JPWO2013190683A1 - 車載電力線通信システム - Google Patents

Abstract

バッテリの充放電中に電力線通信を行う車載電力線通信システムにおいて、電力線からの漏洩電磁波による他の車載機器への干渉を抑制する。車両１は、バッテリ１０に接続される充電ケーブル３を用いたＰＬＣ通信を行うＰＬＣ通信装置１２と、そのＰＬＣ通信に伴う充電ケーブル３からの漏洩電磁波が車載電子機器１４の動作に干渉することを抑制する干渉抑制装置１３とを備える。干渉抑制装置１３は、車載電子機器１４がＰＬＣ通信の干渉を受ける特定の動作を行う間、ＰＬＣ通信装置１２の出力周波数を低く、あるいは充電ケーブル３を流れる電流値を小さくして、充電ケーブル３からの漏洩電磁波を小さくする。

Description

本発明は、車載バッテリに接続されるケーブル（電力線）を通信線として用いる電力線通信システムに関し、特に、電力線からの漏洩電磁波対策に関するものである。

近年、二酸化炭素の排出量削減やエネルギー利用の効率化の観点から、電気を動力源とする電気自動車が実用化されている。これに伴い、電気自動車用の充電インフラ（infrastructure）も各地に設置され始めている。電気自動車のバッテリをフル充電するには十数ＫＷｈ（一般家庭の平均消費電力量に換算して２〜３日分）という多大な電力を必要とするため、電気自動車の電力供給設備（グリッド）では、負荷調整機能や配電制御機能などの充実化が課題とされている。

そこで、発電所などの電力供給インフラと電気自動車とを通信で接続し、電力供給設備が供給可能な電力量に応じた最適なバッテリ充電処理を行うと共に、充電した電力量に応じた課金・決済を行う、Ｖ２Ｇ（Vehicle to Grid）やＶ２Ｈ（Vehicle to Home）と呼ばれる技術が提案されている。例えば下記の特許文献１では、車載バッテリの充電ケーブルを用いた電力線通信（Power Line Communications；以下「ＰＬＣ通信」と称す）によって、バッテリ充電の課金対象者を示す利用者情報を電力供給インフラに通知し、充電した電力量に応じて課金を行う電力供給システムが提案されている。

また近年、電力の需給・供給の自動制御手段を組み込んだ「スマートグリッド」と呼ばれる次世代の電力網が注目を浴びている。スマートグリッドにより管理された電力網では、車載バッテリの充電（グリッドから車両への電力供給）だけでなく、車載バッテリの放電（車両からグリッドへの電力供給）も積極的に行うことも視野に入れられている。

特開２００６−２６２５７０号公報

自動車の多機能化に伴い、近年では様々な電子機器が車両に搭載されるのが一般的となっている。その一例として、スマートエントリーと呼ばれる車両ドアロックシステムがある。当該システムでは、ドアの施錠／開錠（ロック／アンロック）は、無線通信機能を有する携帯キーを持ったユーザ（運転者）が車両の施錠／開錠ボタンを押すことによって行われるのが一般的である。ユーザが車両の施錠／開錠ボタンを押すと、車載の無線通信装置が無線通信により携帯キーの認証を行い、正しく認証されればドアの施錠／開錠が行われる。

一方、バッテリの充電ケーブルを用いたＰＬＣ通信では、充電ケーブルからの漏洩電磁波が他の電子機器の動作に干渉する可能性がある。そのため、バッテリの充電中にＰＬＣ通信が継続して行われる場合、充電中に他の電子機器の動作に何らかの不具合が生じることが懸念される。例えばスマートエントリーの車両ドアロックシステムでは、車載の無線通信装置と携帯キーとの無線通信が、ノイズに弱い低周波帯域（数百ヘルツ程度）で行われるため、漏洩電磁波の干渉を受け易いと考えられる。そのためバッテリの充電中にＰＬＣ通信が継続して行われると、バッテリの充電中にドアを開けることができなくなるなどの不具合が生じることが考えられる。

本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、バッテリの充放電中に電力線通信を行う車載電力線通信システムにおいて、電力線からの漏洩電磁波による他の車載機器への干渉を抑制することを目的とする。

本発明の第１の局面に係る車載電力線通信システムは、車載バッテリに接続される電力線を用いた通信を行う電力線通信装置と、車載電子機器が特定の動作を行うことを検知し、当該特定の動作が行われる間、前記電力線からの漏洩電磁波が小さくなるように前記電力線通信装置の出力および前記電力線を流れる電流値の少なくとも片方を制御する干渉抑制装置とを備えるものである。

本発明の第２の局面に係る車載電力線通信システムは、車載バッテリに接続される電力線を用いた通信を行う電力線通信装置と、前記電力線通信装置により特定種類の情報の送受信が行われることを検知し、当該特定種類の情報の送受信が行われる間、前記電力線通信が中断しない範囲で、前記電力線からの漏洩電磁波が小さくなるように前記電力線通信装置の出力および前記電力線を流れる電流値の少なくとも片方を制御する干渉抑制装置とを備えるものである。

本発明の第１の局面に係る車載電力線通信システムによれば、車載電子機器の動作が、電力線の漏洩電磁波によって妨害されることがなくなるため、バッテリの充放電中に車載電子機器が誤動作することが防止される。

また本発明の第２の局面に係る車載電力線通信システムによれば、課金・決済情報などの重要な情報の通信を中断することなく、電力線の漏洩電磁波を抑えることができる。通信の中断を行わないことにより、既存の課金・決済システムに適用することができ、比較的低コストで電気自動車の充電電力の課金・決済システムを実現できる。

この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

実施の形態１に係るバッテリ充電システムの構成図である。 実施の形態１に係るＰＬＣ通信装置および干渉抑制装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る干渉抑制装置の動作を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る車両ドアロックシステムの構成図である。 実施の形態１に係る車両ドアロックシステムの処理シーケンスを示す図である。 実施の形態２に係るバッテリ充電システムの構成図である。 実施の形態２に係るＨＭＩ情報処理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ＰＬＣ通信装置および干渉抑制装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態４に係るＰＬＣ通信装置および干渉抑制装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態４に係る干渉抑制装置の動作を示すフローチャートである。 実施の形態５に係るＰＬＣ通信装置および干渉抑制装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態５に係る干渉抑制装置の動作を示すフローチャートである。

