JP2017005464A - Digital filter, communication device, electronic equipment, communication system, and vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタルフィルタ、並びに、これを用いた通信装置、電子機器、通信システム、及び、車両に関する。 The present invention relates to a digital filter, and a communication apparatus, electronic device, communication system, and vehicle using the same.
近年、車載通信システムなどに用いられる通信装置においては、そのEMS[electro magnetic susceptibility]ノイズ対策が極めて重要となってきている。 In recent years, EMS (electro magnetic susceptibility) noise countermeasures have become extremely important in communication devices used in in-vehicle communication systems.
なお、上記に関連する従来技術の一例としては、特許文献1を挙げることができる。
As an example of the related art related to the above,
しかしながら、従来のEMSノイズ対策では、所望の通信規格に準拠しつつノイズを適切に除去することが困難であった。 However, with conventional EMS noise countermeasures, it has been difficult to properly remove noise while complying with a desired communication standard.
本明細書中に開示されている発明は、本願の発明者らにより見出された上記の問題点に鑑み、所望の通信規格に準拠しつつノイズを適切に除去することのできるデジタルフィルタ、並びに、これを用いた通信装置、電子機器、通信システム、及び、車両を提供することを目的とする。 In view of the above-mentioned problems found by the inventors of the present application, the invention disclosed in the present specification is a digital filter capable of appropriately removing noise while complying with a desired communication standard, and An object of the present invention is to provide a communication device, an electronic device, a communication system, and a vehicle using the same.
本明細書中に開示されているデジタルフィルタは、入力パルス信号の入力を受け付けて内部パルス信号を出力する前段フィルタ部と、前記入力パルス信号と前記内部パルス信号の入力を受け付けて出力パルス信号を出力するウィンドウフィルタ部と、を有する構成(第1の構成)とされている。 The digital filter disclosed in the present specification includes a pre-filter unit that receives input of an input pulse signal and outputs an internal pulse signal, and receives an input of the input pulse signal and the internal pulse signal and outputs an output pulse signal. And a window filter unit for output (first configuration).
なお、第1の構成から成るデジタルフィルタにおいて、前記ウィンドウフィルタ部は、前記内部パルス信号の論理切替タイミングに基づいて設定される入力パルス信号監視期間にのみ前記入力パルス信号の論理切替タイミングを監視する入力パルス信号監視部と、前記入力パルス信号と前記内部パルス信号それぞれの論理切替タイミングを参照して前記出力パルス信号の論理レベルを切り替える出力パルス信号生成部と、を含む構成(第2の構成)にするとよい。 In the digital filter having the first configuration, the window filter unit monitors the logic switching timing of the input pulse signal only during the input pulse signal monitoring period set based on the logic switching timing of the internal pulse signal. A configuration (second configuration) including: an input pulse signal monitoring unit; and an output pulse signal generation unit that switches a logic level of the output pulse signal with reference to logic switching timings of the input pulse signal and the internal pulse signal. It is good to.
また、第2の構成から成るデジタルフィルタにおいて、前記入力パルス信号監視部は、前周期における前記内部パルス信号の論理切替タイミングに基づいて現周期における前記入力パルス信号監視期間を設定する構成(第3の構成)にするとよい。 Further, in the digital filter having the second configuration, the input pulse signal monitoring unit sets the input pulse signal monitoring period in the current cycle based on the logic switching timing of the internal pulse signal in the previous cycle (third (Configuration).
また、第2または第3の構成から成るデジタルフィルタにおいて、前記出力パルス信号生成部は、前記出力パルス信号を第1論理レベルから第2論理レベルに切り替えるときに前記入力パルス信号の論理切替タイミングを参照し、前記出力パルス信号を前記第2論理レベルから前記第1論理レベルに切り替えるときに前記内部パルス信号の論理切替タイミングを参照する構成(第4の構成)にするとよい。 Further, in the digital filter having the second or third configuration, the output pulse signal generation unit sets a logic switching timing of the input pulse signal when the output pulse signal is switched from the first logic level to the second logic level. It is preferable to refer to the logic switching timing of the internal pulse signal when switching the output pulse signal from the second logic level to the first logic level (fourth configuration).
また、第1〜第4いずれかの構成から成るデジタルフィルタにおいて、前記前段フィルタ部と前記ウィンドウフィルタ部は、共通の発振信号に同期して動作する構成(第5の構成)にするとよい。 In the digital filter having any one of the first to fourth configurations, the pre-filter unit and the window filter unit may be configured to operate in synchronization with a common oscillation signal (fifth configuration).
また、第1〜第5いずれかの構成から成るデジタルフィルタにおいて、前記前段フィルタ部は、FIR[finite impulse response]フィルタ部である構成(第6の構成)にするとよい。 In the digital filter having any one of the first to fifth configurations, the pre-filter unit may be configured as a FIR (finite impulse response) filter unit (sixth configuration).
また、本明細書中に開示されている通信装置は、バス信号の入力を受け付けてコンパレータ入力信号を出力するローパスフィルタと、前記コンパレータ入力信号を閾値と比較して受信信号を出力するコンパレータと、送信信号の入力を受け付けてゲート信号を出力するゲート信号生成部と、前記ゲート信号に応じて前記バス信号を駆動する出力トランジスタと、前記受信信号の復号化処理や前記送信信号の符号化処理を行うロジック部と、を有し、前記ロジック部は、前記受信信号を前記入力パルス信号として受け付ける第1〜第6いずれかの構成から成るデジタルフィルタを実装しており、前記デジタルフィルタから出力される前記出力パルス信号のパルスエッジを基準として前記受信信号の復号化処理や前記送信信号の符号化処理を行う構成(第7の構成)とされている。 In addition, the communication device disclosed in the present specification includes a low-pass filter that receives an input of a bus signal and outputs a comparator input signal, a comparator that compares the comparator input signal with a threshold value and outputs a reception signal, A gate signal generation unit that receives a transmission signal and outputs a gate signal; an output transistor that drives the bus signal according to the gate signal; and a decoding process of the reception signal and an encoding process of the transmission signal A logic unit that performs the processing, and the logic unit includes a digital filter having any one of the first to sixth configurations that receives the received signal as the input pulse signal, and is output from the digital filter. The reception signal decoding process and the transmission signal encoding process are performed with reference to the pulse edge of the output pulse signal. There is a formation (seventh configuration).
また、本明細書中に開示されている電子機器は、第7の構成から成る通信装置を有する構成(第8の構成)とされている。 In addition, the electronic device disclosed in the present specification has a configuration (eighth configuration) including a communication device having the seventh configuration.
また、本明細書中に開示されている通信システムは、第8の構成から成る電子機器と、前記電子機器に接続されて前記バス信号の伝送経路となるバスと、を有する構成(第9の構成)とされている。 Further, a communication system disclosed in the present specification includes an electronic device having an eighth configuration and a bus that is connected to the electronic device and serves as a transmission path for the bus signal (the ninth configuration). Composition).
なお、第9の構成から成る通信システムにおいて、前記バス信号はそのデータ値に応じてパルス幅が可変制御されるパルス幅変調信号である構成(第10の構成)にするとよい。 In the communication system having the ninth configuration, the bus signal may have a configuration (tenth configuration) that is a pulse width modulation signal whose pulse width is variably controlled according to the data value.
