JP3630081B2 - 通信装置用終端回路 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、共通の伝送線に接続された複数の通信装置間で信号の送受信を行う通信システムに使用される通信装置用終端回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、通信システム例えば車両内ＬＡＮは、エンジン制御用、トランスミッション制御用、スリップ制御用及び車窓開閉制御用等の各電子制御装置（ＥＣＵ）に通信装置としての機能を搭載した上で、各ＥＣＵを複数の伝送線からなる通信バスを共用するように接続した構成とされる。図６は、特開平９−６４８２６号公報中に開示されたデータ通信装置の構成を一部簡略化した状態で示すものである。この場合、実際には、複数のＥＣＵ１００が共通の伝送線１０１に接続されると共に、その伝送線１０１の両端に夫々終端回路１０２が接続されて通信システム１０３が構築されており、図６は、この通信システム１０３におけるＥＣＵ１００及び終端回路１０２を一つずつのみ示している。
【０００３】
通信システム１０３は、各ＥＣＵ１００間での通信データ（信号）に基づいて、伝送線１０１に流す電流の量を変化させて通信を行う方式のものである。ＥＣＵ１００には、図示しない制御回路で生成されたデータの送受信を行うための通信ＩＣ１０４、ドライバ回路１０５及び受信回路１０６が搭載されており、通信ＩＣ１０４からハイレベルのデータ（送信信号）を送信する場合には、伝送線１０１に所定量の電流を流し、ロウレベルのデータ（送信信号）を送信する場合には、伝送線１０１に電流を流さないようにして通信が行われる。
【０００４】
通信ＩＣ１０４は、図示しない送信部及び受信部を含んで構成されており、ＥＣＵ１００内に設けられた図示しない電源回路で生成される定電圧を受けて動作する。送信部では、制御回路から受けた送信用データを所定電圧レベルの送信信号に変換してドライバ回路１０５に出力する。受信部では、受信回路１０６から受けた受信信号を所定電圧レベルの受信用データに変換して制御回路に出力する。
【０００５】
ドライバ回路１０５は、図示はしないが、外部電源例えばバッテリから供給される電源電圧Ｖｃ により動作する。ドライバ回路１０５は、通信ＩＣ１０４から受けた送信信号に基づいて、送信信号のレベル変化時に電流量が緩やかに直線的に変化する台形状の波形の電流を生成し、その電流を伝送線１０１に供給する。受信回路１０６も、前記電源電圧Ｖｃ により動作するもので、内部で生成される判定電圧と伝送線１０１の電位（電圧レベル）とを比較して受信信号を生成し、通信ＩＣ１０４の受信部に出力する。
【０００６】
終端回路１０２は、次のように構成されている。終端回路１０２において、ｎｐｎ型トランジスタ１０７は、そのコレクタが伝送線１０１に接続され、エミッタが終端抵抗１０８を介して接地されている。トランジスタ１０７のベースは、抵抗１０９を介して電源電圧Ｖｃ に接続されると共に、順方向に直列接続された２つのダイオード１１０及び１１１を介して接地されている。これによりトランジスタ１０７は、そのベース電位がダイオード１１０及び１１１の順方向電圧降下分の合計値に固定されるものであり、従って、伝送路１０１が所定電位以上になったときに導通状態を呈して当該伝送線１０１から電流を吸い込むようになる。
【０００７】
この場合、トランジスタ１０７の導通状態は、そのエミッタ電位（抵抗１０８の両端電圧に相当）がダイオード一個分の順方向電圧降下と等しくなったときに安定する。このため、トランジスタ１０７が吸い込む電流は、ダイオード１個分の順方向電圧降下と抵抗１０８の抵抗値とで決まる一定電流となる。つまり、終端回路１０２は、定電流源として動作することになる。以下、上記トランジスタ１０７のコレクタ・エミッタ間に流れる電流をシンク電流と呼ぶことにする。このシンク電流の最大電流量は、抵抗１０８を所定値に設定することにより、ドライバ回路１０５が生成する最大電流量よりも小さくなるように設定されている。
【０００８】
次に、この終端回路１０２の作用について説明する。
