JP5920112B2 - 通信システム、車載通信装置及び中継装置 - Google Patents

通信システム、車載通信装置及び中継装置 Download PDF

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Description

本発明は、電気自動車などの車輌と充電ステーションなどに設置された給電装置とが、給電ケーブルを介して通信を行う通信システム、車載通信装置及び中継装置に関する。
近年、モータ及びバッテリ等を搭載し、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が普及し始めている。ガソリンなどの燃料を動力源とするエンジンを搭載しない電気自動車では、モータによる走行を行うために、充電ステーションなどに設置された給電装置からバッテリへの充電を行う必要がある。またエンジンを搭載し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車輌、いわゆるプラグインハイブリッド自動車がある。このような車輌においては、電力供給のための給電ケーブルなどが接続される充電口(接続部)が車体に設けられており、給電装置に設けられた給電ケーブルを車輌の充電口に接続することによって、給電装置から車輌のバッテリへの充電が行われる(例えば特許文献1を参照)。
充電ステーションなどにて給電装置から車輌のバッテリへの充電を行う場合、給電装置と車輌との間で種々の情報を交換する必要がある。例えば、電力供給する際の電圧値、電流値及び現時点でのバッテリの蓄電量等のように電力供給の制御に必要な情報、並びに、ユーザ又は車輌等の識別情報、認証情報及びクレジットカードの情報等のように認証処理又は課金処理等に必要な情報が給電装置と車輌との間で交換される。このため、給電装置及び車輌は、通信機能を有しており、相互の情報送受信が可能である。
特開2011−146261号公報
しかしながら、給電装置による車輌のバッテリの給電方式には複数のものが存在する。異なる給電方式では、例えば給電ケーブルの仕様(電力線及び通信線等のようにケーブルに含まれる導線の種類及び数等)、給電ケーブル及び車輌の充電口のコネクタ形状、並びに、給電ケーブルを介した給電装置及び車輌の通信方式等が異なる。よって、給電装置と車輌とで給電方式が異なる場合、バッテリの充電を行うことができないという問題があった。
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、給電装置と車輌との給電方式の差異、特に給電ケーブルを介した給電装置と車輌との通信方式の差異によって充電が不可能となる事態を回避し得る通信システム、車載通信装置及び中継装置を提供することにある。
本発明に係る通信システムは、車輌へ電力を供給する給電装置と、電力線を含む複数の導線を束ねた給電ケーブルが接続される接続部を有する車輌に搭載され、前記接続部に接続された給電ケーブルを介して前記給電装置との通信を行う車載通信装置とを備える通信システムにおいて、前記接続部には、複数種別の給電ケーブルを接続することができるようにしてあり、前記車載通信装置は、それぞれが異なる通信方式に応じた通信を行う複数の通信部と、前記接続部に接続された給電ケーブルの種別に応じて、前記複数の通信部から一の通信部を選択し、選択した通信部にて前記給電装置との通信を行う通信制御手段とを有することを特徴とする。
また、本発明に係る通信システムは、前記接続部には、前記複数の導線にCAN(Controller Area Network)の通信方式に適合する通信線を含む給電ケーブルを接続することができるようにしてあり、前記複数の通信部には、前記通信線を介してCANの通信方式に応じた通信を行う通信部を含むことを特徴とする。
また、本発明に係る通信システムは、前記複数の通信部には、前記電力線又は他の導線に対して通信に係る信号の重畳及び分離を行う通信方式に応じた通信を行う通信部を含むことを特徴とする。
また、本発明に係る通信システムは、前記車載通信装置が、前記車輌に搭載された他の装置との間で所定の通信方式による通信を行う車内通信手段を有し、前記通信制御手段は、選択した通信部にて前記給電装置から受信した情報を、前記車内通信手段の通信方式に応じた情報に変換し、前記車内通信手段にて他の装置へ送信すると共に、前記車内通信手段にて前記他の装置から受信した情報を、選択した通信部の通信方式に応じた情報に変換し、該通信部にて前記給電装置へ送信するようにしてあることを特徴とする。
また、本発明に係る通信システムは、前記車載通信装置が、選択した通信部にて前記給電装置との通信を行い、前記給電装置及び前記他の装置が直接的に通信可能であるか否かを判定する判定手段と、前記接続部及び前記他の装置の間に配された通信経路と、該通信経路を接続/遮断するスイッチ部とを有し、前記通信制御手段は、前記判定手段が通信可能であると判定した場合に、前記スイッチ部を接続するようにしてあることを特徴とする。
また、本発明に係る通信システムは、前記車載通信装置が、前記通信制御手段が選択した一の通信部へ電力を供給し、他の通信部へ電力を供給しない電力供給手段を有することを特徴とする。
また、本発明に係る通信システムは、車輌へ電力を供給する給電装置と、電力線を含む複数の導線を束ねた給電ケーブルが接続される接続部を有する車輌に搭載され、前記接続部に接続された給電ケーブルを介して前記給電装置との通信を行う車載通信装置とを備える通信システムにおいて、前記給電装置は、複数種別の給電ケーブルと、それぞれが異なる通信方式に応じた通信を行う複数の通信部と、前記車輌の接続部に接続された給電ケーブルの種別に応じて、前記複数の通信部から一の通信部を選択し、選択した通信部にて前記車載通信装置との通信を行う通信制御手段とを有することを特徴とする。
