JP2020025254A - Signal generation device and signal reading system - Google Patents
Signal generation device and signal reading system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020025254A JP2020025254A JP2019133340A JP2019133340A JP2020025254A JP 2020025254 A JP2020025254 A JP 2020025254A JP 2019133340 A JP2019133340 A JP 2019133340A JP 2019133340 A JP2019133340 A JP 2019133340A JP 2020025254 A JP2020025254 A JP 2020025254A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- signal
- switch
- target constant
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 title claims abstract description 127
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 102
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 37
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 339
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 139
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 42
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 42
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 29
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 32
- 230000008859 change Effects 0.000 description 22
- 230000006870 function Effects 0.000 description 18
- 208000034530 PLAA-associated neurodevelopmental disease Diseases 0.000 description 10
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 8
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 6
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manipulation Of Pulses (AREA)
- Dc Digital Transmission (AREA)
Abstract
Description
本発明は、通信路を介して伝送される2線差動電圧方式のロジック信号に基づいてロジック信号に対応する符号を特定可能な符号特定用信号を生成する信号生成装置、およびこの信号生成装置を備えた信号読取システムに関するものである。 The present invention relates to a signal generation device that generates a code specifying signal capable of specifying a code corresponding to a logic signal based on a two-wire differential voltage type logic signal transmitted via a communication path, and the signal generation device The present invention relates to a signal reading system provided with:
例えば、下記の特許文献1には、CAN通信用のシリアルバス(車内LAN)を介して伝送されている各種CANフレーム(制御データ)を収集して記録可能に構成された車両データ収集装置(以下、単に「収集装置」ともいう)の発明が開示されている。この収集装置は、故障診断やメンテナンスなどを目的として外部機器を接続可能にシリアルバスに設けられているダイアグコネクタ(診断機器接続用コネクタ:以下、単に「コネクタ」ともいう)に接続可能に構成されている。また、この収集装置では、上記のコネクタに接続することでコネクタを介して供給される電源によって動作し、イグニッションスイッチの操作に連動してシリアルバスからのCANフレームの収集の開始/停止を自動的に実行する構成が採用されている。
For example,
ところで、シリアルバスに設けられている上記のコネクタは、通常、車両の開発者(製造メーカ)が出荷後の車両に対する故障診断やメンテナンスなどを目的として接続されることを想定している機器(例えば、製造メーカから提供される故障診断用機器やメンテナンス用機器。以下、これらをまとめて診断機器ともいう)を接続するためのコネクタである。したがって、出荷後に車両の故障診断やメンテナンスなどを実施しようとするときには、その車両(またはその車両の製造メーカ)に対応した専用の診断機器を用意する必要がある。しかしながら、複数の製造メーカの車両について故障診断等を実施しなければならない場合もあり、このような場合には、各製造メーカに対応した専用の診断機器を用意しなければならず、手間とコストがかかるという問題点が生じる。 By the way, the above-mentioned connector provided on the serial bus is usually assumed to be connected to a vehicle developer (manufacturer) for the purpose of failure diagnosis and maintenance of the vehicle after shipment (for example, a device (for example, , A device for failure diagnosis and a device for maintenance provided by the manufacturer, which are collectively referred to as a diagnostic device hereinafter). Therefore, when performing a failure diagnosis or maintenance of a vehicle after shipment, it is necessary to prepare a dedicated diagnostic device corresponding to the vehicle (or a manufacturer of the vehicle). However, there are cases where it is necessary to perform fault diagnosis and the like on vehicles of multiple manufacturers, and in such a case, dedicated diagnostic equipment corresponding to each manufacturer must be prepared, which is troublesome and costly. However, there is a problem in that
また、近年では、シリアルバスに接続されている各種ノードの動作を阻害する目的の悪意のCANフレームを出力する機器がコネクタに接続されたり、シリアルバスを介して伝送されているCANフレームを悪意の第三者に対して移動体通信網等を介して転送する機器がコネクタに接続されたりする事象が確認されている。このため、車両の開発現場等においては、セキュリティの観点から上記のコネクタをシリアルバスに配設しない構成の採用が検討されている。しかしながら、このような構成が採用された場合には、コネクタを介してシリアルバスに接続することを前提とする上記の専用の診断機器では、出荷後に車両の故障診断やメンテナンスなどを実施することが困難になるという問題点が生じる。 In recent years, a device that outputs a malicious CAN frame for the purpose of hindering the operation of various nodes connected to the serial bus is connected to a connector, or a CAN frame transmitted through the serial bus is maliciously transmitted. It has been confirmed that a device that transfers data to a third party via a mobile communication network or the like is connected to a connector. For this reason, in a vehicle development site or the like, adoption of a configuration in which the connector is not provided on the serial bus is being studied from the viewpoint of security. However, when such a configuration is adopted, the above-described dedicated diagnostic device that is assumed to be connected to the serial bus via a connector can perform vehicle failure diagnosis and maintenance after shipment. The problem that it becomes difficult arises.
なお、自動車の分野における問題点について例示したが、自動車以外の分野、例えば、工場内の機械設備の分野においても、上記したように専用のコネクタを介して専用の診断機器を接続するという構成が採用されていることから、CAN通信用のシリアルバス(通信路)を介して伝送されているCANフレーム(2線差動電圧方式のロジック信号によって示されている符号の列)の取得に際して上記の問題と同様の問題が生じている。 Although the problem in the field of automobiles has been exemplified, in fields other than automobiles, for example, in the field of mechanical equipment in factories, there is a configuration in which a dedicated diagnostic device is connected via a dedicated connector as described above. Since it is adopted, when acquiring a CAN frame (a sequence of codes indicated by a logic signal of a two-wire differential voltage system) transmitted through a serial bus (communication path) for CAN communication, A similar problem has occurred.
本発明は、かかる解決すべき問題点に鑑みてなされたものであり、コネクタを介して通信路に接続されることなく、通信路に伝送されているロジック信号によって示されている符号を特定可能とする信号生成装置および信号読取システムを提供することを主目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem to be solved, and can specify a code indicated by a logic signal transmitted to a communication path without being connected to the communication path via a connector. It is a main object to provide a signal generation device and a signal reading system described above.
上記目的を達成すべく請求項1記載の信号生成装置は、一対の被覆導線で構成される通信路を介して伝送される2線差動電圧方式のロジック信号に基づき、当該ロジック信号に対応する符号を特定可能な符号特定用信号を生成する信号生成装置であって、前記一対の被覆導線における被覆部にそれぞれ接触させられる一対の電極のうちの一方の電極と接続されて、前記一対の被覆導線のうちの当該一方の電極と容量結合する一方の被覆導線に伝送されている電圧に応じて電圧が変化する第1電圧信号を発生させる第1インピーダンス素子と、前記一対の電極のうちの他方の電極と接続されて、前記一対の被覆導線のうちの当該他方の電極と容量結合する他方の被覆導線に伝送されている電圧に応じて電圧が変化する第2電圧信号を発生させる第2インピーダンス素子と、前記第1電圧信号および前記第2電圧信号を入力すると共に当該各電圧信号の差分電圧に応じて電圧が変化するシングルエンド信号を出力する差動増幅部とを備えて、当該シングルエンド信号に基づいて前記符号特定用信号を生成する。
In order to achieve the above object, a signal generating apparatus according to
また、請求項2記載の信号生成装置は、請求項1記載の信号生成装置において、前記シングルエンド信号を閾値電圧と比較して二値化することにより前記符号特定用信号を生成する信号生成部を備えている。
The signal generation device according to
また、請求項3記載の信号生成装置は、請求項1または2記載の信号生成装置において、前記差動増幅部は、前記第1電圧信号および前記第2電圧信号を入力すると共に前記差分電圧に応じて電圧が変化する差分信号を出力する差動増幅回路、および前記差分信号を、当該差分信号の交流成分のピークピーク電圧と同等のピークピーク電圧で、かつ低電圧期間の電圧がターゲット定電圧に規定された前記シングルエンド信号に整形して出力する波形整形回路を備えている。 According to a third aspect of the present invention, in the signal generating apparatus according to the first or second aspect, the differential amplifier inputs the first voltage signal and the second voltage signal and generates the differential voltage. A differential amplifier circuit that outputs a differential signal having a voltage that changes in response to the differential signal, wherein the differential signal has a peak-to-peak voltage equivalent to the peak-to-peak voltage of an AC component of the differential signal, and a voltage in a low voltage period is a target constant voltage. And a waveform shaping circuit for shaping the signal into the single-ended signal and outputting the signal.
また、請求項4記載の信号生成装置は、請求項1または2記載の信号生成装置において、前記差動増幅部は、前記第1電圧信号および前記第2電圧信号を入力すると共に前記差分電圧に応じて電圧が変化する差分信号を出力する差動増幅回路、および前記差分信号を、当該差分信号の交流成分のピークピーク電圧と同等のピークピーク電圧で、かつ高電圧期間の電圧がターゲット定電圧に規定された前記シングルエンド信号に整形して出力する波形整形回路を備えている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the signal generating apparatus according to the first or second aspect, the differential amplifier inputs the first voltage signal and the second voltage signal and generates the differential voltage. A differential amplifier circuit that outputs a differential signal having a voltage that changes in response to the differential signal, wherein the differential signal has a peak-to-peak voltage equivalent to the peak-to-peak voltage of an AC component of the differential signal, and a voltage during a high voltage period is a target constant voltage. And a waveform shaping circuit for shaping the signal into the single-ended signal and outputting the signal.
また、請求項5記載の信号生成装置は、請求項3記載の信号生成装置において、前記波形整形回路は、前記差分信号が入力される入力部に一端部が接続されると共に出力部に他端部が接続されたコンデンサと、一端部が前記コンデンサの前記他端部に接続されると共に他端部にターゲット定電圧が印加されて、当該ターゲット定電圧を当該コンデンサの当該他端部に供給する第3インピーダンス素子と、直列接続された第4インピーダンス素子およびスイッチで構成されると共に、一端部が前記出力部に接続されると共に他端部に前記ターゲット定電圧が印加された直列回路と、前記差分信号の交流成分における低電圧期間に前記スイッチをオン状態に移行させると共に、当該交流成分における高電圧期間に前記スイッチをオフ状態に移行させる制御パルス信号を出力するスイッチ制御回路とを備えて、前記シングルエンド信号を前記出力部から出力する。 According to a fifth aspect of the present invention, in the signal generating apparatus according to the third aspect, the waveform shaping circuit has one end connected to an input unit to which the difference signal is input and the other end connected to an output unit. A capacitor connected to the unit, and one end connected to the other end of the capacitor and a target constant voltage applied to the other end to supply the target constant voltage to the other end of the capacitor. A third impedance element, a series circuit including a fourth impedance element and a switch connected in series, one end of which is connected to the output unit, and the other end of which is applied with the target constant voltage; The switch is turned on during a low voltage period of the AC component of the difference signal, and the switch is turned off during a high voltage period of the AC component. And a switch control circuit for outputting a that control pulse signal, and outputs the single-ended signal from the output unit.
また、請求項6記載の信号生成装置は、請求項4記載の信号生成装置において、前記波形整形回路は、前記差分信号が入力される入力部に一端部が接続されると共に出力部に他端部が接続されたコンデンサと、一端部が前記コンデンサの前記他端部に接続されると共に他端部にターゲット定電圧が印加されて、当該ターゲット定電圧を当該コンデンサの当該他端部に供給する第3インピーダンス素子と、直列接続された第4インピーダンス素子およびスイッチで構成されると共に、一端部が前記出力部に接続されると共に他端部に前記ターゲット定電圧が印加された直列回路と、前記差分信号の交流成分における高電圧期間に前記スイッチをオン状態に移行させると共に、当該交流成分における低電圧期間に前記スイッチをオフ状態に移行させる制御パルス信号を出力するスイッチ制御回路とを備えて、前記シングルエンド信号を前記出力部から出力する。 According to a sixth aspect of the present invention, in the signal generating apparatus according to the fourth aspect, the waveform shaping circuit has one end connected to the input unit to which the difference signal is input and the other end connected to the output unit. A capacitor connected to the unit, and one end connected to the other end of the capacitor and a target constant voltage applied to the other end to supply the target constant voltage to the other end of the capacitor. A third impedance element, a series circuit including a fourth impedance element and a switch connected in series, one end of which is connected to the output unit, and the other end of which is applied with the target constant voltage; The switch is turned on during a high voltage period of the AC component of the difference signal, and the switch is turned off during a low voltage period of the AC component. And a switch control circuit for outputting a that control pulse signal, and outputs the single-ended signal from the output unit.
また、請求項7記載の信号生成装置は、請求項3記載の信号生成装置において、前記波形整形回路は、前記差分信号が入力される入力部に一端部が接続されたコンデンサと、一端部が前記コンデンサの他端部に接続されると共に他端部にターゲット定電圧が印加されて、当該ターゲット定電圧を当該コンデンサの当該他端部に供給する第3インピーダンス素子と、前記コンデンサの前記他端部に一端部が接続されると共に出力部に他端部が接続された第5インピーダンス素子と、前記出力部に接続されると共に、オン状態のときに前記ターゲット定電圧を当該出力部に印加し、オフ状態のときに当該ターゲット定電圧の当該出力部への印加を停止するスイッチと、前記差分信号の交流成分における低電圧期間に前記スイッチを前記オン状態に移行させると共に、当該交流成分における高電圧期間に前記スイッチを前記オフ状態に移行させる制御パルス信号を出力するスイッチ制御回路とを備えて、前記シングルエンド信号を前記出力部から出力する。 According to a seventh aspect of the present invention, in the signal generating apparatus according to the third aspect, the waveform shaping circuit includes a capacitor having one end connected to an input section to which the difference signal is input, and A third impedance element connected to the other end of the capacitor and having a target constant voltage applied to the other end to supply the target constant voltage to the other end of the capacitor; A fifth impedance element having one end connected to the output unit and the other end connected to the output unit, and connected to the output unit and applying the target constant voltage to the output unit when in an on state. A switch for stopping the application of the target constant voltage to the output unit in the off state, and the switch in the on state during a low voltage period in the AC component of the difference signal. Together to line, and a switch control circuit for outputting a control pulse signal for shifting the switch to a high voltage period of the AC component in the off state, and outputs the single-ended signal from the output unit.
また、請求項8記載の信号生成装置は、請求項4記載の信号生成装置において、前記波形整形回路は、前記差分信号が入力される入力部に一端部が接続されたコンデンサと、一端部が前記コンデンサの他端部に接続されると共に他端部にターゲット定電圧が印加されて、当該ターゲット定電圧を当該コンデンサの当該他端部に供給する第3インピーダンス素子と、前記コンデンサの前記他端部に一端部が接続されると共に出力部に他端部が接続された第5インピーダンス素子と、前記出力部に接続されると共に、オン状態のときに前記ターゲット定電圧を当該出力部に印加し、オフ状態のときに当該ターゲット定電圧の当該出力部への印加を停止するスイッチと、前記差分信号の交流成分における高電圧期間に前記スイッチを前記オン状態に移行させると共に、当該交流成分における低電圧期間に前記スイッチを前記オフ状態に移行させる制御パルス信号を出力するスイッチ制御回路とを備えて、前記シングルエンド信号を前記出力部から出力する。 In the signal generation device according to claim 8, in the signal generation device according to claim 4, the waveform shaping circuit includes a capacitor having one end connected to an input unit to which the difference signal is input, and a capacitor having one end connected to an input unit to which the difference signal is input. A third impedance element connected to the other end of the capacitor and having a target constant voltage applied to the other end to supply the target constant voltage to the other end of the capacitor; A fifth impedance element having one end connected to the output unit and the other end connected to the output unit, and connected to the output unit and applying the target constant voltage to the output unit when in an on state. A switch for stopping the application of the target constant voltage to the output unit in the off state, and the switch in the on state during a high voltage period in the AC component of the difference signal. Together to line, and a switch control circuit for outputting a control pulse signal for shifting the switch to the low voltage period of the AC component in the off state, and outputs the single-ended signal from the output unit.
また、請求項9記載の信号生成装置は、請求項5または7記載の信号生成装置において、前記スイッチは、前記制御パルス信号が高電位のときにオン状態に移行し、前記制御パルス信号が低電位のときにオフ状態に移行するように構成され、前記スイッチ制御回路は、前記コンデンサの前記他端部に反転入力端子が接続され、かつ前記ターゲット定電圧よりも高い基準電圧が非反転入力端子に入力されて、出力端子から前記制御パルス信号を出力するコンパレータを有して構成されている。 According to a ninth aspect of the present invention, in the signal generating apparatus according to the fifth or seventh aspect, the switch is turned on when the control pulse signal is at a high potential, and the switch is turned on when the control pulse signal is at a low level. The switch control circuit is configured to transition to an off state at the time of a potential, wherein the inverting input terminal is connected to the other end of the capacitor, and a reference voltage higher than the target constant voltage is a non-inverting input terminal. , And a comparator for outputting the control pulse signal from an output terminal.
また、請求項10記載の信号生成装置は、請求項5または7記載の信号生成装置において、前記スイッチは、前記制御パルス信号が低電位のときにオン状態に移行し、前記制御パルス信号が高電位のときにオフ状態に移行するように構成され、前記スイッチ制御回路は、前記コンデンサの前記他端部に非反転入力端子が接続され、かつ前記ターゲット定電圧よりも高い基準電圧が反転入力端子に入力されて、出力端子から前記制御パルス信号を出力するコンパレータを有して構成されている。 According to a tenth aspect of the present invention, in the signal generating device according to the fifth or seventh aspect, the switch is turned on when the control pulse signal is at a low potential, and the switch is turned on when the control pulse signal is at a high level. The switch control circuit is connected to a non-inverting input terminal at the other end of the capacitor, and a reference voltage higher than the target constant voltage is applied to the inverting input terminal. , And a comparator for outputting the control pulse signal from an output terminal.
また、請求項11記載の信号生成装置は、請求項6または8記載の信号生成装置において、前記スイッチは、前記制御パルス信号が高電位のときにオン状態に移行し、前記制御パルス信号が低電位のときにオフ状態に移行するように構成され、前記スイッチ制御回路は、前記コンデンサの前記他端部に非反転入力端子が接続され、かつ前記ターゲット定電圧よりも低い基準電圧が反転入力端子に入力されて、出力端子から前記制御パルス信号を出力するコンパレータを有して構成されている。 The signal generating device according to claim 11 is the signal generating device according to claim 6 or 8, wherein the switch is turned on when the control pulse signal is at a high potential, and the switch is turned on when the control pulse signal is at a low level. The switch control circuit is configured to shift to an off state when the potential is at a potential, a non-inverting input terminal is connected to the other end of the capacitor, and a reference voltage lower than the target constant voltage is an inverting input terminal. , And a comparator for outputting the control pulse signal from an output terminal.
また、請求項12記載の信号生成装置は、請求項6または8記載の信号生成装置において、前記スイッチは、前記制御パルス信号が低電位のときにオン状態に移行し、前記制御パルス信号が高電位のときにオフ状態に移行するように構成され、前記スイッチ制御回路は、前記コンデンサの前記他端部に反転入力端子が接続され、かつ前記ターゲット定電圧よりも低い基準電圧が非反転入力端子に入力されて、出力端子から前記制御パルス信号を出力するコンパレータを有して構成されている。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the signal generation apparatus according to the sixth or eighth aspect, the switch is turned on when the control pulse signal is at a low potential, and the switch is turned on when the control pulse signal is at a high level. The switch control circuit is configured to transition to an off state at the time of a potential, wherein the inverting input terminal is connected to the other end of the capacitor, and a reference voltage lower than the target constant voltage is a non-inverting input terminal. , And a comparator for outputting the control pulse signal from an output terminal.
また、請求項13記載の信号生成装置は、請求項5または7記載の信号生成装置において、前記スイッチは、前記制御パルス信号が高電位のときにオン状態に移行し、前記制御パルス信号が低電位のときにオフ状態に移行するように構成され、前記スイッチ制御回路は、反転入力端子が前記コンデンサの前記他端部に接続されると共に出力端子から前記制御パルス信号を出力するコンパレータと、一端部が前記出力端子に接続されると共に他端部に前記ターゲット定電圧および前記ターゲット定電圧の近傍の電圧のうちのいずれかの電圧が印加されて、当該いずれかの電圧および前記制御パルス信号の電圧で規定される分圧電圧を前記コンパレータの非反転入力端子に基準電圧として出力する抵抗分圧回路とを備えている。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in the signal generating device according to the fifth or seventh aspect, the switch is turned on when the control pulse signal is at a high potential, and the switch is turned on when the control pulse signal is at a low level. A switch control circuit configured to shift to an off state when the potential is at a potential, wherein the switch control circuit has an inverting input terminal connected to the other end of the capacitor and outputs the control pulse signal from an output terminal; A part is connected to the output terminal, and any one of the target constant voltage and a voltage near the target constant voltage is applied to the other end, and any one of the voltage and the control pulse signal is applied. A resistive voltage dividing circuit for outputting a divided voltage defined by a voltage to a non-inverting input terminal of the comparator as a reference voltage.
また、請求項14記載の信号生成装置は、請求項5または7記載の信号生成装置において、前記スイッチは、前記制御パルス信号が低電位のときにオン状態に移行し、前記制御パルス信号が高電位のときにオフ状態に移行するように構成され、前記スイッチ制御回路は、反転入力端子に前記ターゲット定電圧および前記ターゲット定電圧の近傍の電圧のうちのいずれかの電圧が印加されると共に出力端子から前記制御パルス信号を出力するコンパレータと、一端部が前記出力端子に接続されると共に他端部が前記コンデンサの前記他端部に接続されて、前記シングルエンド信号の電圧および前記制御パルス信号の電圧で規定される分圧パルス信号を前記コンパレータの非反転入力端子に出力する抵抗分圧回路とを備えている。 According to a fourteenth aspect of the present invention, in the signal generator of the fifth or seventh aspect, the switch is turned on when the control pulse signal is at a low potential, and the switch is turned on when the control pulse signal is at a high potential. The switch control circuit is configured to shift to an off state when the potential is at a potential, and the switch control circuit outputs any one of the target constant voltage and a voltage near the target constant voltage to the inverting input terminal and outputs the same. A comparator that outputs the control pulse signal from a terminal, one end of which is connected to the output terminal and the other end of which is connected to the other end of the capacitor, the voltage of the single-ended signal and the control pulse signal. And a resistor voltage dividing circuit for outputting a voltage dividing pulse signal defined by the following voltage to the non-inverting input terminal of the comparator.
また、請求項15記載の信号生成装置は、請求項6または8記載の信号生成装置において、前記スイッチは、前記制御パルス信号が高電位のときにオン状態に移行し、前記制御パルス信号が低電位のときにオフ状態に移行するように構成され、前記スイッチ制御回路は、反転入力端子に前記ターゲット定電圧および前記ターゲット定電圧の近傍の電圧のうちのいずれかの電圧が印加されると共に出力端子から前記制御パルス信号を出力するコンパレータと、一端部が前記出力端子に接続されると共に他端部が前記コンデンサの前記他端部に接続されて、前記シングルエンド信号の電圧および前記制御パルス信号の電圧で規定される分圧パルス信号を前記コンパレータの非反転入力端子に出力する抵抗分圧回路とを備えている。
The signal generating device according to
また、請求項16記載の信号生成装置は、請求項6または8記載の信号生成装置において、前記スイッチは、前記制御パルス信号が低電位のときにオン状態に移行し、前記制御パルス信号が高電位のときにオフ状態に移行するように構成され、前記スイッチ制御回路は、反転入力端子が前記コンデンサの前記他端部に接続されると共に出力端子から前記制御パルス信号を出力するコンパレータと、一端部が前記出力端子に接続されると共に他端部に前記ターゲット定電圧および前記ターゲット定電圧の近傍の電圧のうちのいずれかの電圧が印加されて、当該いずれかの電圧および前記制御パルス信号の電圧で規定される分圧電圧を前記コンパレータの非反転入力端子に基準電圧として出力する抵抗分圧回路とを備えている。 Further, in the signal generating device according to claim 16, in the signal generating device according to claim 6 or 8, the switch is turned on when the control pulse signal is at a low potential, and the switch is turned on when the control pulse signal is at a high level. A switch control circuit configured to shift to an off state when the potential is at a potential, wherein the switch control circuit has an inverting input terminal connected to the other end of the capacitor and outputs the control pulse signal from an output terminal; A part is connected to the output terminal, and any one of the target constant voltage and a voltage near the target constant voltage is applied to the other end, and any one of the voltage and the control pulse signal is applied. A resistive voltage dividing circuit for outputting a divided voltage defined by a voltage to a non-inverting input terminal of the comparator as a reference voltage.
また、請求項17記載の信号生成装置は、請求項5記載の信号生成装置において、前記スイッチ制御回路は、一端部が前記出力部に接続されると共に他端部に前記ターゲット定電圧が印加されて、前記シングルエンド信号を分圧して分圧パルス信号として出力する抵抗分圧回路と、前記ターゲット定電圧を基準としてバイアス電圧を生成するバイアス電圧源と、前記分圧パルス信号に前記バイアス電圧を電圧加算して前記制御パルス信号として出力する加算器とを備えている。 According to a seventeenth aspect of the present invention, in the signal generation device according to the fifth aspect, the switch control circuit has one end connected to the output unit and the other end applied with the target constant voltage. A resistive voltage dividing circuit that divides the single-ended signal and outputs it as a divided pulse signal, a bias voltage source that generates a bias voltage based on the target constant voltage, and the bias voltage applied to the divided pulse signal. An adder for adding a voltage and outputting the control pulse signal.
また、請求項18記載の信号生成装置は、請求項5から12のいずれかに記載の信号生成装置において、前記スイッチは、前記制御パルス信号によって制御されて、前記オン状態のときには前記ターゲット定電圧を出力端子から前記出力部に出力し、前記オフ状態のときには前記出力端子をハイインピーダンス状態に移行させるスリーステートバッファで構成されている。 The signal generating device according to claim 18 is the signal generating device according to any one of claims 5 to 12, wherein the switch is controlled by the control pulse signal, and the target constant voltage when in the ON state. Is output from the output terminal to the output section, and the three-state buffer is configured to shift the output terminal to a high impedance state when in the off state.
また、請求項19記載の信号生成装置は、請求項3から18のいずれかに記載の信号生成装置において、外部から入力された電圧データをD/A変換して、当該電圧データで示される電圧値の前記ターゲット定電圧を出力するD/A変換器を備えている。 According to a nineteenth aspect of the present invention, in the signal generation device according to any one of the third to eighteenth aspects, the voltage data indicated by the voltage data is obtained by performing D / A conversion on voltage data input from the outside. A D / A converter for outputting the target constant voltage having a value.