通信ＩＣ１０４の送信部から、電圧レベルがハイレベル及びロウレベルに急峻に変化する矩形波状の送信信号が出力されると、ドライバ回路１０５では、送信信号がロウレベルの時には零で、ハイレベルの時には所定量を有し、レベル変化時は零及び所定量との間で緩やかに直線的に変化する電流が生成され、この電流が伝送線１０１に供給される。即ち、伝送線１０１には、通信ＩＣ１０４の送信部から出力される矩形波状の送信信号に応じた台形状の電流が供給される。
【０００９】
ドライバ回路１０５から伝送線１０１に供給される電流は、終端回路１０２のトランジスタ１０７を通り、シンク電流としてグランドに流出する。このとき、ドライバ回路１０５から伝送線１０１に供給される電流量がシンク電流の最大電流量を超えない場合には、終端回路１０２の入力インピーダンスは小となり、伝送線１０１の電位はロウレベルとなる。また、ドライバ回路１０５から伝送線１０１に供給される電流量が、トランジスタ１０７のシンク電流の最大電流量を超えている場合には、終端回路１０２の入力インピーダンスは大となり、伝送線１０１の電位はハイレベルとなる。この伝送線１０１の電位は、ドライバ回路１０５から伝送線１０１に供給される電流量と、シンク電流の最大電流量との大小関係が変化した時点で瞬時に切り替わるため、伝送線１０１の電位は、送信信号に応じて矩形波状に変化する。
【００１０】
受信回路１０６では、伝送線１０１の電位と、内部で生成された判定電圧との比較により受信信号が生成され、この受信信号が通信ＩＣ１０４の受信部に出力される。このようにして、複数のＥＣＵ１００間で通信が行われる。
このような構成によれば、伝送線１０１から出力される送信信号の電圧レベル変化に応じて、伝送線１０１に供給する電流量を変化させ、この電流量の変化時（遷移状態時）の電流波形を緩やかに直線的に変化させることにより、伝送線１０１を流れる電流の波形を台形状にすることができるので、信号の高調波成分を抑制し、伝送線１０１から放射されるラジオノイズを低減させることができる。
【００１１】
しかしながら、このような終端回路１０２では、常に電源電圧Ｖｃ が印加されて、抵抗１０８及び１０９、ダイオード１１０及び１１１に電流が流れているので、電力が無駄に消費されるという欠点があった。また、電源電圧Ｖｃ を供給するためのワイヤーハーネスが断線したり、イグニッションスイッチがオフされて電源電圧Ｖｃ の供給が断たれたときには、その時点で終端回路１０２が正常に動作できなくなるため、場合によっては通信システム全体に悪影響が出る恐れがあった。
【００１２】
そこで、図７に示すように、伝送線１０１の信号の電位を利用して電源電圧を生成し、ＥＣＵ１００間で通信が行われている時にだけ動作させることにより、無駄な消費電力を抑えると共に、ワイヤハーネスの断線等による電源遮断時にも正常に動作するようにした終端回路２００が提案されている。
【００１３】
この終端回路２００は、次のように構成されている。終端回路２００に設けられた電流入力端子２０１は、伝送線１０１に接続されている。この信号入力端子２０１は、ダイオード２０２を順方向に介してｎｐｎ型トランジスタ２０３のコレクタに接続されており、そのトランジスタ２０３のエミッタは、終端抵抗２０４を介して接地されている。また、トランジスタ２０３のコレクタは、積分回路２０５を構成する抵抗２０６及びコンデンサ２０７を直列に介して接地されている。この場合、上記コンデンサ２０７には、抵抗２０８及び２０９の直列回路が並列に接続されると共に、図示極性のツェナダイオード２１０及びダイオード２１１の直列回路が並列に接続される。また、抵抗２０８及び２０９の共通接続点は、トランジスタ２０３のベースに接続されている。
【００１４】
このように構成された終端回路２００にあっては、伝送線１０１がハイレベルになった期間に、その伝送線１０１を電源として積分回路２０５内のコンデンサ２０７に充電し、伝送線１０１がロウレベルになった期間に、コンデンサ２０７の蓄積電荷により動作されることになる。従って、ワイヤハーネスの断線等により電源遮断状態となった場合でも、終端回路２００の動作が保証される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この終端回路２００を使用した通信システムにおいて、伝送線１０１に出力される送信信号のレベル変化時に当該伝送線１０１に流れる電流は、積分回路２０５の動作に応じて歪みを生じることがあり、そのため、この電流の波形は、理想的な台形状とはならず、高調波成分に起因したラジオノイズを低減するという面で改善の余地が残されていた。
