JP6623971B2 - 送信回路 - Google Patents

送信回路 Download PDF

Info

Publication number
JP6623971B2
JP6623971B2 JP2016154783A JP2016154783A JP6623971B2 JP 6623971 B2 JP6623971 B2 JP 6623971B2 JP 2016154783 A JP2016154783 A JP 2016154783A JP 2016154783 A JP2016154783 A JP 2016154783A JP 6623971 B2 JP6623971 B2 JP 6623971B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
transmission
current
line
switch
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.)
Active
Application number
JP2016154783A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018023067A (ja
Inventor
岸上 友久
友久 岸上
修一 中村
修一 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2016154783A priority Critical patent/JP6623971B2/ja
Priority to US15/498,861 priority patent/US10355876B2/en
Priority to DE102017212682.5A priority patent/DE102017212682A1/de
Publication of JP2018023067A publication Critical patent/JP2018023067A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6623971B2 publication Critical patent/JP6623971B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40Bus networks
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40Circuits
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/24Testing correct operation
    • H04L1/248Distortion measuring systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40Bus networks
    • H04L12/40006Architecture of a communication node
    • H04L12/40045Details regarding the feeding of energy to the node from the bus
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/08Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters
    • H04L43/0823Errors, e.g. transmission errors
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40Bus networks
    • H04L2012/40208Bus networks characterized by the use of a particular bus standard
    • H04L2012/40215Controller Area Network CAN