また、請求項20記載の信号生成装置は、請求項3から19のいずれかに記載の信号生成装置において、前記差動増幅回路は、非反転入力端子に前記第1電圧信号が入力され、反転入力端子と基準電位との間に入力抵抗およびコンデンサの第1直列回路が接続され、かつ反転入力端子と出力端子との間に帰還抵抗が接続されて、前記第1電圧信号の交流成分を増幅して出力する交流増幅器として構成された第1演算増幅器と、前記第1演算増幅器と同一に構成されると共に非反転入力端子に前記第2電圧信号が入力されて、当該第2電圧信号の交流成分を増幅して出力する交流増幅器として構成された第2演算増幅器と、前記第1演算増幅器および前記第2演算増幅器の各出力信号の差分を増幅して前記差分信号を出力する差動増幅器として構成された第3演算増幅器とを備えている。 According to a twentieth aspect of the present invention, in the signal generation apparatus according to any one of the third to nineteenth aspects, the differential amplifier circuit is configured to receive the first voltage signal at a non-inverting input terminal and to invert the first voltage signal. A first series circuit of an input resistor and a capacitor is connected between the input terminal and the reference potential, and a feedback resistor is connected between the inverting input terminal and the output terminal to amplify the AC component of the first voltage signal. A first operational amplifier configured as an AC amplifier that outputs the second voltage signal, and the second voltage signal is input to a non-inverting input terminal of the first operational amplifier. A second operational amplifier configured as an AC amplifier that amplifies and outputs a component, and a differential amplifier that amplifies a difference between output signals of the first operational amplifier and the second operational amplifier and outputs the difference signal. And a third operational amplifier was made.
また、請求項21記載の信号生成装置は、請求項1から20のいずれかに記載の信号生成装置において、前記第1インピーダンス素子および前記第2インピーダンス素子は、共に、高インピーダンス抵抗もしくはコンデンサ、またはこれらの組み合わせ回路で同一に構成されている。
The signal generating device according to
また、請求項22記載の信号生成装置は、請求項1から21のいずれかに記載の信号生成装置において、前記一方の電極は、基端部側が前記第1インピーダンス素子に接続された第1シールドケーブルの自由端側に接続され、前記他方の電極は、前記第1シールドケーブルとは別体の第2シールドケーブルであって、基端部側が前記第2インピーダンス素子に接続された当該第2シールドケーブルの自由端側に接続されている。 A signal generating device according to a twenty-second aspect is the signal generating device according to any one of the first to twenty-first aspects, wherein the one electrode has a first shield connected at a base end to the first impedance element. The other electrode is a second shielded cable separate from the first shielded cable, the second shielded cable having a base end connected to the second impedance element. Connected to the free end of the cable.
また、請求項23記載の信号生成装置は、一対の被覆導線で構成される通信路を介して伝送される2線差動電圧方式のロジック信号に基づき、当該ロジック信号に対応する符号を特定可能な符号特定用信号を生成する信号生成装置であって、前記一対の被覆導線のうちの一方の被覆導線に装着されて、当該一方の被覆導線に流れる電流であって、当該一方の被覆導線に伝送されている電圧に応じて電流値が変化する電流を検出すると共に、当該電流値に応じて電圧値が変化する第1電圧信号を出力する第1電流検出プローブ、および前記一対の被覆導線のうちの他方の被覆導線に装着されて、当該他方の被覆導線に流れる電流であって、当該他方の被覆導線に伝送されている電圧に応じて電流値が変化する電流を検出すると共に、当該電流値に応じて電圧値が変化する第2電圧信号を出力する第2電流検出プローブに接続されて、当該第1電圧信号および当該第2電圧信号を入力すると共に当該各電圧信号の差分電圧に応じて電圧が変化するシングルエンド信号を出力する差動増幅部を備えて、当該シングルエンド信号に基づいて前記符号特定用信号を生成する。 Further, the signal generation device according to claim 23 can specify a code corresponding to the logic signal based on a two-wire differential voltage type logic signal transmitted through a communication path including a pair of covered conductors. A signal generation device that generates a code identification signal, which is mounted on one of the covered conductors of the pair of covered conductors, is a current flowing through the one covered conductor, and the one covered conductor is A first current detection probe that detects a current whose current value changes according to the voltage being transmitted, and outputs a first voltage signal whose voltage value changes according to the current value; and a pair of the covered conductors. A current that is attached to the other insulated wire and that flows through the other insulated wire, the current value of which changes according to the voltage transmitted to the other insulated wire, is detected, and the current is detected. value Connected to a second current detection probe that outputs a second voltage signal whose voltage value changes in response to the input of the first voltage signal and the second voltage signal and a voltage corresponding to a difference voltage between the voltage signals. And a differential amplifying unit that outputs a single-ended signal that varies, and generates the code specifying signal based on the single-ended signal.
また、請求項24記載の信号読取システムは、請求項1から23のいずれかに記載の信号生成装置と、前記信号生成装置によって生成された前記符号特定用信号に基づいて前記ロジック信号に対応する前記符号を特定する符号化装置とを備えている。 A signal reading system according to a twenty-fourth aspect corresponds to the signal generation device according to any one of the first to twenty-third aspects, and the logic signal based on the code specifying signal generated by the signal generation device. A coding device for specifying the code.
請求項1記載の信号生成装置および請求項24記載の信号読取システムによれば、一対の被覆導線における被覆部にそれぞれ接触させられる(一対の被覆導線における金属部分(芯線)に接触することなく非接触の状態(金属非接触の状態)で一対の被覆導線の被覆部に接触させられる)一対の電極と接続される構成のため、一対の被覆導線における長手方向の任意の部位において被覆導線の被覆部に一対の電極を接触させる簡易な作業を行うことで、一対の被覆導線を介して伝送されているロジック信号によって示されている符号を特定可能な符号特定用信号を生成し得るシングルエンド信号を生成することができる。したがって、シングルエンド信号に基づいて符号特定用信号を生成し得る装置を設けることにより、符号特定用信号を生成し、生成した符号特定用信号に基づいてロジック信号によって示されている符号を特定することができ、さらには特定した符号の列で構成される符号列を特定することができる。これにより、一対の被覆導線にコネクタが配設されていなくても、また一対の被覆導線にコネクタが配設されている場合においても、一対の被覆導線の任意の場所においてロジック信号を読み取って、符号、および符号列を特定することができる。 According to the signal generating device of the first aspect and the signal reading system of the twenty-fourth aspect, the signal generating device is brought into contact with the covering portions of the pair of covered conductors respectively (without contacting the metal portion (core wire) of the pair of covered conductors). A configuration in which the pair of electrodes is connected to a pair of electrodes in a contact state (a state of non-metal contact) that is in contact with the pair of coated conductors. A single-ended signal that can generate a code specifying signal capable of specifying a code indicated by a logic signal transmitted through a pair of covered conductors by performing a simple operation of bringing a pair of electrodes into contact with a portion. Can be generated. Therefore, by providing a device capable of generating the code specifying signal based on the single-ended signal, the code specifying signal is generated, and the code indicated by the logic signal is specified based on the generated code specifying signal. Further, it is possible to specify a code string composed of the specified code string. Thereby, even if the connector is not disposed on the pair of covered conductors, or even if the connector is disposed on the pair of covered conductors, the logic signal is read at an arbitrary position of the pair of covered conductors, A code and a code sequence can be specified.
請求項2記載の信号生成装置および請求項24記載の信号読取システムによれば、信号生成部を備えたことにより、シングルエンド信号に基づいて符号特定用信号を生成する装置を別途設ける手間を省くことができる。 According to the signal generating device of the second aspect and the signal reading system of the twenty-fourth aspect, the provision of the signal generating unit eliminates the need to separately provide a device for generating a code specifying signal based on a single-ended signal. be able to.
請求項3,4記載の信号生成装置および請求項24記載の信号読取システムでは、差動増幅部が、上記のように差分信号を出力する差動増幅回路、およびこの差分信号を、この差分信号の交流成分のピークピーク電圧と同等のピークピーク電圧で、かつその高電位側電圧(高電圧期間の電圧)および低電位側電圧(低電圧期間の電圧)のうちのいずれか一方がターゲット定電圧に規定されたシングルエンド信号に整形(波形整形)して出力する波形整形回路を備えて構成されている。このため、この信号生成装置によれば、差動増幅部の後段に配置される信号生成部において、ターゲット定電圧を基準として規定された閾値電圧と比較することで、シングルエンド信号を確実に二値化して符号特定用信号を生成することができる。これにより、この信号読取システムによれば、この符号特定用信号に基づいて、ロジック信号によって示されている符号をより確実に特定することができ、さらにはこの符号で構成される符号列をより確実に特定することができる。 In the signal generation device according to the third and fourth aspects and the signal reading system according to the twenty-fourth aspect, the differential amplifying unit outputs the differential signal as described above, and the differential amplifying circuit outputs the differential signal. And a peak-to-peak voltage equivalent to the peak-to-peak voltage of the AC component, and one of the high-potential-side voltage (voltage during the high-voltage period) and the low-potential-side voltage (voltage during the low-voltage period) is the target constant voltage. And a waveform shaping circuit for shaping (waveform shaping) the signal into a single-ended signal and outputting the signal. For this reason, according to this signal generation device, the signal generation unit disposed downstream of the differential amplification unit compares the target constant voltage with the threshold voltage defined on the basis of the target constant voltage, thereby reliably generating the single-ended signal. The value can be converted to a code specifying signal. Thereby, according to the signal reading system, the code indicated by the logic signal can be specified more reliably based on the code specifying signal, and furthermore, the code sequence constituted by the code can be further improved. It can be specified reliably.
請求項5,6記載の信号生成装置および請求項24記載の信号読取システムでは、波形整形回路が、コンデンサ、第3インピーダンス素子、直列回路、および差分信号の交流成分における低電圧期間に直列回路のスイッチをオン状態に移行させると共に、この交流成分における高電圧期間にスイッチをオフ状態に移行させるスイッチ制御回路とを備える構成か、またはコンデンサ、第3インピーダンス素子、直列回路、および差分信号の交流成分における高電圧期間に直列回路のスイッチをオン状態に移行させると共に、この交流成分における低電圧期間にスイッチをオフ状態に移行させるスイッチ制御回路とを備える構成のいずれかの構成となっている。 In the signal generation device according to the fifth and sixth aspects and the signal reading system according to the twenty-fourth aspect, the waveform shaping circuit includes a capacitor, a third impedance element, a series circuit, and a series circuit during a low voltage period in an AC component of the difference signal. A switch control circuit for switching the switch to the ON state and for switching the switch to the OFF state during a high voltage period of the AC component, or a capacitor, a third impedance element, a series circuit, and an AC component of the differential signal. And a switch control circuit that causes the switches of the series circuit to shift to the on state during the high voltage period and the switch to shift to the off state during the low voltage period of the AC component.
したがって、この信号生成装置によれば、順方向電圧の影響を受けるダイオード(個別半導体素子(ディスクリート部品)としてのダイオード)を用いて構成された波形整形回路を有する構成とは異なり、波形整形回路が、差分信号を、差分信号の交流成分のピークピーク電圧と同等のピークピーク電圧で、かつその高電位側電圧(高電圧期間の電圧)および低電位側電圧(低電圧期間の電圧)のうちのいずれか一方が確実にターゲット定電圧に規定されたシングルエンド信号に整形(波形整形)して出力することができる。このため、この信号生成装置によれば、差動増幅部の後段に配置される信号生成部において、上記のターゲット定電圧を基準として規定された閾値電圧と比較することで、シングルエンド信号を一層確実に二値化して符号特定用信号を生成することができる。これにより、この信号読取システムによれば、この符号特定用信号に基づいて、ロジック信号によって示されている符号を一層確実に特定することができ、さらには特定した符号の列で構成されるCANフレームをより確実に特定することができる。 Therefore, according to this signal generation device, unlike a configuration having a waveform shaping circuit configured using diodes (diodes as individual semiconductor elements (discrete components)) affected by a forward voltage, the waveform shaping circuit is The difference signal is a peak-to-peak voltage equivalent to the peak-to-peak voltage of the AC component of the difference signal, and the high-potential-side voltage (voltage during the high-voltage period) and the low-potential-side voltage (voltage during the low-voltage period) Either one can be reliably shaped (waveform shaped) into a single-ended signal defined as the target constant voltage and output. For this reason, according to this signal generation device, the signal generation unit disposed downstream of the differential amplification unit compares the target constant voltage with the threshold voltage defined as a reference, thereby further converting the single-ended signal. The code specifying signal can be generated by performing the binarization without fail. Thus, according to the signal reading system, the code indicated by the logic signal can be more reliably specified based on the code specifying signal, and further, the CAN constituted by the specified code sequence can be used. The frame can be specified more reliably.
請求項7,8記載の信号生成装置および請求項24記載の信号読取システムでは、波形整形回路が、コンデンサ、第3インピーダンス素子、第5インピーダンス素子、スイッチ、および差分信号の交流成分における低電圧期間にスイッチをオン状態に移行させると共に、この交流成分における高電圧期間にスイッチをオフ状態に移行させるスイッチ制御回路とを備える構成か、またはコンデンサ、第3インピーダンス素子、第5インピーダンス素子、スイッチ、および差分信号の交流成分における高電圧期間にスイッチをオン状態に移行させると共に、この交流成分における低電圧期間にスイッチをオフ状態に移行させるスイッチ制御回路とを備える構成のいずれかの構成となっている。 In the signal generation device according to the seventh and eighth aspects and the signal reading system according to the twenty-fourth aspect, the waveform shaping circuit includes a capacitor, a third impedance element, a fifth impedance element, a switch, and a low voltage period in an AC component of the difference signal. And a switch control circuit for shifting the switch to an off state during a high voltage period of the AC component, or a capacitor, a third impedance element, a fifth impedance element, a switch, and A switch control circuit that switches the switch to the on state during the high voltage period of the AC component of the differential signal and switches the switch to the off state during the low voltage period of the AC component. .
したがって、この信号生成装置によれば、順方向電圧の影響を受けるダイオード(個別半導体素子(ディスクリート部品)としてのダイオード)を用いて構成された波形整形回路を有する構成とは異なり、波形整形回路が、差分信号を、差分信号の交流成分のピークピーク電圧と同等のピークピーク電圧で、かつその高電位側電圧(高電圧期間の電圧)および低電位側電圧(低電圧期間の電圧)のうちのいずれか一方が確実にターゲット定電圧に規定されたシングルエンド信号に整形(波形整形)して出力することができる。また、このシングルエンド信号の立ち上がりや立ち下がりをより急峻にすること(ターゲット定電圧への移行に要する時間をより短くすること)ができる。このため、この信号生成装置によれば、差動増幅部の後段に配置される信号生成部において、上記のターゲット定電圧を基準として規定された閾値電圧と比較することで、シングルエンド信号を一層確実に、かつより正確なパルス幅で二値化して符号特定用信号を生成することができる。これにより、この信号読取システムによれば、この符号特定用信号に基づいて、ロジック信号によって示されている符号を一層確実に特定することができ、さらには特定した符号の列で構成されるCANフレームをより確実に特定することができる。 Therefore, according to this signal generation device, unlike a configuration having a waveform shaping circuit configured using diodes (diodes as individual semiconductor elements (discrete components)) affected by a forward voltage, the waveform shaping circuit is The difference signal is a peak-to-peak voltage equivalent to the peak-to-peak voltage of the AC component of the difference signal, and the high-potential-side voltage (voltage during the high-voltage period) and the low-potential-side voltage (voltage during the low-voltage period) Either one can be reliably shaped (waveform shaped) into a single-ended signal defined as the target constant voltage and output. In addition, the rising and falling of the single-ended signal can be made steeper (the time required for shifting to the target constant voltage can be made shorter). For this reason, according to this signal generation device, the signal generation unit disposed downstream of the differential amplification unit compares the target constant voltage with the threshold voltage defined as a reference, thereby further converting the single-ended signal. The code specifying signal can be generated reliably and by binarizing with a more accurate pulse width. Thus, according to the signal reading system, the code indicated by the logic signal can be more reliably specified based on the code specifying signal, and further, the CAN constituted by the specified code sequence can be used. The frame can be specified more reliably.
請求項9,10記載の信号生成装置および請求項24記載の信号読取システムでは、スイッチが制御パルス信号が高電位のときにオン状態に移行し、制御パルス信号が低電位のときにオフ状態に移行するように構成されているときには、スイッチ制御回路は、コンデンサの他端部に反転入力端子が接続され、かつターゲット定電圧よりも高い(若干高い)基準電圧が非反転入力端子に入力されて、出力端子から制御パルス信号を出力するコンパレータを有して構成され、またスイッチが制御パルス信号が低電位のときにオン状態に移行し、制御パルス信号が高電位のときにオフ状態に移行するように構成されているときには、スイッチ制御回路は、コンデンサの他端部に非反転入力端子が接続され、かつターゲット定電圧よりも高い(若干高い)基準電圧が反転入力端子に入力されて、出力端子から制御パルス信号を出力するコンパレータを有して構成される。このため、このスイッチ制御回路を備えた波形整形回路によれば、シングルエンド信号の低電位側電圧(低電圧期間の電圧)がターゲット定電圧に規定されている状態において、シングルエンド信号にノイズが重畳した場合であっても、そのノイズのレベルが基準電圧に達するまで(基準電圧に上昇するまで)は、スイッチ制御回路がスイッチをオン状態に維持して、直列回路に対してコンデンサの他端部(および出力部)へのターゲット定電圧の印加を継続させることができる。したがって、この波形整形回路を備えた信号生成装置および信号読取システムによれば、ノイズによる誤動作を軽減することができるため、ノイズの存在下においても、符号特定用信号を安定して生成でき、またこの符号特定用信号に基づいて符号および符号で構成されるCANフレームを安定して特定して出力することができる。 In the signal generating device according to the ninth and tenth aspects and the signal reading system according to the twenty-fourth aspect, the switch is turned on when the control pulse signal is at a high potential, and is turned off when the control pulse signal is at a low potential. When the switch control circuit is configured to shift, the inverting input terminal is connected to the other end of the capacitor, and a reference voltage higher (slightly higher) than the target constant voltage is input to the non-inverting input terminal. And a comparator that outputs a control pulse signal from an output terminal. The switch is turned on when the control pulse signal is at a low potential, and is turned off when the control pulse signal is at a high potential. When the switch control circuit is configured as described above, the non-inverting input terminal is connected to the other end of the capacitor and is higher than the target constant voltage (slightly higher). ) Reference voltage is input to the inverting input terminal, and a comparator for outputting a control pulse signal from the output terminal. Therefore, according to the waveform shaping circuit including the switch control circuit, noise is included in the single-ended signal in a state where the low-potential-side voltage of the single-ended signal (voltage in the low-voltage period) is specified as the target constant voltage. Even if it is superimposed, the switch control circuit keeps the switch on until the noise level reaches the reference voltage (until the reference voltage rises), and the other end of the capacitor with respect to the series circuit. The application of the target constant voltage to the unit (and the output unit) can be continued. Therefore, according to the signal generating device and the signal reading system including the waveform shaping circuit, a malfunction due to noise can be reduced, so that a code specifying signal can be stably generated even in the presence of noise. Based on the code specifying signal, a code and a CAN frame composed of the code can be specified and output stably.
請求項11,12記載の信号生成装置および請求項24記載の信号読取システムでは、スイッチが制御パルス信号が高電位のときにオン状態に移行し、制御パルス信号が低電位のときにオフ状態に移行するように構成されているときには、スイッチ制御回路は、コンデンサの他端部に非反転入力端子が接続され、かつターゲット定電圧よりも低い(若干低い)基準電圧が反転入力端子に入力されて、出力端子から制御パルス信号を出力するコンパレータを有して構成され、またスイッチが制御パルス信号が低電位のときにオン状態に移行し、制御パルス信号が高電位のときにオフ状態に移行するように構成されているときには、スイッチ制御回路は、コンデンサの他端部に反転入力端子が接続され、かつターゲット定電圧よりも低い(若干低い)基準電圧が非反転入力端子に入力されて、出力端子から制御パルス信号を出力するコンパレータを有して構成される。このため、このスイッチ制御回路を備えた波形整形回路によれば、シングルエンド信号の高電位側電圧(高電圧期間の電圧)がターゲット定電圧に規定されている状態において、シングルエンド信号にノイズが重畳した場合であっても、そのノイズのレベルが基準電圧に達するまで(基準電圧に低下するまで)は、スイッチ制御回路がスイッチをオン状態に維持して、直列回路に対してコンデンサの他端部(および出力部)へのターゲット定電圧の印加を継続させることができる。したがって、この波形整形回路を備えた信号生成装置および信号読取システムによれば、ノイズによる誤動作を軽減することができるため、ノイズの存在下においても、符号特定用信号を安定して生成でき、またこの符号特定用信号に基づいて符号および符号で構成されるCANフレームを安定して特定して出力することができる。 In the signal generating device according to the eleventh and twelfth aspects and the signal reading system according to the twenty-fourth aspect, the switch is turned on when the control pulse signal is at a high potential, and is turned off when the control pulse signal is at a low potential. When the switch control circuit is configured to shift, a non-inverting input terminal is connected to the other end of the capacitor, and a reference voltage lower (slightly lower) than the target constant voltage is input to the inverting input terminal. And a comparator that outputs a control pulse signal from an output terminal. The switch is turned on when the control pulse signal is at a low potential, and is turned off when the control pulse signal is at a high potential. In such a configuration, the switch control circuit has an inverting input terminal connected to the other end of the capacitor and is lower than the target constant voltage (slightly lower). ) Reference voltage is input to the non-inverting input terminal, and a comparator for outputting a control pulse signal from the output terminal. Therefore, according to the waveform shaping circuit including the switch control circuit, noise is included in the single-ended signal in a state where the high-potential-side voltage of the single-ended signal (voltage in the high voltage period) is specified as the target constant voltage. Even if it is superimposed, the switch control circuit keeps the switch on until the noise level reaches the reference voltage (until the reference voltage drops), and the other end of the capacitor with respect to the series circuit. The application of the target constant voltage to the unit (and the output unit) can be continued. Therefore, according to the signal generating device and the signal reading system including the waveform shaping circuit, a malfunction due to noise can be reduced, so that a code specifying signal can be stably generated even in the presence of noise. Based on the code specifying signal, a code and a CAN frame composed of the code can be specified and output stably.
請求項13〜16記載の信号生成装置および請求項24記載の信号読取システムでは、スイッチ制御回路を構成するコンパレータがヒステリシス特性を有している(コンパレータがヒステリシスコンパレータとして動作する)このため、この波形整形回路を備えた波形整形回路によれば、シングルエンド信号が低電位側電圧(低電圧期間の電圧)のとき、およびシングルエンド信号が高電位側電圧(高電圧期間の電圧)のときのいずれのときに、シングルエンド信号にノイズが重畳した場合であっても、そのノイズのレベルが上記のヒステリシス特性で規定されるレベル未満のときには、スイッチ制御回路が制御パルス信号の電位を現在の電位に維持すること(つまり、スイッチがオン状態のときにはこの状態を維持し、またスイッチがオフ状態のときにはこの状態を維持すること)ができることから、シングルエンド信号の電圧を現在の状態に維持することができる。したがって、この波形整形回路を備えた信号生成装置および信号読取システムによれば、ノイズによる誤動作を一層軽減することができるため、ノイズの存在下においても、符号特定用信号を一層安定して生成でき、またこの符号特定用信号に基づいて符号および符号で構成されるCANフレームを一層安定して特定して出力することができる。 In the signal generation device according to the present invention, the comparator constituting the switch control circuit has a hysteresis characteristic (the comparator operates as a hysteresis comparator). According to the waveform shaping circuit provided with the shaping circuit, either when the single-ended signal is a low-potential-side voltage (voltage during a low-voltage period) or when the single-ended signal is a high-potential-side voltage (a voltage during a high-voltage period) In this case, even if noise is superimposed on the single-ended signal, when the noise level is lower than the level defined by the hysteresis characteristic, the switch control circuit changes the potential of the control pulse signal to the current potential. Maintain (that is, maintain this state when the switch is on, and turn off the switch Since it is possible) to maintain this state when the state, it is possible to maintain the voltage of the single-ended signal to the current state. Therefore, according to the signal generating apparatus and the signal reading system including the waveform shaping circuit, the malfunction due to the noise can be further reduced, so that the code specifying signal can be generated more stably even in the presence of the noise. Further, a code and a CAN frame composed of the code can be more stably specified and output based on the code specifying signal.
請求項17記載の信号生成装置および請求項24記載の信号読取システムによれば、波形整形回路がコンパレータを使用しない構成においても、差動増幅回路から出力される差分信号を、差分信号の交流成分のピークピーク電圧と同等のピークピーク電圧で、かつその低電位側電圧(低電圧期間の電圧)がターゲット定電圧に規定されたシングルエンド信号に確実に整形したり、また差分信号の交流成分のピークピーク電圧と同等のピークピーク電圧で、かつその高電位側電圧(高電圧期間の電圧)がターゲット定電圧に規定されたシングルエンド信号に確実に整形したりして、出力部から出力することができる。これにより、この波形整形回路を備えた信号生成装置および信号読取システムによれば、設計の自由度を高めることができる。 According to the signal generating device of the seventeenth aspect and the signal reading system of the twenty-fourth aspect, even in a configuration in which the waveform shaping circuit does not use the comparator, the differential signal output from the differential amplifying circuit is used as the AC component of the differential signal. The peak-to-peak voltage equivalent to the peak-to-peak voltage, and the low-potential-side voltage (voltage during the low-voltage period) is reliably shaped into a single-ended signal defined by the target constant voltage, and the AC component of the difference signal A peak-to-peak voltage equivalent to the peak-to-peak voltage, and the high-potential-side voltage (voltage during the high-voltage period) must be reliably shaped into a single-ended signal specified by the target constant voltage and output from the output unit. Can be. Thus, according to the signal generating device and the signal reading system including the waveform shaping circuit, the degree of freedom in design can be increased.
請求項18記載の信号生成装置および請求項24記載の信号読取システムによれば、波形整形回路の直列回路を構成するスイッチが、スリーステートバッファ(3ステートロジックIC)で構成されている。したがって、この波形整形回路を備えた信号生成装置および信号読取システムによれば、集積回路に内蔵されている出力バッファ(または入出力バッファ(双方向バッファ))を直列回路を構成するスイッチとして使用することができる。 According to the signal generation device of the eighteenth aspect and the signal reading system of the twenty-fourth aspect, the switch forming the serial circuit of the waveform shaping circuit is formed of a three-state buffer (three-state logic IC). Therefore, according to the signal generating apparatus and the signal reading system including the waveform shaping circuit, the output buffer (or the input / output buffer (bidirectional buffer)) built in the integrated circuit is used as a switch constituting a serial circuit. be able to.
