JP2018023067A - 送信回路 - Google Patents

Abstract

【課題】エラーフレームの検出を安定して行う技術を提供する。【解決手段】許可信号ＥＮがハイレベルの場合、送信データＴＸＤがハイレベル、即ち、レセッシブ期間であれば、トランジスタＴ１１，Ｔ１２がいずれもオフし、トランジスタＴ２１，Ｔ２２がいずれもオンする。これによりＣＡＮＨ，ＣＡＮＬの電位は、第２送信部５２からの伝送線路７に対する給電によって決定される。この状態で、エラーフレームが発生すると、即ち、他のＥＣＵのトランジスタＴ１１，Ｔ１２がオンすると、ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬに過電流が流れ、電流監視回路５２２，５２３にてエラー電流が検出されることによって、エラー信号ＥＲはハイレベルになる。【選択図】図２

Description

本開示は、差動信号を送信する送信回路に関する。

また近年では、ＣＡＮプロトコルを拡張したＣＡＮ−ＦＤプロトコルが普及しつつある。ＣＡＮは登録商標であり、ＣＡＮ−ＦＤは、Controller Area Network with Flexible Data rateの略である。ＣＡＮ−ＦＤプロトコルでは、送受信されるフレームに、バス調停に使用される調停領域とデータが格納される非調停領域とを設け、非調停領域では調停領域と比較して高速なデータ転送を可能としている。

そして、高速な通信が行われる非調停領域における波形歪みを抑制する方法として、特許文献１には、レセッシブの出力時に、ドミナントとは逆極性の差動電圧が伝送線路に発生するようにドライバを駆動する技術が開示されている。但し、この場合、非調停領域でエラーフレームの検出ができなくなるため、伝送線路の電圧レベルからエラーフレームを検出することが提案されている。

米国特許出願公開第２０１４／０３３０９９６号明細書

しかしながら、既存のＣＡＮでは、トランシーバの出力インピーダンスが規格化されていない。このため、特許文献１に記載の従来技術では、衝突時の発生電位は、伝送線路に接続された他のトランシーバの特性によって様々に異なったものとなり、エラーフレームの検出を安定して行うことができないという問題があった。

本開示は、エラーフレームの検出を安定して行う技術を提供する。

本開示の通信デバイス（５，５ｂ）は、第１送信部（５１，５１ｂ）と、第２送信部（５２，５２ａ，５２ｂ）と、電流監視部（５２２，５２３，５２２ａ，５２３ａ，５２６，５２７）と、判定部（５２４，５２５）とを備える。

第１送信部は、２値で表現された送信信号に応じて、伝送線路への給電を行う駆動状態、および伝送線路への給電を遮断する非駆動状態を切り替えることで、送信信号に応じた差動信号を伝送線路に送信するように構成されている。第２送信部は、第１送信部が駆動状態となる期間をドミナント期間、第１送信部が非駆動状態となる期間をレセッシブ期間として、ドミナント期間に非駆動状態、レセッシブ期間に駆動状態となり、レセッシブ期間の差動信号が、ドミナント期間の差動信号とは逆極性となるように伝送線路への給電を行うように構成されている。電流監視部は、第２送信部により一対の信号線のそれぞれに供給される給電電流の大きさを監視するように構成されている。判定部は、電流監視部での監視結果に従って、伝送線路上での信号の衝突の有無を判定するように構成されている。

このような構成によれば、伝送線路に接続された他の通信デバイスの特性がどのようなものであったとしても、第２送信部が流す給電電流を検出することは可能なため、正常時に検出される給電電流との比較によって、過電流等の給電電流の異常を検出することができる。なお、過電流は伝送線路上で信号が衝突することによって発生するため、過電流を検出することによって、信号の衝突、即ち、エラーフレームの発生を安定して検出することができる。

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、本開示の技術的範囲を限定するものではない。

第１実施形態の通信システムの構成を示すブロック図である。 送信回路の構成を示す回路図である。 ドミナント駆動部およびレセッシブ駆動部の等価回路を示す説明図である。 ＣＡＮＬへの給電電流を監視する電流監視回路の構成を示す回路図である。 ＣＡＮＨへの給電電流を監視する電流監視回路の構成を示す回路図である。 送信回路の動作を示すタイミング図である。 ＣＡＮＬへの給電電流を監視する電流監視回路の他の構成例を示す回路図である。 ＣＡＮＨへの給電電流を監視する電流監視回路の他の構成例を示す回路図である。 第２実施形態における送信回路の構成を示す回路図である。 ＣＡＮＬへの給電電流を監視する電流監視回路の構成を示す回路図である。 ＣＡＮＨへの給電電流を監視する電流監視回路の構成を示す回路図である。 第３実施形態におけるトランシーバの構成を示すブロック図である。

以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
［１．第１実施形態］
［１−１．構成］
図１に示す通信システム１は、車両に搭載された複数の電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ）３と、前記複数のＥＣＵ３を相互に接続する伝送線路７とを備える。なお、ＥＣＵは、Electronic Control Unitの略である。各ＥＣＵ３は、伝送線路７を介してＣＡＮ−ＦＤプロトコルに従った通信を実行することで各種情報を提供または取得し、取得した情報に基づいて、自身に割り当てられた機能を実現するための各種処理を実行する。

ＣＡＮ−ＦＤプロトコルで使用される通信フレーム（以下、ＣＡＮ−ＦＤフレーム）は、調停領域と非調停領域とを有する。調停領域のビットレートは、従来のＣＡＮと同等のビットレート（例えば、５００ｋｂｐｓ）に設定されている。一方、非調停領域のビットレートは、調停領域よりも高速の最大５Ｍｂｐｓまでのビットレートを選択可能とされている。調停領域では、複数のＥＣＵ３からの送信信号が衝突した場合に調停等を行い、非調停領域では、調停勝ちしたＥＣＵ３からのデータが送信される。以下では、調停領域を低速領域、非調停領域を高速領域ともいう。

［１−２．伝送線路］
伝送線路７は、差動信号を伝送する一対の信号線７１，７２で構成されたバス状線路である。伝送線路７は、その両端に、信号の反射を抑制するための終端回路７３，７４を備える。以下では、前記一対の信号線７１，７２の一方をＣＡＮＨ、他方をＣＡＮＬとも称する。

［１−３．ＥＣＵ］
ＥＣＵ３は、制御部４と、トランシーバ５とを備える。
制御部４は、ＣＰＵ４１と、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ（以下、メモリ）４２と、を有する周知のマイクロコンピュータを中心に構成される。また、制御部４は、ＣＡＮ−ＦＤプロトコルに従った通信を実行する通信コントローラ４３を備える。

通信コントローラ４３は、ＣＡＮ−ＦＤフレームを表す送信データＴＸＤ、およびその送信データＴＸＤに同期して、低速領域でロウレベルとなり高速領域でハイレベルとなる許可信号ＥＮをトランシーバ５に供給する。また、通信コントローラ４３は、トランシーバ５から受信データＲＸＤの供給を受け、その受信データＲＸＤがＣＡＮ−ＦＤプロトコルに従った正常なＣＡＮ−ＦＤフレームであれば、データ領域のデータを抽出する。なお、送信データＴＸＤおよび受信データＲＸＤの信号レベルは、ハイレベルをレセッシブ、ロウレベルをドミナントとも称する。

また、通信コントローラ４３は、受信データＲＸＤがドミナントである状態が予め設定された上限期間以上継続した場合、信号の衝突、即ち、エラーフレームが発生しているものとして、送信データＴＸＤの送信を停止するように構成されている。

ＣＰＵ４１は、他のＥＣＵ３に提供するデータを通信コントローラ４３に提供する送信処理、通信コントローラ４３で受信されたデータを利用して各種処理を実行する受信処理を少なくとも実行する。

［１−４．トランシーバ］
トランシーバ５は、送信回路５０と、受信回路６０とを備える。
［１−４−１．受信回路］
受信回路６０は、レシーバ６２とゲート回路６４とを備える。

レシーバ６２は、伝送線路７を介して受信する差動信号の信号レベルが、予め設定された受信閾値Ｖthより大きい場合にハイレベル、受信閾値Ｖth以下である場合にロウレベルを出力する。

ゲート回路６４は、送信回路５０が出力するエラー信号ＥＲがロウレベルの時には、レシーバ６２の出力をそのまま受信データＲＸＤとして通信コントローラ４３に供給する。エラー信号ＥＲがハイレベルの時には、ロウレベル（即ち、ドミナント）に保持された信号を受信データＲＸＤとして通信コントローラ４３に供給する。

［１−４−２．送信回路］
送信回路５０は、図２に示すように、第１送信部５１と、第２送信部５２を備える。
第１送信部５１は、第１駆動回路５１１、トランジスタＴ１１，Ｔ１２、ダイオードＤ１１，Ｄ１２を備える。トランジスタＴ１１は、Ｐチャネル型の電界効果トランジスタであり、ソースが直流電圧ＶDDの電源線５３に接続されている。トランジスタＴ１２は、Ｎチャネル型の電界効果トランジスタであり、ソースがグランド線５４に接続されている。ダイオードＤ１１は、アノードがトランジスタＴ１１のドレインに接続され、カソードがＣＡＮＨに接続されている。ダイオードＤ１２は、アノードがＣＡＮＬに接続され、カソードがトランジスタＴ１２のドレインに接続されている。

第１駆動回路５１１は、送信データＴＸＤに従い、送信データＴＸＤと同じ信号レベルの出力である非反転出力Ｓ１１と、送信データＴＸＤを反転させた出力である反転出力Ｓ１２とを生成する。第１駆動回路５１１は、例えば図３に示すように、バッファ回路Ｌ１と、反転回路Ｌ２とで構成することができる。そして、非反転出力Ｓ１１は、トランジスタＴ１１のゲートに印加され、反転出力Ｓ１２は、トランジスタＴ１２のゲートに印加されるように接続されている。

つまり、送信データＴＸＤがハイレベルの場合、トランジスタＴ１１，Ｔ１２はいずれもオフ（即ち、ハイインピーダンス）となるため、第１送信部５１からの伝送線路７に対する給電は行われない。一方、送信データＴＸＤがロウレベルの場合、トランジスタＴ１１，Ｔ１２はいずれもオンするため、第１送信部５１からの伝送線路７に対する給電が行われる。

第２送信部５２は、第２駆動回路５２１、トランジスタＴ２１，Ｔ２２、ダイオードＤ２１，Ｄ２２、電流監視回路５２２，５２３、ゲート回路５２４、フィルタ５２５を備える。トランジスタＴ２１は、Ｐチャネル型の電界効果トランジスタであり、ソースが電流監視回路５２２を介して直流電圧ＶDDの電源線５３に接続されている。トランジスタＴ２２は、Ｎチャネル型の電界効果トランジスタであり、ソースが電流監視回路５２３を介してグランド線５４に接続されている。ダイオードＤ２１は、アノードがトランジスタＴ２１のドレインに接続され、カソードがＣＡＮＬに接続されている。ダイオードＤ２２、アノードがＣＡＮＨに接続され、カソードがトランジスタＴ２２のドレインに接続されている。

第２駆動回路５２１は、送信データＴＸＤおよび許可信号ＥＮに従って反転駆動出力Ｓ２１、非反転駆動出力Ｓ２２を生成する。具体的には、許可信号ＥＮがハイレベルの時には、反転出力Ｓ２１は送信データＴＸＤの信号レベルを反転させた出力となり、非反転出力Ｓ２２は、送信データＴＸＤの信号レベルそのままの出力となる。許可信号ＥＮがロウレベルの時には、送信データＴＸＤの信号レベルに関わらず、反転出力Ｓ２１はハイレベルとなり、非反転出力Ｓ２２はロウレベルとなる。第２駆動回路５２１は、例えば図３に示すように、ＮＡＮＤ回路Ｌ３と、ＡＮＤ回路Ｌ４とで構成することができる。そして、非反転出力Ｓ２１は、トランジスタＴ２１のゲートに印加され、反転出力Ｓ２２は、トランジスタＴ２２のゲートに印加されるように接続されている。

電流監視回路５２２は、図４に示すように抵抗Ｒ１１，Ｒ１２、トランジスタＴｒ１を備える。トランジスタＴｒ１は、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタである。トランジスタＴｒ１のベース−エミッタ間に抵抗Ｒ１１が接続されると共に、エミッタは電源線５３に、ベースはトランジスタＴ２１のソースに接続されている。また、トラジスタＴｒ１のコレクタは、抵抗Ｒ１２を介してグランド線５４に接続され、コレクタが第１判定信号Ｊ１の出力端となる。

電流監視回路５２３は、図５に示すように抵抗Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３、トランジスタＴｒ２，Ｔｒ３を備える。トランジスタＴｒ２は、ＮＰＮ方のバイポーラトランジスタである。トランジスタＴｒ２のベース−エミッタ間に抵抗Ｒ２１が接続されると共に、エミッタはグランド線５４、ベースはトランジスタＴ２２のソースに接続されている。トランジスタＴｒ３は、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタである。トランジスタＴｒ３，抵抗Ｒ２２，Ｒ２３は、電流監視回路５２２のトランジスタＴｒ１，抵抗Ｒ１１，Ｒ１２と同様に接続されている。但し、トランジスタＴｒ３のベースは、トランジスタＴｒ２のコレクタに接続され、トランジスタＴｒ３のコレクタが第２判定信号Ｊ２の出力端となる。

ここで、第２送信部５２を介してＣＡＮＬに流れる給電電流をＩrec1、ＣＡＮＨに流れる電流をＩrec2とする。伝送線路７で正常な伝送が行われている状態で、トランジスタＴ２１，Ｔ２２がオンした時に流れる給電電流Ｉrec1，Ｉrec2を正常電流と称する。また、伝送線路７で信号の衝突、即ち、エラーフレームが発生している状態で、トランジスタＴ２１，Ｔ２２がオンした時に流れる、正常電流より大きな給電電流Ｉrec1，Ｉrec2をエラー電流と称する。

そして、抵抗Ｒ１１，Ｒ２１の抵抗値は、抵抗Ｒ１１，Ｒ２１にエラー電流が流れた時にはトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２をオン状態とし、正常電流が流れたときにはトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２をオフ状態に保持するような大きさに設定されている。換言すれば、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のオンオフ状態を切り替える電流閾値は、正常電流より大きくエラー電流より小さな値に設定されている。

このように構成された電流監視回路５２２では、給電電流Ｉrec1が正常電流であるときには、トランジスタＴｒ１がオフし、第１判定信号Ｊ１はロウレベルとなる。一方、給電電流Ｉrec2がエラー電流であるときには、トランジスタＴｒ１がオンし、第１判定信号Ｊ１はハイレベルとなる。

また、電流監視回路５２３では、給電電流Ｉrec2が正常電流であるときには、トランジスタＴｒ２がオフし、トランジスタＴｒ３もオフすることによって、第２判定信号Ｊ２はロウレベルとなる。一方、給電電流Ｉrec2がエラー電流であるときには、トランジスタＴｒ２がオンし、トランジスタＴｒ３もオンすることによって、第２判定信号Ｊ２はハイレベルとなる。

ゲート回路５２４は、周知のＡＮＤ回路からなり、第１判定信号Ｊ１および第２判定信号Ｊ２がいずれもハイレベルのとき、即ち、ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬの両方でエラー電流が検出されたときにハイレベルとなるエラー信号ＥＲを出力する。

フィルタ５２５は、ローパスフィルタによって構成され、高周波信号が除去されたエラー信号ＥＲを、通信コントローラ４３に供給する。つまり、フィルタ５２５は、エラー信号ＥＲに重畳するノイズによって、通信コントローラ４３に誤作動が生じることを防止するものである。

［１−５．動作］
以下では、送信データＴＸＤがハイレベルである期間をレセッシブ期間、送信データＴＸＤがロウレベルである期間をドミナント期間と称する。

［１−５−１．調停領域での動作］
通信コントローラ４３がロウレベルの許可信号ＥＮを出力する調停領域での動作について説明する。許可信号ＥＮがロウレベルの場合は、送信データＴＸＤの信号レベルに関わらず、第２送信部５２のトランジスタＴ２１，Ｔ２２はいずれもオフとなる。このため、調停領域では、ＣＡＮＨおよびＣＡＮＬの信号レベル、ひいては伝送線路７を介して伝送される差動信号の信号レベルは、第１送信部５１によって決定される。

