JP4583897B2 - 車載バス支線用ワイヤハーネス - Google Patents

Description

本発明は、車載バス支線用ワイヤハーネスに関するものである。

自動車においては、車内配線（ワイヤハーネス）を削減するために、制御装置やセンサ／アクチュエータ群からなる多数の電装ユニットを多重通信ラインにて接続した通信システムが構築される。低速な多重通信では、一本の信号線とボディを用いた通信回路より通信システムが構築されるのに対して、数十ｋbps〜１０Ｍbpsの高速な多重通信では、撚り対線（ツイストペア線）が通信路（バス）として用いられる。そして電装ユニットの通信部（ノード）は車載バス駆動装置（トランシーバ）を用いて通信路を駆動する。

このような多重通信の代表的な方法としてＣＡＮ（Control Area Network）通信がある。このＣＡＮ通信のプロトコルの物理層は、ＩＳＯ／ＤＩＳ１１８９８やＳＡＥ−Ｊ２２８４等において、信号レベルや電線の特性、配線トポロジが規定されている。

ＣＡＮに使用される車載バス駆動装置は、ＣＡＮ＿Ｈ及びＣＡＮ＿Ｌのバス駆動線を一対のトランジスタで駆動している。また、車載装置ではこれら車載バス駆動装置に保護回路を付けて使用している。

一般に、自動車においては、キーが抜かれた状態でも電源が供給されて動作している電装ユニット（ＥＣＵ）と、キーをアクセサリーの位置やイグニションの位置に回して初めて電力が供給されて動作する電装ユニットとが、同一の車載バス上で混在される。

このような車載バスに用いられる車載バス駆動装置は、非通電時に車載バスに影響を与えにくくするため、入力インピーダンスを高く設定する必要がある。

一方、車載バスから見た出力インピーダンスについては、極力低く設計される。これは、車載バスにつながっている容量成分の電荷を素早く充放電させて、正規の信号レベルで駆動する必要があるためである。数値的にはＴＴＬや駆動能力の大きなＣＭＯＳトランジスタの出力インピーダンスである３０Ω程度の値となる。

以上の従来技術をまとめると、あるノードの車載バス駆動装置内の最終駆動段トランジスタから、車載バスの終端または車載バスに接続されている他のノードの車載バス駆動装置までの間に、意図的に抵抗成分を加えることはなかった。ＣＡＮ以外でも、撚り対線が用いられる数十ｋbps〜１０Ｍbpsの高速な車載多重通信でも同じである。

一般に、通信ラインを方形波駆動すると、図１８のような波形になる。即ち、通信ラインにおいては、インピーダンスミスマッチによる線路の反射が主な要因となって、図１８に示すようなリンギング１，３が発生する。尚、図１８中の符号６はオーバーシュート、符号５はアンダーシュートをそれぞれ示している。

一方、ツイストペア線を用いて差動信号を伝達する車載バスの場合二本の信号があるため、例えば車載バスの代表例であるＣＡＮの場合、信号の波形は図１９のようになる。

以後、差動信号の一方の側（ＣＡＮ＿Ｈ信号）の波形について説明する。

このＣＡＮ＿Ｈ信号は、出力段のトランジスタで直接駆動されており、上述のように、出力インピーダンスが低く設定される。

一方、ツイストペア線の特性インピーダンスは約１２０Ωとやや高い。このため、インピーダンスミスマッチが既に起こっている。

ここで、ＣＡＮバスの配線トポロジを図２０のように表現したとする。図２０中の符号６ａ，６ｂはノード間距離Ｌが最も長いノード、符号６ｃ〜６ｅは幹線７から引き出された支線８に接続されたＣＡＮノード、符号λは支線８の長さ（ケーブル・スタブ長）、符号ｄはノード間最小距離をそれぞれ示している。

ＣＡＮではケーブル・スタブ長λは、国際規格であるＩＳＯ／ＤＩＳ１１８９８において最大０．３ｍが推奨され、アメリカ自動車技術会の規格であるＳＡＥ（Society of Automotive Engineers）−Ｊ２２８４では最大１ｍが推奨されている。しかし、実際の自動車では、配線のための空間が狭いため、ケーブル・スタブ長λがどうしても上記の推奨寸法に比べて長くなることがある。このため位相のずれた信号反射によるリンギングが収まりにくかった。