請求項19記載の信号生成装置および請求項24記載の信号読取システムによれば、波形整形回路にD/A変換器を配置して、D/A変換器からターゲット定電圧を出力させる構成としたことにより、D/A変換器への電圧データを変更することで、ターゲット定電圧を変更できるため、シングルエンド信号においてターゲット定電圧に規定される高電位側電圧(高電圧期間の電圧)や低電位側電圧(低電圧期間の電圧)を信号生成部の入力仕様に応じて変更することができる。つまり、この信号生成装置および信号読取システムによれば、信号生成部がシングルエンド信号から符号特定用信号を確実に生成し得るように、上記の高電位側電圧や低電位側電圧を調整することができる。 According to the signal generating device of the nineteenth aspect and the signal reading system of the twenty-fourth aspect, the D / A converter is arranged in the waveform shaping circuit, and the target constant voltage is output from the D / A converter. Thus, the target constant voltage can be changed by changing the voltage data to the D / A converter, so that the high-potential side voltage (voltage in the high voltage period) or the low The potential side voltage (voltage during the low voltage period) can be changed according to the input specification of the signal generation unit. That is, according to the signal generating device and the signal reading system, the high-potential-side voltage and the low-potential-side voltage are adjusted so that the signal generating unit can reliably generate the code specifying signal from the single-ended signal. Can be.
請求項20記載の信号生成装置および請求項24記載の信号読取システムによれば、差動増幅回路を構成する第1演算増幅器の入力抵抗に直列にコンデンサを接続し、かつ第2演算増幅器の入力抵抗に直列にコンデンサを接続して、第1演算増幅器および第2演算増幅器を交流増幅器として機能させる構成とすることにより、第1演算増幅器および第2演算増幅器の各出力端子から出力される出力信号が第1電圧信号,第2電圧信号の直流成分に起因して飽和する事態の発生を大幅に軽減することができる。 According to the signal generating device of the twentieth aspect and the signal reading system of the twenty-fourth aspect, a capacitor is connected in series to an input resistance of the first operational amplifier constituting the differential amplifier circuit, and an input of the second operational amplifier is provided. An output signal output from each output terminal of the first operational amplifier and the second operational amplifier is configured by connecting a capacitor in series with the resistor so that the first operational amplifier and the second operational amplifier function as an AC amplifier. Can be significantly reduced due to saturation caused by the DC components of the first voltage signal and the second voltage signal.
請求項21記載の信号生成装置および請求項24記載の信号読取システムによれば、各インピーダンス素子を、共に、高インピーダンス抵抗もしくはコンデンサ、またはこれらの組み合わせ回路で同一に構成したことにより、第1電圧信号および第2電圧信号を簡易な構成で確実に生成することができる。 According to the signal generating device of the twenty-first aspect and the signal reading system of the twenty-fourth aspect, each of the impedance elements is constituted by a high impedance resistor or a capacitor, or a combination thereof, so that the first voltage is reduced. The signal and the second voltage signal can be reliably generated with a simple configuration.
請求項22記載の信号生成装置および請求項24記載の信号読取システムによれば、一対の電極部の各電極が別体に形成された第1シールドケーブルおよび第2シールドケーブルの自由端側に接続(配置)されているため、通信路の長さ方向に沿った異なる位置(それぞれが取り付け易い任意の位置)に取り付けることができる。 According to the signal generating device of the present invention, the electrodes of the pair of electrode portions are connected to the free ends of the first shielded cable and the second shielded cable formed separately. Since they are (arranged), they can be attached at different positions along the length direction of the communication path (arbitrary positions where they can be easily attached).
請求項23記載の信号生成装置および請求項24記載の信号読取システムによれば、一対の被覆導線における長手方向の任意の部位に電流検出プローブを装着する(クランプ型のときにはクランプする)という簡易な作業を行うことで、一対の被覆導線を介して伝送されているロジック信号によって示されている符号を特定可能な符号特定用信号を生成し得るシングルエンド信号を生成することができる。したがって、シングルエンド信号に基づいて符号特定用信号を生成し得る装置を設けることにより、符号特定用信号を生成し、生成した符号特定用信号に基づいてロジック信号によって示されている符号を特定することができ、さらには特定した符号の列で構成される符号列を特定することができる。これにより、一対の被覆導線にコネクタが配設されていなくても、また一対の被覆導線にコネクタが配設されている場合においても、一対の被覆導線の任意の場所においてロジック信号を読み取って、符号、および符号列を特定することができる。 According to the signal generating device of the twenty-third aspect and the signal reading system of the twenty-fourth aspect, the current detecting probe is attached to an arbitrary portion in the longitudinal direction of the pair of covered conductors (or clamped in the case of the clamp type). By performing the operation, it is possible to generate a single-ended signal capable of generating a code specifying signal capable of specifying a code indicated by a logic signal transmitted through a pair of covered conductors. Therefore, by providing a device capable of generating the code specifying signal based on the single-ended signal, the code specifying signal is generated, and the code indicated by the logic signal is specified based on the generated code specifying signal. Further, it is possible to specify a code string composed of the specified code string. Thereby, even if the connector is not disposed on the pair of covered conductors, or even if the connector is disposed on the pair of covered conductors, the logic signal is read at an arbitrary position of the pair of covered conductors, A code and a code sequence can be specified.
以下、信号生成装置および信号読取システムの実施の形態について、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of a signal generation device and a signal reading system will be described with reference to the accompanying drawings.
この信号生成装置は、一対の被覆導線で構成される通信路を介して伝送される2線差動電圧方式のロジック信号に基づき、このロジック信号に対応する符号を特定可能な符号特定用信号を生成する。また、この信号読取システムは、信号生成装置によって生成された符号特定用信号に基づいて上記のロジック信号に対応する符号を特定すると共に、特定した符号で構成される符号列を特定するシステムであって、「CANプロトコル」、「CAN FD」、「FlexRay(登録商標)」などの各種通信プロトコルに準拠した各種の「2線差動電圧方式のロジック信号」や、「LVDS」による小振幅低消費電力通信が可能な各種通信プロトコルに準拠した各種の「2線差動電圧方式のロジック信号」を対象とすることができる。この場合、「CANプロトコル」および「CAN FD」の「CAN通信用のシリアルバス」では、「高電位側信号線(CANH)/低電位側信号線(CANL)」が「ロジック信号を伝送するための一対の被覆導線」に相当し、「FlexRay通信用のシリアルバス」では、「正側信号線(BP)/負側信号線(BM)」が「ロジック信号を伝送するための一対の被覆導線」に相当し、「LVDSによる通信を行うシリアルバス」では、「正論理側信号線/負論理側信号線」が「ロジック信号を伝送するための一対の被覆導線」に相当する。また、この信号読取システムは、上記のロジック信号に対応する符号および符号列を特定する機能を備えていることから、結果として、通信路に伝送されているロジック信号を検出するアナライザとしても機能し、さらに検出した符号列をメモリに記憶するように構成されているときには記録装置(レコーダ)としても機能する。 The signal generation device generates a code specifying signal capable of specifying a code corresponding to the logic signal based on a two-wire differential voltage type logic signal transmitted through a communication path including a pair of covered conductors. Generate. Further, this signal reading system is a system that specifies a code corresponding to the logic signal based on the code specifying signal generated by the signal generation device, and specifies a code string composed of the specified code. Therefore, various "two-wire differential voltage logic signals" conforming to various communication protocols such as "CAN protocol", "CAN FD", "FlexRay (registered trademark)", and small amplitude and low consumption by "LVDS" Various "two-wire differential voltage-type logic signals" conforming to various communication protocols capable of power communication can be targeted. In this case, in the “CAN communication serial bus” of the “CAN protocol” and “CAN FD”, the “high-potential-side signal line (CANH) / low-potential-side signal line (CANL)” transmits “logic signal”. In the “Serial bus for FlexRay communication”, the “positive signal line (BP) / negative signal line (BM)” corresponds to “a pair of covered conductors for transmitting a logic signal”. In the "serial bus for performing LVDS communication", the "positive logic side signal line / negative logic side signal line" corresponds to "a pair of covered conductors for transmitting a logic signal". Further, since the signal reading system has a function of specifying a code and a code string corresponding to the above-described logic signal, as a result, the signal reading system also functions as an analyzer for detecting the logic signal transmitted to the communication path. Further, when it is configured to store the detected code string in the memory, it also functions as a recording device (recorder).
以下では、一例として、「CAN通信用のシリアルバス」を対象として、CAN通信用のシリアルバス(通信路)から各種CANフレーム(2線差動電圧方式のロジック信号によって示されている符号の列(以下、符号列ともいう))を取得して動作する各種電子機器とシリアルバスとの間に配設して使用される信号生成装置および信号読取システムを例に挙げて説明する。具体的には、一例として、自動車に配設されている通信路からロジック信号を読み取り、対応する符号列(CANフレーム)を利用した各種の処理を外部機器(CAN通信対応機器)において実行させる例について説明する。 In the following, as an example, for a “serial bus for CAN communication”, a series of CAN frames (sequences of codes indicated by logic signals of a two-wire differential voltage system) are transmitted from a serial bus (communication path) for CAN communication. (Hereinafter, also referred to as a code string)), a signal generation device and a signal reading system which are arranged and used between various electronic devices that operate by acquiring and operating the serial bus will be described as an example. Specifically, as an example, an example in which a logic signal is read from a communication path provided in an automobile and various processes using a corresponding code string (CAN frame) are executed in an external device (CAN communication-compatible device). Will be described.
図1に示す信号読取システム1は、「信号読取システム」の一例であって、信号生成装置2(「信号生成装置」の一例)、および符号化装置3(「符号化装置」の一例)を備えて構成されている。この信号読取システム1は、自動車に配設されているCAN通信用のシリアルバスSB(「通信路」の一例)からCANフレーム(「通信路を介して伝送されるロジック信号」の一例)を読み取り、読み取ったCANフレームと同じCANフレームCs(「ロジック信号に対応する符号列」の一例)を各種のCAN通信対応機器に出力することができるように(いわゆる、CANバスアナライザとして)構成されている。
The
この場合、シリアルバスSBを介してのCANプロトコルに準拠した通信時には、図2に示すように、CANフレーム(符号列)を構成する各符号を表すロジック信号Saが、シリアルバスSBにおける2本の信号線のうちのCANHigh(CANH)の信号線としての被覆導線Laに伝送される電圧信号の電圧Va(以下、理解の容易のため、この電圧信号自体を電圧信号Vaともいう)と、2本の信号線のうちのCANLow(CANL)の信号線としての被覆導線Lbに伝送される電圧信号の電圧Vb(以下、理解の容易のため、この電圧信号自体を電圧信号Vbともいう)との間の電位差(Va−Vb)である差動信号として伝送される。 In this case, at the time of communication conforming to the CAN protocol via the serial bus SB, as shown in FIG. 2, a logic signal Sa representing each code constituting the CAN frame (code string) is transmitted by two lines on the serial bus SB. Two voltage signals Va (hereinafter also referred to as a voltage signal Va itself for easy understanding) of a voltage signal transmitted to the covered conductor La as a signal line of CANHHigh (CANH) among the signal lines. Between the voltage signal Vb of the voltage signal transmitted to the covered conductor Lb as the signal line of CANLow (CANL) (hereinafter, also referred to as the voltage signal Vb for easy understanding). Is transmitted as a differential signal which is a potential difference (Va−Vb).
なお、シリアルバスSBを介してのロジック信号Saの伝送原理については公知のため、詳細な説明を省略するが、CANHigh(CANH)の電圧信号VaおよびCANLow(CANL)の電圧信号Vbの仕様について簡単に説明する。図6に示すように、電圧信号Va,Vbは、ベースになる電圧(+2.5V)から逆方向に変化する電圧信号であって、電圧信号Vaがこのベースの電圧のときには、電圧信号Vbも同じ期間に亘り同じベースの電圧になって、電位差(Va−Vb)がゼロ(最小)となるこの期間に伝送されるCANフレームを構成する符号Cs(論理値)は「1」を示すものとなる。一方、電圧信号Vaがこのベースの電圧よりも高電圧の規定電圧(+3.5V)のときには、電圧信号Vbは同じ期間に亘り、逆にベースの電圧よりも低電圧の他の規定電圧(+1.5V)になって、電位差(Va−Vb)が最大となるこの期間に伝送されるCANフレームを構成する符号Cs(論理値)は「0」を示すものとなる。また、シリアルバスSBにおいて差動信号を伝送するための基準電位となる信号線である「SG」や、差動信号の伝送の用途以外に配設されている信号線および電力線等の図示および説明を省略する。 Since the principle of transmission of the logic signal Sa via the serial bus SB is publicly known, detailed description is omitted, but the specifications of the voltage signal Va of CANHHigh (CANH) and the voltage signal Vb of CANLow (CANL) are simply described. Will be described. As shown in FIG. 6, the voltage signals Va and Vb are voltage signals that change in the opposite direction from the base voltage (+2.5 V). When the voltage signal Va is the base voltage, the voltage signal Vb is also changed. The code Cs (logical value) constituting the CAN frame transmitted during this period in which the voltage of the same base becomes the same over the same period and the potential difference (Va−Vb) becomes zero (minimum) indicates “1”. Become. On the other hand, when the voltage signal Va is a specified voltage (+3.5 V) higher than the base voltage, the voltage signal Vb is conversely over the same period and the other specified voltage (+1) lower than the base voltage. .5 V), the code Cs (logical value) constituting the CAN frame transmitted during this period in which the potential difference (Va−Vb) is the maximum indicates “0”. Further, illustration and description of “SG”, which is a signal line serving as a reference potential for transmitting a differential signal on the serial bus SB, and a signal line and a power line provided for purposes other than transmission of the differential signal Is omitted.
信号生成装置2は、図2に示すように、電極部11a,11b、インピーダンス素子12a,12b、差動増幅部13および信号生成部14を備えている。また、信号生成装置2は、一対の被覆導線La,Lb(以下、特に区別しないときには「被覆導線L」ともいう)で構成されるシリアルバスSBを介して伝送される2線差動電圧方式のロジック信号Sa(具体的には、被覆導線La側の電圧信号Vaおよび被覆導線Lb側の電圧信号Vb)に基づき、図6に示すように、電圧信号Va,Vbに対応する符号Cs(電位差(Va−Vb)である差動信号に対応する符号Cs(「1」または「0」))を特定可能な符号特定用信号Sfを生成する。
As shown in FIG. 2, the
電極部11a,11bは、電極21およびシールド22を備えて同一に構成されている。また、各電極部11a,11bは、被覆導線La,Lbのうちの任意の一方に対して着脱可能に構成されている。なお、理解の容易のため、図1,2に示すように、電極部11aは被覆導線Laに装着され、電極部11bは被覆導線Lbに装着されるものとする。また、電極部11a,11bは、対応する被覆導線Lへの装着状態において、その被覆導線Lの絶縁被覆部(以下、単に「被覆部」ともいう)に電極21が接触(当接)するように構成されている。この構成により、電極部11a,11bの各電極21は、対応する被覆導線La,Lbの金属部(芯線)と接触することなく非接触の状態(つまり、金属非接触の状態)で容量結合する。また、シールド22は、各電極部11a,11bが対応する被覆導線La,Lbに装着されている状態において、被覆導線La,Lbの被覆部における電極21の接触部位を、この電極21を含めて覆うことで、電極21が対応する被覆導線Laの金属部以外の金属部と容量結合することを防止する。
The
インピーダンス素子12a(以下、第1インピーダンス素子12aともいう)は、本例では一例として、抵抗31a、および抵抗31aに並列接続されたコンデンサ32aを備えて構成され、またインピーダンス素子12b(以下、第2インピーダンス素子12bともいう)は、抵抗31b(抵抗31aと同じ抵抗値)、および抵抗31bに並列接続されたコンデンサ32b(コンデンサ32aと同じ容量値)を備えて構成されている。第1インピーダンス素子としてのインピーダンス素子12aでは、抵抗31aは、高抵抗値の抵抗(少なくとも数MΩ程度の高インピーダンス抵抗)で構成されて、その一端(インピーダンス素子12aの一端)がシールドケーブル(同軸ケーブル)CBa(以下、第1シールドケーブルCBaともいう)の芯線を介して電極部11aの電極21(以下、一方の電極21ともいう)に接続され、その他端(インピーダンス素子12aの他端)が信号生成装置2における基準電位の部位(グランドG)に接続されている。また、第2インピーダンス素子としてのインピーダンス素子12bでは、抵抗31bは、高抵抗値の抵抗(少なくとも数MΩ程度の高インピーダンス抵抗)で構成されて、その一端(インピーダンス素子12bの一端)がシールドケーブル(同軸ケーブル)CBb(以下、第2シールドケーブルCBbともいう)の芯線を介して電極部11bの電極21(以下、他方の電極21)に接続され、その他端(インピーダンス素子12bの他端)がグランドGに接続されている。また、シールドケーブルCBaのシールドは、電極部11a側の端部が電極部11aのシールド22に接続されると共に、インピーダンス素子12a側の端部がグランドGに接続されている。また、シールドケーブルCBbのシールドは、電極部11b側の端部が電極部11bのシールド22に接続されると共に、インピーダンス素子12b側の端部がグランドGに接続されている。
In this example, the
この構成により、インピーダンス素子12aは、電極部11aの電極21と容量結合する一方の被覆導線Laに伝送されている電圧信号Vaの電圧Vaに応じて電圧が変化する(電圧Vaが上記のベースの電圧のときに低電圧となり、電圧Vaが上記の高電圧の規定電圧のときに高電圧となるように変化する)第1電圧信号Vc1を、両端間に発生させる。また、インピーダンス素子12bは、電極部11bの電極21と容量結合する他方の被覆導線Lbに伝送されている電圧信号Vbの電圧Vbに応じて電圧が変化する(電圧Vbが上記のベースの電圧のときに高電圧となり、電圧Vbが上記の低電圧の規定電圧のときに低電圧となるように変化する)第2電圧信号Vc2を、両端間に発生させる。また、第1電圧信号Vc1および第2電圧信号Vc2は、共に、容量結合によって検出される信号であることから、電圧信号Va,Vbの変化(電圧信号Va,Vbのパルスの長さの変化や、このパルスの密度の変化)に応じて、直流レベル(直流成分)が変化する信号となっている。
With this configuration, the voltage of the
なお、インピーダンス素子12a,12bは、上記の構成(抵抗31aおよびコンデンサ32aの並列回路、抵抗31bおよびコンデンサ32bの並列回路)に限定されるものではない。例えば、抵抗31aや抵抗31bだけの回路や、コンデンサ32aやコンデンサ32bだけの回路で構成してもよい。また、コンデンサ32a,32bについては、ディスクリート部品で構成することもできるし、インピーダンス素子12a,12bと対応する電極21とを接続するシールドケーブル(同軸ケーブル)CBa,CBbの配線容量(芯線とシールドとの間に形成される容量)で構成することもできる。
Note that the
差動増幅部13は、第1電圧信号Vc1および第2電圧信号Vc2を入力すると共に各電圧信号Vc1,Vc2の差分電圧(Vc1−Vc2)に応じて電圧が変化するシングルエンド信号Vdを出力する。
The
具体的には、差動増幅部13は、図2に示すように、差動増幅回路41および波形整形回路42を備え、差動増幅回路41および波形整形回路42が後述するようにトランスを有さずに主として演算増幅器やコンパレータで構成されることにより、トランスレス差動増幅部として構成されている。また、本例では一例として、差動増幅回路41は、正電源電圧Vccおよび負電源電圧Vee(例えば、±10V)で動作する3つの演算増幅器41a,41b,41c、および7つの抵抗41d,41e,41f,41g,41h,41i,41jを備えて、全体として計装アンプに構成されている。この差動増幅回路41では、演算増幅器(第1演算増幅器)41aは、非反転入力端子がインピーダンス素子12aの一端に接続され、反転入力端子と出力端子との間に抵抗41d(帰還抵抗)が接続されている。演算増幅器(第2演算増幅器)41bは、非反転入力端子がインピーダンス素子12bの一端に接続され、反転入力端子と出力端子との間に抵抗41e(抵抗41dと同一抵抗値の帰還抵抗)が接続されている。また、演算増幅器41aおよび演算増幅器41bの各反転入力端子は抵抗41f(演算増幅器41aおよび演算増幅器41bの共通の入力抵抗)を介して接続されている。演算増幅器(第3演算増幅器)41cは、反転入力端子が抵抗41g(一方の入力抵抗)を介して演算増幅器41aの出力端子に接続され、非反転入力端子が抵抗41h(抵抗41gと同一抵抗値の他方の入力抵抗)を介して演算増幅器41bの出力端子に接続され、反転入力端子と出力端子との間に抵抗41i(帰還抵抗)が接続され、かつ反転入力端子は抵抗41j(抵抗41iと同一抵抗値)を介してグランドGに接続されて、各演算増幅器41a,41bから出力される出力信号の差分を増幅して出力する差動増幅器として機能する。