【００１６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、電源が不用意に遮断されたときでも正常な動作状態を維持できると共に、低消費電力で、ラジオノイズを発生させない通信装置用終端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】
上記した目的を達成するために請求項１に記載した手段を採用できる。この手段によれば、伝送線の信号に基づいて、積分回路に電気的エネルギーを一時的に蓄えることにより、伝送線に出力された信号電圧或いは積分回路に蓄えられた電気的エネルギーで終端回路を駆動するようにしたので、専用の電源回路を設けずに済み、終端回路の消費電力を抑制することができる。
【００１８】
しかも、逆流防止回路により、積分回路に蓄積された電気的エネルギーを放電する際に放電電流がスイッチング素子の導通路に流れ込まないようにしたので、積分回路に蓄えられた電気的エネルギーを有効に使用して、複雑な構成のスイッチング制御手段を駆動することができる。これにより、導通路及び伝送線に流れる電流の波形を台形状にすることが可能になり、従って、電流に含まれる高調波成分を抑制して、伝送線から放射されるラジオノイズを低減することができる。
【００１９】
請求項２に記載した手段によれば、電源線に印加する電圧は、積分回路の蓄積エネルギーが小さいときには降圧回路の出力電圧を電源線に印加し、積分回路の蓄積エネルギーが大きくなると積分回路の出力電圧を該電源線に印加するように切り替えることができる。
【００２０】
請求項３に記載した手段によれば、電源線に印可される電圧が、降圧回路の出力電圧から積分回路の出力電圧に切り替わるときに急峻に変化しないようにすることができる。
【００２１】
請求項４に記載した手段によれば、伝送線に流す電流の量を変化させることにより信号の送受信を行う通信システムにおいて、請求項１と同様の効果が得られる。
【００２２】
請求項５に記載した手段によれば、積分回路を簡単な構成にすることができ、製造コストを低く抑えることができる。
【００２３】
請求項６に記載した手段によれば、基準電圧発生回路において、外部環境の変化に対しても安定な基準電圧を発生することができる。また、波形整形回路において、この基準電圧と伝送線に出力された信号電圧との比較に基づいて、スイッチング素子を制御することにより、導通路に流れる電流の波形の歪みが抑制された、即ち高調波成分が抑制された台形状にすることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を車両内ＬＡＮのための通信システムに適用した一実施例につき、図１乃至図５を参照して説明する。
図２は、通信装置たる複数の電子制御装置（ＥＣＵ）１及びこれと１対１で対応するように設けられた複数の通信装置用終端回路２が共通の伝送線３に接続されて構築された通信システム４において、一つのＥＣＵ１及び終端回路２の構成のみを示すものである。この通信システム４は、各ＥＣＵ１間での通信データ（信号）に基づいて、伝送線３に流す電流の量を変化させて通信を行う方式のものである。
【００２５】
ＥＣＵ１は、外部電源例えばバッテリから供給される電源電圧Ｖｃ （例えば定格値で＋１２Ｖ）を受けて動作する。このＥＣＵ１には、図示はしないが、エンジンやトランスミッション等の車両用負荷を制御するための制御信号を生成する制御回路（マイクロコンピュータ）や、生成された制御信号に基づいて、車両用負荷を駆動するための駆動回路が搭載されている。また、ＥＣＵ１には、通信ＩＣ５、ドライバ回路６及び受信回路７が搭載されており、これらにより他のＥＣＵ１とのデータの通信を行う。通信ＩＣ５は、前記制御回路と図示しない複数の信号線で接続されており、制御回路との間でデータの送受信を行う構成となっている。この通信ＩＣ５は、図示しない送信部及び受信部を含んで構成されており、ＥＣＵ１内に設けられた図示しない電源回路で生成される駆動電圧Ｖｄ （例えば＋５Ｖ）を受けて動作する。
【００２６】
送信部は、制御回路から出力される送信用データを受けて、この送信用データを所定の電圧レベルの矩形波状の送信信号Ｔｘ に変換し、この送信信号Ｔｘ を信号線８を通じて出力する。受信部は、後述する受信回路７から出力される受信信号Ｒｘ を受けて、この受信信号Ｒｘ を所定の電圧レベルの受信用データに変換して制御回路に出力する。
【００２７】
ドライバ回路６は、積分器９と電流源１０とで構成されており、電源電圧Ｖｃ を受けて動作する。ドライバ回路６では、積分器９において、信号線８を通じて受けた送信信号Ｔｘ が積分され、電流源１０において、積分器９により得られた積分値に応じて、送信信号Ｔｘ のレベル変化時に電流量が緩やかに直線的に変化する台形状の波形の電流が生成される。そして、この電流は、信号線１１を介して伝送線３に出力される。
【００２８】
受信回路７は、電源電圧Ｖｃ を分圧して判定電圧Ｖｓ を生成する分圧抵抗１２及び１３と、この判定電圧Ｖｓ と伝送線３の電位（電圧レベル）とを大小比較するコンパレータ１４とで構成されている。判定電圧Ｖｓ は、コンパレータ１４の反転入力端子に入力され、伝送線３の電位は、コンパレータ１４の非反転入力端子に入力される。コンパレータ１４の出力は、信号線１５を介して、通信ＩＣ５内の前記図示しない受信部に与えられる。
【００２９】
図１は、終端回路２の構成を示している。終端回路２に設けられた電流入力端子１６は、伝送線３に接続されている。この電流入力端子１６は、逆流防止用のダイオード１７を順方向に介して信号線１８に接続されている。この信号線１８は、スイッチング素子たるｎｐｎ型トランジスタ１９のコレクタ・エミッタ間及び終端抵抗２０を直列に介して接地端子に接続されている。また、電流入力端子１６は、逆流防止回路たるダイオード２１を介して信号線２２に接続されている。この信号線２２は、降圧回路たるレベルシフト用のダイオード２３及びＯＲ回路２４を構成するダイオード２４ａを順方向に介して電源線２５に接続されると共に、積分回路２６を構成する抵抗２７及びインピーダンス素子たるコンデンサ２８を直列に介して接地されている。
【００３０】
上記積分回路２６は、その出力端である抵抗２７及びコンデンサ２８の共通接続点が前記ＯＲ回路２４のダイオード２４ｂを順方向に介して電源線２５に接続されている。この電源線２５には、夫々後述する基準電圧発生回路２９の電源入力端子３０（図３参照）及び波形整形回路３１の電源入力端子３２（図４参照）が接続されている。尚、これら基準電圧発生回路２９及び波形整形回路３１で、スイッチング制御手段が構成されている。
【００３１】
図３は、基準電圧発生回路２９の構成例を示している。この図３において、前記電源線２５に接続された電源入力端子３０は、定電流源３３の図示しない電源端子に接続されており、定電流源３３の図示しない電流出力端子は、基準電圧Ｖｇ の出力端子３４に接続されている。出力端子３４と接地端子との間には、抵抗３５及びｎｐｎ型トランジスタ３６のコレクタ・エミッタ間の直列回路、抵抗３７、ｎｐｎ型トランジスタ３８のコレクタ・エミッタ間及び抵抗３９の直列回路、ｎｐｎ型トランジスタ４０のコレクタ・エミッタ間が夫々並列接続されている。この場合、トランジスタ３６及び３８の各ベースが互いに接続されると共に、一方のトランジスタ３６は、そのコレクタ・ベース間が短絡された状態とされており、これにより、トランジスタ３５及び３６、抵抗３５、３７及び３９でカレントミラー回路４１が構成されている。また、トランジスタ３８のコレクタとトランジスタ４０のベースとが互いに接続されている。
【００３２】
図４は、波形整形回路３１の構成例を示している。この図４において、前記信号線１８に接続された信号入力端子４２は、コンパレータ４３の非反転入力端子に接続され、前記基準電圧発生回路２９からの基準電圧Ｖｇ を受ける基準電圧入力端子４４は、コンパレータ４３の反転入力端子に接続されている。コンパレータ４３の出力は、電子スイッチ４５に対しこれをオンオフするための制御信号として与えられる。
【００３３】
前記電源線２５に接続された電源入力端子３２は、定電流源４６の図示しない電源入力端子に接続されている。この定電流源４６の図示しない電流出力端子は、前記電子スイッチ４５を介して定電流源４７の図示しない電源入力端子に接続されており、この定電流源４７の図示しない電流出力端子は接地されている。尚、定電流源４６の出力電流量は、定電流源４７の出力電流量の例えば２倍になるように設定されている。また、定電流源４７の入出力端子間には、コンデンサ４８及び図示極性のツェナダイオード４９の並列回路が接続されている。
