JP2008543246A - 送受信機 - Google Patents

Abstract

バスシステム（１１）を介して信号を送受信する送信機（１０）及び受信機（１３）と、送信機制御ユニット（１２）とを備える送受信機（１００）を提供する。送受信機が最小の電磁放射を確実にする。送信信号を監視する監視回路（１４）は、送受信機（１００）に設けられている。信号エッジを所望の信号形状に段階的に適合することを可能とするように監視回路を構成する。

Description

本発明は、バスシステムを介して信号を送受信するための送信機及び受信機と、送信機制御ユニットとを備える送受信機に関する。

実際には、様々な送受信機の例が当業者に知られており、且つ身近にある。送受信機は、バスシステムを介して信号又は情報を送受信するのに用いられる。バスシステムは、電線で構成されるか、又は無線とすることができる。送信機は、例えば信号を電線に供給するように任意に構成することができ、信号を送信するのに用いられる。これらの信号を、別の送受信機、即ちその受信機で受信して、適宜、処理及び／又は転送することができる。

例えば自動車の技術分野で、送受信機は、バスシステムを介する信号送信の故に、送信した電磁波が自動車の他の系、例えば無線又はＧＰＳ受信機に影響を与えたり、支障を来たしたりすることがないように信号を送信する必要がある。同様に、別の送受信機又はバスシステムが影響を及ぼすことがないようにする必要がある。従って、送受信機の電磁放射を最小にするべきである。送受信機は、自動車の例えば他のコンポーネントによる電磁波の外乱に抵抗力があることも必要である。

二線式のバスシステムにおける双方のバス線を介して、これらのバス線から発する電磁場を互いに重畳してキャンセルするように信号を対称的に送信する技法が知られている。更に、例えば正弦波又は段差状のエッジのように形成した信号のエッジは、外乱放射が電磁周波数の最小範囲にのみ発生するようにするとともに、バスシステム又は送受信機の電磁放射がこの周波数範囲の外部でほとんど発生しないように作用させることも可能である。

しかしながら、そのようなシステムで発生した電磁放射は、送受信機の製造上の許容範囲、及びバスシステムの実際の実装状態に著しく依存するという欠点がある。バスシステムにおける何らかの非対称性は、送受信機でほとんど補償することができない放射を増大させる。

このため、送信信号を監視するフィードバックループを提供することが知られており、必要であれば、送信信号の良好な対称性を得るように信号エッジの形状を変更する。しかしながら、バスシステムが外部の電磁場によって影響を受ける場合、これはフィードバックを通じて、送信信号の不所望な変更を伴い、バスシステムを介したデータの交換が妨害されることになる。

ここでは、米国特許第６，４８４，２２３号は、データ交換用の送信機及びバスシステムを開示する。正弦波の半波長として構成した信号を送信する。外的影響に依存する該信号の形状の変更は、このシステムでは可能ではない。

米国特許第５，７３２，１０６号は、Ｄ／Ａ変換によって生成した正弦波の半波長の形態で信号エッジを生成する装置を開示する。

米国特許出願第２００４／０１３５６４６（Ａ１）号は、バスシステムの特性インピーダンスに対するデータ送信ネットワークの適合について開示しており、そこでは、バスシステムで発生する干渉をフィルタ除去することができる。

米国特許出願第２００３／０１６３７４８（Ａ１）号は、バスシステムを介する信号の送信を計時することによる電磁放射の低減を開示しており、広い周波数範囲にわたって電磁波をスペクトル分配するようにしている。信号形状の変更は、提供されていない。

本発明の目的は、かなり電磁放射を低減させるとともに、外的な電磁的影響に対して不感応にする受信機を提供することにある。

本発明の目的は、請求項１に規定される特有の特徴で達成される。

本発明の基本的な考え方は、送信信号を監視する監視回路が、送受信機に、又は実際の信号を送信する送信機に設けられていることである。この監視回路は、好適に集積回路として構成した送受信機に集積されることは明らかである。このため、監視回路によってバスシステムを介して送信される信号の１つ以上のエッジを監視して、送信信号が好適に調整可能な許容範囲内であるか否かを評価する。この監視によって、その送信信号が予め定めた形状から極めて逸脱しているという結果に至る場合には、監視回路は、再び許容範囲内になるように僅かに変更した信号を送信機によって送信するように、送受信機の送信機制御ユニットを制御する。監視回路は、送信機によって送信する信号の形状に作用するパラメータを、決められた偏差を補償するように僅かに増減するように、送信機制御ユニットを制御することが好適である。この態様では、その傾向、即ちパラメータを増減するか否かと、このパラメータの次の変更のみが重要となる。これは、例えば複数の連続ステップで実現することができ、監視回路が、意図するパラメータ変更によって再び送信信号の形状が所望の値又は所定の値に達する状況に至るか否かを監視するようにする。可能なパラメータは、エッジの勾配度とすることができる。

このようなパラメータは、送信処理が進行中である時に変更するものではないが、受信機で誤った信号解釈に通じうるときに、送信中の信号の変更を避けるように送信処理の間の期間でのみ変更することは明らかである。送信機は、通例、高周波で送信するので、とりわけ外乱で生じる変更された状況に対する適合は、数秒以内で比較的高速に実現することができる。なぜなら、監視回路は、各送信処理の後で僅かにパラメータを変更することができるためである。

本発明による送受信機は、送信機段を独立して近接のバスシステムの実際の物理的状況に適合させるという利点を有し、データの最小の低電磁放射送信を提供する。バス上の外乱に対する感度の高さを抑制することができる。

本発明の有利な態様は、独立請求項にて規定されている。

請求項２の特有の特徴によって規定される監視回路は、複数のパラメータの各々を監視することができ、各パラメータは、送信機によって送信する信号のエッジ形状のパラメータ自体に作用するものである。これらのパラメータは、次の送信処理で監視回路又は送信機制御ユニットによって独立してか、又は組み合わせるかのいずれかで僅かに増減させることができ、再び許容範囲内の信号のエッジ形状を得るようにする。

請求項３に規定されているように、パラメータを段階的に変更して、例えばパラメータを段階的に増加して所望の結果に至るように定める。そのような場合でなければ、パラメータを次の送信処理で段階的に減少させる。当業者であれば、関連するパラメータに依存してステップサイズを選択することができる。しかしながら、原理的に、連続してパラメータを変更することは可能である。

請求項４に規定されるような送受信機は、当業者に知られている一線式又は二線式のバスシステムで用いるのが好適である。この方式では、１つ又は２つの電線を介して信号をそれぞれ送信する。

請求項５に規定されているように、監視回路は、特に二線式バスシステムでは、双方の電線を介して可能な限り対称性の信号を得るように、送信機によって送信する信号の対称性に影響を与えることができ、ほとんど電磁放射を生じないようにする。このため、対応するパラメータを、監視回路ユニットが例えば外乱によって生じる非対象性を検出した後で再び対称性の信号を得るように段階的に変更することもできる。

監視回路は、複数の信号処理又は計測処理で連続して決定不可となる不正確な結果を得る場合には、これは、この状況下で信号又はそのエッジ形状を適合させることによって補償することができない、かなりの外乱が存在するとして評価することができる。この場合、請求項６に規定されるような送受信機は、この外乱の存在についてユーザに知らしめるように、警告信号を生成することができる。この警告信号は、送受信機のホストシステムに供給することもできる。この場合、監視回路又は送信機制御ユニットによって出力信号を形成することができ、外乱にも関わらず、この出力信号は、バスシステムに接続された他の送受信機によって確実に受信することができるものである。このため、信号エッジを極めて急勾配とするように調整することが好適である。これは、増大した電磁放射に通じることになるのは確実であるが、バスシステムの安全な信号伝送を確実にする。

監視回路又は送信機制御ユニットによって変更されるパラメータに依存して、所望の結果が達成されているか否かを確実に判定するために、種々の回数の計測又は監視動作を行うことが必要とされうる。従って、請求項７に規定されているように、パラメータが変更されるまで行われる計測の回数は、監視すべきパラメータに依存するようにする。

