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JP3840319B2 - Current communication circuit using power line - Google Patents

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JP3840319B2
JP3840319B2 JP22991897A JP22991897A JP3840319B2 JP 3840319 B2 JP3840319 B2 JP 3840319B2 JP 22991897 A JP22991897 A JP 22991897A JP 22991897 A JP22991897 A JP 22991897A JP 3840319 B2 JP3840319 B2 JP 3840319B2
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JP
Japan
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current
communication
circuit
voltage
load
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弘明 前原
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Denso Ten Ltd
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Denso Ten Ltd
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の電子制御ユニット間で、電力を供給しながらデータ通信を行う電力線利用の電流通信回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、たとえば実開平5−48488などで、電力線を利用した信号伝送についての先行技術が開示されている。この先行技術では、車輌に搭載する電子制御装置を複数に分散して配置し、主制御装置から1または複数の負荷装置に電力とともに信号を伝送して、ワイヤハーネスを省線化するようにしている。車載用の電子制御装置、たとえばエアバッグ制御用の電子制御装置では、車体のドアに衝撃センサとともに電子制御装置を配置し、エアバッグの膨張の制御をする電子制御装置から電力の供給を受けるとともに、逆方向に信号を伝送する必要がある。
【0003】
図5は、本発明の基礎技術として、電力線利用の電流通信回路の概略的な構成を示す。この電流通信回路は、エアバッグシステムを構成する複数の電子制御ユニット(以下、「ECU」と略称する)の間で電力の供給と逆方向に信号伝送を行う。車輌のドアなどに配置されるサブECU1は、メインECU2から通信ライン3および接地ライン4を介して電力の供給を受け、電流通信によって信号を送る。サブECU1内には、通信ライン3を介して供給される動作用電力の電圧を5Vに安定化する5Vレギュレータ5、5Vレギュレータ5によって安定化された電源電圧Vccによって動作するマイクロコンピュータであるマイコン6、マイコン6からメインECU2に伝送するデータについて電流通信を行う通信回路7、通信ライン3などに重畳されるノイズを除去するコンデンサ8などが含まれる。5Vレギュレータ5の出力は、マイコン6の電源電圧Vccとしてばかりではなく、サブECU1内の内部回路、たとえば衝撃センサ関係などの動作用電源電圧としても使用される。マイコン6の接地電圧Vssは、接地ライン4に接続される。
【0004】
通信回路7内には、電流制限抵抗9および保護抵抗10がエミッタと接地との間、およびコレクタと通信ライン3との間にそれぞれ直列に挿入されるNPNトランジスタ11と、NPNトランジスタ11のベースをコレクタで駆動するPNPトランジスタ12が含まれる。NPNトランジスタ11のベースとPNPトランジスタ12のコレクタとの間には、入力抵抗13が接続される。PNPトランジスタ12のコレクタと接地との間には、出力抵抗14が接続される。PNPトランジスタ12のエミッタとベースとの間には、バイアス抵抗15が接続され、PNPトランジスタ12のベースとマイコン6の出力OUT端子との間には駆動抵抗16が接続される。
【0005】
メインECU2内には、バッテリや発電機などから供給される直流電圧+Bをたとえば10Vに安定化して供給する電源17と、電源17の出力と通信ライン3との間に接続されるセンシング抵抗18と、センシング抵抗18の両端の電圧を増幅する差動アンプ19と、差動アンプ19の出力電圧を入力し、アナログ/デジタル変換(以下、「A/D」と略称する)する機能を有するA/Dポートを備えるマイコン20と、差動アンプ19の出力が異常値とならないように監視するコンパレータ21および基準電圧源22が含まれる。マイコン20は、5Vの電源電圧Vccと接地電圧Vssによって動作する。
【0006】