図２１は、車載ＣＡＮバスの差動信号で、特に悪い波形例を示す図である。ＣＡＮ通信における差動スレッシュホールド電圧値は、下限値が０．５Ｖ、上限値が０．９Ｖとなっている。そして、各車載バス駆動装置は、ＣＡＮ＿ＨとＣＡＮ＿Ｌの差動電圧と差動スレッシュホールド電圧値とを比較し、信号ライン上の電圧が０．９Ｖよりも高い場合にドミナントと判断する一方、信号ライン上の電圧が０．５Ｖよりも低い場合にレセシブであると判断する。

図２１においては、レセシブ→ドミナントと変化する場合（２）はリンギングの収束が早く０．９Ｖのスレッシュホールド電圧も割り込んでいないが、ドミナント→レセシブと変化する場合（３）は非常に収束が悪い。これは、ドミナントの電圧維持がトランジスタにより能動的に行われるのに対し、レセシブの電圧維持がパッシブに行われるため信号反射によるリンギング１が収まりにくいからである。実際にドミナントの状態が終了した時点Ｔ１から受信側でレセシブの開始を判断できる時点Ｔ２までの間に時間差Δｔ（＝Ｔ２−Ｔ１）が発生する。このような時間差Δｔの長時間化は通信エラーを引き起こす原因になる。

このため、必要な通信速度を維持するためには、接続ノード数ｎを減らしたり、バス長Ｌを短くしたり、あるいはノード間距離ｄを短くしたりして、リンギングが起こる原因を減らす努力が必要であったが、このことは、車載バス・トポロジ設計上の大きな制約であり、車全体のネットワーク設計を困難にしたり、規模によってはゲートウェイでバスを分割する必要があるなど、コストアップの原因となっていた。

そこで、本発明の課題は、バスのリンギング収束を早くすることで、車載バスの通信速度を維持したまま、車全体のネットワーク設計の自由度を上げ、またコストアップとなるバス規模を大きくし得る車載バス支線用ワイヤハーネスを提供することにある。

上記課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、特性インピーダンスＺ₀の車載バス幹線に接続されるとともに、当該車載バス幹線上の信号の差動電圧Ｖ_BUSが所定のドミナント差動スレッシュホールド電圧値Ｖ_DT、レセシブ差動スレッシュホールド値Ｖ_RTと比較されてデータのアクティブ状態（ドミナント）とパッシブ状態（レセシブ）とを峻別しながら前記車載バス幹線上で信号の送受信を行う車載バス駆動装置を前記車載バス幹線に接続するための車載バス支線用ワイヤハーネスであって、前記車載バス駆動装置と車載バス幹線との間に直列接続される抵抗を備えるものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車載バス支線用ワイヤハーネスであって、前記抵抗は、前記車載バス幹線からの差動電圧と、前記ドミナント差動スレッシュホールド電圧値Ｖ_DTと、前記レセシブ差動スレッシュホールド値Ｖ_RTと、前記車載バス駆動装置のドミナント出力電圧Ｖ_Dと、レセシブ出力電圧Ｖ_Rと、前記車載バス幹線の特性インピーダンスＺ₀から所定の計算式を用いて得られる範囲の値に設定されるものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１及び請求項２のいずれか一つに記載の車載バス支線用ワイヤハーネスであって、前記抵抗は、透明樹脂でモールドされているものである。

本発明では、車載バス支線から車載バス幹線とのジャンクション部分に至る通信ライン中に抵抗を挿入することにより、支線長が長くなっても、その反射量を減衰させることができる。したがって通信ラインのリンギングを減少させることができる。この場合、抵抗を挿入するだけでよいため、対策にかかるコストが低くて済む利点がある。

また、オプション機器増設の際にのみ、ワイヤハーネスも専用のものを用いるだけでよく、電装ユニットとして既設計の回路・装置がそのまま使用できる。また、部品点数も少なく、小型・安価であるし、必要な支線のみに取り付けて使うことができるため、コスト面で有利である。抵抗部分の固定方法も、ワイヤハーネスへのテープ止め等の簡単な固定を行うことができ、また防水構造の採用を行うことも容易となる。

また、バス支線のみの変更となるため、特にリンギングのひどい電装ユニットのみに対して、その電装ユニットのワイヤハーネスを交換するといった応急的な使い方も可能である。

