WO2006013638A1 - コネクタ、情報処理装置、及び情報伝達システム - Google Patents

コネクタ、情報処理装置、及び情報伝達システム Download PDF

Info

Publication number
WO2006013638A1
WO2006013638A1 PCT/JP2004/011495 JP2004011495W WO2006013638A1 WO 2006013638 A1 WO2006013638 A1 WO 2006013638A1 JP 2004011495 W JP2004011495 W JP 2004011495W WO 2006013638 A1 WO2006013638 A1 WO 2006013638A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
connector
signal
input
data
frequency
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/011495
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Masahiro Nagasu
Yutaka Sato
Mutsuhiro Terunuma
Hiroyuki Akiyama
Original Assignee
Hitachi, Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi, Ltd. filed Critical Hitachi, Ltd.
Priority to JP2006531082A priority Critical patent/JPWO2006013638A1/ja
Priority to PCT/JP2004/011495 priority patent/WO2006013638A1/ja
Publication of WO2006013638A1 publication Critical patent/WO2006013638A1/ja

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/646—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00 specially adapted for high-frequency, e.g. structures providing an impedance match or phase match
    • H01R13/6461—Means for preventing cross-talk

Definitions

  • connection device in general (hereinafter referred to as “connector”) that can perform high-speed and large-capacity transmission of information with high accuracy and is not easily affected by noise.
  • It also relates to information processing equipment and information transmission systems that use such connectors, such as iron-removed vehicles, personal computers, home appliances, and others.
  • Connectors used in railway vehicles, automobiles, etc. are used in environments where they are exposed to high temperatures, outside air, and contamination. In addition, connectors used for home appliances are frequently removed.
  • the modulated wave signal modulated by the above technology is high-frequency, but the attenuation is large, and if the signal transmission distance by the modulated wave signal is set large, the data communication ability is obstructed by the attenuation of the signal.
  • the above-mentioned patent document 1 did not consider this point.
  • the connector requires a connection structure for fixing and maintaining the connection with other devices and other connectors, and a housing of a predetermined size is required according to the fixing structure and strength. If a modulator or demodulator is installed outside the housing In this case, the data transmission distance by the modulation signal must be at least as much as the length or width of the case. On the other hand, if this connector is used in an installation location where the frequency component of the surrounding noise is high, data transmission cannot be realized by a modulated signal having a frequency higher than the noise. Must not. In that case, the higher the frequency of the modulation signal, the higher the degree of attenuation. Therefore, it is necessary to reduce the distance of the connecting portion that transmits the modulation signal. However, if the casing length is shortened for this purpose, the connection strength of the connector may be impaired.
  • An object of the present invention is to provide a connector, an information processing device, and an information transmission system that are less susceptible to the influence of surrounding noise.
  • the present invention includes a housing having a connection portion connected to another device or another connector, and a signal line that passes through the housing and inputs a data signal from its own device outside the housing.
  • a carrier signal generating unit that generates a carrier signal; a data signal input from the signal line is modulated with a carrier wave generated by the carrier generating unit; and the modulated modulation signal is transmitted to the other signal via the connecting unit.
  • a modulator for outputting to the device or the other connector, and the carrier wave generator and the modulator are provided inside the casing.
  • the present invention provides a housing having a connection portion connected to another device or another connector, and outputs a data signal to the own device that passes through the housing and is outside the housing.
  • a demodulator for outputting the received data signal to the signal line; and The raw part and the modulator are provided inside the casing.
  • the data transmission distance by the modulated signal is not limited to the length of the housing, and the frequency of the modulated signal is reduced. It can be designed according to the degree of attenuation.
  • the present invention provides a housing having a connection portion connected to another device or another connector, and outputs a data signal to the own device that passes through the housing and is outside the housing.
  • a signal line; a carrier signal generator for generating a carrier signal; and a modulated signal input from the other device or the other connector via the connector is demodulated by the carrier generated by the carrier generator, and demodulated.
  • connection portion housing having a connection portion connected to another device or another connector, and penetrates the connection portion housing, inside the connection portion housing and inside the main body.
  • a signal line for inputting a data signal from a certain information processing unit, a carrier wave signal generating unit for generating a carrier wave signal, and modulating a data signal input from the signal line with a carrier wave generated by the carrier wave generating unit.
  • a modulator that outputs the modulated signal to the other device or the other connector via the connection portion, and the carrier wave generation portion and the modulator are provided inside the connection portion casing.
  • connection part housing having a connection part to be connected to another device or another connector, and penetrates the connection part housing and is outside the connection part housing and inside the main body.
  • a signal line for outputting a data signal to the information processing unit, a carrier wave signal generating unit for generating a carrier wave signal, and a modulation signal input from the other device or the other connector via the connection unit.
  • a demodulator that demodulates the generated carrier wave and outputs the demodulated data signal to the signal line; and an information processing apparatus provided with the carrier wave generation unit and the modulator inside the connection unit housing It is.
  • the present invention also provides a first information processing device having a data output connector, a second information processing device having a data input connector, and the first information processing device connected to the data output connector.
  • a first connector for inputting data from a cable, a cable for transmitting data input to the first connector, and a data connected to the data input connector, and transmitting the data transmitted by the cable to the second connector.
  • An information transmission system comprising: a second connector that outputs to an information processing device; and a signal line that includes: the data output connector and the second connector, wherein the output data signal is a carrier signal.
  • a demodulator that modulates a modulator to be modulated inside the housing of the connector, and the data input connector and the first connector demodulate the input modulated wave signal with a carrier wave signal.
  • the Ru information transmission system der with the inner housing of the connector.
  • the present invention is a connector having at least two input / output units, wherein data is transmitted between the two input / output units, and connected to the two input / output units.
  • an electric wire is connected to the input / output unit having a low frequency, and the input / output unit having a high frequency is a connector serving as a connection unit for connecting to another device. is there.
  • the input / output unit having a high frequency and the connector having a high frequency are in contact with each other. It is also preferable that the connector is provided with an insulator between the input and output sections of the previous phase with high relative frequencies.
  • the connector is provided with a member for fixing the high frequency input / output unit opposite to the high frequency input / output unit.
  • the connector is provided with a device for blocking a frequency lower than a frequency component of a signal for transmitting information to at least one of the input / output units.
  • the frequency converter is a connector that is a modem.
  • the connector has a high frequency of the signal of the input / output unit, and the amount of change in transfer characteristics between one connection device and the other connection device is 10% or less.
  • FIG. 1 shows a configuration diagram of a connector constituting one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows a detailed connection configuration of the modem 10 1 of FIG.
  • FIG. 3 shows a detailed configuration of the modem 10 1 shown in FIG. 1 and FIG.
  • FIG. 4 shows a configuration diagram of a connector according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 shows a configuration diagram of a connector according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 shows a configuration diagram of a connector according to another embodiment of the present invention.
  • Fig. 7 shows the circuit configuration of the connector applicable to Fig. 1, Fig. 2, Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6 and Fig. 6.
  • FIG. 8 shows a specific operation of the frequency converter according to the embodiment of the present invention. A frequency spectrum is shown.
  • Fig. 9 shows the preferred output frequency selection method of Fig. 8.
  • FIG. 10 is a network configuration diagram of a railway vehicle forming an embodiment of the present invention. Indicates.
  • FIG. 11 shows an example of the internal configuration of the three connectors 14 and the network controller 15 shown in FIG.
  • FIG. 12 shows a configuration example of the connector of FIG.
  • Fig. 13 shows the frequency assignment of the carrier signal that halves the type of connector 14 in Fig. 10.
  • Fig. 14 shows an example of connector 14.
  • FIG. 15 shows another example of the connector 14.
  • FIG. 16 shows another example of the connector 14.
  • FIG. 17 shows a specific configuration of a railway vehicle adopting an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 shows a specific configuration of a railway vehicle adopting an embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 shows a specific configuration of a railway vehicle adopting an embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 shows a specific configuration of an automobile employing one embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows a configuration diagram of a connector constituting one embodiment of the present invention.
  • the modem 10 1 is surrounded by an electromagnetic shield member 10 2 such as metal.
  • the electromagnetic shield member 1 0 2 is a casing that is a member that further supports it.
  • a cable 10 4 and a metal member 1 0 5 are connected to the modem 1 0 1.
  • the frequency component of the signal of the metal member 105 is higher than the frequency component of the signal in the cable 104.
  • One end of the electromagnetic shielding member 102 is provided with a connecting portion 106 for the purpose of connecting to another connector.
  • the metal member 10 5 is connected to the metal member 10 07 of the other connector, and the connecting portion 10 06 of the shield member is also connected to the connecting portion 10 8 of the shield member of the other connector.
  • the other metal member 10 7 enters the one metal member 10 5.
  • the connecting portion 10 6 of one shield member is configured to enter the connecting portion 10 8 of the other shield member.
  • the metal members 10 5 and 10 7 and the connection parts 10 6 and 10 8 are preferably electrically connected, but are not necessarily connected.
  • the metal member 10 5 of the output section may be connected to the modem 1 0 1 using wiring.
  • the casing 10 3 is preferably made of an insulating material such as plastic, but may be made of metal.
  • FIG. 2 shows a detailed connection configuration of the modem 10 1 of FIG.
  • the cable 10 4 of the input section is composed of at least two electric wires 20 2 inside, and these are connected to the substrate 2 0 1 of the modem.
  • a metal member 10 5 of the output part is arranged at the other end of the base plate 20 1 of the modem.
  • the metal member 10 5 is directly connected to the substrate.
  • the two wires 20 2 in the ⁇ mi line are structured so as to alternate, and the configuration of transmitting with differential signals is less susceptible to the effects of external noise.
  • the modulation / demodulation board is a differential input / output.
  • FIG. 3 shows the detailed configuration of the modem 10 1 shown in FIG. 1 and FIG. This figure shows a configuration when full duplex communication is performed.
  • U and D Show. Let's start with the U side.
  • the electric wire 20 2 is connected to the differential amplifier 30 1, and the data reading unit 30 2 reads the signal that has passed through the electric wire 20 2. Further, the read signal is frequency-converted to a high frequency by the modulation circuit 303, amplified by the amplifier 3 04, and then connected to the metal member 10 5 through the insulating device 3 0 5.
  • the signal on the D side passes through the insulating device 30 6, is input to the amplifier 30 07 on the D side and is amplified, and then demodulated in the demodulation circuit 30 8.
  • the signal obtained by demodulation is converted into a differential signal by the differential amplifier 309 and transmitted through a wire on a wire different from the U side.
  • the transmitter 3 10 is a device that generates a carrier wave of the modulated signal, and modulates the carrier wave with the read data.
  • the carrier wave is extracted from the signal received through the isolator 3 06 and demodulated.
  • the carrier used for modulation may be transmitted simultaneously from the modulation side and demodulated using the carrier on the demodulation side.
  • transmission between connectors is performed by a high-frequency signal modulated by a modulator. Therefore, even if contact failure due to dirt or the like occurs at the connector connection, transmission failure can be prevented by high-frequency radiation.
  • the frequency of the carrier wave it can be converted to a free frequency and the connector connection can be communicated, so the frequency components of noise generated by peripheral devices can be separated from the signal frequency, resulting in transmission errors caused by noise. Can be prevented.
  • the device for converting a signal into a high frequency has been described as a modulator, and the device for converting into a low frequency (baseband signal) as a demodulator.
  • the signal connecting between the connectors is a high frequency, and the modem described so far does not necessarily have to be a modem.
  • cable 10 4 can be wired for long distances Is easy to use.
  • the connection part of the connector has a high frequency and the frequency can be freely selected in order to prevent poor contact or prevent the influence of noise.
  • the transformer / demodulator described in this embodiment can convert the signal of the cable 104 into a free frequency, and the signal at the connector connection portion. Any frequency converter can be used as long as it can convert the frequency to a lower frequency.
  • FIG. 4 shows another embodiment.
  • the metal members 1 0 5 and 1 0 7 of the connector connecting portion are electrically connected.
  • a member 40 2 having a highly radioactive structure is installed at the tip of the metal member 40 1, and the structure is separated from the opposing connector member.
  • the member 40 2 has a structure opposite to the opposing member in a planar shape from the viewpoint of radiation.
  • FIG. 4 (b) shows a connector having a structure in which an insulating member 40 3 is arranged between the members 40 2.
  • connection between the connectors is performed at a high frequency, it is possible to transmit a signal even in a configuration in which an insulator is interposed.
  • conductive members such as metals are easily corroded, and can be prevented from being corroded by covering them with an insulating material, and stable connection characteristics can be obtained over a long period of time.
  • FIG. 5 shows a connector in which a member 5 0 1 for connecting the connectors to each other is installed at the connector connecting portion.
  • a member 5 0 1 for connecting the connectors to each other is installed at the connector connecting portion.
  • connectors can be connected to attract each other using magnets.
  • the purpose of the connection member is to connect the connectors together. Even if it is a fixed method, Note that the periphery of the member 40 2 is covered by the shield member connecting portion 10 6 in order to prevent the signal from leaking to the outside or the communication signal from being affected by the external signal.
  • a structure is preferred.
  • Fig. 6 (a) shows an example of a configuration in which the other connector is installed in the equipment.
  • the other connector is in the device, and one connector is generally connected to the device.
  • Figure 6 shows this, with the other connector installed in the device.
  • 60 1 shows the wall surface of the apparatus, and the other connector is installed in the vicinity of the wall surface.
  • the other connector is covered with insulation and shielding material, but this is not always necessary as shown in Fig. 6 (b). What is necessary is just to provide.
  • the wiring is connected to the modulation / demodulation device of the other connector, a configuration in which the modulation / demodulation circuit is directly arranged on another target circuit board in the device may be employed.
  • Fig. 7 shows the circuit configuration of the connector applicable to Fig. 1, Fig. 2, Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6, and the detailed configuration of the modem shown in Fig. 3 in the U direction. It is a configuration. Since the connector is used to connect two devices, it is common for the devices to be separate and each device to operate from a different power source. As a result, there is a potential difference between the two devices. If a wire is connected between them, a current flows between the devices, causing a failure of the devices. In the case of connecting the connectors with the metal connection terminals shown in Fig. 1 and Fig. 2, a device that prevents the flow of current due to the potential difference between the devices is required. An insulation device is provided for this purpose. In Fig.
  • the connector connection is insulated from the signal and ground lines by the capacitor.
  • the wiring side is insulated by a transformer.
  • the insulation method shown here is a preferable example, and it is not always necessary to use this configuration. Any structure that can prevent the current that flows due to the potential difference between devices.
  • a power source is required to drive the modem (frequency converter) installed in the connector.
  • a connector may have an individual power supply, but the number of wiring increases and is difficult to use.
  • Fig. 7 (a) is an example of supplying power from the wiring side
  • Fig. 7 (b) is an example of supplying from the high frequency side. In the example of supplying from the wiring side in Fig.
  • the wire wiring 70 1 for supplying power is arranged in the wiring.
  • Figure 7 (b) shows an example in which power is supplied from the connection side of the connector. The power is supplied simultaneously with connection wiring that transmits high-frequency signals.
  • the power source is an inductance 7 0 1 that suppresses the high-frequency signal component and extracts the DC portion that is the power source and supplies it to the modem circuit.
  • only the signal component is extracted by suppressing the direct current, which is the power supply component, with the capacitor 70 3.
  • the method of taking out the power source shown in Fig. 7 (b) may be performed on the signal line on the wiring side. In this configuration, it is possible to reduce the wiring without adding a new power line in the wiring.
  • Fig. 8 is a diagram for explaining this basic principle.
  • the vertical axis shows the signal level and the horizontal axis shows the frequency.
  • the wiring side signal 8 0 1 is converted to a higher frequency connector connection side signal 8 0 2 by a frequency converter.
  • the high-frequency connector connection side signal 2 is converted to a higher frequency connector connection side signal 8 0 1 by a frequency converter.
  • a frequency converter an arbitrary frequency is transmitted by a transmitter, and this is multiplied by a wiring side signal 8 0 1 and a multiplier to generate a high frequency, or a wiring side signal 8 0 1 is arbitrarily set.
  • a modulator to create by modulating at the frequency of, and any method is possible.
  • the flow on the D side is the reverse process.
  • the signal requires a frequency of arbitrary width.
  • the frequency f b shown by the wiring side signal 8 0 1 and the f c 1 and f c 2 shown by the connector connection side signal 8 0 2 indicate the frequencies at which the signal component drops to 10%.
  • the frequency of the connector connection side signal 8002 is made higher than that of the wiring side signal 8101. This is because the fc1 of the connector connection side signal 8002 is higher than the fb of the wiring side signal 8101. It means high.
  • F c indicates the center frequency of the signal on the connector connection side, and in the case of a modulator, it corresponds to the frequency of the carrier wave.
  • Fig. 9 shows how to select a more preferable frequency.
  • Fig. 9 shows the transmission characteristics 9 0 1 when the contact between the connector connection side signal 8 0 2 and the connector connection is poor. When contact failure occurs at the connector connection terminal, the signal on the low frequency side does not pass. Since the connector connection side signal 80 2 has a frequency band as shown in the figure, if it is set to a frequency at which the transfer characteristics change (decrease), the signal cannot be transmitted accurately and communication failure occurs. Therefore, it is preferable that the connector connection side signal 8 0 2 be a region where the S parameter S 2 1, which is an index of transfer characteristics, does not change.
  • the method of setting the area is that the change A of the S parameter S 2 1, which is an index of transfer characteristics, is 10 0 d in the frequency range of the frequencies fc 1 and fc 2 where the signal energy decreases to 10%. It should be about B and force S is good.
  • connection device signal connection device
  • air connection device installed before and after the vehicle to transmit information between vehicles. ing.
  • connection device signal connection device
  • a high voltage exceeding 10 V is applied at the initial stage, and then information is transmitted with a voltage of several volts, or information is constantly transmitted with a voltage exceeding 10 V. It is also widely used to prevent poor contact by using a conductive material that is soft and resistant to chemical changes, such as gold, on the surface of the connection terminal.
  • the oxide film is not sufficiently destroyed only by applying an initial high voltage, and there is a risk that contact failure will occur again.
  • a device that generates a high voltage, a low-voltage communication device, and a device that switches between them are required, and the configuration becomes complicated.
  • the method of always transmitting at a high voltage exceeding 10 V increases the power loss of the active element in the output stage.
  • the higher the voltage amplitude the faster the output stage transistor is required, so the realization of high-speed and high-capacity transmission exceeding 10 M bps as in recent serial communications.
  • Have difficulty In order to prevent poor contact of the connecting device, it is conceivable to provide an antenna in the connecting device and perform wireless communication between vehicles. It is being considered that data communications for railway vehicles will be increased in speed and capacity, and that a high-speed broadband network will be used.
  • the frequency of the data signal is about 10 to 100 MHz, and is affected by the noise of the integrated noise generation source.
  • data communication is performed using a modulated wave signal obtained by modulating a carrier wave with a data signal (baseband signal), and a frequency converter such as a modulator or demodulator is built in the connector.
  • FIG. 10 is a network configuration diagram of the railway vehicle of this embodiment.
  • FIG. 0, 1 indicates each vehicle, and a network control device
  • the network controller 15 controls the transmission of data such as control signals (including maintenance signals) and service signals.
  • the network cable 18 (IEEE 13 94, Ethernet Cape, etc.) And connected to connector 1 4 through. Network connection with connected adjacent vehicles is made through connector 14.
  • a modulated wave signal obtained by modulating the carrier wave with the baseband signal is used.
  • the baseband signal is a signal that transmits information at 0 and 1, depending on the encoding method, and usually has a signal band component from DC to several hundred MHz.
  • a modulated wave signal is a modulated wave signal obtained by modulating a carrier signal with a data signal, and can be converted to a desired frequency by selecting the frequency of the carrier signal.
  • Railroad vehicles use a large number of inverter devices such as a high-voltage inverter drive device that drives the vehicle and a power supply device that supplies power in the vehicle, so there is a large noise of several 10 MHz or less. . Therefore, baseband transmission is susceptible to this noise. Therefore, a modulated wave signal with a higher frequency than the noise source is used for transmission between vehicles.
  • inverter devices such as a high-voltage inverter drive device that drives the vehicle and a power supply device that supplies power in the vehicle, so there is a large noise of several 10 MHz or less. . Therefore, baseband transmission is susceptible to this noise. Therefore, a modulated wave signal with a higher frequency than the noise source is used for transmission between vehicles.
  • Figure 11 shows an example of the internal configuration of the connector 14 and the network control device 15, and the network control device 15 is composed of a router, a concentrator (HUB), a server, and the like.
  • the data transmission device 1 9 2 of the connector 14 is connected to the network control device 15 via the cable 1 8.
  • the data signal from the data transmission device 1 9 2 is modulated by the modulator 1 9 3, converted to a desired frequency by the frequency conversion amplifier 1 94, and amplified.
  • the modulated wave signal amplified by the frequency conversion amplifier 1 94 is sent to the circuit 1 9 6 after removing unnecessary signals by the band-pass filter 1 95.
  • Circulator 1 9 6 has directionality in signal transmission,
  • the modulated wave signal that has passed through the filter 1 9 5 is transmitted to the connector 14 on the receiving side.
  • the receiving-side connector 14 does not transmit the modulated wave signal received from the transmitting-side connector to the band-pass filter 1 9 5 but to the band-pass filter 1 9 7 on the receiving side. .
  • the modulated wave signal transmitted from the adjacent vehicle is sent to the bandpass filter 1 9 7 on the receiving side through the circulator 1 96 and the signal unnecessary for communication is removed.
  • the modulated wave signal that has passed through the bandpass filter 1 9 7 is converted to a frequency that can be easily demodulated by the frequency conversion amplifier 1 9 8 and amplified, and the data signal is extracted from the modulated wave signal by the demodulator 1 1 9.
  • the data transmission device 1 9 2 performs data bridging processing between the modulator 1 9 3 and the demodulator 1 9 9 and the network control device 1 5. Specifically, if the data signal from the network control device 15 is a serial signal, data extraction and clock recovery are performed and transmitted to the modulator 1 93. Similarly, clock reproduction or the like is executed for the data signal from the demodulator 1 9 9 and transmitted after matching the communication method of the network processing unit 15.
  • the data transmission device 1 9 2 may have memory and store and process data, but when the data is a vehicle control signal, it is desirable to reduce the delay time. Specifically, it is desirable to set it to 10 ⁇ s or less.
  • the circulator 1 9 6 is not always necessary, and a mixer can be used. However, for railway vehicles, it is desirable from a practical point of view to provide a circulator 1 96 for the following reasons.
  • Fig. 11 shows the case where transmission and reception are transmitted by one connector 14, transmission and reception can be performed by different connectors. In that case, use an isolator for the transmitter to prevent the transmission signal from returning.
  • frequency conversion is performed after modulation on the transmission side, and demodulation is performed after frequency conversion on the demodulation side.
  • this is not necessarily the case, and the modulator and the demodulator do not require this configuration. It is also possible to use a method that converts the frequency to a single frequency.
  • the transmission frequency of the connector 14 and the reception carrier frequency are separated from each other to prevent signal interference, and the signal transmitted by the band bus filter 1 9 7 on the receiving side is separated. Need to be removed.
  • the transmission band of the transmission-side node pass filter 1 9 5 is defined as frequency band 1
  • the reception side band-pass filter 1 9 7 is defined as the frequency band 2
  • Band-pass filter on the transmitting side in connector B 1 9 5 has a pass band of frequency band 2 and a node on the receiving side.
  • a dual network can be configured.
  • FIG. 12 shows a detailed example configuration of the signal connection device 2 of the vehicle connection portion.
  • the network control device 15 is connected to the modulator / demodulator 1 0 1 and the drive device 16 provided on the housing 1 0 3 section of the connector 1 4 through the network cable 1 8.
  • the drive unit 16 is used to drive the entire vehicle.
  • the connection between the network controller 15 and the modulator / demodulator 10 01 is IEEE 1 394 or Ethernet, and the connection between the network controller 15 and the drive unit 16 is CAN (Control Area Network). ) And Device Net and other networks suitable for reno time control.
  • the modem 10 1 is connected to the transmission line 17 (the above-mentioned metal member 4 0 1), and the transmission line 17 is connected to the antenna 11. Furthermore, the antenna 1 1 is arranged facing the other antenna 1 1 of the connector 1 4 of another vehicle. The other antenna 1 1 of the other vehicle is connected to the network controller 15 by a transmission / reception demodulator 1 0 1 and a network cable 1 8.
  • the connector 14 is formed in an electromagnetic shield structure, and the antenna 11 is electrically shielded by an electromagnetic shield member 10 2 made of a conductive material such as metal. 'The antenna 1 1 is surrounded by an electromagnetic shield member 1 0 2.
  • An electromagnetic wave absorber (not shown) may be provided between the electromagnetic shield member 102 and the antenna 11, and the antenna 11 is an insulator (not shown) such as polyethylene or air, It may be insulated from the shield member 10 2 and the electromagnetic wave absorber 19 not shown.
  • the modulator / demodulator 10 1 modulates a high-frequency carrier wave (generally a sine wave) with a baseband signal (data signal) transmitted from the network controller 15 to generate a modulated wave signal. Transmit to transmission line 1 7
  • modulation methods such as ASK (Amplitude Shift Keying) modulation that changes the amplitude of the carrier depending on the size of the code, and PSK (Phase Shift Keying) that changes the phase of the carrier. be able to.
  • the modulated wave signal transmitted from the modem 1 0 1 is radiated from the antenna 1 1 and received by the other antenna 1 1.
  • the modulated signal received by the other antenna 11 is demodulated by the modulator / demodulator 10 1 of the other vehicle, and the baseband signal is taken out and applied to the network controller 15.
  • the connector 14 in FIG. 12 is configured by an antenna 11 1 for signal connection between vehicles exposed to the outside air, and communicates by transmitting a modulated wave signal to the antenna 11 1. Therefore, it is not necessary to electrically connect the network between vehicles, and the problem of poor contact can be avoided.
  • control signals such as the drive unit 16 and brakes is transmitted to the network between vehicles. For this reason, if communication is interrupted due to external interference, it becomes a major problem, such as vehicle shutdown. Prevent this For this purpose, the antenna 11 is surrounded by an electromagnetic shield member 10 2 made of metal or the like. Even if the electromagnetic shield members 102 of adjacent vehicles (front and rear vehicles) are mechanically contacted and electrically connected, the influence of noise can be prevented.
  • the electromagnetic shielding member 1 0 2 prevents the radio wave radiated from the antenna 1 1 from being radiated to the outside, but reflects the radio wave.
  • the modulated wave radiated from one antenna 11 1 is received by the other antenna 11 1 as a direct wave directly directed to the other antenna 11 1 and a reflected wave reflected from the surface of the electromagnetic shielding member 1 0 2. Is done.
  • the other antenna 11 receives the direct wave and the reflected wave, and radio wave interference occurs on the antenna surface, so that the reception performance is remarkably deteriorated.
  • An electromagnetic wave absorber (not shown) prevents this, and is installed between the antenna 1 1 and the electromagnetic shield member 10 2.
  • the electromagnetic wave radiated from the antenna 1 1 in the direction of the electromagnetic shield member 102 is absorbed by the absorbent and is not reflected by the electromagnetic shield member 10 2. Therefore, the other antenna 11 receives only the direct wave, and there is no interference between the direct wave and the reflected wave, thereby preventing the reception performance from deteriorating.
  • an electromagnetic wave absorber is not always required, and the geometric structure of the antenna 11 1, the insulator, and the electromagnetic shield member 10 2 is devised, and a waveguide is formed between the antennas 11. Even if an electromagnetic wave transmission path like this is formed, interference between direct waves and reflected waves can be prevented.
  • the antenna 11 used for the connector 14 is preferably small, and can be reduced in size by processing the antenna 11 into a spiral shape. However, the size of the antenna 1 1 is limited to about 1 1 0 of the wavelength.
  • the carrier wave is at least about 10 times the carrier wave (baseband signal).
  • Network currently in practical use 2 is desirable.
  • the transfer speed is at least about 10 MHz, and it is preferable to use a carrier wave frequency of 100 MHz or higher.
  • the size of the antenna 11 can be at least about 30 cm.
  • time-division and bi-directional communication are executed.
  • A-direction communication the wireless transmission device 14 on the left side in the drawing is a transmission device, and the wireless transmission device 14 on the right side in the drawing is a reception device.
  • B direction the left side is the receiving device, and the right side is the transmitting device.
  • This method of bi-directional communication in a time-sharing manner is called half-duplex communication.
  • Fig. 14 shows another example of connector 14.
  • the connector 14 shown in FIG. 14 has a plurality of antennas 1 1.
  • Figure 14 (a) is equipped with two pairs of antennas 11 and performs bidirectional communication at different frequencies f 1 and f 2. For example, communication is performed from left to right in the figure at frequency ⁇ 1 and from right to left in the figure at frequency ⁇ 2. Therefore, full-duplex communication is possible.
  • Fig. 14 (b) shows an example in which the connector 14 is equipped with a number of antennas 11. High-speed bidirectional communication can be achieved by communicating with different frequencies fl to fn. In general, the communication speed of connector 14 is higher than that of wired communication. O late. However, this often reduces the performance of wireless communications or the entire network.
  • FIG. 15 is a block diagram showing an example of the connector 14, and FIG. 15 (a) Fig.1.5 (b) is a cross-sectional view of the connection.
  • One connector 14 A is configured as follows.
  • An electromagnetic shield member 1 0 2 A made of metal or the like is disposed around the antenna 1 1 through an insulator 1 3 to prevent radiation of the electromagnetic wave from the antenna 1 1 to the outside and the influence of the outside electromagnetic wave.
  • An electromagnetic wave absorber 19 can be provided on the inner surface of the electromagnetic shield member 102 A.
  • a modem 1 0 1 is provided inside 1 0 3 A and 1 0 3 B.
  • the electromagnetic shield member 1 0 2 B of the other connector 14 B 4 A electromagnetic shield member 10 2 A is larger in diameter than A.
  • the antennas 11 of the connectors 14 A and 14 B are disposed so as to face each other. Antenna 1 1 in transmission line
  • Transmission line 1 7 is connected to modem 1 0 1.
  • FIG. 16 is a block diagram showing another example of the connector 14.
  • Fig. 16 (b) is a cross-sectional view of the connecting portion.
  • Fig. 16 shows the electrical connection made up of pins as shown in Fig. 1 instead of an antenna.
  • Fig. 16 shows the antenna 1 1 shown in Fig. 15 as pin-type connection terminals 2 2 and 2 3.
  • the male connection terminal 22 is electrically connected to each other by being inserted into the flange of the female connection terminal 23.
  • Each connection terminal 2 2, 2 3 is connected to the modem 10 1 through a transmission line 1 7.
  • the modem 100 1 uses a wired connector.
  • Pin-type connection terminals 2 2 and 2 3 are provided to electrically connect each other.
  • the surfaces of pins 2 2 and 2 3 oxidize and contact failure occurs.
  • a contact failure occurs, it flows through the parasitic capacitance between both pins 2 2 and 2 3.
  • the impedance of the parasitic capacitance is reduced, so that the signal attenuation at the poor contact is reduced. As a result, communication is possible even if contact failure occurs.
  • data communication between railway vehicles is performed, but data communication between vehicles is performed by a modulated wave signal obtained by modulating a carrier wave at a data frequency (baseband signal). Since the modulated wave signal can be set to a very high frequency relative to the noise frequency, data transmission between vehicles can be performed without being affected by noise. In addition, if a high-frequency carrier wave is used, the signal attenuation at the contact failure portion is reduced, and communication is possible. Therefore, high-speed and large-capacity transmission can be performed accurately without being affected by noise.
  • a transformer or a capacitor is used as the isolation device.
  • a lance high-frequency signals are transmitted to each other by a transformer, but direct current is blocked by a lance.
  • a capacitor by adding a capacitor to both the signal and ground, only high frequencies are mutually transmitted, and direct current is blocked by the capacitor.
  • the one created on the board with pattern wiring is used
  • Figures 17 and 18 show a more specific configuration of a railway vehicle that employs this embodiment.
  • Fig. 17 shows the case where the connector 14 is a pair
  • Fig. 18 shows the case where the connector is two sets. It should be noted that the connector 14 can be a connector 14 in which a plurality of antennas are arranged as shown in FIG.
  • the antenna 51 is connected to the bridge type wireless transmission device 33, and the bridge type wireless transmission device 33 is further connected to the network control device.
  • the network controller connected to 1 5 is a wireless transmission device
  • L A N 58 has a wireless network. Note that L A N 58 is referred to as information L A N because image ⁇ information is used mainly for the transmission of text data. '
  • the network control unit 15 is connected to the drive unit 16 and the operation control unit 3 2. W
  • the network control device 15 is connected to a connector 14 which is a repeater type wireless transmission device.
  • a connector 14 which is a repeater type wireless transmission device.
  • control L A N to which the drive device 16 and the operation control device 32 are connected, the control data of the vehicle equipment is transmitted, so that it will be called control L A N 59.
  • Fig. 17 The left side of Fig. 17 is the preceding vehicle and the right side is the following vehicle.
  • the network configuration of the following vehicle is the same as that of the preceding vehicle, so the explanation is omitted.
  • more than one vehicle may be connected if necessary, and may exceed 16 cars.
  • the bridge type wireless transmission device 33 has a function to analyze the received information and send data only to the ports that need to be sent.
  • the type wireless transmission device is a device that relays received data, and the received data from the input terminal is transmitted from the output terminal as it is after being waveform-shaped.
  • the bridge-type wireless transmission device 33 needs to record data in a memory and analyze it, so it takes a long time to output the input data.
  • the rewitter-type wireless transmission device shapes the input signal and transmits it as it is, the delay time between the input terminal and the output terminal is shortened.
  • the bridge-type wireless transmission device 14 B knows the port to which each device is connected and transmits data only to the port to which the device to which data is to be transmitted is connected. In contrast, the router knows the network and sends data only to the network to which it should send data. .
  • Antenna 51 is used for communication between the train and the outside.
  • the station platform By communicating with a communication device installed in the vehicle, ground information can be transmitted to the vehicle side, and vehicle information can be transmitted to the ground side.
  • the information to be transmitted can be classified into information used in the information LAN 58 and information used in the control LAN 59.
  • Information Information used in LAN 58 includes image information such as movies, news, and passenger information.
  • the information used in the control LAN 59 includes maintenance information on the equipment such as the temperature of the control device and failure information.
  • the radio transmission device connected to the antenna 51 is not necessarily the bridge type radio transmission device 33, but if the transmission delay is within the time required for the control LAN 59.
  • a rivita-type wireless transmission device can be used.
  • a bridge type wireless transmission device and a network control device 15 can be integrated.
  • FIG. 18 shows an example of a configuration in which a connector 140 1 that transmits information L A N 58 information and a connector 140 2 that transmits information L L N 59 are separated.
  • the antenna 51 is connected to the bridge type wireless transmission device 33.
  • the network controller 15 on the information LAN 58 side and the network controller 15 on the control LAN 59 side are independent of each other. Connected.
  • the information LAN 5 8 is connected to the following train's bad news LAN 5 8 through the connector 14 0 1
  • the control LAN 5 9 is connected to the following train's control LAN 5 9 through the connector 1 4 0 2. ing.
  • the connector 14 0 1 which is a bridge type wireless transmission device, is used, and the wireless transmission device that connects the control LAN 5 9 Connector 1 4 0 2 which is a beater type wireless transmission device is used.
  • the control L A N 59 needs to coordinate multiple devices. Specifically, a drive device 16 and a brake device (not shown) are connected. For example, when the vehicle is stopped, information is transmitted between the drive device 16 and the brake device, and the drive device 1 Perform coordinated control, such as the brake device supplementing the braking force that is insufficient with 6. Therefore, in the control L A N 59, it is necessary to shorten the data transmission delay as much as possible. Specifically, it is desirable that the total train be 10 ms or less. Therefore, it is preferable to use a repeater type radio transmission apparatus with a short transmission delay for the control L AN 59.
  • FIG. 19 shows an example in which open antennas 5 2 and 5 3 are used as a connection device for information L A N 58.
  • a data transmission delay may occur.
  • communication failure may occur due to the effects of external radio waves.
  • lost data can be recovered by resending the data.
  • the antenna 51 for wireless transmission with the ground side device can be installed either inside or outside the vehicle.
  • Figures 17 and 18 are examples of installation in a car, for example, on the front glass of the driver's seat. Since glass passes electromagnetic waves, it is unlikely to interfere with communication with the ground. If installed outside the vehicle as shown in Fig. 19, there is no glass or other obstacles, so the communication distance can be increased as much as possible.
  • connecting devices such as automobiles are used in a poor environment where they are exposed to high temperatures and the outside air and are easily contaminated.
  • connection devices used for household electrical appliances are frequently removed by ordinary people.
  • connection devices are mainly those that are connected by connectors that are connected by pins.
  • the surface of the connection terminal is oxidized and an oxide film is generated because it is exposed to the outside air for a long time after disconnection.
  • dust and dirt also adhere, the electrical connection between the connection terminals is hindered when reconnected, resulting in poor connection.
  • poor connection occurs due to the fact that the general person does not connect correctly because it is removed. This causes problems such as abnormal operation of onboard equipment such as engines in automobiles, and malfunction of equipment in household appliances.
  • social infrastructure facilities such as the railways mentioned above cause delays in the operation of vehicles and are a major impediment to operation.
  • the carrier wave is changed by the data signal (baseband signal) not only in the railway but also in the connection part of automobiles, personal computers, and home appliances.
  • Data communication is performed using the modulated wave signal, and a frequency converter such as a modulator or demodulator is built in the connector.
  • Fig. 20 shows the case where it is applied to an automobile control unit.
  • a transmission 1 0 0 2 is connected to an automobile engine 1 0 0 1, and its output shaft 1 0 0 3 drives tires 1 0 0 4 via a differential gear.
  • the engine 10 0 1 is equipped with an electronically controlled throttle valve, and the engine output can be controlled by a request signal.
  • the arithmetic unit 10 0 5 is connected to the I / O unit 10 0 6 via the LAN 10 0 7, and the I / O unit is connected to the throttle opening, intake air amount, etc.
  • the detection signal of each sensor is input and converted into data that can be handled by each control unit.
  • the converted data is input to the calculation unit 1 0 0 5 via L AN 1 0 0 7 and the control amount of ignition timing, fuel injection timing, fuel injection amount, ISC valve valve, etc. based on these detection data Is calculated.
  • the calculation result is transmitted to the 10 unit 10 0 6 via L A N 1 0 0 7, converted into a control signal for the injector and the spark plug, and output to these control targets.
  • connection between LAN 1 0 0 7 and the computing unit 1 0 0 5 and the connection between LAN 1 0 0 7 and 1 0 By using a connector with the structure shown in b), even when contact failure occurs due to vibration or dirt, signals are connected by high-frequency radiation and communication failure does not occur. Data transmission defects can be avoided. Also, since the modulated wave signal can be set to a very high frequency relative to the noise frequency, data transmission between devices can be performed without being affected by noise.
  • data transmission can be performed without being affected by noise, and a high-frequency carrier wave is modulated with a baseband signal. Because the signal is transmitted with a high-frequency modulated wave signal, even if there is poor contact at the connection due to the high-frequency radiation, the signal is not attenuated, enabling communication.
  • the connector with a built-in frequency converter transmits the signal on the wiring side at a low frequency and the frequency of the connection part as a high frequency, so both long-distance transmission and prevention of poor contact can be achieved. Communication is possible. Therefore, high-speed and large-capacity transmission can be accurately performed without being affected by noise or poor connection in products used by ordinary people, such as automobiles and railway cars, and products with poor environmental conditions, such as home appliances. it can. Industrial applicability

Abstract

本発明は周囲のノイズの影響をより受けにくいコネクタ、情報処理装置、及び情報伝達システムを提供することにある。他の装置または他のコネクタに接続される接続部を有する筐体103と、筐体103を貫通し、筐体103の外部にある自己の装置からデータ信号を入力するケーブル104と、搬送波信号を発生する搬送波信号発生部と、信号線13から入力したデータ信号を前記搬送波発生部で発生した搬送波で変調し、変調された変調信号を接続部を介して他の装置または他のコネクタに出力する変調器とを有し、搬送波発生部及び変調器を筐体103の内部に設ける。

Description

コネクタ、 情報処理装置、 及び情報伝達システム
技術分野
明
本発明は、 ノィズの影響を受けにく く情報の高速大容量伝送を精度良 く行う ことがでさる接続装置一般 （以下 「コネクタ」 とする） に係り 、 田
またそのよ うなコネクタを用いた情報処理装置、及び情報伝達システム、 例えば鉄退車両 自動車， パーソナルコ ンビュ一タ， 家電機器他に関す る。
背景技術
鉄道車両， 自動車などに用いられるコネクタは、 高温かつ外気にさ ら され汚れやすい環境下で使用されている。 さ らに家電機器などに使用さ れるコネク タは、 頻繁に取り外しが行われる。
このよ うな劣悪な環境下で使用されるコネクタに関し、 .周囲のノイズ の影響を受けにく くする技術と して、 搬送波をデータ信号 （ベースバン ド信号） で変調した変調波信号によってデータ通信を行う技術が国際公 開 W O O 3 / 0 2 8 2 9 9 のパンフ レ ツ トに記載されている。
しかし上記技術において変調された変調波信号は、 高周波であるがゆ えに減衰が大き く 、変調波信号による信号伝送距離を大き く設けた場合、 信号の減衰によ りかえつてデータ通信能力を阻害してしま う という問題 があり 、 上記特許文献 1 は、 その点について考慮していなかった。
コネクタは、 他の装置や他のコネク タ との接続を固定 · 維持するため の接続構造が必要であり 、 その固定構造， 強度に応じて所定の大き さの 筐体が必要である。 も しその筐体外部に変調器または復調器を設けた場 合、 少なく と もその筐体の長さまたは幅の分だけ、 変調信号によるデー タ伝送距離を取らなければなら.ない。 一方、 このコネクタの用途が、 周 囲のノィズの周波数成分が高い設置場所における用途であった場合、 当 該ノイズよ り もさ らに高い周波数の変調信号によ りデータ伝送を実現し なく てはならない。 その場合、 変調信号の周波数が高ければ高いほど、 その減衰の程度は高く なるので、 変調信号を伝達する接続部の距離を小 さ く する必要がある。 しかし、 そのために筐体の長さを短くすると、 今 度はコネクタの接続強度を損なう可能性がある。
発明の開示
本発明の目的は、 周囲のノ イ ズの影響をよ り受けにく いコネク タ， 情 報処理装置、 及び情報伝達システムを提供するこ とである。
本発明は、 他の装置または他のコネクタに接続される接続部を有する 筐体と、 前記筐体を貫通し、 前記筐体の外部にある自 己の装置からデー タ信号を入力する信号線と、搬送波信号を発生する搬送波信号発生部と、 前記信号線から入力したデータ信号を前記搬送波発生部で発生した搬送 波で変調し、 変調された変調信号を前記接続部を介して前記他の装置ま たは前記他のコネクタに出力する変調器と、 を有し、 前記搬送波発生部 及び前記変調器を前記筐体の内部に設けるものである。
また本発明は、 他の装置または他のコネク タに接続される接続部 有 する筐体と、 前記筐体を貫通し、 前記筐体の外部にある自 己の装置へデ ータ信号を出力する信号線と、 搬送波信号を発生する搬送波信号発生部 と、 前記接続部を介して前記他の装置または前記他のコネクタから入力 した変調信号を前記搬送波発生部で発生した搬送波で復調し、 復調され たデータ信号を前記信号線に出力する復調器と、 を有し、 前記搬送波発 生部及び前記変調器を前記筐体の内部に設けるものである。
本発明のよ うに変調器または復調器をコネクタの筐体内部に設けるこ とによ り 、 筐体の長さに限定されるこ となく 、 変調信号によるデータ伝 達距離を、 変調信号の周波数およびその減衰の程度に応じて設計するこ とができる。
また本発明は、 他の装置または他のコネクタに接続される接続部を有 する筐体と、 前記筐体を貫通し、 前記筐体の外部にある自己の装置へデ ータ信号を出力する信号線と、 搬送波信号を発生する搬送波信号発生部 と、 前記接続部を介して前記他の装置または前記他のコネクタから入力 した変調信号を前記搬送波発生部で発生した搬送波で復調し、 復調され たデータ信号を前記信号線に出力する復調器と、 を有し、 前記搬送波発 生部及び前記変調器を前記筐体の内部に設けたコネクタである。
また本発明は、 他の装置または他のコネクタに接^される接続部を有 する接続部筐体と、 前記接続部筐体を貫通し、 前記接続部筐体の外部か つ本体の内部にある情報処理部からデータ信号を入力する信号線と、 搬 送波信号を発生する搬送波信号発生部と、 前記信号線から入力したデー タ信号を前記搬送波発生部で発生した搬送波で変調し、 変調された変調 信号を前記接続部を介して前記他の装置または前記他のコネクタに出力 する変調器と、 を有し、 前記搬送波発生部及び前記変調器を前記接続部 筐体の内部に設けた情報処理装置である。
また本発明は、 他の装置または他のコネクタに接続される接続部を有 する接続部筐体と、 前記接続部筐体を貫通し、 前記接続部筐体の外部か つ本体の内部にある情報処理部へデータ信号を出力する信号線と、 搬送 波信号を発生する搬送波信号発生部と、. 前記接続部を介して前記他の装 置または前記他のコネクタから入力した変調信号を前記搬送波発生部で 発生した搬送波で復調し、 復調されたデータ信号を前記信号線に出力す る復調器と、 を有し、 前記搬送波発生部及び前記変調器を前記接続部筐 体の内部に設けた情報処理装置である。
また本発明は、 データ出力コネク タを有する第 1 の情報処理装置と、 データ入力コネク タを有する第 2の情報処理装置と、 前記データ出力コ ネク タに接続され、 前記第 1 の情報処理装置からデータを入力する第 1 のコネクタ と、 前記第 1 のコネクタに入力されたデータを伝送するケ一 ブルと、 前記データ入力コネク タに接続され、 前記ケーブルで伝送され たデータを前記第 2の情報処理装置に出力する第 2のコネク タ と、 を有 する信号線と、 を有する情報伝達システムであって、 前記データ出力コ ネクタ及び前記第 2のコネクタは、 出力するデータ信号を搬送波信号で 変調する変調器を当該コネク タの筐体内部に有し、 前記データ入力コネ クタ及び前記第 1 のコネク タは、 入力した変調波信号を搬送波信号で復 調する復調器を当該コネク タの筐体内部に有する情報伝達システムであ る。
また本発明は、 少なく と も 2つの入出力部を有し、 前記 2つの入出力 部の間でデータが伝達されるコネク タであって、 前記 2つの入出力部に 接続され当該データの信号周波数を変換する周波数変換器を有し、 前記 2つの入出力部の信号周波数が異なり 、 周波数の高い前記入出力部が相 対する他のコネク タ と接続されるコネク タである。
好ま しく は、 前記 2つの入出力部のう ち、 周波数の低い前記入出力部 には電線が接続され、 周波数の高い前記入出力部は他の装置と接続する 接続部となっているコネクタである。
また好ま しく は、 周波数の高い前記入出力部と、 相対する周波数の高 い前記入出力部が非接触であるコネク タである。 また好ま しく は、 相対する周波数の高い前期入出力部との間に絶縁物 を設けたコネク タである。
また好ま しく は、 周波数の高い前記入出力部に相対する高周波の前記 入出力部を固定する部材が設けられているコネク タである。
また好ま しく は、 前記入出力部の少なく と も一つに情報を伝達するた めの信号の周波数成分よ り低い周波数を阻止する装置が設けられている コネク タである。
また好ま しく は、 周波数変換器が変復調器であるコネク タである。 また好ま しく は、'周波数が高い前記入出力部の信号の周波数が、 一方 の接続装置と他方の接続装置間の伝達特性の変化量が 1 0 %以下である コネクタである。 図面の簡単な説明
第 1 図は本発明の一実施形態をなすコネクタの構成図を示す。
第 2図は第 1 図の変復調器 1 0 1 の詳細な接続構成を示す。
第 3図は第 1 図及び第 2図で示す変復調器 1 0 1 の詳細な構成を示す。 第 4図は本発明の他の実施形態をなすコネク タの構成図を示す。
第 5図は本発明の他の実施形態をなすコネクタの構成図を示す。
第 6図は本発明の他の実施形態をなすコネクタの構成図を示す。
第 7図は第 1 図， 第 2図， 第 4図， 第 5図 ， 第 6図に適用可能なコネ クタの回路構成を示す
第 8図は本発明の一実施形態をなす周波数変換装置の具体的な動作を 示.す周波数スぺク トルを示す。
第 9図は第 8図の好ま しい出力周波数の選定方法を示す。
第 1 0図は本発明の一実施形態をなす鉄道車両のネッ ト ワーク構成図 を示す。
第 1 1 図は第 1 0図の 3ネクタ 1 4及びネッ トワーク制御装置 1 5の 内部構成例を示す。
第 1 2図は第 1 0図の ネクタの構成例を示す。
第 1 3図は第 1 0図の ネクタ 1 4の種類を半减する搬送波信号の周 波数割り 当てを示す。
第 1 4図はコネク タ 1 4の一例を示す。
第 1 5図はコネクタ 1 4の他の例を示す。
第 1 6図はコネクタ 1 4の他の例を示す。 ，
第 1 7図は本発明の一実施形態を採用した鉄道車両の具体的な構成を 示す。
第 1 8図は本発明の一実施形態を採用した鉄道車両の具体的な構成を 示す。
第 1 9図は本発明の一実施形態を採用した鉄道車両の具体的な構成を 示す。
第 2 0図は本発明の一実施形態を採用 した自動車の具体的な構成を示 す。 発明を実施するための最良の形態
第 1 図は、 本発明の一実施形態をなすコネクタの構成図を示す。
変復調器 1 0 1 は金属などの電磁シール ド部材 1 0 2で取り囲まれて いる。 電磁シール ド部材 1 0 2はさ らにこれを支持する部材である筐体
1 0 3で取り囲まれている 。 変復調器 1 0 1 にはケーブル 1 0 4 と金属 部材 1 0 5が接続されている。 本実施形態では、 金属部材 1 0 5の信号 の周波数成分はケーブル 1 0 4内の信号の周波数成分よ り高い。 電磁シール ド部材 1 0 2の一端には、 他のコネク タ と接続するこ とを 目的と して接続部 1 0 6が設けられている。 金属部材 1 0 5は他方のコ ネクタの金属部材 1 0 7に接続され、 シール ド部材の接続部 1 0 6 も他 方のコネク タのシール ド部材の接続部 1 0 8に接続される。
本実施形態では、 一方の金属部材 1 0 5内に他方の金属部材 1 0 7が 入り込む構成となっている。 また、 一方のシール ド部材の接続部 1 0 6 は他方のシール ド部材の接続部 1 0 8の中に入る構成になっている。 尚、 金属部材 1 0 5 と 1 0 7、 および接続部 1 0 6 と 1 0 8は電気的 に接続された構成が好ま しいが、 必ずしも接続されている必要はない。 また、 出力部の金属部材 1 0 5は配線を使用して変復調器 1 0 1 と接 続されていてもよレ、。 さ らに、 筐体 1 0 3はプラスチックなどの絶縁部 材が好ま しいが、 金属であっても良い。
第 2図は第 1 図の変復調器 1 0 1 の詳細な接続構成を示している。 入 力部のケーブル 1 0 4は内部に少なく と も 2本の電線 2 0 2からなり 、 それらが変復調器の基板 2 0 1 に接続されている。 また、 変復調器の基 板 2 0 1 の他方の端部に出力部の金属部材 1 0 5が配置されている。 本 図では、 金属部材 1 0 5が直接基板に接続された構成となっている。 酉己 線内の 2本の電線 2 0 2は交互するよ うに卷かれた構造で、 かつ差動信 号で伝える構成の方が外来ノイ ズの影響を受けにく く好ま しい。 その場 合、 変復調基板は差動入出力とする。 本図ではケーブル 1 0 4内部の電 線を 2本と したが、 これらのペア一が複数入っていてもよレ、。 後に述べ るよ う に全二重通信する場合は、 2つのペア一線、 つま り 4本の線が入 つているこ とがよレ、。
第 3図に第 1 図及び第 2図で示す変復調器 1 0 1 の詳細な構成を示す。 本図は全二重通信を実施する場合の構成である。 Uと Dは信号の流れを 示している。 初めに U側から説明する。 電線 2 0 2は差動アンプ 3 0 1 に接続されており 、 データ読み取り部 3 0 2で電線 2 0 2内を通ってき た信号の読み取りが行われる。 さ らに読み取られた信号は、 変調回路 3 0 3で高周波に周波数変換され、 アンプ 3 0 4で增幅された後、 絶縁 装置 3 0 5 を通して金属部材 1 0 5に接続される。 一方 D側の信号は、 絶縁装置 3 0 6 を通った後、 D側のアンプ 3 0 7に入力され増幅された 後、 復調回路 3 0 8で復調が行われる。 復調によって得られた信号は、 差動アンプ 3 0 9で差動信号に変換され配線を通して U側とは異なる電 線で送信される。
尚、 発信器 3 1 0は、 変調信号の搬送波を作り 出す装置で、 搬送波を 読み取られたデータで変調する。 また、 復調側 （ D側） では、 絶縁装置 3 0 6 を通して受信した信号から、 搬送波を抽出して復調が行われる。 このとき、 変調側から変調に使用した搬送波を同時に送信し、 復調側で その搬送波を利用 して復調してもよい。
本実施形態では、 コネクタ間の伝送は変調器で変調された高周波信号 で行われる。 そのため、 コネクタの接続部で汚れなどによる接触不良が 発生しても、 高周波の放射性によ り伝送不良を防止できる。 また、 搬送 波の周波数を変えるこ とで自由な周波数に変換してコネクタ接続部の通 信が行えるので、 周辺機器が出すノイズの周波数成分と信号の周波数を 分離できるので、 ノイズによる伝送エラ一を防止できる。 - 以上の実施形態では、 信号を高周波に変換する装置を変調器、 また低 周波（ベースバン ド信号）に変換する装置を復調器と して説明してきた。 本実施形態で重要なこ とは、 コネクタ間を接続する信号が高周波である こ とで、 これまで説明してきた変復調器は必ずしも、 変復調器である必 要はない。 コネク タの場合、 ケーブル 1 0 4は、 長距離配線できるほう が使いやすい。 しかし高周波は減衰が大きいために、 長距離配線すると 信号が减衰して しま う。 したがって、 配線で伝送する信号の周波数は低 いこ とが好ま しい。 一方で、 コネク タの接続部は接触不良防止、 あるい はノイズの影響防止上、 高周波でかつ周波数が自由に選択できるほうが よい。 このこ とからも明らかなよ う に、 本実施形態で説明してきた変復 調器は、 ケーブル 1 0 4の信号をそれよ り髙周波の自由な周波数に変換 でき、 またコネクタ接続部の信号をそれよ り周波数の低い周波数に変換 できる周波数変換器であればよい。
第 4図は他の実施形態である。 第 1 図と第 2図ではコネクタ接続部の 金属部材 1 0 5 と 1 0 7は電気的に接続される構造であった。 先の説明 から明らかなよ う に、 コネクタ間の接続を高周波で接続するため、 高周 波の放射性のために必ずしも接触している必要はない。 第 4図（ a ) は、 金属部材 4 0 1 の先端に放射性に優れた構造の部材 4 0 2が設置され、 相対するコネクタの部材とは離れた構造になっている。 通常、 部材 4 0 2 は図に示すよ うに、 相対する部材と平面状に相対する構造とするほうが 放射性の面から好ま しい。 第 4図 （ b ) は、 部材 4 0 2間に絶縁性の部 材 4 0 3 を配置した構造でのコネクタを示す。 本実施形態ではコネク タ 間の接続を高周波で行うために絶縁物を挟んだ構成であっても信号の伝 送が可能である。また、金属などの導電性の部材 4 0 2は腐食しやすく 、 絶縁物を用いて覆う ことで腐食を防止でき、 長期間に渡り安定な接続特 性が得られる。
第 5図は、 コネク タの接続部にコネク タ同士を接続する部材 5 0 1 を 設置したコネク タである。 たとえば磁石などを使用すると引き合うため に、 コネクタ同士を接続するこ とが可能である。 尚、 接続部材は、 コネ クタ同士をつなぎとめるこ とが目的であり、 差し込むタイプやつめで固 定する方式であってもよレ、。 尚、 部材 4 0 2 の周辺は、 信号が外部に漏 洩するこ と、 あるいは外部の信号によって通信信号が影響を受けるこ と を防止する目的で、 シール ド部材の接続部 1 0 6が覆う構造であるこ と が好ま しい。
第 6図 （ a ) は、 コネクタの他方が装置内に設置された構成の例であ る。 通常コネクタの他方は装置内にあり、 一方のコネクタを装置に接続 する構成が一般的である。 第 6図はこれを示し、 コネクタの他方が装置 内に設置されている。 6 0 1 は装置の壁面.を示しており 、 他方のコネク タは壁面近傍に設置されている。 尚、 本図では、 他方のコネクタには絶 縁物と シール ド材で覆われているが、 これは第 6図 （ b ) のよ う に必ず しも必要なものではなく 、 必要に応じて設ければよい。 また、 他方のコ ネクタの変復調装置には配線が接続されているが、 装置内の他の目的の 回路基板の上に変復調回路が直接配置された構成でもよい。
第 7図は、 第 1 図， 第 2図， 第 4図， 第 5図， 第 6図に適用可能なコ ネクタの回路構成で、 第 3図で示した変復調器の詳細構成の U方向の構 成である。 コネク タは 2つの機器間を接続するために使用するため、 機 器は離れており、 かつ各機器は異なる電源で動作しているこ とが普通で ある。 そのために、 2つの機器間には電位差が発生している。 この間を 電線で接続すると、 機器間に電流が流れ、 機器の故障原因になる。 第 1 図と第 2図に示す金属の接続端子でコネクタ間を接続する構成の場合は、 機器間の電位差による電流の流れを防止する装置が必要である。 絶縁装 置はこのために設けられており 、 第 7図 （ a ) ではコネク タ接続部がコ ンデンサによって信号線と グラン ド線共に絶縁されている。 第 7図 （b ) では配線側が トランスによって絶縁されている。 尚ここで示した絶縁の 方法は好ま しい例を示したもので、 必ずしも本構成である必要はなく 、 機器間の電位差によって流れる電流を防止できる構造であればよレ、。 また、 コネクタ内に設置される変復調器 （周波数変換器） を駆動する ためには電源が必要である。 コネク タが個別に電源を持ってもよいが配 線が増え使いにく い。 第 7図 （ a ) は配線側から電源を供給する例であ り、 また第 7図 （ b ) は高周波側から供給する例である。 第 7図 （ a ) の配線側から供給する例では、 配線内に電源を供給する電線配線 7 0 1 を配置した構成と している。 第 7図 （ b ) ではコネク タの接続部側から 電源を供給する例で、 電源は高周波信号を伝送する接続配線で同時に供 給される。 電源はイ ンダクタンス 7 0 1 で信号成分である高周波を抑制 して電源である直流部分を取り出し変復調回路に供給する。 一方、 信号 はコンデンサ 7 0 3で電源成分である直流を抑制して信号成分だけが取 り 出される。 尚、 第 7図 （ b ) で示した電源の取り 出し方は、 配線側の 信号線で実施してもよい。 この構成の場合、 配線内に電源線を新たに追 加するこ とがなく 、 省配線化が可能となる。
コネクタは機器間を接続するために使用されるために、 長距離伝送に 対応可能するこ とが望まれる。 高周波を使用すると、 コネクタの接続部 での接触不良を防止できるが、 一方で高周波の信号を電線で伝送すると 減衰が大き く 、 長距離伝送には不向きである。 そのため、 電線部分は低 周波信号で通信し、 コネクタの接続部だけを高周波で伝送する方式とす るこ とでこの問題を解決できる。 この点に着目 し、 コネク タ内部に変復 調器などの周波数変換器が内蔵されている。
第 8図はこの基本原理を説明するための図で、 縦軸が信号レベル、 横 軸は周波数を示している。 第 3図でも示した U側の信号の流れでは、 周 波数変換機で配線側信号 8 0 1 をそれよ り高周波のコネクタ接続側信号 8 0 2に変換する。 逆に D側の流れでは、 高周波のコネク タ接続側信号 2
8 0 2をそれよ り低周波の配線側信号 8 0 1 に変換する。 これによ り 、 長距離伝送と接触不良による通信不良の防止が両立でき、 高速伝送が可 能となる。 周波数変換器と しては、 発信器で任意の周波数を発信し、 こ れを配線側信号 8 0 1 と乗算器で掛算して高周波を作り 出す方式や、 配 線側信号 8 0 1 を任意の周波数で変調して作り 出す変調器などがあり 、 いずれの方法であってもよレ、。 尚、 D側の流れは、 この逆の処理となる。 情報を伝送する場合、 信号は任意の幅の周波数を必要とする。 配線側 信号 8 0 1 で示した周波数 f b、 およびコネクタ接続側信号 8 0 2で示 した f c 1 と f c 2は、 信号の成分が 1 0 %に低下する周波数を示して いる。 本発明では配線側信号 8 0 1 よ り 、 コネク タ接続側信号 8 0 2 の 周波数を高くするが、 これは配線側信号 8 0 1 の f b よ り コネクタ接続 側信号 8 0 2 の f c 1 が高いこ とを意味する。 尚、 f c はコネクタ接続 側信号の中心周波数を示し、変調器の場合は搬送波の周波数に相当する。
コネク タ接続側信号 8 0 2の周波数は、 任意に設定することが可能で あるが、 よ り好ま しい周波数の選び方を第 9図に示す。 第 9図は、 コネ ク タ接続側信号 8 0 2 と コネクタ接続部の接触不良時の伝達特性 9 0 1 である。 コネクタ接続端子では接触不良が発生すると低周波側の信号が 通り にく く なる。 コネク タ接続側信号 8 0 2は図に示したよ うに周波数 帯域を持っため、伝達特性が変化する （低下する）周波数に設定する と、 信号が正確に伝送できず通信不良が発生する。 したがって、 コネク タ接 続側信号 8 0 2は、伝達特性の指標である Sパラメータ S 2 1 が変化しな い領域とするこ とがよい。 領域の設定の仕方と しては、 信号のエネルギ 一が 1 0 %に低下する周波数 f c 1 と f c 2の周波数範囲で伝達特性の 指標である Sパラメータ S 2 1 の変化分 Aが 1 0 d B程度であるこ と力 S よい。 次に、 第 1 0図〜第 1 2図を用いて本発明の一実施形態をなす鉄道車 両システムを示す。
鉄道車両においては、 運用の無駄を排除するこ とを目的と して、 一列 車当たり の車両数が乗客数に応じて調整される。 そのため、 車両の分離 と連結は頻繁に行われる。 また、 車両の定期検査の時にも、 一両単位に 切り離して整備するために分離と連結が行われる。 このよ う な運用形態 に対応するため、 車両の前後には、 機械的な連結装置以外に、 各車両間 の情報伝送のために接続装置 （信号接続装置）. や空気接続装置も設置さ れている。
一方、 最近の鉄道車両や自動車は駆動装置， 電源装置， 空調設備など がィ ンバータ化されて数 H z から数十 M H z のノイズを発生している。 イ ンバータ化されたノイズ発生源の機器は、 通常、 車両の床下に取付け られている。 そのため、 車両のデータ通信装置間を接続する配線にノィ ズが印加されて、 通信エラーが発生する。
なお、 鉄道車両において制御信号 （保守信号を含む） やサービス信号 (メディア信号） などのデータ通信をネッ トヮ一クで行う こ とは、 雑誌 「鉄道車両と技術」 N O . 5 8 , 第 2頁〜第 8頁に記載されている。 接続装置 （信号接続装置） の接触不良を防止するには、 1 0 Vを超え る大きな電圧を印加して酸化膜を電気的に破壊するこ とが知られている 具体的には、 車両接続の初期に 1 0 Vを超える高電圧を加え、 その後は 数 Vの電圧で情報伝達したり、 常時 1 0 Vを超える電圧で情報伝達を し ている。 また、 接続端子の表面を金などの柔らかく て化学変化しにく い 導電材料でメ ツキするこ とで、 接触不良を防止するこ と も広く行われて レヽる。
接続初期だけ 1 0 Vを超える高電圧を印加して、 その後、 数 Vの低電 4
圧で情報通信する方法は、 初期の高電圧印加だけでは酸化膜の破壊が十 分でなく 、 再び接触不良が発生する危険性がある。 また 、 高電圧を発生 する装置， 低電圧の通信装置、 およびこれらを切り替える装置が必要と なり 、 構成が複雑になる。
一方、 常時 1 0 Vを超える高電圧で伝送する方法は 、 出力段の能動素 子の電力損失が増大する。 また、 電圧の振幅を大き くするほど高速な出 力段の トランジスタが必要となるこ とから、 最近のシ アル通信のよ う に 1 0 M b p s を超える高速大容量の伝送を実現するのは困難である。 接続装置の接触不良を防止するは、 接続装置にアンテナを設け、 車両 間を無線通信する.こ とが考えられる。 鉄道車両のデータ通信は高速大容 量化され、 高速ブロー ドバン ドネッ トワークを用いる -とが検討されて いる。 データ信号の周波数は 1 0〜 1 0 0 MH z程度であり 、 イ ンバ一 タ化されたノイズ発生源のノイズの影響を受けるこ とになる。
そこで、 搬送波をデータ信号 （ベースバン ド信号） で変調した変調波 信号によってデータ通信を行う よ う にし、 コネク タ内に変調器や復調器 などの周波数変換装置を内蔵する。
第 1 0図は本実施形態の鉄道車両のネッ トワーク構成図である。 第
1 0図において、 1 はそれぞれの車両を示し、 ネッ トヮーク制御装置
1 5から構成される。 ネッ トワーク制御装置 1 5は制御信号 （保守信号 を含む） やサー ビス信号などのデータ伝送を制御するもので、 ネッ トヮ —クケーブル 1 8 ( I E E E 1 3 9 4 , Ethernetケープ 'ノレなど） を通し てコネク タ 1 4 と接続される。 連結された隣接車両とのネッ トワーク接 続はコネクタ 1 4 を介して行われる。
ネッ ト ワーク制御装置 1 5 と コネク タ 1 4 との接続には Ethernetケー ブルなどを使用 し、 信号 （データ） 伝送にはベースバン ド信号を使用す 5
る。 車両間のコネクタ 1 4間の情報伝送には搬送波をベースバン ド信号 で変調した変調波信号を使用する。 ベースバン ド信号は、 符号化方法に もよるが、 0 と 1 で情報を伝送する信号で、 通常、 直流から数百 M H z の信号帯域成分を有する。 一方、 変調波信号は、 搬送波信号をデータ信 号で変調した変調波信号で、 搬送波信号の周波数を選定するこ とで、 希 望の周波数に変換できる。
鉄道車両では、 車両を駆動する高電圧イ ンバータ駆動装置や車両内の 電源を供給する電源装置など、 多く のイ ンバータ装置が使用されている ため、 数 1 0 M H z以下の大きなノイズが存在する。 そのため、 ベース バン ド伝送はこのノイズの影響を受け易く なる。 そこで、 車両間の伝送 にはノイズ源よ り.も高い周波数にした変調波信号を使用する。
従来、 車両間の伝送エラーを防止する 目的で、 1 0 V前後の電圧振幅 で伝送するこ とが行われていたが、 この場合 1 0 M b p s を超える高速 伝送を実現するこ とは実用上困難である。 これに対し、 車両間の伝送に 変調波伝送を使用するこ とで、 1 0 0 M b p s を超える、 高速な車両の ネッ トワークが実現できる。
第 1 1 図はコネク タ 1 4及びネッ ト ワーク制御装置 1 5の内部構成例 を示し、 ネッ ト ワーク制御装置 1 5は、 ルータ， 集線装置 （ H U B )， サ —バなどで構成される。 コネクタ 1 4のデータ伝送装置 1 9 2はケープ ル 1 8 を介してネッ ト ワーク制御装置 1 5に接続されている。 データ伝 送装置 1 9 2からのデータ信号は変調器 1 9 3で変調され、 周波数変換 増幅器 1 9 4で希望周波数に変換されると共に増幅される。
周波数変換増幅器 1 9 4によって増幅された変調波信号は、 バン ドパ スフィルタ 1 9 5で不要な信号を取り除きサーキユ レ一タ 1 9 6 へ送ら れる。 サ一キユ レータ 1 9 6は信号伝送に方向性を持ち、 バン ドパス フ ィルタ 1 9 5 を通過した変調波信号を受信側のコネクタ 1 4に送信する。 受信側のコネクタ 1 4は、 送信側コネクタから受信した変調波信号をバ ン ドパスフ イノレタ 1 9 5 に伝送せず受信側のバン ドパスフィルタ 1 9 7 に伝送する。 .
隣接車両から送信されてく る変調波信号は、 サ一キユ レータ 1 9 6 を 通り受信側のバン ドパスフ ィルタ 1 9 7 へ送られ、 通信に不要な信号が 取り除かれる。 バン ドパスフィルタ 1 9 7 を通過した変調波信号は周波 数変換増幅器 1 9 8で復調しやすい周波数へ変換すると共に増幅され、 復調器 1 1 9で変調波信号からデータ信号が取り 出される。
データ伝送装置 1 9 2は、 変調器 1 9 3および復調器 1 9 9 とネッ ト ワーク制御装置 1 5 とのデータ橋渡し処理 行う。 具体的には、 ネー ト ワーク制御装置 1 5からのデータ信号がシリ アル信号の場合はデータ抽 出やク ロ ッ クの再生を行い、 変調器 1 9 3へ送信する。 同様に、 復調器 1 9 9からのデータ信号に対してもク ロ ッ ク再生などを実行し、 ネッ ト ワーク処理装置 1 5の通信方式に合わせた後に送信する。
なお、 データ伝送装置 1 9 2は、 メ モ リ を持ちデータを蓄えて処理し ても良いが、 データが車両の制御信号の場合には、 遅延時間を短縮する こ とが望まれる。 具体的には、 1 0 μ s 以下にするのが望ま しい。
サ一キユ レータ 1 9 6は必ずしも必要でなく 、 混合器を使用するこ と もできる。 ただし、 鉄道車両では、 以下の理由によってサ一キユ レータ 1 9 6 を設けたほうが実用上から望ま しい。
鉄道車両では、 車両の分割， 併合のために伝送路の接続部に電気接続 装置が必要となる。 分割併合を必要とする電気接続装置は伝送路を均一 に作成するこ とが難しく 、 イ ンピーダンスの不整合が発生し、 この部分 で反射が発生する。 反射した信号は送信側へと戻り 、 送信部の増幅回路 の誤動作を発生させる。 これを防止するために、 サ一キユ レータ 1 9 6 が使用される。
なお、 第 1 1 図は送信と受信を 1 つのコネクタ 1 4で伝送する場合を 示したが、 送信と受信を別なコネクタで行う よ うにするこ と もで.きる。 その場合には、 送信部にアイ ソ レータを使用 し、 送信信号が戻るのを防 止する。
尚、 本実施形態では送信側では変調後に周波数変換を実施し、 復調側 では周波数変換後に復調する構成となっているが、 必ずしも本構成であ るこ とはなく 、 変調器と復調器で希望の周波数に一気に変換する方式で もよい。
次に、 車両間の伝送に使用する周波数の設定について説明する。 第 1 0図に示すよ う に、 一車両のコネクタ Aは隣接する他の車両のコネク タ Bに接続されるので、 コネクタ Aの出力信号 （変調波信号） はコネク タ Bで受信され、 コネクタ Bの出力信号 （変調波信号） はコネクタ Aで 受信されることになる。
搬送波信号を使用 した伝送では信号の干渉を防止する必要性から、 コ ネクタ 1 4の送信と受信の搬送波周波数を分離し、 受信側のバン ドバス フ ィ ルタ 1 9 7で自分が送信した信号を除去する必要がある。
また、 車両を制御する制御信号 （制御データ） を伝送する場合などは 信頼性が要求されるので、 ネッ ト ワークを 2重系にするのが一般的であ る。 2重系の場合、 信号接続装置での信号の干渉を防止するため、 1 系 と 2系で異なる周波数を.使用する必要がある。 したがって、 少なく と も 4種類の周波数で伝送する必要があり 、 4種類のコネクタ 1 4が必要と なる。 コネクタ 1 4の種類を半減するために搬送波信号の周波数を次の よ う に設定する。 第 1 3図はコネクタ 1 4の種類を半減する搬送波信号の周波数割り 当 ての一例である。 この ¾5 口 、 コネク タ Aから Bへの搬送波周波数を帯域
1 から選定し、 1 系を f 1 1 、 2系を f 1 2 とする よ コネクタ B から Aへの搬送波周波数は帯域 2から選定し 、 1 系を f 2 1 、 2系を f 2 2 とする。
さ らに、 コネク タ Aにおける送信側のノくン ドパスフ イ ノレタ 1 9 5の通 過帯域を周波数帯域 1 、 受信側のバン ドパス フィルタ 1 9 7の通過帯域 を周波数帯域 2 と し、 また、 コネクタ Bにおける送信側のバン ドパスフ イ ノレタ 1 9 5の通過帯域は周波数帯域 2、 受信側のノくン ト"ノ スフ イ ノレタ
1 9 7のそれを周波数帯域 1する。
このよ うにすれば、 ノくン ドパスフィルタの異なる 2種のコネク タで、
2重系のネッ ト ワークが構成でき る。
第 1 2図は車両接続部の信号接続装置 2の詳細な一例構成を示す。— ネッ ト ワーク制御装置 1 5にはネッ 卜 ヮ クケーブル 1 8 を通してコ ネク タ 1 4の筐体 1 0 3內部に設けた変復調器 1 0 1 と駆動装置 1 6が 接続される。駆動装置 1 6は車両全体を駆動するために使用する。なお、 ネッ ト ワーク制御装置 1 5 と変復調器 1 0 1 との接続は I EEE 1 394 や Ethernetが用いられ、 ネッ トワーク制御装置 1 5 と駆動装置 1 6 との 接続は C AN (Control Area Network) や D evice Netなと"の リ ノ ノレタイ ム制御に適したネッ ト ワークが用いられる。
変復調器 1 0 1 には、 伝送線路 1 7 (前述の金属部材 4 0 1 ) が接続 され、 また伝送線路 1 7にはアンテナ 1 1 が接続される。 さ らに、 アン テナ 1 1 は他の車両のコネクタ 1 4のも う一つのアンテナ 1 1 と面して 配置される。 他の車両のも う一つのアンテナ 1 1 は伝変復調器 1 0 1 , ネ ト ワーク ケーブル 1 8でネ ッ ト ワーク制御装置 1 5に接続されてい る。
コネクタ 1 4は電磁シール ド構造に形成され、 アンテナ 1 1 は金属な どの導電性の材料からなる電磁シール ド部材 1 0 2で電気的にシール ド される。 'アンテナ 1 1 は電磁シール ド部材 1 0 2で囲われている。 電磁 シ一ル ド部材 1 0 2 とアンテナ 1 1 の間には図示しない電磁波の吸収材 が設けられていても良く，、 またアンテナ 1 1 はポリエチレンや空気など の図示しない絶縁物で、 電磁シール ド部材 1 0 2および図示しない電磁 波の吸収材 1 9 と絶縁されていても良い。
変復調器 1 0 1 は、 高周波の搬送波 （一般的には正弦波） をネッ トヮ ーク制御装置 1 5から送信され.るベースバン ド信号 （データ信号） で変 調して、 変調波信号を伝送線路 1 7へ送信する。 変調方式と しては、 例 えば符号の大小で搬送波の振幅を変化させる A S K (Amplitude Shift Keying) 変調， 搬送波の位相を変化させる P S K (Phase Shift Keying) など多く 方式があり 、 いずれの方式を用いることができる。
変復調器 1 0 1 から送信された変調波信号はアンテナ 1 1 で放射され 他方のアンテナ 1 1 で受信される。 他方のアンテナ 1 1 で受信された変 調波信号は他方の車両の変復調器 1 0 1 で復調されベースバン ド信号が 取り 出され、 ネッ ト ワーク制御装置 1 5に加えられる。
第 1 2図のコネクタ 1 4は、 外気に晒される車両間の信号接続をアン テナ 1 1 で構成し、 アンテナ 1 1へ変調波信号を伝送することで通信し ている。そのため車両間のネッ トワーク を電気的に接続する必要がなく 、 接触不良の問題を回避できる。
車両間のネッ ト ワークには駆動装置 1 6やブレーキなどの重要な情報 (制御信号） が伝送される。 このため、 外部からの妨害電波などで通信 が途絶えると、 車両の運転停止など大きな問題となる。 これを防止する ために、 アンテナ 1 1 の周辺を金属などの電磁シール ド部材 1 0 2で囲 う構造にしている。 なお、 隣接車両 （前後車両） の電磁シール ド部材 1 0 2は機械的に接触して電気的に接続されていてもノイズの影響を防 止できる。
電磁シール ド部材 1 0 2はアンテナ 1 1 から放射された電波が外部へ 放射されるのを阻止するが、 電波を反射する。 一方のアンテナ 1 1 から 放射された変調波は、 直接に他方のアンテナ 1 1 へ向 う直接波と、 電磁 シール ド部材 1 0 2の表面で反射した反射波とが他方のアンテナ 1 1 に 受信される。 他方のアンテナ 1 1 は直接波と反射波を受信するこ とにな り 、 アンテナ表面で電波の干渉が発生し、 受信性能が著しく低下する。 図示しない電磁波の吸収材はこれを防止するもので、 アンテナ 1 1 と 電磁シール ド部材 1 0 2 の間に設置される。 アンテナ 1 1 から電磁シー ル ド部材 1 0 2方向へ放射された電磁波は吸収剤で吸収されるため電磁 シ一ル ド部材 1 0 2で反射しなく なる。 そのため、 他方のアンテナ 1 1 は直接波のみ受信するこ とになり 、 直接波と反射波の干渉が無く なり受 信性能の劣化を防止できる。
なお、 電磁波の吸収材は必ず必要なものではなく 、 アンテナ 1 1 , 絶 縁物、 および電磁シール ド部材 1 0 2 の幾何学的な構造を工夫し、 両ァ ンテナ 1 1 間に導波管のよ うな電磁波の伝送路を形成しても直接波と反 射波の干渉を防止できる。
また、 コネクタ 1 4に使用するアンテナ 1 1 は小さい方が好ま しく 、 アンテナ 1 1 を螺旋状に加工するこ となどによ り小型化できる。ただし、 アンテナ 1 1 の大き さは波長の 1 1 0程度が限界である。
さ らに、 搬送波は少なく と も被搬送波 （ベースバン ド信号） の 1 0倍 程度であるこ とが望ま しい。 現在、 実用に供されているネッ トワークの 2
転送速度は少なく と も、 1 0 MH z程度あり 、 1 0 0 MH z以上の搬送 波周波数を使用するこ とがよい。 これによ り 、 アンテナ 1 1 の大き さは 少なく と も 3 0 cm程度にできる。
また、 一対のアンテナ 1 1 で双方向通信する場合は、 時分割して双方 向 （A方向と B方向） の通信を実行する。 A方向通信の場合は、 図示左 側の無線伝送装置 1 4が送信装置、 図示右側の無線伝送装置 1 4が受信 装置となる。 また、 B方向の時は図示左側が受信装置、 図示右側が送信 装置となる。 このよ うに.時分割して双方向通信する方式を半二重通信と 称している。
一対のアンテナでも常時双方向通信を行う こ と も可能である。 これを 全二重通信と称する。 この場合、 一本の伝送線路 1 7に f 1 と f 2の二 つの周波数を多重することで実施する。 例えば、 周波数 ί 1 を Α方向伝 送、 周波数 f 2を B方向通信に割り 当てる。 図示左側の変復調器 1 0 1 では搬送波 f 1 を変調して伝送線路 1 7へ送信すると共に、 伝送線路 1 7カゝらバン ドパスフィルタ 1 9 7で信号 f 2を取り 出し復調する。 図 示右側の変復調器 1 0 1 ではこの逆、 つま り搬送波 f 2を変調して送信 し、 ノくン ドパスフィルタ 1 9 7で f 1 を取り 出し復調する。
第 1 4図にコネク タ 1 4の他の例を示す。
第 1 4図に示すコネク タ 1 4は複数のアンテナ 1 1 を備えている。 第 1 4図 （ a ) は二対のアンテナ 1 1 を備え、 異なる周波数 f 1 , f 2で 双方向通信する。 例えば、 周波数 ί 1 で図示の左から右へ、 周波数 ί 2 で図示の右から左へ通信する。 したがって、 全二重通信が可能となる。 第 1 4図 （ b ) は多数のアンテナ 1 1 をコネク タ 1 4が備えている例 である。 異なる周波数 f l 〜 f nで通信するこ とによ り 、 高速な双方向 通信が達成できる。 一般に、 コネク タ 1 4の通信速度は有線通信に比べ 遅く な O。 し 7こカ って、 無線通信かネッ 卜 フーク全体の性能を低下させ ることが多く なる。 ネッ ト ヮークケープル 1 8 を使用 した有線通信の通 信速度が半二重通信方式で 1 0 0 M p b s 、 無線通信のアンテナ一対当 たりの通信速度が半二直通 1B方式で 1 0 M b p s 等の場合には、 アンテ ナ 1 1 を 1 0組設けるこ とによつて無線通信による性能低下を防止でき 第 1 5図はコネクタ 1 4 の一例を示す構成図で、 第 1 5図 （ a ) は外 観図、 第 1. 5図 ( b ) は接続部の断面図であ
一方のコネクタ 1 4 Aは次のよ う に構成されている。 アンテナ 1 1 の 周囲には絶縁物 1 3 を介して金属などからなる電磁シール ド部材 1 0 2 A が配置され、 ァンテナ 1 1 から外界への電磁波の放射， 外界電磁波の影 響を防止する。 なお 、 電磁シール ド部材 1 0 2 Aの内面には電磁波の吸 収材 1 9 を設けること もできる。
その外側には筐体 1 0 3 Aおよび 1 0 3 Bが設けられており 、 当該
1 0 3 A， 1 0 3 Bの内部に変復調器 1 0 1 が設けられている。
一方のコネクタ 1 4 Aを他方のコネクタ 1 4 Bに挿着して電気的に接 続するために、 他方のコネクタ 1 4 Bの電磁シ一ル ド部材 1 0 2 Bは、 一方のコネクタ 1 4 Aの電磁シール ド部材 1 0 2 Aよ り直径が大き く構 成されている。 また 、 各コネク タ 1 4 A , 1 4 Bのアンテナ 1 1 は、 相 対して向かい合う よ に配置されている。. ァンテナ 1 1 には伝送線路
1 7が接続されている なお、 伝送線路 1 7は変復調器 1 0 1 に接続さ れている。
第 1 5図のよ う に 数のアンテナ 1 1 を一個のコネクタ 1 4 A , コネ ク タ 1 4 Bに形成することによって、複数の接続を同時に行うができる。 第 1 6図はコネクタ 1 4の他の例を示す構成図である。 第 1 6図（ a ) は外観図、 第 1 6図 （ b ) は接続部の断面図である。
第 1 6図は電気的接続をアンテナでなく 、 第 1 図に示したよ うにピン で構成したものである。 第 1 6図は第 1 5図のアンテナ 1 1 をピン型の 接続端子 2 2 と 2 3にしたものである。 ォス型の接続端子 2 2はメ ス型 の接続端子 2 3の內部へ挿入されるこ とで相互が電気的に.接続される。 各接続端子 2 2 ， 2 3は伝送線 1 7 によつて変復調器 1 0 1 に接続され ている。この場合には、変復調器 1 0 1 は有線のコネクタが用いられる。
ピン型の接続端子 2 2 ， 2 3は相互を電気的に接続するために設けら れている。 鉄道車両は接続端子 2 2 と 2 3を切り離して外気に長時間晒 されると、 ピン 2 2 , 2 3 の表面が酸化して接触不良を発生する。 接触 不良が発生した場合、 両ピン 2 2 , 2 3間の寄生容量を介して流れるこ とになる。 高周波を使用すると、 寄生容量のイ ンピーダンスが小さ く な るため、 接触不良部での信号の減衰が少なく なる。 そのため、 接触不良 が発生しても通信できるよ うになる。
このよ うにして鉄道車両間のデータ通信を行うのであるが、 搬送波を データ周波数 （ベースバン ド信号） で変調した変調波信号によって車両 間のデータ通信を行う よ うにしている。 変調波信号はノイズ周波数に対 して極めて高い周波数にできるので、 車両間のデータ伝送をノ イ ズの影 響を受けるこ となく行える。 また、 高周波の搬送波を使用すると接触不 良部での信号の減衰が少なく なるので通信が可能になる。 したがって、 鉄道車両間の情報伝送をノ イズの影響を受けるこ となく 高速大容量伝送 が精度良く行えるよ う になる。
次に、 鉄道車両に使用される駆動装置は、 数 k Vの電圧， 数百 A以上 で駆動するため、 車両間に大きな電位差が発生する。 そのため'、 第 1 6 図に示すよ う な電気的に接続されたコネクタ 1 4 を用いる と、 各車両の コネクタ （変復調器 1 0 1 に相当する有線のコネクタ 1 4 ) 間に電流
(直流電流） が流れ、 コネクタ 1 4の部品が破損する。 それに対応する ベく 、 第 3図， 第 7図に示したよ うに、 絶縁装置 3 0 5 , 3 0 6他を設 け、 直流分を遮断する とが好ま しい。 絶縁装置と しては トラ ンスある いはコンデンサが用いられる。 卜ランスの場合、 高周波信号は トランス で相互に伝送されるが 、 直流は 卜ランスで阻止される。 また、 コンデン サの場合は、 信号と グラン ドに共にコンデンサを追加するこ とで、 高周 波のみが相互伝送され 、 直流はコンデンサによって阻止される。
なお、 周波数が G H Z を超えるよ うな高周波伝送では、 ト ラ ンスゃコ ンデンサは、 ディスク V 一 ト部 P 、
ロロ なく 、 パターン配線で基板上に作成 したものが用いられる
第 1 7図， 第 1 8図に本実施形態を採用 した鉄道車両のよ り具体的な 構成を示す。
第 1 7図はコネクタ 1 4がー組の場合であり 、 第 1 8図はコネクタが 二組の場合を示している 。 なお 、 =>ネク タ 1 4はアンテナが一対の例を 記載している力 第 1 4図のよ うに複数のアンテナが配置されたコネク タ 1 4 を用いるこ と もできる。
第 1 7図において、 ァンテナ 5 1 はプリ ッジ型無線伝送装置 3 3に接 続され、 ブリ ッジ型無線伝送装置 3 3はさ らにネッ ドワーク制御装置
1 5 へ接続されている ネッ ト ヮ一ク制御装置 1 5は、 無線伝送装置
3 0 と受信装置 3 1 からなる口. —力ルネ ッ ト ヮ一ク （ L A N ) 5 8 に接 続されている。 L A N 5 8は、 無線でネッ トワークが組まれている。 な お、 L A N 5 8は画像 Γ冃報ゃテキス トデータの伝送が主目的に用いられ るので情報 L A Nと呼ぶこ とにする。 '
ネッ ト ワーク制御装置 1 5は、 駆動装置 1 6 と運転制御装置 3 2が接 W
2 5
続されている。 また、 ネッ ト ワーク制御装置 1 5はリ ピータ型無線伝送 装置であるコネク タ 1 4に接続されている。 ここで、 駆動装置 1 6 と運 転制御装置 3 2が接続された L A Nでは、 車両機器の制御データが伝送 されるこ と力ゝら、 制御 L A N 5 9 と呼ぶこ とにする。
第 1 7図の図示左側を先行車両、 右側を後続車両とする。 後続車両の ネッ ト ワーク構成は、 先行車両と同じなので説明を省略する。 また、 実 際の鉄道車両では、 必要に応じ複数の車両が接続され 、 1 6両を超える こ と もある。
まず、 ブリ ッジ型無線伝送装置 3 3 と リ ビータ型無線伝送装置 （すな わちコネクタ 1 4 ) について説明する。
ブリ ッジ型無線伝送装置 3 3は、 受信情報を解析して 、 送信する必要 があるポー トにだけデータを送信する機能を持っている
タ型無線伝送装置は、 受信したデータを中継する装置で 、 入力端子から ' の受信データは波形成形されただけでそのまま出力端子から送信される。
。 したがって、 ブリ ッジ型無線伝送装置 3 3は、 デ一タをメモリ に記録 して解析する作業が必要となるため、 入力したデータが出力されるまで には多く の時間がかかる。 これに対してリ ビータ型無線伝送装置は入力 信号を波形成形してそのまま送信するので、 入力端子と出力端子間の遅 延時間が短く なる。
情報を解析してデータ送信の有無を判定する装置と してルータがある。 ブリ ッジ型無線伝送装置 1 4 Bは各機器が接続されてレ、るポー トを把握 していて、 データを送信すべき機器がつながっているポ一トにだけデ一 タを送信する。 これに対し、 ノレ一タはネッ ト ワークを把握していて、 デ ータを送信すべきネッ トワークにだけデータを送信する。 .
アンテナ 5 1 は列車と外部との通信に使用される。 例えば駅のホーム に設置された通信装置と通信するこ とで、 地上の情報を車両側へ、 車両 内の情報を地上側へ伝送できる。 伝送する情報は、 情報 L A N 5 8で使 用する情報と制御 L A N 5 9で使用する情報に分類できる。 情報 L A N 5 8で使用する情報には、 映画などの画像情報， ニュース， 乗客情報な どがある。 また、 制御 L A N 5 9で使用する情報には、 制御装置の温度 や故障情報などの機器のメ ンテナンス情報がある。
アンテナ 5 1 を使用 して地上と情報伝送するこ とによ り 、 車両内で画 像情報やニュース情報を必要に応じて逐次切り替えるこ とが可能となる。 一方、地上側では、車両故障発生時などに車両の状況を受信するこ とで、 地上の専門家が状況を的確に把握するこ とで、 迅速な対策がとれるよ う になる。 なお、 地上側から伝送された画像情報などは、 車両内に設置さ れたハ ー ドディスクなどに記録するこ と も可能である。 これによ り車両 と地上間の通信が常時できない環境でも、 常時、 乗客に画像情報サービ スを提供するこ とができる。
なお、 第 1 7図の場合でも、 アンテナ 5 1 に接続される無線伝送装置 は、 必ずしもブリ ッジ型無線伝送装置 3 3でなく 、 伝送遅延が制御 LAN 5 9で必要な時間以内であるならばリ ビータ型無線伝送装置を用いるこ と もできる。 また、 ブリ ッジ型無線伝送装置とネッ ト ワーク制御装置 1 5 を一体にて構成したものを用いるこ と もできる。
第 1 8図は、 情報 L A N 5 8の情報を伝送するコネクタ 1 4 0 1 と、 制御 L A N 5 9の情報を伝送するコネクタ 1 4 0 2 を分離した構成の例 である。
アンテナ 5 1 はプリ ッジ型無線伝送装置 3 3に接続される。 プリ ッジ 型無線伝送装置 3 3には、 情報 L A N 5 8側のネッ ト ワーク制御装置 1 5 と、 制御 L A N 5 9側のネッ ト ワーク制御装置 1 5がそれぞれ独立 して接続される。 情報 L A N 5 8はコネク タ 1 4 0 1 で後続列車の憎報 L A N 5 8に接続され、 また、 制御 L A N 5 9はコネクタ 1 4 0 2を通 して後続列車の制御 L A N 5 9に接続されている。 先行列車と後続列車 の情報 L A N 5 8 を結ぶ無線伝送装置にはブリ ッジ型無線伝送装置であ るコネクタ 1 4 0 1 が用いられ、 制御 L A N 5 9 を接続する無線伝送装 置にはリ ビータ型無線伝送装置であるコネク タ 1 4 0 2が使用されてい る。
情報 L A N 5 9で通信される情報は,、 車両間で時間遅れが発生しても 問題とならない。 また、 総ての情報を後铳列車に伝送する必要の無いこ と も多い。 そのため、 伝送遅延が大き く なるがデータ送信の有無を判定 する機能を持つプリ ッジ型無線伝送装置を用いるこ とが望ま しい。
制御 L A N 5 9は、複数の装置の協調を取る必要がある。具体的には、 駆動装置 1 6やブレーキ装置 （図示せず） が接続されており 、 例えば車 両を停止させる場合、 駆動装置 1 6 とブレーキ装置で情報を相互に伝送 して、 駆動装置 1 6で足り ない制動力をブレーキ装置が補うなどの協調 制御を行う。 したがって、 制御 L A N 5 9ではデータの伝送遅延を極力 短くする必要がある。 具体的には、 列車全体で 1 0 m s 以下にするこ と が望ま しい。 したがって、 制御 L A N 5 9には伝送遅延が短いリ ピータ 型無線伝送装置を使用することがよい。
第 1 9図は、 情報 L A N 5 8の接続装置と して開放型のアンテナ 5 2 と 5 3 を使用した例である。
先に説明したよ うに情報 L A N 5 8では、 データの伝送遅延が発生し ても良い。 開放型のアンテナの場合、 外来電波の影響によ り通信不良が 発生するこ とがある。 しかしこのよ うな場合でも、 データを再送するこ とで喪失したデータを復活できる。 また、 地上側装置と無線伝送するアンテナ 5 1 は、 車両の車内または 外側のどちらにも設置するこ とができる。 第 1 7図， 第 1 8図は車内に 設置した例で、 例えば運転席のフ ロ ン トガラスの上部に設置される。 ガ ラスは電磁波を通過させるので、 地上との通信の障害となり にく い。 第 1 9図のよ うに車外に設置すると、 ガラスなどの障害物が無く なるため に通信距離を少しでも長く できるという効果がある。
また、 自動車などの接続装置は高温かつ外気にさ らされ汚れやすい劣 悪な環境下で使用されている。 さ らに家電機器などに使用される接続装 置は一般の人が頻繁な取り外しを実施する。
これらの信号接続装置は主にピンで接続するコネクタで接続するもの が用いられているが、 切り離し後に長時間外気に晒されるために接続端 子表面が酸化して酸化膜が発生する。 さ らに塵や埃も付着するために、 再び連結したときに接続端子間'の電気的な接続が阻害され、 接続不良が 発生する。 また、 家電機器では一般人が取り外しを実施するために正確 な接続が行われないこ とによる接続不良が発生する。 このため、 自動車 ではエンジンを初めと した車上機器の異常動作、 家電機器では機器が正 常に動作しないといった問題が発生する。 さ らには上述した鉄道のよ う な社会イ ンフラ設備では、 車両の運行遅延の原因となり運用上の大きな 阻害原因となっている。
また、 自動車機器や家電品でもコネクタを通した通信速度は高速化さ れてきており 、 1 0 0 M b p s を超える通信が行われるよ うになつてお り、 高電圧で通信するこ とは能動素子の電力損失に加え、 通信線から放 射されるノイズが増大し、 周辺機器の誤動作の原因になる。
そこで、 鉄道だけでなく 、 自動車やパーソナルコ ンピュータ， 家電製 品の接続部においても、 搬送波をデータ信号 （ベースバン ド信号) で変 調した変調波信号によってデータ通信を行う よ うにし、 コネク タ内に変 調器や復調器などの周波数変換装置を内蔵する。
第 2 0図に、 自動車のコン トロールュニッ 卜に適用 した場合を示す。 自動車のエンジン 1 0 0 1 に変速機 1 0 0 2が接続され、 その出力軸 1 0 0 3はデフア レンシャルギアを介してタイヤ 1 0 0 4 を駆動する。 エンジン 1 0 0 1 には電子制御ス ロ ッ トル弁が設けられており要求信号 でエンジン出力を制御するこ とが出来る。 演算ュニッ ト 1 0 0 5は LAN 1 0 0 7 を介して I /Oュエツ ト 1 0 0 6に接続されており 、 I /Oュ ニッ トはス ロ ッ トル開度， 吸入空気量などの各センサの検出信号を入力 し、 各コ ン ト ロールユニ ッ トで极う こ と ができ るデータに変換する。 変 換されたデータは L AN 1 0 0 7 を介して演算ュニッ ト 1 0 0 5に入力 され、 これらの検出データに基づく 点火時期， 燃料噴射時期， 燃料噴射 量， I S Cバルブ弁などの制御量が演算される。 当該演算結果は L A N 1 0 0 7 を介して 1 0ュニッ ト 1 0 0 6に伝達され、 イ ンジェク タや 点火プラグへの制御信号に変換され、 これらの制御対象に出力される。
ここでどのよ うな状況においても、 L A N 1 0 0 7 と演算ュニッ ト 1 0 0 5の接続部分、 L A N 1 0 0 7 と 1 〇ユニッ ト間の接続部分に、 第 6図 （ a ) または （ b ) に示すよ うな構造のコネク タを用いるこ とに よって、 振動や汚れなどによる接触不良の発生時においても、 高周波の 放射性によ り信号がつながり通信不良が発生するこ とがない。 データ伝 送の不良を回避するこ とができる。 また変調波信号はノイズ周波数に対 して極めて高い周波数にできるので、 装置間のデータ伝送をノイズの影 響を受けることなく行える。
以上のよ うに、 本実施形態によれば、 データ伝送をノイズの影響を受 けることなく行え、 また、 高周波の搬送波をベースバン ド信号で変調し た高周波の変調波信号で伝送するので、 高周波のもつ放射性によ り接続 部での接触不良があっても信号が減衰しないので、 通信可能になる。 ま た、 周波数変換器を内蔵したコネク タでは、 配線側の信号を低周波、 接 続部の周波数を高周波と して伝送するので、 長距離伝送と接触不良の防 止が両立でき、 高信頼な通信が可能となる。 したがって、 自動車や鉄道 車などの劣悪な環境化の製品， 家電品などの一般人が使用する製品など で、 ノイズや接続不良の影響を受けるこ となく 、 高速大容量伝送を精度 良く行う こ とができる。 産業上の利用可能性
本発明によれば、 周囲のノイズの影響をよ り受けにく いコネク タ， 情 報処理装置、 及び情報伝達システムを得るこ とができる。

Claims

3 請 求 の 範 囲
1 . 他の装置または他のコネクタに接続される接続部を有する筐体と、 前記筐体を貫通し、 前記筐体の外部にある自己の装置からデータ信号を 入力する信号線と、 搬送波信号を発生する搬送波信号発生部と、 前記信 号線から入力したデータ信号を前記搬送波発生部で発生した搬送波で変 調し、 変調された変調信号を前記接続部を介して前記他の装置または前 ' 記他のコネクタに出力する変調器と、 を有し、 前記搬送波発生部及び前 記変調器を前記筐体の内部に設けたコネクタ。
2 . 他の装置または他のコネクタに接続される接続部を有する筐体と、 前記筐体を貫通し、 前記筐体の外部にある自己の装置へデータ信号を出 力する信号線と、 搬送波信号を発生する搬送波信号発生部と、 前記接続 部を介して前記他の装置または前記他のコネクタから入力した変調信号 を前記搬送波発生部で発生した搬送波で復調し、 復調されたデータ信号 を前記信号線に出力する復調器と、 を有し、 前記搬送波発生部及び前記 復調器を前記筐体の内部に設けたコネクタ。
3 . 他の装置または他のコネク タに接続される接続部を有する接続部筐 体と、 前記接続部筐体を貫通し、 前記接続部筐体の外部かつ本体の内部 にある情報処理部からデータ信号を入力する信号線と、 搬送波信号を発 生する搬送波信号発生部と、 前記信号線から入力したデータ信号を前記 搬送波発生部で発生した搬送波で変調し、 変調された変調信号を前記接 続部を介して前記他の装置または前記他のコネクタに出力する変調器と、 を有し、 前記搬送波発生部及び前記変調器を前記接続部筐体の内部に設 けた情報処理装置。
4 . 他の装置または他のコネグタに接続される接続部を有する接続部筐 体と、 前記接続部筐体を貫通し、 前記接続部筐体の外部かつ本体の内部 にある情報処理部へデータ信号を出力する信号線と、 搬送波信号を発生 する搬送波信号発生部と、 前記接続部を介して前記他の装置または前記 他のコネクタから入力 した変調信号を前記搬送波発生部で発生した搬送 波で復調し、 復調されたデータ信号を前記信号線に出力する復調器と、 を有し、 前記搬送波発生部及び前記復調器を前記接続部筐体の内部に設 けた情報処理装置。
5 . データ出力コネクタを有する第 1 の情報処理装置と、 データ入力コ ネク タを有する第 2 の情報処理装置と、 前記デ一タ出力コネクタに接続 され、前記第 1 の情報処理装置からデータを入力する第 1 のコネクタ と、 前記第 1 のコネク タに入力されたデータを伝送するケーブルと、 前記デ —タ入力コネクタに接続され、 前記ケーブルで伝送されたデータを前記 第 2 の情報処理装置に出力する第 2 のコネクタ と、 を有する信号線と、 を有する情報伝達システムであって、 前記データ出力コネク タ及び前記 第 2 のコネク タは、 出力するデータ信号を搬送波信号で変調する変調器 を当該コネクタの筐体内部に有し、 前記データ入力コネク タ及び前記第 1 のコネクタは、 入力した変調波信号を搬送波信号で復調する復調器を 当該コネク タの筐体内部に有する情報伝達システム。
6 . 少なく と も 2つの入出力部を有し、 前記 2つの入出力部の間でデー タが伝達されるコネクタであって、 前記 2つの入出力部に接続され当該 データの信号周波数を変換する周波数変換器を有し、 前記 2つの入出力 部の信号周波数が異なり、 周波数の高い前記入出力部が相対する他のコ ネク タ と接続されるコネクタ。
7 . 請求項 6記載のコネクタであって、 前記 2つの入出力部のう ち、 周 波数の低い前記入出力部には電線が接続され、 周波数の高い前記入出力 部は他の装置と接続する接続部となっているコネク タ。
8 . 請求項 6記載のコネクタであって、 周波数の高い前記入出力部と、 相対する周波数の高い前記入出力部が非接触であるコネクタ。
9 . 請求項 8記載のコネクタであって、 相対する周波数の高い前期入出 力部との間に絶縁物を設けたコネクタ。
1 0 . 請求項 8記載のコネクタであって、 周波数の高い前記入出力部に 相対する高周波の前記入出力部を固定する部材が設けられているコネク タ。
1 1 . 請求項 6記載のコネクタであって、 前記入出力部の少なく と も一 つに情報を伝達するための信号の周波数成分よ り低い周波数を阻止する 装置が設けられているコネクタ。
1 2 . 請求項 6記載のコネクタであって、 周波数変換器が変復調器であ ' るコネク タ。
1 3 . 請求項 6記載のコネク タであって、 周波数が高い前記入出力部の 信号の信号レベルが 1 0 %に減衰する周波数の範囲内で、 一方の接続装 置と他方の接続装置間の伝達特性の変化量が 1 0 %以下であるコネク タ。
PCT/JP2004/011495 2004-08-04 2004-08-04 コネクタ、情報処理装置、及び情報伝達システム WO2006013638A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006531082A JPWO2006013638A1 (ja) 2004-08-04 2004-08-04 コネクタ、情報処理装置、及び情報伝達システム
PCT/JP2004/011495 WO2006013638A1 (ja) 2004-08-04 2004-08-04 コネクタ、情報処理装置、及び情報伝達システム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2004/011495 WO2006013638A1 (ja) 2004-08-04 2004-08-04 コネクタ、情報処理装置、及び情報伝達システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006013638A1 true WO2006013638A1 (ja) 2006-02-09

Family

ID=35786939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2004/011495 WO2006013638A1 (ja) 2004-08-04 2004-08-04 コネクタ、情報処理装置、及び情報伝達システム

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPWO2006013638A1 (ja)
WO (1) WO2006013638A1 (ja)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008204904A (ja) * 2007-02-22 2008-09-04 Sony Corp コネクタ、接続ケーブルおよび画像表示システム
WO2010095368A1 (ja) * 2009-02-20 2010-08-26 日本電気株式会社 受信回路及び信号受信方法
JP2010530541A (ja) * 2007-06-22 2010-09-09 ワトロウ エレクトリック マニュファクチュアリング カンパニー センサアダプタ回路収容体アセンブリ及びその製造方法
JP2012502844A (ja) * 2008-09-23 2012-02-02 エラ−コンタクト ゲゼルシャフトミットベシュレンクターハフトゥング 軌道車両の中間緩衝連結器
WO2012034630A1 (de) * 2010-09-17 2012-03-22 Harting Electric Gmbh & Co. Kg Elektrokupplung für eisenbahnen
EP2573951A1 (en) * 2010-05-18 2013-03-27 Sony Corporation Signal transmission system, connector apparatus, electronic device and signal transmission method
EP2581994A1 (en) 2011-10-13 2013-04-17 Tyco Electronics Nederland B.V. Contactless plug connector and contactless plug connector system
CN105379029A (zh) * 2013-01-30 2016-03-02 凯萨股份有限公司 屏蔽的ehf连接器组件
US9825673B2 (en) 2011-10-13 2017-11-21 Te Connectivity Nederland Bv Contactless plug connector and contactless plug connector system
US9838057B2 (en) 2013-06-10 2017-12-05 Mitsubishi Electric Corporation Inter-vehicle communication device
US9853746B2 (en) 2012-01-30 2017-12-26 Keyssa, Inc. Shielded EHF connector assemblies

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4738020B2 (ja) * 2005-02-28 2011-08-03 株式会社東芝 鉄道車両用伝送装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62100957A (ja) * 1985-10-25 1987-05-11 株式会社　富山パ−ツ コンピユ−タ用コネクタ−
JPS6446355A (en) * 1987-08-14 1989-02-20 Fujitsu Ten Ltd Hand-free set for automobile telephone
JPH05292570A (ja) * 1992-04-10 1993-11-05 Omron Corp 通信機能付き端子台
JPH0795658A (ja) * 1993-09-24 1995-04-07 Nippondenso Co Ltd 通信コネクタ
JPH07202771A (ja) * 1993-12-28 1995-08-04 Yazaki Corp 車載機器信号伝達装置
WO2003028299A1 (fr) * 2001-09-25 2003-04-03 Hitachi, Ltd. Emetteur d'informations de materiel roulant

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62100957A (ja) * 1985-10-25 1987-05-11 株式会社　富山パ−ツ コンピユ−タ用コネクタ−
JPS6446355A (en) * 1987-08-14 1989-02-20 Fujitsu Ten Ltd Hand-free set for automobile telephone
JPH05292570A (ja) * 1992-04-10 1993-11-05 Omron Corp 通信機能付き端子台
JPH0795658A (ja) * 1993-09-24 1995-04-07 Nippondenso Co Ltd 通信コネクタ
JPH07202771A (ja) * 1993-12-28 1995-08-04 Yazaki Corp 車載機器信号伝達装置
WO2003028299A1 (fr) * 2001-09-25 2003-04-03 Hitachi, Ltd. Emetteur d'informations de materiel roulant

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008204904A (ja) * 2007-02-22 2008-09-04 Sony Corp コネクタ、接続ケーブルおよび画像表示システム
JP2010530541A (ja) * 2007-06-22 2010-09-09 ワトロウ エレクトリック マニュファクチュアリング カンパニー センサアダプタ回路収容体アセンブリ及びその製造方法
JP2012502844A (ja) * 2008-09-23 2012-02-02 エラ−コンタクト ゲゼルシャフトミットベシュレンクターハフトゥング 軌道車両の中間緩衝連結器
US8710964B2 (en) 2009-02-20 2014-04-29 Nec Corporation Reception circuit and signal reception method
JP5582134B2 (ja) * 2009-02-20 2014-09-03 日本電気株式会社 受信回路及び信号受信方法
WO2010095368A1 (ja) * 2009-02-20 2010-08-26 日本電気株式会社 受信回路及び信号受信方法
EP2573951A1 (en) * 2010-05-18 2013-03-27 Sony Corporation Signal transmission system, connector apparatus, electronic device and signal transmission method
US10347960B2 (en) 2010-05-18 2019-07-09 Sony Semiconductor Solutions Corporation Signal transmission system, connector apparatus, electronic device, and signal transmission method
US20130109317A1 (en) * 2010-05-18 2013-05-02 Sony Corporation Signal transmission system, connector apparatus, electronic device, and signal transmission method
US9825348B2 (en) 2010-05-18 2017-11-21 Sony Semiconductor Solutions Corporation Signal transmission system, connector apparatus, electronic device, and signal transmission method
EP3355405A1 (en) * 2010-05-18 2018-08-01 Sony Semiconductor Solutions Corporation Signal transmission system, connector apparatus, electronic device, and signal transmission method
EP2573951A4 (en) * 2010-05-18 2015-01-14 Sony Corp SIGNAL TRANSMISSION SYSTEM, CONNECTOR APPARATUS, ELECTRONIC DEVICE, AND SIGNAL TRANSMISSION METHOD
US20180048045A1 (en) * 2010-05-18 2018-02-15 Sony Semiconductor Solutions Corporation Signal transmission system, connector apparatus, electronic device, and signal transmission method
US9337919B2 (en) 2010-05-18 2016-05-10 Sony Corporation Signal transmission system, connector apparatus, electronic device, and signal transmission method
WO2012034630A1 (de) * 2010-09-17 2012-03-22 Harting Electric Gmbh & Co. Kg Elektrokupplung für eisenbahnen
US8985356B2 (en) 2010-09-17 2015-03-24 Harting Electric Gmbh & Co. Kg Electric coupling for railways
JP2015502676A (ja) * 2011-10-13 2015-01-22 ティーイー コネクティビティ ネーデルランド ビーヴイＴＥ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ Ｎｅｄｅｒｌａｎｄ ＢＶ 非接触プラグコネクタ及び非接触プラグコネクタシステム
US9634439B2 (en) * 2011-10-13 2017-04-25 Te Connectivity Nederland B.V. Contactless plug connector and contactless plug connector system
US9825673B2 (en) 2011-10-13 2017-11-21 Te Connectivity Nederland Bv Contactless plug connector and contactless plug connector system
US20140248801A1 (en) * 2011-10-13 2014-09-04 Te Connectivity Nederland Bv Contactless plug connector and contactless plug connector system
EP2581994A1 (en) 2011-10-13 2013-04-17 Tyco Electronics Nederland B.V. Contactless plug connector and contactless plug connector system
US9853746B2 (en) 2012-01-30 2017-12-26 Keyssa, Inc. Shielded EHF connector assemblies
US10110324B2 (en) 2012-01-30 2018-10-23 Keyssa, Inc. Shielded EHF connector assemblies
EP2951937A4 (en) * 2013-01-30 2016-12-14 Keyssa Inc ARMORED CONNECTOR ASSEMBLIES FOR EHF STRIP
CN105379029A (zh) * 2013-01-30 2016-03-02 凯萨股份有限公司 屏蔽的ehf连接器组件
CN105379029B (zh) * 2013-01-30 2018-05-11 凯萨股份有限公司 屏蔽的ehf连接器组件
US9838057B2 (en) 2013-06-10 2017-12-05 Mitsubishi Electric Corporation Inter-vehicle communication device

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2006013638A1 (ja) 2008-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100610641B1 (ko) 철도차량의 정보전달장치
US7801166B2 (en) Ruggedized analog front-end for a network communicative device in a railway-like environment
US9673863B2 (en) Methods and system for increasing data transmission rates across a three-phase power system
WO2006013638A1 (ja) コネクタ、情報処理装置、及び情報伝達システム
EP2475103B1 (en) Power line communication system on aircraft
US4577333A (en) Composite shift keying communication system
JP2009500237A (ja) 無接点のデータ通信連結
WO1995028775A3 (de) Datenübertragungseinrichtung
JP2021523589A (ja) 車載ネットワークシステムおよびその通信方法
Barmada et al. Power line communication integrated in a Wireless Power Transfer system: A feasibility study
US8812763B2 (en) Expanded electronic bus communication capacity
JPH02500155A (ja) 情報の導電分離伝送用装置
JP2019195150A (ja) 電力線接続における物理的セキュリティのための方法及び装置
WO2012167452A1 (zh) 电力机车电缆布设方法
JP3137167B2 (ja) 送受信装置及び戻り光打ち消し方法
JPS62250728A (ja) 電源ラインカプラ
JP4819667B2 (ja) データ通信システム及びデータ通信方法
JP2006115479A (ja) 信号接続装置
CA2551122C (en) Ruggedized analog front-end for a network communicative device in a railway-like environment
Nouvel et al. PLC for Vehicles
JPH0249582B2 (ja) Sojushinsochi
CN114401021A (zh) 一种一体化btm天线装置及其通讯方法
JPH04257766A (ja) 鉄道の保安情報伝送装置
JP2009261065A (ja) 電気車の伝送装置
JPS596701A (ja) 自動列車制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006531082

Country of ref document: JP

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase