JP2013197715A - 通信装置及び通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電装置を備える車両に対する給電装置から充電に際し、充電ケーブルに内包される配線に対して通信信号を重畳する電力線通信、inband通信等の通信を行う場合に、通信に用いられる通信装置に進入するコモンモードノイズを減衰させることが可能な通信装置及び通信システムを提供する。
【解決手段】給電に用いる一対の給電線３１、３２等の配線に夫々接続する一対の通信線１６、１７を介して通信する通信装置１４において、一対の通信線１６、１７側と、受信保護回路１４４側とを接続回路１４５にて接続する。接続回路１４５は、電磁的に結合する一次コイル１４５ａ及び二次コイル１４５ｂを備え、一次コイル１４５ａの両端は、一対の通信線１６、１７側に接続しており、二次コイル１４５ｂの両端は、受信保護回路１４４側に接続している。
【選択図】図２

Description

本願は、一対の給電線に夫々接続する一対の通信線、又は給電制御に用いる制御信号を伝送する制御用線及び接地線に夫々接続する一対の通信線を介して通信する通信装置、及び該通信装置を備える通信システムに関する。

近年、モータ及びバッテリ等の装置を搭載し、バッテリに蓄積した電力にてモータを駆動することで走行する電気自動車及びハイブリッド自動車が普及し始めている。電気自動車は外部の給電装置からの給電によりバッテリに対する充電を行う。また、ハイブリッド自動車であっても、外部の給電装置からバッテリへの充電を可能としたプラグインハイブリッド自動車が実用化されている。なお、外部の給電装置とは、一般家屋、商用の給電ステーション等の施設に設置された給電装置である。給電装置から車両への給電に際しては、給電装置に接続されている充電ケーブルの先端のプラグを、受電コネクタとして車両に配設された給電口に接続する。そして、充電ケーブルに内包された給電線を介して給電装置から車両への給電が行われ、バッテリが充電される。

なお、充電ケーブルには、給電線だけでなく、接地線、制御用線等の他の配線も内包されている。制御用線とは、蓄電装置の給電制御に用いるコントロールパイロット信号等の制御信号の伝送に用いられる配線である。制御用線を介して、制御信号を給電装置及び車両間で送受信することにより、充電ケーブルの接続状態、充電可否の状態、充電の状態等の様々な状態を検知し、検知した状態に応じた充電制御が行われる。

さらに、電気自動車、ハイブリッド自動車等の外部からの給電を要する自動車の実用化に際しては、充電制御のための情報、及び、充電量又は課金の管理等を行うための通信情報を、車両及び給電装置の間で送受信する通信機能が求められる。

そこで、給電線を媒体として通信信号を重畳することにより、車両及び給電装置の間で通信を行う電力線通信等の通信の規格化が進められている。また、通信信号の送受信方法としては電力線通信だけでなく、制御用線を媒体として制御信号に通信信号を重畳して、車両及び給電装置間で送受信するinband通信等の通信についても規格化が進められている（例えば、非特許文献１参照。）。

電力線通信、inband通信等の通信においては、給電線、接地線、制御用線等の配線に対して一次コイル及び二次コイルを備えるトランスを用いた重畳分離器が接続されている。重畳分離器は、通信線にて接続されている通信装置から入出力される通信信号を、配線に対して重畳し、また、分離することにより、車両及び給電装置間で通信を行うことができる。

車両及び給電装置は、電力線通信又はinband通信をすべく、一対の給電線、又は接地線及び制御用線に一対の通信線を介して接続する通信装置を備えている。このような通信装置は、差動信号線である一対の通信線を介して進入するコモンモードノイズに対する耐性が求められる。コモンモードノイズに対する耐性を高めるため、例えば、通信線にコモンモードノイズを減衰させるためのコモンモードチョークコイルを介装する方法が実施されている。

「ＳＵＲＦＡＣＥ ＶＥＨＩＣＬＥ ＲＥＣＯＭＭＥＮＤＥＤ ＰＲＡＣＴＩＣＥ」、Ｊ１７７２ ＪＡＮ２０１０、ソサエティ・オブ・オートモーティブ・エンジニアズ・インク（Society of Automotive Engineers, Inc. ）,１９９６年１０月（２０１０年１月改訂）

しかしながら、コモンモードチョークコイルだけでは十分にコモンモードノイズを減衰できない場合もあり、コモンモードノイズを更に減衰させる方法が求められている。

コモンモードノイズに対する耐性は、ＢＣＩ（Bulk Current Injection）、ＤＰＩ（Direct Power Injection）、誘導ノイズ試験等の評価試験により評価することも可能である。

図１２は、通信装置のコモンモードノイズに対する評価試験の一例を示す説明図である。図１２は、inband通信を行う通信装置１０００に対する評価試験としてＢＣＩ試験を実施するシステムを示している。ＢＣＩ試験は、ノイズを印加した際に通信途絶等の異常により誤動作が発生するか否かを評価する評価試験である。ここでは、図１２に示すように、ＢＣＩ試験を実施するシステムを用い、コモンモードノイズによる影響を通信装置１０００内の電圧値を測定することにより評価するものとする。図１２に示すように、通信装置１０００は、接地線（ＧＮＤ）及び制御用線（ＣＰＬＴ）に対し、重畳分離器１１００を介して接続されている。重畳分離器１１００と通信装置１０００とは、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）線等の一対の通信線にて接続されている。

通信装置１０００の内部において、一対の通信線にはコモンモードチョークコイル１００１が介装されている。コモンモードチョークコイル１００１を介して、一対の通信線は、送信側の回路に接続する一対の分岐線と受信側の回路に接続する一対の分岐線とに夫々分岐している。送信側の回路としては、送信保護回路（Ｔｘ保護回路）１００２が接続されており、送信保護回路１００２は、一対の接続線にてＡＦＥ（Analog Front End）回路１００３に接続されている。また、受信側の回路としては、バンドパスフィルタ（ＲｘＢＰＦ）１００４を介して受信保護回路（Ｒｘ保護回路）１００５が接続されており、受信保護回路１００５は、一対の接続線にてＡＦＥ回路１００３に接続されている。

図１２に示す評価試験では、一対の通信線をカレントプローブ２０００に挿通し、カレントプローブ２０００により、擬似的にコモンモードノイズを発生させる。発生したコモンモードノイズは、図１２中に破線で示した矢印に示すようにＡＦＥ回路１００３へ進入する。ここで、受信保護回路１００５とＡＦＥ回路１００３とを接続する一対の接続線に印加される電圧値（ＲｘＩＮ＋，ＲｘＩＮ−）を計測する。計測により得られる電圧値は、進入したコモンモードノイズに影響されるため、コモンモードノイズが与える影響の評価に用いることができる。

図１３は、コモンモードノイズの評価試験の結果の一例を示すグラフである。図１３は、図１２に示す方法にて実施した評価試験の結果を、一対の接続線に印加される電圧値（ＲｘＩＮ＋，ＲｘＩＮ−）の経時変化として示している。図１３に示すように、同相の波形となる電圧値は、ＡＦＥ回路１００３に進入するコモンモードノイズ及びその影響をシミュレートすることになる。

図１３は、図１２に示すコモンモードチョークコイル１００１により、コモンモードノイズを減衰させた場合の試験結果を示しているが、図中破線で囲んだ部分は、ピーク位置にも関わらず波形が平坦になっている。これは、受信保護回路１００５内に組み込まれたクリッピングダイオードの作用によるものである。クリッピングダイオードは、予め設定されているクランプレベルの範囲を超える信号に対し、振幅を抑制する機能を有している。図１３は、試験として進入したコモンモードノイズの振幅を抑制したものであるが、実装時に同様のコモンモードノイズが進入した場合には、コモンモードノイズと共に通信信号も抑制されることになる。通信信号に対する抑制が行われた場合、通信信号が部分的に消失し、通信途絶等の通信異常が発生することになる。

本発明は斯かる事情に鑑みて成されたものであり、一対の通信線及び内部の回路を、一次コイル及び二次コイルにて電磁的に結合する接続部を設けることにより、コモンモードノイズを減衰させることが可能な通信装置及び通信システムの提供を目的とする。

本発明に係る通信装置は、給電に用いる一対の給電線に夫々接続する一対の通信線を介して通信する通信装置において、前記一対の通信線を介した通信に係る処理を行う通信回路と、前記一対の通信線及び通信回路を接続している接続部とを備え、該接続部は、前記一対の通信線に両端が接続している一次コイルと、該一次コイルに電磁的に結合する二次コイルとを有し、該二次コイルの両端は、前記通信回路に接続していることを特徴とする。