また、本発明に係る車載通信装置は、電力線を含む複数の導線を束ねた給電ケーブルが接続される接続部を有する車輌に搭載され、前記接続部に接続された給電ケーブルを介して外部の装置との通信を行う車載通信装置において、前記接続部には、複数種別の給電ケーブルを接続することができるようにしてあり、それぞれが異なる通信方式に応じた通信を行う複数の通信部と、前記接続部に接続された給電ケーブルの種別に応じて、前記複数の通信部から一の通信部を選択し、選択した通信部にて前記外部の装置との通信を行う通信制御手段とを備えることを特徴とする。
また、本発明に係る中継装置は、電力線を含む複数の導線を束ねた給電ケーブルが接続される第1接続部と、車輌に接続される第2接続部とを備え、前記給電ケーブルを介して接続された給電装置及び前記車輌に搭載された車載通信装置の間の通信を中継する中継装置であって、前記第1接続部には、複数種別の給電ケーブルを接続することができるようにしてあり、それぞれが異なる通信方式に応じた通信を行う複数の通信部と、前記第1接続部に接続された給電ケーブルの種別に応じて、前記複数の通信部から一の通信部を選択し、選択した通信部にて前記給電装置との通信を行う通信制御手段とを備えることを特徴とする。
本発明においては、車輌に搭載された車載通信装置が、異なる通信方式に応じた通信を行う複数の通信部を備える。また給電ケーブルを接続するための車輌の接続部は、複数種別の給電ケーブルを接続することが可能であり、いずれの種別の給電ケーブルが接続されたかを判別可能な構成とする。車載通信装置は、接続された給電ケーブルの種別に応じて、複数の通信部から一の通信部を選択して給電装置との通信を行う。これにより車輌は、給電装置の複数の通信方式に対応することができる。
また、本発明においては、CAN(Controller Area Network)の通信線(例えばツイストペアケーブル)を含む給電ケーブルを車輌の接続部に接続可能な構成とし、車載通信装置は、CANの通信方式による通信を行う通信部を備える。これにより車載通信装置は、車輌にて広く採用されているCANの通信方式により給電装置との通信を行うことが可能となる。
また、本発明においては、給電ケーブルに含まれる電力線又は他の導線に対して信号の重畳及び分離を行う通信方式に応じた通信を行う通信部を車載通信装置が備える。例えば、電力線に対する信号の重畳及び分離を行うPLC(Power Line Communication)の通信方式、又は、給電ケーブルに制御信号線などが含まれる場合に、この制御信号線に対する信号の重畳及び分離を行う通信方式等がある。これにより給電ケーブルに通信用の導線を追加することなく、給電装置と車載通信装置との通信を行うことができる。
また、本発明においては、車載通信装置が車輌に搭載された他の装置との間で通信を行う機能を有する。車載通信装置は、給電装置から受信した情報を適宜に変換して車輌の他の装置へ送信すると共に、車輌の他の装置から受信した情報を適宜に変換して給電装置へ送信する。このように車載通信装置が中継を行うことによって、車輌の他の装置と給電装置とが通信を行うことが可能となる。
例えば給電装置と車載通信装置との間でCANの通信方式による通信が行われ、且つ、車載通信装置と車輌の他の装置との間でCANの通信方式による通信が行われる場合など、通信方式が同じである場合には車載通信装置による情報の変換が必要でない可能性がある。
よって本発明においては、接続された給電ケーブルを介した給電装置による通信の方式を調べ、この通信方式が車内通信の方式と同じであり、給電装置と車輌の他の装置とが直接的な通信を行うことができるか否かを車載通信装置が判定する。直接的な通信を行うことができると判定した場合、車載通信装置は、給電ケーブルが接続された接続部と車輌の他の装置との間の直接的な通信経路を接続し、給電装置と車輌の他の装置とを直接的に通信させる。これにより車載通信装置は、不要な処理を行う必要がないため、処理負荷及び電力消費量等を低減することができる。
また、本発明においては、給電装置との通信に用いるべく選択した一の通信部への電力供給を行い、他の通信部への電力供給を行わない。これにより車載通信装置による電力消費量を低減することができる。
また、本発明においては、上述のような複数の通信部から一の通信部を選択して通信を行う機能を、給電装置に備える。給電装置は、複数種別の給電ケーブルを有し、車輌の接続部に対応する一の給電ケーブルが用いられる。給電装置は、車輌に接続された給電ケーブルに応じて一の通信部を選択し、車載通信装置との通信を行う。これにより給電装置は、車輌の複数の通信方式に対応することができる。
また、本発明においては、上述のような複数の通信部から一の通信部を選択して通信を行う機能を、給電装置及び車載通信装置とは異なる中継装置に備える。中継装置には、給電装置に設けられた給電ケーブルが接続される第1接続部と、車輌の接続部に接続される第2接続部とを設け、第1接続部には複数種別の給電ケーブルを接続することができる。ユーザは例えば給電装置の給電ケーブルに中継装置を接続し、中継装置を車輌に接続することで充電を行うことができる。中継装置は、異なる通信方式に応じた通信を行う複数の通信部を備え、第1接続部に接続された給電ケーブルの種別に応じて、複数の通信部から一の通信部を選択して給電装置との通信を行い、給電装置と車載通信装置との通信を中継する。これにより、複数の通信方式に対応しておらず、それぞれ通信方式が異なる車輌及び給電装置の組み合わせであっても、中継装置を用いることで通信が可能となる。
本発明による場合は、車載通信装置、給電装置又は中継装置に、異なる通信方式に応じた通信を行う複数の通信部を備え、接続された給電ケーブルの種別に応じて選択した通信部にて通信を行う構成とすることにより、通信方式の差異によって給電ケーブルを介した給電装置と車輌との通信が不可能となる事態を回避でき、車輌のバッテリの充電が不可能となる事態を回避することができる。
実施の形態1に係る通信システムの構成を示すブロック図である。 車載通信装置の構成を示すブロック図である。 車載通信装置が行う処理の手順を示すフローチャートである。 変形例に係る車載通信装置の構成を示すブロック図である。 変形例に係る車載通信装置が行う処理の手順を示すフローチャートである。 実施の形態2に係る給電装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態3に係る中継装置の構成を示すブロック図である。
