JP6895650B2 - 通信用ハーネス及び中継コネクタ - Google Patents

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Description

本開示は、通信用ハーネス及び中継コネクタに関する。
例えば、車載イーサネット（登録商標）などの通信では、ケーブルのコスト削減の為に、ＭＬＴ（Multi Level Transmission）にて通信を行う方式から、ＰＡＭ（Pulse-Amplitude Modulation）通信へ移行しつつある。さらに、ＰＡＭ通信では、差動伝送が用いられ、ツイストペアケーブルが使用される。さらに、ケーブルのコストを削減するために、差動伝送用信号に電源を重畳する技術が用いられてきている。
従来、車載イーサネット（登録商標）を用いた機器間の通信用ハーネスとしては、例えば特許文献１に記載されたものがある。
特許第５８５７９１１号公報
本開示は、電子機器間の通信でペアケーブルでのＥＭＣ耐性と電源重畳機能の実現を両立させることを可能とする通信用ハーネス及び中継コネクタを提供する。
本開示における通信用ハーネスは、少なくとも２つ以上の電子機器との間で差動伝送により相互にデータ伝送を行うための通信用ハーネスであって、ケーブルと、前記ケーブルに覆われ、差動伝送用の第１の信号が伝送される第１の信号線と、前記ケーブルに覆われ、差動伝送用の第２の信号が伝送される第２の信号線と、前記ケーブルに覆われた第１の接地線と、を備え、前記第１の信号線には電源電圧が重畳される。
本開示における中継コネクタは、第１の電子機器と第２の電気機器の間に配置され、差動伝送用の信号を中継する中継コネクタであって、前記第１の電子機器に接続される第１の通信用ハーネスに含まれる第１の信号線が接続可能な第１の端子と、前記第１の電子機器に接続される第１の通信用ハーネスに含まれる第２の信号線が接続可能な第２の端子と、前記第１の電子機器に接続される第１の通信用ハーネスに含まれる第１の接地線が接続可能な第３の端子と、前記第２の電子機器に接続される第２の通信用ハーネスに含まれる第１の信号線が接続可能な第４の端子と、前記第２の電子機器に接続される第２の通信用ハーネスに含まれる第２の信号線が接続可能な第５の端子と、前記第２の電子機器に接続される第２の通信用ハーネスに含まれる第１の接地線が接続可能な第６の端子と、前記第１の端子と前記第４の端子とを導通させる第１の導電部と、前記第２の端子と前記第５の端子とを導通させる第２の導電部と、を備え、前記第３の端子と前記第６の端子とは電気的に分離されている。
本開示における通信用ハーネスは、第１の接地線を配置することによりＥＭＣ耐性を向上させることができる。更に、第１の信号線には電源電圧が重畳されるので、電源重畳機能が実現される。よって、電子機器間の通信でペアケーブルでのＥＭＣ耐性と電源重畳機能の実現を両立させることができる。さらに、ペアケーブルでの信号配線の際に、第１の接地線を配置することにより、ケーブルの強度を向上することが可能な通信用ハーネスを提供できる。
図１（ａ）は、第１の実施形態に係る電子機器間を接続する通信用ハーネスの電気的な接続関係を示す模式図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ'断面図である。図１（ｃ）は、図１（ａ）の矢印Ｃの矢視図である。図１（ｄ）は、図１（ａ）の矢印Ｄの矢視図である。図１（ｅ）は、図１（ａ）のＤ−Ｄ'側面図である。図１（ｆ）は、図１（ａ）のＥ−Ｅ'の断面図である。 イーサネット（登録商標）によるデータ伝送方式を説明する模式図である。 ＰＡＭ通信における電源重畳の回路図と、カメラとＥＣＵの関係における実施例を示す図である。 ＰＡＭ通信を用いての電源重畳を行った場合の電圧波形の一例を示す図である。 本実施形態に係る通信用ハーネスを用いた車載カメラシステムの概略構成を示す図である。 図６（ａ）は、第２の実施形態に係る電子機器間を接続する通信用ハーネスの電気的な接続関係を示す模式図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ'断面図である。図６（ｃ）は、図６（ａ）のＢ−Ｂ'断面図である。図６（ｄ）は、図６（ａ）の矢印Ｃの矢視図である。図６（ｅ）は、図６（ａ）の矢印Ｄの矢視図である。図６（ｆ）は、図６（ａ）のＥ−Ｅ'の断面図である。 図７（ａ）は、第３の実施形態に係る電子機器間を接続する通信用ハーネスの電気的な接続関係を示す模式図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）のＡ−Ａ'断面図である。図７（ｃ）は、図７（ａ）のＢ−Ｂ'断面図である。図７（ｄ）は図７（ａ）の矢印Ｃの矢視図である。図７（ｅ）は、図７（ａ）の矢印Ｄの矢視図である。図７（ｆ）は、図７（ａ）のＥ−Ｅ'の断面図である。
