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接收装置的制作方法

2023-03-03 09:35:59 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及一种接收装置。
2.本技术主张基于2020年6月26日申请的日本技术第2020-110788号的优先权,援引所述日本技术所记载的全部记载内容。


背景技术:

3.在专利文献1中,公开了一种多个通信装置相互进行通信的车辆用的通信系统。通信装置例如是ecu(electronic control unit:电子控制单元)。在专利文献1所记载的通信系统中,多个通信装置通过由2条信号线构成的通信线来连接。多个通信装置各自通过发送由经由2条信号线传播的2个信号的电压差表示的差动信号,并且检测2条信号线的电压差,从而接收差动信号。
4.通信装置具有抑制经由2条信号线传播的2个信号的峰值的抑制电路、从2个信号去除共模噪声的噪声去除电路、从2个信号去除直流分量的直流去除电路及将差动信号转换成数字信号的转换电路。共模噪声是在2条信号线中向共同的方向传播的噪声。在通信装置接收差动信号的情况下,在通信装置中,首先,经由2条信号线传播的2个信号输入到抑制电路,抑制2个信号的峰值。被抑制了峰值的2个信号输入到噪声去除电路,从2个信号去除共模噪声。被去除了共模噪声的2个信号输入到直流去除电路,从2个信号去除直流分量。被去除了直流分量的2个信号输入到转换电路,将由2个信号的电压差表示的差动信号转换成数字信号。
5.由于产生静电,有可能将高电压输入到通信装置。在专利文献1所记载的通信装置中,抑制峰值,所以防止对噪声去除电路、直流去除电路和转换电路施加高电压。
6.现有技术文献
7.专利文献
8.专利文献1:日本特开2018-74432号公报


技术实现要素:

9.本公开的一种方式所涉及的接收装置接收由经由2条信号线传播的2个信号的电压差表示的差动信号,所述接收装置具备抑制所述2个信号的峰值的第一抑制电路和第二抑制电路、去除所述2个信号的直流分量的直流去除电路及去除所述2个信号中包含的共模噪声的噪声去除电路,在所述2个信号的传播路径中,所述直流去除电路和噪声去除电路配置于所述第一抑制电路和第二抑制电路之间,所述差动信号按所述第一抑制电路和第二抑制电路的顺序传播,所述第一抑制电路具有一端各自连接到所述2条信号线的2个第一连接器,在所述信号线的电压成为第一阈值电压的情况下,电流经由所述第一连接器流过,所述第二抑制电路具有一端各自连接到所述2条信号线的2个第二连接器,在所述信号线的电压成为第二阈值电压的情况下,电流经由所述第二连接器流过,所述第二阈值电压低于所述第一阈值电压。
附图说明
10.图1是示出本实施方式中的通信系统的主要部分结构的框图。
11.图2是信号处理电路的电路图。
12.图3是示出第一抑制器和第二抑制器的结构要素的图表。
13.图4是具有消除器的第一抑制器的动作的说明图。
14.图5是具有消除器的第一抑制器的效果的说明图。
15.图6是具有变阻器的第一抑制器的动作的说明图。
16.图7是具有变阻器的第一抑制器的效果的说明图。
17.图8是具有电容器的第一抑制器的电路图。
18.图9是具有齐纳二极管的第二抑制器的动作的说明图。
19.图10是具有二极管钳位电路的第二抑制器的动作的说明图。
具体实施方式
20.[本公开所要解决的课题]
[0021]
通常,容许施加到转换电路的容许电压低。另一方面,作为通信标准,存在禁止将输入到通信装置的信号的峰值抑制为小于恒定值的值的标准。在该情况下,通过专利文献1的结构,有可能不将被去除了直流分量的2个信号的峰值抑制为小的值,而对转换电路施加容许电压以上的电压。
[0022]
因此,目的在于,提供一种将被去除了直流分量的2个信号的峰值可靠地抑制为小的值的接收装置。
[0023]
[本公开的效果]
[0024]
根据本公开,将被去除了直流分量的2个信号的峰值可靠地抑制为小的值。
[0025]
[本公开的实施方式的说明]
[0026]
最先,列举本公开的实施方式来说明。也可以将下面记载的实施方式的至少一部分任意地组合。
[0027]
(1)本公开的一种方式所涉及的接收装置接收由经由2条信号线传播的2个信号的电压差表示的差动信号,所述接收装置具备抑制所述2个信号的峰值的第一抑制电路和第二抑制电路、去除所述2个信号的直流分量的直流去除电路及去除所述2个信号中包含的共模噪声的噪声去除电路,在所述2个信号的传播路径中,所述直流去除电路和噪声去除电路配置于所述第一抑制电路和第二抑制电路之间,所述差动信号按所述第一抑制电路和第二抑制电路的顺序传播,所述第一抑制电路具有一端各自连接到所述2条信号线的2个第一连接器,在所述信号线的电压成为第一阈值电压的情况下,电流经由所述第一连接器流过,所述第二抑制电路具有一端各自连接到所述2条信号线的2个第二连接器,在所述信号线的电压成为第二阈值电压的情况下,电流经由所述第二连接器流过,所述第二阈值电压低于所述第一阈值电压。
[0028]
在上述一种方式中,差动信号输入到第一抑制电路,从第二抑制电路输出。经由2条信号线传播的2个信号输入到第一抑制电路,抑制2个信号的峰值。在直流去除电路配置于第一抑制电路侧的情况下,被抑制了峰值的2个信号输入到直流去除电路,去除2个信号的直流分量。被去除了直流分量的2个信号输入到噪声去除电路,去除2个信号的共模噪声。
被去除了共模噪声的2个信号输入到第二抑制电路,抑制2个信号的峰值。由于2次进行峰值的抑制,所以,将被去除了直流分量的2个信号的峰值可靠地抑制为小的值。
[0029]
另外,第二抑制电路所涉及的第二阈值电压低于第一抑制电路所涉及的第一阈值电压。因此,将被去除了直流分量的2个信号的峰值更加可靠地抑制为小的值。