本発明に係る通信装置は、給電制御に用いる制御信号を伝送する制御用線及び接地線に夫々接続する一対の通信線を介して通信する通信装置において、前記一対の通信線を介した通信に係る処理を行う通信回路と、前記一対の通信線及び通信回路を接続している接続部とを備え、該接続部は、前記一対の通信線に両端が接続している一次コイルと、該一次コイルに電磁的に結合する二次コイルとを有し、該二次コイルの両端は、前記通信回路に接続していることを特徴とする。

本発明に係る通信装置は、前記通信回路は、前記一対の通信線に夫々接続する送信側回路及び受信側回路を含み、前記接続部は、前記一対の通信線及び前記受信側回路を接続していることを特徴とする。

本発明に係る通信システムは、給電装置と、該給電装置から給電される蓄電装置を搭載し、通信機能を有する車両とを、給電に用いる一対の給電線にて接続し、該給電線を媒体として通信信号を送受信する通信システムにおいて、前記給電装置及び車両の少なくとも一方は、前記通信装置を備え、該通信装置は、一対の通信線にて、前記一対の給電線に接続していることを特徴とする。

本発明に係る通信システムは、給電装置と、該給電装置から給電される蓄電装置を搭載し、通信機能を有する車両とを、給電に用いる給電線、前記蓄電装置に対する給電制御に用いる制御信号を伝送する制御用線、及び接地線にて接続し、前記制御用線及び接地線を媒体として、前記制御信号と異なる通信信号を送受信する通信システムにおいて、前記給電装置及び車両の少なくとも一方は、前記通信装置を備え、該通信装置は、一対の通信線にて、前記制御用線及び接地線に接続していることを特徴とする。

本発明では、一対の通信線から進入するコモンモードノイズを一次コイルにて相殺することができる。

本発明に係る通信装置及び通信システムでは、一対の通信線から進入するコモンモードノイズを、一対の通信線に両端が接続している一次コイルにて相殺し、かつ通信に係る信号については電磁誘導にて伝送することにより、コモンモードノイズに対する耐性を高めることが可能である等、優れた効果を奏する。

本発明の実施の形態１に係る通信システムの構成例を示す説明図である。 本発明の実施の形態１に係る通信システムにて用いられる車両の通信装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る通信システムにて用いられる給電装置の通信部の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２に係る通信システムの構成例を示す説明図である。 本発明の実施の形態２に係る通信システムにて用いられる車両の通信装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２に係る通信システムにて用いられる給電装置の通信部の構成例を示すブロック図である。 本発明の通信システムにて用いられる装置のコモンモードノイズに対する評価試験の一例を示す説明図である。 本発明の通信システムにて用いられる装置のコモンモードノイズの評価試験の結果の一例を示すグラフである。 本発明の他の実施の形態に係る通信システムにて用いられる通信装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の他の実施の形態に係る通信システムにて用いられる通信装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の他の実施の形態に係る通信システムにて用いられる通信装置の構成例を示すブロック図である。 通信装置のコモンモードノイズに対する評価試験の一例を示す説明図である。 コモンモードノイズの評価試験の結果の一例を示すグラフである。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る通信システムの構成例を示す説明図である。図１は、本発明を、電気自動車、プラグインハイブリッド車等の車両１が備えるバッテリ（蓄電装置）１０に対し、充電スタンド等の給電装置２から給電する形態に適用する例を示している。

車両１及び給電装置２の間は、充電ケーブル３により接続することが可能である。充電ケーブル３は、電力供給線として用いられる一対の給電線３１、３２、充電制御に用いるコントロールパイロット信号（ＣＰＬＴ）等の制御信号を伝送する制御用線３３、及び設置用の導線である接地線３４を内包している。充電ケーブル３の一端は、給電装置２側に接続されており、他端側を車両１側の車載給電口として配設されている受電コネクタ１１に接続することができる。充電ケーブル３の他端を受電コネクタ１１に接続することにより、図１に例示する回路構成となる。

給電線３１、３２は、交流電圧が印加されるＡＣ線である。制御用線３３は、コントロールパイロット信号等の制御信号を送受信する信号線であり、給電装置２及び充電制御装置１３間が接続された場合に送受信されるコントロールパイロット信号に基づいて充電制御が行われる。また、給電線３１、３２は、車両認証、充電管理、課金管理等の管理を行うための情報、その他各種情報を伝送する媒体として用いることも可能である。即ち、車両１は、給電線３１、３２に対し、通信信号を重畳及び分離することにより給電装置２と通信を行うことが可能である。

給電装置２は、交流電力を供給する電力供給部２０と、充電制御に係る通信を行う充電制御部２１と、通信信号の入出力を行う通信部（通信装置）２２と、通信部２２から入出力される通信信号を給電線３１、３２に重畳分離する重畳分離部２３とを備えている。

電力供給部２０には、給電線３１、３２の一端が接続されている。充電制御部２１には、制御用線３３の一端が接続されている。給電装置２内の配線は、給電装置２外部の充電ケーブル３に内包された給電線３１、３２、制御用線３３及び接地線３４に接続された延長線として機能する内部導線ということになるが、以降の説明では、便宜上、内部導線として配設された延長線部分も含めて、給電線３１、３２、制御用線３３及び接地線３４として説明する。

充電制御部２１は、例えば、充電制御に関する国際規格に準拠した出力側の回路であり、コントロールパイロット信号等の制御信号を送受信することにより、接続確認、通電開始等の様々な状態における充電制御を行う。

通信部２２は、一対の給電線３１、３２に夫々接続する一対の通信線２４、２５を介して通信信号を送受信することにより通信する通信装置である。一対の通信線２４、２５には、重畳分離部２３が介装されている。

重畳分離部２３は、カップリングトランス（電磁誘導式の信号変換器等の回路）等の回路及びコンデンサ等の素子を用いて構成される。カップリングトランスは、給電線３１、３２側の通信線２４、２５にコンデンサを介して両端が接続される一次コイルと、一次コイルに電磁的に結合され、通信部２２側の通信線２４、２５に両端が接続される二次コイルとを備えている。コンデンサは、給電線３１、３２を介して供給される交流電力に対してはハイインピーダンスとなり、数十〜数百ｋＨｚの低速通信用の帯域又は数ＭＨｚ〜数十ＭＨｚの高速通信用の帯域を用いる通信信号に対してはローインピーダンスとなる。即ち、コンデンサは、給電線３１、３２から分岐する伝送経路において、通信信号に用いられる周波数帯域の信号を透過し、交流電力に用いられる周波数帯域の信号を遮断する。

重畳分離部２３が、通信部２２から出力される各種通信信号を通信線２４、２５から給電線３１、３２に対して重畳し、また、給電線３１、３２から分離した各種通信信号を通信部２２に入力することにより、給電線３１、３２を媒体とした電力線通信が行われる。即ち、給電装置２は、通信部２２として、通信装置を備えているが、自らが電力線通信を行う通信装置としても機能すると見なすことも可能である。

車両１は、バッテリ１０及び受電コネクタ１１の他、バッテリ１０に対する充電を行う充電装置１２と、充電制御に係る通信を行う充電制御装置１３と、通信信号の送受信を行う通信装置１４と、一対の給電線３１、３２に対して通信信号の重畳及び分離を行う重畳分離器１５とを備えている。

車両１内には、給電線３１、３２、制御用線３３及び接地線３４に接続される車両内配線が配設されている。給電線３１、３２に接続される車両内配線は、充電装置１２に接続されるＡＣ線であり、充電装置１２によりバッテリ１０に対する充電が行われる。制御用線３３に接続される車両内配線は、延長線を介して充電制御装置１３に接続されている。接地線３４に接続される車両内配線は、車体接地（body earth）されている。なお、以降の説明において、特に区分する必要がない場合、便宜上、各車内配線、ＡＣ線、延長線をも含めて、給電線３１、３２、制御用線３３及び接地線３４として説明する。

充電制御装置１３は、例えば、充電制御に関する国際規格に準拠した入力側の回路であり、コントロールパイロット信号等の制御信号を送受信することにより、接続確認、通信開始等の様々な状態における充電制御を行う。

通信装置１４は、一対の給電線３１、３２に夫々接続する一対の通信線１６、１７を介して通信信号を送受信することにより通信する装置である。一対の通信線１６、１７には、重畳分離器１５が介装されている。

重畳分離器１５は、カップリングトランス等の回路及びコンデンサ等の素子を用いて構成される。カップリングトランスは、給電線３１、３２側の通信線１６、１７にコンデンサを介して両端が接続される一次コイルと、一次コイルに電磁的に結合され、通信装置１４側の通信線１６、１７に両端が接続される二次コイルとを備えている。コンデンサは、給電線３１、３２を介して供給される交流電力に対してはハイインピーダンスとなり、数十〜数百ｋＨｚの低速通信用の帯域又は数ＭＨｚ〜数十ＭＨｚの高速通信用の帯域を用いる通信信号に対してはローインピーダンスとなる。即ち、コンデンサは、給電線３１、３２から分岐する伝送経路において、通信信号に用いられる周波数帯域の信号を透過し、交流電力に用いられる周波数帯域の信号を遮断する。

重畳分離器１５が、通信装置１４から出力される各種通信信号を通信線１６、１７から給電線３１、３２に対して重畳し、また、給電線３１、３２から分離した各種通信信号を通信装置１４に入力することにより、給電線３１、３２を媒体とした電力線通信が行われる。

図１に示す形態の例では、重畳分離器１５、通信線１６、１７、給電線３１、３２、通信線２４、２５、重畳分離部２３及びその他の配線、素子、回路により通信信号を伝送するループ回路が形成される。これにより、車両１内の通信装置１４及び給電装置２の通信部２２間で、給電線３１、３２に対して通信信号を重畳する電力線通信を実現することが可能となる。

図２は、本発明の実施の形態１に係る通信システムにて用いられる車両１の通信装置１４の構成例を示すブロック図である。図２に示すように、通信装置１４は、一対の給電線３１、３２に夫々接続される一対の通信線１６、１７に接続されている。車両１が備える通信装置１４は、一対の給電線３１、３２に夫々接続される一対の通信線１６、１７を介して通信信号を送受信することにより通信する装置である。一対の通信線１６、１７には、重畳分離器１５が介装されており、重畳分離器１５及び通信装置１４を接続する通信線１６、１７は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）線として用いられる。

通信装置１４の内部において、一対の通信線１６、１７には、コモンモードチョークコイル１４０が介装されている。コモンモードチョークコイル１４０は、通信装置１４の内部に進入するコモンモードノイズを減衰させる機能、及び通信装置１４内から外部へ進出するコモンモードノイズを減衰させる機能を有している。なお、本発明の通信装置１４は、コモンモードチョークコイル１４０によっても抑制しきれず、内部に進入したコモンモードノイズを更に抑制する機能を有する。

一対の通信線１６、１７は、コモンモードチョークコイル１４０を介して通信回路に接続されている。通信回路は、送信側の回路と受信側の回路とを備え、一対の通信線１６、１７は、送信側の回路に接続する一対の分岐線１６ａ、１７ａと、受信側の回路に接続する一対の分岐線１６ｂ、１７ｂとに夫々分岐している。

送信側の回路としては、送信保護回路（Ｔｘ保護回路）１４１が接続されており、送信保護回路１４１は、一対の接続線にてＡＦＥ（Analog Front End）回路１４２に接続されている。また、受信側の回路としては、バンドパスフィルタ（ＲｘＢＰＦ）１４３を介して受信保護回路（Ｒｘ保護回路）１４４が接続されており、受信保護回路１４４は、一対の接続線にてＡＦＥ回路１４２に接続されている。

受信側の回路に接続している一対の分岐線１６ｂ、１７ｂには、トランス等の回路を用いた接続回路（接続部）１４５が介装されている。接続回路１４５は、電磁的に結合する一次コイル１４５ａ及び二次コイル１４５ｂを備えている。一次コイル１４５ａの両端は、一対の分岐線１６ｂ、１７ｂを介して一対の通信線１６、１７に接続しており、二次コイル１４５ｂの両端は、受信保護回路１４４に接続している。

図２に示す例では、巻線数が略等しい一次コイル１４５ａ及び二次コイル１４５ｂを備えるトランスを接続回路１４５として用い、一対の通信線１６、１７と受信保護回路１４４とを接続している。巻線数が略等しい一次コイル１４５ａ及び二次コイル１４５ｂを備えるトランスを接続回路１４５として用いることにより、一次コイル１４５ａ側に印加される通信信号と略等しい通信信号が電磁誘導により二次コイル１４５ｂ側に誘起される。ただし、一対の通信線１６、１７から一対の分岐線１６ｂ、１７ｂを介して進入する同相のコモンモードノイズは、一対の分岐線１６ｂ、１７ｂに両端が接続されている一次コイル１４５ａにて相殺されることになる。従って、二次コイル１４５ｂ側にコモンモードノイズに基づく信号が誘起されることはなく、一対の通信線１６、１７から受信保護回路１４４へのコモンモードノイズの進入を抑制することができる。このように、接続回路１４５は、受信側の回路へ進入するコモンモードノイズを減衰させる機能を有する。