以下、実施の形態について、図面を参照しながら説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
［実施の形態］
＜課題＞
以下、本実施の形態の課題について説明する。車載機器に使用されるツイストペアケーブルは安価であることが望ましい。より具体的には、ＳＴＰ（Shielded Twisted Pair）よりも、ＵＴＰ（Un-shielded Twisted Pair）が製造コストとしてより安く製造できる。
しかしながら、ＳＴＰに比してＵＴＰではシールド機能が実装されていない為、車載機器を保証する場合のノイズに対する検証精度向上や、ノイズ対策技術を織り込むことが必要となる。
さらに、ＳＴＰケーブルに比して、ＵＴＰケーブルは軽量化できる。特に、車の電動化に伴い、内部の電子機器やＥＣＵ（Engine Control Unit）等を電気的に接続するハーネスは、本数を少なく、且つ、重量を軽量にできる技術が求められる。
そこで、本数削減のために、ハーネスのもつ機能を重畳する技術が求められ、従来別系統で配索する必要があった、電源とデータを重畳する電源重畳の技術が求められるようになってきている。
本実施の形態は、係る事情に鑑みてなされたものであり、電子機器間の通信でペアケーブルでのＥＭＣ耐性と電源重畳機能の実現を両立させる通信用ハーネスを提供する。
＜第１の実施形態＞
以下、図１〜４を用いて、第１の実施形態を説明する。
［１−１．通信用ハーネスの構成］
図１（ａ）は、第１の実施形態に係る電子機器間を接続する通信用ハーネスの電気的な接続関係を示す模式図である。図１（ａ）において、電子機器の一例としての第１の電子機器１０１と、電子機器の他の例としての第２の電子機器１０３とが、ツイストペアケーブル１０６、１０７を介して接続されている。これにより、第１の電子機器１０１と第２の電子機器１０３がツイストペアケーブル１０６、１０７を通じて互いに差動信号を伝送する。
また、通信においては電源重畳を行っており、ツイストペアケーブル１０６、１０７とは別に、第１の接地線（ＧＮＤ線）１０４がケーブルの中に配置された構造となっている。さらに、ツイストペアケーブル１０６とツイストペアケーブル１０７が中継コネクタ１０２を介して電気的に接続されることにより、第１の電子機器１０１と第２の電子機器１０３は、電気的に接続されている。
一方、中継コネクタ１０２においては、第１の電子機器１０１と接続するツイストペアケーブル１０６と、第２の電子機器と接続するツイストペアケーブル１０７とが接続されている。一方、第１の接地線１０４と第１の接地線１０５が中継コネクタ１０２内部にて、電気的に接続されていない構造を持つ。または、接地間が基準インピーダンスより高いインピーダンス（いわゆる高インピーダンス）となる構造である。
図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ'断面図である。図１（ｂ）に示すように、通信用ハーネス１０８は、中空のチューブ状のケーブル１２１と、ツイストペアケーブル１０６と、第１の接地線１０４とを有する。ツイストペアケーブル１０６と第１の接地線１０４は、ケーブル１２１に包まれている。ここで、ツイストペアケーブル１０６は、データを伝送するために、互いに極性が異なる第１の信号線１０６ａと第２の信号線１０６ｂによって構成されている。
第１の信号線１０６ａと第２の信号線１０６ｂは、差動信号であるために、各信号のインピーダンスを同一に設計される。本実施形態の第１の接地線１０４は、接地電位を固定する接地配線として使用し、第１の信号線１０６ａと第１の接地線１０４並びに、第２の信号線１０６ｂと第１の接地線１０４との容量が等しいことが望ましい。そこで本実施形態では、第１の信号線１０６ａと第２の信号線１０６ｂの間に、第１の接地線１０４が配置されており、更に第１の信号線１０６ａと第１の接地線１０４との間の距離と、第２の信号線１０６ｂと第１の接地線１０４との間の距離は略等しい。なお、本実施形態では一例として、第１の信号線１０６ａと第２の信号線１０６ｂとが撚り配線にて構成され、第１の信号線１０６ａと第２の信号線１０６ｂとの略真ん中に、第１の接地線１０４が配置されている。
図１（ｃ）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ'断面図である。図１（ｃ）に示すように、通信用ハーネス１０９は、通信用ハーネス１０８と同様に、中空のチューブ状のケーブル１２２と、ツイストペアケーブル１０７と、第１の接地線１０５とを有する。ツイストペアケーブル１０７と第１の接地線１０５は、ケーブル１２２に包まれている。ここで、ツイストペアケーブル１０７は、データを伝送するために、互いに極性が異なる第１の信号線１０７ａと第２の信号線１０７ｂによって構成されている。
