JP6893181B2 - 電力線通信装置、車載装置および車載システム - Google Patents
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Description
<車載システム>
まず、自動車を例にして、車載システムを説明する。図9は、実施の形態1に係わる車載システムの構成を示す図である。図9において、70は、自動車80に搭載されたECU(車載装置)を示し、71A〜71Cは、アクチュエータを示し、72は、バッテリーを示している。自動車80には、多数のセンサおよびアクチュエータが搭載されているが、図9では、これらのセンサおよびアクチュエータのうち、3個のアクチュエータ71A〜71Cのみが代表として描かれている。バッテリー72は、電源配線73によって、ECU70に接続されており、バッテリー電圧を電源電圧としてECU70へ給電する直流電源である。
図1は、実施の形態1に係わる電力線通信装置を示すブロック図である。図1において、1は、直流電源装置を示し、2は親局を示し、11A〜11Cは子局を示している。ここで、図1に示した電力線通信装置と図9で示した車載システムとの対応関係を述べておくと、次の通りである。直流電源装置1は、図9に示したバッテリー72と電源電圧安定化装置(図示せず)を備えている。また、子局11A〜11Cは、通信回路が設けられたアクチュエータ71A〜71C(図9)を示している。ECU70(図9)は、データの送受信、変調および直流電圧の給電に係わる通信部と種々の処理を実行する処理部とを備えている。図1では、ECU70の通信部が、親局2として示されている。
図2は、実施の形態1に係わる極性切替スイッチ部の構成と動作を説明するための図である。極性切替スイッチ部7は、第1スイッチSW1〜第4スイッチSW4を備えている。これらのスイッチSW1〜SW4は、スイッチコントローラ5(図1)から出力されるON/OFF信号によってスイッチ制御される。
図3は、実施の形態1に係わる子局の構成を示すブロック図である。自動車80には、多数の子局(図1の11A〜11C等)が搭載されている。ここでは、子局11Aを例にして説明する。子局11Aは、アクチュエータ71A(図9)とアクチュエータ71Aに設けられた通信回路RCTを備えている。
図4は、実施の形態1に係わる電力線通信装置の動作を示す波形図である。同図には、電力線10における供給電圧VBUSの時間的な変化が示されている。図4において、横軸は時間を示し、縦軸は、電力線10の電圧を示している。
実施の形態1では、変調用キャパシタ8の充電は、送信を行っていない期間(例えばアイドル期間idle)に行われるが、送信を行っている期間においても、変調用キャパシタ8の保持電圧が安定化するように、充電等行うことが望ましい。送信期間TX(図4)中の電圧変動または/および長い送信期間における送信で、例えば変調用キャパシタ8の保持電荷が減少し、変調用キャパシタ8の保持電圧であるが変調振幅電圧VCが不安定となることが考えられる。そのため、送信期間においても、変調用キャパシタ8の保持電圧を安定化することが望ましい。
図6で説明したように、変調用キャパシタ電圧調整部6は、供給電圧VBUSをHレベルに変調するときに、変調用キャパシタ8を放電することが可能であり、Lレベルに変調するときには、変調用キャパシタ8を充電することが可能である。この場合、変調用キャパシタ8を充電あるいは放電している時間は、電圧比較器61が出力しているチャージ信号chgおよびディスチャージ信号dhgの時間と供給電圧VBUSがLレベルとなっている期間およびHレベルとなっている期間によって定まる。すなわち、変調用キャパシタ電圧調整部6による変調用キャパシタ8に対する充電あるいは放電の指示(チャージ信号あるいはディスチャージ信号)のみならす、供給電圧VBUSがHレベルとなっている期間とLレベルとなっている期間を調整することによっても、変調用キャパシタ8の保持電圧を調整することができる。
2 親局
3 送信局
4 電圧変調器
5 スイッチコントローラ
6 変調用キャパシタ電圧調整部
8 変調用キャパシタ
9 インダクタ
10 電力線
11A〜11C 子局
70 ECU
71A〜71C アクチュエータ
72 バッテリー
80 自動車
SW1〜SW4、SW65〜SW68 第1スイッチ〜第8スイッチ
VB 直流電圧
VBUS 供給電圧
Claims (15)
- 電源と、
電力線と、
前記電力線へ供給される供給電圧を、送信すべき送信データに従って変調する親局と、
を備え、
前記親局は、
変調振幅電圧で予め充電された変調用キャパシタと、
前記送信データに従って、前記電力線に接続される前記変調用キャパシタの極性を定める切替部と、
前記電源と前記電力線との間に接続されたインダクタと、
を備える、
電力線通信装置。 - 請求項1に記載の電力線通信装置において、
前記変調用キャパシタは、前記電源と前記電力線との間に接続され、前記電力線に接続される前記変調用キャパシタの極性が、前記切替部によって反転される、電力線通信装置。 - 請求項2に記載の電力線通信装置において、
前記インダクタは、前記変調用キャパシタと並列的に接続されている、電力線通信装置。 - 請求項3に記載の電力線通信装置において、
前記親局は、
前記変調用キャパシタの端子間電圧を監視するキャパシタ電圧監視部と、
前記端子間電圧が所定の電圧よりも小さくなったとき、前記変調用キャパシタの負極端子に電流負荷を接続し、前記端子間電圧を大きくさせるキャパシタ充電部と、
を備える、
電力線通信装置。 - 請求項4に記載の電力線通信装置において、
前記親局は、前記端子間電圧が所定の電圧よりも大きくなったとき、前記変調用キャパシタの正極端子に電流負荷を接続し、前記端子間電圧を小さくさせるキャパシタ放電部を備える、
電力線通信装置。 - 請求項5に記載の電力線通信装置において、
前記親局は、前記端子間電圧が所定の電圧から外れたとき、前記送信データの符号化形式を変更する伝送路符号化器を備える、
電力線通信装置。 - 請求項3に記載の電力線通信装置において、
前記電源の電圧と、変調されていないときの前記電力線の電圧は同じである、
電力線通信装置。 - 送信すべき送信データに従って電力線に供給する供給電圧を変調する車載装置であって、
変調振幅電圧で予め充電された変調用キャパシタと、
前記送信データに従って、前記電力線に接続される前記変調用キャパシタの極性を定める切替部と、
前記電力線に接続され、所定の電圧を前記電力線に供給するインダクタと、
を備える、
車載装置。 - 請求項8に記載の車載装置において、
前記変調用キャパシタは、電源と前記電力線との間に接続され、前記電力線に接続される前記変調用キャパシタの極性が、前記切替部によって定められる、
車載装置。 - 請求項9に記載の車載装置において、
前記変調用キャパシタの端子間電圧を監視するキャパシタ電圧監視部と、
前記キャパシタ電圧監視部による監視により、前記変調用キャパシタの前記端子間電圧が所定の電圧よりも小さいことを検出したとき、前記変調用キャパシタの負極を電流負荷に接続して、前記変調用キャパシタを充電するキャパシタ充電部と、
前記キャパシタ電圧監視部による監視により、前記変調用キャパシタの前記端子間電圧が所定の電圧よりも大きいことを検出したとき、前記変調用キャパシタの正極を電流負荷に接続して、前記変調用キャパシタを放電するキャパシタ放電部と、
をさらに備える、車載装置。 - 請求項10に記載の車載装置において、
前記インダクタは、前記電源と前記電力線との間に接続され、
前記切替部は、前記供給電圧を変調していないとき、前記電源と前記電力線との間を電気的に接続するスイッチを備え、
前記供給電圧が変調されていないとき、前記電源と前記電力線との間には、前記スイッチと前記インダクタが並列的に接続されている、
車載装置。 - 電源から供給される供給電圧を、送信すべき送信データに従って変調する親局と、電力線によって前記親局に接続される複数の子局とを備えた車載システムであって、
前記親局は、
変調振幅電圧で予め充電された変調用キャパシタと、
前記送信データに従って、前記電源と前記電力線との間に接続される前記変調用キャパシタの極性を定める切替部と、
前記電源と前記電力線との間に接続されたインダクタと、
を備える、
車載システム。 - 請求項12に記載の車載システムにおいて、
前記親局は、
前記変調用キャパシタの端子間電圧を監視するキャパシタ電圧監視部と、
前記キャパシタ電圧監視部による監視により、前記変調用キャパシタの前記端子間電圧が所定の電圧よりも小さいことを検出したとき、前記変調用キャパシタの負極を電流負荷に接続して、前記変調用キャパシタを充電するキャパシタ充電部と、
前記キャパシタ電圧監視部による監視により、前記変調用キャパシタの前記端子間電圧が所定の電圧よりも大きいことを検出したとき、前記変調用キャパシタの正極を電流負荷に接続して、前記変調用キャパシタを放電するキャパシタ放電部と、
をさらに備える、
車載システム。 - 請求項13に記載の車載システムにおいて、
前記切替部は、供給電圧を変調していないとき、前記電源と前記電力線との間を電気的に接続するスイッチを備え、
前記供給電圧が変調されていないとき、前記電源と前記電力線との間には、前記スイッチと前記インダクタが並列的に接続されている、
車載システム。 - 請求項14に記載の車載システムにおいて、
前記複数の子局は、前記電力線の前記供給電圧に基づいて駆動されるコイルと、前記送信データに基づいて、前記コイルの駆動を制御する通信回路を備えた子局を含む、
車載システム。
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