(実施の形態1)
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図1は、実施の形態1に係る通信システムの構成を示すブロック図である。図において1は、バッテリ11に蓄積した電力でモータ(図示は省略する)を駆動することにより走行する電気自動車である。電気自動車1は、給電装置4a又は4bに給電ケーブル6a又は6bを介して接続され、給電装置4a又は4bから供給される電力によりバッテリ11が充電される。電気自動車1には、車体の適所に給電ケーブル6a又は6bを接続するための接続部14が設けられており、給電装置4a又は4bからの電力は給電ケーブル6a又は6b、接続部14及び充電ECU(Electronic Control Unit)12を経てバッテリ11へ供給される。
また電気自動車1は、接続部14に接続された給電ケーブル6a又は6bを介して給電装置4a又は4bとの通信を行う車載通信装置20を備えている。充電ECU12及び車載通信装置20は、電気自動車1内の車内ネットワーク15を介して接続されており、相互に情報の送受信を行うことができる。なお車内ネットワーク15には、ECU13など、一又は複数の他の装置が接続されていてよい。これにより充電ECU12は、車載通信装置20を介して給電装置4a又は4bとの通信を行うことができる。
給電装置4a又は4bは、例えば充電ステーションなどに設置され、給電ケーブル6a又は6bを介して電気自動車1への電力供給を行う装置である。ただし給電装置4aと給電装置4bとでは、給電方式が異なっており、用いられる給電ケーブル6a又は6bの構成、給電ケーブル6a又は6bの先端に設けられたコネクタ7a又は7bの形状、及び、電気自動車1との通信方式等が異なっている。
本実施の形態において、例えば給電装置4aは、電気自動車1との通信方式としてCANが採用されている。給電装置4aに設けられた給電ケーブル6aは、電力供給のための電力線と、CANの通信方式に対応した通信線とが含まれており、これらの複数の線が束ねられたものである。また例えば給電装置4bは、電気自動車1との通信方式としてPLCが採用されている。給電装置4bに設けられた給電ケーブル6bは、電力供給のための一又は複数の電力線が束ねられたものであり、電気自動車1との通信は電力線を利用して行われる。
電気自動車1の接続部14は、給電ケーブル6aのコネクタ7a及び給電ケーブル6bのコネクタ7bのいずれもが接続可能なように構成されている。接続部14は、給電ケーブル6a又は6bが接続された場合にその旨を車載通信装置20へ通知する。またこの通知は、いずれの給電ケーブル6a又は6bが接続されたかを車載通信装置20が判別可能なように行われる。例えば接続部14は、コネクタ7aが接続可能なコネクタと、コネクタ7bが接続可能なコネクタとを並設した構成とすることができ、2つのコネクタにはそれぞれコネクタ7a又は7bとの接続によりオンされるスイッチなどを設け、各スイッチのオンにより車載通信装置20へ個別の信号が出力される構成とすることができる。
接続部14は、車輌1内において、電力線を介して充電ECU12に接続され、信号線を介して車載通信装置20に接続されている。接続部14に給電ケーブル6a又は6bが接続された場合、給電ケーブル6a又は6bに含まれる電力線と、接続部14及び充電ECU12を接続する電力線とにより、給電装置4a又は4bから充電ECU12及びバッテリ11までの電力供給経路が設けられる。接続部14に給電ケーブル6aが接続された場合、給電ケーブル6aに含まれるCANの通信線と、接続部14及び車載通信装置20を接続する信号線とにより、給電装置4a及び車載通信装置20の通信経路が設けられる。
また接続部14には、電力線に対する信号の重畳及び電力線に重畳された信号の分離を行う回路が設けられており、この回路と車載通信装置20とが信号線により接続されている。給電ケーブル6bが接続された場合、給電ケーブル6bの電力線に重畳された信号は接続部14にて分離されて車載通信装置20へ与えられると共に、車載通信装置20からの信号が接続部14にて電力線に重畳されて給電装置4bへ送信される。
図2は、車載通信装置20の構成を示すブロック図である。車載通信装置20は、給電装置4aとの通信を行うためのCAN通信部22と、給電装置4bとの通信を行うためのPLC通信部23と、電気自動車1の車内ネットワーク15を介して通信を行うための車内通信部24と、車載通信装置20の各部の動作を制御する制御部21と、各部への電力供給を行う電力供給部25とを備えて構成されている。
CAN通信部22は、接続部14と信号線を介して接続されており、接続部14に給電ケーブル6aが接続された場合、給電ケーブル6aに含まれるCAN通信線に接続される。この状態においてCAN通信部22は、給電ケーブル6aを介して給電装置4aとの間で、CANの通信方式に従った通信を行うことができる。CAN通信部22は、給電装置4aから受信した情報を制御部21へ与えると共に、制御部21から与えられた情報を給電装置4aへ送信する。
PLC通信部23は、接続部14と信号線を介して接続され、接続部14に給電ケーブル6a又は6bが接続された場合、給電ケーブル6a又は6bに含まれる電力線に対する信号の重畳及び分離を行うことが可能となる。ただし接続部14に給電ケーブル6aが接続された場合にはPLC通信部23は動作しないため(詳しくは後述する)、PLC通信部23は、給電ケーブル6bを介した給電装置4bとの電力線通信を行い、給電ケーブル6aを介した給電装置4aとの電力線通信を行うことはない。PLC通信部23は、電力線から信号を分離することによって給電装置4bから受信した情報を制御部21へ与えると共に、制御部21から与えられた情報に係る信号を電力線へ重畳することによって給電装置4bへの情報送信を行う。
