JP7258660B2

JP7258660B2 - 信号生成装置および信号読取システム

Info

Publication number: JP7258660B2
Application number: JP2019100283A
Authority: JP
Inventors: 智春坂井
Original assignee: Hioki EE Corp
Current assignee: Hioki EE Corp
Priority date: 2019-05-29
Filing date: 2019-05-29
Publication date: 2023-04-17
Anticipated expiration: 2039-05-29
Also published as: JP2020195081A

Description

本発明は、通信路を介して伝送されるロジック信号に基づいてロジック信号に対応する符号を特定可能な符号特定用信号を生成する信号生成装置、およびこの信号生成装置を備えた信号読取システムに関するものである。

この種の信号生成装置として、下記の特許文献１において開示された通信システム（ＣＡＮなどの通信路（バス通信路）を利用する通信システム）を構成する通信装置（ノード）に含まれるトランシーバ（具体的には、トランシーバの構成要素である受信バッファ）が知られている。このトランシーバでは、受信バッファが、通信路上のデータ（通信路に伝送されているロジック信号）を取り込む。具体的には、受信バッファは、コンパレータで構成されて、通信路の信号レベルを検出して予め規定された閾値（一定の閾値）と比較しつつ、検出した信号レベルがこの閾値よりも大きければハイレベルとなり、閾値よりも小さければロウレベルとなる受信データ（二値化信号である符号特定用信号）を出力することで、通信路上のデータを取り込む。また、トランシーバでは、符号化復号化部が、受信バッファから出力された受信データを入力すると共に復号化して、通信装置内の信号処理部に出力する。

特開２０１３－３０９３２号公報（第４－６頁、第１－３図）

ところで、本願出願人は、既設の通信路を介して既設の通信装置間で送受信されているデータ（ロジック信号）を、この通信路に結合容量を介して簡易に接続されて収集する（取り込む）収集装置を開発している。この収集装置においても、上記した通信装置に設けられている受信バッファのように通信路の信号レベルを検出して受信データ（二値化信号）として出力する装置が必要なため、上記した通信装置と同様にして、検出した通信路の信号レベルを１つの閾値（一定の閾値）に基づいて受信データ（二値化信号）に変換する構成を採用することも考えられる。

しかしながら、通信路に結合容量を介して接続される構成においては、通信路を構成する線材の種類（線材は一般的に被覆電線であるため、線材の種類によって異なる被覆材料の種類や厚み）によって結合容量が大きく変わり、また結合容量が大きく変わることに起因して、通信路の信号レベルを検出して得られる電圧信号のレベルも大きく変わることがある。したがって、この電圧信号を１つの閾値に基づいて受信データ（二値化信号）に変換する構成を採用したときには、この電圧信号のレベルに対して閾値が低すぎたり、高すぎたりする場合が起こり得るため、この電圧信号を正確に二値化することができずに、符号特定用信号を正確に生成することが困難になるという課題が生じる。

例えば、図１５に示すように、ロジック信号を検出して得られる電圧信号（区別のため、ロジック検出信号ともいう）のレベルが結合容量の大きさに応じて、同図中の（ａ）に示す最小の状態（結合容量が小さいときの状態）と、同図中の（ｂ）に示す最大の状態（結合容量が大きいときの状態）との間で変化する場合に、ロジック信号と共に通信路に伝導しているノイズ成分を検出して得られる電圧信号（区別のため、ノイズ検出信号ともいう）のレベルもロジック検出信号のレベルと同様に変化する。

したがって、ロジック検出信号を１つの閾値Ｖｔｈで二値化する場合において、ロジック検出信号のレベルが最小の状態（図１５中の（ａ）の状態）において、ノイズ検出信号のレベルよりも高く、かつロジック検出信号のレベルよりも低くなるように閾値Ｖｔｈを規定したとき（このときの閾値Ｖｔｈのレベルを実線で示している）には、ロジック検出信号のレベルが最大の状態（同図中の（ｂ）の状態）において、ノイズ検出信号のレベルが閾値Ｖｔｈよりも高くなって、ノイズ検出信号も二値化されるため、ロジック検出信号だけを二値化できない状態（閾値Ｖｔｈが低すぎる状態）となる。

一方、ロジック検出信号のレベルが最大の状態（同図中の（ｂ）の状態）において、ノイズ検出信号のレベルよりも高くなり、かつロジック検出信号のレベルよりも低くなるように閾値Ｖｔｈを規定したとき（このときの閾値Ｖｔｈのレベルを破線で示している）には、ロジック検出信号のレベルが最小の状態（同図中の（ａ）の状態）において、ロジック検出信号のレベルが閾値Ｖｔｈがよりも低くなって、ロジック検出信号を二値化できない状態（閾値Ｖｔｈが高すぎる状態）となる。

本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、通信路を介して伝送されるロジック信号に基づいてロジック信号に対応する符号を特定可能な符号特定用信号（二値化信号）を正確に生成し得る信号生成装置を提供することを主目的とする。また、この信号生成装置を備えた信号読取システムを提供することを他の主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の信号生成装置は、被覆導線で構成される通信路を介して伝送されるロジック信号に基づき、当該ロジック信号に対応する符号を特定可能な符号特定用信号を生成する信号生成装置であって、前記被覆導線における被覆部に接触させられる電極に接続されて、当該電極と容量結合する当該被覆導線に伝送されている電圧に応じて電圧が変化する電圧信号を発生させる電圧検出部と、前記電圧信号を、低電圧期間の電圧が予め規定された基準定電圧に固定されたパルス信号に整形してシングルエンド信号として出力する波形整形部と、前記シングルエンド信号を二値化して前記符号特定用信号として出力する信号生成部とを備え、前記信号生成部は、前記シングルエンド信号を閾値電圧で二値化して前記符号特定用信号として出力するコンパレータと、前記閾値電圧、当該閾値電圧よりも高い第１比較電圧、および当該第１比較電圧よりも高い第２比較電圧をそれぞれ前記基準定電圧を基準として生成する生成処理と、前記シングルエンド信号の高電圧期間の電圧を被比較電圧として当該第１比較電圧および当該第２比較電圧と比較する比較処理とを実行しつつ、当該被比較電圧が当該第２比較電圧を上回るときには、当該閾値電圧、当該第１比較電圧および当該第２比較電圧をそれぞれ一段階上昇させる上昇処理を、当該被比較電圧が当該第２比較電圧以下で、かつ当該第１比較電圧以上となるまで実行し、当該被比較電圧が当該第１比較電圧を下回るときには、当該閾値電圧、当該第１比較電圧および当該第２比較電圧をそれぞれ一段階低下させる低下処理を、当該被比較電圧が当該第２比較電圧以下で、かつ当該第１比較電圧以上となるまで実行する電圧生成回路とを備えている。

また、請求項２記載の信号生成装置は、被覆導線で構成される通信路を介して伝送されるロジック信号に基づき、当該ロジック信号に対応する符号を特定可能な符号特定用信号を生成する信号生成装置であって、前記被覆導線における被覆部に接触させられる電極に接続されて、当該電極と容量結合する当該被覆導線に伝送されている電圧に応じて電圧が変化する電圧信号を発生させる電圧検出部と、前記電圧信号を、高電圧期間の電圧が予め規定された基準定電圧に固定されたパルス信号に整形してシングルエンド信号として出力する波形整形部と、前記シングルエンド信号を二値化して前記符号特定用信号として出力する信号生成部とを備え、前記信号生成部は、前記シングルエンド信号を閾値電圧で二値化して前記符号特定用信号として出力するコンパレータと、前記閾値電圧、当該閾値電圧よりも低い第１比較電圧、および当該第１比較電圧よりも低い第２比較電圧をそれぞれ前記基準定電圧を基準として生成する生成処理と、前記シングルエンド信号の低電圧期間の電圧を被比較電圧として当該第１比較電圧および当該第２比較電圧と比較する比較処理とを実行しつつ、当該被比較電圧が当該第２比較電圧を下回るときには、当該閾値電圧、当該第１比較電圧および当該第２比較電圧をそれぞれ一段階低下させる低下処理を、当該被比較電圧が当該第２比較電圧以上で、かつ当該第１比較電圧以下となるまで実行し、当該被比較電圧が当該第１比較電圧を上回るときには、当該閾値電圧、当該第１比較電圧および当該第２比較電圧をそれぞれ一段階上昇させる上昇処理を、当該被比較電圧が当該第２比較電圧以上で、かつ当該第１比較電圧以下となるまで実行する電圧生成回路とを備えている。

また、請求項３記載の信号生成装置は、請求項１または２記載の信号生成装置において、前記電圧検出部は、前記被覆導線としての一対の被覆導線のうちの一方の被覆導線における被覆部に接触させられる前記電極としての一方の電極に接続されて、当該一方の被覆導線に伝送されている電圧に応じて電圧が変化する第１信号を発生させる第１インピーダンス素子と、前記一対の被覆導線のうちの他方の被覆導線における被覆部に接触させられる前記電極としての他方の電極に接続されて、当該他方の被覆導線に伝送されている電圧に応じて電圧が変化する第２信号を発生させる第２インピーダンス素子と、前記第１信号および前記第２信号を入力すると共に当該第１信号および当該第２信号の差分電圧に応じて電圧が変化する差分信号を前記電圧信号として出力する差動増幅部とを備えている。

また、請求項４記載の信号読取システムは、請求項１から３のいずれかに記載の信号生成装置と、前記信号生成装置によって生成された前記符号特定用信号に基づいて前記ロジック信号に対応する前記符号を特定する符号化装置とを備えている。

請求項１記載の信号生成装置および請求項４記載の信号読取システムによれば、シングルエンド信号の高電圧期間の電圧（被比較電圧）の変化（シングルエンド信号の振幅の変化）に応じて、シングルエンド信号に重畳するノイズ成分の電圧が変化したとしても、電圧生成回路がこの被比較電圧の変化に応じて閾値電圧を変化させるため、コンパレータが、ノイズ成分の影響を回避しつつ（ノイズ成分の電圧が閾値電圧を超えない状態で）、シングルエンド信号を正確に二値化して符号特定用信号を出力（生成）することができる。

請求項２記載の信号生成装置および請求項４記載の信号読取システムによれば、シングルエンド信号の低電圧期間の電圧（被比較電圧）の変化（シングルエンド信号の振幅の変化）に応じて、シングルエンド信号に重畳するノイズ成分の電圧が変化したとしても、電圧生成回路がこの被比較電圧の変化に応じて閾値電圧を変化させるため、コンパレータが、ノイズ成分の影響を回避しつつ（ノイズ成分の電圧が閾値電圧を超えない状態で）、シングルエンド信号を正確に二値化して符号特定用信号を出力（生成）することができる。

請求項３記載の信号生成装置および請求項４記載の信号読取システムによれば、一対の被覆導線で構成される通信路を介して伝送される２線差動電圧方式のロジック信号に基づき、このロジック信号に対応する符号を特定可能な符号特定用信号を正確に生成することができる。

信号読取システム１の構成を示す構成図である。信号生成装置２の構成を示す構成図である。図２の波形整形回路４２および信号生成部１４の各構成を示す回路図である。図３の波形整形回路４２および信号生成部１４を備えた信号生成装置２の動作を説明するための波形図である。他の波形整形回路４２の回路図である。図３，５の波形整形回路４２に対応させた信号生成部１４の動作を説明するためのフローチャートである。信号生成部１４の図６での動作を説明するための波形図である。信号生成部１４の図６での動作を説明するための他の波形図である。他の波形整形回路４２の回路図である。他の波形整形回路４２の回路図である。図９，１０の波形整形回路４２を備えた信号生成装置２の動作を説明するための波形図である。図９，１０の波形整形回路４２に対応させた信号生成部１４の動作を説明するためのフローチャートである。信号生成部１４の図１２での動作を説明するための波形図である。信号生成部１４の図１２での動作を説明するための他の波形図である。本願出願人が開発した信号生成装置の動作を説明するための波形図である。

以下、信号生成装置および信号読取システムの実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

この信号生成装置は、一対の被覆導線で構成される通信路を介して伝送される２線差動電圧方式のロジック信号、または１本の被覆導線で構成される通信路を介して伝送される単線電圧駆動方式（単線方式）のロジック信号に基づき、このロジック信号に対応する符号を特定可能な符号特定用信号を生成する。

