JP2007158756A - 信号分岐装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を増大させることなく、伝送波形の歪みを十分に緩和し得る信号分岐装置を提供する。
【解決手段】電気信号を伝送可能な複数の伝送線１３に接続された分岐部１４Ａ〜１４Ｄに於いて、伝送線側端子と分岐部側端子のうち少なくとも何れか一方の端子を、電気抵抗とインダクタンスが高いＦｅを含む金属で形成する。望ましくは、端子を形成するＦｅを含む金属としてＳＵＳ４３０、ＳＵＳ３０４、ニクロムのうち何れかを用いる。
【選択図】図２

Description

本発明は、通信ネットワークの伝送波形歪みを緩和する信号分岐装置及びそれに関連する技術に関するものである。

従来より、例えば、ＯＡやＦＡ、車載ネットワーク等の通信ネットワークに於いて、一の通信機器から他の通信機器への信号を伝送する際に、特別な措置を講じないでおくと電気的または磁気的ノイズによって伝送波形に歪みが発生し通信が正常に行われないという問題がある。この波形歪みは主としてインピーダンスの乱れが最大となるネットワーク上の分岐点で発生することが知られており、分岐点での歪みを改善する様々な技術が提案されている。

｛第１従来技術｝
例えば、通信ネットワークの伝送波形歪みを緩和するために、図４に示す如く、ＵＴＰ（Ｕｎｓｈｉｅｌｄｅｄ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｐａｉｒ ｃａｂｌｅ）やＳＴＰ（Ｓｈｉｅｌｄｅｄ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｐａｉｒ ｃａｂｌｅ）の通信ケーブル４１を接続するコネクタの分岐部４２にＲ素子（抵抗体）４３とＬ素子（コイル）４４を有する基板４５を設け、伝送波形の歪みを緩和する技術が提案されている。

｛第２従来技術｝
また、同様の目的を達成するために、例えば、図５に示す如く、各ケーブル５１の周囲に、フェライトビーズのようなインピーダンス調整素子５２を設け、伝送波形の歪みを緩和する技術が提案されている（特許文献１）。

特表平７−５００４６３号公報

｛第１従来技術の課題｝
しかしながら、上述の第１従来技術に於いては、Ｒ素子４３やＬ素子４４等の素子を用いた基板４５をコネクタのような接続部品に搭載する際に、素子を構成するための基板構成と、コネクタ端子への接続処理が必要となることから、部品点数が増大し、製造工程が増加するといった問題があり、サイズアップやコストアップの要因となっている。

｛第２従来技術の課題｝
また、上述の第２従来技術に於いては、インピーダンス調整素子５２のインダクタとしての性質はあるものの抵抗効果が小さく、単独で使用するには伝送波形歪みの改善効果が十分に得られ難いという問題がある。

そこで、本発明の課題は、より少ない部品点数で、伝送波形歪みを十分に改善し得る信号分岐装置を提供することにある。

上記課題を解決すべく、請求項１記載の発明は、電気信号を伝送可能な複数の伝送線の各先端に設けられた伝送線側端子と、複数の前記伝送線側端子と各々ペアで着脱自在に接続する複数の分岐部側端子を有し、前記分岐部側端子に前記伝送線側端子を接続した状態で一の前記伝送線側端子より伝送入力された電気信号を他の前記伝送線側端子に分岐出力させる分岐部とを備え、前記伝送線側端子と前記分岐部側端子のうち少なくとも何れか一方の端子がＦｅを含む金属で構成されているものである。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の信号分岐装置であって、前記伝送線側端子と前記分岐部側端子のうち少なくとも何れか一方の端子が、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ３０４、ニクロムの何れかの金属で構成されているものである。

請求項１及び請求項２記載の発明に依れば、端子自体を従来の一般的な端子材料である銅または銅合金よりも抵抗及びインダクタンスの大きなＦｅを含む金属で構成しているため、より少ない部品点数で、伝送波形の歪みを十分に緩和することが可能となる。

