通信システム、通信装置及び通信方法
【課題】リンギングの影響を低減し、通信の高速化を実現可能な通信システム、通信装置及び通信方法を提供する。
【解決手段】ＥＣＵ１は、送信データがドミナントの場合、第１時間Ｔｐに亘って第１信号レベルの信号を通信線５に出力し、その後の第２時間Ｔｈに亘って第２信号レベル（０Ｖ）の信号を出力し、送信データがレセシブ且つ通信線５の信号レベルがレセシブの場合、第１時間Ｔｐ及び第２時間Ｔｈに亘って通信線５へ信号出力をせずハイインピーダンス状態とし、送信データがレセシブ且つ通信線５の信号レベルがドミナントの場合、第１時間Ｔｐに亘って信号出力をせずにハイインピーダンス状態とし、その後第２時間Ｔｈに亘って第２信号レベルの信号を出力する。ＥＣＵ１は、スイッチを切り替えることによって、通信線５に対する抵抗器の接続／遮断を行うことが可能な構成であり、１ビットの送信時間Ｔｂにおける第１時間Ｔｐ経過後に抵抗器の接続を行う。
【解決手段】ＥＣＵ１は、送信データがドミナントの場合、第１時間Ｔｐに亘って第１信号レベルの信号を通信線５に出力し、その後の第２時間Ｔｈに亘って第２信号レベル（０Ｖ）の信号を出力し、送信データがレセシブ且つ通信線５の信号レベルがレセシブの場合、第１時間Ｔｐ及び第２時間Ｔｈに亘って通信線５へ信号出力をせずハイインピーダンス状態とし、送信データがレセシブ且つ通信線５の信号レベルがドミナントの場合、第１時間Ｔｐに亘って信号出力をせずにハイインピーダンス状態とし、その後第２時間Ｔｈに亘って第２信号レベルの信号を出力する。ＥＣＵ１は、スイッチを切り替えることによって、通信線５に対する抵抗器の接続／遮断を行うことが可能な構成であり、１ビットの送信時間Ｔｂにおける第１時間Ｔｐ経過後に抵抗器の接続を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共通の通信線に接続された複数の通信装置が相互に情報の送受信を行うと共に、通信線に対する情報送信の衝突を検知することができる通信システム、通信装置及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車輌に搭載された複数の電子機器（通信装置）間の通信にはＣＡＮ（Controller
Area Network）の通信プロトコルが広く採用されている（非特許文献１、２参照）。ＣＡＮの通信プロトコルでは、共通のＣＡＮバスに複数の通信装置が接続されるため、複数の通信装置が同時的に情報送信を行って衝突が発生した場合には、各通信装置にて調停処理（アービトレーション）が行われ、優先度の高い情報送信が実行される。アービトレーションを行うために、各通信装置は、ＣＡＮバスに送信信号の出力を行うと同時に、ＣＡＮバスの信号レベルの検出を行い、自らが出力した送信信号に対して、検出した信号の信号レベルがレセシブ（劣性値）からドミナント（優性値）に変化した場合、通信の衝突が発生したと判断し、送信処理を停止する。ＣＡＮバス上の信号はレセシブよりドミナントが優位であるため、通信の衝突が発生してもドミナントを出力した電子機器は送信処理を継続して行うことができる。
【０００３】
一般的に、ＣＡＮの通信プロトコルを採用した通信システムでは、通信線としてツイスト線が用いられ、各通信装置が差動信号による通信を行っており、ツイスト線間の電位差が閾値を超えるものをドミナントとし、電位差が閾値を超えないものをレセシブとしている。また通信装置内のデジタル処理では、ドミナントをデータ０に対応付け、レセシブをデータ１に対応付けている。図１１は、従来の通信システムにおける信号波形の一例を示す模式図であり、縦軸をツイスト線間の電位差とし、横軸を時間としたグラフである。図１１に示す信号波形は、ＣＡＮバス上でドミナントからレセシブへ信号を変化させた場合（０ｎｓ〜１０００ｎｓにドミナント送信、１０００ｎｓ〜２０００ｎｓにレセシブ送信）の波形を示してある。図示のように、通信装置がＣＡＮバスへ出力する送信信号をドミナントからレセシブへ変化させた場合、ＣＡＮバス上の信号レベル（電位差）が徐々に減衰しながら振動する波形が生じる。これは、多くの通信装置を接続するためにＣＡＮバスに多くの分岐部分を設ける必要がありこの分岐部分でのインピーダンス不整合、及び、ＣＡＮバスに接続されている通信装置のインピーダンス不整合等の要因により信号反射などが繰り返されることによって生じるものであり、リンギングと呼ばれる。
【０００４】
このようなリンギングが発生した場合、リンギングの信号レベルが有る程度減衰するまで、各通信装置はドミナント／レセシブの判定を行うことはできない。リンギングの信号レベルが減衰する時間は、ＣＡＮバスを分岐させた分岐線の長さなどにより変化する。またリンギングの信号レベルは、ＣＡＮバスに接続される通信装置の数などにより変化する。このため各通信装置は、通信システム中の通信装置の数及び分岐線の長さ等を考慮して、リンギングが十分に減衰すると考えられる時間を待機した後でドミナント／レセシブの判定を行う必要があり、ＣＡＮプロトコルを用いる従来の通信システムはリンギングの影響によって通信の高速化が阻害されるという問題があった。
【０００５】
特許文献１においては、通信装置のトランシーバにて、エミッタ端子がＣＡＮのＨラインに接続され、コレクタ端子がＣＡＮのＬラインに接続され、ベース端子がコンデンサを介してＬラインに接続されたトランジスタを有する反射防止回路を設けることにより、反射信号の振幅を抑制することができる通信システムが提案されている。
【０００６】
また特許文献２においては、通信装置のトランシーバにて、直列接続されたダイオード群及び逆方向に直列接続されたダイオード群を並列接続したものに抵抗を直列接続した回路を、ＣＡＮバスの２つのライン間に設けることにより、信号の反射を抑制することができる通信システムが提案されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】ＩＳＯ １１８９８−１：２００３ Road vehicles--Controller area network（ＣＡＮ）--Part1:Datalink layer and physical signaling
【非特許文献２】ＩＳＯ １１５１９−１：１９９４ Road vehicles--Low-speed serial data communication--Part1:Generaland definitions
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−２００００６号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０６２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら特許文献１、２に記載の通信システムは、ＣＡＮバスの２つのライン間に信号反射を抑制するための簡単な回路を追加したのみの構成であり、このような構成ではリンギングの抑制効果にも自ずと限界があった。
【００１０】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、リンギングの影響を低減し、通信の高速化を実現可能な通信システム、通信装置及び通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る通信システムは、共通の通信線を介して接続された複数の通信装置を備え、各通信装置が、前記通信線を介して各ビットが優性値又は劣性値の２値で表される連続した複数ビットの情報を送受信する通信手段をそれぞれ有する通信システムにおいて、前記通信手段は、送信する情報の優性値に対して、１ビット分の情報送信時間より短い第１時間Ｔｐに亘って第１信号レベルの信号を出力した後、前記情報送信時間より短い第２時間Ｔｈに亘って前記第１信号レベルより低い第２信号レベルの信号を出力し、送信する情報の劣性値に対して、前記通信線への信号出力を行わないようにしてあることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る通信システムは、前記通信装置が、一端が固定電位に接続された抵抗器の他端を、前記通信線に対して接続／遮断する切替部と、前記１ビット分の情報送信時間において前記第１時間Ｔｐが経過した後に、前記抵抗器を接続するよう前記切替部の制御を行う切替制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る通信システムは、前記第１時間Ｔｐ及び前記第２時間Ｔｈが、Ｔｐ＋Ｔｈ≦Ｔｂ、Ｔｈ≧２×Ｌ×Ａの条件を満たすこと（ただし、前記Ｔｂは前記１ビット分の情報送信時間であり、前記Ｌは一の通信装置から他の通信装置までに介在する前記通信線の最短距離であり、前記Ａは前記通信線における信号の伝達速度である。）を特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る通信装置は、共通の通信線を介して他の装置に接続され、前記通信線を介して各ビットが優性値又は劣性値の２値で表される連続した複数ビットの情報を送受信する通信手段を備える通信装置において、前記通信手段は、送信する情報の優性値に
対して、１ビット分の情報送信時間より短い第１時間Ｔｐに亘って第１信号レベルの信号を出力した後、前記情報送信時間より短い第２時間Ｔｈに亘って前記第１信号レベルより低い第２信号レベルの信号を出力し、送信する情報の劣性値に対して、前記通信線への信号出力を行わないようにしてあることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る通信方法は、共通の通信線を介して、各ビットが優性値又は劣性値の２値で表される連続した複数ビットの情報を送受信する通信方法において、送信する情報の優性値に対して、１ビット分の情報送信時間より短い第１時間Ｔｐに亘って第１信号レベルの信号を出力した後、前記情報送信時間より短い第２時間Ｔｈに亘って前記第１信号レベルより低い第２信号レベルの信号を出力し、送信する情報の劣性値に対して、前記通信線への信号出力を行わないことを特徴とする。