Specifically, as shown in FIG. 2, the
この構成により、差動増幅回路41は、電圧信号Vc1,Vc2の差分電圧(Vc1−Vc2)を各抵抗41d,41e,41f,41g,41iの抵抗値で規定される公知の増幅率で反転増幅して、電圧信号としての差分信号Vd0を出力する。この差分信号Vd0は、シリアルバスSBにCANフレーム(符号列)を構成する符号Cs(「1」)が伝送されている期間において(電圧Va,Vbが共にベースの電圧のときに)高電位側電圧となり、CANフレームを構成する符号Cs(「0」)が伝送されている期間において(電圧Vaが高電圧の規定電圧で、電圧Vbが低電圧の規定電圧のときに)低電位側電圧となる電圧信号である。また、上記したように、各電圧信号Vc1,Vc2は共に電圧信号Va,Vbの変化に応じて直流レベルが変化する信号であることから、電圧信号Vc1,Vc2に基づいて生成される差分信号Vd0もまた、差動増幅回路41においてこの直流レベルの変化について軽減されてはいるものの、直流レベル(直流成分)が変化する信号である。
With this configuration, the
なお、この差動増幅回路41では、演算増幅器41aおよび演算増幅器41bの各反転入力端子に接続される入力抵抗を共通の1つの抵抗41fとする構成(計装アンプとする構成)を採用しているが、この構成に限定されるものではなく、例えば、図3に示すように、演算増幅器41aの反転入力端子に抵抗41faを個別の入力抵抗として接続して、この抵抗41faを介してこの反転入力端子をグランドGに接続し、かつ演算増幅器41bの反転入力端子に抵抗41fb(抵抗41faと同一抵抗値)を個別の入力抵抗として接続して、この抵抗41fbを介してこの反転入力端子をグランドGに接続する構成を採用することもできる。この構成においても差動増幅回路41は、上記の差分電圧(Vc1−Vc2)を、各抵抗41d,41e,41fa,41fb,41g,41iの抵抗値で規定される公知の増幅率で増幅して、差分信号Vd0を出力する。
The
また、図3に示す上記の差動増幅回路41では、演算増幅器41aおよび演算増幅器41bが、各電圧信号Vc1,Vc2の交流成分のみならず、直流成分をも増幅する構成であることから、この直流成分の大きいときには演算増幅器41aおよび演算増幅器41bの各出力端子から出力される出力信号が飽和することがある。この出力信号の飽和を軽減するため、図4に示す差動増幅回路41のように、演算増幅器41aの反転入力端子とグランドG(基準電位)との間に接続される抵抗41faに直列にコンデンサ41kを接続し、かつ演算増幅器41bの反転入力端子とグランドGとの間に接続される抵抗41fbに直列にコンデンサ41mを接続する構成を採用することもできる。この構成の演算増幅器41aおよび演算増幅器41bは、各電圧信号Vc1,Vc2の直流成分は増幅せずに交流成分のみを増幅して出力する交流増幅器として機能することから、出力端子から出力される出力信号が各電圧信号Vc1,Vc2の直流成分に起因して飽和する事態の発生を大幅に軽減することが可能となっている。
Further, in the
波形整形回路42は、差分信号Vd0を入力すると共に、この差分信号Vd0を、差分信号Vd0の交流成分のピークtoピーク電圧(ピークピーク電圧)と同等のピークtoピーク電圧(ピークピーク電圧)で、かつその高電位側電圧(高電圧期間の電圧)および低電位側電圧(低電圧期間の電圧)のうちのいずれか一方の電圧が予め規定されたターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して出力する。この構成により、波形整形回路42は、シングルエンド信号Vdの上記のいずれか一方の電圧を、信号についての基準電位(ピークピーク電圧がゼロボルトのときの電圧。本例では、ターゲット定電圧Vtg)に固定する基準電位固定回路とも言える。
The
一例として、波形整形回路42は、図5に示すように、差分信号Vd0が入力される入力部42a、シングルエンド信号Vdが出力される出力部42b、コンデンサ42c、第3インピーダンス素子42d、ダイオードを含まずに直列接続された第4インピーダンス素子42eおよびスイッチ42fで構成された直列回路SC、並びにコンパレータなどで構成されると共にスイッチ42fをオン状態からオフ状態へ、またオフ状態からオン状態へ移行させる制御パルス信号Vctを出力するスイッチ制御回路SWCを備えている。
As an example, as shown in FIG. 5, the
具体的には、コンデンサ42cは、一端部が入力部42aに接続されると共に他端部が出力部42bに接続されている。第3インピーダンス素子42dは、一例として抵抗(1つの抵抗、または複数の抵抗を直列や並列に接続して構成された抵抗回路)で構成されて、一端部がコンデンサ42cの他端部に接続されると共に他端部にターゲット定電圧Vtgが印加されて、ターゲット定電圧Vtgをコンデンサ42cの他端部(および出力部42b)に供給する。なお、ターゲット定電圧Vtgは、正電源電圧Vccを下回り、かつ負電源電圧Veeを上回る任意の1つの定電圧に予め規定されている。第3インピーダンス素子42dについては、最も簡易な構成として、上記したように抵抗だけの構成とすることもできるが、この構成に限定されるものではない。図示はしないが、第3インピーダンス素子42dは、抵抗と共に、または抵抗に代えてインダクタを使用した構成としてもよい。なお、第3インピーダンス素子42dは、全体としてのインピーダンス値(抵抗だけで構成されているときには抵抗値)が第4インピーダンス素子42eのインピーダンス値(抵抗だけで構成されているときには抵抗値)よりも大きい値(例えば、抵抗だけの場合には、数kΩから数百kΩ程度)に規定されている。
Specifically, the
直列回路SCは、図5に示すように、直列接続された第4インピーダンス素子42eおよびスイッチ42fで構成されると共に、一端部がコンデンサ42cの他端部(および出力部42b)に接続されると共に他端部にターゲット定電圧Vtgが印加されている。この構成により、直列回路SCは、スイッチ制御回路SWCから出力される制御パルス信号Vctによってスイッチ42fがオン状態に移行させられたときには、ターゲット定電圧Vtgのコンデンサ42cの他端部(および出力部42b)への印加を実行し、オフ状態に移行させられたときには、ターゲット定電圧Vtgのコンデンサ42cの他端部(および出力部42b)への印加を停止する。
As shown in FIG. 5, the series circuit SC includes a
スイッチ42fは、オン状態において低インピーダンスとなって、直列回路SCの他端部に印加されているターゲット定電圧Vtgを第4インピーダンス素子42e(例えば、第3インピーダンス素子42d全体の抵抗値に対して十分に小さい抵抗値の抵抗)を介して出力部42bに印加し得る半導体スイッチであれば、アナログスイッチ、バイポーラトランジスタおよび電界効果型トランジスタなどの種々の半導体スイッチで構成することができる。また、スイッチ42fは、本例では一例として、制御パルス信号Vctが高電位のときにオン状態に移行し、制御パルス信号Vctが低電位のときにオフ状態に移行するように(いわゆる、正論理(ハイアクティブ)で動作するように)構成されている。
The
第4インピーダンス素子42eは、本例では一例として、スイッチ42fがオン状態のときに、他端部に印加されているターゲット定電圧Vtgをコンデンサ42cの他端部(および出力部42b)に低インピーダンスで供給し得る十分に低い抵抗値に規定された抵抗で構成されている。ただし、第4インピーダンス素子42eの抵抗値は、スイッチ42fがオン状態(ターゲット定電圧Vtgの供給状態)のときであっても、差分信号Vd0の立ち下がりや立ち上がり時にはこの電圧変化の影響を受けて、コンデンサ42cの他端部の電圧がターゲット定電圧Vtgから若干変動し得る(差分信号Vd0の立ち下がり時には瞬間的に若干低下したり、立ち上がり時には瞬間的に若干上昇したりし得る)程度の抵抗値(例えば、十数Ωから数十Ω程度の抵抗値)に規定されている。また、第4インピーダンス素子42eについては、最も簡易な構成として、図5に示すように1本の抵抗で構成することもできるが、複数の抵抗を直列や並列に接続して構成してもよい。また、図示はしないが、第4インピーダンス素子42eは、抵抗と共に、または抵抗に代えてインダクタを使用した構成としてもよい。また、直列回路SCにおける第4インピーダンス素子42eとスイッチ42fの並び順は、図5に示す並び順の逆の順とすることもできる。
In the present example, as an example, the
スイッチ制御回路SWCは、ダイオードを含まずに構成されて、図5に示す構成では、図6に示すように、入力部42aに入力される差分信号Vd0の交流成分Vd0ac(図6参照)における低電圧期間TLにスイッチ42fをオン状態に移行させるために高電位(高レベル。例えば、後述するコンパレータ42gについての正電源電圧Vccの近傍の電圧レベル)となり、交流成分Vd0acにおける高電圧期間THにスイッチ42fをオフ状態に移行させるために低電位(低レベル。例えば、後述するコンパレータ42gについての負電源電圧Veeの近傍の電圧レベル)となる制御パルス信号Vctを出力する。
The switch control circuit SWC is configured without including a diode. In the configuration illustrated in FIG. 5, as illustrated in FIG. 6, the AC component Vd0 ac (see FIG. 6) of the difference signal Vd0 input to the
具体的には、スイッチ制御回路SWCは、図5に示すように、正電源電圧Vccおよび負電源電圧Veeで動作する1つのコンパレータ42g、および直流定電圧(バイアス電圧)Vbi1(≠0ボルト)を出力する1つの基準電源42hを有して構成されている。また、基準電源42hは、負極側がターゲット定電圧Vtgに接続されることにより、ターゲット定電圧Vtgに直流定電圧Vbi1が加算された電圧(Vtg+Vbi1)を基準電圧(第1基準電圧)Vr1として正極側から出力する。直流定電圧Vbi1は、差分信号Vd0の交流成分Vd0acについてのピークtoピーク電圧Vp(図6参照)の例えば数%から十数%の電圧値に規定されている。したがって、基準電圧Vr1は、ターゲット定電圧Vtgよりも若干高い電圧に規定されている。また、コンパレータ42gは、反転入力端子がコンデンサ42cの他端部に接続され、かつ非反転入力端子に基準電圧Vr1が入力されることで、出力端子から上記の制御パルス信号Vctを出力するように構成されている。
Specifically, as shown in FIG. 5, the switch control circuit SWC includes one
この制御パルス信号Vctにより、スイッチ42fが、交流成分Vd0acにおける低電圧期間TLにオン状態に移行し、交流成分Vd0acにおける高電圧期間THにオフ状態に移行したときの波形整形回路42の動作について説明する。なお、図6では理解の容易のため、差分信号Vd0の直流成分Aが差分信号Vd0の交流成分Vd0acの1周期内で大きく変動する状態で、差分信号Vd0を図示しているが、実際には、商用周波数のような100Hz未満の低周波ノイズが重畳することで、直流成分Aは、交流成分Vd0acの1周期(通常は、数μs以下)に対して十分に長い周期で変動する。このため、直流成分Aは差分信号Vd0の交流成分Vd0acの1周期内でほぼ一定であるものとして説明する。また、交流成分Vd0acについてのピークtoピーク電圧を符号Vpで示し、高電圧期間THにおける差分信号Vd0の電圧値は、直流成分Aよりも電圧Vp1だけ高く、低電圧期間TLにおける差分信号Vd0の電圧値は、直流成分Aよりも電圧Vp2だけ低いものとする。また、シングルエンド信号Vdに生じるサグは無視するものとする。
The control pulse signal Vct,
まず、スイッチ42fがオン状態になる低電圧期間TLでは、直列回路SCからターゲット定電圧Vtgが第4インピーダンス素子42eを介して低インピーダンスで供給されることにより、コンデンサ42cの他端部(および出力部42b)の電圧、つまり、シングルエンド信号Vdは、図6に示すように、ターゲット定電圧Vtgに規定される。また、差分信号Vd0が印加されるコンデンサ42cの一端部(入力部42a側の端部)の電圧は、低電圧期間TLであることから、電圧(A−Vp2)となっている。これにより、コンデンサ42cは、ターゲット定電圧Vtgに規定されている他端部の電圧を基準として一端部側の電圧を正電圧としたときに、電圧(A−Vp2−Vtg)に充電される。
First, in the low voltage period TL in which the
この状態から、スイッチ42fがオフ状態になる高電圧期間THになったときには、直列回路SCからのターゲット定電圧Vtgの供給が停止されると共に、コンデンサ42cの一端部(入力部42a側の端部)の電圧が電圧(A+Vp1)となる。これにより、コンデンサ42cの他端部(および出力部42b)の電圧は、電圧(A+Vp1)から電圧(A−Vp2−Vtg)を減算した電圧(A+Vp1−(A−Vp2−Vtg))、すなわち電圧(Vp1+Vp2+Vtg)となる。また、電圧(Vp1+Vp2)は交流成分Vd0acのピークtoピーク電圧Vpである。このことから、コンデンサ42cの一端部(入力部42a側の端部)の電圧である電圧(Vp1+Vp2+Vtg)、つまり、シングルエンド信号Vdは、図6に示すように、電圧(Vp+Vtg)に規定される。
From this state, when it becomes a high voltage period T H of the
以上のことから、図5に示す波形整形回路42は、スイッチ制御回路SWCがスイッチ42fをオン状態およびオフ状態に交互に移行させることにより、図6に示すように、差分信号Vd0(ピークtoピーク電圧Vpの交流成分Vd0acに直流成分Aが重畳した信号)を、差分信号Vd0の交流成分Vd0acのピークtoピーク電圧Vpと同等のピークtoピーク電圧Vpで、かつその低電位側電圧(低電圧期間TLの電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して出力部42bから出力する。すなわち、波形整形回路42は、差分信号Vd0に重畳している直流成分Aを除去(つまり、低周波ノイズを除去)する機能を備えている。これにより、この波形整形回路42は、CANフレームを構成する符号Csの変化に対応して電圧が変化する信号、つまり、この符号Csが「0」の期間には信号の電圧が低電位(ターゲット定電圧Vtg)になり、この符号Csが「1」の期間には信号の電圧が高電位になるシングルエンド信号Vdを出力する。
From the above, the
次いで、スイッチ制御回路SWCのコンパレータ42gが、上記の制御パルス信号Vctを出力する動作について説明する。
Next, an operation in which the
交流成分Vd0acが低電圧期間TLから高電圧期間THに切り替わるとき(交流成分Vd0acの立ち上がり時)には、直列回路SCから第4インピーダンス素子42eを介して低インピーダンスでターゲット定電圧Vtgが印加されている出力部42bの電圧(コンデンサ42cの他端部の電圧。つまり、シングルエンド信号Vdの電圧)が、この交流成分Vd0acの電圧の変化の影響を受けてターゲット定電圧Vtgから瞬間的に上昇して、基準電圧Vr1を上回る。したがって、コンパレータ42gは、図6に示すように、制御パルス信号Vctを高電位から低電位に移行させる。この場合、直列回路SCではスイッチ42fがオフ状態に移行するため、直列回路SCによる出力部42bへのターゲット定電圧Vtgの印加が停止されて、シングルエンド信号Vdの電圧は、電圧(Vp+Vtg)に移行する。この結果、その後は、シングルエンド信号Vdの電圧は、基準電圧Vr1を上回る状態に維持される。なお、交流成分Vd0acの低電圧期間TLのときには、上記したようにシングルエンド信号Vdの電圧はターゲット定電圧Vtgになり、コンパレータ42gの反転入力端子もこのターゲット定電圧Vtgになる。しかしながら、コンパレータ42gの非反転入力端子に入力されている基準電圧Vr1(=Vtg+Vbi1)はこのターゲット定電圧Vtgよりも高い電圧である(同じ電圧ではない)ことから、コンパレータ42gは、高電位の制御パルス信号Vctの出力を継続する(つまり、直列回路SCから出力部42bへのターゲット定電圧Vtgの印加を継続させる)。
When AC component Vd0 ac is switched from the low voltage period T L to the high voltage period T H (at the rise of the AC component Vd0 ac), the target constant voltage with low impedance via a
また、交流成分Vd0acが高電圧期間THから低電圧期間TLに切り替わるとき(交流成分Vd0acの立ち下がり時)には、シングルエンド信号Vdの電圧は、交流成分Vd0acの電圧の低下に伴って電圧(Vp+Vtg)から低下して、基準電圧Vr1を下回る。したがって、コンパレータ42gは、図6に示すように、制御パルス信号Vctを低電位から高電位に移行させる。この場合、直列回路SCではスイッチ42fがオン状態に移行する。このため、直列回路SCによる出力部42bへのターゲット定電圧Vtgの印加が開始されて、その後は、シングルエンド信号Vdの電圧は、基準電圧Vr1より低いターゲット定電圧Vtgに維持される。
Also, the AC component Vd0 ac from high voltage period T H when switching to the low voltage period T L (fall time of the AC component Vd0 ac), the voltage of the single-ended signal Vd, the voltage drop of the AC component Vd0 ac , The voltage drops from the voltage (Vp + Vtg) and falls below the reference voltage Vr1. Therefore, the
信号生成部14は、一例として、図5に示すように、正電源電圧Vccおよび負電源電圧Veeで動作する1つのコンパレータ14a、および直流定電圧(バイアス電圧)Vbi2(≠0ボルト)を出力する1つの基準電源14bを有して構成されている。また、基準電源14bは、負極側がターゲット定電圧Vtgに接続されることにより、ターゲット定電圧Vtgに直流定電圧Vbi2が加算された電圧(Vtg+Vbi2)を閾値電圧Vthとして正極側から出力する。直流定電圧Vbi2は、差分信号Vd0の交流成分Vd0acについてのピークtoピーク電圧Vpの例えば数%から十数%の電圧値に規定されている。したがって、閾値電圧Vthは、ターゲット定電圧Vtgよりも若干高い電圧に規定されている。なお、閾値電圧Vthと上記した基準電圧Vr1との大小関係には、同じであってもよいし、いずれが高い状態であってもよい(なお、図6では、一例として、基準電圧Vr1が閾値電圧Vthよりも高い状態となっている)。
As an example, as shown in FIG. 5, the
コンパレータ14aは、出力部42bに非反転入力端子が接続され、かつ閾値電圧Vthが反転入力端子に入力されて、出力部42bから出力されるシングルエンド信号Vdを閾値電圧Vthと比較して二値化することにより、出力端子から符号特定用信号Sfを出力する。上記したように、閾値電圧Vthがターゲット定電圧Vtgよりも若干高い電圧に規定されていることから、このコンパレータ14aを備えた信号生成部14は、図6に示すように、シングルエンド信号Vd(ピークtoピーク電圧が電圧Vpで、かつその低電位側電圧がターゲット定電圧Vtgに規定された信号)を閾値電圧Vthで確実に二値化して、シリアルバスSBを介して伝送されるCANフレームを構成する符号Csが「1」の期間において高電位(コンパレータ14aの最大出力電圧)となり、この符号Csが「0」の期間において低電位(コンパレータ14aの最小出力電圧)となる符号特定用信号Sfを生成して出力する。
The
ターゲット定電圧Vtgは、上記したように、正電源電圧Vccを下回り、かつ負電源電圧Veeを上回る任意の1つの定電圧に規定されるが、図5に示す構成の波形整形回路42および信号生成部14では、通常は、信号生成装置2におけるグランドGの電位(ゼロボルト)に規定される。したがって、波形整形回路42は、ピークtoピーク電圧Vpで、かつその低電位側電圧がターゲット定電圧Vtg(ゼロボルト)に規定されたシングルエンド信号Vdを出力する。
The target constant voltage Vtg is defined as any one constant voltage lower than the positive power supply voltage Vcc and higher than the negative power supply voltage Vee, as described above. However, the
なお、波形整形回路42は、上記した図5の構成、すなわち、差分信号Vd0を入力すると共に、この差分信号Vd0を、差分信号Vd0の交流成分のピークtoピーク電圧Vpと同等のピークtoピーク電圧Vpで、かつその低電位側電圧(低電圧期間TLの電圧。ボトム電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して出力する構成に限定されない。例えば、波形整形回路42を図7に示すように構成することで、差分信号Vd0の交流成分のピークtoピーク電圧Vpと同等のピークtoピーク電圧Vpで、かつその高電位側電圧(高電圧期間THの電圧。トップ電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して出力する構成とすることもできる。
The
以下、図7に示す波形整形回路42および信号生成部14について説明する。なお、図5に示す波形整形回路42および信号生成部14と同一の構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
Hereinafter, the
一例として、波形整形回路42は、差分信号Vd0が入力される入力部42a、シングルエンド信号Vdが出力される出力部42b、コンデンサ42c、第3インピーダンス素子42d、ダイオードを含まずに第4インピーダンス素子42eおよびスイッチ42fで構成された直列回路SC、並びにコンパレータなどで構成されると共にスイッチ42fをオン状態からオフ状態へ、またオフ状態からオン状態へ移行させる制御パルス信号Vctを出力するスイッチ制御回路SWCを備えている。
As an example, the
具体的には、第3インピーダンス素子42dは、一例として図7に示すように1本の抵抗(一端部がコンデンサ42cの他端部に接続され、他端部にターゲット定電圧Vtgが印加された抵抗)で構成されている。
Specifically, the
スイッチ制御回路SWCは、図7に示すように、正電源電圧Vccおよび負電源電圧Veeで動作する1つのコンパレータ42g、および直流定電圧(バイアス電圧)Vbi1を出力する1つの基準電源42hを有して構成されている。また、基準電源42hは、正極側がターゲット定電圧Vtgに接続されることにより、ターゲット定電圧Vtgから直流定電圧Vbi1が減算された電圧(Vtg−Vbi1)を基準電圧Vr1として負極側から出力する。直流定電圧Vbi1はピークtoピーク電圧Vpの例えば数%から十数%の電圧値に規定されていることから、基準電圧Vr1は、ターゲット定電圧Vtgよりも若干低い電圧に規定されている。また、コンパレータ42gは、非反転入力端子がコンデンサ42cの他端部に接続され、かつ反転入力端子に基準電圧Vr1が入力されることで、図8に示すように、差分信号Vd0の交流成分Vd0acにおける低電圧期間TLにスイッチ42fをオフ状態に移行させるために低電位となり、交流成分Vd0acにおける高電圧期間THにスイッチ42fをオン状態に移行させるために高電圧となる制御パルス信号Vctを出力する。
As shown in FIG. 7, the switch control circuit SWC has one
この制御パルス信号Vctにより、スイッチ42fが、交流成分Vd0acにおける低電圧期間TLにオフ状態に移行し、交流成分Vd0acにおける高電圧期間THにオン状態に移行したときの波形整形回路42の動作について説明する。なお、図8では理解の容易のため、差分信号Vd0の直流成分Aが差分信号Vd0の交流成分Vd0acの1周期内で大きく変動する状態で、差分信号Vd0を図示しているが、実際には、直流成分Aは、交流成分Vd0acの1周期(通常は、数μs以下)に対して十分に長い周期で変動する。このため、直流成分Aは差分信号Vd0の交流成分Vd0acの1周期内でほぼ一定であるするものとして説明する。また、交流成分Vd0acについてのピークtoピーク電圧を符号Vpで示し、高電圧期間THにおける差分信号Vd0の電圧値は、直流成分Aよりも電圧Vp1だけ高く、低電圧期間TLにおける差分信号Vd0の電圧値は、直流成分Aよりも電圧Vp2だけ低いものとする。また、シングルエンド信号Vdに生じるサグは無視するものとする。
The control pulse signal Vct,
まず、スイッチ42fがオン状態になる高電圧期間THでは、直列回路SCからターゲット定電圧Vtgが第4インピーダンス素子42eを介して低インピーダンスで供給されることにより、コンデンサ42cの他端部(および出力部42b)の電圧、つまり、シングルエンド信号Vdは、図8に示すように、ターゲット定電圧Vtgに規定される。また、差分信号Vd0が印加されるコンデンサ42cの一端部(入力部42a側の端部)の電圧は、高電圧期間THであることから、電圧(A+Vp1)となっている。これにより、コンデンサ42cは、ターゲット定電圧Vtgに規定されている他端部の電圧を基準として一端部側の電圧を正電圧としたときに、電圧(A+Vp1−Vtg)に充電される。
First, the high voltage period T H switch 42f is turned on, by the target constant voltage Vtg series circuit SC is supplied with low impedance via a
この状態から、スイッチ42fがオフ状態になる低電圧期間TLになったときには、直列回路SCからのターゲット定電圧Vtgの供給が停止されると共に、コンデンサ42cの一端部(入力部42a側の端部)の電圧が電圧(A−Vp2)となる。これにより、コンデンサ42cの他端部(および出力部42b)の電圧は、電圧(A−Vp2)から電圧(A+Vp1−Vtg)を減算した電圧(A−Vp2−(A+Vp1−Vtg))、すなわち電圧(−(Vp1+Vp2)+Vtg)となる。また、電圧(Vp1+Vp2)は交流成分Vd0acのピークtoピーク電圧Vpである。このことから、コンデンサ42cの一端部(入力部42a側の端部)の電圧である電圧(−(Vp1+Vp2)+Vtg)、つまり、シングルエンド信号Vdは、図8に示すように、電圧(−Vp+Vtg)に規定される。
When a low voltage period TL in which the
以上のことから、図7に示す波形整形回路42は、スイッチ制御回路SWCがスイッチ42fをオン状態およびオフ状態に交互に移行させることにより、図8に示すように、差分信号Vd0(ピークtoピーク電圧Vpの交流成分Vd0acに直流成分Aが重畳した信号)を、差分信号Vd0の交流成分Vd0acのピークtoピーク電圧Vpと同等のピークtoピーク電圧Vpで、かつその高電位側電圧(高電圧期間THの電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して、つまり、直流成分Aの変動による影響を除去して出力部42bから出力する。これにより、この波形整形回路42は、CANフレームを構成する符号Csの変化に対応して電圧が変化する信号、つまり、この符号Csが「0」の期間には信号の電圧が低電位になり、この符号Csが「1」の期間には信号の電圧が高電位(ターゲット定電圧Vtg)になるシングルエンド信号Vdを出力する。
From the above, the
また、スイッチ制御回路SWCのコンパレータ42gが、上記の制御パルス信号Vctを出力する動作について説明する。
The operation in which the
交流成分Vd0acが高電圧期間THから低電圧期間TLに切り替わるとき(交流成分Vd0acの立ち下がり時)には、直列回路SCから第4インピーダンス素子42eを介して低インピーダンスでターゲット定電圧Vtgが印加されている出力部42bの電圧(コンデンサ42cの他端部の電圧。つまり、シングルエンド信号Vdの電圧)が、この交流成分Vd0acの電圧の変化の影響を受けてターゲット定電圧Vtgから瞬間的に低下して、基準電圧Vr1を下回る。したがって、コンパレータ42gは、図8に示すように、制御パルス信号Vctを高電位から低電位に移行させる。この場合、直列回路SCではスイッチ42fがオフ状態に移行するため、直列回路SCによる出力部42bへのターゲット定電圧Vtgの印加が停止されて、シングルエンド信号Vdの電圧は、電圧(−Vp+Vtg)に移行する。この結果、その後は、シングルエンド信号Vdの電圧は、基準電圧Vr1を下回る状態に維持される。なお、交流成分Vd0acの高電圧期間THのときには、上記したようにシングルエンド信号Vdの電圧はターゲット定電圧Vtgになり、コンパレータ42gの非反転入力端子もこのターゲット定電圧Vtgになる。しかしながら、コンパレータ42gの反転入力端子に入力されている基準電圧Vr1(=Vtg−Vbi1)はこのターゲット定電圧Vtgよりも低い電圧である(同じ電圧ではない)ことから、コンパレータ42gは、高電位の制御パルス信号Vctの出力を継続する(つまり、直列回路SCから出力部42bへのターゲット定電圧Vtgの印加を継続させる)。
AC component Vd0 ac from high voltage period T H when switching to the low voltage period T L (fall time of the AC component Vd0 ac), the target constant voltage with low impedance via a
また、交流成分Vd0acが低電圧期間TLから高電圧期間THに切り替わるとき(交流成分Vd0acの立ち上がり時)には、シングルエンド信号Vdの電圧は、交流成分Vd0acの電圧の上昇に伴って電圧(−Vp+Vtg)から上昇して、基準電圧Vr1を上回る。したがって、コンパレータ42gは、図8に示すように、制御パルス信号Vctを低電位から高電位に移行させる。この場合、直列回路SCではスイッチ42fがオン状態に移行する。このため、直列回路SCによる出力部42bへのターゲット定電圧Vtgの印加が開始されて、その後は、シングルエンド信号Vdの電圧は、基準電圧Vr1より高いターゲット定電圧Vtgに維持される。
Further, when the AC component Vd0 ac is switched from the low voltage period T L to the high voltage period T H (at the rise of the AC component Vd0 ac), the voltage of the single-ended signal Vd is the increase in the voltage of the AC component Vd0 ac Accordingly, the voltage rises from the voltage (−Vp + Vtg) and exceeds the reference voltage Vr1. Therefore, the
信号生成部14は、一例として、図7に示すように、1つのコンパレータ14aおよび1つの基準電源14bを有して構成されている。また、基準電源14bは、正極側がターゲット定電圧Vtgに接続されることにより、ターゲット定電圧Vtgから直流定電圧Vbi2が減算された電圧(Vtg−Vbi2)を閾値電圧Vthとして負極側から出力する。直流定電圧Vbi2はピークtoピーク電圧Vpの例えば数%から十数%の電圧値に規定されているため、閾値電圧Vthは、ターゲット定電圧Vtgよりも若干低い電圧に規定されている。
As an example, as shown in FIG. 7, the