車内通信部24は、車内ネットワーク15を介して、電気自動車1内の他の装置(例えば充電ECU12及びECU13等)に接続されており、これら一又は複数の他の装置との間で通信を行うものである。車内通信部24は、例えばCAN又はFlexRay等の通信方式に従って通信を行う。車内通信部24は、車内ネットワーク15を介して他の装置から受信した情報を制御部21へ与えると共に、制御部21から与えられた情報を他の装置へ送信する。
制御部21は、接続部14からの通知に基づいて、CAN通信部22又はPLC通信部23のいずれを用いて給電装置4a又は4bとの通信を行うかを制御する。また制御部21は、CAN通信部22又はPLC通信部23にて給電装置4a又は4bから受信した情報を、車内通信部24による車内ネットワーク15を介した通信に適した情報に変換し、変換した情報を車内通信部24へ与える。同様に制御部21は、車内通信部24にて他の装置から受信した情報を、CAN通信部22又はPLC通信部23による通信に適した情報に変換し、変換した情報をCAN通信部22又はPLC通信部23へ与える。これにより制御部21は、給電装置4a又は4bと電気自動車1内の他の装置との間で通信を中継することができる。
電力供給部25は、電気自動車1に搭載されたバッテリ(走行用のバッテリ11と同じであってもよく、異なるバッテリであってもよい)からの電力を、車載通信装置20内の各部へ適切な電圧値/電流値に変換して供給する。また電力供給部25からCAN通信部22及びPLC通信部23への電力供給経路はそれぞれ独立して設けられている。電力供給部25は、制御部21から与えられる制御信号に応じて、CAN通信部22及びPLC通信部23への電力を個別に供給/停止することができる。
例えば電気自動車1の接続部14に給電装置4aの給電ケーブル6aが接続された場合、接続部14から車載通信装置20の制御部21へ、給電ケーブル6aが接続された旨の通知が与えられる。この通知に応じて制御部21は、電力供給部25への制御信号を出力して、CAN通信部22へ電力を供給すると共に、PLC通信部23への電力供給を停止する。これにより車載通信装置20は、CAN通信部22にて給電装置4aとの通信を行うことが可能となり、給電装置4aと車内の他の装置との間の通信を中継する。
また例えば電気自動車1の接続部14に給電装置4bの給電ケーブル6bが接続された場合、接続部14から車載通信装置20の制御部21へ、給電ケーブル6bが接続された旨の通知が与えられる。この通知に応じて制御部21は、電力供給部25への制御信号を出力して、PLC通信部23へ電力を供給すると共に、CAN通信部22への電力供給を停止する。これにより車載通信装置20は、PLC通信部23にて給電装置4bとの通信を行うことが可能となり、給電装置4bと車内の他の装置との間の通信を中継する。
図3は、車載通信装置20が行う処理の手順を示すフローチャートである。まず車載通信装置20の制御部21は、接続部14からの通知の有無に応じて、接続部14に給電ケーブル6a又は6bが接続されたか否かを判定する(ステップS1)。給電ケーブル6a又は6bが接続されていない場合(S1:NO)、制御部21は、給電ケーブル6a又は6bが接続されるまで待機する。給電ケーブル6a又は6bが接続された場合(S1:YES)、制御部21は、接続されたものが給電ケーブル6aであるか否かを判定する(ステップS2)。
給電ケーブル6aが接続された場合(S2:YES)、制御部21は、電力供給部25によるCAN通信部22への電力供給を開始する(ステップS3)。これによりCAN通信部22と給電装置4aとのCAN通信が開始され、制御部21は、CAN通信部22による給電装置4aとのCAN通信と車内通信部24による充電ECU12などとの車内通信との中継を開始する(ステップS4)。
また給電ケーブル6bが接続された場合(S2:NO)、制御部21は、電力供給部25によるPLC通信部23への電力供給を開始する(ステップS5)。これによりPLC通信部23と給電装置4bとのPLC通信が開始され、制御部21は、PLC通信部23による給電装置4bとのPLC通信と車内通信部24による充電ECU12などとの車内通信との中継を開始する(ステップS6)。
その後、制御部21は、給電ケーブル6a又は6bの接続部14への接続が解除されたか否かを判定し(ステップS7)、接続が解除されていない場合には(S7:NO)、接続が解除されるまで通信の中継を継続して行う。給電ケーブル6a又は6bの接続が解除された場合(S7:YES)、制御部21は、通信の中継を停止し(ステップS8)、電力供給部25によるCAN通信部22又はPLC通信部23への電力供給を停止して(ステップS9)、処理を終了する。
以上の構成の通信システムは、電気自動車1の接続部14に複数種別の給電ケーブル6a又は6bを接続することが可能な構成とし、何れの給電ケーブル6a又は6bが接続されたかに応じて、車載通信装置20がCAN通信部22又はPLC通信部23の一方を選択して給電装置4a又は4bとの通信を行う。これにより電気自動車1は、給電装置4a又は4bの複数の通信方式に対応することができ、給電装置4a又は4bのいずれであってもバッテリ11への充電を行うことができる。また車載通信装置20がCAN通信部22を備えることによって、車輌にて広く採用されているCANの通信方式により給電装置4aとの通信を行うことが可能となる。また車載通信装置20がPLC通信部23を備えることによって、給電ケーブルには必ず含まれる電力線を介した通信を給電装置4bとの間で行うことが可能となる。
また、車載通信装置20は、電気自動車1に搭載された充電ECU12などとの通信を行う車内通信部24を備え、制御部21は、給電装置4a又は4bから受信した情報を変換して充電ECU12などへ送信すると共に、充電ECU12などから受信した情報を変換して給電装置4a又は4bへ送信する。このような通信の中継を車載通信装置20が行うことによって、電気自動車の充電ECU12などと給電装置4a又は4bとが通信を行うことが可能となり、バッテリ11の充電に必要な情報の送受信を行うことが可能となる。
また、車載通信装置20は、給電装置4a又は4bとの通信に用いるべく選択したCAN通信部22又はPLC通信部23の一方へ電力供給部25による電力供給を行い、他方への電力供給は行わない。これにより、車載通信装置20による電力消費量を低減することができる。
なお、本実施の形態においては、電気自動車1を例に説明を行ったが、これに限るものであってもよく、給電ケーブル6a又は6bを介した給電装置4a又は4bからの給電が可能なハイブリッド自動車であってもよい。また電気自動車1は、車載通信装置20と充電ECU12とをそれぞれ異なる装置として搭載する構成としたが、これに限るものではなく、充電ECU12が車載通信装置20の機能を備える構成であってもよい。
また、車載通信装置20がCAN通信部22及びPLC通信部23の2つの通信部を備える構成としたが、これに限るものではなく、3つ以上の通信部を備えて接続された給電ケーブルに応じて1つを選択する構成であってよい。また車載通信装置20が備える通信部は、CAN通信部22及びPLC通信部23に限るものではなく、その他の種々の通信方式に対応した通信部を備える構成であってよい。例えばPLC通信部23は、給電ケーブル6a又は6bに含まれる電力線に対する信号の重畳及び分離を行うことで通信を行うものであるが、例えば給電ケーブルに制御信号線が含まれる場合、この制御信号線に対する信号の重畳及び分離を行うことで通信を行う通信部を備えてもよい。給電ケーブルの制御信号線には、例えばCPLT(コントロールパイロット)用の導線がある。
また、車載通信装置20は、接続部14からの通知に応じて接続された給電ケーブル6a又は6bの種別を判断する構成としたが、これに限るものではない。例えばCAN通信部22及びPLC通信部23にて給電ケーブル6a又は6bを介した給電装置4a又は4bからの情報の受信の有無を判定し、情報を受信した場合に、いずれの通信部にて情報を受信したかを判断することによって、給電ケーブル6a又は6bのいずれが接続されたかを判断する構成としてもよい。
(変形例)
図4は、変形例に係る車載通信装置120の構成を示すブロック図である。変形例に係る通信システムでは、電気自動車1の車内通信がCANの通信方式にて行われ、変形例に係る車載通信装置120は車内通信を行うための車内CAN通信部124を備えている。これにより車載通信装置120は、電気自動車1の車内ネットワーク15を介して充電ECU12などとの間でCANの通信方式による情報の送受信を行うことができる。
また車載通信装置120は、給電ケーブル6aを介して給電装置4aとの間でCANの通信方式による情報の送受信を行うためのCAN通信部22を備えている。ここで、車内CAN通信部124による車内の通信と、CAN通信部22による給電装置4aとの通信とが同じ方式であれば、車載通信装置120は、両通信を中継する場合に何ら情報の変換を行う必要はない。そこで車載通信装置120は、車内ネットワーク15と、接続部14に接続された給電ケーブル6aに含まれる通信線との直接的な通信経路の接続/遮断を行うスイッチ部126を備え、制御部121がスイッチ部126の接続/遮断の切替制御を行っている。
制御部121は、接続部14からの通知により給電ケーブル6aが接続された場合、CAN通信部22へ電力を供給して給電装置4aとの通信を開始する。制御部121は、CAN通信部22にて給電装置4aとの間で送受信される情報を調べ、この情報の形式などが車内ネットワーク15を介した車内通信と同じものであるかを判定する。例えば、同じCANの通信方式を採用していても、仕様により用いられるCANのIDが異なる場合があるため、受信した情報に付されたCANのIDを調べ、特定のIDが付された情報を受信したか否かを一又は複数のIDについて判定することで、2つのCAN通信が同じ仕様であるか否かを判定することができる。情報の形式などが同じものであり、給電装置4aと車内の充電ECU12などとが直接的な通信を行うことが可能であると判断した場合、制御部121は、スイッチ部126を接続し、給電装置4aと充電ECU12などとを直接的に通信させる。その後、制御部121は、電力供給部25からCAN通信部22及び車内CAN通信部124への電力供給を停止してよい。
図5は、変形例に係る車載通信装置120が行う処理の手順を示すフローチャートである。変形例に係る車載通信装置20の制御部121は、接続部14からの通知の有無に応じて、接続部14に給電ケーブル6a又は6bが接続されたか否かを判定する(ステップS21)。給電ケーブル6a又は6bが接続されていない場合(S21:NO)、制御部121は、給電ケーブル6a又は6bが接続されるまで待機する。給電ケーブル6a又は6bが接続された場合(S21:YES)、制御部121は、接続されたものが給電ケーブル6aであるか否かを判定する(ステップS22)。
給電ケーブル6aが接続された場合(S22:YES)、制御部121は、電力供給部25によるCAN通信部22への電力供給を開始する(ステップS23)。これによりCAN通信部22と給電装置4aとのCAN通信が開始され、制御部121は、CAN通信部22にて送受信される情報の形式などから、車内ネットワーク15に接続された充電ECU12などと給電装置4aとが直接通信可能であるか否かを判定する(ステップS24)。直接通信可能と判断した場合(S24:YES)、制御部121は、スイッチ部126を接続して(ステップS25)、充電ECU12などと給電装置4aとの直接通信を開始する。直接通信可能でないと判断した場合(S24:NO)、制御部12は、CAN通信部22による給電装置4aとのCAN通信と車内CAN通信部124による充電ECU12などとの車内CAN通信との中継を開始する(ステップS26)。
また給電ケーブル6bが接続された場合(S22:NO)、制御部121は、電力供給部25によるPLC通信部23への電力供給を開始する(ステップS27)。これによりPLC通信部23と給電装置4bとのPLC通信が開始され、制御部121は、PLC通信部23による給電装置4bとのPLC通信と車内CAN通信部124による充電ECU12などとの車内CAN通信との中継を開始する(ステップS28)。
