JP3577392B2 - 波形整形回路 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力パルス信号の立ち下がり及び立上がり部分の急峻性を柔らげ、台形波信号に波形整形して出力する波形整形回路に係わり、特に、車載用多重通信ネットワークシステムに用いるのに好適な波形整形回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）においては、バスラインを伝送させる通信信号に２値レベルのパルス信号（方形波信号）が用いられている。かかるパルス信号（方形波信号）は、信号波形の立ち下がり及び立ち上がり部分が急峻であって、基本（ベースバンド）周波数成分の他に多くの高調波成分を含んだものであることから、バスラインを伝送する際に、誘導放射された高調波成分が近接配置されている電気機器の動作に悪影響を与えることがある。そして、かかる近接配置の電気機器がラジオ受信機である場合には、誘導放射された高調波成分がラジオ受信機の受信周波数帯域内に混入重畳され、ラジオ受信機の受信動作を妨害するようになる。
【０００３】
かかる誘導放射された高調波成分が近接電気機器に悪影響を及ぼすことは、最近、自動車等に多く用いられている車載用多重通信ネットワークシステムにおいても例外ではなく、バスラインを伝送する信号がパルス信号（方形波信号）である場合、パルス信号におけるベースバンドの高調波成分が車載用電気機器、例えば、ラジオ受信機やテレビジョン受像機、それにカーナビゲーション等の動作に悪影響を及ぼすことになる。
【０００４】
このようなパルス信号（方形波信号）における高調波成分の悪影響を除去するため、多重通信ネットワークシステム、特に、車載用多重通信ネットワークシステムにおいては、立ち下がり及び立ち上がり特性が急峻なパルス信号（方形波信号）をバスラインに伝送させる代わりに、このパルス信号（方形波信号）を波形整形し、立ち下がり及び立ち上がり特性をゆるやかにした台形波信号をバスラインに伝送させ、バスライン伝送時の高調波成分の誘導放射量を低減するようにしている。
【０００５】
ところで、かかる多重通信ネットワークシステムにおいて、パルス信号（方形波信号）を台形波信号に波形整形する波形整形回路としては、既に幾つかの回路が提案されている。
【０００６】
ここで、図５は、既知の波形整形回路における構成の一例を示す回路図、図６は、図５に図示された波形整形回路の入出力信号の一例を示す信号波形図であって、図６（ａ）は入力パルス信号波形、図６（ｂ）は出力台形波信号波形を示すものである。
【０００７】
図５に示されるように、波形整形回路は、エミッタ接地トランジスタ５１と、信号入力端子５２とトランジスタ５１のベースとの間に直列接続された第１抵抗５３及び第２抵抗５４と、トランジスタ５１のコレクタと第１抵抗５３及び第２抵抗５４の接続点ａとの間に接続された帰還コンデンサ５５と、コレクタと電源端子５６との間に接続されたコレクタ負荷抵抗５７と、コレクタと信号出力端子５８との間に接続された出力抵抗５９とからなっている。
【０００８】
前記構成において、信号入力端子５２に図６（ａ）に示されるような負極性のパルス信号（方形波信号）が供給されたときの動作は、次のとおりである。
【０００９】
始めに、パルス信号がハイレベル（Ｈ）に維持されている状態のときは、トランジスタ５１が完全オン状態にあるので、信号出力端子５８はローレベル（Ｌ）になっており、帰還コンデンサ５５は接続点ａ側が正極性、トランジスタ５１のコレクタ側が負極性に充電されている。
【００１０】
次に、パルス信号がハイレベル（Ｈ）からローレベル（Ｌ）に転移し、その後にローレベル（Ｌ）に維持される状態になると、電源端子５６からコレクタ抵抗５７、帰還コンデンサ５５、第１抵抗５３を通して信号入力端子５２に至る電流が流れ、この電流によって帰還コンデンサ５５の充電極性が順次反転され、同時に、トランジスタ５１のベース電圧も順次低下するようになるので、トランジスタ５１は完全オン状態から順次中間的なオン状態を経て完全オフ状態に移行し、その導通状態の変化に伴って、信号出力端子５８はローレベル（Ｌ）から傾斜を持って立ち上がりハイレベル（Ｈ）に達し、その後、ハイレベル（Ｈ）に維持された状態になる。この場合、信号出力端子５８の傾斜の立ち上がりは、コレクタ抵抗５７及び第１抵抗５３の抵抗値の和及び帰還コンデンサ５５の容量値で決まるＲＣ時定数によって設定される。
【００１１】
続いて、パルス信号がローレベル（Ｌ）からハイレベル（Ｈ）に転移し、その後にハイレベル（Ｈ）に維持される状態になると、第１抵抗５３を通して接続点ａに供給されるパルス信号のハイレベル（Ｈ）及び帰還コンデンサ５５、トランジスタ５１のコレクタ・ベース通路、第２抵抗５４からなる閉ループ電流によって帰還コンデンサ５５の充電極性が順次反転され、同時に、トランジスタ５１のベース電圧も順次上昇するようになるので、トランジスタ５１は完全オフ状態から順次中間的なオン状態を経て完全オン状態に移行し、その導通状態の変化に伴って、信号出力端子５８はハイレベル（Ｈ）から傾斜を持って立ち下がりローレベル（Ｌ）に達し、その後、ローレベル（Ｌ）に維持された最初の状態に戻る。この場合、信号出力端子５８の傾斜の立ち下がりは、第１抵抗５３及び第２抵抗５４の抵抗値それに帰還コンデンサ５５の容量値で決まるＲＣ時定数によって設定される。
【００１２】
このように、前記既知の波形整形回路は、信号入力端子５２に供給される図６（ａ）に示すようなパルス信号（方形波信号）に応答し、信号出力端子５８から図６（ｂ）に示すような立ち下がり及び立ち上がり部分の傾斜した台形波信号が出力される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
前記既知の波形整形回路は、比較的簡単な回路構成のものからなり、汎用的な構成部品を用いた構成であることから、製造コストが安価になるという利点を有している。
【００１４】
しかるに、前記既知の波形整形回路は、図６（ｂ）の信号波形図に示されるように、得られる台形波信号の立ち上がりの傾斜と立ち下がりの傾斜とが異なっており、特に、台形波信号の立ち下がりの傾斜が比較的急峻になっている。そして、この波形整形回路を車載用多重通信ネットワークシステムに用いた場合には、車載電源の比較的大きな電圧変動によって、出力される台形波信号の周波数帯域幅が変化し、その変化状態によっては、台形波信号がバスラインを伝送する際に、誘導放射された高調波成分を発生させるようになる。
【００１５】
このように、前記既知の波形整形回路は、車載用多重通信ネットワークシステムに用いた場合に、台形波信号がバスラインを伝送する際に、一定の条件の基で高調波成分を誘導放射するという問題を有している。
【００１６】
本発明は、かかる問題点を解決するもので、その目的は、出力台形波信号の立ち上がり部分及び立ち下がり部分が同じゆるやかな傾斜になり、高調波成分の誘導放射の発生が極めて少ない波形整形回路を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明による波形整形回路は、信号入力端子とトランジスタのベースとの間に直列接続された第１抵抗及び第２抵抗と、第１抵抗と第２抵抗の接続点ａと接地間に並列接続された第３抵抗及び第１コンデンサと、トランジスタのコレクタと接続点ａ間に接続された帰還コンデンサとを備え、信号入力端子に供給されたパルス信号（方形波信号）を、立ち下がり部分と立ち上がり部分とがほぼ同じ傾斜を有する台形波信号に波形整形し、トランジスタのコレクタから導出する手段を具備する。
【００１８】