【００３４】
電子スイッチ４５の出力側端子（定電流源４７の電源入力端子）は、オペアンプ５０の非反転入力端子に接続されている。このオペアンプ５０の反転入力端子は、前記トランジスタ１９のエミッタに接続され、その出力端子は、当該トランジスタ１９のベースに接続されている。これによりオペアンプ５０とトランジスタ１９とで、帰還型のボルテージフォロア５１が構成されている。
【００３５】
次に、本実施例の作用について、図５をも参照して説明する。まず初めに、この通信システム４における通信方式の概略について説明し、次に、終端回路２の作用について、通信ＩＣ５内の図示しない送信部から出力される送信信号Ｔｘ がロウレベルからハイレベルに変化する場合、及びハイレベルからロウレベルに変化する場合に分けて説明する。
【００３６】
この通信システム４は、ＥＣＵ１内の図示しない制御回路で生成される通信用データ（信号）に基づいて、伝送線３に流す電流の量を変化させて通信を行う方式のものである。具体的には、該ＥＣＵ１からデータを送信する場合において、通信ＩＣ５の送信部から送信する送信信号Ｔｘ がハイレベルの期間は伝送線３に所定量の電流を流し、ロウレベルの期間は伝送線３に電流を流さないようにして通信が行われる。
【００３７】
また、該ＥＣＵ１がデータを受信する場合には、詳細は後述するが、伝送線３に電流が流れているときには伝送線３の電位（電圧レベル）がハイレベルとなり、伝送線３に電流が流れていないときには伝送線３の電位がロウレベルとなるように制御し、その伝送線３の電位に基づいて受信用データの判定を行う。このようにして、共通の伝送線３で接続された複数のＥＣＵ１間で、データ通信が行われる。
【００３８】
（１）：送信信号Ｔｘ がロウレベルからハイレベルに変化する場合
通信ＩＣ５の送信部から出力される送信信号Ｔｘ の電圧レベルがロウレベルからハイレベルに急峻に変化すると、ドライバ回路６では、積分器９において、この送信信号の電圧レベルがロウレベルからハイレベルまで緩やかに直線的に増加する積分信号に変換され、電流源１０において、この積分信号に応じて零から所定値まで緩やかに直線的に増加する電流が生成される。そして、この生成された電流が、伝送線３に供給される。ここで、ドライバ回路６から伝送線３に電流の供給が開始される時点を、電流増加開始時点Ａと呼ぶことにする。
【００３９】
電流増加開始時点Ａでは、終端回路２の入力インピーダンスは大であるため伝送線３の電位は、図５（ａ）に示すように、ロウレベルからハイレベルに急峻に立ち上がる。これにより、終端回路２内の電源線２５に対し、ダイオード２１、２３及びＯＲ回路２４内のダイオード２４ａを介して所定レベル（＝伝送線３の電位−（ダイオードの順方向電圧降下Ｖｆ ）×３）の電圧Ｖｅ が印加されると同時に、積分回路２６内のコンデンサ２８に対する充電が抵抗２７を通じて開始される。この状態で、伝送線３の電位がハイレベルに保たれると、図５（ｂ）に示すように、コンデンサ２８の電位がその積分時定数に応じたカーブで上昇するようになる。これに応じて、コンデンサ２８の端子電圧が、「電圧Ｖｅ ＋コンデンサ２４ｂの順方向電圧降下Ｖｆ 」まで上昇すると、そのコンデンサ２８の端子電圧がＯＲ回路２４内のダイオード２４ｂを介して電源線２５に印加開始されるようになる（図５中のＯＲ回路切り替え時点Ｂ）。
【００４０】
つまり、図５（ｃ）に示すように、ＯＲ回路切り替え時点Ｂにおいて、電源線２５に対する電源供給経路が、ＯＲ回路２４のダイオード２４ａ側からダイオード２４ｂ側に切り替わるようになる。従って、積分回路２６の時定数を、伝送線３の電位がハイレベル状態にある期間中に上記のようなＯＲ回路２４の切り替え動作が完了する値に設定することが望ましい。但し、上記時定数を下げるために抵抗２７の抵抗値を小さくした場合には、突入電流が増加して出力電流波形が理想値からずれる原因になり、また、コンデンサ２８の容量を小さくした場合には、そのコンデンサ２８に蓄えられる電荷量が減り、伝送線３の電位がロウレベルに下がった期間において電源線２５の出力で駆動可能な回路の規模が小さくなるため、これらの事情を考慮して積分回路２６の時定数を設定することになる。
【００４１】
