(57)【要約】【課題】本発明は、既存の機器に対して通信機能を後から容易に付与することができることが目的である。【解決手段】本発明は、この課題を解決するために、筒状の電極６３は、第一の分割電極部６３１と第二の分割電極部６３２を含む。第一の分割電極部６３１は、第二の部分ケース部６２４に向って開口している。第二の分割電極部６３２は、第一の部分ケース部６２３に向って開口している。通路６５は、電極６３内に形成されている。第一の分割電極部６３１は、電極６３の中心軸から外方に向う方向に設けられ、かつ弾性を有した第一の接点部６３１１を有している。第二の分割電極部６３２は、第一の接点部６３１１の外周に対向して設けられた第二の接点部６３２１を含んでいる。そして、第一の接点部６３１１は、弾性変形によって第二の接点部６３２１へ接触する構成である。これにより、通信機能を後から容易に付与することができる。【選択図】図１
2018007162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の部分ケース部および第二の部分ケース部を含み、第一の貫通部および第二の貫通部を有したケースと、
前記第二の部分ケース部に向って開口した第一の分割電極部および、前記第一の部分ケース部に向って開口した第二の分割電極部を含み、前記ケース内に設けられた筒状の電極と、
を備え、
前記第一の部分ケース部と前記第二の部分ケース部とを結合することによって少なくとも前記電極内に形成され、前記第一の貫通部および前記第二の貫通部との間をつなぐ通路をさらに有し、
前記第一の分割電極部は、
前記電極の中心軸から外方に向う方向に設けられ、かつ弾性を有した第一の接点部を有し、前記第一の接点部を除く一部あるいは全体で前記第一の部分ケース部へ直接あるいは間接的に結合され、
前記第二の分割電極部は、
前記第一の接点部の外周に対向して設けられた第二の接点部を含み、前記第二の部分ケース部へ直接あるいは間接的に結合され、
前記第一の接点部は、
弾性変形により前記第二の接点部へ接触する、
結合器。
【請求項２】
前記第一の接点部は、
２つの第一の接点部のうちのひとつであり、
前記第二の接点部は、
２つの第二の接点部のうちのひとつである、
請求項１記載の結合器。
【請求項３】
前記電極の外側に設けられたグランド電極を、さらに備えた、
請求項１記載の結合器。
【請求項４】
前記グランド電極は、
前記第一の分割電極部の外側に設けられ、第三の接点部を含む第一の分割グランド部と、前記第二の分割電極部の外側に設けられ、第四の接点部を含む第二の分割グランド部と、を含み、
前記第四の接点部は、
前記第一の部分ケース部と前記第二の部分ケース部とを結合する際に、前記第三の接点部に対向して配置され、かつ前記第一の部分ケース部と前記第二の部分ケース部との結合動作によって前記第三の接点部と接触する、
請求項３記載の結合器。
【請求項５】
前記第一の分割電極部と前記第二の分割電極部のいずれか一方に接続された信号端子と、前記グランド電極に接続されたグランド層および、前記信号端子に接続された回路形成部を含む回路基板と、をさらに備え、
前記回路形成部は、
前記グランド層よりも前記電極に近い側に配置された、
請求項３記載の結合器。
【請求項６】
電極と通路を有した請求項１記載の結合器と、
前記通路に配置され、信号伝達媒体を含むケーブルと、
少なくとも送信部または受信部のいずれかを含み、前記電極に電気的に接続された通信部と、を備え、
前記信号伝達媒体および前記電極の間に形成される結合容量を介して、前記信号伝達媒体と前記電極との間で信号を送信あるいは受信する、
通信装置。
【請求項７】
前記結合器は、
第一の接点部および第二の接点部をさらに有し、
前記ケーブルは、
前記信号伝達媒体を覆う絶縁層をさらに有し、
前記絶縁層は、前記第一の接点部を外方へと押し広げて、前記第一の接点部を前記第二の接点部へ接触させる、
請求項６記載の通信装置。
【請求項８】
前記結合器は、
弾性を有した第一の接点部を含む第一の分割電極をさらに有し、
前記ケーブルは、
前記信号伝達媒体を覆う絶縁層をさらに有し、
前記第一の分割電極は、
前記第一の接点部の弾性によって前記絶縁層を挟み込んで、保持する、
請求項６記載の通信装置。
【請求項９】
前記結合器は、