かかる手段によれば、得られた台形波信号は、立ち上がり部分及び立ち下がり部分がほぼ同じ傾斜を持つようになり、電源電圧の大きな変動を受けた場合においても、立ち上がり部分及び立ち下がり部分の周波数帯域幅を比較的狭い範囲内に収めることが可能になるので、この台形波信号を車載用多重通信ネットワークシステムのバスラインを伝送させた場合に、バスラインから誘導放射される高調波成分を発生度合いが低減する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態において、波形整形回路は、少なくとも第１主電極、第２主電極及び制御電極を有し、第１主電極が接地接続されたトランジスタと、信号入力端子と制御電極間に直列接続された第１及び第２抵抗と、第１及び第２抵抗の接続点ａと接地間に並列接続された第３抵抗及び第１コンデンサと、第２主電極と接続点ａ間に接続された第２コンデンサと、第２主電極と電源端子間に接続された負荷抵抗とを備え、信号入力端子に供給されるパルス信号を、立ち上がり部分及び立ち下がり部分の傾斜がほぼ等しい台形波信号に波形整形し、第２主電極から導出するものである。
【００２０】
この本発明の実施の形態においては、トランジスタが接合型トランジスタからなり、第１主電極、第２主電極及び制御電極がそれぞれエミッタ、コレクタ及びベースからなるものであるか、または、トランジスタが電界効果トランジスタからなり、第１主電極、第２主電極及び制御電極がそれぞれソース、ドレイン及びゲートからなるものである。
【００２１】
また、この本発明の実施の形態において、その好適例は、パルス信号が車載用多重通信ネットワークシステムにおけるドア制御ユニットの制御部から出力されるパルス指令信号であり、台形波信号が車載用多重通信ネットワークシステムのバスラインに供給される台形波指令信号であって、波形整形回路が通信処理ブロックの送信部内の主要回路を構成しているものである。
【００２２】
本発明の実施の形態によれば、波形整形回路のトランジスタに、第１乃至第３抵抗、第１コンデンサ及び帰還コンデンサをそれぞれ結合させ、それらの抵抗値及び容量値を適宜選択することにより、入力されたパルス信号（方形波信号）を波形整形して得られた台形波信号は、その立ち上がり部分及び立ち下がり部分がほぼ同じ傾斜を有するようになり、波形整形回路が電源電圧の大きな変動を受けた場合においても、その立ち上がり部分及び立ち下がり部分の周波数帯域幅を比較的狭い範囲内に収めることが可能になる。
【００２３】
そして、形成された台形波信号を車載用多重通信ネットワークシステムのバスラインを伝送させた場合においても、台形波信号の立ち上がり部分及び立ち下がり部分の周波数帯域幅を比較的狭い範囲内に収められることから、これまでのものに比べて、バスラインから誘導放射される高調波成分を発生度合いを低減させることができる。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明に係わる波形整形回路の一実施例の構成を示すブロック構成図である。
【００２６】
図１に示されるように、本実施例の波形整形回路は、エミッタ接地ＮＰＮトランジスタ１と、信号入力端子９とトランジスタ１のベースとの間に直列接続された第１抵抗２及び第２抵抗３と、第１抵抗２と第２抵抗３との接続点ａと接地間に並列接続された第３抵抗４及び第１コンデンサ５と、トランジスタ１のコレクタと接続点ａ間に接続された帰還コンデンサ６と、コレクタと電源端子１０Ｓ間に接続されたコレクタ負荷抵抗７と、コレクタと信号出力端子１０との間に接続された出力抵抗８とからなっている。
【００２７】
また、図２は、図１に図示された波形整形回路の入出力信号の一例を示す信号波形図であって、（ａ）は入力信号となるパルス信号（方形波信号）の信号波形図であり、（ｂ）は出力信号となる台形波信号の信号波形図である。
【００２８】
図２（ａ）、（ｂ）において、縦軸は信号振幅、横軸は時間である。
【００２９】
ここで、図１に図示された波形整形回路の動作を、図２（ａ）、（ｂ）に図示された信号波形図を併用して説明する。
【００３０】
始めに、時間ｔ０ 乃至ｔ１ の第１の期間おいては、信号入力端子９に供給されるパルス信号が電源端子１０Ｓの供給電圧Ｖｃｃに略等しいハイ（高）レベル（Ｈ）になっており、このパルス信号のハイレベル（Ｈ）が第１抵抗２及び第２抵抗３を通してトランジスタ１のベースに供給され、トランジスタ１を完全オン状態にしているので、信号出力端子１０には接地電圧に等しいロー（低）レベル（Ｌ）が導出される。このとき、帰還コンデンサ６は、接続点ａ側の電極に正電荷、コレクタ側の電極に負電荷がそれぞれ充電されている。
【００３１】
次に、時間ｔ１ になり、信号入力端子９に供給されるパルス信号がハイレベル（Ｈ）から略接地電圧に等しいローレベル（Ｌ）に転移すると、そのローレベル（Ｌ）への転移に応答し、ローレベル（Ｌ）が第１抵抗２及び第２抵抗３を通してトランジスタ１のベースに供給されるが、この時点においては、帰還コンデンサ６の接続点ａ側の電極の充電正電荷によって、トランジスタ１のベースが直ちに略接地電圧に等しいローレベル（Ｌ）にならず、依然としてハイレベル（Ｈ）になっているので、トランジスタ１がオン状態を維持し、信号出力端子１０には引き続いて略接地電圧に等しいローレベル（Ｌ）が導出される。
【００３２】
続いて、時間ｔ１ 乃至ｔ２ の第２の期間においては、信号入力端子９に供給されるパルス信号がローレベル（Ｌ）になっているものであるが、パルス信号がローレベル（Ｌ）に転移した直後から、電源端子１０Ｓの電源電圧Ｖｃｃに基づいて、コレクタ負荷抵抗７、帰還コンデンサ６、第１抵抗２を通して信号入力端子９に至る電流が流れ、同時に、接続点ａから第３抵抗４及び第１コンデンサ５を通して接地点に電流が流れ、帰還コンデンサ６の充電正電荷が順次負電荷になるように電荷の極性反転が行われ、それに対応してトランジスタ１のベースがハイレベル（Ｈ）からローレベル（Ｌ）に順次移行して、トランジスタ１は、完全オン状態から中間的なオン状態を経て完全オフ状態に順次移行する。このとき、信号出力端子１０には、トランジスタ１の導通状態に対応して変化するレベル、即ち、ローレベル（Ｌ）から傾斜を有して立ち上がり、ハイレベル（Ｈ）にまで達するように変化するレベルが導出される。そして、信号出力端子１０に導出された立ち上がり部分の傾斜（立ち上がり時間）Ｔｒは、コレクタ負荷抵抗７の抵抗値、第１抵抗２及び第３抵抗４の各抵抗値、それに帰還コンデンサ６及び第１コンデンサ５の各容量値とで決まる時定数により設定される。
【００３３】
次いで、時間ｔ２ 乃至ｔ３ の第３の期間においては、信号入力端子９に供給されるパルス信号がローレベル（Ｌ）になっており、パルス信号のローレベル（Ｌ）が第１抵抗２及び第２抵抗３を通してトランジスタ１のベースに供給され、トランジスタ１を完全オフ状態にしているので、信号出力端子１０には略電源電圧Ｖｃｃに等しいハイレベル（Ｈ）が導出される。このとき、帰還コンデンサ６は、接続点ａ側の電極に負電荷、コレクタ側の電極に正電荷がそれぞれ充電されている。
【００３４】
次に、時間ｔ３ になり、信号入力端子９に供給されるパルス信号がローレベル（Ｌ）からハイレベル（Ｈ）に転移すると、そのハイレベル（Ｈ）への転移に応答し、ハイレベル（Ｈ）が第１抵抗２及び第２抵抗３を通してトランジスタ１のベースに供給されるが、この時点においては、帰還コンデンサ６の接続点ａ側の電極の充電負電荷によって、トランジスタ１のベースが直ちに供給電圧Ｖｃｃに略等しいハイレベル（Ｈ）にならず、依然としてローレベル（Ｌ）になっているので、トランジスタ１がオフ状態を維持し、信号出力端子１０には引き続いて供給電圧Ｖｃｃに略等しいハイレベル（Ｈ）が導出される。
【００３５】
続く、時間ｔ３ 乃至ｔ４ の第４の期間においては、信号入力端子９に供給されるパルス信号がハイレベル（Ｈ）になっているものであるが、パルス信号がハイレベル（Ｈ）に転移した直後から、帰還コンデンサ６、トランジスタ１のベース・コレクタ通路、第２抵抗３からなる閉ループ回路に電流が流れ、その電流の一部が第１コンデンサ５に流れたりすることにより、帰還コンデンサ６の接続点ａ側の電極の充電負電荷が順次正電荷になるように電荷の極性反転が行われ、それに対応してトランジスタ１のベースがローレベル（Ｌ）からハイレベル（Ｈ）に順次移行して、トランジスタ１は、完全オフ状態から中間的なオン状態を経て完全オン状態に順次移行する。このとき、信号出力端子１０には、トランジスタ１の導通状態に対応して変化するレベル、即ち、ハイレベル（Ｈ）から傾斜を有して立ち下がり、ローレベル（Ｌ）にまで達するように変化するレベルが導出される。そして、信号出力端子１０に導出された立ち下がり部分の傾斜（立ち下がり時間）Ｔｆは、第２抵抗３の抵抗値、トランジスタ１のベース・コレクタ通路の瞬時抵抗値、及び、帰還コンデンサ６及び第１コンデンサ５の各容量値とで決まる時定数により設定される。
