(57)【要約】【課題】電源線に通信信号を重畳する場合に、電源線からの放射ノイズを減らす。【解決手段】例えばカメラ３１から映像をＰＬＣで送信するような場合に、電源線３５に通信信号を重畳するとともに、その通信信号を反転した信号をグランド線３７に重畳し、電源線３５とグランド線３７のそれぞれに重畳された信号同士が互いに反転した波形で並走させる。電源線３５とグランド線３７とで相互の電圧変動を打ち消すようにでき、電線束からの放射ノイズを低減できる。したがって、ラジオ音声への雑音混入やテレビ画像の乱れを防止でき、さらに電装品等の機器の誤動作を防止できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源線を通じて通信信号を送信する信号送信装置であって、
前記通信信号を前記電源線に重畳する第１の重畳回路と、
前記通信信号を反転する反転回路と、
前記電源線に並設されるグランド線に前記反転回路で反転された信号を重畳する第２の重畳回路と
を備える信号送信装置。
【請求項２】
自動車に搭載されて周辺を撮像するカメラであって、
請求項１に記載の信号送信装置が内蔵されたことを特徴とするカメラ。
【請求項３】
前記通信信号を出力する電装ユニットと前記電源線及びグランド線とを接続するコネクタ装置であって、
請求項１に記載の信号送信装置が内蔵されたことを特徴とするコネクタ装置。
【請求項４】
複数の車載電装ユニットが、互いに並設される電源線及びグランド線に接続され、前記電源線を通じて通信信号を送受信する車載通信システムであって、
前記通信信号を前記電源線に重畳する第１の重畳回路と、
前記通信信号を反転する反転回路と、
前記反転回路で反転された信号を前記グランド線に重畳する第２の重畳回路と
を備える車載通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源線を通じて通信信号を送信する信号送信装置、カメラ、コネクタ装置及びそれに関連する車載通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車においては、近年の電子通信技術の発展に伴い、多くの電装品の間で通信が行われつつある。特に、自動車の顧客ニーズの多様化・高付加価値化が進むにつれ、電装品の搭載数は増加の一途を辿っており、自動車内のワイヤーハーネスの本数は益々増加する傾向にある。
【０００３】
ところで、自動車においては、ワイヤーハーネスを配策するための空間が限られており、また自動車の軽量化の要請もあって、ワイヤーハーネスの本数はできるだけ少ない方が好ましい。このような事情により、ワイヤーハーネスの本数を減らす方法のひとつとして、電源線への通信信号の重畳（Power Line Communication：ＰＬＣ）が実施されることがある。このＰＬＣでは、シリアル信号を変調して電源線に重畳する技術であり、その変調方式として、例えば、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）、ＦＳＫ（Frequency Shift keying）及びＰＳＫ（Phase Shift keying）が知られている。
【０００４】
ＡＳＫは、図５の如く、入力されるディジタル信号１に応じて変調波３をオン／オフするもので、例えば、ディジタル信号１の論理値が「１」のときに正弦波状の変調波３がオンし、ディジタル信号１の論理値が「０」のときに変調波３がオフする。
【０００５】
ＦＳＫは、図６の如く、入力されるディジタル信号５に応じて変調波７の周波数を変化させるもので、例えば、ディジタル信号５の論理値が「１」のときに変調波７が高周波となり、ディジタル信号５の論理値が「０」のときに変調波７が低周波となる。
【０００６】
ＰＳＫは、図７の如く、入力されるディジタル信号９に応じて変調波１１の位相を変化させるもので、ディジタル信号９の論理値が「１」のときには、変調波１１が第１の位相で現れ、ディジタル信号９の論理値が「０」のときには、変調波１１の位相が、第１の位相より所定角度（例えば１８０度）だけずれた第２の位相となる。
【０００７】
そして、ＰＬＣにおいては、上記したいずれかの変調方式の変調波３，７，１１を電源線の電源電圧に重畳することで、電装品に電源を供給すると同時に、同じ電源線を通じて通信信号を送信する。
【０００８】
図８は、車載通信システムの一例として、自動車に取り付けられたカメラ１３で撮像した周辺の映像をＰＬＣで受信装置１５に送信するための概略構成を示すブロック図であり、符号１７は電源線、符号１９はグランド（ＧＮＤ）線をそれぞれ示す。
【０００９】
図８の如く、カメラ１３で撮像された映像は、そのカメラ１３の内部でディジタル信号に変換された後、上記いずれかの変調方式により変調される。ここで変調された変調波は、重畳回路２１により電源線１７に重畳される。
【００１０】
受信装置１５側では、電源線１７に重畳された変調波を信号分離回路２３で分離し、これを受信装置１５内で復調して映像信号として受信する。
【００１１】
このように、電源線１７を通じて映像信号を送受信することで、カメラ１３と受信装置１５との間に専用の信号線を配策する必要が無くなり、電線の本数を削減することが可能となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
自動車において、電源線１７は一般にシールドされていないため、上述のように電源線１７の電源電圧に通信信号となる変調波３，７，１１を重畳すると、電源線１７の電圧変動から放射ノイズが発生する。
【００１３】
かかる放射ノイズが電源線１７から放射されると、ラジオ音声への雑音混入やテレビ画像の乱れが生じ、場合によっては電装品等の機器の誤動作が発生する恐れがある。
【００１４】
そこで、本発明の課題は、電源線に通信信号を重畳する場合に、この電源線からの放射ノイズを低減し得る信号送信装置、カメラ、コネクタ装置及びそれに関連する車載通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、電源線を通じて通信信号を送信する信号送信装置であって、前記通信信号を前記電源線に重畳する第１の重畳回路と、前記通信信号を反転する反転回路と、前記電源線に並設されるグランド線に前記反転回路で反転された信号を重畳する第２の重畳回路とを備えるものである。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、自動車に搭載されて周辺を撮像するカメラであって、請求項１に記載の信号送信装置が内蔵されたものである。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、前記通信信号を出力する電装ユニットと前記電源線及びグランド線とを接続するコネクタ装置であって、請求項１に記載の信号送信装置が内蔵されたものである。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、複数の車載電装ユニットが、互いに並設される電源線及びグランド線に接続され、前記電源線を通じて通信信号を送受信する車載通信システムであって、前記通信信号を前記電源線に重畳する第１の重畳回路と、前記通信信号を反転する反転回路と、前記反転回路で反転された信号を前記グランド線に重畳する第２の重畳回路とを備えるものである。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１及び請求項４に記載の発明では、例えば請求項２のように、カメラで撮像した自動車周辺の映像を通信する際に、電源線からの放射ノイズが外部に影響を与えるような場合に、電源線に重畳された信号とグランド線に重畳された信号とが互いに反転した波形で並走するので、電源線とグランド線とで相互の電圧変動を打ち消すようにでき、電線束からの放射ノイズを低減することができる。したがって、ラジオ音声への雑音混入やテレビ画像の乱れを防止でき、さらに電装品等の機器の誤動作を防止できる。
【００２０】
請求項３に記載の発明の車載通信システムでは、コネクタ装置内に信号送信装置を内蔵することによって、電装ユニットとして既存のものをそのまま用いても、電線束からの放射ノイズを容易に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
＜構成＞
図１は本発明の一の実施形態に係る車載通信システムの概略を示すブロック図である。この車載通信システムは、図１の如く、第１の車載電装ユニット３１と第２の車載電装ユニット３３との間に、電源線３５及びグランド（ＧＮＤ）線３７とが束ねられた電線束３９が配策されており、この電源線３５に通信信号を重畳するＰＬＣにおいて、その通信信号を位相反転した信号をグランド線３７に重畳することで、互いに逆位相となる信号を並走させ、電源線３５及びグランド線３７の相互の電圧変動を打ち消すような変化をさせて、この電線束３９からの放射ノイズを低減するものである。
【００２２】
ここで、図１は、車載通信システムとして映像伝送システムが適用された例を示しており、第１の車載電装ユニット３１として、自動車に取り付けられて周辺の映像を撮像するカメラを適用し、第２の車載電装ユニット３３として、カメラ３１からの映像信号の画像処理等を行う受信装置を適用している。
【００２３】
カメラ３１と受信装置３３とを接続する電線束３９としては、電源線３５内に重畳される信号とグランド線３７内に重畳される信号とを並走させるものであればどのようなものであってもよく、例えばツイストペアケーブル等が適用される。
【００２４】
カメラ３１は、自動車のフロントグリル、フロントバンパーのコーナー部、ドアミラーの下端部、またはライセンスガーニッシュ等に設置されて、自動車の走行安全確認のためにその周辺を撮像するものである。
【００２５】
カメラ３１内には、図示しないＣＣＤ等の撮像素子の他、撮像された映像信号を、ＡＳＫ、ＦＳＫまたはＰＳＫのいずれかの変調方式で変調する信号処理回路４１が内蔵されている。尚、信号処理回路４１は、ＮＴＳＣ方式のアナログ信号をそのまま変調してもよいし、あるいはそのアナログ信号をディジタル信号に変換してから変調するようにしてもよい。
【００２６】
また、このカメラ３１は、電線束３９の電源線３５に接続されて電源供給を受けるとともに、グランド線３７に接続されて内部の電気回路の接地電位を規定するようになっている。
【００２７】
そして、このカメラ３１には、信号処理回路４１で変調された変調波を電源線３５に重畳する第１の重畳回路４３と、信号処理回路４１で変調された変調波を反転する反転回路４５と、この反転回路４５で反転された変調波（以下「反転波」と称す）をグランド線３７に重畳する第２の重畳回路４７とが設けられる。
【００２８】
各重畳回路４３，４７は、例えば図２の如く、出力側がプルダウン抵抗５０に接続されたトランジスタ５１と、このトランジスタ５１のベース（ゲート）入力側に設けられた入力コンデンサ５３と、トランジスタ５１のプルダウン出力側に設けられた出力コンデンサ５５とを備え、入力コンデンサ５３を通じて与えられた入力信号を、電圧Ｖｃの信号レベルに変換して、出力コンデンサ５５を介して電源線３５またはグランド線３７に重畳するようになっている。尚、図２に示した回路は一例に過ぎず、入力信号を電源線３５またはグランド線３７に重畳するものであればどのような構成を採用しても差し支えない。
【００２９】
反転回路４５は、例えば、Ｐ−Ｋ（プレート・カソード）分割型位相反転回路、自己平衡型位相反転回路、マラード型位相反転回路、差動型位相反転回路またはクロスシャント型位相反転回路等の既知の位相反転回路が採用される。
【００３０】
受信装置３３は、電線束３９（即ち、電源線３５及びグランド線３７）に流れる通信信号を分離する信号分離回路６１に接続されて、この信号分離回路６１を通じてカメラ３１からの通信信号を受信するもので、通信信号を復調するための復調回路６２が内蔵されている。
【００３１】
信号分離回路６１は、例えば図３の如く、電源線３５とグランド線３７との電位差が入力信号として入力されるとともに、その入力信号のうち対象となる周波数以外の信号を減衰させるＬＣ同調回路等のバイパスフィルタ６３と、入力インピーダンスの高いＦＥＴ増幅器等が適用された第１の増幅器６５と、ダイオード等が利用されて増幅された信号を検波する検波器６７と、検波した信号を増幅して波形の整形を行う第２の増幅器６９とを備えた既存のものが使用される。
【００３２】
尚、上記の各回路４３，４５，４７，６１は、電線束３９を通じて通信信号を送信する信号送信装置として機能する。
【００３３】
＜動作＞
上記構成の車載通信システム（映像伝送システム）の動作を説明する。まず、図１の如く、カメラ３１で撮像された映像は、内部の信号処理回路４１でＡＳＫ、ＦＳＫまたはＰＳＫのいずれかの変調方式で変調される。
【００３４】
ここで変調された信号（変調波）は、第１の重畳回路４３により電源線３５に重畳されるとともに、反転回路４５で反転されて、第２の重畳回路４７によってグランド線３７に重畳される。
【００３５】
ここで、図４は、変調方式としてＡＳＫを適用した場合の各信号波形を示す図であり、符号７１はディジタル方式の映像信号、符号７３は映像信号がＡＳＫにより変調された変調波、符号７５は変調波７３が反転回路４５で反転された反転波、符号７７は電源線３５とグランド線３７との電位差、符号７９は受信装置３３の復調回路６２で復調された後の映像信号をそれぞれ示している。
【００３６】
図４の通り、第１の重畳回路４３により電源線３５に重畳される変調波７３としては、映像信号７１の論理値が「１」のときにオンになって正弦波が現れる一方、映像信号７１の論理値が「０」のときにオフとなって直流の電源電圧Ｖｃとなる。
【００３７】
これに対して、第２の重畳回路４７によってグランド線３７に重畳される反転波７５は、電源線３５に重畳される変調波７３に対してオンオフのタイミングは同一であるものの、変調波７３に比べて反転して現れる。
【００３８】
信号分離回路６１は、電源線３５とグランド線３７との電位差７７を入力信号として受信し、対象となる周波数を抽出して二段増幅及び検波を行って通信信号を分離し、受信装置３３の復調回路６２で復調して映像信号７９を得る。
【００３９】
この場合、電源線３５とグランド線３７とが電線束３９として束ねられていることから、電源線３５に流れる変調波７３とグランド線３７に流れる反転波７５とは、同じタイミングで且つ互いに反転した波形で並走する。即ち、電源線３５とグランド線３７とで相互の電圧変動を打ち消すようにでき、電線束３９からの放射ノイズを低減することができる。したがって、例えばこの実施形態のように、カメラ３１で撮像した自動車周辺の映像を通信するにあたって、電源線からの放射ノイズが外部に影響を与えるような場合に、ラジオ音声への雑音混入やテレビ画像の乱れを防止でき、さらに電装品等の機器の誤動作を防止できる。
【００４０】
尚、図４では、ＡＳＫを例に挙げて図示しているが、ＦＳＫやＰＳＫといった他の変調方式のＰＬＣにおいても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００４１】
ここで、上記実施形態では、第１の重畳回路４３、反転回路４５及び第２の重畳回路４７を、第１の車載電装ユニット３１のみに設け、また信号分離回路６１を第２の車載電装ユニット３３にのみ設けた例について説明したが、互いに送受信する車載電装ユニット３１，３３同士の間では、送信機能と受信機能の両方がそれぞれ必要になることから、実際には、第１の重畳回路４３、反転回路４５及び第２の重畳回路４７と信号分離回路６１の全てを各車載電装ユニット３１，３３に設けることが望ましい。
【００４２】
尚、上記実施形態では、第１の車載電装ユニット３１としてカメラを、第２の車載電装ユニット３３として受信装置を例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、自動車におけるあらゆる通信に適用可能なものである。
【００４３】
また、第１の重畳回路４３、反転回路４５、第２の重畳回路４７及び信号分離回路６１を、第１の車載電装ユニット３１や第２の車載電装ユニット３３と別体の部品として設けた例について説明したが、これらの回路４３，４５，４７，６１を、第１の車載電装ユニット３１や第２の車載電装ユニット３３の内部に設置してもよい。
【００４４】
あるいは、これらの回路４３，４５，４７，６１を、各車載電装ユニット３１，３３と電線束３９とをそれぞれ接続するコネクタ装置の内部に設置してもよい。この場合は、コネクタ装置内にこれらの回路４３，４５，４７，６１（信号送信装置）を内蔵することによって、電装ユニットとして既存のものをそのまま用いても、電線束からの放射ノイズを容易に低減することができる利点がある。
【００４５】
さらにまた、上記実施形態では、変調回路４１及び復調回路６２が各車載電装ユニット３１，３３に内蔵された例について説明したが、変調回路４１及び復調回路６２が各車載電装ユニット３１，３３とは別の部品として構成されてもよい。
【００４６】
あるいは、変調回路４１及び復調回路６２が、各車載電装ユニット３１，３３と電線束３９をそれぞれ接続するための各コネクタ装置に内蔵されても差し支えない。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一の実施形態に係る車載通信システムの概略を示すブロック図である。
【図２】本発明の一の実施形態に係る車載通信システムの重畳回路を示す回路図である。
【図３】本発明の一の実施形態に係る車載通信システムの信号分離回路を示すブロック図である。
【図４】本発明の一の実施形態に係る車載通信システムの変調方式としてＡＳＫを適用した場合の各信号波形を示す波形図である。
【図５】ＡＳＫの波形の一例を示す図である。
【図６】ＦＳＫの波形の一例を示す図である。
【図７】ＰＳＫの波形の一例を示す図である。
【図８】従来の車載通信システムを示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４８】
３１  カメラ（第１の車載電装ユニット）
３３  受信装置（第２の車載電装ユニット）
３５  電源線
３７  グランド線
３９  電線束
４１  信号処理回路
４１  変調回路
４３  第１の重畳回路
４５  反転回路
４７  第２の重畳回路
６１  信号分離回路
６２  復調回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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