[0030]
(2)本公开的一种方式所涉及的接收装置具备抑制所述2个信号的反射的终端电路,所述终端电路在所述传播路径中配置于所述第一抑制电路和噪声去除电路之间。
[0031]
在上述一种方式中,终端电路配置于第一抑制电路和噪声去除电路之间。因此,不仅防止向直流去除电路和噪声去除电路施加高电压,还防止向终端电路施加高电压。
[0032]
(3)在本公开的一种方式所涉及的接收装置中,所述2个第一连接器各自具有消除器(suppressor)或变阻器。
[0033]
在上述一种方式中,作为抑制信号的峰值的第一连接器的结构要素,使用消除器或变阻器。
[0034]
(4)在本公开的一种方式所涉及的接收装置中,所述2个第二连接器各自具有消除器、变阻器、齐纳二极管或二极管钳位电路。
[0035]
在上述一种方式中,作为抑制信号的峰值的第二连接器的结构要素,使用消除器、变阻器、齐纳二极管或二极管钳位电路。
[0036]
[本公开的实施方式的详细内容]
[0037]
下面,参照附图,说明本公开的实施方式所涉及的通信系统的具体例子。此外,本发明不限定于这些示例,通过权利要求书来表示,旨在包含与权利要求书等同的含义和范围内的全部变更。
[0038]
<通信系统的结构>
[0039]
图1是示出本实施方式中的通信系统1的主要部分结构的框图。通信系统1适宜地搭载于车辆100。通信系统1具备网关2和多个ecu3。各ecu3通过通信线5连接于连接器4。通信线5具有2条信号线5a、5b。将2条信号线5a、5b绞合或平行地配置。网关2具有多个连接器20。多个连接器4各自可装卸地连接到多个连接器20。
[0040]
网关2和多个ecu3各自作为通信装置发挥功能。在通信系统1中,将2个通信装置连接到1条通信线5。网关2与各ecu3进行差动信号的发送接收。差动信号通过经由2条信号线5a、5b传播的2个信号的电压差来表示。在通信系统1中,作为通信标准,例如采用broadr-reach。在该情况下,网关2和多个ecu3各自通过使2条信号线5a、5b的电压按时间序列变更,从而发送电压差由3值表示的差动信号。此时,信号在2条信号线5a、5b中分别传播。
[0041]
网关2和多个ecu3各自通过检测信号线5a、5b的电压差而接收差动信号。网关2和多个ecu3各自作为接收装置发挥功能。在网关2和ecu3经由1条通信线5同时发送差动信号的情况下,网关2从所接收到的差动信号减去网关2已发送的差动信号。网关2将减去而得到的差动信号作为ecu3已发送的差动信号来处置。ecu3也从所接收到的差动信号减去ecu3已发送的差动信号。ecu3将减去而得到的差动信号作为网关2已发送的差动信号来处置。
[0042]
网关2对多个ecu3中的至少2个的通信进行中继。网关2接收经由连接于1个ecu3的通信线5发送的差动信号。网关2将ecu3发送的差动信号转换成由基准电位是接地电位的电压表示的数字信号。网关2基于转换得到的数字信号,从多个ecu3中选择一个或多个发送目标,将与转换得到的数字信号对应的差动信号发送到所选择的一个或多个发送目标。
[0043]
ecu3接收经由连接于ecu3的通信线5发送的差动信号。ecu3将网关2已发送的差动信号转换成由基准电位是接地电位的电压表示的数字信号。ecu3例如连接于搭载于车辆100的未图示的电气设备。ecu3通过将控制信号输出到电气设备,从而控制电气设备的动作。ecu3基于转换得到的数字信号,确定电气设备的动作内容,将表示所确定的动作内容的控制信号输出到电气设备。电气设备进行基于从ecu3输入的控制信号的动作。
[0044]
ecu3例如连接于传感器。传感器将所检测到的检测结果输出到ecu3。ecu3基于从传感器输入的检测结果,判定是否应该发送差动信号。ecu3在判定为应该发送差动信号的情况下,将表示发送目标的数字信号转换成差动信号,将转换得到的差动信号经由通信线5发送到网关2。
[0045]
例如,1个ecu3受理车辆100的门的解锁指示。该ecu3以连接于将门解锁的马达的ecu3作为发送目标,将指示门的解锁的差动信号发送到网关2。网关2将指示门的解锁的差动信号发送到连接于将门解锁的马达的ecu3。该ecu3将指示门的解锁的控制信号输出到马达。马达将门解锁。
[0046]
<网关2的结构>
[0047]
如图1所示,网关2除多个连接器20之外,还具有多个信号处理电路21、多个转换部22、输入输出部23和微型计算机(下面称为微型机)24。如上所述,连接器20可装卸地连接到连接器4。在网关2内,各连接器20通过通信线5连接于信号处理电路21。各信号处理电路21进一步地通过通信线5连接于转换部22。各转换部22连接于输入输出部23。输入输出部23进一步地连接于微型机24。
[0048]
各ecu3经由通信线5将差动信号发送到信号处理电路21。由此,2个信号在通信线5具有的2条信号线5a、5b中传播。在2个信号的传播路径中,信号处理电路21配置于连接器20和转换部22之间。在从连接器20对信号处理电路21输入了差动信号的情况下,信号处理电路21进行抑制2个信号的峰值的处理、抑制2个信号的反射的处理、去除2个信号的直流分量的处理及从2个信号去除共模噪声的处理等。2个信号从信号处理电路21传播到转换部22。共模噪声是经由信号线5a、5b向共同的方向传播的噪声。
[0049]
各转换部22将差动信号经由信号处理电路21和连接器20、4发送到ecu3。由此,2个信号在通信线5具有的2条信号线5a、5b中传播。各转换部22通过检测通信线5具有的2条信号线5a、5b之间的电压差,从而接收差动信号。
[0050]
