JP2008260434A - Ｃａｎ通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】簡単で安価な手段によりノイズが発生することを確実に防止し、信頼性の高いＣＡＮ通信システムを提供する。
【解決手段】ＣＡＮグランドパターン５とＣＡＮグランドパターン５以外の他のグランドパターン６とを、前記ＣＡＮグランドパターン５及び他のグランドパターン６の対向部の面積よりも小さい面積の別のグランドパターン８により接続する。
【選択図】図２

Description

本発明はＣＡＮ通信システムに関するものである。

ＣＡＮ通信は、国際規格により統一された高速、高信頼性の通信であり、例えば車載電子制御装置間のデータの授受に使用されて一定間隔で所定のパルス信号を出力し得るようになっており、従来のＣＡＮ通信システムの一例は図５に示されている。

図５中、１はＣＡＮ高出力信号であるＣＡＮＨと、ＣＡＮ低出力信号であるＣＡＮＬを出力し得るようになっているＣＡＮ通信信号出力部、２はＣＡＮ通信信号出力部１からのＣＡＮＨとＣＡＮＬを基として差信号である出力信号Ｖを求め出力するＣＡＮコントローラ、３はＣＡＮコントローラ２からの信号を基に演算処理等を行い、図示してない車載機器を制御する中央処理装置（ＣＰＵ）であり、ＣＡＮ通信信号出力部１、ＣＡＮコントローラ２、中央処理装置３によりＣＡＮシステムが形成されている。４は車載機器の他のシステムである。而して、ＣＡＮシステムの中央処理装置３や他のシステム４から、ＣＡＮシステムのＣＡＮ通信信号出力部１には、信号を送信し得るようになっており、ＣＡＮシステムと他のシステム４によりＣＡＮ通信システムが形成されている。

又、図６中、５は電子基板に設定されたＣＡＮグランドパターン、６は電子基板に設定されたＣＡＮグランドパターン以外の他のグランドパターンで、ＣＡＮグランドパターン５には、ＣＡＮ通信信号出力部１、ＣＡＮコントローラ２、中央処理装置３等が設定されており、他のグランドパターン６には、所定の手段が設定された他のシステム４が設定されており、他のシステム４にも種々の手段が設定されている。

７はＣＡＮグランドパターン５と他のグランドパターン６の接続部であり、ＣＡＮシステムと他のシステム４のグランドパターンが共通（接続部の面積が等面積）であることを表している。

ＣＡＮ通信信号出力部１からは、一定時間間隔で図７のイ、ロに示すように、ＣＡＮ高レベル信号であるＣＡＮＨとＣＡＮ低レベル信号であるＣＡＮＬが出力され、ＣＡＮコントローラ２では、ＣＡＮＨとＣＡＮＬの差が求められて差信号である出力信号Ｖが出力され、中央処理装置３に与えられる。このときの信号レベル（論理値）は零となる(図８の線ハ参照)。

又、他の時間においては、ＣＡＮＨとＣＡＮＬとは値が等しく、出力信号Ｖによる信号レベル（論理値）は１となる（図８のニ参照）。従って、ＣＡＮシステムにノイズが入力されない場合は、一定時間間隔で図８に示すニ、ハの信号がパルス信号として連続的に中央処理装置３に対して与えられる。

一方、ＣＡＮシステムにおける図５の中央処理装置３や他のシステム４における手段の誤動作により、ＣＡＮシステムにおける図５の中央処理装置３や他のシステム４の手段に図５に示すような伝導ノイズＮ１が発生したり、ＣＡＮシステムにおける中央処理装置３や他のシステム４の手段からＣＡＮ通信出力部１へ戻るラインに図５に示すような放射ノイズＮ２が伝達された場合は、ＣＡＮ通信出力部１からはノイズの影響による誤信号が出力される。すなわち、ＣＡＮ通信出力部１から出力されるＣＡＮ高レベル信号であるＣＡＮＨは、例えば図７のホのようになり、ＣＡＮ低レベル信号であるＣＡＮＬは、例えば図７のヘのようになってＣＡＮコントローラ２に与えられる。

このため、ＣＡＮコントローラ２から中央処理装置３へ与えられる差信号である出力信号Ｖは、図８のトに示すような信号となり、これはノイズの影響による誤信号である。

このような誤信号が生じるのは、ＣＡＮグランドパターン５と他のグランドパターン６が共通（接続部の面積が等面積）のためであり、接続部７のインピーダンスが小さく、伝導ノイズＮ１や放射ノイズＮ２がＣＡＮ通信出力部１に伝わり易いためである。

又、ＣＡＮ通信出力部１からコントローラ２にノイズが与えられるのを防止するために、ＣＡＮ通信出力部１とコントローラ２との間にノイズフィルタを設けることも行なわれている。

制御系のノイズを低減するようにした先行技術としては、特許文献１があり、コモンモードのノイズの発生を低減させるようにしてはいるが、ＣＡＮ通信システムのものではない。又、ＣＡＮ通信システムでノイズを低減させるようにしたものは調査した範囲では見当たらない。
特開２００６−１５７１１８号公報

上述のように、従来の手段では、ノイズ低減を図ることができず、ノイズによる誤信号が発生すると、装置の信頼性が低下する。又、ノイズフィルタを設けると部品コストが増大すると共に、基板実装工数が増加し、コストアップを招来する。

本発明は、斯かる実情に鑑み、簡単で安価な手段によりＣＡＮシステムにノイズが発生することを確実に防止し、信頼性の高いＣＡＮ通信システムを提供することを目的としてなしたものである。

本発明のＣＡＮ通信システムは、ＣＡＮグランドパターンとＣＡＮグランドパターン以外の他のグランドパターンとを、前記ＣＡＮグランドパターン及び他のグランドパターンの対向部の面積よりも小さい面積のグランドパターンにより接続したことを特徴とするものである。

又、本発明のＣＡＮ通信システムは、ＣＡＮグランドパターンとＣＡＮグランドパターン以外の他のグランドパターンとの接続部に抵抗若しくはインダクタを付加したことを特徴とするものである。

本発明のＣＡＮ通信システムにおいては、ＣＡＮグランドパターンに形成したＣＡＮ通信信号出力部とＣＡＮコントローラとの間にノイズ除去手段を設けるようにしても良い。

本発明の請求項１〜３に記載のＣＡＮ通信システムによれば、簡単で安価な手段によりＣＡＮ通信システムにノイズが発生することを確実に防止し、信頼性の高いＣＡＮ通信システムを提供することができる、という優れた効果を奏し得る。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図１〜図４は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図５〜図８に示すものと同一の符号を付した部分は同一のものを表わし、基本的な構成は図に示す従来のものと同様である。

而して、本図示例の特長とするところは、電子基板に設定されるＣＡＮグランドパターン５と他のグランドパターン６とを直接接続せず、ＣＡＮグランドパターン５と他のグランドパターン６間に別のグランドパターン８を設定し、ＣＡＮグランドパターン５の辺の一部と別のグランドパターン８の一端とを接続し、他のグランドパターン６の辺の一部と別のグランドパターン８の他端とを接続したものである。グランドパターン８のＣＡＮグランドパターン５及び他のグランドパターン６に対する接続部の面積はＣＡＮグランドパターン５及び他のグランドパターン６の対向部の面積よりも小さい面積とする。具体的には、例えばグランドパターン８の面積は、幅を小さくすることにより、ＣＡＮグランドパターン５、他のグランドパターン６の面積の約１／５程度とする。グランドパターン８に相当する部分は図１では８ａの部分である。

このように、ＣＡＮグランドパターン５と他のグランドパターン６を対向部の面積が小さい別のグランドパターン８により接続するのは、グランドパターン８のインピーダンスが増加して、他のグランドパターン６側からＣＡＮグランドパターン５側にノイズが送信される虞が減少するためである。

