通信システム
【課題】通信線に現れるリンギング現象を効果的に抑制することができる通信システムを得る。
【解決手段】トランシーバ回路３０等の通信回路に接続される通信線１０を構成するＨライン通信線１０Ｈ，Ｌライン通信線１０Ｌ間にリンギング抑制回路１が設けられる。リンギング抑制回路１において、バイポーラトランジスタＴ１のエミッタはＨライン通信線１０Ｈに接続され、コレクタはＬライン通信線１０Ｌに接続され、ベースはコンデンサＣ１の一方電極及び抵抗Ｒ１の一端に接続され、コンデンサＣ１の他方電極はＬライン通信線１０Ｌに接続され、抵抗Ｒ１の他端はＨライン通信線１０Ｈに接続される。
【解決手段】トランシーバ回路３０等の通信回路に接続される通信線１０を構成するＨライン通信線１０Ｈ，Ｌライン通信線１０Ｌ間にリンギング抑制回路１が設けられる。リンギング抑制回路１において、バイポーラトランジスタＴ１のエミッタはＨライン通信線１０Ｈに接続され、コレクタはＬライン通信線１０Ｌに接続され、ベースはコンデンサＣ１の一方電極及び抵抗Ｒ１の一端に接続され、コンデンサＣ１の他方電極はＬライン通信線１０Ｌに接続され、抵抗Ｒ１の他端はＨライン通信線１０Ｈに接続される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、差動信号を伝送する伝送路に通信回路ノードが、差動信号により通信を行うように構成された通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば車両の通信システムでは、制御の高度化・複雑化に伴い、多数の電子制御装置（Electronic Control Unit；以下、単に「ＥＣＵ」と記載する）が搭載されるとともに、それらのＥＣＵ間でやりとりされるデータ量は増加の一途をたどっている。このため、通信システムの性能向上が必要となっている。
【０００３】
この種の通信システムとしては、差動信号を伝送する一対の信号線からなる伝送路として、幹線と、該幹線からそれぞれ分岐する複数の支線とを有し、その支線のそれぞれにＥＣＵを接続したバス構成のものが知られている。
【０００４】
このような通信システムとして例えばＣＡＮ（Controller Area Network）があり、ＣＡＮを採用した通信システムは例えば特許文献１及び特許文献２で開示されている。
【０００５】
図７は従来の通信システムの構成を示す回路図である。同図に示すように、幹線４０から分岐される４本の支線４１それぞれに自動車の各部を制御するＥＣＵ１０１〜１０４が接続されてなるものである。なお、図７で示す通信システム１はＣＡＮプロトコルにて通信を行う。
【０００６】
幹線４０はＨライン幹線４０Ｈ及びＬライン幹線４０Ｌからなり、各支線４１はＨライン支線４１Ｈ及びＬライン支線４１Ｌから構成され、各Ｈライン支線４１ＨがＨライン幹線４０Ｈに接続され、各Ｌライン支線４１ＬがＬライン幹線４０Ｌに接続される。
【０００７】
ノードとしてのＥＣＵ１０１〜１０４は、それぞれ、支線４１に接続される。なお、Ｈライン幹線４０Ｈ及びＨライン支線４１ＨがＣＡＮ−Ｈ（以下、「Ｈライン」と記載する場合あり）であり、Ｌライン幹線４０Ｌ及びＬライン支線４１ＬがＣＡＮ−Ｌ（以下、「Ｌライン」と記載する場合あり）である。なお、幹線４０の両端には、それぞれ、その幹線４０の両端での反射を抑制するための終端回路４５が接続される。
【０００８】
データを送信する通信回路であるＥＣＵ１０１〜１０４は、Ｈライン支線４１Ｈ，Ｌライン支線４１Ｌに差動信号を送出し、データを受信するＥＣＵ１０１〜１０４は、Ｈライン支線４１Ｈ，Ｌライン支線４１Ｌ間の電位差を判定する。Ｈライン幹線４０Ｈ（Ｈライン支線４１Ｈ），Ｌライン幹線４０Ｌ（Ｌライン支線４１Ｌ）間の電位差である信号レベルにはドミナント（優性）とレセッシブ（劣性）とがある。
【０００９】
ＣＡＮにおいては、上記信号レベル（電位差）が例えば０．９［Ｖ］より大きい場合ドミナントと認識され、上記信号レベル（電位差）が例えば０．５［Ｖ］より小さい場合レセッシブと認識される。また、一般的に、ドミナントの理論値が“０”とされ、レセッシブの理論値が“１”とされる。このような従来の通信システムでは、データが信号レベルに応じた２値信号でやりとりされる。
【００１０】
図８は図７で示した通信システムにおけるリンギング現象を示す波形図である。ＣＡＮにおける差動信号の上記信号レベルには、図８に示すようにＨライン，Ｌライン間に所定の電位差があるドミナント期間ＤＴと信号線間に電位差がないレセッシブ期間ＲＴとがある。より具体的に、Ｈラインの電位がハイレベル（例えば３．５［Ｖ］）でＬラインの電位がローレベル（例えば１．５［Ｖ］）である状態がドミナントであり、Ｈラインの電位が基準電位であるローレベル（例えば２．５［Ｖ］）でＬラインの電位が基準電位であるハイレベル（例えば２．５［Ｖ］）である状態がレセッシブである。
【００１１】
ところで、例えばＣＡＮをはじめとしたバス構成の通信システムでは、分岐点のインピーダンスの不整合により、分岐点とノード（通信回路）との間で信号成分が反射を繰り返すような現象（いわゆるリンギング現象）が発生する。図８に現れているように、例えばＣＡＮにおいて、信号レベルがドミナントからレセッシブに切り替わる際、Ｈラインの電位がマイナス側に大きく振れてしまうとともにＬラインの電位がプラス側に大きく振れ、信号波形が上下に大きく振動する場合がある（図８の期間ｔ６０参照）。
【００１２】
このようなリンギング現象が発生すると、各ＥＣＵ間での通信精度が低下するばかりでなく、通信信号にエラーが発生し、場合によっては通信不能に陥る場合がある。
【００１３】
より具体的には、図８のＰｃ〜Ｐｅで示すように、Ｈラインの電位とＬラインの電位との高低が入れ替わってＬラインの電位がＨラインの電位よりも高くなったり、図８のＰａ，Ｐｂで示すように、Ｈラインの電位がプラス側に振れるとともにＬラインの電位がマイナス側に振れたりして、電位差が発生する。
【００１４】
このように、Ｈライン，Ｌライン間の電位差が本来“０”に保持されるべきレセッシブ期間ＲＴにリンギング現象が生じた場合、本来はレセッシブ期間ＲＴであるにもかかわらず、期間ｔ６０における電位差の大きさによってはドミナント期間ＤＴと誤認識されてしまうという問題点があった。
【００１５】
上記特許文献１及び上記特許文献２では上述したリンギング現象を抑制する回路について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【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】
【００１７】
（リンギング抑制回路５１）
図９は特許文献１で開示された従来のリンギング抑制回路（その１）の構成を示す回路図である。同図に示すように、通信線５０を構成するＨライン通信線５０Ｈ，Ｌライン通信線５０Ｌ間にリンギング抑制回路５１を設けている。通信線５０は図７で示した幹線４０及び支線４１（主として支線４１）に相当する。
【００１８】
なお、トランシーバ回路３０は送信信号ＴｘＤをＨライン通信線５０Ｈ及びＬライン通信線５０Ｌの差動信号として出力する送信バッファ３１と、Ｈライン通信線５０Ｈ及びＬライン通信線５０Ｌより得られる差動信号に基づき受信信号ＲｘＤを出力する受信バッファ３２とから構成される。トランシーバ回路３０は一般的にＥＣＵ等に内蔵される通信回路である。
【００１９】
リンギング抑制回路５１はＮＰＮ型のバイポーラトランジスタＴ５１、抵抗Ｒ５１及びコンデンサＣ５１から構成される。バイポーラトランジスタＴ５１のエミッタはＨライン通信線５０Ｈに接続され、コレクタはＬライン通信線５０Ｌに接続され、ベースはコンデンサＣ５１の一方電極及び抵抗Ｒ５１の一端に接続され、コンデンサＣ５１の他端及び抵抗Ｒ５１の他端はＬライン通信線５０Ｌに接続される。
【００２０】
リンギング抑制回路５１は、Ｌライン通信線５０Ｌの電位が、Ｈライン通信線５０Ｈの電位より高くなったときに、オン動作を行うバイポーラトランジスタＴ１により、Ｈライン通信線５０Ｈ及びＬライン通信線５０Ｌ間を電気的に接続することにより、リンギング防止機能を発揮させている。
【００２１】
（リンギング抑制回路５２）
図１０は特許文献２で開示された従来のリンギング抑制回路（その２）の構成を示す回路図である。同図に示すように、通信線５０を構成するＨライン通信線５０Ｈ，Ｌライン通信線５０Ｌ間にリンギング抑制回路５２を設けている。
【００２２】
リンギング抑制回路５２はダイオードＤ５１〜Ｄ５４及び抵抗Ｒ５２から構成される。互いに直列に接続されるダイオードＤ５１及びＤ５２のうち、ダイオードＤ５２のカソードがＨライン通信線５０Ｈに接続され、ダイオードＤ５１のアノード（ノードＮ５１）が抵抗Ｒ５２の一端に接続され、抵抗Ｒ５２の他端がＬライン通信線５０Ｌに接続される。さらに、直列に接続されるダイオードＤ５３及びＤ５４のうちダイオードＤ５３のアノードがＨライン通信線５０Ｈに接続され、ダイオードＤ５４のカソードがノードＮ５１に接続される。
【００２３】
リンギング抑制回路５２は、Ｈライン通信線５０Ｈ及びＬライン通信線５０Ｌ間の電位差は、±１．４［Ｖ］の範囲を超えると、ダイオードＤ５１及びＤ５２あるいはダイオードＤ５３及びＤ５４に電流が流れ始めるため、通信線５０から見たインピーダンスは抵抗Ｒ５２の抵抗値となる。そして、このインピーダンスは通信線５０の特性インピーダンスと一致させることにより、インピーダンスマッチングがとられ、リンギング抑制を図っている。
【００２４】
（リンギング抑制回路５３）
図１１は特許文献２で開示されたリンギング抑制回路（その３）の構成を示す回路図である。同図に示すように、通信線５０を構成するＨライン通信線５０Ｈ，Ｌライン通信線５０Ｌ間にリンギング抑制回路５３を設けている。
【００２５】
リンギング抑制回路５３は（ツェナー）ダイオードＤ５５，Ｄ５６及び抵抗Ｒ５３から構成される。互いに対向して接続されるダイオードＤ５５及びＤ５６のうち、ダイオードＤ５５のアノードがＨライン通信線５０Ｈに接続され、ダイオードＤ５６のアノードが抵抗Ｒ５３の一端に接続され、抵抗Ｒ５３の他端がＬライン通信線５０Ｌに接続される。抵抗Ｒ５３の抵抗値は、通信線５０の特性インピーダンスと同じに設定される。
【００２６】
リンギング抑制回路５３は、Ｈライン通信線５０Ｈ及びＬライン通信線５０Ｌ間の電位差が、ダイオードＤ５５及びＤ５６のうち、一方のダイオードについての順方向電圧降下分と、他方のダイオードの定電圧（ツェナー電圧）との合計値を超えると、電流が流れ、通信線５０から見たインピーダンスは抵抗Ｒ５３の抵抗値となる。すなわち、インピーダンスマッチングがとられ、反射が抑制されリンギング防止効果を図ることができる。
【００２７】
しかしながら、図９〜図１１で示したリンギング抑制回路５１〜５３ではリンギング現象を効果的に抑制できていないという問題点があった。
【００２８】
この発明は上記問題点を解決するためになされたもので、通信線に現れるリンギング現象を効果的に抑制することができる通信システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
この発明に係る請求項１記載の通信システムは、基準電位に対しプラス側に電位が振れる信号線であるＨラインとマイナス側に電位が振れる信号線であるＬラインとの一対の信号線からなる伝送路と、前記伝送路に接続される通信部とを備え、前記通信部は前記一対の信号線間に電位差がある優勢信号と前記一対の信号線間に電位差がない劣勢信号とを用いて前記伝送路を介した通信が可能であり、前記Ｌライン及び前記Ｈラインに電気的に接続されて設けられるリンギング抑制回路をさらに備え、前記リンギング抑制回路は、前記Ｈライン，前記Ｌライン間に介挿されるトランジスタと、前記Ｈライン及び前記Ｌラインのうち一方ラインと前記トランジスタの制御電極間に設けられたコンデンサと、前記Ｈライン及び前記Ｌラインのうち他方ラインと前記トランジスタの制御電極間に設けられた抵抗とを備え、前記リンギング抑制回路は、前記優勢信号時に前記抵抗を介して前記他方ラインの電位に向けて前記トランジスタの制御電極の電位を導き、前記優勢信号から前記劣勢信号への切り替え時に、前記一方ラインの電位変化を前記コンデンサを介して前記トランジスタの制御電極の電位変化として瞬時に伝達することにより、前記Ｌラインが前記Ｈラインより電位が高くなる場合に前記トランジスタをオン動作させ前記Ｈライン，前記Ｌライン間を電気的に接続することを特徴とする。
【００３０】
請求項２の発明は、請求項１記載の通信システムであって、前記一方ラインは前記Ｌラインを含み、前記他方ラインは前記Ｈラインを含み、前記リンギング抑制回路における前記トランジスタは、エミッタが前記Ｈラインに接続され、コレクタが前記Ｌラインに接続されるＮＰＮ型のバイポーラトランジスタを含む。
【００３１】
請求項３の発明は、請求項１記載の通信システムであって、前記一方ラインは前記Ｈラインを含み、前記他方ラインは前記Ｌラインを含み、前記リンギング抑制回路のける前記トランジスタは、ドレインが前記Ｌラインに接続されるＰ型の第１のＭＯＳトランジスタを含み、前記第１のＭＯＳトランジスタのソースにアノードが接続され、カソードが前記Ｈライン接続されるダイオードをさらに備える。
【００３２】
請求項４の発明は、請求項１記載の通信システムであって、前記一方ラインは前記Ｌラインを含み、前記他方ラインは前記Ｈラインを含み、前記リンギング抑制回路における前記トランジスタは、ドレインが前記Ｈラインに接続されるＮ型の第１のＭＯＳトランジスタを含み、前記第１のＭＯＳトランジスタのソースにカソードが接続され、アノードが前記Ｌラインに接続されるダイオードをさらに備える。
【発明の効果】
【００３３】
請求項１〜請求項４記載の本願発明におけるリンギング抑制回路は、上記のように抵抗及びコンデンサを設けることにより、ＬラインがＨラインより電位が高くなる異常時においても、オン状態のトランジスタを介してＬライン，Ｈライン間を電気的に接続することにより、伝送路におけるリンギング現象を効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明の実施の形態１である通信システムにおけるリンギング抑制回路の構成を示す回路図である。
【図２】実施の形態１のリンギング抑制回路を設けた場合のレセッシブ切り替え時のシミュレーション結果を示す波形図である。
【図３】この発明の実施の形態２である通信システムにおけるリンギング抑制回路の構成を示す回路図である。
【図４】実施の形態２のリンギング抑制回路を設けた場合のレセッシブ切り替え時のシミュレーション結果を示す波形図である。
【図５】この発明の実施の形態３である通信システムにおけるリンギング抑制回路の構成を示す回路図である。
【図６】実施の形態３のリンギング抑制回路を設けた場合のレセッシブ切り替え時のシミュレーション結果）を示す波形図である。
【図７】従来の通信システムの構成を示す回路図である。
【図８】リンギング現象を示す波形図である。
【図９】従来のリンギング抑制回路（その１）の構成を示す回路図である。
【図１０】従来のリンギング抑制回路（その２）の構成を示す回路図である。
【図１１】従来のリンギング抑制回路（その３）の構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
＜実施の形態１＞
図１はこの発明の実施の形態１である通信システムにおけるリンギング抑制回路の構成を示す回路図である。同図に示すように、通信線１０を構成するＨライン通信線１０Ｈ，Ｌライン通信線１０Ｌ間にリンギング抑制回路１を設けている。通信線１０は図７で示した幹線４０及び支線４１（主として支線４１）に相当する。
【００３６】
なお、トランシーバ回路３０は送信信号ＴｘＤをＨライン通信線１０Ｈ及びＬライン通信線１０Ｌの差動信号として出力する送信バッファ３１と、Ｈライン通信線１０Ｈ及びＬライン通信線１０Ｌより得られる差動信号に基づき受信信号ＲｘＤを出力する受信バッファ３２とから構成される。トランシーバ回路３０は一般的にＥＣＵ等に内蔵される通信回路である。
【００３７】
リンギング抑制回路１はＮＰＮ型のバイポーラトランジスタＴ１、抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ１から構成される。バイポーラトランジスタＴ１のエミッタはＨライン通信線１０Ｈに（直接）接続され、コレクタはＬライン通信線１０Ｌに（直接）接続され、ベースはコンデンサＣ１の一方電極及び抵抗Ｒ１の一端に接続され、コンデンサＣ１の他方電極はＬライン通信線１０Ｌに接続され、抵抗Ｒ１の他端はＨライン通信線１０Ｈに接続される。すなわち、抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ１はＨライン通信線１０Ｈ及びＬライン通信線１０Ｌ間に直列に設けられる。
【００３８】
リンギング抑制回路１は、Ｌライン通信線１０Ｌの電位が、Ｈライン通信線１０Ｈの電位より高くなったときに、速やかにオン動作を行うバイポーラトランジスタＴ１を介してＨライン通信線１０Ｈ及びＬライン通信線１０Ｌ間を電気的に接続することにより、リンギング防止機能を発揮させている。
【００３９】
図２は図１で示した実施の形態１のリンギング抑制回路１を設けた場合のレセッシブ切り替え時のシミュレーション結果を示す波形図である。
【００４０】
図２では、一例として、コンデンサＣ１を５００ｐＦ、抵抗Ｒ１を１０ｋΩ、ドミナント時のＨラインの電位を約３．７Ｖ、ドミナント時のＬラインの電位を約１．５Ｖ、レッセシブ時の基準電位を約２．６Ｖに設定して行っている。
【００４１】
図２において、Ｈライン通信線１０Ｈ及びＬライン通信線１０Ｌ間の差分値、すなわち、リンギング現象を含む通信線１０上の実際の差分値を示している。
【００４２】
ドミナント期間ＤＴにおいては、抵抗Ｒ１によってＨライン通信線１０Ｈの電位に向けてバイポーラトランジスタＴ１のベース電圧を導いている。ただし、抵抗Ｒ１を流れる電流による電圧降下が生じている分、ドミナント時のＨラインの電位より低下している。
【００４３】
そして、ドミナント期間ＤＴからレセッシブ期間ＲＴへの切り替え時におけるＬライン通信線１０Ｌの電圧上昇に伴うコンデンサＣ１によるチャージポンプ動作により、バイポーラトランジスタＴ１のベース電圧を速やかに３．３Ｖ程度まで立ち上げることにより、バイポーラトランジスタＴ１は速やかにオン可能状態となる。
【００４４】
すなわち、コンデンサＣ１はドミナント期間ＤＴからレセッシブ期間ＲＴへの切り替え時に、Ｌライン通信線１０Ｌの電位変化をバイポーラトランジスタＴ１のベースの電位変化として瞬時に伝達することにより、Ｌライン通信線１０ＬがＨライン通信線１０Ｈより電位が高くなる場合にバイポーラトランジスタＴ１をオン動作可能にしている。
【００４５】
したがって、実施の形態１のリンギング抑制回路１は、図２(b) に示すように、リンギング現象を効果的に抑えることができる。
【００４６】
このように、実施の形態１のリンギング抑制回路１において、コンデンサＣ１は、優勢（ドミナント）信号から劣勢（レッセシブ）信号への切り替え時にＬライン通信線１０Ｌの電位変化（電位上昇）をバイポーラトランジスタＴ１のべース電圧の電位変化として瞬時に伝達することにより、バイポーラトランジスタＴ１が速やかにオン可能状態に設定することができる。
【００４７】
その結果、Ｌライン通信線１０ＬがＨライン通信線１０Ｈより電位が高くなる異常時においても、オン状態のバイポーラトランジスタＴ１を介してＬライン，Ｈライン間を電気的に接続することにより、通信線１０におけるリンギング現象を効果的に抑制することができる効果を奏する。
【００４８】
したがって、通信線１０（図７で示した支線４１，幹線４０に相当）の配線長をより長くしたり、接続されるトランシーバ回路３０（ＥＣＵ等に含まれる）の数を増加させたりすることができる。
【００４９】
＜実施の形態２＞
図３はこの発明の実施の形態２である通信システムにおけるリンギング抑制回路の構成を示す回路図である。同図に示すように、通信線１０を構成するＨライン通信線１０Ｈ，Ｌライン通信線１０Ｌ間にリンギング抑制回路２を設けている。通信線１０は図７で示した幹線４０及び支線４１（主として支線４１）に相当する。トランシーバ回路３０は実施の形態１と同様であるため、同一符号を付して説明を適宜省略する。
【００５０】
リンギング抑制回路２はＰＭＯＳトランジスタＱ１１、抵抗Ｒ１１、コンデンサＣ１１及び（ツェナー）ダイオードＤ１１から構成される。ＰＭＯＳトランジスタＱ１１のソースはダイオードＤ１１のアノードに接続され、ドレインはＬライン通信線１０Ｌに（直接）接続され、ゲートはコンデンサＣ１１の一方電極及び抵抗Ｒ１１の一端に接続される。ダイオードＤ１１のカソード及びコンデンサＣ１１の他方電極はＨライン通信線１０Ｈに接続され、抵抗Ｒ１１の他端はＬライン通信線１０Ｌに接続される。すなわち、抵抗Ｒ１１及びコンデンサＣ１１はＨライン通信線１０Ｈ及びＬライン通信線１０Ｌ間に直列に設けられる。
【００５１】
ＰＭＯＳトランジスタＱ１１は閾値電圧の絶対値が２Ｖ以下（例えば、−０．９Ｖ，−１．２Ｖ）のものが望ましく、ダイオードＤ１１はツェナー電圧が２．５Ｖ〜３Ｖ（例えば、３Ｖ）のものが望ましい。
【００５２】
リンギング抑制回路２は、Ｈライン通信線１０Ｈが、Ｌライン通信線１０Ｌの電位より低くなったときに、速やかにオン動作を行うＰＭＯＳトランジスタＱ１１及びダイオードＤ１１を介してＬライン通信線１０ＬからＨライン通信線１０Ｈにかけて電流が流れるように、Ｈライン通信線１０Ｈ及びＬライン通信線１０Ｌ間を電気的に接続することにより、リンギング防止機能を発揮させている。
【００５３】
なお、ダイオードＤ１１は基本的にはＨライン通信線１０ＨからＬライン通信線１０Ｌへの電流の流れを阻止するために設けられている。ドミナント期間ＤＴ時において、ＰＭＯＳトランジスタＱ１１に含まれる寄生ダイオードを介してＨライン通信線１０ＨからＬライン通信線１０Ｌに電流が流れてしまう現象をダイオードＤ１１によって確実に阻止することができる。
【００５４】
ただし、ダイオードＤ１１の定電圧（ツェナー電圧）を３．０Ｖ程度に設定すると、Ｈライン通信線１０Ｈの電圧がＬライン通信線１０Ｌの電圧を３Ｖを超えて上回る異常時において、Ｈライン通信線１０ＨからＬライン通信線１０Ｌに電流を流すことができる。
【００５５】
図４は図３で示した実施の形態２のリンギング抑制回路２を設けた場合のレセッシブ切り替え時のシミュレーション結果を示す波形図である。
【００５６】
図４では、一例として、コンデンサＣ１１を５００ｐＦ、抵抗Ｒ１１を１ｋΩ、ドミナント時のＨラインの電位を約３．７Ｖ、ドミナント時のＬラインの電位を約１．５Ｖ、レッセシブ時の基準電位を約２．６Ｖに設定して行っている。
【００５７】
図４において、Ｈライン通信線１０Ｈ及びＬライン通信線１０Ｌ間の差分値、すなわち、リンギング現象を含む通信線１０上の実際の差分値を示している。
【００５８】
ドミナント期間ＤＴ及びレセッシブ期間ＲＴが切り替えられる際、図４の(a) に示すようにリンギング抑制回路２が無い構成にリンギングが発生する状況下におけるリンギング抑制回路２を有する通信システムによるシミュレーション結果が図４の(b) である。
【００５９】
ドミナント期間ＤＴにおいては、抵抗Ｒ１１によってＬライン通信線１０Ｌの電位に向けてＰＭＯＳトランジスタＱ１１のゲート電圧を導いている。
【００６０】
そして、ドミナント期間ＤＴからレセッシブ期間ＲＴへの切り替え時におけるＨライン通信線１０Ｈの電圧下降に伴うコンデンサＣ１１のチャージポンプ動作により、ＰＭＯＳトランジスタＱ１１のゲート電圧を速やかに０．７Ｖ程度まで立ち下がることにより、ＰＭＯＳトランジスタＱ１１は速やかにオン状態となる。
【００６１】
すなわち、コンデンサＣ１１はドミナント期間ＤＴからレセッシブ期間ＲＴへの切り替え時に、Ｈライン通信線１０Ｈの電位変化をＰＭＯＳトランジスタＱ１１のゲート電圧の変化として瞬時に伝達することにより、Ｌライン通信線１０ＬがＨライン通信線１０Ｈより電位が高くなる場合にＰＭＯＳトランジスタＱ１１をオン動作させている。
【００６２】
したがって、実施の形態２のリンギング抑制回路２は、図４(b) に示すように、リンギング現象を効果的に抑えることができる。
【００６３】
このように、実施の形態２のリンギング抑制回路２において、コンデンサＣ１１は、優勢（ドミナント）信号から劣勢（レッセシブ）信号への切り替え時にＨライン通信線１０Ｈの電位変化（電位下降）をＰＭＯＳトランジスタＱ１１のゲート電圧の電位変化として瞬時に伝達することによりＰＭＯＳトランジスタＱ１１が速やかにオン状態にすることができる。
【００６４】
その結果、Ｈライン通信線１０ＨがＬライン通信線１０Ｌより電位が低くなる異常時においても、オン状態のＰＭＯＳトランジスタＱ１１及びダイオードＤ１１を介してＬライン，Ｈライン間を電気的に接続することにより、通信線１０におけるリンギング現象を効果的に抑制することができる。
【００６５】
したがって、通信線１０（図７で示した支線４１，幹線４０に相当）の配線長をより長くしたり、接続されるトランシーバ回路３０（ＥＣＵ等に含まれる）の数を増加させたりすることができる。
【００６６】
＜実施の形態３＞
図５はこの発明の実施の形態３である通信システムにおけるリンギング抑制回路の構成を示す回路図である。同図に示すように、通信線１０を構成するＨライン通信線１０Ｈ，Ｌライン通信線１０Ｌ間にリンギング抑制回路３を設けている。通信線１０は図７で示した幹線４０及び支線４１に相当する。トランシーバ回路３０は実施の形態１と同様であるため、同一符号を付して説明を適宜省略する。
【００６７】
リンギング抑制回路３はＮＭＯＳトランジスタＱ１２、抵抗Ｒ１２、コンデンサＣ１２及び（ツェナー）ダイオードＤ１２から構成される。ＮＭＯＳトランジスタＱ１２のソースはダイオードＤ１２のカソードに接続され、ドレインはＨライン通信線１０Ｈに接続され、ゲートはコンデンサＣ１２の一方電極及び抵抗Ｒ１２の一端に接続される。ダイオードＤ１２のアノード及びコンデンサＣ１２の他方電極はＬライン通信線１０Ｌに接続され、抵抗Ｒ１２の他端はＨライン通信線１０Ｈに接続される。すなわち、抵抗Ｒ１２及びコンデンサＣ１２はＨライン通信線１０Ｈ及びＬライン通信線１０Ｌ間に直列に設けられる。
【００６８】
ＮＭＯＳトランジスタＱ１２は閾値電圧の絶対値が２Ｖ以下（例えば、０．９Ｖ，１．２Ｖ）のものが望ましく、ダイオードＤ１２はツェナー電圧が２．５Ｖ〜３Ｖ（例えば、３Ｖ）のものが望ましい。
【００６９】
リンギング抑制回路３は、Ｌライン通信線１０ＬがＨライン通信線１０Ｈの電位より高くなったときに、速やかにオン動作を行うＮＭＯＳトランジスタＱ１２及びダイオードＤ１２を介して、Ｈライン通信線１０Ｈ及びＬライン通信線１０Ｌ間を電気的に接続することにより、リンギング防止機能を発揮させている。
【００７０】
なお、ダイオードＤ１２は基本的にはＨライン通信線１０ＨからＬライン通信線１０Ｌへの電流の流れを阻止するために設けられている。ドミナント期間ＤＴ時において、ＮＭＯＳトランジスタＱ１２に含まれる寄生ダイオードを介してＨライン通信線１０ＨからＬライン通信線１０Ｌに電流が流れてしまう現象をダイオードＤ１１によって確実に阻止することができる。
【００７１】
ただし、ダイオードＤ１２の定電圧（ツェナー電圧）を３．０Ｖ程度に設定すると、Ｈライン通信線１０Ｈの電圧がＬライン通信線１０Ｌの電圧を３Ｖを超えて上回る異常時において、Ｈライン通信線１０ＨからＬライン通信線１０Ｌに電流を流すことができる。
【００７２】
図６は図５で示した実施の形態３のリンギング抑制回路３を設けた場合のレセッシブ切り替え時のシミュレーション結果を示す波形図である。
【００７３】
図６では、一例として、コンデンサＣ１２を５００ｐＦ、抵抗Ｒ１２を１ｋΩ、ドミナント時のＨラインの電位が約３．７Ｖ、ドミナント時のＬラインの電位が約１．５Ｖ、レッセシブ時の基準電位を約２．６Ｖに設定して行っている。
【００７４】
また、図６において、Ｈライン通信線１０Ｈ及びＬライン通信線１０Ｌ間の差分値、すなわち、リンギング現象を含む通信線１０上の実際の差分値を示している。
【００７５】
ドミナント期間ＤＴ及びレセッシブ期間ＲＴが切り替えられる際、図６の(a) に示すようにリンギング抑制回路３が無い構成にリンギングが発生する状況下におけるリンギング抑制回路３を有する通信システムによるシミュレーション結果が図６の(b) である。
【００７６】
ドミナント期間ＤＴにおいては、抵抗Ｒ１２によってＨライン通信線１０Ｈの電圧に向けてＮＭＯＳトランジスタＱ１２のゲート電圧を導いている。
【００７７】
そして、ドミナント期間ＤＴからレセッシブ期間ＲＴへの切り替え時におけるＬライン通信線１０Ｌの電位上昇に伴うコンデンサＣ１２のチャージポンプ動作により、ＮＭＯＳトランジスタＱ１２のゲート電圧を速やかに４．５Ｖ程度まで立ち上げることにより、ＮＭＯＳトランジスタＱ１２は速やかにオン状態になる。
【００７８】
すなわち、コンデンサＣ１２はドミナント期間ＤＴからレセッシブ期間ＲＴへの切り替え時に、Ｌライン通信線１０Ｌの電位変化をＮＭＯＳトランジスタＱ１２のゲート電圧の変化として瞬時に伝達することにより、Ｌライン通信線１０ＬがＨライン通信線１０Ｈより電位が高くなる場合にＮＭＯＳトランジスタＱ１２をオン動作させている。
【００７９】
したがって、実施の形態３のリンギング抑制回路３は、図６(b) に示すように、リンギング現象を効果的に抑えることができる。
【００８０】
このように、実施の形態３のリンギング抑制回路３において、コンデンサＣ１２は優勢（ドミナント）信号から劣勢（レッセシブ）信号への切り替え時にＬライン通信線１０Ｌ電位変化（電位上昇）をＮＭＯＳトランジスタＱ１２のゲート電圧の電位変化として瞬時に伝達することによりＮＭＯＳトランジスタＱ１２が速やかにオン状態にすることができる。
【００８１】
その結果、ＬラインがＨラインより電位が高くなる異常時においても、オン状態のＮＭＯＳトランジスタＱ１２及びダイオードＤ１２を介してＬライン，Ｈライン間を電気的に接続することにより、通信線１０におけるリンギング現象を効果的に抑制することができる。
【００８２】
したがって、通信線１０（図７で示した支線４１，幹線４０）の配線長をより長くしたり、接続されるトランシーバ回路３０（ＥＣＵ等に含まれる）の数を増加させたりすることができる。
【符号の説明】
【００８３】
１〜３ リンギング抑制回路
１０ 通信線
１０Ｈ Ｈライン通信線
１０Ｌ Ｌライン通信線
３０ トランシーバ回路
【技術分野】
【０００１】
この発明は、差動信号を伝送する伝送路に通信回路ノードが、差動信号により通信を行うように構成された通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば車両の通信システムでは、制御の高度化・複雑化に伴い、多数の電子制御装置（Electronic Control Unit；以下、単に「ＥＣＵ」と記載する）が搭載されるとともに、それらのＥＣＵ間でやりとりされるデータ量は増加の一途をたどっている。このため、通信システムの性能向上が必要となっている。
【０００３】
この種の通信システムとしては、差動信号を伝送する一対の信号線からなる伝送路として、幹線と、該幹線からそれぞれ分岐する複数の支線とを有し、その支線のそれぞれにＥＣＵを接続したバス構成のものが知られている。
【０００４】
このような通信システムとして例えばＣＡＮ（Controller Area Network）があり、ＣＡＮを採用した通信システムは例えば特許文献１及び特許文献２で開示されている。
【０００５】
図７は従来の通信システムの構成を示す回路図である。同図に示すように、幹線４０から分岐される４本の支線４１それぞれに自動車の各部を制御するＥＣＵ１０１〜１０４が接続されてなるものである。なお、図７で示す通信システム１はＣＡＮプロトコルにて通信を行う。
【０００６】
幹線４０はＨライン幹線４０Ｈ及びＬライン幹線４０Ｌからなり、各支線４１はＨライン支線４１Ｈ及びＬライン支線４１Ｌから構成され、各Ｈライン支線４１ＨがＨライン幹線４０Ｈに接続され、各Ｌライン支線４１ＬがＬライン幹線４０Ｌに接続される。
【０００７】
ノードとしてのＥＣＵ１０１〜１０４は、それぞれ、支線４１に接続される。なお、Ｈライン幹線４０Ｈ及びＨライン支線４１ＨがＣＡＮ−Ｈ（以下、「Ｈライン」と記載する場合あり）であり、Ｌライン幹線４０Ｌ及びＬライン支線４１ＬがＣＡＮ−Ｌ（以下、「Ｌライン」と記載する場合あり）である。なお、幹線４０の両端には、それぞれ、その幹線４０の両端での反射を抑制するための終端回路４５が接続される。
【０００８】
データを送信する通信回路であるＥＣＵ１０１〜１０４は、Ｈライン支線４１Ｈ，Ｌライン支線４１Ｌに差動信号を送出し、データを受信するＥＣＵ１０１〜１０４は、Ｈライン支線４１Ｈ，Ｌライン支線４１Ｌ間の電位差を判定する。Ｈライン幹線４０Ｈ（Ｈライン支線４１Ｈ），Ｌライン幹線４０Ｌ（Ｌライン支線４１Ｌ）間の電位差である信号レベルにはドミナント（優性）とレセッシブ（劣性）とがある。
【０００９】
ＣＡＮにおいては、上記信号レベル（電位差）が例えば０．９［Ｖ］より大きい場合ドミナントと認識され、上記信号レベル（電位差）が例えば０．５［Ｖ］より小さい場合レセッシブと認識される。また、一般的に、ドミナントの理論値が“０”とされ、レセッシブの理論値が“１”とされる。このような従来の通信システムでは、データが信号レベルに応じた２値信号でやりとりされる。
【００１０】
図８は図７で示した通信システムにおけるリンギング現象を示す波形図である。ＣＡＮにおける差動信号の上記信号レベルには、図８に示すようにＨライン，Ｌライン間に所定の電位差があるドミナント期間ＤＴと信号線間に電位差がないレセッシブ期間ＲＴとがある。より具体的に、Ｈラインの電位がハイレベル（例えば３．５［Ｖ］）でＬラインの電位がローレベル（例えば１．５［Ｖ］）である状態がドミナントであり、Ｈラインの電位が基準電位であるローレベル（例えば２．５［Ｖ］）でＬラインの電位が基準電位であるハイレベル（例えば２．５［Ｖ］）である状態がレセッシブである。
【００１１】
ところで、例えばＣＡＮをはじめとしたバス構成の通信システムでは、分岐点のインピーダンスの不整合により、分岐点とノード（通信回路）との間で信号成分が反射を繰り返すような現象（いわゆるリンギング現象）が発生する。図８に現れているように、例えばＣＡＮにおいて、信号レベルがドミナントからレセッシブに切り替わる際、Ｈラインの電位がマイナス側に大きく振れてしまうとともにＬラインの電位がプラス側に大きく振れ、信号波形が上下に大きく振動する場合がある（図８の期間ｔ６０参照）。
【００１２】
このようなリンギング現象が発生すると、各ＥＣＵ間での通信精度が低下するばかりでなく、通信信号にエラーが発生し、場合によっては通信不能に陥る場合がある。
【００１３】
より具体的には、図８のＰｃ〜Ｐｅで示すように、Ｈラインの電位とＬラインの電位との高低が入れ替わってＬラインの電位がＨラインの電位よりも高くなったり、図８のＰａ，Ｐｂで示すように、Ｈラインの電位がプラス側に振れるとともにＬラインの電位がマイナス側に振れたりして、電位差が発生する。
【００１４】
このように、Ｈライン，Ｌライン間の電位差が本来“０”に保持されるべきレセッシブ期間ＲＴにリンギング現象が生じた場合、本来はレセッシブ期間ＲＴであるにもかかわらず、期間ｔ６０における電位差の大きさによってはドミナント期間ＤＴと誤認識されてしまうという問題点があった。
【００１５】
上記特許文献１及び上記特許文献２では上述したリンギング現象を抑制する回路について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【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】
【００１７】
（リンギング抑制回路５１）
図９は特許文献１で開示された従来のリンギング抑制回路（その１）の構成を示す回路図である。同図に示すように、通信線５０を構成するＨライン通信線５０Ｈ，Ｌライン通信線５０Ｌ間にリンギング抑制回路５１を設けている。通信線５０は図７で示した幹線４０及び支線４１（主として支線４１）に相当する。
【００１８】
なお、トランシーバ回路３０は送信信号ＴｘＤをＨライン通信線５０Ｈ及びＬライン通信線５０Ｌの差動信号として出力する送信バッファ３１と、Ｈライン通信線５０Ｈ及びＬライン通信線５０Ｌより得られる差動信号に基づき受信信号ＲｘＤを出力する受信バッファ３２とから構成される。トランシーバ回路３０は一般的にＥＣＵ等に内蔵される通信回路である。
【００１９】
リンギング抑制回路５１はＮＰＮ型のバイポーラトランジスタＴ５１、抵抗Ｒ５１及びコンデンサＣ５１から構成される。バイポーラトランジスタＴ５１のエミッタはＨライン通信線５０Ｈに接続され、コレクタはＬライン通信線５０Ｌに接続され、ベースはコンデンサＣ５１の一方電極及び抵抗Ｒ５１の一端に接続され、コンデンサＣ５１の他端及び抵抗Ｒ５１の他端はＬライン通信線５０Ｌに接続される。
【００２０】
リンギング抑制回路５１は、Ｌライン通信線５０Ｌの電位が、Ｈライン通信線５０Ｈの電位より高くなったときに、オン動作を行うバイポーラトランジスタＴ１により、Ｈライン通信線５０Ｈ及びＬライン通信線５０Ｌ間を電気的に接続することにより、リンギング防止機能を発揮させている。
【００２１】
（リンギング抑制回路５２）
図１０は特許文献２で開示された従来のリンギング抑制回路（その２）の構成を示す回路図である。同図に示すように、通信線５０を構成するＨライン通信線５０Ｈ，Ｌライン通信線５０Ｌ間にリンギング抑制回路５２を設けている。
【００２２】
リンギング抑制回路５２はダイオードＤ５１〜Ｄ５４及び抵抗Ｒ５２から構成される。互いに直列に接続されるダイオードＤ５１及びＤ５２のうち、ダイオードＤ５２のカソードがＨライン通信線５０Ｈに接続され、ダイオードＤ５１のアノード（ノードＮ５１）が抵抗Ｒ５２の一端に接続され、抵抗Ｒ５２の他端がＬライン通信線５０Ｌに接続される。さらに、直列に接続されるダイオードＤ５３及びＤ５４のうちダイオードＤ５３のアノードがＨライン通信線５０Ｈに接続され、ダイオードＤ５４のカソードがノードＮ５１に接続される。
【００２３】
リンギング抑制回路５２は、Ｈライン通信線５０Ｈ及びＬライン通信線５０Ｌ間の電位差は、±１．４［Ｖ］の範囲を超えると、ダイオードＤ５１及びＤ５２あるいはダイオードＤ５３及びＤ５４に電流が流れ始めるため、通信線５０から見たインピーダンスは抵抗Ｒ５２の抵抗値となる。そして、このインピーダンスは通信線５０の特性インピーダンスと一致させることにより、インピーダンスマッチングがとられ、リンギング抑制を図っている。
【００２４】
（リンギング抑制回路５３）
図１１は特許文献２で開示されたリンギング抑制回路（その３）の構成を示す回路図である。同図に示すように、通信線５０を構成するＨライン通信線５０Ｈ，Ｌライン通信線５０Ｌ間にリンギング抑制回路５３を設けている。
【００２５】
リンギング抑制回路５３は（ツェナー）ダイオードＤ５５，Ｄ５６及び抵抗Ｒ５３から構成される。互いに対向して接続されるダイオードＤ５５及びＤ５６のうち、ダイオードＤ５５のアノードがＨライン通信線５０Ｈに接続され、ダイオードＤ５６のアノードが抵抗Ｒ５３の一端に接続され、抵抗Ｒ５３の他端がＬライン通信線５０Ｌに接続される。抵抗Ｒ５３の抵抗値は、通信線５０の特性インピーダンスと同じに設定される。
【００２６】
リンギング抑制回路５３は、Ｈライン通信線５０Ｈ及びＬライン通信線５０Ｌ間の電位差が、ダイオードＤ５５及びＤ５６のうち、一方のダイオードについての順方向電圧降下分と、他方のダイオードの定電圧（ツェナー電圧）との合計値を超えると、電流が流れ、通信線５０から見たインピーダンスは抵抗Ｒ５３の抵抗値となる。すなわち、インピーダンスマッチングがとられ、反射が抑制されリンギング防止効果を図ることができる。
【００２７】
しかしながら、図９〜図１１で示したリンギング抑制回路５１〜５３ではリンギング現象を効果的に抑制できていないという問題点があった。
【００２８】
この発明は上記問題点を解決するためになされたもので、通信線に現れるリンギング現象を効果的に抑制することができる通信システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
この発明に係る請求項１記載の通信システムは、基準電位に対しプラス側に電位が振れる信号線であるＨラインとマイナス側に電位が振れる信号線であるＬラインとの一対の信号線からなる伝送路と、前記伝送路に接続される通信部とを備え、前記通信部は前記一対の信号線間に電位差がある優勢信号と前記一対の信号線間に電位差がない劣勢信号とを用いて前記伝送路を介した通信が可能であり、前記Ｌライン及び前記Ｈラインに電気的に接続されて設けられるリンギング抑制回路をさらに備え、前記リンギング抑制回路は、前記Ｈライン，前記Ｌライン間に介挿されるトランジスタと、前記Ｈライン及び前記Ｌラインのうち一方ラインと前記トランジスタの制御電極間に設けられたコンデンサと、前記Ｈライン及び前記Ｌラインのうち他方ラインと前記トランジスタの制御電極間に設けられた抵抗とを備え、前記リンギング抑制回路は、前記優勢信号時に前記抵抗を介して前記他方ラインの電位に向けて前記トランジスタの制御電極の電位を導き、前記優勢信号から前記劣勢信号への切り替え時に、前記一方ラインの電位変化を前記コンデンサを介して前記トランジスタの制御電極の電位変化として瞬時に伝達することにより、前記Ｌラインが前記Ｈラインより電位が高くなる場合に前記トランジスタをオン動作させ前記Ｈライン，前記Ｌライン間を電気的に接続することを特徴とする。
【００３０】
請求項２の発明は、請求項１記載の通信システムであって、前記一方ラインは前記Ｌラインを含み、前記他方ラインは前記Ｈラインを含み、前記リンギング抑制回路における前記トランジスタは、エミッタが前記Ｈラインに接続され、コレクタが前記Ｌラインに接続されるＮＰＮ型のバイポーラトランジスタを含む。
【００３１】
請求項３の発明は、請求項１記載の通信システムであって、前記一方ラインは前記Ｈラインを含み、前記他方ラインは前記Ｌラインを含み、前記リンギング抑制回路のける前記トランジスタは、ドレインが前記Ｌラインに接続されるＰ型の第１のＭＯＳトランジスタを含み、前記第１のＭＯＳトランジスタのソースにアノードが接続され、カソードが前記Ｈライン接続されるダイオードをさらに備える。
【００３２】
請求項４の発明は、請求項１記載の通信システムであって、前記一方ラインは前記Ｌラインを含み、前記他方ラインは前記Ｈラインを含み、前記リンギング抑制回路における前記トランジスタは、ドレインが前記Ｈラインに接続されるＮ型の第１のＭＯＳトランジスタを含み、前記第１のＭＯＳトランジスタのソースにカソードが接続され、アノードが前記Ｌラインに接続されるダイオードをさらに備える。
【発明の効果】
【００３３】
請求項１〜請求項４記載の本願発明におけるリンギング抑制回路は、上記のように抵抗及びコンデンサを設けることにより、ＬラインがＨラインより電位が高くなる異常時においても、オン状態のトランジスタを介してＬライン，Ｈライン間を電気的に接続することにより、伝送路におけるリンギング現象を効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明の実施の形態１である通信システムにおけるリンギング抑制回路の構成を示す回路図である。
【図２】実施の形態１のリンギング抑制回路を設けた場合のレセッシブ切り替え時のシミュレーション結果を示す波形図である。
【図３】この発明の実施の形態２である通信システムにおけるリンギング抑制回路の構成を示す回路図である。
【図４】実施の形態２のリンギング抑制回路を設けた場合のレセッシブ切り替え時のシミュレーション結果を示す波形図である。
【図５】この発明の実施の形態３である通信システムにおけるリンギング抑制回路の構成を示す回路図である。
【図６】実施の形態３のリンギング抑制回路を設けた場合のレセッシブ切り替え時のシミュレーション結果）を示す波形図である。
【図７】従来の通信システムの構成を示す回路図である。
【図８】リンギング現象を示す波形図である。
【図９】従来のリンギング抑制回路（その１）の構成を示す回路図である。
【図１０】従来のリンギング抑制回路（その２）の構成を示す回路図である。
【図１１】従来のリンギング抑制回路（その３）の構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
＜実施の形態１＞
図１はこの発明の実施の形態１である通信システムにおけるリンギング抑制回路の構成を示す回路図である。同図に示すように、通信線１０を構成するＨライン通信線１０Ｈ，Ｌライン通信線１０Ｌ間にリンギング抑制回路１を設けている。通信線１０は図７で示した幹線４０及び支線４１（主として支線４１）に相当する。
【００３６】
なお、トランシーバ回路３０は送信信号ＴｘＤをＨライン通信線１０Ｈ及びＬライン通信線１０Ｌの差動信号として出力する送信バッファ３１と、Ｈライン通信線１０Ｈ及びＬライン通信線１０Ｌより得られる差動信号に基づき受信信号ＲｘＤを出力する受信バッファ３２とから構成される。トランシーバ回路３０は一般的にＥＣＵ等に内蔵される通信回路である。
【００３７】
リンギング抑制回路１はＮＰＮ型のバイポーラトランジスタＴ１、抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ１から構成される。バイポーラトランジスタＴ１のエミッタはＨライン通信線１０Ｈに（直接）接続され、コレクタはＬライン通信線１０Ｌに（直接）接続され、ベースはコンデンサＣ１の一方電極及び抵抗Ｒ１の一端に接続され、コンデンサＣ１の他方電極はＬライン通信線１０Ｌに接続され、抵抗Ｒ１の他端はＨライン通信線１０Ｈに接続される。すなわち、抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ１はＨライン通信線１０Ｈ及びＬライン通信線１０Ｌ間に直列に設けられる。
【００３８】
リンギング抑制回路１は、Ｌライン通信線１０Ｌの電位が、Ｈライン通信線１０Ｈの電位より高くなったときに、速やかにオン動作を行うバイポーラトランジスタＴ１を介してＨライン通信線１０Ｈ及びＬライン通信線１０Ｌ間を電気的に接続することにより、リンギング防止機能を発揮させている。
【００３９】
図２は図１で示した実施の形態１のリンギング抑制回路１を設けた場合のレセッシブ切り替え時のシミュレーション結果を示す波形図である。
【００４０】
図２では、一例として、コンデンサＣ１を５００ｐＦ、抵抗Ｒ１を１０ｋΩ、ドミナント時のＨラインの電位を約３．７Ｖ、ドミナント時のＬラインの電位を約１．５Ｖ、レッセシブ時の基準電位を約２．６Ｖに設定して行っている。
【００４１】
図２において、Ｈライン通信線１０Ｈ及びＬライン通信線１０Ｌ間の差分値、すなわち、リンギング現象を含む通信線１０上の実際の差分値を示している。
【００４２】
ドミナント期間ＤＴにおいては、抵抗Ｒ１によってＨライン通信線１０Ｈの電位に向けてバイポーラトランジスタＴ１のベース電圧を導いている。ただし、抵抗Ｒ１を流れる電流による電圧降下が生じている分、ドミナント時のＨラインの電位より低下している。
【００４３】
そして、ドミナント期間ＤＴからレセッシブ期間ＲＴへの切り替え時におけるＬライン通信線１０Ｌの電圧上昇に伴うコンデンサＣ１によるチャージポンプ動作により、バイポーラトランジスタＴ１のベース電圧を速やかに３．３Ｖ程度まで立ち上げることにより、バイポーラトランジスタＴ１は速やかにオン可能状態となる。
【００４４】
すなわち、コンデンサＣ１はドミナント期間ＤＴからレセッシブ期間ＲＴへの切り替え時に、Ｌライン通信線１０Ｌの電位変化をバイポーラトランジスタＴ１のベースの電位変化として瞬時に伝達することにより、Ｌライン通信線１０ＬがＨライン通信線１０Ｈより電位が高くなる場合にバイポーラトランジスタＴ１をオン動作可能にしている。
【００４５】
したがって、実施の形態１のリンギング抑制回路１は、図２(b) に示すように、リンギング現象を効果的に抑えることができる。
【００４６】
このように、実施の形態１のリンギング抑制回路１において、コンデンサＣ１は、優勢（ドミナント）信号から劣勢（レッセシブ）信号への切り替え時にＬライン通信線１０Ｌの電位変化（電位上昇）をバイポーラトランジスタＴ１のべース電圧の電位変化として瞬時に伝達することにより、バイポーラトランジスタＴ１が速やかにオン可能状態に設定することができる。
【００４７】
その結果、Ｌライン通信線１０ＬがＨライン通信線１０Ｈより電位が高くなる異常時においても、オン状態のバイポーラトランジスタＴ１を介してＬライン，Ｈライン間を電気的に接続することにより、通信線１０におけるリンギング現象を効果的に抑制することができる効果を奏する。
【００４８】
したがって、通信線１０（図７で示した支線４１，幹線４０に相当）の配線長をより長くしたり、接続されるトランシーバ回路３０（ＥＣＵ等に含まれる）の数を増加させたりすることができる。
【００４９】
＜実施の形態２＞
図３はこの発明の実施の形態２である通信システムにおけるリンギング抑制回路の構成を示す回路図である。同図に示すように、通信線１０を構成するＨライン通信線１０Ｈ，Ｌライン通信線１０Ｌ間にリンギング抑制回路２を設けている。通信線１０は図７で示した幹線４０及び支線４１（主として支線４１）に相当する。トランシーバ回路３０は実施の形態１と同様であるため、同一符号を付して説明を適宜省略する。
【００５０】
リンギング抑制回路２はＰＭＯＳトランジスタＱ１１、抵抗Ｒ１１、コンデンサＣ１１及び（ツェナー）ダイオードＤ１１から構成される。ＰＭＯＳトランジスタＱ１１のソースはダイオードＤ１１のアノードに接続され、ドレインはＬライン通信線１０Ｌに（直接）接続され、ゲートはコンデンサＣ１１の一方電極及び抵抗Ｒ１１の一端に接続される。ダイオードＤ１１のカソード及びコンデンサＣ１１の他方電極はＨライン通信線１０Ｈに接続され、抵抗Ｒ１１の他端はＬライン通信線１０Ｌに接続される。すなわち、抵抗Ｒ１１及びコンデンサＣ１１はＨライン通信線１０Ｈ及びＬライン通信線１０Ｌ間に直列に設けられる。
【００５１】
ＰＭＯＳトランジスタＱ１１は閾値電圧の絶対値が２Ｖ以下（例えば、−０．９Ｖ，−１．２Ｖ）のものが望ましく、ダイオードＤ１１はツェナー電圧が２．５Ｖ〜３Ｖ（例えば、３Ｖ）のものが望ましい。
【００５２】
リンギング抑制回路２は、Ｈライン通信線１０Ｈが、Ｌライン通信線１０Ｌの電位より低くなったときに、速やかにオン動作を行うＰＭＯＳトランジスタＱ１１及びダイオードＤ１１を介してＬライン通信線１０ＬからＨライン通信線１０Ｈにかけて電流が流れるように、Ｈライン通信線１０Ｈ及びＬライン通信線１０Ｌ間を電気的に接続することにより、リンギング防止機能を発揮させている。
【００５３】
なお、ダイオードＤ１１は基本的にはＨライン通信線１０ＨからＬライン通信線１０Ｌへの電流の流れを阻止するために設けられている。ドミナント期間ＤＴ時において、ＰＭＯＳトランジスタＱ１１に含まれる寄生ダイオードを介してＨライン通信線１０ＨからＬライン通信線１０Ｌに電流が流れてしまう現象をダイオードＤ１１によって確実に阻止することができる。
【００５４】
ただし、ダイオードＤ１１の定電圧（ツェナー電圧）を３．０Ｖ程度に設定すると、Ｈライン通信線１０Ｈの電圧がＬライン通信線１０Ｌの電圧を３Ｖを超えて上回る異常時において、Ｈライン通信線１０ＨからＬライン通信線１０Ｌに電流を流すことができる。
【００５５】
図４は図３で示した実施の形態２のリンギング抑制回路２を設けた場合のレセッシブ切り替え時のシミュレーション結果を示す波形図である。
【００５６】
図４では、一例として、コンデンサＣ１１を５００ｐＦ、抵抗Ｒ１１を１ｋΩ、ドミナント時のＨラインの電位を約３．７Ｖ、ドミナント時のＬラインの電位を約１．５Ｖ、レッセシブ時の基準電位を約２．６Ｖに設定して行っている。
【００５７】
図４において、Ｈライン通信線１０Ｈ及びＬライン通信線１０Ｌ間の差分値、すなわち、リンギング現象を含む通信線１０上の実際の差分値を示している。
【００５８】
ドミナント期間ＤＴ及びレセッシブ期間ＲＴが切り替えられる際、図４の(a) に示すようにリンギング抑制回路２が無い構成にリンギングが発生する状況下におけるリンギング抑制回路２を有する通信システムによるシミュレーション結果が図４の(b) である。
【００５９】
ドミナント期間ＤＴにおいては、抵抗Ｒ１１によってＬライン通信線１０Ｌの電位に向けてＰＭＯＳトランジスタＱ１１のゲート電圧を導いている。
【００６０】
そして、ドミナント期間ＤＴからレセッシブ期間ＲＴへの切り替え時におけるＨライン通信線１０Ｈの電圧下降に伴うコンデンサＣ１１のチャージポンプ動作により、ＰＭＯＳトランジスタＱ１１のゲート電圧を速やかに０．７Ｖ程度まで立ち下がることにより、ＰＭＯＳトランジスタＱ１１は速やかにオン状態となる。
【００６１】
すなわち、コンデンサＣ１１はドミナント期間ＤＴからレセッシブ期間ＲＴへの切り替え時に、Ｈライン通信線１０Ｈの電位変化をＰＭＯＳトランジスタＱ１１のゲート電圧の変化として瞬時に伝達することにより、Ｌライン通信線１０ＬがＨライン通信線１０Ｈより電位が高くなる場合にＰＭＯＳトランジスタＱ１１をオン動作させている。
【００６２】
したがって、実施の形態２のリンギング抑制回路２は、図４(b) に示すように、リンギング現象を効果的に抑えることができる。
【００６３】
このように、実施の形態２のリンギング抑制回路２において、コンデンサＣ１１は、優勢（ドミナント）信号から劣勢（レッセシブ）信号への切り替え時にＨライン通信線１０Ｈの電位変化（電位下降）をＰＭＯＳトランジスタＱ１１のゲート電圧の電位変化として瞬時に伝達することによりＰＭＯＳトランジスタＱ１１が速やかにオン状態にすることができる。
【００６４】
その結果、Ｈライン通信線１０ＨがＬライン通信線１０Ｌより電位が低くなる異常時においても、オン状態のＰＭＯＳトランジスタＱ１１及びダイオードＤ１１を介してＬライン，Ｈライン間を電気的に接続することにより、通信線１０におけるリンギング現象を効果的に抑制することができる。
【００６５】
したがって、通信線１０（図７で示した支線４１，幹線４０に相当）の配線長をより長くしたり、接続されるトランシーバ回路３０（ＥＣＵ等に含まれる）の数を増加させたりすることができる。
【００６６】
＜実施の形態３＞
図５はこの発明の実施の形態３である通信システムにおけるリンギング抑制回路の構成を示す回路図である。同図に示すように、通信線１０を構成するＨライン通信線１０Ｈ，Ｌライン通信線１０Ｌ間にリンギング抑制回路３を設けている。通信線１０は図７で示した幹線４０及び支線４１に相当する。トランシーバ回路３０は実施の形態１と同様であるため、同一符号を付して説明を適宜省略する。
【００６７】
リンギング抑制回路３はＮＭＯＳトランジスタＱ１２、抵抗Ｒ１２、コンデンサＣ１２及び（ツェナー）ダイオードＤ１２から構成される。ＮＭＯＳトランジスタＱ１２のソースはダイオードＤ１２のカソードに接続され、ドレインはＨライン通信線１０Ｈに接続され、ゲートはコンデンサＣ１２の一方電極及び抵抗Ｒ１２の一端に接続される。ダイオードＤ１２のアノード及びコンデンサＣ１２の他方電極はＬライン通信線１０Ｌに接続され、抵抗Ｒ１２の他端はＨライン通信線１０Ｈに接続される。すなわち、抵抗Ｒ１２及びコンデンサＣ１２はＨライン通信線１０Ｈ及びＬライン通信線１０Ｌ間に直列に設けられる。
【００６８】
ＮＭＯＳトランジスタＱ１２は閾値電圧の絶対値が２Ｖ以下（例えば、０．９Ｖ，１．２Ｖ）のものが望ましく、ダイオードＤ１２はツェナー電圧が２．５Ｖ〜３Ｖ（例えば、３Ｖ）のものが望ましい。
【００６９】
リンギング抑制回路３は、Ｌライン通信線１０ＬがＨライン通信線１０Ｈの電位より高くなったときに、速やかにオン動作を行うＮＭＯＳトランジスタＱ１２及びダイオードＤ１２を介して、Ｈライン通信線１０Ｈ及びＬライン通信線１０Ｌ間を電気的に接続することにより、リンギング防止機能を発揮させている。
【００７０】
なお、ダイオードＤ１２は基本的にはＨライン通信線１０ＨからＬライン通信線１０Ｌへの電流の流れを阻止するために設けられている。ドミナント期間ＤＴ時において、ＮＭＯＳトランジスタＱ１２に含まれる寄生ダイオードを介してＨライン通信線１０ＨからＬライン通信線１０Ｌに電流が流れてしまう現象をダイオードＤ１１によって確実に阻止することができる。
【００７１】
ただし、ダイオードＤ１２の定電圧（ツェナー電圧）を３．０Ｖ程度に設定すると、Ｈライン通信線１０Ｈの電圧がＬライン通信線１０Ｌの電圧を３Ｖを超えて上回る異常時において、Ｈライン通信線１０ＨからＬライン通信線１０Ｌに電流を流すことができる。
【００７２】
図６は図５で示した実施の形態３のリンギング抑制回路３を設けた場合のレセッシブ切り替え時のシミュレーション結果を示す波形図である。
【００７３】
図６では、一例として、コンデンサＣ１２を５００ｐＦ、抵抗Ｒ１２を１ｋΩ、ドミナント時のＨラインの電位が約３．７Ｖ、ドミナント時のＬラインの電位が約１．５Ｖ、レッセシブ時の基準電位を約２．６Ｖに設定して行っている。
【００７４】
また、図６において、Ｈライン通信線１０Ｈ及びＬライン通信線１０Ｌ間の差分値、すなわち、リンギング現象を含む通信線１０上の実際の差分値を示している。
【００７５】
ドミナント期間ＤＴ及びレセッシブ期間ＲＴが切り替えられる際、図６の(a) に示すようにリンギング抑制回路３が無い構成にリンギングが発生する状況下におけるリンギング抑制回路３を有する通信システムによるシミュレーション結果が図６の(b) である。
【００７６】
ドミナント期間ＤＴにおいては、抵抗Ｒ１２によってＨライン通信線１０Ｈの電圧に向けてＮＭＯＳトランジスタＱ１２のゲート電圧を導いている。
【００７７】
そして、ドミナント期間ＤＴからレセッシブ期間ＲＴへの切り替え時におけるＬライン通信線１０Ｌの電位上昇に伴うコンデンサＣ１２のチャージポンプ動作により、ＮＭＯＳトランジスタＱ１２のゲート電圧を速やかに４．５Ｖ程度まで立ち上げることにより、ＮＭＯＳトランジスタＱ１２は速やかにオン状態になる。
【００７８】
すなわち、コンデンサＣ１２はドミナント期間ＤＴからレセッシブ期間ＲＴへの切り替え時に、Ｌライン通信線１０Ｌの電位変化をＮＭＯＳトランジスタＱ１２のゲート電圧の変化として瞬時に伝達することにより、Ｌライン通信線１０ＬがＨライン通信線１０Ｈより電位が高くなる場合にＮＭＯＳトランジスタＱ１２をオン動作させている。
【００７９】
したがって、実施の形態３のリンギング抑制回路３は、図６(b) に示すように、リンギング現象を効果的に抑えることができる。
【００８０】
このように、実施の形態３のリンギング抑制回路３において、コンデンサＣ１２は優勢（ドミナント）信号から劣勢（レッセシブ）信号への切り替え時にＬライン通信線１０Ｌ電位変化（電位上昇）をＮＭＯＳトランジスタＱ１２のゲート電圧の電位変化として瞬時に伝達することによりＮＭＯＳトランジスタＱ１２が速やかにオン状態にすることができる。
【００８１】
その結果、ＬラインがＨラインより電位が高くなる異常時においても、オン状態のＮＭＯＳトランジスタＱ１２及びダイオードＤ１２を介してＬライン，Ｈライン間を電気的に接続することにより、通信線１０におけるリンギング現象を効果的に抑制することができる。
【００８２】
したがって、通信線１０（図７で示した支線４１，幹線４０）の配線長をより長くしたり、接続されるトランシーバ回路３０（ＥＣＵ等に含まれる）の数を増加させたりすることができる。
【符号の説明】
【００８３】
１〜３ リンギング抑制回路
１０ 通信線
１０Ｈ Ｈライン通信線
１０Ｌ Ｌライン通信線
３０ トランシーバ回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準電位に対しプラス側に電位が振れる信号線であるＨラインとマイナス側に電位が振れる信号線であるＬラインとの一対の信号線からなる伝送路と、
前記伝送路に接続される通信部とを備え、前記通信部は前記一対の信号線間に電位差がある優勢信号と前記一対の信号線間に電位差がない劣勢信号とを用いて前記伝送路を介した通信が可能であり、
前記Ｌライン及び前記Ｈラインに電気的に接続されて設けられるリンギング抑制回路をさらに備え、
前記リンギング抑制回路は、
前記Ｈライン，前記Ｌライン間に介挿されるトランジスタと、
前記Ｈライン及び前記Ｌラインのうち一方ラインと前記トランジスタの制御電極間に設けられたコンデンサと、
前記Ｈライン及び前記Ｌラインのうち他方ラインと前記トランジスタの制御電極間に設けられた抵抗とを備え、
前記リンギング抑制回路は、
前記優勢信号時に前記抵抗を介して前記他方ラインの電位に向けて前記トランジスタの制御電極の電位を導き、前記優勢信号から前記劣勢信号への切り替え時に、前記一方ラインの電位変化を前記コンデンサを介して前記トランジスタの制御電極の電位変化として瞬時に伝達することにより、前記Ｌラインが前記Ｈラインより電位が高くなる場合に前記トランジスタをオン動作させ前記Ｈライン，前記Ｌライン間を電気的に接続することを特徴とする、
通信システム。
【請求項２】
請求項１記載の通信システムであって、
前記一方ラインは前記Ｌラインを含み、
前記他方ラインは前記Ｈラインを含み、
前記リンギング抑制回路における前記トランジスタは、エミッタが前記Ｈラインに接続され、コレクタが前記Ｌラインに接続されるＮＰＮ型のバイポーラトランジスタを含む、
通信システム。
【請求項３】
請求項１記載の通信システムであって、
前記一方ラインは前記Ｈラインを含み、
前記他方ラインは前記Ｌラインを含み、
前記リンギング抑制回路のける前記トランジスタは、ドレインが前記Ｌラインに接続されるＰ型の第１のＭＯＳトランジスタを含み、
前記第１のＭＯＳトランジスタのソースにアノードが接続され、カソードが前記Ｈライン接続されるダイオードをさらに備える、
通信システム。
【請求項４】
請求項１記載の通信システムであって、
前記一方ラインは前記Ｌラインを含み、
前記他方ラインは前記Ｈラインを含み、
前記リンギング抑制回路における前記トランジスタは、ドレインが前記Ｈラインに接続されるＮ型の第１のＭＯＳトランジスタを含み、
前記第１のＭＯＳトランジスタのソースにカソードが接続され、アノードが前記Ｌラインに接続されるダイオードをさらに備える、
通信システム。
【請求項１】
基準電位に対しプラス側に電位が振れる信号線であるＨラインとマイナス側に電位が振れる信号線であるＬラインとの一対の信号線からなる伝送路と、
前記伝送路に接続される通信部とを備え、前記通信部は前記一対の信号線間に電位差がある優勢信号と前記一対の信号線間に電位差がない劣勢信号とを用いて前記伝送路を介した通信が可能であり、
前記Ｌライン及び前記Ｈラインに電気的に接続されて設けられるリンギング抑制回路をさらに備え、
前記リンギング抑制回路は、
前記Ｈライン，前記Ｌライン間に介挿されるトランジスタと、
前記Ｈライン及び前記Ｌラインのうち一方ラインと前記トランジスタの制御電極間に設けられたコンデンサと、
前記Ｈライン及び前記Ｌラインのうち他方ラインと前記トランジスタの制御電極間に設けられた抵抗とを備え、
前記リンギング抑制回路は、
前記優勢信号時に前記抵抗を介して前記他方ラインの電位に向けて前記トランジスタの制御電極の電位を導き、前記優勢信号から前記劣勢信号への切り替え時に、前記一方ラインの電位変化を前記コンデンサを介して前記トランジスタの制御電極の電位変化として瞬時に伝達することにより、前記Ｌラインが前記Ｈラインより電位が高くなる場合に前記トランジスタをオン動作させ前記Ｈライン，前記Ｌライン間を電気的に接続することを特徴とする、
通信システム。
【請求項２】
請求項１記載の通信システムであって、
前記一方ラインは前記Ｌラインを含み、
前記他方ラインは前記Ｈラインを含み、
前記リンギング抑制回路における前記トランジスタは、エミッタが前記Ｈラインに接続され、コレクタが前記Ｌラインに接続されるＮＰＮ型のバイポーラトランジスタを含む、
通信システム。
【請求項３】
請求項１記載の通信システムであって、
前記一方ラインは前記Ｈラインを含み、
前記他方ラインは前記Ｌラインを含み、
前記リンギング抑制回路のける前記トランジスタは、ドレインが前記Ｌラインに接続されるＰ型の第１のＭＯＳトランジスタを含み、
前記第１のＭＯＳトランジスタのソースにアノードが接続され、カソードが前記Ｈライン接続されるダイオードをさらに備える、
通信システム。
【請求項４】
請求項１記載の通信システムであって、
前記一方ラインは前記Ｌラインを含み、
前記他方ラインは前記Ｈラインを含み、
前記リンギング抑制回路における前記トランジスタは、ドレインが前記Ｈラインに接続されるＮ型の第１のＭＯＳトランジスタを含み、
前記第１のＭＯＳトランジスタのソースにカソードが接続され、アノードが前記Ｌラインに接続されるダイオードをさらに備える、
通信システム。
【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２０１３−４２３８１（Ｐ２０１３−４２３８１Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７８２７８（Ｐ２０１１−１７８２７８）
【出願日】平成２３年８月１７日（２０１１．８．１７）
【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２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１７日（２０１１．８．１７）
【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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