このように電流増加開始時点Ａから所定期間が経過したときに、電源線２５の電圧が、当初の電圧Ｖｅ から積分回路２６の出力電圧に応じたものに連続的に切り替わる結果、その電源線２５の電圧の急峻な変化が抑制される。
【００４２】
＜基準電圧発生回路２９の作用＞
基準電圧発生回路２９は、電流増加開始時点Ａの直後に電源入力端子３０に電圧Ｖｅ が印加されると、カレントミラー回路４１が動作する。そして、出力端子３４からは、トランジスタ３８のコレクタ・エミッタ間電圧と、抵抗３７及び３９の電圧降下分とを合わせた電圧が、基準電圧Ｖｇ として出力される。この基準電圧Ｖｇは、抵抗３５、３７及び３９の抵抗値を調節することにより、例えば５Ｖになるように設定されている。尚、この基準電圧発生回路２９は、トランジスタ４０の働きにより、電源入力端子３０に印加される電圧の値が所定値以上で変動したり、温度変動が生じても、常に一定の基準電圧Ｖｇ が生成されるように動作する。
【００４３】
＜波形整形回路３１の作用＞
波形整形回路３１は、電流増加開始時点Ａの直後に電源入力端子３２に電圧Ｖｅ が印加されると、まず、コンパレータ４３にて、信号入力端子４２の電位（伝送線３の電位−ダイオードの順方向電圧降下Ｖｆ ）と、基準電圧入力端子４４の電位（Ｖｇ ）との比較が行われる。電流増加開始時点Ａの直後は伝送線３の電位はハイレベルになっているので、信号入力端子４２の電位の方が基準電圧入力端子４４の電位よりも高くなり、コンパレータ４３からはハイレベル信号が出力され、電子スイッチ４５はオンする。
【００４４】
これにより、定電流源４６から所定量の電流が出力される。この定電流源４６の電流供給能力は、定電流源４７のそれの２倍に設定されているので、定電流源４６から出力される電流の半分は定電流源４７を介して接地側に終出されるが、残りの半分の電流はコンデンサ４８への充電電流となる。そして、コンデンサ４８の端子間電圧が緩やかに直線的に増加するのに伴い、オペアンプ５０の非反転入力端子の電位は緩やかに直線的に上昇し、これに追随しながらオペアンプ５０の出力電圧も０Ｖから緩やかに直線的に上昇する。そして、トランジスタ１９のベース・エミッタ間の電位差が所定値を超えた時点で導通路たるコレクタ・エミッタ間が導通し、緩やかに直線的に上昇する電流（以下、シンク電流と称す）が流れる。従って、伝送線３に流れる電流もシンク電流に追随したものとなり、その波形は、図５（ｄ）に示すように、緩やかに直線的に増加するものとなる。
【００４５】
このシンク電流の増加は、コンデンサ４８の端子間電圧が所定電圧値に達し、ツェナダイオード４９が導通する時点で止まり、以降のシンク電流の電流量は一定となる。尚、この波形整形回路３１は、ツェナダイオード４９が導通した時点でのシンク電流の電流量が、ドライバ回路６から伝送線３に供給する最大電流量よりも小さくなるように構成されている。このように電流増加開始時点Ａ以降の所定期間に伝送線３に流れる電流の波形は、図５（ｄ）に示すように、緩やかに直線的に増加し、ツェナダイオード４９が導通した時点で一定になるように制御される。
【００４６】
（２）：送信信号Ｔｘ がハイレベルからロウレベルに変化する場合
通信ＩＣ５の送信部から出力される送信信号Ｔｘ の電圧レベルがハイレベルからロウレベルに急峻に変化すると、ドライバ回路６では、積分器９において、この送信信号の電圧レベルがハイレベルからロウレベルまで緩やかに直線的に減少する積分信号に変換され、電流源１０において、この積分信号に応じて所定値から零まで緩やかに直線的に減少する電流が生成される。そして、この生成された電流は、伝送線３に供給される。ここで、伝送線３へ供給される電流が減少を開始した時点を、電流減少開始時点Ｃと呼ぶこととする。
【００４７】
電流減少開始時点Ｃの直後には、伝送線３から終端回路２に流れ込む電流の電流量が減少することにより、伝送線３の電位は、図５（ａ）に示すように、ハイレベルからロウレベルへ急峻に立ち下がる。これにより、コンデンサ２８に蓄積された電荷の放電が開始され、積分回路２６の出力電圧波形は、図５（ｂ）に示すような積分カーブを描きながら減少するものとなり、ＯＲ回路２４の出力電圧波形も、図５（ｄ）に示すような積分回路２６の出力電圧波形に追随したものとなる。従って、電流供給停止開始時点Ｃ以降の所定期間は、電源入力端子３０及び３２には、基準電圧発生回路２９及び波形整形回路３１が駆動可能な電圧が印加される。
【００４８】