第一の分割電極部および第二の分割電極部をさらに有し、
前記ケーブルは、
前記信号伝達媒体を覆う絶縁層をさらに有し、
前記絶縁層は、前記第一の分割電極部および前記第二の分割電極部で圧接されて、前記第一の分割電極部と第一の分割電極部の間に保持された、
請求項６記載の通信装置。
【請求項１０】
信号伝達媒体を含む請求項６記載の通信装置と、
前記信号伝達媒体の一方に接続された電源回路と、
前記信号伝達媒体の他方に接続されたコネクタと、を備え、
前記信号伝達媒体は、
前記電源回路への電源供給経路を兼ねた、
電子機器。
【請求項１１】
ボディと、
前記ボディ内に収納され、電源回路を含む請求項１０記載の電子機器と、
前記電源回路によって駆動された駆動部と、を備えた、
移動体装置。
【請求項１２】
請求項６記載の通信装置と、
前記信号伝達媒体の一方に接続された給電回路と、
前記信号伝達媒体の他方に接続されたコネクタと、を備え、
前記信号伝達媒体は、
前記給電回路から供給された電源を前記コネクタから出力する、
給電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーブルとの結合容量を介して通信するための結合器、通信装置、電子機器と、移動体装置および給電装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器の各接続口（コンセント）に接続された電気機器間同士を、電力線を介して通信する通信装置が提案されている。そのために電力線にＰＬＣモデム（通信装置）を介してたとえばホームサーバが接続されている。そして、電力線搬送の規格に対応した電気機器がコンセントに接続されると、電気機器はＰＬＣモデムおよび電力線を介してホームサーバと通信を行う。
【０００３】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１１０４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の結合器は、電力線に対してＰＬＣモデムを直接接続する配線工事を必要としている。したがって、通信機能を有していない既存の機器に対して通信機能を後から付与することが困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本第一の発明の結合器は、ケースと、筒状の電極と、通路を含んでいる。ケースは、第一の部分ケース部および第二の部分ケース部を含んでいる。さらに、ケースは、第一の貫通部および第二の貫通部を有している。電極は、第一の分割電極部と、第二の分割電極部を含み、ケース内に設けられている。第一の分割電極部は、第二の部分ケース部に向って開口している。第二の分割電極部は、第一の部分ケース部に向って開口している。そしして、通路は、第一の部分ケース部と第二の部分ケース部とを結合することによって少なくとも電極内に形成される。なお、通路は、第一の貫通部および第二の貫通部との間をつないでいる。第一の分割電極部は、弾性を有した第一の接点部を有している。第一の接点部は、電極の中心軸から外方に向う方向に設けられている。そして、第一の分割電極部は、第一の接点部を除く一部あるいは全体で第一の部分ケース部へ直接あるいは間接的に結合されている。第二の分割電極部は、第一の接点部の外周に対向して設けられた第二の接点部を含んでいる。また、第二の分割電極部は、第二の部分ケース部へ直接あるいは間接的に結合されている。第一の接点部は、弾性変形によって第二の接点部へ接触する結合器である。
【０００７】
かかる構成により、通路は、第一の部分ケース部と第二の部分ケース部とを結合することによって形成できる。さらに、第一の部分ケース部と第二の部分ケース部とを結合した状態で、前記第一の接点部と第二の接点部とを電気的に接続することにより、通路を囲むように電極を形成できる。この構成により、第一の部分ケース部と第二の部分ケース部とを結合する際に、第一の分割電極部と第二の分割電極部との間に既設の電源ケーブルを挟みこむことで、電源ケーブルが、通路を貫通するように配線できる。したがって、既設の電源ケーブルを通信用のケーブルとしても兼用できる。その結果、既存のケーブルに対し
ても電極を容易に装着できる。
【０００８】
また、第一の接点部は、２つの第一の接点部のうちのひとつであり、かつ第二の接点部は、２つの第二の接点部のうちのひとつである、結合器である。
【０００９】
かかる構成により、２つの接点部のうちのいずれかが接触すれば良いので、第一の接点部に対して第二の接点部の位置にずれなどが発生しても、第一の分割電極部と第二の分割電極部との間での電気的接続の不具合の発生を抑制できる。
【００１０】
また、電極の外側に設けられたグランド電極を、さらに備えた、結合器である。
【００１１】
かかる構成により、結合器を装着する機器のグランドが、電極と近接して配置された場合、機器のグランドと電極間の結合容量が大きい。この場合、電極から送信される、あるいは電極へ入力される通信信号が、機器のグランドへ流れ、通信信号にロスが発生する。そこで、電極の外側にグランド電極を設けているので、電極と機器のグランドまでの距離などによらず、電極とグランドとの間の結合容量が安定する。したがって、結合器を機器へ装着する位置にばらつきなどを生じても、通信信号がロスすることを抑制できる。
【００１２】
また、グランド電極は、第一の分割電極部の外側に設けられ、第三の接点部を含む第一の分割グランド部と、第二の分割電極部の外側に設けられ、第四の接点部を含む第二の分割グランド部と、を含み、第四の接点部は、第一の部分ケース部と第二の部分ケース部とを結合する際に、第三の接点部に対向して配置され、かつ第一の部分ケース部と第二の部分ケース部との結合動作によって第三の接点部と接触する、結合器である。
【００１３】
かかる構成により、第一の部分ケース部と第二の部分ケース部とを結合することによって、電極の周囲にグランド電極を容易に配置できる。
【００１４】
また、第一の分割電極部と第二の分割電極部のいずれか一方に接続された信号端子と、グランド電極に接続されたグランド層および、信号端子に接続された回路形成部を含む回路基板と、をさらに備え、回路形成部は、グランド層よりも電極に近い側に配置された、結合器である。
【００１５】
かかる構成により、回路形成層の外方にグランド層を配置できるので、信号端子へ供給される高周波信号をシールドできる。また、信号端子と機器のグランドとの間の距離や、回路形成層と機器のグランドとの間の距離などによらず、信号端子とグランドとの間の結合容量、あるいは回路形成層とグランドとの間の結合容量が安定する。したがって、結合器を機器へ装着する位置にばらつきなどを生じても、通信信号がロスすることを抑制できる。
【００１６】
また、電極と通路を有した結合器と、通路に配置され、信号伝達媒体を含むケーブルと、少なくとも送信部または受信部のいずれかを含み、電極に電気的に接続された通信部と、を備え、信号伝達媒体および電極の間に形成される結合容量を介して、信号伝達媒体と電極との間で信号を送信あるいは受信する、通信装置である。
【００１７】
かかる構成により、第一の部分ケース部と第二の部分ケース部とを結合する際に形成された通路内にケーブルを通すことができる。この構成により、ケーブルの周囲に電極が配置され、ケーブルの芯線と電極との間の結合容量を介して信号は入出力できる。したがって、信号伝達媒体に電極を直接に接続しなくても良く、電極と信号伝達媒体とは非接触状態で通信できる。その結果、既存のケーブルに対しても通信装置を容易に後付けで装着できる。
【００１８】
また、結合器は、第一の接点部および第二の接点部をさらに有し、ケーブルは、信号伝達媒体を覆う絶縁層をさらに有し、絶縁層は、第一の接点部を外方へと押し広げて、第一の接点部を第二の接点部へ接触させる、通信装置である。
【００１９】
かかる構成により、通路にケーブルを配線して、第一の部分ケース部と第二の部分ケース部とを結合することによって、ケーブルが第二の接点部を押し広げて、第一の接点部を第二の接点部へ接触させる。したがって、既存のケーブルに対しても通信装置を容易に後付けで装着できる。
【００２０】
また、結合器は、弾性を有した第一の接点部を含む第一の分割電極をさらに有し、ケーブルは、信号伝達媒体を覆う絶縁層をさらに有し、第一の分割電極は、第一の接点部の弾性によって絶縁層を挟み込んで、保持する、通信装置である。
【００２１】