その後、制御部121は、給電ケーブル6a又は6bの接続部14への接続が解除されたか否かを判定し(ステップS29)、接続が解除されていない場合には(S29:NO)、接続が解除されるまで待機する。給電ケーブル6a又は6bの接続が解除された場合(S29:YES)、制御部121は、通信の中継停止又はスイッチ部126の遮断を行い(ステップS30)、電力供給部25によるCAN通信部22又はPLC通信部23への電力供給を停止して(ステップS31)、処理を終了する。
以上のように、変形例に係る車載通信装置120は、接続部14に給電ケーブル6aが接続された場合に、CAN通信部22にて給電装置4aとの間で送受信される情報の形式などを調べることにより、給電装置4aと充電ECU12などとが直接的に通信可能であるか否かを判定する。これにより車載通信装置120は、直接的に通信可能と判定した場合、スイッチ部126を接続して給電装置4aと充電ECU12などとを直接的に通信させことができる。また車載通信装置120は、給電装置4aと充電ECU12などとが直接的に通信を行っている間、CAN通信部22及び車内CAN通信部124への電力供給を停止することができ、省電力化を実現できる。
なお、本変形例において車載通信装置120は、CAN通信部22にて給電装置4aとの間で送受信される情報の形式などを調べた後、スイッチ部126の接続を行っている。これは同じCANの通信方式を用いて通信を行う場合であっても、例えば送受信されるメッセージに付されるIDの付与規則又はメッセージのデータ長等が異なることがあり、必ずしも相互に通信を行うことができるとは限らないためである。よって給電ケーブル6aを介した給電装置4aとのCAN通信が車内のCAN通信と同じであることが予め定められているのであれば、車載通信装置120は、CAN通信部22を備えず、給電ケーブル6aが接続された場合には単にスイッチ部126を接続する処理を行えばよい。
(実施の形態2)
図6は、実施の形態2に係る給電装置204の構成を示すブロック図である。上述の実施の形態1に係る通信システムは、電気自動車1に搭載された車載通信装置20が通信方式の切り替えを行う構成であるが、実施の形態2に係る通信システムは、給電装置204が通信方式の切り替えを行う構成である。
実施の形態2に係る給電装置204は、2つの給電ケーブル6a及び6bを備え、これらが接続部214に接続されている。接続部214は、給電ケーブル6a又は6bが対応する電気自動車1a又は1bに接続された場合にその旨を通信制御部241へ通知する。またこの通知は、いずれの給電ケーブル6a又は6bが接続されたかを通信制御部241が判別可能なように行われる。接続部214は電力線を介して電力供給制御部242に接続され、この電力線は接続部214内にて給電ケーブル6a及び6bに含まれる電力線に接続されている。また接続部214は、CAN通信部222及びPLC通信部223に個別の通信線を介してそれぞれ接続され、接続部214及びCAN通信部222を接続する通信線は、接続部214内にて給電ケーブル6aに含まれる通信線に接続されている。また接続部214には、電力線に対する信号の重畳及び電力線に重畳された信号の分離を行う回路が設けられており、この回路とPLC通信部223とが信号線により接続されている。
CAN通信部222は、接続部214と信号線を介して接続されており、給電ケーブル6aが電気自動車1aに接続された場合、給電ケーブル6aに含まれるCAN通信線を介して電気自動車1a内のCAN通信部に接続される。この状態においてCAN通信部222は、給電ケーブル6aを介して電気自動車1aとの間で、CANの通信方式に従った通信を行うことができる。CAN通信部222は、電気自動車1aから受信した情報を通信制御部241へ与えると共に、通信制御部241から与えられた情報を電気自動車1aへ送信する。
PLC通信部223は、接続部214と信号線を介して接続され、接続部214に給電ケーブル6bが接続された場合、給電ケーブル6bに含まれる電力線に対する信号の重畳及び分離を行う。PLC通信部223は、電力線から信号を分離することによって電気自動車1bから受信した情報を通信制御部241へ与えると共に、通信制御部241から与えられた情報に係る信号を電力線へ重畳することによって電気自動車1bへの情報送信を行う。
通信制御部241は、接続部214からの通知に基づいて、CAN通信部222又はPLC通信部223のいずれを用いて電気自動車1a又は1bとの通信を行うかを制御する。また通信制御部241は、CAN通信部222又はPLC通信部223にて電気自動車1a又は1bから受信した情報を電力供給制御部242へ与えると共に、電力供給制御部242から与えられた情報を、CAN通信部222又はPLC通信部223にて電気自動車1a又は1bへ送信する。
電力供給制御部242は、例えば充電ステーションなどに設けられた電源8に電力線を介して接続されている。電力供給制御部242は、通信制御部241の機能により電気自動車1a又は1bとの通信を行い、通信結果に応じて接続部214へ電力を供給する。この電力は、接続部214から給電ケーブル6a又は6bを介して電気自動車1a又は1bへ供給され、電気自動車1a又は1bのバッテリの充電に用いられる。
例えば給電ケーブル6aが電気自動車1aに接続された場合、接続部214から通信制御部241へ給電ケーブル6aが接続された旨の通知が与えられる。この通知に応じて通信制御部241は、CAN通信部222による電気自動車1aとの通信を行う。また例えば給電ケーブル6bが電気自動車1bに接続された場合、接続部214から通信制御部241へ給電ケーブル6bが接続された旨の通知が与えられる。この通知に応じて通信制御部241は、PLC通信部223による電気自動車1bとの通信を行う。
以上の構成の実施の形態2に係る通信システムは、電気自動車1a又は1bにいずれの給電ケーブル6a又は6bが接続されたかに応じて、給電装置204がCAN通信部222又はPLC通信部223の一方を選択して電気自動車1a又は1bとの通信を行う構成である。この構成により給電装置204は、電気自動車1a又は1bの複数の通信方式に対応することができ、電気自動車1a又は1bのいずれであっても電力を供給することができる。
