JP2006260138A - 伝送システム及び信号中継装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電流シンク動作によって駆動される伝送路を用いた、伝送距離が大きい場合でも正常に伝送を行える「伝送システム及び信号中継装置」を提供する。
【解決手段】制御部２０は、バス入力レベル検出部ＬＩ２５が、Ｉ２Ｃバス（ＬＣＬライン３０またはＬＤＡライン４０）の電位レベルがローレベルであることを検出しており、かつ、バスシンク入力検出部ＬＤ２６が、バス側参照電流源２８よりＩ２Ｃバスに所定レベル以上の電流が流れていることを検出している場合に、ローカルシンク出力部ＳＯ２３に、ローカルシンク入力検出部ＳＤ２２を介してローカル伝送路（ＳＣＬ５またはＳＤＡ６）の電流を接地電位に引き込む電流シンク動作を行わせる。他の場合には、ローカルシンク出力部ＳＯ２３に、ローカルシンク入力検出部ＳＤ２２との接続点をハイインピーダンスとするハイインピーダンス出力を行わせる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ハイレベルにプルアップされた伝送線を、電流シンク動作によってドライブすることにより信号の伝送を行う伝送システムにおける信号送受の技術に関するものである。

ハイレベルにプルアップされた伝送線を、電流シンク動作によってドライブすることにより信号の伝送を行う伝送システムとしては、Ｉ２Ｃバスを用いる伝送システムが知られている（たとえば、特許文献１）。
図４ａに、このＩ２Ｃバスを用いる伝送システムの従来の構成を示す。
図示するように、この伝送システムは、１または複数のマスタ１と、１または複数のスレーブ２とを有している。また、各マスタ１と各スレーブ２を接続するクロック用の伝送バスであるＳＣＬライン３と、各マスタ１と各スレーブ２を接続するデータ用の伝送バスであるＳＤＡライン４とより構成されるＩ２Ｃバスを備えている。そして、Ｉ２Ｃバスを構成するＳＣＬライン３とＳＤＡライン４は、電源Ｖｄｄによって、それぞれプルアップ抵抗Ｒ１、Ｒ２を介してハイレベルにプルアップされている。

また、このような構成において、クロックやデータの信号の送信は、信号を送信する装置（マスタ１またはスレーブ２）が、ハイレベル信号を送信する場合にはＩ２Ｃバス（ＳＣＬライン３またはＳＤＡライン４）に対してハイインピーダンス出力を行い、ローレベル信号を送信する場合にはＩ２Ｃバスに対して電流を接地電位に引き込む電流シンク動作を行うことにより実行される。すなわち、Ｉ２Ｃバスは、マスタ１またはスレーブ２の、オープンドレイン（またはオープンコレクタ）出力によってドライブされる。

そして、クロックやデータの信号の受信は、信号を受信する装置（マスタ１またはスレーブ２）において、Ｉ２Ｃバスのハイレベル／ローレベルの電位状態を検出することにより行われる。
特開2004-516576号公報

前述したＩ２Ｃバスを用いる伝送システムによれば、信号を送受する装置間の伝送距離が大きくなると以下のような問題が生じる。
すなわち、いま、図４ｂに示すスレーブ２からマスタ１に、ＳＤＡライン４を用いて信号を伝送する場合を考える。
この場合、スレーブ２とマスタ１間の距離が大きいと、ＳＤＡライン４自身が持つ抵抗値が無視できず、スレーブ２とマスタ１間が抵抗Ｒｖを介して接続されているのと等価な状態となる。そして、このような場合、スレーブ２がロー信号をマスタ１に送信するために、ＳＤＡライン４に対して電流シンク動作を出力を行うと、ＳＤＡライン４のマスタ２の接続点では、電源Ｖｄｄからの電流が流れる抵抗Ｒｖによって接地電位との電位差が生じる。したがって、スレーブ２とマスタ１間の抵抗Ｒｖが大きい場合には、スレーブ２がロー信号をマスタに送信するために、ＳＤＡライン４に対して電流シンク動作を行っても、ＳＤＡライン４のマスタ１の接続点の電位をローレベルまで引き下げることができず、結果、マスタ１において正常にロー信号を受信できなくなってしまう。