また、本明細書中に開示されている車両は、第9または第10の構成から成る通信システムを有する構成(第11の構成)とされている。 Further, the vehicle disclosed in the present specification has a configuration (an eleventh configuration) having a communication system having the ninth or the tenth configuration.
本明細書中に開示されている発明によれば、所望の通信規格に準拠しつつノイズを適切に除去することのできるデジタルフィルタ、並びに、これを用いた通信装置、電子機器、通信システム、及び、車両を提供することが可能となる。 According to the invention disclosed in the present specification, a digital filter capable of appropriately removing noise while complying with a desired communication standard, and a communication device, electronic apparatus, communication system, and It becomes possible to provide a vehicle.
<車載通信システム>
図1は、車載通信システムの全体構成を示すブロック図である。本構成例の車載通信システム1は、マスタ機器10と、スレーブ機器20と、バス30と、を有する。本図で示すように、本構成例の車載システム1では、単一のマスタ機器10と、1つないしは複数のスレーブ機器20と、を含むマスタ/スレーブ方式が採用されている。
<In-vehicle communication system>
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the in-vehicle communication system. The in-
マスタ機器10及びスレーブ機器20は、それぞれ、車載通信システム1を構築する電子機器であり、バス30を介して一線式の通信フォーマットに準拠したバス信号BUSの相互通信を行う。
Each of the
バス30は、マスタ機器10やスレーブ機器20に接続されてバス信号BUSの伝送経路となる。バス信号BUSは、そのデータ値に応じてパルス幅(例えばローレベル幅)が可変制御されるパルス幅変調信号である。
The
<通信装置>
図2は、マスタ機器10とスレーブ機器20にそれぞれ搭載される通信装置の一構成例を示すブロック図である。本構成例の通信装置100は、マスタ機器10やスレーブ機器20に内蔵されたECU[electronic control unit]とバス30との双方向通信を仲介するインタフェイス装置であり、ロジック部110と、コンパレータ120と、ローパスフィルタ130と、ゲート信号生成部140と、出力トランジスタ150と、を含む。
<Communication device>
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a communication device mounted on each of the
ロジック部110は、バス信号BUSの送受信に際して受信信号RXの復号化処理や送信信号TXの符号化処理を行う。
The
コンパレータ120は、コンパレータ入力信号CMPIと所定の閾値電圧VTHとを比較して受信信号RXを生成し、これをロジック部110に出力する。なお、コンパレータ120には、ヒステリシス特性を持たせておくとよい。
The
ローパスフィルタ130は、バス信号BUSの入力を受け付けて、これに重畳するノイズ成分(高周波成分)を除去することにより、コンパレータ入力信号CMPIを生成し、これをコンパレータ120に出力する。
The low-
ゲート信号生成部140は、ロジック部110から送信信号TXの入力を受け付けてゲート信号SGを生成し、これを出力トランジスタ150のゲートに出力する。なお、ゲート信号生成部140は、ゲート信号SGの立上りスロープ/立下りスロープを調整する機能を備えている。すなわち、ゲート信号SGは、送信信号TXの立上りスロープ/立下りスロープを鈍らせた電圧信号となる。このようなスロープ調整機能を備えることにより、バス信号BUSの送信時におけるノイズ発生を抑えることが可能となる。
The gate
出力トランジスタ150は、オープンドレイン形式の出力段を形成するNチャネル型MOS[metal oxide semiconductor]電界効果トランジスタである。出力トランジスタ150のドレインは、バス信号BUSの印加端に接続されている。出力トランジスタ150のソースは、接地端に接続されている。出力トランジスタ150のゲートは、ゲート信号生成部140の出力端(=ゲート信号SGの印加端)に接続されている。また、本図では明示されていないが、バス信号BUSの印加端には、プルアップ抵抗が接続されている。このようにして接続された出力トランジスタ150は、ゲート信号SGがハイレベルであるときにオンし、ゲート信号SGがローレベルであるときにオフする。
The
なお、バス30に共通接続されている複数の通信装置100のうち、その全てが出力トランジスタ150をオフしているときにはバス信号BUSがハイレベルとなり、少なくとも一つが出力トランジスタ150をオンしているときにはバス信号BUSがローレベルとなる。すなわち、複数の通信装置100において、ハイレベル出力とローレベル出力が同時に行われた場合には、バス信号BUSの論理レベルとしてローレベルが優先される。
Note that when all of the
<復号化/符号化アルゴリズム>
図3は、ロジック部110における復号化アルゴリズム(マスタ/スレーブ共通)の一例を示すタイミングチャートであり、上から順に、受信信号RX、バスエッジ検出信号EDGE_RX、バス周期カウント値TCNT_RX、判定タイミング信号TMG、ロー期間カウント値LCNT、及び、内部受信信号RXDが描写されている。
<Decoding / encoding algorithm>
FIG. 3 is a timing chart showing an example of a decoding algorithm (common to master / slave) in the
受信信号RXは、バス信号BUS(本図では不図示)と同じく、そのデータ値に応じてパルス幅(例えばロー期間)が可変制御されるパルス幅変調信号である。本図の例に即して述べると、受信信号RXのデータ値が「1」であるときには、受信信号RXのロー期間が「T1」に設定されている。一方、受信信号RXのデータ値が「0」であるときには、受信信号RXのロー期間が「T0」に設定されている(ただしT1<T0)。 The reception signal RX is a pulse width modulation signal whose pulse width (for example, the low period) is variably controlled according to the data value, similarly to the bus signal BUS (not shown in the figure). Describing according to the example of this figure, when the data value of the reception signal RX is “1”, the low period of the reception signal RX is set to “T1”. On the other hand, when the data value of the reception signal RX is “0”, the low period of the reception signal RX is set to “T0” (where T1 <T0).
