JP2020017886A - Signal generator and signal reading system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、1本の通信路を介して伝送されるロジック信号に基づいてロジック信号に対応する符号を特定可能な符号特定用信号を生成する信号生成装置、およびこの信号生成装置を備えた信号読取システムに関するものである。 The present invention relates to a signal generation device that generates a code specifying signal capable of specifying a code corresponding to a logic signal based on a logic signal transmitted through one communication path, and a signal including the signal generation device. It relates to a reading system.
例えば、下記の特許文献1には、CAN通信用のシリアルバス(車内LAN)を介して伝送されている各種CANフレーム(制御データ)を収集して記録することで通信プロトコルの診断を行う通信評価機能を有する通信評価部を備えた通信装置の発明が開示されている。この通信評価部は、2線式CAN(高速CAN、低速CAN)用の2つのトランシーバと、単線式(シングルワイヤ)CAN用の1つのトランシーバとを備え、これらのトランシーバがスイッチで切り換えられることで、所望の仕様のCANに接続される。
For example,
ところで、この開示された通信装置は自動車に搭載されるものであるが、このような通信評価機能を備えた通信装置がすべての自動車に搭載されているわけではない。このため、通信評価機能を備えていない通信装置が搭載されている自動車について、通信プロトコルの診断や故障診断やメンテナンスなどを行うためにシリアルバス(車内LAN)を介して伝送されている各種CANフレーム(制御データ)を収集する際には、通信評価機能を備えた別体の車両データ収集装置(以下、単に「収集装置」ともいう)をシリアルバスに接続することになる。通常、自動車には、上記したような種々の診断などを目的としたCANフレームの収集のために外部機器をシリアルバスに接続可能なダイアグコネクタ(診断機器接続用コネクタ:以下、単に「コネクタ」ともいう)が設置されていることから、収集装置はこのコネクタを介してシリアルバスに接続される。 By the way, the disclosed communication device is mounted on a vehicle, but not all communication devices having such a communication evaluation function are mounted on all vehicles. For this reason, various CAN frames transmitted via a serial bus (in-vehicle LAN) for performing diagnosis of a communication protocol, failure diagnosis, and maintenance of a vehicle equipped with a communication device having no communication evaluation function. When collecting (control data), a separate vehicle data collection device (hereinafter, also simply referred to as “collection device”) having a communication evaluation function is connected to the serial bus. Usually, an automobile has a diagnostic connector (connector for diagnostic equipment: hereinafter simply referred to as a “connector”) capable of connecting an external device to a serial bus for collecting CAN frames for various kinds of diagnosis as described above. ), The collection device is connected to the serial bus via this connector.
ところで、シリアルバスに設けられている上記のコネクタは、通常、車両の開発者(製造メーカ)が出荷後の車両に対する故障診断やメンテナンスなどを目的として接続されることを想定している機器(例えば、製造メーカから提供される故障診断用機器やメンテナンス用機器。以下、これらをまとめて診断機器ともいう)を接続するためのコネクタである。したがって、出荷後に車両の故障診断やメンテナンスなどを実施しようとするときには、その車両(またはその車両の製造メーカ)に対応した専用の診断機器を用意する必要がある。しかしながら、複数の製造メーカの車両について故障診断等を実施しなければならない場合もあり、このような場合には、各製造メーカに対応した専用の診断機器を用意しなければならず、手間とコストがかかるという問題点が生じる。 By the way, the above-mentioned connector provided on the serial bus is usually assumed to be connected to a vehicle developer (manufacturer) for the purpose of failure diagnosis and maintenance of the vehicle after shipment (for example, a device (for example, , A device for failure diagnosis and a device for maintenance provided by the manufacturer, which are collectively referred to as a diagnostic device hereinafter). Therefore, when performing a failure diagnosis or maintenance of a vehicle after shipment, it is necessary to prepare a dedicated diagnostic device corresponding to the vehicle (or a manufacturer of the vehicle). However, there are cases where it is necessary to perform fault diagnosis and the like on vehicles of multiple manufacturers, and in such a case, dedicated diagnostic equipment corresponding to each manufacturer must be prepared, which is troublesome and costly. However, there is a problem in that
また、近年では、シリアルバスに接続されている各種ノードの動作を阻害する目的の悪意のCANフレームを出力する機器がコネクタに接続されたり、シリアルバスを介して伝送されているCANフレームを悪意の第三者に対して移動体通信網等を介して転送する機器がコネクタに接続されたりする事象が確認されている。このため、車両の開発現場等においては、セキュリティの観点から上記のコネクタをシリアルバスに配設しない構成の採用が検討されている。しかしながら、このような構成が採用された場合には、コネクタを介してシリアルバスに接続することを前提とする上記の専用の診断機器では、出荷後に車両の故障診断やメンテナンスなどを実施することが困難になるという問題点が生じる。 In recent years, a device that outputs a malicious CAN frame for the purpose of hindering the operation of various nodes connected to the serial bus is connected to a connector, or a CAN frame transmitted through the serial bus is maliciously transmitted. It has been confirmed that a device that transfers data to a third party via a mobile communication network or the like is connected to a connector. For this reason, in a vehicle development site or the like, adoption of a configuration in which the connector is not provided on the serial bus is being studied from the viewpoint of security. However, when such a configuration is adopted, the above-described dedicated diagnostic device that is assumed to be connected to the serial bus via a connector can perform vehicle failure diagnosis and maintenance after shipment. The problem that it becomes difficult arises.
なお、自動車の分野における問題点について例示したが、自動車以外の分野、例えば、工場内の機械設備の分野においても、上記したように専用のコネクタを介して専用の診断機器を接続するという構成が採用されていることから、CAN通信用のシリアルバス(通信路)を介して伝送されているCANフレーム(単線電圧駆動方式のロジック信号によって示されている符号の列)の取得に際して上記の問題と同様の問題が生じている。 Although the problem in the field of automobiles has been exemplified, in fields other than automobiles, for example, in the field of mechanical equipment in factories, there is a configuration in which a dedicated diagnostic device is connected via a dedicated connector as described above. Because of the adoption, the above-mentioned problems are encountered when acquiring a CAN frame (a sequence of codes indicated by a logic signal of a single-wire voltage drive system) transmitted via a serial bus (communication path) for CAN communication. A similar problem has arisen.
本発明は、かかる解決すべき問題点に鑑みてなされたものであり、特に単線式(シングルワイヤ)通信路に伝送されているロジック信号によって示されている符号を、コネクタを介してこの通信路に接続されることなく特定可能とする信号生成装置および信号読取システムを提供することを主目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem to be solved, and in particular, a code indicated by a logic signal transmitted to a single-wire (single-wire) communication path is designated by a connector via the communication path. It is a primary object of the present invention to provide a signal generation device and a signal reading system that can be specified without being connected to a device.
上記目的を達成すべく請求項1記載の信号生成装置は、1本の被覆導線で構成される通信路を介して伝送されるロジック信号に基づき、当該ロジック信号に対応する符号を特定可能な符号特定用信号を生成する信号生成装置であって、前記被覆導線における被覆部に接触させられる電極と接続されて、当該電極と容量結合する当該被覆導線に伝送されている前記ロジック信号の電圧に応じて電圧が変化する電圧信号を発生させる第1インピーダンス素子と、前記電圧信号を入力すると共に当該電圧信号の電圧に応じて電圧が変化するシングルエンド信号に増幅して出力する増幅部とを備えて、当該シングルエンド信号に基づいて前記符号特定用信号を生成する。
In order to achieve the above object, the signal generation device according to
また、請求項2記載の信号生成装置は、請求項1記載の信号生成装置において、前記シングルエンド信号を閾値電圧と比較して二値化することにより前記符号特定用信号を生成する信号生成部を備えている。
The signal generation device according to
また、請求項3記載の信号生成装置は、請求項1または2記載の信号生成装置において、前記増幅部は、前記電圧信号を増幅して増幅信号として出力する増幅回路、および当該増幅信号を、当該増幅信号の交流成分のピークピーク電圧と同等のピークピーク電圧で、かつ低電圧期間の電圧がターゲット定電圧に規定された前記シングルエンド信号に整形して出力する波形整形回路を備えている。
The signal generating device according to claim 3 is the signal generating device according to
また、請求項4記載の信号生成装置は、請求項1または2記載の信号生成装置において、前記増幅部は、前記電圧信号を増幅して増幅信号として出力する増幅回路、および当該増幅信号を、当該増幅信号の交流成分のピークピーク電圧と同等のピークピーク電圧で、かつ高電圧期間の電圧がターゲット定電圧に規定された前記シングルエンド信号に整形して出力する波形整形回路を備えている。
The signal generating device according to claim 4 is the signal generating device according to
また、請求項5記載の信号生成装置は、請求項3記載の信号生成装置において、前記波形整形回路は、前記増幅信号が入力される入力部に一端部が接続されると共に出力部に他端部が接続されたコンデンサと、一端部が前記コンデンサの前記他端部に接続されると共に他端部にターゲット定電圧が印加されて、当該ターゲット定電圧を当該コンデンサの当該他端部に供給する第2インピーダンス素子と、直列接続された第3インピーダンス素子およびスイッチで構成されると共に、一端部が前記出力部に接続されると共に他端部に前記ターゲット定電圧が印加された直列回路と、前記増幅信号の交流成分における低電圧期間に前記スイッチをオン状態に移行させると共に、当該交流成分における高電圧期間に前記スイッチをオフ状態に移行させる制御パルス信号を出力するスイッチ制御回路とを備えて、前記シングルエンド信号を前記出力部から出力する。 According to a fifth aspect of the present invention, in the signal generating apparatus according to the third aspect, the waveform shaping circuit has one end connected to an input unit to which the amplified signal is input and the other end connected to an output unit. A capacitor connected to the unit, and one end connected to the other end of the capacitor and a target constant voltage applied to the other end to supply the target constant voltage to the other end of the capacitor. A second impedance element, a series circuit including a third impedance element and a switch connected in series, one end of which is connected to the output unit, and the other end of which is applied with the target constant voltage; The switch is turned on during a low voltage period of the AC component of the amplified signal, and the switch is turned off during a high voltage period of the AC component. And a switch control circuit for outputting a that control pulse signal, and outputs the single-ended signal from the output unit.
また、請求項6記載の信号生成装置は、請求項4記載の信号生成装置において、前記波形整形回路は、前記増幅信号が入力される入力部に一端部が接続されると共に出力部に他端部が接続されたコンデンサと、一端部が前記コンデンサの前記他端部に接続されると共に他端部にターゲット定電圧が印加されて、当該ターゲット定電圧を当該コンデンサの当該他端部に供給する第2インピーダンス素子と、直列接続された第3インピーダンス素子およびスイッチで構成されると共に、一端部が前記出力部に接続されると共に他端部に前記ターゲット定電圧が印加された直列回路と、前記増幅信号の交流成分における高電圧期間に前記スイッチをオン状態に移行させると共に、当該交流成分における低電圧期間に前記スイッチをオフ状態に移行させる制御パルス信号を出力するスイッチ制御回路とを備えて、前記シングルエンド信号を前記出力部から出力する。 According to a sixth aspect of the present invention, in the signal generating apparatus according to the fourth aspect, the waveform shaping circuit has one end connected to an input unit to which the amplified signal is input and the other end connected to an output unit. A capacitor connected to the unit, and one end connected to the other end of the capacitor and a target constant voltage applied to the other end to supply the target constant voltage to the other end of the capacitor. A second impedance element, a series circuit including a third impedance element and a switch connected in series, one end of which is connected to the output unit, and the other end of which is applied with the target constant voltage; The switch is turned on during a high voltage period of the AC component of the amplified signal, and the switch is turned off during a low voltage period of the AC component. And a switch control circuit for outputting a that control pulse signal, and outputs the single-ended signal from the output unit.
また、請求項7記載の信号生成装置は、請求項5記載の信号生成装置において、前記スイッチは、前記制御パルス信号が高電位のときにオン状態に移行し、前記制御パルス信号が低電位のときにオフ状態に移行するように構成され、前記スイッチ制御回路は、前記コンデンサの前記他端部に反転入力端子が接続され、かつ前記ターゲット定電圧よりも高い基準電圧が非反転入力端子に入力されて、出力端子から前記制御パルス信号を出力するコンパレータを有して構成されている。 Further, in the signal generation device according to claim 7, in the signal generation device according to claim 5, the switch is turned on when the control pulse signal is at a high potential, and the switch is turned on when the control pulse signal is at a low potential. The switch control circuit is connected to an inverting input terminal at the other end of the capacitor, and a reference voltage higher than the target constant voltage is input to a non-inverting input terminal. Then, it has a comparator for outputting the control pulse signal from an output terminal.
また、請求項8記載の信号生成装置は、請求項5記載の信号生成装置において、前記スイッチは、前記制御パルス信号が低電位のときにオン状態に移行し、前記制御パルス信号が高電位のときにオフ状態に移行するように構成され、前記スイッチ制御回路は、前記コンデンサの前記他端部に非反転入力端子が接続され、かつ前記ターゲット定電圧よりも高い基準電圧が反転入力端子に入力されて、出力端子から前記制御パルス信号を出力するコンパレータを有して構成されている。 The signal generating device according to claim 8 is the signal generating device according to claim 5, wherein the switch is turned on when the control pulse signal is at a low potential, and the switch is turned on when the control pulse signal is at a high potential. The switch control circuit is connected to a non-inverting input terminal at the other end of the capacitor, and a reference voltage higher than the target constant voltage is input to the inverting input terminal. Then, it has a comparator for outputting the control pulse signal from an output terminal.
また、請求項9記載の信号生成装置は、請求項6記載の信号生成装置において、前記スイッチは、前記制御パルス信号が高電位のときにオン状態に移行し、前記制御パルス信号が低電位のときにオフ状態に移行するように構成され、前記スイッチ制御回路は、前記コンデンサの前記他端部に非反転入力端子が接続され、かつ前記ターゲット定電圧よりも低い基準電圧が反転入力端子に入力されて、出力端子から前記制御パルス信号を出力するコンパレータを有して構成されている。 According to a ninth aspect of the present invention, in the signal generating apparatus according to the sixth aspect, the switch is turned on when the control pulse signal is at a high potential, and the switch is turned on when the control pulse signal is at a low potential. The switch control circuit is connected to a non-inverting input terminal at the other end of the capacitor, and a reference voltage lower than the target constant voltage is input to the inverting input terminal. Then, it has a comparator for outputting the control pulse signal from an output terminal.
また、請求項10記載の信号生成装置は、請求項6記載の信号生成装置において、前記スイッチは、前記制御パルス信号が低電位のときにオン状態に移行し、前記制御パルス信号が高電位のときにオフ状態に移行するように構成され、前記スイッチ制御回路は、前記コンデンサの前記他端部に反転入力端子が接続され、かつ前記ターゲット定電圧よりも低い基準電圧が非反転入力端子に入力されて、出力端子から前記制御パルス信号を出力するコンパレータを有して構成されている。 According to a tenth aspect of the present invention, in the signal generating device according to the sixth aspect, the switch is turned on when the control pulse signal is at a low potential, and the switch is turned on when the control pulse signal is at a high potential. The switch control circuit is connected to an inverting input terminal at the other end of the capacitor, and a reference voltage lower than the target constant voltage is input to a non-inverting input terminal. Then, it has a comparator for outputting the control pulse signal from an output terminal.
また、請求項11記載の信号生成装置は、請求項5記載の信号生成装置において、前記スイッチは、前記制御パルス信号が高電位のときにオン状態に移行し、前記制御パルス信号が低電位のときにオフ状態に移行するように構成され、前記スイッチ制御回路は、反転入力端子が前記コンデンサの前記他端部に接続されると共に出力端子から前記制御パルス信号を出力するコンパレータと、一端部が前記出力端子に接続されると共に他端部に前記ターゲット定電圧および前記ターゲット定電圧の近傍の電圧のうちのいずれかの電圧が印加されて、当該いずれかの電圧および前記制御パルス信号の電圧で規定される分圧電圧を前記コンパレータの非反転入力端子に基準電圧として出力する抵抗分圧回路とを備えている。
The signal generating device according to
また、請求項12記載の信号生成装置は、請求項5記載の信号生成装置において、前記スイッチは、前記制御パルス信号が低電位のときにオン状態に移行し、前記制御パルス信号が高電位のときにオフ状態に移行するように構成され、前記スイッチ制御回路は、反転入力端子に前記ターゲット定電圧および前記ターゲット定電圧の近傍の電圧のうちのいずれかの電圧が印加されると共に出力端子から前記制御パルス信号を出力するコンパレータと、一端部が前記出力端子に接続されると共に他端部が前記コンデンサの前記他端部に接続されて、前記シングルエンド信号の電圧および前記制御パルス信号の電圧で規定される分圧パルス信号を前記コンパレータの非反転入力端子に出力する抵抗分圧回路とを備えている。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the signal generation apparatus of the fifth aspect, the switch is turned on when the control pulse signal is at a low potential, and the switch is turned on when the control pulse signal is at a high potential. The switch control circuit is configured to apply any one of the target constant voltage and a voltage near the target constant voltage to the inverting input terminal and to output the signal from the output terminal. A comparator for outputting the control pulse signal, and one end connected to the output terminal and the other end connected to the other end of the capacitor, the voltage of the single-ended signal and the voltage of the control pulse signal. And a resistance voltage dividing circuit for outputting a voltage dividing pulse signal defined by the formula (1) to a non-inverting input terminal of the comparator.
また、請求項13記載の信号生成装置は、請求項6記載の信号生成装置において、前記スイッチは、前記制御パルス信号が高電位のときにオン状態に移行し、前記制御パルス信号が低電位のときにオフ状態に移行するように構成され、前記スイッチ制御回路は、反転入力端子に前記ターゲット定電圧および前記ターゲット定電圧の近傍の電圧のうちのいずれかの電圧が印加されると共に出力端子から前記制御パルス信号を出力するコンパレータと、一端部が前記出力端子に接続されると共に他端部が前記コンデンサの前記他端部に接続されて、前記シングルエンド信号の電圧および前記制御パルス信号の電圧で規定される分圧パルス信号を前記コンパレータの非反転入力端子に出力する抵抗分圧回路とを備えている。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in the signal generation device according to the sixth aspect, the switch is turned on when the control pulse signal has a high potential, and the control pulse signal has a low potential. The switch control circuit is configured to apply any one of the target constant voltage and a voltage near the target constant voltage to the inverting input terminal and to output the signal from the output terminal. A comparator for outputting the control pulse signal, and one end connected to the output terminal and the other end connected to the other end of the capacitor, the voltage of the single-ended signal and the voltage of the control pulse signal. And a resistance voltage dividing circuit for outputting a voltage dividing pulse signal defined by the formula (1) to a non-inverting input terminal of the comparator.