すなわち、このＩ２Ｃバスを用いる伝送システムによれば、伝送距離が大きい場合には、正常に信号を送受できなくなってしまうという問題がある。
また、このＩ２Ｃバスを用いる伝送システムによれば、Ｉ２Ｃバスをプルアップしている電源Ｖｄｄと異なる電源電圧で動作する、すなわち、電源Ｖｄｄと異なる入力定格電圧を有する装置を、この伝送システムのマスタやスレーブとして使用できない、または、逆に装置の入力定格電圧と異なるプルアップ電圧を用いるバスを装置間の通信に用いることができないという問題もある。
そこで、本発明は、ハイレベルにプルアップされた伝送線を、電流シンク動作によってドライブすることにより信号の伝送を行う伝送システムにおいて、比較的伝送距離が大きい場合でも正常に信号の伝送を行えるようにすることを課題とする。

前記課題達成のために、本発明は、ハイレベルにプルアップされた伝送路を介して信号を送受する複数の、信号の送信を電流を接地電位に引き込む電流シンク動作によって行うデバイスを有する伝送システムを、前記伝送路に接続された信号中継装置と、前記信号中継装置と前記デバイスを接続する、当該デバイスにとってのハイレベルにプルアップされたローカル伝送路とを含めて構成すると共に、前記信号中継装置に、前記伝送路がプルアップされている電位と同じ電位の電源と接地電位の間に配置された、前記電源から前記伝送路に所定レベル以上の電流が流れているか否かを検出する入力検出部と、前記ローカル伝送路から電流を接地電位に引き込む電流シンク動作を行うローカル出力部と、前記入力検出部が、前記電源から前記伝送路に所定レベル以上の電流が流れていることを検出している場合に、前記ローカル出力部に前記ローカル伝送路から電流を接地電位に引き込む電流シンク動作を行わせる制御部とを備えたものである。

このような伝送システムによれば、伝送路をプルアップしている電位から伝送路に流れる電流を直接検出するので、伝送路距離が大きい場合でも、より確実に、伝送路に対する電流シンク動作によって伝送路上に送信された信号を検出することができる。また、このようにして、伝送路に対して電流シンク動作が行われていることが検出されたときに、ローカル伝送路に対して電流シンク動作を行うことにより、ローカル伝送路を介してデバイスに伝送路上の信号を中継する。ここで、ローカル伝送路の伝送距離は短く設定することができるので、このようにすることにより、確実に、デバイスに伝送路の信号を中継することができる。

また、ローカル伝送路は、伝送路とは、異なる電位でプルアップできるので、デバイスが、伝送路のプルアップ電位と異なる動作電圧を持つものであっても伝送システムに組み込むことができる。または、逆に、デバイスの動作電圧と異なるプルアップ電位を持つ伝送路をデバイス間の通信に用いることができる。
ここで、このような信号中継装置に、前記伝送路の電位レベルを検出する電位レベル検出部を設け、前記制御部において、前記入力検出部が、前記電源から前記伝送路に所定レベル以上の電流が流れていることを検出している場合であっても、前記電位レベル検出部が所定レベル以上の電位レベルを検出していない場合には、前記ローカル出力部に前記ローカル伝送路から電流を接地電位に引き込む電流シンク動作を行わせないようにしてもよい。

このようにすることにより、より誤り少なく伝送路上の信号を検出することができる。
また、以上の信号中継装置に、さらに、前記ローカル伝送路がプルアップされている電位と同じ電位のローカル電源と接地電位の間に配置された、前記ローカル電源から前記ローカル伝送路に所定値以上の電流が流れているか否かを検出するローカル入力検出部と、前記伝送路から電流を接地電位に引き込む電流シンク動作を行う出力部とを設け、前記制御部において、前記ローカル入力検出部が、前記ローカル電源から前記ローカル伝送路に所定値以上の電流が流れていることを検出している場合に、前記出力部に前記伝送路から電流を接地電位に引き込む電流シンク動作を行わせるようにしてもよい。

このようにすることにより、逆方向についての信号の中継も可能となるので、伝送路やローカル伝送路を用いて双方向に信号を伝送する場合にも、本信号中継装置を適用することができる。
また、この場合には、信号中継装置に、前記ローカル伝送路の電位レベルを検出するローカル電位レベル検出部を有設け、前記制御部において、前記ローカル入力検出部が、前記ローカル電源から前記ローカル伝送路に所定値以上の電流が流れていることを検出している場合であっても、前記ローカル電位レベル検出部が所定値以上の電位レベルを検出していない場合には、前記出力部に前記伝送路から電流を接地電位に引き込む電流シンク動作を行わせないようにしてもよい。