バスエッジ検出信号EDGE_RXは、ロジック部110における内部信号の一つである。受信信号RXの立下りエッジが検出されると、バスエッジ検出信号EDGE_RXにワンショットパルスが生成される。ただし、受信信号RXの立下りエッジが一度検出されると、以後、受信信号RXの論理判定タイミング(=判定タイミング信号TMGのワンショットパルス生成タイミング)が到来するまで、立下りエッジの再検出は行われない。
The bus edge detection signal EDGE_RX is one of internal signals in the
バス周期カウント値TCNT_RXは、ロジック部110における内部パラメータの一つである。バス周期カウント値TCNT_RXは、受信信号RXの立下りエッジが検出された時点で0にリセットされ、次周期における受信信号RXの立下りエッジが検出されるまで1つずつインクリメントされていく。従って、ロジック部110は、リセット直前のバス周期カウント値TCNT_RXから受信信号RXの周期T(延いてはバス信号BUSの周期T)を認識することができる。
The bus cycle count value TCNT_RX is one of internal parameters in the
判定タイミング信号TMGは、ロジック部110における内部信号の一つである。受信信号RXの立下りエッジが検出されてから所定の待機期間が経過した時点で、判定タイミング信号TMGにワンショットパルスが生成される。なお、上記の待機期間については、データ値「1」に相当する直近のロー期間「T1」を記憶しておき、その記憶値に所定のオフセット期間を足し合わせた長さに設定するとよい。
The determination timing signal TMG is one of internal signals in the
ロー期間カウント値LCNTは、ロジック部110における内部パラメータの一つである。ロー期間カウント値LCNTは、受信信号RXの立下りエッジが検出された時点で0にリセットされ、以後、受信信号RXのロー期間に亘って1つずつインクリメントされていく。従って、ロジック部110は、リセット直前のロー期間カウント値LCNTから受信信号RXのロー期間(T1またはT0)を認識することができる。
The low period count value LCNT is one of internal parameters in the
内部受信信号RXDは、ロジック部110における内部信号の一つである。内部受信信号RXDは、判定タイミング信号TMGのワンショットパルスをトリガとして受信信号RXをラッチすることにより生成される。従って、内部受信信号RXDの論理レベルは、受信信号RXのロー期間が「T1」であるときにハイレベルとなり、受信信号RXのロー期間が「T0」であるときにローレベルとなる。すなわち、内部受信信号RXDは、受信信号RXをそのロー期間(T1またはT0)に応じて復号化した2値の論理信号となる。
The internal reception signal RXD is one of internal signals in the
上記したように、ロジック部110における復号化アルゴリズムは、受信信号RXの立下りエッジを基準として動作している。そのため、受信信号RXにノイズ(破線を参照)が重畳して立下りエッジが誤検出されると、ロー期間カウント値LCNTが本来の値からずれてしまう。こうなると、次周期以降における受信信号RXの論理判定タイミングも全てずれてしまうので、復号化アルゴリズムが破綻してしまう。
As described above, the decoding algorithm in the
図4は、ロジック部110における符号化アルゴリズム(マスタ)の一例を示すタイミングチャートであり、上から順に、外部クロック信号CLK、受信信号RX、クロックエッジ検出信号EDGE_CLK、バスエッジ検出信号EDGE_RX、クロック周期カウント値TCNT_CLK、バス周期カウント値TCNT_RX、第1内部送信信号TXD1、第2内部送信信号TXD0、及び、送信信号TXが描写されている。
FIG. 4 is a timing chart showing an example of an encoding algorithm (master) in the
外部クロック信号CLKは、周期Tを任意に設定するためのクロック信号であり、UART[universal asynchronous receiver transmitter]機能を用いてマスタ機器10に外部入力されている。ただし、外部クロック信号CLKの入力インタフェイスは、必ずしもUARTに限定されるものではない。外部クロック信号CLKの周波数f(=1/T)は、例えば、5〜20kHzの範囲で任意に設定することが可能である。一方、外部クロック信号CLKのデューティは、例えば50%に固定しておけばよい。
The external clock signal CLK is a clock signal for arbitrarily setting the cycle T, and is externally input to the
受信信号RXは、先にも述べたように、そのデータ値に応じてパルス幅(例えばロー期間)が可変制御されるパルス幅変調信号である。 As described above, the reception signal RX is a pulse width modulation signal whose pulse width (for example, the low period) is variably controlled according to the data value.
クロックエッジ検出信号EDGE_CLKは、ロジック部110における内部信号の一つである。外部クロック信号CLKの立下りエッジが検出されると、クロックエッジ検出信号EDGE_CLKにワンショットパルスが生成される。ただし、外部クロック信号CLKの立下りエッジが一度検出されると、以後、外部クロック信号CLKの論理判定タイミングが到来するまで、立下りエッジの再検出は行われない。
The clock edge detection signal EDGE_CLK is one of internal signals in the
バスエッジ検出信号EDGE_RXは、ロジック部110における内部信号の一つである。受信信号RXの立下りエッジが検出されると、バスエッジ検出信号EDGE_RXにワンショットパルスが生成される。ただし、受信信号RXの立下りエッジが一度検出されると、以後、受信信号RXの論理判定タイミングが到来するまで、立下りエッジの再検出は行われない。
The bus edge detection signal EDGE_RX is one of internal signals in the
クロック周期カウント値TCNT_CLKは、ロジック部110における内部パラメータの一つである。クロック周期カウント値TCNT_CLKは、外部クロック信号CLKの立下りエッジが検出された時点で0にリセットされ、次周期における外部クロック信号CLKの立下りエッジが検出されるまで1つずつインクリメントされていく。従って、ロジック部110は、リセット直前のクロック周期カウント値TCNT_CLKから外部クロック信号CLKの周期を認識することができる。
The clock cycle count value TCNT_CLK is one of internal parameters in the
バス周期カウント値TCNT_RXは、ロジック部110における内部パラメータの一つである。バス周期カウント値TCNT_RXは、受信信号RXの立下りエッジが検出された時点で0にリセットされ、次周期における受信信号RXの立下りエッジが検出されるまで1つずつインクリメントされていく。従って、ロジック部110は、リセット直前のバス周期カウント値TCNT_RXから受信信号RXの周期(延いてはバス信号BUSの周期)を認識することができる。
The bus cycle count value TCNT_RX is one of internal parameters in the
第1内部送信信号TXD1は、ロジック部110における内部信号の一つである。第1内部送信信号TXD1は、クロックエッジ検出信号EDGE_CLKのワンショットパルスをトリガとして、データ値「1」に相当するロー期間T1だけハイレベルに立ち上げられるパルス信号である。
The first internal transmission signal TXD1 is one of internal signals in the
第2内部送信信号TXD0は、ロジック部110における内部信号の一つである。第2内部送信信号TXD0は、バスエッジ検出信号EDGE_RXのワンショットパルスをトリガとして、データ値「0」に相当するロー期間T0だけローレベルに立ち下げられるパルス信号である。
The second internal transmission signal TXD0 is one of internal signals in the
送信信号TXは、第1内部送信信号TXD1と第2内部送信信号TXD0を用いて生成されるパルス信号である。より具体的に述べると、送信信号TXのデータ値が「1」であるときには、第1内部送信信号TXD1のハイ期間に合わせて、送信信号TXのロー期間が「T1」に設定される。一方、送信信号TXのデータ値が「0」であるときには、第2内部送信信号TXD0のロー期間に合わせて、送信信号TXのロー期間が「T0」に設定される。すなわち、送信信号TXは、そのデータ値に応じてパルス幅(例えばロー期間)が可変制御されたパルス幅変調信号となる。 The transmission signal TX is a pulse signal generated using the first internal transmission signal TXD1 and the second internal transmission signal TXD0. More specifically, when the data value of the transmission signal TX is “1”, the low period of the transmission signal TX is set to “T1” in accordance with the high period of the first internal transmission signal TXD1. On the other hand, when the data value of the transmission signal TX is “0”, the low period of the transmission signal TX is set to “T0” in accordance with the low period of the second internal transmission signal TXD0. That is, the transmission signal TX is a pulse width modulation signal whose pulse width (for example, low period) is variably controlled according to the data value.