また、請求項14記載の信号生成装置は、請求項6記載の信号生成装置において、前記スイッチは、前記制御パルス信号が低電位のときにオン状態に移行し、前記制御パルス信号が高電位のときにオフ状態に移行するように構成され、前記スイッチ制御回路は、反転入力端子が前記コンデンサの前記他端部に接続されると共に出力端子から前記制御パルス信号を出力するコンパレータと、一端部が前記出力端子に接続されると共に他端部に前記ターゲット定電圧および前記ターゲット定電圧の近傍の電圧のうちのいずれかの電圧が印加されて、当該いずれかの電圧および前記制御パルス信号の電圧で規定される分圧電圧を前記コンパレータの非反転入力端子に基準電圧として出力する抵抗分圧回路とを備えている。
Further, in the signal generation device according to
また、請求項15記載の信号生成装置は、請求項5記載の信号生成装置において、前記スイッチ制御回路は、一端部が前記出力部に接続されると共に他端部に前記ターゲット定電圧が印加されて、前記シングルエンド信号を分圧して分圧パルス信号として出力する抵抗分圧回路と、バイアス電圧を前記ターゲット定電圧を基準として生成するバイアス電圧源と、前記分圧パルス信号に前記バイアス電圧を電圧加算して前記制御パルス信号として出力する加算器とを備えている。 According to a fifteenth aspect of the present invention, in the signal generating apparatus according to the fifth aspect, the switch control circuit has one end connected to the output unit and the other end applied with the target constant voltage. A resistive voltage dividing circuit that divides the single-ended signal and outputs it as a divided pulse signal; a bias voltage source that generates a bias voltage based on the target constant voltage; and a bias voltage source that applies the bias voltage to the divided pulse signal. An adder for adding a voltage and outputting the control pulse signal.
また、請求項16記載の信号生成装置は、請求項5から15のいずれかに記載の信号生成装置において、前記スイッチは、前記制御パルス信号によって制御されて、前記オン状態のときには前記ターゲット定電圧を出力端子から前記第3インピーダンス素子を介して前記出力部に出力し、前記オフ状態のときには前記出力端子をハイインピーダンス状態に移行させるスリーステートバッファで構成されている。 A signal generating device according to a sixteenth aspect is the signal generating device according to any one of the fifth to fifteenth aspects, wherein the switch is controlled by the control pulse signal, and the target constant voltage is applied when the switch is in the on state. Is output from the output terminal to the output unit via the third impedance element, and the three-state buffer is configured to shift the output terminal to a high impedance state when in the off state.
また、請求項17記載の信号生成装置は、請求項3から16のいずれかに記載の信号生成装置において、外部から入力された電圧データをD/A変換して、当該電圧データで示される電圧値の前記ターゲット定電圧を出力するD/A変換器を備えている。 According to a seventeenth aspect of the present invention, in the signal generation device according to any one of the third to sixteenth aspects, the voltage data input from the outside is D / A converted, and the voltage indicated by the voltage data is converted. A D / A converter for outputting the target constant voltage having a value.
また、請求項18記載の信号生成装置は、請求項3から17のいずれかに記載の信号生成装置において、前記増幅回路は、演算増幅器を備えて交流増幅回路として構成されている。 The signal generator according to claim 18 is the signal generator according to any one of claims 3 to 17, wherein the amplifier circuit includes an operational amplifier and is configured as an AC amplifier circuit.
また、請求項19記載の信号生成装置は、請求項1から18のいずれかに記載の信号生成装置において、前記インピーダンス素子は、高インピーダンス抵抗もしくはコンデンサ、またはこれらの組み合わせ回路で構成されている。 A signal generating device according to a nineteenth aspect is the signal generating device according to any one of the first to eighteenth aspects, wherein the impedance element includes a high impedance resistor or a capacitor, or a combination circuit thereof.
また、請求項20記載の信号読取システムは、請求項1から19のいずれかに記載の信号生成装置と、前記信号生成装置によって生成された前記符号特定用信号に基づいて前記ロジック信号に対応する前記符号を特定する符号化装置とを備えている。 A signal reading system according to a twentieth aspect corresponds to the signal generation apparatus according to any one of the first to nineteenth aspects and the logic signal based on the code specifying signal generated by the signal generation apparatus. A coding device for specifying the code.
請求項1記載の信号生成装置および請求項20記載の信号読取システムによれば、1本の被覆導線における被覆部に接触させられる(被覆導線における金属部分(芯線)に接触することなく非接触の状態(金属非接触の状態)で被覆導線の被覆部に接触させられる)電極と接続される構成のため、被覆導線における長手方向の任意の部位において被覆導線の被覆部に電極を接触させる簡易な作業を行うことで、被覆導線を介して伝送されているロジック信号によって示されている符号を特定可能な符号特定用信号を生成し得るシングルエンド信号を生成することができる。したがって、シングルエンド信号に基づいて符号特定用信号を生成し得る装置を設けることにより、符号特定用信号を生成し、生成した符号特定用信号に基づいてロジック信号によって示されている符号を特定することができ、さらには特定した符号の列で構成される符号列を特定することができる。これにより、被覆導線にコネクタが配設されていなくても、また被覆導線にコネクタが配設されている場合においても、被覆導線の任意の場所においてロジック信号を読み取って、符号、および符号列を特定することができる。 According to the signal generating device of the first aspect and the signal reading system of the twentieth aspect, the signal generating device is brought into contact with the covering portion of one covered conductor (the contact portion is not contacted without contacting the metal portion (core) of the covered conductor). A configuration that is connected to the electrode in a state (contacted with the covered portion of the covered wire in a state of non-metal contact), so that the electrode is brought into contact with the covered portion of the covered wire at any portion in the longitudinal direction of the covered wire. By performing the operation, it is possible to generate a single-ended signal capable of generating a code specifying signal capable of specifying a code indicated by a logic signal transmitted through the covered conductor. Therefore, by providing a device capable of generating the code specifying signal based on the single-ended signal, the code specifying signal is generated, and the code indicated by the logic signal is specified based on the generated code specifying signal. Further, it is possible to specify a code string composed of the specified code string. Thereby, even if the connector is not provided on the covered conductor, or even if the connector is provided on the covered conductor, the logic signal is read at any place of the covered conductor, and the code and the code sequence are read. Can be identified.
請求項2記載の信号生成装置および請求項20記載の信号読取システムによれば、信号生成部を備えたことにより、シングルエンド信号に基づいて符号特定用信号を生成する装置を別途設ける手間を省くことができる。 According to the signal generating device of the second aspect and the signal reading system of the twentieth aspect, the provision of the signal generating unit eliminates the need to separately provide a device for generating a code specifying signal based on a single-ended signal. be able to.
請求項3,4記載の信号生成装置および請求項20記載の信号読取システムでは、増幅部が、電圧信号を入力すると共にこの電圧信号の電圧に応じて電圧が変化する増幅信号を出力する増幅回路、およびこの増幅信号を、増幅信号の交流成分のピークtoピーク電圧と同等のピークtoピーク電圧で、かつその高電位側電圧(高電圧期間の電圧)および低電位側電圧(低電圧期間の電圧)のうちのいずれか一方がターゲット定電圧に規定されたシングルエンド信号に整形(波形整形)して出力する波形整形回路を備えて構成されている。したがって、これらの信号生成装置によれば、増幅部の後段に配置される信号生成部において、ターゲット定電圧を基準として規定された閾値電圧と比較することで、シングルエンド信号を確実に二値化して符号特定用信号を生成することができる。これにより、この信号読取システムによれば、この符号特定用信号に基づいて、ロジック信号によって示されている符号をより確実に特定することができ、さらには特定した符号の列で構成される符号列をより確実に特定することができる。 In the signal generation device according to the third or fourth aspect and the signal reading system according to the twentieth aspect, the amplification unit receives the voltage signal and outputs an amplification signal whose voltage changes according to the voltage of the voltage signal. And the amplified signal having a peak-to-peak voltage equivalent to the peak-to-peak voltage of the AC component of the amplified signal, and its high-potential-side voltage (voltage during a high-voltage period) and low-potential-side voltage (voltage during a low-voltage period) ) Is provided with a waveform shaping circuit for shaping (waveform shaping) a single-ended signal defined as a target constant voltage and outputting the signal. Therefore, according to these signal generation devices, the signal generation unit arranged downstream of the amplification unit compares the target constant voltage with the threshold voltage defined on the basis of the target, thereby reliably binarizing the single-ended signal. Thus, a code specifying signal can be generated. Thus, according to the signal reading system, the code indicated by the logic signal can be more reliably specified based on the code specifying signal, and furthermore, the code formed by the specified code sequence can be specified. Columns can be specified more reliably.
請求項5,6記載の信号生成装置および請求項20記載の信号読取システムでは、波形整形回路が、コンデンサ、第2インピーダンス素子、直列回路、および増幅信号の交流成分における低電圧期間に直列回路のスイッチをオン状態に移行させると共に、この交流成分における高電圧期間にスイッチをオフ状態に移行させるスイッチ制御回路とを備える構成か、またはコンデンサ、第2インピーダンス素子、直列回路、および増幅信号の交流成分における高電圧期間に直列回路のスイッチをオン状態に移行させると共に、この交流成分における低電圧期間にスイッチをオフ状態に移行させるスイッチ制御回路とを備える構成のいずれかの構成となっている。したがって、これらの信号生成装置によれば、順方向電圧の影響を受けるダイオードを用いて構成された波形整形回路を有する構成とは異なり、波形整形回路が、増幅信号を、増幅信号の交流成分のピークピーク電圧と同等のピークピーク電圧で、かつその高電位側電圧(高電圧期間の電圧)および低電位側電圧(低電圧期間の電圧)のうちのいずれか一方が確実にターゲット定電圧に規定されたシングルエンド信号に整形(波形整形)して出力することができる。このため、これらの信号生成装置によれば、増幅部の後段に配置される信号生成部において、上記のターゲット定電圧を基準として規定された閾値電圧と比較することで、シングルエンド信号を一層確実に二値化して符号特定用信号を生成することができる。これにより、この信号読取システムによれば、この符号特定用信号に基づいて、ロジック信号によって示されている符号を一層確実に特定することができ、さらには特定した符号の列で構成される符号列をより確実に特定することができる。 In the signal generating device according to the fifth and sixth aspects and the signal reading system according to the twentieth aspect, the waveform shaping circuit includes a capacitor, a second impedance element, a series circuit, and a series circuit during a low voltage period in an AC component of the amplified signal. A switch control circuit for switching the switch to an on state and for switching the switch to an off state during a high voltage period of the AC component, or a capacitor, a second impedance element, a series circuit, and an AC component of the amplified signal. And a switch control circuit that causes the switches of the series circuit to shift to the on state during the high voltage period and the switch to shift to the off state during the low voltage period of the AC component. Therefore, according to these signal generation devices, unlike the configuration having the waveform shaping circuit configured using the diode affected by the forward voltage, the waveform shaping circuit converts the amplified signal into the AC component of the amplified signal. The peak-to-peak voltage equivalent to the peak-to-peak voltage, and one of the high-potential-side voltage (voltage during the high-voltage period) and the low-potential-side voltage (voltage during the low-voltage period) is reliably specified as the target constant voltage. The resulting single-ended signal can be shaped (waveform shaped) and output. For this reason, according to these signal generation devices, the signal generation unit disposed downstream of the amplification unit compares the target constant voltage with a threshold voltage defined on the basis of the target constant voltage, so that the single-ended signal can be more reliably determined. And a code specifying signal can be generated. Thus, according to the signal reading system, the code indicated by the logic signal can be specified more reliably based on the code specifying signal, and furthermore, the code constituted by the specified code sequence can be specified. Columns can be specified more reliably.
請求項7記載の信号生成装置および請求項20記載の信号読取システムでは、スイッチが制御パルス信号が高電位のときにオン状態に移行し、制御パルス信号が低電位のときにオフ状態に移行するように構成され、スイッチ制御回路は、コンデンサの他端部に反転入力端子が接続され、かつターゲット定電圧よりも高い(若干高い)基準電圧が非反転入力端子に入力されて、出力端子から制御パルス信号を出力するコンパレータを有して構成されている。また、請求項8記載の信号生成装置および請求項20記載の信号読取システムでは、スイッチが制御パルス信号が低電位のときにオン状態に移行し、制御パルス信号が高電位のときにオフ状態に移行するように構成され、スイッチ制御回路は、コンデンサの他端部に非反転入力端子が接続され、かつターゲット定電圧よりも高い(若干高い)基準電圧が反転入力端子に入力されて、出力端子から制御パルス信号を出力するコンパレータを有して構成されている。このため、このスイッチ制御回路を備えた波形整形回路によれば、シングルエンド信号の低電位側電圧(低電圧期間の電圧)がターゲット定電圧に規定されている状態において、シングルエンド信号にノイズが重畳した場合であっても、そのノイズの電圧レベルが基準電圧に達するまで(基準電圧に上昇するまで)は、スイッチ制御回路が制御パルス信号を高電位に維持して(つまり、スイッチをオン状態に維持して)、直列回路に対してコンデンサの他端部(および出力部)へのターゲット定電圧の印加を継続させることができる。したがって、この波形整形回路を備えた信号生成装置および信号読取システムによれば、ノイズによる誤動作を軽減することができるため、ノイズの存在下においても、符号特定用信号を安定して生成でき、またこの符号特定用信号に基づいて符号および符号で構成される符号列を安定して特定して出力することができる。 In the signal generating device according to the seventh aspect and the signal reading system according to the twentieth aspect, the switch shifts to an on state when the control pulse signal has a high potential, and shifts to an off state when the control pulse signal has a low potential. The switch control circuit is configured such that the inverting input terminal is connected to the other end of the capacitor, and a reference voltage higher (slightly higher) than the target constant voltage is input to the non-inverting input terminal, and the switch control circuit controls the output terminal. It has a comparator that outputs a pulse signal. In the signal generating device according to the eighth aspect and the signal reading system according to the twentieth aspect, the switch is turned on when the control pulse signal is at a low potential, and is turned off when the control pulse signal is at a high potential. The switch control circuit includes a non-inverting input terminal connected to the other end of the capacitor, a reference voltage higher (slightly higher) than the target constant voltage being input to the inverting input terminal, and And a comparator for outputting a control pulse signal from the comparator. Therefore, according to the waveform shaping circuit including the switch control circuit, noise is included in the single-ended signal in a state where the low-potential-side voltage of the single-ended signal (voltage in the low-voltage period) is specified as the target constant voltage. Even when superimposed, the switch control circuit keeps the control pulse signal at a high potential (that is, turns on the switch) until the voltage level of the noise reaches the reference voltage (until the reference voltage rises). ), The application of the target constant voltage to the other end (and the output unit) of the capacitor with respect to the series circuit can be continued. Therefore, according to the signal generating device and the signal reading system including the waveform shaping circuit, a malfunction due to noise can be reduced, so that a code specifying signal can be stably generated even in the presence of noise. Based on the code specifying signal, a code and a code string composed of codes can be specified and output stably.
請求項9記載の信号生成装置および請求項20記載の信号読取システムでは、スイッチが制御パルス信号が高電位のときにオン状態に移行し、制御パルス信号が低電位のときにオフ状態に移行するように構成され、スイッチ制御回路は、コンデンサの他端部に非反転入力端子が接続され、かつターゲット定電圧よりも低い(若干低い)基準電圧が反転入力端子に入力されて、出力端子から制御パルス信号を出力するコンパレータを有して構成されている。また、請求項10記載の信号生成装置および請求項20記載の信号読取システムでは、スイッチが制御パルス信号が低電位のときにオン状態に移行し、制御パルス信号が高電位のときにオフ状態に移行するように構成され、スイッチ制御回路は、コンデンサの他端部に反転入力端子が接続され、かつターゲット定電圧よりも低い(若干低い)基準電圧が非反転入力端子に入力されて、出力端子から制御パルス信号を出力するコンパレータを有して構成されている。このため、このスイッチ制御回路を備えた波形整形回路によれば、シングルエンド信号の高電位側電圧(高電圧期間の電圧)がターゲット定電圧に規定されている状態において、シングルエンド信号にノイズが重畳した場合であっても、そのノイズの電圧レベルが基準電圧に達するまで(基準電圧に低下するまで)は、スイッチ制御回路が制御パルス信号を高電位に維持して(つまり、スイッチをオン状態に維持して)、直列回路に対してコンデンサの他端部(および出力部)へのターゲット定電圧の印加を継続させることができる。したがって、この波形整形回路を備えた信号生成装置および信号読取システムによれば、ノイズによる誤動作を軽減することができるため、ノイズの存在下においても、符号特定用信号を安定して生成でき、またこの符号特定用信号に基づいて符号および符号で構成される符号列を安定して特定して出力することができる。 In the signal generating device according to the ninth aspect and the signal reading system according to the twentieth aspect, the switch shifts to an on state when the control pulse signal has a high potential, and shifts to an off state when the control pulse signal has a low potential. The switch control circuit is configured such that the non-inverting input terminal is connected to the other end of the capacitor, and a reference voltage lower (slightly lower) than the target constant voltage is input to the inverting input terminal, and the switch control circuit controls the output terminal. It has a comparator that outputs a pulse signal. In the signal generating device according to the tenth aspect and the signal reading system according to the twentieth aspect, the switch is turned on when the control pulse signal is at a low potential, and is turned off when the control pulse signal is at a high potential. The switch control circuit is configured such that an inverting input terminal is connected to the other end of the capacitor, and a reference voltage lower than (slightly lower than) the target constant voltage is input to the non-inverting input terminal. And a comparator for outputting a control pulse signal from the comparator. Therefore, according to the waveform shaping circuit including the switch control circuit, noise is included in the single-ended signal in a state where the high-potential-side voltage of the single-ended signal (voltage in the high voltage period) is specified as the target constant voltage. Even when superimposed, the switch control circuit keeps the control pulse signal at a high potential (that is, turns on the switch) until the voltage level of the noise reaches the reference voltage (until the voltage drops to the reference voltage). ), The application of the target constant voltage to the other end (and the output unit) of the capacitor with respect to the series circuit can be continued. Therefore, according to the signal generating device and the signal reading system including the waveform shaping circuit, a malfunction due to noise can be reduced, so that a code specifying signal can be stably generated even in the presence of noise. Based on the code specifying signal, a code and a code string composed of codes can be specified and output stably.