なお実施の形態2に係る通信システムのその他の構成は、実施の形態1に係る通信システムの構成と同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
(実施の形態3)
図7は、実施の形態3に係る中継装置309の構成を示すブロック図である。実施の形態3に係る通信システムは、電気自動車及び給電装置の間に中継装置309が介在し、通信の中継を行う構成である。実施の形態3に係る中継装置309は、可搬型の装置であり、例えば電気自動車の車室内又はトランク内等に収容することができる。中継装置309の筐体には、給電装置に設けられた給電ケーブル6a又は6bを接続するための給電側接続部314と、電気自動車の接続部に接続するための車側接続部327とが設けられている。電気自動車のユーザは、例えば充電ステーションなどにて電気自動車に中継装置309を車側接続部327にて接続し、給電装置4a又は4bの給電ケーブル6a又は6bを中継装置309の給電側接続部314に接続する。なお電気自動車の接続部は、複数種の給電ケーブルが接続可能な構成である必要はなく、少なくとも1種の給電ケーブルが接続可能な構成であればよく、中継装置309の車側接続部327は電気自動車の接続部に接続可能な構成とされている。また中継装置309の給電側接続部314は、実施の形態1の電気自動車1に設けられた接続部14と略同じ構成であり、給電ケーブル6a又は6bのいずれも接続することが可能な構成である。
また中継装置309は、給電装置4aとの間でCAN通信を行うためのCAN通信部22と、給電装置4bとの間でPLC通信を行うためのPLC通信部23と、電気自動車との通信を行うための車輌通信部324と、中継装置309の各部の動作を制御する制御部321とを備えて構成されている。
CAN通信部22は、給電側接続部314と信号線を介して接続されており、給電側接続部314に給電ケーブル6aが接続された場合、給電ケーブル6aに含まれるCAN通信線に接続される。この状態においてCAN通信部22は、給電ケーブル6aを介して給電装置4aとの間で、CANの通信方式に従った通信を行うことができる。CAN通信部22は、給電装置4aから受信した情報を制御部321へ与えると共に、制御部321から与えられた情報を給電装置4aへ送信する。
PLC通信部23は、給電側接続部314と信号線を介して接続され、給電側接続部314に給電ケーブル6bが接続された場合、給電ケーブル6bに含まれる電力線に対する信号の重畳及び分離を行い、給電ケーブル6bを介した給電装置4bとの電力線通信を行う。PLC通信部23は、電力線から信号を分離することによって給電装置4bから受信した情報を制御部321へ与えると共に、制御部321から与えられた情報に係る信号を電力線へ重畳することによって給電装置4bへの情報送信を行う。
車輌通信部324は、車側接続部327と信号線を介して接続され、車側接続部327が電気自動車に接続された場合、電気自動車内の通信線に接続される。この状態において車輌通信部324は、電気自動車の車内ネットワークを介して充電ECU12などとの通信を行うことができる。車輌通信部324は、例えばCAN又はFlexRay等の通信方式に従って通信を行う。車輌通信部324は、電気自動車から受信した情報を制御部321へ与えると共に、制御部321から与えられた情報を電気自動車へ送信する。
制御部321は、給電側接続部314からの通知に基づいて、CAN通信部22又はPLC通信部23のいずれを用いて給電装置4a又は4bとの通信を行うかを制御する。また制御部321は、CAN通信部22又はPLC通信部23にて給電装置4a又は4bから受信した情報を、車輌通信部324による電気自動車との通信に適した情報に変換し、変換した情報を車輌通信部324へ与える。同様に制御部321は、車輌通信部324にて電気自動車から受信した情報を、CAN通信部22又はPLC通信部23による通信に適した情報に変換し、変換した情報をCAN通信部22又はPLC通信部23へ与える。これにより制御部321は、給電装置4a又は4bと電気自動車1との間で通信を中継することができる。
例えば中継装置309が車側接続部327にて電気自動車に接続され、給電側接続部314に給電装置4aの給電ケーブル6aが接続された場合、制御部321は、CAN通信部22にて給電装置4aとの通信を行い、給電装置4a及び電気自動車の通信を中継する。また例えば中継装置309が車側接続部327にて電気自動車に接続され、給電側接続部314に給電装置4bの給電ケーブル6bが接続された場合、制御部321は、PLC通信部23にて給電装置4bとの通信を行い、給電装置4b及び電気自動車の通信を中継する。
なお給電側接続部314及び車側接続部327は、電力線を介して接続されており、給電接続部314に給電ケーブル6a又は6bのいずれが接続された場合であっても、給電ケーブル6a又は6bに含まれる電力線と電気自動車内に配された電力線とが中継装置309を介して接続される。よって給電装置4a又は4bが電力供給を行った場合、給電ケーブル6a又は6bを経て中継装置309へ供給された電力は、給電側接続部314から電力線を介して車側接続部327へ供給され、車側接続部327が接続された電気自動車内の電力線を経てバッテリへ供給される。
以上の構成の実施の形態3に係る通信システムは、接続された給電ケーブル6a又は6bに応じてCAN通信部22又はPLC通信部23のいずれかを選択して給電装置4a又は4bとの通信を行う機能を、給電装置4a又は4b及び電気自動車の間に介在する中継装置309に備える構成とすることにより、それぞれ通信方式が異なる給電装置と電気自動車との組み合わせであっても、中継装置309を用いることで通信が可能となり、電気自動車のバッテリの充電を行うことができる。
また実施の形態3に係る通信システムのその他の構成は、実施の形態2に係る通信システムの構成と同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