また、この信号読取システムは、２線差動電圧方式のロジック信号に基づき符号特定用信号を生成する信号生成装置を備えた構成では、この信号生成装置によって生成された符号特定用信号に基づいて上記のロジック信号に対応する符号を特定すると共に、特定した符号で構成される符号列を特定するシステムであって、「ＣＡＮプロトコル」、「ＣＡＮＦＤ」、「ＦｌｅｘＲａｙ（登録商標）」などの各種通信プロトコルに準拠した各種の「２線差動電圧方式のロジック信号」や、「ＬＶＤＳ」による小振幅低消費電力通信が可能な各種通信プロトコルに準拠した各種の「２線差動電圧方式のロジック信号」を対象とすることができる。

また、この信号読取システムは、単線電圧駆動方式のロジック信号に基づき符号特定用信号を生成する信号生成装置を備えた構成では、この信号生成装置によって生成された符号特定用信号に基づいて上記のロジック信号に対応する符号を特定すると共に、特定した符号で構成される符号列を特定するシステムであって、上記の各種通信プロトコルに準拠した「単線電圧駆動方式のロジック信号」を対象とすることができる。

また、これらの信号読取システムは、上記のロジック信号に対応する符号および符号列を特定する機能を備えていることから、結果として、通信路に伝送されているロジック信号を検出するアナライザとしても機能し、さらに検出した符号列をメモリに記憶するように構成されているときには記録装置（レコーダ）としても機能する。

以下では、一例として、一対の被覆導線で構成される「ＣＡＮ通信用のシリアルバス」を対象として、ＣＡＮ通信用のシリアルバス（通信路）から各種ＣＡＮフレーム（２線差動電圧方式のロジック信号によって示されている符号の列（以下、符号列ともいう））を取得して動作する各種電子機器とシリアルバスとの間に配設して使用される信号生成装置および信号読取システムを例に挙げて説明する。具体的には、一例として、自動車に配設されている通信路からロジック信号を読み取り、対応する符号列（ＣＡＮフレーム）を利用した各種の処理を外部機器（ＣＡＮ通信対応機器）において実行させる例について説明する。

図１に示す信号読取システム１は、「信号読取システム」の一例であって、信号生成装置２（「信号生成装置」の一例）、および符号化装置３（「符号化装置」の一例）を備えて構成されている。この信号読取システム１は、本願出願人の先行出願（特願２０１８－１４０１９１号）において提案した信号読取システム（以下では、先行出願の信号読取システムともいう）を改良したものであり、信号生成装置２を構成する後述の信号生成部１４の構成が先行出願の信号読取システムを構成する信号生成装置（以下では、先行出願の信号生成装置ともいう）に含まれる信号生成部の構成と相違する以外は、先行出願の信号読取システムと同じ構成を有している。

この信号読取システム１は、自動車に配設されているＣＡＮ通信用のシリアルバスＳＢ（「通信路」の一例）からＣＡＮフレーム（「通信路を介して伝送されるロジック信号」の一例）を読み取り、読み取ったＣＡＮフレームと同じＣＡＮフレームＣｓ（「ロジック信号に対応する符号列」の一例）を各種のＣＡＮ通信対応機器に出力することができるように（いわゆる、ＣＡＮバスアナライザとして）構成されている。

この場合、シリアルバスＳＢを介してのＣＡＮプロトコルに準拠した通信時には、図２に示すように、ＣＡＮフレーム（符号列）を構成する各符号を表すロジック信号Ｓａが、シリアルバスＳＢにおける２本の信号線のうちのＣＡＮＨｉｇｈ（CANH）の信号線としての被覆導線Ｌａに伝送される電圧信号の電圧Ｖａ（以下、理解の容易のため、この電圧信号自体を電圧信号Ｖａともいう）と、２本の信号線のうちのＣＡＮＬｏｗ（CANL）の信号線としての被覆導線Ｌｂに伝送される電圧信号の電圧Ｖｂ（以下、理解の容易のため、この電圧信号自体を電圧信号Ｖｂともいう）との間の電位差（Ｖａ－Ｖｂ）である差動信号として伝送される。

なお、電圧信号Ｖａ、電圧信号Ｖｂ、およびＣＡＮフレームを構成する符号Ｃｓの関係について簡単に説明すると、図４に示すように、伝送されるＣＡＮフレームを構成する符号Ｃｓ（論理値）が「１」を示す期間では、電圧信号Ｖａ，Ｖｂが共にベースの電圧（＋２．５Ｖ）となる（電位差（Ｖａ－Ｖｂ）はゼロ（最小）となる）。一方、伝送されるＣＡＮフレームを構成する符号Ｃｓ（論理値）が「０」を示す期間では、電圧信号Ｖａは高電圧の規定電圧（＋３．５Ｖ）となり、電圧信号Ｖｂは低電圧の規定電圧（＋１．５Ｖ）となる（電位差（Ｖａ－Ｖｂ）は最大となる）。なお、符号Ｃｓは、「１」が複数ビット連続したり、「０」が複数ビット連続したりする場合があるが、図４では、理解の容易のため、１ビット毎に反転する例を示している。また、シリアルバスＳＢにおいて差動信号を伝送するための基準電位となる信号線である「ＳＧ」や、差動信号の伝送の用途以外に配設されている信号線および電力線等の図示および説明を省略する。

信号生成装置２は、図２に示すように、電極部１１ａ，１１ｂ、インピーダンス素子１２ａ，１２ｂ、差動増幅部１３および信号生成部１４を備えて、信号生成部１４以外の構成要素については、先行出願の信号生成装置と同一に構成されている。なお、信号生成部１４は、先行出願の信号生成装置に含まれる信号生成部と構成は相違するが、基本的な機能は同じである。このため、信号生成装置２は、先行出願の信号生成装置と同等の機能を備えて、一対の被覆導線Ｌａ，Ｌｂ（以下、特に区別しないときには「被覆導線Ｌ」ともいう）で構成されるシリアルバスＳＢを介して伝送される２線差動電圧方式のロジック信号Ｓａ（具体的には、被覆導線Ｌａ側の電圧信号Ｖａおよび被覆導線Ｌｂ側の電圧信号Ｖｂ）に基づき、図４に示すように、電圧信号Ｖａ，Ｖｂに対応する符号Ｃｓ（電位差（Ｖａ－Ｖｂ）である差動信号に対応する符号Ｃｓ（「１」または「０」））を特定可能な符号特定用信号Ｓｆを生成する。

電極部１１ａ，１１ｂは、電極２１およびシールド２２を備えて同一に構成されている。また、電極部１１ａ，１１ｂは、「電圧検出部」を構成する構成要素の１つである。また、各電極部１１ａ，１１ｂは、被覆導線Ｌａ，Ｌｂのいずれに対しても着脱可能に構成されているが、図１，２に示すように、電極部１１ａが被覆導線Ｌａ，Ｌｂのうちの対応する被覆導線Ｌａに装着され、電極部１１ｂが被覆導線Ｌａ，Ｌｂのうちの対応する被覆導線Ｌｂに装着された状態において、信号生成装置２は、符号Ｃｓを正しく特定可能な符号特定用信号Ｓｆを生成する。また、電極部１１ａ，１１ｂは、対応する被覆導線Ｌへの装着状態において、その被覆導線Ｌの絶縁被覆部（以下、単に「被覆部」ともいう）に電極２１が接触（当接）するように構成されている。この構成により、電極部１１ａ，１１ｂの各電極２１は、対応する被覆導線Ｌａ，Ｌｂの金属部（芯線）と接触することなく非接触の状態（つまり、金属非接触の状態）で容量結合する。また、シールド２２は、各電極部１１ａ，１１ｂが対応する被覆導線Ｌａ，Ｌｂに装着されている状態において、被覆導線Ｌａ，Ｌｂの被覆部における電極２１の接触部位を、この電極２１を含めて覆うことで、電極２１が対応する被覆導線Ｌａの金属部以外の金属部と容量結合することを防止する。

第１インピーダンス素子としてのインピーダンス素子１２ａは、抵抗３１ａとコンデンサ３２ａの並列回路で構成され、また第２インピーダンス素子としてのインピーダンス素子１２ｂは、抵抗３１ｂ（抵抗３１ａと同じ抵抗値）とコンデンサ３２ｂ（コンデンサ３２ａと同じ容量値）の並列回路で構成されている。また、インピーダンス素子１２ａでは、その一端（抵抗３１ａの一端）がシールドケーブル（同軸ケーブル）ＣＢａの芯線を介して電極部１１ａの電極２１に接続され、その他端（抵抗３１ａの他端）が信号生成装置２における基準電位の部位（グランドＧ）に接続されている。また、インピーダンス素子１２ｂでは、その一端（抵抗３１ｂの一端）がシールドケーブル（同軸ケーブル）ＣＢｂの芯線を介して電極部１１ｂの電極２１に接続され、その他端（抵抗３１ｂの他端）がグランドＧに接続されている。また、シールドケーブルＣＢａのシールドは、電極部１１ａ側の端部が電極部１１ａのシールド２２に接続されると共に、インピーダンス素子１２ａ側の端部がグランドＧに接続されている。また、シールドケーブルＣＢｂのシールドは、電極部１１ｂ側の端部が電極部１１ｂのシールド２２に接続されると共に、インピーダンス素子１２ｂ側の端部がグランドＧに接続されている。また、インピーダンス素子１２ａ，１２ｂは、「電圧検出部」を構成する構成要素の１つである。

この構成により、先行出願の信号生成装置と同様にして、インピーダンス素子１２ａは、電極部１１ａの電極２１と容量結合する一方の被覆導線Ｌａに伝送されている電圧信号Ｖａの電圧Ｖａに応じて電圧が変化する（電圧Ｖａが上記のベースの電圧のときに低電圧となり、電圧Ｖａが上記の高電圧の規定電圧のときに高電圧となるように変化する）第１電圧信号（「第１信号」）Ｖｃ１を、両端間に発生させる。また、インピーダンス素子１２ｂは、電極部１１ｂの電極２１と容量結合する他方の被覆導線Ｌｂに伝送されている電圧信号Ｖｂの電圧Ｖｂに応じて電圧が変化する（電圧Ｖｂが上記のベースの電圧のときに高電圧となり、電圧Ｖｂが上記の低電圧の規定電圧のときに低電圧となるように変化する）第２電圧信号（「第２信号」）Ｖｃ２を、両端間に発生させる。また、第１電圧信号Ｖｃ１および第２電圧信号Ｖｃ２は共に容量結合によって検出される信号であることから、第１電圧信号Ｖｃ１は、被覆導線Ｌａと電極部１１ａの電極２１との容量結合の度合い（結合容量の大きさ）に応じて、また第２電圧信号Ｖｃ２は、被覆導線Ｌｂと電極部１１ｂの電極２１との容量結合の度合い（結合容量の大きさ）に応じて、それぞれの振幅が変化する信号となっている。

なお、インピーダンス素子１２ａ，１２ｂは、上記の構成に限定されず、先行出願において開示された他の構成（抵抗だけの構成、コンデンサだけの構成、コンデンサとして上記したシールドケーブルＣＢａ，ＣＢｂの配線容量を使用する構成）を採用することもできる。

差動増幅部１３は、第１電圧信号Ｖｃ１および第２電圧信号Ｖｃ２を入力すると共に各電圧信号Ｖｃ１，Ｖｃ２の差分電圧（Ｖｃ１－Ｖｃ２）に応じて電圧が変化するシングルエンド信号Ｖｄを出力する。

具体的には、差動増幅部１３は、図２に示すように、差動増幅回路４１および波形整形回路４２（「波形整形部」）を備え、一例として、トランスレス差動増幅部として構成されている。差動増幅回路４１は、図２に示す構成では、正電源電圧Ｖｃｃおよび負電源電圧Ｖｅｅ（例えば、±１０Ｖ）で動作する３つの演算増幅器４１ａ，４１ｂ，４１ｃ、および７つの抵抗４１ｄ，４１ｅ，４１ｆ，４１ｇ，４１ｈ，４１ｉ，４１ｊを備えて、全体として計装アンプに構成されている。また、差動増幅回路４１は、「電圧検出部」を構成する構成要素の１つである。