監視回路が、複数の連続計測において正確な信号送信又は所望の信号形状を検出するときには、請求項８に規定されているように、送受信機に好適に集積されたカウンタをインクリメント、即ちカウントを１だけ増加することができる。計測が不正確な結果を得たときに、カウントを１だけデクリメントする。パラメータは、カウント値がゼロになるまで変更されないようにし、送信器のパラメータの変更が必要となる計測の数は、そのカウント値に依存するようにする。

請求項９に規定されているように、送受信機のホストシステムを介して特に作用することになる監視回路は、非活性化状態にすることができ、このとき、送信機による信号送信用のパラメータは、段階的に又は直接的な固定値とし、この固定値は、正常な状況下、即ち外乱のない状況下では、信頼できる動作を確実にするものである。そのようなパラメータ値は、前述したように、大きな外乱の存在にも関わらず、信頼できる動作又は情報の安全な送信を確実にするエッジ形状に適合させることもできる。この場合、例えば、ホストシステムは、続いて行われるべき動作モードを予め定めておくことができる。

本発明のこれらの態様及び他の態様は、後述する実施例に関する説明から明らかとなり、且つ理解される。

送受信機１００の基本構造は、図１のブロック図に示されている。送受信機１００は、バスシステム１１を介して、信号を、バスシステム１１に接続される例えば同様の送受信機１００に送信する送信機１０と、信号を受信する受信機１３とを本質的に備える。例えば、バスシステム１１は、一線式又は二線式のバスシステムであり、図において図式的に示されている。送受信機１００は、集積回路として構成することが好適である。

送信機１０は、送信機制御ユニット１２によって制御され、所望される態様で、例えばバスシステム１１を介して送信機１０によって送信された信号の形状を変更することができる。信号形状を変更するためのパラメータは、例えば、エッジの勾配度又は波長とすることができる。

送受信機１００は、追加的に、バスシステム１１に接続された監視回路１４を備え、監視回路１４によって送信機１０によってバスシステム１１に供給される信号の形状を監視するようにする。特に、送信機１０によって生成した信号は、バスシステム１１で実際に発生する信号と比較することができ、その偏差を検出することができるようにする。監視回路１４は、所望の信号形状から送信信号の偏差を検出するとき、監視回路１４は、送信機１０によって送信される信号の形状に影響を与える１つ以上のパラメータを好適に増減して再び所望の信号形状を得るように、送信機制御ユニット１２を制御する。

更に、監視回路１４は、例えば送受信機１００のホストシステムによって非活性化状態にすることができ、大きな外乱の存在にも関わらず、信号が確実に送信されるように連続して送受信機１００を制御するように構成することができる。このため、特に、送信信号のエッジの勾配度を増大させることができる。

送受信機のブロック図である。

符号の説明

１００ 送受信機
１０ 送信機
１１ バスシステム
１２ 送信機制御ユニット
１３ 受信機
１４ 監視回路

Claims (9)

1. バスシステムを介して信号を送受信する送信機及び受信機と、送信機制御ユニットとを備える送受信機において、送信信号を監視する監視回路が、前記送受信機に設けられていることを特徴とする送受信機。
2. 複数の信号パラメータを監視することを特徴とする、請求項１に記載の送受信機。
3. 前記パラメータを段階的に変更することを特徴とする、請求項１又は２に記載の送受信機。
4. 前記バスシステムが、一線式又は二線式のバスシステムであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の送受信機。
5. 前記監視回路は、送信信号の対称性に影響を与えることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の送受信機。
6. 外乱を検出時に警告信号を生成し、更に、安全なデータ送信を可能とするように、当該信号のエッジを段階的に適合させるようにしたことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の送受信機。
7. パラメータの変更に通じる複数の計測を、前記パラメータに依存して調整可能とすることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の送受信機。
8. カウンタが前記送受信機に設けられており、前記カウンタは、正確な計測の場合にはインクリメントし、不正確な計測の場合にはデクリメントし、当該カウント値がゼロであるときにのみパラメータを変更するようにしたことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の送受信機。
9. 特にホストシステムを介して監視回路を非活性化状態にすることを可能とし、当該送受信機を、固定のパラメータで続いて動作させることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の送受信機。

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