＜基準電圧発生回路２９の作用＞
基準電圧発生回路２９では、駆動可能な所定期間は基準電圧Ｖｇ が生成され、出力端子３４から出力される。
＜波形整形回路３１の作用＞
波形整形回路３１では、駆動可能な所定期間に以下の動作が行われる。まず、電流減少開始時点Ｃの直後に信号入力端子３２の電位がロウレベルに立ち下がり、信号入力端子４２の電位（０Ｖ）の方が基準電圧入力端子４４の電位（Ｖｇ ）よりも低くなるので、コンパレータ４３はロウレベルの信号を出力し、電子スイッチ４５はオフする。
【００４９】
これにより、定電流源４６からの電流の供給は停止する。そして、コンデンサ４８に蓄積された電荷の放電が開始され、その放電電流は定電流源４７を介して接地側に流出する。この放電により、オペアンプ５０の反転入力端子の電位は緩やかに直線的に下降し、これに追随してオペアンプ５０の出力電圧も緩やかに直線的に下降する。そして、トランジスタ１９に流れるシンク電流の電流量も緩やかに直線的に減少し、従って、伝送線３に流れる電流は、電流源１０から供給される電流に追随するものとなり、その波形は、図５（ｆ）に示すような緩やかに直線的に減少するものとなる。
【００５０】
尚、伝送線３の電位は、図５（ａ）に示すように、電流減少開始時点Ｃの直後に、ハイレベルからロウレベルに急峻に立ち下がるが、実際には完全にロウレベルにはならずに若干の電位が残り、その後、緩やかに直線的に減少しながらロウレベルまで立ち下がるものとなる。これは、トランジスタ１９のシンク電流が減少する過程で、終端回路２の入力インピーダンスが変化することに起因したものと考えられる。但し、この残留電位は、受信回路の判定電圧Ｖｓ より低いので、受信用データの判定時への影響はない。
【００５１】
以上説明したように、本実施例によれば、伝送線３の電位がハイレベルの時には、コンデンサ２８に電荷を蓄積し、伝送線３の電位がロウレベルの時には、この電荷を放電して基準電圧発生回路２９及び波形整形回路３１を駆動するようにしたので、終端回路２を駆動するための専用の電源回路を設けずに済み、終端回路２の消費電力を抑制することができる。しかも、ダイオード２９により、コンデンサ２８から電荷を放電する際に、その放電電流がトランジスタ１９のシンク電流に流れ込まないようにしたので、送信信号Ｔｘ がハイレベルからロウレベルに変化する場合に、コンデンサ３５に蓄積された電荷を有効に利用して、複雑な構成の基準電圧発生回路２９及び波形整形回路３１を駆動することができる。これにより、伝送線３に流れる電流の波形を緩やかに増減する台形状にすることができ、それ故、伝送線３に流れる電流に含まれる高調波成分を抑制して、伝送線３から放射されるラジオノイズを低減することができる。
【００５２】
また、外部環境の変化等に対しても非常に安定した基準電圧を発生する基準電圧発生回路２９を使用して、この基準電圧と伝送線の電位に応じた電圧との比較に基づいてトランジスタ１９に流れるシンク電流を制御するようにしたので、伝送線３に流れる電流の歪みを非常に少なくすることができる。
また、ＯＲ回路２４を設け、積分回路２６の時定数を調節することにより、伝送線３の電位がハイレベル状態の期間中に、電源線２５に印加される電圧が、降圧回路（ダイオード２３）の出力電圧から積分回路２６の出力電圧へと連続的に切り替わるようにしたので、電源線２５に印加される電圧が急峻に変化するのを抑制することができ、従って、基準電圧発生回路２９及び波形整形回路３１を安定に動作させることができる。
また、積分回路２６は、抵抗２７及びコンデンサ２８で構成したので、構成を簡単にすることができ、しかも、製造コストを低く抑えることができる。
【００５３】
尚、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、次のような変形、拡張が可能である。
本実施例では、伝送線に流す電流の量を変化させて通信を行う方式の通信システムに適用したが、これに限定されるものではなく、伝送線の電圧レベルを変化させて通信を行う方式のものにも適用できる。また、伝送線に流す電流の量を変化させて通信を行う方式のものにおいて、ドライバ回路は、電流を供給するだけのものには限定されず、電流を吸い込む過程を備えたものでもよい。
【００５４】
本実施例では、積分回路は、抵抗及びコンデンサで構成したが、抵抗及びインピーダンス素子で構成すればよく、例えば、インピーダンス素子として、コイルを使用してもよい。