サブECU1内では、5Vレギュレータ5から5Vに安定化された電源電圧によって、マイコン6や内部回路が動作し、必要に応じて通信回路7から通信ライン3を介してメインECU2に信号を伝送する。信号伝送のため、サブECU1のマイコン6の出力OUT端子で、トランジスタ12,11に駆動する。トランジスタ11が導通すると、通信ライン3を介してメインECU2の電源17から供給される電流は、保護抵抗10からトランジスタ11のコレクタ・エミッタ間を通り、電流制限抵抗9を介して接地に流れる。トランジスタ11が遮断すると、この電流も遮断され、通信ライン3を介して供給される電流は、5Vレギュレータ5からマイコン6および内部回路に供給される電流のみとなる。電流制限抵抗9は、たとえば150Ωであり、保護抵抗は47Ωである。センシング抵抗18は、10Ωである。トランジスタ11が導通するときには、標準で29mA程度の電流が流れ、センシング抵抗18の両端の電位差は、29×10=290mVだけ増加する。この電流の変化は、差動アンプ19で電圧の変化に変換して増幅される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
実開平5−48488の先行技術では、主制御装置から負荷装置に電力を供給する際の電源電圧を変化させて信号を伝送している。電力の供給方向と信号の伝送方向とが同方向であり、逆方向の信号伝送を行うことはできない。また、電力供給用の電圧を変化させて信号が伝送されるので、ノイズなどの影響を受けやすくなる。
【0008】
図5に示すような構成であれば、サブECU1側からメインECU2に電流と逆方向に信号伝送を行うことができる。電流通信による電圧変化は、前述のように0.3V程度であり、実開平5−48488のスイッチング用ダイオードの順方向電圧降下分よりも小さい。また、一定の電流の増減でデータの通信を行うので、ノイズなどの影響を受けにくい。
【0009】
しかしながら、図5の構成では、通信電流のばらつきが大きくなる問題がある。サブECU1の5Vレギュレータ5は、いわゆる3端子レギュレータとして半導体集積回路化され、標準化されているけれども、出力電圧の精度は±10%である。この出力と、電流通信用の出力トランジスタ11のベース・エミッタ間電圧Vbeの温度変化に対するばらつきや、電流制限抵抗9の精度±5%とでほぼ通信電流が決定され、標準値であるTYP=29mAに対して±6mA程度のばらつきが生じる。すなわち±20%ずれが生じる可能性がある。このようにばらつきが大きいと、マイコン20のA/Dポートで読み込む際のしきい値や、コンパレータ21が通信ライン3の異常を検出するための基準電圧源22の設定が困難となる。
【0010】
コンデンサ8は、通信ライン3から発生するノイズを抑えるために設けられているけれども、コンデンサ8の容量を増すと、通信ライン3を介してサブECU1からメインECU2に伝達する通信波形がなまって、高速の通信を行うことが困難になるので、コンデンサ8の容量をあまり大きくすることはできず、充分なノイズ除去を行うことができない。
【0011】
また、通信回路7は、マイコン6の出力で駆動される駆動用のトランジスタ12と、トランジスタ12で駆動され、メインECU2からの電源電圧が供給される通信ライン3に接続される出力用のトランジスタ11とを含む。このため、入力抵抗13や出力抵抗14あるいは保護抵抗10などを必要とし、構成部品が多くなってコスト高となる。
【0012】
本発明の目的は、通信回路の構成部品を低減し、しかも通信電流の精度を向上させることができる電力線利用の電流通信回路を提供することである。
【0021】
【課題を解決するための手段】
発明電源側から負荷側に電力線を介して電力を供給し、電力線を介して負荷側から電源側に電流通信を行う回路であって、
負荷側に設けられ、電源側から供給される電圧を定電圧化する定電圧回路と、
負荷側に設けられ、定電圧回路の負荷電流を変化させて、電流通信を行う電流変化回路とを備え、
電流変化回路は、負荷電流の変化の周期が所定の周期よりも短い信号を通信するときに、変化させる負荷電流を、負荷電流の変化の周期が所定の周期よりも長い信号を通信するときの負荷電流よりも増加させることを特徴とする電力線利用の電流通信回路である。
【0022】
本発明に従えば、負荷電流の変化の周期が所定周期より短い信号を通信するときには、負荷電流が増加するように変化させるので、電流変化量が多くなり、コンデンサなどによる波形のなまりを受けても、重要で緊急を要する信号などは、負荷電流を増やして確実に伝送させることができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施の一形態の概略的な電気的構成を示す。本実施形態は、図5に示す技術を前提とし、問題点を解決すべく改良してある。サブECU31は、メインECU32と、通信ライン33および接地ライン34を介して接続される。1または複数のサブECU31とメインECU32とは、自動車に搭載されるエアバッグシステムを構成する。サブECU31は、内部回路として衝撃センサおよびその信号処理回路を含み、5Vレギュレータ35によって電源電圧が安定化されて供給される。電源電圧5Vは、デジタル回路の標準的な電源電圧であり、5Vレギュレータ35は、標準的な3端子ICレギュレータとして、各社から市販されている。マイコン36は、5Vレギュレータ35の出力電圧を電源電圧Vccとし、出力OUT端子からメインECU32への通信用の出力を導出する。
【0024】
