JP7226021B2 - 通信装置 - Google Patents
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Description
最初に本開示の実施態様を列挙して説明する。以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
本開示の実施形態に係る通信装置の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
図1は、本実施形態における通信装置10の概要の説明図である。通信装置10は、ECU(Electronic Control Unit)又はゲートウェイ等であり、車両に搭載される。通信装置10はコネクタ20を備える。コネクタ20は、ケーブル11、又は、ダイアグツール12のコネクタ12aに着脱可能に接続される。
図2は、通信装置10の要部構成を示すブロック図である。通信装置10は、コネクタ20に加えて、アナログ回路21、接続回路22、通信回路23、マイクロコンピュータ(以下、マイコンという)24、コモンモードチョークコイル25、レギュレータ26、検知回路27、第1導体G1及び第2導体G2を備える。これらは、導線によって接続される。電力供給に用いられる導線、即ち、電力線を太い実線で示している。第1導体G1及び第2導体G2それぞれは、電気を通す物体であり、例えば、金属である。
ダイアグツール12のコネクタ12aがコネクタ20に接続された場合、ダイアグツール12のコネクタ12aは、アナログ回路21、コモンモードチョークコイル25、検知回路27及び第1導体G1に接続される。
アナログ回路21は、第1導体G1の電位を基準として、コネクタ20から入力された差動信号にアナログ処理を施す。通信回路23は、アナログ回路21がアナログ処理を施した差動信号を、接続回路22のコモンモードチョークコイル30を介して受信する。
なお、レギュレータ26は、更に、通信回路23に設定電圧を出力し、通信回路23に電力を供給してもよい。
図3は、通信装置10の構成部の配置に関する説明図である。通信装置10は、更に、矩形状の回路基板Bを備える。回路基板Bの内部に第1導体G1及び第2導体G2が配置されている。第1導体G1及び第2導体G2それぞれは矩形板状をなす。第1導体G1及び第2導体G2の板面は、回路基板Bの板面と対向している。第1導体G1及び第2導体G2は、回路基板Bの板面に沿って並べられている。第1導体G1及び第2導体G2は、互いに接触していない状態で、絶縁性の樹脂によって覆われている。
図4はアナログ回路21の説明図である。アナログ回路21は、終端回路40及びキャパシタ41,42を有する。終端回路40は、差動信号が伝播する2つの導線の中途と、第1導体G1とに接続されている。キャパシタ41の一端は、コネクタ20及び終端回路40に接続されている。キャパシタ41の他端は、コモンモードチョークコイル30の第1インダクタ30aの一端に接続されている。キャパシタ42の一端は、コネクタ20及び終端回路40に接続されている。キャパシタ41の他端は、コモンモードチョークコイル30の第2インダクタ30bの一端に接続されている。
以上のように、アナログ回路21が行うアナログ処理は、差動信号の反射を防止する処理であり、第1導体G1の電位を基準とした処理である。
通信装置10には、高周波ノイズが入る可能性がある。一例として、高周波ノイズは、静電気の発生に伴って発生する。他例として、高周波ノイズは、通信装置10の近傍に配置された導線を信号が伝播した場合に発生する電磁界の干渉によって発生する。
図5は検知回路27の説明図である。検知回路27は、抵抗60,61,62、キャパシタ63,64及び入力回路65を有する。入力回路65は、NPN型のバイポーラトランジスタ70及び抵抗71を有する。抵抗60の一端は、コネクタ20と、抵抗61及びキャパシタ63の一端とに接続されている。抵抗61及びキャパシタ63の他端は第1導体G1に接続されている。抵抗60の他端は、入力回路65が有するバイポーラトランジスタ70のベースと、抵抗62及びキャパシタ64の一端とに接続されている。抵抗62及びキャパシタ64の他端は第2導体G2に接続されている。
前述したように、通信装置10には、高周波ノイズが入る可能性がある。第1導体G1に高周波ノイズが入力した場合、所定電位を基準とした第1導体G1の電圧が高速に変動する。キャパシタ63を介して流れる電流は、第1導体G1の電圧の変動に追随することができない。このため、抵抗60のコネクタ20側の一端では、第1導体G1の電圧の変動に伴って、第1導体G1の電位を基準とした電圧が高速に変動する。
