JP2017147866A - 通信回路の保護回路 - Google Patents

Abstract

【課題】１つの素子が短絡故障しても通信を継続させることが可能な、通信回路の保護回路を提供する。
【解決手段】差動伝送方式により他の装置と通信する通信装置としてのＥＣＵ１において、トランシーバ６を過電圧から保護するための保護回路７は、３つの素子として、バリスタ２１〜２３を備える。第１バリスタ２１の一方の端子は、第１通信線１１に接続され、第２バリスタ２２の一方の端子は、第２通信線１２に接続されている。そして、第１バリスタ２１の他方の端子と、第２バリスタ２２の他方の端子と、第３バリスタ２３の一方の端子とが、共通接続されている。更に、第３バリスタの他方の端子は、グランドラインに接続されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信回路を過大な電圧から保護するための保護回路に関する。

車載ネットワークとして、複数のノードが差動伝送方式により通信するものがある。差動伝送方式は、２本の通信線の電位差によって信号を伝送する方式である。そして、例えば特許文献１には、差動伝送方式のノードにおいて、２本の通信線に接続された通信回路を各通信線から入力される過電圧から保護するための、過電圧保護回路を設けることが記載されている。尚、ここで言う過電圧とは、通信回路の破壊や性能劣化を招くような過大な電圧のことである。

特許文献１に記載の過電圧保護回路は、カソード同士が接続された２つ１組のツェナーダイオードを２組備え、各通信線とグランドラインとの間に、その２つ１組のツェナーダイオードをそれぞれ接続したものである。

ここで、２つ１組のツェナーダイオードのうち、グランドラインにアノードが接続された方のツェナーダイオードを、グランド側ツェナーダイオードといい、通信線にカソードが接続された方のツェナーダイオードを、線側ツェナーダイオードという。そして、グランド側ツェナーダイオードのツェナー電圧を、Ｖｚｇとし、線側ツェナーダイオードの順方向電圧を、Ｖｆｓとする。

上記過電圧保護回路では、２本の通信線のうち、例えば一方の通信線の電圧がサージや静電気等により「Ｖｚｇ＋Ｖｆｓ」以上になったとすると、その一方の通信線からグランドラインへ、その一方の通信線に接続された１組のツェナーダイオードを介して電流が流れる。このため、その一方の通信線から通信回路に過電圧が入力されてしまうことが、防止される。他方の通信線についても同様である。

特開２０１４−１０４９３７号公報

上記従来の過電圧保護回路では、２つ１組のツェナーダイオードのうち、グランド側ツェナーダイオードが短絡故障すると、その短絡故障したグランド側ツェナーダイオードに対応する方の通信線がグランドラインにショートした状態になってしまう。よって、正常な通信が不能になるという問題が生じる。また例えば、２つ１組のツェナーダイオードに代えて、１つのバリスタを用いることも考えられるが、そのバリスタが短絡故障した場合にも、同様の問題が生じる。

そこで、本発明は、１つの素子が短絡故障しても通信を継続させることが可能な、通信回路の保護回路を提供すること、を目的としている。

本発明の通信装置の保護回路（７，９）は、２本の通信線（１１，１２）の電位差によって信号を伝送する差動伝送方式により、他の装置と通信する通信装置（１，１０）に備えられる。この保護回路は、２本の通信線に接続された通信回路（６）を各通信線から入
力される過大な電圧から保護するための回路であり、第１素子（２１）と、第２素子（２２）と、第３素子（２３，４３）との、３つの素子を備える。

３つの素子は、２つの端子を有すると共に、その２つの端子間に所定電圧が印加された場合に該２つの端子間に電流を流し始める素子である。そして、３つの素子のうち、第１素子の一方の端子が、２本の通信線のうちの一方である第１通信線（１１）に接続され、第２素子の一方の端子が、２本の通信線のうちの他方である第２通信線（１２）に接続されている。更に、第１素子の他方の端子と、第２素子の他方の端子と、第３素子の一方の端子とが、共通接続されており、第３素子の他方の端子が、グランドラインに接続されている。