例えば、車載バスの通信方式の代表例であるＣＡＮ通信では、図２１において、ドミナント→レセシブと変化する場合（３）はリンギングの収束を早くすれば、実際にドミナントの状態が終了した時点Ｔ１から受信側でレセシブの開始を判断する時点Ｔ２までの間にΔｔ（＝Ｔ２−Ｔ１）が短くなり通信エラーを引き起こしにくくなる。逆に言えば、ノード数を増やしたり、支線長を延長したりする設計上の余裕が出てくる。

そこで、この発明の一の実施形態では、バス駆動段のトランジスタ出力から通信ラインまでの間または通信ライン上など、車載バス支線から車載バス幹線とのジャンクション部までの間に、数Ω（１Ω前後を含む）〜数十Ωの抵抗を直列に設けた。図２１が対策前、図１が対策後である。インピーダンスマッチングの観点から、抵抗の実装場所は、車載バス駆動段トランジスタに距離的に近い場所が良い。この抵抗は、オーバーシュートやアンダーシュート、反射波の振幅を抑える、いわゆるダンピング抵抗として機能するものである。

一般に、建物内のＬＡＮ（Local Area Network）や広域通信のＷＡＮ（Wide Area Network）においては、信号ラインが長いため通信ラインの導体抵抗を無視できない。したがって、信号電圧低下を避けるため、故意に通信路にダンピング抵抗となる直列抵抗を設けることがこれまで無かった。

例えば、通信ライン中に抵抗を直列に挿入すると、通信ラインにおける信号の振幅Ｈが減少する。実際、図２１で２Ｖあった振幅が、図１では１．５Ｖ弱に低下している。

しかしながら車載バスにおいては、ノード間の最長距離Ｌ（図２０）はせいぜい１０ｍ以下で比較的短く、故に通信ラインの導体抵抗はほとんど無視できる。従って、予めレセシブ側の判定マージン（０Ｖに対してスレッシュホールド電圧０．５Ｖ）に相当する振幅１．４Ｖ（＝０．９Ｖ＋０．５Ｖ）が確保できる程度のダンピング抵抗なら通信ラインに直列に入れても、全体のノイズマージンに影響がない。

ところで、通信ライン中に抵抗を直列に挿入することで、信号の立ち上がり／立ち下がり時間の遅延というマイナスの現象も発生する。しかし、車内通信では１Ｍbps程度以下の通信速度が適用されることから、信号の立ち上がり／立ち下がり時間の遅延はほとんど問題にならない。なぜなら、１Ｍbps以下の通信の場合、１ビットのパルス幅は１μｓ以上あり、通信ライン中に直列に挿入される抵抗の値が数Ω〜数十Ωの範囲では、信号の立ち上がり／立ち下がりへの影響は数ｎｓ〜数十ｎｓ以下であり、ほとんど通信に影響は出ないからである。

以上述べたように、通信ラインに抵抗を直列に挿入することは、建物内のＬＡＮ（Local Area Network）や広域通信のＷＡＮ（Wide Area Network）においては問題となるのに対して、自動車内における１Ｍbps以下の通信においては、抵抗値を適切に選ぶ限りほとんど問題とならない。その効果はダンピング抵抗と同様であり、図２１→図１に示したとおり、リンギング１の収束が早くなり、実際にドミナントが終了した時点Ｔ１から受信側でレセシブの開始を判断する時点Ｔ２までの時間差Δｔを縮減できる。従って、通信の品質を維持しながら、バス・トポロジ設計上の制約が緩和される。

図７は差動電圧で見たときの、通信ラインの様子を表している。ここに、４１は送信側電装ユニット、４２はそのバス駆動装置（出力インピーダンスＺ_S）、４３は本発明により取り付ける抵抗（抵抗値Ｒ）、４４は受信側電装ユニット、４５はそのバス駆動装置（受信状態）、４６は本発明により取り付ける抵抗（抵抗値Ｒ）、４７は幹線となる通信ライン（特性インピーダンスＺ₀）、４８は幹線の終端をそれぞれ表す。バス駆動装置４２が出力をドミナント駆動する振幅をＶとすると、Ｚ_S、Ｒ、Ｚ₀分圧比により、通信ケーブル４７にかかる差動振幅Ｖ_Dは、
Ｖ_D＝Ｚ₀Ｖ／（Ｚ₀＋２Ｒ＋Ｚ_S） …（１）
となる。バス駆動装置４５の入力にかかる差動振幅もＶ_Dである。抵抗４６が影響しないのは、バス駆動装置４５が受信状態にあり、入力インピーダンスが極めて高いためである。

ドミナントとレセシブのノイズマージンが偏っていない条件は
Ｖ_D−Ｖ_DT≧Ｖ_RT−Ｖ_R …（２）
である。なぜならＣＡＮの場合（２）式の右辺は固定値であり、Ｖ_Dのみが可変だからである。ここにＶ_DTはドミナント差動スレッシュホールド電圧値、Ｖ_RTはレセシブ差動スレッシュホールド値、Ｖ_Rはレセシブ出力電圧（ＣＡＮでは０Ｖ）を表す。

（１）式を（２）式に代入してＲについて整理し、Ｒ＞０を考慮すると、求める計算式
０＜Ｒ≦Ｚ₀（Ｖ／（Ｖ_DT＋Ｖ_RT）−１）／２−Ｚ_S …（３）
が得られる。

（３）式において、右辺がマイナスにならないようにＶを設定しなければならないことがわかり、そのときのＲの範囲が求まる。

例えばＣＡＮの場合、Ｖは通常２Ｖであるため、Ｖ_DT＝０．９Ｖ、Ｖ_RT＝０．５Ｖ、Ｚ₀＝１２０Ωで、Ｚ_Sが十分小さいとすれば、（３）式は０＜Ｒ≦２５．７となる。

Ｖが１．５Ｖになった時は、０＜Ｒ≦８．５７となり、十分なリンギングの収束時間短縮の得られるＲの値を選べない可能性がある。このようにならないため、車載バス駆動装置の出力電圧振幅Ｖは高めに設定しておくことが望ましい。車載バス駆動装置の出力電圧振幅は、図２で言えば１５ａ、１５ｂのダイオードによる順方向電圧で決まる。このため、このパラメータが小さくなるようプロセス管理することにより、所定のダンピング抵抗を入れた状態でノイズマージンを確保できる出力電圧振幅を持つ車載バス駆動装置を作ることができる。

＜第１実施例＞
図２は第１実施例に係る車載バス駆動装置１１を示すブロック図である。この車載バス駆動装置１１は、図２の如く、ＣＡＮ通信を制御するＣＡＮコントローラＩＣであって、一対の差動信号（ＣＡＮ＿Ｈ信号及びＣＡＮ＿Ｌ信号）を出力するための一対のトランジスタ１３ａ，１３ｂを有する信号送信回路部１３と、この各トランジスタ１３ａ，１３ｂに対する電圧印加方向をそれぞれ規定するダイオード１５ａ，１５ｂと、この各ダイオード１５ａ，１５ｂの出力側にそれぞれ直列に接続された抵抗１７ａ，１７ｂとを備える。

信号送信回路部１３の一対のトランジスタ１３ａ，１３ｂのうちの一方のトランジスタ１３ａは、ＣＡＮ＿Ｈ信号を出力するためのハイ側トランジスタであって、一端が電源Ｖｃｃに接続され、他端がダイオード１５ａのアノードに接続され、所定の電装ユニットの送信回路１４から与えられるゲート信号に応じてオンオフする。また、他方のトランジスタ１３ｂは、ＣＡＮ＿Ｌ信号を出力するためのロー側トランジスタであって、一端がダイオード１５ｂのカソードに接続され、他端が接地（ＧＮＤ）され、所定の電装ユニットから与えられるゲート信号に応じてオンオフする。

各ダイオード１５ａ，１５ｂは、通信ラインであるツイストペアケーブル２１と信号送信回路部１３の各トランジスタ１３ａ，１３ｂの間において電流の逆流を防止するために介装される。

各抵抗１７ａ，１７ｂは、信号の反射等によるリンギング１の振幅やオーバーシュート、アンダーシュート等を抑えるためのダンピング抵抗であって、特に、ツイストペアケーブル２１から通信の相手先の受信回路２２で受信される信号のレセシブ状態でのリンギング１の収束時間が、意図した時間以内になるような抵抗値Ｒ（例えば数Ω〜数十Ω）に設定される。

また、所定の電装ユニットの受信回路２２への接続は、各ダイオード１５ａ，１５ｂと各抵抗１７ａ，１７ｂとの間の接続点から引き出される。これにより、通信ラインであるツイストペアケーブル２１から受信した信号が、抵抗１７ａ，１７ｂによって分圧されてから受信回路２２に入力されることになる。