本実施形態では、通信回路37が、5Vレギュレータ35の出力側5Vの電圧で動作する。5Vレギュレータ35の入力側には、ノイズ低減用のコンデンサ38が接続される。5Vレギュレータ35の出力側では、電流制限抵抗39を介して出力用のNPNトランジスタ41のコレクタに、5Vレギュレータ35の出力が与えられる。トランジスタ41のエミッタは接地され、ベースにはバイアス抵抗45を介して5Vレギュレータ35の出力電圧が導かれる。トランジスタ41のベースは、さらに駆動抵抗46を介してマイコン36の出力OUTに接続される。このように、サブECU31の5V電源に、通信回路37を接続し、マイコン36によってトランジスタ41を駆動し、通信ライン33の電流を制御する。なお、電流制限抵抗39の抵抗値は150Ωである。
【0025】
メインECU32には、サブECU31に供給する10Vを安定化する電源47が含まれ、信号電流検出用のセンシング抵抗48を介して通信ライン33に電源電流が供給される。この電源電流は、トランジスタ41が遮断しているときには、サブECU31の内部回路およびマイコン36の消費電流に対応し、トランジスタ41が導通すると電流制限抵抗39およびトランジスタ41のコレクタ・エミッタ間に流れる電流が加わる。センシング抵抗48の両端の電圧変化は、差動アンプ49によって増幅され、メインECU32に含まれるマイコン50のA/Dポートに与えられる。差動アンプ49の出力電圧は、さらにコンパレータ51で基準電圧源52の出力電圧と比較され、差動アンプ49の出力電圧が基準電圧源52の電圧を超えるような異常時には、マイコン50の入力端子INに割込み信号などが与えられ、電圧異常などに対する処理が行われる。センシング抵抗48の抵抗値は10Ωである。
【0026】
本実施形態では、5Vレギュレータ35の出力電圧によって通信回路37で、負荷電流が増大するようなスイッチング制御を行っているけれども、実験の結果、5Vレギュレータの出力電圧ラインの電圧変動は5Vレギュレータ35のフィードバッグ制御によって抑えられ、サブECU31内の動作には影響が生じないことを確認している。図5の通信回路7と本実施形態の通信回路37とを比較すれば容易に判るように、本実施形態の通信回路37は5Vレギュレータ35の出力で動作するので、5Vレギュレータ35の各種保護機能を利用することができ、電流通信回路37の構成が簡略化され、使用部品が低減されている。
【0027】
図2は、本発明の実施の他の形態のサブECU55の概略的な構成を示す。本実施形態で、図1の実施形態に対応する部分には同一の参照符を付し、重複する説明を省略する。マイコン56内には、通信回路57の一部の回路も内蔵する。この結果、通信回路57には、電流制限抵抗59,60のみが含まれる。マイコン56内には、出力MOS FET61,62が含まれ、それぞれの出力OUT1,OUT2が電流制限抵抗59,60を介して5Vレギュレータ35の出力に接続される。本実施形態では、マイコン56内で出力MOS FET61,62を同時に制御し、電流制限抵抗59,60に同時に電流を流して定電流通信を行う。本実施形態では、2つの出力MOS FET61,62にスイッチング素子を分割しているけれども、電流値に応じてさらに多くの出力MOS FETを用いることもできる。2分割の場合、電流制限抵抗59,60の抵抗値は、図1の電流制限抵抗39の2倍の300Ωである。本実施形態のようにマイコン56の外部の通信回路57としては、電流制限抵抗59,60のみを含むようにしているので、通信回路57の使用部品は低減され、しかも電流制限抵抗59,60はこれらの電流制限抵抗をマイコン56内に形成する場合よりも精度よく製造することができるので、電流通信を行う負荷電流の精度を高めることができる。
【0028】
図3は、本発明の実施のさらに他の形態のサブECU65の構成を示す。本実施形態のマイコン66には、3つのスイッチング素子が内蔵され、通信回路67は3つの電流制限抵抗69,70,71を含む。3つの電流制限抵抗69,70,71は、いずれも300Ωであり、5Vレギュレータ35の出力に接続され、負荷電流2段階に変化させることができる。ベースとなる通信は、出力OUT1aおよびOUT1bを同時にオン/オフさせて行い、拡張通信はさらに出力OUT2をオン/オフさせて行う。このため、5Vレギュレータ35の出力側の負荷電流の変化が大きくなると予想され、5Vレギュレータ35の出力は整流ダイオード72を介してサブECU65の内部回路およびマイコン66に供給される。この供給電圧は、5Vレギュレータ35の出力電圧より、整流ダイオード72の順方向電圧降下分だけ減少するので、5Vレギュレータ35の基準電圧を電圧調整ダイオード73によって増加させる。整流ダイオード72と電圧調整ダイオード73との順方向電圧降下は、たとえばシリコンダイオードであれば0.6〜0.7V程度で等しく、整流ダイオード72による電圧降下分だけ5Vレギュレータ35の出力電圧を上昇させて、内部回路およびマイコン66には5Vを供給することができる。この供給電圧の平滑のために、平滑コンデンサ74も設けられる。
【0029】
図4は、図3の実施形態で電流通信を行う際の通信電流の変化を示す。拡張通信は、OUT1a,1bとOUT2とを並列に動作させて行うので、電流値が大きくなり、ベースとなるOUT1a,1bによる通信よりも短い周期の信号でも確実に伝達させることができる。また通信電流のレベルが異なるので、図1のメインECU32側のマイコン50のA/Dポートで、入力電圧のしきい値を変えれば、2系統の通信を分けて通信することもできる。本実施形態で、通信回路67に含まれる電流制限抵抗69,70,71の個数を増やし、マイコン66内のスイッチング回路の数を増やせば、さらに多くの種類の電流通信を同時に行うことも可能となる。