図6は抵抗60の配置の説明図である。図6の上側は、回路基板Bの板面の一部分に示す。図6の下側は、回路基板Bの断面の一部分を示す。抵抗60は、直方体状をなし、平面視において、抵抗60は第1導体G1及び第2導体G2の中央に配置されている。抵抗60の長手方向に沿って、第1導体G1及び第2導体G2の端面は互いに対向している。平面視において、抵抗60及び第1導体G1間の距離は、抵抗60及び第2導体G2間の距離は一致している。ここで、「一致」は、完全な一致を意味せず、実質的な一致を意味する。
第1導体G1及び第2導体G2間の距離が短い場合、第1導体G1及び第2導体G2間において静電結合が発生する可能性がある。静電結合が発生した場合、第1導体G1及び第2導体G2間に図示しないキャパシタが形成される。この場合、静電結合によって形成されたキャパシタを介して、高周波ノイズが伝播し、第2インダクタ25bが、高周波ノイズの伝播を抑制する役割を果たさない。
本実施形態では、ケーブル11がコネクタ20に接続された場合だけではなく、ダイアグツール12がコネクタ20に接続された場合においても、通信回路23が差動信号の送受信を行う。しかしながら、ダイアグツール12がコネクタ20に接続された場合に送受信を行う通信回路は、通信回路23とは異なる通信回路であってもよい。この場合、通信回路23は、アナログ回路21、接続回路22及び通信回路23と同様の構成を更に有する。この場合、ダイアグツール12が行う通信の通信規格は、ケーブル11を介して行われる通信の通信規格と異なっていてもよい。
アナログ回路21が行うアナログ処理は、第1導体G1の電位を基準としたアナログ処理であればよいので、差動信号の反射を防止する処理に限定されない。アナログ回路21が行うアナログ処理は、例えばノイズを除去する処理であってもよい。この場合、例えば、アナログ回路21内において、差動信号が伝播する2つの導線それぞれの中途に2つのキャパシタの一端が接続され、2つのキャパシタの他端が第1導体G1に接続される。
11 ケーブル
12 ダイアグツール(外部装置)
12a,20 コネクタ
21 アナログ回路
22 接続回路
23 通信回路
24 マイコン(検知部)
25 コモンモードチョークコイル(除去器)
25a 第1インダクタ
25b 第2インダクタ(接続素子)
26 レギュレータ
27 検知回路
30 コモンモードチョークコイル
30a 第1インダクタ
30b 第2インダクタ
40 終端回路
41,42,53 キャパシタ
50,51,52,60,61,62 抵抗
63 キャパシタ(第1キャパシタ)
64 キャパシタ(第2キャパシタ)
65 入力回路
70 バイポーラトランジスタ
71 抵抗
B 回路基板
G1 第1導体
G2 第2導体
Claims (6)
- 第1導体及び第2導体と、
前記第1導体の電位を基準として差動信号にアナログ処理を施すアナログ回路と、
キャパシタを除く他の回路素子を含み、前記アナログ回路に接続される接続回路と、
前記アナログ回路が前記アナログ処理を施した差動信号を、前記接続回路を介して受信し、受信した差動信号に基づいて、前記第2導体の電位を基準とした信号を生成する通信回路と、
キャパシタとは異なる回路素子であり、前記第1導体及び第2導体間に接続される接続素子と、
電圧を出力する外部装置に着脱可能に接続されるコネクタと、
抵抗と、
前記コネクタ及び前記抵抗を介して、前記電圧が入力される入力回路と、
前記抵抗の一端及び前記第1導体間に接続される第1キャパシタと、
前記抵抗の他端及び前記第2導体間に接続される第2キャパシタと
を備える通信装置。 - 前記入力回路に入力された電圧に基づいて前記コネクタへの前記外部装置の接続を検知する検知部と
を備え、
前記外部装置は、前記コネクタ及び抵抗を介して電圧を前記入力回路に出力する
請求項1に記載の通信装置。 - 前記抵抗及び第1導体間の距離は、前記抵抗及び第2導体間の距離と一致している
請求項1又は請求項2に記載の通信装置。 - 前記アナログ回路は、差動信号の反射を防止する終端回路を有し、
前記終端回路は、差動信号が伝播する2つの導線の中途と、前記第1導体とに接続している
請求項1から請求項3のいずれか1つに記載の通信装置。 - 前記接続回路は、コモンモードチョークコイルを有し、
前記通信回路は、前記接続回路を介して差動信号を送信する
請求項1から請求項4のいずれか1つに記載の通信装置。 - 前記第1導体の電位を基準として電力線に印加されている直流の電圧からノイズを除去する除去器を備え、
前記除去器は、ノイズを除去した電圧を、前記第2導体の電位を基準として電力線に印加し、
前記除去器はインダクタを有し、
前記インダクタは前記接続素子である
請求項1から請求項5のいずれか1つに記載の通信装置。
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