ここで、第１素子の上記所定電圧をＶ１とし、第２素子の上記所定電圧をＶ２とし、第３素子の上記所定電圧をＶ３とする。
本発明の保護回路では、第１通信線の電圧がサージや静電気等により「Ｖ１＋Ｖ３」以上になったとすると、その第１通信線からグランドラインへ、第１素子及び第３素子を介して電流が流れる。このため、第１通信線から通信回路に、「Ｖ１＋Ｖ３」を超える過大な電圧が入力されてしまうことが、防止される。同様に、第２通信線の電圧がサージや静電気等により「Ｖ２＋Ｖ３」以上になったとすると、その第２通信線からグランドラインへ、第２素子及び第３素子を介して電流が流れる。このため、第２通信線から通信回路に、「Ｖ２＋Ｖ３」を超える過大な電圧が入力されてしまうことが、防止される。

そして、３つの素子のうち、何れか１つが短絡故障したとしても、各通信線とグランドラインとの間には、所定電圧が印加されないと電流を流さない正常な他の素子が１つ以上存在することとなる。このため、２本の通信線の何れも、グランドラインにショートした状態にはならない。よって、１つの素子が短絡故障しても通信を継続させることが可能となり、延いては、通信ネットワークの信頼性を向上させることができる。

なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

第１実施形態の通信装置の構成を表す構成図である。 第２実施形態の通信装置の構成を表す構成図である。

以下、図面を参照しながら、発明を実施するための形態を説明する。
［第１実施形態］
〈構成〉
図１に示す第１実施形態のＥＣＵ１は、車載通信ネットワークにおける通信装置（すなわち、ノード）であり、ＣＡＮプロトコルに則って他のＥＣＵ３と通信する。通信相手のＥＣＵ３は、１つ以上であり、図１では１つだけ図示している。なお、ＥＣＵは、「Electronic Control Unit」の略であり、すなわち電子制御装置の略である。ＣＡＮは、「Controller Area Network」の略である。また、ＣＡＮは、登録商標である。

図１に示すように、ＥＣＵ１は、当該ＥＣＵ１の動作を司る制御部としてのマイクロコンピュータ（以下、マイコン）５と、通信回路としてのトランシーバ６と、を備える。
ＣＡＮでは、各ノードが差動伝送方式によって通信するため、通信バスは、２本の通信線１１，１２を有した差動伝送路である。

通信線１１は、いわゆる「ＣＡＮ−Ｈ」の通信線であり、通信線１２は、いわゆる「ＣＡＮ−Ｌ」の通信線である。以下では、通信線１１を第１通信線１１とし、通信線１２を第２通信線１２とする。

トランシーバ６は、通信線１１，１２に接続されている。そして、トランシーバ６は、通信線１１，１２の電位差を受信データに変換し、その受信データをマイコン５に出力する。また、トランシーバ６は、マイコン５から入力される送信データに応じて、通信線１１，１２の電位差を変化させることにより、その送信データを通信線１１，１２に送出する。

更に、ＥＣＵ１には、トランシーバ６を通信線１１，１２から入力される過電圧から保護するための保護回路７が備えられている。前述したように、過電圧とは、トランシーバ６の破壊や性能劣化を招くような過大な電圧のことである。

保護回路７は、３つのバリスタ２１〜２３を備える。バリスタ２１〜２３は、２つの端子を有する素子であり、その２つの端子間に所定のバリスタ電圧が印加された場合に、その２つの端子間に電流を流し始める。以下では、バリスタ２１を第１バリスタ２１とし、バリスタ２２を第２バリスタ２２とし、バリスタ２３を第３バリスタ２３とする。

保護回路７では、第１バリスタ２１の一方の端子が、第１通信線１１に接続され、第２バリスタの一方の端子が、第２通信線１２に接続されている。そして、第１バリスタ２１の他方の端子と、第２バリスタ２２の他方の端子と、第３バリスタ２３の一方の端子とが、共通接続されている。更に、第３バリスタ２３の他方の端子が、ＥＣＵ１におけるグランドラインに接続されている。

具体的には、ＥＣＵ１では、第１通信線１１が、ＥＣＵ１の端子３１に接続され、第２通信線１２が、ＥＣＵ１の端子３２に接続される。そして、トランシーバ６は、端子３１，３２の各々と、ＥＣＵ１内の各信号線Ｌ１，Ｌ２を介して接続されることにより、各通信線１１，１２に接続されている。このため、第１バリスタ２１は信号線Ｌ１に接続されることで、第１通信線１１に接続され、同様に、第２バリスタ２２は、信号線Ｌ２に接続されることで、第２通信線１２に接続されている。

一方、ＥＣＵ１は、車両のバッテリ４のプラス端子に接続される電源端子３３と、バッテリ４のマイナス端子に接続されるグランド端子３４と、を備える。そして、電源端子３３は、ＥＣＵ１における電源ラインに接続され、グランド端子３４は、ＥＣＵ１におけるグランドラインに接続されている。このため、ＥＣＵ１の内部には、バッテリ４から、電源端子３３及びグランド端子３４を介して電源電圧ＶＤが供給される。つまり、ＥＣＵ１の電源電圧ＶＤは、バッテリ４の電圧である。そして、ＥＣＵ１では、電源回路８が、電源電圧ＶＤからマイコン５やトランシーバ６を動作させるための一定の動作用電圧を生成する。

〈保護回路の作用〉
第１バリスタ２１のバリスタ電圧をＶｂ１とし、第２バリスタ２２のバリスタ電圧をＶｂ２とし、第３バリスタ２３のバリスタ電圧をＶｂ３とする。

保護回路７では、第１通信線１１の電圧がサージや静電気等により「Ｖｂ１＋Ｖｂ３」以上になったとすると、第１通信線１１からグランドラインへ、第１バリスタ２１及び第３バリスタ２３を介して電流が流れる。このため、第１通信線１１からトランシーバ６に、「Ｖｂ１＋Ｖｂ３」を超える過大な電圧が入力されてしまうことが、防止される。

同様に、第２通信線１２の電圧がサージや静電気等により「Ｖｂ２＋Ｖｂ３」以上になったとすると、第２通信線１２からグランドラインへ、第２バリスタ２２及び第３バリスタ２３を介して電流が流れる。このため、第２通信線１２からトランシーバ６に、「Ｖｂ２＋Ｖｂ３」を超える過大な電圧が入力されてしまうことが、防止される。

〈バリスタの選定条件〉
バリスタ２１〜２３としては、下記の条件ａ〜ｃを満たすものを選定している。
《条件ａ》トランシーバ６の第１通信線１１に対する耐電圧を、Ｖｗ１とし、トランシーバ６の第２通信線１２に対する耐電圧を、Ｖｗ２とすると、下記の式１及び式２の関係を満たす。

（Ｖｂ１＋Ｖｂ３）≦Ｖｗ１ …式１
（Ｖｂ２＋Ｖｂ３）≦Ｖｗ２ …式２
なお、Ｖｗ１は、換言すると、トランシーバ６が破壊や性能劣化することなく第１通信線１１から入力可能な最大の電圧である。同様に、Ｖｗ２は、換言すると、トランシーバ６が破壊や性能劣化することなく第２通信線１２から入力可能な最大の電圧である。

この条件ａが満たされていれば、通信線１１，１２からトランシーバ６への入力電圧が耐電圧Ｖｗ１，Ｖｗ２を超えてしまうことが防止される。よって、トランシーバ６を過電圧から保護することができる。

《条件ｂ》各通信線１１，１２に流れる正常な通信信号の最大電圧をＶｓｍとすると、各バリスタ２１〜２３の最大許容回路電圧は、Ｖｓｍ以上である。
なお、最大許容回路電圧は、バリスタに連続的に印加できる最大の電圧である。つまり、最大許容回路電圧は、バリスタ電圧よりは小さいが、この最大許容回路電圧を超える電圧がかかり続けるとバリスタの性能劣化を招く、という電圧である。バリスタが性能劣化すると、そのバリスタの端子間で電流がリークする、といった不具合が起こり得る。

この条件ｂが満たされていれば、バリスタ２１〜２３のうちの何れか１つが短絡故障しても、他の正常なバリスタに最大許容回路電圧を超える電圧がかかり続けることが、回避される。よって、正常なバリスタの性能劣化を招くことがなく、延いては、通信に悪影響を及ぼすことがない。例えば、バリスタ２１又はバリスタ２２が短絡故障した場合、バリスタ２３には、通信信号の電圧がかかり続けることとなり、また、バリスタ２３が短絡故障した場合、バリスタ２１とバリスタ２２には、通信信号の電圧がかかり続けることとなる。何れの場合でも、条件ｂが満たされていれば、短絡故障していない正常なバリスタに、最大許容回路電圧を超える電圧がかかり続けることはない。