【0030】
以上説明した各実施形態では、メインECU32側の構成は共通としている。マイコン50のA/Dポートでは、たとえば7μsec毎にA/Dが可能である。したがって、マイコン50は、たとえば20μsecおきにA/Dポートの入力をチェックするように動作プログラムを作成しておくことによって、効率よくA/Dポートの入力を確認することができる。図4に示すような低いレベルのベース通信は、たとえば周期が数10msec程度で行われるので、A/Dポートが20μsecおきにチェックされれば、1回の信号を何回もチェックすることができる。短時間の拡張通信は、たとえば数10μsecの周期としておくことによって、20μsecおきのA/Dポートの入力確認では、1回〜2回程度の検出を行うことができ、短期間に多くの情報を伝達することができる。
【0031】
また、各実施形態は、自動車に搭載されるエアバッグシステムも構成するようにされているけれども、一般に複数の電子制御ユニットを分散して配置し、メインとなる電子制御ユニットからサテライトとなる1または複数の電子制御ユニットに電源を供給し、その電力線を利用して信号を逆方向に伝送するような用途にも本発明を適用することができる。
【0032】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、電源側から負荷側に供給される電源電圧を定電圧化する定電圧回路の負荷電流を変化させて電流通信を行うので、通信回路の構成部品を低減し、簡略化することができる。
【0036】
また変化の周期が短い信号は電流変化値が大きくなるので、確実に信号伝送を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態の概略的な電気的構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施の他の形態のサブECU55の概略的な電気的構成を示すブロック図である。
【図3】本発明の実施のさらに他の形態のサブECU65の概略的な電気的構成を示すブロック図である。
【図4】図3の実施形態の出力および通信電流の波形図である。
【図5】本発明の基礎となる構成を示す概略的なブロック図である。
【符号の説明】
31,55,65 サブECU
32 メインECU
33 通信ライン
34 接地ライン
35 5Vレギュレータ
36,56,66 マイコン
37,57,67 通信回路
38 コンデンサ
39,59,60,69,70,71 電流制限抵抗
41 トランジスタ
47 電源
48 センシング抵抗
49 差動アンプ
51 コンパレータ
61,62 出力MOS FET
72 整流ダイオード
73 電圧調整ダイオード
74 平滑コンデンサ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a current communication circuit using a power line that performs data communication while supplying power between a plurality of electronic control units.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, prior art about signal transmission using a power line is disclosed in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 5-48488, for example. In this prior art, a plurality of electronic control devices mounted on a vehicle are distributed and a signal is transmitted together with electric power from the main control device to one or a plurality of load devices to reduce the wire harness. Yes. In an in-vehicle electronic control device, for example, an electronic control device for airbag control, an electronic control device is disposed along with an impact sensor on a door of a vehicle body, and power is supplied from the electronic control device that controls inflation of the airbag. It is necessary to transmit the signal in the reverse direction.