この構成により、差動増幅回路４１は、電圧信号Ｖｃ１，Ｖｃ２の差分電圧（Ｖｃ１－Ｖｃ２）を各抵抗４１ｄ，４１ｅ，４１ｆ，４１ｇ，４１ｉの抵抗値で規定される公知の増幅率で反転増幅して、「電圧信号」としての差分信号Ｖｄ０を出力する。この差分信号Ｖｄ０は、図４に示すように、シリアルバスＳＢにＣＡＮフレーム（符号列）を構成する符号Ｃｓ（「１」）が伝送されている期間において（電圧Ｖａ，Ｖｂが共にベースの電圧（２．５Ｖ）のときに）高電位側電圧となり、ＣＡＮフレームを構成する符号Ｃｓ（「０」）が伝送されている期間において（電圧Ｖａが高電圧の規定電圧（３．５Ｖ）で、電圧Ｖｂが低電圧の規定電圧（１．５Ｖ）のときに）低電位側電圧となる電圧信号である。また、上記したように、各電圧信号Ｖｃ１，Ｖｃ２は共に電圧信号Ｖａ，Ｖｂの変化に応じて直流レベルが変化し、また容量結合の度合いに応じて振幅が変化する信号であることから、電圧信号Ｖｃ１，Ｖｃ２に基づいて生成される差分信号Ｖｄ０もまた、差動増幅回路４１においてこの直流レベルの変化について軽減されてはいるものの、直流レベル（直流成分Ａ）が変化したり、振幅（その交流成分Ｖｄ０_ａｃの振幅）が変化したりする信号である。なお、図４では、直流成分Ａの変化の周期を誇張して短く表記しているが、実際の直流成分Ａは、被覆導線Ｌａと電極部１１ａの電極２１との間の結合容量、および被覆導線Ｌｂと電極部１１ｂの電極２１との間の結合容量が変化するとき（主として電極部１１ａ，１１ｂを被覆導線Ｌａ，Ｌｂに装着するとき）に変化するが、電極部１１ａ，１１ｂの被覆導線Ｌａ，Ｌｂへの装着が完了した以降は概ね一定である。

また、差動増幅回路４１は、図２に示す構成に代えて、先行出願において開示された他の構成（抵抗４１ｆを省いて、演算増幅器４１ａ，４１ｂの各反転入力端子を、抵抗や、抵抗とコンデンサの直列回路を介してグランドＧに別個に接続する構成）を採用することもできる。また、差動増幅回路４１は、本願出願人の他の先行出願（特願２０１８－１４０１８８号）において提案した信号読取システムでの信号生成装置と同等の構成（トランスを備えた構成）を採用することもできる。

波形整形回路４２は、差分信号Ｖｄ０を入力すると共に、この差分信号Ｖｄ０を、差分信号Ｖｄ０の交流成分Ｖｄ０_ａｃのピークｔｏピーク電圧（ピークピーク電圧）と同等のピークｔｏピーク電圧（ピークピーク電圧）で、かつその高電位側電圧（高電圧期間の電圧）および低電位側電圧（低電圧期間の電圧）のうちのいずれか一方が予め規定されたターゲット定電圧（基準定電圧）Ｖｔｇに規定されたシングルエンド信号Ｖｄに整形（波形整形）して出力する。上記したように、交流成分Ｖｄ０_ａｃの振幅（ピークｔｏピーク電圧）が変化するものであることから、シングルエンド信号Ｖｄもまた、その振幅（ピークｔｏピーク電圧）が変化する信号である。

一例として、波形整形回路４２は、図３に示すように、入力パルス信号としての差分信号Ｖｄ０が入力される入力部４２ａ、出力パルス信号としてのシングルエンド信号Ｖｄが出力される出力部４２ｂ、コンデンサ４２ｃ、第３インピーダンス素子４２ｄ、直列接続された第４インピーダンス素子４２ｅおよびスイッチ４２ｆで構成された直列回路ＳＣ、並びにダイオードを含まずにコンパレータなどで構成されると共にスイッチ４２ｆをオン状態からオフ状態へ、またオフ状態からオン状態へ移行させる制御パルス信号Ｖｃｔを出力するスイッチ制御回路ＳＷＣを備えている。

具体的には、コンデンサ４２ｃは、一端部が入力部４２ａに接続されると共に他端部が出力部４２ｂに接続されている。第３インピーダンス素子４２ｄは、一例として抵抗で構成されて、一端部がコンデンサ４２ｃの他端部に接続されると共に他端部にターゲット定電圧Ｖｔｇが印加されて、ターゲット定電圧Ｖｔｇをコンデンサ４２ｃの他端部（および出力部４２ｂ）に供給する。なお、ターゲット定電圧Ｖｔｇは、正電源電圧Ｖｃｃを下回り、かつ負電源電圧Ｖｅｅを上回る任意の１つの定電圧に予め規定されている。本例ではターゲット定電圧Ｖｔｇは、一例としてゼロボルトに規定されているが、これに限定されるものではない。

また、第３インピーダンス素子４２ｄについては、最も簡易な構成として、図３に示すように１本の抵抗で構成することもできるが、この構成に限定されるものではなく、先行出願において開示された他の構成（抵抗と共に、または抵抗に代えてインダクタを使用する構成）を採用することもできる。

直列回路ＳＣは、図３に示すように、直列接続された第４インピーダンス素子４２ｅおよびスイッチ４２ｆで構成されると共に、一端部がコンデンサ４２ｃの他端部（および出力部４２ｂ）に接続されると共に他端部にターゲット定電圧Ｖｔｇが印加されている。この構成により、直列回路ＳＣは、スイッチ制御回路ＳＷＣから出力される制御パルス信号Ｖｃｔによってスイッチ４２ｆがオン状態に移行させられたときには、ターゲット定電圧Ｖｔｇのコンデンサ４２ｃの他端部（および出力部４２ｂ）への印加を実行し、オフ状態に移行させられたときには、ターゲット定電圧Ｖｔｇのコンデンサ４２ｃの他端部（および出力部４２ｂ）への印加を停止する。

また、スイッチ４２ｆは、本例では一例として、制御パルス信号Ｖｃｔが高電位のときにオン状態に移行し、制御パルス信号Ｖｃｔが低電位のときにオフ状態に移行するように（いわゆる、正論理（ハイアクティブ）で動作するように）構成されている。

第４インピーダンス素子４２ｅは、本例では一例として、スイッチ４２ｆがオン状態のときに、他端部に印加されているターゲット定電圧Ｖｔｇをコンデンサ４２ｃの他端部（および出力部４２ｂ）に低インピーダンスで供給し得る十分に低い抵抗値に規定された抵抗で構成されている。

スイッチ制御回路ＳＷＣは、図３に示す構成では、図４に示すように、入力部４２ａに入力される差分信号Ｖｄ０の交流成分Ｖｄ０_ａｃ（図４参照）における低電圧期間Ｔ_Ｌにスイッチ４２ｆをオン状態に移行させるために高電位（高レベル。例えば、後述するコンパレータ４２ｇについての正電源電圧Ｖｃｃの近傍の電圧レベル）となり、交流成分Ｖｄ０_ａｃにおける高電圧期間Ｔ_Ｈにスイッチ４２ｆをオフ状態に移行させるために低電位（低レベル。例えば、後述するコンパレータ４２ｇについての負電源電圧Ｖｅｅの近傍の電圧レベル）となる制御パルス信号Ｖｃｔを出力する。

具体的には、スイッチ制御回路ＳＷＣは、図３に示すように、正電源電圧Ｖｃｃおよび負電源電圧Ｖｅｅで動作する１つのコンパレータ４２ｇ、および直流定電圧（バイアス電圧）Ｖｂｉ１（≠０ボルト）を出力する１つの基準電源４２ｈを有して構成されている。また、基準電源４２ｈは、負極側がターゲット定電圧Ｖｔｇに接続されることにより、ターゲット定電圧Ｖｔｇに直流定電圧Ｖｂｉ１が加算された電圧（Ｖｔｇ＋Ｖｂｉ１）を基準電圧（第１基準電圧）Ｖｒ１として正極側から出力する。直流定電圧Ｖｂｉ１は、差分信号Ｖｄ０の交流成分Ｖｄ０_ａｃについてのピークｔｏピーク電圧Ｖｐ（図４参照）の想定される変化範囲における下限値の例えば数％から十数％の電圧値に規定されている。

例えば、ピークｔｏピーク電圧Ｖｐ（低電圧期間Ｔ_Ｌでの電圧を基準としたときの高電圧期間Ｔ_Ｈでの電圧Ｖｐ。以下、単に電圧Ｖｐともいう）が、各被覆導線Ｌａ，Ｌｂと対応する各電極部１１ａ，１１ｂの電極２１との容量結合の度合い（結合容量の大きさ）に応じて、３Ｖ以上１０Ｖ以下の範囲で変化する（下限値Ｖｐｍｉｎが３Ｖで、上限値Ｖｐｍａｘが１０Ｖの変化範囲）ときには、直流定電圧Ｖｂｉ１は、この下限値Ｖｐｍｉｎである３Ｖの数％から十数％の電圧値（例えば、約０．３Ｖの電圧値）に規定されている。つまり、基準電圧Ｖｒ１は、ターゲット定電圧Ｖｔｇよりも若干高い電圧（例えば０．３Ｖ程度高い電圧）に規定されている。また、コンパレータ４２ｇは、反転入力端子がコンデンサ４２ｃの他端部に接続され、かつ非反転入力端子に基準電圧Ｖｒ１が入力されることで、出力端子から上記の制御パルス信号Ｖｃｔを出力するように構成されている。

このスイッチ制御回路ＳＷＣを備えた波形整形回路４２は、先行出願において開示されたように各構成要素が動作することにより、図４に示すように、差分信号Ｖｄ０（ピークｔｏピーク電圧Ｖｐの交流成分Ｖｄ０_ａｃに直流成分Ａが重畳した信号）を、差分信号Ｖｄ０の交流成分Ｖｄ０_ａｃのピークｔｏピーク電圧Ｖｐと同等のピークｔｏピーク電圧Ｖｐで、かつその低電位側電圧（低電圧期間Ｔ_Ｌの電圧）がターゲット定電圧Ｖｔｇに規定されたシングルエンド信号Ｖｄに整形（波形整形）して出力部４２ｂから出力する。なお、図４では、理解の容易のため、シングルエンド信号Ｖｄの振幅を、交流成分Ｖｄ０_ａｃの振幅に対して拡大して表している。これにより、この波形整形回路４２は、ＣＡＮフレームを構成する符号Ｃｓの変化に対応して電圧が変化する信号、つまり、この符号Ｃｓが「０」の期間には信号の電圧が低電位（ターゲット定電圧Ｖｔｇ）になり、この符号Ｃｓが「１」の期間には信号の電圧が高電位（電圧：Ｖｔｇ＋Ｖｐ。本例では上記したように電圧Ｖｔｇがゼロボルトのため、正極性の電圧Ｖｐ）になる正極性のシングルエンド信号Ｖｄを出力する。

なお、このように、差分信号Ｖｄ０を、差分信号Ｖｄ０の交流成分Ｖｄ０_ａｃのピークｔｏピーク電圧Ｖｐと同等のピークｔｏピーク電圧Ｖｐで、かつその低電位側電圧がターゲット定電圧Ｖｔｇに規定されたシングルエンド信号Ｖｄ（高電位側電圧が電圧（Ｖｐ＋Ｖｔｇ）となる信号）に整形して出力する波形整形回路４２については、図３に示す回路構成に限定されるものではなく、先行出願において開示された種々の回路構成を採用することもできる。また、図５に示すように、直列回路ＳＣおよびスイッチ制御回路ＳＷＣに代えて、ダイオード４２ｘを使用する公知の回路構成を採用することもできる。

