信号Ｓｓの電位は、電位ＬＶ−電位ＨＶ＜順方向降下電圧Ｖｆとなる期間を通じて、図５に示すように、ダイオード１０５を結線していないときの電位よりも、さらに、打ち消しあったエネルギーに相当する電位だけ低くなる。

ダイオード１０５を図２に示すように結線したとしても、電位ＬＶ−電位ＨＶ＜順方向降下電圧Ｖｆとなる期間を通じて、差動信号Ｓｓの電位は、図５に示すように、ダイオード１０５を結線していないときの電位よりも低くなるが、略等しいため、図５に示すように、伝送情報ｄが０から１に変わる時点ＬＨ以降の期間、すなわち、差動信号Ｓｓの電位がしきい値θを超えるように送信回路１０１が高電圧信号Ｈｓ、及び低電圧信号Ｌｓをそれぞれ生成する期間では、受信回路１０４が差動信号Ｓｓの電位としきい値θを比較して伝送情報ｄが１であることを正確に認識できる。

上述したように、本実施形態に係る伝送回路２は、図２に示すようにダイオード１０５を結線することにより、電位ＬＶ−電位ＨＶ＞順方向降下電圧Ｖｆとなる期間を通じて、高電圧信号線路１０２と低電圧信号線路１０３とを短絡させて、差動信号Ｓｓの歪みを低減することができる。単に高電圧信号線路１０２と、低電圧信号線路１０３とを短絡させるだけでは、伝送情報ｄが１を示す期間、すなわち、電位ＨＶ＞電位ＬＶとすべき期間でも差動信号Ｓｓの電位がしきい値θを超えなくなってしまう。そこで、本実施形態では、高電圧信号線路１０２と、低電圧信号線路１０３とをダイオード１０５で結線することにより、伝送情報ｄが０を示す期間、すなわち、差動信号Ｓｓの電位を０とすべき期間だけを通じて高電圧信号線路１０２と低電圧信号線路１０３とを短絡して、当該期間における差動信号Ｓｓの歪みを低減できる。

以上より、本実施形態に係る伝送回路２によれば、ダイオード１０５のカソードを分岐部１０６ｂと受信回路１０４とを接続する高電圧信号線路１０２と結線し、アノードを分岐部１０６ｂと受信回路１０４とを接続する低電圧信号線路１０３と結線することにより、差動信号Ｓｓの歪みを低減することができ、受信回路１０４における伝送情報ｄの誤認識、すなわち、本実施形態ではデジタル信号を伝送するときのビットの誤認識が生じる頻度を低減することができる。また、本実施形態に係る伝送回路２は、ダイオード１０５を高電圧信号線路１０２、及び低電圧信号線路１０３と結線するだけでよいので、規模が小さく、低コストで差動信号Ｓｓの歪みを低減できる伝送回路を提供できる。

尚、本実施形態に係るネットワーク１の一例としては、ＣＡＮ（Controller Area Network）プロトコルに従ったデジタル信号を送受信するネットワークが挙げられる。ＣＡＮプロトコルは、例えば、自動車などの移動体に備えられている装置の間で情報通信をするときのプロトコルとして用いられることもあるため、本実施形態に係る伝送回路２を自動車に備えられている装置を互いに接続するときに用いることにより、これらの装置同士の通信において、ビットの誤認識が生じる頻度を低減することができる。

また、第１の実施形態では、ダイオード１０５の代わりに、図２に示すようにダイオードを結線した回路と等価となるようにトランジスタ、或いはＭＯＳ−ＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor-Field Effect Transistor）などを結線してもよい。

（第１の実施形態の変形例）
図８は、第１の実施形態に係る伝送回路２の変形例を示す図である。より具体的には、図８は、図２に示すダイオード１０５の代わりに、第１の実施形態に係る伝送回路２に適用することのできる電子部品、或いは電気素子を説明するための結線図である。図８に示す伝送回路３は、伝送回路２のダイオード１０５の代わりに、波形歪検出部２０１と、スイッチ２０２とを備える。尚、伝送回路３の構成の内、伝送回路２と同一の構成については、同一の参照符号を付し、説明を省略する。

波形歪検出部２０１は、高電圧信号線路１０２と、低電圧信号線路１０３と結線され、高電圧信号線路１０２の電位ＨＶと、低電圧信号線路１０３の電位ＬＶとをそれぞれ検出する。そして、波形歪検出部２０１は、それぞれ検出した電位ＨＶと電位ＬＶとの関係が電位ＬＶ＞電位ＨＶであると判断したとき、スイッチ２０２を閉じて、高電圧信号線路１０２と、低電圧信号線路１０３とを短絡させる。そして、波形歪検出部２０１は、それぞれ検出した電位ＨＶと電位ＬＶとの関係が電位ＬＶ＞電位ＨＶでないと判断したとき、スイッチ２０２を開いて、高電圧信号線路１０２と、低電圧信号線路１０３とが短絡しないようにする。