請求項11,12,13,14記載の信号生成装置および請求項20記載の信号読取システムでは、波形整形回路のスイッチ制御回路を構成するコンパレータがヒステリシス特性を有している(コンパレータがヒステリシスコンパレータとして動作する)。したがって、これらの波形整形回路によれば、シングルエンド信号が低電位側電圧(低電圧期間の電圧)のとき、およびシングルエンド信号が高電位側電圧(高電圧期間の電圧)のときのいずれのときに、シングルエンド信号にノイズが重畳した場合であっても、そのノイズのレベルが上記のヒステリシス特性で規定されるレベル未満のときには、スイッチ制御回路が制御パルス信号の電位を現在の電位に維持すること(つまり、スイッチがオン状態のときにはこの状態を維持し、またスイッチがオフ状態のときにはこの状態を維持すること)ができることから、シングルエンド信号の電圧を現在の状態に維持することができる。したがって、この波形整形回路を備えた信号生成装置および信号読取システムによれば、ノイズによる誤動作を一層軽減することができるため、ノイズの存在下においても、符号特定用信号を一層安定して生成でき、またこの符号特定用信号に基づいて符号、および符号で構成される符号列を一層安定して特定して出力することができる。 In the signal generation device according to the present invention, the comparator constituting the switch control circuit of the waveform shaping circuit has a hysteresis characteristic (the comparator is a hysteresis comparator). Operate). Therefore, according to these waveform shaping circuits, when the single-ended signal is a low-potential-side voltage (voltage in a low-voltage period) and when the single-ended signal is a high-potential-side voltage (voltage in a high-voltage period), Even when noise is superimposed on the single-ended signal, when the noise level is lower than the level defined by the hysteresis characteristic, the switch control circuit maintains the potential of the control pulse signal at the current potential. (I.e., maintain this state when the switch is on, and maintain this state when the switch is off), so that the voltage of the single-ended signal can be maintained at the current state. . Therefore, according to the signal generating apparatus and the signal reading system including the waveform shaping circuit, the malfunction due to the noise can be further reduced, so that the code specifying signal can be generated more stably even in the presence of the noise. Further, based on the code specifying signal, a code and a code string composed of the code can be specified and output more stably.
請求項15記載の信号生成装置および請求項20記載の信号読取システムによれば、コンパレータを使用しない構成においても、増幅回路から出力される増幅信号を、増幅信号の交流成分のピークピーク電圧と同等のピークピーク電圧で、かつその低電位側電圧(低電圧期間の電圧)がターゲット定電圧に規定されたシングルエンド信号に確実に整形したり、また増幅信号の交流成分のピークピーク電圧と同等のピークピーク電圧で、かつその高電位側電圧(高電圧期間の電圧)がターゲット定電圧に規定されたシングルエンド信号に確実に整形したりして、出力部から出力することができる。これにより、設計の自由度を高めることができる。 According to the signal generating device of the present invention and the signal reading system of the present invention, the amplified signal output from the amplifier circuit is equal to the peak-to-peak voltage of the AC component of the amplified signal even in a configuration not using a comparator. And the low-potential side voltage (voltage during the low-voltage period) is reliably shaped into a single-ended signal defined by the target constant voltage, and is equivalent to the peak-to-peak voltage of the AC component of the amplified signal. The peak-to-peak voltage, and the high-potential-side voltage (voltage during the high-voltage period) can be reliably shaped into a single-ended signal defined as the target constant voltage, and can be output from the output unit. Thereby, the degree of freedom in design can be increased.
請求項16記載の信号生成装置および請求項20記載の信号読取システムによれば、直列回路を構成するスイッチが、スリーステートバッファとしての3ステートロジックICで構成されているため、集積回路に内蔵されている出力バッファ(または入出力バッファ(双方向バッファ))をスイッチとして使用することができる。 According to the signal generation device of the sixteenth aspect and the signal reading system of the twentieth aspect, the switch constituting the serial circuit is formed of a three-state logic IC as a three-state buffer, and thus is built in the integrated circuit. An output buffer (or input / output buffer (bidirectional buffer)) can be used as a switch.
請求項17記載の信号生成装置および請求項20記載の信号読取システムによれば、波形整形回路にD/A変換器を配置して、D/A変換器からターゲット定電圧を出力させる構成としたことにより、D/A変換器への電圧データを変更することで、このターゲット定電圧を変更できるため、シングルエンド信号においてターゲット定電圧に規定される高電位側電圧(高電圧期間の電圧)や低電位側電圧(低電圧期間の電圧)を信号生成部の入力仕様に応じて変更することができる。つまり、信号生成部がシングルエンド信号から符号特定用信号を確実に生成し得るように調整することができる。 According to the signal generating device of claim 17 and the signal reading system of claim 20, the D / A converter is arranged in the waveform shaping circuit, and the target constant voltage is output from the D / A converter. Thus, by changing the voltage data to the D / A converter, the target constant voltage can be changed. Therefore, a high-potential-side voltage (a voltage in a high voltage period) defined as the target constant voltage in a single-ended signal or The low-potential-side voltage (voltage during the low-voltage period) can be changed according to the input specification of the signal generation unit. That is, it is possible to perform adjustment so that the signal generation unit can reliably generate the code specifying signal from the single-ended signal.
請求項18記載の信号生成装置および請求項20記載の信号読取システムによれば、増幅回路を交流増幅回路として構成したことにより、演算増幅器の出力端子から出力される出力信号(増幅信号)が電圧信号の直流成分に起因して飽和する事態の発生を大幅に軽減することができる。 According to the signal generating apparatus of the eighteenth aspect and the signal reading system of the twentieth aspect, since the amplifier circuit is configured as an AC amplifier circuit, the output signal (amplified signal) output from the output terminal of the operational amplifier is a voltage. The occurrence of saturation caused by the DC component of the signal can be greatly reduced.
請求項19記載の信号生成装置および請求項20記載の信号読取システムによれば、第1インピーダンス素子を、高インピーダンス抵抗もしくはコンデンサ、またはこれらの組み合わせ回路で構成したことにより、被覆導線に伝送されているロジック信号の電圧に応じて電圧が変化する電圧信号を簡易な構成で確実に生成することができる。 According to the signal generating device of the nineteenth aspect and the signal reading system of the twentieth aspect, the first impedance element is constituted by a high impedance resistor or a capacitor, or a combination thereof, so that the first impedance element is transmitted to the covered conductor. A voltage signal whose voltage changes in accordance with the voltage of the logic signal present can be reliably generated with a simple configuration.
以下、信号生成装置および信号読取システムの実施の形態について、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of a signal generation device and a signal reading system will be described with reference to the accompanying drawings.
この信号生成装置は、1本の被覆導線で構成される通信路を介して伝送される単線電圧駆動方式(単線方式)のロジック信号に基づき、このロジック信号に対応する符号を特定可能な符号特定用信号を生成する。また、この信号読取システムは、信号生成装置によって生成された符号特定用信号に基づいて上記のロジック信号に対応する符号を特定すると共に、特定した符号で構成される符号列を特定するシステムであって、「CANプロトコル」、「CAN FD」、「FlexRay(登録商標)」などの各種通信プロトコルに準拠した各種の「単線電圧駆動方式のロジック信号」や、「LVDS」による小振幅低消費電力通信が可能な各種通信プロトコルに準拠した各種の「単線電圧駆動方式のロジック信号」を対象とすることができる。また、この信号読取システムは、上記のロジック信号に対応する符号および符号列を特定する機能を備えていることから、結果として、通信路に伝送されているロジック信号を検出するアナライザとしても機能し、さらに検出した符号列をメモリに記憶するように構成されているときには記録装置(レコーダ)としても機能する。 This signal generation device is based on a single-wire voltage-driven (single-wire system) logic signal transmitted through a communication path composed of one covered conductor, and is capable of specifying a code corresponding to the logic signal. Generate a signal for use. Further, this signal reading system is a system that specifies a code corresponding to the logic signal based on the code specifying signal generated by the signal generating device, and specifies a code string composed of the specified code. In addition, various "single-wire voltage-driven logic signals" conforming to various communication protocols such as "CAN protocol", "CAN FD", and "FlexRay (registered trademark)", and small-amplitude low-power-consumption communication using "LVDS" Various types of "single-wire voltage-driven logic signals" that comply with various communication protocols that can be used can be targeted. Further, since this signal reading system has a function of specifying a code and a code string corresponding to the above-described logic signal, as a result, the signal reading system also functions as an analyzer for detecting the logic signal transmitted to the communication path. Further, when it is configured to store the detected code string in the memory, it also functions as a recording device (recorder).
以下では、一例として、「CAN通信用のシリアルバス」を対象として、CAN通信用のシリアルバス(通信路)から各種CANフレーム(単線電圧駆動方式のロジック信号によって示されている符号の列(以下、符号列ともいう))を取得して動作する各種電子機器とシリアルバスとの間に配設して使用される信号生成装置および信号読取システムを例に挙げて説明する。具体的には、一例として、自動車に配設されている通信路からロジック信号を読み取り、対応する符号列(CANフレーム)を利用した各種の処理を外部機器(CAN通信対応機器)において実行させる例について説明する。 In the following, as an example, for a “serial bus for CAN communication”, various CAN frames (sequences of codes indicated by logic signals of a single-wire voltage drive system (hereinafter, referred to as “serial bus” for CAN communication)) will be described. , A code string)), a signal generation device and a signal reading system which are used by being disposed between various kinds of electronic devices that operate by acquiring the signals and a serial bus. Specifically, as an example, an example in which a logic signal is read from a communication path provided in an automobile and various processes using a corresponding code string (CAN frame) are executed in an external device (CAN communication-compatible device). Will be described.
図1に示す信号読取システム1は、「信号読取システム」の一例であって、信号生成装置2(「信号生成装置」の一例)、および符号化装置3(「符号化装置」の一例)を備えて構成されている。この信号読取システム1は、自動車に配設されているCAN通信用のシリアルバスSB(「通信路」の一例)からCANフレーム(「通信路を介して伝送されるロジック信号」の一例)を読み取り、読み取ったCANフレームと同じCANフレームCs(「ロジック信号に対応する符号列」の一例)を各種のCAN通信対応機器に出力することができるように(いわゆる、CANバスアナライザとして)構成されている。
The
この場合、シリアルバスSBを介してのCANプロトコルに準拠した通信時には、図1,2に示すように、CANフレーム(符号列)を構成する各符号を表すロジック信号Vwが、シリアルバスSBを構成する1本の信号線としての1本の被覆導線Lwに伝送される。 In this case, at the time of communication conforming to the CAN protocol via the serial bus SB, as shown in FIGS. 1 and 2, the logic signal Vw representing each code constituting the CAN frame (code sequence) forms the serial bus SB. The signal is transmitted to one covered conductor Lw as one signal line.
なお、シリアルバスSBを介してのロジック信号Vwの伝送原理については公知のため、詳細な説明を省略するが、本例では一例として図5に示すように、ロジック信号Vwは、符号Csの論理値が「0」(ドミナント)のときにハイレベルとなり、符号Csの論理値が「1」(レセッシブ)のときにローレベルとなる電圧信号として伝送される。 Since the principle of transmission of the logic signal Vw via the serial bus SB is publicly known, a detailed description thereof will be omitted. However, in the present example, as an example, as shown in FIG. The signal is transmitted as a voltage signal that becomes high level when the value is “0” (dominant) and becomes low level when the logical value of the code Cs is “1” (recessive).
信号生成装置2は、図1,2に示すように、1つの電極部11、1つの第1インピーダンス素子12、増幅部13および信号生成部14を備えている。また、信号生成装置2は、1本の被覆導線Lwで構成されるシリアルバスSBを介して伝送されるロジック信号Vwに基づき、図5に示すように、符号Cs(「1」または「0」)を特定可能な符号特定用信号Seを生成する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
電極部11は、電極21およびシールド22を備えて構成されている。また、電極部11は、被覆導線Lwに対して着脱可能に構成されている。また、電極部11は、被覆導線Lwへの装着状態において、その被覆導線Lwの絶縁被覆部(以下、単に「被覆部」ともいう)に電極21が接触(当接)するように構成されている。この構成により、電極部11の電極21は、被覆導線Lwの金属部(芯線)と接触することなく非接触の状態(つまり、金属非接触の状態)で容量結合する。また、シールド22は、電極部11が被覆導線Lwに装着されている状態において、被覆導線Lwの被覆部における電極21の接触部位を、この電極21を含めて覆うことで、電極21が対応する被覆導線Lwの金属部以外の金属部と容量結合することを防止する
The
第1インピーダンス素子12は、本例では一例として、抵抗31、および抵抗31に並列接続されたコンデンサ32を備えて構成されている。また、第1インピーダンス素子12では、抵抗31は、高抵抗値の抵抗(少なくとも数MΩ程度の高インピーダンス抵抗)で構成されて、その一端(第1インピーダンス素子12の一端)がシールドケーブル(同軸ケーブル)CBの芯線を介して電極部11の電極21に接続され、その他端(第1インピーダンス素子12の他端)が信号生成装置2における基準電位の部位(グランドG)に接続されている。また、シールドケーブルCBのシールドは、電極部11側の端部が電極部11のシールド22に接続されると共に、第1インピーダンス素子12側の端部がグランドGに接続されている。
In the present example, the
この構成により、第1インピーダンス素子12は、電極部11の電極21と容量結合する被覆導線Lに伝送されているロジック信号Vwの電圧Vw(理解の容易のため、ロジック信号と同じ符号Vwを付すものとする)に応じて電圧が変化する(電圧Vwが上記のローレベルの電圧のときに低電圧となり、電圧Vwが上記のハイレベルの電圧のときに高電圧となるように変化する)電圧信号Vcを、両端間に発生させる。また、電圧信号Vcは、容量結合によって検出される信号であることから、ロジック信号Vwの変化(パルスの長さの変化や、このパルスの密度の変化)に応じて、直流レベル(直流成分)が変化する信号となっている。
With this configuration, the