信号生成部１４は、一例として、図３に示すように、正電源電圧Ｖｃｃおよび負電源電圧Ｖｅｅで動作する１つのコンパレータ１４ａ、およびコンパレータ１４ａにおいて使用される閾値電圧Ｖｔｈを出力する電圧生成回路１４ｂを有して構成されている。

コンパレータ１４ａは、シングルエンド信号Ｖｄを閾値電圧Ｖｔｈで二値化して符号特定用信号Ｓｆとして出力する。この構成により、信号生成部１４は、図４に示すように、シリアルバスＳＢを介して伝送されるＣＡＮフレームを構成する符号Ｃｓが「１」の期間において「高電位期間」となり、この符号Ｃｓが「０」の期間において「低電位期間」となる符号特定用信号Ｓｆを生成して出力する。

電圧生成回路１４ｂは、一例として、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器およびＣＰＵ（いずれも図示せず）を有して構成されて、図６に示す電圧生成処理５０を実行する。この電圧生成処理５０では、電圧生成回路１４ｂ（具体的にはＣＰＵ）は、閾値電圧Ｖｔｈ、第１比較電圧Ｖｃｐ１および第２比較電圧Ｖｃｐ２を生成する生成処理（ステップ５１）、新たなシングルエンド信号Ｖｄの入力の有無を検出する信号検出処理（ステップ５２）、シングルエンド信号Ｖｄの高電圧期間の電圧（ＣＡＮフレームの符号Ｃｓが「１」の期間のときのシングルエンド信号Ｖｄの電圧であって、低電圧期間Ｔ_Ｌでの電圧（本例では一例としてゼロボルト）を基準としたときの高電圧期間Ｔ_Ｈでの電圧Ｖｐ）を被比較電圧として第１比較電圧Ｖｃｐ１および第２比較電圧Ｖｃｐ２と比較する比較処理（ステップ５３）、この比較処理での比較結果に基づいて閾値電圧Ｖｔｈ、第１比較電圧Ｖｃｐ１および第２比較電圧Ｖｃｐ２をそれぞれ一段階上昇させる上昇処理（ステップ５４）、およびこの比較処理での比較結果に基づいて閾値電圧Ｖｔｈ、第１比較電圧Ｖｃｐ１および第２比較電圧Ｖｃｐ２をそれぞれ一段階低下させる低下処理（ステップ５５）を含む各種処理を実行する。

この信号生成部１４は、電圧生成回路１４ｂがこの電圧生成処理５０を実行して、コンパレータ１４ａで使用される閾値電圧Ｖｔｈを上昇させたり、低下させたりする構成（閾値電圧Ｖｔｈが固定されておらず、変化させられる構成）において、先行出願において開示された信号生成部の構成（コンパレータ１４ａで使用される閾値電圧Ｖｔｈが固定されている構成）と相違している。

符号化装置３は、信号生成装置２から出力された符号特定用信号Ｓｆに基づき、ロジック信号Ｓａに対応する符号Ｃｓ（図４参照）を特定する符号化処理を実行し、特定した符号Ｃｓの列（すなわち、シリアルバスＳＢを伝送されているＣＡＮフレームと同じＣＡＮフレーム）を、信号読取システム１に接続されている各種ＣＡＮ通信対応機器に出力する。具体的には、符号化装置３は、符号化処理において、符号特定用信号Ｓｆの高電位期間においては、シリアルバスＳＢを介して伝送されているＣＡＮフレームを構成する符号Ｃｓが「１」であると特定し、かつ符号特定用信号Ｓｆの低電位期間においては、このＣＡＮフレームを構成する符号Ｃｓが「０」であると特定すると共に、特定した符号Ｃｓで構成される符号列を、シリアルバスＳＢを介して伝送されているＣＡＮフレームと特定して、各種ＣＡＮ通信対応機器に出力する。この場合、符号化装置３は、ＣＡＮ通信対応機器と有線伝送路を介して接続されているときには、特定したＣＡＮフレームを有線通信でＣＡＮ通信対応機器に出力（送信）し、ＣＡＮ通信対応機器と無線伝送路を介して接続されているときには、特定したＣＡＮフレームを無線通信でＣＡＮ通信対応機器に出力（送信）する。

次に、信号読取システム１の使用例、およびその際の信号読取システム１の動作について、図面を参照して説明する。なお、図２に示すように、電極部１１ａの電極２１はシールドケーブルＣＢａの芯線を介してインピーダンス素子１２ａの一端に接続され、電極部１１ａのシールド２２はシールドケーブルＣＢａのシールドを介して信号生成装置２のグランドＧに接続され、電極部１１ｂの電極２１はシールドケーブルＣＢｂの芯線を介してインピーダンス素子１２ｂの一端に接続され、かつ電極部１１ｂのシールド２２はシールドケーブルＣＢｂのシールドを介して信号生成装置２のグランドＧに接続されているものとする。

まず、図２に示すように、自動車に敷設されているシリアルバスＳＢにおける被覆導線Ｌａ，Ｌｂの被覆部に電極２１が接触（当接）するように電極部１１ａ，１１ｂを被覆導線Ｌａ，Ｌｂにそれぞれ装着すると共に、シリアルバスＳＢから読み取ったＣＡＮフレーム（符号Ｃｓの列）を出力すべきＣＡＮ通信対応機器を符号化装置３に接続する。

この場合、本例の信号読取システム１では、被覆導線Ｌａ，Ｌｂ自体を加工する（絶縁被覆を剥がす）ことなく、電極部１１ａ，１１ｂを装着するだけでシリアルバスＳＢからロジック信号Ｓａを読み取ることができるため、シリアルバスＳＢにコネクタが配設されていない場合においても使用することができる。また、コネクタが配設されていたとしても、シリアルバスＳＢに対する接続場所（電極部１１ａ，１１ｂの装着場所）がコネクタの配設場所に限定されずに、被覆導線Ｌａ，Ｌｂの長手方向における任意の場所に接続する（電極部１１ａ，１１ｂをそれぞれ任意の場所に装着する）ことが可能となっている。

この状態において、自動車に搭載された図外のＣＡＮ通信対応機器（制御情報を示すＣＡＮフレームを出力するコントローラや、任意の計測結果を示すＣＡＮフレームを出力する検出器等）からシリアルバスＳＢにロジック信号Ｓａが出力されたときに、信号生成装置２では、被覆導線Ｌａに装着された電極部１１ａとシールドケーブルＣＢａを介して接続されたインピーダンス素子１２ａには、被覆導線Ｌａに伝送されている電圧信号Ｖａの電圧Ｖａに応じて電圧が変化する第１電圧信号Ｖｃ１が発生し、また被覆導線Ｌｂに装着された電極部１１ｂとシールドケーブルＣＢｂを介して接続されたインピーダンス素子１２ｂには、被覆導線Ｌｂに伝送されている電圧信号Ｖｂの電圧Ｖｂに応じて電圧が変化する第２電圧信号Ｖｃ２が発生する。

信号生成装置２では、差動増幅部１３が、この第１電圧信号Ｖｃ１およびこの第２電圧信号Ｖｃ２を入力すると共に、これらの電圧信号Ｖｃ１，Ｖｃ２の差分電圧（Ｖｃ１－Ｖｃ２）に応じて電圧が変化するシングルエンド信号Ｖｄを出力する。この場合、差動増幅部１３では、波形整形回路４２が図３や図５の回路構成のときには、図４に示すように、シリアルバスＳＢに伝送されているＣＡＮフレームを構成する符号Ｃｓが「０」の期間には信号の電圧が低電位（ターゲット定電圧Ｖｔｇ）になり、この符号Ｃｓが「１」の期間には信号の電圧が高電位になるシングルエンド信号Ｖｄ（つまり、低電位期間の信号の電圧（信号のボトム電圧）がターゲット定電圧Ｖｔｇに規定されるように波形整形された信号）を出力する。

また、信号生成装置２では、信号生成部１４が、図４に示すように、シングルエンド信号Ｖｄを閾値電圧Ｖｔｈで二値化することにより、シリアルバスＳＢを介して伝送されるＣＡＮフレームを構成する符号Ｃｓが「１」の期間において「高電位期間」となり、この符号Ｃｓが「０」の期間において「低電位期間」となる符号特定用信号Ｓｆを生成して出力する。

この信号生成部１４では、電圧生成回路１４ｂが、電圧生成処理５０（図５参照）を実行することにより、閾値電圧Ｖｔｈを生成してコンパレータ１４ａに出力し、コンパレータ１４ａが、シングルエンド信号Ｖｄを閾値電圧Ｖｔｈで二値化して符号特定用信号Ｓｆを出力する。

具体的には、電圧生成回路１４ｂでは、Ａ／Ｄ変換器が、符号Ｃｓの１ビット長よりも十分に短い一定のサンプリング周期でシングルエンド信号Ｖｄをサンプリングすることにより、シングルエンド信号Ｖｄの電圧Ｖｄを示すデジタルデータ（電圧データ）に変換する。ＣＰＵは、この電圧データに基づいて電圧生成処理５０を実行して（電圧Ｖｄをデジタル処理して）、閾値電圧Ｖｔｈを示す電圧データ、第１比較電圧Ｖｃｐ１を示す電圧データおよび第２比較電圧Ｖｃｐ２を示す電圧データを生成する処理を、電圧Ｖｄにおける高電位側電圧（Ｖｐ＋Ｖｔｇ。本例では一例として、Ｖｔｇ＝０のため、電圧Ｖｐ。高電位側電圧Ｖｐともいう）の高低に応じて、生成する閾値電圧Ｖｔｈおよび各比較電圧Ｖｃｐ１，Ｖｃｐ２を示す各電圧データを大きくしたり（閾値電圧Ｖｔｈおよび各比較電圧Ｖｃｐ１，Ｖｃｐ２を高くしたり）、小さくしたり（閾値電圧Ｖｔｈおよび各比較電圧Ｖｃｐ１，Ｖｃｐ２を低くしたり）しつつ実行する。この場合、シングルエンド信号Ｖｄは正極性のパルス信号であることから、ＣＰＵは、それぞれが正電圧である閾値電圧Ｖｔｈおよび比較電圧Ｖｃｐ１，Ｖｃｐ２を示す各電圧データを生成する。また、ＣＰＵは、この閾値電圧Ｖｔｈの電圧データについてはＤ／Ａ変換器に出力して、アナログ信号としての閾値電圧Ｖｔｈに変換させる。Ｄ／Ａ変換器は、このアナログ信号としての閾値電圧Ｖｔｈをコンパレータ１４ａに出力する。以下において、電圧生成処理５０について詳細に説明する。

電圧生成処理５０では、電圧生成回路１４ｂは、まず、生成処理を実行して、閾値電圧Ｖｔｈ、第１比較電圧Ｖｃｐ１および第２比較電圧Ｖｃｐ２についての各電圧データを、各電圧Ｖｔｈ，Ｖｃｐ１，Ｖｃｐ２について予め規定された初期電圧値Ｖｔｈｉ，Ｖｃｐ１ｉ，Ｖｃｐ２ｉ（基準定電圧であるターゲット定電圧Ｖｔｇを基準とする電圧値）を示す値で生成する（ステップ５１）。また、電圧生成回路１４ｂは、この生成処理において、閾値電圧Ｖｔｈについての電圧データをＤ／Ａ変換器でアナログ信号としての閾値電圧Ｖｔｈ（初期電圧値Ｖｔｈｉ）に変換して出力する。これにより、コンパレータ１４ａは、シングルエンド信号Ｖｄを閾値電圧Ｖｔｈで二値化して符号特定用信号Ｓｆを出力する動作を開始する。

この場合、電圧生成回路１４ｂは、閾値電圧Ｖｔｈ、第１比較電圧Ｖｃｐ１および第２比較電圧Ｖｃｐ２を示す各電圧データについては、Ｖｃｐ２＞Ｖｃｐ１＞Ｖｔｈとの関係が維持されるように常に生成する。このため、初期電圧値Ｖｃｐ１ｉは、初期電圧値Ｖｔｈｉよりも高い電圧（Ｖｃｐ１ｉ＞Ｖｔｈｉ）として規定され、初期電圧値Ｖｃｐ２ｉは、初期電圧値Ｖｃｐ１ｉよりも高い電圧（Ｖｃｐ２ｉ＞Ｖｃｐ１ｉ＞Ｖｔｈｉ）として規定されている。