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Description

本開示は、差動信号を送信する送信回路に関する。
また近年では、CANプロトコルを拡張したCAN−FDプロトコルが普及しつつある。CANは登録商標であり、CAN−FDは、Controller Area Network with Flexible Data rateの略である。CAN−FDプロトコルでは、送受信されるフレームに、バス調停に使用される調停領域とデータが格納される非調停領域とを設け、非調停領域では調停領域と比較して高速なデータ転送を可能としている。
そして、高速な通信が行われる非調停領域における波形歪みを抑制する方法として、特許文献1には、レセッシブの出力時に、ドミナントとは逆極性の差動電圧が伝送線路に発生するようにドライバを駆動する技術が開示されている。但し、この場合、非調停領域でエラーフレームの検出ができなくなるため、伝送線路の電圧レベルからエラーフレームを検出することが提案されている。
米国特許出願公開第2014/0330996号明細書
しかしながら、既存のCANでは、トランシーバの出力インピーダンスが規格化されていない。このため、特許文献1に記載の従来技術では、衝突時の発生電位は、伝送線路に接続された他のトランシーバの特性によって様々に異なったものとなり、エラーフレームの検出を安定して行うことができないという問題があった。
本開示は、エラーフレームの検出を安定して行う技術を提供する。
本開示の通信デバイス(5,5b)は、第1送信部(51,51b)と、第2送信部(52,52a,52b)と、電流監視部(522,523,522a,523a,526,527)と、判定部(524,525)とを備える。
第1送信部は、2値で表現された送信信号に応じて、伝送線路への給電を行う駆動状態、および伝送線路への給電を遮断する非駆動状態を切り替えることで、送信信号に応じた差動信号を伝送線路に送信するように構成されている。第2送信部は、第1送信部が駆動状態となる期間をドミナント期間、第1送信部が非駆動状態となる期間をレセッシブ期間として、ドミナント期間に非駆動状態、レセッシブ期間に駆動状態となり、レセッシブ期間の差動信号が、ドミナント期間の差動信号とは逆極性となるように伝送線路への給電を行うように構成されている。電流監視部は、第2送信部により一対の信号線のそれぞれに供給される給電電流の大きさを監視するように構成されている。判定部は、電流監視部での監視結果に従って、伝送線路上での信号の衝突の有無を判定するように構成されている。
このような構成によれば、伝送線路に接続された他の通信デバイスの特性がどのようなものであったとしても、第2送信部が流す給電電流を検出することは可能なため、正常時に検出される給電電流との比較によって、過電流等の給電電流の異常を検出することができる。なお、過電流は伝送線路上で信号が衝突することによって発生するため、過電流を検出することによって、信号の衝突、即ち、エラーフレームの発生を安定して検出することができる。
なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
第1実施形態の通信システムの構成を示すブロック図である。 送信回路の構成を示す回路図である。 ドミナント駆動部およびレセッシブ駆動部の等価回路を示す説明図である。 CANLへの給電電流を監視する電流監視回路の構成を示す回路図である。 CANHへの給電電流を監視する電流監視回路の構成を示す回路図である。 送信回路の動作を示すタイミング図である。 CANLへの給電電流を監視する電流監視回路の他の構成例を示す回路図である。 CANHへの給電電流を監視する電流監視回路の他の構成例を示す回路図である。 第2実施形態における送信回路の構成を示す回路図である。 CANLへの給電電流を監視する電流監視回路の構成を示す回路図である。 CANHへの給電電流を監視する電流監視回路の構成を示す回路図である。 第3実施形態におけるトランシーバの構成を示すブロック図である。
以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
[1.第1実施形態]
[1−1.構成]
図1に示す通信システム1は、車両に搭載された複数の電子制御ユニット(以下、ECU)3と、前記複数のECU3を相互に接続する伝送線路7とを備える。なお、ECUは、Electronic Control Unitの略である。各ECU3は、伝送線路7を介してCAN−FDプロトコルに従った通信を実行することで各種情報を提供または取得し、取得した情報に基づいて、自身に割り当てられた機能を実現するための各種処理を実行する。
CAN−FDプロトコルで使用される通信フレーム(以下、CAN−FDフレーム)は、調停領域と非調停領域とを有する。調停領域のビットレートは、従来のCANと同等のビットレート(例えば、500kbps)に設定されている。一方、非調停領域のビットレートは、調停領域よりも高速の最大5Mbpsまでのビットレートを選択可能とされている。調停領域では、複数のECU3からの送信信号が衝突した場合に調停等を行い、非調停領域では、調停勝ちしたECU3からのデータが送信される。以下では、調停領域を低速領域、非調停領域を高速領域ともいう。
[1−2.伝送線路]
伝送線路7は、差動信号を伝送する一対の信号線71,72で構成されたバス状線路である。伝送線路7は、その両端に、信号の反射を抑制するための終端回路73,74を備える。以下では、前記一対の信号線71,72の一方をCANH、他方をCANLとも称する。
[1−3.ECU]
ECU3は、制御部4と、トランシーバ5とを備える。
制御部4は、CPU41と、RAM、ROM、フラッシュメモリ等の半導体メモリ(以下、メモリ)42と、を有する周知のマイクロコンピュータを中心に構成される。また、制御部4は、CAN−FDプロトコルに従った通信を実行する通信コントローラ43を備える。
通信コントローラ43は、CAN−FDフレームを表す送信データTXD、およびその送信データTXDに同期して、低速領域でロウレベルとなり高速領域でハイレベルとなる許可信号ENをトランシーバ5に供給する。また、通信コントローラ43は、トランシーバ5から受信データRXDの供給を受け、その受信データRXDがCAN−FDプロトコルに従った正常なCAN−FDフレームであれば、データ領域のデータを抽出する。なお、送信データTXDおよび受信データRXDの信号レベルは、ハイレベルをレセッシブ、ロウレベルをドミナントとも称する。
また、通信コントローラ43は、受信データRXDがドミナントである状態が予め設定された上限期間以上継続した場合、信号の衝突、即ち、エラーフレームが発生しているものとして、送信データTXDの送信を停止するように構成されている。