1、1a、1b 電気自動車(車輌)
4a、4b 給電装置
6a、6b 給電ケーブル
8 電源
11 バッテリ
12 充電ECU
14 接続部
15 車内ネットワーク
20 車載通信装置
21 制御部(通信制御手段)
22 CAN通信部(通信部)
23 PLC通信部(通信部)
24 車内通信部(車内通信手段)
25 電力供給部(電力供給手段)
120 車載通信装置
121 制御部(通信制御手段)
124 車内CAN通信部(車内通信手段)
126 スイッチ部
204 給電装置
214 接続部
222 CAN通信部(通信部)
223 PLC通信部(通信部)
241 通信制御部(通信制御手段)
242 電力供給制御部
309 中継装置
314 給電側接続部(第1接続部)
321 制御部(通信制御手段)
324 車輌通信部
327 車側接続部(第2接続部)

Claims (9)

  1. 車輌へ電力を供給する給電装置と、電力線を含む複数の導線を束ねた給電ケーブルが接続される接続部を有する車輌に搭載され、前記接続部に接続された給電ケーブルを介して前記給電装置との通信を行う車載通信装置とを備える通信システムにおいて、
    前記接続部には、複数種別の給電ケーブルを接続することができるようにしてあり、
    前記車載通信装置は、
    それぞれが異なる通信方式に応じた通信を行う複数の通信部と、
    前記接続部に接続された給電ケーブルの種別に応じて、前記複数の通信部から一の通信部を選択し、選択した通信部にて前記給電装置との通信を行う通信制御手段と
    を有すること
    を特徴とする通信システム。
  2. 前記接続部には、前記複数の導線にCAN(Controller Area Network)の通信方式に適合する通信線を含む給電ケーブルを接続することができるようにしてあり、
    前記複数の通信部には、前記通信線を介してCANの通信方式に応じた通信を行う通信部を含むこと
    を特徴とする請求項1に記載の通信システム。
  3. 前記複数の通信部には、前記電力線又は他の導線に対して通信に係る信号の重畳及び分離を行う通信方式に応じた通信を行う通信部を含むこと
    を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の通信システム。
  4. 前記車載通信装置は、前記車輌に搭載された他の装置との間で所定の通信方式による通信を行う車内通信手段を有し、
    前記通信制御手段は、
    選択した通信部にて前記給電装置から受信した情報を、前記車内通信手段の通信方式に応じた情報に変換し、前記車内通信手段にて他の装置へ送信すると共に、
    前記車内通信手段にて前記他の装置から受信した情報を、選択した通信部の通信方式に応じた情報に変換し、該通信部にて前記給電装置へ送信するようにしてあること
    を特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1つに記載の通信システム。
  5. 前記車載通信装置は、
    選択した通信部にて前記給電装置との通信を行い、前記給電装置及び前記他の装置が直接的に通信可能であるか否かを判定する判定手段と、
    前記接続部及び前記他の装置の間に配された通信経路と、
    該通信経路を接続/遮断するスイッチ部と
    を有し、
    前記通信制御手段は、前記判定手段が通信可能であると判定した場合に、前記スイッチ部を接続するようにしてあること
    を特徴とする請求項4に記載の通信システム。
  6. 前記車載通信装置は、前記通信制御手段が選択した一の通信部へ電力を供給し、他の通信部へ電力を供給しない電力供給手段を有すること
    を特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1つに記載の通信システム。
  7. 車輌へ電力を供給する給電装置と、電力線を含む複数の導線を束ねた給電ケーブルが接続される接続部を有する車輌に搭載され、前記接続部に接続された給電ケーブルを介して前記給電装置との通信を行う車載通信装置とを備える通信システムにおいて、
    前記給電装置は、
    複数種別の給電ケーブルと、
    それぞれが異なる通信方式に応じた通信を行う複数の通信部と、
    前記車輌の接続部に接続された給電ケーブルの種別に応じて、前記複数の通信部から一の通信部を選択し、選択した通信部にて前記車載通信装置との通信を行う通信制御手段と
    を有すること
    を特徴とする通信システム。
  8. 電力線を含む複数の導線を束ねた給電ケーブルが接続される接続部を有する車輌に搭載され、前記接続部に接続された給電ケーブルを介して外部の装置との通信を行う車載通信装置において、
    前記接続部には、複数種別の給電ケーブルを接続することができるようにしてあり、
    それぞれが異なる通信方式に応じた通信を行う複数の通信部と、
    前記接続部に接続された給電ケーブルの種別に応じて、前記複数の通信部から一の通信部を選択し、選択した通信部にて前記外部の装置との通信を行う通信制御手段と
    を備えること
    を特徴とする車載通信装置。
  9. 電力線を含む複数の導線を束ねた給電ケーブルが接続される第1接続部と、車輌に接続される第2接続部とを備え、前記給電ケーブルを介して接続された給電装置及び前記車輌に搭載された車載通信装置の間の通信を中継する中継装置であって、
    前記第1接続部には、複数種別の給電ケーブルを接続することができるようにしてあり、
    それぞれが異なる通信方式に応じた通信を行う複数の通信部と、
    前記第1接続部に接続された給電ケーブルの種別に応じて、前記複数の通信部から一の通信部を選択し、選択した通信部にて前記給電装置との通信を行う通信制御手段と
    を備えること
    を特徴とする中継装置。
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