つまり、既存のＣＡＮ規格に従った通信が実行される。その内容は周知であるため、ここでの説明は省略する。
［１−５−２．非調停領域での動作］
通信コントローラ４３がハイレベルの許可信号ＥＮを出力する非調停領域での動作について説明する。非調停領域では、第１送信部５１だけでなく第２送信部５２も送信データＴＸＤの信号レベルに応じて動作する。

そして、エラーフレームが発生していない正常時には、以下のように動作する。即ち、送信データＴＸＤがハイレベルの場合、すなわちレセッシブ期間では、トランジスタＴ１１，Ｔ１２がいずれもオフし、トランジスタＴ２１，Ｔ２２がいずれもオンする。これにより、ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬの電位は、第２送信部５２からの伝送線路７に対する給電によって決定される。このとき、図６に示すように、トランジスタＴ２１，Ｔ２２には正常電流が流れる。この正常電流により、第１判定信号Ｊ１および第２判定信号Ｊ２はいずれもロウレベルとなり、その結果、エラー信号ＥＲはロウレベルとなる。一方、送信データＴＸＤがロウレベルの場合、すなわちドミナント期間では、トランジスタＴ１１，Ｔ１２がいずれもオンし、トランジスタＴ２１，Ｔ２２がいずれもオフする。これによりＣＡＮＨ，ＣＡＮＬの電位は、第１送信部５１からの伝送線路７に対する給電によって決定される。このとき、図示しないが、トランジスタＴ１１，Ｔ１２には、正常電流が流れる。

次に、エラーフレームが発生しているエラー時には以下のように動作する。即ち、送信データＴＸＤがハイレベルの場合、自ＥＣＵ３のトランジスタＴ２１，Ｔ２２だけでなく、ロウレベルを出力した他のＥＣＵ３のトランジスタＴ１１，Ｔ１２もオンする。このとき、ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬの電位は、オンしているトランジスタの特性によって決まり、一意に定まらないため、受信回路６０を構成するレシーバ６２の出力は不定となる。また、ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬはいずれも、電源線５３およびグランド線５４のいずれとも導通することになるため、過大なエラー電流が流れる。エラー電流は、回路構成によって決まる上限値が存在する。このエラー電流により、第１判定信号Ｊ１および第２判定信号Ｊ２はいずれもハイレベルとなり、エラー信号ＥＲもハイレベルとなる。その結果、通信コントローラ４３に供給される受信データＲＸＤの信号レベルはロウレベル（即ち、ドミナント）に保持される。

通信コントローラ４３は、受信データＲＸＤの信号レベルが所定期間以上継続してロウレベルであることを検出すると、エラーが発生しているものと判断して、図示は省略するが、送信データＴＸＤの送信を停止する。これにより伝送線路７上での信号の衝突、即ち、エラーフレームは解消されることになる。

また、送信データＴＸＤがロウレベルの場合、第２送信部５２は、ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬの駆動に関与しないため、その動作は、許可信号ＥＮがロウレベルの場合と同様となる。
［１−６．効果］
以上詳述した通信システム１によれば、以下の効果を奏する。

（１ａ）非調停領域では、第２送信部５２を作動させることで、送信データＴＸＤがハイレベル、すなわちレセッシブ期間でも、伝送線路７への給電が行われる。このため、レセッシブ期間における伝送線路７のインピーダンスを低下させることができ、ドミナント期間からレセッシブ期間への変化時に発生するリンギングを抑制することができる。

（１ｂ）第２送信部５２の作動時には、電流監視回路５２２，５２３にてエラー電流を検出することによってエラーフレームの発生を検出している。このため、トランシーバの出力インピーダンスの規定がなく、エラーフレームの発生時に伝送線路７上の差動信号の電圧レベルが不定となる場合でも、エラーフレームの発生を安定して検出することができる。

（１ｃ）エラーフレームの発生を検出した場合、通信コントローラ４３に供給する受信データＲＸＤをドミナントに保持することにより、通信コントローラ４３にエラーを認識させている。これにより、通信コントローラ４３が有する既存のエラー対処機能を利用して、送信データＴＸＤの出力を停止させることで、エラーフレームを解消することができる。

［１−７．変形例］
本実施形態では、電流監視回路５２２は、トランジスタＴｒ１および抵抗Ｒ１１，Ｒ１２を用いて構成したが、これに限定されるものではない。例えば、図７に示す電流監視回路５２２ａのように、トランジスタＴｒ１および抵抗Ｒ１２の代わりに、コンパレータとして使用する演算増幅器ＯＰ１を用いて構成してもよい。この場合、演算増幅器ＯＰ１の反転入力をトランジスタＴ２１のソースに接続し、非反転入力に上述の電流閾値に相当する閾値Ｖｒｅｆ１を印加し、出力を第１判定出力Ｊ１とすればよい。

同様に、電流監視回路５２３は、トランジスタＴｒ２，Ｔｒ３、抵抗Ｒ２１〜Ｒ２３を用いて構成したが、これに限定されるものではない。例えば、図８に示す電流監視回路５２３ａのように、トランジスタＴｒ２，Ｔｒ３および抵抗Ｒ２２，Ｒ２３の代わりに、コンパレータとして使用する演算増幅器ＯＰ２を用いて構成してもよい。この場合、演算増幅器ＯＰ２の非反転入力をトランジスタＴ２２のソースに接続し、反転入力に上述の電流閾値に相当する閾値Ｖｒｅｆ２を印加し、出力を第２判定信号Ｊ２とすればよい。

［２．第２実施形態］
［２−１．第１実施形態との相違点］
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、相違点について以下に説明する。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。

前述した第１実施形態では、第２送信部５２を構成する電流監視回路５２２，５２３が、トランジスタＴ２１，Ｔ２２のソースと電源線５３，グランド線５４との間に挿入されている。これに対し、第２実施形態では、図９に示すように、第２送信部５２ａを構成する電流監視回路５２６，５２７がトランジスタＴ２１，Ｔ２２のゲートと、電源線５３，グランド線５４との間に挿入されている点で、第１実施形態と相違する。

［２−２．電流監視回路］
電流監視回路５２６は、図１０に示すように、トランジスタＴ２１ｍ、抵抗Ｒ１４、演算増幅器ＯＰ３を備える。トランジスタＴ２１ｍは、トランジスタＴ２１と同じＰチャネル型の電界効果トランジスタであり、ゲートがトランジスタＴ２１のゲートに接続され、ソースが電源線５３に接続され、ドレインが抵抗Ｒ１４を介してグランド線５４に接続されている。つまり、トランジスタＴ２１ｍは、トランジスタＴ２１と共にカレントミラー回路を構成する。演算増幅器ＯＰ３は、非反転入力がトランジスタＴ２１ｍのドレインに接続され、反転入力に上述の電流閾値に相当する閾値Ｖｒｅｆ３が印加され、コンパレータとして使用される。そして、演算増幅器ＯＰ３の出力が第１判定値Ｊ１となる。

電流監視回路５２６では、トランジスタＴ２１ｍにより、トランジスタＴ２１を流れる給電電流Ｉrec1と同じ大きさの参照電流が抵抗Ｒ１４に流れる。従って、この抵抗Ｒ１４で生じる電圧降下から、トランジスタＴ２１を流れる給電電流Ｉrec1の大きさを判定することができる。

電流監視回路５２７は、図１１に示すように、トランジスタＴ２２ｍ、抵抗Ｒ２４、演算増幅器ＯＰ４を備える。トランジスタＴ２２ｍは、トランジスタＴ２２と同じＮチャネル型の電界効果トランジスタであり、ゲートがトランジスタＴ２２のゲートに接続され、ソースがグランド線５４に接続され、ドレインが抵抗Ｒ２４を介して電源線５３に接続されている。つまり、トランジスタＴ２２ｍは、トランジスタＴ２２と共にカレントミラー回路を構成する。演算増幅器ＯＰ４は、反転入力がトランジスタＴ２２ｍのドレインに接続され、非反転入力に上述の電流閾値に相当する閾値Ｖｒｅｆ４が印加され、コンパレータとして使用される。そして、演算増幅器ＯＰ４の出力が第１判定値Ｊ１となる。

電流監視回路５２７では、トランジスタＴ２２ｍにより、トランジスタＴ２２を流れる給電電流Ｉrec2と同じ大きさの参照電流が抵抗Ｒ２４に流れる。従って、抵抗Ｒ２４で生じる電圧降下から、トランジスタＴ２２を流れる給電電流Ｉrec2の大きさを判定することができる。

［２−３．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）〜（１ｃ）と同様の効果を奏する。

［３．第３実施形態］
［３−１．第１実施形態との相違点］
第３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、相違点について以下に説明する。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。

前述した第１実施形態のトランシーバ５は、エラー信号ＥＲにより、通信コントローラ４３に供給する受信データＲＸＤの信号レベルを制御するように構成されている。これに対し、第３実施形態のトランシーバ５ｂは、図１２に示すように、エラー信号ＥＲにより、通信コントローラ４３から第２送信部５２に供給される許可信号ＥＮの信号レベルを制御するように構成されている点で、第１実施形態と相違する。

［３−２．トランシーバ］
トランシーバ５ｂは、送信回路５０ｂと、受信回路６０ｂとを備える。
受信回路６０ｂは、レシーバ６２を備え、レシーバ６２の出力をそのまま受信データＲＸＤとして通信コントローラ４３に供給するように構成されている。つまり、受信回路６０からゲート回路６４を省略した構成を有する。

送信回路５０ｂは、第１送信部５１と、第２送信部５２と、ゲート回路５５とを備える。第１送信部５１および第２送信部５２については説明を省略する。ゲート回路５５は、第２送信部５２が出力するエラー信号ＥＲがロウレベルの時に、通信コントローラ４３から供給される許可信号ＥＮをそのまま第２送信部５２に出力し、エラー信号ＥＲがハイレベルの時には、ロウレベルに保持された許可信号ＥＮを第２送信部５２に出力するように構成されている。

［３−３．効果］
以上詳述した第３実施形態によれば、前述した第１実施形態の効果（１ａ）（１ｂ）に加え、以下の効果を奏する。

（３ａ）第２送信部５２にてエラーフレームの発生が検出された場合、即ち、エラー信号ＥＲがハイレベルになった場合、第２送信部５２に供給される許可信号ＥＮを強制的にロウレベルにすることにより、第２送信部５２の作動を停止させている。これにより、レセッシブ期間に生じる信号の衝突状態が解消され、伝送線路７上には、他ノードから送信されたエラーフレームの信号のみが残る。その結果、通信コントローラ４３は、受信回路６０ｂ経由で正しくエラーフレームを認識することができ、エラーフレームに対して的確に対処することができる。

［４．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示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。

（４ａ）上記実施形態では、第１判定信号Ｊ１および第２判定信号Ｊ２からエラー信号ＥＲを生成するゲート回路５２４としてＡＮＤ回路を用いているが、これに限定されるものではない。例えば、ＡＮＤ回路の代わりにＯＲ回路を用いてもよい。なお、ＡＮＤ回路を用いた場合は、誤作動をより抑制することができ、ＯＲ回路を用いた場合は、エラーフレームに対する応答性をより向上させることができる。

（４ｂ）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よい。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よい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。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よい。なお、特許請求の範囲に記載した文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

（４ｃ）上述した送信回路５０，５０ｂのほか、送信回路５０，５０ｂを構成要素とするトランシーバ５，５ｂ、ＥＣＵ３、通信システム１等、種々の形態で本開示を実現することもできる。

１…通信システム、３…ＥＣＵ、４…制御部、５…トランシーバ、７…伝送線路、４１…ＣＰＵ、４２…メモリ、４３…通信コントローラ、５０…送信回路、５１…第１送信部、５２…第２送信部、５３…電源線、５４…グランド線、６０…受信回路、６２…レシーバ、７１，７２…信号線、７３，７４…終端回路、５１１…第１駆動回路、５２１…第２駆動回路、５２２，５２３…電流監視回路、５２４…ゲート回路、５２５…フィルタ、Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ２１，Ｄ２２…ダイオード、Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ２１，Ｔ２２…トランジスタ。

Claims (9)

1. 差動信号を伝送する一対の信号線を有する伝送線路に接続される通信用デバイス（５，５ｂ）であって、
   ２値で表現された送信信号に応じて、前記伝送線路への給電を行う駆動状態、および前記伝送線路への給電を遮断する非駆動状態を切り替えることで、前記送信信号に応じた前記差動信号を前記伝送線路に送信するように構成された第１送信部（５１，５１ｂ）と、
   前記第１送信部が駆動状態となる期間をドミナント期間、前記第１送信部が非駆動状態となる期間をレセッシブ期間として、前記ドミナント期間に前記非駆動状態、前記レセッシブ期間に前記駆動状態となり、前記レセッシブ期間の前記差動信号が、前記ドミナント期間の前記差動信号とは逆極性となるように前記伝送線路への給電を行うように構成された第２送信部（５２，５２ａ，５２ｂ）と、
   前記第２送信部により前記一対の信号線のそれぞれに供給される給電電流の大きさを監視するように構成された電流監視部（５２２，５２３，５２２ａ，５２３ａ，５２６，５２７）と、
   前記電流監視部での監視結果に従って、前記伝送線路上での信号の衝突の有無を判定するように構成された判定部（５２４，５２５）と、
   を備える通信デバイス。
2. 前記伝送線路を介して受信される差動信号の信号レベルを判定するように構成されたレシーバ（６２）と、
   前記判定部にて衝突ありと判定された場合に、前記レシーバの出力をドミナント期間に対応づけられた信号レベルに保持するように構成されたエラー通知部（６４）と、
   を更に備える、請求項１に記載の通信デバイス。
3. 前記判定部にて衝突ありと判定された場合に、前記第２送信部による駆動を停止させるように構成された停止処理部（５５）
   を更に備える、請求項１に記載の通信デバイス。
4. 前記送信信号は、ＣＡＮ−ＦＤプロトコルに従い、
   前記第２送信部は、前記ＣＡＮ−ＦＤプロトコルにおける非調停領域で作動するように構成されている、
   請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の通信デバイス。
5. 前記判定部は、前記電流監視部により前記一対の信号線の両方にて、予め設定された電流閾値を超える前記給電電流が検出された場合に、衝突ありと判定するように構成されている、
   請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の通信デバイス。
6. 前記判定部は、前記電流監視部により前記一対の信号線の少なくとも一方にて、予め設定された電流閾値を超える前記給電電流が検出された場合に、衝突ありと判定するように構成されている、
   請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の通信デバイス。
7. 前記伝送線路は、第１信号線（７１）と第２信号線（７２）とを有し、
   前記送信信号は、第１信号レベルと第２信号レベルで表現され、
   前記第１送信部は、
   予め設定された第１の電位を有する第１電源線と前記第１信号線との間に接続された第１スイッチ（Ｔ１１）と、
   前記第１の電位より低く設定された第２の電位を有する第２電源線と前記第２信号線との間に接続された第２スイッチ（Ｔ１２）と、
   前記送信信号が前記第１信号レベルの時に、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチを導通させるように構成された第１駆動回路（５１１）と、
   を備え、
   前記第２送信部は、
   前記第１電源線と前記第２信号線との間に接続された第３スイッチ（Ｔ２１）と、
   前記第２電源線と前記第１信号線との間に接続された第４スイッチ（Ｔ２２）と、
   前記送信信号が前記第２信号レベルの時に、前記第３スイッチおよび前記第４スイッチを導通させるように構成された第２駆動回路（５２１）と、
   を備える請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の通信デバイス。
8. 前記電流監視部は、前記第３スイッチおよび前記第４スイッチを流れる前記給電電流の大きさを検出するように構成されている、
   請求項７に記載の通信デバイス。
9. 前記第３スイッチおよび前記第４スイッチは、トランジスタによって構成され、
   前記第３スイッチおよび前記第４スイッチを構成する各トランジスタは、カレントミラー回路を構成し、
   前記電流監視部は、前記カレントミラー回路を流れる前記給電電流と同じ大きさの参照電流の大きさを検出するように構成されている、
   請求項７に記載の通信デバイス。

Images