CPU41は、他のECU3に提供するデータを通信コントローラ43に提供する送信処理、通信コントローラ43で受信されたデータを利用して各種処理を実行する受信処理を少なくとも実行する。
[1−4.トランシーバ]
トランシーバ5は、送信回路50と、受信回路60とを備える。
[1−4−1.受信回路]
受信回路60は、レシーバ62とゲート回路64とを備える。
レシーバ62は、伝送線路7を介して受信する差動信号の信号レベルが、予め設定された受信閾値Vthより大きい場合にハイレベル、受信閾値Vth以下である場合にロウレベルを出力する。
ゲート回路64は、送信回路50が出力するエラー信号ERがロウレベルの時には、レシーバ62の出力をそのまま受信データRXDとして通信コントローラ43に供給する。エラー信号ERがハイレベルの時には、ロウレベル(即ち、ドミナント)に保持された信号を受信データRXDとして通信コントローラ43に供給する。
[1−4−2.送信回路]
送信回路50は、図2に示すように、第1送信部51と、第2送信部52を備える。
第1送信部51は、第1駆動回路511、トランジスタT11,T12、ダイオードD11,D12を備える。トランジスタT11は、Pチャネル型の電界効果トランジスタであり、ソースが直流電圧VDDの電源線53に接続されている。トランジスタT12は、Nチャネル型の電界効果トランジスタであり、ソースがグランド線54に接続されている。ダイオードD11は、アノードがトランジスタT11のドレインに接続され、カソードがCANHに接続されている。ダイオードD12は、アノードがCANLに接続され、カソードがトランジスタT12のドレインに接続されている。
第1駆動回路511は、送信データTXDに従い、送信データTXDと同じ信号レベルの出力である非反転出力S11と、送信データTXDを反転させた出力である反転出力S12とを生成する。第1駆動回路511は、例えば図3に示すように、バッファ回路L1と、反転回路L2とで構成することができる。そして、非反転出力S11は、トランジスタT11のゲートに印加され、反転出力S12は、トランジスタT12のゲートに印加されるように接続されている。
つまり、送信データTXDがハイレベルの場合、トランジスタT11,T12はいずれもオフ(即ち、ハイインピーダンス)となるため、第1送信部51からの伝送線路7に対する給電は行われない。一方、送信データTXDがロウレベルの場合、トランジスタT11,T12はいずれもオンするため、第1送信部51からの伝送線路7に対する給電が行われる。
第2送信部52は、第2駆動回路521、トランジスタT21,T22、ダイオードD21,D22、電流監視回路522,523、ゲート回路524、フィルタ525を備える。トランジスタT21は、Pチャネル型の電界効果トランジスタであり、ソースが電流監視回路522を介して直流電圧VDDの電源線53に接続されている。トランジスタT22は、Nチャネル型の電界効果トランジスタであり、ソースが電流監視回路523を介してグランド線54に接続されている。ダイオードD21は、アノードがトランジスタT21のドレインに接続され、カソードがCANLに接続されている。ダイオードD22、アノードがCANHに接続され、カソードがトランジスタT22のドレインに接続されている。
第2駆動回路521は、送信データTXDおよび許可信号ENに従って反転駆動出力S21、非反転駆動出力S22を生成する。具体的には、許可信号ENがハイレベルの時には、反転出力S21は送信データTXDの信号レベルを反転させた出力となり、非反転出力S22は、送信データTXDの信号レベルそのままの出力となる。許可信号ENがロウレベルの時には、送信データTXDの信号レベルに関わらず、反転出力S21はハイレベルとなり、非反転出力S22はロウレベルとなる。第2駆動回路521は、例えば図3に示すように、NAND回路L3と、AND回路L4とで構成することができる。そして、非反転出力S21は、トランジスタT21のゲートに印加され、反転出力S22は、トランジスタT22のゲートに印加されるように接続されている。
電流監視回路522は、図4に示すように抵抗R11,R12、トランジスタTr1を備える。トランジスタTr1は、PNP型のバイポーラトランジスタである。トランジスタTr1のベース−エミッタ間に抵抗R11が接続されると共に、エミッタは電源線53に、ベースはトランジスタT21のソースに接続されている。また、トラジスタTr1のコレクタは、抵抗R12を介してグランド線54に接続され、コレクタが第1判定信号J1の出力端となる。
電流監視回路523は、図5に示すように抵抗R21,R22,R23、トランジスタTr2,Tr3を備える。トランジスタTr2は、NPN方のバイポーラトランジスタである。トランジスタTr2のベース−エミッタ間に抵抗R21が接続されると共に、エミッタはグランド線54、ベースはトランジスタT22のソースに接続されている。トランジスタTr3は、PNP型のバイポーラトランジスタである。トランジスタTr3,抵抗R22,R23は、電流監視回路522のトランジスタTr1,抵抗R11,R12と同様に接続されている。但し、トランジスタTr3のベースは、トランジスタTr2のコレクタに接続され、トランジスタTr3のコレクタが第2判定信号J2の出力端となる。
ここで、第2送信部52を介してCANLに流れる給電電流をIrec1、CANHに流れる電流をIrec2とする。伝送線路7で正常な伝送が行われている状態で、トランジスタT21,T22がオンした時に流れる給電電流Irec1,Irec2を正常電流と称する。また、伝送線路7で信号の衝突、即ち、エラーフレームが発生している状態で、トランジスタT21,T22がオンした時に流れる、正常電流より大きな給電電流Irec1,Irec2をエラー電流と称する。
そして、抵抗R11,R21の抵抗値は、抵抗R11,R21にエラー電流が流れた時にはトランジスタTr1,Tr2をオン状態とし、正常電流が流れたときにはトランジスタTr1,Tr2をオフ状態に保持するような大きさに設定されている。換言すれば、トランジスタTr1,Tr2のオンオフ状態を切り替える電流閾値は、正常電流より大きくエラー電流より小さな値に設定されている。
このように構成された電流監視回路522では、給電電流Irec1が正常電流であるときには、トランジスタTr1がオフし、第1判定信号J1はロウレベルとなる。一方、給電電流Irec2がエラー電流であるときには、トランジスタTr1がオンし、第1判定信号J1はハイレベルとなる。
また、電流監視回路523では、給電電流Irec2が正常電流であるときには、トランジスタTr2がオフし、トランジスタTr3もオフすることによって、第2判定信号J2はロウレベルとなる。一方、給電電流Irec2がエラー電流であるときには、トランジスタTr2がオンし、トランジスタTr3もオンすることによって、第2判定信号J2はハイレベルとなる。
ゲート回路524は、周知のAND回路からなり、第1判定信号J1および第2判定信号J2がいずれもハイレベルのとき、即ち、CANH,CANLの両方でエラー電流が検出されたときにハイレベルとなるエラー信号ERを出力する。
フィルタ525は、ローパスフィルタによって構成され、高周波信号が除去されたエラー信号ERを、通信コントローラ43に供給する。つまり、フィルタ525は、エラー信号ERに重畳するノイズによって、通信コントローラ43に誤作動が生じることを防止するものである。
[1−5.動作]
以下では、送信データTXDがハイレベルである期間をレセッシブ期間、送信データTXDがロウレベルである期間をドミナント期間と称する。
[1−5−1.調停領域での動作]
通信コントローラ43がロウレベルの許可信号ENを出力する調停領域での動作について説明する。許可信号ENがロウレベルの場合は、送信データTXDの信号レベルに関わらず、第2送信部52のトランジスタT21,T22はいずれもオフとなる。このため、調停領域では、CANHおよびCANLの信号レベル、ひいては伝送線路7を介して伝送される差動信号の信号レベルは、第1送信部51によって決定される。
つまり、既存のCAN規格に従った通信が実行される。その内容は周知であるため、ここでの説明は省略する。
[1−5−2.非調停領域での動作]
通信コントローラ43がハイレベルの許可信号ENを出力する非調停領域での動作について説明する。非調停領域では、第1送信部51だけでなく第2送信部52も送信データTXDの信号レベルに応じて動作する。
そして、エラーフレームが発生していない正常時には、以下のように動作する。即ち、送信データTXDがハイレベルの場合、すなわちレセッシブ期間では、トランジスタT11,T12がいずれもオフし、トランジスタT21,T22がいずれもオンする。これにより、CANH,CANLの電位は、第2送信部52からの伝送線路7に対する給電によって決定される。このとき、図6に示すように、トランジスタT21,T22には正常電流が流れる。この正常電流により、第1判定信号J1および第2判定信号J2はいずれもロウレベルとなり、その結果、エラー信号ERはロウレベルとなる。一方、送信データTXDがロウレベルの場合、すなわちドミナント期間では、トランジスタT11,T12がいずれもオンし、トランジスタT21,T22がいずれもオフする。これによりCANH,CANLの電位は、第1送信部51からの伝送線路7に対する給電によって決定される。このとき、図示しないが、トランジスタT11,T12には、正常電流が流れる。
次に、エラーフレームが発生しているエラー時には以下のように動作する。即ち、送信データTXDがハイレベルの場合、自ECU3のトランジスタT21,T22だけでなく、ロウレベルを出力した他のECU3のトランジスタT11,T12もオンする。このとき、CANH,CANLの電位は、オンしているトランジスタの特性によって決まり、一意に定まらないため、受信回路60を構成するレシーバ62の出力は不定となる。また、CANH,CANLはいずれも、電源線53およびグランド線54のいずれとも導通することになるため、過大なエラー電流が流れる。エラー電流は、回路構成によって決まる上限値が存在する。このエラー電流により、第1判定信号J1および第2判定信号J2はいずれもハイレベルとなり、エラー信号ERもハイレベルとなる。その結果、通信コントローラ43に供給される受信データRXDの信号レベルはロウレベル(即ち、ドミナント)に保持される。
通信コントローラ43は、受信データRXDの信号レベルが所定期間以上継続してロウレベルであることを検出すると、エラーが発生しているものと判断して、図示は省略するが、送信データTXDの送信を停止する。これにより伝送線路7上での信号の衝突、即ち、エラーフレームは解消されることになる。
また、送信データTXDがロウレベルの場合、第2送信部52は、CANH,CANLの駆動に関与しないため、その動作は、許可信号ENがロウレベルの場合と同様となる。
[1−6.効果]
以上詳述した通信システム1によれば、以下の効果を奏する。
(1a)非調停領域では、第2送信部52を作動させることで、送信データTXDがハイレベル、すなわちレセッシブ期間でも、伝送線路7への給電が行われる。このため、レセッシブ期間における伝送線路7のインピーダンスを低下させることができ、ドミナント期間からレセッシブ期間への変化時に発生するリンギングを抑制することができる。
(1b)第2送信部52の作動時には、電流監視回路522,523にてエラー電流を検出することによってエラーフレームの発生を検出している。このため、トランシーバの出力インピーダンスの規定がなく、エラーフレームの発生時に伝送線路7上の差動信号の電圧レベルが不定となる場合でも、エラーフレームの発生を安定して検出することができる。
(1c)エラーフレームの発生を検出した場合、通信コントローラ43に供給する受信データRXDをドミナントに保持することにより、通信コントローラ43にエラーを認識させている。これにより、通信コントローラ43が有する既存のエラー対処機能を利用して、送信データTXDの出力を停止させることで、エラーフレームを解消することができる。
[1−7.変形例]
本実施形態では、電流監視回路522は、トランジスタTr1および抵抗R11,R12を用いて構成したが、これに限定されるものではない。例えば、図7に示す電流監視回路522aのように、トランジスタTr1および抵抗R12の代わりに、コンパレータとして使用する演算増幅器OP1を用いて構成してもよい。この場合、演算増幅器OP1の反転入力をトランジスタT21のソースに接続し、非反転入力に上述の電流閾値に相当する閾値Vref1を印加し、出力を第1判定出力J1とすればよい。
同様に、電流監視回路523は、トランジスタTr2,Tr3、抵抗R21〜R23を用いて構成したが、これに限定されるものではない。例えば、図8に示す電流監視回路523aのように、トランジスタTr2,Tr3および抵抗R22,R23の代わりに、コンパレータとして使用する演算増幅器OP2を用いて構成してもよい。この場合、演算増幅器OP2の非反転入力をトランジスタT22のソースに接続し、反転入力に上述の電流閾値に相当する閾値Vref2を印加し、出力を第2判定信号J2とすればよい。
[2.第2実施形態]
[2−1.第1実施形態との相違点]
第2実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第1実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
前述した第1実施形態では、第2送信部52を構成する電流監視回路522,523が、トランジスタT21,T22のソースと電源線53,グランド線54との間に挿入されている。これに対し、第2実施形態では、図9に示すように、第2送信部52aを構成する電流監視回路526,527がトランジスタT21,T22のゲートと、電源線53,グランド線54との間に挿入されている点で、第1実施形態と相違する。
[2−2.電流監視回路]
電流監視回路526は、図10に示すように、トランジスタT21m、抵抗R14、演算増幅器OP3を備える。トランジスタT21mは、トランジスタT21と同じPチャネル型の電界効果トランジスタであり、ゲートがトランジスタT21のゲートに接続され、ソースが電源線53に接続され、ドレインが抵抗R14を介してグランド線54に接続されている。つまり、トランジスタT21mは、トランジスタT21と共にカレントミラー回路を構成する。演算増幅器OP3は、非反転入力がトランジスタT21mのドレインに接続され、反転入力に上述の電流閾値に相当する閾値Vref3が印加され、コンパレータとして使用される。そして、演算増幅器OP3の出力が第1判定値J1となる。
電流監視回路526では、トランジスタT21mにより、トランジスタT21を流れる給電電流Irec1と同じ大きさの参照電流が抵抗R14に流れる。従って、この抵抗R14で生じる電圧降下から、トランジスタT21を流れる給電電流Irec1の大きさを判定することができる。
電流監視回路527は、図11に示すように、トランジスタT22m、抵抗R24、演算増幅器OP4を備える。トランジスタT22mは、トランジスタT22と同じNチャネル型の電界効果トランジスタであり、ゲートがトランジスタT22のゲートに接続され、ソースがグランド線54に接続され、ドレインが抵抗R24を介して電源線53に接続されている。つまり、トランジスタT22mは、トランジスタT22と共にカレントミラー回路を構成する。演算増幅器OP4は、反転入力がトランジスタT22mのドレインに接続され、非反転入力に上述の電流閾値に相当する閾値Vref4が印加され、コンパレータとして使用される。そして、演算増幅器OP4の出力が第1判定値J1となる。
電流監視回路527では、トランジスタT22mにより、トランジスタT22を流れる給電電流Irec2と同じ大きさの参照電流が抵抗R24に流れる。従って、抵抗R24で生じる電圧降下から、トランジスタT22を流れる給電電流Irec2の大きさを判定することができる。
[2−3.効果]
以上詳述した第2実施形態によれば、前述した第1実施形態の効果(1a)〜(1c)と同様の効果を奏する。
[3.第3実施形態]
[3−1.第1実施形態との相違点]
第3実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第1実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
前述した第1実施形態のトランシーバ5は、エラー信号ERにより、通信コントローラ43に供給する受信データRXDの信号レベルを制御するように構成されている。これに対し、第3実施形態のトランシーバ5bは、図12に示すように、エラー信号ERにより、通信コントローラ43から第2送信部52に供給される許可信号ENの信号レベルを制御するように構成されている点で、第1実施形態と相違する。
[3−2.トランシーバ]
トランシーバ5bは、送信回路50bと、受信回路60bとを備える。
受信回路60bは、レシーバ62を備え、レシーバ62の出力をそのまま受信データRXDとして通信コントローラ43に供給するように構成されている。つまり、受信回路60からゲート回路64を省略した構成を有する。
送信回路50bは、第1送信部51と、第2送信部52と、ゲート回路55とを備える。第1送信部51および第2送信部52については説明を省略する。ゲート回路55は、第2送信部52が出力するエラー信号ERがロウレベルの時に、通信コントローラ43から供給される許可信号ENをそのまま第2送信部52に出力し、エラー信号ERがハイレベルの時には、ロウレベルに保持された許可信号ENを第2送信部52に出力するように構成されている。
[3−3.効果]
以上詳述した第3実施形態によれば、前述した第1実施形態の効果(1a)(1b)に加え、以下の効果を奏する。
(3a)第2送信部52にてエラーフレームの発生が検出された場合、即ち、エラー信号ERがハイレベルになった場合、第2送信部52に供給される許可信号ENを強制的にロウレベルにすることにより、第2送信部52の作動を停止させている。これにより、レセッシブ期間に生じる信号の衝突状態が解消され、伝送線路7上には、他ノードから送信されたエラーフレームの信号のみが残る。その結果、通信コントローラ43は、受信回路60b経由で正しくエラーフレームを認識することができ、エラーフレームに対して的確に対処することができる。
[4.他の実施形態]
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
(4a)上記実施形態では、第1判定信号J1および第2判定信号J2からエラー信号ERを生成するゲート回路524としてAND回路を用いているが、これに限定されるものではない。例えば、AND回路の代わりにOR回路を用いてもよい。なお、AND回路を用いた場合は、誤作動をより抑制することができ、OR回路を用いた場合は、エラーフレームに対する応答性をより向上させることができる。
(4b)上記実施形態における1つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、1つの構成要素が有する1つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、1つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される1つの機能を、1つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
(4c)上述した送信回路50,50bのほか、送信回路50,50bを構成要素とするトランシーバ5,5b、ECU3、通信システム1等、種々の形態で本開示を実現することもできる。
1…通信システム、3…ECU、4…制御部、5…トランシーバ、7…伝送線路、41…CPU、42…メモリ、43…通信コントローラ、50…送信回路、51…第1送信部、52…第2送信部、53…電源線、54…グランド線、60…受信回路、62…レシーバ、71,72…信号線、73,74…終端回路、511…第1駆動回路、521…第2駆動回路、522,523…電流監視回路、524…ゲート回路、525…フィルタ、D11,D12,D21,D22…ダイオード、T11,T12,T21,T22…トランジスタ。

Claims (9)

  1. 差動信号を伝送する一対の信号線を有する伝送線路に接続される通信用デバイス(5,5b)であって、
    2値で表現された送信信号に応じて、前記伝送線路への給電を行う駆動状態、および前記伝送線路への給電を遮断する非駆動状態を切り替えることで、前記送信信号に応じた前記差動信号を前記伝送線路に送信するように構成された第1送信部(51,51b)と、
    前記第1送信部が駆動状態となる期間をドミナント期間、前記第1送信部が非駆動状態となる期間をレセッシブ期間として、前記ドミナント期間に前記非駆動状態、前記レセッシブ期間に前記駆動状態となり、前記レセッシブ期間の前記差動信号が、前記ドミナント期間の前記差動信号とは逆極性となるように前記伝送線路への給電を行うように構成された第2送信部(52,52a,52b)と、
    前記第2送信部により前記一対の信号線のそれぞれに供給される給電電流の大きさを監視するように構成された電流監視部(522,523,522a,523a,526,527)と、
    前記第2送信部のドミナント期間に、前記伝送線路上で前記差動信号同士の衝突が発生していない状態で流れる前記給電電流を正常電流、前記伝送線路上で前記差動信号同士の衝突が発生している状態で流れる前記正常電流より大きな前記給電電流をエラー電流として、前記電流監視部での監視結果に従って、前記エラー電流を検出することで前記伝送線路上での信号の衝突の有無を判定するように構成された判定部(524,525)と、
    を備える通信デバイス。
  2. 前記伝送線路を介して受信される差動信号の信号レベルを判定するように構成されたレシーバ(62)と、
    前記判定部にて衝突ありと判定された場合に、前記レシーバの出力をドミナント期間に対応づけられた信号レベルに保持するように構成されたエラー通知部(64)と、
    を更に備える、請求項1に記載の通信デバイス。
  3. 前記判定部にて衝突ありと判定された場合に、前記第2送信部による駆動を停止させるように構成された停止処理部(55)
    を更に備える、請求項1に記載の通信デバイス。
  4. 前記送信信号は、CAN−FDプロトコルに従い、
    前記第2送信部は、前記CAN−FDプロトコルにおける非調停領域で作動するように構成されている、
    請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の通信デバイス。
  5. 前記判定部は、前記電流監視部により前記一対の信号線の両方にて、予め設定された電流閾値を超える前記給電電流が検出された場合に、衝突ありと判定するように構成されている、
    請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の通信デバイス。
  6. 前記判定部は、前記電流監視部により前記一対の信号線の少なくとも一方にて、予め設定された電流閾値を超える前記給電電流が検出された場合に、衝突ありと判定するように構成されている、
    請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の通信デバイス。
  7. 前記伝送線路は、第1信号線(71)と第2信号線(72)とを有し、
    前記送信信号は、第1信号レベルと第2信号レベルで表現され、
    前記第1送信部は、
    予め設定された第1の電位を有する第1電源線と前記第1信号線との間に接続された第1スイッチ(T11)と、
    前記第1の電位より低く設定された第2の電位を有する第2電源線と前記第2信号線との間に接続された第2スイッチ(T12)と、
    前記送信信号が前記第1信号レベルの時に、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチを導通させるように構成された第1駆動回路(511)と、
    を備え、
    前記第2送信部は、
    前記第1電源線と前記第2信号線との間に接続された第3スイッチ(T21)と、
    前記第2電源線と前記第1信号線との間に接続された第4スイッチ(T22)と、
    前記送信信号が前記第2信号レベルの時に、前記第3スイッチおよび前記第4スイッチを導通させるように構成された第2駆動回路(521)と、
    を備える請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の通信デバイス。
  8. 前記電流監視部は、前記第3スイッチおよび前記第4スイッチを流れる前記給電電流の大きさを検出するように構成されている、
    請求項7に記載の通信デバイス。
  9. 前記第3スイッチおよび前記第4スイッチは、トランジスタによって構成され、
    前記第3スイッチおよび前記第4スイッチを構成する各トランジスタは、カレントミラー回路を構成し、
    前記電流監視部は、前記カレントミラー回路を流れる前記給電電流と同じ大きさの参照電流の大きさを検出するように構成されている、
    請求項7に記載の通信デバイス。
JP2016154783A 2016-08-05 2016-08-05 送信回路 Active JP6623971B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016154783A JP6623971B2 (ja) 2016-08-05 2016-08-05 送信回路
US15/498,861 US10355876B2 (en) 2016-08-05 2017-04-27 Communications device for transmitting a differential signal
DE102017212682.5A DE102017212682A1 (de) 2016-08-05 2017-07-24 Kommunikationseinrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016154783A JP6623971B2 (ja) 2016-08-05 2016-08-05 送信回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018023067A JP2018023067A (ja) 2018-02-08
JP6623971B2 true JP6623971B2 (ja) 2019-12-25

