CN101374694B

CN101374694B - 车辆用设备和用于此设备的通信接口电路

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Publication number: CN101374694B
Application number: CN2006800528995A
Authority: CN
Inventors: 大塚保纪; 大泽孝
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-02-17
Filing date: 2006-11-17
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2026-11-17
Also published as: CN101374694A; US8180526B2; WO2007094106A1; US20100228433A1; DE112006003744T5; JP4554705B2; JPWO2007094106A1

Abstract

本发明的车辆用设备具备：以作为蓄电池电源的负极方的车体接地为基准进行工作，收发数字通信信号的车载器；将一端连接于所述车体接地而另一端连接于电路接地的阻抗元件；以所述电路接地为基准进行工作的被控制电路；以所述电路接地为基准进行工作，控制所述被控制电路，同时输出发送给所述车载器的数字通信信号的控制部；以及以所述车体接地和所述电路接地两者为基准进行工作，消除所述阻抗元件造成的所述车体接地与所述电路接地之间的电位差且在所述车载器与所述控制部之间进行双向通信的通信接口电路。

Description

车辆用设备和用于此设备的通信接口电路

技术领域

本发明涉及具有车体接地(GND)和电路接地、并在设于车体接地方的车载器与设于电路接地方的电路之间利用数字信号进行双向通信的车辆用设备和用于此设备的通信接口电路。

背景技术

在车载的一个设备与其它设备之间利用通信传递信号的结构已付诸实用，有关该结构的技术也有不少被揭示。作为有关此结构的已有例，例如有下面的例子。

此已有例涉及使用作为对车载用的其它设备传递信号的控制部的微计算机(以下称为“微机”)的车辆用设备，该车辆用设备设置因负载电流的通电/阻断而产生大波纹电流的负载；根据来自上述微机的输出信号对上述负载进行通断(ON/OFF)驱动控制，通电/阻断负载电流的开关元件；以及在上述开关元件的低电压方端子(称为“电路接地”)与车体接地之间缓和波纹电流，使得上述波纹电流不会作为噪声而给无线电接收机等其它设备产生不良影响的滤波器(扼流圈)，其特征在于，为了消除因该滤波器中流通大电流而产生的电压降造成的上述微机(车体接地方)与开关元件(电路接地方)之间的电位差的影响，设置光电耦合器作为上述微机与开关元件之间不传递电噪声和电位差的绝缘型信号传递接口(参考例如专利文献1)。

再者，上述已有例中，如果将缓和波纹电流用的滤波器不是配置在上述接地方，而是配置在高电位的正电源方，则开关元件的低电压方的端子能直接连接车体接地、亦即能与微机的接地直接连接，从而消除上述滤波器产生的电压降(电位差)的影响，从而不必使用光电耦合器。

然而，为了抑制噪声的产生，有时不得不像上述那样在接地方配置滤波器，在这种情况下，为了在接地方配置滤波器，需要上述已有例。

又，作为用除上述滤波器以外、与上述已有例相同的配置构成的例子，也有在用微机控制的开关元件与车体接地之间配置电流检测用的电阻的例子。添加此电流检测用的电阻时也与上述同样地产生电位差，为消除此电位差的影响，有时需要设置光电耦合器的上述已有例的结构。

又，为了即使在作为车载设备特有的使用环境的蓄电池电源的极性反转(反接)的异常事态发生时，也不损坏设备，有时将阻止蓄电池电源反向电流的二极管与该蓄电池电源串联配置。在这种情况下，如果在蓄电池电源的正方配置二极管，则不会产生上述已有例那样的电压降(电位差)的问题，但是在二极管的构造上，安装芯片的机框方为阴极的情况占压倒性的多数，利用螺钉或作为面安装元件焊接而组装此机框的方法中，对于能将该机框用为散热片的机壳方直接连接于车体接地方，就不需要绝缘板等，从而能减小散热路径的热阻。由此，能抑制二极管元件的发热，尤其是在流通大电流而高温发热的二极管中比较方便。这样，即使在车体接地方配置二极管的情况下，上述已有例的结构也成为有效的手段。

