JP6297225B2 - 車両間伝送装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載され、電気連結器を介して電気的に連結された他の車両との間で信号の伝送をする車両間伝送装置に関する。

従来、電気連結器で連結された車両間の通信は、電気連結器の接点部を介して行われるが、接点部の表面には酸化皮膜が形成されることがあり、このような状態では接点部間に接触不良が発生し、車両間の通信に伝送不良が発生するおそれがある。

これに対し、特許文献１では、有線線路のコネクタの接触部を介して信号を伝送する信号伝送方式において、接触部に直流電圧源による直流成分を付与して酸化皮膜を破壊する技術が開示されている。この場合の送信部は、送信アンプと、送信アンプに接続されたトランスと、トランスおよびコネクタに接続されたカップリングコンデンサと、カップリングコンデンサとコネクタとの間にチョークコイルを介して接続された直流電圧源と、を備えた構成となっている。

特開平２−７１６２１号公報

しかしながら、特許文献１に記載された従来の技術では、直流電圧源とトランスとがコンデンサを介して接続されていることから、トランスが抵抗成分となってデータ通信の信号波形を乱してしまい、信号品質が低下する、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、信号品質の低下を抑えつつ電気連結器の接点部の表面の酸化皮膜を破壊可能な車両間伝送装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る車両間伝送装置は、車両に搭載され、電気連結器を介して電気的に連結された他の車両との間で信号の伝送をする車両間伝送装置であって、コアに巻回されると共に一端が前記電気連結器に接続された第１のコイルと、一端が前記第１のコイルの他端に接続されたコンデンサと、前記コアに前記第１のコイルと同方向に巻回され、一端が前記コンデンサの他端に接続されると共に、他端が前記電気連結器に接続された第２のコイルと、を有するパルストランスと、前記コアに前記第１および第２のコイルと逆方向にかつ前記第１のコイルと同じ巻数だけ巻回されると共に、一端が前記第１のコイルの前記他端に接続された第１の補助コイルと、前記コアに前記第１および第２のコイルと逆方向にかつ前記第２のコイルと同じ巻数だけ巻回されると共に、一端が前記第２のコイルの前記一端に接続された第２の補助コイルと、を備え、前記第１の補助コイルの他端と前記第２の補助コイルの他端とが接続されて、前記電気連結器の接点部間に直流電圧が印加可能であることを特徴とする。

本発明によれば、信号品質の低下を抑えつつ電気連結器の接点部の表面の酸化皮膜を破壊することができる、という効果を奏する。

実施の形態１に係る車両間伝送システムの構成例を示す図 実施の形態１の動作を説明するための図 実施の形態１において通信制御回路の構成例を示す図 実施の形態２に係る車両間伝送システムの構成例を示す図

以下に、本発明に係る車両間伝送装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係る車両間伝送システム１の構成例を示す図である。車両間伝送システム１は、車両５０に搭載された車両間伝送装置と、車両５０に機械的に連結された車両５１に搭載された車両間伝送装置と、車両５０，５１間を電気的に連結する電気連結器５２と、を備えて構成される。ここで、車両５０，５１は、列車の編成を構成する。編成は２両以上の車両を備えていればよく、図１に示す構成は、編成内の任意の車両間に対して適用される。電気連結器５２は、車両５０に設けられた電気連結器５３と、車両５１に設けられ、電気連結器５３と連結された電気連結器５４とから成る。電気連結器５３，５４は、互いに接離する図示しない接点部を備える。図示例では、電気連結器５３，５４は互いに連結され、車両５０，５１間は電気連結器５２により電気的に接続されている。

次に、車両５０の構成について説明する。車両５０に搭載された車両間伝送装置は、電気連結器５２を介して電気的に連結された車両５１との間で信号の伝送が可能な装置である。車両５０に搭載された車両間伝送装置は、通信制御回路１１と、通信制御回路１１に接続された送信回路１２と、通信制御回路１１と電気連結器５３との間に配置されると共に送信回路１２に接続されたパルストランス１３と、パルストランス１３に接続された補助コイル１９ａ，１９ｂと、補助コイル１９ａ，１９ｂ間に配置されると共に補助コイル１９ａ，１９ｂに直列に接続された直流電源１４と、補助コイル１９ａ，１９ｂおよび直流電源１４に直列に接続されたスイッチ１５と、パルストランス１３と電気連結器５３とを接続するツイストペアケーブル６０と、通信制御回路１１に接続された受信回路２２と、通信制御回路１１と電気連結器５３との間に配置されると共に受信回路２２に接続されたパルストランス２３と、パルストランス２３に接続された補助コイル２９ａ，２９ｂと、補助コイル２９ａ，２９ｂ間に配置されると共に補助コイル２９ａ，２９ｂに直列に接続された負荷抵抗２４と、補助コイル２９ａ，２９ｂおよび負荷抵抗２４に直列に接続されたスイッチ２５と、パルストランス２３と電気連結器５３とを接続するツイストペアケーブル６２と、を備える。