このようにすることにより、より誤り少なくローカル伝送路上にデバイスが送信した信号を検出することができる。
また、この場合には、信号中継装置に、前記出力部に、前記電流シンク動作時に前記伝送路から接地電位に流れる電流の大きさを制限する過電流保護手段を設けることも好ましい。
このようにすることにより、伝送路の電源への短絡時などに、電源や各部を保護することができる。
なお、以上の伝送路は、たとえばＩ２Ｃバスであってよい。

以上のように、本発明によれば、ハイレベルにプルアップされた伝送線を電流シンク動作によってドライブすることにより信号の伝送を行う伝送システムにおいて、比較的伝送距離が大きい場合でも正常に信号の伝送を行えるようにすることができる。

以下、本発明の実施形態について説明する。
図１に、本実施形態の伝送システムの構成を示す。
図示するように伝送システムは、１または複数のマスタ１と、１または複数のスレーブ２とを有している。そして、クロック用の伝送バスであるＬＣＬライン３０と、各マスタ１と各スレーブ２を接続するデータ用の伝送バスであるＬＤＡライン４０とより構成されるバスを備えている。そして、このバスを構成するＬＣＬライン３０とＬＤＡライン４０は、電源Ｖｄｄによって、それぞれプルアップ抵抗Ｒ１、Ｒ２を介してハイレベルにプルアップされている。
また、マスタ１、スレーブ２の少なくとも一部は、アイソレータ７を介してＬＣＬライン３０とＬＤＡライン４０より構成されるバスに接続している。すなわち、アイソレータ７を介してバスに接続するマスタ１やスレーブ２は、それぞれクロック用の伝送線ＳＣＬ５とデータ用の伝送線ＳＤＡ６よりなるローカル伝送線でアイソレータ７に接続し、各アイソレータ７はバスに接続している。そして、各クロック用の伝送線ＳＣＬ５とデータ用の伝送線ＳＤＡ６は、これらが接続するマスタ１またはスレーブ２の動作電源Ｖｃｃi(図ではＶｃｃ１-Ｖｃｃ４）によって、プルアップ抵抗Ｒ１１、Ｒ１２を介してハイレベルにプルアップされている。ここで、マスタ１またはスレーブ２の動作電源Ｖｃｃiは、ＬＣＬライン３０とＬＤＡライン４０のプルアップ用の電源Ｖｄｄと異なっていてよく、また、マスタ１またはスレーブ２毎に異なっていてもかまわない。
なお、ＬＣＬライン３０とＬＤＡライン４０のプルアップ用の電源Ｖｄｄを動作電源として使用するマスタ１、スレーブ２は、伝送上の支障が無い場合には、図示するように、直接、ＬＣＬライン３０とＬＤＡライン４０に接続することもできる。
さて、ここで、以下では、一例として、アイソレータ７に接続したマスタ１、スレーブ２が、図４に示したＩ２Ｃバス規格に従ったＩ２ＣバスのＳＣＬライン３とＳＤＡラインに対する入出力と同様の入出力を、伝送線ＳＣＬ５と伝送線ＳＤＡ６に対して行う場合について説明する。
また、ここで、ＬＣＬライン３０とＬＤＡライン４０は、図４に示したＩ２Ｃバス規格に従ったＩ２ＣバスのＳＣＬライン３とＳＤＡライン４としてＩ２Ｃバスを構成するものあってもよく、電流シンク動作によってドライブされるＩ２Ｃバス規格には適合しないバスを構成するものであってもよい。ただし、以下では、一例として、ＬＣＬライン３０とＬＤＡライン４０がＩ２Ｃバス規格に従ったＩ２Ｃバスを構成するものとし、ＬＣＬライン３０とＬＤＡライン４０が構成するバスをＩ２Ｃバスと称して説明を行う。
また、

さて、このような構成において、アイソレータ７を介さずに直接Ｉ２Ｃバスに接続しているマスタ１やスレーブ２の、クロックやデータの信号の送信動作や受信動作は、前述した従来の動作と同じである。
一方、アイソレータ７を介してＩ２Ｃバスに接続するマスタ１やスレーブ２の、クロックやデータの信号の送信動作は、次のように行われる、
すなわち、信号を送信する装置（マスタ１またはスレーブ２）が、ハイレベル信号を送信する場合には、接続しているアイソレータ７との間のローカル伝送線（ＳＣＬ５またはＳＤＡ６）に対してハイインピーダンス出力を行い、ローレベル信号を送信する場合には、接続してアイソレータ７との間のローカル伝送線に対して電流を接地電位に引き込む電流シンク動作を行う。アイソレータ７は、接続している装置（マスタ１またはスレーブ２）との間のローカル伝送線の状態より、当該接続している装置が、ローレベル信号の送信動作を行っているかどうかを判定し、当該ローレベル信号の送信動作を行っていると判定された場合には、Ｉ２Ｃバス（ローレベル信号の送信動作の対象がＳＣＬ５であればＬＣＬライン３０、ローレベル信号の送信動作の対象がＳＤＡ６であればＬＤＡライン４０）に対して電流シンク動作を行うことにより、Ｉ２Ｃバスに対してロー信号を出力する。他の場合には、アイソレータ７は、Ｉ２Ｃバスに対してハイインピーダンス出力を行う。

一方、クロックやデータの信号の受信は、次のように行われる、各アイソレータ７は、Ｉ２Ｃバスの状態より、他のアイソレータ７がＩ２Ｃバスに対してローレベル信号の送信動作を行っているかどうかを判定し、当該ローレベル信号の送信動作を行っていると判定された場合には、自身が接続している装置（マスタ１またはスレーブ２）との間のローカル伝送線（ローレベル信号の送信動作の対象がＬＣＬライン３０であればＳＣＬ５、ローレベル信号の送信動作の対象がＬＤＡライン４０であればＳＤＡ６）に対して電流シンク動作を行うことにより、当該接続している装置にロー信号を出力する。他の場合は、アイソレータ７は、当該接続している装置との間のローカル伝送線に対してハイインピーダンス出力を行う。そして、各マスタ１やスレーブ２は、接続しているアイソレータ７との間のローカル伝送線のハイレベル／ローレベルの電位状態を検出することにより信号の受信を行う。

次に、図２ａに、このようなアイソレータ７の内部構成を示す。なお、ここでは、このアイソレータ７が設けられた装置がマイクロコンピュータであるところのマスタ１である場合を例にとり、アイソレータ７の内部構成を示している。
図示するように、アイソレータ７は、Ｕ１とＵ２の二つのユニット７１を有し、Ｕ１のユニット７１はマスタ１との間のローカルなクロック用伝送線であるＳＣＬ５と、Ｉ２Ｃバスを構成するクロック用伝送バスであるＬＣＬライン３０との間の信号の伝送を中継する。また、Ｕ２のユニット７１はマスタ１との間のローカルなデータ用伝送線であるＳＤＡ６と、Ｉ２Ｃバスを構成するデータ用伝送バスであるＬＤＡライン４０との間の信号の伝送を中継する。

また、このＵ１とＵ２の二つのユニット７１は、全く同じ構成を有している。
いま、Ｕ１のユニット７１を代表例にとり、このユニット７１の内部構成を図２ｂに示す。
図示するように、Ｕ１のユニット７１は、制御部２０、ローカル入力レベル検出部ＳＩ２１、ローカルシンク入力検出部ＳＤ２２、ローカルシンク出力部ＳＯ２３、ローカル側参照電流源２４、バス入力レベル検出部ＬＩ２５、バスシンク入力検出部ＬＤ２６、バスシンク出力部ＬＯ２７、バス側参照電流源２８とを有している。

このような構成において、ローカル入力レベル検出部ＳＩ２１は、ローカル伝送路（ここでは、ＳＣＬ５）の電位レベルが、ハイレベルであるかローレベルであるかを、マスタ１の動作電源であるＶＣＣを用いて判定し、判定結果を制御部２０に出力する。ここで、このハイレベルであるかローレベルであるかの判定は、ローカル伝送路の電位が、マスタ１がローカル伝送路に対して電流シンク動作を行っていないときのローカル伝送路の最低の電位として保証される電位以上の電位である場合にハイレベルと判定し、ローカル伝送路の電位が、マスタ１がローカル伝送路に対して電流シンク動作を行っているときにローカル伝送路の最高の電位として保証される電位以下の電位である場合にローレベルと判定することにより行う。

なお、このようなローカル入力レベル検出部ＳＩ２１は、たとえば、マスタ１の動作電源であるＶＣＣによって動作するコンパレータ回路などとして構成することができる。
次に、ローカルシンク入力検出部ＳＤ２２は、マスタ１が、ローカル伝送路（ここでは、ＳＣＬ５）に対して電流シンク動作を行っているかどうかを、ローカル伝送路のプルアップ電源Ｖｃｃを電源としているローカル側参照電流源２４よりローカル伝送路に、所定レベル以上の電流が流れているかどうかを検出することにより判定し、判定結果を制御部２０に通知する。

そして、ローカルシンク出力部ＳＯ２３は、制御部２０の制御に従って、ローカルシンク入力検出部ＳＤ２２を介して、ローカル伝送路（ここでは、ＳＣＬ５）の電流を接地電位に引き込む電流シンク動作と、ローカルシンク入力検出部ＳＤ２２との接続点をハイインピーダンスとするハイインピーダンス出力の一方を行う。

一方、バス入力レベル検出部ＬＩ２５は、Ｉ２Ｃバス（ここでは、ＬＣＬライン３０）の電位レベルが、ハイレベルであるかローレベルであるかを、Ｉ２Ｃ伝送路のプルアップ電源であるＶｄｄを用いて判定し、判定結果を制御部２０に出力する。ここで、このハイレベルであるかローレベルであるかの判定は、Ｉ２Ｃバスの電位が、いずれのマスタ１もスレーブ２もアイソレータ７もＩ２Ｃバスに対して電流シンク動作を行っていないときのＩ２Ｃバスの最低の電位として保証される電位以上の電位である場合にハイレベルと判定し、Ｉ２Ｃバスの電位が、いずれかのマスタ１またはスレーブ２またはアイソレータ７が、Ｉ２Ｃバスに対して電流シンク動作を行っているときにＩ２Ｃバスの最高の電位として保証される電位以下の電位である場合にローレベルと判定することにより行う。ここで、前述したローカル入力レベル検出部ＳＩ２１のハイレベル／ローレベルの判定電位と、バス入力レベル検出部ＬＩ２５のハイレベル／ローレベルの判定電位は、異なるものであってよい。

なお、このようなバス入力レベル検出部ＬＩ２５は、たとえば、Ｉ２Ｃ伝送路のプルアップ電源であるＶｄｄを参照電位として動作するコンパレータ回路などとして構成することができる。
次に、バスシンク入力検出部ＬＤ２６は、いずれかのマスタ１またはスレーブ２またはアイソレータ７が、Ｉ２Ｃバス（ここでは、ＬＣＬライン３０）に対して電流シンク動作を行っているかどうかを、Ｉ２Ｃバスのプルアップ電源Ｖｄｄを電源としているバス側参照電流源２８よりＩ２Ｃバスに、所定レベル以上の電流が流れているかどうかを検出することにより判定し、判定結果を制御部２０に通知する。

そして、バスシンク出力部ＬＯ２７は、制御部２０の制御に従って、バスシンク入力検出部ＬＤ２６を介して、Ｉ２Ｃバス（ここでは、ＬＣＬライン３０）の電流を接地電位に引き込む電流シンク動作と、バスシンク入力検出部ＬＤ２６との接続点をハイインピーダンスとするハイインピーダンス出力の一方を行う。

ところで、ローカル入力レベル検出部ＳＩ２１、ローカルシンク入力検出部ＳＤ２２、バス入力レベル検出部ＬＩ２５、バスシンク入力検出部ＬＤの制御部２０への出力は、たとえば、オープンドレイン出力とするようにしてもよい。なお、この場合には、制御部２０の内部で、各出力をＩ２Ｃバスのプルアップ電源であり制御部２０の動作電源でもあるＶｄｄでプルアップすると共に、制御部２０において、ローカル入力レベル検出部ＳＩ２１、ローカルシンク入力検出部ＳＤ２２、バス入力レベル検出部ＬＩ２５、バスシンク入力検出部ＬＤの電流シンク動作に応じた、これら各部からの入力線の電位の変化に従って、これら各部の出力のハイレベル／ローレベルを判定する。

さて、制御部２０は、Ｉ２Ｃバスのプルアップ電源Ｖｄｄを電源として動作し、以下の動作を行う。
すなわち、制御部２０は、ローカル入力レベル検出部ＳＩ２１が、ローカル伝送路の電位レベルがローレベルであることを検出しており、かつ、ローカルシンク入力検出部ＳＤ２２が、ローカル側参照電流源２４よりローカル伝送路に所定レベル以上の電流が流れていることを検出している場合に、バスシンク出力部ＬＯ２７に、Ｉ２Ｃバスの電流を接地電位に引き込む電流シンク動作を行わせる。他の場合には、バスシンク出力部ＬＯ２７に、バスシンク入力検出部ＬＤ２６との接続点をハイインピーダンスとするハイインピーダンス出力を行わせる。

また、制御部２０は、バス入力レベル検出部ＬＩ２５が、Ｉ２Ｃバスの電位レベルがローレベルであることを検出しており、かつ、バスシンク入力検出部ＬＤ２６が、バス側参照電流源２８よりＩ２Ｃバスに所定レベル以上の電流が流れていることを検出している場合に、ローカルシンク出力部ＳＯ２３に、ローカル伝送路の電流を接地電位に引き込む電流シンク動作を行わせる。他の場合には、ローカルシンク出力部ＳＯ２３に、ローカルシンク入力検出部ＳＤ２２との接続点をハイインピーダンスとするハイインピーダンス出力を行わせる。

ここで、図３ａに、バスシンク入力検出部ＬＤ２６の構成例を示す。
図示するように、この構成例では、バスシンク入力検出部ＬＤ２６を、抵抗ｒ２１と差動増幅器Ｄ１と抵抗ｒ２２とＱ１のＦＥＴより構成している。差動増幅器Ｄ１は、Ｉ２Ｃバスのプルアップ電源Ｖｄｄを電源としているバス側参照電流源２８よりＩ２Ｃバスに流れる電流によって抵抗ｒ１１に生じる電位差を増幅する。Ｑ１のＦＥＴと抵抗ｒ２２は、差動増幅器Ｄ１の出力に応じて、出力をハイインピーダンス出力と電流シンク出力と間で切り替えるオープンドレイン出力を行う。

なお、ローカルシンク入力検出部ＳＤ２２も、図３ａに示したバスシンク入力検出部ＬＤ２６と同様に構成することができる。
次に、図３ｂに、バスシンク出力部ＬＯ２７の構成例を示す。
図示するように、この構成例では、バスシンク出力部ＬＯ２７を、抵抗ｒ３１と、抵抗ｒ３２と、Ｑ２のＦＥＴと、Ｑ３のＦＥＴとより構成している。Ｑ２のＦＥＴは、抵抗ｒ３１を介してゲートに加えられる制御部２０の出力に従って、抵抗ｒ３２と図３ａのバスシンク入力検出部ＬＤ２６の抵抗ｒ２１とを介して、Ｉ２Ｃバスの電流を接地電位に引き込む。また、Ｑ３のＦＥＴは、Ｑ２のＦＥＴのソースドレイン間に流れる過電流を制限するために設けられており、このＱ３のＦＥＴは、抵抗ｒ３２に過電流が流れると、抵抗ｒ３２の両端間に生じる電位差によってオン状態となって、Ｑ２のＦＥＴをゲート電圧を接地電位に接続することにより、Ｑ２のＦＥＴをオフ状態とする。

ここで、ローカルシンク出力部ＳＯ２３も、図３ｂに示したバスシンク出力部ＬＯ２７と同様に構成することができる。
なお、バスシンク出力部ＬＯ２７のＱ３のＦＥＴは、Ｉ２Ｃバスの天絡（電源への短絡）時に、伝送システム全体や電源やアイソレータ７を保護するためのものである。したがって、ローカル伝送路を、このような天絡が生じないことが保証されるように構成する場合には、このＱ３のＦＥＴは、ローカルシンク出力部ＳＯ２３には不要である。

以上、本発明の実施形態について説明した。
ところで、以上では、バス入力レベル検出部ＬＩ２５が、Ｉ２Ｃバスの電位レベルがローレベルであることを検出しており、かつ、バスシンク入力検出部ＬＤ２６が、バス側参照電流源２８よりＩ２Ｃバスに所定レベル以上の電流が流れていることを検出している場合に、ローカルシンク出力部ＳＯ２３に、ローカル伝送路の電流を接地電位に引き込む電流シンク動作を行わせたが、これは、バス入力レベル検出部ＬＩ２５を廃し、制御部２０において、バスシンク入力検出部ＬＤ２６が、バス側参照電流源２８よりＩ２Ｃバスに所定レベル以上の電流が流れていることを検出した場合に、ローカルシンク出力部ＳＯ２３に、ローカル伝送路の電流を接地電位に引き込む電流シンク動作を行わせるようにしてもよい。

また、以上では、ローカル入力レベル検出部ＳＩ２１が、ローカル伝送路の電位レベルがローレベルであることを検出しており、かつ、ローカルシンク入力検出部ＳＤ２２が、ローカル側参照電流源２４よりローカル伝送路に所定レベル以上の電流が流れていることを検出している場合に、バスシンク出力部ＬＯ２７に、Ｉ２Ｃバスの電流を接地電位に引き込む電流シンク動作を行わせたが、これは、ローカル入力レベル検出部ＳＩ２１を廃し、制御部２０において、ローカルシンク入力検出部ＳＤ２２が、ローカル側参照電流源２４よりローカル伝送路に所定レベル以上の電流が流れていることを検出している場合に、バスシンク出力部ＬＯ２７に、Ｉ２Ｃバスの電流を接地電位に引き込む電流シンク動作を行わせるようにしてもよい。または、ローカル伝送路の距離は短いためにＩ２Ｃバスのようなローレベルの電位上昇の問題は生じないので、逆に、ローカルシンク入力検出部ＳＤ２２を廃し、制御部２０において、ローカル入力レベル検出部ＳＩ２１が、ローカル伝送路の電位レベルがローレベルであることを検出している場合に、バスシンク出力部ＬＯ２７に、Ｉ２Ｃバスの電流を接地電位に引き込む電流シンク動作を行わせるようにしてもよい。

さて、以上のように、本実施形態によれば、アイソレータ７において、伝送路をプルアップしている電位ＶｄｄからＩ２Ｃバスに流れる電流を直接検出するので、Ｉ２Ｃバスの距離が大きい場合でも、より確実に、Ｉ２Ｃバスに対する電流シンク動作によってＩ２Ｃバス上に送信された信号を検出することができる。
そして、Ｉ２Ｃバスに対して電流シンク動作が行われていることが検出されたときに、アイソレータ７が、ローカル伝送路に対して電流シンク動作を行うことにより、ローカル伝送路を介してマスタ１やスレーブ２にＩ２Ｃバス上の信号を確実に中継することができる。すなわち、ローカル伝送路の伝送距離は短く設定することができるので、このようにすることにより、確実に、マスタ１やスレーブ２にＩ２Ｃバスの信号を中継することができるようになる。

また、本実施形態によれば、ローカル伝送路ＳＣＬ５、ＳＤＡのプルアップ電圧と、ＬＣＬライン３０とＬＤＡライン４０のプルアップ電圧を独立に設定することができるので、任意の動作電圧を持つマスタ１やスレーブ２を伝送システムに組み込むことができると共に、伝送システムにおけるマスタ１やスレーブ２間の通信に用いるバスとして任意のプルアップ電圧のバスを用いることができるようになる。また、ローカル伝送路ＳＣＬ５、ＳＤＡの信号の電気仕様（信号のハイレベル／ローレベルの判定基準）と、ＬＣＬライン３０とＬＤＡライン４０の信号の電気仕様を独立に設定することができるので、伝送システムにおけるマスタ１やスレーブ２間の通信に用いるバスとして、マスタ１やスレーブ２が、Ｉ２Ｃバス規格に従ったＩ２ＣバスのＳＣＬライン３とＳＤＡラインに対する入出力と同様の入出力を行う場合において、マスタ１やスレーブ２間の通信に用いるバスの信号の電気仕様として、Ｉ２Ｃバス規格に適合しない電気仕様を用いることもできるようになる。

本発明の実施形態に係る伝送システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るアイソレータの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るバスシンク入力検出部とバスシンク出力部の構成を示す回路図である。 従来の伝送システムの構成を示すブロック図である。

符号の説明

１…マスタ、２…スレーブ、３…ＳＣＬライン、４…ＳＤＡライン、５…伝送線ＳＣＬ、６…伝送線ＳＤＡ、７…アイソレータ、２０…制御部、２１…ローカル入力レベル検出部ＳＩ、２２…ローカルシンク入力検出部ＳＤ、２３…ローカルシンク出力部ＳＯ、２４…ローカル側参照電流源、２５…バス入力レベル検出部ＬＩ、２６…バスシンク入力検出部ＬＤ、２７…バスシンク出力部ＬＯ、２８…バス側参照電流源、３０…ＳＣＬライン、４０…ＳＤＡライン、７１…ユニット。

Claims (8)