而且，流通大电流的设备中，阻止蓄电池电源反接时电流反向倒流的二极管在常规使用时也具有正方向的电压降，所以不能忽略该二极管造成的损耗、即发热。这种情况下，使用FET(场效应晶体管)代替二极管，一般采取在常规使用时使该FET导通，而反接时使FET阻断的方法。为将此导通时的电压降抑制得低而所需的低导通电阻的FET多为N沟道型(N-channel type)，另外为了价廉，此N沟道型FET多代替二极管使用。关于此N沟道型FET，也与上述二极管的情况相同，FET芯片具有的寄生二极管的阴极(FET的漏极)为机框方，所以在车体接地方也配置N沟道型FET，将机框方直接连接到车体接地方，从而不需要绝缘板，较方便。因而，这样使用的例子也很多。

如以上说明所述，将滤波器(扼流圈)或二极管等各种目的的各种元件配置在电路接地方的开关元件与车体接地方之间时，上述已有例有效。

另外，如上述已有例那样，微机一边与其它车载设备进行通信一边用1个光电耦合器控制流通大电流的1个负载的情况下，如果将微机与其它车载器的通信线取为发送线和接收来自此发送线的信号的接收线这2线，也就是说，如果微机与被控制对象体为1对1的关系，则将设置微机的电位配置在车体方，能用1个像光电耦合器那样的接口电路构成电路，较方便。

专利文献1：特开2003-154903号公报

已有的车辆用设备(专利文献1)由上述构成，利用由光电耦合器组成的信号传递接口排除因抑制噪声用的滤波器上流通大电流而产生的车体接地方与电路接地方之间的电位差的影响，从微机向开关元件进行信号通信。

另外，已有的车辆用设备(专利文献1)的结构不限于滤波器(扼流圈)，将检测电流用的电阻、防护蓄电池电源反接用的二极管或FET等各种目的的各种元件配置在电路接地与车体接地之间的情况下也能有效应用。

然而，上述已有的车辆用设备使用光电耦合器作为信号传递接口，所以微机与被控制对象体为1对1的关系。

与此相反，有时微机将许多(多个)负载作为被控制对象体进行控制，这种情况下，微机与被控制对象体为1对多的关系。对处于这种关系的结构使用光电耦合器时，需要在每一被控制对象体上设置光电耦合器，元件数量增大，而且设备尺寸大型化，从而存在造价高且结果不好的问题。

而且，车载设备中使用的通信一般是用1条通信线进行发送和接收的双向通信，对于这样的双向通信，不能仅对应使用光电耦合器的上述已有例的结构，还要添加元件，其结果使电路结构变复杂，因此也存在使用光电耦合器而不实用的问题。

本发明是为解决上述问题而作的，其目的在于获得一种车辆用设备和用于此设备的通信接口电路，排除在车体接地与电路接地之间配置的阻抗元件产生的电压降(电位差)的影响，另外，根据小型化且价廉的结构，在设于车体接地方的车载器与设于电路接地方的电路之间利用数字信号进行双向通信。

发明内容

本发明的车辆用设备具备以作为蓄电池电源的负极方的车体接地为基准进行工作，收发数字通信信号的车载器；将一端连接于上述车体接地而另一端为电路接地的阻抗元件；以上述电路接地为基准进行工作的被控制电路；以上述电路接地为基准进行工作，控制上述被控制电路且同时输出发送给上述车载器的数字通信信号的控制部；以及以上述车体接地和上述电路接地两者为基准工作，消除因上述阻抗元件产生的在上述车体接地与上述电路接地之间的电位差，且在上述车载器与上述控制部之间进行双向通信的通信接口电路。

如上所述，根据本发明，控制部配置在以电路接地为基准工作的被控制电路方并直接控制此被控制电路，在上述控制部与以车体接地为基准工作的车载器之间设置通信接口电路，使得在上述车载器与上述控制部之间进行双向通信以消除阻抗元件引发的车体接地与电路接地之间的电位差，采用这样的结构，所以在控制部控制多个被控制对象体的情况下，能将通信接口电路的组成元件数量抑制得少，从而能使车辆用设备小型化且低廉化。而且，能够利用组成元件数量少的通信接口电路吸收上述车体接地与电路接地之间的电位差的影响，通过1条通信线进行双向通信。