＜構成＞
図１は、本発明の実施の形態に係る信号分岐装置を用いたデータ通信システムを示す概略図である。図１に示す如く、このデータ通信システム１０は、例えば、車両等に搭載された複数の電子制御ユニット１１Ａ〜１１Ｆ間に於いて、センサ（図示省略）等からの検出データや互いの制御データ等の通信データを送受信する（所謂車載ＬＡＮを構築する）ものである。これにより電子制御ユニット１１Ａ〜１１Ｆ相互間に於いて、データの共有化や制御の同期化が図られる。

電子制御ユニット１１Ａ〜１１Ｆは、ＲＯＭ及びＲＡＭ等が接続された一般的なＣＰＵ内に於いて予め定められたソフトウェアプログラムによって動作する機能要素であり、データを送受信する送受信部１２Ｓを備えて構成されている。更に、電子制御ユニット１１Ａ、１１Ｂには、送受信される信号の反射を抑えるための終端回路１２Ｔを備えて構成されている。

例えば、電子制御ユニット１１Ａから送信されるデータは、伝送線１３を介して他の電子制御ユニット１１Ｂ〜１１Ｆに搭載された送受信部１２Ｓで受信される。

具体的には、例えば、一の電子制御ユニット１１Ａは、伝送線１３と分岐部１４Ａ〜１４Ｄを介して各電子制御ユニット１１Ｂ〜１１Ｆに接続されており、送受信部１２Ｓは、伝送線１３に対して通信データに応じて電流（送信電流と称す）を送出するようになっている。

伝送線１３は、例えば、ＵＴＰやＳＴＰ等の一般的な車載ＬＡＮを構築するのに用いられる通信ケーブルが適用されて、例えば、図２に示す如く、ケーブルの先端部にＦｅを含む金属材料で形成されたメス型端子（伝送線側端子）１３Ｆ、１３Ｇが設けられており、後述する分岐部１４Ａ〜１４Ｄに接続される。

尚、メス型端子１３Ｆは、例えば、伝送線１３のうち第１の信号線の先端に形成されたものを示し、メス型端子１３Ｇは、例えば、第２の信号線の先端に形成されたものを示す。

分岐部１４Ａ〜１４Ｄは、例えば、図２に示す如く、複数（例えば、３つ）の伝送線１３の各先端に設けられたメス型端子１３Ｆ、１３Ｇと各々ペアで着脱自在に接続される複数（この場合、３つ）のオス型端子（分岐部側端子）１４Ｍ、１４Ｎを有し、オス型端子１４Ｍ、１４Ｎにメス型端子１３Ｆ、１３Ｇを接続した状態で一のメス型端子１３Ｆ（または１３Ｇ）より伝送入力された電気信号を他のメス型端子１３Ｆ（または１３Ｇ）に分岐出力させるものである。

尚、オス型端子１４Ｍは、例えば、伝送線１３のうち第１の信号線の先端に形成されたメス型端子１３Ｆと一対に接続されるものを示し、オス型端子１４Ｎは、例えば、伝送線１３のうち第２の信号線の先端に形成されたメス型端子１３Ｇと一対に接続されるものを示す。

具体的には、分岐部１４Ａ〜１４Ｄは、例えば、Ｆｅを含む金属材料で略Ｅの字状に形成された２つの金属片を備えて構成され、各金属片の３つの先端部がメス型端子１３Ｆまたは１３Ｇとペアで着脱自在に接続可能な形状に形成されてオス型端子１４Ｍまたは１４Ｎとなっている。

そして、一の伝送線１３のメス型端子１３Ｆ及び１３Ｇは互いに予め定められた位置関係のオス型端子１４Ｍ及び１４Ｎに接続されることによって、一の伝送線１３から送信されたデータを他の伝送線１３に分岐させることが可能となっている。

尚、本実施の形態に於いては、分岐部１４Ａ〜１４Ｄの形状は略Ｅの字状としたが、略Ｔの字状や略Ｆの字状であっても良く、更に、分岐する数に応じて自在に変形することが可能である。

また、本実施の形態に於いては、メス型端子１３Ｆ、１３Ｇ及びオス型端子１４Ｍ、１４Ｎ共にＦｅを含む金属材料で形成されているとしたが、少なくとも何れか一方がＦｅを含む金属材料で形成されていれば良い。