＜実施の形態１＞
図１は、本実施の形態に係るバッテリ充電システムの構成を示す図である。当該バッテリ充電システムにおいて、車両１は電気自動車であり、バッテリ１０、充電制御装置１１、ＰＬＣ通信装置１２および干渉抑制装置１３を備える。バッテリ１０の充電時には、車両１は、充電ケーブル３を介して電力供給装置４に接続される。

ＰＬＣ通信装置１２は、充電ケーブル３を通して外部の電力供給装置４との間でＰＬＣ通信を行う。ＰＬＣ通信により車両１から電力供給装置４へと送られる情報としては電力残量などバッテリ１０の状態に関する情報などがあり、電力供給装置４から車両１へと送られる情報としては充電処理の制御情報（充電の開始／停止の命令、充電時の電流値の指定など）などがある。

充電制御装置１１は、電力供給装置４から充電ケーブル３を通して供給される電力をバッテリ１０に蓄電する充電動作を制御するものである。充電制御装置１１は、ＰＬＣ通信によって電力供給装置４から得た充電制御情報に従って、バッテリ１０の充電動作を制御する。

車載電子機器１４は、例えば車両ドアロックシステム等である。干渉抑制装置１３は、ＰＬＣ通信により生じる充電ケーブル３からの漏洩電磁波が車載電子機器１４の動作に干渉しないように、ＰＬＣ通信装置１２の動作を制御する。すなわち干渉抑制装置１３は、車載電子機器１４の動作状態の監視し、車載電子機器１４においてＰＬＣ通信の干渉を受け易い動作が行われること検知すると、ＰＬＣ通信装置１２にＰＬＣ通信を一時的に停止させて車載電子機器１４の動作を優先させる。これにより、車載電子機器１４の動作にＰＬＣ通信の漏洩電磁波が干渉することが防止される。

図２は、充電制御装置１１、ＰＬＣ通信装置１２、干渉抑制装置１３および車載電子機器１４のより詳細な構成を示したブロック図である。同図の如く、充電制御装置１１は、充電制御部１１ａおよび電流値制御部１１ｂを備える。充電制御部１１ａは、バッテリ１０へ供給する充電電圧および充電電流を制御するものである。電流値制御部１１ｂは、充電ケーブル３を流れる電流値を制御するものである。

ＰＬＣ通信装置１２は、ＰＬＣ通信部１２ａ、充電装置制御部１２ｂおよびＰＬＣ通信状態設定部１２ｃを備える。ＰＬＣ通信部１２ａは、充電ケーブル３を用いたＰＬＣ通信を実行する。充電装置制御部１２ｂは、電力供給装置４から得たバッテリ１０の充電制御情報を充電制御装置１１の電流値制御部１１ｂに送ることにより、充電制御装置１１を制御する。ＰＬＣ通信状態設定部１２ｃは、ＰＬＣ通信部１２ａが行うＰＬＣ通信の通信状態（通信に用いる周波数・電力、通信の接続／切断）を設定する。

干渉抑制装置１３は、ＰＬＣ通信停止部１３ａ、干渉状態判定部１３ｂおよび電子機器状態取得部１３ｃを備える。電子機器状態取得部１３ｃは、車載電子機器１４の動作状態の情報を取得することにより、車載電子機器１４の動作を監視する。干渉状態判定部１３ｂは、電子機器状態取得部１３ｃが取得した車載電子機器１４の動作状態の情報に基づいて、車載電子機器１４がＰＬＣ通信の干渉を受ける動作を行うか否かを判定する。ＰＬＣ通信停止部１３ａは、干渉状態判定部１３ｂの判定結果に基づいて、ＰＬＣ通信装置１２にＰＬＣ通信を停止／再開させる。

車載電子機器１４は、当該車載電子機器１４の動作状態の情報を、干渉抑制装置１３の電子機器状態取得部１３ｃへと送る状態出力部１４ａを備えている。

図３は、干渉抑制装置１３の動作を示すフローチャートである。干渉抑制装置１３において、電子機器状態取得部１３ｃが車載電子機器１４の動作状態を取得すると（ＳＴ１）、干渉状態判定部１３ｂは、その情報に基づいて、車載電子機器１４が行う動作がＰＬＣ通信の干渉を受けるか否かを判定する（ＳＴ２）。

車載電子機器１４が行う動作がＰＬＣ通信の干渉を受けると判定された場合は（ステップＳＴ３においてYes）、ＰＬＣ通信停止部１３ａがＰＬＣ通信装置１２にＰＬＣ通信を停止させる（ＳＴ４）。また、車載電子機器１４が行う動作がＰＬＣ通信の干渉を受けないと判定された場合は（ＳＴ３においてNo）、ＰＬＣ通信停止部１３ａはＰＬＣ通信装置１２にＰＬＣ通信を実行（再開または継続）させる（ＳＴ５）。

以下、車載電子機器１４の具体例を挙げて、本実施の形態に係るバッテリ充電システムの動作を説明する。ここでは、車載電子機器１４はスマートエントリーの車両ドアロックシステムであるとする。

図４は、車載電子機器１４としての車両ドアロックシステム１４０の構成図である。図４においては、車両１のバッテリ１０、充電制御装置１１およびＰＬＣ通信装置１２の図示は省略している。

車両ドアロックシステム１４０は、車両１に搭載されるドアロック用通信装置１５、施錠／開錠ボタン１６および施錠／開錠装置１８と、ユーザ（運転者）が所持する携帯キー１７とから構成される。この車両ドアロックシステム１４０では、携帯キー１７を持ったユーザが車両１の施錠／開錠ボタン１６を押すと、ドアロック用通信装置１５が無線通信によって携帯キー１７の認証を行い、正しく認証されれば施錠／開錠装置１８によってドアの開錠／施錠が行われる。