[0003]
FIG. 5 shows a schematic configuration of a current communication circuit using a power line as a basic technique of the present invention. The current communication circuit performs signal transmission in a direction opposite to the supply of electric power between a plurality of electronic control units (hereinafter, abbreviated as “ECU”) constituting the airbag system. The sub ECU 1 disposed in the vehicle door or the like is supplied with electric power from the main ECU 2 via the communication line 3 and the ground line 4 and sends a signal by current communication. In the sub ECU 1, a microcomputer 6, which is a microcomputer that operates with the power supply voltage Vcc stabilized by the 5 V regulator 5 and 5 V regulator 5 that stabilizes the voltage of the operating power supplied via the communication line 3 to 5 V. A communication circuit 7 that performs current communication on data transmitted from the microcomputer 6 to the main ECU 2, a capacitor 8 that removes noise superimposed on the communication line 3, and the like are included. The output of the 5V regulator 5 is used not only as the power supply voltage Vcc of the microcomputer 6, but also as an operation power supply voltage for an internal circuit in the sub ECU 1, for example, for an impact sensor. The ground voltage Vss of the microcomputer 6 is connected to the ground line 4.
[0004]
In the communication circuit 7, a current limiting resistor 9 and a protective resistor 10 are inserted in series between the emitter and the ground, and between the collector and the communication line 3, respectively, and the base of the NPN transistor 11 is provided. A PNP transistor 12 driven by a collector is included. An input resistor 13 is connected between the base of the NPN transistor 11 and the collector of the PNP transistor 12. An output resistor 14 is connected between the collector of the PNP transistor 12 and the ground. A bias resistor 15 is connected between the emitter and base of the PNP transistor 12, and a drive resistor 16 is connected between the base of the PNP transistor 12 and the output OUT terminal of the microcomputer 6.
[0005]
In the main ECU 2, a power supply 17 that supplies a DC voltage + B supplied from a battery, a generator, or the like stabilized to 10 V, for example, and a sensing resistor 18 connected between the output of the power supply 17 and the communication line 3 are provided. A / A having a function of amplifying the voltage across the sensing resistor 18 and an analog / digital conversion (hereinafter abbreviated as “A / D”) by inputting the output voltage of the differential amplifier 19. A microcomputer 20 having a D port, a comparator 21 and a reference voltage source 22 for monitoring the output of the differential amplifier 19 so as not to become abnormal values are included. The microcomputer 20 operates with a power supply voltage Vcc of 5V and a ground voltage Vss.
[0006]
In the sub ECU 1, the microcomputer 6 and the internal circuit are operated by the power supply voltage stabilized to 5 V from the 5 V regulator 5, and a signal is transmitted from the communication circuit 7 to the main ECU 2 through the communication line 3 as necessary. For signal transmission, the transistors 12 and 11 are driven at the output OUT terminal of the microcomputer 6 of the sub ECU 1. When the transistor 11 is turned on, the current supplied from the power source 17 of the main ECU 2 via the communication line 3 flows from the protective resistor 10 between the collector and the emitter of the transistor 11 and flows to the ground via the current limiting resistor 9. When the transistor 11 is cut off, this current is also cut off, and the current supplied via the communication line 3 is only the current supplied from the 5V regulator 5 to the microcomputer 6 and the internal circuit. The current limiting resistor 9 is, for example, 150Ω, and the protective resistor is 47Ω. The sensing resistor 18 is 10Ω. When the transistor 11 is turned on, a current of about 29 mA flows as a standard, and the potential difference between both ends of the sensing resistor 18 increases by 29 × 10 = 290 mV. This change in current is converted into a change in voltage by the differential amplifier 19 and amplified.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the prior art of Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-48488, a signal is transmitted by changing a power supply voltage when power is supplied from a main control device to a load device. The power supply direction and the signal transmission direction are the same, and signal transmission in the opposite direction cannot be performed. Further, since the signal is transmitted by changing the power supply voltage, it is easily affected by noise and the like.