なお、マスタ機器10は、データ非送信時でもデータ値「1」(ロー期間「T1」)の送信信号TXを周期的に出力し続け、データ値「0」の送信信号TXを出力するときにのみ、送信信号TXのロー期間を「T0」に延長するように動作する。このような構成とすることにより、スレーブ機器20では、周期的にパルス駆動されるバス信号BUSに同期して、復号化処理や符号化処理を行うことが可能となる。
The
上記したように、マスタ機器10のロジック部110における符号化アルゴリズムは、先の復号化アルゴリズムと同じく、受信信号RXの立下りエッジを基準として動作している。そのため、受信信号RXにノイズ(破線を参照)が重畳して立下りエッジが誤検出されると、全てのタイミングがずれるので、符号化アルゴリズムが破綻してしまう。
As described above, the encoding algorithm in the
図5は、ロジック部110における符号化アルゴリズム(スレーブ)の一例を示すタイミングチャートであり、上から順番に、受信信号RX、バスエッジ検出信号EDGE_RX、バス周期カウント値TCNT_RX、第2内部送信信号TXD0、及び、送信信号TXが描写されている。
FIG. 5 is a timing chart showing an example of an encoding algorithm (slave) in the
受信信号RXは、先にも述べたように、そのデータ値に応じてパルス幅(例えばロー期間)が可変制御されるパルス幅変調信号である。 As described above, the reception signal RX is a pulse width modulation signal whose pulse width (for example, the low period) is variably controlled according to the data value.
バスエッジ検出信号EDGE_RXは、ロジック部110における内部信号の一つである。受信信号RXの立下りエッジが検出されると、バスエッジ検出信号EDGE_RXにワンショットパルスが生成される。ただし、受信信号RXの立下りエッジが一度検出されると、以後、受信信号RXの論理判定タイミングが到来するまで、立下りエッジの再検出は行われない。
The bus edge detection signal EDGE_RX is one of internal signals in the
バス周期カウント値TCNT_RXは、ロジック部110における内部パラメータの一つである。バス周期カウント値TCNT_RXは、受信信号RXの立下りエッジが検出された時点で0にリセットされ、次周期における受信信号RXの立下りエッジが検出されるまで1つずつインクリメントされていく。従って、ロジック部110は、リセット直前のバス周期カウント値TCNT_RXから受信信号RXの周期(延いてはバス信号BUSの周期)を認識することができる。
The bus cycle count value TCNT_RX is one of internal parameters in the
第2内部送信信号TXD0は、ロジック部110における内部信号の一つである。第2内部送信信号TXD0は、バスエッジ検出信号EDGE_RXのワンショットパルスをトリガとして、データ値「0」に相当するロー期間T0だけローレベルに立ち下げられるパルス信号である。
The second internal transmission signal TXD0 is one of internal signals in the
送信信号TXは、第2内部送信信号TXD0を用いて生成されるパルス信号である。より具体的に述べると、送信信号TXのデータ値が「1」であるときには、一周期に亘って送信信号TXがハイレベルに固定される。一方、送信信号TXのデータ値が「0」であるときには、第2内部送信信号TXD0のロー期間に合わせて、送信信号TXのロー期間が「T0」に設定される。 The transmission signal TX is a pulse signal generated using the second internal transmission signal TXD0. More specifically, when the data value of the transmission signal TX is “1”, the transmission signal TX is fixed at a high level for one period. On the other hand, when the data value of the transmission signal TX is “0”, the low period of the transmission signal TX is set to “T0” in accordance with the low period of the second internal transmission signal TXD0.
このように、スレーブ機器20は、データ値「0」の送信信号TXを出力するときにのみ、送信信号TXをロー期間「T0」に亘ってローレベルに立ち下げるように動作する。先にも述べた通り、バス信号BUSの論理レベルとしてはローレベルが優先される。従って、マスタ機器10は、自身がデータ「0」を送信していないにも関わらず、バス信号BUSのロー期間が「T0」となっていることを受けて、スレーブ機器20がデータ「0」を送出していると認識することができる。
As described above, the
上記した通り、スレーブ機器20のロジック部110における符号化アルゴリズムは、先の復号化アルゴリズムと同じく、受信信号RXの立下りエッジを基準として動作している。そのため、受信信号RXにノイズ(破線を参照)が重畳して立下りエッジが誤検出されると、全てのタイミングがずれるので、符号化アルゴリズムが破綻してしまう。
As described above, the encoding algorithm in the
<信号遅延>
図6は、通信装置100で生じる信号遅延の一例を示すタイミングチャートであり、上から順番に、バス信号BUS、受信信号RX、送信信号TX、及び、ゲート信号SGが描写されている。
<Signal delay>
FIG. 6 is a timing chart showing an example of signal delay occurring in the
本図で示すように、通信装置100で生じる信号遅延としては、コンパレータ120やローパスフィルタ130で生じる受信遅延d1、ロジック部110で生じるロジック遅延d2、及び、ゲート信号生成部140で生じる送信遅延d3を挙げることができる。通信装置100を所定の通信規格に準拠させるためには、これらの総遅延dtotal(=d1+d2+d3)を規格値範囲内に収める必要がある。
As shown in this figure, the signal delay generated in the
受信遅延d1を削減するためには、コンパレータ120の駆動電流を大きくしたり、ローパスフィルタ130のカットオフ周波数を高めたりすることが考えられる。また、送信遅延d3を削減するためには、ゲート信号生成部140のスルーレートを上げることが考えられる。
In order to reduce the reception delay d1, it is conceivable to increase the drive current of the
上記対策のうち、コンパレータ120の駆動電流増大やゲート信号生成部140のスルーレート上昇については、さほどノイズ耐性に影響を及ぼさない。しかしながら、ローパスフィルタ130のカットオフ周波数を高めると、ノイズ耐性が低下してしまう。
Among the measures described above, an increase in the drive current of the
<EMSノイズ>
図7及び図8は、それぞれ、受信波形の一例を示すタイミングチャートであり、上から順に、バス信号BUSと受信信号RXが描写されている。なお、図7には、ノイズ振幅が比較的小さい場合(=バス信号BUSのハイレベルが12Vであるのに対して、ノイズ振幅が±8Vである場合)のシミュレーション結果を示している。一方、図8には、ノイズ振幅が比較的大きい場合(=バス信号BUSのハイレベルが12Vであるのに対して、ノイズ振幅が±30Vである場合)のシミュレーション結果を示している。
<EMS noise>
7 and 8 are timing charts showing examples of received waveforms, respectively, in which the bus signal BUS and the received signal RX are depicted in order from the top. FIG. 7 shows a simulation result when the noise amplitude is relatively small (= the high level of the bus signal BUS is 12V, whereas the noise amplitude is ± 8V). On the other hand, FIG. 8 shows a simulation result when the noise amplitude is relatively large (= the high level of the bus signal BUS is 12V, whereas the noise amplitude is ± 30V).