通信制御回路１１は、車両５１との通信を制御する通信制御部である。送信回路１２は、車両５１側に信号を送信する送信部である。受信回路２２は、車両５１側からの信号を受信する受信部である。ツイストペアケーブル６０は、一対の伝送路６０ａ，６０ｂから成り、パルストランス１３と電気連結器５３との間の通信経路を構成する。ツイストペアケーブル６２は、一対の伝送路６２ａ，６２ｂから成り、パルストランス２３と電気連結器５３との間の通信経路を構成する。

次に、パルストランス１３は、コア１３ａと、コア１３ａに巻回されると共に両端が送信回路１２に接続されたコイル１６と、コア１３ａに巻回されると共に一端が伝送路６０ａを介して電気連結器５３に接続されたコイル１７ａと、一端がコイル１７ａの他端に接続されたコンデンサ１８と、コア１３ａにコイル１７ａと同方向に巻回され、一端がコンデンサ１８の他端に接続されると共に、他端が伝送路６０ｂを介して電気連結器５３に接続されたコイル１７ｂと、を備えている。

コイル１６は、パルストランス１３を構成するコア１３ａに巻回された１次側のコイルである。この場合の１次側は送信回路１２側である。

コイル１７ａは、コア１３ａに巻回された２次側のコイルである。この場合、２次側は電気連結器５３側である。コイル１７ｂは、コア１３ａにコイル１７ａと同方向に巻回された２次側のコイルである。コイル１７ｂは、コイル１７ａと直列に接続されている。すなわち、コイル１７ａ，１７ｂは、２次側のコイルを構成する。図示例では、コイル１７ａの巻数とコイル１７ｂの巻数は等しい。以下では、コイル１７ａ，１７ｂをコイル１７で表すこともある。パルストランス１３の変成比は、コイル１６の巻数とコイル１７の巻数との比で決まる。

コンデンサ１８は、コイル１７ａとコイル１７ｂとの間に挿入され、コイル１７ａ，１７ｂに直列に接続されている。すなわち、コンデンサ１８の一端は、コイル１７ａの他端に接続され、コンデンサ１８の他端は、コイル１７ｂの一端に接続されている。これにより、コイル１７ａ，１７ｂ間は、電気的には交流的に接続され、直流的には絶縁されている。また、コイル１７ａの巻数とコイル１７ｂの巻数は等しいので、コンデンサ１８は、コイル１７ａ，１７ｂの中点に挿入されている。

次に、補助コイル１９ａは、コア１３ａにコイル１７ａ，１７ｂと逆方向にかつコイル１７ｂと同じ巻数だけ巻回され、一端がコイル１７ｂの前記一端に接続されると共に、他端がスイッチ１５を介して直流電源１４の正極側に接続されている。すなわち、補助コイル１９ａは、コイル１７ａ，１７ｂと同一のコア１３ａにコイル１７ａ，１７ｂと逆向きにかつコイル１７ｂと同じ巻数だけ巻回されている。

同様に、補助コイル１９ｂは、コア１３ａにコイル１７ａ，１７ｂと逆方向にかつコイル１７ａと同じ巻数だけ巻回され、一端がコイル１７ａの前記他端に接続されると共に、他端が直流電源１４の負極側に接続されている。すなわち、補助コイル１９ｂは、コイル１７ａ，１７ｂと同一のコア１３ａにコイル１７ａ，１７ｂと逆向きにかつコイル１７ａと同じ巻数だけ巻回されている。

なお、図１では、一般的な表記に従い、コイルの巻回方向または極性を、コイルの側の黒丸の位置で示している。

また、コイル１７ａは第１のコイル、コイル１７ｂは第２のコイル、補助コイル１９ｂは第１の補助コイル、補助コイル１９ａは第２の補助コイルである。

次に、パルストランス２３は、コア２３ａと、コア２３ａに巻回されると共に両端が受信回路２２に接続されたコイル２６と、コア２３ａに巻回されると共に一端が伝送路６２ａを介して電気連結器５３に接続されたコイル２７ａと、一端がコイル２７ａの他端に接続されたコンデンサ２８と、コア２３ａにコイル２７ａと同方向に巻回され、一端がコンデンサ２８の他端に接続されると共に、他端が伝送路６２ｂを介して電気連結器５３に接続されたコイル２７ｂと、を備えている。