かかる車載バス駆動装置１１は、所定の保護回路２４を介して基板側コネクタ２３に接続され、この基板側コネクタ２３がツイストペアケーブル２１側のハーネス側コネクタ２５に着脱自在に接続されるようになっている。

かかる構成の車載バス駆動装置１１において、電装ユニットの送信回路１４から信号送信回路部１３の各トランジスタ１３ａ，１３ｂにゲート信号が与えられる。

ＣＡＮ＿Ｈ信号については、電装ユニットの送信回路１４からのゲート信号に応じて一方のトランジスタ１３ａがオンすることによって、電源Ｖｃｃがトランジスタ１３ａ及びダイオード１５ａ、抵抗１７ａ、保護回路２４、基板側コネクタ２３及びハーネス側コネクタ２５を通じてツイストペアケーブル２１に送出される。

このとき、相手先の電装ユニットでは、ツイストペアケーブル２１から与えられた電圧が、ハーネス側コネクタ２５、基板側コネクタ２３、保護回路２４、抵抗１７ａを通じて、受信回路２２に入力される。

即ち、コネクタ及び保護回路には直列抵抗はないため、送信側車載バス駆動装置の出力電圧はＺ₀／（Ｚ₀＋２＊１７ａ）倍となって受信側車載バス駆動装置内の受信回路に伝わる。

ＣＡＮ＿Ｌ信号についても、電源Ｖｃｃと接地ＧＮＤとが異なるだけで、上記ＣＡＮ＿Ｈ信号の場合と同様である。

本実施例では、車載バス駆動装置１１内に抵抗１７ａ，１７ｂを組み込んでいるため、電装ユニットの回路に追加する部品も必要なく、プリント配線基板を再設計する必要もないことから、コストの上昇をあまり伴わない利点がある。

＜第２実施例＞
この第２実施例では、図３の如く、保護回路２４内に抵抗１７ａ，１７ｂを組み込んでいる点で、第１実施例とは構成を異にする。その他の構成は第１実施例と同様である。

なお、ここでは、車載バス駆動装置１１のピンから、基板側コネクタ２３までの間にある回路を保護回路と呼んでいる。

この第２実施例によっても、第１実施例と同様に、通信ラインに抵抗１７ａ，１７ｂを直列に挿入している点で同様であり、よって第１実施例と同様の利点がある。

また、プリント基板上に抵抗を２個追加するだけであるため、設計変更が容易であり、コストアップもほとんどない。

＜第３実施例＞
この第３実施例では、図４の如く、ハーネス側コネクタ２５内に抵抗１７ａ，１７ｂを組み込んでいる点で、第１実施例及び第２実施例とは構成を異にする。その他の構成は第１実施例及び第２実施例と同様である。

この第３実施例によっても、第１実施例及び第２実施例と同様に、通信ラインに抵抗１７ａ，１７ｂを直列に挿入している点で同様であり、よって第１実施例と同様の利点がある。

さらに、ハーネス側コネクタのみの変更であるから、従来の電装ユニットがそのまま使える利点がある。特にリンギング１のひどい電装ユニットのみに対して、対処することもでき、便利である。

＜第４実施例＞
この第４実施例では、図５の如く、ハーネス側コネクタ２５とツイストペアケーブル２１との間に抵抗１７ａ，１７ｂを介装させている点で、第１実施例〜第３実施例とは構成を異にする。その他の構成は第１実施例〜第３実施例と同様である。

この第４実施例によっても、第１実施例〜第３実施例と同様に、通信ラインに抵抗１７ａ，１７ｂを直列に挿入している点で同様であり、よって第１実施例と同様の利点がある。

本実施例は、ＩＣ、プリント基板、コネクタのいずれも変更することなしに適用できるため、応急の際には便利である。

＜第５実施例＞
この第５実施例では、図６の如く、基板側コネクタ２３内に抵抗１７ａ，１７ｂを組み込んでいる点で、第１実施例〜第４実施例とは構成を異にする。その他の構成は第１実施例〜第４実施例と同様である。