ドアロック用通信装置１５は、ドアロック制御部１５ａ、ドアロック用通信部１５ｂおよび施錠／開錠ボタン状態取得部１５ｃを備える。また図２に示した状態出力部１４ａもドアロック用通信装置１５に設けられる。ドアロック制御部１５ａは、施錠／開錠装置１８にドアの施錠／開錠をさせる命令（施錠／開錠命令）を送信することにより、車両１のドアロックの制御を行うものである。ドアロック用通信部１５ｂは、携帯キー１７との間で双方向の無線通信による認証を行い、施錠／開錠を行ってよいかを判断するものである。施錠／開錠ボタン状態取得部１５ｃは、施錠／開錠ボタン１６のＯＮ（ボタンが押された状態）／ＯＦＦ（ボタンが押されていない状態）の状態を取得するものである。状態出力部１４ａは、車両ドアロックシステム１４０の動作状態を干渉抑制装置１３に通知するように動作する。

車両ドアロックシステム１４０を備える車両１における、ＰＬＣ通信装置１２および干渉抑制装置１３の動作を説明する。図５はその処理シーケンスを示す図である。なお、本実施の形態では、ドアロック用通信装置１５と携帯キー１７との間の無線通信は、ＰＬＣ通信装置１２が行うＰＬＣ通信の干渉を受けるものとして予め規定されており、その情報が干渉抑制装置１３に登録されているものとする。車両ドアロックシステム１４０（車載電子機器１４）のいかなる動作がＰＬＣ通信の干渉を受けるかは、例えば車両１の設計段階の実験などにより検証すればよい。

ここで、車両１は電力供給装置４に充電ケーブル３を介して接続され、バッテリ１０の充電が実行されている状態を仮定する。このときＰＬＣ通信装置１２は、電力供給装置４との間で充電ケーブル３を用いたＰＬＣ通信を行っている。

その状態で、ユーザが施錠／開錠ボタン１６を押すと、施錠／開錠ボタン１６が押された旨の通知（ＯＮ通知）が、施錠／開錠ボタン１６からドアロック用通信装置１５の施錠／開錠ボタン状態取得部１５ｃへと送られる。ドアロック用通信装置１５では、施錠／開錠ボタン状態取得部１５ｃがＯＮ通知を受けると、状態出力部１４ａが干渉抑制装置１３の電子機器状態取得部１３ｃへ、ドアの施錠／開錠処理を開始する旨の通知（施錠／開錠処理開始通知）を送る。

干渉抑制装置１３では、電子機器状態取得部１３ｃが施錠／開錠処理開始通知を受けると、干渉状態判定部１３ｂが、車両ドアロックシステム１４０の動作がＰＬＣ通信の干渉を受けるか否かの判定（干渉判定）を行う。上記のように、車両ドアロックシステム１４０が施錠／開錠の処理には、ドアロック用通信装置１５と携帯キー１７との間の無線通信を伴う。またその無線通信は、ＰＬＣ通信装置１２が行うＰＬＣ通信の干渉を受けるものとして予め定義されている。従って干渉状態判定部１３ｂは、車両ドアロックシステム１４０の動作がＰＬＣ通信の干渉を受けると判定する。従ってＰＬＣ通信停止部１３ａは、ＰＬＣ通信装置１２にＰＣＬ通信を停止させる命令（通信停止命令）送り、ＰＬＣ通信が一旦停止される。

その後、ドアロック用通信装置１５のドアロック用通信部１５ｂは、無線通信により、携帯キー１７へドアの施錠／開錠を許可するかの確認（キー確認要求）を送信する。キー確認要求を受けた携帯キー１７は、ドアの施錠／開錠を許可する旨（キー確認応答）をドアロック用通信部１５ｂへ返信する。ドアロック用通信装置１５がキー確認応答を受けると、ドアロック制御部１５ａは、ドアの施錠／開錠を行わせる命令（施錠／開錠命令）を施錠／開錠装置１８へ送信する。

施錠／開錠装置１８は、施錠／開錠命令を受けると、ドアの施錠／開錠を切り替える。すなわち、ドアが施錠されていた場合は開錠し、開錠していた場合は施錠する。次いで、施錠／開錠装置１８は、ドアの施錠／開錠を行った旨の通知（施錠／開錠通知）をドアロック用通信装置１５へ送る。ドアロック用通信装置１５は、施錠／開錠通知を受けると、状態出力部１４ａを用いて干渉抑制装置１３の電子機器状態取得部１３ｃへと施錠／開錠処理が完了した旨の通知（施錠／開錠処理完了通知）を送る。

干渉抑制装置１３は、施錠／開錠処理完了通知を受けると、再度、車両ドアロックシステム１４０の動作がＰＬＣ通信の干渉を受けるか否かを判定する。施錠／開錠処理完了通知は、ドアロック用通信装置１５と携帯キー１７との無線通信が終了した後に、状態出力部１４ａが出力するものなので、干渉状態判定部１３ｂは、車両ドアロックシステム１４０の動作はＰＬＣ通信の干渉を受けないと判断する。従って、ＰＬＣ通信停止部１３ａは、ＰＬＣ通信装置１２にＰＣＬ通信を実行させる命令（通信実行命令）送り、ＰＬＣ通信が再開される。

このように本実施の形態においては、車載電子機器１４（車両ドアロックシステム１４０）においてＰＬＣ通信の干渉を受ける動作（ドアロック用通信装置１５と携帯キー１７との無線通信）が行われる際、干渉抑制装置１３がＰＬＣ通信装置１２によるＰＬＣ通信を一時的に停止させる。それにより車載電子機器１４がＰＬＣ通信の干渉を受けることが未然に防止される。従って、バッテリ１０の充電中に車載電子機器１４が誤動作することを防止できる。

なお、図５に示した例では、干渉抑制装置１３が、車載電子機器１４の状態を監視して、当該車載電子機器１４がＰＬＣ通信の干渉を受ける動作を行うか否かを判定する構成を示したが、その判定は車載電子機器１４自身が行ってもよい。すなわち車載電子機器１４が、自己が行おうとする動作がＰＬＣ通信の干渉を受ける所定の動作か否かを判断し、ＰＬＣ通信の干渉を受ける動作を行うときに、その旨の通知を干渉抑制装置１３（ＰＬＣ通信停止部１３ａ）へ送る構成としてもよい。