《条件ｃ》下記の式３及び式４の関係を満たす。なお、式３及び式４におけるＶＤは、電源電圧ＶＤである。
（Ｖｂ１＋Ｖｂ３）＞ＶＤ …式３
（Ｖｂ２＋Ｖｂ３）＞ＶＤ …式４
ＥＣＵ１のグランド端子３４が外れたとすると、ＥＣＵ１内のグランドラインの電圧は、最高で電源電圧ＶＤまで上昇する可能性がある。ＥＣＵ１において、電源端子３３とグランドラインは、例えば電源回路８等のインピーダンス成分を介してつながっているからである。ここで、条件ｃが満たされていれば、グランドラインの電圧が電源電圧ＶＤまで上昇したとしても、そのグランドラインから通信線１１，１２へ電流が回り込んでしまうことが、防止される。よって、他のＥＣＵ間の通信に悪影響を及ぼすことがない。

〈バリスタの選定例〉
例えば、「Ｖｗ１＝Ｖｗ２＝４０Ｖ」、「Ｖｓｍ＝４Ｖ」、「ＶＤ＝１４Ｖ」であると
する。また、バリスタ２１〜２３は、バリスタ電圧が同じものとする。なお、バリスタのバリスタ電圧が同じとは、完全一致を意味しているわけではなく、製品の仕様として同じ、という意味である。

この例の場合、上記条件ａ〜ｃを踏まえると、バリスタ２１〜２３としては、バリスタ電圧が２０Ｖ以下で且つ７Ｖよりも大きく、最大許容回路電圧が４Ｖ以上のバリスタを用いることができる。なお、これらの数値は一例であり、バリスタ２１〜２３は、条件ａ〜ｃを満たす範囲で適宜選定することができる。

〈効果〉
以上詳述した第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）保護回路７を構成する３つのバリスタ２１〜２３のうち、何れか１つが短絡故障したとしても、各通信線１１，１２とグランドラインとの間には、正常な他のバリスタが１つ以上存在することとなる。このため、２本の通信線１１，１２の何れも、グランドラインにショートした状態にはならない。よって、バリスタ２１〜２３のうちの１つが短絡故障しても通信を継続させることが可能となり、延いては、通信ネットワークの信頼性を向上させることができる。

（１ｂ）保護回路７を構成する３つの素子として、全てバリスタを用いている。このため、保護回路７を比較的安価に構成することができる。
（１ｃ）条件ａ〜ｃを満たすように、バリスタ２１〜２３を選定している。このため、条件ａ〜ｃの各々を満たすことによる前述の各効果が得られる。

なお、例えば条件ｂを満たすことによる効果がなくても良いのであれば、バリスタ２１〜２３の選定において、条件ｂは考慮しなくても良い。また例えば条件ｃを満たすことによる効果がなくて良いのであれば、バリスタ２１〜２３の選定において、条件ｃは考慮しなくても良い。

（１ｄ）３つのバリスタ２１〜２３として、バリスタ電圧が同じものを用いている。このため、バリスタ２１〜２３として、同じ品番のバリスタを用いることができ、ＥＣＵ１を構成する部品の種類数を少なくすることができる。その結果、部品管理のしやすさや、同一品番部品の使用数量増加に伴う部品単価低減を図ることができる。

一方、変形例として、バリスタ２１〜２３のうち、バリスタ２１，２２のバリスタ電圧が同じで、バリスタ２３だけバリスタ電圧が異なるものとしても良い。このようにしても、バリスタ２１，２２としては、同じ品番のバリスタを用いることができ、また、通信線１１，１２の各々について、グランドラインとの間における合計のバリスタ電圧を同じにすることができる。

また、前述のＶｗ１とＶｗ２が異なる値であれば、条件ａから考えて、バリスタ２１，２２の各々としては、バリスタ電圧が異なるものを用いても良い。この場合、３つのバリスタ２１〜２３として、バリスタ電圧がそれぞれ異なるものを用いても良い。

なお、本実施形態では、３つのバリスタ２１〜２３が、３つの素子に相当し、バリスタ電圧が、所定電圧に相当する。そして、バリスタ２１が、第１素子に相当し、バリスタ２２が、第２素子に相当し、バリスタ２３が、第３素子に相当する。

［第２実施形態］
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一の
構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

〈第１実施形態との相違点〉
図２に示す第２実施形態のＥＣＵ１０は、第１実施形態のＥＣＵ１と比較すると、保護回路７に代えて、保護回路９を備える。

そして、図２に示すように、保護回路９は、第１実施形態の保護回路７と比較すると、バリスタ２３に代わる第３素子として、ツェナーダイオード４３を備える。
ツェナーダイオード４３の一方の端子であるカソードは、バリスタ２１，２２の通信線１１，１２側とは反対側の端子に共通接続されている。そして、ツェナーダイオード４３の他方の端子であるアノードは、ＥＣＵ１０におけるグランドラインに接続されている。ツェナーダイオード４３は、カソードとアノードとの２つの端子間にカソードからアノードへの方向で所定のツェナー電圧が印加された場合に、その方向に電流を流し始める素子である。

〈保護回路の作用〉
保護回路９では、ツェナーダイオード４３が、第１実施形態の第３バリスタ２３と同様の役割を果たす。ツェナーダイオード４３のツェナー電圧をＶｚとする。

第１通信線１１の電圧がサージや静電気等により「Ｖｂ１＋Ｖｚ」以上になったとすると、第１通信線１１からグランドラインへ、第１バリスタ２１及びツェナーダイオード４３を介して電流が流れる。このため、第１通信線１１からトランシーバ６に、「Ｖｂ１＋Ｖｚ」を超える過大な電圧が入力されてしまうことが、防止される。

同様に、第２通信線１２の電圧がサージや静電気等により「Ｖｂ２＋Ｖｚ」以上になったとすると、第２通信線１２からグランドラインへ、第２バリスタ２２及びツェナーダイオード４３を介して電流が流れる。このため、第２通信線１２からトランシーバ６に、「Ｖｂ２＋Ｖｚ」を超える過大な電圧が入力されてしまうことが、防止される。

〈バリスタ及びツェナーダイオードの選定条件〉
バリスタ２１，２２及びツェナーダイオード４３としては、下記の条件Ａ〜Ｄを満たすものを選定している。

《条件Ａ》下記の式５及び式６の関係を満たす。
（Ｖｂ１＋Ｖｚ）≦Ｖｗ１ …式５
（Ｖｂ２＋Ｖｚ）≦Ｖｗ２ …式６
この条件Ａが満たされていれば、通信線１１，１２からトランシーバ６への入力電圧が耐電圧Ｖｗ１，Ｖｗ２を超えてしまうことが防止される。よって、トランシーバ６を過電圧から保護することができる。

《条件Ｂ》ツェナーダイオード４３のツェナー電圧Ｖｚは、Ｖｓｍよりも大きい。
この条件Ｂが満たされていれば、バリスタ２１又はバリスタ２２が短絡故障して、ツェナーダイオード４３に通信信号の電圧がかかるようになっても、その電圧はツェナー電圧Ｖｚよりも小さい。このため、通信線１１，１２のうち、バリスタが短絡故障した方の通信線からツェナーダイオード４３を介してグランドラインへ電流がリークする、といった不具合が回避される。よって、通信に悪影響を及ぼすことがない。

《条件Ｃ》各バリスタ２１，２２の最大許容回路電圧は、Ｖｓｍ以上である。
この条件Ｃが満たされていれば、ツェナーダイオード４３が短絡故障しても、正常なバリスタ２１，２２に最大許容回路電圧を超える電圧がかかり続けることが、回避される。
よって、正常なバリスタ２１，２２の性能劣化を招くことがなく、延いては、通信に悪影響を及ぼすことがない。このことは、第１実施形態と同様である。

《条件Ｄ》各バリスタ２１，２２のバリスタ電圧Ｖｂ１，Ｖｂ２は、電源電圧ＶＤよりも大きい。
この条件Ｄが満たされていれば、ＥＣＵ１０のグランド端子３４が外れて、グランドラインの電圧が電源電圧ＶＤまで上昇したとしても、そのグランドラインから通信線１１，１２へ電流が回り込んでしまうことが、防止される。よって、他のＥＣＵ間の通信に悪影響を及ぼすことがない。このことは、第１実施形態と同様である。

〈バリスタ及びツェナーダイオードの選定例〉
例えば、「Ｖｗ１＝Ｖｗ２＝４０Ｖ」、「Ｖｓｍ＝４Ｖ」、「ＶＤ＝１４Ｖ」であるとする。また、バリスタ２１，２２は、バリスタ電圧が同じものとする。