コンパレータ14aは、出力部42bに非反転入力端子が接続され、かつ閾値電圧Vthが反転入力端子に入力されて、出力部42bから出力されるシングルエンド信号Vdを閾値電圧Vthと比較して二値化することにより、出力端子から符号特定用信号Sfを出力する。上記したように、閾値電圧Vthがターゲット定電圧Vtgよりも若干低い電圧に規定されていることから、このコンパレータ14aを備えた信号生成部14は、図8に示すように、シングルエンド信号Vd(ピークtoピーク電圧が電圧Vpで、かつその高電位側電圧がターゲット定電圧Vtgに規定された信号)を閾値電圧Vthで確実に二値化して、シリアルバスSBを介して伝送されるCANフレームを構成する符号Csが「1」の期間において高電位(コンパレータ14aの最大出力電圧)となり、この符号Csが「0」の期間において低電位(コンパレータ14aの最小出力電圧)となる符号特定用信号Sfを生成して出力する。
The
図7に示す構成の波形整形回路42および信号生成部14では、上記の構成により、例えば、ターゲット定電圧Vtgを、グランドGの電位(ゼロボルト)を超え、かつ正電源電圧Vcc未満の正の所定の電圧としたときには、波形整形回路42は、ピークtoピーク電圧Vpで、かつその高電位側電圧がこの正のターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdを出力する。
In the
また、図5に示す構成の波形整形回路42については、図9に示す構成の波形整形回路42のように、直列接続された2本の抵抗42i,42jで構成されて、一端部(抵抗42i側の端部)がコンパレータ42gの出力端子に接続されると共に他端部(抵抗42j側の端部)に基準電圧Vr2(第2基準電圧)が印加されて、基準電圧Vr2および制御パルス信号Vctの電圧で規定される分圧電圧をコンパレータ42gの非反転入力端子に基準電圧Vr1として出力する抵抗分圧回路42kを備えて、コンパレータ42gにヒステリシス特性を持たせる構成(コンパレータ42gをヒステリシスコンパレータとして動作させる構成)に変更することもできる。なお、図5に示す波形整形回路42と同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。
The
この抵抗分圧回路42kでは、抵抗42iの抵抗値が抵抗42jの抵抗値に対して十分に大きな値(例えば、抵抗42jが数十kΩのときには抵抗42iは数MΩ程度)に規定されている。また、この抵抗分圧回路42kでは、負極側がターゲット定電圧Vtgに接続された基準電源42hから出力される電圧(Vtg+Vbi1。図5の基準電圧Vr1と同等の電圧)を基準電圧Vr2(ターゲット定電圧Vtgの近傍の電圧(この例では、ターゲット定電圧Vtgよりも若干高い電圧))として使用しているが、これに限定されるものではなく、図示はしないが、ターゲット定電圧Vtgの近傍の電圧の他の例であるターゲット定電圧Vtgよりも低い(若干低い)電圧を基準電圧Vr2として使用する構成や、ターゲット定電圧Vtg自体を基準電圧Vr2として使用する構成を採用することもできる。
In the resistor
この構成により、図9に示す構成の波形整形回路42では、交流成分Vd0acが低電圧期間TLから高電圧期間THに切り替わるとき(交流成分Vd0acの立ち上がり時)には、直列回路SCから第4インピーダンス素子42eを介して低インピーダンスでターゲット定電圧Vtgが印加されている出力部42bの電圧(コンデンサ42cの他端部の電圧。つまり、シングルエンド信号Vdの電圧)が、この交流成分Vd0acの電圧の変化の影響を受けてターゲット定電圧Vtgから瞬間的に上昇して、基準電圧Vr1を上回る。この場合、抵抗分圧回路42kは、高電位の制御パルス信号Vctと基準電圧Vr2との差分電圧(Vct−Vr2)を分圧して得られる電圧Vdvを基準電圧Vr2に加算して、基準電圧(分圧電圧)Vr1として出力する。したがって、このコンパレータ42gでは、図5に示すコンパレータ42gと比較して、出力部42bの電圧が交流成分Vd0acの電圧の変化の影響を受けてターゲット定電圧Vtgから瞬間的により高く(図5の構成よりも、電圧Vdvの分だけ高く)上昇したときに基準電圧Vr1を上回って、制御パルス信号Vctを高電位から低電位に移行させる。
With this configuration, the
また、交流成分Vd0acが高電圧期間THから低電圧期間TLに切り替わるとき(交流成分Vd0acの立ち下がり時)には、シングルエンド信号Vdの電圧は、交流成分Vd0acの電圧の低下に伴って電圧(Vp+Vtg)から低下して、基準電圧Vr1を下回る。この場合、抵抗分圧回路42kは、低電位の制御パルス信号Vctと基準電圧Vr2との差分電圧(Vct−Vr2)を分圧して得られる電圧Vdvを基準電圧Vr2に加算して、基準電圧(分圧電圧)Vr1として出力する。したがって、このコンパレータ42gでは、図5に示すコンパレータ42gと比較して、出力部42bの電圧が交流成分Vd0acの電圧の変化の影響を受けてターゲット定電圧Vtgから瞬間的により低く(図5の構成よりも、電圧Vdvの分だけ低く)低下したときに基準電圧Vr1を下回って、制御パルス信号Vctを低電位から高電位に移行させる。
Also, the AC component Vd0 ac from high voltage period T H when switching to the low voltage period T L (fall time of the AC component Vd0 ac), the voltage of the single-ended signal Vd, the voltage drop of the AC component Vd0 ac , The voltage drops from the voltage (Vp + Vtg) and falls below the reference voltage Vr1. In this case, the resistance
このようにして、図9に示す構成の波形整形回路42では、コンパレータ42gがヒステリシス特性(図5の構成と比較して、非反転入力端子に入力される基準電圧Vr1が基準電圧Vr2を中心とした±Vdvのヒステリシス幅で変化するヒステリシス特性)を有した状態で動作して、制御パルス信号Vctを出力するため、入力部42aに入力される差分信号Vd0に多少のノイズが重畳している状態であっても、このノイズの影響を低減しつつ、制御パルス信号Vctを生成することが可能となっている。
In this manner, in the
また、図7に示す構成の波形整形回路42については、図10に示す構成の波形整形回路42のように、直列接続された2本の抵抗42i,42jで構成されて、一端部(抵抗42i側の端部)がコンパレータ42gの出力端子に接続されると共に他端部(抵抗42j側の端部)がコンデンサ42cの他端部(および出力部42b)に接続されて、シングルエンド信号Vdの電圧および制御パルス信号Vctの電圧で規定される分圧パルス信号Vdpをコンパレータ42gの非反転入力端子に出力する抵抗分圧回路42kを備えて、コンパレータ42gにヒステリシス特性を持たせる構成に変更することもできる。なお、図7に示す波形整形回路42と同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。また、この抵抗分圧回路42kは、図9に示す波形整形回路42の抵抗分圧回路42kと同一に構成されている。
Further, the
この構成により、図10に示す構成の波形整形回路42では、交流成分Vd0acが高電圧期間THから低電圧期間TLに切り替わるとき(交流成分Vd0acの立ち下がり時)には、直列回路SCから第4インピーダンス素子42eを介して低インピーダンスでターゲット定電圧Vtgが印加されている出力部42bの電圧(コンデンサ42cの他端部の電圧。つまり、シングルエンド信号Vdの電圧)が、この交流成分Vd0acの電圧の変化の影響を受けてターゲット定電圧Vtgから瞬間的に低下して、基準電圧Vr1を下回る。この場合、抵抗分圧回路42kは、高電位の制御パルス信号Vctとシングルエンド信号Vdの電圧との差分電圧を分圧して得られる分圧パルス信号Vdpをコンパレータ42gの非反転入力端子に出力する。したがって、このコンパレータ42gでは、図7に示すコンパレータ42gと比較して、シングルエンド信号Vdの電圧(出力部42bの電圧)が交流成分Vd0acの電圧の変化の影響を受けてターゲット定電圧Vtgから瞬間的により低く(図7の構成よりも、抵抗42jの両端間に生じる電圧Vdvの分だけ低く)低下したときに、非反転入力端子への分圧パルス信号Vdpが基準電圧Vr1を下回って、制御パルス信号Vctを高電位から低電位に移行させる。
With this configuration, the
また、交流成分Vd0acが低電圧期間TLから高電圧期間THに切り替わるとき(交流成分Vd0acの立ち上がり時)には、シングルエンド信号Vdの電圧は、交流成分Vd0acの電圧の上昇に伴って電圧(−Vp+Vtg)から上昇して、基準電圧Vr1を上回る。この場合、抵抗分圧回路42kは、低電位の制御パルス信号Vctとシングルエンド信号Vdの電圧との差分電圧を分圧して得られる分圧パルス信号Vdpをコンパレータ42gの非反転入力端子に出力する。したがって、このコンパレータ42gでは、図7に示すコンパレータ42gと比較して、シングルエンド信号Vdの電圧(出力部42bの電圧)が電圧(−Vp+Vtg)から瞬間的により高く(図7の構成よりも、抵抗42jの両端間に生じる電圧Vdvの分だけ高く)上昇したときに、非反転入力端子への分圧パルス信号Vdpが基準電圧Vr1を上回って、制御パルス信号Vctを低電位から高電位に移行させる。
Further, when the AC component Vd0 ac is switched from the low voltage period T L to the high voltage period T H (at the rise of the AC component Vd0 ac), the voltage of the single-ended signal Vd is the increase in the voltage of the AC component Vd0 ac Accordingly, the voltage rises from the voltage (−Vp + Vtg) and exceeds the reference voltage Vr1. In this case, the resistance
このようにして、図10に示す構成の波形整形回路42においても、コンパレータ42gがヒステリシス特性(図7の構成と比較して、シングルエンド信号Vdの電圧が、基準電圧Vr1を中心とした±Vdvのヒステリシス幅を超えて変化して初めて制御パルス信号Vctの電位を高電位から低電位へ、また低電位から高電位へ変化させるヒステリシス特性)を有した状態で動作して、制御パルス信号Vctを出力するため、入力部42aに入力される差分信号Vd0に多少のノイズが重畳している状態であっても、このノイズの影響を低減しつつ、制御パルス信号Vctを生成することが可能となっている。
In this manner, also in the
なお、上記した図5,7,9,10に示す各波形整形回路42では、コンパレータ42gとは別体に配設したスイッチ42fを用いて直列回路SCを構成しているが、例えば図11に示すように、PNP型オープンコレクタのトランジスタを出力段として内蔵するコンパレータをコンパレータ42gとして使用する構成を、図5,9に示す各波形整形回路42に採用することもできる。この構成を採用した各波形整形回路42では、図11に示すように、この出力段のトランジスタのエミッタ端子に第4インピーダンス素子42eを介してターゲット定電圧Vtgを供給し、このトランジスタのコレクタ端子が接続される出力端子を出力部42bに接続する。これにより、コンパレータ42gに内蔵されたトランジスタを直列回路SCを構成するスイッチ42fとして機能させることができる。
In each of the
また、例えば図12に示すように、NPN型オープンコレクタのトランジスタを出力段として内蔵するコンパレータをコンパレータ42gとして使用する構成を、図7,10に示す各波形整形回路42に採用することもできる。この構成を採用した各波形整形回路42では、図12に示すように、このトランジスタのエミッタ端子に第4インピーダンス素子42eを介してターゲット定電圧Vtgを供給し、このトランジスタのコレクタ端子が接続される出力端子を出力部42bに接続する。これにより、コンパレータ42gに内蔵されたトランジスタを直列回路SCを構成するスイッチ42fとして機能させることができる。
Further, for example, as shown in FIG. 12, a configuration in which a comparator including an NPN open collector transistor as an output stage is used as the
この図11,12に示す構成を採用することにより、スイッチ42fを省略できる分だけ、波形整形回路42の部品点数を削減することができる。
By employing the configuration shown in FIGS. 11 and 12, the number of components of the
また、上記した図5,9に示す各波形整形回路42における直列回路SCのスイッチ42fとして、3ステートロジックICを使用することもできる。一例として図9に示す波形整形回路42のスイッチ42fとして3ステートロジックIC(以下、ロジックIC42fともいう)を使用した構成の波形整形回路42を図13に示す。なお、図9に示す波形整形回路42と同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。この図13に示す波形整形回路42では、ロジックIC42fにおけるローレベルに対応する電圧をターゲット定電圧Vtgとして規定し、このターゲット定電圧VtgをロジックIC42fの入力端子に入力し、ロジックIC42fの出力端子を第4インピーダンス素子42eを介して出力部42bに接続し、ロジックIC42fの制御入力端子に制御パルス信号Vctを入力する。ロジックIC42fは、制御入力端子が正論理(ハイアクティブ。制御パルス信号Vctが高電位のときにターゲット定電圧Vtgを出力し、制御パルス信号Vctが低電位のときに出力をハイインピーダンス状態にする構成)のロジックICで構成されている。
Further, a three-state logic IC can be used as the
この直列回路SCは、ロジックIC42fが制御パルス信号Vctの高電位のときにターゲット定電圧Vtgを出力部42bに出力し、制御パルス信号Vctの低電位のときに出力をハイインピーダンス状態に移行させることにより、ターゲット定電圧Vtgの出力部42bへの出力を停止する。
The serial circuit SC outputs the target constant voltage Vtg to the
この図13に示す波形整形回路42は、図9に示す波形整形回路42と同様に動作して、図6に示すように、差分信号Vd0を、差分信号Vd0の交流成分Vd0acのピークtoピーク電圧Vpと同等のピークtoピーク電圧Vpで、かつその低電位側電圧(低電圧期間TLの電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して出力部42bから出力する。これにより、この波形整形回路42は、図6に示すように、CANフレームを構成する符号Csの変化に対応して電圧が変化する信号、つまり、この符号Csが「0」の期間には信号の電圧が低電位(ターゲット定電圧Vtg)になり、この符号Csが「1」の期間には信号の電圧が高電位になるシングルエンド信号Vdを出力する。
The
また、上記した図7,10に示す各波形整形回路42における直列回路SCのスイッチ42fとしても、3ステートロジックICを使用することができる。一例として図10に示す波形整形回路42のスイッチ42fとして、ロジックIC42f(図13に示すロジックIC42fと同じ正論理のロジックIC)を使用した構成の波形整形回路42を図14に示す。なお、図10に示す波形整形回路42と同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。この図14に示す波形整形回路42では、ロジックIC42fにおけるハイレベルに対応する電圧をターゲット定電圧Vtgとして規定し、このターゲット定電圧VtgをロジックIC42fの入力端子に入力し、ロジックIC42fの出力端子を第4インピーダンス素子42eを介して出力部42bに接続し、ロジックIC42fの制御入力端子に制御パルス信号Vctを入力する。
Also, a three-state logic IC can be used as the
この図14に示す波形整形回路42は、図10に示す波形整形回路42と同様に動作して、図8に示すように、差分信号Vd0を、差分信号Vd0の交流成分Vd0acのピークtoピーク電圧Vpと同等のピークtoピーク電圧Vpで、かつその高電位側電圧(高電圧期間THの電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して出力部42bから出力する。これにより、この波形整形回路42は、図8に示すように、CANフレームを構成する符号Csの変化に対応して電圧が変化する信号、つまり、この符号Csが「0」の期間には信号の電圧が低電位になり、この符号Csが「1」の期間には信号の電圧が高電位(ターゲット定電圧Vtg)になるシングルエンド信号Vdを出力する。
The
この図13,14に示す構成を採用することにより、集積回路に内蔵されている出力バッファをロジックIC42fとして使用することができる。
By employing the configuration shown in FIGS. 13 and 14, an output buffer built in the integrated circuit can be used as the
また、図5,9,13に示す波形整形回路42と同様に、差分信号Vd0を、差分信号Vd0の交流成分Vd0acのピークtoピーク電圧Vpと同等のピークtoピーク電圧Vpで、かつその低電位側電圧(低電圧期間TLの電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して出力部42bから出力する波形整形回路としては、図15に示す波形整形回路42を採用することもできる。この波形整形回路42は、上記した図13に示す波形整形回路42と同様に、直列回路SCのスイッチ42fとして3ステートロジックICを使用する構成であることから、図13に示す波形整形回路42と比較しつつ説明する。なお、図13に示す波形整形回路42と同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。
Similarly to the
図15に示す波形整形回路42は、差分信号Vd0が入力される入力部42a、シングルエンド信号Vdが出力される出力部42b、コンデンサ42c、第3インピーダンス素子42d、第4インピーダンス素子42eおよびスイッチ42fとしての3ステートロジックIC(以下、ロジックIC42fともいう)で構成された直列回路SC、並びにダイオードを含まずに加算器42mなどで構成されると共にスイッチ42fをオン状態からオフ状態へ、またオフ状態からオン状態へ移行させる制御パルス信号Vctを出力するスイッチ制御回路SWCを備えている。
The
スイッチ制御回路SWCは、加算器42mに加えて、抵抗分圧回路42nおよびバイアス電圧源42pを備えて構成されている。抵抗分圧回路42nは、直列接続された抵抗を有して構成されると共に、一端部が出力部42bに接続されると共に他端部にターゲット定電圧Vtgが印加されて、出力部42bから出力されるシングルエンド信号Vdを分圧して分圧パルス信号Vdpとして加算器42mに出力する。本例の抵抗分圧回路42kは、一例として直列接続された2つの抵抗42n1,42n2で構成されているが、図示はしないが、さらに多くの抵抗を組み合わせて構成してもよい。バイアス電圧源42pは、負極側がターゲット定電圧Vtgに接続されることにより、生成した直流定電圧(バイアス電圧)Vbi3(≠0ボルト)をターゲット定電圧Vtgに加算して、加算器42mに出力する。この場合、抵抗分圧回路42nおよびバイアス電圧源42pは、加算器42mから出力される制御パルス信号Vctの振幅および直流レベルが後述するロジックIC42fの制御入力端子の入力仕様に合致するように、その分圧比や電圧値が予め規定されている。
The switch control circuit SWC includes a resistor
加算器42mは、分圧パルス信号Vdpと、直流定電圧Vbi3およびターゲット定電圧Vtgの加算電圧(Vbi3+Vtg)とを入力すると共に電圧加算して、制御パルス信号Vct(=Vdp+Vbi3+Vtg)を出力する。この制御パルス信号Vctは、シングルエンド信号Vdを分圧して得られる分圧パルス信号Vdpと同位相の信号であることから、交流成分Vd0acにおける低電圧期間TLに低電圧となり、交流成分Vd0acにおける高電圧期間THに高電圧となる信号である。つまり、この図15における制御パルス信号Vctは、図6に示す制御パルス信号Vctとは逆位相の信号となっている。
The
このため、図15の波形整形回路42における直列回路SCは、上記した図13の波形整形回路42における直列回路SCを構成するロジックIC42f(制御入力端子が正論理(ハイアクティブ。制御パルス信号Vctが高電位のときにターゲット定電圧Vtgを出力する構成)のロジックIC)とは異なり、制御入力端子が負論理(ローアクティブ。制御パルス信号Vctが低電位のときにターゲット定電圧Vtgを出力する構成)のロジックIC42fで構成されている。
For this reason, the serial circuit SC in the
この図15に示す波形整形回路42は、図5,9,13に示す波形整形回路42と同様に動作して、図6に示すように、差分信号Vd0を、差分信号Vd0の交流成分Vd0acのピークtoピーク電圧Vpと同等のピークtoピーク電圧Vpで、かつその低電位側電圧(低電圧期間TLの電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して出力部42bから出力する。これにより、この波形整形回路42は、図6に示すように、CANフレームを構成する符号Csの変化に対応して電圧が変化する信号、つまり、この符号Csが「0」の期間には信号の電圧が低電位(ターゲット定電圧Vtg)になり、この符号Csが「1」の期間には信号の電圧が高電位になるシングルエンド信号Vdを出力する。なお、この図15に示す波形整形回路42では、抵抗分圧回路42nは、シングルエンド信号Vdを分圧する上記の機能に加えて、ターゲット定電圧Vtgをコンデンサ42cの他端部(および出力部42b)に供給する機能(第3インピーダンス素子42dと同様の機能)を備えている。このため、第3インピーダンス素子42dを省くことも可能である。
The
また、図15に示す波形整形回路42の直列回路SCを構成するロジックIC42fとして、上記したような制御入力端子が負論理(ローアクティブ)のロジックICを使用する構成に代えて、図示はしないが、制御入力端子が正論理(ハイアクティブ)のロジックICを使用する構成としてもよい。この波形整形回路によれば、図8に示す制御パルス信号Vctに基づいて、直列回路SCを構成するロジックIC42fが制御パルス信号Vctの高電位のときにターゲット定電圧Vtgの印加を実行し、制御パルス信号Vctの低電位のときにターゲット定電圧Vtgの印加を停止することから、図8に示すように、差分信号Vd0を、差分信号Vd0の交流成分Vd0acのピークtoピーク電圧Vpと同等のピークtoピーク電圧Vpで、かつその高電位側電圧(高電圧期間THの電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して出力部42bから出力することができる。これにより、この波形整形回路は、CANフレームを構成する符号Csの変化に対応して電圧が変化する信号、つまり、この符号Csが「0」の期間には信号の電圧が低電位になり、この符号Csが「1」の期間には信号の電圧が高電位(ターゲット定電圧Vtg)になるシングルエンド信号Vdを出力する。
Although not shown, instead of using a logic IC having a negative logic (low active) control input terminal as the
また、図15に示す波形整形回路42や上記した不図示の波形整形回路において、抵抗分圧回路42nから出力される分圧パルス信号Vdpの振幅および直流レベルがロジックIC42fの制御入力端子の入力仕様に合致するものであるときには、加算器42mおよびバイアス電圧源42pを省いて、図16に示す波形整形回路42のように、抵抗分圧回路42nだけでスイッチ制御回路SWCを構成することもできる。この波形整形回路42では、抵抗分圧回路42nから出力される分圧パルス信号Vdpがそのまま制御パルス信号Vctとして、ロジックIC42fの制御入力端子に供給される。
In the
図16に示す波形整形回路42は、直列回路SCを構成するロジックIC42fとして、制御入力端子が正論理(ハイアクティブ)のロジックICを使用する構成のため、図8に示すように、差分信号Vd0を、差分信号Vd0の交流成分Vd0acのピークtoピーク電圧Vpと同等のピークtoピーク電圧Vpで、かつその高電位側電圧(高電圧期間THの電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して出力部42bから出力する。
Since the
なお、図示はしないが、図16に示す波形整形回路42の直列回路SCを構成するロジックIC42fとして、制御入力端子が負論理(ローアクティブ)のロジックICを使用して波形整形回路を構成することもできる。この波形整形回路は、図6に示すように、差分信号Vd0を、差分信号Vd0の交流成分Vd0acのピークtoピーク電圧Vpと同等のピークtoピーク電圧Vpで、かつその低電位側電圧(低電圧期間TLの電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して出力部42bから出力する。
Although not shown, the waveform shaping circuit is configured using a logic IC having a negative logic (low active) control input terminal as the
また、上記した各波形整形回路42において使用されるターゲット定電圧Vtgは、波形整形回路42に不図示の直流定電圧源を配置して、この直流定電圧源から出力される直流定電圧を使用することもできるし、図5において破線で示すように、波形整形回路42の外部から入力された電圧データDvをD/A変換して、この電圧データDvで示される電圧値の直流電圧を出力するD/A変換器15を波形整形回路42に配置して、このD/A変換器15から出力される直流電圧をターゲット定電圧Vtgとして使用する構成とすることもできる。なお、一例として図5に示す波形整形回路42を例に挙げたが、図7,図9〜16および後述する図17,18の各波形整形回路42についても同様である。このD/A変換器15を波形整形回路42に配置する構成を採用したときには、電圧データDvを変更することで、シングルエンド信号Vdにおいてターゲット定電圧Vtgに規定される高電位側電圧(高電圧期間THの電圧)や低電位側電圧(低電圧期間TLの電圧)を変更することができる。したがって、信号生成部14がシングルエンド信号Vdから符号特定用信号Sfを確実に生成し得るように調整することができる。
The target constant voltage Vtg used in each of the
また、上記した各波形整形回路42では、ダイオードを含まない構成を採用しているが、図17,18に示す波形整形回路42のように、ダイオードを含む構成とすることもできる。
Although the above-described
まず、図17に示す波形整形回路42は、上記した図5の波形整形回路42と同様にして、差分信号Vd0を入力すると共に、この差分信号Vd0を、差分信号Vd0の交流成分のピークtoピーク電圧Vpと同等のピークtoピーク電圧Vpで、かつその低電位側電圧(低電圧期間TLの電圧。ボトム電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して出力する。また、図17に示す波形整形回路42は、図5に示す波形整形回路42と比較して、差分信号Vd0が入力される入力部42a、シングルエンド信号Vdが出力される出力部42b、コンデンサ42cおよび第3インピーダンス素子42dを備えている点で共通し、直列回路SCおよびスイッチ制御回路SWCに代えて1つのダイオード42xを備えている点で相違している。このダイオード42xは、カソード端子が出力部42bに接続されると共に、アノード端子にターゲット定電圧Vtgが印加されている。
First, the
この図17に示す波形整形回路42では、ダイオード42xが単体で、直列回路SCおよびスイッチ制御回路SWCと同等に動作して、図6に示すように、入力部42aに入力される差分信号Vd0の交流成分Vd0acにおける低電圧期間TLにオン状態に移行して、ターゲット定電圧Vtgを出力部42bに印加し、交流成分Vd0acにおける高電圧期間THにオフ状態に移行して、ターゲット定電圧Vtgの出力部42bへの印加を停止する。これにより、この波形整形回路42は、ダイオード42xの順方向電圧を無視し得るものとしたときに、差分信号Vd0を上記したシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して出力する。
In the
次に、図18に示す波形整形回路42は、上記した図7の波形整形回路42と同様にして、差分信号Vd0を入力すると共に、この差分信号Vd0を、差分信号Vd0の交流成分のピークtoピーク電圧Vpと同等のピークtoピーク電圧Vpで、かつその高電位側電圧(高電圧期間THの電圧。トップ電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して出力する。図18に示す波形整形回路42は、図7に示す波形整形回路42と比較して、差分信号Vd0が入力される入力部42a、シングルエンド信号Vdが出力される出力部42b、コンデンサ42cおよび第3インピーダンス素子42dを備えている点で共通し、直列回路SCおよびスイッチ制御回路SWCに代えて1つのダイオード42xを備えている点で相違している。このダイオード42xは、アノード端子が出力部42bに接続されると共に、カソード端子にターゲット定電圧Vtgが印加されている。
Next, the
この図17に示す波形整形回路42では、ダイオード42xが単体で、直列回路SCおよびスイッチ制御回路SWCと同等に動作して、図8に示すように、入力部42aに入力される差分信号Vd0の交流成分Vd0acにおける高電圧期間THにオン状態に移行して、ターゲット定電圧Vtgを出力部42bに印加し、交流成分Vd0acにおける低電圧期間TLにオフ状態に移行して、ターゲット定電圧Vtgの出力部42bへの印加を停止する。これにより、この波形整形回路42は、差分信号Vd0を上記したシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して出力する。
In the
符号化装置3は、信号生成装置2から出力された符号特定用信号Sfに基づき、ロジック信号Saに対応する符号Cs(図6,8参照)を特定する符号化処理を実行し、特定した符号Csの列(すなわち、シリアルバスSBを伝送されているCANフレームと同じCANフレーム)を、信号読取システム1に接続されている各種CAN通信対応機器に出力する。具体的には、符号化装置3は、符号化処理において、符号特定用信号Sfの高電位期間においては、シリアルバスSBを介して伝送されているCANフレームを構成する符号Csが「1」であると特定し、かつ符号特定用信号Sfの低電位期間においては、このCANフレームを構成する符号Csが「0」であると特定すると共に、特定した符号Csで構成される符号列を、シリアルバスSBを介して伝送されているCANフレームと特定して、各種CAN通信対応機器に出力する。この場合、符号化装置3は、CAN通信対応機器と有線伝送路を介して接続されているときには、特定したCANフレームを有線通信でCAN通信対応機器に出力(送信)し、CAN通信対応機器と無線伝送路を介して接続されているときには、特定したCANフレームを無線通信でCAN通信対応機器に出力(送信)する。
The
次に、信号読取システム1の使用例、およびその際の信号読取システム1の動作について、図面を参照して説明する。なお、図2に示すように、電極部11aの電極21はシールドケーブルCBaの芯線を介してインピーダンス素子12aの一端に接続され、電極部11aのシールド22はシールドケーブルCBaのシールドを介して信号生成装置2のグランドGに接続され、電極部11bの電極21はシールドケーブルCBbの芯線を介してインピーダンス素子12bの一端に接続され、かつ電極部11bのシールド22はシールドケーブルCBbのシールドを介して信号生成装置2のグランドGに接続されているものとする。
Next, a usage example of the
まず、図2に示すように、自動車に敷設されているシリアルバスSBにおける被覆導線La,Lbの被覆部に電極21が接触(当接)するように電極部11a,11bを被覆導線La,Lbにそれぞれ装着すると共に、シリアルバスSBから読み取ったCANフレーム(符号Csの列)を出力すべきCAN通信対応機器を符号化装置3に接続する。
First, as shown in FIG. 2, the