なお、第1インピーダンス素子12は、上記の構成(抵抗31およびコンデンサ32の並列回路)に限定されるものではない。例えば、抵抗31だけの回路や、コンデンサ32だけの回路で構成してもよい。また、コンデンサ32については、ディスクリート部品で構成することもできるし、第1インピーダンス素子12と電極21とを接続するシールドケーブル(同軸ケーブル)CBの配線容量(芯線とシールドとの間に形成される容量)で構成することもできる。
The
増幅部13は、電圧信号Vcを入力すると共に、電圧信号Vcのピークtoピーク電圧(ピークピーク電圧ともいう)に応じて電圧が変化するシングルエンド信号Vdを出力する。
The
具体的には、増幅部13は、図2に示すように、増幅回路41および波形整形回路42を備え、増幅回路41および波形整形回路42が後述するように主として演算増幅器やコンパレータで構成されている。また、本例では一例として、増幅回路41は、正電源電圧Vccおよび負電源電圧Vee(例えば、±10V)で動作する1つの演算増幅器41a、および2つの抵抗41d,41fを備えて、全体として非反転アンプに構成されている。この増幅回路41では、演算増幅器41aは、非反転入力端子が第1インピーダンス素子12の一端に接続され、反転入力端子と出力端子との間に抵抗41d(帰還抵抗)が接続されている。また、演算増幅器41aの反転入力端子は入力抵抗としての抵抗41fを介してグランドGに接続されている。
Specifically, as shown in FIG. 2, the amplifying
この構成により、増幅回路41は、電圧信号Vcを各抵抗41d,41fの抵抗値で規定される公知の増幅率で非反転増幅して、電圧パルス信号としての増幅信号Vd0を出力する。この増幅信号Vd0は、シリアルバスSBにCANフレーム(符号列)を構成する符号Cs(「1」)が伝送されている期間において(電圧Vwがローレベルの電圧のときに)低電位側電圧となり、CANフレームを構成する符号Cs(「0」)が伝送されている期間において(電圧Vwがハイレベルの電圧のときに)高電位側電圧となる電圧信号である。また、上記したように、電圧信号Vcはロジック信号Vwの変化に応じて直流レベルが変化する信号であることから、電圧信号Vcに基づいて生成される増幅信号Vd0もまた、直流レベル(直流成分)が変化する信号である。
With this configuration, the
なお、この増幅回路41では、図2に示すように、演算増幅器41aの反転入力端子とグランドGとの間に抵抗41fだけを接続する構成を採用しているが、この構成に限定されるものではない。すなわち、この図2に示す増幅回路41では、演算増幅器41aが、電圧信号Vcの交流成分のみならず、直流成分をも増幅する構成であることから、この直流成分の大きいときには演算増幅器41aの出力端子から出力される出力信号が飽和することがある。この出力信号の飽和を軽減するため、図3に示す増幅回路41のように、演算増幅器41aの反転入力端子とグランドG(基準電位)との間に接続される抵抗41fに直列にコンデンサ41kを接続する構成(言い換えれば、演算増幅器41aの反転入力端子とグランドGとの間に、抵抗41fおよびコンデンサ41kの直列回路を接続する構成)を採用することもできる。この構成の演算増幅器41aは、電圧信号Vcの直流成分は増幅せずに交流成分のみを増幅して出力する交流増幅器として機能することから、出力端子から出力される出力信号が電圧信号Vcの直流成分に起因して飽和する事態の発生を大幅に軽減することが可能となっている。
Note that, as shown in FIG. 2, the
波形整形回路42は、増幅信号Vd0を入力すると共に、この増幅信号Vd0を、増幅信号Vd0の交流成分のピークtoピーク電圧と同等のピークtoピーク電圧で、かつその高電位側電圧(高電圧期間の電圧)および低電位側電圧(低電圧期間の電圧)のうちのいずれか一方が予め規定されたターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して出力する。
The
一例として波形整形回路42は、図4に示すように、増幅信号Vd0が入力される入力部42a、シングルエンド信号Vdが出力される出力部42b、コンデンサ42c、第2インピーダンス素子42d、直列接続された第3インピーダンス素子42eおよびスイッチ42fで構成された直列回路SC、並びにダイオードを含まずにコンパレータなどで構成されると共にスイッチ42fをオン状態からオフ状態へ、またオフ状態からオン状態へ移行させる制御パルス信号Vctを出力するスイッチ制御回路SWCを備えている。
As an example, as shown in FIG. 4, the
具体的には、コンデンサ42cは、一端部が入力部42aに接続されると共に他端部が出力部42bに接続されている。第2インピーダンス素子42dは、一例として抵抗(1つの抵抗、または複数の抵抗を直列や並列に接続して構成された抵抗回路)で構成されて、一端部がコンデンサ42cの他端部に接続されると共に他端部にターゲット定電圧Vtgが印加されて、ターゲット定電圧Vtgをコンデンサ42cの他端部(および出力部42b)に供給する。なお、ターゲット定電圧Vtgは、正電源電圧Vccを下回り、かつ負電源電圧Veeを上回る任意の1つの定電圧に予め規定されている。第2インピーダンス素子42dについては、最も簡易な構成として、上記したように抵抗だけの構成とすることもできるが、この構成に限定されるものではない。図示はしないが、第2インピーダンス素子42dは、抵抗と共に、または抵抗に代えてインダクタを使用した構成としてもよい。なお、第2インピーダンス素子42dは、全体としてのインピーダンス値(抵抗だけで構成されているときには抵抗値)が第3インピーダンス素子42eのインピーダンス値(抵抗だけで構成されているときには抵抗値)よりも大きい値(例えば、抵抗だけの場合には、数kΩから数百kΩ程度)に規定されている。
Specifically, the
直列回路SCは、図4に示すように、直列接続された第3インピーダンス素子42eおよびスイッチ42fで構成されると共に、一端部がコンデンサ42cの他端部(および出力部42b)に接続されると共に他端部にターゲット定電圧Vtgが印加されている。この構成により、直列回路SCは、スイッチ制御回路SWCから出力される制御パルス信号Vctによってスイッチ42fがオン状態に移行させられたときには、ターゲット定電圧Vtgのコンデンサ42cの他端部(および出力部42b)への印加を実行し、オフ状態に移行させられたときには、ターゲット定電圧Vtgのコンデンサ42cの他端部(および出力部42b)への印加を停止する。
As shown in FIG. 4, the series circuit SC includes a
スイッチ42fは、オン状態において低インピーダンスとなって、直列回路SCの他端部に印加されているターゲット定電圧Vtgを第3インピーダンス素子42e(例えば、第2インピーダンス素子42d全体の抵抗値に対して十分に小さい抵抗値の抵抗)を介して出力部42bに印加し得る半導体スイッチであれば、アナログスイッチ、バイポーラトランジスタおよび電界効果型トランジスタなどの種々の半導体スイッチで構成することができる。また、スイッチ42fは、本例では一例として、制御パルス信号Vctが高電位のときにオン状態に移行し、制御パルス信号Vctが低電位のときにオフ状態に移行するように(いわゆる、正論理(ハイアクティブ)で動作するように)構成されている。
The
第3インピーダンス素子42eは、本例では一例として、スイッチ42fがオン状態のときに、他端部に印加されているターゲット定電圧Vtgをコンデンサ42cの他端部(および出力部42b)に低インピーダンスで供給し得る十分に低い抵抗値に規定された抵抗で構成されている。ただし、第3インピーダンス素子42eの抵抗値は、スイッチ42fがオン状態(ターゲット定電圧Vtgの供給状態)のときであっても、増幅信号Vd0の立ち下がりや立ち上がり時にはこの電圧変化の影響を受けて、コンデンサ42cの他端部の電圧がターゲット定電圧Vtgから若干変動し得る(増幅信号Vd0の立ち下がり時には瞬間的に若干低下したり、立ち上がり時には瞬間的に若干上昇したりし得る)程度の抵抗値(例えば、十数Ωから数十Ω程度の抵抗値)に規定されている。また、第3インピーダンス素子42eについては、最も簡易な構成として、図4に示すように1本の抵抗で構成することもできるが、複数の抵抗を直列や並列に接続して構成してもよい。また、図示はしないが、第3インピーダンス素子42eは、抵抗と共に、または抵抗に代えてインダクタを使用した構成としてもよい。また、直列回路SCにおける第3インピーダンス素子42eとスイッチ42fの並び順は、図4に示す並び順の逆の順とすることもできる。
In the present example, as an example, the
スイッチ制御回路SWCは、ダイオードを含まずに構成されて、図4に示す構成では、図5に示すように、入力部42aに入力される増幅信号Vd0の交流成分Vd0ac(図5参照)における低電圧期間TLにスイッチ42fをオン状態に移行させるために高電位(高レベル。例えば、後述するコンパレータ42gについての正電源電圧Vccの近傍の電圧レベル)となり、交流成分Vd0acにおける高電圧期間THにスイッチ42fをオフ状態に移行させるために低電位(低レベル。例えば、後述するコンパレータ42gについての負電源電圧Veeの近傍の電圧レベル)となる制御パルス信号Vctを出力する。
The switch control circuit SWC is configured without including a diode, and in the configuration illustrated in FIG. 4, as illustrated in FIG. 5, in the AC component Vd0 ac (see FIG. 5) of the amplified signal Vd0 input to the
具体的には、スイッチ制御回路SWCは、図4に示すように、正電源電圧Vccおよび負電源電圧Veeで動作する1つのコンパレータ42g、および直流定電圧(バイアス電圧)Vbi1(≠0ボルト)を出力する1つの基準電源42hを有して構成されている。また、基準電源42hは、負極側がターゲット定電圧Vtgに接続されることにより、ターゲット定電圧Vtgに直流定電圧Vbi1が加算された電圧(Vtg+Vbi1)を基準電圧(第1基準電圧)Vr1として正極側から出力する。直流定電圧Vbi1は、増幅信号Vd0の交流成分Vd0acについてのピークtoピーク電圧Vp(図5参照)の例えば数%から十数%の電圧値に規定されている。したがって、基準電圧Vr1は、ターゲット定電圧Vtgよりも若干高い電圧に規定されている。また、コンパレータ42gは、反転入力端子がコンデンサ42cの他端部に接続され、かつ非反転入力端子に基準電圧Vr1が入力されることで、出力端子から上記の制御パルス信号Vctを出力するように構成されている。
Specifically, as shown in FIG. 4, the switch control circuit SWC includes one
この制御パルス信号Vctにより、スイッチ42fが、交流成分Vd0acにおける低電圧期間TLにオン状態に移行し、交流成分Vd0acにおける高電圧期間THにオフ状態に移行したときの波形整形回路42の動作について説明する。なお、図5では理解の容易のため、増幅信号Vd0の直流成分Aが増幅信号Vd0の交流成分Vd0acの1周期内で大きく変動する状態で、増幅信号Vd0を図示しているが、実際には、直流成分Aは、交流成分Vd0acの1周期(通常は、数μs以下)に対して十分に長い周期で変動する。このため、直流成分Aは増幅信号Vd0の交流成分Vd0acの1周期内でほぼ一定であるものとして説明する。また、交流成分Vd0acについてのピークtoピーク電圧を符号Vpで示し、高電圧期間THにおける増幅信号Vd0の電圧値は、直流成分Aよりも電圧Vp1だけ高く、低電圧期間TLにおける増幅信号Vd0の電圧値は、直流成分Aよりも電圧Vp2だけ低いものとする。また、シングルエンド信号Vdに生じるサグは無視するものとする。
The control pulse signal Vct,
まず、スイッチ42fがオン状態になる低電圧期間TLでは、直列回路SCからターゲット定電圧Vtgが低インピーダンスで供給されることにより、コンデンサ42cの他端部(および出力部42b)の電圧、つまり、シングルエンド信号Vdは、図5に示すように、ターゲット定電圧Vtgに規定される。また、増幅信号Vd0が印加されるコンデンサ42cの一端部(入力部42a側の端部)の電圧は、低電圧期間TLであることから、電圧(A−Vp2)となっている。これにより、コンデンサ42cは、ターゲット定電圧Vtgに規定されている他端部の電圧を基準として一端部側の電圧を正電圧としたときに、電圧(A−Vp2−Vtg)に充電される。
First, in the low voltage period TL in which the
この状態から、スイッチ42fがオフ状態になる高電圧期間THになったときには、直列回路SCからのターゲット定電圧Vtgの供給が停止されると共に、コンデンサ42cの一端部(入力部42a側の端部)の電圧が電圧(A+Vp1)となる。これにより、コンデンサ42cの他端部(および出力部42b)の電圧は、電圧(A+Vp1)から電圧(A−Vp2−Vtg)を減算した電圧(A+Vp1−(A−Vp2−Vtg))、すなわち電圧(Vp1+Vp2+Vtg)となる。また、電圧(Vp1+Vp2)は交流成分Vd0acのピークtoピーク電圧Vpである。このことから、コンデンサ42cの一端部(入力部42a側の端部)の電圧である電圧(Vp1+Vp2+Vtg)、つまり、シングルエンド信号Vdは、図5に示すように、電圧(Vp+Vtg)に規定される。
From this state, when it becomes a high voltage period T H of the
以上のことから、図4に示す波形整形回路42は、スイッチ制御回路SWCがスイッチ42fをオン状態およびオフ状態に交互に移行させることにより、図5に示すように、増幅信号Vd0(ピークtoピーク電圧Vpの交流成分Vd0acに直流成分Aが重畳した信号)を、増幅信号Vd0の交流成分Vd0acのピークtoピーク電圧Vpと同等のピークtoピーク電圧Vpで、かつその低電位側電圧(低電圧期間TLの電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して出力部42bから出力する。これにより、この波形整形回路42は、CANフレームを構成する符号Csの変化に対応して電圧が変化する信号、つまり、この符号Csが「1」の期間には信号の電圧が低電位(ターゲット定電圧Vtg)になり、この符号Csが「0」の期間には信号の電圧が高電位になるシングルエンド信号Vdを出力する。
As described above, in the
次いで、スイッチ制御回路SWCのコンパレータ42gが、上記の制御パルス信号Vctを出力する動作について説明する。
Next, an operation in which the
交流成分Vd0acが低電圧期間TLから高電圧期間THに切り替わるとき(交流成分Vd0acの立ち上がり時)には、直列回路SCから低インピーダンスでターゲット定電圧Vtgが印加されている出力部42bの電圧(コンデンサ42cの他端部の電圧。つまり、シングルエンド信号Vdの電圧)が、この交流成分Vd0acの電圧の変化の影響を受けてターゲット定電圧Vtgから瞬間的に上昇して、基準電圧Vr1を上回る。したがって、コンパレータ42gは、図5に示すように、制御パルス信号Vctを高電位から低電位に移行させる。この場合、直列回路SCではスイッチ42fがオフ状態に移行するため、直列回路SCによる出力部42bへのターゲット定電圧Vtgの印加が停止されて、シングルエンド信号Vdの電圧は、電圧(Vp+Vtg)に移行する。この結果、その後は、シングルエンド信号Vdの電圧は、基準電圧Vr1を上回る状態に維持される。なお、交流成分Vd0acの低電圧期間TLのときには、上記したようにシングルエンド信号Vdの電圧はターゲット定電圧Vtgになり、コンパレータ42gの反転入力端子もこのターゲット定電圧Vtgになる。しかしながら、コンパレータ42gの非反転入力端子に入力されている基準電圧Vr1(=Vtg+Vbi1)はこのターゲット定電圧Vtgよりも高い電圧である(同じ電圧ではない)ことから、コンパレータ42gは、高電位の制御パルス信号Vctの出力を継続する(つまり、直列回路SCから出力部42bへのターゲット定電圧Vtgの印加を継続させる)。
By the time the AC component Vd0 ac is switched from the low voltage period T L to the high voltage period T H (at the rise of the AC component Vd0 ac), the
また、交流成分Vd0acが高電圧期間THから低電圧期間TLに切り替わるとき(交流成分Vd0acの立ち下がり時)には、シングルエンド信号Vdの電圧は、交流成分Vd0acの電圧の低下に伴って電圧(Vp+Vtg)から低下して、基準電圧Vr1を下回る。したがって、コンパレータ42gは、図5に示すように、制御パルス信号Vctを低電位から高電位に移行させる。この場合、直列回路SCではスイッチ42fがオン状態に移行する。このため、直列回路SCによる出力部42bへのターゲット定電圧Vtgの印加が開始されて、その後は、シングルエンド信号Vdの電圧は、基準電圧Vr1より低いターゲット定電圧Vtgに維持される。
Also, the AC component Vd0 ac from high voltage period T H when switching to the low voltage period T L (fall time of the AC component Vd0 ac), the voltage of the single-ended signal Vd, the voltage drop of the AC component Vd0 ac , The voltage drops from the voltage (Vp + Vtg) and falls below the reference voltage Vr1. Therefore, the
信号生成部14は、一例として、図4に示すように、正電源電圧Vccおよび負電源電圧Veeで動作する1つのコンパレータ14a、および直流定電圧(バイアス電圧)Vbi2(≠0ボルト)を出力する1つの基準電源14bを有して構成されている。また、基準電源14bは、負極側がターゲット定電圧Vtgに接続されることにより、ターゲット定電圧Vtgに直流定電圧Vbi2が加算された電圧(Vtg+Vbi2)を閾値電圧Vthとして正極側から出力する。直流定電圧Vbi2は、増幅信号Vd0の交流成分Vd0acについてのピークtoピーク電圧Vpの例えば数%から十数%の電圧値に規定されている。したがって、閾値電圧Vthは、ターゲット定電圧Vtgよりも若干高い電圧に規定されている。なお、閾値電圧Vthと上記した基準電圧Vr1との大小関係には、同じであってもよいし、いずれが高い状態であってもよい(なお、図5では、一例として、基準電圧Vr1が閾値電圧Vthよりも高い状態となっている)。
As an example, as shown in FIG. 4, the
コンパレータ14aは、出力部42bに非反転入力端子が接続され、かつ閾値電圧Vthが反転入力端子に入力されて、出力部42bから出力されるシングルエンド信号Vdを閾値電圧Vthと比較して二値化することにより、出力端子から符号特定用信号Seを出力する。上記したように、閾値電圧Vthがターゲット定電圧Vtgよりも若干高い電圧に規定されていることから、このコンパレータ14aを備えた信号生成部14は、図5に示すように、シングルエンド信号Vd(ピークtoピーク電圧が電圧Vpで、かつその低電位側電圧がターゲット定電圧Vtgに規定された信号)を閾値電圧Vthで確実に二値化して、シリアルバスSBを介して伝送されるCANフレームを構成する符号Csが「0」の期間において高電位(コンパレータ14aの最大出力電圧)となり、この符号Csが「1」の期間において低電位(コンパレータ14aの最小出力電圧)となる符号特定用信号Seを生成して出力する。
The
ターゲット定電圧Vtgは、上記したように、正電源電圧Vccを下回り、かつ負電源電圧Veeを上回る任意の1つの定電圧に規定されるが、図4に示す構成の波形整形回路42および信号生成部14では、通常は、信号生成装置2におけるグランドGの電位(ゼロボルト)に規定される。したがって、波形整形回路42は、ピークtoピーク電圧Vpで、かつその低電位側電圧がターゲット定電圧Vtg(ゼロボルト)に規定されたシングルエンド信号Vdを出力する。
As described above, the target constant voltage Vtg is defined as any one constant voltage lower than the positive power supply voltage Vcc and higher than the negative power supply voltage Vee, but the
なお、波形整形回路42は、上記した図4の構成、すなわち、増幅信号Vd0を入力すると共に、この増幅信号Vd0を、増幅信号Vd0の交流成分のピークtoピーク電圧Vpと同等のピークtoピーク電圧Vpで、かつその低電位側電圧(低電圧期間TLの電圧。ボトム電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して出力する構成に限定されない。例えば、波形整形回路42を図6に示すように構成することで、増幅信号Vd0の交流成分のピークtoピーク電圧Vpと同等のピークtoピーク電圧Vpで、かつその高電位側電圧(高電圧期間THの電圧。トップ電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して出力する構成とすることもできる。
The
以下、図6に示す波形整形回路42および信号生成部14について説明する。なお、図4に示す波形整形回路42および信号生成部14と同一の構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
Hereinafter, the
一例として波形整形回路42は、増幅信号Vd0が入力される入力部42a、シングルエンド信号Vdが出力される出力部42b、コンデンサ42c、第2インピーダンス素子42d、第3インピーダンス素子42eおよびスイッチ42fで構成された直列回路SC、並びにダイオードを含まずにコンパレータなどで構成されると共にスイッチ42fをオン状態からオフ状態へ、またオフ状態からオン状態へ移行させる制御パルス信号Vctを出力するスイッチ制御回路SWCを備えている。
As an example, the
具体的には、第2インピーダンス素子42dは、一例として図6に示すように1本の抵抗(一端部がコンデンサ42cの他端部に接続され、他端部にターゲット定電圧Vtgが印加された抵抗)で構成されている。
Specifically, the
スイッチ制御回路SWCは、図6に示すように、正電源電圧Vccおよび負電源電圧Veeで動作する1つのコンパレータ42g、および直流定電圧(バイアス電圧)Vbi1を出力する1つの基準電源42hを有して構成されている。また、基準電源42hは、正極側がターゲット定電圧Vtgに接続されることにより、ターゲット定電圧Vtgから直流定電圧Vbi1が減算された電圧(Vtg−Vbi1)を基準電圧Vr1として負極側から出力する。直流定電圧Vbi1はピークtoピーク電圧Vpの例えば数%から十数%の電圧値に規定されていることから、基準電圧Vr1は、ターゲット定電圧Vtgよりも若干低い電圧に規定されている。また、コンパレータ42gは、非反転入力端子がコンデンサ42cの他端部に接続され、かつ反転入力端子に基準電圧Vr1が入力されることで、図7に示すように、増幅信号Vd0の交流成分Vd0acにおける低電圧期間TLにスイッチ42fをオフ状態に移行させるために低電位となり、交流成分Vd0acにおける高電圧期間THにスイッチ42fをオン状態に移行させるために高電圧となる制御パルス信号Vctを出力する。
As shown in FIG. 6, the switch control circuit SWC has one
この制御パルス信号Vctにより、スイッチ42fが、交流成分Vd0acにおける低電圧期間TLにオフ状態に移行し、交流成分Vd0acにおける高電圧期間THにオン状態に移行したときの波形整形回路42の動作について説明する。なお、図7では理解の容易のため、増幅信号Vd0の直流成分Aが増幅信号Vd0の交流成分Vd0acの1周期内で大きく変動する状態で、増幅信号Vd0を図示しているが、実際には、直流成分Aは、交流成分Vd0acの1周期(通常は、数μs以下)に対して十分に長い周期で変動する。このため、直流成分Aは増幅信号Vd0の交流成分Vd0acの1周期内でほぼ一定であるするものとして説明する。また、交流成分Vd0acについてのピークtoピーク電圧を符号Vpで示し、高電圧期間THにおける増幅信号Vd0の電圧値は、直流成分Aよりも電圧Vp1だけ高く、低電圧期間TLにおける増幅信号Vd0の電圧値は、直流成分Aよりも電圧Vp2だけ低いものとする。また、シングルエンド信号Vdに生じるサグは無視するものとする。
The control pulse signal Vct,