＜実施の形態２＞
上記のように、実施の形態１のバッテリ充電システムでは、車載電子機器１４がＰＬＣ通信の干渉を受ける動作を行う間ＰＬＣ通信を停止させていることにより、車載電子機器１４の動作にＰＬＣ通信が干渉することを防止していた。

一方、車両１と電力供給装置４との間のＰＬＣ通信の内容としては、バッテリ１０の状態の情報（電力残量など）や、充電制御情報（充電の開始／停止の命令、充電時の電流値の指定など）など、バッテリ１０の充電の自動動作に関する情報の他、ユーザが利用する情報（以降「ＨＭＩ（Human Machine Interface）情報」と呼ぶ）が含まれる場合がある。ＨＭＩ情報としては、課金・決済情報など、通信が中断されると好ましくない重要な情報が含まれる。そこで本実施の形態では、課金・決済情報など重要の情報のＰＬＣ通信を中断することなく、車載電子機器１４の動作がＰＬＣ通信の干渉を受けることを防止するバッテリ充電システムを提案する。

図６は、実施の形態２に係るバッテリ充電システムの構成図である。当該システムの構成は、図１の構成に加え、車両１にＨＭＩ情報処理装置２０を搭載させたものである。図６のＨＭＩ装置２は、使用者がＨＭＩ情報処理装置２０に対してＨＭＩ情報の入力および出力を行うための機器であり、既存の機器としては例えばＩＣカードリーダー、携帯電話などがある。また後述するように、ＨＭＩ情報処理装置２０は、車載電子機器１４の動作がＰＬＣ通信の漏洩電磁波の干渉を受けることを防止するもう一つの干渉抑制装置としても機能する。

図７は、ＨＭＩ情報処理装置２０の構成を示すブロック図である。同図の如く、ＨＭＩ情報処理装置２０は、ＨＭＩ情報入出力部２０ａ、ＨＭＩ情報変換部２０ｂ、ＨＭＩ情報抽出部２０ｃ、漏洩電磁波抑制部２０ｄとから構成される。

ＨＭＩ情報入出力部２０ａは、ＨＭＩ装置２との間でＨＭＩ情報の受け渡しを行うものである。ＨＭＩ情報抽出部２０ｃは、ＰＬＣ通信装置１２が行うＰＬＣ通信の内容から、ＵＲＬ（Uniform Resource Locator）などのＨＭＩ情報を抽出するものである。

ＨＭＩ情報変換部２０ｂは、取得したＨＭＩ情報を所定の形式（フォーマット）に変換するものである。すなわち、ＨＭＩ情報抽出部２０ｃがＰＬＣ通信から抽出したＨＭＩ情報は、ＨＭＩ情報変換部２０ｂによってＨＭＩ装置２が認識可能なフォーマットに変換されてＨＭＩ情報入出力部２０ａに送られる。またＨＭＩ情報入出力部２０ａがＨＭＩ装置２から受けたＨＭＩ情報は、ＨＭＩ情報変換部２０ｂによってＰＬＣ通信装置１２が認識可能なフォーマットに変換されてＰＬＣ通信装置１２に送られる。この処理により、ＨＭＩ装置２と電力供給装置４との間でのＨＭＩ情報の受け渡しが可能になる。

また漏洩電磁波抑制部２０ｄは、ＰＬＣ通信装置１２がＨＭＩ情報の送受信を行う間、ＰＬＣ通信を中断させることなく、充電ケーブル３の漏洩電磁波を抑制するものである。ＰＬＣ通信を中断させずに充電ケーブル３の漏洩電磁波を抑制する手法としては、例えばＰＬＣ通信装置１２のＰＬＣ通信状態設定部１２ｃを制御してＰＬＣ通信で用いる周波数を下げる手法や、ＰＬＣ通信装置１２の充電装置制御部１２ｂを制御して充電ケーブル３に流れる電流量を小さくする手法、あるいはその両方を行う手法などが挙げられるが、ＰＬＣ通信を継続できれば任意の手法でよい。また漏洩電磁波抑制部２０ｄの動作は、干渉抑制装置１３のＰＬＣ通信停止部１３ａの動作よりも優先される。

以下、本実施の形態に係るバッテリ充電システムに動作について説明する。但し、図６に示した要素のうちＨＭＩ装置２およびＨＭＩ情報処理装置２０以外は実施の形態１と同様であるので、ここでは主にＨＭＩ装置２およびＨＭＩ情報処理装置２０の動作を説明する。

ＨＭＩ情報処理装置２０において、ＰＬＣ通信装置１２が電力供給装置４とのＰＬＣ通信を行う間、ＨＭＩ情報抽出部２０ｃはそのＰＬＣ通信の内容にＨＭＩ情報が含まれていないか監視する。ＨＭＩ情報の検出・抽出は、例えばＨＴＭＬ（HyperText Markup Language）やＸＭＬ（Extensible Markup Language）等の特定のタグ情報など、予め定義したパターンの情報を検索することにより実施することができる。

まず、ＨＭＩ情報がＰＬＣ通信により電力供給装置４からＰＬＣ通信装置１２へと送られてきた場合のＨＭＩ情報処理装置２０の動作を説明する。ＨＭＩ情報抽出部２０ｃは、電力供給装置４から送られてきたＨＭＩ情報を検出すると、そのＨＭＩ情報を抽出してＨＭＩ情報変換部２０ｂへと送ると共に、ＨＭＩ情報が検出された旨の通知（ＨＭＩ情報検出通知）を漏洩電磁波抑制部２０ｄへ送る。