また、電圧生成回路１４ｂは、後述するように、第１比較電圧Ｖｃｐ１を下限とし第２比較電圧Ｖｃｐ２を上限とする電圧範囲内にシングルエンド信号Ｖｄの高電位側電圧Ｖｐが含まれるように、第１比較電圧Ｖｃｐ１および第２比較電圧Ｖｃｐ２を変更することで、この電圧範囲から高電位側電圧Ｖｐの概略値を特定する。したがって、この電圧範囲、つまり各比較電圧Ｖｃｐ１，Ｖｃｐ２の差（Ｖｃｐ２－Ｖｃｐ１）は、電圧Ｖｄの概略値を特定し得る程度の小さい電圧値に予め規定されている。この高電位側電圧Ｖｐは、上記したように各被覆導線Ｌａ，Ｌｂと対応する各電極部１１ａ，１１ｂの電極２１との容量結合の度合い（結合容量の大きさ）に応じて、下限値Ｖｐｍｉｎから上限値Ｖｐｍａｘまでの変化範囲内で変化する。このため、各比較電圧Ｖｃｐ１，Ｖｃｐ２の電圧差Ｖｄｆ（＝Ｖｃｐ２－Ｖｃｐ１）は、高電位側電圧Ｖｐが下限値Ｖｐｍｉｎのときでも、ある程度の精度で上記の概略値を特定し得るように、下限値Ｖｐｍｉｎの十数％から数十％程度に規定されている。例えば、上記したように高電位側電圧Ｖｐについての変化範囲の下限値Ｖｐｍｉｎが３Ｖのときには、電圧差Ｖｄｆは、この下限値Ｖｐｍｉｎ（３Ｖ）の十数％から数十％程度（約０．４Ｖ以上約０．８Ｖ以下の電圧）に規定されている。

また、電圧生成回路１４ｂが、第１比較電圧Ｖｃｐ１および第２比較電圧Ｖｃｐ２を、それぞれの初期電圧値Ｖｃｐ１ｉ，Ｖｃｐ２ｉから上昇させる変更を最初に実行する構成のときには、初期電圧値Ｖｃｐ１ｉは上記の下限値Ｖｐｍｉｎよりも若干低い電圧値に規定され、初期電圧値Ｖｃｐ２ｉはこの初期電圧値Ｖｃｐ１ｉよりも電圧差Ｖｄｆだけ高い電圧値であって下限値Ｖｐｍｉｎよりも高くなる電圧値に規定される（つまり、Ｖｃｐ２ｉ＞Ｖｐｍｉｎ＞Ｖｃｐ１ｉとなるように規定される）。一方、電圧生成回路１４ｂが、第１比較電圧Ｖｃｐ１および第２比較電圧Ｖｃｐ２を、それぞれの初期電圧値Ｖｃｐ１ｉ，Ｖｃｐ２ｉから低下させる変更を最初に実行する構成のときには、初期電圧値Ｖｃｐ２ｉは上記の上限値Ｖｐｍａｘよりも若干高い電圧値として規定され、初期電圧値Ｖｃｐ１ｉはこの初期電圧値Ｖｃｐ２ｉよりも電圧差Ｖｄｆだけ低い電圧値であって上記の上限値Ｖｐｍａｘよりも低くなる電圧値に規定される（つまり、Ｖｃｐ２ｉ＞Ｖｐｍａｘ＞Ｖｃｐ１ｉとなるように規定される）。本例の電圧生成回路１４ｂでは、一例として前者の構成が採用されて、初期電圧値Ｖｃｐ１ｉ，Ｖｃｐ２ｉは、Ｖｃｐ２ｉ＞Ｖｐｍｉｎ＞Ｖｃｐ１ｉとなるように規定されている。

また、本例の電圧生成回路１４ｂは、閾値電圧Ｖｔｈについては、第１比較電圧Ｖｃｐ１に対して１／２（概ね１／２）となる関係が維持されるように、閾値電圧Ｖｔｈを生成する。したがって、電圧生成回路１４ｂは、閾値電圧Ｖｔｈの初期電圧値Ｖｔｈｉについては、初期電圧値Ｖｃｐ１ｉの概ね１／２となる電圧値で生成する。また、閾値電圧Ｖｔｈについては、この構成に限定されるものではない。例えば、電圧生成回路１４ｂが、第２比較電圧Ｖｃｐ２に対して１／２（概ね１／２）となる関係が維持されるように閾値電圧Ｖｔｈを生成する構成や、第１比較電圧Ｖｃｐ１と第２比較電圧Ｖｃｐ２の中間電圧に対して１／２（概ね１／２）となる関係が維持されるように閾値電圧Ｖｔｈを生成する構成を採用することもできる。

なお、第１比較電圧Ｖｃｐ１、第２比較電圧Ｖｃｐ２、および第１比較電圧Ｖｃｐ１と第２比較電圧Ｖｃｐ２との中間電圧のうちのいずれかの電圧の１／２（概ね１／２）となる関係が維持されるように閾値電圧Ｖｔｈを生成する上記の構成は、ノイズ成分の影響を回避しつつ、シングルエンド信号Ｖｄをその振幅の概ね中間位置で常に二値化し得る構成（つまり、符号特定用信号Ｓｆの高電位の期間長が、交流成分Ｖｄ０_ａｃにおける高電圧期間Ｔ_Ｈの長さ、ひいては符号Ｃｓが「１」を示す期間の長さに近くなり、かつ符号特定用信号Ｓｆの低電位の期間長が、交流成分Ｖｄ０_ａｃにおける低電圧期間Ｔ_Ｌの長さ、ひいては符号Ｃｓが「０」を示す期間の長さに近くなる構成）のため、最も好ましい構成であるが、この構成に限定されるものではない。例えば、第１比較電圧Ｖｃｐ１、第２比較電圧Ｖｃｐ２、および第１比較電圧Ｖｃｐ１と第２比較電圧Ｖｃｐ２との中間電圧のうちのいずれかの電圧の１／２となる電圧を上回り、かつ第１比較電圧Ｖｃｐ１を下回る電圧範囲に含まれるように閾値電圧Ｖｔｈを生成する構成を採用することもできる。この構成によれば、シングルエンド信号Ｖｄをより高い電圧において二値化し得るため、シングルエンド信号Ｖｄにおけるターゲット定電圧Ｖｔｇに規定されている波形部位（低電位側電圧となっている波形部位）に重畳するノイズ成分の影響をより確実に回避することが可能となる。

次いで、電圧生成回路１４ｂは、信号検出処理を実行する（ステップ５２）。この信号検出処理では、電圧生成回路１４ｂは、新たなシングルエンド信号Ｖｄの入力の有無を検出する。具体的には、電圧生成回路１４ｂは、波形整形回路４２から出力される電圧Ｖｄについての電圧データと予め規定された検出用閾値電圧Ｖｄｔｈを示す電圧データとを比較して、電圧Ｖｄが検出用閾値電圧Ｖｄｔｈを下回る状態（ターゲット定電圧Ｖｔｇに規定された低電位側電圧）から検出用閾値電圧Ｖｄｔｈ以上の状態（電圧Ｖｐとなる高電位側電圧）になったときに、新たなシングルエンド信号Ｖｄの入力が有ったと判別する。

本例の電圧生成回路１４ｂでは、この検出用閾値電圧Ｖｄｔｈは、図４に示すように、ターゲット定電圧Ｖｔｇに直流定電圧Ｖｂｉ２が加算された電圧（Ｖｔｇ＋Ｖｂｉ２）に規定されている。この場合、直流定電圧Ｖｂｉ２は、上記した直流定電圧Ｖｂｉ１と同等の電圧値に規定されている。したがって、検出用閾値電圧Ｖｄｔｈもまた、基準電圧Ｖｒ１と同じように、ターゲット定電圧Ｖｔｇよりも若干高い電圧に規定されている。なお、検出用閾値電圧Ｖｄｔｈと上記した基準電圧Ｖｒ１との大小関係には、同じであってもよいし、いずれが高い状態であってもよい。

ただし、符号Ｃｓ（「０」）が伝送されている期間において、差動増幅回路４１から出力される差分信号Ｖｄ０やシングルエンド信号Ｖｄに、高周波ノイズ成分やインパルス状のノイズ成分が重畳する場合があり、差分信号Ｖｄ０に重畳したこれらのノイズ成分の電圧値が基準電圧Ｖｒ１を上回ったときや、シングルエンド信号Ｖｄに重畳したこれらのノイズ成分の電圧値が検出用閾値電圧Ｖｄｔｈを上回ったときには、電圧生成回路１４ｂは、信号検出処理において、新たなシングルエンド信号Ｖｄの入力が有ったと誤って検出することがある。

そこで、本例の電圧生成回路１４ｂでは、符号Ｃｓ（「１」）の期間に対応するシングルエンド信号Ｖｄの高電位側電圧となる期間（電圧Ｖｐとなる期間）は、この符号Ｃｓ（「１」）の１ビット長だけは少なくとも継続することを考慮して、例えば、電圧Ｖｄが検出用閾値電圧Ｖｄｔｈを下回る状態から検出用閾値電圧Ｖｄｔｈ以上の状態になり、かつ検出用閾値電圧Ｖｄｔｈ以上となる状態が予め規定された第１規定時間Ｔ１（例えば、符号Ｃｓ（「１」）の１ビット長の十数％から数十％までの時間）以上継続したことを検出したときに、新たなシングルエンド信号Ｖｄの入力が有ったと判別する構成を採用している。

なお、上記の各ノイズ成分の重畳が無いか、有ってもノイズ成分の電圧が極めて低いときには、電圧生成回路１４ｂは、電圧Ｖｄが検出用閾値電圧Ｖｄｔｈを下回る状態から検出用閾値電圧Ｖｄｔｈ以上となったときに、検出用閾値電圧Ｖｄｔｈ以上の状態が第１規定時間Ｔ１以上継続するか否かの検出を行うことなく、新たなシングルエンド信号Ｖｄの入力が有ったと判別する構成を採用しても良いのは勿論である。

電圧生成回路１４ｂは、信号検出処理（ステップ５２）において新たなシングルエンド信号Ｖｄの入力を検出しなかったときには、ステップ５６に移行して、新たなシングルエンド信号Ｖｄの入力無しの状態の継続時間を計測しつつ、この継続時間が予め規定された規定時間Ｔ２（例えば、ＣＡＮなどの通信プロトコルにおける標準フォーマットのデータフレームの数フレームから数十フレーム分に相当する時間）以上になったか否かを判別する。電圧生成回路１４ｂは、この判別の結果、入力無しの状態の継続時間が規定時間Ｔ２に達していないときには、ステップ５２に移行して信号検出処理を継続する。

電圧生成回路１４ｂは、新たなシングルエンド信号Ｖｄの入力無しの状態の継続時間が規定時間Ｔ２に達する前に、信号検出処理において新たなシングルエンド信号Ｖｄの入力を検出したときには、続いて、比較処理を実行する（ステップ５３）。この比較処理では、電圧生成回路１４ｂは、検出用閾値電圧Ｖｄｔｈ以上となっているシングルエンド信号Ｖｄの電圧Ｖｄが高電位側電圧Ｖｐであるとみなして、この高電位側電圧Ｖｐ（例えば、図４，７，８に示すように、第１規定時間Ｔ１を経過した時点での電圧Ｖｄ）を被比較電圧として、第１比較電圧Ｖｃｐ１および第２比較電圧Ｖｃｐ２と比較する。

この比較の結果が、図７に示す期間（ａ）におけるシングルエンド信号Ｖｄのように、その高電位側電圧Ｖｐが第２比較電圧Ｖｃｐ２を上回る（Ｖｐ＞Ｖｃｐ２）のときには、電圧生成回路１４ｂは、上昇処理を実行する（ステップ５４）。この上昇処理では、電圧生成回路１４ｂは、第１比較電圧Ｖｃｐ１および第２比較電圧Ｖｃｐ２の各電圧データをそれぞれ一段階上昇させる。また、電圧生成回路１４ｂは、一段階上昇させた第１比較電圧Ｖｃｐ１の電圧データの１／２の電圧データを、一段階上昇させた閾値電圧Ｖｔｈの電圧データとして生成する。また、電圧生成回路１４ｂは、この上昇処理を実行した後に、ステップ５２に移行して信号検出処理を実行することで、次の新たなシングルエンド信号Ｖｄの入力の有無を検出する。