まず、スイッチ42fがオン状態になる高電圧期間THでは、直列回路SCからターゲット定電圧Vtgが低インピーダンスで供給されることにより、コンデンサ42cの他端部(および出力部42b)の電圧、つまり、シングルエンド信号Vdは、図7に示すように、ターゲット定電圧Vtgに規定される。また、増幅信号Vd0が印加されるコンデンサ42cの一端部(入力部42a側の端部)の電圧は、高電圧期間THであることから、電圧(A+Vp1)となっている。これにより、コンデンサ42cは、ターゲット定電圧Vtgに規定されている他端部の電圧を基準として一端部側の電圧を正電圧としたときに、電圧(A+Vp1−Vtg)に充電される。
First, the high voltage period T H switch 42f is turned on, by the target constant voltage Vtg series circuit SC is supplied with a low impedance, the voltage of the other end of the
この状態から、スイッチ42fがオフ状態になる低電圧期間TLになったときには、直列回路SCからのターゲット定電圧Vtgの供給が停止されると共に、コンデンサ42cの一端部(入力部42a側の端部)の電圧が電圧(A−Vp2)となる。これにより、コンデンサ42cの他端部(および出力部42b)の電圧は、電圧(A−Vp2)から電圧(A+Vp1−Vtg)を減算した電圧(A−Vp2−(A+Vp1−Vtg))、すなわち電圧(−(Vp1+Vp2)+Vtg)となる。また、電圧(Vp1+Vp2)は交流成分Vd0acのピークtoピーク電圧Vpである。このことから、コンデンサ42cの一端部(入力部42a側の端部)の電圧である電圧(−(Vp1+Vp2)+Vtg)、つまり、シングルエンド信号Vdは、図7に示すように、電圧(−Vp+Vtg)に規定される。
When a low voltage period TL in which the
以上のことから、図6に示す波形整形回路42は、スイッチ制御回路SWCがスイッチ42fをオン状態およびオフ状態に交互に移行させることにより、図7に示すように、増幅信号Vd0(ピークtoピーク電圧Vpの交流成分Vd0acに直流成分Aが重畳した信号)を、増幅信号Vd0の交流成分Vd0acのピークtoピーク電圧Vpと同等のピークtoピーク電圧Vpで、かつその高電位側電圧(高電圧期間THの電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して出力部42bから出力する。これにより、この波形整形回路42は、CANフレームを構成する符号Csの変化に対応して電圧が変化する信号、つまり、この符号Csが「1」の期間には信号の電圧が低電位になり、この符号Csが「0」の期間には信号の電圧が高電位(ターゲット定電圧Vtg)になるシングルエンド信号Vdを出力する。
As described above, in the
また、スイッチ制御回路SWCのコンパレータ42gが、上記の制御パルス信号Vctを出力する動作について説明する。
The operation in which the
交流成分Vd0acが高電圧期間THから低電圧期間TLに切り替わるとき(交流成分Vd0acの立ち下がり時)には、直列回路SCから低インピーダンスでターゲット定電圧Vtgが印加されている出力部42bの電圧(コンデンサ42cの他端部の電圧。つまり、シングルエンド信号Vdの電圧)が、この交流成分Vd0acの電圧の変化の影響を受けてターゲット定電圧Vtgから瞬間的に低下して、基準電圧Vr1を下回る。したがって、コンパレータ42gは、図7に示すように、制御パルス信号Vctを高電位から低電位に移行させる。この場合、直列回路SCではスイッチ42fがオフ状態に移行するため、直列回路SCによる出力部42bへのターゲット定電圧Vtgの印加が停止されて、シングルエンド信号Vdの電圧は、電圧(−Vp+Vtg)に移行する。この結果、その後は、シングルエンド信号Vdの電圧は、基準電圧Vr1を下回る状態に維持される。なお、交流成分Vd0acの高電圧期間THのときには、上記したようにシングルエンド信号Vdの電圧はターゲット定電圧Vtgになり、コンパレータ42gの非反転入力端子もこのターゲット定電圧Vtgになる。しかしながら、コンパレータ42gの反転入力端子に入力されている基準電圧Vr1(=Vtg−Vbi1)はこのターゲット定電圧Vtgよりも低い電圧である(同じ電圧ではない)ことから、コンパレータ42gは、高電位の制御パルス信号Vctの出力を継続する(つまり、直列回路SCから出力部42bへのターゲット定電圧Vtgの印加を継続させる)。
When AC component Vd0 ac switches from high voltage period T H to the low voltage period T L in (falling time fall of the AC component Vd0 ac), the output unit target constant voltage Vtg a low impedance series circuit SC is applied The voltage at 42b (the voltage at the other end of the
また、交流成分Vd0acが低電圧期間TLから高電圧期間THに切り替わるとき(交流成分Vd0acの立ち上がり時)には、シングルエンド信号Vdの電圧は、交流成分Vd0acの電圧の上昇に伴って電圧(−Vp+Vtg)から上昇して、基準電圧Vr1を上回る。したがって、コンパレータ42gは、図7に示すように、制御パルス信号Vctを低電位から高電位に移行させる。この場合、直列回路SCではスイッチ42fがオン状態に移行する。このため、直列回路SCによる出力部42bへのターゲット定電圧Vtgの印加が開始されて、その後は、シングルエンド信号Vdの電圧は、基準電圧Vr1より高いターゲット定電圧Vtgに維持される。
Further, when the AC component Vd0 ac is switched from the low voltage period T L to the high voltage period T H (at the rise of the AC component Vd0 ac), the voltage of the single-ended signal Vd is the increase in the voltage of the AC component Vd0 ac Accordingly, the voltage rises from the voltage (−Vp + Vtg) and exceeds the reference voltage Vr1. Therefore, the
信号生成部14は、一例として、図6に示すように、1つのコンパレータ14aおよび1つの基準電源14bを有して構成されている。また、基準電源14bは、正極側がターゲット定電圧Vtgに接続されることにより、ターゲット定電圧Vtgから直流定電圧Vbi2が減算された電圧(Vtg−Vbi2)を閾値電圧Vthとして負極側から出力する。直流定電圧Vbi2はピークtoピーク電圧Vpの例えば数%から十数%の電圧値に規定されているため、閾値電圧Vthは、ターゲット定電圧Vtgよりも若干低い電圧に規定されている。
As an example, the
コンパレータ14aは、出力部42bに非反転入力端子が接続され、かつ閾値電圧Vthが反転入力端子に入力されて、出力部42bから出力されるシングルエンド信号Vdを閾値電圧Vthと比較して二値化することにより、出力端子から符号特定用信号Seを出力する。上記したように、閾値電圧Vthがターゲット定電圧Vtgよりも若干低い電圧に規定されていることから、このコンパレータ14aを備えた信号生成部14は、図7に示すように、シングルエンド信号Vd(ピークtoピーク電圧が電圧Vpで、かつその高電位側電圧がターゲット定電圧Vtgに規定された信号)を閾値電圧Vthで確実に二値化して、シリアルバスSBを介して伝送されるCANフレームを構成する符号Csが「0」の期間において高電位(コンパレータ14aの最大出力電圧)となり、この符号Csが「1」の期間において低電位(コンパレータ14aの最小出力電圧)となる符号特定用信号Seを生成して出力する。
The
図6に示す構成の波形整形回路42および信号生成部14では、上記の構成により、例えば、ターゲット定電圧Vtgを、グランドGの電位(ゼロボルト)を超え、かつ正電源電圧Vcc未満の正の所定の電圧としたときには、波形整形回路42は、ピークtoピーク電圧Vpで、かつその高電位側電圧がこの正のターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdを出力する。
In the
また、図4に示す構成の波形整形回路42については、図8に示す構成の波形整形回路42のように、直列接続された2本の抵抗42i,42jで構成されて、一端部(抵抗42i側の端部)がコンパレータ42gの出力端子に接続されると共に他端部(抵抗42j側の端部)に基準電圧Vr2(第2基準電圧)が印加されて、基準電圧Vr2および制御パルス信号Vctの電圧で規定される分圧電圧をコンパレータ42gの非反転入力端子に基準電圧Vr1として出力する抵抗分圧回路42kを備えて、コンパレータ42gにヒステリシス特性を持たせる構成(コンパレータ42gをヒステリシスコンパレータとして動作させる構成)に変更することもできる。なお、図4に示す波形整形回路42と同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。
The
この抵抗分圧回路42kでは、抵抗42iの抵抗値が抵抗42jの抵抗値に対して十分に大きな値(例えば、抵抗42jが数十kΩのときには抵抗42iは数MΩ程度)に規定されている。また、この抵抗分圧回路42kでは、負極側がターゲット定電圧Vtgに接続された基準電源42hから出力される電圧(Vtg+Vbi1)を基準電圧Vr2(ターゲット定電圧Vtgの近傍の電圧(この例では、ターゲット定電圧Vtgよりも若干高い電圧))として使用しているが、これに限定されるものではなく、図示はしないが、ターゲット定電圧Vtgの近傍の電圧の他の例であるターゲット定電圧Vtgよりも低い(若干低い)電圧を基準電圧Vr2として使用する構成や、ターゲット定電圧Vtg自体を基準電圧Vr2として使用する構成を採用することもできる。
In the resistor
この構成により、図8に示す構成の波形整形回路42では、交流成分Vd0acが低電圧期間TLから高電圧期間THに切り替わるとき(交流成分Vd0acの立ち上がり時)には、直列回路SCから低インピーダンスでターゲット定電圧Vtgが印加されている出力部42bの電圧(コンデンサ42cの他端部の電圧。つまり、シングルエンド信号Vdの電圧)が、この交流成分Vd0acの電圧の変化の影響を受けてターゲット定電圧Vtgから瞬間的に上昇して、基準電圧Vr1を上回る。この場合、抵抗分圧回路42kは、高電位の制御パルス信号Vctと基準電圧Vr2との差分電圧(Vct−Vr2)を分圧して得られる電圧Vdvを基準電圧Vr2に加算して、基準電圧(分圧電圧)Vr1として出力する。したがって、このコンパレータ42gでは、図4に示すコンパレータ42gと比較して、出力部42bの電圧が交流成分Vd0acの電圧の変化の影響を受けてターゲット定電圧Vtgから瞬間的により高く上昇したときに基準電圧Vr1を上回って、制御パルス信号Vctを高電位から低電位に移行させる。
With this configuration, the
また、交流成分Vd0acが高電圧期間THから低電圧期間TLに切り替わるとき(交流成分Vd0acの立ち下がり時)には、シングルエンド信号Vdの電圧は、交流成分Vd0acの電圧の低下に伴って電圧(Vp+Vtg)から低下して、基準電圧Vr1を下回る。この場合、抵抗分圧回路42kは、低電位の制御パルス信号Vctと基準電圧Vr2との差分電圧(Vct−Vr2)を分圧して得られる電圧Vdvを基準電圧Vr2に加算して、基準電圧(分圧電圧)Vr1として出力する。したがって、このコンパレータ42gでは、図4に示すコンパレータ42gと比較して、出力部42bの電圧が交流成分Vd0acの電圧の変化の影響を受けてターゲット定電圧Vtgから瞬間的により低く低下したときに基準電圧Vr1を下回って、制御パルス信号Vctを低電位から高電位に移行させる。
Also, the AC component Vd0 ac from high voltage period T H when switching to the low voltage period T L (fall time of the AC component Vd0 ac), the voltage of the single-ended signal Vd, the voltage drop of the AC component Vd0 ac , The voltage drops from the voltage (Vp + Vtg) and falls below the reference voltage Vr1. In this case, the resistance
このようにして、図8に示す構成の波形整形回路42では、コンパレータ42gがヒステリシス特性を有した状態で動作して、制御パルス信号Vctを出力するため、入力部42aに入力される増幅信号Vd0に多少のノイズが重畳している状態であっても、このノイズの影響を低減しつつ、制御パルス信号Vctを生成することが可能となっている。
In this manner, in the
また、図6に示す構成の波形整形回路42については、図9に示す構成の波形整形回路42のように、直列接続された2本の抵抗42i,42jで構成されて、一端部(抵抗42i側の端部)がコンパレータ42gの出力端子に接続されると共に他端部(抵抗42j側の端部)がコンデンサ42cの他端部(および出力部42b)に接続されて、シングルエンド信号Vdの電圧および制御パルス信号Vctの電圧で規定される分圧パルス信号Vdpをコンパレータ42gの非反転入力端子に出力する抵抗分圧回路42kを備えて、コンパレータ42gにヒステリシス特性を持たせる構成に変更することもできる。なお、図6に示す波形整形回路42と同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。また、この抵抗分圧回路42kは、図8に示す波形整形回路42の抵抗分圧回路42kと同一に構成されている。
The
この構成により、図9に示す構成の波形整形回路42では、交流成分Vd0acが高電圧期間THから低電圧期間TLに切り替わるとき(交流成分Vd0acの立ち下がり時)には、直列回路SCから低インピーダンスでターゲット定電圧Vtgが印加されている出力部42bの電圧(コンデンサ42cの他端部の電圧。つまり、シングルエンド信号Vdの電圧)が、この交流成分Vd0acの電圧の変化の影響を受けてターゲット定電圧Vtgから瞬間的に低下して、基準電圧Vr1を下回る。この場合、抵抗分圧回路42kは、高電位の制御パルス信号Vctとシングルエンド信号Vdの電圧との差分電圧を分圧して得られる分圧パルス信号Vdpをコンパレータ42gの非反転入力端子に出力する。したがって、このコンパレータ42gでは、図6に示すコンパレータ42gと比較して、シングルエンド信号Vdの電圧(出力部42bの電圧)が交流成分Vd0acの電圧の変化の影響を受けてターゲット定電圧Vtgから瞬間的により低く低下したときに、非反転入力端子への分圧パルス信号Vdpが基準電圧Vr1を下回って、制御パルス信号Vctを高電位から低電位に移行させる。
With this configuration, the
また、交流成分Vd0acが低電圧期間TLから高電圧期間THに切り替わるとき(交流成分Vd0acの立ち上がり時)には、シングルエンド信号Vdの電圧は、交流成分Vd0acの電圧の上昇に伴って電圧(−Vp+Vtg)から上昇して、基準電圧Vr1を上回る。この場合、抵抗分圧回路42kは、低電位の制御パルス信号Vctとシングルエンド信号Vdの電圧との差分電圧を分圧して得られる分圧パルス信号Vdpをコンパレータ42gの非反転入力端子に出力する。したがって、このコンパレータ42gでは、図6に示すコンパレータ42gと比較して、シングルエンド信号Vdの電圧(出力部42bの電圧)が電圧(−Vp+Vtg)から瞬間的により高く上昇したときに、非反転入力端子への分圧パルス信号Vdpが基準電圧Vr1を上回って、制御パルス信号Vctを低電位から高電位に移行させる。
Further, when the AC component Vd0 ac is switched from the low voltage period T L to the high voltage period T H (at the rise of the AC component Vd0 ac), the voltage of the single-ended signal Vd is the increase in the voltage of the AC component Vd0 ac Accordingly, the voltage rises from the voltage (−Vp + Vtg) and exceeds the reference voltage Vr1. In this case, the resistance
このようにして、図9に示す構成の波形整形回路42においても、コンパレータ42gがヒステリシス特性を有した状態で動作して、制御パルス信号Vctを出力するため、入力部42aに入力される増幅信号Vd0に多少のノイズが重畳している状態であっても、このノイズの影響を低減しつつ、制御パルス信号Vctを生成することが可能となっている。
In this manner, also in the
なお、上記した図4,6,8,9に示す各波形整形回路42では、コンパレータ42gとは別体に配設したスイッチ42fを用いて直列回路SCを構成しているが、例えば図10に示すように、PNP型オープンコレクタのトランジスタを出力段として内蔵するコンパレータをコンパレータ42gとして使用する構成を、図4,8に示す各波形整形回路42に採用することもできる。この構成を採用した各波形整形回路42では、図10に示すように、この出力段のトランジスタのエミッタ端子に第3インピーダンス素子42eを介してターゲット定電圧Vtgを供給し、このトランジスタのコレクタ端子が接続される出力端子を出力部42bに接続する。これにより、コンパレータ42gに内蔵されたトランジスタを直列回路SCを構成するスイッチ42fとして機能させることができる。
In each of the
また、例えば図11に示すように、NPN型オープンコレクタのトランジスタを出力段として内蔵するコンパレータをコンパレータ42gとして使用する構成を、図6,9に示す各波形整形回路42に採用することもできる。この構成を採用した各波形整形回路42では、図11に示すように、このトランジスタのエミッタ端子に第3インピーダンス素子42eを介してターゲット定電圧Vtgを供給し、このトランジスタのコレクタ端子が接続される出力端子を出力部42bに接続する。これにより、コンパレータ42gに内蔵されたトランジスタを直列回路SCを構成するスイッチ42fとして機能させることができる。
Further, for example, as shown in FIG. 11, a configuration in which a comparator including an NPN open-collector transistor as an output stage is used as the
この図10,11に示す構成を採用することにより、スイッチ42fを省略できる分だけ、波形整形回路42の部品点数を削減することができる。
By adopting the configurations shown in FIGS. 10 and 11, the number of components of the
また、上記した図4,8に示す各波形整形回路42における直列回路SCのスイッチ42fとして、3ステートロジックICを使用することもできる。一例として図8に示す波形整形回路42のスイッチ42fとして3ステートロジックIC(以下、ロジックIC42fともいう)を使用した構成の波形整形回路42を図12に示す。なお、図8に示す波形整形回路42と同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。この図12に示す波形整形回路42では、ロジックIC42fにおけるローレベルに対応する電圧をターゲット定電圧Vtgとして規定し、このターゲット定電圧VtgをロジックIC42fの入力端子に入力し、ロジックIC42fの出力端子を第3インピーダンス素子42eを介して出力部42bに接続し、ロジックIC42fの制御入力端子に制御パルス信号Vctを入力する。ロジックIC42fは、制御入力端子がハイアクティブ(制御パルス信号Vctが高電位のときにターゲット定電圧Vtgを出力し、制御パルス信号Vctが低電位のときに出力をハイインピーダンス状態にする構成)のロジックICで構成されている。
Also, a three-state logic IC can be used as the
この直列回路SCは、ロジックIC42fが制御パルス信号Vctの高電位のときにターゲット定電圧Vtgを出力部42bに出力し、制御パルス信号Vctの低電位のときに出力をハイインピーダンス状態に移行させることにより、ターゲット定電圧Vtgの出力部42bへの出力を停止する。
The serial circuit SC outputs the target constant voltage Vtg to the
この図12に示す波形整形回路42は、図8に示す波形整形回路42と同様に動作して、図5に示すように、増幅信号Vd0を、増幅信号Vd0の交流成分Vd0acのピークtoピーク電圧Vpと同等のピークtoピーク電圧Vpで、かつその低電位側電圧(低電圧期間TLの電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して出力部42bから出力する。これにより、この波形整形回路42は、図5に示すように、CANフレームを構成する符号Csの変化に対応して電圧が変化する信号、つまり、この符号Csが「1」の期間には信号の電圧が低電位(ターゲット定電圧Vtg)になり、この符号Csが「0」の期間には信号の電圧が高電位になるシングルエンド信号Vdを出力する。
The
また、上記した図6,9に示す各波形整形回路42における直列回路SCのスイッチ42fとしても、3ステートロジックICを使用することができる。一例として図9に示す波形整形回路42のスイッチ42fとして、ロジックIC42f(図12に示すロジックIC42fと同じ正論理のロジックIC)を使用した構成の波形整形回路42を図13に示す。なお、図9に示す波形整形回路42と同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。この図13に示す波形整形回路42では、ロジックIC42fにおけるハイレベルに対応する電圧をターゲット定電圧Vtgとして規定し、このターゲット定電圧VtgをロジックIC42fの入力端子に入力し、ロジックIC42fの出力端子を第3インピーダンス素子42eを介して出力部42bに接続し、ロジックIC42fの制御入力端子に制御パルス信号Vctを入力する。
Also, a three-state logic IC can be used as the
この図13に示す波形整形回路42は、図9に示す波形整形回路42と同様に動作して、図7に示すように、増幅信号Vd0を、増幅信号Vd0の交流成分Vd0acのピークtoピーク電圧Vpと同等のピークtoピーク電圧Vpで、かつその高電位側電圧(高電圧期間THの電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して出力部42bから出力する。これにより、この波形整形回路42は、図7に示すように、CANフレームを構成する符号Csの変化に対応して電圧が変化する信号、つまり、この符号Csが「1」の期間には信号の電圧が低電位になり、この符号Csが「0」の期間には信号の電圧が高電位(ターゲット定電圧Vtg)になるシングルエンド信号Vdを出力する。
The
この図12,13に示す構成を採用することにより、集積回路に内蔵されている出力バッファをロジックIC42fとして使用することができる。
By adopting the configuration shown in FIGS. 12 and 13, the output buffer built in the integrated circuit can be used as the
また、図4,8,12に示す波形整形回路42と同様に、増幅信号Vd0を、増幅信号Vd0の交流成分Vd0acのピークtoピーク電圧Vpと同等のピークtoピーク電圧Vpで、かつその低電位側電圧(低電圧期間TLの電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して出力部42bから出力する波形整形回路としては、図14に示す波形整形回路42を採用することもできる。この波形整形回路42は、上記した図12に示す波形整形回路42と同様に、直列回路SCのスイッチ42fとして3ステートロジックICを使用する構成であることから、図12に示す波形整形回路42と比較しつつ説明する。なお、図12に示す波形整形回路42と同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。