附图说明

图1是本发明实施形态1的车辆用设备的电路结构图。

图2是示出阻抗元件的具体例的图。

图3是迟滞功能的说明图，(a)是输入到比较器的通信信号和从比较器输出的通信信号的时刻关系图，(b)是迟滞特性图。

具体实施方式

下面，为进一步详细说明本发明，对实施本发明用的最佳形态，按照附图进行说明。

实施形态1

图1是本发明实施形态1的车辆用设备的电路结构图。

图1中，此车辆用设备大致分为蓄电池电源1、车载器2、阻抗元件3、直流/直流变换器(下文表为“DC/DC变换器”)4、负载5、控制部6以及通信接口电路7，由此构成。

上述结构中，蓄电池电源1对各电路提供电源，其负极方连接到车体接地GNDb。

车载器2以车体接地GNDb为基准工作，收发数字形态的控制信号等的通信信号。

阻抗元件3由适应使用目的的元件形成。图1为例如检测电流用的电阻3a，图2中示出其它元件。

图2是示出阻抗元件3的具体例的图。

如图2所示，作为电阻3a以外的阻抗元件3，例如为当作抑制噪声用的滤波器线圈的电感(L)、防护蓄电池电源反接用的二极管(D)或FET。

上述各种目的的阻抗元件3如图1所示，设置成将一端连接到车体接地GNDb，另一端连接到电路接地GNDc。这样将阻抗元件3配置在GND方的理由如前所述，例如如果是二极管(D)或FET的情况下，不需要组装这些元件时的绝缘板，能减小散热路径的热阻，从而能容易地抑制元件的发热。

又，对其它元件而言，也存在为了达到其目的而不得不使其配置在车体接地方的情况。

DC/DC变换器4以阻抗元件3的另一端方的电路接地GNDc为基准工作，将从蓄电池电源1提供的直流电压变换成规定电压值的直流电压。

负载5是例如车载用头灯等，接受从以电路接地GNDc为基准工作的DC/DC变换器4的电源供给并进行工作。

将上述DC/DC变换器4和负载5两者作为被控制电路。

控制部6以电路接地GNDc为基准工作，基于通过下述说明的通信接口电路7从车载器2发送的通信信号，控制作为被控制电路的DC/DC变换器4，并控制负载5。而且，将例如有关控制状态的信号等的数字形态的通信信号通过此通信接口电路7发送到车载器2。此控制部6用例如微机构成。

通信接口电路7以车体接地GNDb和电路接地GNDc两者为基准工作，在车载器2与控制部6之间对通信信号进行双向通信。此通信以消除因被控制电路的DC/DC变换器4中流通的电流Io在阻抗元件3中流通而产生的车体接地GNDb与电路接地GNDc之间的的电位差而进行。

此通信接口电路7的由比较器(Comparator：比较器)71、第1恒流信号产生电路7A、晶体管79等的迟滞电路；第2恒流信号产生电路7B、晶体管85等的信号输出电路以及电源部87构成。

上述结构中，比较器71从后述的电源部87接受电源供给，以电路接地GNDc为基准工作，其非反相输入端(+)从车载器2输入以车体接地GNDb为基准的数字形态的控制信号Si。而且，反相输入端(-)上设定输入对控制信号Si判断高(H)电平或低(L)电平用的以车体接地GNDb为基准的比较基准信号Sf，并将基于此电平判断的数字形态的控制信号Sr发送给控制部6的接收端(Rx)。比较基准信号Sf由对蓄电池电源1(正极)与车体接地GNDb(负极)之间的直流电压进行分压的电阻72、电阻73以及以车体接地GNDb为基准工作的后述的迟滞电路设定。

第1恒流信号产生电路7A由PNP型晶体管74和电阻75、76、77、78形成，以电路接地GNDc为基准工作。此第1恒流信号产生电路7A在晶体管74的集电极(C)流通恒流信号Ic1。

迟滞电路由NPN型晶体管79和电阻80形成，以车体接地GNDb为基准工作。此迟滞电路在晶体管79的基极(B)接收来自由晶体管74等形成的第1恒流信号产生电路7A的恒流信号Ic1并进行工作，改变比较器71中设定的比较基准信号Sf的电平。

第2恒流信号产生电路7B由PNP型晶体管81和电阻82、83、84形成，以电路接地GNDc为基准工作。此第2恒流信号产生电路7B在晶体管81的集电极(C)产生恒流信号Ic2。

信号输出电路由NPN型晶体管85和电阻86形成，以车体接地GNDb为基准工作。此信号输出电路在晶体管85的基极(B)接收来自由晶体管81等形成的第2恒流信号产生电路7B的恒流信号Ic2并进行工作，将控制部6的发送端(Tx)输出的通信信号St发送给车载器2。再者，电阻85也兼作对比较器71的非反相输入端(+)的工作电压的设定。

电源部87根据来自蓄电池电源1的直流电压，产生直流的电路用电源Vcc1和Vcc2，对上述比较器71、晶体管74等的第1恒流信号产生电路7A、晶体管81等的第2恒流信号产生电路7B和控制部6提供电源。此电源部87产生的电路用电源Vcc1、Vcc2是以电路接地GNDc为基准的电压。

接着，说明形成图1结构的背景。

将阻抗元件3配置在接地(GND)方，且控制部6控制多个被控制对象体的结构的情况下，应用上述已有例(专利文献1)中记载的使用光电耦合器的结构时，控制部6与被控制对象体为1对多的关系，所以需要对每一被控制对象体设置光电耦合器，产生元件数量增大等的问题，这点已说明。

作为上述那样控制部6控制多个被控制对象体的结构例，例举使车载头灯用的HID灯泡(高亮度放电灯)点亮的放电灯点亮装置。此装置中，在接地(GND)方具备FET作为防护蓄电池电源1反接用的阻抗元件3。

下面，对图1的结构中套用的上述例的放电灯点亮装置进行说明。

上述例的放电灯点亮装置中，与控制部6连接的信号如下所述。

有作为属于防护反接用的阻抗元件3(FET)的一端方、即车体接地GNDb方的信号的通信线8的信号。

又，有作为属于阻抗元件3(FET)的另一端方、即电路接地GNDc方(被控制方)信号的下记的(1)～(4)。

(1)为了监视HID灯泡的状态、用于测量输出电压和输出电流的输入信号

(2)为了输出适合的功率给HID灯泡、用于控制DC/DC变换器4的输出信号

(3)为了以交流方式点亮HID灯泡、用于切换极性的输出信号

(4)为了在适当的时刻进行点亮/熄灭、用于DC/DC变换器4工作/停止的输出信号

与上述(1)～(4)这4系统的信号对应的信号线为图1中控制部6与作为被控制对象体的DC/DC变换器4之间的信号线6a～6d。

另一方面，车载器2与控制部6之间的通信线8通常为1条，因而此将车载器2与控制部之间连接的线的数量远少于将控制部6与DC/DC变换器4之间连接的线的数量。

因此，对于控制部6控制多个被控制对象体的设备，将控制部6配置在以电路接地GNDc为基准工作的被控制方(DC/DC变换器4方)，在连接数量多的被控制对象体上直接连接控制部6。其结果为，控制部6以电路接地GNDc为基准工作。

如上所述，将控制部6配置在被控制方，在收发以车体接地GNDb为基准的信号的车载器2的通信线8、与直接连接于电路接地GNDc方的被控制对象体的控制部6之间配置通信接口电路7，如果在传感器2与控制部6之间进行双向通信以消除阻抗元件3引起的车体接地GNDb与电路接地GNDc之间的电位差，则能将通信接口电路7的组成元件数量抑制得少，从而能实现小型化且低廉化的较佳车辆设备(例如上述例子的放电灯点亮装置)。

接着，对图1的工作进行说明。

首先，对从车载器2向控制部6发送的工作进行说明。

从以车体接地GNDb为基准工作的车载器2输出的数字形态的通信信号Si经通信线8，输入到用来自以电路接地GNDc为基准的电源部87的电路用电源Vcc 1工作的比较器71的非反相输入端(+)。在此比较器71的反相输入端(-)，利用以车体接地GNDb为基准的分压电阻72和73、以及由晶体管79等形成的以车体接地GNDb为基准工作的迟滞电路设定比较基准信号Sf。

上述通信信号Si和比较基准信号Sf是以车体接地GNDb为基准的信号。以此比较基准信号Sf为基准，对输入到非反相输入端(+)的通信信号Si进行比较，并对通信信号Si进行高(H)电平或低(L)电平的判断。基于此电平判断的数字形态的通信信号Sr成为比较器71的输出，将此通信信号Sr发送到控制部6的接收端(Rx)。此通信信号Sr成为以电路接地GNDc为基准的信号。而且，控制部6利用来自以电路接地GNDc为基准的电源部87的电路用电源Vcc2进行工作。

控制部6基于发送并输入到其接收端(Rx)的通信信号Sr，控制直接连接于此控制部6的被控制电路的DC/DC变换器4和负载5。通过此控制在DC/DC变换器4上如图1所示流通电流Io，使阻抗元件3产生电压降Vz(＝Io×Z)。此电压降Vz的值随电流Io变动，成为车体接地GNDb与电路接地GNDc之间的电位差。由于此电位差，电路接地GNDc对于车体接地GNDb成为上浮的状态。

由于上述电位差，认为以电路接地GNDc为基准工作的比较器71的上述说明的工作受到影响。

然而，供给比较器71的电路用电源Vcc 1(电路接地GNDc基准)的电源电压因流通阻抗元件3的电流Io而变动，但输入到非反相输入端(+)的通信信号Si和输入到反相输入端(-)的比较基准信号Sf以车体接地GNDb和蓄电池电源1为基准进行工作，在通信信号Si和比较基准信号Sf这两者的比较中不受阻抗元件3引起的电位差的影响。因而，发送给控制部6的接收端(Rx)的比较器71输出的通信信号Sr成为与车体接地GNDb方的通信信号Si同样稳定的信号。

又，对输入的通信信号Si和比较基准信号Sf这两者而言，比较器71的电源电压作与阻抗元件3造成的电压降Vz(电位差)相当的变动，但比较器71将信号与电源的相对电压作为同相电压进行工作，如果比较器71的响应速度足够快，此相对电压不作异常输出。

再者，将比较器71的反相输入端(-)的比较基准信号Sf设定为蓄电池电源1的电压(正极)与电路接地GNDc之间电阻分压后的电压时，由于阻抗元件3产生的电压降Vz(电位差)，车体接地GNDb与电路接地GNDc之间的电位差变化，因此比较基准信号Sf也变动，有可能误判来自车载器2的通信信号Si，但比较基准信号Sf是以车体接地GNDb为基准的信号，所以不产生这种误判。

接着，对上述迟滞电路的迟滞功能用图3进行说明。

图3是迟滞功能的说明图，图3(a)是输入到比较器71的通信信号Si与从比较器71输出的通信信号Sr的时刻关系图，图3(b)是迟滞特性图。

图3(a)中，输入到比较器71的非反相输入端(+)的通信信号Si为相对于时间如图中所示那样变化的波形时，在通信信号Si的上升沿和下降沿改变成为此通信信号Si的高(H)电平或低(L电平)的判断基准的比较基准信号Sf的电平。这是迟滞功能，有效防止例如通信信号Si上叠加噪声时的误判。

这里，将通信信号Si的上升沿的比较基准信号Sf的电平表为Vf1，下降沿的比较基准信号Sf的电平表为Vf2时，这些Vf1和Vf2的关系为如图3(a)所示的Vf1＞Vf2。据此，通信信号Si的上升沿上，以比较基准信号Sf的电平＝Vf1为边界，高(H)/低(L)的判断反转，小于Vf1处判断为低(L)，大于Vf1处判断为高(H)。

与此相对应，通信信号Si的下降沿上，以比较基准信号Sf的电平＝Vf2为边界，高(H)/低(L)的判断反转，大于Vf2处判断为高(H)，小于Vf2处判断为低(L)。这样，高(H)/低(L)的判断反转的时刻在通信信号Si的上升沿和下降沿上改变，通信信号Si的下降沿上从高(H)反转到低(L)的时刻比通信信号Si的上升沿的迟后。按照这种迟滞功能从比较器71输出的信号为图3(a)所示的通信信号Sr。