この第５実施例によっても、第１実施例〜第４実施例と同様に、通信ラインに抵抗１７ａ，１７ｂを直列に挿入している点で同様であり、よって第１実施例と同様の利点がある。

また、基板コネクタ２３の変更だけで適用できるため、プリント基板の変更がほとんど不要であり、適用が容易である。

＜第６実施例＞
上記第１〜第５実施例は、バス駆動段のトランジスタ出力から通信ラインまでの間のコネクタ、車載バス駆動装置または保護回路において抵抗１７ａ，１７ｂを直列に設けていたが、直列の抵抗１７ａ，１７ｂの実装場所は、バス駆動段のトランジスタ出力から通信ラインまでの間に限定しなくてもよい。このひとつの実施例として、第６の実施例は、通信ライン（車載バス）上に数Ω（１Ω前後をも含む）〜数十Ωの抵抗１７ａ，１７ｂを直列に設けたものである。

図８はこの実施の形態の第６の実施例を示すブロック図、図９は第６実施例に使用されるアダプタ２９の内部構成を示す図である。

この第６実施例では、図８の如く、通信ライン（車載バス）としてのツイストペアケーブル２１上において、ハーネス側コネクタ２５の付近にアダプタ２９を設置し、このアダプタ２９内に抵抗１７ａ，１７ｂを組み込んでいる点で、第１実施例〜第５実施例とは構成を異にする。その他の構成は第１実施例〜第５実施例と同様である。

このアダプタ２９とツイストペアケーブル２１との接続方式はコネクタ接続でも圧接接続でもよく、あるいはその他の方式を採用してもよい。また、アダプタ２９はピグテール形式のものを適用してもよい。

この第６実施例によっても、第１実施例〜第５実施例と同様に、通信ラインに抵抗１７ａ，１７ｂを直列に挿入している点で同様であり、よって第１実施例と同様の利点がある。

また、アダプタ２９を用いることで、非常に小型化・軽量化を達成できるため、他の電線と束ねてテープ等の簡単な結束具で固定することができる。

さらに、アダプタ２９を後付けすることができるので、容易に製造することができる。

さらに、ツイストペアケーブル２１の必要な部位にのみアダプタ２９を容易に取り付けて使用できる利点がある。

＜第７実施例＞
図１０はこの実施の形態の第７実施例に係る車載バス支線ワイヤーハーネス３０の例を示すブロック図である。上記した各実施例では、リンギング１の振幅やオーバーシュート、アンダーシュート等を抑えるためのダンピング抵抗として抵抗１７ａ，１７ｂを設置していたが、例えばＣＡＮ程度の周波数ではリンギング電圧振幅減衰だけでも効果が大きい。この実施例では、リンギングの電圧振幅減衰にのみ注目したものである。

即ち、この実施例においては、この車載バス支線ワイヤーハーネス３０は、図１０の如く、多重通信路を形成する支線としてのツイストペア線２１と抵抗部３１及びコネクタ２５，３２からなり、電源線等の電線と束ねられ、車種に応じた所定の長さの位置で個別のコネクタに配線分離される。

抵抗部３１は、信号の反射等によるリンギング１（図１）の振幅を抑えるためのダンピング抵抗であって、特に、ツイストペアケーブル２１から通信の相手先の受信回路２２で受信される信号のレセシブ状態でのリンギング１の収束時間が、意図した時間以内になるような抵抗値Ｒ（例えば数Ω（１Ω前後を含む）〜数十Ω）に設定される。

尚、符号７は幹線、符号１１ａは電子制御ユニット（ＥＣＵ）、符号３２はコネクタ、符号３３は幹線７にコネクタ３２を接続するためのジャンクションコネクタ（ＪＣ）をそれぞれ示している。その他の構成は、第１〜第６実施例と同様である。

この実施例によると、車載バス支線ワイヤーハーネス３０内に抵抗部３１を組み込んでいるため、電装ユニットの回路に追加する部品も必要なく、プリント配線基板を再設計する必要もないことから、コストの上昇を余り伴わない利点がある。

＜第８実施例＞
図１１はこの実施の形態の第８実施例を示すブロック図である。この実施例では、図１１の如く、車載バス幹線７に車載バス支線２１がジャンクションコネクタ（ＪＣ）を介することなく直接スプライス接続されている。その他の構成は第７実施例と同様であり、抵抗部３１内に通信ラインに抵抗１７ａ，１７ｂが設けられている。