図２に示すダイオード１０５の代わりに本実施形態に係る伝送回路２に適用できる電気部品、或いは電気素子は、図８を参照して説明したように、電位ＬＶ＞電位ＨＶとなる期間を通じて高電圧信号線路１０２と低電圧信号線路１０３とを短絡させ、電位ＬＶ＞電位ＨＶでない期間を通じて高電圧信号線路１０２と低電圧信号線路１０３とを短絡しないようにできるのであれば、どのような電気部品、或いは電気素子を適用してもよい。

図８に示す伝送回路３によっても、伝送情報ｄが０を示すときに生じる差動信号Ｓｓの歪みを低減できるのは、第１の実施形態の説明で述べたとおりである。ただし、ダイオード１０５の代わりに他の電気部品、或いは電気素子を適用する場合、適用する素子によっては、高電圧信号線路１０２と低電圧信号線路１０３とを短絡させたときに、順方向降下電圧Ｖｆが生じない場合がある。

尚、第１の実施形態の変形例において、波形歪検出部２０１は、送信回路１０１の内部に備えられていてもよい。送信回路１０１の内部に波形歪検出部２０１を備えるときは、波形歪検出部２０１が送信回路１０１によって取得された伝送情報ｄが０を示すときにスイッチ２０２を閉じ、送信回路１０１によって取得された伝送情報ｄが１を示すときにスイッチ２０２を開くようにしてもよい。

また、第１の実施形態の変形例に係るスイッチ２０２は、開いているときに受信回路１０４のインピーダンスに影響を与えない程度に十分大きいインピーダンスを有するのが好ましい。

また、本発明における高電圧信号線路１０２、及び低電圧信号線路１０３は、それぞれ同軸ケーブルや回路基板上に設けられた信号線路などであってもよいし、それぞれの信号線路に相当する心線を１本のケーブルに収めてもよいし、上述で説明したように電位差を生じさせることのできるものであればどのような信号線路であってもよい。

以上、本発明を詳細に説明してきたが、上述の説明はあらゆる点において本発明の一例にすぎず、その範囲を限定しようとするものではない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。

本発明によれば、差動信号の歪みを低減することのできる伝送回路を提供することができ、例えば、情報通信をする装置を接続するための伝送回路などに有用である。

本発明におけるネットワークの概略構成の一例を示す図 第１の実施形態に係る伝送回路の結線図 理想的な電位、及び電位差をそれぞれ示す図 実際の電位、及び電位差の遷移をそれぞれ示す図 ダイオードを備えているときの実際の電位、及び電位差の遷移をそれぞれ示す図 ダイオードに流れる電流の向きを説明する図 ダイオードに流れる電流の向きに応じた等価回路を示す図 第１の実施形態の変形例に係る伝送回路の結線図

符号の説明

１ ネットワーク
２，３ 伝送回路
１０１ 送信回路
１０２ 高電圧信号線路
１０３ 低電圧信号線路
１０４ 受信回路
１０５ ダイオード
１０６ａ 分岐部
１０６ｂ 分岐部
２０１ 波形歪検出部
２０２ スイッチ

Claims (5)

1. 伝送する情報に応じた電位差を１対の信号線の間に生じさせることにより差動信号を生成する差動信号生成部と、
   前記差動信号生成部によって生成された差動信号を分岐する分岐部と、
   前記分岐部を介して取得した前記差動信号の電位差を検出し、検出した電位差に基づいて前記情報を認識する差動信号受信部と、
   前記１対の信号線に結線され、前記電位差を検出し、検出した前記電位差が予め定められたしきい値未満である期間を通じて、当該１対の信号線を短絡させる短絡部とを備える、伝送回路。
2. 前記１対の信号線は、前記差動信号生成部が予め定められた基準電圧以上の電圧を、前記分岐部を介して印加するための高電圧信号線路と、前記差動信号生成部が当該基準電圧以下の電圧を、前記分岐部を介して印加するための低電圧信号線路とからなり、
   前記高電圧信号線路にカソードが結線され、前記低電圧信号線路にアノードが結線されたダイオードを前記短絡部として備える、請求項１に記載の伝送回路。
3. 前記短絡部は、
   前記電位を検出する電位検出部と、
   前記電位検出部によって検出された前記電位が、前記しきい値未満である期間を通じて前記１対の信号線を導通することによって短絡させる導通部とを含む、請求項１に記載の伝送回路。
4. 移動体に搭載される装置によって生成される前記情報を伝送する、請求項１に記載の伝送回路。
5. ＣＡＮプロトコルに従って生成される前記情報を伝送する、請求項１に記載の伝送回路。

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