コイル２６は、パルストランス２３を構成するコア２３ａに巻回された２次側のコイルである。この場合の２次側は受信回路２２側である。

コイル２７ａは、コア２３ａに巻回された１次側のコイルである。この場合、１次側は電気連結器５３側である。コイル２７ｂは、コア２３ａにコイル２７ａと同方向に巻回された１次側のコイルである。コイル２７ｂは、コイル２７ａと直列に接続されている。すなわち、コイル２７ａ，２７ｂは、１次側のコイルを構成する。図示例では、コイル２７ａの巻数とコイル２７ｂの巻数は等しい。以下では、コイル２７ａ，２７ｂをコイル２７で表すこともある。パルストランス２３の変成比は、コイル２７の巻数とコイル２６の巻数との比で決まる。

コンデンサ２８は、コイル２７ａとコイル２７ｂとの間に挿入され、コイル２７ａ，２７ｂに直列に接続されている。すなわち、コンデンサ２８の一端は、コイル２７ａの他端に接続され、コンデンサ２８の他端は、コイル２７ｂの一端に接続されている。これにより、コイル２７ａ，２７ｂ間は、電気的には交流的に接続され、直流的には絶縁されている。また、コイル２７ａの巻数とコイル２７ｂの巻数は等しいので、コンデンサ２８は、コイル２７ａ，２７ｂの中点に挿入されている。

次に、補助コイル２９ａは、コア２３ａにコイル２７ａ，２７ｂと逆方向にかつコイル２７ｂと同じ巻数だけ巻回され、一端がコイル２７ｂの前記一端に接続されると共に、他端が負荷抵抗２４の一端に接続されている。すなわち、補助コイル２９ａは、コイル２７ａ，２７ｂと同一のコア２３ａにコイル２７ａ，２７ｂと逆向きにかつコイル２７ｂと同じ巻数だけ巻回されている。

同様に、補助コイル２９ｂは、コア２３ａにコイル２７ａ，２７ｂと逆方向にかつコイル２７ａと同じ巻数だけ巻回され、一端がコイル２７ａの前記他端に接続されると共に、他端が負荷抵抗２４の他端に接続されている。すなわち、補助コイル２９ｂは、コイル２７ａ，２７ｂと同一のコア２３ａにコイル２７ａ，２７ｂと逆向きにかつコイル２７ａと同じ巻数だけ巻回されている。

なお、コイル２７ａは第１のコイル、コイル２７ｂは第２のコイル、補助コイル２９ｂは第１の補助コイル、補助コイル２９ａは第２の補助コイルである。

次に、車両５１の構成について説明する。車両５１に搭載された車両間伝送装置は、電気連結器５４を介して電気的に連結された車両５０との間で信号の伝送が可能な装置である。車両５１に搭載された車両間伝送装置は、通信制御回路３１と、通信制御回路３１に接続された送信回路４２と、通信制御回路３１と電気連結器５４との間に配置されると共に送信回路４２に接続されたパルストランス４３と、パルストランス４３に接続された補助コイル４９ａ，４９ｂと、補助コイル４９ａ，４９ｂ間に配置されると共に補助コイル４９ａ，４９ｂに直列に接続された直流電源４４と、補助コイル４９ａ，４９ｂおよび直流電源４４に直列に接続されたスイッチ４５と、パルストランス４３と電気連結器５４とを接続するツイストペアケーブル６３と、通信制御回路３１に接続された受信回路３２と、通信制御回路３１と電気連結器５４との間に配置されると共に受信回路３２に接続されたパルストランス３３と、パルストランス３３に接続された補助コイル３９ａ，３９ｂと、補助コイル３９ａ，３９ｂ間に配置されると共に補助コイル３９ａ，３９ｂに直列に接続された負荷抵抗３４と、補助コイル３９ａ，３９ｂおよび負荷抵抗３４に直列に接続されたスイッチ３５と、パルストランス３３と電気連結器５４とを接続するツイストペアケーブル６１と、を備える。

通信制御回路３１は、車両５０との通信を制御する通信制御部である。送信回路４２は、車両５０側に信号を送信する送信部である。受信回路３２は、車両５０側からの信号を受信する受信部である。ツイストペアケーブル６３は、一対の伝送路６３ａ，６３ｂから成り、パルストランス４３と電気連結器５４との間の通信経路を構成する。ツイストペアケーブル６１は、一対の伝送路６１ａ，６１ｂから成り、パルストランス３３と電気連結器５４との間の通信経路を構成する。

次に、パルストランス４３は、コア４３ａと、コア４３ａに巻回されると共に両端が送信回路４２に接続されたコイル４６と、コア４３ａに巻回されると共に一端が伝送路６３ａを介して電気連結器５４に接続されたコイル４７ａと、一端がコイル４７ａの他端に接続されたコンデンサ４８と、コア４３ａにコイル４７ａと同方向に巻回され、一端がコンデンサ４８の他端に接続されると共に、他端が伝送路６３ｂを介して電気連結器５４に接続されたコイル４７ｂと、を備えている。