【００３６】
さらに、時間ｔ４ 以降の第５の期間においては、入力端子７に供給されるパルス信号がハイレベル（Ｈ）になっており、パルス信号のハイレベル（Ｈ）が第１及び第２の抵抗２、３を通してトランジスタ１のベースに供給され、トランジスタ１を完全オン状態にしているので、出力端子１０には、引き続いてローレベル（Ｌ）が導出される。
【００３７】
その後、再び、既に述べた第１の期間乃至第５の期間における動作が繰り返し実行される。
【００３８】
このように、本実施例の波形整形回路によれば、１個のトランジスタ１、第１抵抗２、第２抵抗３、第３抵抗４、コレクタ負荷抵抗７、第１コンデンサ５、帰還コンデンサ６というように、比較的少ない構成部品により回路を構成しているので、回路構成が簡単であり、また、トランジスタ１、抵抗２乃至４、７、コンデンサ５、６というように、安価な汎用的な構成部品だけを用いているので、製造コストが安価になる。
【００３９】
また、本実施例の波形整形回路によれば、第１抵抗２、第２抵抗３、第３抵抗４、コレクタ負荷抵抗７の各抵抗値、第１コンデンサ５、帰還コンデンサ６の各容量値を適宜選択することにより、信号出力端子１０から導出される台形波信号の立ち上がり部分及び立ち下がり部分の傾斜をほぼ等しくすることができ、立ち上がり部分及び立ち下がり部分の周波数帯域幅を、これまでの波形整形回路に比べて比較的狭い範囲内に収めることが可能になる。
【００４０】
さらに、本実施例の波形整形回路によれば、以下に述べるように、この波形整形回路を自動車ボディ制御系ネットワークシステムに使用し、台形波信号をバスラインに伝送させた際に、台形波信号の立ち上がり部分及び立ち下がり部分の周波数帯域幅を比較的狭い範囲内に収められることから、バスラインからの高調波成分の誘導放射量を、既知の波形整形回路を用いた場合に比べて低減させることができる。
【００４１】
なお、本実施例においては、トランジスタとして接合ＮＰＮトランジスタ１を用いた例を挙げて説明したが、本発明のトランジスタが接合ＮＰＮトランジスタ１を用いたものに限られるものでなく、接合ＰＮＰトランジスタを用いてもよく、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を用いてもよい。
【００４２】
また、他の実施例として、コレクタ負荷抵抗７と電源端子１０Ｓとの間に逆流防止用ツェナーダイオードを接続し、かつ、コレクタ負荷抵抗７とツェナーダイオードの接続点と信号出力端子１０の間、及び、信号出力端子１０と接地間にそれぞれダイオードを接続するようにしてもよい。
【００４３】
次に、図３は、本発明の波形整形回路が使用された自動車ボディ制御系ネットワークシステム（車載用多重通信ネットワークシステム）の一例を示す概要構成図である。
【００４４】
図３に示されるように、自動車ボディの運転席の近傍にドア制御ユニット１１及び運転席側ドア制御ユニット１２が、助手席の近傍に助手席側ドア制御ユニット１３が、後部左側座席の近傍に後部左側ドア制御ユニット１４が、後部右側座席の近傍に後部右側ドア制御ユニット１５がそれぞれ設けられる。また、自動車ボディのボンネット内に前部制御ユニット１６が、運転席の近傍にシート制御ユニット１７が、トランクルーム内に後部制御ユニット１８がそれぞれ設けられ、その他に、前側パネルの近傍にインパネ制御ユニット１９及びステアリングコラム制御ユニット２０が、ハンドルの近傍にステアリングスイッチ２１が、屋根の近くにサンルーフ制御ユニット２２がそれぞれ設けられる。さらに、自動車ボディの内部には、それぞれのユニット１１乃至２０、２２を相互接続するバスライン２３が設けられている。
【００４５】
前記構成において、助手席側ドア制御ユニット１３、後部左側ドア制御ユニット１４、後部右側ドア制御ユニット１５は、それぞれ、制御部（ＣＰＵ）と通信処理ブロックを備えている。ここで、助手席側ドア制御ユニット１３は、助手席側ドアの窓開閉スイッチ、同ドアをロックまたはアンロックするロックスイッチが操作された際に、助手席側ドア制御ユニット１３に接続されたアクチュエータを駆動して同窓を開閉したり、同ドアのロックまたはアンロックを行ったりし、後部左側ドア制御ユニット１４は、後部左側ドアの窓開閉スイッチ、同ドアをロックまたはアンロックするロックスイッチが操作された際、後部左側ドア制御ユニット１４に接続されたアクチュエータを駆動して同窓を開閉したり、同ドアのロックまたはアンロックを行ったりし、後部右側ドア制御ユニット１５は、後部右側ドアの窓開閉スイッチ、同ドアをロックまたはアンロックするロックスイッチが操作された際、後部右側ドア制御ユニット１５に接続されたアクチュエータを駆動して同窓を開閉したり、同ドアのロックまたはアンロックを行ったりする。また、運転席側ドア制御ユニット１２は、制御部（ＣＰＵ）と通信処理ブロックを備え、運転席側ドアの窓の開閉を行うアクチュエータ、及び、同ドアをロックまたはアンロックするアクチュエータにそれぞれ接続され、スイッチ類を備えていない。
【００４６】
助手席側ドア制御ユニット１３、後部左側ドア制御ユニット１４、後部右側ドア制御ユニット１５は、以下に述べるドア制御ユニット１１の要求により、または、予め定められているルールにしたがって独自に、対応するドアの窓の開閉の状態及び対応するドアのロックの状態を、それぞれの制御ユニット１３、１４、１５に接続されているセンサーによって検知し、ドア制御ユニット１１に送信する。
【００４７】
また、ドア制御ユニット１１は、運転席側ドアの窓を開閉する窓開閉スイッチと、運転席側以外の各ドアの窓を開閉する窓開閉スイッチと、全部のドアをロックまたはアンロックするロックスイッチを備え、それらのスイッチの操作に対応して、助手席側ドア制御ユニット１３、後部左側ドア制御ユニット１４、後部右側ドア制御ユニット１５からなる３つの制御ユニットに対し指令信号を送信し、指令信号を受けた３つの制御ユニット１３、１４、１５にその指令に対応した動作制御を行わせるものである。即ち、ドア制御ユニット１１は、３つの制御ユニット１３、１４、１５に対して指令信号を送信する機能、それぞれのドアの窓の開閉の状態及びドアのロックの状態を監視する機能、３つの制御ユニット１３、１４、１５からの指令信号または状態を示す検知信号を受け、３つの制御ユニット１３、１４、１５に指令を送信する機能を有しているものである。
【００４８】
さらに、ドア制御ユニット１１は、キーレスエントリーの送信機が送信する通信信号を受信する受信機に接続されており、受信機で受信した通信信号を外部入力信号処理ブロックでチェックし、運転席側ドア制御ユニット１２、助手席側ドア制御ユニット１３、後部左側ドア制御ユニット１４、後部右側ドア制御ユニット１５のそれぞれに指令信号を送信するとともに、必要に応じてこれらドア制御ユニット１２乃至１５以外の他の制御ユニット１６乃至２２に指令信号を送信する。例えば、受信した通信信号がドア開を要求する内容であったとき、シート制御ユニット１７に指令信号を送信すると、シートが予めプログラムされた位置に移動配置される等の処理が行われる。
【００４９】
この他に、前部制御ユニット１６は、ライト（前照灯）の投射角度の変更、ライトウォッシャー、前方障害物検知装置等を制御するものであり、シート制御ユニット１７は、電動シートの位置を制御するものであり、後部制御ユニット１８は、トランクの開閉、バックソナー（後方障害物検知装置）等を制御するものである。また、インパネ制御ユニット１９は、主としてダッシュボードに配置されているスイッチ類の操作を検知し、その操作に関連した制御ユニットに指令信号として送信するとともに、いずれかの制御ユニットの状態を受け、その状態をダッシュボードに配置のメーターに表示するものであり、ステアリングコラム系制御ユニット２０は、ステアリングスイッチ２１の操作状態、ステアリングの蛇角センサーの出力等をその操作に関連した制御ユニットに指令信号として送信するものである。
【００５０】
続いて、図４は、図３に図示の自動車ボディ制御系ネットワークシステムの細部の構成を示す構成図であって、（ａ）は主要な制御ブロックとバスラインとの接続関係の状態を示す接続図であり、（ｂ）はドア制御ユニットの内部構成を示すブロック図である。
【００５１】
図４（ａ）に示されるように、ドア制御ユニット１１は、出力側に補助バスライン２３ａが接続され、補助バスライン２３ａに運転席側ドア制御ユニット１２、助手席側ドア制御ユニット１３、後部左側ドア制御ユニット１４、後部右側ドア制御ユニット１５が共通接続される。また、補助バスライン２３ａはバスライン２３に接続され、バスライン２３に前部制御ユニット１６、シート制御ユニット１７、後部制御ユニット１８等が接続されている。
【００５２】
そして、ドア制御ユニット１１と、運転席側ドア制御ユニット１２、助手席側ドア制御ユニット１３、後部左側ドア制御ユニット１４、後部右側ドア制御ユニット１５との間では、補助バスライン２３ａを介する接続によって前述のような動作が実行され、同様に、ドア制御ユニット１１と、前部制御ユニット１６、シート制御ユニット１７、後部制御ユニット１８等との間では、バスライン２３を介する接続によって前述のような動作が実行される。
【００５３】
また、図４（ｂ）に示されるように、ドア制御ユニット１１は、制御部（ＣＰＵ）２４と、通信処理ブロック２５と、キー入力信号処理ブロック２６と、外部入力信号処理ブロック２７と、電源ブロック２８とからなっており、通信処理ブロック２５は、本発明の波形整形回路を用いている送信部２９と、受信部３０とからなっている。そして、通信処理ブロック２５において、送信部２９は、入力が制御部２４に、出力が補助バスライン２３ａにそれぞれ接続され、受信部３０は、入力が補助バスライン２３ａに、出力が制御部２４にそれぞれ接続される。キー入力信号処理ブロック２６は、出力が制御部２４に接続され、外部入力信号処理ブロック２７は、入力がキーレスエントリーの送信機からの通信信号を受信する受信機等に接続され、出力が制御部２４に接続される。電源ブロック２８は、入力が外部電源装置に接続され、出力が制御部２４に接続される。
【００５４】
前記構成において、制御部２４は、他の制御ユニットの制御部（ＣＰＵ）と協働して、ドア制御ユニット１１全体の動作を制御する。通信処理ブロック２５において、送信部２９は、制御部２４から出力されるパルス指令信号（方形波指令信号）を台形波指令信号に波形整形し、補助バスライン２３ａに導出するもので、かかるパルス指令信号から台形波指令信号への波形整形に本発明の波形整形が用いられており、受信部３０は、補助バスライン２３ａからの台形波信号をそのままもしくはパルス信号に波形整形して制御部２４に供給するものである。キー入力信号処理ブロック２６は、運転席の近くに設けられた運転席側ドアを始めとする全部のドアの窓の開閉スイッチ、同ドアをロックまたはアンロックするロックスイッチ等の中の操作されたスイッチを特定するものである。外部入力信号処理ブロック２７は、キーレスエントリーの送信機からの通信信号を受信する受信機等から供給された通信信号をチェックし、正規の通信信号である場合のみ、その通信信号を制御部２４に供給するものである。また、電源ブロック２８は、外部電源から制御部２４に動作電力を供給するものである。
【００５５】
このように、自動車ボデイ制御系ネットワークシステム（車載用多重通信ネットワークシステム）における各ドア制御ユニットの通信処理ブロックの送信部に、比較的簡単な回路構成を有し、製造コストが安価で、かつ、立ち上がり部分及び立ち下がり部分の傾斜がほぼ等しい台形波信号を発生する本発明の波形整形回路を用いれば、車載用多重通信ネットワークシステムの構成を複雑にすることなしに、車載用多重通信ネットワークシステムにおける不要な高調波成分の誘導放射量を、これまでのものに比べて大幅に低減させることができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上のように、請求項１乃至３に記載の波形整形回路によれば、１個のトランジスタ、第１抵抗、第２抵抗、第３抵抗、負荷抵抗からなる４本の抵抗、第１コンデンサ、帰還コンデンサからなる２個のコンデンサによる構成であるので、回路構成が比較的簡単であり、しかも、トランジスタ、抵抗器、ダイオード、コンデンサというように、いずれも、安価な汎用的な構成部品だけを用いた構成であるので、製造コストが安価になるというという効果があり、その上に、第１抵抗、第２抵抗、第３抵抗、負荷抵抗の各抵抗値、第１コンデンサ、帰還コンデンサの各容量値を適宜選択することにより、導出される台形波信号の立ち上がり部分及び立ち下がり部分の傾斜をほぼ等しくすることができ、立ち上がり部分及び立ち下がり部分の周波数帯域幅を、これまでの波形整形回路に比べて比較的狭い範囲内に収めることが可能になるという効果がある。
【００５７】
また、請求項４に記載の波形整形回路によれば、車載用多重通信ネットワークシステムにおけるドア制御ユニット中の通信処理ブロックの送信部にこの波形整形回路を用いたとき、台形波信号の立ち上がり部分及び立ち下がり部分の周波数帯域幅を比較的狭い範囲内に収められることから、車載用多重通信ネットワークシステムにおける不要な高調波成分の誘導放射量を、これまでの波形整形回路を用いた場合に比べて大幅に低減できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる波形整形回路の一実施例の構成を示すブロック構成図である。
【図２】図１に図示された波形整形回路の入出力信号の一例を示す信号波形図である。
【図３】図１に図示の波形整形回路が使用された自動車ボディ制御系ネットワークシステム（車載用多重通信ネットワークシステム）の一例を示す概要構成図である。
【図４】図３に図示の自動車ボディ制御系ネットワークシステムの細部の構成を示す構成図である。
【図５】既知の波形整形回路における構成の一例を示す回路図である。
【図６】図５に図示された波形整形回路の入出力信号の一例を示す信号波形図である。
【符号の説明】
１ エミッタ接地ＮＰＮトランジスタ
２ 第１抵抗
３ 第２抵抗
４ 第３抵抗
５ 第１コンデンサ
６ 帰還コンデンサ
７ コレクタ負荷抵抗
８ 出力抵抗
９ 信号入力端子
１０ 信号出力端子
１０Ｓ 電源端子
１１ ドア制御ユニット
１２ 運転席側ドア制御ユニット
１３ 助手席側ドア制御ユニット
１４ 後部左側ドア制御ユニット
１５ 後部右側ドア制御ユニット
１６ 前部制御ユニット
１７ シート制御ユニット
１８ 後部制御ユニット
１９ インパネ制御ユニット
２０ ステアリングコラム制御ユニット
２１ ステアリングスイッチ
２２ サンルーフ制御ユニット
２３ バスライン
２３ａ 補助バスライン
２４ 制御部（ＣＰＵ）
２５ 通信処理ブロック
２６ キー入力信号処理ブロック
２７ 外部入力信号処理ブロック
２８ 電源ブロック
２９ 送信部（波形整形回路）
３０ 受信部
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力パルス信号の立ち下がり及び立上がり部分の急峻性を柔らげ、台形波信号に波形整形して出力する波形整形回路に係わり、特に、車載用多重通信ネットワークシステムに用いるのに好適な波形整形回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）においては、バスラインを伝送させる通信信号に２値レベルのパルス信号（方形波信号）が用いられている。かかるパルス信号（方形波信号）は、信号波形の立ち下がり及び立ち上がり部分が急峻であって、基本（ベースバンド）周波数成分の他に多くの高調波成分を含んだものであることから、バスラインを伝送する際に、誘導放射された高調波成分が近接配置されている電気機器の動作に悪影響を与えることがある。そして、かかる近接配置の電気機器がラジオ受信機である場合には、誘導放射された高調波成分がラジオ受信機の受信周波数帯域内に混入重畳され、ラジオ受信機の受信動作を妨害するようになる。
【０００３】
かかる誘導放射された高調波成分が近接電気機器に悪影響を及ぼすことは、最近、自動車等に多く用いられている車載用多重通信ネットワークシステムにおいても例外ではなく、バスラインを伝送する信号がパルス信号（方形波信号）である場合、パルス信号におけるベースバンドの高調波成分が車載用電気機器、例えば、ラジオ受信機やテレビジョン受像機、それにカーナビゲーション等の動作に悪影響を及ぼすことになる。
【０００４】
このようなパルス信号（方形波信号）における高調波成分の悪影響を除去するため、多重通信ネットワークシステム、特に、車載用多重通信ネットワークシステムにおいては、立ち下がり及び立ち上がり特性が急峻なパルス信号（方形波信号）をバスラインに伝送させる代わりに、このパルス信号（方形波信号）を波形整形し、立ち下がり及び立ち上がり特性をゆるやかにした台形波信号をバスラインに伝送させ、バスライン伝送時の高調波成分の誘導放射量を低減するようにしている。
【０００５】
ところで、かかる多重通信ネットワークシステムにおいて、パルス信号（方形波信号）を台形波信号に波形整形する波形整形回路としては、既に幾つかの回路が提案されている。
【０００６】
ここで、図５は、既知の波形整形回路における構成の一例を示す回路図、図６は、図５に図示された波形整形回路の入出力信号の一例を示す信号波形図であって、図６（ａ）は入力パルス信号波形、図６（ｂ）は出力台形波信号波形を示すものである。
【０００７】
図５に示されるように、波形整形回路は、エミッタ接地トランジスタ５１と、信号入力端子５２とトランジスタ５１のベースとの間に直列接続された第１抵抗５３及び第２抵抗５４と、トランジスタ５１のコレクタと第１抵抗５３及び第２抵抗５４の接続点ａとの間に接続された帰還コンデンサ５５と、コレクタと電源端子５６との間に接続されたコレクタ負荷抵抗５７と、コレクタと信号出力端子５８との間に接続された出力抵抗５９とからなっている。
【０００８】
前記構成において、信号入力端子５２に図６（ａ）に示されるような負極性のパルス信号（方形波信号）が供給されたときの動作は、次のとおりである。
【０００９】
始めに、パルス信号がハイレベル（Ｈ）に維持されている状態のときは、トランジスタ５１が完全オン状態にあるので、信号出力端子５８はローレベル（Ｌ）になっており、帰還コンデンサ５５は接続点ａ側が正極性、トランジスタ５１のコレクタ側が負極性に充電されている。
【００１０】
次に、パルス信号がハイレベル（Ｈ）からローレベル（Ｌ）に転移し、その後にローレベル（Ｌ）に維持される状態になると、電源端子５６からコレクタ抵抗５７、帰還コンデンサ５５、第１抵抗５３を通して信号入力端子５２に至る電流が流れ、この電流によって帰還コンデンサ５５の充電極性が順次反転され、同時に、トランジスタ５１のベース電圧も順次低下するようになるので、トランジスタ５１は完全オン状態から順次中間的なオン状態を経て完全オフ状態に移行し、その導通状態の変化に伴って、信号出力端子５８はローレベル（Ｌ）から傾斜を持って立ち上がりハイレベル（Ｈ）に達し、その後、ハイレベル（Ｈ）に維持された状態になる。この場合、信号出力端子５８の傾斜の立ち上がりは、コレクタ抵抗５７及び第１抵抗５３の抵抗値の和及び帰還コンデンサ５５の容量値で決まるＲＣ時定数によって設定される。
【００１１】
続いて、パルス信号がローレベル（Ｌ）からハイレベル（Ｈ）に転移し、その後にハイレベル（Ｈ）に維持される状態になると、第１抵抗５３を通して接続点ａに供給されるパルス信号のハイレベル（Ｈ）及び帰還コンデンサ５５、トランジスタ５１のコレクタ・ベース通路、第２抵抗５４からなる閉ループ電流によって帰還コンデンサ５５の充電極性が順次反転され、同時に、トランジスタ５１のベース電圧も順次上昇するようになるので、トランジスタ５１は完全オフ状態から順次中間的なオン状態を経て完全オン状態に移行し、その導通状態の変化に伴って、信号出力端子５８はハイレベル（Ｈ）から傾斜を持って立ち下がりローレベル（Ｌ）に達し、その後、ローレベル（Ｌ）に維持された最初の状態に戻る。この場合、信号出力端子５８の傾斜の立ち下がりは、第１抵抗５３及び第２抵抗５４の抵抗値それに帰還コンデンサ５５の容量値で決まるＲＣ時定数によって設定される。
【００１２】
このように、前記既知の波形整形回路は、信号入力端子５２に供給される図６（ａ）に示すようなパルス信号（方形波信号）に応答し、信号出力端子５８から図６（ｂ）に示すような立ち下がり及び立ち上がり部分の傾斜した台形波信号が出力される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
前記既知の波形整形回路は、比較的簡単な回路構成のものからなり、汎用的な構成部品を用いた構成であることから、製造コストが安価になるという利点を有している。
【００１４】
しかるに、前記既知の波形整形回路は、図６（ｂ）の信号波形図に示されるように、得られる台形波信号の立ち上がりの傾斜と立ち下がりの傾斜とが異なっており、特に、台形波信号の立ち下がりの傾斜が比較的急峻になっている。そして、この波形整形回路を車載用多重通信ネットワークシステムに用いた場合には、車載電源の比較的大きな電圧変動によって、出力される台形波信号の周波数帯域幅が変化し、その変化状態によっては、台形波信号がバスラインを伝送する際に、誘導放射された高調波成分を発生させるようになる。
【００１５】
このように、前記既知の波形整形回路は、車載用多重通信ネットワークシステムに用いた場合に、台形波信号がバスラインを伝送する際に、一定の条件の基で高調波成分を誘導放射するという問題を有している。
【００１６】
本発明は、かかる問題点を解決するもので、その目的は、出力台形波信号の立ち上がり部分及び立ち下がり部分が同じゆるやかな傾斜になり、高調波成分の誘導放射の発生が極めて少ない波形整形回路を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明による波形整形回路は、信号入力端子とトランジスタのベースとの間に直列接続された第１抵抗及び第２抵抗と、第１抵抗と第２抵抗の接続点ａと接地間に並列接続された第３抵抗及び第１コンデンサと、トランジスタのコレクタと接続点ａ間に接続された帰還コンデンサとを備え、信号入力端子に供給されたパルス信号（方形波信号）を、立ち下がり部分と立ち上がり部分とがほぼ同じ傾斜を有する台形波信号に波形整形し、トランジスタのコレクタから導出する手段を具備する。
【００１８】
かかる手段によれば、得られた台形波信号は、立ち上がり部分及び立ち下がり部分がほぼ同じ傾斜を持つようになり、電源電圧の大きな変動を受けた場合においても、立ち上がり部分及び立ち下がり部分の周波数帯域幅を比較的狭い範囲内に収めることが可能になるので、この台形波信号を車載用多重通信ネットワークシステムのバスラインを伝送させた場合に、バスラインから誘導放射される高調波成分を発生度合いが低減する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態において、波形整形回路は、少なくとも第１主電極、第２主電極及び制御電極を有し、第１主電極が接地接続されたトランジスタと、信号入力端子と制御電極間に直列接続された第１及び第２抵抗と、第１及び第２抵抗の接続点ａと接地間に並列接続された第３抵抗及び第１コンデンサと、第２主電極と接続点ａ間に接続された第２コンデンサと、第２主電極と電源端子間に接続された負荷抵抗とを備え、信号入力端子に供給されるパルス信号を、立ち上がり部分及び立ち下がり部分の傾斜がほぼ等しい台形波信号に波形整形し、第２主電極から導出するものである。
【００２０】