Similarly to the
図14に示す波形整形回路42は、増幅信号Vd0が入力される入力部42a、シングルエンド信号Vdが出力される出力部42b、コンデンサ42c、第2インピーダンス素子42d、第3インピーダンス素子42eおよびスイッチ42fとしての3ステートロジックIC(以下、ロジックIC42fともいう)で構成された直列回路SC、並びにダイオードを含まずに加算器42mなどで構成されると共にスイッチ42fをオン状態からオフ状態へ、またオフ状態からオン状態へ移行させる制御パルス信号Vctを出力するスイッチ制御回路SWCを備えている。
The
スイッチ制御回路SWCは、加算器42mに加えて、抵抗分圧回路42nおよびバイアス電圧源42pを備えて構成されている。抵抗分圧回路42nは、直列接続された抵抗を有して構成されると共に、一端部が出力部42bに接続されると共に他端部にターゲット定電圧Vtgが印加されて、出力部42bから出力されるシングルエンド信号Vdを分圧して分圧パルス信号Vdpとして加算器42mに出力する。本例の抵抗分圧回路42kは、一例として 直列接続された2つの抵抗42n1,42n2で構成されているが、図示はしないが、さらに多くの抵抗を組み合わせて構成してもよい。バイアス電圧源42pは、負極側がターゲット定電圧Vtgに接続されることにより、生成した直流定電圧(バイアス電圧)Vbi3(≠0ボルト)をターゲット定電圧Vtgに加算して、加算器42mに出力する。この場合、抵抗分圧回路42nおよびバイアス電圧源42pは、加算器42mから出力される制御パルス信号Vctの振幅および直流レベルが後述するロジックIC42fの制御入力端子の入力仕様に合致するように、その分圧比や電圧値が予め規定されている。
The switch control circuit SWC includes a resistor
加算器42mは、分圧パルス信号Vdpと、直流定電圧Vbi3およびターゲット定電圧Vtgの加算電圧(Vbi3+Vtg)とを入力すると共に電圧加算して、制御パルス信号Vct(=Vdp+Vbi3+Vtg)を出力する。この制御パルス信号Vctは、シングルエンド信号Vdを分圧して得られる分圧パルス信号Vdpと同位相の信号であることから、交流成分Vd0acにおける低電圧期間TLに低電圧となり、交流成分Vd0acにおける高電圧期間THに高電圧となる信号である。つまり、この図14における制御パルス信号Vctは、図5に示す制御パルス信号Vctとは逆位相の信号となっている。
The
このため、図14の波形整形回路42における直列回路SCは、上記した図12の波形整形回路42における直列回路SCを構成するロジックIC42f(制御入力端子が正論理(ハイアクティブ。制御パルス信号Vctが高電位のときにターゲット定電圧Vtgを出力する構成)のロジックIC)とは異なり、制御入力端子が負論理(ローアクティブ。制御パルス信号Vctが低電位のときにターゲット定電圧Vtgを出力する構成)のロジックIC42fで構成されている。
For this reason, the serial circuit SC in the
この図14に示す波形整形回路42は、図4,8,12に示す波形整形回路42と同様に動作して、図5に示すように、増幅信号Vd0を、増幅信号Vd0の交流成分Vd0acのピークtoピーク電圧Vpと同等のピークtoピーク電圧Vpで、かつその低電位側電圧(低電圧期間TLの電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して出力部42bから出力する。これにより、この波形整形回路42は、図5に示すように、CANフレームを構成する符号Csの変化に対応して電圧が変化する信号、つまり、この符号Csが「1」の期間には信号の電圧が低電位(ターゲット定電圧Vtg)になり、この符号Csが「0」の期間には信号の電圧が高電位になるシングルエンド信号Vdを出力する。なお、この図14に示す波形整形回路42では、抵抗分圧回路42nは、シングルエンド信号Vdを分圧する上記の機能に加えて、ターゲット定電圧Vtgをコンデンサ42cの他端部(および出力部42b)に供給する機能(第2インピーダンス素子42dと同様の機能)を備えている。このため、第2インピーダンス素子42dを省くことも可能である。
The
また、図14に示す波形整形回路42の直列回路SCを構成するロジックIC42fとして、上記したような制御入力端子が負論理(ローアクティブ)のロジックICを使用する構成に代えて、図示はしないが、制御入力端子が正論理(ハイアクティブ)のロジックICを使用する構成としてもよい。この波形整形回路によれば、図7に示す制御パルス信号Vctに基づいて、直列回路SCを構成するロジックIC42fが制御パルス信号Vctの高電位のときにターゲット定電圧Vtgの印加を実行し、制御パルス信号Vctの低電位のときにターゲット定電圧Vtgの印加を停止することから、図7に示すように、増幅信号Vd0を、増幅信号Vd0の交流成分Vd0acのピークtoピーク電圧Vpと同等のピークtoピーク電圧Vpで、かつその高電位側電圧(高電圧期間THの電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して出力部42bから出力することができる。これにより、この波形整形回路は、CANフレームを構成する符号Csの変化に対応して電圧が変化する信号、つまり、この符号Csが「1」の期間には信号の電圧が低電位になり、この符号Csが「0」の期間には信号の電圧が高電位(ターゲット定電圧Vtg)になるシングルエンド信号Vdを出力する。
Although not shown, instead of the above-described configuration using a logic IC having a negative logic (low active) control input terminal as the
また、図14に示す波形整形回路42や上記した不図示の波形整形回路において、抵抗分圧回路42nから出力される分圧パルス信号Vdpの振幅および直流レベルがロジックIC42fの制御入力端子の入力仕様に合致するものであるときには、加算器42mおよびバイアス電圧源42pを省いて、図15に示す波形整形回路42のように、抵抗分圧回路42nだけでスイッチ制御回路SWCを構成することもできる。この波形整形回路42では、抵抗分圧回路42nから出力される分圧パルス信号Vdpがそのまま制御パルス信号Vctとして、ロジックIC42fの制御入力端子に供給される。
In the
図15に示す波形整形回路42は、直列回路SCを構成するロジックIC42fとして、制御入力端子が正論理(ハイアクティブ)のロジックICを使用する構成のため、図7に示すように、増幅信号Vd0を、増幅信号Vd0の交流成分Vd0acのピークtoピーク電圧Vpと同等のピークtoピーク電圧Vpで、かつその高電位側電圧(高電圧期間THの電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して出力部42bから出力する。
The
なお、図示はしないが、図15に示す波形整形回路42の直列回路SCを構成するロジックIC42fとして、制御入力端子が負論理(ローアクティブ)のロジックICを使用して波形整形回路を構成することもできる。この波形整形回路は、図5に示すように、増幅信号Vd0を、増幅信号Vd0の交流成分Vd0acのピークtoピーク電圧Vpと同等のピークtoピーク電圧Vpで、かつその低電位側電圧(低電圧期間TLの電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して出力部42bから出力する。
Although not shown, the waveform shaping circuit is configured by using a logic IC having a negative logic (low active) control input terminal as the
また、上記した各波形整形回路42において使用されるターゲット定電圧Vtgは、波形整形回路42に不図示の直流定電圧源を配置して、この直流定電圧源から出力される直流定電圧を使用することもできるし、図4において破線で示すように、波形整形回路42の外部から入力された電圧データDvをD/A変換して、この電圧データDvで示される電圧値の直流電圧を出力するD/A変換器15を波形整形回路42に配置して、このD/A変換器15から出力される直流電圧をターゲット定電圧Vtgとして使用する構成とすることもできる。なお、一例として図4に示す波形整形回路42を例に挙げたが、図6,図8〜15の各波形整形回路42についても同様である。このD/A変換器15を波形整形回路42に配置する構成を採用したときには、電圧データDvを変更することで、シングルエンド信号Vdにおいてターゲット定電圧Vtgに規定される高電位側電圧(高電圧期間THの電圧)や低電位側電圧(低電圧期間TLの電圧)を変更することができる。したがって、増幅信号Vd0をシングルエンド信号Vdに確実に整形し得るように、ターゲット定電圧Vtgを調整することが容易に実行可能となる。
The target constant voltage Vtg used in each of the
また、上記した各波形整形回路42では、ダイオードを含まない構成を採用しているが、図16,17に示す波形整形回路42のように、ダイオードを含む構成とすることもできる。
Further, in each of the
まず、図16に示す波形整形回路42は、上記した図4の波形整形回路42と同様にして、増幅信号Vd0を入力すると共に、この増幅信号Vd0を、増幅信号Vd0の交流成分のピークtoピーク電圧Vpと同等のピークtoピーク電圧Vpで、かつその低電位側電圧(低電圧期間TLの電圧。ボトム電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して出力する。図16に示す波形整形回路42は、図4に示す波形整形回路42と比較して、増幅信号Vd0が入力される入力部42a、シングルエンド信号Vdが出力される出力部42b、コンデンサ42cおよび第2インピーダンス素子42dを備えている点で共通し、直列回路SCおよびスイッチ制御回路SWCに代えて1つのダイオード42xを備えている点で相違している。このダイオード42xは、カソード端子が出力部42bに接続されると共に、アノード端子にターゲット定電圧Vtgが印加されている。
First, the
この図16に示す波形整形回路42では、ダイオード42xが単体で、直列回路SCおよびスイッチ制御回路SWCと同等に動作して、図5に示すように、入力部42aに入力される増幅信号Vd0の交流成分Vd0acにおける低電圧期間TLにオン状態に移行して、ターゲット定電圧Vtgを出力部42bに印加し、交流成分Vd0acにおける高電圧期間THにオフ状態に移行して、ターゲット定電圧Vtgの出力部42bへの印加を停止する。これにより、この波形整形回路42は、ダイオード42xの順方向電圧を無視し得るものとしたときに、増幅信号Vd0を上記したシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して出力する。
In the
次に、図17に示す波形整形回路42は、上記した図6の波形整形回路42と同様にして、増幅信号Vd0を入力すると共に、この増幅信号Vd0を、増幅信号Vd0の交流成分のピークtoピーク電圧Vpと同等のピークtoピーク電圧Vpで、かつその高電位側電圧(高電圧期間THの電圧。トップ電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して出力する。図17に示す波形整形回路42は、図6に示す波形整形回路42と比較して、増幅信号Vd0が入力される入力部42a、シングルエンド信号Vdが出力される出力部42b、コンデンサ42cおよび第2インピーダンス素子42dを備えている点で共通し、直列回路SCおよびスイッチ制御回路SWCに代えて1つのダイオード42xを備えている点で相違している。このダイオード42xは、アノード端子が出力部42bに接続されると共に、カソード端子にターゲット定電圧Vtgが印加されている。
Next, the
この図17に示す波形整形回路42では、ダイオード42xが単体で、直列回路SCおよびスイッチ制御回路SWCと同等に動作して、図7に示すように、入力部42aに入力される増幅信号Vd0の交流成分Vd0acにおける高電圧期間THにオン状態に移行して、ターゲット定電圧Vtgを出力部42bに印加し、交流成分Vd0acにおける低電圧期間TLにオフ状態に移行して、ターゲット定電圧Vtgの出力部42bへの印加を停止する。これにより、この波形整形回路42は、増幅信号Vd0を上記したシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して出力する。
In the
符号化装置3は、信号生成装置2から出力された符号特定用信号Seに基づき、ロジック信号Vwに対応する符号Cs(図5,7参照)を特定する符号化処理を実行し、特定した符号Csの列(すなわち、シリアルバスSBを伝送されているCANフレームと同じCANフレーム)を、信号読取システム1に接続されている各種CAN通信対応機器に出力する。具体的には、符号化装置3は、符号化処理において、符号特定用信号Seの高電位期間においては、シリアルバスSBを介して伝送されているCANフレームを構成する符号Csが「0」であると特定し、かつ符号特定用信号Seの低電位期間においては、このCANフレームを構成する符号Csが「1」であると特定すると共に、特定した符号Csで構成される符号列を、シリアルバスSBを介して伝送されているCANフレームと特定して、各種CAN通信対応機器に出力する。この場合、符号化装置3は、CAN通信対応機器と有線伝送路を介して接続されているときには、特定したCANフレームを有線通信でCAN通信対応機器に出力(送信)し、CAN通信対応機器と無線伝送路を介して接続されているときには、特定したCANフレームを無線通信でCAN通信対応機器に出力(送信)する。
The encoding device 3 executes an encoding process for identifying the code Cs (see FIGS. 5 and 7) corresponding to the logic signal Vw based on the code identification signal Se output from the
次に、信号読取システム1の使用例、およびその際の信号読取システム1の動作について、図面を参照して説明する。なお、図2に示すように、電極部11の電極21はシールドケーブルCBの芯線を介して第1インピーダンス素子12の一端に接続され、かつ電極部11のシールド22はシールドケーブルCBのシールドを介して信号生成装置2のグランドGに接続されているものとする。
Next, a usage example of the
まず、図2に示すように、自動車に敷設されているシリアルバスSBにおける被覆導線Lwの被覆部に電極21が接触(当接)するように電極部11を被覆導線Lwにそれぞれ装着すると共に、シリアルバスSBから読み取ったCANフレーム(符号Csの列)を出力すべきCAN通信対応機器を符号化装置3に接続する。
First, as shown in FIG. 2, the
この場合、本例の信号読取システム1では、被覆導線Lw自体を加工する(絶縁被覆を剥がす)ことなく、電極部11を装着するだけでシリアルバスSBからロジック信号Vwを読み取ることができるため、シリアルバスSBにコネクタが配設されていない場合においても使用することができる。また、コネクタが配設されていたとしても、シリアルバスSBに対する接続場所(電極部11の装着場所)がコネクタの配設場所に限定されずに、被覆導線Lwの長手方向における任意の場所に接続する(電極部11を装着する)ことが可能となっている。
In this case, in the
この状態において、自動車に搭載された図外のCAN通信対応機器(制御情報を示すCANフレームを出力するコントローラや、任意の計測結果を示すCANフレームを出力する検出器等)からシリアルバスSBにロジック信号Vwが出力されたときに、信号生成装置2では、被覆導線Lwに装着された電極部11とシールドケーブルCBを介して接続された第1インピーダンス素子12には、被覆導線Lwに伝送されているロジック信号Vwの電圧Vwに応じて電圧が変化する電圧信号Vcが発生する。
In this state, logic from a CAN communication-compatible device (a controller that outputs a CAN frame indicating control information, a detector that outputs a CAN frame indicating an arbitrary measurement result, etc.) mounted on the automobile to the serial bus SB is transmitted to the serial bus SB. When the signal Vw is output, the
信号生成装置2では、増幅部13が、この電圧信号Vcを入力すると共に、この電圧信号Vcの電圧値に応じて電圧値が変化するシングルエンド信号Vdを出力する。この場合、増幅部13では、波形整形回路42が図4,8,10,12,14,16のうちのいずれかに示す回路構成のときには、図5に示すように、シリアルバスSBに伝送されているCANフレームを構成する符号Csが「1」の期間には信号の電圧が低電位(ターゲット定電圧Vtg)になり、この符号Csが「0」の期間には信号の電圧が高電位になるシングルエンド信号Vd(つまり、低電位期間の信号の電圧(信号のボトム電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されるように波形整形された信号)を出力する。また、波形整形回路42が図6,9,11,13,15,17のうちのいずれかに示す回路構成のときには、図7に示すように、シリアルバスSBに伝送されているCANフレームを構成する符号Csが「0」の期間には信号の電圧が高電位(ターゲット定電圧Vtg)になり、この符号Csが「1」の期間には信号の電圧が低電位になるシングルエンド信号Vd(つまり、高電位期間の信号の電圧(信号のトップ電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されるように波形整形された信号)を出力する。
In the
また、信号生成装置2では、波形整形回路42が図4,8,10,12,14,16のうちのいずれかに示す回路構成のときには、この波形整形回路42の回路構成に対応して図4に示す回路に構成された信号生成部14が、図5に示すように、シリアルバスSBを介して伝送されるCANフレームを構成する符号Csが「0」の期間において「高電位期間」となり、この符号Csが「1」の期間において「低電位期間」となる符号特定用信号Seを生成して出力する。また、波形整形回路42が図6,9,11,13,15,17のうちのいずれかに示す回路構成のときには、この波形整形回路42の回路構成に対応して図6に示す回路に構成された信号生成部14が、図7に示すように、シリアルバスSBを介して伝送されるCANフレームを構成する符号Csが「0」の期間において「高電位期間」となり、この符号Csが「1」の期間において「低電位期間」となる符号特定用信号Seを生成して出力する。
Further, in the
また、符号化装置3では、信号生成装置2によって生成されて出力された符号特定用信号Seに基づき、シリアルバスSBを介して伝送されているCANフレームを構成する符号Csを特定すると共に、特定した符号Csで構成される符号列を、シリアルバスSBを介して伝送されているCANフレームを特定して、各種CAN通信対応機器に出力する。これにより、このCAN通信対応機器では、信号読取システム1から出力された(信号読取システム1によってシリアルバスSBから読み取られた)CANフレーム(符号Csの列)に対応して予め規定されている各種の処理が実行される。
In addition, the encoding device 3 identifies the code Cs constituting the CAN frame transmitted via the serial bus SB based on the code identification signal Se generated and output by the
このように、この信号生成装置2では、1本の被覆導線Lwにおける被覆部に接触させられる(被覆導線Lwにおける金属部分(芯線)に接触することなく非接触の状態(金属非接触の状態)で被覆導線Lwの被覆部に接触させられる)電極21とシールドケーブルCBを介して接続されることで、被覆導線Lwに伝送されている電圧Vwに応じて電圧が変化する電圧信号Vcが第1インピーダンス素子12に発生し、増幅部13が電圧信号Vcの電圧値に応じて電圧値が変化するシングルエンド信号Vdを出力し、信号生成部14がシングルエンド信号Vdを閾値電圧Vthと比較して二値化することにより、シリアルバスSBを介して伝送されるロジック信号Vwに対応する符号Csを特定可能な符号特定用信号Seを生成する。また、この信号読取システム1では、上記の信号生成装置2と、信号生成装置2によって生成された符号特定用信号Seに基づいてロジック信号Vwに対応する符号Csを特定する符号化装置3とを備えている。
As described above, in the
したがって、この信号生成装置2および信号読取システム1によれば、被覆導線Lwにおける長手方向の任意の部位において被覆導線Lwの被覆部に電極部11の電極21を接触させる簡易な作業を行うことで、シリアルバスSBを介して伝送されているロジック信号Vwによって示されている符号Csを特定可能な符号特定用信号Seを生成し、生成した符号特定用信号Seに基づいてロジック信号Vwによって示されている符号Csを特定することができ、さらには特定した符号Csの列で構成されるCANフレームを特定することができる。これにより、シリアルバスSBにコネクタが配設されていなくても、またシリアルバスSBにコネクタが配設されている場合においても、シリアルバスSBの任意の場所においてロジック信号Vwを読み取って、符号Cs、および符号Csで構成されるCANフレームを特定することができる。
Therefore, according to the
また、この信号生成装置2では、増幅部が、電圧信号Vcを入力すると共にこの電圧信号Vcの電圧に応じて電圧が変化する増幅信号Vd0を出力する増幅回路41、およびこの増幅信号Vd0を、増幅信号Vd0の交流成分Vd0acのピークtoピーク電圧Vpと同等のピークtoピーク電圧Vpで、かつその高電位側電圧(高電圧期間THの電圧)および低電位側電圧(低電圧期間TLの電圧)のうちのいずれか一方がターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して出力する波形整形回路42を備えて構成されている。
In the
したがって、この信号生成装置2によれば、増幅部13の後段に配置される信号生成部14において、上記のターゲット定電圧Vtgを基準として規定された閾値電圧Vthと比較することで、シングルエンド信号Vdを確実に二値化して符号特定用信号Seを生成することができる。これにより、この信号読取システム1によれば、この符号特定用信号Seに基づいて、ロジック信号Vwによって示されている符号Csをより確実に特定することができ、さらには特定した符号Csの列で構成されるCANフレームをより確実に特定することができる。
Therefore, according to the
また、この信号生成装置2では、波形整形回路42が、コンデンサ42c、第2インピーダンス素子42d、直列回路SC、および増幅信号Vd0の交流成分Vd0acにおける低電圧期間TLに直列回路SCのスイッチ42fをオン状態に移行させると共に、この交流成分Vd0acにおける高電圧期間THにスイッチ42fをオフ状態に移行させるスイッチ制御回路SWCとを備える構成か、またはコンデンサ42c、第2インピーダンス素子42d、直列回路SC、および増幅信号Vd0の交流成分Vd0acにおける高電圧期間THに直列回路SCのスイッチ42fをオン状態に移行させると共に、この交流成分Vd0acにおける低電圧期間TLにスイッチ42fをオフ状態に移行させるスイッチ制御回路SWCとを備える構成のいずれかの構成となっている。
Further, in the
したがって、この信号生成装置2によれば、順方向電圧の影響を受けるダイオード42xを用いて構成された波形整形回路42を有する構成とは異なり、波形整形回路42が、増幅信号Vd0を、増幅信号Vd0の交流成分Vd0acのピークtoピーク電圧Vpと同等のピークtoピーク電圧Vpで、かつその高電位側電圧(高電圧期間THの電圧)および低電位側電圧(低電圧期間TLの電圧)のうちのいずれか一方が確実にターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して出力することができる。このため、この信号生成装置2によれば、増幅部13の後段に配置される信号生成部14において、上記のターゲット定電圧Vtgを基準として規定された閾値電圧Vthと比較することで、シングルエンド信号Vdを一層確実に二値化して符号特定用信号Seを生成することができる。これにより、この信号読取システム1によれば、この符号特定用信号Seに基づいて、ロジック信号Vwによって示されている符号Csを一層確実に特定することができ、さらには特定した符号Csの列で構成されるCANフレームをより確実に特定することができる。
Therefore, according to the
また、この信号生成装置2を構成する上記した図4に示す波形整形回路42では、スイッチ制御回路SWCは、コンデンサ42cの他端部に反転入力端子が接続され、かつターゲット定電圧Vtgよりも高い(若干高い)基準電圧Vr1が非反転入力端子に入力されて、出力端子から制御パルス信号Vctを出力するコンパレータ42gを有して構成されている。したがって、この波形整形回路42によれば、シングルエンド信号Vdの低電位側電圧(低電圧期間TLの電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されている状態において、シングルエンド信号Vdにノイズが重畳した場合であっても、そのノイズの電圧レベルが基準電圧Vr1に達するまで(基準電圧Vr1に上昇するまで)は、スイッチ制御回路SWCが制御パルス信号Vctを高電位に維持して(つまり、スイッチ42fをオン状態に維持して)、直列回路SCに対してコンデンサ42cの他端部(および出力部42b)へのターゲット定電圧Vtgの印加を継続させることができる。したがって、この波形整形回路42によれば、ノイズによる誤動作を軽減することができる。
In the
また、この信号生成装置2を構成する上記した図6に示す波形整形回路42では、スイッチ制御回路SWCは、コンデンサ42cの他端部に非反転入力端子が接続され、かつターゲット定電圧Vtgよりも低い(若干低い)基準電圧Vr1が反転入力端子に入力されて、出力端子から制御パルス信号Vctを出力するコンパレータ42gを有して構成されている。したがって、この波形整形回路42によれば、シングルエンド信号Vdの高電位側電圧(高電圧期間THの電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されている状態において、シングルエンド信号Vdにノイズが重畳した場合であっても、そのノイズの電圧レベルが基準電圧Vr1に達するまで(基準電圧Vr1に低下するまで)は、スイッチ制御回路SWCが制御パルス信号Vctを高電位に維持して(つまり、スイッチ42fをオン状態に維持して)、直列回路SCに対してコンデンサ42cの他端部(および出力部42b)へのターゲット定電圧Vtgの印加を継続させることができる。したがって、この波形整形回路42によれば、ノイズによる誤動作を軽減することができる。
Further, in the
これにより、これらの波形整形回路42のいずれかを備えた信号生成装置2および信号読取システム1によれば、ノイズの存在下においても、符号特定用信号Seを安定して生成でき、またこの符号特定用信号Seに基づいて符号Csおよび符号Csで構成されるCANフレームを安定して特定して出力することができる。
Thus, according to the
また、この信号生成装置2を構成する上記した図8,9に示す波形整形回路42では、スイッチ制御回路SWCを構成するコンパレータ42gがヒステリシス特性を有している(コンパレータ42gがヒステリシスコンパレータとして動作する)。したがって、これらの波形整形回路42によれば、シングルエンド信号Vdが低電位側電圧(低電圧期間TLの電圧)のとき、およびシングルエンド信号Vdが高電位側電圧(高電圧期間THの電圧)のときのいずれのときに、シングルエンド信号Vdにノイズが重畳した場合であっても、そのノイズのレベルが上記のヒステリシス特性で規定されるレベル未満のときには、スイッチ制御回路SWCが制御パルス信号Vctの電位を現在の電位に維持すること(つまり、スイッチ42fがオン状態のときにはこの状態を維持し、またスイッチ42fがオフ状態のときにはこの状態を維持すること)ができることから、シングルエンド信号Vdの電圧を現在の状態に維持することができる。したがって、これらの波形整形回路42によれば、ノイズによる誤動作を一層軽減することができる。
In the
これにより、これらの波形整形回路42のいずれかを備えた信号生成装置2および信号読取システム1によれば、ノイズの存在下においても、符号特定用信号Seを一層安定して生成でき、またこの符号特定用信号Seに基づいて符号Csおよび符号Csで構成されるCANフレームを一層安定して特定して出力することができる。
Thus, according to the
また、上記した図14,15に示す波形整形回路42を備えた信号生成装置2によれば、コンパレータを使用しない構成においても、増幅回路41から出力される増幅信号Vd0を、増幅信号Vd0の交流成分Vd0acのピークtoピーク電圧Vpと同等のピークtoピーク電圧Vpで、かつその低電位側電圧(低電圧期間TLの電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに確実に整形したり、また増幅信号Vd0の交流成分Vd0acのピークtoピーク電圧Vpと同等のピークtoピーク電圧Vpで、かつその高電位側電圧(高電圧期間THの電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに確実に整形したりして、出力部42bから出力することができる。これにより、設計の自由度を高めることができる。
According to the
また、この信号生成装置2を構成する上記した図12〜図15に示す波形整形回路42では、直列回路SCを構成するスイッチ42fが、スリーステートバッファとしての3ステートロジックIC(ロジックIC42f)で構成されている。したがって、この各波形整形回路42を有する信号生成装置2によれば、集積回路に内蔵されている出力バッファ(または入出力バッファ(双方向バッファ))をロジックIC42fとして使用することができる。
Further, in the
また、この信号生成装置2によれば、図4に示すように、波形整形回路42にD/A変換器15を配置して、D/A変換器15からターゲット定電圧Vtgを出力させる構成とすることにより、D/A変換器15への電圧データDvを変更することで、このターゲット定電圧Vtgを変更できるため、シングルエンド信号Vdにおいてターゲット定電圧Vtgに規定される高電位側電圧(高電圧期間THの電圧)や低電位側電圧(低電圧期間TLの電圧)を信号生成部14の入力仕様に応じて変更することができる。つまり、信号生成部14がシングルエンド信号Vdから符号特定用信号Seを確実に生成し得るように調整することができる。
Further, according to the
また、この信号生成装置2によれば、増幅回路41を図3に示す構成とすることにより、つまり、増幅回路41を構成する演算増幅器41aの抵抗41fに直列にコンデンサ41kを接続して、演算増幅器41aを交流増幅器として機能させる構成とすることにより、演算増幅器41aの出力端子から出力される出力信号(増幅信号Vd0)が電圧信号Vcの直流成分に起因して飽和する事態の発生を大幅に軽減することができる。
Further, according to the
また、この信号生成装置2および信号読取システム1によれば、第1インピーダンス素子12を、高インピーダンス抵抗もしくはコンデンサ、またはこれらの組み合わせ回路で構成したこと(図2に示す例では、抵抗31およびコンデンサ32の並列回路で構成されている)により、被覆導線Lwに伝送されているロジック信号Vwの電圧Vwに応じて電圧が変化する電圧信号Vcを簡易な構成で確実に生成することができる。
Further, according to the
また、上記の信号生成装置2では、電極部11を備える構成を採用しているが、電極部11を別体とする構成を採用して、信号生成装置2を使用する際に、信号生成装置2に電極部11をシールドケーブルCBを介して接続するようにしてもよい。
In addition, the above-described
また、図4,6,8,9に示す上記の波形整形回路42では、直列回路SCのスイッチ42fが正論理で動作するように構成されているが、この構成に限定されず、負論理(ローアクティブ)で動作する(つまり、制御パルス信号Vctが低電位のときにオン状態に移行し、制御パルス信号Vctが高電位のときにオフ状態に移行するように動作する)構成であってもよい。なお、スイッチ42fを負論理で動作する構成とした場合には、制御パルス信号Vctを出力するスイッチ制御回路SWCの構成も変更する必要がある。以下では、図4,6,8,9に示す上記の波形整形回路42のスイッチ42fを負論理で動作する構成としたときの波形整形回路の構成について、対応する波形整形回路42の図面(図4,6,8,9)を参照しつつ、スイッチ制御回路の構成を含めて説明する。
Further, in the above-described
まず、図4に示す波形整形回路42を参照しつつ、この波形整形回路42のスイッチ42fを負論理で動作する構成としたときの波形整形回路の構成について説明する。なお、この波形整形回路は、図4に示す波形整形回路42と比較して、スイッチ42fが負論理で動作する構成に加えて、上記したように制御パルス信号Vctを出力するスイッチ制御回路SWCの構成が相違すること以外は図4に示す波形整形回路42と同一である。このため、この波形整形回路のスイッチ制御回路について主として説明する。
First, the configuration of the waveform shaping circuit when the
このスイッチ制御回路も、図示はしないが、図4に示す波形整形回路42と同様のコンパレータ42gおよび基準電源42hを有して構成されている。一方、図4に示す波形整形回路42では、コンパレータ42gの反転入力端子がコンデンサ42cの他端部に接続され、非反転入力端子に基準電源42hからの基準電圧Vr1が入力される構成であるのに対して、このスイッチ制御回路では、図示はしないが、コンパレータ42gの非反転入力端子がコンデンサ42cの他端部に接続され、反転入力端子に基準電圧Vr1(ターゲット定電圧Vtgよりも高い電圧)が入力される構成となっている。
Although not shown, the switch control circuit also includes a
この構成により、負論理のスイッチ42fを駆動するスイッチ制御回路は、コンデンサ42cの他端部の電圧(つまり、シングルエンド信号Vdの電圧)が基準電圧Vr1を上回る状態から低下して基準電圧Vr1を下回った時点で、高電位から低電位に移行し、逆に、コンデンサ42cの他端部の電圧(シングルエンド信号Vdの電圧)が基準電圧Vr1を下回る状態から上昇して基準電圧Vr1を上回った時点で、低電位から高電位に移行する制御パルス信号Vct(図5に示す制御パルス信号Vctの高電位の期間において低電位となり、低電位の期間において高電位となる信号)を生成して、負論理のスイッチ42fに出力する。その結果として、負論理のスイッチ42fは、図4に示す波形整形回路42の正論理のスイッチ42fと同じタイミングでオン状態からオフ状態に、またオフ状態からオン状態に移行する。つまり、負論理のスイッチ42fおよびこのスイッチ42f用に構成された上記のスイッチ制御回路を備えた波形生成回路は、図4に示す波形整形回路42(正論理のスイッチ42fを備えた波形整形回路)と同等に機能する。
With this configuration, the switch control circuit that drives the
次に、図6に示す波形整形回路42を参照しつつ、この波形整形回路42のスイッチ42fを負論理で動作する構成としたときの波形整形回路の構成について説明する。なお、この波形整形回路は、図6に示す波形整形回路42と比較して、スイッチ42fが負論理で動作する構成に加えて、上記したように制御パルス信号Vctを出力するスイッチ制御回路SWCの構成が相違すること以外は図7に示す波形整形回路42と同一である。このため、この波形整形回路のスイッチ制御回路について主として説明する。
Next, the configuration of the waveform shaping circuit when the
このスイッチ制御回路も、図示はしないが、図6に示す波形整形回路42と同様のコンパレータ42gおよび基準電源42hを有して構成されている。一方、図6に示す波形整形回路42では、コンパレータ42gの非反転入力端子がコンデンサ42cの他端部に接続され、反転入力端子に基準電源42hからの基準電圧Vr1が入力される構成であるのに対して、このスイッチ制御回路では、図示はしないが、コンパレータ42gの反転入力端子がコンデンサ42cの他端部に接続され、非反転入力端子に基準電圧Vr1(ターゲット定電圧Vtgよりも低い電圧)が入力される構成となっている。
Although not shown, this switch control circuit also includes a
この構成により、負論理のスイッチ42fを駆動するスイッチ制御回路は、コンデンサ42cの他端部の電圧(つまり、シングルエンド信号Vdの電圧)が基準電圧Vr1を上回る状態から低下して基準電圧Vr1を下回った時点で、低電位から高電位に移行し、逆に、コンデンサ42cの他端部の電圧(シングルエンド信号Vdの電圧)が基準電圧Vr1を下回る状態から上昇して基準電圧Vr1を上回った時点で、高電位から低電位に移行する制御パルス信号Vct(図7に示す制御パルス信号Vctの高電位の期間において低電位となり、低電位の期間において高電位となる信号)を生成して、負論理のスイッチ42fに出力する。その結果として、負論理のスイッチ42fは、図6に示す波形整形回路42の正論理のスイッチ42fと同じタイミングでオン状態からオフ状態に、またオフ状態からオン状態に移行する。つまり、負論理のスイッチ42fおよびこのスイッチ42f用に構成された上記のスイッチ制御回路を備えた波形生成回路は、図6に示す波形整形回路42(正論理のスイッチ42fを備えた波形整形回路)と同等に機能する。
With this configuration, the switch control circuit that drives the
続いて、図8に示す波形整形回路42を参照しつつ、この波形整形回路42のスイッチ42fを負論理で動作する構成としたときの波形整形回路の構成について説明する。なお、この波形整形回路は、図8に示す波形整形回路42と比較して、スイッチ42fが負論理で動作する構成に加えて、上記したように制御パルス信号Vctを出力するスイッチ制御回路SWCの構成が相違すること以外は図9に示す波形整形回路42と同一である。このため、この波形整形回路のスイッチ制御回路について主として説明する。
Next, the configuration of the waveform shaping circuit when the
このスイッチ制御回路も、図示はしないが、図8に示す波形整形回路42と同様のコンパレータ42g、抵抗分圧回路42kおよび基準電源42hを有して構成されている。一方、図8に示す波形整形回路42では、コンパレータ42gは、その反転入力端子がコンデンサ42cの他端部に接続され、また抵抗分圧回路42kは、一端部がコンパレータ42gの出力端子に接続されると共に他端部に基準電圧Vr2が印加されて、基準電圧Vr2および制御パルス信号Vctの電圧で規定される分圧電圧をコンパレータ42gの非反転入力端子に基準電圧Vr1として出力する構成であるのに対して、このスイッチ制御回路では、図示はしないが、コンパレータ42gは、その反転入力端子に基準電圧Vr2が印加され、また抵抗分圧回路42kは、一端部がコンパレータ42gの出力端子に接続されると共に他端部がコンデンサ42cの他端部に接続されて、シングルエンド信号Vdの電圧および制御パルス信号Vctの電圧で規定される分圧パルス信号をコンパレータ42gの非反転入力端子に出力する構成となっている。
Although not shown, this switch control circuit also includes a
この構成により、負論理のスイッチ42fを駆動するスイッチ制御回路は、コンデンサ42cの他端部の電圧(つまり、シングルエンド信号Vdの電圧)が低下するのに伴って低下する分圧パルス信号の電圧が基準電圧Vr1を上回る状態から下回る状態に移行した時点で、高電位から低電位に移行し、逆に、コンデンサ42cの他端部の電圧(シングルエンド信号Vdの電圧)が上昇するのに伴って上昇する分圧パルス信号の電圧が基準電圧Vr1を下回る状態から上回る状態に移行した時点で、低電位から高電位に移行する制御パルス信号Vct(図5に示す制御パルス信号Vctの高電位の期間において低電位となり、低電位の期間において高電位となる信号)を生成して、負論理のスイッチ42fに出力する。その結果として、負論理のスイッチ42fは、図8に示す波形整形回路42の正論理のスイッチ42fと同じタイミングでオン状態からオフ状態に、またオフ状態からオン状態に移行する。つまり、負論理のスイッチ42fおよびこのスイッチ42f用に構成された上記のスイッチ制御回路を備えた波形生成回路は、図8に示す波形整形回路42(正論理のスイッチ42fを備えた波形整形回路)と同等に機能する。
With this configuration, the switch control circuit that drives the
次いで、図9に示す波形整形回路42を参照しつつ、この波形整形回路42のスイッチ42fを負論理で動作する構成としたときの波形整形回路の構成について説明する。なお、この波形整形回路は、図9に示す波形整形回路42と比較して、スイッチ42fが負論理で動作する構成に加えて、上記したように制御パルス信号Vctを出力するスイッチ制御回路SWCの構成が相違すること以外は図9に示す波形整形回路42と同一である。このため、この波形整形回路のスイッチ制御回路について主として説明する。
Next, the configuration of the waveform shaping circuit when the
このスイッチ制御回路も、図示はしないが、図9に示す波形整形回路42と同様のコンパレータ42g、抵抗分圧回路42kおよび基準電源42hを有して構成されている。一方、図9に示す波形整形回路42では、コンパレータ42gは、その反転入力端子に基準電圧Vr1が印加され、また抵抗分圧回路42kは、一端部がコンパレータ42gの出力端子に接続されると共に他端部がコンデンサ42cの他端部に接続されて、シングルエンド信号Vdの電圧および制御パルス信号Vctの電圧で規定される分圧パルス信号をコンパレータ42gの非反転入力端子に出力する構成であるのに対して、このスイッチ制御回路では、図示はしないが、コンパレータ42gは、その反転入力端子がコンデンサ42cの他端部に接続され、また抵抗分圧回路42kは、一端部がコンパレータ42gの出力端子に接続されると共に他端部に基準電圧Vr2が印加されて、基準電圧Vr2および制御パルス信号Vctの電圧で規定される分圧電圧をコンパレータ42gの非反転入力端子に基準電圧Vr1として出力する構成となっている。
Although not shown, this switch control circuit also includes a
この構成により、負論理のスイッチ42fを駆動するスイッチ制御回路は、コンデンサ42cの他端部の電圧(シングルエンド信号Vdの電圧)が基準電圧Vr1を上回る状態から低下して基準電圧Vr1を下回った時点で、低電位から高電位に移行し、逆に、コンデンサ42cの他端部の電圧(シングルエンド信号Vdの電圧)が基準電圧Vr1を下回る状態から上昇して基準電圧Vr1を上回った時点で、高電位から低電位に移行する制御パルス信号Vct(図7に示す制御パルス信号Vctの高電位の期間において低電位となり、低電位の期間において高電位となる信号)を生成して、負論理のスイッチ42fに出力する。その結果として、負論理のスイッチ42fは、図9に示す波形整形回路42の正論理のスイッチ42fと同じタイミングでオン状態からオフ状態に、またオフ状態からオン状態に移行する。つまり、負論理のスイッチ42fおよびこのスイッチ42f用に構成された上記のスイッチ制御回路を備えた波形生成回路は、図9に示す波形整形回路42(正論理のスイッチ42fを備えた波形整形回路)と同等に機能する。
With this configuration, the switch control circuit that drives the
このように、図4,6,8,9に示す波形整形回路42のスイッチ42fを負論理で動作するスイッチに代える構成を採用することもできる。
As described above, it is also possible to adopt a configuration in which the
また、上記の信号生成装置2では、波形整形回路42から出力されるシングルエンド信号Vdを二値化して符号特定用信号Sfとして出力する信号生成部14を備える構成を採用しているが、符号化装置3がシングルエンド信号Vdをそのまま符号特定用信号Sfとして処理し得る構成のとき(例えば、符号化装置3が信号生成部14に相当する装置を内蔵する構成のとき)には、信号生成装置2がシングルエンド信号Vdをそのまま符号特定用信号Sfとして出力する構成(信号生成部14を備えない構成)とすることもできる。
The
また、上記の信号読取システム1では、信号生成装置2が、「高電位期間」および「低電位期間」の配列パターンがシリアルバスSBを介して伝送されているロジック信号Vwのロジックパターン(つまり、電圧レベルの大小のパターン)と一致する符号特定用信号Seを生成して出力すると共に、符号化装置3が、符号列特定用信号Seにおける高電位期間を2進数データの「0」とし、かつ符号列特定用信号Seにおける低電位期間を2進数データの「1」とする符号化処理を実行して符号列Cs(CANフレーム)を特定する構成を採用したが、図示はしないが、信号生成装置2が、「高電位期間」および「低電位期間」の配列パターンがシリアルバスSBを介して伝送されているロジック信号Vwのロジックパターンと反転する符号特定用信号(上記した符号列特定用信号Seと位相が反転した信号)を生成して出力すると共に、符号化装置3が、この符号列特定用信号における低電位期間を2進数データの「0」とし、かつ符号列特定用信号における高電位期間を2進数データの「1」とする符号化処理を実行して符号列Cs(CANフレーム)を特定する構成を採用することもできる。
Further, in the
また、自動車に配設されたシリアルバスSBからロジック信号Sa(CANフレーム)を読み取って各種CAN通信対応機器に符号列Csを出力する使用形態を例に挙げて説明したが、「信号生成装置」および「信号読取システム」の用途は自動車の分野に限定されず、シリアルバスSBを介して伝送されるロジック信号Sa(CANフレーム)を利用する各種の分野(工場内設備用のネットワークや、耕作地内ネットワーク等の分野)において使用することができる。 In addition, the use of the logic signal Sa (CAN frame) read from the serial bus SB provided in the automobile to output the code string Cs to various CAN communication compatible devices has been described as an example. The application of the “signal reading system” is not limited to the field of automobiles, but may be applied to various fields using a logic signal Sa (CAN frame) transmitted via the serial bus SB (for example, a network for equipment in a factory, Network and other fields).
1 信号読取システム
2 信号生成装置
12 インピーダンス素子
13 増幅部
14 信号生成部
21 電極
41 増幅回路
42 波形整形回路
Lw 被覆導線
Se 符号特定用信号
Vw ロジック信号
Vc 第1電圧信号
Vd シングルエンド信号
Vd0 増幅信号
1 Signal reading system
Claims (20)
前記被覆導線における被覆部に接触させられる電極と接続されて、当該電極と容量結合する当該被覆導線に伝送されている前記ロジック信号の電圧に応じて電圧が変化する電圧信号を発生させる第1インピーダンス素子と、
前記電圧信号を入力すると共に当該電圧信号の電圧に応じて電圧が変化するシングルエンド信号に増幅して出力する増幅部とを備えて、当該シングルエンド信号に基づいて前記符号特定用信号を生成する信号生成装置。 A signal generation device that generates a code specifying signal capable of specifying a code corresponding to the logic signal based on a logic signal transmitted through a communication path including one covered conductor,
A first impedance that is connected to an electrode that is brought into contact with the coating portion of the coating conductor and generates a voltage signal that changes in voltage according to the voltage of the logic signal transmitted to the coating conductor that is capacitively coupled to the electrode; Element and
An amplification unit that receives the voltage signal and amplifies and outputs a single-ended signal whose voltage changes according to the voltage of the voltage signal, and generates the code specifying signal based on the single-ended signal. Signal generator.
前記増幅信号が入力される入力部に一端部が接続されると共に出力部に他端部が接続されたコンデンサと、
一端部が前記コンデンサの前記他端部に接続されると共に他端部にターゲット定電圧が印加されて、当該ターゲット定電圧を当該コンデンサの当該他端部に供給する第2インピーダンス素子と、
直列接続された第3インピーダンス素子およびスイッチで構成されると共に、一端部が前記出力部に接続されると共に他端部に前記ターゲット定電圧が印加された直列回路と、
前記増幅信号の交流成分における低電圧期間に前記スイッチをオン状態に移行させると共に、当該交流成分における高電圧期間に前記スイッチをオフ状態に移行させる制御パルス信号を出力するスイッチ制御回路とを備えて、前記シングルエンド信号を前記出力部から出力する請求項3記載の信号生成装置。 The waveform shaping circuit,
A capacitor having one end connected to the input unit to which the amplified signal is input and the other end connected to the output unit;
A second impedance element having one end connected to the other end of the capacitor and a target constant voltage applied to the other end to supply the target constant voltage to the other end of the capacitor;
A series circuit comprising a third impedance element and a switch connected in series, one end of which is connected to the output unit and the other end of which is applied with the target constant voltage;
A switch control circuit that outputs a control pulse signal that causes the switch to be turned on during a low voltage period of the AC component of the amplified signal and that is turned off during a high voltage period of the AC component. 4. The signal generating device according to claim 3, wherein the single-ended signal is output from the output unit.
前記増幅信号が入力される入力部に一端部が接続されると共に出力部に他端部が接続されたコンデンサと、
一端部が前記コンデンサの前記他端部に接続されると共に他端部にターゲット定電圧が印加されて、当該ターゲット定電圧を当該コンデンサの当該他端部に供給する第2インピーダンス素子と、
直列接続された第3インピーダンス素子およびスイッチで構成されると共に、一端部が前記出力部に接続されると共に他端部に前記ターゲット定電圧が印加された直列回路と、
前記増幅信号の交流成分における高電圧期間に前記スイッチをオン状態に移行させると共に、当該交流成分における低電圧期間に前記スイッチをオフ状態に移行させる制御パルス信号を出力するスイッチ制御回路とを備えて、前記シングルエンド信号を前記出力部から出力する請求項4記載の信号生成装置。 The waveform shaping circuit,
A capacitor having one end connected to the input unit to which the amplified signal is input and the other end connected to the output unit;
A second impedance element having one end connected to the other end of the capacitor and a target constant voltage applied to the other end to supply the target constant voltage to the other end of the capacitor;
A series circuit comprising a third impedance element and a switch connected in series, one end of which is connected to the output unit and the other end of which is applied with the target constant voltage;
A switch control circuit that outputs a control pulse signal that causes the switch to be turned on during a high voltage period of the AC component of the amplified signal and that is turned off during a low voltage period of the AC component. 5. The signal generator according to claim 4, wherein the single-ended signal is output from the output unit.
前記スイッチ制御回路は、前記コンデンサの前記他端部に反転入力端子が接続され、かつ前記ターゲット定電圧よりも高い基準電圧が非反転入力端子に入力されて、出力端子から前記制御パルス信号を出力するコンパレータを有して構成されている請求項5記載の信号生成装置。 The switch is configured to transition to an on state when the control pulse signal is at a high potential, and to transition to an off state when the control pulse signal is at a low potential,
The switch control circuit has an inverting input terminal connected to the other end of the capacitor, and a reference voltage higher than the target constant voltage is input to a non-inverting input terminal, and outputs the control pulse signal from an output terminal. The signal generation device according to claim 5, further comprising a comparator that performs the operation.
前記スイッチ制御回路は、前記コンデンサの前記他端部に非反転入力端子が接続され、かつ前記ターゲット定電圧よりも高い基準電圧が反転入力端子に入力されて、出力端子から前記制御パルス信号を出力するコンパレータを有して構成されている請求項5記載の信号生成装置。 The switch is configured to transition to an on state when the control pulse signal is at a low potential, and to transition to an off state when the control pulse signal is at a high potential,
In the switch control circuit, a non-inverting input terminal is connected to the other end of the capacitor, and a reference voltage higher than the target constant voltage is input to an inverting input terminal, and the control pulse signal is output from an output terminal. The signal generation device according to claim 5, further comprising a comparator that performs the operation.
前記スイッチ制御回路は、前記コンデンサの前記他端部に非反転入力端子が接続され、かつ前記ターゲット定電圧よりも低い基準電圧が反転入力端子に入力されて、出力端子から前記制御パルス信号を出力するコンパレータを有して構成されている請求項6記載の信号生成装置。 The switch is configured to transition to an on state when the control pulse signal is at a high potential, and to transition to an off state when the control pulse signal is at a low potential,
The switch control circuit has a non-inverting input terminal connected to the other end of the capacitor, and a reference voltage lower than the target constant voltage is input to an inverting input terminal, and the control pulse signal is output from an output terminal. 7. The signal generating device according to claim 6, wherein the signal generating device includes a comparator that performs the operation.
前記スイッチ制御回路は、前記コンデンサの前記他端部に反転入力端子が接続され、かつ前記ターゲット定電圧よりも低い基準電圧が非反転入力端子に入力されて、出力端子から前記制御パルス信号を出力するコンパレータを有して構成されている請求項6記載の信号生成装置。 The switch is configured to transition to an on state when the control pulse signal is at a low potential, and to transition to an off state when the control pulse signal is at a high potential,
The switch control circuit has an inverting input terminal connected to the other end of the capacitor, and a reference voltage lower than the target constant voltage is input to a non-inverting input terminal, and outputs the control pulse signal from an output terminal. 7. The signal generating device according to claim 6, wherein the signal generating device includes a comparator that performs the operation.
前記スイッチ制御回路は、
反転入力端子が前記コンデンサの前記他端部に接続されると共に出力端子から前記制御パルス信号を出力するコンパレータと、
一端部が前記出力端子に接続されると共に他端部に前記ターゲット定電圧および前記ターゲット定電圧の近傍の電圧のうちのいずれかの電圧が印加されて、当該いずれかの電圧および前記制御パルス信号の電圧で規定される分圧電圧を前記コンパレータの非反転入力端子に基準電圧として出力する抵抗分圧回路とを備えている請求項5記載の信号生成装置。 The switch is configured to transition to an on state when the control pulse signal is at a high potential, and to transition to an off state when the control pulse signal is at a low potential,
The switch control circuit,
A comparator having an inverting input terminal connected to the other end of the capacitor and outputting the control pulse signal from an output terminal;
One end is connected to the output terminal, and the other end is applied with any one of the target constant voltage and a voltage near the target constant voltage. 6. The signal generating device according to claim 5, further comprising: a resistive voltage dividing circuit that outputs a divided voltage defined by the following voltages to a non-inverting input terminal of the comparator as a reference voltage.
前記スイッチ制御回路は、
反転入力端子に前記ターゲット定電圧および前記ターゲット定電圧の近傍の電圧のうちのいずれかの電圧が印加されると共に出力端子から前記制御パルス信号を出力するコンパレータと、
一端部が前記出力端子に接続されると共に他端部が前記コンデンサの前記他端部に接続されて、前記シングルエンド信号の電圧および前記制御パルス信号の電圧で規定される分圧パルス信号を前記コンパレータの非反転入力端子に出力する抵抗分圧回路とを備えている請求項5記載の信号生成装置。 The switch is configured to transition to an on state when the control pulse signal is at a low potential, and to transition to an off state when the control pulse signal is at a high potential,
The switch control circuit,
A comparator that outputs any one of the target constant voltage and a voltage near the target constant voltage to the inverting input terminal and outputs the control pulse signal from an output terminal;
One end is connected to the output terminal and the other end is connected to the other end of the capacitor, and the divided pulse signal defined by the voltage of the single-ended signal and the voltage of the control pulse signal. 6. The signal generating device according to claim 5, further comprising: a resistor voltage dividing circuit that outputs a voltage to a non-inverting input terminal of the comparator.
前記スイッチ制御回路は、
反転入力端子に前記ターゲット定電圧および前記ターゲット定電圧の近傍の電圧のうちのいずれかの電圧が印加されると共に出力端子から前記制御パルス信号を出力するコンパレータと、
一端部が前記出力端子に接続されると共に他端部が前記コンデンサの前記他端部に接続されて、前記シングルエンド信号の電圧および前記制御パルス信号の電圧で規定される分圧パルス信号を前記コンパレータの非反転入力端子に出力する抵抗分圧回路とを備えている請求項6記載の信号生成装置。 The switch is configured to transition to an on state when the control pulse signal is at a high potential, and to transition to an off state when the control pulse signal is at a low potential,
The switch control circuit,
A comparator that outputs any one of the target constant voltage and a voltage near the target constant voltage to the inverting input terminal and outputs the control pulse signal from an output terminal;
One end is connected to the output terminal and the other end is connected to the other end of the capacitor, and the divided pulse signal defined by the voltage of the single-ended signal and the voltage of the control pulse signal. 7. The signal generating device according to claim 6, further comprising: a resistor voltage dividing circuit that outputs a voltage to a non-inverting input terminal of the comparator.
前記スイッチ制御回路は、
反転入力端子が前記コンデンサの前記他端部に接続されると共に出力端子から前記制御パルス信号を出力するコンパレータと、
一端部が前記出力端子に接続されると共に他端部に前記ターゲット定電圧および前記ターゲット定電圧の近傍の電圧のうちのいずれかの電圧が印加されて、当該いずれかの電圧および前記制御パルス信号の電圧で規定される分圧電圧を前記コンパレータの非反転入力端子に基準電圧として出力する抵抗分圧回路とを備えている請求項6記載の信号生成装置。 The switch is configured to transition to an on state when the control pulse signal is at a low potential, and to transition to an off state when the control pulse signal is at a high potential,
The switch control circuit,
A comparator having an inverting input terminal connected to the other end of the capacitor and outputting the control pulse signal from an output terminal;
One end is connected to the output terminal, and the other end is applied with any one of the target constant voltage and a voltage near the target constant voltage. 7. The signal generating device according to claim 6, further comprising: a resistive voltage dividing circuit that outputs a divided voltage defined by the following voltages to a non-inverting input terminal of the comparator as a reference voltage.
一端部が前記出力部に接続されると共に他端部に前記ターゲット定電圧が印加されて、前記シングルエンド信号を分圧して分圧パルス信号として出力する抵抗分圧回路と、
バイアス電圧を前記ターゲット定電圧を基準として生成するバイアス電圧源と、
前記分圧パルス信号に前記バイアス電圧を電圧加算して前記制御パルス信号として出力する加算器とを備えている請求項5記載の信号生成装置。 The switch control circuit,
A resistor voltage dividing circuit having one end connected to the output unit and the other end applied with the target constant voltage, and dividing the single-ended signal to output a divided pulse signal;
A bias voltage source that generates a bias voltage based on the target constant voltage,
6. The signal generating device according to claim 5, further comprising an adder that adds the bias voltage to the divided pulse signal and outputs the added voltage as the control pulse signal.
前記信号生成装置によって生成された前記符号特定用信号に基づいて前記ロジック信号に対応する前記符号を特定する符号化装置とを備えている信号読取システム。 A signal generation device according to any one of claims 1 to 19,
A signal reading system comprising: a coding device that specifies the code corresponding to the logic signal based on the code specifying signal generated by the signal generation device.
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