コイル４６は、パルストランス４３を構成するコア４３ａに巻回された１次側のコイルである。この場合の１次側は送信回路４２側である。

コイル４７ａは、コア４３ａに巻回された２次側のコイルである。この場合、２次側は電気連結器５４側である。コイル４７ｂは、コア４３ａにコイル４７ａと同方向に巻回された２次側のコイルである。コイル４７ｂは、コイル４７ａと直列に接続されている。すなわち、コイル４７ａ，４７ｂは、２次側のコイルを構成する。図示例では、コイル４７ａの巻数とコイル４７ｂの巻数は等しい。以下では、コイル４７ａ，４７ｂをコイル４７で表すこともある。パルストランス４３の変成比は、コイル４６の巻数とコイル４７の巻数との比で決まる。

コンデンサ４８は、コイル４７ａとコイル４７ｂとの間に挿入され、コイル４７ａ，４７ｂに直列に接続されている。すなわち、コンデンサ４８の一端は、コイル４７ａの他端に接続され、コンデンサ４８の他端は、コイル４７ｂの一端に接続されている。これにより、コイル４７ａ，４７ｂ間は、電気的には交流的に接続され、直流的には絶縁されている。また、コイル４７ａの巻数とコイル４７ｂの巻数は等しいので、コンデンサ４８は、コイル４７ａ，４７ｂの中点に挿入されている。

次に、補助コイル４９ａは、コア４３ａにコイル４７ａ，４７ｂと逆方向にかつコイル４７ｂと同じ巻数だけ巻回され、一端がコイル４７ｂの前記一端に接続されると共に、他端がスイッチ４５を介して直流電源４４の正極側に接続されている。すなわち、補助コイル４９ａは、コイル４７ａ，４７ｂと同一のコア４３ａにコイル４７ａ，４７ｂと逆向きにかつコイル４７ｂと同じ巻数だけ巻回されている。

同様に、補助コイル４９ｂは、コア４３ａにコイル４７ａ，４７ｂと逆方向にかつコイル４７ａと同じ巻数だけ巻回され、一端がコイル４７ａの前記他端に接続されると共に、他端が直流電源４４の負極側に接続されている。すなわち、補助コイル４９ｂは、コイル４７ａ，４７ｂと同一のコア４３ａにコイル４７ａ，４７ｂと逆向きにかつコイル４７ａと同じ巻数だけ巻回されている。

なお、コイル４７ａは第１のコイル、コイル４７ｂは第２のコイル、補助コイル４９ｂは第１の補助コイル、補助コイル４９ａは第２の補助コイルである。

次に、パルストランス３３は、コア３３ａと、コア３３ａに巻回されると共に両端が受信回路３２に接続されたコイル３６と、コア３３ａに巻回されると共に一端が伝送路６１ａを介して電気連結器５４に接続されたコイル３７ａと、一端がコイル３７ａの他端に接続されたコンデンサ３８と、コア３３ａにコイル３７ａと同方向に巻回され、一端がコンデンサ３８の他端に接続されると共に、他端が伝送路６１ｂを介して電気連結器５４に接続されたコイル３７ｂと、を備えている。

コイル３６は、パルストランス３３を構成するコア３３ａに巻回された２次側のコイルである。この場合の２次側は受信回路３２側である。

コイル３７ａは、コア３３ａに巻回された１次側のコイルである。この場合、１次側は電気連結器５４側である。コイル３７ｂは、コア３３ａにコイル３７ａと同方向に巻回された１次側のコイルである。コイル３７ｂは、コイル３７ａと直列に接続されている。すなわち、コイル３７ａ，３７ｂは、１次側のコイルを構成する。図示例では、コイル３７ａの巻数とコイル３７ｂの巻数は等しい。以下では、コイル３７ａ，３７ｂをコイル３７で表すこともある。パルストランス３３の変成比は、コイル３７の巻数とコイル３６の巻数との比で決まる。

コンデンサ３８は、コイル３７ａとコイル３７ｂとの間に挿入され、コイル３７ａ，３７ｂに直列に接続されている。すなわち、コンデンサ３８の一端は、コイル３７ａの他端に接続され、コンデンサ３８の他端は、コイル３７ｂの一端に接続されている。これにより、コイル３７ａ，３７ｂ間は、電気的には交流的に接続され、直流的には絶縁されている。また、コイル３７ａの巻数とコイル３７ｂの巻数は等しいので、コンデンサ３８は、コイル３７ａ，３７ｂの中点に挿入されている。

次に、補助コイル３９ａは、コア３３ａにコイル３７ａ，３７ｂと逆方向にかつコイル３７ｂと同じ巻数だけ巻回され、一端がコイル３７ｂの前記一端に接続されると共に、他端が負荷抵抗３４の一端に接続されている。すなわち、補助コイル３９ａは、コイル３７ａ，３７ｂと同一のコア３３ａにコイル３７ａ，３７ｂと逆向きにかつコイル３７ｂと同じ巻数だけ巻回されている。