この本発明の実施の形態においては、トランジスタが接合型トランジスタからなり、第１主電極、第２主電極及び制御電極がそれぞれエミッタ、コレクタ及びベースからなるものであるか、または、トランジスタが電界効果トランジスタからなり、第１主電極、第２主電極及び制御電極がそれぞれソース、ドレイン及びゲートからなるものである。
【００２１】
また、この本発明の実施の形態において、その好適例は、パルス信号が車載用多重通信ネットワークシステムにおけるドア制御ユニットの制御部から出力されるパルス指令信号であり、台形波信号が車載用多重通信ネットワークシステムのバスラインに供給される台形波指令信号であって、波形整形回路が通信処理ブロックの送信部内の主要回路を構成しているものである。
【００２２】
本発明の実施の形態によれば、波形整形回路のトランジスタに、第１乃至第３抵抗、第１コンデンサ及び帰還コンデンサをそれぞれ結合させ、それらの抵抗値及び容量値を適宜選択することにより、入力されたパルス信号（方形波信号）を波形整形して得られた台形波信号は、その立ち上がり部分及び立ち下がり部分がほぼ同じ傾斜を有するようになり、波形整形回路が電源電圧の大きな変動を受けた場合においても、その立ち上がり部分及び立ち下がり部分の周波数帯域幅を比較的狭い範囲内に収めることが可能になる。
【００２３】
そして、形成された台形波信号を車載用多重通信ネットワークシステムのバスラインを伝送させた場合においても、台形波信号の立ち上がり部分及び立ち下がり部分の周波数帯域幅を比較的狭い範囲内に収められることから、これまでのものに比べて、バスラインから誘導放射される高調波成分を発生度合いを低減させることができる。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明に係わる波形整形回路の一実施例の構成を示すブロック構成図である。
【００２６】
図１に示されるように、本実施例の波形整形回路は、エミッタ接地ＮＰＮトランジスタ１と、信号入力端子９とトランジスタ１のベースとの間に直列接続された第１抵抗２及び第２抵抗３と、第１抵抗２と第２抵抗３との接続点ａと接地間に並列接続された第３抵抗４及び第１コンデンサ５と、トランジスタ１のコレクタと接続点ａ間に接続された帰還コンデンサ６と、コレクタと電源端子１０Ｓ間に接続されたコレクタ負荷抵抗７と、コレクタと信号出力端子１０との間に接続された出力抵抗８とからなっている。
【００２７】
また、図２は、図１に図示された波形整形回路の入出力信号の一例を示す信号波形図であって、（ａ）は入力信号となるパルス信号（方形波信号）の信号波形図であり、（ｂ）は出力信号となる台形波信号の信号波形図である。
【００２８】
図２（ａ）、（ｂ）において、縦軸は信号振幅、横軸は時間である。
【００２９】
ここで、図１に図示された波形整形回路の動作を、図２（ａ）、（ｂ）に図示された信号波形図を併用して説明する。
【００３０】
始めに、時間ｔ０ 乃至ｔ１ の第１の期間おいては、信号入力端子９に供給されるパルス信号が電源端子１０Ｓの供給電圧Ｖｃｃに略等しいハイ（高）レベル（Ｈ）になっており、このパルス信号のハイレベル（Ｈ）が第１抵抗２及び第２抵抗３を通してトランジスタ１のベースに供給され、トランジスタ１を完全オン状態にしているので、信号出力端子１０には接地電圧に等しいロー（低）レベル（Ｌ）が導出される。このとき、帰還コンデンサ６は、接続点ａ側の電極に正電荷、コレクタ側の電極に負電荷がそれぞれ充電されている。
【００３１】
次に、時間ｔ１ になり、信号入力端子９に供給されるパルス信号がハイレベル（Ｈ）から略接地電圧に等しいローレベル（Ｌ）に転移すると、そのローレベル（Ｌ）への転移に応答し、ローレベル（Ｌ）が第１抵抗２及び第２抵抗３を通してトランジスタ１のベースに供給されるが、この時点においては、帰還コンデンサ６の接続点ａ側の電極の充電正電荷によって、トランジスタ１のベースが直ちに略接地電圧に等しいローレベル（Ｌ）にならず、依然としてハイレベル（Ｈ）になっているので、トランジスタ１がオン状態を維持し、信号出力端子１０には引き続いて略接地電圧に等しいローレベル（Ｌ）が導出される。
【００３２】
続いて、時間ｔ１ 乃至ｔ２ の第２の期間においては、信号入力端子９に供給されるパルス信号がローレベル（Ｌ）になっているものであるが、パルス信号がローレベル（Ｌ）に転移した直後から、電源端子１０Ｓの電源電圧Ｖｃｃに基づいて、コレクタ負荷抵抗７、帰還コンデンサ６、第１抵抗２を通して信号入力端子９に至る電流が流れ、同時に、接続点ａから第３抵抗４及び第１コンデンサ５を通して接地点に電流が流れ、帰還コンデンサ６の充電正電荷が順次負電荷になるように電荷の極性反転が行われ、それに対応してトランジスタ１のベースがハイレベル（Ｈ）からローレベル（Ｌ）に順次移行して、トランジスタ１は、完全オン状態から中間的なオン状態を経て完全オフ状態に順次移行する。このとき、信号出力端子１０には、トランジスタ１の導通状態に対応して変化するレベル、即ち、ローレベル（Ｌ）から傾斜を有して立ち上がり、ハイレベル（Ｈ）にまで達するように変化するレベルが導出される。そして、信号出力端子１０に導出された立ち上がり部分の傾斜（立ち上がり時間）Ｔｒは、コレクタ負荷抵抗７の抵抗値、第１抵抗２及び第３抵抗４の各抵抗値、それに帰還コンデンサ６及び第１コンデンサ５の各容量値とで決まる時定数により設定される。
【００３３】
次いで、時間ｔ２ 乃至ｔ３ の第３の期間においては、信号入力端子９に供給されるパルス信号がローレベル（Ｌ）になっており、パルス信号のローレベル（Ｌ）が第１抵抗２及び第２抵抗３を通してトランジスタ１のベースに供給され、トランジスタ１を完全オフ状態にしているので、信号出力端子１０には略電源電圧Ｖｃｃに等しいハイレベル（Ｈ）が導出される。このとき、帰還コンデンサ６は、接続点ａ側の電極に負電荷、コレクタ側の電極に正電荷がそれぞれ充電されている。
【００３４】
次に、時間ｔ３ になり、信号入力端子９に供給されるパルス信号がローレベル（Ｌ）からハイレベル（Ｈ）に転移すると、そのハイレベル（Ｈ）への転移に応答し、ハイレベル（Ｈ）が第１抵抗２及び第２抵抗３を通してトランジスタ１のベースに供給されるが、この時点においては、帰還コンデンサ６の接続点ａ側の電極の充電負電荷によって、トランジスタ１のベースが直ちに供給電圧Ｖｃｃに略等しいハイレベル（Ｈ）にならず、依然としてローレベル（Ｌ）になっているので、トランジスタ１がオフ状態を維持し、信号出力端子１０には引き続いて供給電圧Ｖｃｃに略等しいハイレベル（Ｈ）が導出される。
【００３５】
続く、時間ｔ３ 乃至ｔ４ の第４の期間においては、信号入力端子９に供給されるパルス信号がハイレベル（Ｈ）になっているものであるが、パルス信号がハイレベル（Ｈ）に転移した直後から、帰還コンデンサ６、トランジスタ１のベース・コレクタ通路、第２抵抗３からなる閉ループ回路に電流が流れ、その電流の一部が第１コンデンサ５に流れたりすることにより、帰還コンデンサ６の接続点ａ側の電極の充電負電荷が順次正電荷になるように電荷の極性反転が行われ、それに対応してトランジスタ１のベースがローレベル（Ｌ）からハイレベル（Ｈ）に順次移行して、トランジスタ１は、完全オフ状態から中間的なオン状態を経て完全オン状態に順次移行する。このとき、信号出力端子１０には、トランジスタ１の導通状態に対応して変化するレベル、即ち、ハイレベル（Ｈ）から傾斜を有して立ち下がり、ローレベル（Ｌ）にまで達するように変化するレベルが導出される。そして、信号出力端子１０に導出された立ち下がり部分の傾斜（立ち下がり時間）Ｔｆは、第２抵抗３の抵抗値、トランジスタ１のベース・コレクタ通路の瞬時抵抗値、及び、帰還コンデンサ６及び第１コンデンサ５の各容量値とで決まる時定数により設定される。
【００３６】
さらに、時間ｔ４ 以降の第５の期間においては、入力端子７に供給されるパルス信号がハイレベル（Ｈ）になっており、パルス信号のハイレベル（Ｈ）が第１及び第２の抵抗２、３を通してトランジスタ１のベースに供給され、トランジスタ１を完全オン状態にしているので、出力端子１０には、引き続いてローレベル（Ｌ）が導出される。