【００１６】
従来のＣＡＮにおいて図１１に示したようなリンギングは、通信装置の送信をドミナントからレセシブに変化させた場合に発生する。通信装置は、ドミナントの送信として通信線にハイレベルの信号（所定の電位差の信号）を出力し、その後、レセシブになりハイインピーダンス状態となる。一の通信装置によるドミナントからレセシブへの信号変化は、レセシブ（ハイインピーダンス状態）の他の通信装置にて反射され、この反射がレセシブへ移行した一の通信装置にて更に反射されることによって多重反射が発生し、リンギングとなる。
そこで本発明においては、送信する情報がドミナント（優性値）の場合、通信装置は、１ビット分の情報送信時間に対して、この時間よりも短い第１時間に亘る第１信号レベルの信号を出力した後、第２時間に亘る第２信号レベル（＜第１信号レベル）の信号を通信線へ出力する。即ち通信装置は、ドミナントに対して第１信号レベルから第２信号レベルへ変化するパルス状の信号を出力する。また送信する情報がレセシブ（劣性値）の場合、通信装置は、通信線への信号出力を行わない（ハイインピーダンス状態となる）。
これにより、ドミナントの送信とレセシブの送信とが同時的に存在した場合、通信線上には第１信号レベルから第２信号レベルへ変化するパルス状の信号が観測されるため、レセシブを送信した通信装置は通信線上の信号を検出することによって、ドミナントを送信した通信装置の存在を検知することができる。なおレセシブを送信した通信装置は、第１信号レベルの時間が経過した後、第２信号レベルの区間にてインピーダンスマッチングを行うことにより、反射信号の発生を抑制することができる。
また通信装置が送信する情報をドミナントからレセシブへ変化させた場合、第１信号レベルから第２信号レベルへ信号レベルを低下させた後にハイインピーダンス状態へ移行する。このため通信線にて反射される信号の振幅を低減することができ、更に第２信号レベルを略０Ｖとすることで、反射信号の振幅を略０Ｖとすることができるため、リンギングの発生を抑制できる。
これにより、通信装置がドミナントを送信した次のビットにおけるリンギングの影響を低減できるため、各ビットにおいてドミナント／レセシブの判定を早いタイミングで行うことが可能となる。よって、通信の高速化が実現できる。
【００１７】
複数の通信装置が共通の通信線を介して通信を行うシステムでは、主の通信線（幹線）を分岐させて支線を設け、この幹線又は支線の端部に通信装置がそれぞれ接続される。本発明においては、各通信装置が接続される通信線に対して、接地電位などの固定電位に接続された抵抗器を接続／遮断するスイッチなどの切替部を設ける。また各通信装置は、１ビット送信時間における第１時間経過後に抵抗器を接続するよう切替部の制御を行う。これにより通信システム中の各通信装置は、１ビット送信時間における第１時間経過後に通信線に対する抵抗器の接続を行い、この抵抗器によるインピーダンスマッチングを行うことができる。これにより、リンギング発生の要因であるインピーダンスの不整合を解消でき、リンギングの発生を抑制できる。
【００１８】
リンギングは一の通信装置が出力した信号が他の通信装置にて反射されることにより生じるため、一の通信装置に対して最も隣接した（信号が伝搬する通信線の距離が最も短い）他の通信装置が、リンギングの発生に与える影響が大きい。
そこで本発明においては、通信システムに含まれる２つの通信装置間に介在する通信線の最短距離をＬとし、通信線の伝達速度をＡとした場合に、第２時間Ｔｈを
Ｔｈ≧２×Ｌ×Ａ
の条件を満たすように設定する。なお２×Ｌは２つの通信装置間の往復距離であり、２×Ｌ×Ａは一の通信装置から出力された信号が他の通信装置にて反射されて一の通信装置へ戻るまでの時間である。この時間以上に第２時間Ｔｈを設定することによって、反射波が一の通信装置へ戻る前に、抵抗器によるインピーダンスマッチングを行うことにより、一の通信装置がハイインピーダンス状態へ移行することがなく、リンギングの発生を確実に抑制できる。
また第１の時間Ｔｐは、１ビット分の情報送信時間をＴｂとした場合、
Ｔｐ＋Ｔｈ≦Ｔｂ
の条件を満たすように設定する必要がある。
【発明の効果】
【００１９】
本発明による場合は、通信装置がドミナントの情報送信に対して、第１時間に亘る第１信号レベルの信号出力の後、第２時間に亘る第２信号レベルの信号出力を行う構成とすることにより、送信データの１ビット以内にリンギングの発生を抑制することができるため、各ビットにおけるドミナント／レセシブの判定を早いタイミングで行うことが可能となり、ＣＡＮプロトコルのようなアービトレーションを行う通信を高速化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】通信システムの一構成例を示す模式図である。
【図２】通信装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る通信システムにおいて各ＥＣＵが送受信する信号を説明するための模式図である。
【図４】ＣＡＮ通信制御部によるインピーダンスマッチングを説明するための模式図である。
【図５】データ送信に係る第１時間及び第２時間について説明するための模式図である。
【図６】ＣＡＮ通信制御部による送信処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】ＣＡＮ通信制御部による送信処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】ＣＡＮ通信制御部による受信処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】ＣＡＮ通信制御部による受信処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明に係る通信システムの効果を説明するための模式図である。
【図１１】従来の通信システムにおける信号波形の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図１は、通信システムの一構成例を示す模式図である。本実施の形態に係る通信システムは、例えば図示しない車輌に搭載された複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit）１を通信装置として備え、複数のＥＣＵ１が共通の通信線５を介して接続された構成である。なお、図１においては、複数のＥＣＵ１にそれぞれ１ａ〜１ｅの符号を付して区別すると共に、通信線５を幹線５ａ及び支線５ｂ〜５ｄに区別して図示してある。即ち、図示の通信システムは、ＥＣＵ１ａ及び１ｅが幹線５ａを介して接続され、通信線５の幹線５ａから分岐した３つの支線５ｂ〜５ｄにそれぞれＥＣＵ１ｂ〜１ｄが接続された構成である。
【００２２】
例えばＥＣＵ１ｂにて通信線５の支線５ｂへ信号が出力された場合、この信号は支線５ｂから幹線５ａ、支線５ｃを経てＥＣＵ１ｃへ至り、ＥＣＵ１ｃの端子部などにて反射された反射波が支線５ｃ、幹線５ａ、支線５ｂを経てＥＣＵ１ｂへ至る（図１中の破線の矢印参照）。また図１において図示は省略するが、ＥＣＵ１ｄにおいても同様の反射波が発生する。このような信号の反射が繰り返されることによって、図１１に示したようなリンギングとなる。なお、支線５ｂ〜５ｄの距離が長くなると、信号の出力元へ反射波が戻るまでの時間が長くなるため、リンギングの周期が長くなり、リンギングが継続する時間（減衰までに要する時間）が長くなる。また通信線５の支線５ｂ〜５ｄの数が多くなる（ＥＣＵ１の数が多くなる）と、反射波の発生箇所が増加するため、リンギングの振幅が大きくなり、リンギングが減衰するまでに要する時間が長くなる。
【００２３】
図２は、通信装置（ＥＣＵ１）の構成を示すブロック図である。ＥＣＵ１は、制御部１１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３、入力部１４、出力部１５及びＣＡＮ通信制御部１６等を備えて構成されている。制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（MicroProcessing Unit）等の演算処理装置を用いて構成されるものであり、ＲＯＭ１２に記憶された制御プログラムを読み出して実行することにより種々の制御処理を行うことができる。
【００２４】
ＲＯＭ１２は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）又はフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ素子で構成されるものであり、制御部１１にて実行される制御プログラム及び制御部１１が行う処理に必要な情報等が予め記憶されている。ＲＡＭ１３は、例えばＳＲＡＭ（Static RAM）又はＤＲＡＭ（Dynamic RAM）等のメモリ素子で構成されるものであり、制御部１１の処理に伴って生成された情報及び他のＥＣＵ１との間で送受信する情報等の種々の情報が記憶される。
【００２５】
入力部１４は、例えば車輌の車速センサ若しくは温度センサ等のセンサ、又は、車輌の内外に配置された操作用の種々のスイッチ等の入力装置からの信号が入力され、入力信号のサンプリング又はＡ／Ｄ変換等の処理を行って得られた情報を制御部１１へ与える。出力部１５は、例えばモータ又はランプ等の負荷が接続され、制御部１１からの指示に応じてこれらの負荷を駆動する駆動信号を出力する。なお、ＥＣＵ１は必ずしも入力部１４及び出力部１５の両方を備える必要はなく、いずれか一方のみを備える構成であってよい。
【００２６】
ＣＡＮ通信制御部１６は、通信線５に接続される端子を有しており、この端子に接続された通信線５を介して他のＥＣＵ１との間でＣＡＮプロトコルに従った情報の送受信を行うものである。ＣＡＮ通信制御部１６は、制御部１１から与えられた送信情報をＣＡＮプロトコルに応じた送信用のデータ（フレーム）に変換して送信部１７へ与える。ＣＡＮ通信制御部１６の送信部１７は、与えられた送信データの各ビットの値（０（ドミナント）又は１（レセシブ））に応じて、通信線５へ信号を出力する。なおＣＡＮプロトコルにおいては、通信線５としてツイスト線が用いられ、送信部１７は通信線５へ差動信号を出力する。送信部１７は、複数ビットで構成された送信データの各ビットについて順に処理を行い、処理対象ビットの値がドミナントの場合には、所定の第１時間に亘って第１信号レベルの信号を出力した後、所定の第２時間に亘って第２信号レベル（＜第１信号レベル）の信号を出力する。また送信部１７は、処理対象ビットの値がレセシブの場合、端子をハイインピーダンス状態とする。
【００２７】
またＣＡＮ通信制御部１６は、通信線５の信号レベル（ツイスト線の電位差）を検知することによって、通信線５上に送信された信号がドミナント／レセシブのいずれに対応する信号であるかを判定し、各ビットがドミナント／レセシブで表されるデータの受信を行う受信部１８を有している。ＣＡＮ通信制御部１６は、受信部１８にて受信したデータを制御部１１へ与える。またＣＡＮ通信制御部１６は、送信部１７にて自らが送信したデー
タを受信部１８にて受信し、送信データと受信データとが一致しない場合（送信データのレセシブが受信データにてドミナントに変化していた場合）、通信線５に接続された他のＥＣＵ１の送信が発生していることを検知し、アービトレーションの処理を行う。なおＥＣＵ１が行うアービトレーションの処理は、従来のＣＡＮプロトコルによるものと同じであるため、詳細な説明を省略する。
【００２８】
図３は、本発明に係る通信システムにおいて各ＥＣＵ１が送受信する信号を説明するための模式図であり、縦軸を信号線５のツイスト線間の電位差Ｖとし、横軸を時間ｔとしたグラフである。図示の例は、送信データがドミナントからレセシブへ変化した場合の信号である。ＥＣＵ１の送信部１７は、ドミナントのデータ送信を行う場合、１ビットの送信時間Ｔｂのうち開始時点から第１時間Ｔｐまでの期間に、第１信号レベル（Ｖ１）の信号を出力した後、第２時間Ｔｈに亘って第２信号レベル（０Ｖ）の信号を出力する。なお、Ｔｐ＋Ｔｈ≦Ｔｂであればよく、Ｔｐ＋Ｔｈ＜Ｔｂの場合には、第２時間Ｔｈの経過後から１ビットの送信時間Ｔｂに達するまで、送信部１７は信号を出力せずに端子をハイインピーダンス状態とする。また送信部１７は、レセシブのデータ送信を行う場合、１ビットの送信時間Ｔｂの全てについて信号を出力せずに端子をハイインピーダンス状態とする。
【００２９】
ＥＣＵ１の受信部１８は、各ビットの送信時間Ｔｂのうち開始時点から第１時間Ｔｐに亘って、通信線５の信号レベルを所定周期でサンプリングしている。受信部１８は、第１時間Ｔｐに亘るサンプリング結果から信号レベルの平均値を算出し、算出した平均値が予め定められた閾値を超えるか否かに応じて、ドミナント／レセシブの判定を行う。
【００３０】
また、ＣＡＮ通信制御部１６は、通信を行う際に通信線５のインピーダンスマッチングを動的に行う機能を有している。図４は、ＣＡＮ通信制御部１６によるインピーダンスマッチングを説明するための模式図であり、ＣＡＮ通信制御部１６内の回路を模式的に示してある。ＣＡＮ通信制御部１６は、ツイスト線が接続される２つの端子１６ａを有している。ＣＡＮ通信制御部１６内には、例えば回路基板上などに、２つの端子１６ａに接続される２つの内部配線が敷設されている。
【００３１】
この２つの内部配線は、送信部１７の出力差動アンプの２つの出力端子、及び、受信部１８の入力差動アンプの２つの入力端子にそれぞれ接続されている。また各内部配線は、スイッチＳＷを介して抵抗器Ｒの一端に接続され、抵抗器Ｒの他端は接地電位に接続されている。各抵抗器Ｒの抵抗値は、例えば６０Ωに設定される（この抵抗値は、ＣＡＮプロトコルにて伝送路の終端抵抗値として規定される１２０Ωの半分の値である）。２つの内部配線に接続される２つのスイッチＳＷを有する切替部１９は、ＣＡＮ通信制御部１６内の制御回路（図示は省略する）などが出力する制御信号に応じて、２つのスイッチＳＷのオン／オフ（接続／遮断）を同時的に切り替える。
【００３２】
ＣＡＮ通信制御部１６は、図３に示した１ビットの送信時間Ｔｂのうち、各ビットの送信開始から第１時間Ｔｐが経過するまでの期間、切替部１９の２つのスイッチＳＷをオフして抵抗器Ｒを内部配線から切り離す。ＣＡＮ通信制御部１６は、第１時間Ｔｐの終了後から１ビットの送信時間Ｔｂが終了するまでの期間、切替部１９の２つのスイッチＳＷをオンして抵抗器Ｒを内部配線に接続する。なおＣＡＮ通信制御部１６による抵抗器Ｒの接続／遮断は、送信データがドミナント／レセシブのいずれであっても同じタイミングで行われ、データを送信しない場合（受信動作のみの場合）にも同じタイミングで行われる。また通信システム中の全てのＥＣＵ１のＣＡＮ通信制御部１６にて同様の処理が行われており、これによって動的なインピーダンスマッチングが実現される。
【００３３】
図５は、データ送信に係る第１時間Ｔｐ及び第２時間Ｔｈについて説明するための模式図であり、図１に示した通信システムに含まれる２つのＥＣＵ１ｂ、１ｃ及びこれらを接
続する通信線５（幹線５ａ及び支線５ｂ、５ｃ）を抜き出したものである。リンギングは、一のＥＣＵ１が出力した信号が他のＥＣＵ１にて反射されることにより生じるため、一のＥＣＵ１に対して最も隣接した（信号の伝搬距離が最も短い）他のＥＣＵ１がリンギングの発生に与える影響が大きい。ここでは、図１に示した通信システムにおいて２つのＥＣＵ１ｂ及び１ｃが最も隣接している（即ち、通信システム中でＥＣＵ１ｂ及び１ｃ間の距離が最も短い）ものとする。
【００３４】
通信線５の幹線５ａから分岐する支線５ｂ、５ｃの長さをＬＳとし、幹線５ａから分岐する支線５ｂ、５ｃの分岐点間の長さをＬＰとした場合、２つのＥＣＵ１ｂ、１ｃ間の距離Ｌは、
Ｌ＝２×ＬＳ＋ＬＰ
である。よって、例えばＥＣＵ１ｂから出力された信号がＥＣＵ１ｃにて反射されてＥＣＵ１ｂへ戻るまでの時間Ｔは、通信線５の信号の伝達速度をＡとした場合、
Ｔ＝２×Ｌ×Ａ
である。なお伝達速度Ａは、例えばＣＡＮプロトコルにおいて５ｎ秒／ｍと規定されている。
【００３５】
よって、第２時間Ｔｈを上記の伝達時間Ｔ以上とすることによって、第２時間Ｔｈの間に０Ｖの信号出力とインピーダンスマッチングとが行われるため、リンギングを抑制することができる。即ち、第２時間Ｔｈは、
Ｔｈ≧２×Ｌ×Ａ
の条件を満たす必要がある。また上述のように、第１時間Ｔｐ及び第２時間Ｔｈは、
Ｔｐ＋Ｔｈ≦Ｔｂ
の条件を満たす必要がある。
【００３６】
図６及び図７は、ＣＡＮ通信制御部１６による送信処理の手順を示すフローチャートである。ＣＡＮ通信制御部１６は、送信すべきデータの中から送信対象とする１ビットの情報を取得し（ステップＳ１）、この１ビットがドミナントであるか否かを判定する（ステップＳ２）。
【００３７】
ＣＡＮ通信制御部１６は、送信対象の１ビットがドミナントである場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、通信線５に対して第１信号レベルの信号出力を行い（ステップＳ３）、ステップＳ４へ処理を進める。またＣＡＮ通信制御部１６は、送信対象の１ビットがドミナントでなくレセシブの場合（Ｓ２：ＮＯ）、信号出力を行わずに、ステップＳ４へ処理を進める。次いでＣＡＮ通信制御部１６は、タイマを始動し（ステップＳ４）、このビットの送信処理開始から第１時間Ｔｐが経過したか否かを判定する（ステップＳ５）。第１時間Ｔｐが経過していない場合（Ｓ５：ＮＯ）、ＣＡＮ通信制御部１６は、タイマによる計時を継続し、第１時間Ｔｐが経過するまで待機する。
【００３８】
第１時間Ｔｐが経過した場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、ＣＡＮ通信制御部１６は、第２信号レベル（０Ｖ）の信号を通信線５に対して出力する（ステップＳ６）。その後、ＣＡＮ通信制御部１６は、第１時間Ｔｐの経過から更に第２時間Ｔｈが経過したか否かを判定し（ステップＳ７）、第２時間Ｔｈが経過していない場合（Ｓ７：ＮＯ）、第２時間Ｔｈが経過するまで、第２信号レベルの信号を出力して待機する。第２時間Ｔｈが経過した場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、ＣＡＮ通信制御部１６は、信号出力を停止する（ステップＳ８）。
【００３９】
次いで、ＣＡＮ通信制御部１６は、１ビットの送信時間Ｔｂが経過したか否かを判定し（ステップＳ９）、１ビットの送信時間Ｔｂが経過していない場合には（Ｓ９：ＮＯ）、送信時間Ｔｂが経過するまで待機する。１ビットの送信時間Ｔｂが経過した場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、ＣＡＮ通信制御部１６は、タイマを停止し（ステップＳ１０）、送信データの