図7で示したように、ノイズ振幅が比較的小さい場合には、ローパスフィルタ130とコンパレータ120を用いることにより、バス信号BUSに重畳するノイズをほぼ除去することができる。
As shown in FIG. 7, when the noise amplitude is relatively small, the noise superimposed on the bus signal BUS can be substantially eliminated by using the low-
一方、図8で示したように、ノイズ振幅が比較的大きい場合には、ローパスフィルタ130とコンパレータ120を用いても、バス信号BUSに重畳するノイズを十分に除去することができない。ただし、バス信号BUSのローレベル期間に注目すると、ノイズ振幅が比較的大きい場合であっても、受信信号RXにノイズが重畳しにくいことが分かる。
On the other hand, as shown in FIG. 8, when the noise amplitude is relatively large, even if the low-
先にも説明した通り、受信信号RXにノイズが重畳すると、ロジック部110における復号化処理や符号化処理に支障を生じる。そのため、ロジック部110には、受信信号RXに重畳するノイズを除去するための手段として、デジタルフィルタが実装されている。
As described above, when noise is superimposed on the reception signal RX, the decoding process and the encoding process in the
<デジタルフィルタ>
図9は、ロジック部110に実装されるデジタルフィルタの一構成例を示すブロック図である。本構成例のデジタルフィルタ200は、FIRフィルタ部210と、ウィンドウフィルタ部220と、を含む。
<Digital filter>
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of a digital filter implemented in the
FIRフィルタ部210は、所定の発振周波数fosc(例えば10MHz)を持つ発振信号OSCに同期して動作し、入力パルス信号INの入力を受け付けて内部パルス信号FIROを出力する前段フィルタ部として機能する。入力パルス信号INとしては、先述の受信信号RXが入力される。なお、FIRフィルタ部210は、リセット信号RSTに応じて内部パルス信号FIROの論理レベルを初期化する機能も備えている。
The
ウィンドウフィルタ部220は、FIRフィルタ部210と共通の発振信号OSCに同期して動作し、入力パルス信号INと内部パルス信号FIRO双方の入力を受け付けて出力パルス信号OUTを出力する。ウィンドウフィルタ部220は、入力パルス信号監視部221と、出力パルス信号生成部222と、を含む。なお、ウィンドウフィルタ部220は、FIRフィルタ部210と共通のリセット信号RSCに応じて出力パルス信号OUTの論理レベルを初期化する機能も備えている。
The
入力パルス信号監視部221は、内部パルス信号FIROの論理切替タイミングに基づいて設定される入力パルス信号監視期間にのみ入力パルス信号INの論理切替タイミングを監視し、その監視結果を出力パルス信号生成部222に送出する。
The input pulse
出力パルス信号生成部222は、入力パルス信号INと内部パルス信号FIROそれぞれの論理切替タイミングを参照して出力パルス信号OUTの論理レベルを切り替える。具体的に述べると、出力パルス信号生成部222は、出力パルス信号OUTをハイレベルからローレベルに立ち下げるときに入力パルス信号INの論理切替タイミング(=入力パルス信号監視部221の監視結果)を参照し、出力パルス信号OUTをローレベルからハイレベルに立ち上げるときに内部パルス信号FIROの論理切替タイミングを参照する。
The output
なお、本図においては、説明の便宜上、FIRフィルタ部210とウィンドウフィルタ部220が各々独立の回路ブロックとしてハードウェア的に実装されているかのように描写されているが、FIRフィルタ部210とウィンドウフィルタ部220は、ロジック部110でのデジタル処理によってソフトウェア的に実装してもよい。
In this drawing, for convenience of explanation, the
上記したように、ロジック部110は、受信信号RXを入力パルス信号INとして受け付けるデジタルフィルタ200を実装しており、デジタルフィルタ200から出力される出力パルス信号OUTのパルスエッジを基準として、受信信号RXの復号化処理や送信信号TXの符号化処理を行う構成とされている。
As described above, the
このような構成を採用することにより、所望の通信規格に準拠しつつ、受信信号RXに重畳するノイズを適切に除去することができる。従って、ロジック部110における受信信号RXの復号化処理や送信信号TXの符号化処理に支障を生じにくくなり、延いては、通信装置100のノイズ耐性を向上することが可能となる。
By adopting such a configuration, it is possible to appropriately remove noise superimposed on the reception signal RX while complying with a desired communication standard. Therefore, it becomes difficult to cause a problem in the decoding process of the reception signal RX and the encoding process of the transmission signal TX in the
以下では、FIRフィルタ部210とウィンドウフィルタ部220をそれぞれ単独で用いるのではなく、両者を併用していることの技術的意義について詳細に説明する。
In the following, the technical significance of using both the
<FIRフィルタ部>
図10は、FIRフィルタ部210の一構成例を示すブロック図である。本構成例のFIRフィルタ部210は、m段(例えば16段)のシフトレジスタを形成するDフリップフロップ211(1)〜211(m)と、平均値算出部212と、閾値演算部213と、Dフリップフロップ214と、を含む。
<FIR filter section>
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration example of the
Dフリップフロップ211(1)は、発振信号OSCに同期して、データ端(D)に入力される入力パルス信号INを取り込み、出力端(Q)からラッチ出力を行う。Dフリップフロップ211(k)(ただし、k=2、3、…、m−1、m)は、発振信号OSCに同期して、データ端(D)に入力されるDフリップフロップ211(k−1)の出力を取り込み、出力端(Q)からラッチ出力を行う。なお、Dフリップフロップ211(1)〜211(m)は、いずれも、リセット信号RSTに応じてラッチ出力を初期化する機能を備えている。 The D flip-flop 211 (1) takes in the input pulse signal IN input to the data terminal (D) in synchronization with the oscillation signal OSC, and performs latch output from the output terminal (Q). The D flip-flop 211 (k) (where k = 2, 3,..., M−1, m) is synchronized with the oscillation signal OSC and is input to the data end (D). The output of 1) is taken in and latch output is performed from the output terminal (Q). Note that each of the D flip-flops 211 (1) to 211 (m) has a function of initializing the latch output in accordance with the reset signal RST.
平均値算出部212は、発振信号OSCに同期して、Dフリップフロップ211(1)〜211(m)の各ラッチ出力を取り込み、それらの平均値S1を算出する。例えば、単純平均値を算出する場合、合計m段のラッチ出力のうち、n段のラッチ出力がハイレベルであれば、平均値S1の算出結果は「n/m」となる。なお、平均値算出部212は、リセット信号RSTに応じて平均値S1の算出結果を初期化する機能を備えている。
The average
閾値演算部213は、平均値S1と閾値THとを比較して比較信号S2を生成する。例えば、S1≧THであればS2=Hとなり、S1<THであればS2=Lとなる。
The threshold
Dフリップフロップ214は、発振信号OSCに同期して、データ端(D)に入力される比較信号S2を取り込み、出力端(Q)から内部パルス信号FIROとしてラッチ出力する。なお、Dフリップフロップ214は、リセット信号RSTに応じて内部パルス信号FIROを初期化する機能を備えている。
The D flip-
Dフリップフロップ211(1)〜211(m)から成るシフトレジスタの段数mや、閾値演算部213における閾値THについては、先出のコンパレータ120やローパスフィルタ130(いずれも図2を参照)の特性に基づいて適宜設定すればよい。ただし、閾値THを中心値(=1/2)からずらして設定した場合には、入力パルス信号INのデューティと内部パルス信号FIROのデューティとの間に差が生じるので、その点には留意が必要である。また、段数mや閾値THの調整を行っても十分なフィルタ特性が得られない場合、平均値算出部212では、重み付け平均値を算出するようにしてもよい。
Regarding the number m of shift registers composed of D flip-flops 211 (1) to 211 (m) and the threshold value TH in the threshold
図11は、FIRフィルタ部210でのノイズ除去効果を示すタイミングチャートであり、上から順に、バス信号BUS、ノイズ信号NOISE(=ノイズが重畳したバス信号BUSに相当)、入力パルス信号IN(=受信信号RX)、及び、内部パルス信号FIROが描写されている。なお、ここでは、シフトレジスタ段数mを16とし、ノイズ周波数を1MHzとし、発振信号OSCの周波数foscを20MHzとした場合のシミュレーション結果を示している。
FIG. 11 is a timing chart showing the noise removal effect in the
本図で示したように、シフトレジスタ段数mを16とした場合には、発振信号OSCの周波数foscを20MHzまで高めても、ノイズをほぼ除去することができている。ただし、肝心のパルスエッジ近傍ではノイズを除去し切れていない。この事実を鑑みると、ロジック部110に実装するデジタルフィルタ200として、FIRフィルタ部210を単独で用いることについては、少し心許ないシミュレーション結果であると言える。
As shown in this figure, when the number of shift register stages m is 16, even if the frequency fosc of the oscillation signal OSC is increased to 20 MHz, noise can be substantially removed. However, noise is not completely removed in the vicinity of the essential pulse edge. In view of this fact, it can be said that the use of the
また、FIRフィルタ部210では、その回路構成上、少なからずフィルタ遅延が生じることから、内部パルス信号FIROのパルスエッジがバス信号BUSのパルスエッジに対して遅れてしまう。そのため、デジタルフィルタ200として、FIRフィルタ部210を単独で用いた場合には、通信装置100を所定の通信規格に準拠させることができなくなるおそれがある。
Further, in the
<ウィンドウフィルタ部>
図12は、ウィンドウフィルタ部220の一動作例を示すタイミングチャートであり、上から順番に、バス信号BUS(ノイズの重畳は省略)、入力パルス信号IN(=受信信号RX)、内部パルス信号FIRO、及び、出力パルス信号OUTが描写されている。
<Window filter part>
FIG. 12 is a timing chart showing an operation example of the
一般的なウィンドウフィルタでは、所定のタイミングで検出窓を開き、その検出窓が開いている間に検出対象信号のパルスエッジを検出する。しかしながら、検出窓を開くタイミングが固定されていた場合には、発振信号OSCの周波数ばらつきや外部クロック信号CLKの周波数設定に依存してノイズ耐性に変動を生じるおそれがある。そのため、検出窓を開くタイミングは、適宜可変制御してやることが望ましい。 In a general window filter, a detection window is opened at a predetermined timing, and a pulse edge of a detection target signal is detected while the detection window is open. However, when the timing for opening the detection window is fixed, there is a possibility that the noise tolerance varies depending on the frequency variation of the oscillation signal OSC and the frequency setting of the external clock signal CLK. Therefore, it is desirable that the timing for opening the detection window is appropriately variably controlled.
また、先にも述べたように、ロジック部110における復号化アルゴリズムや符号化アルゴリズムは、受信信号RXの立下りエッジを基準として動作している。そのため、ウィンドウフィルタ部220には、受信信号RXの立下りエッジをできるだけ正確かつ迅速に検出することが求められている。
Further, as described above, the decoding algorithm and the encoding algorithm in the
そこで、本構成例のウィンドウフィルタ部220には、検出窓を開くべきタイミングを事前に予測しておき、常に適切なタイミングで入力パルス信号INのパルスエッジを検出する機能を備えた入力パルス信号監視部221が設けられている。
In view of this, the
入力パルス信号監視部221は、前周期における内部パルス信号FIROの論理切替タイミングに基づいて現周期における入力パルス信号監視期間(先述の検出窓に相当、図中のハッチング領域を参照)を設定する。
The input pulse
本図に即して具体的に述べると、まず、入力パルス信号監視部221は、内部パルス信号FIROのパルスエッジに基づいて、i番目の周期の長さ(以下では、説明の便宜上、周期T(i)と呼ぶ)を算出する。
More specifically, the input pulse
次に、入力パルス信号監視部221は、先に算出しておいた周期T(i)に基づいて、(i+1)番目の周期における入力パルス信号監視期間の開始タイミング(=T(i)−α×Tosc、ただし、Tosc=1/fosc)を決定する。
Next, the input pulse
例えば、上記のパラメータαとして、FIRフィルタ部210のシフトレジスタ段数mを設定することにより、(i+1)番目の周期では、内部パルス信号FIROがローレベルに立ち下がった後、周期T(i)からFIRフィルタ部210の最大遅延時間(=m×Tosc)を差し引いた時間(=T(i)−m×Tosc)が経過したタイミングで、入力パルス信号INのパルスエッジ監視が開始されることになる。
For example, by setting the shift register stage number m of the
なお、上記のパラメータαを設定する際には、FIRフィルタ部210で生じるフィルタ遅延時間だけでなく、周期T(i)の検出ばらつき(±1%程度)を考慮してもよい。
In setting the parameter α, not only the filter delay time generated in the
また、入力パルス信号監視期間の幅W(i+1)についても、周期T(i)に基づいて適宜設定すればよい(例えば、W(i+1)=β×T(i))。 Further, the width W (i + 1) of the input pulse signal monitoring period may be appropriately set based on the cycle T (i) (for example, W (i + 1) = β × T (i)).
その後、入力パルス信号監視部221は、入力パルス信号監視期間が開始されてから、入力パルス信号INに現れる最先の立下りエッジを真とし、その検出結果を出力パルス信号生成部222に送出する。
Thereafter, after the input pulse signal monitoring period is started, the input pulse
出力パルス信号生成部222は、入力パルス信号INと内部パルス信号FIROそれぞれの論理切替タイミングを参照して出力パルス信号OUTの論理レベルを切り替える。
The output
具体的に述べると、出力パルス信号生成部222は、出力パルス信号OUTをハイレベルからローレベルに立ち下げるときには、入力パルス信号監視部221の監視結果(=入力パルス信号INの立下りエッジ)を参照し、出力パルス信号OUTをローレベルからハイレベルに立ち上げるときには、内部パルス信号FIROの立上りエッジを参照する。
Specifically, when the output pulse
すなわち、入力パルス信号IN(=受信信号RX)の立下りエッジについては、通信規格の要求に応えるべく、できるだけ迅速かつ正確に検出しなければならない。そこで、ウィンドウフィルタ部220では、ノイズは多いが遅延の小さい入力パルス信号INを監視対象とし、遅延は大きいがノイズの少ない内部パルス信号FIROに基づいて設定された入力パルス信号監視期間内に存在する立下りエッジを取り込む構成が採用されている。
That is, the falling edge of the input pulse signal IN (= received signal RX) must be detected as quickly and accurately as possible in order to meet the requirements of the communication standard. Therefore, the
一方、入力パルス信号IN(=受信信号RX)の立上りエッジについては、立下りエッジほどシビアな制約が課されていない。そこで、ウィンドウフィルタ部220では、ノイズがほぼ除去されている内部パルス信号FIROの立上りエッジを直接的に取り込む構成が採用されている。
On the other hand, the rising edge of the input pulse signal IN (= received signal RX) is not imposed as severe as the falling edge. Therefore, the
ただし、立下りエッジと立上りエッジの検出手法が異なることに起因して、入力パルス信号INのデューティと出力パルス信号OUTのデューティとの間に差が生じるので、その点には留意が必要である。 However, a difference occurs between the duty of the input pulse signal IN and the duty of the output pulse signal OUT due to the different detection methods of the falling edge and the rising edge, and attention must be paid to this point. .
なお、出力パルス信号生成部222では、出力パルス信号OUTの立下りエッジ及び立上りエッジの確定後、仕様を満たさない逆エッジがいずれも無効とされる。
In the output pulse
<復号化アルゴリズム(一変形例)>
図13は、ロジック部110における復号化アルゴリズムの一変形例を示すタイミングチャートであり、上から順に、受信信号RX、ロー期間カウント値LCNT、及び、内部受信信号RXDが描写されている。
<Decryption algorithm (variation)>
FIG. 13 is a timing chart showing a modified example of the decoding algorithm in the
受信信号RXは、先にも述べたように、そのデータ値に応じてパルス幅(例えばロー期間)が可変制御されるパルス幅変調信号である。本図の例に即して述べると、受信信号RXのデータ値が「1」であるときには、受信信号RXのロー期間が「T1」に設定されている。一方、受信信号RXのデータ値が「0」であるときには、受信信号RXのロー期間が「T0」に設定されている(ただしT1<T0)。 As described above, the reception signal RX is a pulse width modulation signal whose pulse width (for example, the low period) is variably controlled according to the data value. Describing according to the example of this figure, when the data value of the reception signal RX is “1”, the low period of the reception signal RX is set to “T1”. On the other hand, when the data value of the reception signal RX is “0”, the low period of the reception signal RX is set to “T0” (where T1 <T0).
ロー期間カウント値LCNTは、ロジック部110における内部パラメータの一つであり、受信信号RXの立下りエッジが検出された時点で0にリセットされ、以後、受信信号RXのロー期間に亘って1つずつインクリメントされていく。
The low period count value LCNT is one of the internal parameters in the
内部受信信号RXDは、ロジック部110における内部信号の一つであり、受信信号RXのロー期間が「T1」であるときにハイレベルとなり、受信信号RXのロー期間が「T0」であるときにローレベルとなる。
The internal reception signal RXD is one of internal signals in the
なお、先出の図3では、受信信号RXの立下りエッジが検出された後、所定の論理判定タイミングで受信信号RXをラッチすることにより、内部受信信号RXDの論理レベルが確定されていた。ただし、上記の論理判定タイミングが設定される受信信号RXのハイレベル期間には、ノイズが重畳しやすいとの知見がある(先出の図8を参照)。そのため、内部受信信号RXDの論理レベルを誤判定してしまう懸念が大きい。 In FIG. 3, the logical level of the internal reception signal RXD is determined by latching the reception signal RX at a predetermined logic determination timing after the falling edge of the reception signal RX is detected. However, it is known that noise is likely to be superimposed during the high level period of the reception signal RX in which the logic determination timing is set (see FIG. 8 above). For this reason, there is a great concern that the logical level of the internal reception signal RXD is erroneously determined.
そこで、本変形例の復号化アルゴリズムでは、図中の破線で示した論理判定タイミング(例えば(15/16)×T)で、ロー期間カウント値LNCT(=ロー期間の長さ)と所定の閾値LCNTthとの比較判定を行う構成が採用されている。なお、閾値LCNTthとしては、データ値「1」に相当する直近のロー期間「T1」を記憶しておき、その記憶値に所定のオフセット値を足し合わせて算出すればよい。 Therefore, in the decoding algorithm of this modification, the low period count value LNCT (= the length of the low period) and a predetermined threshold at the logic determination timing (for example, (15/16) × T) indicated by the broken line in the figure. A configuration for performing comparison determination with LCNTth is employed. The threshold LCNTth may be calculated by storing the latest low period “T1” corresponding to the data value “1” and adding a predetermined offset value to the stored value.
本図の例に即して述べると、上記の論理判定タイミングにおいて、LCNT≦LCNTthであれば内部受信信号RXDがハイレベルとされ、LCNT>LCNTthであれば内部受信信号RXDがローレベルとされる。 Referring to the example of this figure, at the above logic determination timing, if LCNT ≦ LCNTth, the internal reception signal RXD is set to the high level, and if LCNT> LCNTth, the internal reception signal RXD is set to the low level. .
先にも述べたように、受信信号RXのローレベル期間には、ノイズが重畳しにくいとの知見がある(先出の図7や図8を参照)。従って、ロー期間カウント値LCNTと閾値LCNTthとの比較結果に基づいて内部受信信号RXDの論理レベルを確定する構成であれば、受信信号RXの復号精度を高めることができると考えられる。 As described above, it is known that noise is difficult to be superimposed during the low level period of the reception signal RX (see FIGS. 7 and 8 above). Therefore, it is considered that the decoding accuracy of the reception signal RX can be improved if the logic level of the internal reception signal RXD is determined based on the comparison result between the low period count value LCNT and the threshold value LCNTth.
<車両への適用>
図14は、車両Xの一構成例を示す外観図である。本構成例の車両Xは、バッテリから電力供給を受けて動作する種々の電子機器X11〜X18を搭載している。なお、電子機器X11〜X18の搭載位置については、図示の便宜上、実際とは異なる場合がある。
<Application to vehicles>
FIG. 14 is an external view showing a configuration example of the vehicle X. The vehicle X of this configuration example includes various electronic devices X11 to X18 that operate by receiving power supply from a battery. In addition, about the mounting position of the electronic devices X11-X18, it may differ from the actual for convenience of illustration.
電子機器X11は、エンジンに関連する制御(インジェクション制御、電子スロットル制御、アイドリング制御、酸素センサヒータ制御、及び、オートクルーズ制御など)を行うエンジンコントロールユニットである。 The electronic device X11 is an engine control unit that performs control related to the engine (injection control, electronic throttle control, idling control, oxygen sensor heater control, auto cruise control, and the like).
電子機器X12は、HID[high intensity discharged lamp]やDRL[daytime running lamp]などの点消灯制御を行うランプコントロールユニットである。 The electronic device X12 is a lamp control unit that performs on / off control such as HID [high intensity discharged lamp] and DRL [daytime running lamp].
電子機器X13は、トランスミッションに関連する制御を行うトランスミッションコントロールユニットである。 The electronic device X13 is a transmission control unit that performs control related to the transmission.
電子機器X14は、車両Xの運動に関連する制御(ABS[anti-lock brake system]制御、EPS[electric power steering]制御、電子サスペンション制御など)を行うボディコントロールユニットである。 The electronic device X14 is a body control unit that performs control (ABS [anti-lock brake system] control, EPS [electric power steering] control, electronic suspension control, etc.) related to the motion of the vehicle X.
電子機器X15は、ドアロックや防犯アラームなどの駆動制御を行うセキュリティコントロールユニットである。 The electronic device X15 is a security control unit that performs drive control such as a door lock and a security alarm.