通信用ハーネス１０８の場合と同様に、第１の信号線１０７ａと第２の信号線１０７ｂは、差動信号であるために、各信号のインピーダンスを同一に設計される。本実施形態の第１の接地線１０５は、接地電位を固定する接地配線として使用し、第１の信号線１０７ａと第１の接地線１０５並びに、第２の信号線１０７ｂと第１の接地線１０５との容量が等しいことが望ましい。そこで本実施形態では、第１の信号線１０７ａと第２の信号線１０７ｂの間に、第１の接地線１０５が配置されている。なお、本実施形態では一例として、第１の信号線１０７ａと第２の信号線１０７ｂとが撚り配線にて構成され、第１の信号線１０７ａと第２の信号線１０７ｂとの略真ん中に、第１の接地線１０５が配置されている。
図１（ｄ）は、図１（ａ）の矢印Ｃの矢視図である。図１（ｄ）には、第１の電子機器１０１から見た中継コネクタ１０２の概略図が示されている。中継コネクタ１０２は、筐体１１０と、第１の信号線１０６ａが接続される第１の端子１１１と、第２の信号線１０６ｂが接続される第２の端子１１２と、第１の接地線１０４が接続された第３の端子１１３とを有する。本実施形態に係る第１の端子１１１と第２の端子１１２の間に第３の端子１１３が配置されている。
図１（ｅ）は、図１（ａ）の矢印Ｄの矢視図である。中継コネクタ１０２は、第１の信号線１０７ａが接続される第４の端子１１４と、第２の信号線１０７ｂが接続される第５の端子１１５と、第１の接地線１０４が接続された第６の端子１１６とを有する。本実施形態に係る第４の端子１１４と第５の端子１１５の間に第６の端子１１６が配置されている。
図１（ｆ）は、図１（ａ）のＥ−Ｅ'の断面図である。図１（ｆ）に示すように、中継コネクタ１０２は、第１の端子１１１、第４の端子１１４と導通する第１の導電部１１７と、第２の端子１１２、第５の端子１１５と導通する第２の導電部１１８とを有する。これにより、第１の導電部１１７は、第１の信号線１０６ａと第１の信号線１０７ａと導通し、第２の導電部１１８は、第２の信号線１０６ｂと第２の信号線１０７ｂと導通する。
中継コネクタ１０２において第１の接地線１０４が接続する第３の端子１１３と第１の接地線１０５が接続する第６の端子１１６とは電気的に接続されない構造を有する。これにより、第１の接地線１０４と第１の接地線１０５とは、それぞれの端部が中継コネクタ１０２に勘合するだけで、電気的に接続されない。なお、第３の端子１１３（図１（ｃ）参照）と第１の接地線１０５が接続する第６の端子１１６（図１（ｄ）参照）とが、基準インピーダンスより高いインピーダンス（いわゆる高インピーダンス）となる構成であってもよい。
図２は、イーサネット（登録商標）によるデータ伝送方式を説明する模式図である。図２において、イーサネット（登録商標）によるデータ伝送方式として、ＰＡＭ（Pulse-Amplitude Modulation）通信と、ＭＬＴ（Multi Level Transmission）通信とが示されている。
図２（ａ）は、ＭＬＴ（Multi Level Transmission）通信の電圧波形の一例を示す図である。ＭＬＴ通信では、電圧の変化にて、データを識別する。そのため、本質的に電圧が急峻に変化し、高調波の成分のノイズを発生しやすくなる。
さらに、図２（ｂ）は、ＰＡＭ（Pulse Amplitude Modulation）通信の電圧波形の一例を示す図である。ＰＡＭ通信の場合、電圧の振幅の変化にてデータ伝送を行うため、外部からのノイズ波形の影響を受けやすい傾向がある。そのため、ＰＡＭ通信では、イミュニティ試験がより厳格化される傾向がある。
図３は、ＰＡＭ通信における電源重畳の回路図と、カメラとＥＣＵの関係における実施例を示す図である。図３（ａ）は、ＰＡＭ通信での電源重畳の回路例を示す図である。この回路例には、電源を重畳するための回路ＰＳＥと、重畳された電源を分離する回路ＰＤが含まれている。図３（ａ）において、第１の電子機器の一例として車載カメラを用い、第２の電子機器の例としてＥＣＵを用いて説明する。図３（ａ）には、車載カメラの接地線６００と、ＥＣＵの接地線６０１が示されており、ＰＡＭ通信を用いての電源重畳において、車載カメラの接地線６００と、ＥＣＵの接地線６０１がツイストペアケーブル６０３のみで伝送することが可能である。ただ、伝送途中に回り込まれる不定期のノイズに対しては、接地線が無いためこのノイズを逃がすことができない。