同様に、補助コイル３９ｂは、コア３３ａにコイル３７ａ，３７ｂと逆方向にかつコイル３７ａと同じ巻数だけ巻回され、一端がコイル３７ａの前記他端に接続されると共に、他端が負荷抵抗３４の他端に接続されている。すなわち、補助コイル３９ｂは、コイル３７ａ，３７ｂと同一のコア３３ａにコイル３７ａ，３７ｂと逆向きにかつコイル３７ａと同じ巻数だけ巻回されている。

なお、コイル３７ａは第１のコイル、コイル３７ｂは第２のコイル、補助コイル３９ｂは第１の補助コイル、補助コイル３９ａは第２の補助コイルである。

次に、送信回路１２から受信回路３２への信号の伝送について説明する。まず、スイッチ１５は、通信制御回路１１によって開いた状態に制御され、スイッチ３５は、通信制御回路３１によって開いた状態に制御されているとする。送信回路１２から出力された信号は、パルストランス１３で変成され、ツイストペアケーブル６０、電気連結器５２、ツイストペアケーブル６１を順次経て、パルストランス３３で変成された後、受信回路３２で受信される。ここで、パルストランス１３内では、コイル１７ａ，１７ｂ間はコンデンサ１８によって交流的には接続されているので、パルストランス１３は、送信回路１２から入力された信号に対しては、コイル１７ａ，１７ｂが直接接続されている場合と同様に機能する。さらに、パルストランス３３内では、コイル３７ａ，３７ｂ間はコンデンサ３８によって交流的には接続されているので、パルストランス３３は、ツイストペアケーブル６１を介して入力された信号に対しては、コイル３７ａ，３７ｂが直接接続されている場合と同様に機能する。以上は、送信回路４２から受信回路２２への信号の伝送についても同様である。

なお、送信回路１２と受信回路３２とは差動信号により通信を行う。同様に、送信回路４２と受信回路２２とは差動信号により通信を行う。

次に、図２を参照して、本実施の形態の動作について説明する。図２は、本実施の形態の動作を説明するための図である。以下では、送信回路１２から受信回路３２へ信号を伝送する際に使用される電気連結器５３，５４の接点部の少なくとも一方の表面に形成された酸化皮膜を破壊するときの動作について説明する。なお、図２では、図１の構成に直流電流の経路を矢印で示している。

まず、通信制御回路１１の制御によりスイッチ１５を閉じると共に、通信制御回路３１の制御によりスイッチ３５を閉じる。スイッチ１５，３５を閉じる順序はいずれが先でもよく、あるいは、同時でもよいが、スイッチ１５，３５がともに閉じている期間が存在するように制御される。

スイッチ１５，３５が閉じると、直流電源１４は、電気連結器５２を介して負荷抵抗３４と接続されることとなる。詳細には、直流電源１４、補助コイル１９ａ、コイル１７ｂ、伝送路６０ｂ、電気連結器５２、伝送路６１ｂ、コイル３７ｂ、補助コイル３９ａ、負荷抵抗３４、補助コイル３９ｂ、コイル３７ａ、伝送路６１ａ、電気連結器５２、伝送路６０ａ、コイル１７ａ、補助コイル１９ｂ、直流電源１４の順に直流電流が流れる閉ループが形成される。これにより、直流電源１４は、電気連結器５３，５４の接点部間に直流電圧を印加することができ、接点部の少なくとも一方の表面に酸化皮膜が形成されている場合に酸化皮膜を破壊することができる。このように、スイッチ１３，３５が閉じると、補助コイル１９ａ，１９ｂが直流電源１４を介して接続され、補助コイル３９ａ，３９ｂが負荷抵抗３４を介して接続されて、電気連結器５３，５４の接点部間に直流電圧が印加可能となる。なお、負荷抵抗３４は、過大な直流電流が流れないようにするために挿入される。

この際、補助コイル１９ａは、コア１３ａにコイル１７ｂと逆向きにかつ同じ巻数だけ巻回され、補助コイル１９ｂは、コア１３ａにコイル１７ａと逆向きにかつ同じ巻数だけ巻回されているので、直流電流によってコイル１７ｂに生じた磁界は直流電流によって補助コイル１９ａに生じた磁界によって打ち消され、直流電流によってコイル１７ａに生じた磁界は直流電流によって補助コイル１９ｂに生じた磁界によって打ち消される。そのため、直流電流による磁界によってコア１３ａが磁気飽和することが回避される。