この第８実施例によっても、第７実施例と同様に、通信ラインに抵抗１７ａ，１７ｂを直列に挿入している点で同様であり、よって第７実施例と同様の利点がある。

＜第９実施例＞
図１２はこの実施の形態の第９実施例を示すブロック図である。この実施例では、図１２の如く、車載バス支線２１がジャンクションコネクタ（ＪＣ）３３に接続するためのコネクタ３５を設け、このコネクタ３５内に抵抗１７ａ，１７ｂが設けられている。その他の構成は第７，８実施例と同様である。

この第９実施例によっても、第７，８実施例と同様に、通信ラインに抵抗１７ａ，１７ｂを直列に挿入している点で同様であり、よって第７，８実施例と同様の利点がある。

さらに、ワイヤーハーネス３０の途中に部品がなくなるため、第７，８実施例に比べてワイヤーハーネス３０のとり回しが楽になる利点がある。

＜第１０実施例＞
図１３はこの実施の形態の第１０実施例を示すブロック図である。この実施例では、図１３の如く、車載バス支線２１がジャンクションコネクタ（ｄＪＣ）３４の内部に抵抗１７ａ，１７ｂが設けられている（図示省略）。その他の構成は第７，８実施例と同様である。

この第１０実施例によっても、第７，８実施例と同様に、通信ラインに抵抗１７ａ，１７ｂを直列に挿入している点で同様であり、よって第７，８実施例と同様の利点がある。

さらに、ワイヤーハーネス３０の途中に部品がなくなるため、第７，８実施例に比べてワイヤーハーネス３０のとり回しが楽になる利点がある。

＜第１１実施例＞
図１４はこの実施の形態の第１１実施例を示すブロック図である。この実施例では、図１４の如く、抵抗１７ａ，１７ｂを直列に挿入するための抵抗部３１を、通信ラインであるツイストペアケーブル２１に一体的にモールド成型し、この抵抗部３１において波形整形装置として機能させるよう構成されている。この実施例では、電気接続に溶接や圧接手法を用いることができるため、プリント基板が不要となり、コストを低減できる。また、小型化・軽量化・防水化も容易に実現可能である。さらに、ツイストペアケーブル２１抵抗部３１をモールドする場合に、モールド樹脂を透明にすれば、抵抗部３１とツイストペアケーブル２１との接続部の観察も容易に行うことができ便利である。

さらに、この第１１実施例のようなモールド成型の手法を、第７，８実施例の構成に適用することで、実用的な車載バス支線ワイヤーハーネス３０を実現することができる。

この実施例によると、車載電子ユニット（ＥＣＵ）１１ａのＩＣ及びプリント基板や、コネクタ２３，２５，３２及びジャンクションコネクタ３３のいずれをも変更することなしに、安価に適用することが可能である。

＜第１２実施例＞
図１５はこの実施の形態の第１２実施例を示すブロック図である。この実施例では、図１５の如く、支線としてのツイストペアケーブル２１をジャンクションコネクタ３３に接続するためのコネクタ３５内に抵抗１７ａ，１７ｂを内蔵している。図１５中の符号３６はコンタクト部（接続端子）を示している。

この実施例では、電気的接続に溶接や圧接を用いることができるが、プリント基板を用いても良い。

また、この第１２実施例を第９実施例に適用することで、実用的な車載バス支線ワイヤーハーネス３０を実現することができる。

この実施例によると、車載電子ユニット（ＥＣＵ）１１ａのＩＣ及びプリント基板やジャンクションコネクタ３３のいずれをも変更することなしに、安価に適用することが可能である。

＜第１３実施例＞
図１６はこの実施の形態の第１３実施例のジャンクションコネクタ３４を示す斜視模式図、図１７はその回路ブロック図である。この実施例では、図１６の如く、ジャンクションコネクタ３４内に抵抗１７ａ，１７ｂを内蔵している。図１６及び図１７中の符号（７），（８−１），（８−２）…（８−ｎ）は支線番号を示している。

この図１６及び図１７には図示していないが、ジャンクションコネクタ３４内に回路終端やフィルタを形成しても差し支えない。

この実施例によっても、第７〜９実施例と同様に、通信ラインに抵抗１７ａ，１７ｂを直列に挿入している点で同様であり、よって第７〜９実施例と同様の利点がある。

さらに、ジャンクションコネクタ３４の変更だけで適用できるため、車載電子ユニット（ＥＣＵ）１１ａのＩＣ及びプリント基板やジャンクションコネクタ３４用のコネクタ３５のいずれをも変更することなしに、安価に適用することが可能である。