本実施例では、スイッチング素子は、トランジスタで構成したが、ＦＥＴで構成してもよい。
本実施例では、スイッチング素子の構成をエミッタフォロア回路型の構造としたが、これに限定されるものではなく、例えば、カレントミラー回路型の構造としてもよい。
【００５５】
本実施例では、スイッチング制御手段は、基準電圧発生回路及び波形整形回路で構成したが、これに限定されるものではなく、例えば、基準電圧は、外部電源で生成されたものを使用するようにして、波形整形回路だけを設けるようにしてもよい。
本実施例の通信システムでは、ＥＣＵと終端回路とが１対１になるように複数の終端回路を設けたが、これに限定されるものではなく、１本の伝送線に１つ以上の終端回路を設ければよい。尚、１つの伝送線に複数の終端回路を設けることにより、一部の終端回路が故障しても、他の終端回路でそれを補うことができるので、１つの伝送線に対して終端回路は複数設けたほうがよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す回路図
【図２】通信システムの構成図
【図３】基準電圧発生回路の回路図
【図４】波形整形回路の回路図
【図５】終端回路動作時の各部の電圧及び電流の波形図
【図６】従来例を示す図２相当図
【図７】従来例を示す図１相当図
【符号の説明】
図面中、１はＥＣＵ（電子制御装置）、２は通信装置用終端回路、３は伝送線、４は通信システム、５は通信ＩＣ、６はドライバ回路、７は受信回路、１９はトランジスタ（スイッチング素子）、２１はダイオード（逆流防止回路）、２３はダイオード（降圧回路、電圧印加回路）、２４はＯＲ回路、２６は積分回路、２７は抵抗、２８はコンデンサ（インピーダンス素子）、２９は基準電圧発生回路、３１は波形整形回路を示す。

Claims (6)

1. 共通の伝送線に接続された複数の通信装置間で信号の送受信を行う通信システムに設けられる通信装置用終端回路において、
   導通状態で前記伝送線に流れる電流を終端抵抗を通じて流出させるように接続されたスイッチング素子と、
   前記スイッチング素子から独立した電源線に対して前記伝送線に出力された信号電圧を逆流防止回路を通じて印加する電圧印加回路と、
   前記伝送線に出力された信号の電気的エネルギーの一部を逆流防止回路を介して取り込んで蓄積し、その蓄積エネルギーに応じた電圧出力を前記電源線に印加する積分回路と、
   前記電源線を電源として動作するように設けられ、前記伝送線に出力された信号に基づいて、前記終端抵抗に流れる電流が所定の台形状の波形になるように前記スイッチング素子を制御するスイッチング制御手段とを具備したことを特徴とする通信装置用終端回路。
2. 前記電圧印加回路は、前記電源線への印加電圧が、前記積分回路の最大蓄積エネルギー時の前記電源線への印加電圧よりも小さくなるように、前記伝送線に出力された信号電圧を降圧する降圧回路であることを特徴とする請求項１記載の通信装置用終端回路。
3. 前記電圧印加回路及び積分回路の出力は、ダイオードで構成されたＯＲ回路を介して前記電源線に印加されることを特徴とする請求項１又は２記載の通信装置用終端回路。
4. 前記通信システムは、共通の伝送線に接続された複数の通信装置間で当該伝送線に流す電流の量を変化させることにより信号の送受信を行う構成のものであることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の通信装置用終端回路。
5. 前記積分回路は、抵抗及びインピーダンス素子で構成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の通信装置用終端回路。
6. 前記スイッチング制御手段は、所定の基準電圧を発生する基準電圧発生回路と、
   前記基準電圧と前記伝送線の電位に応じた電圧との比較に基づいて、前記導通路に流れる電流の波形が台形状になるように前記スイッチング素子を制御する波形整形回路とで構成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の通信装置用終端回路。

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