電子機器X16は、ワイパー、電動ドアミラー、パワーウィンドウ、ダンパー(ショックアブソーバー)、電動サンルーフ、及び、電動シートなど、標準装備品やメーカーオプション品として、工場出荷段階で車両Xに組み込まれている電子機器である。 The electronic device X16 is an electronic device that is built into the vehicle X at the factory shipment stage as a standard equipment item or manufacturer's option product, such as a wiper, an electric door mirror, a power window, a damper (shock absorber), an electric sunroof, and an electric seat. It is.
電子機器X17は、車載A/V[audio/visual]機器、カーナビゲーションシステム、及び、ETC[electronic toll collection system]など、ユーザオプション品として任意で車両Xに装着される電子機器である。 The electronic device X17 is an electronic device that is optionally mounted on the vehicle X as a user option product such as an in-vehicle A / V [audio / visual] device, a car navigation system, and an ETC [electronic toll collection system].
電子機器X18は、車載ブロア、オイルポンプ、ウォーターポンプ、バッテリ冷却ファンなど、高耐圧系モータを備えた電子機器である。 The electronic device X18 is an electronic device that includes a high-voltage motor such as an in-vehicle blower, an oil pump, a water pump, and a battery cooling fan.
なお、先述の車載通信システム1は、電子機器X11〜X18相互間の通信手段として車両Xに組み込むことが可能である。
The above-described in-
<その他の変形例>
なお、上記の実施形態では、車載通信システムのEMSノイズ対策を例に挙げて詳細な説明を行ったが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、その他の用途に供される通信システム全般の耐ノイズ性能(延いては通信精度)を向上させるために広く適用することが可能である。
<Other variations>
In the above embodiment, the detailed explanation has been given by taking the EMS noise countermeasure of the in-vehicle communication system as an example. However, the application target of the present invention is not limited to this, and is used for other purposes. The present invention can be widely applied to improve noise resistance performance (and hence communication accuracy) of the entire communication system.
また、上記の実施形態では、バス信号BUSのローレベル期間中にノイズが重畳しにくい受信信号RX(図7及び図8を参照)を取り扱う構成を挙げて説明を行ったが、フィルタの乗数などを適宜調整することにより、ローレベル期間中のノイズ耐性がさほど高くない入力信号についても対応することが可能である。 In the above embodiment, the description has been given of the configuration that handles the reception signal RX (see FIG. 7 and FIG. 8) in which noise is difficult to be superimposed during the low level period of the bus signal BUS. By appropriately adjusting, it is possible to cope with an input signal whose noise tolerance during the low level period is not so high.
また、上記の実施形態では、入力パルス信号INに重畳するノイズを大まかに除去する前段フィルタ部として、FIRフィルタ部210を用いる構成を例示したが、これに代えて、他方式の前段フィルタ部(IIR[infinite impulse response]フィルタ部など)を適用しても構わない。
In the above embodiment, the configuration using the
このように、本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。 As described above, various technical features disclosed in the present specification can be variously modified within the scope of the technical creation in addition to the above-described embodiment. That is, the above-described embodiment is an example in all respects and should not be considered as limiting, and the technical scope of the present invention is not the description of the above-described embodiment, but the claims. It should be understood that all modifications that come within the meaning and range of equivalents of the claims are included.
本発明は、例えば、車両に搭載される車載通信システムに適用することが可能である。 The present invention can be applied to, for example, an in-vehicle communication system mounted on a vehicle.
1 車載通信システム
10 マスタ機器(電子機器)
20 スレーブ機器(電子機器)
30 バス
100 通信装置
110 ロジック部
120 コンパレータ
130 ローパスフィルタ
140 ゲート信号生成部
150 出力トランジスタ
200 デジタルフィルタ
210 FIRフィルタ部(前段フィルタ部)
211(1)〜211(m) Dフリップフロップ
212 平均値算出部
213 閾値演算部
214 Dフリップフロップ
220 ウィンドウフィルタ部
221 入力パルス信号監視部
222 出力パルス信号生成部
X 車両
X11〜X18 電子機器
1 In-
20 Slave equipment (electronic equipment)
30
211 (1) to 211 (m) D flip-
Claims (11)
前記入力パルス信号と前記内部パルス信号の入力を受け付けて出力パルス信号を出力するウィンドウフィルタ部と、
を有することを特徴とするデジタルフィルタ。 A pre-filter unit for receiving an input pulse signal and outputting an internal pulse signal;
A window filter unit that receives an input of the input pulse signal and the internal pulse signal and outputs an output pulse signal;
A digital filter characterized by comprising:
前記内部パルス信号の論理切替タイミングに基づいて設定される入力パルス信号監視期間にのみ前記入力パルス信号の論理切替タイミングを監視する入力パルス信号監視部と、
前記入力パルス信号と前記内部パルス信号それぞれの論理切替タイミングを参照して前記出力パルス信号の論理レベルを切り替える出力パルス信号生成部と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載のデジタルフィルタ。 The window filter unit includes:
An input pulse signal monitoring unit that monitors the logic switching timing of the input pulse signal only during an input pulse signal monitoring period set based on the logic switching timing of the internal pulse signal;
An output pulse signal generator that switches the logic level of the output pulse signal with reference to the logic switching timing of each of the input pulse signal and the internal pulse signal;
The digital filter according to claim 1, comprising:
前記コンパレータ入力信号を閾値と比較して受信信号を出力するコンパレータと、
送信信号の入力を受け付けてゲート信号を出力するゲート信号生成部と、
前記ゲート信号に応じて前記バス信号を駆動する出力トランジスタと、
前記受信信号の復号化処理や前記送信信号の符号化処理を行うロジック部と、
を有し、
前記ロジック部は、前記受信信号を前記入力パルス信号として受け付ける請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載のデジタルフィルタを実装しており、前記デジタルフィルタから出力される前記出力パルス信号のパルスエッジを基準として前記受信信号の復号化処理や前記送信信号の符号化処理を行うことを特徴とする通信装置。 A low-pass filter that accepts a bus signal input and outputs a comparator input signal;
A comparator that compares the comparator input signal with a threshold value and outputs a received signal;
A gate signal generator for receiving a transmission signal and outputting a gate signal;
An output transistor for driving the bus signal in response to the gate signal;
A logic unit that performs decoding processing of the received signal and encoding processing of the transmission signal;
Have
The logic unit is mounted with the digital filter according to any one of claims 1 to 6 that receives the received signal as the input pulse signal, and the logic unit outputs the output pulse signal output from the digital filter. A communication apparatus that performs decoding processing of the received signal and encoding processing of the transmission signal on the basis of a pulse edge.
前記電子機器に接続されて前記バス信号の伝送経路となるバスと、
を有することを特徴とする通信システム。 An electronic device according to claim 8,
A bus connected to the electronic device and serving as a transmission path for the bus signal;
A communication system comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015116777A JP6618714B2 (en) | 2015-06-09 | 2015-06-09 | Digital filter, communication device, electronic device, communication system, vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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2015
- 2015-06-09 JP JP2015116777A patent/JP6618714B2/en active Active
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