用图3(b)说明上述迟滞功能。

图3(b)是将横轴表为比较器71的输入、即通信信号Si，纵轴表为比较器71的输出、即通信信号Sr的迟滞特性图。

在此图3(b)中，通信信号Si如图3(a)所示上升时，小于Vf1的状态下，通信信号Sr为低(L)，在大于Vf1的时刻T1从低(L)反转到高(H)。在大于此Vf1的时刻T1以后，通信信号Si如图3(a)所示那样推移，在下降沿大于Vf2期间，通信信号Sr维持为高(H)，在变为小于下降沿的Vf2的时刻T2，从高(H)反转到低(L)。之后重复此迟滞动作。

以下说明上述说明的迟滞功能的电路工作。

输入到比较器71的非反相输入端(+)的通信信号Si为低(L)的状态时，晶体管79阻断，因而反相输入端(-)的比较基准信号Sf成为电阻72和电阻73的分压电压(＝Vf1)。比较器71输出的通信信号Sr如上所述，在小于此Vf1处为低(L)，如果大于Vf1则为高(H)。

通信信号Sr的输出变成高(H)时，第1恒流信号产生电路7A的晶体管74的发射极(E)电位升高而导通。此晶体管74的基极(B)用电阻77、78设定电压，使发射极E在高(H)电平上导通。

由于上述晶体管74导通，其集电极(C)上流通恒流信号Ic1。由此晶体管74等形成的第1恒流信号产生电路7A以电路接地GNDc为基准进行工作，但电路接地GNDc如上文所述，因阻抗元件3而对车体接地GNDb产生电位差，并受此电位差影响。然而，在图1的结构中，即使电路接地GNDc产生电位差，此电路接地GNDc与电源部87的电路用电源Vcc2的电压关系也不发生变化。因而，晶体管74的基极(B)、发射极(E)和比较器71的输出端的各电位不受上述电位差的影响。由此，电阻76(R76)的两端之间的电压为与上述电位差无关的一定电压，晶体管74的集电极(C)上流通恒流(R76两端间电压/R76)Ic1。再者，因阻抗元件3产生的车体接地GNDb与电路接地GNDc之间的电位差，作为晶体管74的集电极(C)与发射极(E)之间的电压变动而产生影响，此电压变动吸收(消除)电位差。

上述恒流信号Ic1流入形成迟滞电路的晶体管79的基极(B)。由于此恒流信号Ic1的流入，晶体管79不受车体接地GNDb与电路接地GNDc之间的电位差的影响，稳定地导通，并通过电阻80使比较器71的反相输入端(-)的比较基准信号Sf的电压降低。

此电压降低后的状态为比较基准信号Sf＝Vf2的状态，成为迟滞特性的状态。又，迟滞电路的晶体管79受到恒流驱动，而且以车体接地GNDb为基准进行工作，所以能不受车体接地GNDb与电路接地GNDc之间的电位差的影响而稳定，获得迟滞特性。

根据此迟滞特性，如前所述那样进行高(H)/低(L)的判断。

接着，对从控制部6向车载器2发送的工作进行说明。

以电路接地GNDc为基准进行工作的控制部6在其发送端(Tx)输出发送到车载器2的数字形态的通信信号St。将此通信信号St用形成第2恒流信号产生电路7B的电阻83和电阻84分压，输入到晶体管81的基极(B)。

此晶体管81在输入到其基极(B)的通信信号St为高(H)时阻断，为低(L)则导通。利用发射极(E)方的电阻82和基极方的电阻83、84设定工作，使得这样导通或阻断。

上述晶体管81因通信信号St为低(L)而导通时，其集电极(C)流通恒流信号Ic2。由此晶体管81等形成的第2恒流信号产生电路7B以电路接地GNDc为基准进行动作，与上述第1恒流信号产生电路7A相同，受阻抗元件3产生的车体接地GNDb与电路接地GNDc之间的电位差影响。

然而，如第1恒流信号产生电路7A中说明的那样，电路接地GNDc与电源部87的电路用电源Vcc2的电压关系不变。因而，晶体管81的基极(B)和发射极(E)的各电位不受上述电位差的影响。由此，电阻82(R82)的两端之间的电压为与上述电位差无关的一定电压，晶体管81的集电极(C)流通恒流(R82两端间电压/R82)Ic2。

再者，上述车体接地GNDb与电路接地GNDc之间的电位差，与上述晶体管74的情况相同，作为晶体管81的集电极(C)与发射极(E)之间的电压变动产生影响，此电压变动吸收(消除)电位差。