漏洩電磁波抑制部２０ｄはＨＭＩ情報検出通知を受けると、所定の期間、ＰＬＣ通信が中断しない範囲で、ＰＬＣ通信装置１２が行うＰＬＣ通信の周波数を下げる、あるいは充電ケーブル３の電流値を小さくするなどして、充電ケーブル３の漏洩電磁波を抑制する。なお、上記したように漏洩電磁波抑制部２０ｄの動作はＰＬＣ通信停止部１３ａより優先されるため、その間にＰＬＣ通信停止部１３ａによってＰＬＣ通信が中断されることはない。従って、ＰＬＣ通信によるＨＭＩ情報の受信を継続しつつ、車載電子機器１４の動作がＰＬＣ通信の干渉を受けることを防止できる。

ＨＭＩ情報変換部２０ｂは、ＨＭＩ情報抽出部２０ｃが抽出したＨＭＩ情報を、ＨＭＩ装置２が認識可能なフォーマットに変換し、ＨＭＩ情報入出力部２０ａを通してＨＭＩ装置２へと送信する。ユーザは、受信したＨＭＩ情報をＨＭＩ装置２で利用することができる。

次に、ＰＬＣ通信によってＨＭＩ装置２から電力供給装置４へＨＭＩ情報を送る場合のＨＭＩ情報処理装置２０の動作を説明する。その場合、ＨＭＩ装置２が保持しているＨＭＩ情報は、ＨＭＩ情報入出力部２０ａを通してＨＭＩ情報変換部２０ｂに入力される。

ＨＭＩ情報変換部２０ｂは、ＨＭＩ装置２から受けたＨＭＩ情報を、ＰＬＣ通信装置１２が認識可能なフォーマットに変換してＰＬＣ通信装置１２へと送る。ＰＬＣ通信装置１２はそれをＰＬＣ通信により電力供給装置４へと送信する。

この場合もＨＭＩ情報抽出部２０ｃは、ＰＬＣ通信装置１２が送信する内容にＨＭＩ情報が含まれている旨の通知（ＨＭＩ情報検出通知）を漏洩電磁波抑制部２０ｄへ送る。漏洩電磁波抑制部２０ｄはＨＭＩ情報検出通知を受けると、ＰＬＣ通信が中断しない範囲で、充電ケーブル３の漏洩電磁波を抑制する。これにより、ＰＬＣ通信によるＨＭＩ情報の送信を継続しつつ、車載電子機器１４の動作がＰＬＣ通信の干渉を受けることを防止できる。

また、ＨＭＩ情報の送受信が行われない期間は、実施の形態１と同様の動作によって、干渉抑制装置１３が、ＰＬＣ通信が車載電子機器１４の動作に干渉することが防止される。

なお、漏洩電磁波抑制部２０ｄが充電ケーブル３の漏洩電流を抑制する動作は、少なくとも個々のＨＭＩ情報の送受信が完了するまでの間行われればよいが、例えば課金・決済処理など、複数のＨＭＩ情報がＰＬＣ通信によって送受信されることが予め分かっている場合は、それら全ての送受信が完了するまでの間（例えば課金処理の開始から決済処理の完了までの期間）継続して行われてもよい。

このように本実施の形態によれば、課金・決済等のユーザ確認に関する通信やユーザから応答を必要とする通信など、ＨＭＩ情報を含むＰＬＣ通信を中断させることなく、実施の形態１の効果を得ることができる。また、課金・決済情報の通信が中断されないので、既存の課金・決済システムに適用することができ、比較的低コストで電気自動車の充電電力の課金・決済システムを実現できる。

＜実施の形態３＞
図８は、実施の形態３に係るＰＬＣ通信装置および干渉抑制装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態では、干渉抑制装置１３のＰＬＣ通信停止部１３ａに代えて、漏洩電磁波抑制部１３ｄを設けたものである。

漏洩電磁波抑制部１３ｄは、実施の形態２に示したＨＭＩ情報処理装置２０の漏洩電磁波抑制部２０ｄと同様に、ＰＬＣ通信を中断させることなく、充電ケーブル３の漏洩電磁波を抑制するものである。ここでも、充電ケーブル３の漏洩電磁波を抑制する手法としては、例えばＰＬＣ通信装置１２のＰＬＣ通信状態設定部１２ｃを制御してＰＬＣ通信で用いる周波数を下げる手法、ＰＬＣ通信装置１２の充電装置制御部１２ｂを制御して充電ケーブル３に流れる電流量を小さくする手法、あるいはその両方を行う手法などが挙げられるが、ＰＬＣ通信を継続できれば任意の手法でよい。

実施の形態１では、車載電子機器１４がＰＬＣ通信と干渉する動作と行うときに、干渉抑制装置１３がＰＬＣ通信を停止させることによってその干渉の発生を防止していたが、本実施の形態では、ＰＬＣ通信を継続しつつ、それと同様の効果を得ることができる。

また、以上の各実施の形態では、車両１のバッテリ１０の充電を行う場合についてのみ説明したが、上記したように、スマートグリッドと呼ばれる次世代の電力網では、車載バッテリを放電（車両からグリッドへの電力供給）することも視野に入れられている。本発明は、バッテリの放電を行うときにＰＣＬ通信を行うシステムに対しても適用可能である。

＜実施の形態４＞
実施の形態１のバッテリ充電システムでは、車載電子機器１４がＰＬＣ通信の干渉を受ける動作（車両ドアロックシステム１４０の無線通信など）を行う間ＰＬＣ通信を停止させることにより、車載電子機器１４の当該動作にＰＬＣ通信が干渉することを防止していた。また実施の形態２で説明したように、充電ケーブル３の漏洩電磁波を抑制する手法の一つに、充電ケーブル３に流れる電流量を小さくする手法がある。

しかし、漏洩電磁波は、車両１の充電制御装置１１がバッテリ１０の充電処理に用いるＡＣ／ＤＣコンバータ等の機器からも発生する。そのため、ＰＬＣ通信を停止させたり充電ケーブル３に流れる電流量を小さくしても、充電制御装置１１からの漏洩電磁波が車載電子機器１４の正常な動作の妨げとなる場合も考えられる。

そこで、実施の形態４では、車載電子機器１４がＰＬＣ通信の干渉を受ける動作を行う間、ＰＬＣ通信を停止することに加え、充電制御装置１１によるバッテリ１０の充電処理を停止させて、車載電子機器１４の正常動作の確保をより確実なものとするバッテリ充電システムを提案する。

図９は、実施の形態４に係るバッテリ充電システムを説明するための図であり、充電制御装置１１、ＰＬＣ通信装置１２、干渉抑制装置１３および車載電子機器１４の構成を示したブロック図である。なお、電力供給装置４を含むバッテリ充電システム全体の構成は図１と同様であるので、ここでの説明は省略する。

図９のように、実施の形態４では、実施の形態１の構成（図３）に対し、干渉抑制装置１３に充電処理停止部１３ｅを設けている。この充電処理停止部１３ｅは、干渉状態判定部１３ｂにおける判定（車載電子機器１４がＰＬＣ通信の干渉を受ける動作を行うか否かの判定）の結果に基づき、充電制御部１１ａを制御して充電処理（ＡＣ／ＤＣ変換など）の停止／再開を行わせる。

図１０は、実施の形態４に係る干渉抑制装置１３の動作を示すフローチャートである。干渉抑制装置１３において、電子機器状態取得部１３ｃが車載電子機器１４の動作状態を取得すると（ＳＴ１）、干渉状態判定部１３ｂは、その情報に基づいて、車載電子機器１４が行う動作がＰＬＣ通信の干渉を受けるか否かを判定する（ＳＴ２）。

車載電子機器１４が行う動作がＰＬＣ通信の干渉を受けると判定された場合は（ステップＳＴ３においてYes）、ＰＬＣ通信停止部１３ａがＰＬＣ通信装置１２にＰＬＣ通信を停止させる（ＳＴ４１）。さらに、充電処理停止部１３ｅが充電制御装置１１に充電処理を停止させる命令（充電停止命令）送り、充電制御部１１ａはそれを受けてバッテリ１０の充電処理を停止する（ＳＴ４２）。これにより、充電制御装置１１のＡＣ／ＤＣコンバータなどの充電処理を行う機器の動作も停止するため、それらの機器からの漏洩電磁波は極めて小さくなる。また充電ケーブル３にもバッテリ１０を充電するための電流が流れないため、充電ケーブル３からの漏洩電磁波は発生しなくなる。

一方、車載電子機器１４が行う動作がＰＬＣ通信の干渉を受けないと判定された場合は（ＳＴ３においてNo）、ＰＬＣ通信停止部１３ａはＰＬＣ通信装置１２にＰＬＣ通信を実行（再開または継続）させる（ＳＴ５１）。また、充電処理停止部１３ｅは、充電制御装置１１に充電動作を実行（再開または継続）させる命令（充電実行命令）を送り、充電制御部１１ａはそれを受けてバッテリ１０の充電処理を実行する（ＳＴ５２）。

このように実施の形態４では、車載電子機器１４がＰＬＣ通信と干渉する動作を行う場合にＰＬＣ通信を停止させることに加え、さらに充電制御装置１１による充電処理を停止させて、それに用いられるＡＣ／ＤＣコンバータなどの機器の動作も停止させる。車載電子機器１４が当該動作を行う間、ＰＣＬ通信および充電処理に起因する漏洩電磁波が抑制されるため、より確実に車載電子機器１４の正常な動作を確保することができる。

＜実施の形態５＞
実施の形態４では、車載電子機器１４がＰＬＣ通信の干渉を受ける動作を行う間、車両１の充電制御装置１１からの漏洩電磁波を抑制する技術を示したが、漏洩電磁波は、バッテリ１０を充電するための電力を車両１に供給する電力供給装置４からも発生する。電力供給装置４も、車両１への電力供給処理（給電処理）のためのＡＣ／ＤＣコンバータ等の機器を有しており、それらの機器からの漏洩電磁波が車載電子機器１４の正常な動作の妨げとなる場合も考えられる。

そこで、実施の形態５では、車載電子機器１４がＰＬＣ通信の干渉を受ける動作を行う間、ＰＬＣ通信および充電制御装置１１による充電処理を停止することに加え、電力供給装置４における車両１への給電処理を停止させて、車載電子機器１４の正常動作の確保をさらに確実なものとするバッテリ充電システムを提案する。

図１１は、実施の形態５に係るバッテリ充電システムを説明するための図であり、充電制御装置１１、ＰＬＣ通信装置１２、干渉抑制装置１３および車載電子機器１４の構成を示したブロック図である。なお、電力供給装置４を含むバッテリ充電システム全体の構成は図１と同様であるので、ここでの説明は省略する。

図１１のように、実施の形態５では、実施の形態４の構成（図９）に対し、干渉抑制装置１３に給電処理停止部１３ｆを設けたものである。この給電処理停止部１３ｆは、干渉状態判定部１３ｂにおける判定（車載電子機器１４がＰＬＣ通信の干渉を受ける動作を行うか否かの判定）の結果に基づき、ＰＣＬ通信を介して電力供給装置４を制御して、車両１への給電処理（ＡＣ／ＤＣ変換など）の停止／再開を行わせる。

図１２は、実施の形態５に係る干渉抑制装置１３の動作を示すフローチャートである。干渉抑制装置１３において、電子機器状態取得部１３ｃが車載電子機器１４の動作状態を取得すると（ＳＴ１）、干渉状態判定部１３ｂは、その情報に基づいて、車載電子機器１４が行う動作がＰＬＣ通信の干渉を受けるか否かを判定する（ＳＴ２）。

車載電子機器１４が行う動作がＰＬＣ通信の干渉を受けると判定された場合は（ステップＳＴ３においてYes）、まず、給電処理停止部１３ｆが、ＰＬＣ通信部１２ａを用いた電力供給装置４とのＰＬＣ通信により、電力供給装置４に車両１への給電処理を停止させる命令（給電停止命令）送る（ＳＴ４１）。電力供給装置４は、給電停止命令を受けると、車両１への給電処理を停止する。これにより、電力供給装置４のＡＣ／ＤＣコンバータなどの給電処理を行う機器の動作も停止するため、それらの機器からの漏洩電磁波は極めて小さくなる。続いて、ＰＬＣ通信停止部１３ａがＰＬＣ通信装置１２にＰＬＣ通信を停止させる（ＳＴ４２）。さらに、充電処理停止部１３ｅが充電制御装置１１に充電処理を停止させる命令（充電停止命令）送り、充電制御部１１ａはそれを受けてバッテリ１０の充電処理を停止する（ＳＴ４３）。これにより、充電制御装置１１からの漏洩電磁波も極めて小さくなる。

一方、車載電子機器１４が行う動作がＰＬＣ通信の干渉を受けないと判定された場合は（ＳＴ３においてNo）、まず、ＰＬＣ通信停止部１３ａがＰＬＣ通信装置１２にＰＬＣ通信を実行（再開または継続）させる（ＳＴ５１）。続いて、給電処理停止部１３ｆが、ＰＬＣ通信部１２ａを用いた電力供給装置４とのＰＬＣ通信により、電力供給装置４に車両１への給電処理を実行（再開または継続）させる命令（給電実行命令）送る（ＳＴ５２）。電力供給装置４は、給電停止命令を受けると、車両１への給電処理を実行する。最後に、充電処理停止部１３ｅが、充電制御装置１１に充電動作を実行（再開または継続）させる命令（充電実行命令）を送り、充電制御部１１ａはそれを受けてバッテリ１０の充電処理を実行する（ＳＴ５３）。

このように実施の形態５では、車載電子機器１４がＰＬＣ通信と干渉する動作を行う場合にＰＬＣ通信および充電制御装置１１による充電処理を停止させることに加え、さらに電力供給装置４による車両１への給電処理をも停止させて、それに用いられるＡＣ／ＤＣコンバータなどの機器の動作も停止させる。車載電子機器１４が当該動作を行う間、ＰＣＬ通信、充電処理、給電処理に起因する漏洩電磁波がいずれも抑制されるため、さらに確実に車載電子機器１４の正常な動作を確保することができる。

実施の形態４，５では、車載電子機器１４がＰＬＣ通信の干渉を受ける動作を行う間、実施の形態１のようにＰＬＣ通信を停止させたが、例えば、実施の形態２、３のようにＰＬＣ通信で用いる周波数を下げるなどして、ＰＬＣ通信を継続させつつＰＬＣ通信の漏洩電磁波を低減させる手法をとってもよい。ＰＬＣ通信を継続させる場合は、図１２のフローチャートにおいて、ステップＳＴ４１とＳＴ４２の順番は任意でよいし、ステップＳＴ５１とＳＴ５２の順番も任意でよい。

また、以上の各実施の形態では、車載電子機器１４の例として車両ドアロックシステムを挙げたが、本発明の適用はそれに限られるものではなく、動作が漏洩電磁波の影響を受けるあらゆる車載電子機器（例えばカーナビゲーション装置など）に広く適用可能である。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

１２ ＰＬＣ通信装置、１３ 干渉抑制装置、１４ 車載電子機器、１５ ドアロック用通信装置、１６ 施錠／開錠ボタン、１７ 携帯キー、１８ 施錠／開錠装置、２０ ＨＭＩ情報処理装置、１１ａ 充電制御部、１１ｂ 電流値制御部、１２ａ ＰＬＣ通信部、１２ｂ 充電装置制御部、１２ｃ ＰＬＣ通信状態設定部、１３ａ ＰＬＣ通信停止部、１３ｂ 干渉状態判定部、１３ｃ 電子機器状態取得部、１３ｄ 漏洩電磁波抑制部、１３ｅ 充電処理停止部、１３ｆ 給電処理停止部、１４ａ 状態出力部、１４０ 車両ドアロックシステム、１５ａ ドアロック制御部、１５ｂ ドアロック用通信部、１５ｃ 施錠／開錠ボタン状態取得部、２０ａ ＨＭＩ情報入出力部、２０ｂ ＨＭＩ情報変換部、２０ｃ ＨＭＩ情報抽出部、２０ｄ 漏洩電磁波抑制部。

本発明の第１の局面に係る車載電力線通信システムは、車載バッテリに接続される電力線を用いた通信を行う電力線通信装置と、車載電子機器が特定の双方向通信を行うことを事前に検知し、当該特定の双方向通信が行われる間、前記電力線からの漏洩電磁波を抑制するように前記電力線通信装置の出力および前記電力線を流れる電流値の少なくとも片方を制御する干渉抑制装置とを備え、前記車載バッテリを搭載する車両は、前記車載バッテリの充電処理を行う充電制御装置を備えており、前記干渉抑制装置は、前記特定の双方向通信が行われる間、前記充電制御装置による前記充電処理を停止させるものである。
本発明の第２の局面に係る車載電力線通信システムは、車載バッテリに接続される電力線を用いた通信を行う電力線通信装置と、車載電子機器が特定の双方向通信を行うことを事前に検知し、当該特定の双方向通信が行われる間、前記電力線からの漏洩電磁波を抑制するように前記電力線通信装置の出力および前記電力線を流れる電流値の少なくとも片方を制御する干渉抑制装置とを備え、前記車載バッテリを搭載する車両には、前記電力線を通して前記車両へ電力を供給する給電処理を行う電力供給装置が接続され、前記干渉抑制装置は、前記特定の双方向通信が行われる間、前記電力供給装置による前記給電処理を停止させるものである。

本発明の第３の局面に係る車載電力線通信システムは、車載バッテリに接続される電力線を用いた通信を行う電力線通信装置と、車載電子機器が特定の動作を行うことを検知し、前記電力線通信装置により特定種類の情報の送受信が行われることを検知し、前記特定の動作が行われ、かつ、前記特定種類の情報の送受信が行われる間、前記電力線通信が中断しない範囲で、前記電力線からの漏洩電磁波を抑制するように前記電力線通信装置の出力および前記電力線を流れる電流値の少なくとも片方を制御し、前記特定の動作が行われ、かつ、前記特定種類の情報の送受信が行われない間は、前記電力線通信を停止させる干渉抑制装置とを備えるものである。

本発明の第１および２の局面に係る車載電力線通信システムによれば、車載電子機器の双方向通信が、電力線の漏洩電磁波によって妨害されることがなくなるため、バッテリの充放電中に車載電子機器が誤動作することが防止される。

また本発明の第３の局面に係る車載電力線通信システムによれば、課金・決済情報などの重要な情報の通信を中断することなく、電力線の漏洩電磁波を抑えることができる。通信の中断を行わないことにより、既存の課金・決済システムに適用することができ、比較的低コストで電気自動車の充電電力の課金・決済システムを実現できる。

Claims (20)

1. 車載バッテリ（１０）に接続される電力線（３）を用いた通信を行う電力線通信装置（１２）と、
   車載電子機器（１４）が特定の動作を行うことを検知し、当該特定の動作が行われる間、前記電力線（３）からの漏洩電磁波が小さくなるように前記電力線通信装置（１２）の出力および前記電力線（３）を流れる電流値の少なくとも片方を制御する干渉抑制装置（１３）とを備える
   ことを特徴とする車載電力線通信システム。
2. 前記干渉抑制装置（１３）は、前記特定の動作が行われる間、前記電力線通信を停止させる
   請求項１記載の車載電力線通信システム。
3. 前記干渉抑制装置（１３）は、前記特定の動作が行われる間、前記電力線通信装置（１２）の出力周波数を低くする
   請求項１記載の車載電力線通信システム。
4. 前記干渉抑制装置（１３）は、前記特定の動作が行われる間、前記電力線（３）を流れる電流値を小さくする
   請求項１記載の車載電力線通信システム。
5. 前記特定の動作は、前記電力線通信の干渉を受けるものとして予め規定されており、
   前記干渉抑制装置（１３）は、前記車載電子機器（１４）の動作状態を監視して前記特定の動作が行われることを検出する機能を有する
   請求項１記載の車載電力線通信システム。
6. 前記特定の動作は、前記電力線通信の干渉を受けるものとして予め規定されており、
   前記車載電子機器（１４）は、前記特定の動作を行うときにその旨を干渉抑制装置（１３）に通知する機能を有する
   請求項１記載の車載電力線通信システム。
7. 前記干渉抑制装置（１３）はさらに、前記電力線通信装置（１２）により特定種類の情報の送受信が行われることを検知し、当該特定種類の情報の送受信が行われる間、前記電力線通信が中断しない範囲で、前記電力線（３）からの漏洩電磁波が小さくなるように前記電力線通信装置（１２）の出力または電力線（３）を流れる電流値を制御する
   請求項１記載の車載電力線通信システム。
8. 前記干渉抑制装置（１３）は、前記特定種類の情報の送受信が行われる間、前記電力線通信装置（１２）の出力周波数を低くする
   請求項７記載の車載電力線通信システム。
9. 前記干渉抑制装置（１３）は、前記特定種類の情報の送受信が行われる間、前記電力線（３）を流れる電流値を小さくする
   請求項７記載の車載電力線通信システム。
10. 前記特定種類の情報は、ＨＭＩ（Human Machine Interface）情報である
    請求項７記載の車載電力線通信システム。
11. 前記車載バッテリ（１０）を搭載する車両（１）は、前記車載バッテリ（１０）の充電処理を行う充電制御装置（１１）を備えており、
    前記干渉抑制装置（１３）は、前記特定の動作が行われる間、前記充電制御装置（１１）による前記充電処理を停止させる
    請求項１記載の車載電力線通信システム。
12. 前記車載バッテリ（１０）を搭載する車両（１）には、前記電力線（３）を通して前記車両（１）へ電力を供給する給電処理を行う電力供給装置（４）が接続され、
    前記干渉抑制装置（１３）は、前記特定の動作が行われる間、前記電力供給装置（４）による前記給電処理を停止させる
    請求項１記載の車載電力線通信システム。
13. 前記車載電子機器（１４）は、スマートエントリー機能を有するドアロックシステム（１４０）であり、
    前記特定の動作は、キー（１７）の認証に係る無線通信である
    請求項１記載の車載電力線通信システム。
14. 車載バッテリ（１０）に接続される電力線（３）を用いた通信を行う電力線通信装置（１２）と、
    前記電力線通信装置（１２）により特定種類の情報の送受信が行われることを検知し、当該特定種類の情報の送受信が行われる間、前記電力線通信が中断しない範囲で、前記電力線（３）からの漏洩電磁波が小さくなるように前記電力線通信装置（１２）の出力および前記電力線（３）を流れる電流値の少なくとも片方を制御する干渉抑制装置（１３）とを備える
    ことを特徴とする車載電力線通信システム。
15. 前記干渉抑制装置（１３）は、前記特定種類の情報の送受信が行われる間、前記電力線通信装置（１２）の出力周波数を低くする
    請求項１４記載の車載電力線通信システム。
16. 前記干渉抑制装置（１３）は、前記特定種類の情報の送受信が行われる間、前記電力線（３）を流れる電流値を小さくする
    請求項１４記載の車載電力線通信システム。
17. 前記特定種類の情報は、ＨＭＩ（Human Machine Interface）情報である
    請求項１４記載の車載電力線通信システム。
18. 前記車載バッテリ（１０）を搭載する車両（１）は、前記車載バッテリ（１０）の充電処理を行う充電制御装置（１１）を備えており、
    前記干渉抑制装置（１３）は、前記特定の動作が行われる間、前記充電制御装置（１１）による前記充電処理を停止させる
    請求項１４記載の車載電力線通信システム。
19. 前記車載バッテリ（１０）を搭載する車両（１）には、前記電力線（３）を通して前記車両（１）へ電力を供給する給電処理を行う電力供給装置（４）が接続され、
    前記干渉抑制装置（１３）は、前記特定の動作が行われる間、前記電力供給装置（４）による前記給電処理を停止させる
    請求項１４記載の車載電力線通信システム。
20. 前記車載電子機器（１４）は、スマートエントリー機能を有するドアロックシステム（１４０）であり、
    前記特定の動作は、キー（１７）の認証に係る無線通信である
    請求項１４記載の車載電力線通信システム。

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