かかる構成により、ケーブルは、第一の分割電極部によって挟み込まれて、保持されているので、ケーブルと電極との間に隙間などの発生を抑制できる。その結果、ケーブルへ電極を後付けしても、信号伝達媒体と電極との間の結合容量のばらつきを抑制できる。
【００２２】
また、結合器は、第一の分割電極部および第二の分割電極部をさらに有し、ケーブルは、信号伝達媒体を覆う絶縁層をさらに有し、絶縁層は、第一の分割電極部および第二の分割電極部で圧接されて、第一の分割電極部と第一の分割電極部の間に保持された、通信装置である。
【００２３】
かかる構成により、ケーブルは、第一の分割電極部と第二の分割電極部との間で挟み込まれる。したがって、ケーブルと電極との間に隙間などの発生を抑制できる。その結果、ケーブルへ電極を後付けしても、信号伝達媒体と電極との間の結合容量のばらつきを抑制できる。
【００２４】
また、信号伝達媒体を含む通信装置と、信号伝達媒体の一方に接続された電源回路と、信号伝達媒体の他方に接続されたコネクタと、を備え、信号伝達媒体は、電源回路への電源供給経路を兼ねた、電子機器である。
【００２５】
かかる構成により、信号伝達媒体を介して他の通信装置と通信でき、かつ電源回路へ電源を供給できる。
【００２６】
また、ボディと、ボディ内に収納されて電源回路を含む電子機器と、電源回路によって駆動された駆動部と、を備えた、移動体装置である。
【００２７】
かかる構成により、通信機能を有していないような既存の移動体装置に対しても、後付けで通信装置を装着でき、簡単に通信機能を付加できる。
【００２８】
また、通信装置と、信号伝達媒体の一方に接続された給電回路と、信号伝達媒体の他方に接続されたコネクタと、を備え、信号伝達媒体は、給電回路から供給された電源をコネクタから出力する、給電装置である。
【００２９】
かかる構成により、コネクタへ接続された外部の電子機器と信号伝達媒体を介して通信でき、かつ信号伝達媒体を介して外部の電子機器に対して電源を供給できる。また、既存の通信機能を有していない給電装置に対して、後付けで通信装置を装着でき、簡単に通信機能を付加できる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明による結合器によれば、通路は、第一の部分ケース部と第二の部分ケース部とを結合することによって形成できる。さらに、第一の部分ケース部と第二の部分ケース部とを結合した状態で、前記第一の接点部と第二の接点部とを電気的に接続することにより、通路を囲むように電極を形成できる。この構成により、第一の部分ケース部と第二の部分ケース部とを結合する際に、第一の分割電極部と第二の分割電極部との間に既設のケーブルを挟みこむことで、ケーブルが、通路を貫通するように配線できる。したがって、既存のケーブルに対しても電極を容易に装着できる。したがって、既存のケーブルへ結合器を装着することによって、既存のケーブルを利用して、通信信号を送信できる。その結果、既存の通信機能を有していない電子機器に対して通信機能を後から容易に付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態における結合器へケーブルを装着した状態の結合器の概念図
【図２】本発明の実施の形態における結合器の外観図
【図３】本発明の実施の形態における結合器の断面を示す図
【図４】本発明の実施の形態における結合器を分解した状態を上から見た概念図
【図５】本発明の実施の形態における充電システムの概念ブロック図
【図６】本発明の実施の形態における移動体装置の概念図
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、通信装置、電子機器、移動体装置と給電装置等の実施形態について図面を参照して説明する。なお、実施の形態において同じ符号を付した構成要素は同様の動作を行うので、再度の説明を省略する場合がある。本発明の電子機器と給電装置等を説明するに先立ち、電子機器と給電装置に求められている要求などについて説明する。電子機器は充電部を含んでいる。すなわち、電子機器は、充電部から供給される電力によって動作する。以下、電子機器として、自動車に例をとって説明する。
【００３３】
近年、地球環境保護の促進のために、モータによって走行する電気自動車やプラグインハイブリッドカー（以降、ＥＶ車）などが登場してきている。これらの自動車は、充電バッテリに充電された電力によって走行する。なお、これらのＥＶ車は、ＥＶ車の外部から充電バッテリに充電できる。そのために、近年これらのＥＶ車を充電するための充電スタンドが、設置されてきている。そして、このような充電スタンドでＥＶ車を充電する際、たとえば以下のような方法によって課金し、料金を徴収している。一例としては、充電スタンドの管理者が契約者へ発行した認証カードなどを、充電スタンドで認証させることによって、充電量に応じて課金して、契約者から料金を徴収している。あるいは、他の例としては、駐車場への駐車時間に応じて料金を課金し、駐車場の使用者から料金を徴収している。
【００３４】
しかしながら、このような充電スタンドは、ＥＶ車を広めるための基盤として整備されることが必要である。すなわち、契約した会社以外の充電スタンドでは、充電できないことは、利用者にとって望ましくない。そこで、将来的なＥＶ車の増加に伴い、どこでも、誰もが簡単に、充電できることが望まれている。
【００３５】
また、このように料金を徴収する充電スタンド以外に、料金を徴収しない充電スタンドも登場している。たとえば、店舗などで、来店者あるいは購買者へのサービスとして、無料で充電できる充電スタンドも登場している。しかしながら、将来的なＥＶ車が増加した場合に、店舗としてこのような無料のサービスを継続することは困難となると考えられる。また、充電時間の制限を設定している場合もあり、充電部を満タンに充電できない場合
も発生する。さらに、一般の家庭に設置された１００Ｖの電力線などを利用する形態も考えられる。
【００３６】
したがって、上記のような種々の課金・料金徴収形態に対しても、後付でき、かつ簡単な方法で課金や料金を徴収できることが望まれている。そのために、ＥＶ車と充電スタンドとの通信によって、充電量に応じて課金することや、料金を徴収することのできる給電システムの導入が検討されている。ところが、既存に販売されているＥＶ車（以下、既存車）や、既設の充電スタンドや一般の家庭用の電力線（以下、既存設備）は、このような通信機能を有していない。そこで、これらの既存車や既存設備にこのような機能を付加しようとする場合、後付で通信装置などを付加することが必要である。しかしながら、これらの既存車や既存設備は、あらかじめ通信機能を付加することを考慮していない。さらに、一般の家庭用の電力線は、２線である。そこで、この電力線で通信するためには、宅内に別途グランド用の専用線を配線する工事などが必要となる。
【００３７】
そこで、本願は、このような通信機能を搭載できるようにあらかじめ設計されたＥＶ車に限られず、既存車や、既存設備などに対しても容易に通信機能を後付けできることを目指している。
【００３８】
（実施の形態１）
以下、ケーブル５２との結合容量を介して通信するための結合器６１を含む通信装置５１、ならびにこれらを用いた電子機器２１と、移動体装置１１および給電装置３１等について図面を参照しながら説明する。図５は、充電システム１５の概念ブロック図である。充電システム１５は、電子機器２１と給電装置３１を含んでいる。電子機器２１は、電源回路２２と、コネクタ２３と、通信装置５１Ａを備える。通信装置５１Ａは、ケーブル５２Ａと通信部５３Ａを含んでいる。そして、ケーブル５２Ａは、信号伝達媒体５２１Ａを含んでいる。電源回路２２は、信号伝達媒体５２１Ａの一方に接続されている。一方、コネクタ２３は、信号伝達媒体５２１Ａの他方に接続されている。そして、信号伝達媒体５２１Ａは、電源回路２２への電源供給経路を兼ねている。以上の構成により、信号伝達媒体５２１Ａを介して他の通信装置と通信でき、かつ電源回路２２へ電源を供給できる。
【００３９】
次に給電装置３１について説明する。給電装置３１は、給電回路３２と、コネクタ３３と、通信装置５１Ｂを備えている。通信装置５１Ｂは、ケーブル５２Ｂと通信部５３Ｂを含んでいる。そしてケーブル５２Ｂは、信号伝達媒体５２１Ｂを含んでいる。信号伝達媒体５２１Ｂの一方に、給電回路３２が接続されている。なお、給電回路３２は、商用電源から電力を供給されている。一方、コネクタ３３は、信号伝達媒体５２１Ｂの他方に接続されている。そして、信号伝達媒体５２１Ｂは、給電回路３２から供給された電力をコネクタ３３から出力している。この構成により、コネクタ３３へ接続された外部の電子機器と信号伝達媒体５２１Ｂを介して通信でき、かつ信号伝達媒体５２１Ｂを介して外部の電子機器に対して電力を供給できる。