図３は、本発明の実施の形態１に係る通信システムにて用いられる給電装置２の通信部２２の構成例を示すブロック図である。図３に示すように、通信部２２は、一対の給電線３１、３２に夫々接続される一対の通信線２４、２５に接続されている。通信装置２が備える通信部２２は、一対の給電線３１、３２に夫々接続される一対の通信線２４、２５を介して通信信号を送受信することにより通信する装置である。一対の通信線２４、２５には、重畳分離部２３が介装されている。

通信部２２の内部において、一対の通信線２４、２５は、コモンモードチョークコイル２２０を介して、送信側の回路に接続する一対の分岐線２４ａ、２５ａと、受信側の回路に接続する一対の分岐線２４ｂ、２５ｂとに夫々分岐している。

送信側の回路としては、送信保護回路（Ｔｘ保護回路）２２１が接続されており、送信保護回路２２１は、一対の接続線にてＡＦＥ回路２２２に接続されている。また、受信側の回路としては、バンドパスフィルタ（ＲｘＢＰＦ）２２３を介して受信保護回路（Ｒｘ保護回路）２２４が接続されており、受信保護回路２２４は、一対の接続線にてＡＦＥ回路２２２に接続されている。

受信側の回路に接続している一対の分岐線２４ｂ、２５ｂには、トランス等の回路を用いた接続回路（接続部）２２５が介装されている。接続回路２２５は、電磁的に結合する一次コイル２２５ａ及び二次コイル２２５ｂを備えている。一次コイル２２５ａの両端は、一対の分岐線２４ｂ、２５ｂを介して一対の通信線２４、２５に接続しており、二次コイル２２５ｂの両端は、受信保護回路２２４に接続している。

なお、通信部２２の各構成は、図２を用いて説明した通信装置１４の構成と実質的に同様であるので、詳細な説明については省略する。

実施の形態２．
実施の形態２は、実施の形態１において、inband通信に係る通信システムに適用する形態である。なお、以降の説明において、実施の形態１と同様の構成については、実施の形態１と同様の符号を付し、実施の形態１を参照するものとし、その詳細な説明を省略する。

図４は、本発明の実施の形態２に係る通信システムの構成例を示す説明図である。実施の形態２において、給電装置２が備える通信部２２は、制御用線３３及び接地線３４に夫々接続する一対の通信線２４、２５を介して通信信号を送受信することにより通信する通信装置である。一対の通信線２４、２５には、重畳分離部２３が介装されている。

重畳分離部２３が、通信部２２から出力される各種通信信号を通信線２４、２５から制御用線３３及び接地線３４に対して重畳し、また、制御用線３３及び接地線３４から分離した各種通信信号を通信部２２に入力することにより、制御用線３３及び接地線３４を媒体としたinband通信が行われる。即ち、給電装置２は、給電部２２として、給電装置を備えているが、自らが電力線通信を行う通信装置としても機能する。

車両１が備える通信装置１４は、制御用線３３及び接地線３４に夫々接続される一対の通信線１６、１７を介して通信信号を送受信することにより通信する装置である。一対の通信線１６、１７には、重畳分離器１５が介装されている。

重畳分離器１５が、通信装置１４から出力される各種通信信号を通信線１６、１７から制御用線３３及び接地線３４に対して重畳し、また、制御用線３３及び接地線３４から分離した各種通信信号を通信装置１４に入力することにより、制御用線３３及び接地線３４を媒体としたinband通信が行われる。

実施の形態２では、重畳分離器１５、通信線１６、１７、制御用線３３、接地線３４、通信線２４、２５、重畳分離部２３及びその他の配線、素子、回路により通信信号を伝送するループ回路が形成される。これにより、車両１内の通信装置１４及び給電装置２の通信部２２間で、制御用線３３及び接地線３４に対して通信信号を重畳するinband通信を実現することが可能となる。

図５は、本発明の実施の形態２に係る通信システムにて用いられる車両１の通信装置１４の構成例を示すブロック図である。図５に示すように、通信装置１４は、制御用線３３及び接地線３４に夫々接続される一対の通信線１６、１７に接続されている。車両１が備える通信装置１４は、制御用線３３及び接地線３４に夫々接続される一対の通信線１６、１７を介して通信信号を送受信することにより通信する装置である。一対の通信線１６、１７には、重畳分離器１５が介装されている。

