JP4653312B2 - ２線式バスシステム用の減衰回路 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、複数の加入者（７，８，９）の接続のための２線式バスシステムであって、基準電位（１０）に対して２線式バスシステム中での線路共振の減衰をするための少なくとも１つの減衰回路（３，４，５，６）を有する当該の２線式バスシステムに関する。
【０００２】
技術水準
車両、自動車における種々の加入者間の情報伝送のための２線式バスシステム又は所謂コントローラエリアネットワークController-Area-Networks（CAN）が公知である。高い情報伝送速度向きに設計されたそのような２線式バスシステムのハードウェアは、２線式バス線路から成り、この２線式バス線路には複数の加入者（送信器／受信器）が接続されている。２つのバス線路は、通常、両側で相互に１２０Ωで終端されている。２線式バスシステムの機能によれば、情報信号が加入者間で両バス線路間の電圧差として伝送され、それにより比較的大きな信号確度、確実性及びノイズ障害の起り難さが達成される。休止状態では例えば、両バス線路（C＿Ｈ，Ｃ＿Ｌ）は、２．５Ｖの電位におかれる。ロジック“１”を表す信号が２線式バス線路を介して供給される場合、第１のバス線路Ｃ＿Ｈの電位は、例えば、３，５Ｖに高められ、一方、バス線路Ｃ＿Ｌにおける電位は、１．５Ｖに低下される。次いで、上記電圧差は、１つの加入者の入力段にて検出される。
【０００３】
ＨＦ高周波ビームの発生の際、例えば移動無線等によりＨＦ高周波ビームの発生の際、アース電位に対して、共振電圧が金属車体の車両にて生じ得る。その種の共振電圧は、２線式バスシステムの両バス線路にて規則的に生じ、その結果両バス線路間の差信号である有効信号は、大して損われないが、但し、共振電圧は次のような高さになり得る、即ち加入者の入力側が過制御、過励振され、従って、信頼性のある信号伝送がもはや行われ得ないような高さになり得る。更にバスシステムの非対称性により共振電圧ノイズが有効信号をも損わせ得る。
【０００４】
２線式バスシステムにてその種の共振電圧を減衰するための手法は、バスシステムの両端の同相（Gleichtakt；in phase）終端部（図１中抵抗１２，１３、コンデンサ１４参照）であり、ここでは、両バス線路の端部が２つの直列に接続された抵抗例えば６０Ωの抵抗を介して相互に接続されており、両バス線路に対して対称的に配置された、直流抵抗の接続点がコンデンサ（場合によりさらなる抵抗に直列に接続されて）を介してアースに接続されている。それにより、高周波共振電圧が、アースへ導出され、その際同時に、両バス線路の端部の１２０Ω終端部が維持される。但し、その種の同相終端部は、両バス線路の端部においてのみ可能である。バス線路間にて、又はそれの１つの分岐されたブランチにおいて１つの同相終端部を生ぜしめると、バス線路中に不都合な反射効果を来すこととなる。
【０００５】
受信器をＨＦ高周波共振電圧による過励振から保護するさらなる手法は、１つの加入者の両バス線路−入力側間の１つの同相チョークの挿入である。加入者の両入力側に（バス線路Ｃ＿Ｈ及びバス線路Ｃ＿Ｌに）１つのコイルが取付けられており、該コイルは、相互に結合、接続されており、その結果共振電圧が打消し合うようにするのである。但し、各加入者に対して１つの同相チョークを設けることはコストを要し簡単なものでなく、高価である。更に、前置接続されたインダクタンスは、加入者回路内に設けられた容量と相俟って不都合な振動を生じさせ得る。
【０００６】
発明の効果
請求項１により特定された本発明の２線式バスシステムにおいて、即ち、複数の加入者の接続のための２線式バスシステムであって、基準電位に対して２線式バスシステム中での線路共振の減衰をするための少なくとも１つの減衰回路を有する当該の２線式バスシステムにおいて、前記減衰回路の減衰特性が次のように選定されている、即ち、固定、設定された共振電圧限界値を越えると始めて減衰が作用するように選定されているのである。それにより、有効信号の減衰が回避され、而も、加入者入力段の過励振を惹起し得る、当該の限界値を上回る共振電圧が減衰される。
【０００７】
有利には、減衰回路は、抵抗と電圧制限素子との直列回路から成り、該直列回路は、バスシステムの２つのバス線路の各々と基準電位との間に直列接続体として接続されているのである。電圧制限素子は、次のように調整セッティングされ得、即ち、有効信号の領域における信号が減衰されない侭でおかれるが電圧限界値を上回る電圧ピークは抵抗を介してアースへ導出されるように調整セッティングされ得る。
【０００８】
更に有利には、電圧制限素子は、それぞれのバス線路に加わる基準電圧レベル（有利には２．５Ｖ）に関して対称的に共振振動の正及び負の半波を減衰するのである。而して、共振電圧の正及び負の半波双方による加入者入力段の過励振が阻止されるのが確保される。ここで、有利には、電圧制限素子の限界電圧は２線式バスシステムの基準電圧レベルを３Ｖ上回る、そして、下回るものである。
【０００９】
電圧制限素子は、電圧制限のため例えばツエナーダイオードを有する。
【００１０】
有利には基準電位は、アース電位である。本発明による２線式バスシステムは、例えば自動車における情報伝送をするように構成され得る。
【００１１】
本発明の有利な発展形態によれば、バスシステムに接続された各加入者に、１つの減衰回路が対応付けられているのである。これにより、局所的に、例えば、バス線路のブランチセクションにて生じる共振電圧を確実に減衰できる。有効信号は減衰されないので多数の減衰回路によっても、２線式バスシステムにおける信号の伝送の劣化は惹起されない。有利には、１つの加入者に対応付けられている減衰回路は、集積回路の構成部分であり、それにより、作製コストが最小化される。
【００１２】
図面
次に本発明を添付図面を参照して１つの有利な実施例に即して詳述する。
【００１３】
図１は、本発明の２線式バスシステムの回路図であり、
図２は、本発明の２線式バスシステムの電流−電圧特性カーブの略示的特性図である。
【００１４】
図１は２線式バス線路１，２を有する本発明のバスシステムを示し、この２線式バス線路１，２は、端部にて、例えば１２０Ωの終端抵抗、インピーダンス１１，１２で終端されている。２線式バス線路１，２には加入者７，８，９が接続されており、これらの加入者間で情報が伝送される。各加入者は、送信器としてのみならず、受信器としても動作し得る。任意の数の加入者をバスシステムに接続し得る。さらに、バスシステムは、純然たるリニア直線的なコンフィギュレーション構成に限られるものでなく、分岐等を設け得る（図示されていない）。バスコントローラをバスシステムの制御のため設けることができる。有利には、バスシステムは、車両における情報伝送のため用いられる。ここで、情報は両バス線路Ｃ＿Ｈ、Ｃ＿Ｌ間の差信号として伝送される。両バス線路１，２の通常の電圧レベルは、例えば２．５Ｖになり得る。信号としてロジック“１”を伝送しようとする場合、端子Ｃ＿Ｈにてそれぞれの送信加入者における電圧は、３．５Ｖに上昇され、これと対称的に他方の端子Ｃ＿Ｌにて電圧は、１．５Ｖに低下制御される。
【００１５】
高周波ＨＦ入力放射により生ぜしめられる線路共振−これは、ここではＡにより略示されている−の減衰のため、加入者７，８，９の各々に、１つの減衰回路３，４，５，６が対応付けして配されている。該減衰回路は、それぞれ、抵抗３，４と電圧制限素子５，６との直列回路から成り、該直列回路は、１つの加入者の２つの入力側Ｃ＿Ｈ、Ｃ＿Ｌの各々とアース１０との間に直列接続体として接続されている。
【００１６】
電圧制限素子５，６は、次のように構成されている、即ち所定の電圧限界値を越えると始めてもしくは、それを下回ると始めて、アースへのコネクション接続路がフリー、イネーブリング状態におかれるように接続されている。この場合において、生起する共振電圧は、抵抗３，４を介して導出され得る。上限及び下限の限界値により規定された領域内にある電圧は、減衰されない。それにより、２線式バスシステムの作動の際使用される通常の信号電圧は、減衰されない。従って減衰回路が多数あっても、信号品質は損なわれない。
【００１７】
有利には、電圧制限素子５，６は、次のように構成される、即ちそれぞれのバス線路に加わる基準電圧レベルに関して対称的に共振振動の正及び負の半波を減衰するように構成される。当該の動作法は、図２に略示的に図解されている。基準電圧レベルをＶ₀（例えば２．５Ｖ）とする。各々の電圧制限素子は、次のように選定されている、即ち、Ｖ₁とＶ₂との間の領域内の電圧は制限されず、これに対して、Ｖ₁を上回る電圧及びＶ₂を下回る電圧は、電流流通状態の形成によりアースに対して減衰されるように選定されている。図２における電流−電圧特性カーブのそれらの部分領域の勾配は、各々の抵抗３，４により定まる。限界電圧Ｖ₁，Ｖ₂は次のように選定されている、即ち、２線路バスシステムの信号電圧が、信号Ｖ₁，Ｖ₂間の水平特性カーブ領域内に位置するが、Ｖ₁を越えると始めて、又は、Ｖ₂を下回ると始めて、加入者入力段の過励振が起こるべきものとなるように選定されている。有利には、２線路バスシステムの各加入者の近傍にそのような減衰回路が設けられる。前述の減衰特性に基づき減衰回路は次のような加入者回路においてのみアクティブ状態となる、即ち、そこにて大きな共振電圧の生じるような加入者回路においてのみアクティブ状態となる。
【００１８】
図１に示す２線路バスシステムでは、２線式バス線路１，２の左端に、同じ抵抗値を有する２つの終端抵抗１２から成る１つの同相終端部が設けられており、前記の終端抵抗は、接続点にて、さらなる抵抗１３及びコンデンサ１４を介してアースに接続されている。但し、その種の同相終端部は、上述のように、２線式バス線路の端部にのみ接続され得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の２線式バスシステムの有利な実施例の回路図。
【図２】 本発明の２線式バスシステムの有電流−電圧特性カーブの概略的特性図。
【符号の説明】
１ ２線式バス線路、 ２ ２線式バス線路、 ３ 減衰回路、 ４ 減衰回路、 ５ 減衰回路、 ６ 減衰回路、 ７ 加入者、 ８ 加入者、 ９ 加入者、 １０ 基準電位、アース、 １１ 終端抵抗、インピーダンス、 １２ 終端抵抗、インピーダンス

Claims (8)

1. 複数の加入者（７，８，９）の接続のための２線式バスシステムであって、基準電位（１０）に対して２線式バスシステム中での線路共振の減衰をするための少なくとも１つの減衰回路（３，４，５，６）を有する当該の２線式バスシステムにおいて、
   前記減衰回路（３，４，５，６）の減衰特性が次のように選定されている、即ち、共振電圧限界値（Ｖ_ｓ）を越えると始めて減衰が作用するように選定されており、
   前記減衰回路は、抵抗（３，４）と電圧制限素子（５，６）との直列回路から成り、該直列回路は、バスシステムの２つのバス線路（１，２）の各々と基準電位（１０）との間に直列接続体として接続されている
   ことを特徴とする２線式バスシステム。
2. 電圧制限素子（５，６）は、それぞれのバス線路（１，２）に加わる基準電圧レベルに関して対称的に共振振動の正及び負の半波を減衰することを特徴とする請求項１記載の２線式バスシステム。
3. 電圧制限素子（５，６）は、ツエナーダイオードを有することを特徴とする請求項１又は２記載の２線式バスシステム。
4. 電圧制限素子（５，６）は、限界値電圧を有し、該限界値電圧は、正の半波の場合において基準電圧レベルをほぼ３Ｖ上回るものであり、そして、負の半波の場合において基準電圧レベルをほぼ３Ｖ下回るものであることを特徴とする請求項２又は３記載の２線式バスシステム。
5. 基準電位（１０）は、アース電位であることを特徴とする請求項１から４までのうち何れか１項記載の２線式バスシステム。
6. ２線式バスシステムは、自動車における情報伝送をするように構成されていることを特徴とする請求項１から４までのうち何れか１項記載の２線式バスシステム。
7. バスシステムに接続された各加入者（７，８，９）に、１つの減衰回路（３，４，５，６）が対応付けられていることを特徴とする請求項１から６までのうち何れか１項記載の２線式バスシステム。
8. １つの加入者（７，８，９）に対応付けられている減衰回路（３，４，５，６）は、集積回路の構成部分であることを特徴とする請求項１から７までのうち何れか１項記載の２線式バスシステム。

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