この場合、本例の信号読取システム1では、被覆導線La,Lb自体を加工する(絶縁被覆を剥がす)ことなく、電極部11a,11bを装着するだけでシリアルバスSBからロジック信号Saを読み取ることができるため、シリアルバスSBにコネクタが配設されていない場合においても使用することができる。また、コネクタが配設されていたとしても、シリアルバスSBに対する接続場所(電極部11a,11bの装着場所)がコネクタの配設場所に限定されずに、被覆導線La,Lbの長手方向における任意の場所に接続する(電極部11a,11bを装着する)ことが可能となっている。
In this case, in the
この状態において、自動車に搭載された図外のCAN通信対応機器(制御情報を示すCANフレームを出力するコントローラや、任意の計測結果を示すCANフレームを出力する検出器等)からシリアルバスSBにロジック信号Saが出力されたときに、信号生成装置2では、被覆導線Laに装着された電極部11aとシールドケーブルCBaを介して接続されたインピーダンス素子12aには、被覆導線Laに伝送されている電圧信号Vaの電圧Vaに応じて電圧が変化する第1電圧信号Vc1が発生し、また被覆導線Lbに装着された電極部11bとシールドケーブルCBbを介して接続されたインピーダンス素子12bには、被覆導線Lbに伝送されている電圧信号Vbの電圧Vbに応じて電圧が変化する第2電圧信号Vc2が発生する。
In this state, logic from a CAN communication-compatible device (a controller that outputs a CAN frame indicating control information, a detector that outputs a CAN frame indicating an arbitrary measurement result, etc.) mounted on the automobile to the serial bus SB is transmitted to the serial bus SB. When the signal Sa is output, in the
信号生成装置2では、差動増幅部13が、この第1電圧信号Vc1およびこの第2電圧信号Vc2を入力すると共に、これらの電圧信号Vc1,Vc2の差分電圧(Vc1−Vc2)に応じて電圧が変化するシングルエンド信号Vdを出力する。この場合、差動増幅部13では、波形整形回路42が図5,9,11,13,15,17のうちのいずれかに示す回路構成のときには、図6に示すように、シリアルバスSBに伝送されているCANフレームを構成する符号Csが「0」の期間には信号の電圧が低電位(ターゲット定電圧Vtg)になり、この符号Csが「1」の期間には信号の電圧が高電位になるシングルエンド信号Vd(つまり、低電位期間の信号の電圧(信号のボトム電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されるように波形整形された信号)を出力する。また、波形整形回路42が図7,10,12,14,16,18のうちのいずれかに示す回路構成のときには、図8に示すように、シリアルバスSBに伝送されているCANフレームを構成する符号Csが「1」の期間には信号の電圧が高電位(ターゲット定電圧Vtg)になり、この符号Csが「0」の期間には信号の電圧が低電位になるシングルエンド信号Vd(つまり、高電位期間の信号の電圧(信号のトップ電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されるように波形整形された信号)を出力する。
In the
また、信号生成装置2では、波形整形回路42が図5,9,11,13,15,17のうちのいずれかに示す回路構成のときには、この波形整形回路42の回路構成に対応して図5に示す回路に構成された信号生成部14が、図6に示すように、シリアルバスSBを介して伝送されるCANフレームを構成する符号Csが「1」の期間において「高電位期間」となり、この符号Csが「0」の期間において「低電位期間」となる符号特定用信号Sfを生成して出力する。また、波形整形回路42が図7,10,12,14,16,18のうちのいずれかに示す回路構成のときには、この波形整形回路42の回路構成に対応して図7に示す回路に構成された信号生成部14が、図8に示すように、シリアルバスSBを介して伝送されるCANフレームを構成する符号Csが「1」の期間において「高電位期間」となり、この符号Csが「0」の期間において「低電位期間」となる符号特定用信号Sfを生成して出力する。
Further, in the
また、符号化装置3では、信号生成装置2によって生成されて出力された符号特定用信号Sfに基づき、シリアルバスSBを介して伝送されているCANフレームを構成する符号Csを特定すると共に、特定した符号Csで構成される符号列を、シリアルバスSBを介して伝送されているCANフレームと特定して、各種CAN通信対応機器に出力する。これにより、このCAN通信対応機器では、信号読取システム1から出力された(信号読取システム1によってシリアルバスSBから読み取られた)CANフレーム(符号Csの列)に対応して予め規定されている各種の処理が実行される。
In addition, the
このように、この信号生成装置2では、一対の被覆導線La,Lbにおける被覆部にそれぞれ接触させられる(被覆導線La,Lbにおける金属部分(芯線)に接触することなく非接触の状態(金属非接触の状態)で被覆導線La,Lbの被覆部に接触させられる)一対の電極21とシールドケーブルCBa,CBbを介して接続されることで、一方の被覆導線Laに伝送されている電圧Vaに応じて電圧が変化する第1電圧信号Vc1が第1インピーダンス素子12aに発生し、他方の被覆導線Lbに伝送されている電圧Vbに応じて電圧が変化する第2電圧信号Vc2が第2インピーダンス素子12bに発生し、差動増幅部13が各電圧信号Vc1,Vc2の差分電圧に応じて電圧が変化するシングルエンド信号Vdを出力し、信号生成部14がシングルエンド信号Vdを閾値電圧Vthと比較して二値化することにより、シリアルバスSBを介して伝送されるロジック信号Saに対応する符号Csを特定可能な符号特定用信号Sfを生成する。また、この信号読取システム1では、上記の信号生成装置2と、信号生成装置2によって生成された符号特定用信号Sfに基づいてロジック信号Saに対応する符号Csを特定する符号化装置3とを備えている。
As described above, in the
したがって、この信号生成装置2および信号読取システム1によれば、一対の被覆導線La,Lbにおける長手方向の任意の部位において被覆導線Lの被覆部に電極部11a,11bの各電極21を接触させる簡易な作業を行うことで、シリアルバスSBを介して伝送されているロジック信号Saによって示されている符号Csを特定可能な符号特定用信号Sfを生成し、生成した符号特定用信号Sfに基づいてロジック信号Saによって示されている符号Csを特定することができ、さらには特定した符号Csの列で構成されるCANフレームを特定することができる。これにより、シリアルバスSBにコネクタが配設されていなくても、またシリアルバスSBにコネクタが配設されている場合においても、シリアルバスSBの任意の場所においてロジック信号Saを読み取って、符号Cs、および符号Csで構成されるCANフレームを特定することができる。
Therefore, according to the
また、この信号生成装置2によれば、演算増幅器で構成された差動増幅部(トランスを有しないトランスレス差動増幅部)13を備えて、符号特定用信号Sfを生成する構成のため、一般的に外形が大きく、これに伴い実装面積の大きなトランスを不要にできることから、装置の小型化を図ることができる。
In addition, according to the
また、この信号生成装置2では、差動増幅部13が、第1電圧信号Vc1および第2電圧信号Vc2を入力すると共に差分電圧(Vc1−Vc2)に応じて電圧が変化する差分信号Vd0を出力する差動増幅回路41、およびこの差分信号Vd0を、差分信号Vd0の交流成分Vd0acのピークtoピーク電圧Vpと同等のピークtoピーク電圧Vpで、かつその高電位側電圧(高電圧期間THの電圧)および低電位側電圧(低電圧期間TLの電圧)のうちのいずれか一方がターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して出力する(つまり、差分信号Vd0に重畳している直流成分A(低周波ノイズ)を除去して出力する)波形整形回路42を備えて構成されている。
Further, in the
したがって、この信号生成装置2によれば、差動増幅部13の後段に配置される信号生成部14において、上記のターゲット定電圧Vtgを基準として規定された閾値電圧Vthと比較することで、シングルエンド信号Vdを確実に二値化して符号特定用信号Sfを生成することができる。これにより、この信号読取システム1によれば、この符号特定用信号Sfに基づいて、ロジック信号Saによって示されている符号Csをより確実に特定することができ、さらには特定した符号Csの列で構成されるCANフレームをより確実に特定することができる。
Therefore, according to the
また、この信号生成装置2では、波形整形回路42が、コンデンサ42c、第3インピーダンス素子42d、直列回路SC、および差分信号Vd0の交流成分Vd0acにおける低電圧期間TLに直列回路SCのスイッチ42fをオン状態に移行させると共に、この交流成分Vd0acにおける高電圧期間THにスイッチ42fをオフ状態に移行させるスイッチ制御回路SWCとを備える構成か、またはコンデンサ42c、第3インピーダンス素子42d、直列回路SC、および差分信号Vd0の交流成分Vd0acにおける高電圧期間THに直列回路SCのスイッチ42fをオン状態に移行させると共に、この交流成分Vd0acにおける低電圧期間TLにスイッチ42fをオフ状態に移行させるスイッチ制御回路SWCとを備える構成のいずれかの構成となっている。
Further, in the
したがって、この信号生成装置2によれば、順方向電圧の影響を受けるダイオード42xを用いて構成された波形整形回路42を有する構成とは異なり、波形整形回路42が、差分信号Vd0を、差分信号Vd0の交流成分Vd0acのピークtoピーク電圧Vpと同等のピークtoピーク電圧Vpで、かつその高電位側電圧(高電圧期間THの電圧)および低電位側電圧(低電圧期間TLの電圧)のうちのいずれか一方が確実にターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに整形(波形整形)して出力することができる。このため、この信号生成装置2によれば、差動増幅部13の後段に配置される信号生成部14において、上記のターゲット定電圧Vtgを基準として規定された閾値電圧Vthと比較することで、シングルエンド信号Vdを一層確実に二値化して符号特定用信号Sfを生成することができる。これにより、この信号読取システム1によれば、この符号特定用信号Sfに基づいて、ロジック信号Saによって示されている符号Csを一層確実に特定することができ、さらには特定した符号Csの列で構成されるCANフレームをより確実に特定することができる。
Therefore, according to the
また、この信号生成装置2を構成する上記した図5に示す波形整形回路42では、スイッチ制御回路SWCは、コンデンサ42cの他端部に反転入力端子が接続され、かつターゲット定電圧Vtgよりも高い(若干高い)基準電圧Vr1が非反転入力端子に入力されて、出力端子から制御パルス信号Vctを出力するコンパレータ42gを有して構成されている。このため、この波形整形回路42によれば、シングルエンド信号Vdの低電位側電圧(低電圧期間TLの電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されている状態において、シングルエンド信号Vdにノイズが重畳した場合であっても、そのノイズのレベルが基準電圧Vr1に達するまで(基準電圧Vr1に上昇するまで)は、スイッチ制御回路SWCが制御パルス信号Vctを高電位に維持して(つまり、スイッチ42fをオン状態に維持して)、直列回路SCに対してコンデンサ42cの他端部(および出力部42b)へのターゲット定電圧Vtgの印加を継続させることができる。したがって、この波形整形回路42を備えた信号生成装置2および信号読取システム1によれば、ノイズによる誤動作を軽減することができる。
Further, in the
また、この信号生成装置2を構成する上記した図7に示す波形整形回路42では、スイッチ制御回路SWCは、コンデンサ42cの他端部に非反転入力端子が接続され、かつターゲット定電圧Vtgよりも低い(若干低い)基準電圧Vr1が反転入力端子に入力されて、出力端子から制御パルス信号Vctを出力するコンパレータ42gを有して構成されている。このため、この波形整形回路42によれば、シングルエンド信号Vdの高電位側電圧(高電圧期間THの電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されている状態において、シングルエンド信号Vdにノイズが重畳した場合であっても、そのノイズのレベルが基準電圧Vr1に達するまで(基準電圧Vr1に低下するまで)は、スイッチ制御回路SWCが制御パルス信号Vctを高電位に維持して(つまり、スイッチ42fをオン状態に維持して)、直列回路SCに対してコンデンサ42cの他端部(および出力部42b)へのターゲット定電圧Vtgの印加を継続させることができる。したがって、この波形整形回路42を備えた信号生成装置2および信号読取システム1によれば、ノイズによる誤動作を軽減することができる。
Further, in the
これにより、これらの波形整形回路42を備えた信号生成装置2および信号読取システム1によれば、ノイズの存在下においても、符号特定用信号Sfを安定して生成でき、またこの符号特定用信号Sfに基づいて符号Csおよび符号Csで構成されるCANフレームを安定して特定して出力することができる。
Thus, according to the
また、この信号生成装置2を構成する上記した図9,10に示す波形整形回路42では、スイッチ制御回路SWCを構成するコンパレータ42gがヒステリシス特性を有している(コンパレータ42gがヒステリシスコンパレータとして動作する)。このため、これらの波形整形回路42によれば、シングルエンド信号Vdが低電位側電圧(低電圧期間TLの電圧)のとき、およびシングルエンド信号Vdが高電位側電圧(高電圧期間THの電圧)のときのいずれのときに、シングルエンド信号Vdにノイズが重畳した場合であっても、そのノイズのレベルが上記のヒステリシス特性で規定されるレベル未満のときには、スイッチ制御回路SWCが制御パルス信号Vctの電位を現在の電位に維持すること(つまり、スイッチ42fがオン状態のときにはこの状態を維持し、またスイッチ42fがオフ状態のときにはこの状態を維持すること)ができることから、シングルエンド信号Vdの電圧を現在の状態に維持することができる。したがって、この波形整形回路42を備えた信号生成装置2によれば、ノイズによる誤動作を一層軽減することができる。
Further, in the
これにより、これらの波形整形回路42を備えた信号生成装置2および信号読取システム1によれば、ノイズの存在下においても、符号特定用信号Sfを一層安定して生成でき、またこの符号特定用信号Sfに基づいて符号Csおよび符号Csで構成されるCANフレームを一層安定して特定して出力することができる。
Thus, according to the
また、上記した図15,16に示す波形整形回路42のいずれかを備えた信号生成装置2によれば、コンパレータを使用しない構成においても、差動増幅回路41から出力される差分信号Vd0を、差分信号Vd0の交流成分Vd0acのピークtoピーク電圧Vpと同等のピークtoピーク電圧Vpで、かつその低電位側電圧(低電圧期間TLの電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに確実に整形したり、また差分信号Vd0の交流成分Vd0acのピークtoピーク電圧Vpと同等のピークtoピーク電圧Vpで、かつその高電位側電圧(高電圧期間THの電圧)がターゲット定電圧Vtgに規定されたシングルエンド信号Vdに確実に整形したりして、出力部42bから出力することができる。これにより、この波形整形回路42を備えた信号生成装置2によれば、設計の自由度を高めることができる。
According to the
また、この信号生成装置2を構成する上記した図13〜図16に示す波形整形回路42では、直列回路SCを構成するスイッチ42fが、スリーステートバッファとしての3ステートロジックIC(ロジックIC42f)で構成されている。したがって、この各波形整形回路42によれば、集積回路に内蔵されている出力バッファ(または入出力バッファ(双方向バッファ))をロジックIC42fとして使用することができる。
In the
また、この信号生成装置2によれば、波形整形回路42にD/A変換器15を配置して、D/A変換器15からターゲット定電圧Vtgを出力させる構成とすることにより、D/A変換器15への電圧データDvを変更することで、このターゲット定電圧Vtgを変更できるため、シングルエンド信号Vdにおいてターゲット定電圧Vtgに規定される高電位側電圧(高電圧期間THの電圧)や低電位側電圧(低電圧期間TLの電圧)を信号生成部14の入力仕様に応じて変更することができる。つまり、この信号生成装置2によれば、信号生成部14がシングルエンド信号Vdから符号特定用信号Sfを確実に生成し得るように上記の高電位側電圧や低電位側電圧を調整することができる。
Further, according to the
また、この信号生成装置2によれば、差動増幅回路41を図4に示す構成とすることにより、つまり、差動増幅回路41を構成する演算増幅器41aの抵抗41faに直列にコンデンサ41kを接続し、かつ演算増幅器41bの抵抗41fbに直列にコンデンサ41mを接続して、演算増幅器41aおよび演算増幅器41bを交流増幅器として機能させる構成とすることにより、演算増幅器41aおよび演算増幅器41bの各出力端子から出力される出力信号が各電圧信号Vc1,Vc2の直流成分に起因して飽和する事態の発生を大幅に軽減することができる。
Further, according to the
また、この信号生成装置2および信号読取システム1によれば、各インピーダンス素子12a,12bを、共に、高インピーダンス抵抗もしくはコンデンサ、またはこれらの組み合わせ回路で同一に構成したこと(図2に示す例では、抵抗31aおよびコンデンサ32aの並列回路と、抵抗31bおよびコンデンサ32bの並列回路とで構成されている)により、被覆導線Laに伝送されている電圧信号Vaの電圧Vaに応じて電圧が変化する第1電圧信号Vc1、および被覆導線Lbに伝送されている電圧信号Vbの電圧Vbに応じて電圧が変化する第2電圧信号Vc2を簡易な構成で確実に生成することができる。
In addition, according to the
また、上記の信号生成装置2では、電極部11a,11bを備える構成を採用しているが、電極部11a,11bを別体とする構成を採用して、信号生成装置2を使用する際に、信号生成装置2に電極部11a,11bをシールドケーブルCBa,CBbを介して接続するようにしてもよい。
In addition, the above-described
また、図5,7,9,10に示す上記の波形整形回路42では、直列回路SCのスイッチ42fが正論理で動作するように構成されているが、この構成に限定されず、負論理(ローアクティブ)で動作する(つまり、制御パルス信号Vctが低電位のときにオン状態に移行し、制御パルス信号Vctが高電位のときにオフ状態に移行するように動作する)構成であってもよい。なお、スイッチ42fを負論理で動作する構成とした場合には、制御パルス信号Vctを出力するスイッチ制御回路SWCの構成も変更する必要がある。以下では、図5,7,9,10に示す上記の波形整形回路42のスイッチ42fを負論理で動作する構成としたときの波形整形回路の構成について、図5の波形整形回路42に対応する波形整形回路42については図19を参照して、また図7の波形整形回路42に対応する波形整形回路42については図20を参照して、また図9の波形整形回路42に対応する波形整形回路42については図21を参照して、また図10の波形整形回路42に対応する波形整形回路42については図22を参照して、スイッチ制御回路SWCの構成を含めて説明する。
Further, in the above-described
まず、図19を参照しつつ、負論理で動作するスイッチ42fを有する波形整形回路42の構成について説明する。なお、この波形整形回路42は、図5に示す波形整形回路42と比較して、スイッチ42fが負論理で動作する構成に加えて、上記したように制御パルス信号Vctを出力するスイッチ制御回路SWCの構成が相違すること以外は図5に示す波形整形回路42と同一である。このため、この波形整形回路42のスイッチ制御回路SWCについて主として説明する。
First, the configuration of the
この波形整形回路42のスイッチ制御回路SWCは、図5の波形整形回路42のスイッチ制御回路SWCと同様にして、図6に示すように、交流成分Vd0acにおける低電圧期間TLにスイッチ42fをオン状態に移行させることでシングルエンド信号Vdにおける低電位側電圧(低電圧期間TLの電圧)をターゲット定電圧Vtgに規定(固定)し、交流成分Vd0acにおける高電圧期間THにスイッチ42fをオフ状態に移行させるための制御パルス信号Vctを出力する。ただし、図19の波形整形回路42のスイッチ42fは、図5の波形整形回路42のスイッチ42fとは異なり、負論理で動作する。このため、図19のスイッチ制御回路SWCからは、図5のスイッチ制御回路SWCから出力される制御パルス信号Vctの極性とは逆の極性の制御パルス信号Vctを出力させる(つまり、図8に示す制御パルス信号Vctと同じ極性で出力させる)必要がある。
The switch control circuit SWC of the
したがって、図19の波形整形回路42におけるスイッチ制御回路SWCは、図8に示す極性で制御パルス信号Vctを出力する図7に示す波形整形回路42のスイッチ制御回路SWCと同等の基本構成を備えている。すなわち、図19のスイッチ制御回路SWCでは、コンパレータ42gの非反転入力端子がコンデンサ42cの他端部に接続され、反転入力端子に基準電圧Vr1が入力される構成となっている。ただし、図19の波形整形回路42では、基準電圧Vr1については図5の波形整形回路42と同等にする必要があることから、図19に示すように、基準電源42hは、図5の波形整形回路42と同等に構成されて、ターゲット定電圧Vtgよりも高い電圧を基準電圧Vr1として出力する。
Therefore, the switch control circuit SWC in the
この構成により、負論理のスイッチ42fを駆動するスイッチ制御回路SWCは、コンデンサ42cの他端部の電圧(つまり、シングルエンド信号Vdの電圧)が基準電圧Vr1を上回る状態から低下して基準電圧Vr1を下回った時点で、高電位から低電位に移行し、逆に、コンデンサ42cの他端部の電圧(シングルエンド信号Vdの電圧)が基準電圧Vr1を下回る状態から上昇して基準電圧Vr1を上回った時点で、低電位から高電位に移行する制御パルス信号Vct(図6に示す制御パルス信号Vctとは逆極性の信号(低電圧期間TLにおいて低電位となり、高電圧期間THにおいて高電位となる信号))を生成して、負論理のスイッチ42fに出力する。その結果として、負論理のスイッチ42fは、図5に示す波形整形回路42の正論理のスイッチ42fと同じタイミングでオン状態からオフ状態に、またオフ状態からオン状態に移行する。つまり、図19に示すように負論理のスイッチ42fおよびこのスイッチ42f用に構成された上記のスイッチ制御回路SWCを備えた波形整形回路42は、図5に示す波形整形回路42(正論理のスイッチ42fを備えた波形整形回路)と同等に機能する。
With this configuration, the switch control circuit SWC that drives the
次に、図20を参照しつつ、負論理で動作するスイッチ42fを有する波形整形回路42の構成について説明する。なお、この波形整形回路42は、図7に示す波形整形回路42と比較して、スイッチ42fが負論理で動作する構成に加えて、上記したように制御パルス信号Vctを出力するスイッチ制御回路SWCの構成が相違すること以外は図7に示す波形整形回路42と同一である。このため、この波形整形回路42のスイッチ制御回路SWCについて主として説明する。
Next, the configuration of the
この波形整形回路42のスイッチ制御回路SWCは、図7の波形整形回路42のスイッチ制御回路SWCと同様にして、図8に示すように、交流成分Vd0acにおける高電圧期間THにスイッチ42fをオン状態に移行させることでシングルエンド信号Vdにおける高電位側電圧(高電圧期間THの電圧)をターゲット定電圧Vtgに規定(固定)し、交流成分Vd0acにおける低電圧期間TLにスイッチ42fをオフ状態に移行させるための制御パルス信号Vctを出力する。ただし、図20の波形整形回路42のスイッチ42fは、図7の波形整形回路42のスイッチ42fとは異なり、負論理で動作する。このため、図20のスイッチ制御回路SWCからは、図7のスイッチ制御回路SWCから出力される制御パルス信号Vctの極性とは逆の極性の制御パルス信号Vctを出力させる(つまり、図6に示す制御パルス信号Vctと同じ極性で出力させる)必要がある。
Switch control circuit SWC of the
したがって、図20の波形整形回路42におけるスイッチ制御回路SWCは、図6に示す極性で制御パルス信号Vctを出力する図5に示す波形整形回路42のスイッチ制御回路SWCと同等の基本構成を備えている。すなわち、図20のスイッチ制御回路SWCでは、コンパレータ42gの反転入力端子がコンデンサ42cの他端部に接続され、非反転入力端子に基準電圧Vr1が入力される構成となっている。ただし、図20の波形整形回路42では、基準電圧Vr1については図7の波形整形回路42と同等にする必要があることから、図20に示すように、基準電源42hは、図7の波形整形回路42と同等に構成されて、ターゲット定電圧Vtgよりも低い電圧を基準電圧Vr1として出力する。
Therefore, the switch control circuit SWC in the
この構成により、負論理のスイッチ42fを駆動するスイッチ制御回路SWCは、コンデンサ42cの他端部の電圧(つまり、シングルエンド信号Vdの電圧)が基準電圧Vr1を上回る状態から低下して基準電圧Vr1を下回った時点で、低電位から高電位に移行し、逆に、コンデンサ42cの他端部の電圧(シングルエンド信号Vdの電圧)が基準電圧Vr1を下回る状態から上昇して基準電圧Vr1を上回った時点で、高電位から低電位に移行する制御パルス信号Vct(図8に示す制御パルス信号Vctとは逆極性の信号(高電圧期間THにおいて低電位となり、低電圧期間TLにおいて高電位となる信号))を生成して、負論理のスイッチ42fに出力する。その結果として、負論理のスイッチ42fは、図7に示す波形整形回路42の正論理のスイッチ42fと同じタイミングでオン状態からオフ状態に、またオフ状態からオン状態に移行する。つまり、図20に示すように負論理のスイッチ42fおよびこのスイッチ42f用に構成された上記のスイッチ制御回路SWCを備えた波形整形回路42は、図7に示す波形整形回路42(正論理のスイッチ42fを備えた波形整形回路)と同等に機能する。
With this configuration, the switch control circuit SWC that drives the
続いて、図21を参照しつつ、負論理で動作するスイッチ42fを有する波形整形回路42の構成について説明する。なお、この波形整形回路42は、図9に示す波形整形回路42と比較して、スイッチ42fが負論理で動作する構成に加えて、上記したように制御パルス信号Vctを出力するスイッチ制御回路SWCの構成が相違すること以外は図9に示す波形整形回路42と同一である。このため、この波形整形回路42のスイッチ制御回路SWCについて主として説明する。
Subsequently, the configuration of the
この波形整形回路42のスイッチ制御回路SWCは、図9の波形整形回路42のスイッチ制御回路SWCと同様にして、図6に示すように、交流成分Vd0acにおける低電圧期間TLにスイッチ42fをオン状態に移行させることでシングルエンド信号Vdにおける低電位側電圧(低電圧期間TLの電圧)をターゲット定電圧Vtgに規定(固定)し、交流成分Vd0acにおける高電圧期間THにスイッチ42fをオフ状態に移行させるための制御パルス信号Vctを出力する。ただし、図21の波形整形回路42のスイッチ42fは、図9の波形整形回路42のスイッチ42fとは異なり、負論理で動作する。このため、図21のスイッチ制御回路SWCからは、図9のスイッチ制御回路SWCから出力される制御パルス信号Vctの極性とは逆の極性の制御パルス信号Vctを出力させる(つまり、図8に示す制御パルス信号Vctと同じ極性で出力させる)必要がある。
As shown in FIG. 6, the switch control circuit SWC of the
したがって、図21の波形整形回路42におけるスイッチ制御回路SWCは、図8に示す極性で制御パルス信号Vctを出力する図10に示す波形整形回路42のスイッチ制御回路SWCと同等の基本構成を備えている。すなわち、図21のスイッチ制御回路SWCでは、コンパレータ42gは、その反転入力端子に基準電圧Vr1が印加され、また抵抗分圧回路42kは、一端部がコンパレータ42gの出力端子に接続されると共に他端部がコンデンサ42cの他端部に接続されて、シングルエンド信号Vdの電圧および制御パルス信号Vctの電圧で規定される分圧パルス信号Vdpをコンパレータ42gの非反転入力端子に出力する構成となっている。ただし、図21の波形整形回路42では、基準電圧Vr1については図5の波形整形回路42と同等にする必要があることから、図21に示すように、基準電源42hは、図5の波形整形回路42と同等に構成されて、ターゲット定電圧Vtgよりも高い電圧を基準電圧Vr1として出力する。
Therefore, the switch control circuit SWC in the
この構成により、負論理のスイッチ42fを駆動するスイッチ制御回路SWCは、コンデンサ42cの他端部の電圧(つまり、シングルエンド信号Vdの電圧)が低下するのに伴って低下する分圧パルス信号Vdpの電圧が基準電圧Vr1を上回る状態から下回る状態に移行した時点で、高電位から低電位に移行し、逆に、コンデンサ42cの他端部の電圧(シングルエンド信号Vdの電圧)が上昇するのに伴って上昇する分圧パルス信号Vdpの電圧が基準電圧Vr1を下回る状態から上回る状態に移行した時点で、低電位から高電位に移行する制御パルス信号Vct(図6に示す制御パルス信号Vctとは逆極性の信号(低電圧期間TLにおいて低電位となり、高電圧期間THにおいて高電位となる信号))を生成して、負論理のスイッチ42fに出力する。その結果として、負論理のスイッチ42fは、図9に示す波形整形回路42の正論理のスイッチ42fと同じタイミングでオン状態からオフ状態に、またオフ状態からオン状態に移行する。つまり、図21に示すように負論理のスイッチ42fおよびこのスイッチ42f用に構成された上記のスイッチ制御回路SWCを備えた波形整形回路42は、図9に示す波形整形回路42(正論理のスイッチ42fを備えた波形整形回路)と同等に機能する。
With this configuration, the switch control circuit SWC that drives the
次いで、図22を参照しつつ、負論理で動作するスイッチ42fを有する波形整形回路42の構成について説明する。なお、この波形整形回路42は、図10に示す波形整形回路42と比較して、スイッチ42fが負論理で動作する構成に加えて、上記したように制御パルス信号Vctを出力するスイッチ制御回路SWCの構成が相違すること以外は図10に示す波形整形回路42と同一である。このため、この波形整形回路42のスイッチ制御回路SWCについて主として説明する。
Next, the configuration of the
この波形整形回路42のスイッチ制御回路SWCは、図10の波形整形回路42のスイッチ制御回路SWCと同様にして、図8に示すように、交流成分Vd0acにおける高電圧期間THにスイッチ42fをオン状態に移行させることでシングルエンド信号Vdにおける高電位側電圧(高電圧期間THの電圧)をターゲット定電圧Vtgに規定(固定)し、交流成分Vd0acにおける低電圧期間TLにスイッチ42fをオフ状態に移行させるための制御パルス信号Vctを出力する。ただし、図22の波形整形回路42のスイッチ42fは、図10の波形整形回路42のスイッチ42fとは異なり、負論理で動作する。このため、図22のスイッチ制御回路SWCからは、図10のスイッチ制御回路SWCから出力される制御パルス信号Vctの極性とは逆の極性の制御パルス信号Vctを出力させる(つまり、図6に示す制御パルス信号Vctと同じ極性で出力させる)必要がある。
Switch control circuit SWC of the
したがって、図22の波形整形回路42におけるスイッチ制御回路SWCは、図6に示す極性で制御パルス信号Vctを出力する図9に示す波形整形回路42のスイッチ制御回路SWCと同等の基本構成を備えている。すなわち、図22のスイッチ制御回路SWCでは、コンパレータ42gは、その反転入力端子がコンデンサ42cの他端部に接続され、また抵抗分圧回路42kは、一端部がコンパレータ42gの出力端子に接続されると共に他端部に基準電圧Vr2が印加されて、基準電圧Vr2および制御パルス信号Vctの電圧で規定される分圧電圧をコンパレータ42gの非反転入力端子に基準電圧Vr1として出力する構成となっている。ただし、図22の波形整形回路42では、基準電圧Vr1については図7の波形整形回路42と同等にする必要があることから、図22に示すように、基準電源42hは、ターゲット定電圧Vtgよりも低い電圧を基準電圧Vr2として出力するように構成されている。