通信信号St为低(L)时流通的上述恒流信号Ic2流入到形成信号输出电路的晶体管85的基极(B)。由于此恒流信号Ic2的流入，晶体管85不受车体接地GNDb与电路接地GNDc之间的电位差的影响，稳定地导通，并且其集电极为发射极(E)的电位、即车体接地GNDb的电位。此车体接地GNDb的电位为低(L)电平，与通信信号St对应的同一低(L)电平的通信信号So利用晶体管85经通信线8发送给车载器2。

与此相反，输入到晶体管81的基极(B)的通信信号St为高(H)时，晶体管81阻断，不产生恒流信号Ic2。由此，形成信号输出电路的晶体管85的基极(B)不流通电流，所以阻断，其集电极变成高(H)电平。与通信信号St对应的同一高(H)电平的通信信号So利用晶体管85经通信线8发送给车载器2。这样将与控制部6输出的通信信号Sr同一的通信信号So发送给车载器2。

如上文所说明，形成信号输出电路的晶体管85在控制部6输出的通信信号St为低(L)时受到恒流驱动而导通，在通信信号St为高(H)时因基极(B)不流通电流而阻断，而且以车体接地GNDb为基准进行工作，所以不受车体接地GNDb与电路接地GNDc之间的电位差的影响，将以车体接地GNDb为基准稳定的通信信号So发送给车载器2。

再者，将晶体管85的发射极(E)取为电路接地GNDc时，阻抗3上产生的电压降Vz在从晶体管85输出的通信信号So的低(L)电平信号上叠加，接收此通信信号So的车载器2中有可能产生误判，但上述发射极(E)为车体接地GNDb，所以不产生误判。

如上所述，根据此实施形态1，控制部6配置在以电路接地GNDc为基准进行工作的被控制对象体的DC/DC变换器4方，这些控制部6和DC/DC变换器4直接连接，在以电路接地GNDc为基准进行工作的控制部6与以车体接地GNDb为基准进行工作的车载器2之间配置通信接口电路7，使得在车载器2与控制部6之间进行双向通信以消除由阻抗元件3引发的车体接地GNDb与电路接地GNDc之间的电位差，采用这样的结构，所以控制部6用多条信号线(例如6a～6d)控制被控制对象体的DC/DC变换器4时，能将通信接口电路7的组成元件数量抑制得少，从而能使车辆用设备小型化且低廉化。

而且，能利用组成元件数量少的通信接口电路7吸收阻抗元件造成的车体接地GNDb与电路接地GNDc之间的电位差，通过1条通信线8进行双向通信。

又，设置比较器71作为通信接口电路7的输入元件，此比较器71用以电路接地GNDc为基准的电路用电源Vcc 1进行工作，其非反相输入端(+)和反相输入端(-)输入以车体接地GNDb为基准的通信信号Si和比较基准信号Sf，将这些通信信号Si和比较基准信号Sf进行比较，对通信信号Si判断高电平或低电平，并将基于此判断的通信信号Sr输出到控制部6，采用这样的结构，所以即使上述电路用电源Vcc1的电源电压由于车体接地GNDb与电路接地GNDc之间的电位差的影响而变动，通信信号Si和比较基准信号Sf的输入信号以车体接地GNDb为基准进行工作，在通信信号Si和比较基准信号Sf这两者的比较中不受车体接地GNDb与电路接地GNDc之间的电位差的影响。由此，能使比较器71输出的通信信号Sr为与车体接地GNDb方的通信信号Si同样稳定的信号。

又，上述比较器71中具备以电路接地GNDc为基准进行工作的晶体管74等的第1恒流信号产生电路7A、以及在来自此晶体管74的恒流信号Ic 1流入时以车体接地GNDb为基准进行工作并改变输入到比较器71的比较基准信号Sf的电平使其降低的晶体管79等的迟滞电路，采用这样的结构，所以利用与车体接地GNDb与电路接地GNDc之间的电位差无关的恒流信号Ic1，晶体管79受驱动，稳定并获得迟滞特性。