なお、実施の形態２に係る通信システムにて用いられる通信装置１４の内部の構成は、実施の形態１に係る通信装置１４と同様であるので、実施の形態１を参照するものとし、その詳細な説明を省略する。

図６は、本発明の実施の形態２に係る通信システムにて用いられる給電装置２の通信部２２の構成例を示すブロック図である。図６に示すように、通信部２２は、制御用線３３及び接地線３４に夫々接続される一対の通信線２４、２５に接続されている。通信装置２が備える通信部２２は、制御用線３３及び接地線３４に夫々接続される一対の通信線２４、２５を介して通信信号を送受信することにより通信する装置である。一対の通信線２４、２５には、重畳分離部２３が介装されている。

なお、実施の形態２に係る通信システムにて用いられる通信部２２の内部の構成は、実施の形態１に係る通信部２２と同様であるので、実施の形態１を参照するものとし、その説明を省略する。

次に本発明の通信システムに用いられる装置のコモンモードノイズに対する評価試験について説明する。図７は、本発明の通信システムにて用いられる装置のコモンモードノイズに対する評価試験の一例を示す説明図である。図７は、実施の形態２において、図５を用いて説明したinband通信を行う車両１が備える通信装置１４に対する評価試験を実施するシステムを示している。図７に示す評価試験は、ＢＣＩ試験を実施するシステムを用い、コモンモードノイズによる影響を通信装置１４内の電圧値を測定することにより評価するものである。

図７に示す評価試験では、一対の通信線１６、１７をカレントプローブ４に挿通し、カレントプローブ４より、擬似的にコモンモードノイズを発生させる。発生したコモンモードノイズは、図７中に破線で示した矢印で示すように、カレントプローブ４側から通信装置１４へ進入する。しかしながら、本発明に係る通信装置１４では、接続回路１４５にてコモンモードノイズが相殺されることにより、受信保護回路１４４への進入を抑制する。このような効果を検証するため、受信保護回路１４４とＡＦＥ回路１４２とを接続する一対の接続線に印加される電圧値（ＲｘＩＮ＋，ＲｘＩＮ−）を計測することにより、進入したコモンモードノイズが与える影響について評価を行う。

図８は、本発明の通信システムにて用いられる装置のコモンモードノイズの評価試験の結果の一例を示すグラフである。図８は、図７に示す方法にて実施した評価試験の結果を、一対の接続線に印加される電圧値（ＲｘＩＮ＋，ＲｘＩＮ−）の経時変化として示している。図８に示すように、同相の波形となる電圧値は、ＡＦＥ回路１４２に進入するコモンモードノイズ及びその影響をシミュレートすることになる。

図８に示すように、一対の接続線に印加される電圧値（ＲｘＩＮ＋，ＲｘＩＮ−）は、いずれもほぼ平坦な波形となっている。これは、カレントプローブ４にて発生した擬似的なコモンモードノイズが一対の誘導素子１４５、１４６から流出することにより、十分減衰し、ＡＦＥ回路１４２には進入していないことを示している。図８に示すグラフを、従来のシステムに対する試験結果を示す図１３のグラフと比較すると、本発明の通信システムにて用いられる通信装置１４等の装置が、コモンモードノイズの減衰について、顕著な効果を奏していることが明らかである。

図８に示すように、コモンモードノイズによる波形のピークは小さいため、受信保護回路１４４内に組み込まれたクリッピングダイオードにより、振幅が抑制されることがない。従って、通信信号が抑制されることをも防止することができる。よって、通信信号の部分的な消失による通信途絶等の通信異常の発生を防止することができる。

前記実施の形態は、本発明の無数に存在する実施例の一部を開示したに過ぎず、目的、用途、仕様等の様々な要因を加味して適宜設計することが可能である。例えば、コモンモードノイズに対してローインピーダンスとなる一対の誘導素子は、受信側回路に接続する一対の分岐線に接続するのではなく、送信側及び受信側の分岐前の一対の通信線に接続するようにしても良い。

図９、図１０及び図１１は、本発明の他の実施の形態に係る通信システムにて用いられる通信装置の構成例を示すブロック図である。図９、図１０及び図１１は、実施の形態２として示したinband通信を行う車両１の通信装置１４を、他の形態に展開した例を示している。図９、図１０及び図１１は、図５を用いて示した通信装置１４において、重畳分離器１５から送信側と受信側とに分岐するまでの間に、電磁的に結合する一次コイル１４５ａ及び二次コイル１４５ｂを備えるトランス等の接続回路１４５を介装して構成である。一次コイル１４５ａの両端は、一対の通信線１６、１７側に接続されており、二次コイルの両端は、通信回路側に接続されている。