また、本実施の形態に於いては、メス型端子１３Ｆ、１３Ｇを伝送線側端子、オス型端子１４Ｍ、１４Ｎを分岐部側端子としたが、これら端子のオス型・メス型を入れ替えて、メス型端子１３Ｆ、１３Ｇを分岐部側端子、オス型端子１４Ｍ、１４Ｎを伝送線側端子としても構わないのは勿論である。

尚、上述のＦｅを含む金属材料としては、例えば、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ３０４、ニクロム等が挙げられる。

これにより、例えば、図３（ａ）に示す如く、分岐部１４Ａ〜１４Ｄで接続される一対の端子のうち少なくとも何れか一方が電気抵抗及びインダクタンスの高いＦｅを含む金属材料（例えば、Ｒ＝２２Ω、Ｌ＝２２０ｎＨ）で形成されている端子を有する電子制御ユニット１１Ａから送出される送信電流の波形３ａ１の歪みは、従来の銅または銅合金のような電気抵抗及びインダクタンスの特性が比較的低い材料で形成された端子による送信電流の波形３ａ２の歪みよりも緩和される。

また、図３（ｂ）に示す如く、上記のＦｅを含む金属材料で形成された端子によって接続された通信システムに於いて、電子制御ユニット１１Ａから電子制御ユニット１１Ｂに伝送された送信電流の波形３ｂ１の歪みも、従来の銅または銅合金のような電気抵抗及びインダクタンスの特性が低い材料で形成された端子による送信電流の波形３ｂ２の歪みよりも緩和される。

更に、図３（ｃ）に示す如く、上記のＦｅを含む金属材料で形成された端子によって接続された通信システムに於いて、電子制御ユニット１１Ａから電子制御ユニット１１Ｃに伝送された送信電流の波形３ｃ１の歪みもまた、従来の銅または銅合金のような電気抵抗及びインダクタンスの特性が比較的低い材料で形成された端子による送信電流の波形３ｃ２の歪みよりも緩和される。

尚、図３（ａ）〜（ｃ）に於いて、波形３ａ３、３ｂ３、３ｃ３は、各々波形３ａ１、３ｂ１、３ｃ１と波形３ａ２、３ｂ２、３ｃ２を比較するための参考波形であり、比較的高い電気抵抗及びインダクタンス（例えば、Ｒ＝２２Ω、Ｌ＝２２０ｎＨ）をもつ材料で同様の測定を行って得られたものである。尚、電気抵抗は１Ωでも伝送波形の歪みを緩和することが可能である。

上記のように、端子自体を従来の一般的な端子材料である銅または銅合金よりも電気抵抗及びインダクタンスの大きなＦｅを含む金属材料で構成しているため、より少ない部品点数で、伝送波形の歪みを十分に緩和することが可能となる。

本発明の実施の形態に係る信号分岐装置を用いたデータ通信システムを示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る信号分岐装置を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）本発明の実施の形態に係る信号分岐装置の各電子制御ユニットに於ける伝送電流の実測波形図である。 第１従来技術の信号分岐装置を示す図である。 第２従来技術の信号分岐装置を示す図である。

符号の説明

１０ データ通信システム
１１Ａ〜１１Ｆ 電子制御ユニット
１２Ｓ 送受信部
１２Ｔ 終端回路
１３ 伝送線
１３Ｆ、１３Ｇ メス型端子
１４Ａ〜１４Ｄ 分岐部
１４Ｍ、１４Ｎ オス型端子

Claims (2)

1. 電気信号を伝送可能な複数の伝送線の各先端に設けられた伝送線側端子と、
   複数の前記伝送線側端子と各々ペアで着脱自在に接続する複数の分岐部側端子を有し、前記分岐部側端子に前記伝送線側端子を接続した状態で一の前記伝送線側端子より伝送入力された電気信号を他の前記伝送線側端子に分岐出力させる分岐部と
   を備え、
   前記伝送線側端子と前記分岐部側端子のうち少なくとも何れか一方の端子がＦｅを含む金属で構成されていることを特徴とする信号分岐装置。
2. 請求項１記載の信号分岐装置であって、
   前記伝送線側端子と前記分岐部側端子のうち少なくとも何れか一方の端子が、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ３０４、ニクロムの何れかの金属で構成されていることを特徴とする信号分岐装置。
   

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