1. ハイレベルにプルアップされた伝送路を介して信号を送受する複数の、信号の送信を電流を接地電位に引き込む電流シンク動作によって行うデバイスを有する伝送システムであって、
   前記伝送路に接続された信号中継装置と、
   前記信号中継装置と前記デバイスを接続する、当該デバイスにとってのハイレベルにプルアップされたローカル伝送路とを有し、
   前記信号中継装置は、
   前記伝送路がプルアップされている電位と同じ電位の電源と接地電位の間に配置された、前記電源から前記伝送路に所定レベル以上の電流が流れているか否かを検出する入力検出部と、
   前記ローカル伝送路から電流を接地電位に引き込む電流シンク動作を行うローカル出力部と、
   前記入力検出部が、前記電源から前記伝送路に所定レベル以上の電流が流れていることを検出している場合に、前記ローカル出力部に前記ローカル伝送路から電流を接地電位に引き込む電流シンク動作を行わせる制御部とを有することを特徴とする伝送システム。
2. 請求項１記載の伝送システムであって、
   前記信号中継装置は、
   前記ローカル伝送路がプルアップされている電位と同じ電位のローカル電源と接地電位の間に配置された、前記ローカル電源から前記ローカル伝送路に所定値以上の電流が流れているか否かを検出するローカル入力検出部と、
   前記伝送路から電流を接地電位に引き込む電流シンク動作を行う出力部とを有し、
   前記制御部は、前記ローカル入力検出部が、前記ローカル電源から前記ローカル伝送路に所定値以上の電流が流れていることを検出している場合に、前記出力部に前記伝送路から電流を接地電位に引き込む電流シンク動作を行わせることを特徴とする伝送システム。
3. ハイレベルにプルアップされた伝送路を介して信号を送受する複数の、信号の送信を電流を接地電位に引き込む電流シンク動作によって行うデバイスを有する伝送システムにおいて、前記伝送路と前記デバイスとの間の信号の中継を行う信号中継装置であって、
   前記信号中継装置は、
   前記伝送路がプルアップされている電位と同じ電位の電源と接地電位の間に配置された、前記電源から前記伝送路に所定レベル以上の電流が流れているか否かを検出する入力検出部と、
   当該信号中継装置と前記デバイスを接続する、当該デバイスにとってのハイレベルにプルアップされたローカル伝送路から、電流を接地電位に引き込む電流シンク動作を行うローカル出力部と、
   前記入力検出部が、前記電源から前記伝送路に所定レベル以上の電流が流れていることを検出している場合に、前記ローカル出力部に前記ローカル伝送路から電流を接地電位に引き込む電流シンク動作を行わせる制御部とを有することを特徴とする信号中継装置。
4. 請求項３記載の信号中継装置であって、
   前記伝送路の電位レベルを検出する電位レベル検出部を有し、
   前記制御部は、前記入力検出部が、前記電源から前記伝送路に所定レベル以上の電流が流れていることを検出している場合であっても、前記電位レベル検出部が所定レベル以上の電位レベルを検出していない場合には、前記ローカル出力部に前記ローカル伝送路から電流を接地電位に引き込む電流シンク動作を行わせないことを特徴とする信号中継装置。
5. 請求項３または４記載の信号中継装置であって、
   前記信号中継装置は、
   前記ローカル伝送路がプルアップされている電位と同じ電位のローカル電源と接地電位の間に配置された、前記ローカル電源から前記ローカル伝送路に所定値以上の電流が流れているか否かを検出するローカル入力検出部と、
   前記伝送路から電流を接地電位に引き込む電流シンク動作を行う出力部とを有し、
   前記制御部は、前記ローカル入力検出部が、前記ローカル電源から前記ローカル伝送路に所定値以上の電流が流れていることを検出している場合に、前記出力部に前記伝送路から電流を接地電位に引き込む電流シンク動作を行わせることを特徴とする伝送システム。
6. 請求項５記載の信号中継装置であって、
   前記ローカル伝送路の電位レベルを検出するローカル電位レベル検出部を有し、
   前記制御部は、前記ローカル入力検出部が、前記ローカル電源から前記ローカル伝送路に所定値以上の電流が流れていることを検出している場合であっても、前記ローカル電位レベル検出部が所定値以上の電位レベルを検出していない場合には、前記出力部に前記伝送路から電流を接地電位に引き込む電流シンク動作を行わせないことを特徴とする信号中継装置。
7. 請求項５または６記載の信号中継装置であって、
   前記出力部は、前記電流シンク動作時に前記伝送路から接地電位に流れる電流の大きさを制限する過電流保護手段を有することを特徴とする信号中継装置。
8. 請求項２記載の伝送システムであって、
   前記伝送路は、Ｉ２Ｃバスであることを特徴とする伝送システム。