Therefore, the switch control circuit SWC in the
この構成により、負論理のスイッチ42fを駆動するスイッチ制御回路SWCは、コンデンサ42cの他端部の電圧(シングルエンド信号Vdの電圧)が基準電圧Vr1を上回る状態(ターゲット定電圧Vtg)から低下して(図7の構成よりも、電圧Vdvの分だけ低く低下して)基準電圧Vr1を下回った時点で、低電位から高電位に移行し、逆に、コンデンサ42cの他端部の電圧(シングルエンド信号Vdの電圧)が基準電圧Vr1を下回る状態から上昇して(図7の構成よりも、電圧Vdvの分だけ高く上昇して)基準電圧Vr1を上回った時点で、高電位から低電位に移行する制御パルス信号Vct(図8に示す制御パルス信号Vctとは逆極性の信号(高電圧期間THにおいて低電位となり、低電圧期間TLにおいて高電位となる信号))を生成して、負論理のスイッチ42fに出力する。その結果として、負論理のスイッチ42fは、図10に示す波形整形回路42の正論理のスイッチ42fと同じタイミングでオン状態からオフ状態に、またオフ状態からオン状態に移行する。つまり、図22に示すように負論理のスイッチ42fおよびこのスイッチ42f用に構成された上記のスイッチ制御回路SWCを備えた波形整形回路42は、図10に示す波形整形回路42(正論理のスイッチ42fを備えた波形整形回路)と同等に機能する。
With this configuration, the switch control circuit SWC that drives the
このように、図5,7,9,10に示す波形整形回路42のスイッチ42fを負論理で動作するスイッチに代える構成(図19,20,21,22に示す波形整形回路42の構成)を採用することもできる。
In this manner, a configuration (the configuration of the
また、上記の信号生成装置2では、波形整形回路42から出力されるシングルエンド信号Vdを二値化して符号特定用信号Sfとして出力する信号生成部14を備える構成を採用しているが、符号化装置3がシングルエンド信号Vdをそのまま符号特定用信号Sfとして処理し得る構成のとき(例えば、符号化装置3が信号生成部14に相当する装置を内蔵する構成のとき)には、信号生成装置2がシングルエンド信号Vdをそのまま符号特定用信号Sfとして出力する構成(信号生成部14を備えない構成)とすることもできる。
The
また、上記の信号読取システム1では、信号生成装置2が、「高電位期間」および「低電位期間」の配列パターンがシリアルバスSBを介して伝送されているロジック信号Saのロジックパターン(つまり、電位差(Va−Vb)の大小のパターン)と反転する符号特定用信号Sfを生成して出力すると共に、符号化装置3が、符号特定用信号Sfにおける高電位期間を2進数データの「1」とし、かつ符号特定用信号Sfにおける低電位期間を2進数データの「0」とする符号化処理を実行して符号列Cs(CANフレーム)を特定する構成を採用したが、図示はしないが、信号生成装置2が、「高電位期間」および「低電位期間」の配列パターンがシリアルバスSBを介して伝送されているロジック信号Saのロジックパターン(電位差(Va−Vb)の大小のパターン)と一致する符号特定用信号(上記した符号特定用信号Sfと位相が反転した信号)を生成して出力すると共に、符号化装置3が、この符号特定用信号における低電位期間を2進数データの「1」とし、かつ符号特定用信号における高電位期間を2進数データの「0」とする符号化処理を実行して符号列Cs(CANフレーム)を特定する構成を採用することもできる。
Further, in the
また、上記した各波形整形回路42は、直列接続された第4インピーダンス素子42eおよびスイッチ42fで構成された直列回路SCを備えて、シングルエンド信号Vdの高電位側電圧(高電圧期間の電圧)および低電位側電圧(低電圧期間の電圧)のうちのいずれか一方の電圧をターゲット定電圧Vtgに規定(固定)する際に、直列回路SC(つまり、第4インピーダンス素子42e(十分に低い抵抗値の抵抗))を介してターゲット定電圧Vtgを、シングルエンド信号Vdが出力される出力部42bに、低インピーダンスで供給(印加)するように構成されているが、この構成に限定されるものではない。
Each of the above-described
例えば、図5,7,9,10,13〜16に示す各波形整形回路42を例に挙げて説明すると、対応する各図23〜図30の波形整形回路42のように、第4インピーダンス素子42eを削除して(短絡して)、ターゲット定電圧Vtgをオン状態のスイッチ42fだけを介して直接供給し得る構成(一層低インピーダンスな状態で供給し得る構成)を採用することもできる。なお、この構成では、各図23〜図30に示すように、コンデンサ42cの他端部と出力部42bとの間に第5インピーダンス素子42rを配設する構成を採用するものとする。
For example, the respective
まず、図23の波形整形回路42の具体的な構成について、基本構成が関連する図5の波形整形回路42と比較しつつ説明する。なお、図5の波形整形回路42の構成と同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。図23の波形整形回路42では、図5に示す波形整形回路42の第4インピーダンス素子42eが削除されている(短絡されている)。つまり、ターゲット定電圧Vtgの電位と出力部42bとの間に、スイッチ42fだけが配置されている。また、図23の波形整形回路42では、新たな第5インピーダンス素子42rが、一端部がコンデンサ42cの他端部(コンパレータ42gの反転入力端子が接続されている端部)に接続されると共に、他端部が出力部42bに接続されることで、コンデンサ42cの他端部と出力部42bとの間に配設されている。
First, the specific configuration of the
この構成により、図23の波形整形回路42では、オン状態のスイッチ42fを介して極めて低インピーダンス(第4インピーダンス素子42eを介して印加する図5の構成と比較して一層低インピーダンス)でターゲット定電圧Vtgを出力部42bに印加することが可能となっている。これにより、図23の波形整形回路42は、図5の波形整形回路42と同等に機能して差分信号Vd0からシングルエンド信号Vdを生成して出力すると共に、シングルエンド信号Vdの立ち下がりをより急峻にすること(ターゲット定電圧Vtgへの移行に要する時間をより短くすること)ができる。また、これにより、後段に配置された信号生成部14において、ターゲット定電圧Vtgを基準として規定された閾値電圧Vthと比較することで、シングルエンド信号Vdを一層確実に、かつより正確なパルス幅で二値化して符号特定用信号Sfを生成することができる。
With this configuration, in the
次いで、図24の波形整形回路42の具体的な構成について、基本構成が関連する図7の波形整形回路42と比較しつつ説明する。なお、図7の波形整形回路42の構成と同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。図24の波形整形回路42でも、図7に示す波形整形回路42の第4インピーダンス素子42eが削除されている(短絡されている)。つまり、ターゲット定電圧Vtgの電位と出力部42bとの間に、スイッチ42fだけが配置されている。また、図24の波形整形回路42では、新たな第5インピーダンス素子42rが、一端部がコンデンサ42cの他端部(コンパレータ42gの非反転入力端子が接続されている端部)に接続されると共に、他端部が出力部42bに接続されることで、コンデンサ42cの他端部と出力部42bとの間に配設されている。
Next, a specific configuration of the
この構成により、図24の波形整形回路42でも、オン状態のスイッチ42fを介して極めて低インピーダンス(第4インピーダンス素子42eを介して印加する図7の構成と比較して一層低インピーダンス)でターゲット定電圧Vtgを出力部42bに印加することが可能となっている。これにより、図24の波形整形回路42は、図7の波形整形回路42と同等に機能して差分信号Vd0からシングルエンド信号Vdを生成して出力すると共に、シングルエンド信号Vdの立ち上がりをより急峻にすること(ターゲット定電圧Vtgへの移行に要する時間をより短くすること)ができる。また、これにより、図23の波形整形回路42と同様にして、後段に配置された信号生成部14において、より正確なパルス幅で二値化された符号特定用信号Sfを生成させることができる。
With this configuration, even in the
続いて、図25,27の波形整形回路42の具体的な構成について、図25の波形整形回路42については基本構成が関連する図9の波形整形回路42と比較しつつ、また図27の波形整形回路42については基本構成が関連する図13の波形整形回路42と比較しつつ説明する。なお、図9,13の波形整形回路42の構成と同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。図25,27の波形整形回路42でも、図9,13に示す波形整形回路42の第4インピーダンス素子42eが削除されている(短絡されている)。つまり、ターゲット定電圧Vtgの電位と出力部42bとの間に、スイッチ42fだけが配置されている。また、図25,27の波形整形回路42では、新たな第5インピーダンス素子42rが、一端部がコンデンサ42cの他端部(コンパレータ42gの反転入力端子が接続されている端部)に接続されると共に、他端部が出力部42bに接続されることで、コンデンサ42cの他端部と出力部42bとの間に配設されている。
Next, regarding the specific configuration of the
この構成により、図25,27の波形整形回路42では、オン状態のスイッチ42fを介して極めて低インピーダンス(第4インピーダンス素子42eを介して印加する図9,13の構成と比較して一層低インピーダンス)でターゲット定電圧Vtgを出力部42bに印加することが可能となっている。これにより、図25,27の波形整形回路42は、図9,13の波形整形回路42と同等に機能して差分信号Vd0からシングルエンド信号Vdを生成して出力すると共に、シングルエンド信号Vdの立ち下がりをより急峻にすること(ターゲット定電圧Vtgへの移行に要する時間をより短くすること)ができる。また、これにより、図23の波形整形回路42と同様にして、後段に配置された信号生成部14において、より正確なパルス幅で二値化された符号特定用信号Sfを生成させることができる。
With this configuration, the
次いで、図26,28の波形整形回路42の具体的な構成について、図26の波形整形回路42については基本構成が関連する図10の波形整形回路42と比較しつつ、また図28の波形整形回路42については基本構成が関連する図14の波形整形回路42と比較しつつ説明する。なお、図10,14の波形整形回路42の構成と同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。図26,28の波形整形回路42でも、図10,14に示す波形整形回路42の第4インピーダンス素子42eが削除されている(短絡されている)。つまり、ターゲット定電圧Vtgの電位と出力部42bとの間に、スイッチ42fだけが配置されている。また、図26,28の波形整形回路42では、新たな第5インピーダンス素子42rが、一端部がコンデンサ42cの他端部(直列接続された2本の抵抗42i,42jで構成された抵抗分圧回路42kの他端部(抵抗42j側の端部))に接続されると共に、他端部が出力部42bに接続されることで、コンデンサ42cの他端部と出力部42bとの間に配設されている。
Next, the specific configuration of the
この構成により、図26,28の波形整形回路42でも、オン状態のスイッチ42fを介して極めて低インピーダンス(第4インピーダンス素子42eを介して印加する図10,14の構成と比較して一層低インピーダンス)でターゲット定電圧Vtgを出力部42bに印加することが可能となっている。これにより、図26,28の波形整形回路42は、図10,14の波形整形回路42と同等に機能して差分信号Vd0からシングルエンド信号Vdを生成して出力すると共に、シングルエンド信号Vdの立ち上がりをより急峻にすること(ターゲット定電圧Vtgへの移行に要する時間をより短くすること)ができる。また、これにより、図23の波形整形回路42と同様にして、後段に配置された信号生成部14において、より正確なパルス幅で二値化された符号特定用信号Sfを生成させることができる。
With this configuration, the
また、図15に示す波形整形回路42についても、上記した図23〜図28に示す波形整形回路42と同様にして、第4インピーダンス素子42eを削除する(短絡する)と共に、新たな第5インピーダンス素子42rを追加することで、図29に示す波形整形回路42に構成することもできる。また、図16に示す波形整形回路42についても、上記した図23〜図28に示す波形整形回路42と同様にして、第4インピーダンス素子42eを削除する(短絡する)と共に、新たな第5インピーダンス素子42rを追加することで、図30に示す波形整形回路42に構成することもできる。
Also, in the
この図29に示す波形整形回路42は、図23,25,27に示す波形整形回路42と同様にして、差分信号Vd0からシングルエンド信号Vdを生成して出力すると共に、シングルエンド信号Vdの立ち下がりをより急峻にすること(ターゲット定電圧Vtgへの移行に要する時間をより短くすること)ができる。また、この図30に示す波形整形回路42は、図24,26,28に示す波形整形回路42と同様にして、差分信号Vd0からシングルエンド信号Vdを生成して出力すると共に、シングルエンド信号Vdの立ち上がりをより急峻にすること(ターゲット定電圧Vtgへの移行に要する時間をより短くすること)ができる。また、これにより、図29,30に示す波形整形回路42は、図23の波形整形回路42と同様にして、後段に配置された信号生成部14において、より正確なパルス幅で二値化された符号特定用信号Sfを生成させることができる。
The
また、図19,20,21,22に示す各波形整形回路42(スイッチ42fが負論理で動作する回路)についても、図示はしないが、図23〜図26に示す上記の波形整形回路42と同様にして、第4インピーダンス素子42eを削除する(短絡する)と共に、第5インピーダンス素子42rを追加する構成を採用することで、ターゲット定電圧Vtgをオン状態のスイッチ42fだけを介して直接供給し得るようにすることもできる。そして、このように第4インピーダンス素子42eを削除する(短絡する)と共に、第5インピーダンス素子42rを追加する構成を採用した上記のいずれかの波形整形回路42を備えた信号生成装置2を有する信号読取システム1によれば、この符号特定用信号Sfに基づいて、ロジック信号Saによって示されている符号Csを一層確実に特定することができ、さらには特定した符号Csの列で構成されるCANフレームをより確実に特定することができる。
The waveform shaping circuits 42 (circuits in which the
また、信号読取システム1では、図2を参照して説明したように、シリアルバスSBの一方の被覆導線Laに装着される電極部11aはシールドケーブルCBaを介して信号生成装置2に接続されると共に、シリアルバスSBの他方の被覆導線Lbに装着される電極部11bはシールドケーブルCBaとは別体のシールドケーブルCBbを介して信号生成装置2に接続されている。
Further, in the
すなわち、信号読取システム1では、図31に示すように、電極部11aの電極21である一方の電極21は、基端部側が信号生成装置2内の第1インピーダンス素子12a(同図では図示を省略している)に接続された第1シールドケーブルCBaの自由端側に接続されている。このため、電極部11aおよび第1シールドケーブルCBaは、信号生成装置2(具体的には、内部の第1インピーダンス素子12a)を一方の被覆導線Laに金属非接触の状態で接続する(結合容量を介して接続する)第1検出プローブPLaとして機能する。また、電極部11bの電極21である他方の電極21は、基端部側が信号生成装置2内の第2インピーダンス素子12b(同図では図示を省略している)に接続された第2シールドケーブルCBb(第1シールドケーブルCBaとは別体のシールドケーブル)の自由端側に接続されている。このため、電極部11bおよび第2シールドケーブルCBbは、信号生成装置2(具体的には、内部の第2インピーダンス素子12b)を他方の被覆導線Lbに金属非接触の状態で接続する(結合容量を介して接続する)第2検出プローブPLb(第1検出プローブPLaとは別体の検出プローブ)として機能する。
That is, in the
この構成(各電極部11a,11bが別体に形成された一対の検出プローブPLa,PLbの自由端側に配置されている構成)により、信号読取システム1では、各電極部11a,11bが一体的に形成されている構成とは異なり、図31に示すように、電極部11a,11bをシリアルバスSBにおける長手方向(長さ方向)Wに沿って離間する任意の2つの位置(同図に示すように、電極部11aは、一般的に互いにツイストされている(撚り合わされている)被覆導線La,Lbのうちの被覆導線Laの第1の位置P1に、電極部11bはシリアルバスSBを構成する被覆導線Lbの第2の位置P2)に装着して使用することができる。このため、図示はしないが、各電極部11a,11bが一体的に形成されていて、シリアルバスSBにおける長手方向Wに沿った同じ位置に取り付ける構成(ツイストされている被覆導線La,Lbをこの位置において解いて、電極部11a,11bを取付可能な距離だけ離す作業と、電極部11a,11bをこの位置における対応する被覆導線La,Lbに同時に取り付ける作業とを行う必要がある構成)とは異なり、各電極部11a,11bを、それぞれが取り付け易い任意の各位置P1,P2に取り付けることができる(本例では、各位置P1,P2において、ツイストされている被覆導線La,Lbを解いて取り付けることができる)。また、各電極部11a,11bをシリアルバスSBにおける長手方向Wに沿った別の位置P1,P2に取り付ける構成のため、ツイストされている被覆導線La,Lbを各位置P1,P2において解く量を少なくすることができる。したがって、信号読取システム1によれば、各電極部11a,11bのシリアルバスSBへの装着を確実に行えると共に、装着に要する時間の短縮も図ること(装着性を高めること)ができる。
With this configuration (the configuration in which the
なお、各検出プローブPLa,PLbについては、図示はしないが、信号読取システム1の信号生成装置2に、コネクタを介して着脱自在に接続する構成を採用してもよい。また、検出プローブPLa,PLbを共通の1つのコネクタを介して信号生成装置2に接続するようにし、かつ検出プローブPLa,PLbにおける各基端部側の部位(例えば図31に示す部位X)を、電極部11a,11b側の部位をある程度露出させた状態のままで熱収縮チューブなどで一本化する(まとめる)ようにしてもよい。また、図31の信号読取システム1では、検出プローブPLa,PLbの基端部側をそれぞれ信号生成装置2に接続する構成を採用しているが、この構成に限定されるものではない。
Although not shown, each of the detection probes PLa and PLb may be configured to be detachably connected to the
例えば、図32に示す信号読取システム1のように、2芯シールド線CBcを介して信号生成装置2に接続された接続ボックスなどの接続部51に、検出プローブPLa,PLbの基端部側をそれぞれ接続する構成を採用することもできる。この構成では、2芯シールド線CBcは、基端部側が不図示のコネクタを介して信号生成装置2に接続されると共に、2つの芯線がこのコネクタを介して信号生成装置2内の各インピーダンス素子12a,12bに接続されると共に、不図示のシールドがコネクタを介して信号生成装置2内のグランドGに接続されている。また、接続部51は、2芯シールド線CBcの自由端側に接続されている。この場合、接続部51内には、2芯シールド線CBcに含まれてインピーダンス素子12aに接続される一方の芯線を、対応する検出プローブPLaを構成するシールドケーブルの芯線に接続し、2芯シールド線CBcに含まれてインピーダンス素子12bに接続される他方の芯線を、対応する検出プローブPLbを構成するシールドケーブルの芯線に接続し、かつ2芯シールド線CBcのシールドを、検出プローブPLa,PLbを構成する各シールドケーブルのシールドに接続する不図示の接続回路が内蔵されている。
For example, as in the
この図32に示す信号読取システム1においても、別体に形成された一対の検出プローブPLa,PLbの自由端側に各電極部11a,11bが配置されている構成のため、上記した図31に示す信号読取システム1と同等の効果を奏することができる。
Also in the
また、上記の各信号読取システム1では、信号生成装置2が、被覆導線La,Lbの金属部(芯線)と容量結合する電極部11a,11b、およびシールドケーブルCBa,CBbを介して、被覆導線La,Lbに接続されると共に、被覆導線La,Lbに伝送されている電圧信号Va,Vbの電圧Va,Vbに応じて電圧が変化する各電圧信号Vc1,Vc2を生成し、この電圧信号Vc1,Vc2に基づいて、電圧信号Va,Vbに対応する符号Csを特定可能な符号特定用信号Sfを生成する構成(すなわち、電圧検出プローブとして機能する上記の検出プローブPLa,PLbを使用する構成)を採用しているが、この構成に限定されるものではない。
Further, in each of the
例えば、検出プローブPLa,PLbに代えて、図33に示すように、一対の電流検出プローブPLc,PLd(被覆導線La,Lbを切断することなく、被覆導線La,Lbに装着し得るクランプ式の電流検出プローブが好ましい)を信号生成装置2に接続して、符号特定用信号Sfを生成する構成を採用することもできる。公知となっている様々な電流検出プローブをこの電流検出プローブPLc,PLdとして使用することができるが、以下では、一例として、本願出願人が既に提案している特開2006−343109号公報に開示されている電流検出プローブを使用する例を挙げて説明する。
For example, instead of the detection probes PLa and PLb, as shown in FIG. 33, a pair of current detection probes PLc and PLd (a clamp type that can be attached to the covered conductors La and Lb without cutting the covered conductors La and Lb). A current detection probe (preferably) may be connected to the
この電流検出プローブPLc,PLdは、図33に示すように、略円形に形成されると共に先端が開閉自在に構成されたクランプ部61と、クランプ部61の内部に配設されて鉄心などの磁気コアに巻線を巻き付けたコイルで構成された電流センサ(図示せず)とを備えて、同一に構成されている。この電流センサは、各クランプ部61で対応する被覆導線(電流検出プローブPLcでは被覆導線La、電流検出プローブPLdでは被覆導線Lb)を挟み込んだ状態(クランプした状態)において、対応する被覆導線を流れている電流(被覆導線Laを流れている電流Iaと、被覆導線Lbを流れている電流Ib)を検出してその電流値に振幅が比例する電流対応信号Vi(電流Iaについての電流対応信号Viaと、電流Ibについての電流対応信号Vib)を検出信号として信号生成装置2に出力する。なお、この電流検出プローブPLc,PLdは、上記した構成により、AC電流検出プローブ(交流電流検出プローブ)として構成されているが、電流検出プローブPLc,PLdとして交流電流だけでなく直流電流についても測定し得るDC電流検出プローブ(直流電流検出プローブ)を採用してもよいのは勿論である。
As shown in FIG. 33, the current detection probes PLc and PLd are formed in a substantially circular shape, and the tip thereof is configured to be freely openable and closable. And a current sensor (not shown) composed of a coil having a winding wound around a core. This current sensor flows through the corresponding covered conductor in a state where the corresponding covered conductor (the covered conductor La for the current detection probe PLc and the covered conductor Lb for the current detection probe PLd) is sandwiched (clamped) at each
被覆導線Laを流れている電流Iaは、被覆導線Laに伝送される電圧信号Vaの電圧Vaに応じてその電流値が変化することから、電流対応信号Viaは電圧信号Vaの電圧Vaに応じてその電圧値が変化する。また、被覆導線Lbを流れている電流Ibは、被覆導線Lbに伝送される電圧信号Vbの電圧Vbに応じてその電流値が変化することから、電流対応信号Vibは電圧信号Vbの電圧Vbに応じてその電圧値が変化する。したがって、信号生成装置2では、電流検出プローブPLc,PLdが接続されている構成においても、検出プローブPLa,PLbが接続されている上記の構成と同様にして、差動増幅回路41(上記した種々の差動増幅回路41のうちのいずれか1つ)が、電流対応信号Via,Vibに基づき差分信号Vd0を生成して出力し、波形整形回路42(上記した種々の波形整形回路42のうちのいずれか1つ)がこの差分信号Vd0からシングルエンド信号Vdを生成して出力し、信号生成部14(上記した種々の信号生成部14のうちの波形整形回路42に対応する1つ)がこのシングルエンド信号Vdを二値化して符号特定用信号Sfを生成して出力することができる(図2参照)。
Since the current value of the current Ia flowing through the insulated wire La changes in accordance with the voltage Va of the voltage signal Va transmitted to the insulated wire La, the current corresponding signal Via changes in accordance with the voltage Va of the voltage signal Va. The voltage value changes. Further, the current value of the current Ib flowing through the insulated conductor Lb changes according to the voltage Vb of the voltage signal Vb transmitted to the insulated conductor Lb. The voltage value changes accordingly. Therefore, in the
したがって、図33に示す構成の信号生成装置2、およびこの信号生成装置2を備えた信号読取システム1によれば、一対の被覆導線La,Lbにおける長手方向Wの任意の部位に電流検出プローブPLc,PLdを装着する(この例では、クランプ部61をクランプ)するという簡易な作業を行うことで、シリアルバスSBを介して伝送されているロジック信号Saによって示されている符号Csを特定可能な符号特定用信号Sfを生成し、生成した符号特定用信号Sfに基づいてロジック信号Saによって示されている符号Csを特定することができ、さらには特定した符号Csの列で構成されるCANフレームを特定することができる。これにより、シリアルバスSBにコネクタが配設されていなくても、またシリアルバスSBにコネクタが配設されている場合においても、シリアルバスSBの任意の場所(第1の位置P1および第2の位置P2)においてロジック信号Saを読み取って、符号Cs、および符号Csで構成されるCANフレームを特定することができる。
Therefore, according to the
1 信号読取システム
2 信号生成装置
12a 第1インピーダンス素子
12b 第2インピーダンス素子
13 差動増幅部
14 信号生成部
21 電極
41 差動増幅回路
42 波形整形回路
La,Lb 被覆導線
Sa ロジック信号
Sf 符号特定用信号
Va,Vb 電圧(被覆導線に伝送される電圧)
Vc1 第1電圧信号
Vc2 第2電圧信号
Vd シングルエンド信号
Vd0 差分信号
1 Signal reading system
Vc1 First voltage signal Vc2 Second voltage signal Vd Single-ended signal Vd0 Difference signal
Claims (24)
前記一対の被覆導線における被覆部にそれぞれ接触させられる一対の電極のうちの一方の電極と接続されて、前記一対の被覆導線のうちの当該一方の電極と容量結合する一方の被覆導線に伝送されている電圧に応じて電圧が変化する第1電圧信号を発生させる第1インピーダンス素子と、
前記一対の電極のうちの他方の電極と接続されて、前記一対の被覆導線のうちの当該他方の電極と容量結合する他方の被覆導線に伝送されている電圧に応じて電圧が変化する第2電圧信号を発生させる第2インピーダンス素子と、
前記第1電圧信号および前記第2電圧信号を入力すると共に当該各電圧信号の差分電圧に応じて電圧が変化するシングルエンド信号を出力する差動増幅部とを備えて、当該シングルエンド信号に基づいて前記符号特定用信号を生成する信号生成装置。 A signal generation device that generates a code specifying signal capable of specifying a code corresponding to the logic signal based on a two-wire differential voltage type logic signal transmitted via a communication path including a pair of covered conductors. So,
The one of the pair of electrodes, which is brought into contact with the covering portion of the pair of covered wires, is connected to one of the pair of covered wires, and is transmitted to the one of the covered wires that is capacitively coupled to the one of the pair of covered wires. A first impedance element that generates a first voltage signal whose voltage changes according to the voltage being applied;
A second voltage that is connected to the other electrode of the pair of electrodes and changes in voltage according to the voltage transmitted to the other coated conductor that is capacitively coupled to the other electrode of the pair of covered wires. A second impedance element for generating a voltage signal;
A differential amplifier that receives the first voltage signal and the second voltage signal and outputs a single-ended signal whose voltage changes in accordance with a difference voltage between the respective voltage signals. And a signal generation device for generating the code specifying signal.