【００３７】
その後、再び、既に述べた第１の期間乃至第５の期間における動作が繰り返し実行される。
【００３８】
このように、本実施例の波形整形回路によれば、１個のトランジスタ１、第１抵抗２、第２抵抗３、第３抵抗４、コレクタ負荷抵抗７、第１コンデンサ５、帰還コンデンサ６というように、比較的少ない構成部品により回路を構成しているので、回路構成が簡単であり、また、トランジスタ１、抵抗２乃至４、７、コンデンサ５、６というように、安価な汎用的な構成部品だけを用いているので、製造コストが安価になる。
【００３９】
また、本実施例の波形整形回路によれば、第１抵抗２、第２抵抗３、第３抵抗４、コレクタ負荷抵抗７の各抵抗値、第１コンデンサ５、帰還コンデンサ６の各容量値を適宜選択することにより、信号出力端子１０から導出される台形波信号の立ち上がり部分及び立ち下がり部分の傾斜をほぼ等しくすることができ、立ち上がり部分及び立ち下がり部分の周波数帯域幅を、これまでの波形整形回路に比べて比較的狭い範囲内に収めることが可能になる。
【００４０】
さらに、本実施例の波形整形回路によれば、以下に述べるように、この波形整形回路を自動車ボディ制御系ネットワークシステムに使用し、台形波信号をバスラインに伝送させた際に、台形波信号の立ち上がり部分及び立ち下がり部分の周波数帯域幅を比較的狭い範囲内に収められることから、バスラインからの高調波成分の誘導放射量を、既知の波形整形回路を用いた場合に比べて低減させることができる。
【００４１】
なお、本実施例においては、トランジスタとして接合ＮＰＮトランジスタ１を用いた例を挙げて説明したが、本発明のトランジスタが接合ＮＰＮトランジスタ１を用いたものに限られるものでなく、接合ＰＮＰトランジスタを用いてもよく、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を用いてもよい。
【００４２】
また、他の実施例として、コレクタ負荷抵抗７と電源端子１０Ｓとの間に逆流防止用ツェナーダイオードを接続し、かつ、コレクタ負荷抵抗７とツェナーダイオードの接続点と信号出力端子１０の間、及び、信号出力端子１０と接地間にそれぞれダイオードを接続するようにしてもよい。
【００４３】
次に、図３は、本発明の波形整形回路が使用された自動車ボディ制御系ネットワークシステム（車載用多重通信ネットワークシステム）の一例を示す概要構成図である。
【００４４】
図３に示されるように、自動車ボディの運転席の近傍にドア制御ユニット１１及び運転席側ドア制御ユニット１２が、助手席の近傍に助手席側ドア制御ユニット１３が、後部左側座席の近傍に後部左側ドア制御ユニット１４が、後部右側座席の近傍に後部右側ドア制御ユニット１５がそれぞれ設けられる。また、自動車ボディのボンネット内に前部制御ユニット１６が、運転席の近傍にシート制御ユニット１７が、トランクルーム内に後部制御ユニット１８がそれぞれ設けられ、その他に、前側パネルの近傍にインパネ制御ユニット１９及びステアリングコラム制御ユニット２０が、ハンドルの近傍にステアリングスイッチ２１が、屋根の近くにサンルーフ制御ユニット２２がそれぞれ設けられる。さらに、自動車ボディの内部には、それぞれのユニット１１乃至２０、２２を相互接続するバスライン２３が設けられている。
【００４５】
前記構成において、助手席側ドア制御ユニット１３、後部左側ドア制御ユニット１４、後部右側ドア制御ユニット１５は、それぞれ、制御部（ＣＰＵ）と通信処理ブロックを備えている。ここで、助手席側ドア制御ユニット１３は、助手席側ドアの窓開閉スイッチ、同ドアをロックまたはアンロックするロックスイッチが操作された際に、助手席側ドア制御ユニット１３に接続されたアクチュエータを駆動して同窓を開閉したり、同ドアのロックまたはアンロックを行ったりし、後部左側ドア制御ユニット１４は、後部左側ドアの窓開閉スイッチ、同ドアをロックまたはアンロックするロックスイッチが操作された際、後部左側ドア制御ユニット１４に接続されたアクチュエータを駆動して同窓を開閉したり、同ドアのロックまたはアンロックを行ったりし、後部右側ドア制御ユニット１５は、後部右側ドアの窓開閉スイッチ、同ドアをロックまたはアンロックするロックスイッチが操作された際、後部右側ドア制御ユニット１５に接続されたアクチュエータを駆動して同窓を開閉したり、同ドアのロックまたはアンロックを行ったりする。また、運転席側ドア制御ユニット１２は、制御部（ＣＰＵ）と通信処理ブロックを備え、運転席側ドアの窓の開閉を行うアクチュエータ、及び、同ドアをロックまたはアンロックするアクチュエータにそれぞれ接続され、スイッチ類を備えていない。
【００４６】
助手席側ドア制御ユニット１３、後部左側ドア制御ユニット１４、後部右側ドア制御ユニット１５は、以下に述べるドア制御ユニット１１の要求により、または、予め定められているルールにしたがって独自に、対応するドアの窓の開閉の状態及び対応するドアのロックの状態を、それぞれの制御ユニット１３、１４、１５に接続されているセンサーによって検知し、ドア制御ユニット１１に送信する。
【００４７】
また、ドア制御ユニット１１は、運転席側ドアの窓を開閉する窓開閉スイッチと、運転席側以外の各ドアの窓を開閉する窓開閉スイッチと、全部のドアをロックまたはアンロックするロックスイッチを備え、それらのスイッチの操作に対応して、助手席側ドア制御ユニット１３、後部左側ドア制御ユニット１４、後部右側ドア制御ユニット１５からなる３つの制御ユニットに対し指令信号を送信し、指令信号を受けた３つの制御ユニット１３、１４、１５にその指令に対応した動作制御を行わせるものである。即ち、ドア制御ユニット１１は、３つの制御ユニット１３、１４、１５に対して指令信号を送信する機能、それぞれのドアの窓の開閉の状態及びドアのロックの状態を監視する機能、３つの制御ユニット１３、１４、１５からの指令信号または状態を示す検知信号を受け、３つの制御ユニット１３、１４、１５に指令を送信する機能を有しているものである。
【００４８】
さらに、ドア制御ユニット１１は、キーレスエントリーの送信機が送信する通信信号を受信する受信機に接続されており、受信機で受信した通信信号を外部入力信号処理ブロックでチェックし、運転席側ドア制御ユニット１２、助手席側ドア制御ユニット１３、後部左側ドア制御ユニット１４、後部右側ドア制御ユニット１５のそれぞれに指令信号を送信するとともに、必要に応じてこれらドア制御ユニット１２乃至１５以外の他の制御ユニット１６乃至２２に指令信号を送信する。例えば、受信した通信信号がドア開を要求する内容であったとき、シート制御ユニット１７に指令信号を送信すると、シートが予めプログラムされた位置に移動配置される等の処理が行われる。
【００４９】
この他に、前部制御ユニット１６は、ライト（前照灯）の投射角度の変更、ライトウォッシャー、前方障害物検知装置等を制御するものであり、シート制御ユニット１７は、電動シートの位置を制御するものであり、後部制御ユニット１８は、トランクの開閉、バックソナー（後方障害物検知装置）等を制御するものである。また、インパネ制御ユニット１９は、主としてダッシュボードに配置されているスイッチ類の操作を検知し、その操作に関連した制御ユニットに指令信号として送信するとともに、いずれかの制御ユニットの状態を受け、その状態をダッシュボードに配置のメーターに表示するものであり、ステアリングコラム系制御ユニット２０は、ステアリングスイッチ２１の操作状態、ステアリングの蛇角センサーの出力等をその操作に関連した制御ユニットに指令信号として送信するものである。
【００５０】
続いて、図４は、図３に図示の自動車ボディ制御系ネットワークシステムの細部の構成を示す構成図であって、（ａ）は主要な制御ブロックとバスラインとの接続関係の状態を示す接続図であり、（ｂ）はドア制御ユニットの内部構成を示すブロック図である。
【００５１】