同様に、補助コイル３９ａは、コア３３ａにコイル３７ｂと逆向きにかつ同じ巻数だけ巻回され、補助コイル３９ｂは、コア３３ａにコイル３７ａと逆向きにかつ同じ巻数だけ巻回されているので、直流電流によってコイル３７ｂに生じた磁界は直流電流によって補助コイル３９ａに生じた磁界によって打ち消され、直流電流によってコイル３７ａに生じた磁界は直流電流によって補助コイル３９ｂに生じた磁界によって打ち消される。そのため、直流電流による磁界によってコア３３ａが磁気飽和することが回避される。

そして、通信制御回路１１は、スイッチ１５が閉じた後一定時間経過すると、スイッチ１５を開く。同様に、通信制御回路３１は、スイッチ３５が閉じた後一定時間経過すると、スイッチ３５を開く。

なお、送信回路４２から受信回路２２へ信号を伝送する際に使用される電気連結器５３，５４の接点部の少なくとも一方の表面に形成された酸化皮膜を破壊するときの動作についても同様に説明することができる。

以上に説明したように、本実施の形態では、スイッチ１５，３５を閉じることで、直流電源１４、補助コイル１９ａ、コイル１７ｂ、伝送路６０ｂ、電気連結器５２、伝送路６１ｂ、コイル３７ｂ、補助コイル３９ａ、負荷抵抗３４、補助コイル３９ｂ、コイル３７ａ、伝送路６１ａ、電気連結器５２、伝送路６０ａ、コイル１７ａ、補助コイル１９ｂ、直流電源１４の順に直流電流が流れるフリッティング回路が形成されるので、送信回路１２から受信回路３２への信号の伝送で使用される電気連結器５３，５４の接点部の少なくとも一方の表面に形成された酸化皮膜を破壊することができる。

同様に、本実施の形態では、スイッチ４５，２５を閉じることで、直流電源４４、補助コイル４９ａ、コイル４７ｂ、伝送路６３ｂ、電気連結器５２、伝送路６２ｂ、コイル２７ｂ、補助コイル２９ａ、負荷抵抗２４、補助コイル２９ｂ、コイル２７ａ、伝送路６２ａ、電気連結器５２、伝送路６３ａ、コイル４７ａ、補助コイル４９ｂ、直流電源４４の順に直流電流が流れるフリッティング回路が形成されるので、送信回路４２から受信回路２２への信号の伝送で使用される電気連結器５３，５４の接点部の少なくとも一方の表面に形成された酸化皮膜を破壊することができる。

また、本実施の形態では、直流電流によってコイル１７ｂに生ずる磁界を直流電流によって補助コイル１９ａに生ずる磁界で打ち消し、直流電流によってコイル１７ａに生ずる磁界を直流電流によって補助コイル１９ｂに生ずる磁界で打ち消し、直流電流によってコイル３７ｂに生ずる磁界を直流電流によって補助コイル３９ａに生ずる磁界で打ち消し、直流電流によってコイル３７ａに生ずる磁界を直流電流によって補助コイル３９ｂに生ずる磁界で打ち消すことができる。これにより、直流電流によってコア１３ａ，３３ａに磁気飽和が生ずることがないので、信号の伝送中に直流電流を流した場合でも信号品質の低下を抑えることができる。

同様に、本実施の形態では、直流電流によってコイル４７ｂに生ずる磁界を直流電流によって補助コイル４９ａに生ずる磁界で打ち消し、直流電流によってコイル４７ａに生ずる磁界を直流電流によって補助コイル４９ｂに生ずる磁界で打ち消し、直流電流によってコイル２７ｂに生ずる磁界を直流電流によって補助コイル２９ａに生ずる磁界で打ち消し、直流電流によってコイル２７ａに生ずる磁界を直流電流によって補助コイル２９ｂに生ずる磁界で打ち消すことができる。これにより、直流電流によってコア２３ａ，４３ａに磁気飽和が生ずることがないので、信号の伝送中に直流電流を流した場合でも信号品質の低下を抑えることができる。

以上のように、本実施の形態によれば、信号品質の低下を抑えつつ電気連結器５３，５４の接点部の表面の酸化皮膜を破壊することができる。

なお、本実施の形態では、コイル１７ａ，１７ｂの巻数は等しいとしたが、異なっていてもよい。コイル２７ａ，２７ｂ、コイル３７ａ，３７ｂおよびコイル４７ａ，４７ｂについても同様である。

また、図１では、補助コイル１９ａとコイル１７ｂとを直接接続し、補助コイル１９ｂとコイル１７ａとを直接接続しているが、補助コイル１９ａとコイル１７ａとを直接接続し、補助コイル１９ｂとコイル１７ｂとを直接接続してもよい。この場合は、補助コイル１９ａの巻数はコイル１７ａの巻数に等しくし、補助コイル１９ｂの巻数はコイル１７ｂの巻数に等しくする。コイル２７ａ，２７ｂと補助コイル２９ａ，２９ｂとの接続、コイル３７ａ，３７ｂと補助コイル３９ａ，３９ｂとの接続およびコイル４７ａ，４７ｂと補助コイル４９ａ，４９ｂとの接続についても同様である。