尚、上記実施形態及びその各実施例では、ＣＡＮ通信を例に挙げて説明したが、ツイストペア線を通信ラインとして差動通信を行うバスであれば本発明は適用可能である。例えばFlexRay通信は、ＣＡＮとは信号レベルも通信速度も異なり、Ｏ／１を表す２つのドミナント（アクティブ状態）であり、さらにハイインピーダンスに相当するレセシブ（パッシブ状態）がある。このレセシブ状態は、通信スロット間の区切り期間であるためバス信号のリンギングを素早く抑える必要があるが、本発明はこれに貢献できる。

従って、上記実施形態及びその各実施例でＣＡＮバス駆動装置の最終出力段は１組のトランジスタとダイオードで構成した例を示したが、他の通信方式では最終出力段の回路はそれに合ったものと読み替えるべきである。

本発明の一の実施形態における車内通信の方形波と差動スレッシュホールド電圧値（Ｖ_DT、Ｖ_RT）を示す図である。 本発明の第１実施例を示すブロック図である。 本発明の第２実施例を示すブロック図である。 本発明の第３実施例を示すブロック図である。 本発明の第４実施例を示すブロック図である。 本発明の第５実施例を示すブロック図である。 差動電圧で見たときの通信ラインの様子を表すブロック図である。 本発明の第６実施例を示すブロック図である。 本発明の第６実施例におけるアダプタを示す図である。 本発明の第７実施例を示すブロック図である。 本発明の第８実施例を示すブロック図である。 本発明の第９実施例を示すブロック図である。 本発明の第１０実施例を示すブロック図である。 本発明の第１１実施例を示すブロック図である。 本発明の第１２実施例を示すブロック図である。 本発明の第１３実施例を示すブロック図である。 本発明の第１３実施例を示す回路ブロック図である。 通信ラインに流れる信号の方形波を示す図である。 差動信号を伝達する車載バスの場合のツイストペア線に流れる信号の波形を示す図である。 車内通信におけるバス・トポロジを示す図である。 ＣＡＮ通信における差動スレッシュホールド電圧値（Ｖ_DT、Ｖ_RT）とリンギングとの関係を示す図である。

符号の説明

７ 幹線
８ 支線
１１ 車載バス駆動装置
１３ 信号送信回路部
１３ａ，１３ｂ トランジスタ
１４ 送信回路
１５ａ，１５ｂ ダイオード
１７ａ，１７ｂ 抵抗
２１ ツイストペアケーブル
２２ 受信回路
２３ 基板側コネクタ
２４ 保護回路
２５ ハーネス側コネクタ
２９ アダプタ
３０ 車載バス支線ワイヤーハーネス
３１ 抵抗部
３２ コネクタ
３３ ジャンクションコネクタ
３４ ジャンクションコネクタ
３５ コネクタ
Ｌ バス長
ｄ ノード間距離

Claims (3)

1. 特性インピーダンスＺ₀の車載バス幹線に接続されるとともに、当該車載バス幹線上の信号の差動電圧Ｖ_BUSが所定のドミナント差動スレッシュホールド電圧値Ｖ_DT、レセシブ差動スレッシュホールド値Ｖ_RTと比較されてデータのアクティブ状態（ドミナント）とパッシブ状態（レセシブ）とを峻別しながら前記車載バス幹線上で信号の送受信を行う車載バス駆動装置を前記車載バス幹線に接続するための車載バス支線用ワイヤハーネスであって、
   前記車載バス駆動装置と車載バス幹線との間に直列接続される抵抗を備える車載バス支線用ワイヤハーネス。
2. 請求項１に記載の車載バス支線用ワイヤハーネスであって、
   前記抵抗は、前記車載バス幹線からの差動電圧と、前記ドミナント差動スレッシュホールド電圧値Ｖ_DTと、前記レセシブ差動スレッシュホールド値Ｖ_RTと、前記車載バス駆動装置のドミナント出力電圧Ｖ_Dと、レセシブ出力電圧Ｖ_Rと、前記車載バス幹線の特性インピーダンスＺ₀から所定の計算式を用いて得られる範囲の値に設定されることを特徴とする車載バス支線用ワイヤハーネス。
3. 請求項１及び請求項２のいずれか一つに記載の車載バス支線用ワイヤハーネスであって、
   前記抵抗は、透明樹脂でモールドされていることを特徴する車載バス支線用ワイヤハーネス。

Images