【００４０】
そして、コネクタ２３とコネクタ３３とが接続される。この構成によって、給電装置３１から電子機器２１へと電力を供給できる。かつ、信号伝達媒体５２１（信号伝達媒体５２１Ａと信号伝達媒体５２１Ｂの総称）を介して、通信装置５１Ａと通信装置５１Ｂとの間で通信できる。すなわち、信号伝達媒体５２１は電力線と、通信線とを兼ねている。
【００４１】
以下、通信装置５１（通信装置５１Ａと通信装置５１Ｂの総称）について説明する。通信装置５１は、結合器６１と、ケーブル５２（ケーブル５２Ａとケーブル５２Ｂの総称）と、通信部５３を含んでいる。通信部５３は、少なくとも送信部５３１または受信部５３２のいずれかを含んでいる。ケーブル５２は、信号伝達媒体５２１と絶縁層５２２を含んでいる。絶縁層５２２は、信号伝達媒体５２１を覆っている。そして、信号伝達媒体５２
１および結合器６１の間に形成された結合容量Ｃ１を介して、信号伝達媒体５２１と通信部５３との間で信号を送信あるいは受信している。そのために、結合器６１は、絶縁層５２２に対して装着されている。すなわち、結合器６１と信号伝達媒体５２１は、絶縁層５２２によって絶縁されている。
【００４２】
結合器６１は、ケース６２と、信号端子６４と、筒状の通路６５を含んでいる。ケース６２は、第一の貫通部６２１と、第二の貫通部６２２を含んでいる。なお、通路６５は、ケース６２内に設けられている。ケース６２は、第一の部分ケース部６２３と、第二の部分ケース部６２４とを結合することによって構成されている。電極６３は、第一の分割電極部６３１と、第二の分割電極部６３２を含んでいる。第一の分割電極部６３１は、第一の部分ケース部６２３と結合されている。一方、第二の分割電極部６３２は、第二の部分ケース部６２４へ結合されている。なお、第二の分割電極部６３２は、第二の部分ケース部６２４に向って開口している。一方第一の分割電極部６３１は、第一の部分ケース部６２３に向って開口している。そして、第一の部分ケース部６２３と第二の部分ケース部６２４とを結合することによって、第一の分割電極部６３１と第二の分割電極部６３２とを組み合わして、電極６３が形成される。さらに、第一の分割電極部６３１と第二の分割電極部６３２とを組み合わして、電極６３内に通路６５が形成されている。
【００４３】
第一の分割電極部６３１は、第一の接点部６３１１を有している。第二の分割電極部６３２は、第二の接点部６３２１を含んでいる。第一の接点部６３１１は、電極６３の中心軸から外方に向う方向に設けられている。一方、第二の分割電極部６３２は、第一の接点部６３１１の外周に対向して設けられている。第一の接点部６３１１は、第一の部分ケース部６２３と直接に結合されていない。この構成により、第一の接点部６３１１は弾性を有している。そして、第一の接点部６３１１が弾性変形によって、第二の接点部６３２１と接触できる。
【００４４】
以上の構成により、通路６５は、第一の部分ケース部６２３と第二の部分ケース部６２４とを結合することによって形成できる。さらに、第一の部分ケース部６２３と第二の部分ケース部６２４とを結合することにより、第一の接点部６３１１と第二の接点部６３２１とが、電気的に接続されて、通路６５を囲むように電極６３を形成できる。この構成により、第一の部分ケース部６２３と第二の部分ケース部６２４とを結合によって形成された通路６５内にケーブル５２を通すことができる。すなわち、ケーブル５２が、通路６５を貫通するように配線できる。そして、第一の分割電極部６３１と第二の分割電極部６３２との間に既設のケーブル５２を挟みこむことで、ケーブル５２の周囲に電極６３が配置され、信号伝達媒体５２１と電極６３との間の結合容量Ｃ１を介して通信信号を入出力できる。したがって、信号伝達媒体５２１へ電極６３を直接に接続しなくても良く、電極６３と信号伝達媒体５２１とは非接触状態で通信できる。その結果、既存のケーブル５２に対して電極６３を容易に後付けで装着できるので、既存の通信機能を有しない電子機器に対しても通信装置５１を容易に後付けで装着できる。
【００４５】