図９は、重畳分離器１５と、コモンモードチョークコイル１４０との間に接続回路１４５を介装する形態を示している。図１０は、コモンモードチョークコイル１４０と、送信側及び受信側に分岐する分岐点との間に接続回路１４５を介装する形態を示している。図１１は、コモンモードチョークコイル１４０を省いた形態を示している。図１１に示すように、コモンモードチョークコイル１４０を備えていない形態であっても、コモンモードノイズは、接続回路１４５にて減衰するため、通信異常の発生を防止することが可能である。

なお、図９、図１０及び図１１に示す構成例は、電力線通信に適用するようにしても良く、また、給電装置２の通信部２２に適用するようにしても良い。

１ 車両
１０ バッテリ（蓄電装置）
１１ 受電コネクタ
１２ 充電装置
１３ 充電制御装置
１４ 通信装置
１４０ コモンモードチョークコイル
１４１ 送信保護回路
１４２ ＡＦＥ回路
１４３ バンドパスフィルタ
１４４ 受信保護回路
１４５ 接続回路（接続部）
１４５ａ 一次コイル
１４５ｂ 二次コイル
１５ 重畳分離器
１６、１７ 通信線
１６ａ、１７ａ、１６ｂ、１７ｂ 分岐線
２ 給電装置（通信装置）
２０ 電力供給部
２１ 充電制御部
２２ 通信部（通信装置）
２２０ コモンモードチョークコイル
２２１ 送信保護回路
２２２ ＡＦＥ回路
２２３ バンドパスフィルタ
２２４ 受信保護回路
２２５ 接続回路
２２５ａ 一次コイル
２２５ｂ 二次コイル
２３ 重畳分離部
２４、２５ 通信線
２４ａ、２５ａ、２４ｂ、２５ｂ 分岐線
３ 充電ケーブル
３１、３２ 給電線
３３ 制御用線
３４ 接地線

Claims (5)

1. 給電に用いる一対の給電線に夫々接続する一対の通信線を介して通信する通信装置において、
   前記一対の通信線を介した通信に係る処理を行う通信回路と、
   前記一対の通信線及び通信回路を接続している接続部と
   を備え、
   該接続部は、
   前記一対の通信線に両端が接続している一次コイルと、
   該一次コイルに電磁的に結合する二次コイルと
   を有し、
   該二次コイルの両端は、前記通信回路に接続している
   ことを特徴とする通信装置。
2. 給電制御に用いる制御信号を伝送する制御用線及び接地線に夫々接続する一対の通信線を介して通信する通信装置において、
   前記一対の通信線を介した通信に係る処理を行う通信回路と、
   前記一対の通信線及び通信回路を接続している接続部と
   を備え、
   該接続部は、
   前記一対の通信線に両端が接続している一次コイルと、
   該一次コイルに電磁的に結合する二次コイルと
   を有し、
   該二次コイルの両端は、前記通信回路に接続している
   ことを特徴とする通信装置。
3. 前記通信回路は、前記一対の通信線に夫々接続する送信側回路及び受信側回路を含み、
   前記接続部は、前記一対の通信線及び前記受信側回路を接続している
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の通信装置。
4. 給電装置と、該給電装置から給電される蓄電装置を搭載し、通信機能を有する車両とを、給電に用いる一対の給電線にて接続し、該給電線を媒体として通信信号を送受信する通信システムにおいて、
   前記給電装置及び車両の少なくとも一方は、
   請求項１に記載の通信装置を備え、
   該通信装置は、一対の通信線にて、前記一対の給電線に接続している
   ことを特徴とする通信システム。
5. 給電装置と、該給電装置から給電される蓄電装置を搭載し、通信機能を有する車両とを、給電に用いる給電線、前記蓄電装置に対する給電制御に用いる制御信号を伝送する制御用線、及び接地線にて接続し、前記制御用線及び接地線を媒体として、前記制御信号と異なる通信信号を送受信する通信システムにおいて、
   前記給電装置及び車両の少なくとも一方は、
   請求項２に記載の通信装置を備え、
   該通信装置は、一対の通信線にて、前記制御用線及び接地線に接続している
   ことを特徴とする通信システム。

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