図４（ａ）に示されるように、ドア制御ユニット１１は、出力側に補助バスライン２３ａが接続され、補助バスライン２３ａに運転席側ドア制御ユニット１２、助手席側ドア制御ユニット１３、後部左側ドア制御ユニット１４、後部右側ドア制御ユニット１５が共通接続される。また、補助バスライン２３ａはバスライン２３に接続され、バスライン２３に前部制御ユニット１６、シート制御ユニット１７、後部制御ユニット１８等が接続されている。
【００５２】
そして、ドア制御ユニット１１と、運転席側ドア制御ユニット１２、助手席側ドア制御ユニット１３、後部左側ドア制御ユニット１４、後部右側ドア制御ユニット１５との間では、補助バスライン２３ａを介する接続によって前述のような動作が実行され、同様に、ドア制御ユニット１１と、前部制御ユニット１６、シート制御ユニット１７、後部制御ユニット１８等との間では、バスライン２３を介する接続によって前述のような動作が実行される。
【００５３】
また、図４（ｂ）に示されるように、ドア制御ユニット１１は、制御部（ＣＰＵ）２４と、通信処理ブロック２５と、キー入力信号処理ブロック２６と、外部入力信号処理ブロック２７と、電源ブロック２８とからなっており、通信処理ブロック２５は、本発明の波形整形回路を用いている送信部２９と、受信部３０とからなっている。そして、通信処理ブロック２５において、送信部２９は、入力が制御部２４に、出力が補助バスライン２３ａにそれぞれ接続され、受信部３０は、入力が補助バスライン２３ａに、出力が制御部２４にそれぞれ接続される。キー入力信号処理ブロック２６は、出力が制御部２４に接続され、外部入力信号処理ブロック２７は、入力がキーレスエントリーの送信機からの通信信号を受信する受信機等に接続され、出力が制御部２４に接続される。電源ブロック２８は、入力が外部電源装置に接続され、出力が制御部２４に接続される。
【００５４】
前記構成において、制御部２４は、他の制御ユニットの制御部（ＣＰＵ）と協働して、ドア制御ユニット１１全体の動作を制御する。通信処理ブロック２５において、送信部２９は、制御部２４から出力されるパルス指令信号（方形波指令信号）を台形波指令信号に波形整形し、補助バスライン２３ａに導出するもので、かかるパルス指令信号から台形波指令信号への波形整形に本発明の波形整形が用いられており、受信部３０は、補助バスライン２３ａからの台形波信号をそのままもしくはパルス信号に波形整形して制御部２４に供給するものである。キー入力信号処理ブロック２６は、運転席の近くに設けられた運転席側ドアを始めとする全部のドアの窓の開閉スイッチ、同ドアをロックまたはアンロックするロックスイッチ等の中の操作されたスイッチを特定するものである。外部入力信号処理ブロック２７は、キーレスエントリーの送信機からの通信信号を受信する受信機等から供給された通信信号をチェックし、正規の通信信号である場合のみ、その通信信号を制御部２４に供給するものである。また、電源ブロック２８は、外部電源から制御部２４に動作電力を供給するものである。
【００５５】
このように、自動車ボデイ制御系ネットワークシステム（車載用多重通信ネットワークシステム）における各ドア制御ユニットの通信処理ブロックの送信部に、比較的簡単な回路構成を有し、製造コストが安価で、かつ、立ち上がり部分及び立ち下がり部分の傾斜がほぼ等しい台形波信号を発生する本発明の波形整形回路を用いれば、車載用多重通信ネットワークシステムの構成を複雑にすることなしに、車載用多重通信ネットワークシステムにおける不要な高調波成分の誘導放射量を、これまでのものに比べて大幅に低減させることができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上のように、請求項１乃至３に記載の波形整形回路によれば、１個のトランジスタ、第１抵抗、第２抵抗、第３抵抗、負荷抵抗からなる４本の抵抗、第１コンデンサ、帰還コンデンサからなる２個のコンデンサによる構成であるので、回路構成が比較的簡単であり、しかも、トランジスタ、抵抗器、ダイオード、コンデンサというように、いずれも、安価な汎用的な構成部品だけを用いた構成であるので、製造コストが安価になるというという効果があり、その上に、第１抵抗、第２抵抗、第３抵抗、負荷抵抗の各抵抗値、第１コンデンサ、帰還コンデンサの各容量値を適宜選択することにより、導出される台形波信号の立ち上がり部分及び立ち下がり部分の傾斜をほぼ等しくすることができ、立ち上がり部分及び立ち下がり部分の周波数帯域幅を、これまでの波形整形回路に比べて比較的狭い範囲内に収めることが可能になるという効果がある。
【００５７】
また、請求項４に記載の波形整形回路によれば、車載用多重通信ネットワークシステムにおけるドア制御ユニット中の通信処理ブロックの送信部にこの波形整形回路を用いたとき、台形波信号の立ち上がり部分及び立ち下がり部分の周波数帯域幅を比較的狭い範囲内に収められることから、車載用多重通信ネットワークシステムにおける不要な高調波成分の誘導放射量を、これまでの波形整形回路を用いた場合に比べて大幅に低減できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる波形整形回路の一実施例の構成を示すブロック構成図である。
【図２】図１に図示された波形整形回路の入出力信号の一例を示す信号波形図である。
【図３】図１に図示の波形整形回路が使用された自動車ボディ制御系ネットワークシステム（車載用多重通信ネットワークシステム）の一例を示す概要構成図である。
【図４】図３に図示の自動車ボディ制御系ネットワークシステムの細部の構成を示す構成図である。
【図５】既知の波形整形回路における構成の一例を示す回路図である。
【図６】図５に図示された波形整形回路の入出力信号の一例を示す信号波形図である。
【符号の説明】
１ エミッタ接地ＮＰＮトランジスタ
２ 第１抵抗
３ 第２抵抗
４ 第３抵抗
５ 第１コンデンサ
６ 帰還コンデンサ
７ コレクタ負荷抵抗
８ 出力抵抗
９ 信号入力端子
１０ 信号出力端子
１０Ｓ 電源端子
１１ ドア制御ユニット
１２ 運転席側ドア制御ユニット
１３ 助手席側ドア制御ユニット
１４ 後部左側ドア制御ユニット
１５ 後部右側ドア制御ユニット
１６ 前部制御ユニット
１７ シート制御ユニット
１８ 後部制御ユニット
１９ インパネ制御ユニット
２０ ステアリングコラム制御ユニット
２１ ステアリングスイッチ
２２ サンルーフ制御ユニット
２３ バスライン
２３ａ 補助バスライン
２４ 制御部（ＣＰＵ）
２５ 通信処理ブロック
２６ キー入力信号処理ブロック
２７ 外部入力信号処理ブロック
２８ 電源ブロック
２９ 送信部（波形整形回路）
３０ 受信部
Claims (4)
- 少なくとも第１主電極、第２主電極及び制御電極を有し、前記第１主電極が接地接続されたトランジスタと、信号入力端子と前記制御電極間に直列接続された第１及び第２抵抗と、前記第１及び第２抵抗の接続点と接地間に並列接続された第３抵抗及び第１コンデンサと、前記第２主電極と前記接続点間に接続された第２コンデンサと、前記第２主電極と電源端子間に接続された負荷抵抗とを備え、前記信号入力端子に供給されるパルス信号を、立ち上がり部分及び立ち下がり部分の傾斜がほぼ等しい台形波信号に波形整形し、前記第２主電極から導出することを特徴とする波形整形回路。
- 前記トランジスタは接合型トランジスタであって、前記第１主電極、第２主電極及び制御電極はそれぞれエミッタ、コレクタ及びベースであることを特徴とする請求項１に記載の波形整形回路。
- 前記トランジスタは電界効果トランジスタであって、前記第１主電極、第２主電極及び制御電極はそれぞれソース、ドレイン及びゲートであることを特徴とする請求項１に記載の波形整形回路。
- 前記パルス信号は車載用多重通信ネットワークシステムにおけるドア制御ユニットの制御部から出力されるパルス指令信号であり、前記台形波信号は前記ネットワークシステムのバスラインに供給される台形波指令信号であって、波形整形回路が通信処理ブロックの送信部内の主要回路を構成していることを特徴とする請求項１または２に記載の波形整形回路。
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