Family

ID=60996505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016154783A Active JP6623971B2 (ja) 2016-08-05 2016-08-05 送信回路

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10355876B2 (ja)
JP (1) JP6623971B2 (ja)
DE (1) DE102017212682A1 (ja)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3373526B1 (en) * 2017-03-07 2020-01-08 Nxp B.V. Transmitter with independently adjustable voltage and impedance
JP7003446B2 (ja) * 2017-05-22 2022-01-20 住友電気工業株式会社 車載通信装置、車載通信システム、通信制御方法および通信制御プログラム
EP3477895B1 (en) * 2017-10-26 2020-05-06 Melexis Technologies NV A transceiver unit for transmitting data via a differential bus
JP7267135B2 (ja) * 2018-07-26 2023-05-01 日置電機株式会社 信号生成装置および信号読取システム
EP3745656B1 (en) * 2019-05-29 2023-08-09 Nxp B.V. Controller area network transceiver
EP3761569B1 (en) * 2019-07-03 2023-03-01 Nxp B.V. Error frame detection in a can bus
JP7267157B2 (ja) * 2019-09-10 2023-05-01 日置電機株式会社 信号生成装置および信号読取システム
CN112193072B (zh) * 2020-09-29 2022-06-21 奇瑞新能源汽车股份有限公司 一种电动汽车can总线错误帧的排查方法
EP4099641A1 (en) * 2021-06-03 2022-12-07 Nxp B.V. Transceiver device
US11588662B1 (en) * 2021-09-15 2023-02-21 Nxp B.V. Controller area network transceiver
US11770322B1 (en) * 2022-04-29 2023-09-26 Allegro Microsystems, Llc Electronic circuit to communicate information as an electrical current on two wires such that the electrical current is stabilized by measuring a voltage on a transistor within the electronic circuit
EP4329247A1 (en) * 2022-08-24 2024-02-28 Nxp B.V. Controller area network transceiver and method for the transceiver

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0575418A (ja) * 1991-09-11 1993-03-26 Omron Corp 過電流検出回路
US6700351B2 (en) * 2000-02-18 2004-03-02 Liebert Corporation Modular uninterruptible power supply battery management
US6640174B2 (en) * 2001-01-31 2003-10-28 Ford Global Technologies, Llc Restraint and fuel system cutoff control module
JP3786856B2 (ja) * 2001-10-12 2006-06-14 株式会社ルネサステクノロジ 出力回路および半導体集積回路
US6480144B1 (en) * 2002-01-30 2002-11-12 Ford Global Technologies, Inc. Wireless communication between countermeasure devices
US7015595B2 (en) * 2002-02-11 2006-03-21 Vestas Wind Systems A/S Variable speed wind turbine having a passive grid side rectifier with scalar power control and dependent pitch control
JP4932328B2 (ja) * 2006-05-29 2012-05-16 ルネサスエレクトロニクス株式会社 送信回路及びその制御方法
DE102009000697B4 (de) * 2009-02-06 2012-12-06 Infineon Technologies Ag Treiberschaltung für eine Zweidrahtleitung und Verfahren zum Erzeugen zweier Ausgangsströme für eine Zweidrahtleitung
US20110004406A1 (en) * 2009-03-31 2011-01-06 Gridpoint, Inc. Systems and methods for location determination of devices using network fingerprints for power management
JP2011164008A (ja) * 2010-02-12 2011-08-25 Denso Corp 電流検出装置
DE102010043484A1 (de) 2010-11-05 2012-05-10 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur seriellen Datenübertragung mit hoher Datenrate
DE102010063797A1 (de) * 2010-12-21 2012-06-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur seriellen Datenübertragung mit zusätzlich eingefügten Daten
US10340864B2 (en) 2012-05-04 2019-07-02 Infineon Technologies Ag Transmitter circuit and method for controlling operation thereof
US9231789B2 (en) * 2012-05-04 2016-01-05 Infineon Technologies Ag Transmitter circuit and method for operating thereof
US9606948B2 (en) * 2012-12-05 2017-03-28 Texas Instruments Incorporated CAN bus edge timing control for dominant-to-recessive transitions
JP5733327B2 (ja) * 2013-02-27 2015-06-10 株式会社デンソー 通信ノード
EP2800316A1 (en) * 2013-05-01 2014-11-05 Renesas Electronics Europe GmbH Can fd
US9223736B2 (en) * 2013-05-03 2015-12-29 Nxp B.V. Devices and methods for an enhanced driver mode for a shared bus
US9330045B2 (en) * 2013-10-02 2016-05-03 Nxp B.V. Controller area network (CAN) device and method for controlling CAN traffic
JP2015144353A (ja) * 2014-01-31 2015-08-06 株式会社デンソー 通信システム
DE102014204050A1 (de) * 2014-03-05 2015-09-10 Robert Bosch Gmbh Teilnehmerstation für ein Bussystem und Verfahren zur Verbesserung der Sendequalität in einem Bussystem
KR101551099B1 (ko) * 2014-06-13 2015-09-08 현대자동차주식회사 모터 시스템의 고장 판정 방법
KR20160020897A (ko) * 2014-08-14 2016-02-24 삼성전자주식회사 자기 공명 영상 장치의 펄스 시퀀스 검증 방법 및 이를 위한 장치

Also Published As

Publication number Publication date
DE102017212682A1 (de) 2018-02-08
US10355876B2 (en) 2019-07-16
JP2018023067A (ja) 2018-02-08
US20180041358A1 (en) 2018-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6623971B2 (ja) 送信回路
EP3541031B1 (en) Apparatuses and methods for switching communication modes of a transceiver circuit
US9606948B2 (en) CAN bus edge timing control for dominant-to-recessive transitions
JP6601341B2 (ja) 送信回路
US9223736B2 (en) Devices and methods for an enhanced driver mode for a shared bus
CN111149326B (zh) 用于总线系统的发送/接收装置和用于减小在不同的位状态之间过渡时的振荡趋势的方法
US20170070366A1 (en) User station for a bus system and method for improving the transmission quality in a bus system
US11546188B2 (en) Transceiver device for a bus system and operating method therefor
JP7109566B2 (ja) バスシステムの送受信装置およびその動作方法
JP7042899B2 (ja) バスシステム用の振動低減ユニットおよび異なるビット状態間の移行時の振動傾向を低減する方法
US10666320B2 (en) Ringing suppression circuit
JP5223421B2 (ja) 通信装置
US20190158144A1 (en) Ringing suppression circuit
WO2017208612A1 (ja) リンギング抑制回路
CN111149327B (zh) 用于总线系统的发送/接收装置和用于减小在不同的位状态之间过渡时的振荡趋势的方法
KR102597144B1 (ko) 버스 시스템용 송수신 장치, 그리고 상이한 비트 상태들 간 전환 시 진동 경향의 감소를 위한 방법
US11444802B2 (en) Field bus system with a switchable slew rate
US10432188B2 (en) Ringing suppression circuit and ringing suppression method
CN111164937B (zh) 用于总线系统的发送/接收装置和用于减小在不同的位状态之间过渡时的振荡趋势的方法
JP5626240B2 (ja) ドライバ回路
JP2023507418A (ja) バスシステムのための送/受信機構および妨害がカップリングされた際にバス差動電圧の振動を低減する方法
JP2022134875A (ja) リンギング抑制回路
JP2005159728A (ja) データ伝送方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181024

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190725

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190806

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191007

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: 20191029

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191111

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6623971

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250