また、本実施の形態では、直流電源１４は、車両５０に搭載され、負荷抵抗３４は、車両５１に搭載されているが、これに限定されず、直流電源１４と負荷抵抗３４を入替えて配置してもよい。さらにまた、直流電源１４と負荷抵抗３４をともに車両５０に搭載し、負荷抵抗３４を直流電源１４に直列に接続してもよい。同様に、直流電源１４と負荷抵抗３４をともに車両５１に搭載し、負荷抵抗３４を直流電源１４に直列に接続してもよい。直流電源４４と負荷抵抗２４についても同様である。

また、直流電源１４は、専用の電源としてもよいし、車両５０に搭載された他の電源から電圧変換された電源としてもよい。電源電圧の大きさは、例えば４８Ｖまたは２４Ｖである。直流電源４４についても同様である。

なお、スイッチ１５，３５を閉じて直流電源１４から直流電流を流す期間は、例えば、車両５０，５１の電源投入後の一定時間、車両５０，５１の機械的な連結検知後の一定時間である。あるいは、通信制御回路１１が車両５１との間の通信で伝送不良を検知したときに、スイッチ１５，３５を閉じて直流電源１４から直流電流を流すこともできる。同様に、スイッチ４５，２５を閉じて直流電源４４から直流電流を流す期間は、例えば、車両５０，５１の電源投入後の一定時間、車両５０，５１の機械的な連結検知後の一定時間である。あるいは、通信制御回路３１が車両５０との間の通信で伝送不良を検知したときに、スイッチ４５，２５を閉じて直流電源１４から直流電流を流すこともできる。

通信制御回路１１は、スイッチ１５，２５にそれぞれ制御信号を出力することにより、スイッチ１５，２５の開閉を制御することができる。通信制御回路３１についても同様である。図３は、通信制御回路１１の構成例を示す図である。図３に示すように、通信制御回路１１は、プロセッサおよびメモリを備える。通信制御回路３１についても同様である。

また、スイッチ１５，３５についてはいずれか一方のみを設ける構成でもよい。同様に、スイッチ２５，４５についてはいずれか一方のみを設ける構成でもよい。

実施の形態２．
実施の形態１では、車両５０，５１間での信号の送受信方式が全二重方式の場合について説明した。すなわち、実施の形態１では、車両５０では、送信回路１２に対してパルストランス１３が設けられ、受信回路２２に対してパルストランス２３が設けられ、車両５１では、送信回路４２に対してパルストランス４３が設けられ、受信回路３２に対してパルストランス３３が設けられている。

本実施の形態では、車両５０，５１間での信号の送受信方式が半二重方式の場合について説明する。すなわち、車両５０では、送信回路１２および受信回路２２に対して共通のパルストランスが設けられ、車両５１では、送信回路４２および受信回路３２に対して共通のパルストランスが設けられる場合について説明する。

図４は、本実施の形態に係る車両間伝送システム２の構成例を示す図である。なお、図４では、図１に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付している。

車両間伝送システム２は、車両５０に搭載された車両間伝送装置と、車両５０に機械的に連結された車両５１に搭載された車両間伝送装置と、車両５０，５１間を電気的に連結する電気連結器５２と、を備えて構成される。電気連結器５２は、車両５０に設けられた電気連結器５３と、車両５１に設けられ、電気連結器５３と連結可能な電気連結器５４とから成る。

車両５０に搭載された車両間伝送装置は、通信制御回路１１と、通信制御回路１１に接続された送信回路１２と、通信制御回路１１に接続された受信回路２２と、通信制御回路１１と電気連結器５３との間に配置されると共に、送信回路１２および受信回路２２に接続されたパルストランス１３と、パルストランス１３に接続された補助コイル１９ａ，１９ｂと、補助コイル１９ａ，１９ｂ間に配置されると共に補助コイル１９ａ，１９ｂに直列に接続された直流電源１４と、補助コイル１９ａ，１９ｂおよび直流電源１４に直列に接続されたスイッチ１５と、パルストランス１３と電気連結器５３とを接続するツイストペアケーブル６０と、を備える。

車両５１の車両間伝送装置は、通信制御回路３１と、通信制御回路３１に接続された送信回路４２と、通信制御回路３１に接続された受信回路３２と、通信制御回路３１と電気連結器５４との間に配置されると共に、送信回路４２および受信回路３２に接続されたパルストランス３３と、パルストランス３３に接続された補助コイル３９ａ，３９ｂと、補助コイル３９ａ，３９ｂ間に配置されると共に補助コイル３９ａ，３９ｂに直列に接続された負荷抵抗３４と、補助コイル３９ａ，３９ｂおよび負荷抵抗３４に直列に接続されたスイッチ３５と、パルストランス３３と電気連結器５４とを接続するツイストペアケーブル６１と、を備える。

このように、本実施の形態では、パルストランス１３には送信回路１２と受信回路２２が並列に接続され、パルストランス３３には送信回路４２と受信回路３２が並列に接続されている。

本実施の形態の動作は、実施の形態１の動作と同様である。すなわち、通信制御回路１１の制御によりスイッチ１５が閉じると共に、通信制御回路３１の制御によりスイッチ３５が閉じると、直流電源１４は、電気連結器５２を介して負荷抵抗３４と接続されることとなる。詳細には、直流電源１４、補助コイル１９ａ、コイル１７ｂ、伝送路６０ｂ、電気連結器５２、伝送路６１ｂ、コイル３７ｂ、補助コイル３９ａ、負荷抵抗３４、補助コイル３９ｂ、コイル３７ａ、伝送路６１ａ、電気連結器５２、伝送路６０ａ、コイル１７ａ、補助コイル１９ｂ、直流電源１４の順に直流電流が流れる閉ループが形成される。これにより、直流電源１４は、電気連結器５３，５４の接点部間に直流電圧を印加することができ、接点部の少なくとも一方の表面に酸化皮膜が形成されている場合に酸化皮膜を破壊することができる。通信制御回路１１は、スイッチ１５が閉じた後一定時間経過すると、スイッチ１５を開くよう制御する。同様に、通信制御回路３１は、スイッチ３５が閉じた後一定時間経過すると、スイッチ３５を開くよう制御する。

本実施の形態は、半二重方式であり、実施の形態１よりも回路構成が簡素化される。本実施の形態のその他の構成、動作および効果は実施の形態１と同様である。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１，２ 車両間伝送システム、１１，３１ 通信制御回路、１２，４２ 送信回路、１３，２３，３３，４３，７０，７５ パルストランス、１３ａ，２３ａ，３３ａ，４３ａ コア、１４，４４ 直流電源、１５，２５，３５，４５ スイッチ、１６，１７ａ，１７ｂ，２６，２７ａ，２７ｂ，３６，３７ａ，３７ｂ，４６，４７ａ，４７ｂ コイル、１８，２８，３８，４８ コンデンサ、１９ａ，１９ｂ，２９ａ，２９ｂ，３９ａ，３９ｂ，４９ａ，４９ｂ 補助コイル、２２，３２ 受信回路、２４，３４ 負荷抵抗、５０，５１ 車両、５２，５３，５４ 電気連結器、６０，６１，６２，６３ ツイストペアケーブル、６０ａ，６０ｂ，６１ａ，６１ｂ，６２ａ，６２ｂ，６３ａ，６３ｂ 伝送路。

Claims (5)

1. 車両に搭載され、電気連結器を介して電気的に連結された他の車両との間で信号の伝送をする車両間伝送装置であって、
   コアに巻回されると共に一端が前記電気連結器に接続された第１のコイルと、一端が前記第１のコイルの他端に接続されたコンデンサと、前記コアに前記第１のコイルと同方向に巻回され、一端が前記コンデンサの他端に接続されると共に、他端が前記電気連結器に接続された第２のコイルと、を有するパルストランスと、
   前記コアに前記第１および第２のコイルと逆方向にかつ前記第１のコイルと同じ巻数だけ巻回されると共に、一端が前記第１のコイルの前記他端に接続された第１の補助コイルと、
   前記コアに前記第１および第２のコイルと逆方向にかつ前記第２のコイルと同じ巻数だけ巻回されると共に、一端が前記第２のコイルの前記一端に接続された第２の補助コイルと、
   を備え、
   前記第１の補助コイルの他端と前記第２の補助コイルの他端とが接続されて、前記電気連結器の接点部間に直流電圧が印加可能であることを特徴とする車両間伝送装置。
2. 前記第１の補助コイルの前記他端と前記第２の補助コイルの前記他端との間に配置されると共に、前記第１および第２の補助コイルと直列に接続された直流電源を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両間伝送装置。
3. 前記第１の補助コイルと前記第２の補助コイルと前記直流電源とに直列に接続されるスイッチを備えることを特徴とする請求項２に記載の車両間伝送装置。
4. 前記第１の補助コイルの前記他端と前記第２の補助コイルの前記他端との間に配置されると共に、前記第１および第２の補助コイルと直列に接続された負荷抵抗を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両間伝送装置。
5. 前記第１の補助コイルと前記第２の補助コイルと前記負荷抵抗とに直列に接続されるスイッチを備えることを特徴とする請求項４に記載の車両間伝送装置。

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