而且，利用此迟滞功能，能防止来自车载器2的通信信号Si上叠加噪声时比较器71的误判，使比较器71输出的通信信号Sr为高精度的信号。

又，具备以电路接地GNDc为基准进行工作的晶体管81等的第2恒流信号产生电路7B、以及在来自此晶体管81的恒流信号Ic2流入时以车体接地GNDb为基准进行工作，并将与控制部6输出的通信信号St对应的同一通信信号So发送到车载器2的晶体管85等的信号输出电路，采用此结构，所以利用与车体接地GNDb与电路接地GNDc之间的电位差无关的恒流信号Ic2，晶体管85受驱动，并能将稳定后的通信信号So发送给车载器2。

工业上的实用性

综上所述，本发明的车辆用设备和通信接口电路是使得车载器与控制部之间进行双向通信而构成的，将通信接口电路的组成元件数量抑制得少，从而小型化且低廉化，所以适合用于控制部控制的被控制方的线数量多于车载器与控制部的通信线数量(通常为1条)的车辆用设备(例如放电灯点亮装置)等。

Claims

1.一种车辆用设备，其特征在于，具备：

以连接蓄电池电源的负极方的车体接地为基准进行工作，收发数字形态的通信信号的车载器；

将一端连接于所述车体接地而另一端作为电路接地的阻抗元件；

以所述电路接地为基准进行工作的被控制电路；

以所述电路接地为基准进行工作，控制所述被控制电路，同时输出发送给所述车载器的数字形态的通信信号的控制部；以及

以所述车体接地和所述电路接地两者为基准进行工作，消除因所述被控制电路中流通的电流在所述阻抗元件中流通而产生的所述车体接地与所述电路接地之间的电位差，且在所述车载器与所述控制部之间对所述通信信号进行双向通信的通信接口电路。

2.如权利要求1中所述的车辆用设备，其特征在于，具备比较器作为通信接口电路的输入元件，该比较器以电路接地为基准进行工作，在一个输入端输入从所述车载器发送的所述车体接地基准的通信信号，在另一个输入端输入所述车体接地基准的比较基准信号，将所述通信信号和所述比较基准信号进行比较，对所述通信信号判断高电平或低电平，并将基于此判断的信号输出到控制部。

3.如权利要求2中所述的车辆用设备，其特征在于，具备以电路接地为基准进行工作，并在比较器输出信号时产生恒流信号的第1恒流信号产生电路；以及在来自所述第1恒流信号产生电路的恒流信号流入时以车体接地为基准进行工作，并改变输入到比较器的比较基准信号的电平的迟滞电路。

4.如权利要求1中所述的车辆用设备，其特征在于，具备以电路接地为基准进行工作，并利用控制部输出的通信信号产生恒流信号的第2恒流信号产生电路；以及在来自所述第2恒流信号产生电路的恒流信号流入时以车体接地为基准进行工作，并将与所述控制部输出的通信信号对应的信号发送到车载器的信号输出电路。

5.一种通信接口电路，是在具备以连接蓄电池电源的负极方的车体接地为基准进行工作并收发数字形态的通信信号的车载器、将一端连接于所述车体接地而另一端作为电路接地的阻抗元件、以及以所述电路接地为基准进行工作并控制被控制电路且同时输出发送给所述车载器的数字形态的通信信号的控制部的车辆用设备中使用的通信接口电路，其特征在于，具备：

以所述电路接地为基准进行工作，在非反相输入端输入从所述车载器发送的所述车体接地基准的通信信号，在反相输入端输入所述车体接地基准的比较基准信号，将所述通信信号和所述比较基准信号进行比较，并对所述通信信号判断高电平或低电平，将基于此判断的信号输出到所述控制部的比较器；

以所述电路接地为基准进行工作，在所述比较器输出高电平的信号时产生恒流信号的第1恒流信号产生电路；

在来自所述第1恒流信号产生电路的恒流信号流入时以所述车体接地为基准进行工作，改变输入到所述比较器的比较基准信号的电平使其降低的迟滞电路；

以所述电路接地为基准进行工作，利用所述控制部输出的通信信号产生恒流信号的第2恒流信号产生电路；以及

在来自所述第2恒流信号产生电路的恒流信号流入时以所述车体接地为基准进行工作，将与所述控制部输出的通信信号对应的同一信号发送到车载器的信号输出电路。