各转换部22在发送差动信号的情况下,从所接收到的差动信号减去已发送的差动信号,将减去而得到的差动信号转换成数字信号。各转换部22在未发送差动信号的情况下,将所接收到的差动信号转换成数字信号。各转换部22将转换得到的数字信号输出到输入输出部23。输入输出部23将从多个转换部22输入的数字信号输出到微型机24。微型机24基于所输入的数字信号,从多个ecu3中选择一个或多个ecu3来作为所输入的数字信号的发送目标。
[0051]
微型机24在选择数字信号的发送目标之后,将所输入的数字信号输出到输入输出部23。微型机24进一步地指示输入输出部23将从输入输出部23输入的数字信号输出到与所选择的一个或多个ecu3对应的一个或多个转换部22。各转换部22在从输入输出部23输入了数字信号的情况下,将从输入输出部23输入的数字信号转换成差动信号。各转换部22基于从输入输出部23输入的数字信号,使2条信号线5a、5b的电压差按时间序列变更。由此,将从
输入输出部23输入的数字信号转换成差动信号,将转换得到的差动信号经由信号处理电路21和连接器20、4发送到ecu3。
[0052]
在从转换部22对信号处理电路21输入了差动信号的情况下,信号处理电路21进行抑制2个信号的峰值的处理、从2个信号去除共模噪声的处理及去除2个信号的直流分量的处理等。2个信号从信号处理电路21经由连接器20、4传播到ecu3。ecu3接收从转换部22发送的差动信号。
[0053]
<信号处理电路21的结构>
[0054]
图2是信号处理电路21的电路图。信号处理电路21具有第一抑制电路60、终端电路61、直流去除电路62、共模扼流线圈63和第二抑制电路64。在经由2条信号线5a、5b传播的2个信号的传播路径中,终端电路61、直流去除电路62和共模扼流线圈63配置于第一抑制电路60和第二抑制电路64之间。终端电路61、直流去除电路62和共模扼流线圈63沿着从第一抑制电路60侧向第二抑制电路64侧的方向依次配置。
[0055]
说明从连接器20传播到转换部22的差动信号的接收。在接收差动信号的情况下,差动信号即经由2条信号线5a、5b传播的2个信号从连接器20按第一抑制电路60、终端电路61、直流去除电路62、共模扼流线圈63和第二抑制电路64的顺序传播。第一抑制电路60抑制从连接器20输入的2个信号的峰值。第一抑制电路60具有2个第一抑制器60a、60b。2个第一抑制器60a、60b各自的一端连接于2条信号线5a、5b。2个第一抑制器60a、60b各自的另一端接地。第一抑制器60a、60b各自作为第一连接器发挥功能。
[0056]
第一抑制器60a通过限制基准电位是接地电位的信号线5a的电压的上限值和下限值或使经由信号线5a传播的信号的电压平滑化,从而抑制经由信号线5a传播的信号的峰值。同样地,第一抑制器60b通过限制基准电位是接地电位的信号线5b的电压的上限值和下限值或使经由信号线5b传播的信号的电压平滑化,从而抑制经由信号线5b传播的信号的峰值。接地电位例如是车辆100的车身的电位。
[0057]
第一抑制电路60将被抑制了峰值的2个信号输出到终端电路61。终端电路61抑制经由2条信号线5a、5b传播的2个信号向连接器20侧的反射。终端电路61具有电阻r1、ra、rb和电容器c1。
[0058]
电阻ra、rb各自的一端连接于信号线5a、5b。电阻ra、rb的另一端连接于电阻r1的一端。电阻r1的另一端接地。电容器c1连接于电阻r1的两端之间。电阻ra、rb、r1的电阻值和电容器c1的静电电容根据通信线5的特性阻抗来设定。因此,终端电路61抑制经由2条信号线5a、5b传播的2个信号的反射。
[0059]
由第一抑制电路60抑制了峰值的2个信号经由终端电路61输入到直流去除电路62。直流去除电路62去除经由终端电路61输入的2个信号的直流分量,被去除了直流分量的2个信号输出到共模扼流线圈63。直流去除电路62具有2个电容器ca、cb。电容器ca配置于信号线5a的中途。电容器cb配置于信号线5b的中途。电容器ca去除经由信号线5a传播的信号的直流分量,输出被去除了直流分量的信号。同样地,电容器cb去除经由信号线5b传播的信号的直流分量,输出被去除了直流分量的信号。
[0060]
共模扼流线圈63从由直流去除电路62输入的2个信号去除共模噪声。共模扼流线圈63作为噪声去除电路发挥功能。共模扼流线圈63具有2个线圈和环状的芯。将2个线圈缠绕于环状的芯。一个线圈配置于信号线5a的中途。另一个线圈配置于信号线5b的中途。
[0061]
关于共模扼流线圈63,对经由2条信号线5a、5b向共同的方向传播的共模的电压的阻抗高。因此,共模噪声不穿过共模扼流线圈63。对经由2条信号线5a、5b向相互不同的方向传播的差模的电压的阻抗低。因此,差动信号中包含的差模的分量穿过共模扼流线圈63。其结果,共模扼流线圈63去除差动信号即经由2条信号线5a、5b传播的2个信号中包含的共模噪声。共模扼流线圈63将被去除了共模噪声的2个信号输出到第二抑制电路64。
[0062]
第二抑制电路64抑制从共模扼流线圈63传播来的2个信号的峰值。第二抑制电路64具有2个第二抑制器64a、64b。2个第二抑制器64a、64b各自的一端连接于2条信号线5a、5b。2个第二抑制器64a、64b各自的另一端接地。第二抑制器64a、64b各自作为第二连接器发挥功能。
[0063]
第二抑制器64a通过限制基准电位是接地电位的信号线5a的电压的上限值和下限值或使经由信号线5a传播的信号的电压平滑化,从而抑制经由信号线5a传播的峰值。同样地,第二抑制器64b通过限制基准电位是接地电位的信号线5b的电压的上限值和下限值或使经由信号线5b传播的信号的电压平滑化,从而抑制经由信号线5b传播的峰值。将由第二抑制电路64抑制了峰值的2个信号输入到转换部22。
[0064]
接下来,说明从转换部22传播到连接器20的差动信号的发送。在发送差动信号的情况下,差动信号即经由2条信号线5a、5b传播的2个信号从转换部22按第二抑制电路64、共模扼流线圈63、直流去除电路62、终端电路61和第一抑制电路60的顺序传播。第二抑制电路64与从共模扼流线圈63输入的2个信号同样地,抑制从转换部22输入的2个信号的峰值。第二抑制电路64将被抑制了峰值的2个信号输出到共模扼流线圈63。
[0065]
共模扼流线圈63与从直流去除电路62输入的信号同样地,从由第二抑制电路64输入的2个信号去除共模噪声。共模扼流线圈63将被去除了共模噪声的2个信号输出到直流去除电路62。
[0066]
直流去除电路62与从第一抑制电路60经由终端电路61输入的2个信号同样地,去除从共模扼流线圈63输入的2个信号的直流分量。直流去除电路62将被去除了直流分量的2个信号经由终端电路61输出到第一抑制电路60。
[0067]
第一抑制电路60与从连接器20输入的2个信号同样地,抑制从直流去除电路62经由终端电路61输入的2个信号的峰值。第一抑制电路60将被抑制了峰值的2个信号输出到连接器20。
[0068]
此外,ecu3也可以与网关2同样地,具有信号处理电路21、转换部22和微型机24。在该情况下,连接器4和信号处理电路21通过通信线5连接,信号处理电路21和转换部22通过通信线5连接。转换部22连接于微型机24。转换部22将从信号处理电路21输入的差动信号转换成数字信号,将转换得到的数字信号输出到微型机24。微型机24将数字信号输出到转换部22。转换部22将从微型机24输入的数字信号转换成差动信号,将转换得到的差动信号输出到信号处理电路21。在ecu3的信号处理电路21中,与网关2的信号处理电路21同样地,在2个信号的传播路径中,第一抑制电路60、终端电路61、直流去除电路62、共模扼流线圈63和第二抑制电路64沿着从连接器4侧向转换部22侧的方向依次配置。
[0069]
<第一抑制器60a和第二抑制器64a的结构要素>
[0070]
图3是示出第一抑制器60a和第二抑制器64a的结构要素的图表。作为第一抑制器60a具有的结构要素,可列举消除器(suppressor)、变阻器或电容器。作为第一抑制器60b具
有的结构要素,可列举与第一抑制器60a具有的结构要素相同的结构要素。2个第一抑制器60a、60b的结构要素的种类优选相同。例如,在第一抑制器60a具有消除器的情况下,优选的是第一抑制器60b也具有消除器。
[0071]
作为第二抑制器64a具有的结构要素,可列举消除器、变阻器、齐纳二极管、二极管钳位电路或电容器。作为第二抑制器64b具有的结构要素,可列举与第二抑制器64b具有的结构要素相同的结构要素。与2个第一抑制器60a、60b的结构要素同样地,2个第二抑制器64a、64b的结构要素的种类优选相同。
[0072]
<具有消除器的第一抑制器60a的说明>
[0073]
图4是具有消除器70的第一抑制器60a的动作的说明图。在图4的左侧,示出具有消除器70的第一抑制器60a的结构。消除器70的一端连接于信号线5a。消除器70的另一端接地。在图4的右侧,示出消除器70的电流电压特性。电流电压特性所示的电压为基准电位是接地电位的信号线5a的电压。电流电压特性所示的电流是经由消除器70流过的电流。从信号线5a经由消除器70流过的电流是正电流。经由消除器70流向信号线5a的电流是负电流。
[0074]
当在信号线5a上或信号线5a的旁边产生静电的情况下,噪声重叠于经由信号线5a传播的信号。下面,将与静电相关的噪声记载为静电噪声。在静电噪声所重叠的信号的电压波形中,信号的电压临时地上升到绝对值大的正电压或下降到绝对值大的负电压。
[0075]
在消除器70中,2个导体隔着空气层地对置。一个导体连接于信号线5a。另一个导体接地。在信号线5a的电压即施加到消除器70的电压超过恒定的负电压vn、并且低于恒定的正电压vp的情况下,电流不流过消除器70。当在电流未流过消除器70的状态下基准电位是接地电位的信号线5a的电压即施加到消除器70的电压成为正电压vp的情况下,在2个导体之间发生放电。其结果,流过正电流,抑制基准电位是接地电位的信号线5a的电压的绝对值的上升。正电压vp相当于第一阈值电压。
[0076]
当在电流未流过消除器70的状态下基准电位是接地电位的信号线5a的电压成为负电压vn的情况下,也在2个导体之间发生放电。其结果,流过负电流,抑制基准电位是接地电位的信号线5a的电压的绝对值的上升。负电压vn也相当于第一阈值电压。正电压vp与负电压vn的绝对值实质上一致。通过正电流和负电流流过消除器70,从而静电噪声经由消除器70传播,从经由信号线5a传播的信号去除静电噪声。
[0077]
在正电流流过消除器70的情况下,信号线5a的电压维持为上限值。如图4的电流电压特性所示,在流过正电流的期间,正电流上升,上限值变动。最先,在正电流小的情况下,上限值维持为恒定值。其后,随着正电流的上升,即随着时间的经过,上限值迅速下降。在上限值迅速下降之后,随着正电流的上升,上限值缓缓地下降。在信号线5a的电压成为低于上限值的情况下,流过消除器70的电流成为零[a]。在电流成为零[a]之后,电流不流过消除器70,直至基准电位是接地电位的信号线5a的电压成为正电压vp或负电压vn为止。
[0078]
同样地,在负电流流过消除器70的情况下,信号线5a的电压维持为下限值。在流过负电流的期间,负电流下降,下限值变动。最先,在负电流的绝对值小的情况下,下限值维持为恒定值。其后,随着负电流的下降,即随着时间的经过,下限值迅速上升。在下限值迅速上升之后,随着负电流的下降,下限值缓缓地上升。在由于消除器70的两端之间的电压的绝对值下降而消除器70的两端之间的电压超过下限值的情况下,流过消除器70的电流成为零[a]。在电流成为零[a]之后,电流不流过消除器70,直至基准电位是接地电位的信号线5a的
电压成为正电压vp或负电压vn为止。
[0079]
图5是具有消除器70的第一抑制器60a的效果的说明图。下面,将在信号线5a上产生了静电的情况下的信号线5a的电压记载为静电电压。在图5的左侧,用粗实线示出未装配第一抑制器60a的情况下的静电电压的波形。在图5的左侧,进一步地,用细实线示出装配有第一抑制器60a的情况下的电压的上限值的演进。在图5的右侧,示出装配有第一抑制器60a的情况下的静电电压的波形。图5所示的静电电压是正电压。
[0080]
在未装配第一抑制器60a的情况下,静电电压在迅速上升之后,迅速下降。静电电压在迅速下降之后,缓缓地上升。其后,静电电压缓缓地下降到零[v]。
[0081]
在装配有第一抑制器60a的情况下,在静电电压成为正电压vp时,在消除器70处开始放电,将静电电压限制为正电压vp。其后,静电电压与上限值同样地演进,直至静电电压成为低于上限值为止。在静电电压成为低于上限值的情况下,在消除器70处放电停止,静电电压从上限值下降到零[v]。
[0082]
在静电电压是负电压的情况下,消除器70与静电电压是正电压的情况同样地发挥作用。因此,在装配有第一抑制器60a的情况下,在静电电压成为负电压vn时,在消除器70处开始放电,将静电电压限制为负电压vn。其后,静电电压与下限值同样地演进,直至静电电压超过下限值为止。在静电电压超过下限值的情况下,在消除器70处放电停止,静电电压从下限值上升到零[v]。
[0083]
如上所述,在信号线5a的电压成为正电压vp或负电压vn的情况下,电流经由第一抑制器60a流过。具有消除器70的第一抑制器60a将信号线5a的电压、即经由信号线5a传播的信号的峰值抑制为电流电压特性的上限值或下限值。另外,电流不经由第一抑制器60a即消除器70流过,直至信号线5a的电压成为正电压vp或负电压vn为止。因此,不将经由信号线5a传播的信号的峰值的绝对值抑制为比正电压vp或负电压vn的绝对值小的值。
[0084]
<具有消除器70的第一抑制器60b和第二抑制器64a、64b>
[0085]
在第一抑制器60a具有消除器70的情况下,优选的是第一抑制器60b也具有消除器70。具有连接到信号线5b的消除器70的第一抑制器60b与具有消除器70的第一抑制器60a同样地发挥作用。在信号线5b的电压成为正电压vp或负电压vn的情况下,电流经由第一抑制器60b流过。
[0086]
如图3所示,第二抑制器64a、64b也可以各自具有消除器70。具有连接到信号线5a的消除器70的第二抑制器64a和具有连接到信号线5b的消除器70的第二抑制器64b各自与具有消除器70的第一抑制器60a同样地发挥作用。在2条信号线5a、5b各自的电压成为正电压vp或负电压vn的情况下,电流经由第二抑制器64a、64b流过。第二抑制器64a、64b的正电压vp和负电压vn各自相当于第二阈值电压。
[0087]
<具有变阻器的第一抑制器60a的说明>
[0088]
图6是具有变阻器71的第一抑制器60a的动作的说明图。在图6的左侧,示出具有变阻器71的第一抑制器60a的结构。变阻器71的一端连接于信号线5a。变阻器71的另一端接地。在图6的右侧,示出变阻器71的电流电压特性。电流电压特性所示的电压为基准电位是接地电位的信号线5a的电压。电流电压特性所示的电流是经由变阻器71流过的电流。从信号线5a经由变阻器71流过的电流是正电流。经由变阻器71流向信号线5a的电流是负电流。
[0089]
在变阻器71的两端之间的电压(绝对值)低于恒定值的情况下,电流不流过变阻器
71。在变阻器71的两端之间的电压(绝对值)成为恒定值以上的情况下,变阻器71的电阻值下降,电流流过变阻器71。因此,在基准电位是接地电位的信号线5a的电压超过恒定的负电压vn、并且低于恒定的正电压vp的情况下,电流不流过变阻器71。在基准电位是接地电位的信号线5a的电压成为正电压vp的情况下,变阻器71的电阻值下降,流过正电流。抑制基准电位是接地电位的信号线5a的电压的上升。
[0090]
在基准电位是接地电位的信号线5a的电压成为负电压vn的情况下,流过负电流。抑制基准电位是接地电位的信号线5a的电压的绝对值的上升。正电压vp和负电压vn的绝对值实质上相同。正电压vp与负电压vn的绝对值实质上一致。
[0091]
通过正电流和负电流流过变阻器71,从而静电噪声经由变阻器71传播,从经由信号线5a传播的信号去除静电噪声。
[0092]
在正电流流过变阻器71的情况下,信号线5a的电压维持为上限值。如图6的电流电压特性所示,在流过正电流的期间,正电流上升,上限值随着正电流的上升而缓缓地上升。在信号线5a的电压成为低于上限值的情况下,变阻器71的电阻值上升,流过变阻器71的电流下降到零[a]。在电流下降到零[a]之后,电流不流过变阻器71,直至信号线5a的电压成为正电压vp或负电压vn为止。
[0093]
同样地,在负电流流过变阻器71的情况下,信号线5a的电压维持为下限值。如图6的电流电压特性所示,在流过负电流的期间,负电流下降,下限值随着负电流的下降而缓缓地下降。在信号线5a的电压超过下限值的情况下,变阻器71的电阻值上升,流过变阻器71的电流上升到零[a]。在电流上升到零[a]之后,电流不流过变阻器71,直至信号线5a的电压成为正电压vp或负电压vn为止。
[0094]
图7是具有变阻器71的第一抑制器60a的效果的说明图。在图7的左侧,用粗实线示出未装配第一抑制器60a的情况下的静电电压的波形。在图7的左侧,进一步地用细实线示出装配有第一抑制器60a的情况下的上限值的演进。在图7的右侧,示出装配有第一抑制器60a的情况下的静电电压的波形。图7所示的静电电压是正电压。
[0095]
图7的左侧所示的静电电压的演进与图5的左侧所示的静电电压的演进相同,如上所述。在装配有第一抑制器60a的情况下,在静电电压成为正电压vp时,变阻器71的电阻值下降,电流从信号线5a经由变阻器71流过,将静电电压限制为正电压vp。其后,静电电压与上限值同样地演进,直至静电电压成为低于上限值为止。在静电电压成为低于上限值的情况下,变阻器71的电阻值上升,经由变阻器71的电流的流通停止。其后,静电电压从上限值下降到零[v]。
[0096]
在静电电压是负电压的情况下,变阻器71与静电电压是正电压的情况同样地发挥作用。因此,在装配有第一抑制器60a的情况下,在静电电压成为负电压vn时,变阻器71的电阻值下降,电流流过变阻器71,将静电电压限制为负电压vn。其后,静电电压与下限值同样地演进,直至静电电压超过下限值为止。在静电电压超过下限值的情况下,变阻器71的电阻值上升,经由变阻器71的电流的流通停止。其后,静电电压从下限值上升到零[v]。
[0097]
如上所述,在信号线5a的电压成为正电压vp或负电压vn的情况下,电流经由第一抑制器60a流过。抑制信号线5b的电压的上升。具有变阻器71的第一抑制器60a将信号线5a的电压即经由信号线5a传播的信号的峰值抑制为电流电压特性的上限值或下限值。另外,电流不经由第一抑制器60a即消除器70流过,直至信号线5a的电压成为正电压vp或负电压
vn为止。因此,不将经由信号线5a传播的信号的峰值的绝对值抑制为比正电压vp或负电压vn的绝对值小的值。
[0098]
<具有变阻器71的第一抑制器60b和第二抑制器64a、64b>
[0099]
在第一抑制器60a具有变阻器71的情况下,优选的是第一抑制器60b也具有变阻器71。具有连接到信号线5b的变阻器71的第一抑制器60b与具有变阻器71的第一抑制器60a同样地发挥作用。在信号线5b的电压成为正电压vp或负电压vn的情况下,电流经由第一抑制器60b流过。
[0100]
如图3所示,第二抑制器64a、64b也可以各自具有变阻器71。具有连接到信号线5a的变阻器71的第二抑制器64a和具有连接到信号线5b的变阻器71的第二抑制器64b各自与具有变阻器71的第一抑制器60a同样地发挥作用。在2条信号线5a、5b各自的电压成为正电压vp或负电压vn的情况下,电流经由第二抑制器64a、64b流过。
[0101]
<具有电容器的第一抑制器60a的说明>
[0102]
图8是具有电容器72的第一抑制器60a的电路图。电容器72的一端连接于信号线5a。电容器72的另一端接地。电容器72使基准电位是接地电位的信号线5a的电压平滑化。如上所述,在噪声重叠于经由信号线5a传播的信号的情况下,信号的电压临时地上升到绝对值大的正电压或下降到绝对值大的负电压。电容器72使信号线5a的电压平滑化,所以,抑制信号线5a的电压即经由信号线5a传播的信号的峰值。
[0103]
<具有电容器72的第一抑制器60b和第二抑制器64a、64b>
[0104]
在第一抑制器60a具有电容器72的情况下,优选的是第一抑制器60b也具有电容器72。具有连接到信号线5b的电容器72的第一抑制器60b与具有电容器72的第一抑制器60a同样地发挥作用,使信号线5b的电压平滑化。抑制信号线5b的电压的峰值。如图3所示,第二抑制器64a、64b也可以各自具有电容器72。具有连接到信号线5a的电容器72的第二抑制器64a和具有连接到信号线5b的电容器72的第二抑制器64b各自与具有电容器72的第一抑制器60a同样地发挥作用。2个第二抑制器64a、64b各自使2条信号线5a、5b的电压平滑化。抑制信号线5a、5b各自的电压的峰值。在第二抑制器64a、64b各自具有电容器72的情况下,这些电容器72作为第二电容器发挥功能。
[0105]
<具有齐纳二极管的第二抑制器64a的说明>
[0106]
图9是具有齐纳二极管73的第二抑制器64a的动作的说明图。在图9的左侧,示出具有齐纳二极管73的第二抑制器64b的电路。齐纳二极管73的阴极连接于信号线5a。齐纳二极管73的阳极接地。在图9的右侧,示出齐纳二极管73的电流电压特性。电流电压特性所示的电压为基准电位是接地电位的信号线5a的电压。电流电压特性所示的电流是经由齐纳二极管73流过的电流。从信号线5a依次流过齐纳二极管73的阴极和阳极的电流是正电流。依次流过齐纳二极管73的阳极和阴极及信号线5a的电流是负电流。
[0107]
在信号线5a的电压超过恒定的负电压vn、并且低于恒定的正电压vp的情况下,电流不流过齐纳二极管73。在信号线5a的电压成为正电压vp的情况下,流过正电流。抑制基准电位是接地电位的信号线5a的电压的绝对值的上升。正电压vp是齐纳二极管73的击穿电压。
[0108]
在信号线5a的电压成为负电压vn的情况下,流过负电流。抑制基准电位是接地电位的信号线5a的电压的绝对值的上升。负电压vn的绝对值是齐纳二极管73的正向电压,例
如是0.6v。
[0109]
通过正电流和负电流流过齐纳二极管73,从而静电噪声经由齐纳二极管73传播,从经由信号线5a传播的信号去除静电噪声。
[0110]
齐纳二极管73的电流电压特性与变阻器71的电流电压特性相同。在正电流流过齐纳二极管73的情况下,信号线5a的电压维持为上限值。如图9的电流电压特性所示,在流过正电流的期间,正电流上升,上限值随着正电流的上升而缓缓地上升。在信号线5a的电压成为低于上限值的情况下,流过齐纳二极管73的电流下降到零[a]。在电流下降到零[a]之后,电流不流过齐纳二极管73,直至信号线5a的电压成为正电压vp或负电压vn为止。
[0111]
同样地,在负电流流过齐纳二极管73的情况下,信号线5a的电压维持为下限值。如图9的电流电压特性所示,在流过负电流的期间,负电流下降,下限值随着负电流的下降而缓缓地下降。在信号线5a的电压超过下限值的情况下,流过齐纳二极管73的电流上升到零[a]。在电流上升到零[a]之后,电流不流过齐纳二极管73,直至信号线5a的电压成为正电压vp或负电压vn为止。
[0112]
具有齐纳二极管73的第二抑制器64a的效果与变阻器71具有的第一抑制器60a的效果(参照图7)相同。在装配有第二抑制器64a的情况下,在静电电压成为正电压vp时,电流从信号线5a依次流过齐纳二极管73的阴极和阳极,将静电电压限制为正电压vp。其后,静电电压与上限值同样地演进,直至静电电压成为低于上限值为止。在静电电压成为低于上限值的情况下,经由齐纳二极管73的电流的流通停止。其后,静电电压从上限值下降到零[v]。
[0113]
在装配有第二抑制器64a的情况下,在静电电压成为负电压vn时,电流流过齐纳二极管73,将静电电压限制为负电压vn。其后,静电电压与下限值同样地演进,直至静电电压超过下限值为止。在静电电压超过下限值的情况下,经由齐纳二极管73的电流的流通停止。其后,静电电压从下限值上升到零[v]。
[0114]
如上所述,在信号线5a的电压成为正电压vp或负电压vn的情况下,电流经由第二抑制器64a流过。具有齐纳二极管73的第二抑制器64a将信号线5a的电压即经由信号线5a传播的信号的峰值抑制为电流电压特性的上限值或下限值。另外,电流不流过第二抑制器64a即齐纳二极管73,直至信号线5a的电压成为正电压vp或负电压vn为止。因此,不将经由信号线5a传播的信号的峰值的绝对值抑制为比正电压vp或负电压vn的绝对值小的值。
[0115]
<具有齐纳二极管73的第二抑制器64b>
[0116]
在第二抑制器64a具有齐纳二极管73的情况下,优选的是第二抑制器64b也具有齐纳二极管73。具有连接到信号线5b的齐纳二极管73的第二抑制器64b与具有齐纳二极管73的第二抑制器64a同样地发挥作用。在信号线5b的电压成为正电压vp或负电压vn的情况下,电流经由第二抑制器64b流过。抑制信号线5b的电压的绝对值的上升。
[0117]
<具有二极管钳位电路的第二抑制器64a的说明>
[0118]
图10是具有二极管钳位电路74的第二抑制器64b的动作的说明图。在图10的左侧,示出具有二极管钳位电路74的第二抑制器64b的电路。二极管钳位电路74具有2个二极管80、81。对二极管80的阴极施加恒定电压vcc。二极管80的阳极连接于信号线5a。二极管81的阴极连接于信号线5a。二极管81的阳极接地。
[0119]
在图10的右侧,示出二极管钳位电路74的电流电压特性。电流电压特性所示的电压为基准电位是接地电位的信号线5a的电压。电流电压特性所示的电流是经由二极管80、
81中的一方流过的电流。从信号线5a依次流过二极管80的阳极和阴极的电流是正电流。依次流过二极管81的阳极和阴极及信号线5a的电流是负电流。
[0120]
在信号线5a的电压超过恒定的负电压vn、并且低于恒定的正电压vp的情况下,电流不流过二极管80、81。在信号线5a的电压成为正电压vp的情况下,流过正电流。抑制基准电位是接地电位的信号线5a的电压的绝对值的上升。正电压vp是通过将二极管80的正向电压加到恒定电压vcc而得到的值。
[0121]
在信号线5a的电压成为负电压vn的情况下,流过负电流。抑制基准电位是接地电位的信号线5a的电压的绝对值的上升。负电压vn的绝对值是二极管81的正向电压,例如是0.6v。
[0122]
通过正电流和负电流流过二极管钳位电路74,从而静电噪声经由二极管80或二极管81传播,从经由信号线5a传播的信号去除静电噪声。
[0123]
二极管钳位电路74的电流电压特性与变阻器71的电流电压特性相同。在正电流流过二极管钳位电路74的二极管80的情况下,信号线5a的电压维持为上限值。如图10的电流电压特性所示,在流过正电流的期间,正电流上升,上限值随着正电流的上升而缓缓地上升。在信号线5a的电压成为低于上限值的情况下,经由二极管80的电流的流通停止。在经由二极管80的电流的流通停止之后,电流不流过二极管80、81中的一方,直至信号线5a的电压成为正电压vp或负电压vn为止。
[0124]
同样地,在负电流流过二极管钳位电路74的二极管81的情况下,信号线5a的电压维持为下限值。如图10的电流电压特性所示,在流过负电流的期间,负电流下降,下限值随着负电流的下降而缓缓地下降。在信号线5a的电压超过下限值的情况下,经由二极管81的电流的流通停止。在经由二极管81的电流的流通停止之后,电流不流过二极管80、81中的一方,直至信号线5a的电压成为正电压vp或负电压vn为止。
[0125]
具有二极管钳位电路74的第二抑制器64a的效果与变阻器71具有的第一抑制器60a的效果(参照图7)相同。在装配有第二抑制器64a的情况下,在静电电压成为正电压vp时,电流从信号线5a依次流过二极管80的阳极和阴极,将静电电压限制为正电压vp。其后,静电电压与上限值同样地演进,直至静电电压成为低于上限值为止。在静电电压成为低于上限值的情况下,经由二极管81的电流的流通停止。其后,静电电压从上限值下降到零[v]。
[0126]
在装配有第二抑制器64a的情况下,在静电电压成为负电压vn时,电流流过二极管81,将静电电压限制为负电压vn。其后,静电电压与下限值同样地演进,直至静电电压超过下限值为止。在静电电压超过下限值的情况下,经由二极管81的电流的流通停止。其后,静电电压从下限值上升到零[v]。
[0127]
如上所述,在信号线5a的电压成为正电压vp或负电压vn的情况下,电流经由第二抑制器64a流过。具有二极管钳位电路74的第二抑制器64a将信号线5a的电压即经由信号线5a传播的信号的峰值抑制为电流电压特性的上限值或下限值。另外,电流不流过第一抑制器60a即二极管80,直至信号线5a的电压成为正电压vp或负电压vn为止。因此,不将经由信号线5a传播的信号的峰值的绝对值抑制为比正电压vp或负电压vn的绝对值小的值。
[0128]
<具有二极管钳位电路74的第二抑制器64b>
[0129]
在第二抑制器64a具有二极管钳位电路74的情况下,优选的是第二抑制器64b也具有二极管钳位电路74。具有连接到信号线5b的二极管钳位电路74的第二抑制器64b与具有
二极管钳位电路74的第二抑制器64a同样地发挥作用。在信号线5b的电压成为正电压vp或负电压vn的情况下,电流经由第二抑制器64b流过。抑制信号线5b的电压的绝对值的上升。
[0130]
<关于正电压vp和负电压vn的绝对值>
[0131]
在网关2中,优选的是,经由信号处理电路21输入到转换部22的信号的噪声小。然而,作为通信标准,存在禁止由第一抑制电路60将信号的峰值的绝对值抑制为恒定值例如小于100v的值的标准。因此,在第一抑制器60a、60b各自具有消除器或变阻器的情况下,作为第一抑制器60a、60b,使用正电压vp和负电压vn的绝对值超过恒定值的设备。
[0132]
假定第一抑制器60a、60b各自具有消除器70或变阻器71,并且第二抑制器64a、64b各自具有消除器70、变阻器71、齐纳二极管73或二极管钳位电路74。在该结构中,第二抑制器64a的正电压vp和负电压vn各自的绝对值优选低于第一抑制器60a的正电压vp和负电压vn的绝对值。同样地,第二抑制器64b的正电压vp和负电压vn各自的绝对值优选低于第一抑制器60b的正电压vp和负电压vn的绝对值。
[0133]
在ecu3具有信号处理电路21、转换部22和微型机24的情况下,在ecu3的第一抑制器60a、60b各自具有消除器70或变阻器71时,作为ecu3的第一抑制器60a、60b,使用正电压vp和负电压vn的绝对值超过恒定值的设备。进一步地,在ecu3中,假定第一抑制器60a、60b各自具有消除器70或变阻器71,并且第二抑制器64a、64b各自具有消除器70、变阻器71、齐纳二极管73或二极管钳位电路74。在该结构中,第二抑制器64a的正电压vp和负电压vn各自的绝对值优选低于第一抑制器60a的正电压vp和负电压vn的绝对值。同样地,第二抑制器64b的正电压vp和负电压vn各自的绝对值优选低于第一抑制器60b的正电压vp和负电压vn的绝对值。
[0134]
关于消除器70和变阻器71,正电压vp和负电压vn的绝对值较高。关于齐纳二极管73和二极管钳位电路74,正电压vp和负电压vn的绝对值较低。因此,将齐纳二极管73和二极管钳位电路74各自用作第二抑制器64a或第二抑制器64b的结构要素。
[0135]
<信号处理电路21的效果>
[0136]
经由信号线5a传播的信号的峰值由第一抑制器60a和第二抑制器64a抑制2次。经由信号线5b传播的信号的峰值也由第一抑制器60b和第二抑制器64b抑制2次。因此,分别由电容器ca、cb去除了直流分量的2个信号的峰值被可靠地抑制为小的值。另外,如上所述,在第二抑制器64a的正电压vp和负电压vn各自的绝对值低于第一抑制器60a的正电压vp和负电压vn的绝对值、并且第二抑制器64b的正电压vp和负电压vn各自的绝对值低于第一抑制器60b的正电压vp和负电压vn的绝对值的情况下,将峰值更加可靠地抑制为小的值。
[0137]
网关2和ecu3发送的差动信号的比特率越大,则静电噪声对差动信号造成的影响越大。因此,差动信号的比特率越高,则信号处理电路21的效果越大。例如,在差动信号的比特率是1gbps以上的情况下,使用信号处理电路21是有效的。
[0138]
在经由信号线5a、5b传播的2个信号的传播路径中,终端电路61配置于第一抑制电路60和第二抑制电路64之间。因此,不仅防止向直流去除电路62和共模扼流线圈63施加高电压,还防止向终端电路61施加高电压。
[0139]
<变形例>
[0140]
共模扼流线圈63只要是去除共模噪声的电路即可。因此,也可以代替共模扼流线圈63而使用去除共模噪声的其他电路。终端电路61不限定于具有电容器c1的电路,例如也
可以是电阻ra、rb之间的连接节点接地的电路。
[0141]
应当认为,所公开的实施方式在所有方面都是示例性的,而非限制性的。本发明的范围不通过上述含义,而是通过权利要求书来表示,旨在包含与权利要求书等同的含义和范围内的全部变更。
[0142]
附图标记说明
[0143]
1通信系统
[0144]
2网关(接收装置)
[0145]
3ecu(接收装置)
[0146]
4、20连接器
[0147]
5通信线
[0148]
5a、5b信号线
[0149]
21信号处理电路
[0150]
22转换部
[0151]
23输入输出部
[0152]
24微型机
[0153]
60第一抑制电路
[0154]
60a、60b第一抑制器(第一连接器)
[0155]
61终端电路
[0156]
62直流去除电路
[0157]
63共模扼流线圈(噪声去除电路)
[0158]
64第二抑制电路
[0159]
64a、64b第二抑制器(第二连接器)
[0160]
70消除器
[0161]
71变阻器
[0162]
72电容器
[0163]
73齐纳二极管
[0164]
74二极管钳位电路
[0165]
80、81二极管
[0166]
100车辆
[0167]
c1、ca、cb电容器
[0168]
r1、ra、rb电阻。
再多了解一些

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