[0008]
With the configuration as shown in FIG. 5, signal transmission can be performed from the sub ECU 1 side to the main ECU 2 in the direction opposite to the current. The voltage change due to the current communication is about 0.3 V as described above, and is smaller than the forward voltage drop of the switching diode of Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-48488. In addition, since data communication is performed with a constant increase / decrease in current, it is less susceptible to noise and the like.
[0009]
However, the configuration of FIG. 5 has a problem that the variation in communication current increases. Although the 5V regulator 5 of the sub ECU 1 is a semiconductor integrated circuit as a so-called three-terminal regulator and is standardized, the accuracy of the output voltage is ± 10%. The communication current is almost determined by this output and the variation with respect to the temperature change of the base-emitter voltage Vbe of the output transistor 11 for current communication and the accuracy ± 5% of the current limiting resistor 9, and TYP = 29 mA which is a standard value. In contrast, a variation of about ± 6 mA occurs. That is, a deviation of ± 20% may occur. When the variation is large in this way, it becomes difficult to set a threshold value for reading at the A / D port of the microcomputer 20 and the reference voltage source 22 for the comparator 21 to detect an abnormality in the communication line 3.
[0010]
Although the capacitor 8 is provided to suppress noise generated from the communication line 3, if the capacity of the capacitor 8 is increased, the communication waveform transmitted from the sub ECU 1 to the main ECU 2 via the communication line 3 is distorted, resulting in high speed. Therefore, the capacity of the capacitor 8 cannot be increased so much that sufficient noise removal cannot be performed.
[0011]
The communication circuit 7 includes a driving transistor 12 driven by the output of the microcomputer 6 and an output transistor 11 driven by the transistor 12 and connected to the communication line 3 to which the power supply voltage from the main ECU 2 is supplied. Including. For this reason, the input resistor 13, the output resistor 14 or the protective resistor 10 is required, and the number of components increases, resulting in an increase in cost.
[0012]
An object of the present invention is to provide a current communication circuit using a power line that can reduce the components of the communication circuit and improve the accuracy of the communication current.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a circuit that supplies power from a power source side to a load side via a power line, and performs current communication from the load side to the power source side via the power line,
A constant voltage circuit that is provided on the load side and converts the voltage supplied from the power supply side to a constant voltage;
Provided with a current change circuit that is provided on the load side and performs current communication by changing the load current of the constant voltage circuit;
The current change circuit is configured to communicate a load current to be changed when communicating a signal whose load current change cycle is shorter than a predetermined cycle, and to transmit a signal whose load current change cycle is longer than a predetermined cycle. A current communication circuit using a power line, wherein the current communication circuit increases the load current .
[0022]
According to the present invention, when a signal whose load current change cycle is shorter than a predetermined cycle is communicated, the load current is changed so as to increase. Therefore, the amount of current change increases, and the waveform is rounded by a capacitor or the like. However, important and urgent signals can be reliably transmitted by increasing the load current.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a schematic electrical configuration of an embodiment of the present invention. This embodiment is based on the technique shown in FIG. 5 and is improved to solve the problem. The sub ECU 31 is connected to the main ECU 32 via a communication line 33 and a ground line 34. The one or more sub ECUs 31 and the main ECU 32 constitute an airbag system mounted on the automobile. The sub ECU 31 includes an impact sensor and its signal processing circuit as an internal circuit, and the power supply voltage is stabilized and supplied by the 5V regulator 35. The power supply voltage 5V is a standard power supply voltage for digital circuits, and the 5V regulator 35 is commercially available from various companies as a standard three-terminal IC regulator. The microcomputer 36 uses the output voltage of the 5V regulator 35 as the power supply voltage Vcc, and derives an output for communication from the output OUT terminal to the main ECU 32.
[0024]
In the present embodiment, the communication circuit 37 operates with a voltage of 5V on the output side of the 5V regulator 35. A noise reducing capacitor 38 is connected to the input side of the 5V regulator 35. On the output side of the 5V regulator 35, the output of the 5V regulator 35 is given to the collector of the output NPN transistor 41 via the current limiting resistor 39. The emitter of the transistor 41 is grounded, and the output voltage of the 5V regulator 35 is led to the base via the bias resistor 45. The base of the transistor 41 is further connected to the output OUT of the microcomputer 36 via the drive resistor 46. In this way, the communication circuit 37 is connected to the 5V power source of the sub ECU 31, the transistor 41 is driven by the microcomputer 36, and the current of the communication line 33 is controlled. The resistance value of the current limiting resistor 39 is 150Ω.
[0025]
The main ECU 32 includes a power supply 47 that stabilizes 10V supplied to the sub ECU 31, and a power supply current is supplied to the communication line 33 via a sensing resistor 48 for signal current detection. This power supply current corresponds to the current consumed by the internal circuit of the sub ECU 31 and the microcomputer 36 when the transistor 41 is cut off, and the current flowing between the current limiting resistor 39 and the collector and emitter of the transistor 41 when the transistor 41 is turned on. Join. The voltage change across the sensing resistor 48 is amplified by the differential amplifier 49 and applied to the A / D port of the microcomputer 50 included in the main ECU 32. The output voltage of the differential amplifier 49 is further compared with the output voltage of the reference voltage source 52 by the comparator 51. When an abnormality occurs such that the output voltage of the differential amplifier 49 exceeds the voltage of the reference voltage source 52, the input terminal of the microcomputer 50 An interrupt signal or the like is given to IN, and processing for voltage abnormality or the like is performed. The resistance value of the sensing resistor 48 is 10Ω.
[0026]
In this embodiment, the communication circuit 37 performs switching control so that the load current is increased by the output voltage of the 5V regulator 35. However, as a result of the experiment, the voltage fluctuation of the output voltage line of the 5V regulator is It is confirmed that the operation is suppressed by the feedback control and does not affect the operation in the sub ECU 31. As can be easily understood by comparing the communication circuit 7 of FIG. 5 and the communication circuit 37 of the present embodiment, the communication circuit 37 of the present embodiment operates with the output of the 5V regulator 35. Can be utilized, the configuration of the current communication circuit 37 is simplified, and the number of components used is reduced.
[0027]
FIG. 2 shows a schematic configuration of a sub ECU 55 according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, parts corresponding to those in the embodiment of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. A part of the communication circuit 57 is also built in the microcomputer 56. As a result, the communication circuit 57 includes only the current limiting resistors 59 and 60. The microcomputer 56 includes output MOS FETs 61 and 62, and the respective outputs OUT 1 and OUT 2 are connected to the output of the 5V regulator 35 through current limiting resistors 59 and 60. In the present embodiment, the output MOS FETs 61 and 62 are simultaneously controlled in the microcomputer 56, and the current is simultaneously supplied to the current limiting resistors 59 and 60 to perform constant current communication. In this embodiment, although the switching element is divided into the two output MOS FETs 61 and 62, more output MOS FETs can be used according to the current value. In the case of two divisions, the resistance value of the current limiting resistors 59 and 60 is 300Ω, which is twice that of the current limiting resistor 39 of FIG. Since the communication circuit 57 outside the microcomputer 56 includes only the current limiting resistors 59 and 60 as in the present embodiment, the parts used in the communication circuit 57 are reduced, and the current limiting resistors 59 and 60 Since the current limiting resistor can be manufactured with higher accuracy than when the current limiting resistor is formed in the microcomputer 56, the accuracy of the load current for performing current communication can be increased.
[0028]
FIG. 3 shows a configuration of a sub ECU 65 according to still another embodiment of the present invention. The microcomputer 66 of this embodiment includes three switching elements, and the communication circuit 67 includes three current limiting resistors 69, 70, and 71. The three current limiting resistors 69, 70, 71 are all 300Ω and are connected to the output of the 5V regulator 35 and can be changed in two stages of load current. The base communication is performed by simultaneously turning on / off the outputs OUT1a and OUT1b, and the extended communication is performed by further turning on / off the output OUT2. For this reason, it is expected that the change in the load current on the output side of the 5V regulator 35 will increase, and the output of the 5V regulator 35 is supplied to the internal circuit of the sub ECU 65 and the microcomputer 66 via the rectifier diode 72. Since this supply voltage decreases from the output voltage of the 5V regulator 35 by the forward voltage drop of the rectifier diode 72, the reference voltage of the 5V regulator 35 is increased by the voltage adjustment diode 73. The forward voltage drop between the rectifier diode 72 and the voltage adjustment diode 73 is, for example, about 0.6 to 0.7 V for a silicon diode, and the output voltage of the 5V regulator 35 is increased by the voltage drop due to the rectifier diode 72. Thus, 5V can be supplied to the internal circuit and the microcomputer 66. A smoothing capacitor 74 is also provided for smoothing the supply voltage.
[0029]
FIG. 4 shows a change in communication current when performing current communication in the embodiment of FIG. Since the extended communication is performed by operating OUT1a, 1b and OUT2 in parallel, the current value becomes large, and even a signal having a shorter cycle than the communication by the base OUT1a, 1b can be reliably transmitted. Further, since the levels of communication currents are different, two systems of communication can be divided and communicated by changing the threshold value of the input voltage at the A / D port of the microcomputer 50 on the main ECU 32 side in FIG. In this embodiment, if the number of current limiting resistors 69, 70, 71 included in the communication circuit 67 is increased and the number of switching circuits in the microcomputer 66 is increased, more types of current communication can be performed simultaneously. Become.
[0030]
In each embodiment described above, the configuration on the main ECU 32 side is common. The A / D port of the microcomputer 50 can perform A / D every 7 μsec, for example. Therefore, the microcomputer 50 can efficiently confirm the input of the A / D port by creating an operation program so as to check the input of the A / D port, for example, every 20 μsec. Since low-level base communication as shown in FIG. 4 is performed with a period of about several tens of milliseconds, for example, if the A / D port is checked every 20 μsec, one signal can be checked many times. . For extended communication in a short time, for example, by setting a period of several tens of microseconds, it is possible to perform detection once or twice in an A / D port input confirmation every 20 microseconds. Can communicate.
[0031]
In addition, although each embodiment is also configured to constitute an airbag system mounted on an automobile, generally, a plurality of electronic control units are arranged in a distributed manner, and the satellite 1 is changed from the main electronic control unit to 1 or The present invention can also be applied to applications in which power is supplied to a plurality of electronic control units and signals are transmitted in the reverse direction using the power lines.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, current communication is performed by changing the load current of the constant voltage circuit that makes the power supply voltage supplied from the power supply side to the load side constant, thereby reducing the components of the communication circuit. Can be simplified.
[0036]
In addition , since a signal having a short change cycle has a large current change value, signal transmission can be reliably performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic electrical configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic electrical configuration of a sub ECU 55 according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic electrical configuration of a sub ECU 65 according to still another embodiment of the present invention.
4 is a waveform diagram of the output and communication current of the embodiment of FIG.
FIG. 5 is a schematic block diagram showing a configuration as a basis of the present invention.
[Explanation of symbols]
31, 55, 65 Sub ECU
32 Main ECU
33 communication line 34 ground line 35 5V regulator 36, 56, 66 microcomputer 37, 57, 67 communication circuit 38 capacitor 39, 59, 60, 69, 70, 71 current limiting resistor 41 transistor 47 power supply 48 sensing resistor 49 differential amplifier 51 Comparator 61, 62 Output MOS FET
72 Rectifier diode 73 Voltage adjustment diode 74 Smoothing capacitor

Claims (1)

電源側から負荷側に電力線を介して電力を供給し、電力線を介して負荷側から電源側に電流通信を行う回路であって、
負荷側に設けられ、電源側から供給される電圧を定電圧化する定電圧回路と、
負荷側に設けられ、定電圧回路の負荷電流を変化させて、電流通信を行う電流変化回路とを備え、
電流変化回路は、負荷電流の変化の周期が所定の周期よりも短い信号を通信するときに、変化させる負荷電流を、負荷電流の変化の周期が所定の周期よりも長い信号を通信するときの負荷電流よりも増加させることを特徴とする電力線利用の電流通信回路。
A circuit that supplies power from the power source side to the load side via the power line and performs current communication from the load side to the power source side via the power line,
A constant voltage circuit that is provided on the load side and converts the voltage supplied from the power supply side to a constant voltage;
Provided with a current changing circuit that is provided on the load side and performs load communication by changing the load current of the constant voltage circuit;
The current change circuit is used to communicate a load current to be changed when communicating a signal whose load current change cycle is shorter than a predetermined cycle. A current communication circuit using a power line, characterized by increasing the load current .
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