電圧生成回路１４ｂは、上昇処理や後述する低下処理において、第１比較電圧Ｖｃｐ１および第２比較電圧Ｖｃｐ２をそれぞれ一段階上昇させたり、一段階低下させたりするときには、この一段階として電圧差Ｖｄｆずつ上昇・低下させる。これにより、電圧生成回路１４ｂは、第１比較電圧Ｖｃｐ１および第２比較電圧Ｖｃｐ２を上昇させるときには、一段階上昇させた新たな第１比較電圧Ｖｃｐ１が一段階上昇させる直前の第２比較電圧Ｖｃｐ２に一致させ、また第１比較電圧Ｖｃｐ１および第２比較電圧Ｖｃｐ２を低下させるときには、一段階低下させた新たな第２比較電圧Ｖｃｐ２が一段階低下させる直前の第１比較電圧Ｖｃｐ１に一致させることで、第１比較電圧Ｖｃｐ１を下限とし第２比較電圧Ｖｃｐ２を上限とする電圧範囲を隙間の生じない状態で変化させる。したがって、高電位側電圧Ｖｐは、第１比較電圧Ｖｃｐ１および第２比較電圧Ｖｃｐ２がそれぞれ初期電圧値Ｖｃｐ１ｉ，Ｖｃｐ２ｉのとき、または第１比較電圧Ｖｃｐ１および第２比較電圧Ｖｃｐ２がそれぞれの初期電圧値Ｖｃｐ１ｉ，Ｖｃｐ２ｉから互いに一段階（電圧差Ｖｄｆ）ずつ変化させられたいずれかの電圧値ときに、第１比較電圧Ｖｃｐ１を下限とし第２比較電圧Ｖｃｐ２を上限とする電圧範囲内に高電位側電圧Ｖｐが必ず含まれることになる。なお、この一段階を電圧差Ｖｄｆ（＝Ｖｃｐ２－Ｖｃｐ１）とする構成を採用しているが、この構成に限定されるものではなく、電圧差Ｖｄｆよりも若干少ない電圧値（例えば、数％から十数％小さい電圧値）とする構成を採用することもできる。

例えば、図７に示すように、電圧生成回路１４ｂが、期間（ａ）の後においても、信号検出処理（ステップ５２）、比較処理（ステップ５３）および上昇処理（ステップ５４）を、信号検出処理において新たなシングルエンド信号Ｖｄの入力を検出する都度実行して、第１比較電圧Ｖｃｐ１、第２比較電圧Ｖｃｐ２および閾値電圧Ｖｔｈの各電圧データを一段階上昇させる動作を繰り返すことにより、第１比較電圧Ｖｃｐ１、第２比較電圧Ｖｃｐ２および閾値電圧Ｖｔｈの各電圧データを期間（ｂ）に示す状態まで徐々に上昇させる。

電圧生成回路１４ｂは、この期間（ｂ）に実行した信号検出処理において新たなシングルエンド信号Ｖｄの入力を検出したときの比較処理では、第１比較電圧Ｖｃｐ１を下限とし第２比較電圧Ｖｃｐ２を上限とする電圧範囲内に高電位側電圧Ｖｐが含まれる状態（Ｖｃｐ２≧Ｖｐ≧Ｖｃｐ１）であると検出する。この状態では、第１比較電圧Ｖｃｐ１は高電位側電圧Ｖｐの近傍の電圧となっていることから、この第１比較電圧Ｖｃｐ１の１／２である閾値電圧Ｖｔｈは、高電位側電圧Ｖｐの概ね１／２の電圧値に規定される。電圧生成回路１４ｂは、この電圧値の閾値電圧Ｖｔｈをアナログ信号に変換してコンパレータ１４ａに出力する。これにより、コンパレータ１４ａは、シングルエンド信号Ｖｄを、その振幅の概ね１／２の閾値電圧Ｖｔｈで二値化して符号特定用信号Ｓｆを出力する。

この期間（ｂ）以降は、電極部１１ａ，１１ｂの対応する被覆導線Ｌａ，Ｌｂへの装着をし直さない限り、交流成分Ｖｄ０_ａｃの振幅（ピークｔｏピーク電圧Ｖｐ）はほぼ変化せず、よってシングルエンド信号Ｖｄの振幅（電圧（Ｖｐ－Ｖｔｇ）。本例ではＶｔｇ＝０のため、高電位側電圧Ｖｐ）もほぼ変化しない。これにより、この期間（ｂ）以降は、第１比較電圧Ｖｃｐ１を下限とし第２比較電圧Ｖｃｐ２を上限とする電圧範囲内に高電位側電圧Ｖｐが含まれる状態が維持される。このため、電圧生成回路１４ｂは、上昇処理を実行することなく（つまり、第１比較電圧Ｖｃｐ１、第２比較電圧Ｖｃｐ２および閾値電圧Ｖｔｈの各電圧データを期間（ｂ）に示す状態に維持したまま）、信号検出処理および比較処理を繰り返し実行する。したがって、コンパレータ１４ａは、シングルエンド信号Ｖｄを、その振幅（電圧Ｖｐ）の概ね１／２の閾値電圧Ｖｔｈで二値化して符号特定用信号Ｓｆを出力する動作を継続する。

一方、シングルエンド信号Ｖｄが図８に示す期間（ａ）の状態のときには、電圧生成回路１４ｂは、比較処理（ステップ５３）において、高電位側電圧Ｖｐを被比較電圧として第１比較電圧Ｖｃｐ１および第２比較電圧Ｖｃｐ２と比較することで、高電位側電圧Ｖｐが第１比較電圧Ｖｃｐ１を下回る状態（Ｖｃｐ１＞Ｖｐ）であることを検出して、低下処理を実行する（ステップ５５）。この低下処理では、第１比較電圧Ｖｃｐ１および第２比較電圧Ｖｃｐ２の各電圧データをそれぞれ一段階（電圧差Ｖｄｆ）低下させる。また、電圧生成回路１４ｂは、一段階低下させた第１比較電圧Ｖｃｐ１の電圧データの１／２の電圧データを、一段階低下させた閾値電圧Ｖｔｈの電圧データとして生成する。また、電圧生成回路１４ｂは、この低下処理を実行した後に、ステップ５２に移行して信号検出処理を実行することで、次の新たなシングルエンド信号Ｖｄの入力の有無を検出する。

電圧生成回路１４ｂは、図８に示すように、期間（ａ）の後においても、信号検出処理（ステップ５２）、比較処理（ステップ５３）および低下処理（ステップ５５）を、信号検出処理において新たなシングルエンド信号Ｖｄの入力を検出する都度実行して、第１比較電圧Ｖｃｐ１、第２比較電圧Ｖｃｐ２および閾値電圧Ｖｔｈの各電圧データを一段階低下させる動作を繰り返すことにより、第１比較電圧Ｖｃｐ１、第２比較電圧Ｖｃｐ２および閾値電圧Ｖｔｈの各電圧データを期間（ｂ）に示す状態まで徐々に低下させる。

この期間（ｂ）以降は、電極部１１ａ，１１ｂの対応する被覆導線Ｌａ，Ｌｂへの装着をし直さない限り、交流成分Ｖｄ０_ａｃの振幅（ピークｔｏピーク電圧Ｖｐ）は変化せず、よってシングルエンド信号Ｖｄの振幅（高電位側電圧Ｖｐ）も変化しない。これにより、この期間（ｂ）以降は、第１比較電圧Ｖｃｐ１を下限とし第２比較電圧Ｖｃｐ２を上限とする電圧範囲内に高電位側電圧Ｖｐが含まれる状態が維持される。このため、電圧生成回路１４ｂは、低下処理を実行することなく（つまり、第１比較電圧Ｖｃｐ１、第２比較電圧Ｖｃｐ２および閾値電圧Ｖｔｈの各電圧データを期間（ｂ）に示す状態に維持したまま）、信号検出処理および比較処理を繰り返し実行する。したがって、コンパレータ１４ａは、シングルエンド信号Ｖｄを、その振幅（電圧Ｖｐ）の概ね１／２の閾値電圧Ｖｔｈで二値化して符号特定用信号Ｓｆを出力する動作を継続する。

このように、この信号生成部１４では、シングルエンド信号Ｖｄの振幅（高電位側電圧Ｖｐ）が変わったとしても、電圧生成回路１４ｂが電圧生成処理５０を実行して、シングルエンド信号Ｖｄの振幅（高電位側電圧Ｖｐ）の概ね１／２の閾値電圧Ｖｔｈを生成し、コンパレータ１４ａがこの閾値電圧Ｖｔｈでシングルエンド信号Ｖｄを二値化して符号特定用信号Ｓｆを出力する。

また、電圧生成回路１４ｂは、信号検出処理（ステップ５２）において新たなシングルエンド信号Ｖｄの入力の有無を検出している状態において、新たなシングルエンド信号Ｖｄの入力無しの状態の継続時間が規定時間Ｔ２に達したとステップ５６において判別したときには、ステップ５１に移行して生成処理を実行することにより、第１比較電圧Ｖｃｐ１および第２比較電圧Ｖｃｐ２を、それぞれの初期電圧値Ｖｃｐ１ｉ，Ｖｃｐ２ｉに戻すと共に、閾値電圧Ｖｔｈについても、その初期電圧値Ｖｔｈｉに戻す。

本例では上記したように、初期電圧値Ｖｃｐ１ｉ，Ｖｃｐ２ｉは、理解の容易のため一例として、Ｖｃｐ２ｉ＞Ｖｐｍｉｎ＞Ｖｃｐ１ｉとなるように規定されているが、交流成分Ｖｄ０_ａｃについてのピークｔｏピーク電圧Ｖｐ（シングルエンド信号Ｖｄの高電位側電圧Ｖｐでもある）の想定される変化範囲（下限値Ｖｐｍｉｎから上限値Ｖｐｍａｘまでの範囲）の中間電圧（（Ｖｐｍｉｎ＋Ｖｐｍａｘ）／２）の近傍に初期電圧値Ｖｃｐ１ｉ，Ｖｃｐ２ｉを予め規定する構成を採用することもできる。この構成を採用したときには、新たなシングルエンド信号Ｖｄの入力無しの状態の継続時間が規定時間Ｔ２に達したときに、上記のようにして変更された第１比較電圧Ｖｃｐ１、第２比較電圧Ｖｃｐ２および閾値電圧Ｖｔｈをそれぞれの初期電圧値Ｖｃｐ１ｉ，Ｖｃｐ２ｉ，Ｖｔｈｉに戻すことで、その後に入力される新たなシングルエンド信号Ｖｄを二値化するための閾値電圧Ｖｔｈをこのシングルエンド信号Ｖｄの高電位側電圧Ｖｐの概ね１／２に変更するまでに要する時間を短縮することが可能となる。

また、符号化装置３では、信号生成装置２によって生成されて出力された符号特定用信号Ｓｆに基づき、シリアルバスＳＢを介して伝送されているＣＡＮフレームを構成する符号Ｃｓを特定すると共に、特定した符号Ｃｓで構成される符号列を、シリアルバスＳＢを介して伝送されているＣＡＮフレームと特定して、各種ＣＡＮ通信対応機器に出力する。これにより、このＣＡＮ通信対応機器では、信号読取システム１から出力された（信号読取システム１によってシリアルバスＳＢから読み取られた）ＣＡＮフレーム（符号Ｃｓの列）に対応して予め規定されている各種の処理が実行される。

このように、この信号生成装置２を構成する信号生成部１４は、低電圧期間の電圧がターゲット定電圧Ｖｔｇ（基準定電圧）に規定されたシングルエンド信号Ｖｄを閾値電圧Ｖｔｈで二値化して符号特定用信号Ｓｆとして出力するコンパレータ１４ａと、電圧生成回路１４ｂとを備えて構成されて、この電圧生成回路１４ｂが、シングルエンド信号Ｖｄの高電位側電圧Ｖｐを被比較電圧として第１比較電圧Ｖｃｐ１および第２比較電圧Ｖｃｐ２と比較する比較処理とを実行しつつ、高電位側電圧Ｖｐが第２比較電圧Ｖｃｐ２を上回るときには、閾値電圧Ｖｔｈ、第１比較電圧Ｖｃｐ１および第２比較電圧Ｖｃｐ２をそれぞれ一段階上昇させる上昇処理を、高電位側電圧Ｖｐが第２比較電圧Ｖｃｐ２以下で、かつ第１比較電圧Ｖｃｐ１以上となるまで（第１比較電圧Ｖｃｐ１を下限とし第２比較電圧Ｖｃｐ２を上限とする電圧範囲内に高電位側電圧Ｖｐが含まれるまで）実行する。また、高電位側電圧Ｖｐが第１比較電圧Ｖｃｐ１を下回るときには、閾値電圧Ｖｔｈ、第１比較電圧Ｖｃｐ１および第２比較電圧Ｖｃｐ２をそれぞれ一段階低下させる低下処理を、高電位側電圧Ｖｐが第２比較電圧Ｖｃｐ２以下で、かつ第１比較電圧Ｖｃｐ１以上となるまで（この電圧範囲内に高電位側電圧Ｖｐが含まれるまで）実行する。

このため、この信号生成部１４を含む信号生成装置２、および信号生成装置２を備えた信号読取システム１によれば、シングルエンド信号Ｖｄの高電位側電圧Ｖｐの変化（シングルエンド信号Ｖｄの振幅の変化）に応じて、シングルエンド信号Ｖｄに重畳するノイズ成分の電圧が変化したとしても、電圧生成回路１４ｂが高電位側電圧Ｖｐの変化に応じて閾値電圧Ｖｔｈを変化させるため、コンパレータ１４ａが、ノイズ成分の影響を回避しつつ（ノイズ成分の電圧が閾値電圧Ｖｔｈを超えない状態で）、シングルエンド信号Ｖｄを正確に二値化して符号特定用信号Ｓｆを生成することができる。

また、この信号生成部１４では、電圧生成回路１４ｂが、第１比較電圧Ｖｃｐ１および第２比較電圧Ｖｃｐ２の中間電圧の概ね１／２（二分の一）の電圧、または第１比較電圧Ｖｃｐ１の概ね１／２の電圧、または第２比較電圧Ｖｃｐ２の概ね１／２の電圧を閾値電圧Ｖｔｈとして生成する。

したがって、この信号生成部１４を含む信号生成装置２、および信号生成装置２を備えた信号読取システム１によれば、上記したようにノイズ成分の影響を回避しつつ、シングルエンド信号Ｖｄをその振幅の概ね中間位置で常に二値化することができることから、高電位の期間長が符号Ｃｓにおける「１」を示す期間の長さに近くなり、かつ低電位の期間長が符号Ｃｓにおける「０」を示す期間の長さに近くなる状態で、符号特定用信号Ｓｆを生成することができる。

なお、波形整形回路４２は、低電圧期間の電圧がターゲット定電圧Ｖｔｇ（基準定電圧）に規定されたシングルエンド信号Ｖｄに整形（波形整形）して出力する図３や図５に示す構成に限定されるものではなく、上記したように、高電圧期間の電圧がターゲット定電圧Ｖｔｇに規定されたシングルエンド信号Ｖｄに整形して出力する構成を採用することもできる。この構成の波形整形回路４２は、例えば図９に示す回路構成を含む先行出願において提案した種々の回路構成で実現することができる。また、図１０に示すように、直列回路ＳＣおよびスイッチ制御回路ＳＷＣに代えて、ダイオード４２ｘを使用する公知の回路構成を採用して実現することもできる。

例えば、図９に示す構成の波形整形回路４２は、この先行出願において開示されたように各構成要素が動作することにより、図１１に示すように、差分信号Ｖｄ０（ピークｔｏピーク電圧Ｖｐの交流成分Ｖｄ０_ａｃに直流成分Ａが重畳した信号）を、差分信号Ｖｄ０の交流成分Ｖｄ０_ａｃのピークｔｏピーク電圧Ｖｐと同等のピークｔｏピーク電圧Ｖｐで、かつその高電位側電圧（高電圧期間Ｔ_Ｈの電圧）がターゲット定電圧Ｖｔｇに規定されたシングルエンド信号Ｖｄに整形（波形整形）して出力部４２ｂから出力する。なお、図１１では、理解の容易のため、シングルエンド信号Ｖｄの振幅を、交流成分Ｖｄ０_ａｃの振幅に対して拡大して表している。これにより、この波形整形回路４２は、ＣＡＮフレームを構成する符号Ｃｓの変化に対応して電圧が変化する信号、つまり、この符号Ｃｓが「１」の期間には信号の電圧が高電位（ターゲット定電圧Ｖｔｇ）になり、この符号Ｃｓが「０」の期間には信号の電圧が低電位（電圧：Ｖｔｇ＋Ｖｐ。本例では上記したように電圧Ｖｔｇがゼロボルトのため、負極性の電圧Ｖｐ）になる負極性のシングルエンド信号Ｖｄを出力する。

信号生成部１４が、この負極性のシングルエンド信号Ｖｄを入力して、符号特定用信号Ｓｆを生成する動作について説明する。なお、図３を参照して説明した信号生成部１４と同一の構成（コンパレータ１４ａおよび電圧生成回路１４ｂを備えた構成）を備えているため、構成についての説明は省略する。また、コンパレータ１４ａは、図３を参照して説明した信号生成部１４と動作が同じであるため説明を省略し、電圧生成回路１４ｂの動作について説明する。

電圧生成回路１４ｂは、図１２に示す電圧生成処理６０を実行する。この電圧生成処理６０では、電圧生成回路１４ｂは、閾値電圧Ｖｔｈ、第１比較電圧Ｖｃｐ１および第２比較電圧Ｖｃｐ２を生成する生成処理（ステップ６１）、新たなシングルエンド信号Ｖｄの入力の有無を検出する信号検出処理（ステップ６２）、シングルエンド信号Ｖｄの低電圧期間の電圧（ＣＡＮフレームの符号Ｃｓが「０」の期間（低電圧期間Ｔ_Ｌ）のときのシングルエンド信号Ｖｄの電圧であることから低電位側電圧ともいい、上記したように電圧はＶｐ（負電圧）であることから、低電位側電圧Ｖｐともいう）を被比較電圧として第１比較電圧Ｖｃｐ１および第２比較電圧Ｖｃｐ２と比較する比較処理（ステップ６３）、この比較処理での比較結果に基づいて閾値電圧Ｖｔｈ、第１比較電圧Ｖｃｐ１および第２比較電圧Ｖｃｐ２をそれぞれ一段階上昇させる上昇処理（ステップ６４）、およびこの比較処理での比較結果に基づいて閾値電圧Ｖｔｈ、第１比較電圧Ｖｃｐ１および第２比較電圧Ｖｃｐ２をそれぞれ一段階低下させる低下処理（ステップ６５）を含む各種処理を実行する。

本例ではシングルエンド信号Ｖｄは負極性のパルス信号であることから、この生成処理では、電圧生成回路１４ｂは、ターゲット定電圧Ｖｔｇ（本例ではゼロボルト）を基準としてそれぞれが負極性となる閾値電圧Ｖｔｈおよび比較電圧Ｖｃｐ１，Ｖｃｐ２を示す各電圧データを生成する。また、電圧生成回路１４ｂは、シングルエンド信号Ｖｄが負極性であることに対応させて、図１３，１４に示すように、第１比較電圧Ｖｃｐ１については、閾値電圧Ｖｔｈよりも低い電圧（Ｖｔｈ＞Ｖｃｐ１）として生成し、第２比較電圧Ｖｃｐ２については、第１比較電圧Ｖｃｐ１よりも低い電圧（Ｖｔｈ＞Ｖｃｐ１＞Ｖｃｐ２）として生成する。また、電圧生成回路１４ｂは、この閾値電圧Ｖｔｈおよび各比較電圧Ｖｃｐ１，Ｖｃｐ２の各電圧値については、それぞれの絶対値が上記したシングルエンド信号Ｖｄが正極性であるときの閾値電圧Ｖｔｈおよび各比較電圧Ｖｃｐ１，Ｖｃｐ２の各電圧値についての絶対値と同等の関係となるように生成する。

また、信号検出処理では、電圧生成回路１４ｂは、波形整形回路４２から出力される電圧Ｖｄについての電圧データと予め規定された検出用閾値電圧Ｖｄｔｈ（例えば、シングルエンド信号Ｖｄが正極性であるときの検出用閾値電圧Ｖｄｔｈと絶対値が同等で、負極性の電圧）を示す電圧データとを比較して、電圧Ｖｄが検出用閾値電圧Ｖｄｔｈを上回る状態（ターゲット定電圧Ｖｔｇに規定された高電位側電圧）から検出用閾値電圧Ｖｄｔｈ以下の状態（低電位側電圧Ｖｐ）になったときに、新たなシングルエンド信号Ｖｄの入力が有ったと判別する。なお、新たなシングルエンド信号Ｖｄの入力の有無を検出する際の他の動作（ステップ６６の動作を含む）については、シングルエンド信号Ｖｄが正極性であるときの動作と同等であるため、説明を省略する。

また、比較処理では、電圧生成回路１４ｂは、検出用閾値電圧Ｖｄｔｈ以下となっているシングルエンド信号Ｖｄの電圧Ｖｄが低電位側電圧Ｖｐであるとみなして、この低電位側電圧Ｖｐ（例えば、図１３，１４に示すように、第１規定時間Ｔ１を経過した時点での電圧Ｖｄ）を被比較電圧として、第１比較電圧Ｖｃｐ１および第２比較電圧Ｖｃｐ２と比較する。

この比較の結果が、図１３に示す期間（ａ）におけるシングルエンド信号Ｖｄのように、その低電位側電圧Ｖｐが第１比較電圧Ｖｃｐ１を上回る状態（Ｖｐ＞Ｖｃｐ１）のときには、電圧生成回路１４ｂは、上昇処理を実行する（ステップ６４）。この上昇処理では、電圧生成回路１４ｂは、第１比較電圧Ｖｃｐ１および第２比較電圧Ｖｃｐ２の各電圧データをそれぞれ一段階（電圧差Ｖｄｆ）上昇させる。また、電圧生成回路１４ｂは、一段階上昇させた第１比較電圧Ｖｃｐ１の電圧データの１／２の電圧データを、一段階上昇させた閾値電圧Ｖｔｈの電圧データとして生成する。また、電圧生成回路１４ｂは、この上昇処理を実行した後に、ステップ５２に移行して信号検出処理を実行することで、次の新たなシングルエンド信号Ｖｄの入力の有無を検出する。

図１３に示すように、電圧生成回路１４ｂは、期間（ａ）の後においても、信号検出処理（ステップ６２）、比較処理（ステップ６３）および上昇処理（ステップ６４）を、信号検出処理において新たなシングルエンド信号Ｖｄの入力を検出する都度実行して、第１比較電圧Ｖｃｐ１、第２比較電圧Ｖｃｐ２および閾値電圧Ｖｔｈの各電圧データを一段階上昇させる動作を繰り返すことにより、第１比較電圧Ｖｃｐ１、第２比較電圧Ｖｃｐ２および閾値電圧Ｖｔｈの各電圧データを期間（ｂ）に示す状態まで徐々に上昇させる。

電圧生成回路１４ｂは、この期間（ｂ）に実行した信号検出処理において新たなシングルエンド信号Ｖｄの入力を検出したときの比較処理では、第１比較電圧Ｖｃｐ１を上限とし第２比較電圧Ｖｃｐ２を下限とする電圧範囲内に低電位側電圧Ｖｐが含まれる状態（Ｖｃｐ１≧Ｖｐ≧Ｖｃｐ２）であると検出する。この状態では、第１比較電圧Ｖｃｐ１は低電位側電圧Ｖｐの近傍の電圧となっていることから、この第１比較電圧Ｖｃｐ１の１／２である閾値電圧Ｖｔｈは、低電位側電圧Ｖｐの概ね１／２の電圧値に規定される。電圧生成回路１４ｂは、この電圧値の閾値電圧Ｖｔｈをアナログ信号に変換してコンパレータ１４ａに出力する。これにより、コンパレータ１４ａは、シングルエンド信号Ｖｄを、その振幅の概ね１／２の閾値電圧Ｖｔｈで二値化して符号特定用信号Ｓｆを出力する。

この期間（ｂ）以降は、電極部１１ａ，１１ｂの対応する被覆導線Ｌａ，Ｌｂへの装着をし直さない限り、交流成分Ｖｄ０_ａｃの振幅（ピークｔｏピーク電圧Ｖｐ）は変化せず、よってシングルエンド信号Ｖｄの振幅（低電位側電圧Ｖｐ）も変化しない。これにより、この期間（ｂ）以降は、第１比較電圧Ｖｃｐ１を上限とし第２比較電圧Ｖｃｐ２を下限とする電圧範囲内に低電位側電圧Ｖｐが含まれる状態が維持される。このため、電圧生成回路１４ｂは、上昇処理を実行することなく（つまり、第１比較電圧Ｖｃｐ１、第２比較電圧Ｖｃｐ２および閾値電圧Ｖｔｈの各電圧データを期間（ｂ）に示す状態に維持したまま）、信号検出処理および比較処理を繰り返し実行する。したがって、コンパレータ１４ａは、シングルエンド信号Ｖｄを、その振幅（電圧Ｖｐ）の概ね１／２の閾値電圧Ｖｔｈで二値化して符号特定用信号Ｓｆを出力する動作を継続する。

一方、シングルエンド信号Ｖｄが図１４に示す期間（ａ）の状態のときには、電圧生成回路１４ｂは、比較処理（ステップ６３）において、低電位側電圧Ｖｐを被比較電圧として第１比較電圧Ｖｃｐ１および第２比較電圧Ｖｃｐ２と比較することで、低電位側電圧Ｖｐが第２比較電圧Ｖｃｐ２を下回る状態（Ｖｃｐ２＞Ｖｐ）であることを検出して、低下処理を実行する（ステップ６５）。この低下処理では、第１比較電圧Ｖｃｐ１および第２比較電圧Ｖｃｐ２の各電圧データをそれぞれ一段階（電圧差Ｖｄｆ）低下させる。また、電圧生成回路１４ｂは、一段階低下させた第１比較電圧Ｖｃｐ１の電圧データの１／２の電圧データを、一段階低下させた閾値電圧Ｖｔｈの電圧データとして生成する。また、電圧生成回路１４ｂは、この低下処理を実行した後に、ステップ６２に移行して信号検出処理を実行することで、次の新たなシングルエンド信号Ｖｄの入力の有無を検出する。

電圧生成回路１４ｂは、図１４に示すように、期間（ａ）の後においても、信号検出処理（ステップ６２）、比較処理（ステップ６３）および低下処理（ステップ６５）を、信号検出処理において新たなシングルエンド信号Ｖｄの入力を検出する都度実行して、第１比較電圧Ｖｃｐ１、第２比較電圧Ｖｃｐ２および閾値電圧Ｖｔｈの各電圧データを一段階低下させる動作を繰り返すことにより、第１比較電圧Ｖｃｐ１、第２比較電圧Ｖｃｐ２および閾値電圧Ｖｔｈの各電圧データを期間（ｂ）に示す状態まで徐々に低下させる。

この期間（ｂ）以降は、電極部１１ａ，１１ｂの対応する被覆導線Ｌａ，Ｌｂへの装着をし直さない限り、交流成分Ｖｄ０_ａｃの振幅（ピークｔｏピーク電圧Ｖｐ）は変化せず、よってシングルエンド信号Ｖｄの振幅（低電位側電圧Ｖｐ）も変化しない。これにより、この期間（ｂ）以降は、第１比較電圧Ｖｃｐ１を上限とし第２比較電圧Ｖｃｐ２を下限とする電圧範囲内に低電位側電圧Ｖｐが含まれる状態が維持される。このため、電圧生成回路１４ｂは、低下処理を実行することなく（つまり、第１比較電圧Ｖｃｐ１、第２比較電圧Ｖｃｐ２および閾値電圧Ｖｔｈの各電圧データを期間（ｂ）に示す状態に維持したまま）、信号検出処理および比較処理を繰り返し実行する。したがって、コンパレータ１４ａは、シングルエンド信号Ｖｄを、その振幅（電圧Ｖｐ）の概ね１／２の閾値電圧Ｖｔｈで二値化して符号特定用信号Ｓｆを出力する動作を継続する。

このように、この信号生成部１４では、シングルエンド信号Ｖｄの振幅（低電位側電圧Ｖｐ）が変わったとしても、電圧生成回路１４ｂが電圧生成処理６０を実行して、シングルエンド信号Ｖｄの振幅（低電位側電圧Ｖｐ）の概ね１／２の閾値電圧Ｖｔｈを生成し、コンパレータ１４ａがこの閾値電圧Ｖｔｈでシングルエンド信号Ｖｄを二値化して符号特定用信号Ｓｆを出力する。

このため、この信号生成部１４を含む信号生成装置２によれば、波形整形回路４２が上記のような負極性のシングルエンド信号Ｖｄを出力する構成において、このシングルエンド信号Ｖｄの低電位側電圧Ｖｐの変化（シングルエンド信号Ｖｄの振幅の変化）に応じて、シングルエンド信号Ｖｄに重畳するノイズ成分の電圧が変化したとしても、電圧生成回路１４ｂが、低電位側電圧Ｖｐの変化に応じて、低電位側電圧Ｖｐが第２比較電圧Ｖｃｐ２以上で、かつ第１比較電圧Ｖｃｐ１以下となるまで（第１比較電圧Ｖｃｐ１を上限とし第２比較電圧Ｖｃｐ２を下限とする電圧範囲内に低電位側電圧Ｖｐが含まれるまで）、第１比較電圧Ｖｃｐ１および第２比較電圧Ｖｃｐ２を一段階ずつ上昇させたり、低下させたりすることで閾値電圧Ｖｔｈを変化させるため、コンパレータ１４ａが、ノイズ成分の影響を回避しつつ（ノイズ成分の電圧が閾値電圧Ｖｔｈを超えない状態で）、シングルエンド信号Ｖｄを正確に二値化して符号特定用信号Ｓｆを生成することができる。

また、上記した信号生成部１４は、一対の被覆導線Ｌａ，Ｌｂで構成される通信路（シリアルバスＳＢ）を介して伝送される２線差動電圧方式のロジック信号（ＣＡＮフレームなど）に基づき、このロジック信号に対応する符号Ｃｓを特定可能な符号特定用信号Ｓｆを生成する信号生成装置２だけでなく、本願出願人の他の先行出願（特願２０１８－１４０１８９号）において提案した信号読取システムを構成する信号生成装置、つまり１本の被覆導線で構成される通信路を介して伝送される単線電圧駆動方式（単線方式）のロジック信号に基づき、このロジック信号に対応する符号を特定可能な符号特定用信号を生成する信号生成装置に対しても適用することができる。

１信号読取システム
２信号生成装置
１４信号生成部
１４ａコンパレータ
１４ｂ電圧生成回路
２１電極
４２波形整形回路
Ｌａ，Ｌｂ被覆導線
Ｓａロジック信号
ＳＢ通信路
Ｓｆ符号特定用信号
Ｖｃｐ１第１比較電圧
Ｖｃｐ２第２比較電圧
Ｖｄシングルエンド信号
Ｖｄ０電圧信号
Ｖｔｈ閾値電圧

Claims

被覆導線で構成される通信路を介して伝送されるロジック信号に基づき、当該ロジック信号に対応する符号を特定可能な符号特定用信号を生成する信号生成装置であって、
前記被覆導線における被覆部に接触させられる電極に接続されて、当該電極と容量結合する当該被覆導線に伝送されている電圧に応じて電圧が変化する電圧信号を発生させる電圧検出部と、
前記電圧信号を、低電圧期間の電圧が予め規定された基準定電圧に固定されたパルス信号に整形してシングルエンド信号として出力する波形整形部と、
前記シングルエンド信号を二値化して前記符号特定用信号として出力する信号生成部とを備え、
前記信号生成部は、
前記シングルエンド信号を閾値電圧で二値化して前記符号特定用信号として出力するコンパレータと、
前記閾値電圧、当該閾値電圧よりも高い第１比較電圧、および当該第１比較電圧よりも高い第２比較電圧をそれぞれ前記基準定電圧を基準として生成する生成処理と、前記シングルエンド信号の高電圧期間の電圧を被比較電圧として当該第１比較電圧および当該第２比較電圧と比較する比較処理とを実行しつつ、当該被比較電圧が当該第２比較電圧を上回るときには、当該閾値電圧、当該第１比較電圧および当該第２比較電圧をそれぞれ一段階上昇させる上昇処理を、当該被比較電圧が当該第２比較電圧以下で、かつ当該第１比較電圧以上となるまで実行し、当該被比較電圧が当該第１比較電圧を下回るときには、当該閾値電圧、当該第１比較電圧および当該第２比較電圧をそれぞれ一段階低下させる低下処理を、当該被比較電圧が当該第２比較電圧以下で、かつ当該第１比較電圧以上となるまで実行する電圧生成回路とを備えている信号生成装置。
被覆導線で構成される通信路を介して伝送されるロジック信号に基づき、当該ロジック信号に対応する符号を特定可能な符号特定用信号を生成する信号生成装置であって、
前記被覆導線における被覆部に接触させられる電極に接続されて、当該電極と容量結合する当該被覆導線に伝送されている電圧に応じて電圧が変化する電圧信号を発生させる電圧検出部と、
前記電圧信号を、高電圧期間の電圧が予め規定された基準定電圧に固定されたパルス信号に整形してシングルエンド信号として出力する波形整形部と、
前記シングルエンド信号を二値化して前記符号特定用信号として出力する信号生成部とを備え、
前記信号生成部は、
前記シングルエンド信号を閾値電圧で二値化して前記符号特定用信号として出力するコンパレータと、
前記閾値電圧、当該閾値電圧よりも低い第１比較電圧、および当該第１比較電圧よりも低い第２比較電圧をそれぞれ前記基準定電圧を基準として生成する生成処理と、前記シングルエンド信号の低電圧期間の電圧を被比較電圧として当該第１比較電圧および当該第２比較電圧と比較する比較処理とを実行しつつ、当該被比較電圧が当該第２比較電圧を下回るときには、当該閾値電圧、当該第１比較電圧および当該第２比較電圧をそれぞれ一段階低下させる低下処理を、当該被比較電圧が当該第２比較電圧以上で、かつ当該第１比較電圧以下となるまで実行し、当該被比較電圧が当該第１比較電圧を上回るときには、当該閾値電圧、当該第１比較電圧および当該第２比較電圧をそれぞれ一段階上昇させる上昇処理を、当該被比較電圧が当該第２比較電圧以上で、かつ当該第１比較電圧以下となるまで実行する電圧生成回路とを備えている信号生成装置。
前記電圧検出部は、
前記被覆導線としての一対の被覆導線のうちの一方の被覆導線における被覆部に接触させられる前記電極としての一方の電極に接続されて、当該一方の被覆導線に伝送されている電圧に応じて電圧が変化する第１信号を発生させる第１インピーダンス素子と、
前記一対の被覆導線のうちの他方の被覆導線における被覆部に接触させられる前記電極としての他方の電極に接続されて、当該他方の被覆導線に伝送されている電圧に応じて電圧が変化する第２信号を発生させる第２インピーダンス素子と、
前記第１信号および前記第２信号を入力すると共に当該第１信号および当該第２信号の差分電圧に応じて電圧が変化する差分信号を前記電圧信号として出力する差動増幅部とを備えている請求項１または２記載の信号生成装置。
請求項１から３のいずれかに記載の信号生成装置と、
前記信号生成装置によって生成された前記符号特定用信号に基づいて前記ロジック信号に対応する前記符号を特定する符号化装置とを備えている信号読取システム。