前記差分信号が入力される入力部に一端部が接続されると共に出力部に他端部が接続されたコンデンサと、
一端部が前記コンデンサの前記他端部に接続されると共に他端部にターゲット定電圧が印加されて、当該ターゲット定電圧を当該コンデンサの当該他端部に供給する第3インピーダンス素子と、
直列接続された第4インピーダンス素子およびスイッチで構成されると共に、一端部が前記出力部に接続されると共に他端部に前記ターゲット定電圧が印加された直列回路と、
前記差分信号の交流成分における低電圧期間に前記スイッチをオン状態に移行させると共に、当該交流成分における高電圧期間に前記スイッチをオフ状態に移行させる制御パルス信号を出力するスイッチ制御回路とを備えて、前記シングルエンド信号を前記出力部から出力する請求項3記載の信号生成装置。 The waveform shaping circuit,
A capacitor having one end connected to the input unit to which the difference signal is input and the other end connected to the output unit;
A third impedance element having one end connected to the other end of the capacitor and a target constant voltage applied to the other end, and supplying the target constant voltage to the other end of the capacitor;
A series circuit comprising a fourth impedance element and a switch connected in series, one end of which is connected to the output unit and the other end of which is applied with the target constant voltage;
And a switch control circuit that outputs a control pulse signal that shifts the switch to an off state during a high voltage period of the AC component while the switch is turned on during a low voltage period of the AC component of the difference signal. 4. The signal generating device according to claim 3, wherein the single-ended signal is output from the output unit.
前記差分信号が入力される入力部に一端部が接続されると共に出力部に他端部が接続されたコンデンサと、
一端部が前記コンデンサの前記他端部に接続されると共に他端部にターゲット定電圧が印加されて、当該ターゲット定電圧を当該コンデンサの当該他端部に供給する第3インピーダンス素子と、
直列接続された第4インピーダンス素子およびスイッチで構成されると共に、一端部が前記出力部に接続されると共に他端部に前記ターゲット定電圧が印加された直列回路と、
前記差分信号の交流成分における高電圧期間に前記スイッチをオン状態に移行させると共に、当該交流成分における低電圧期間に前記スイッチをオフ状態に移行させる制御パルス信号を出力するスイッチ制御回路とを備えて、前記シングルエンド信号を前記出力部から出力する請求項4記載の信号生成装置。 The waveform shaping circuit,
A capacitor having one end connected to the input unit to which the difference signal is input and the other end connected to the output unit;
A third impedance element having one end connected to the other end of the capacitor and a target constant voltage applied to the other end, and supplying the target constant voltage to the other end of the capacitor;
A series circuit comprising a fourth impedance element and a switch connected in series, one end of which is connected to the output unit and the other end of which is applied with the target constant voltage;
A switch control circuit that outputs a control pulse signal that causes the switch to transition to an on state during a high voltage period in an AC component of the differential signal and transitions the switch to an off state during a low voltage period in the AC component. 5. The signal generator according to claim 4, wherein the single-ended signal is output from the output unit.
前記差分信号が入力される入力部に一端部が接続されたコンデンサと、
一端部が前記コンデンサの他端部に接続されると共に他端部にターゲット定電圧が印加されて、当該ターゲット定電圧を当該コンデンサの当該他端部に供給する第3インピーダンス素子と、
前記コンデンサの前記他端部に一端部が接続されると共に出力部に他端部が接続された第5インピーダンス素子と、
前記出力部に接続されると共に、オン状態のときに前記ターゲット定電圧を当該出力部に印加し、オフ状態のときに当該ターゲット定電圧の当該出力部への印加を停止するスイッチと、
前記差分信号の交流成分における低電圧期間に前記スイッチを前記オン状態に移行させると共に、当該交流成分における高電圧期間に前記スイッチを前記オフ状態に移行させる制御パルス信号を出力するスイッチ制御回路とを備えて、前記シングルエンド信号を前記出力部から出力する請求項3記載の信号生成装置。 The waveform shaping circuit,
A capacitor having one end connected to an input unit to which the difference signal is input;
A third impedance element having one end connected to the other end of the capacitor and a target constant voltage applied to the other end to supply the target constant voltage to the other end of the capacitor;
A fifth impedance element having one end connected to the other end of the capacitor and the other end connected to the output unit;
A switch that is connected to the output unit and applies the target constant voltage to the output unit when in an on state, and stops applying the target constant voltage to the output unit when in an off state.
A switch control circuit that outputs the control pulse signal that causes the switch to transition to the off state during the high voltage period of the AC component, while causing the switch to transition to the on state during the low voltage period of the AC component of the difference signal. 4. The signal generation device according to claim 3, further comprising: outputting the single-ended signal from the output unit.
前記差分信号が入力される入力部に一端部が接続されたコンデンサと、
一端部が前記コンデンサの他端部に接続されると共に他端部にターゲット定電圧が印加されて、当該ターゲット定電圧を当該コンデンサの当該他端部に供給する第3インピーダンス素子と、
前記コンデンサの前記他端部に一端部が接続されると共に出力部に他端部が接続された第5インピーダンス素子と、
前記出力部に接続されると共に、オン状態のときに前記ターゲット定電圧を当該出力部に印加し、オフ状態のときに当該ターゲット定電圧の当該出力部への印加を停止するスイッチと、
前記差分信号の交流成分における高電圧期間に前記スイッチを前記オン状態に移行させると共に、当該交流成分における低電圧期間に前記スイッチを前記オフ状態に移行させる制御パルス信号を出力するスイッチ制御回路とを備えて、前記シングルエンド信号を前記出力部から出力する請求項4記載の信号生成装置。 The waveform shaping circuit,
A capacitor having one end connected to an input unit to which the difference signal is input;
A third impedance element having one end connected to the other end of the capacitor and a target constant voltage applied to the other end to supply the target constant voltage to the other end of the capacitor;
A fifth impedance element having one end connected to the other end of the capacitor and the other end connected to the output unit;
A switch that is connected to the output unit and applies the target constant voltage to the output unit when in an on state, and stops applying the target constant voltage to the output unit when in an off state.
A switch control circuit that outputs the control pulse signal that causes the switch to shift to the off state during a low voltage period of the AC component while causing the switch to shift to the on state during a high voltage period of the AC component of the difference signal. The signal generation device according to claim 4, further comprising: outputting the single-ended signal from the output unit.
前記スイッチ制御回路は、前記コンデンサの前記他端部に反転入力端子が接続され、かつ前記ターゲット定電圧よりも高い基準電圧が非反転入力端子に入力されて、出力端子から前記制御パルス信号を出力するコンパレータを有して構成されている請求項5または7記載の信号生成装置。 The switch is configured to transition to an on state when the control pulse signal is at a high potential, and to transition to an off state when the control pulse signal is at a low potential,
The switch control circuit has an inverting input terminal connected to the other end of the capacitor, and a reference voltage higher than the target constant voltage is input to a non-inverting input terminal, and outputs the control pulse signal from an output terminal. The signal generation device according to claim 5, wherein the signal generation device includes a comparator that performs the operation.
前記スイッチ制御回路は、前記コンデンサの前記他端部に非反転入力端子が接続され、かつ前記ターゲット定電圧よりも高い基準電圧が反転入力端子に入力されて、出力端子から前記制御パルス信号を出力するコンパレータを有して構成されている請求項5または7記載の信号生成装置。 The switch is configured to transition to an on state when the control pulse signal is at a low potential, and to transition to an off state when the control pulse signal is at a high potential,
In the switch control circuit, a non-inverting input terminal is connected to the other end of the capacitor, and a reference voltage higher than the target constant voltage is input to an inverting input terminal, and the control pulse signal is output from an output terminal. The signal generation device according to claim 5, wherein the signal generation device includes a comparator that performs the operation.
前記スイッチ制御回路は、前記コンデンサの前記他端部に非反転入力端子が接続され、かつ前記ターゲット定電圧よりも低い基準電圧が反転入力端子に入力されて、出力端子から前記制御パルス信号を出力するコンパレータを有して構成されている請求項6または8記載の信号生成装置。 The switch is configured to transition to an on state when the control pulse signal is at a high potential, and to transition to an off state when the control pulse signal is at a low potential,
The switch control circuit has a non-inverting input terminal connected to the other end of the capacitor, and a reference voltage lower than the target constant voltage is input to an inverting input terminal, and the control pulse signal is output from an output terminal. 9. The signal generation device according to claim 6, wherein the signal generation device includes a comparator that performs the operation.
前記スイッチ制御回路は、前記コンデンサの前記他端部に反転入力端子が接続され、かつ前記ターゲット定電圧よりも低い基準電圧が非反転入力端子に入力されて、出力端子から前記制御パルス信号を出力するコンパレータを有して構成されている請求項6または8記載の信号生成装置。 The switch is configured to transition to an on state when the control pulse signal is at a low potential, and to transition to an off state when the control pulse signal is at a high potential,
The switch control circuit has an inverting input terminal connected to the other end of the capacitor, and a reference voltage lower than the target constant voltage is input to a non-inverting input terminal, and outputs the control pulse signal from an output terminal. 9. The signal generation device according to claim 6, wherein the signal generation device includes a comparator that performs the operation.
前記スイッチ制御回路は、
反転入力端子が前記コンデンサの前記他端部に接続されると共に出力端子から前記制御パルス信号を出力するコンパレータと、
一端部が前記出力端子に接続されると共に他端部に前記ターゲット定電圧および前記ターゲット定電圧の近傍の電圧のうちのいずれかの電圧が印加されて、当該いずれかの電圧および前記制御パルス信号の電圧で規定される分圧電圧を前記コンパレータの非反転入力端子に基準電圧として出力する抵抗分圧回路とを備えている請求項5または7記載の信号生成装置。 The switch is configured to transition to an on state when the control pulse signal is at a high potential, and to transition to an off state when the control pulse signal is at a low potential,
The switch control circuit,
A comparator having an inverting input terminal connected to the other end of the capacitor and outputting the control pulse signal from an output terminal;
One end is connected to the output terminal, and the other end is applied with any one of the target constant voltage and a voltage near the target constant voltage. 8. The signal generating device according to claim 5, further comprising: a resistive voltage dividing circuit that outputs a divided voltage defined by the following voltage to a non-inverting input terminal of the comparator as a reference voltage.
前記スイッチ制御回路は、
反転入力端子に前記ターゲット定電圧および前記ターゲット定電圧の近傍の電圧のうちのいずれかの電圧が印加されると共に出力端子から前記制御パルス信号を出力するコンパレータと、
一端部が前記出力端子に接続されると共に他端部が前記コンデンサの前記他端部に接続されて、前記シングルエンド信号の電圧および前記制御パルス信号の電圧で規定される分圧パルス信号を前記コンパレータの非反転入力端子に出力する抵抗分圧回路とを備えている請求項5または7記載の信号生成装置。 The switch is configured to transition to an on state when the control pulse signal is at a low potential, and to transition to an off state when the control pulse signal is at a high potential,
The switch control circuit,
A comparator that outputs any one of the target constant voltage and a voltage near the target constant voltage to the inverting input terminal and outputs the control pulse signal from an output terminal;
One end is connected to the output terminal and the other end is connected to the other end of the capacitor, and the divided pulse signal defined by the voltage of the single-ended signal and the voltage of the control pulse signal. 8. The signal generating device according to claim 5, further comprising: a resistor voltage dividing circuit that outputs a voltage to a non-inverting input terminal of the comparator.
前記スイッチ制御回路は、
反転入力端子に前記ターゲット定電圧および前記ターゲット定電圧の近傍の電圧のうちのいずれかの電圧が印加されると共に出力端子から前記制御パルス信号を出力するコンパレータと、
一端部が前記出力端子に接続されると共に他端部が前記コンデンサの前記他端部に接続されて、前記シングルエンド信号の電圧および前記制御パルス信号の電圧で規定される分圧パルス信号を前記コンパレータの非反転入力端子に出力する抵抗分圧回路とを備えている請求項6または8記載の信号生成装置。 The switch is configured to transition to an on state when the control pulse signal is at a high potential, and to transition to an off state when the control pulse signal is at a low potential,
The switch control circuit,
A comparator that outputs any one of the target constant voltage and a voltage near the target constant voltage to the inverting input terminal and outputs the control pulse signal from an output terminal;
One end is connected to the output terminal and the other end is connected to the other end of the capacitor, and the divided pulse signal defined by the voltage of the single-ended signal and the voltage of the control pulse signal. 9. The signal generating device according to claim 6, further comprising: a resistor voltage dividing circuit that outputs a voltage to a non-inverting input terminal of the comparator.
前記スイッチ制御回路は、
反転入力端子が前記コンデンサの前記他端部に接続されると共に出力端子から前記制御パルス信号を出力するコンパレータと、
一端部が前記出力端子に接続されると共に他端部に前記ターゲット定電圧および前記ターゲット定電圧の近傍の電圧のうちのいずれかの電圧が印加されて、当該いずれかの電圧および前記制御パルス信号の電圧で規定される分圧電圧を前記コンパレータの非反転入力端子に基準電圧として出力する抵抗分圧回路とを備えている請求項6または8記載の信号生成装置。 The switch is configured to transition to an on state when the control pulse signal is at a low potential, and to transition to an off state when the control pulse signal is at a high potential,
The switch control circuit,
A comparator having an inverting input terminal connected to the other end of the capacitor and outputting the control pulse signal from an output terminal;
One end is connected to the output terminal, and the other end is applied with any one of the target constant voltage and a voltage near the target constant voltage. 9. The signal generating device according to claim 6, further comprising: a resistor voltage dividing circuit that outputs a divided voltage defined by the following voltage to a non-inverting input terminal of the comparator as a reference voltage.
一端部が前記出力部に接続されると共に他端部に前記ターゲット定電圧が印加されて、前記シングルエンド信号を分圧して分圧パルス信号として出力する抵抗分圧回路と、
前記ターゲット定電圧を基準としてバイアス電圧を生成するバイアス電圧源と、
前記分圧パルス信号に前記バイアス電圧を電圧加算して前記制御パルス信号として出力する加算器とを備えている請求項5記載の信号生成装置。 The switch control circuit,
A resistor voltage dividing circuit having one end connected to the output unit and the other end applied with the target constant voltage, and dividing the single-ended signal to output a divided pulse signal;
A bias voltage source that generates a bias voltage based on the target constant voltage,
6. The signal generating device according to claim 5, further comprising an adder that adds the bias voltage to the divided pulse signal and outputs the added voltage as the control pulse signal.
非反転入力端子に前記第1電圧信号が入力され、反転入力端子と基準電位との間に入力抵抗およびコンデンサの第1直列回路が接続され、かつ反転入力端子と出力端子との間に帰還抵抗が接続されて、前記第1電圧信号の交流成分を増幅して出力する交流増幅器として構成された第1演算増幅器と、
前記第1演算増幅器と同一に構成されると共に非反転入力端子に前記第2電圧信号が入力されて、当該第2電圧信号の交流成分を増幅して出力する交流増幅器として構成された第2演算増幅器と、
前記第1演算増幅器および前記第2演算増幅器の各出力信号の差分を増幅して前記差分信号を出力する差動増幅器として構成された第3演算増幅器とを備えている請求項3から19のいずれかに記載の信号生成装置。 The differential amplifier circuit,
The first voltage signal is input to a non-inverting input terminal, a first series circuit of an input resistor and a capacitor is connected between the inverting input terminal and a reference potential, and a feedback resistor is connected between the inverting input terminal and the output terminal. Are connected, and a first operational amplifier configured as an AC amplifier that amplifies and outputs an AC component of the first voltage signal;
A second operational amplifier configured identically to the first operational amplifier and configured as an AC amplifier that receives the second voltage signal at a non-inverting input terminal and amplifies and outputs an AC component of the second voltage signal. An amplifier,
20. The device according to claim 3, further comprising a third operational amplifier configured as a differential amplifier that amplifies a difference between respective output signals of the first operational amplifier and the second operational amplifier and outputs the difference signal. A signal generation device according to any one of claims 1 to 3.
前記他方の電極は、前記第1シールドケーブルとは別体の第2シールドケーブルであって、基端部側が前記第2インピーダンス素子に接続された当該第2シールドケーブルの自由端側に接続されている請求項1から21のいずれかに記載の信号生成装置。 The one electrode is connected to a free end of a first shielded cable whose base end is connected to the first impedance element,
The other electrode is a second shielded cable separate from the first shielded cable, and has a base end connected to a free end of the second shielded cable connected to the second impedance element. The signal generation device according to claim 1.
前記一対の被覆導線のうちの一方の被覆導線に装着されて、当該一方の被覆導線に流れる電流であって、当該一方の被覆導線に伝送されている電圧に応じて電流値が変化する電流を検出すると共に、当該電流値に応じて電圧値が変化する第1電圧信号を出力する第1電流検出プローブ、および前記一対の被覆導線のうちの他方の被覆導線に装着されて、当該他方の被覆導線に流れる電流であって、当該他方の被覆導線に伝送されている電圧に応じて電流値が変化する電流を検出すると共に、当該電流値に応じて電圧値が変化する第2電圧信号を出力する第2電流検出プローブに接続されて、当該第1電圧信号および当該第2電圧信号を入力すると共に当該各電圧信号の差分電圧に応じて電圧が変化するシングルエンド信号を出力する差動増幅部を備えて、当該シングルエンド信号に基づいて前記符号特定用信号を生成する信号生成装置。 A signal generation device that generates a code specifying signal capable of specifying a code corresponding to the logic signal based on a two-wire differential voltage type logic signal transmitted via a communication path including a pair of covered conductors. So,
A current that is attached to one of the covered conductors of the pair of covered conductors and is a current flowing through the one covered conductor, and a current of which current value changes according to a voltage transmitted to the one covered conductor. A first current detection probe that detects and outputs a first voltage signal whose voltage value changes in accordance with the current value; and a first current detection probe that is attached to the other of the pair of coated conductors, and A current flowing through the conductor, the current of which changes according to the voltage transmitted to the other coated conductor is detected, and a second voltage signal whose voltage changes according to the current is output. Differential amplifier connected to the second current detection probe for receiving the first voltage signal and the second voltage signal and outputting a single-ended signal whose voltage changes according to a difference voltage between the voltage signals. It includes a signal generator for generating the code specific signal based on the single-ended signal.
前記信号生成装置によって生成された前記符号特定用信号に基づいて前記ロジック信号に対応する前記符号を特定する符号化装置とを備えている信号読取システム。 A signal generation device according to any one of claims 1 to 23,
A signal reading system comprising: an encoding device that identifies the code corresponding to the logic signal based on the code identification signal generated by the signal generation device.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201980048565.8A CN112514333B (en) | 2018-07-26 | 2019-07-24 | Signal generating device and signal reading system |
PCT/JP2019/029047 WO2020022387A1 (en) | 2018-07-26 | 2019-07-24 | Signal generation device and signal reading system |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018140185 | 2018-07-26 | ||
JP2018140185 | 2018-07-26 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020025254A true JP2020025254A (en) | 2020-02-13 |
JP7267133B2 JP7267133B2 (en) | 2023-05-01 |
Family
ID=69619032
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019133340A Active JP7267133B2 (en) | 2018-07-26 | 2019-07-19 | Signal generator and signal reading system |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7267133B2 (en) |
CN (1) | CN112514333B (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020195081A (en) * | 2019-05-29 | 2020-12-03 | 日置電機株式会社 | Signal generation device and signal reading system |
WO2022071000A1 (en) | 2020-10-02 | 2022-04-07 | 日置電機株式会社 | Differential amplifier circuit |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115348129B (en) * | 2022-07-20 | 2023-08-15 | 西安电子科技大学芜湖研究院 | CAN transceiver receiving circuit |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04132412A (en) * | 1990-09-25 | 1992-05-06 | Nec Corp | Clamp circuit |
US20090140849A1 (en) * | 2004-05-06 | 2009-06-04 | Paul Shala Henry | Inbound interference reduction in a broadband powerline system |
JP2013162159A (en) * | 2012-02-01 | 2013-08-19 | Sony Corp | Data reproduction circuit and data transmitter |
JP2018519703A (en) * | 2015-04-24 | 2018-07-19 | エイ・ティ・アンド・ティ インテレクチュアル プロパティ アイ,エル.ピー. | Passive electrical coupling of surface waves in power lines and methods using them |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4132412B2 (en) | 1999-06-08 | 2008-08-13 | 株式会社リコー | Powder transfer device |
US7170949B2 (en) * | 2002-03-14 | 2007-01-30 | Intel Corporation | Methods and apparatus for signaling on a differential link |
JP2004104410A (en) * | 2002-09-09 | 2004-04-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Differential transmission line apparatus |
WO2016203937A1 (en) * | 2015-06-16 | 2016-12-22 | 三菱電機株式会社 | Drive control circuit for power semiconductor element |
JP2017118249A (en) * | 2015-12-22 | 2017-06-29 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | Semiconductor device |
JP6695574B2 (en) * | 2016-07-29 | 2020-05-20 | ザインエレクトロニクス株式会社 | Transmission device and transmission / reception system |
-
2019
- 2019-07-19 JP JP2019133340A patent/JP7267133B2/en active Active
- 2019-07-24 CN CN201980048565.8A patent/CN112514333B/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04132412A (en) * | 1990-09-25 | 1992-05-06 | Nec Corp | Clamp circuit |
US20090140849A1 (en) * | 2004-05-06 | 2009-06-04 | Paul Shala Henry | Inbound interference reduction in a broadband powerline system |
JP2013162159A (en) * | 2012-02-01 | 2013-08-19 | Sony Corp | Data reproduction circuit and data transmitter |
JP2018519703A (en) * | 2015-04-24 | 2018-07-19 | エイ・ティ・アンド・ティ インテレクチュアル プロパティ アイ,エル.ピー. | Passive electrical coupling of surface waves in power lines and methods using them |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020195081A (en) * | 2019-05-29 | 2020-12-03 | 日置電機株式会社 | Signal generation device and signal reading system |
JP7258660B2 (en) | 2019-05-29 | 2023-04-17 | 日置電機株式会社 | Signal generator and signal reading system |
WO2022071000A1 (en) | 2020-10-02 | 2022-04-07 | 日置電機株式会社 | Differential amplifier circuit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112514333B (en) | 2024-03-15 |
JP7267133B2 (en) | 2023-05-01 |
CN112514333A (en) | 2021-03-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2020025254A (en) | Signal generation device and signal reading system | |
JP7073219B2 (en) | Signal generator and signal reading system | |
JP7267157B2 (en) | Signal generator and signal reading system | |
WO2020022387A1 (en) | Signal generation device and signal reading system | |
US10852360B2 (en) | ADC input circuit sensing for fault detection | |
JP2016006407A (en) | Detection device for output current and ground fault resistance | |
JP7237759B2 (en) | signal generator | |
JP7267135B2 (en) | Signal generator and signal reading system | |
WO2020022388A1 (en) | Waveform shaping circuit, signal generation device, and signal reading system | |
JP7267134B2 (en) | WAVEFORM SHAPING CIRCUIT, SIGNAL GENERATOR AND SIGNAL READING SYSTEM | |
JP7158938B2 (en) | Signal generator and signal reading system | |
JP2020038201A (en) | Signal generation device | |
JP6422012B2 (en) | Magnetic detector | |
CN111208451A (en) | Electrocardio lead falling detection circuit and method and medical monitoring equipment | |
EP4044536A1 (en) | Signal generating device and signal reading system | |
US11977108B2 (en) | Monitoring set-up to detect supply-line faults for a control unit | |
JP5687311B2 (en) | Voltage measurement circuit | |
JP7258660B2 (en) | Signal generator and signal reading system | |
JP2021064940A (en) | Signal generation device and signal reading system | |
WO2021005884A1 (en) | Signal reading system and signal reading method | |
CN112450940A (en) | Electrocardio detection device, chip, method and wearable electronic equipment | |
JP2020113965A (en) | Signal reading system | |
JP2019027785A (en) | Insulation deterioration diagnostic method and diagnostic apparatus for high-voltage aerial cable connector | |
JP2021093590A (en) | Signal reading system | |
JP2020136689A (en) | Signal reader |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220527 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230404 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230419 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7267133 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |