JP2019201237A

JP2019201237A - 信号伝送回路

Info

Publication number: JP2019201237A
Application number: JP2018092686A
Authority: JP
Inventors: 吉晴大森; Yoshiharu Omori; 恵治小林; Keiji Kobayashi
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2018-05-14
Filing date: 2018-05-14
Publication date: 2019-11-21

Abstract

【課題】送信回路と受信回路との間の距離が長くても、伝送路からの放射ノイズを低減でき、信号のタイミングずれを防止できる信号伝送回路を提供する。【解決手段】信号伝送回路は、差動伝送信号を送信する送信回路１と、送信回路１から送られた信号を受信する受信回路２と、送信回路１と受信回路２との間に設けられた差動ケーブル３と、送信回路１と接続され、かつ差動ケーブル３の内部を通る一対の差動伝送線路４と、一対の差動伝送線路４を構成する第１、第２の信号線路４ａ、４ｂとを備える。第１の信号線路４ａは受信回路２と接続し、第２の信号線路４ｂは終端抵抗５と接続している。【選択図】図１

Description

本発明は、電気・電子機器または制御機器の信号伝送に適用される信号伝送回路に関する。

従来のこの種の信号伝送回路は、差動伝送信号を送信する送信回路と、前記差動伝送信号を受信する受信回路と、前記送信回路と受信回路とを接続する一対の差動伝送線路とを有していた。

また、近年、自動車において車載カメラが増加し、その画像データを伝送する高速差動データ信号が使われていたが、そのために差動信号伝送方式、または同軸ケーブルを用いたシングルエンドの伝送方式が使われるようになっている。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献としては、例えば、特許文献１が知られている。

特開２００９−６５１９０号公報

しかし、送信回路（車載カメラ）と受信回路（ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット））との間の距離が１０ｍ〜１５ｍと長い場合、同軸ケーブルを用いたシングルエンドの伝送方式では、伝送路からの放射ノイズを低減できない可能性があった。さらに、差動伝送方式を用いると、長いケーブルを通過したあとの差動信号のＤｐ信号とＤｎ信号のタイミングがずれる（スキュー）可能性があった。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、送信回路と受信回路との間の距離が長くても、ノイズを低減でき、スキューを防止できる信号伝送回路を提供することを目的とするものである。

第１の態様に係る信号伝送回路は、差動伝送信号を送信する送信回路と、前記送信回路から送られた信号を受信する受信回路と、前記送信回路と前記受信回路との間に設けられた差動ケーブルと、前記送信回路と接続され、かつ前記差動ケーブルの内部を通る一対の差動伝送線路と、前記一対の差動伝送線路を構成する第１、第２の信号線路とを備え、前記第１の信号線路は前記受信回路と接続し、前記第２の信号線路は終端抵抗と接続した。

第２の態様に係る信号伝送回路では、第１の態様において、前記送信回路と前記差動ケーブルより前記送信回路側の前記第２の信号線路とは、インダクタを備えた第３の信号線路で接続し、前記差動ケーブルより前記受信回路側の前記第２の信号線路にインダクタを備えた電源用回路を接続した。

第３の態様に係る信号伝送回路では、第１の態様において、前記送信回路と前記差動ケーブルとの間の前記一対の差動伝送線路、前記差動ケーブルと前記受信回路との間の前記一対の差動伝送線路のうち、少なくとも一方にコモンモードノイズフィルタを接続した。

本発明の信号伝送回路は、一対の差動伝送線路を差動ケーブルの受信回路側まで設けているため、伝送路からの放射ノイズを低減でき、また、受信回路には第１の信号線路のみ（シングルエンド）と接続されているため、長いケーブルを用いた場合でも、従来の差動伝送のようにスキューが問題とならず、受信できるという効果が得られる。

本発明の一実施の形態における信号伝送回路を示す図

図１は本発明の一実施の形態における信号伝送回路を示す概略図である。

本発明の一実施の形態における信号伝送回路は、図１に示すように、差動伝送信号を送信する送信回路１と、送信回路１から送られた信号を受信する受信回路２と、送信回路１と受信回路２との間に設けられた差動ケーブル３と、送信回路１と接続する一対の差動伝送線路４と、一対の差動伝送線路４を構成する第１の信号線路４ａ、第２の信号線路４ｂとを備えている。

また、第１の信号線路４ａは、差動ケーブル３を介して受信回路２と接続し、第２の信号線路４ｂは、差動ケーブル３より受信回路２側の終端抵抗５において、グランド６に接続する。

前記送信回路１は、例えば車載カメラに設けられた回路で、差動伝送信号を送信する。

前記受信回路２は、例えばＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）に設けられた回路で、送信回路１から送られた信号を受信する。ＥＣＵは、車載カメラ（送信回路１）から送られた信号に基づき、ディスプレイに映像を写したり、運転制御したりする。

前記差動ケーブル３は、送信回路１と受信回路２との間に設けられ、その長さは１０ｍ〜１５ｍと長くなっている。

前記一対の差動伝送線路４は、差動伝送信号を伝送し、送信回路１と接続されている。一対の差動伝送線路４は、第１の信号線路４ａ、第２の信号線路４ｂとで構成される。一対の差動伝送線路４（第１の信号線路４ａ、第２の信号線路４ｂ）は、差動ケーブル３の内部を通り、差動伝送信号は差動ケーブル３の中を通る。

第１の信号線路４ａは、差動ケーブル３を介して受信回路２と接続するが、第２の信号線路４ｂは受信回路２とは接続しない。すなわち、送信回路１から送信された差動伝送信号は、シングルエンドで受信回路２に入力する。

第２の信号線路４ｂは、差動ケーブル３と受信回路２との間において、グランド６に接続する終端抵抗５と接続している。すなわち、差動伝送信号の第２の信号線路４ｂによって差動ケーブル３を通ってきた信号は、終端抵抗５を介してグランド６に落とされる。

さらに、送信回路１と、第２の信号線路４ｂの差動ケーブル３より送信回路１側の接続部４ｃとは、第１のインダクタ７を備えた第１の電源線８で接続している。第１の電源線８は、送信回路１から差動伝送信号が送られる一対の差動伝送線路４とは別ルートとなる。

また、第２の信号線路４ｂの差動ケーブル３より受信回路２側の接続部４ｄと電源用回路（以下、図示せず）とが、第２のインダクタ９を備えた第２の電源線１０によって接続されている。なお、第１のインダクタ７と第２のインダクタ９のインダクタンス値は略同一となっている。

そして、第１の電源線８、第２の電源線１０、および受信回路２に接続されていない第２の信号線路４ｂを介して、電源用回路から供給された電源電流を送信回路１に供給する。

すなわち、一対の差動伝送線路４のうち受信回路２に接続されていない第２の信号線路４ｂに電源電流を重畳する。受信回路２側から遠い場所にある送信回路１に電源電流を供給するために、電源線を別途設ける必要はない。また、受信回路２に接続される第１の信号線路４ａには、直接電源電流を重畳させないため、電源ノイズを低減できる。

さらにまた、送信回路１と差動ケーブル３との間の一対の差動伝送線路４に、コモンモードノイズフィルタ１１を接続する。これにより、コモンモードノイズをさらに低減できる。

また、差動ケーブル３と受信回路２との間（差動ケーブル３と終端抵抗５との間）の一対の差動伝送線路４にもコモンモードノイズフィルタ１２を接続する。受信側に入るノイズや、受信側からケーブルに出るコモンモードノイズをさらに低減でき、また、一対の差動伝送線路における長い差動ケーブル３を通った後のコモンモードノイズの低減も可能となる。

さらに、電源電流によってケーブルに発生したコモンモードノイズを低減することができる。

また、第１のインダクタ７と第２のインダクタ９を、コモンモードノイズフィルタ１１、１２より差動ケーブル３により近い場所に配置する。

そして、電源電流との接続部４ｃ、４ｄと、コモンモードノイズフィルタ１１、１２との間に、コンデンサ１３を形成する。これにより、許容値を越えるような大きな電源電流がコモンモードノイズフィルタ１１、１２に流れないようにすることができる。

また、コンデンサ１３をコモンモードノイズフィルタ１１、１２と送信回路１、受信回路２との間に形成してもよい。

本発明の一実施の形態における信号伝送回路においては、送信回路１と受信回路２との間の距離が長くても、一対の差動伝送線路４を差動ケーブル３の受信回路２側まで設けているため、伝送路からの放射ノイズを低減でき、また、受信回路２には第１の信号線路４ａのみ（シングルエンド）と接続されているため、長いケーブルを用いた場合でも、スキューが問題とならず、受信できるという効果が得られる。

すなわち、長さが１０ｍ〜１５ｍの長い差動ケーブル３を通った後の受信回路２に近い箇所（終端抵抗５）まで、第２の信号線路４ｂが形成され、一対の差動伝送線路４が形成されているため、差動ケーブル３やその近辺で発生した伝送路からの放射ノイズを低減できる。

また、長い差動ケーブル３を通った後の信号を、受信回路２はシングルエンドで受信するため、従来の差動伝送のようにスキューが問題とならず、受信できる。

本発明に係る信号伝送回路は、送信回路と受信回路との間の距離が長くても、伝送路からの放射ノイズを低減でき、また、スキューが問題とならず、受信できるという効果を有するものであり、特に電気・電子機器または制御機器の伝送方式に適用される信号伝送回路等において有用となるものである。

１送信回路
２受信回路
３差動ケーブル
４一対の差動伝送線路
４ａ第１の信号線路
４ｂ第２の信号線路
５終端抵抗

Claims

差動伝送信号を送信する送信回路と、前記送信回路から送られた信号を受信する受信回路と、前記送信回路と前記受信回路との間に設けられた差動ケーブルと、前記送信回路と接続され、かつ前記差動ケーブルの内部を通る一対の差動伝送線路と、前記一対の差動伝送線路を構成する第１、第２の信号線路とを備え、前記第１の信号線路は前記受信回路と接続し、前記第２の信号線路は終端抵抗と接続した信号伝送回路。
前記送信回路と前記差動ケーブルより前記送信回路側の前記第２の信号線路とは、インダクタを備えた第３の信号線路で接続し、前記差動ケーブルより前記受信回路側の前記第２の信号線路にインダクタを備えた電源用回路を接続した請求項１に記載の信号伝送回路。
前記送信回路と前記差動ケーブルとの間の前記一対の差動伝送線路、前記差動ケーブルと前記受信回路との間の前記一対の差動伝送線路のうち、少なくとも一方にコモンモードノイズフィルタを接続した請求項１に記載の信号伝送回路。