さらに、電源重畳回路の推奨回路として、接地線分離が必要な経路６０４として、車載カメラの接地線６００と、ＥＣＵの接地線６０１とが分離されることとなっている。この接地線分離が意味することは、ＥＣＵの接地線６０１と車載カメラの接地線６００とのインピーダンスを高くすることである。
図３（ｂ）において、車載カメラとＥＣＵの関係においての搭載機の一例を示す。車載カメラ６１１と、ＥＣＵ６１３とは相互通信を行っている。車載カメラ６１１から見た場合、車載カメラ６１１のデータ送信方向６１２に、ツイストペアケーブル６１４を介して、データがＥＣＵ６１３へ伝送される。
また、ＥＣＵ６１３から、車載カメラ６１１に対しても、データ受信方向にて、データを送信方向と同タイミングで送信することができる。つまり、データ送信方向６１２と、データ受信方向６１５は、全二重通信にてデータを送信しており、ツイストペアケーブル６１４は複雑に信号が変化する。また、図３（ａ）に記載の回路図例に基づいて、電源重畳を行うと、車載カメラの接地線６２０と、ＥＣＵの接地線６２１とは互いに分離する必要がある。したがって、ＰＡＭ通信を使っての電源重畳を行う場合、車載カメラの接地線６２０と、ＥＣＵの接地線６２１は別の系統から接地線電位を供給することが必要となる。
図１に戻って説明を行うと、ＰＡＭ通信を使っての電源重畳を行う場合、第１の接地線１０４と、第１の接地線１０５との電位を分離できる構造が必要である。そこで、本実施形態では、ＰＡＭ通信を使っての電源重畳を行う場合、ツイストペアケーブル１０６とは別に第１の接地線１０４または第１の接地線１０５を通信用ハーネス１０９，１０９のケーブル１２１、１２２内に設けている。このため、電源重畳機能を実現することができる。さらに、差動伝送を行うツイストペアケーブル１０６にノイズが印加されても、第１の接地線１０４または第１の接地線１０５が、ケーブル１２１、１２２内に配置されているため、ノイズを逃がすことができる。
図４は、ＰＡＭ通信を用いての電源重畳を行った場合の電圧波形の一例を示す図である。ツイストペアケーブルにて、データ伝送を行う場合は、データの正極性、負極性の電位は、安定に伝送ができる差動信号で伝送されている。
しかしながら、電源重畳を行う場合、この電位差に重畳する電圧を付加する。つまり、電源重畳時の正極性の波形７０１が、電源重畳時の電圧７１２の分、電圧が嵩上げされる。つまり、電源重畳時に送信するデータは、電源重畳の差動信号７０３の波形は変わらず、電位が異なるようになる。
ここで、電源重畳の差動信号７０３がデータを送る場合の信号となり、電源重畳時の正極性の波形７０１の第１の信号と、電源重畳時の負極性の波形７０２の第２の信号は、電源重畳時においても、差動インピーダンスを維持する必要がある。
図１に戻って説明を行うと、第１の信号線１０６ａと第２の信号線１０６ｂが例えば同じ材質で且つ同じ長さのケーブルを用いている場合、インピーダンスのずれが生じるのは、高周波の場合容量成分が顕著である。
特に、第１の信号線１０６ａと第２の信号線１０６ｂが撚り線としての構造をしている場合に、本実施形態の通信用ハーネス１０８は、第１の信号線１０６ａと第２の信号線１０６ｂの間に第１の接地線１０４を配置する。これにより、第１の接地線１０４を中心として、第１の信号線１０６ａと第２の信号線１０６ｂが撚った状態になっている。これにより、第１の信号線１０６ａと第２の信号線１０６ｂの各インピーダンスを一定に保つことが可能となる。これにより、インピーダンスずれによって放出されるノイズを抑制することができる。
このように、本実施形態では、ＰＡＭ通信におけるノイズ耐性と電源重畳という機能の実現の両立を効率的に行うことができる。
［１−２．効果等］
以上のように、本実施形態に係る通信用ハーネス１０８は、少なくとも２つ以上の電子機器との間で差動伝送により相互にデータ伝送を行うための通信用ハーネスであって、ケーブル１２１に覆われ、差動伝送用の第１の信号が伝送される第１の信号線１０６ａと、ケーブル１２１に覆われ、差動伝送用の第２の信号が伝送される第２の信号線１０６ｂと、ケーブル１２１に覆われた第１の接地線１０４と、を備え、第１の信号線１０６ａには電源電圧が重畳される。
この構成により、第１の接地線を配置することによりＥＭＣ耐性を向上させることができる。更に、第１の信号線には電源電圧が重畳されるので、電源重畳機能が実現される。よって、電子機器間の通信でペアケーブルでのＥＭＣ耐性と電源重畳機能の実現を両立させることができる。さらに、ペアケーブル（ここでは一例としてツイステッドペアケーブル）での信号配線の際に、第１の接地線を配置することにより、ケーブルの強度を向上することが可能な通信用ハーネスを提供できる。