この例の場合、上記条件Ａ〜Ｄを踏まえると、ツェナーダイオード４３としては、ツェナー電圧Ｖｚが４Ｖよりも大きく、且つ、４０Ｖよりは小さいものを用いることができる。そして、例えばツェナー電圧Ｖｚが１０Ｖであるとすると、バリスタ２１，２２としては、バリスタ電圧が３０Ｖ以下で且つ１４Ｖよりも大きく、最大許容回路電圧が４Ｖ以上のバリスタを用いることができる。３０Ｖという値は、４０Ｖからツェナー電圧Ｖｚを減じた値である。なお、これらの数値は一例であり、バリスタ２１，２２及びツェナーダイオード４３は、条件Ａ〜Ｄを満たす範囲で適宜選定することができる。

〈効果〉
以上詳述した第２実施形態によれば、前述した第１実施形態の効果（１ａ）と同じ効果が得られる。

つまり、保護回路９を構成するバリスタ２１，２２及びツェナーダイオード４３のうち、例えばツェナーダイオード４３が短絡故障したとしても、各通信線１１，１２とグランドラインとの間には、正常なバリスタ２１，２２が存在することとなる。また、バリスタ２１，２２の何れかが短絡故障したとしても、各通信線１１，１２とグランドラインとの間には、少なくとも正常なツェナーダイオード４３が存在することとなる。このため、２本の通信線１１，１２の何れも、グランドラインにショートした状態にはならない。よって、バリスタ２１，２２及びツェナーダイオード４３のうちの１つが短絡故障しても通信を継続させることが可能となり、延いては、通信ネットワークの信頼性を向上させることができる。

また、ツェナーダイオード４３は、バリスタに比べると、急峻な降伏特性を有するため、過電圧保護性能を向上させることができる。
また、条件Ａ〜Ｄを満たすように、バリスタ２１，２２及びツェナーダイオード４３を選定している。このため、条件Ａ〜Ｄの各々を満たすことによる前述の各効果が得られる。

なお、例えば条件Ｃを満たすことによる効果がなくても良いのであれば、バリスタ２１，２２の選定において、条件Ｃは考慮しなくても良い。また例えば条件Ｄを満たすことによる効果がなくて良いのであれば、バリスタ２１，２２の選定において、条件Ｄは考慮しなくても良い。

また、２つのバリスタ２１，２２として、バリスタ電圧が同じものを用いている。このため、バリスタ２１，２２として、同じ品番のバリスタを用いることができ、ＥＣＵ１を構成する部品の種類数を少なくすることができる。

一方、変形例として、前述のＶｗ１とＶｗ２が異なる値であれば、条件Ａから考えて、バリスタ２１，２２の各々としては、バリスタ電圧が異なるものを用いても良い。
なお、本実施形態では、バリスタ２１，２２とツェナーダイオード４３が、３つの素子に相当する。そして、ツェナーダイオード４３については、ツェナー電圧Ｖｚが、所定電圧に相当する。

［他の実施形態］
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

例えば、通信プロトコルは、ＣＡＮに限らず、差動伝送方式を採用するものであれば他の通信プロトコルでも良い。
また、上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしても良い。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしても良い。また、上記実施形態の構成の一部を省略しても良い。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換しても良い。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。また、上述した保護回路７，９の他、当該保護回路７，９を構成要素とする通信装置、その通信装置を備える通信ネットワーク、通信回路の過電圧保護方法など、種々の形態で本発明を実現することもできる。

１，１０…ＥＣＵ、６…トランシーバ、７，９…保護回路、１１…第１通信線、１２…第２通信線、２１〜２３…バリスタ、４３…ツェナーダイオード

Claims (13)

1. ２本の通信線（１１，１２）の電位差によって信号を伝送する差動伝送方式により、他の装置と通信する通信装置（１，１０）に備えられ、前記２本の通信線に接続された通信回路（６）を前記各通信線から入力される過大な電圧から保護するための、通信回路の保護回路（７，９）であって、
   第１素子（２１）と、第２素子（２２）と、第３素子（２３，４３）との、３つの素子を備え、
   前記３つの素子は、２つの端子を有すると共に、その２つの端子間に所定電圧が印加された場合に該２つの端子間に電流を流し始める素子であり、
   前記第１素子の一方の端子が、前記２本の通信線のうちの一方である第１通信線（１１）に接続され、
   前記第２素子の一方の端子が、前記２本の通信線のうちの他方である第２通信線（１２）に接続され、
   前記第１素子の他方の端子と、前記第２素子の他方の端子と、前記第３素子の一方の端子とが、共通接続され、
   前記第３素子の他方の端子が、グランドラインに接続されている、通信回路の保護回路。
2. 請求項１に記載の通信回路の保護回路であって、
   前記３つの素子（２１〜２３）がバリスタ（２１〜２３）である、通信回路の保護回路。
3. 請求項１に記載の通信回路の保護回路であって、
   前記第１素子（２１）と前記第２素子（２２）は、バリスタ（２１，２２）であり、
   前記第３素子（４３）は、前記他方の端子としてのアノードが前記グランドラインに接続されたツェナーダイオード（４３）である、通信回路の保護回路。
4. 請求項２に記載の通信回路の保護回路であって、
   前記第１素子としてのバリスタである第１バリスタ（２１）のバリスタ電圧をＶｂ１とし、
   前記第２素子としてのバリスタである第２バリスタ（２２）のバリスタ電圧をＶｂ２とし、
   前記第３素子としてのバリスタである第３バリスタ（２３）のバリスタ電圧をＶｂ３とし、
   前記通信回路の前記第１通信線に対する耐電圧をＶｗ１とし、
   前記通信回路の前記第２通信線に対する耐電圧をＶｗ２とすると、
   前記各バリスタは、下記の式１及び式２の条件を満たすバリスタである、通信回路の保護回路。
   （Ｖｂ１＋Ｖｂ３）≦Ｖｗ１ …式１
   （Ｖｂ２＋Ｖｂ３）≦Ｖｗ２ …式２
5. 請求項４に記載の通信回路の保護回路であって、
   更に、前記各通信線に流れる正常な通信信号の最大電圧をＶｓｍとすると、前記各バリスタは、当該バリスタの最大許容回路電圧がＶｓｍ以上のバリスタである、通信回路の保護回路。
6. 請求項４又は請求項５に記載の通信回路の保護回路であって、
   更に、前記通信装置の電源電圧をＶＤとすると、前記各バリスタは、下記の式３及び式４の条件も満たすバリスタである、通信回路の保護回路。
   （Ｖｂ１＋Ｖｂ３）＞ＶＤ …式３
   （Ｖｂ２＋Ｖｂ３）＞ＶＤ …式４
7. 請求項４ないし請求項６の何れか１項に記載の通信回路の保護回路であって、
   前記第１バリスタと前記第２バリスタは、バリスタ電圧が同じバリスタである、通信回路の保護回路。
8. 請求項７に記載の通信回路の保護回路であって、
   前記第３バリスタも、前記第１バリスタ及び前記第２バリスタとバリスタ電圧が同じバリスタである、通信回路の保護回路。
9. 請求項３に記載の通信回路の保護回路であって、
   前記第１素子としてのバリスタである第１バリスタ（２１）のバリスタ電圧をＶｂ１とし、
   前記第２素子としてのバリスタである第２バリスタ（２２）のバリスタ電圧をＶｂ２とし、
   前記第３素子としてのツェナーダイオード（４３）のツェナー電圧をＶｚとし、
   前記通信回路の前記第１通信線に対する耐電圧をＶｗ１とし、
   前記通信回路の前記第２通信線に対する耐電圧をＶｗ２とすると、
   前記各バリスタと前記ツェナーダイオードは、下記の式５及び式６の条件を満たすものである、通信回路の保護回路。
   （Ｖｂ１＋Ｖｚ）≦Ｖｗ１ …式５
   （Ｖｂ２＋Ｖｚ）≦Ｖｗ２ …式６
10. 請求項９に記載の通信回路の保護回路であって、
    更に、前記各通信線に流れる正常な通信信号の最大電圧をＶｓｍとすると、前記ツェナーダイオードは、ツェナー電圧がＶｓｍよりも大きいツェナーダイオードである、通信回路の保護回路。
11. 請求項１０に記載の通信回路の保護回路であって、
    更に、前記各バリスタは、当該バリスタの最大許容回路電圧がＶｓｍ以上のバリスタである、通信回路の保護回路。
12. 請求項９ないし請求項１１の何れか１項に記載の通信回路の保護回路であって、
    更に、前記通信装置の電源電圧をＶＤとすると、前記各バリスタは、バリスタ電圧がＶＤよりも大きいバリスタである、通信回路の保護回路。
13. 請求項９ないし請求項１２の何れか１項に記載の通信回路の保護回路であって、
    前記第１バリスタと前記第２バリスタは、バリスタ電圧が同じバリスタである、通信回路の保護回路。

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