全ビットの送信を終えたか否かなどを判定することによって、送信を終了するか否かを判定する（ステップＳ１１）。送信を終了しないと判定した場合（Ｓ１１：ＮＯ）、ＣＡＮ通信制御部１６は、ステップＳ１へ処理を戻し、送信データの次のビットについて同様の処理を行う。送信を終了すると判定した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ＣＡＮ通信制御部１６は、送信処理を終了する。
【００４０】
図８及び図９は、ＣＡＮ通信制御部１６による受信処理の手順を示すフローチャートである。ＣＡＮ通信制御部１６は、まず、信号出力を行わずに、端子をハイインピーダンス状態とすると共に（ステップＳ２１）、切替部１９の２つのスイッチＳＷをオフすることにより抵抗Ｒを切り離す（ステップＳ２２）。
【００４１】
次いでＣＡＮ通信制御部１６は、通信線５の信号レベルが予め定められた閾値を超えたか否かを判定し（ステップＳ２３）、信号レベルが閾値を超えない場合（Ｓ２３：ＮＯ）、信号レベルが閾値を超えるまで待機する。信号レベルが閾値を超えた場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、ＣＡＮ通信制御部１６は、通信線５の信号レベルのサンプリングを行い（ステップＳ２４）、サンプリング開始から第１時間Ｔｐが経過したか否かを判定する（ステップＳ２５）。第１時間Ｔｐが経過していない場合（Ｓ２５：ＮＯ）、ＣＡＮ通信制御部１６は、ステップＳ２４へ処理を戻し、第１時間Ｔｐが経過するまで信号レベルのサンプリングを繰り返し行う。
【００４２】
第１時間Ｔｐが経過した場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）、ＣＡＮ通信制御部１６は、切替部１９の２つのスイッチＳＷをオンすることによって抵抗器Ｒを接続する（ステップＳ２６）。
【００４３】
次いでＣＡＮ通信制御部１６は、第１時間Ｔｐの経過から更に第２時間Ｔｈが経過したか否かを判定し（ステップＳ２７）、第２時間Ｔｈが経過していない場合（Ｓ２７：ＮＯ）、第２時間Ｔｈが経過するまで待機する。第２時間Ｔｈが経過した場合（Ｓ２７：ＹＥＳ）、ＣＡＮ通信制御部１６は、切替部１９の２つのスイッチＳＷをオフすることにより抵抗Ｒを切り離し（ステップＳ２８）、信号出力を停止して、端子をハイインピーダンス状態とする（ステップＳ２９）。
【００４４】
その後、ＣＡＮ通信制御部１６は、１ビットの送信時間Ｔｂが経過したか否かを判定し（ステップＳ３０）、１ビットの送信時間Ｔｂが経過していない場合には（Ｓ３０：ＮＯ）、この時間が経過するまで待機する。１ビットの送信時間Ｔｂが経過した場合（Ｓ３０：ＹＥＳ）、ＣＡＮ通信制御部１６は、受信データの全ビットの受信を終えたか否かなどを判定することによって、受信を終了するか否かを判定する（ステップＳ３１）。受信を終了しないと判定した場合（Ｓ３１：ＮＯ）、ＣＡＮ通信制御部１６は、受信データの次のビットについて同様の処理を行うため、ステップＳ２３へ処理を戻し、ステップＳ２３〜Ｓ３１までの処理を行う。また、受信を終了すると判定した場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、ＣＡＮ通信制御部１６は、受信処理を終了する。
【００４５】
図１０は、本発明に係る通信システムの効果を説明するための模式図であり、縦軸をツイスト線間の電位差とし、横軸を時間としたグラフである。図示の例は、１ビットの情報送信時間Ｔｂ＝１０００ｎｓとし、０ｎｓ〜１０００ｎｓにドミナント送信を行い、１０００ｎｓ〜２０００ｎｓにレセシブ送信を行った場合の波形である。またドミナント送信は、第１時間Ｔｐ＝８００ｎｓ且つ第１信号レベル＝２Ｖ、第２時間Ｔｈ＝２００ｎｓ且つ第２信号レベル＝０Ｖの信号出力を行っている。
【００４６】
図１０に示した信号波形から、本発明の通信システムでは、図１１に示した従来の通信システムの波形と比較して、リンギングの信号レベル（振幅）が低減されていることが分
かる。従来の通信システムではリンギングの信号レベルが最大で４Ｖを超えているのに対し、本発明の通信システムではリンギングの信号レベルの最大は約０．８Ｖ程度である。このため本発明の通信システムでは、通信線５上の信号レベルを例えば０．９Ｖ又は１．０Ｖ等の閾値にて判定することによって、ドミナント／レセシブの判定を行うことが可能である。
【００４７】
以上の構成の通信システムは、ＥＣＵ１の送信部１７が、送信データがドミナントの場合には、第１時間Ｔｐに亘って第１信号レベルの信号を通信線５に出力して、その後の第２時間Ｔｈに亘って第２信号レベル（０Ｖ）の信号を出力し、送信データがレセシブ且つ通信線５の信号レベルがレセシブの場合には、第１時間Ｔｐ及び第２時間Ｔｈに亘って通信線５へ信号出力をせずハイインピーダンス状態とし、送信データがレセシブ且つ通信線５の信号レベルがドミナントの場合には、第１時間Ｔｐに亘って通信線５へ信号出力をせずハイインピーダンス状態とし、その後第２時間Ｔｈに亘って第２信号レベル（０Ｖ）の信号を出力する。またＥＣＵ１のＣＡＮ通信制御部１６は、切替部１９のスイッチＳＷの接続／遮断を切り替えることによって、通信線５に対する抵抗器Ｒの接続／遮断を行うことが可能な構成であり、１ビットの送信時間Ｔｂにおける第１時間Ｔｐ経過後に抵抗器Ｒの接続を行う。これらの構成により、通信システムにおいて通信線５にリンギングが発生することを抑制できるため、通信の高速化を実現することができる。
【００４８】
また通信システム中の２つのＥＣＵ１間の最短距離をＬとし、通信線５の伝達速度をＡとした場合に、第１時間Ｔｐ及び第２時間Ｔｈを、
Ｔｐ＋Ｔｈ≦Ｔｂ
Ｔｈ≧２×Ｌ×Ａ
の条件を満たすように設定する。これにより、一のＥＣＵ１から出力された信号が他のＥＣＵ１にて反射されて、反射波が一のＥＣＵ１へ戻る前に、一のＥＣＵ１がハイインピーダンス状態となることがないため、リンギングの発生をより確実に抑制することができる。
【００４９】
なお、本実施の形態においては、通信システムが車輌に搭載されるものとしたが、これに限るものではない。また、図１に示した通信システムの構成（ＥＣＵ１の数、ＥＣＵ１の接続形態等）は、一例であってこれに限るものではない。また、通信線５としてツイスト線を用いる構成としたが、これに限るものではなく、１つのケーブルを通信線５として用いるなど、その他の構成であってよい。
【００５０】
また、第１時間Ｔｐ及び第２時間Ｔｈは、Ｔｐ＋Ｔｈ≦Ｔｂであればよいため、Ｔｐ＋Ｔｈ＜Ｔｂの場合には、第２時間Ｔｈの終了から１ビットの送信時間Ｔｂが経過するまでの時間が存在する。本実施の形態においては、この時間中に切替部１９のスイッチＳＷをオンする構成としたが、これに限るものではなく、スイッチＳＷをオフしてもよい。また図６及び図７に示すフローチャートは、Ｔｐ＋Ｔｈ＜Ｔｂの場合を想定したものであるが、これに限るものではなく、Ｔｐ＋Ｔｈ＝Ｔｂであってもよく、送信データがドミナントの場合にはステップＳ１２及びＳ１３の処理を行わなければよい。また、受信処理において信号レベルのサンプリングを第１時間Ｔｐに亘って行う構成としたが、これに限るものではなく、第１時間Ｔｐより短い時間に亘ってサンプリングを行う構成であってもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１、１ａ〜１ｅ ＥＣＵ（通信装置）
５ 通信線
５ａ 幹線
５ｂ〜５ｄ 支線
１１ 制御部
１６ ＣＡＮ通信制御部（通信手段、切替制御手段）
１７ 送信部
１８ 受信部
１９ 切替部
Ｒ 抵抗器
ＳＷ スイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共通の通信線に接続された複数の通信装置が相互に情報の送受信を行うと共に、通信線に対する情報送信の衝突を検知することができる通信システム、通信装置及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車輌に搭載された複数の電子機器（通信装置）間の通信にはＣＡＮ（Controller
Area Network）の通信プロトコルが広く採用されている（非特許文献１、２参照）。ＣＡＮの通信プロトコルでは、共通のＣＡＮバスに複数の通信装置が接続されるため、複数の通信装置が同時的に情報送信を行って衝突が発生した場合には、各通信装置にて調停処理（アービトレーション）が行われ、優先度の高い情報送信が実行される。アービトレーションを行うために、各通信装置は、ＣＡＮバスに送信信号の出力を行うと同時に、ＣＡＮバスの信号レベルの検出を行い、自らが出力した送信信号に対して、検出した信号の信号レベルがレセシブ（劣性値）からドミナント（優性値）に変化した場合、通信の衝突が発生したと判断し、送信処理を停止する。ＣＡＮバス上の信号はレセシブよりドミナントが優位であるため、通信の衝突が発生してもドミナントを出力した電子機器は送信処理を継続して行うことができる。
【０００３】
一般的に、ＣＡＮの通信プロトコルを採用した通信システムでは、通信線としてツイスト線が用いられ、各通信装置が差動信号による通信を行っており、ツイスト線間の電位差が閾値を超えるものをドミナントとし、電位差が閾値を超えないものをレセシブとしている。また通信装置内のデジタル処理では、ドミナントをデータ０に対応付け、レセシブをデータ１に対応付けている。図１１は、従来の通信システムにおける信号波形の一例を示す模式図であり、縦軸をツイスト線間の電位差とし、横軸を時間としたグラフである。図１１に示す信号波形は、ＣＡＮバス上でドミナントからレセシブへ信号を変化させた場合（０ｎｓ〜１０００ｎｓにドミナント送信、１０００ｎｓ〜２０００ｎｓにレセシブ送信）の波形を示してある。図示のように、通信装置がＣＡＮバスへ出力する送信信号をドミナントからレセシブへ変化させた場合、ＣＡＮバス上の信号レベル（電位差）が徐々に減衰しながら振動する波形が生じる。これは、多くの通信装置を接続するためにＣＡＮバスに多くの分岐部分を設ける必要がありこの分岐部分でのインピーダンス不整合、及び、ＣＡＮバスに接続されている通信装置のインピーダンス不整合等の要因により信号反射などが繰り返されることによって生じるものであり、リンギングと呼ばれる。
【０００４】
このようなリンギングが発生した場合、リンギングの信号レベルが有る程度減衰するまで、各通信装置はドミナント／レセシブの判定を行うことはできない。リンギングの信号レベルが減衰する時間は、ＣＡＮバスを分岐させた分岐線の長さなどにより変化する。またリンギングの信号レベルは、ＣＡＮバスに接続される通信装置の数などにより変化する。このため各通信装置は、通信システム中の通信装置の数及び分岐線の長さ等を考慮して、リンギングが十分に減衰すると考えられる時間を待機した後でドミナント／レセシブの判定を行う必要があり、ＣＡＮプロトコルを用いる従来の通信システムはリンギングの影響によって通信の高速化が阻害されるという問題があった。
【０００５】
特許文献１においては、通信装置のトランシーバにて、エミッタ端子がＣＡＮのＨラインに接続され、コレクタ端子がＣＡＮのＬラインに接続され、ベース端子がコンデンサを介してＬラインに接続されたトランジスタを有する反射防止回路を設けることにより、反射信号の振幅を抑制することができる通信システムが提案されている。
【０００６】
また特許文献２においては、通信装置のトランシーバにて、直列接続されたダイオード群及び逆方向に直列接続されたダイオード群を並列接続したものに抵抗を直列接続した回路を、ＣＡＮバスの２つのライン間に設けることにより、信号の反射を抑制することができる通信システムが提案されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】ＩＳＯ １１８９８−１：２００３ Road vehicles--Controller area network（ＣＡＮ）--Part1:Datalink layer and physical signaling
【非特許文献２】ＩＳＯ １１５１９−１：１９９４ Road vehicles--Low-speed serial data communication--Part1:Generaland definitions
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−２００００６号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０６２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら特許文献１、２に記載の通信システムは、ＣＡＮバスの２つのライン間に信号反射を抑制するための簡単な回路を追加したのみの構成であり、このような構成ではリンギングの抑制効果にも自ずと限界があった。
【００１０】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、リンギングの影響を低減し、通信の高速化を実現可能な通信システム、通信装置及び通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る通信システムは、共通の通信線を介して接続された複数の通信装置を備え、各通信装置が、前記通信線を介して各ビットが優性値又は劣性値の２値で表される連続した複数ビットの情報を送受信する通信手段をそれぞれ有する通信システムにおいて、前記通信手段は、送信する情報の優性値に対して、１ビット分の情報送信時間より短い第１時間Ｔｐに亘って第１信号レベルの信号を出力した後、前記情報送信時間より短い第２時間Ｔｈに亘って前記第１信号レベルより低い第２信号レベルの信号を出力し、送信する情報の劣性値に対して、前記通信線への信号出力を行わないようにしてあることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る通信システムは、前記通信装置が、一端が固定電位に接続された抵抗器の他端を、前記通信線に対して接続／遮断する切替部と、前記１ビット分の情報送信時間において前記第１時間Ｔｐが経過した後に、前記抵抗器を接続するよう前記切替部の制御を行う切替制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る通信システムは、前記第１時間Ｔｐ及び前記第２時間Ｔｈが、Ｔｐ＋Ｔｈ≦Ｔｂ、Ｔｈ≧２×Ｌ×Ａの条件を満たすこと（ただし、前記Ｔｂは前記１ビット分の情報送信時間であり、前記Ｌは一の通信装置から他の通信装置までに介在する前記通信線の最短距離であり、前記Ａは前記通信線における信号の伝達速度である。）を特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る通信装置は、共通の通信線を介して他の装置に接続され、前記通信線を介して各ビットが優性値又は劣性値の２値で表される連続した複数ビットの情報を送受信する通信手段を備える通信装置において、前記通信手段は、送信する情報の優性値に
対して、１ビット分の情報送信時間より短い第１時間Ｔｐに亘って第１信号レベルの信号を出力した後、前記情報送信時間より短い第２時間Ｔｈに亘って前記第１信号レベルより低い第２信号レベルの信号を出力し、送信する情報の劣性値に対して、前記通信線への信号出力を行わないようにしてあることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る通信方法は、共通の通信線を介して、各ビットが優性値又は劣性値の２値で表される連続した複数ビットの情報を送受信する通信方法において、送信する情報の優性値に対して、１ビット分の情報送信時間より短い第１時間Ｔｐに亘って第１信号レベルの信号を出力した後、前記情報送信時間より短い第２時間Ｔｈに亘って前記第１信号レベルより低い第２信号レベルの信号を出力し、送信する情報の劣性値に対して、前記通信線への信号出力を行わないことを特徴とする。
【００１６】
従来のＣＡＮにおいて図１１に示したようなリンギングは、通信装置の送信をドミナントからレセシブに変化させた場合に発生する。通信装置は、ドミナントの送信として通信線にハイレベルの信号（所定の電位差の信号）を出力し、その後、レセシブになりハイインピーダンス状態となる。一の通信装置によるドミナントからレセシブへの信号変化は、レセシブ（ハイインピーダンス状態）の他の通信装置にて反射され、この反射がレセシブへ移行した一の通信装置にて更に反射されることによって多重反射が発生し、リンギングとなる。
そこで本発明においては、送信する情報がドミナント（優性値）の場合、通信装置は、１ビット分の情報送信時間に対して、この時間よりも短い第１時間に亘る第１信号レベルの信号を出力した後、第２時間に亘る第２信号レベル（＜第１信号レベル）の信号を通信線へ出力する。即ち通信装置は、ドミナントに対して第１信号レベルから第２信号レベルへ変化するパルス状の信号を出力する。また送信する情報がレセシブ（劣性値）の場合、通信装置は、通信線への信号出力を行わない（ハイインピーダンス状態となる）。
これにより、ドミナントの送信とレセシブの送信とが同時的に存在した場合、通信線上には第１信号レベルから第２信号レベルへ変化するパルス状の信号が観測されるため、レセシブを送信した通信装置は通信線上の信号を検出することによって、ドミナントを送信した通信装置の存在を検知することができる。なおレセシブを送信した通信装置は、第１信号レベルの時間が経過した後、第２信号レベルの区間にてインピーダンスマッチングを行うことにより、反射信号の発生を抑制することができる。
また通信装置が送信する情報をドミナントからレセシブへ変化させた場合、第１信号レベルから第２信号レベルへ信号レベルを低下させた後にハイインピーダンス状態へ移行する。このため通信線にて反射される信号の振幅を低減することができ、更に第２信号レベルを略０Ｖとすることで、反射信号の振幅を略０Ｖとすることができるため、リンギングの発生を抑制できる。
これにより、通信装置がドミナントを送信した次のビットにおけるリンギングの影響を低減できるため、各ビットにおいてドミナント／レセシブの判定を早いタイミングで行うことが可能となる。よって、通信の高速化が実現できる。
【００１７】
複数の通信装置が共通の通信線を介して通信を行うシステムでは、主の通信線（幹線）を分岐させて支線を設け、この幹線又は支線の端部に通信装置がそれぞれ接続される。本発明においては、各通信装置が接続される通信線に対して、接地電位などの固定電位に接続された抵抗器を接続／遮断するスイッチなどの切替部を設ける。また各通信装置は、１ビット送信時間における第１時間経過後に抵抗器を接続するよう切替部の制御を行う。これにより通信システム中の各通信装置は、１ビット送信時間における第１時間経過後に通信線に対する抵抗器の接続を行い、この抵抗器によるインピーダンスマッチングを行うことができる。これにより、リンギング発生の要因であるインピーダンスの不整合を解消でき、リンギングの発生を抑制できる。
【００１８】
リンギングは一の通信装置が出力した信号が他の通信装置にて反射されることにより生じるため、一の通信装置に対して最も隣接した（信号が伝搬する通信線の距離が最も短い）他の通信装置が、リンギングの発生に与える影響が大きい。
そこで本発明においては、通信システムに含まれる２つの通信装置間に介在する通信線の最短距離をＬとし、通信線の伝達速度をＡとした場合に、第２時間Ｔｈを
Ｔｈ≧２×Ｌ×Ａ
の条件を満たすように設定する。なお２×Ｌは２つの通信装置間の往復距離であり、２×Ｌ×Ａは一の通信装置から出力された信号が他の通信装置にて反射されて一の通信装置へ戻るまでの時間である。この時間以上に第２時間Ｔｈを設定することによって、反射波が一の通信装置へ戻る前に、抵抗器によるインピーダンスマッチングを行うことにより、一の通信装置がハイインピーダンス状態へ移行することがなく、リンギングの発生を確実に抑制できる。
また第１の時間Ｔｐは、１ビット分の情報送信時間をＴｂとした場合、
Ｔｐ＋Ｔｈ≦Ｔｂ
の条件を満たすように設定する必要がある。
【発明の効果】
【００１９】
本発明による場合は、通信装置がドミナントの情報送信に対して、第１時間に亘る第１信号レベルの信号出力の後、第２時間に亘る第２信号レベルの信号出力を行う構成とすることにより、送信データの１ビット以内にリンギングの発生を抑制することができるため、各ビットにおけるドミナント／レセシブの判定を早いタイミングで行うことが可能となり、ＣＡＮプロトコルのようなアービトレーションを行う通信を高速化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】通信システムの一構成例を示す模式図である。
【図２】通信装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る通信システムにおいて各ＥＣＵが送受信する信号を説明するための模式図である。
【図４】ＣＡＮ通信制御部によるインピーダンスマッチングを説明するための模式図である。
【図５】データ送信に係る第１時間及び第２時間について説明するための模式図である。
【図６】ＣＡＮ通信制御部による送信処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】ＣＡＮ通信制御部による送信処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】ＣＡＮ通信制御部による受信処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】ＣＡＮ通信制御部による受信処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明に係る通信システムの効果を説明するための模式図である。
【図１１】従来の通信システムにおける信号波形の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図１は、通信システムの一構成例を示す模式図である。本実施の形態に係る通信システムは、例えば図示しない車輌に搭載された複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit）１を通信装置として備え、複数のＥＣＵ１が共通の通信線５を介して接続された構成である。なお、図１においては、複数のＥＣＵ１にそれぞれ１ａ〜１ｅの符号を付して区別すると共に、通信線５を幹線５ａ及び支線５ｂ〜５ｄに区別して図示してある。即ち、図示の通信システムは、ＥＣＵ１ａ及び１ｅが幹線５ａを介して接続され、通信線５の幹線５ａから分岐した３つの支線５ｂ〜５ｄにそれぞれＥＣＵ１ｂ〜１ｄが接続された構成である。
【００２２】
例えばＥＣＵ１ｂにて通信線５の支線５ｂへ信号が出力された場合、この信号は支線５ｂから幹線５ａ、支線５ｃを経てＥＣＵ１ｃへ至り、ＥＣＵ１ｃの端子部などにて反射された反射波が支線５ｃ、幹線５ａ、支線５ｂを経てＥＣＵ１ｂへ至る（図１中の破線の矢印参照）。また図１において図示は省略するが、ＥＣＵ１ｄにおいても同様の反射波が発生する。このような信号の反射が繰り返されることによって、図１１に示したようなリンギングとなる。なお、支線５ｂ〜５ｄの距離が長くなると、信号の出力元へ反射波が戻るまでの時間が長くなるため、リンギングの周期が長くなり、リンギングが継続する時間（減衰までに要する時間）が長くなる。また通信線５の支線５ｂ〜５ｄの数が多くなる（ＥＣＵ１の数が多くなる）と、反射波の発生箇所が増加するため、リンギングの振幅が大きくなり、リンギングが減衰するまでに要する時間が長くなる。
【００２３】
図２は、通信装置（ＥＣＵ１）の構成を示すブロック図である。ＥＣＵ１は、制御部１１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３、入力部１４、出力部１５及びＣＡＮ通信制御部１６等を備えて構成されている。制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（MicroProcessing Unit）等の演算処理装置を用いて構成されるものであり、ＲＯＭ１２に記憶された制御プログラムを読み出して実行することにより種々の制御処理を行うことができる。
【００２４】
ＲＯＭ１２は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）又はフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ素子で構成されるものであり、制御部１１にて実行される制御プログラム及び制御部１１が行う処理に必要な情報等が予め記憶されている。ＲＡＭ１３は、例えばＳＲＡＭ（Static RAM）又はＤＲＡＭ（Dynamic RAM）等のメモリ素子で構成されるものであり、制御部１１の処理に伴って生成された情報及び他のＥＣＵ１との間で送受信する情報等の種々の情報が記憶される。
【００２５】
入力部１４は、例えば車輌の車速センサ若しくは温度センサ等のセンサ、又は、車輌の内外に配置された操作用の種々のスイッチ等の入力装置からの信号が入力され、入力信号のサンプリング又はＡ／Ｄ変換等の処理を行って得られた情報を制御部１１へ与える。出力部１５は、例えばモータ又はランプ等の負荷が接続され、制御部１１からの指示に応じてこれらの負荷を駆動する駆動信号を出力する。なお、ＥＣＵ１は必ずしも入力部１４及び出力部１５の両方を備える必要はなく、いずれか一方のみを備える構成であってよい。
【００２６】
ＣＡＮ通信制御部１６は、通信線５に接続される端子を有しており、この端子に接続された通信線５を介して他のＥＣＵ１との間でＣＡＮプロトコルに従った情報の送受信を行うものである。ＣＡＮ通信制御部１６は、制御部１１から与えられた送信情報をＣＡＮプロトコルに応じた送信用のデータ（フレーム）に変換して送信部１７へ与える。ＣＡＮ通信制御部１６の送信部１７は、与えられた送信データの各ビットの値（０（ドミナント）又は１（レセシブ））に応じて、通信線５へ信号を出力する。なおＣＡＮプロトコルにおいては、通信線５としてツイスト線が用いられ、送信部１７は通信線５へ差動信号を出力する。送信部１７は、複数ビットで構成された送信データの各ビットについて順に処理を行い、処理対象ビットの値がドミナントの場合には、所定の第１時間に亘って第１信号レベルの信号を出力した後、所定の第２時間に亘って第２信号レベル（＜第１信号レベル）の信号を出力する。また送信部１７は、処理対象ビットの値がレセシブの場合、端子をハイインピーダンス状態とする。
【００２７】
またＣＡＮ通信制御部１６は、通信線５の信号レベル（ツイスト線の電位差）を検知することによって、通信線５上に送信された信号がドミナント／レセシブのいずれに対応する信号であるかを判定し、各ビットがドミナント／レセシブで表されるデータの受信を行う受信部１８を有している。ＣＡＮ通信制御部１６は、受信部１８にて受信したデータを制御部１１へ与える。またＣＡＮ通信制御部１６は、送信部１７にて自らが送信したデー
タを受信部１８にて受信し、送信データと受信データとが一致しない場合（送信データのレセシブが受信データにてドミナントに変化していた場合）、通信線５に接続された他のＥＣＵ１の送信が発生していることを検知し、アービトレーションの処理を行う。なおＥＣＵ１が行うアービトレーションの処理は、従来のＣＡＮプロトコルによるものと同じであるため、詳細な説明を省略する。
【００２８】
図３は、本発明に係る通信システムにおいて各ＥＣＵ１が送受信する信号を説明するための模式図であり、縦軸を信号線５のツイスト線間の電位差Ｖとし、横軸を時間ｔとしたグラフである。図示の例は、送信データがドミナントからレセシブへ変化した場合の信号である。ＥＣＵ１の送信部１７は、ドミナントのデータ送信を行う場合、１ビットの送信時間Ｔｂのうち開始時点から第１時間Ｔｐまでの期間に、第１信号レベル（Ｖ１）の信号を出力した後、第２時間Ｔｈに亘って第２信号レベル（０Ｖ）の信号を出力する。なお、Ｔｐ＋Ｔｈ≦Ｔｂであればよく、Ｔｐ＋Ｔｈ＜Ｔｂの場合には、第２時間Ｔｈの経過後から１ビットの送信時間Ｔｂに達するまで、送信部１７は信号を出力せずに端子をハイインピーダンス状態とする。また送信部１７は、レセシブのデータ送信を行う場合、１ビットの送信時間Ｔｂの全てについて信号を出力せずに端子をハイインピーダンス状態とする。
【００２９】
ＥＣＵ１の受信部１８は、各ビットの送信時間Ｔｂのうち開始時点から第１時間Ｔｐに亘って、通信線５の信号レベルを所定周期でサンプリングしている。受信部１８は、第１時間Ｔｐに亘るサンプリング結果から信号レベルの平均値を算出し、算出した平均値が予め定められた閾値を超えるか否かに応じて、ドミナント／レセシブの判定を行う。
【００３０】
また、ＣＡＮ通信制御部１６は、通信を行う際に通信線５のインピーダンスマッチングを動的に行う機能を有している。図４は、ＣＡＮ通信制御部１６によるインピーダンスマッチングを説明するための模式図であり、ＣＡＮ通信制御部１６内の回路を模式的に示してある。ＣＡＮ通信制御部１６は、ツイスト線が接続される２つの端子１６ａを有している。ＣＡＮ通信制御部１６内には、例えば回路基板上などに、２つの端子１６ａに接続される２つの内部配線が敷設されている。
【００３１】
この２つの内部配線は、送信部１７の出力差動アンプの２つの出力端子、及び、受信部１８の入力差動アンプの２つの入力端子にそれぞれ接続されている。また各内部配線は、スイッチＳＷを介して抵抗器Ｒの一端に接続され、抵抗器Ｒの他端は接地電位に接続されている。各抵抗器Ｒの抵抗値は、例えば６０Ωに設定される（この抵抗値は、ＣＡＮプロトコルにて伝送路の終端抵抗値として規定される１２０Ωの半分の値である）。２つの内部配線に接続される２つのスイッチＳＷを有する切替部１９は、ＣＡＮ通信制御部１６内の制御回路（図示は省略する）などが出力する制御信号に応じて、２つのスイッチＳＷのオン／オフ（接続／遮断）を同時的に切り替える。
【００３２】
ＣＡＮ通信制御部１６は、図３に示した１ビットの送信時間Ｔｂのうち、各ビットの送信開始から第１時間Ｔｐが経過するまでの期間、切替部１９の２つのスイッチＳＷをオフして抵抗器Ｒを内部配線から切り離す。ＣＡＮ通信制御部１６は、第１時間Ｔｐの終了後から１ビットの送信時間Ｔｂが終了するまでの期間、切替部１９の２つのスイッチＳＷをオンして抵抗器Ｒを内部配線に接続する。なおＣＡＮ通信制御部１６による抵抗器Ｒの接続／遮断は、送信データがドミナント／レセシブのいずれであっても同じタイミングで行われ、データを送信しない場合（受信動作のみの場合）にも同じタイミングで行われる。また通信システム中の全てのＥＣＵ１のＣＡＮ通信制御部１６にて同様の処理が行われており、これによって動的なインピーダンスマッチングが実現される。
【００３３】
図５は、データ送信に係る第１時間Ｔｐ及び第２時間Ｔｈについて説明するための模式図であり、図１に示した通信システムに含まれる２つのＥＣＵ１ｂ、１ｃ及びこれらを接
続する通信線５（幹線５ａ及び支線５ｂ、５ｃ）を抜き出したものである。リンギングは、一のＥＣＵ１が出力した信号が他のＥＣＵ１にて反射されることにより生じるため、一のＥＣＵ１に対して最も隣接した（信号の伝搬距離が最も短い）他のＥＣＵ１がリンギングの発生に与える影響が大きい。ここでは、図１に示した通信システムにおいて２つのＥＣＵ１ｂ及び１ｃが最も隣接している（即ち、通信システム中でＥＣＵ１ｂ及び１ｃ間の距離が最も短い）ものとする。
【００３４】
通信線５の幹線５ａから分岐する支線５ｂ、５ｃの長さをＬＳとし、幹線５ａから分岐する支線５ｂ、５ｃの分岐点間の長さをＬＰとした場合、２つのＥＣＵ１ｂ、１ｃ間の距離Ｌは、
Ｌ＝２×ＬＳ＋ＬＰ
である。よって、例えばＥＣＵ１ｂから出力された信号がＥＣＵ１ｃにて反射されてＥＣＵ１ｂへ戻るまでの時間Ｔは、通信線５の信号の伝達速度をＡとした場合、
Ｔ＝２×Ｌ×Ａ
である。なお伝達速度Ａは、例えばＣＡＮプロトコルにおいて５ｎ秒／ｍと規定されている。
【００３５】
よって、第２時間Ｔｈを上記の伝達時間Ｔ以上とすることによって、第２時間Ｔｈの間に０Ｖの信号出力とインピーダンスマッチングとが行われるため、リンギングを抑制することができる。即ち、第２時間Ｔｈは、
Ｔｈ≧２×Ｌ×Ａ
の条件を満たす必要がある。また上述のように、第１時間Ｔｐ及び第２時間Ｔｈは、
Ｔｐ＋Ｔｈ≦Ｔｂ
の条件を満たす必要がある。
【００３６】
図６及び図７は、ＣＡＮ通信制御部１６による送信処理の手順を示すフローチャートである。ＣＡＮ通信制御部１６は、送信すべきデータの中から送信対象とする１ビットの情報を取得し（ステップＳ１）、この１ビットがドミナントであるか否かを判定する（ステップＳ２）。
【００３７】
ＣＡＮ通信制御部１６は、送信対象の１ビットがドミナントである場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、通信線５に対して第１信号レベルの信号出力を行い（ステップＳ３）、ステップＳ４へ処理を進める。またＣＡＮ通信制御部１６は、送信対象の１ビットがドミナントでなくレセシブの場合（Ｓ２：ＮＯ）、信号出力を行わずに、ステップＳ４へ処理を進める。次いでＣＡＮ通信制御部１６は、タイマを始動し（ステップＳ４）、このビットの送信処理開始から第１時間Ｔｐが経過したか否かを判定する（ステップＳ５）。第１時間Ｔｐが経過していない場合（Ｓ５：ＮＯ）、ＣＡＮ通信制御部１６は、タイマによる計時を継続し、第１時間Ｔｐが経過するまで待機する。
【００３８】
第１時間Ｔｐが経過した場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、ＣＡＮ通信制御部１６は、第２信号レベル（０Ｖ）の信号を通信線５に対して出力する（ステップＳ６）。その後、ＣＡＮ通信制御部１６は、第１時間Ｔｐの経過から更に第２時間Ｔｈが経過したか否かを判定し（ステップＳ７）、第２時間Ｔｈが経過していない場合（Ｓ７：ＮＯ）、第２時間Ｔｈが経過するまで、第２信号レベルの信号を出力して待機する。第２時間Ｔｈが経過した場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、ＣＡＮ通信制御部１６は、信号出力を停止する（ステップＳ８）。
【００３９】
次いで、ＣＡＮ通信制御部１６は、１ビットの送信時間Ｔｂが経過したか否かを判定し（ステップＳ９）、１ビットの送信時間Ｔｂが経過していない場合には（Ｓ９：ＮＯ）、送信時間Ｔｂが経過するまで待機する。１ビットの送信時間Ｔｂが経過した場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、ＣＡＮ通信制御部１６は、タイマを停止し（ステップＳ１０）、送信データの
全ビットの送信を終えたか否かなどを判定することによって、送信を終了するか否かを判定する（ステップＳ１１）。送信を終了しないと判定した場合（Ｓ１１：ＮＯ）、ＣＡＮ通信制御部１６は、ステップＳ１へ処理を戻し、送信データの次のビットについて同様の処理を行う。送信を終了すると判定した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ＣＡＮ通信制御部１６は、送信処理を終了する。
【００４０】
図８及び図９は、ＣＡＮ通信制御部１６による受信処理の手順を示すフローチャートである。ＣＡＮ通信制御部１６は、まず、信号出力を行わずに、端子をハイインピーダンス状態とすると共に（ステップＳ２１）、切替部１９の２つのスイッチＳＷをオフすることにより抵抗Ｒを切り離す（ステップＳ２２）。
【００４１】
次いでＣＡＮ通信制御部１６は、通信線５の信号レベルが予め定められた閾値を超えたか否かを判定し（ステップＳ２３）、信号レベルが閾値を超えない場合（Ｓ２３：ＮＯ）、信号レベルが閾値を超えるまで待機する。信号レベルが閾値を超えた場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、ＣＡＮ通信制御部１６は、通信線５の信号レベルのサンプリングを行い（ステップＳ２４）、サンプリング開始から第１時間Ｔｐが経過したか否かを判定する（ステップＳ２５）。第１時間Ｔｐが経過していない場合（Ｓ２５：ＮＯ）、ＣＡＮ通信制御部１６は、ステップＳ２４へ処理を戻し、第１時間Ｔｐが経過するまで信号レベルのサンプリングを繰り返し行う。
【００４２】
第１時間Ｔｐが経過した場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）、ＣＡＮ通信制御部１６は、切替部１９の２つのスイッチＳＷをオンすることによって抵抗器Ｒを接続する（ステップＳ２６）。
【００４３】
次いでＣＡＮ通信制御部１６は、第１時間Ｔｐの経過から更に第２時間Ｔｈが経過したか否かを判定し（ステップＳ２７）、第２時間Ｔｈが経過していない場合（Ｓ２７：ＮＯ）、第２時間Ｔｈが経過するまで待機する。第２時間Ｔｈが経過した場合（Ｓ２７：ＹＥＳ）、ＣＡＮ通信制御部１６は、切替部１９の２つのスイッチＳＷをオフすることにより抵抗Ｒを切り離し（ステップＳ２８）、信号出力を停止して、端子をハイインピーダンス状態とする（ステップＳ２９）。
【００４４】
その後、ＣＡＮ通信制御部１６は、１ビットの送信時間Ｔｂが経過したか否かを判定し（ステップＳ３０）、１ビットの送信時間Ｔｂが経過していない場合には（Ｓ３０：ＮＯ）、この時間が経過するまで待機する。１ビットの送信時間Ｔｂが経過した場合（Ｓ３０：ＹＥＳ）、ＣＡＮ通信制御部１６は、受信データの全ビットの受信を終えたか否かなどを判定することによって、受信を終了するか否かを判定する（ステップＳ３１）。受信を終了しないと判定した場合（Ｓ３１：ＮＯ）、ＣＡＮ通信制御部１６は、受信データの次のビットについて同様の処理を行うため、ステップＳ２３へ処理を戻し、ステップＳ２３〜Ｓ３１までの処理を行う。また、受信を終了すると判定した場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、ＣＡＮ通信制御部１６は、受信処理を終了する。
【００４５】
図１０は、本発明に係る通信システムの効果を説明するための模式図であり、縦軸をツイスト線間の電位差とし、横軸を時間としたグラフである。図示の例は、１ビットの情報送信時間Ｔｂ＝１０００ｎｓとし、０ｎｓ〜１０００ｎｓにドミナント送信を行い、１０００ｎｓ〜２０００ｎｓにレセシブ送信を行った場合の波形である。またドミナント送信は、第１時間Ｔｐ＝８００ｎｓ且つ第１信号レベル＝２Ｖ、第２時間Ｔｈ＝２００ｎｓ且つ第２信号レベル＝０Ｖの信号出力を行っている。
【００４６】
図１０に示した信号波形から、本発明の通信システムでは、図１１に示した従来の通信システムの波形と比較して、リンギングの信号レベル（振幅）が低減されていることが分
かる。従来の通信システムではリンギングの信号レベルが最大で４Ｖを超えているのに対し、本発明の通信システムではリンギングの信号レベルの最大は約０．８Ｖ程度である。このため本発明の通信システムでは、通信線５上の信号レベルを例えば０．９Ｖ又は１．０Ｖ等の閾値にて判定することによって、ドミナント／レセシブの判定を行うことが可能である。
【００４７】
以上の構成の通信システムは、ＥＣＵ１の送信部１７が、送信データがドミナントの場合には、第１時間Ｔｐに亘って第１信号レベルの信号を通信線５に出力して、その後の第２時間Ｔｈに亘って第２信号レベル（０Ｖ）の信号を出力し、送信データがレセシブ且つ通信線５の信号レベルがレセシブの場合には、第１時間Ｔｐ及び第２時間Ｔｈに亘って通信線５へ信号出力をせずハイインピーダンス状態とし、送信データがレセシブ且つ通信線５の信号レベルがドミナントの場合には、第１時間Ｔｐに亘って通信線５へ信号出力をせずハイインピーダンス状態とし、その後第２時間Ｔｈに亘って第２信号レベル（０Ｖ）の信号を出力する。またＥＣＵ１のＣＡＮ通信制御部１６は、切替部１９のスイッチＳＷの接続／遮断を切り替えることによって、通信線５に対する抵抗器Ｒの接続／遮断を行うことが可能な構成であり、１ビットの送信時間Ｔｂにおける第１時間Ｔｐ経過後に抵抗器Ｒの接続を行う。これらの構成により、通信システムにおいて通信線５にリンギングが発生することを抑制できるため、通信の高速化を実現することができる。
【００４８】
また通信システム中の２つのＥＣＵ１間の最短距離をＬとし、通信線５の伝達速度をＡとした場合に、第１時間Ｔｐ及び第２時間Ｔｈを、
Ｔｐ＋Ｔｈ≦Ｔｂ
Ｔｈ≧２×Ｌ×Ａ
の条件を満たすように設定する。これにより、一のＥＣＵ１から出力された信号が他のＥＣＵ１にて反射されて、反射波が一のＥＣＵ１へ戻る前に、一のＥＣＵ１がハイインピーダンス状態となることがないため、リンギングの発生をより確実に抑制することができる。
【００４９】
なお、本実施の形態においては、通信システムが車輌に搭載されるものとしたが、これに限るものではない。また、図１に示した通信システムの構成（ＥＣＵ１の数、ＥＣＵ１の接続形態等）は、一例であってこれに限るものではない。また、通信線５としてツイスト線を用いる構成としたが、これに限るものではなく、１つのケーブルを通信線５として用いるなど、その他の構成であってよい。
【００５０】
また、第１時間Ｔｐ及び第２時間Ｔｈは、Ｔｐ＋Ｔｈ≦Ｔｂであればよいため、Ｔｐ＋Ｔｈ＜Ｔｂの場合には、第２時間Ｔｈの終了から１ビットの送信時間Ｔｂが経過するまでの時間が存在する。本実施の形態においては、この時間中に切替部１９のスイッチＳＷをオンする構成としたが、これに限るものではなく、スイッチＳＷをオフしてもよい。また図６及び図７に示すフローチャートは、Ｔｐ＋Ｔｈ＜Ｔｂの場合を想定したものであるが、これに限るものではなく、Ｔｐ＋Ｔｈ＝Ｔｂであってもよく、送信データがドミナントの場合にはステップＳ１２及びＳ１３の処理を行わなければよい。また、受信処理において信号レベルのサンプリングを第１時間Ｔｐに亘って行う構成としたが、これに限るものではなく、第１時間Ｔｐより短い時間に亘ってサンプリングを行う構成であってもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１、１ａ〜１ｅ ＥＣＵ（通信装置）
５ 通信線
５ａ 幹線
５ｂ〜５ｄ 支線
１１ 制御部
１６ ＣＡＮ通信制御部（通信手段、切替制御手段）
１７ 送信部
１８ 受信部
１９ 切替部
Ｒ 抵抗器
ＳＷ スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通の通信線を介して接続された複数の通信装置を備え、各通信装置が、前記通信線を介して各ビットが優性値又は劣性値の２値で表される連続した複数ビットの情報を送受信する通信手段をそれぞれ有する通信システムにおいて、
前記通信手段は、
送信する情報の優性値に対して、１ビット分の情報送信時間より短い第１時間Ｔｐに亘って第１信号レベルの信号を出力した後、前記情報送信時間より短い第２時間Ｔｈに亘って前記第１信号レベルより低い第２信号レベルの信号を出力し、
送信する情報の劣性値に対して、前記通信線への信号出力を行わないようにしてあること
を特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記通信装置は、
一端が固定電位に接続された抵抗器の他端を、前記通信線に対して接続／遮断する切替部と、
前記１ビット分の情報送信時間において前記第１時間Ｔｐが経過した後に、前記抵抗器を接続するよう前記切替部の制御を行う切替制御手段と
を備えること
を特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記第１時間Ｔｐ及び前記第２時間Ｔｈは、
Ｔｐ＋Ｔｈ≦Ｔｂ
Ｔｈ≧２×Ｌ×Ａ
の条件を満たすこと
（ただし、前記Ｔｂは前記１ビット分の情報送信時間であり、前記Ｌは一の通信装置から他の通信装置までに介在する前記通信線の最短距離であり、前記Ａは前記通信線における信号の伝達速度である。）
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
共通の通信線を介して他の装置に接続され、前記通信線を介して各ビットが優性値又は劣性値の２値で表される連続した複数ビットの情報を送受信する通信手段を備える通信装置において、
前記通信手段は、
送信する情報の優性値に対して、１ビット分の情報送信時間より短い第１時間Ｔｐに亘って第１信号レベルの信号を出力した後、前記情報送信時間より短い第２時間Ｔｈに亘って前記第１信号レベルより低い第２信号レベルの信号を出力し、
送信する情報の劣性値に対して、前記通信線への信号出力を行わないようにしてあること
を特徴とする通信装置。
【請求項５】
共通の通信線を介して、各ビットが優性値又は劣性値の２値で表される連続した複数ビットの情報を送受信する通信方法において、
送信する情報の優性値に対して、１ビット分の情報送信時間より短い第１時間Ｔｐに亘って第１信号レベルの信号を出力した後、前記情報送信時間より短い第２時間Ｔｈに亘って前記第１信号レベルより低い第２信号レベルの信号を出力し、
送信する情報の劣性値に対して、前記通信線への信号出力を行わないこと
を特徴とする通信方法。
【請求項１】
共通の通信線を介して接続された複数の通信装置を備え、各通信装置が、前記通信線を介して各ビットが優性値又は劣性値の２値で表される連続した複数ビットの情報を送受信する通信手段をそれぞれ有する通信システムにおいて、
前記通信手段は、
送信する情報の優性値に対して、１ビット分の情報送信時間より短い第１時間Ｔｐに亘って第１信号レベルの信号を出力した後、前記情報送信時間より短い第２時間Ｔｈに亘って前記第１信号レベルより低い第２信号レベルの信号を出力し、
送信する情報の劣性値に対して、前記通信線への信号出力を行わないようにしてあること
を特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記通信装置は、
一端が固定電位に接続された抵抗器の他端を、前記通信線に対して接続／遮断する切替部と、
前記１ビット分の情報送信時間において前記第１時間Ｔｐが経過した後に、前記抵抗器を接続するよう前記切替部の制御を行う切替制御手段と
を備えること
を特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記第１時間Ｔｐ及び前記第２時間Ｔｈは、
Ｔｐ＋Ｔｈ≦Ｔｂ
Ｔｈ≧２×Ｌ×Ａ
の条件を満たすこと
（ただし、前記Ｔｂは前記１ビット分の情報送信時間であり、前記Ｌは一の通信装置から他の通信装置までに介在する前記通信線の最短距離であり、前記Ａは前記通信線における信号の伝達速度である。）
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
共通の通信線を介して他の装置に接続され、前記通信線を介して各ビットが優性値又は劣性値の２値で表される連続した複数ビットの情報を送受信する通信手段を備える通信装置において、
前記通信手段は、
送信する情報の優性値に対して、１ビット分の情報送信時間より短い第１時間Ｔｐに亘って第１信号レベルの信号を出力した後、前記情報送信時間より短い第２時間Ｔｈに亘って前記第１信号レベルより低い第２信号レベルの信号を出力し、
送信する情報の劣性値に対して、前記通信線への信号出力を行わないようにしてあること
を特徴とする通信装置。
【請求項５】
共通の通信線を介して、各ビットが優性値又は劣性値の２値で表される連続した複数ビットの情報を送受信する通信方法において、
送信する情報の優性値に対して、１ビット分の情報送信時間より短い第１時間Ｔｐに亘って第１信号レベルの信号を出力した後、前記情報送信時間より短い第２時間Ｔｈに亘って前記第１信号レベルより低い第２信号レベルの信号を出力し、
送信する情報の劣性値に対して、前記通信線への信号出力を行わないこと
を特徴とする通信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−９８８７１（Ｐ２０１３−９８８７１Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４１６２１（Ｐ２０１１−２４１６２１）
【出願日】平成２３年１１月２日（２０１１．１１．２）
【出願人】（５０４２５５６８５）国立大学法人京都工芸繊維大学 (203)
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２日（２０１１．１１．２）
【出願人】（５０４２５５６８５）国立大学法人京都工芸繊維大学 (203)
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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