本実施形態では一例として第１の接地線は、第１の信号線と、第２の信号線の間に配置されており、第１の信号線１０６ａと第１の接地線１０４との間の距離と、第２の信号線１０６ｂと第１の接地線１０４との間の距離は略等しい。この構成により、第１の信号線１０６ａと第１の接地線１０４との間の容量と第２の信号線１０６ｂと第１の接地線１０４との間の容量が略等しくなるので、第１の信号線１０６ａと第２の信号線１０６ｂの各インピーダンスを一定に保つことが可能となる。これにより、インピーダンスずれによって放出されるノイズを抑制することができる。
更に本実施形態では一例として、第１の接地線を中心として、第１の信号線と第２の信号線が撚った状態になっている。この構成により、更に第１の信号線１０６ａと第２の信号線１０６ｂの各インピーダンスを一定に保つことが可能となる。これにより、インピーダンスずれによって放出されるノイズを抑制することができる。
更に本実施形態では一例として、電子機器の間に、中継コネクタ１０２が配置され、第１の信号線１０６ａは、中継コネクタ１０２を介して別の通信用ハーネス１０９の第１の信号線１０７ａに電気的に接続されている。第２の信号線１０６ｂは、中継コネクタ１０２を介して別の通信用ハーネス１０９の第２の信号線１０７ｂに電気的に接続されている。第１の接地線１０４は、中継コネクタ１０２を介して別の通信用ハーネス１０９の第１の接地線１０５とは電気的に分離されている。
この構成により、第１の接地線１０４と、第１の接地線１０５との電位を分離することができ、ＰＡＭ通信を使っての電源重畳を行うことができる。
本実施形態に係る中継コネクタ１０２は、第１の電子機器１０１と第２の電気機器１０３の間に配置され、差動伝送用の信号を中継する中継コネクタである。中継コネクタ１０２は、第１の電子機器１０１に接続される通信用ハーネス１０８に含まれる第１の信号線１０６ａが接続可能な第１の端子１１１と、第１の電子機器１０１に接続される通信用ハーネス１０８に含まれる第２の信号線１０６ｂが接続可能な第２の端子１１２と、第１の電子機器１０１に接続される第１の通信用ハーネスに含まれる第１の接地線１０４が接続可能な第３の端子１１３と、を備える。
更に中継コネクタ１０２は、第２の電子機器１０３に接続される通信用ハーネス１０９に含まれる第１の信号線１０７ａが接続可能な第４の端子１１４と、第２の電子機器１０３に接続される通信用ハーネス１０９に含まれる第２の信号線１０７ｂが接続可能な第５の端子１１５と、第２の電子機器１０３に接続される通信用ハーネス１０９に含まれる第１の接地線１０５が接続可能な第６の端子１１６と、を備える。
更に中継コネクタ１０２は、第１の端子１１１と第４の端子１１４とを導通させる第１の導電部１１７と、第２の端子１１２と第５の端子１１５とを導通させる第２の導電部１１８と、を備える。第３の端子１１３と第６の端子１１６とは電気的に分離されている。ここで電気的に分離されているとは、物理的に接続がない場合、基準インピーダンスより高いインピーダンス（いわゆる高インピーダンス）の場合が該当する。
この構成により、通信用ハーネス同士の接地線が電気的に分離しているので、一方の通信用ハーネスにおける伝送の途中に接地線に重畳する不定期のノイズが、他方の通信用ハーネスの接地線に伝送されることを防ぐことができる。
＜適用例＞
続いて、本実施形態に係る通信用ハーネスの適用例について図５を用いて説明する。図５は、本実施形態に係る通信用ハーネスを用いた車載カメラシステムの概略構成を示す図である。図５に示すように、車載カメラシステム８００は、第１のカメラ８０１と、第２のカメラ８０２と、第３のカメラ８０３と、第４のカメラ８０４と、ＥＣＵ８１０とを備える。ＥＣＵ８１０はスイッチ８２０を有する。
第１のカメラ８０１は、第１の通信用ハーネス８３１を介して、スイッチ８２０に電気的に接続されている。
第２のカメラ８０２は、第２の通信用ハーネス８３２を介して、スイッチ８２０に電気的に接続されている。
第３のカメラ８０３は、第３の通信用ハーネス８３３を介して、スイッチ８２０に電気的に接続されている。
第４のカメラ８０４は、第４の通信用ハーネス８３４を介して、スイッチ８２０に電気的に接続されている。
ここで、第１の通信用ハーネス８３１〜第４の通信用ハーネス８３４の接地線８３１ａ〜８３４ａは、ＥＣＵ８１１の第１の接地線８２１に接続されている。第５の通信用ハーネス８３５の接地線８３５ａは、ＥＣＵ８１１の第２の接地線８２２に接続されている。このＥＣＵ８１１の第１の接地線８２１と第２の接地線８２２とは切断されている。なお、第１の接地線８２１と第２の接地線８２２とは、切断されていなくてもよく、基準インピーダンスより高いインピーダンス（いわゆる高インピーダンス）であってもよい。
このように、第１の通信用ハーネス８３１〜第４の通信用ハーネス８３４の接地線８３１ａ〜８３４ａは、第５の通信用ハーネス８３５の接地線８３５ａとは電気的に分離されている。
この構成により、第１の通信用ハーネス８３１〜第４の通信用ハーネス８３４の接地線８３１ａ〜８３４ａと、第５の通信用ハーネス８３５の接地線８３５ａの電位を分離することができ、ＰＡＭ通信を使っての電源重畳を行うことができる。
＜第２の実施形態＞
［２−１．通信用ハーネスの構成］
続いて、第２の実施形態に係る通信用ハーネスについて説明する。図６（ａ）は、第２の実施形態に係る電子機器間を接続する通信用ハーネスの電気的な接続関係を示す模式図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ'断面図である。図６（ｃ）は、図６（ａ）のＢ−Ｂ'断面図である。図６において、図１に示す構成に相当するものには同一の参照符号を付け、それぞれの説明を省略する。
図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、第２の実施形態に係る通信用ハーネス２０８は、図１の第１の実施形態に係る通信用ハーネス１０８に比べて、更に第２の接地線２０６を備えている点が異なっている。同様に、第２の実施形態に係る通信用ハーネス２０９は、図１の第１の実施形態に係る通信用ハーネス１０９に比べて、更に第４の接地線２０７を備えている点が異なっている。この構成により、実質的に接地の本数が増えるため、ノイズに対してより頑健とすることができる。
図６（ｂ）に示すように、第２の接地線２０６は、ケーブル１２１に覆われている。第２の実施形態では一例として第１の接地線１０４と第２の接地線２０６とが対向配置され、第１の信号線１０６ａと第２の信号線１０６ｂとが第１の接地線１０４と第２の接地線２０６とを挟んで対向に配置されている。
また第１の信号線１０６ａと第１の接地線１０４との距離と、第２の信号線１０６ｂと第２の接地線２０６との間の距離は略等しい。この構成により、第１の信号線１０６ａと第１の接地線１０４との間の容量、第２の信号線１０６ｂと第２の接地線２０６との間の容量を一定に保つことができ、差動インピーダンスを一定にして、放射されるノイズを抑制することができる。
更に第２の実施形態では一例として第１の接地線１０４と、第２の接地線２０６と、第１の信号線１０６ａと、第２の信号線１０６ｂとが互いに撚った状態となっている。この構成により、第１の信号線１０６ａと第１の接地線１０４との間の容量、第２の信号線１０６ｂと第２の接地線２０６との間の容量を更に一定に保つことができ、差動インピーダンスを更に一定にして、放射されるノイズを抑制することができる。
図６（ｄ）は図６（ａ）の矢印Ｃの矢視図である。図６（ｄ）には、第１の電子機器１０１から見た中継コネクタ１０２ｂの概略図が示されている。中継コネクタ１０２ｂは、第１の実施形態に係る中継コネクタ１０２と比べて、更に第２の接地線２０６が接続される第７の端子２０１を有する。第３の端子１１３と第７の端子２０１の間に、第１の端子１１１、第２の端子１１２が配置されている。
図６（ｅ）は、図６（ａ）の矢印Ｄの矢視図である。図６（ｅ）には、第２の電子機器１０３から見た中継コネクタ１０２ｂの概略図が示されている。中継コネクタ１０２ｂは、第１の実施形態に係る中継コネクタ１０２と比べて、更に第４の接地線２０７が接続される第８の端子２０２を有する。第６の端子１１６と第８の端子２０２の間に、第４の端子１１４、第５の端子１１５が配置されている。
図６（ｆ）は、図６（ａ）のＥ−Ｅ'の断面図である。図６（ｆ）に示すように、中継コネクタ１０２は、第１の端子１１１、第４の端子１１４と導通する第１の導電部１１７と、第２の端子１１２、第５の端子１１５と導通する第２の導電部１１８とを有する。これにより、第１の導電部１１７は、第１の信号線１０６ａと第１の信号線１０７ａと導通し、第２の導電部１１８は、第２の信号線１０６ｂと第２の信号線１０７ｂと導通する。
このように、中継コネクタ１０２ｂにおいては、第１の電子機器１０１と接続するツイストペアケーブル１０６と、第２の電子機器１０３と接続するツイストペアケーブル１０７とが接続されている。一方、第１の接地線１０４と第１の接地線１０５が中継コネクタ１０２ｂ内部にて、電気的に接続されておらず、第２の接地線２０６と第４の接地線２０７が中継コネクタ１０２ｂ内部にて、電気的に接続されていない構造を持つ。または、接地間が基準インピーダンスより高いインピーダンス（いわゆる高インピーダンス）となる構造である。
［３−２．効果等］
以上、第２の実施形態に係る通信用ハーネス２０８は、ケーブル１２１に覆われた第２の接地線２０６を更に備える。この構成により、実質的に接地の本数が増えるため、ノイズに対してより頑健とすることができる。
更に、第１の信号線１０６ａと第１の接地線１０４との距離と、第２の信号線１０６ｂと第２の接地線２０６との間の距離は略等しい。この構成により、第１の信号線１０６ａと第１の接地線１０４との間の容量、第２の信号線１０６ｂと第２の接地線２０６との間の容量を一定に保つことができ、差動インピーダンスを一定にして、放射されるノイズを抑制することができる。
＜第３の実施形態＞
［３−１．通信用ハーネスの構成］
続いて、第３の実施形態に係る通信用ハーネスについて説明する。図７（ａ）は、第３の実施形態に係る電子機器間を接続する通信用ハーネスの電気的な接続関係を示す模式図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）のＡ−Ａ'断面図である。図７（ｃ）は、図７（ａ）のＢ−Ｂ'断面図である。図７（ａ）〜（ｃ）において、図１に示す構成に相当するものには同一の参照符号を付け、それぞれの説明を省略する。図７において、図１に示す構成に相当するものには同一の参照符号を付け、それぞれの説明を省略する。
図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、第３の実施形態に係る通信用ハーネス３０８は、図１の第１の実施形態に係る通信用ハーネス１０８に比べて、更に第２の接地線３０６を備えている点が異なっている。同様に、第３の実施形態に係る通信用ハーネス３０８は、図１の第１の実施形態に係る通信用ハーネス１０９に比べて、更に第２の接地線３０７を備えている点が異なっている。この構成により、実質的に接地の本数が増えるため、ノイズに対してより頑健とすることができる。
第１の実施形態と同様に、本実施形態では一例として第１の接地線１０４を中心として、第１の信号線１０６ａと第２の信号線１０６ｂが撚った状態になっている。これにより、第１の信号線１０６ａと第２の信号線１０６ｂの各インピーダンスを一定に保つことが可能となる。これにより、インピーダンスずれによって放出されるノイズを抑制することができる。
第２の接地線３０６は、第１の信号線１０６ａと第２の信号線１０６ｂを囲むように配置されている。この構成により、通信用ハーネス３０８の外側から流入するノイズに対してより頑健とすることができる。
図７（ｄ）は図７（ａ）の矢印Ｃの矢視図である。図７（ｄ）には、第１の電子機器１０１から見た中継コネクタ１０２ｃの概略図が示されている。中継コネクタ１０２ｃは、第１の実施形態に係る中継コネクタ１０２と比べて、更に第２の接地線３０６が接続される第７の端子３０１を有する。第７の端子３０１は、第３の端子１１３、第１の端子１１１、第２の端子１１２を囲むように配置されている。
図７（ｅ）は、図７（ａ）の矢印Ｄの矢視図である。図７（ｅ）には、第２の電子機器１０３から見た中継コネクタ１０２ｃの概略図が示されている。中継コネクタ１０２ｃは、第１の実施形態に係る中継コネクタ１０２と比べて、更に第４の接地線３０７が接続される第８の端子３０２を有する。第８の端子３０２は、第６の端子１１６、第４の端子１１４、第５の端子１１５を囲むように配置されている。
図７（ｆ）は、図７（ａ）のＥ−Ｅ'の断面図である。図７（ｆ）に示すように、中継コネクタ１０２は、第１の端子１１１、第４の端子１１４と導通する第１の導電部１１７と、第２の端子１１２、第５の端子１１５と導通する第２の導電部１１８とを有する。これにより、第１の導電部１１７は、第１の信号線１０６ａと第１の信号線１０７ａと導通し、第２の導電部１１８は、第２の信号線１０６ｂと第２の信号線１０７ｂと導通する。
［３−２．効果等］
以上、第３の実施形態に係る通信用ハーネス３０８は、ケーブル１２１に覆われた第３の接地線３０６を更に備える。この構成により、実質的に接地の本数が増えるため、ノイズに対してより頑健とすることができる。
更に第２の接地線３０６は、第１の信号線１０６ａと第２の信号線１０６ｎを囲むように配置されている。この構成により、通信用ハーネス３０８の外側から流入するノイズに対してより頑健とすることができる。
［他の実施の形態］
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。上記の各実施形態では、中継コネクタ１０２、１０２ｂ、１０２ｃが単独の部品として存在する前提で説明したが、第３の電子機器に中継コネクタ１０２、１０２ｂ、１０２ｃが配置された構造であってもよい。その場合、中継コネクタ１０２、１０２ｂ、１０２ｃは、第３の電子機器に配置され、通信用ハーネス２０８に含まれる第１の接地線１０４と通信用ハーネス２０８に含まれる第２の接地線２０６とが、当該第３の電子機器の接地に接続されていてもよい。
本開示の通信用ハーネスは、ＥＭＣ試験に対しての耐性を持ち、差動信号に電源重畳の効率的に機能実現ができ、車載用途等に好適である。
１０１ 第１の電子機器
１０２、１０２ｂ、１０２ｃ 中継コネクタ
１０３ 第２の電気機器
１０４ 第１の接地線
１０５ 第１の接地線
１０６ ツイストペアケーブル
１０６ａ 第１の信号線
１０６ｂ 第２の信号線
１０７ ツイストペアケーブル
１０７ａ 第１の信号線
１０７ｂ 第２の信号線
１０８、１０９ 通信用ハーネス
１１０ 筐体
１１１ 第１の端子
１１２ 第２の端子
１１３ 第３の端子
１１４ 第４の端子
１１５ 第５の端子
１１６ 第６の端子
１１７ 第１の導電部
１１８ 第２の導電部
１２１ ケーブル
１２２ ケーブル
２０１ 第４の端子
２０２ 第４の端子
２０６ 第２の接地線
２０７ 第４の接地線
２０８、２０９ 通信用ハーネス
３０６、３０７ 第２の接地線
３０８ 通信用ハーネス
６００、６０１ 接地線
６０３ ツイストペアケーブル
６０４ 経路
６１１ 車載カメラ
６１２ データ送信方向
６１３ ＥＣＵ
６１４ ツイストペアケーブル
６１５ データ受信方向
６２０、６２１ 接地線
７０１、７０２ 波形
７０３ 差動信号
７１２ 電圧
８００ 車載カメラシステム
８０１ 第１のカメラ
８０２ 第２のカメラ
８０３ 第３のカメラ
８０４ 第４のカメラ
８１０、８１１ ＥＣＵ
８２０ スイッチ
８２１ 第１の接地線
８２２ 第２の接地線
８３１ 第１の通信用ハーネス
８３１ａ 接地線
８３２ 第２の通信用ハーネス
８３３ 第３の通信用ハーネス
８３４ 第４の通信用ハーネス
８３５ 第５の通信用ハーネス
８３５ａ 接地線

Claims (6)

  1. 少なくとも２つ以上の電子機器との間で差動伝送により相互にデータ伝送を行うための通信用ハーネスであって、
    ケーブルと、
    前記ケーブルに覆われ、差動伝送用の第１の信号が伝送される第１の信号線と、
    前記ケーブルに覆われ、差動伝送用の第２の信号が伝送される第２の信号線と、
    前記ケーブルに覆われた第１の接地線と、
    を備え、
    前記第１の信号線には電源電圧が重畳され、
    前記電子機器の間に、中継コネクタが配置され、
    前記第１の信号線は、前記中継コネクタを介して別の通信用ハーネスの第１の信号線に電気的に接続されており、
    前記第２の信号線は、前記中継コネクタを介して前記別の通信用ハーネスの第２の信号線に電気的に接続されており、
    前記第１の接地線は、前記中継コネクタを介して別の通信用ハーネスの接地線とは電気的に分離されている
    通信用ハーネス。
  2. 前記第１の接地線は、前記第１の信号線と、前記第２の信号線の間に配置されており、
    前記第１の信号線と前記第１の接地線との間の距離と、前記第２の信号線と前記第１の接地線との間の距離は略等しい
    請求項１に記載の通信用ハーネス。
  3. 前記第１の接地線を中心として、前記第１の信号線と前記第２の信号線が撚った状態になっている
    請求項２に記載の通信用ハーネス。
  4. 前記第１の信号線と前記第１の接地線との距離と、前記第２の信号線と第２の接地線との間の距離は略等しい
    請求項１に記載の通信用ハーネス。
  5. 第１の電子機器と第２の電子機器の間に配置され、差動伝送用の信号を中継する中継コネクタであって、
    前記第１の電子機器に接続される第１の通信用ハーネスに含まれる第１の信号線が接続可能な第１の端子と、
    前記第１の電子機器に接続される第１の通信用ハーネスに含まれる第２の信号線が接続可能な第２の端子と、
    前記第１の電子機器に接続される第１の通信用ハーネスに含まれる第１の接地線が接続可能な第３の端子と、
    前記第２の電子機器に接続される第２の通信用ハーネスに含まれる第１の信号線が接続可能な第４の端子と、
    前記第２の電子機器に接続される第２の通信用ハーネスに含まれる第２の信号線が接続可能な第５の端子と、
    前記第２の電子機器に接続される第２の通信用ハーネスに含まれる第１の接地線が接続可能な第６の端子と、
    前記第１の端子と前記第４の端子とを導通させる第１の導電部と、
    前記第２の端子と前記第５の端子とを導通させる第２の導電部と、
    を備え、
    前記第３の端子と前記第６の端子とは電気的に分離されている
    中継コネクタ。
  6. 当該中継コネクタは、第３の電子機器に配置され、
    前記第１の通信用ハーネスに含まれる前記第１の接地線と前記第１の通信用ハーネスに含まれる第２の接地線とが、前記第３の電子機器の接地に接続されている
    請求項５に記載の中継コネクタ。

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