而して、運転時には、一定時間間隔で、ＣＡＮ通信信号出力部１から図３のイ、ロに示すように、ＣＡＮ高レベル信号であるＣＡＮＨとＣＡＮ低レベル信号であるＣＡＮＬが出力され、ＣＡＮコントローラ２では、ＣＡＮＨとＣＡＮＬの差が求められ、差信号である出力信号Ｖが出力されて中央処理装置３に与えられる。このときの信号レベル（論理値）は零となり、図４のハのような信号となる。又、他の時間においては、ＣＡＮＨとＣＡＮＬとは値が等しく、出力信号Ｖによる信号レベル（論理値）は１となり、図４のニのような信号となる。従って、一定時間間隔で図４に示すようなパルス信号が連続的に中央処理装置３に対して与えられる。

一方、ＣＡＮシステムにおける図１の中央処理装置３や他のシステム４の手段の誤動作により、ＣＡＮシステムにおける図１の中央処理装置３や他のシステム４の手段に図１に示すような伝導ノイズＮ１が発生したり、ＣＡＮシステムの中央処理装置３や他のシステム４の手段からＣＡＮ通信出力部１へ戻るラインに図１に示すような放射ノイズＮ２が伝達された場合は、伝導ノイズＮ１、放射ノイズＮ２は、グランドパターン８のインピーダンスが高いため、グランドパターン８を流れることはできず、従ってＣＡＮ通信信号出力部１へは与えられず、グランドラインＥに流れる。

このため、ＣＡＮコントローラ２からはノイズに基く出力信号Ｖは出力されず、ノイズによる信号は発生しない。このため、ＣＡＮコントローラ２からは、正しい信号による高レベル信号であるＣＡＮＨと、低レベル信号であるＣＡＨＬとの差信号である出力信号Ｖが中央処理装置３へ与えられる。その結果、ノイズによる誤信号は発生せず、図４のハに示すような正規の信号が発生し、一定時間間隔でパルス信号が発生する。

本図示例によれば、ＣＡＮシステムにノイズが発生することを簡単で安価な手段により確実に防止できるため、信頼性の高いＣＡＮ通信システムを提供することができる。

なお、本発明のＣＡＮ通信システムは、上記した実施の形態に限定されるものではなく、例えば、ＣＡＮシステムのＣＡＮ通信信号出力部とＣＡＮコントローラとの間にノイズ除去手段としてノイズフィルタを設けても実施可能であること、ＣＡＮグランドパターンと他のグランドパターンの接続部に抵抗やインダクタを設けても実施可能なこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明のＣＡＮ通信システムの回路図である。 図１のＣＡＮ通信システムにおいてＣＡＮグランドパターンと他のグランドパターンとの間を面積の小さいグランドパターンにより接続した状態を示すグランドパターンの平面図である。 図１に示すＣＡＮ通信信号出力部から出力される正規の高レベル信号と低レベル信号との状態を示すグラフである。 図１に示すＣＡＮコントローラから出力される正規の信号に基くパルス信号の状態を示すグラフである。 従来のＣＡＮ通信システムの回路図である。 図５のＣＡＮ通信システムにおいてＣＡＮグランドパターンと他のグランドパターンとの間が共通（接続部の面積が等面積）である状態を示すグランドパターンの平面図である。 図５に示すＣＡＮ通信信号出力部から出力される正規の高レベル信号と低レベル信号との状態及びノイズである高レベル信号と低レベル信号の状態を示すグラフである。 図５に示すＣＡＮコントローラから出力される正規の信号に基くパルス信号の状態と、ノイズに基くパルス信号の状態を示すグラフである。

符号の説明

１ ＣＡＮ通信出力部
２ ＣＡＮコントローラ
５ ＣＡＮグランドパターン
６ 他のグランドパターン
８ グランドパターン

Claims (3)

1. ＣＡＮグランドパターンとＣＡＮグランドパターン以外の他のグランドパターンとを、前記ＣＡＮグランドパターン及び他のグランドパターンの対向部の面積よりも小さい面積のグランドパターンにより接続したことを特徴とするＣＡＮ通信システム。
2. ＣＡＮグランドパターンとＣＡＮグランドパターン以外の他のグランドパターンとの接続部に抵抗若しくはインダクタを付加したことを特徴とするＣＡＮ通信システム。
3. ＣＡＮグランドパターンに形成したＣＡＮ通信信号出力部とＣＡＮコントローラとの間にノイズ除去手段を設けた請求項１又は２に記載のＣＡＮ通信システム。

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