以下、充電システム１５についてさらに詳細に説明する。通信部５３（通信部５３Ａと通信部５３Ｂの総称）は、通信信号を発生している。通信信号は、送信したいデータ信号を高周波信号であるキャリア信号によって変調している。なお、キャリア信号の周波数としては、たとえば１ＭＨｚ帯から５０ＭＨｚの周波数を用いることができる。通信装置５１Ａで送信するデータ信号は、たとえば電子機器２１あるいは使用者などの固有ＩＤなどである。通信装置５１Ｂで送信するデータ信号は、たとえばＩＤ信号の送信を要求する信号である。
【００４６】
電子機器２１は、筐体（図示せず）を含んでいる。結合器６１は、筐体内でケーブル５２Ａへ装着できる。この場合、通信装置５１Ａに電子機器２１を内蔵できる。なお、結合
器６１は、筐体内でケーブル５２Ａへ装着した構成に限られず、筐体の外でケーブル５２Ａへ装着しても良い。この場合、通信装置５１Ａは、電子機器２１へ接続する電源用のケーブル５２Ａなどへ後付けできる。なお、通信部５３Ａは、少なくとも送信部５３１を含む。そして、通信部５３Ａは、固有ＩＤなどのデータ信号を送信する。電源回路２２は、電池を含んでも良い。電池としては、たとえばリチウムイオン電池を用いることができる。さらに、電源回路２２は、ＡＣ／ＤＣ変換回路などを含んでも良い。また、電源回路２２は、ＤＣ／ＤＣ変換回路などを含んでも良い。
【００４７】
ケーブル５２Ａは、芯線を含んでいる。コネクタ２３から電源回路２２までの間の芯線は、電力線を構成している。そして芯線の一部は、信号伝達媒体５２１Ａを構成している。すなわち、コネクタ２３から結合器６１までの間の芯線は、信号伝達媒体５２１も兼ねている。
【００４８】
給電装置３１は、筐体（図示せず）を含んでいる。通信装置５１Ｂは、筐体内に収納することが好ましい。すなわち、結合器６１は、筐体内でケーブル５２Ｂへ装着される。この構成により、通信装置５１Ｂは容易に取り外すことができない。したがって、給電装置３１から盗電して、充電する行為の発生を抑制できる。
【００４９】
ケーブル５２Ｂは、芯線を含んでいる。コネクタ３３から給電回路３２までの間の芯線は、電力線を構成している。そして芯線の一部は、信号伝達媒体５２１Ｂを構成している。すなわち、コネクタ３３から結合器６１までの間の芯線は、信号伝達媒体５２１Ｂも兼ねている。
【００５０】
通信部５３Ｂは、少なくとも受信部５３２を含む。そして、通信部５３Ｂは、固有ＩＤなどのデータ信号を受信する。なお、通信部５３Ｂは、送信部５３１を含んでも良い。この場合、通信部５３Ｂは、通信装置５１Ａに対して、たとえば固有ＩＤなどのデータ信号の送信を要求する信号を送信する。そしてこの場合、通信装置５１Ａは、受信部５３２を含む。この構成により、給電装置３１は、充電者あるいは受電対象の電子機器２１を認証できる。
【００５１】
また、通信装置５１Ｂは、通信装置５１Ａに比べて、通信信号を外部へ送信する構成を含むことが好ましい。通信装置５１Ｂは、インターネット回線などの通信回線によって、通信データを送信している。通信データの送信は、無線、有線回線のいずれの通信方法で送信しても良い。その場合、通信装置５１Ｂは、アンテナやコネクタを含んでも良い。無線によって通信データを送信する場合、アンテナＡから送信データを送信する。この場合、通信装置５１Ｂは、送信データを高周波信号へと変換して、アンテナから放出する。一方有線回線によって通信データを送信する場合、コネクタから通信データを送信する。この場合、通信装置５１Ａは、送信データをコネクタへと出力している。これらの構成により、給電装置３１から離れた管理会社などへ通信データを転送できる。したがって、管理会社は、通信データに基づいて課金できる。また管理会社は、使用者の口座預金などから料金を徴収することや、使用者に対して料金の支払いの請求書を送付することなどができる。
【００５２】
なお、給電装置３１を自分の家庭などに設置する場合、給電装置３１は、通信装置５１Ａから送信された固有ＩＤを認証することが好ましい。この場合、給電装置３１は、固有ＩＤを記憶したメモリを含む。そして、給電装置３１は、通信装置５１Ａから送信された固有ＩＤと、メモリに記憶されたＩＤとが同じであると判断した場合に、充電を許可している。この構成により、他人が自分の家から盗電して、充電する行為の発生を抑制できる。また、通信信号を外部へ送信する構成は不要とできる。したがって、給電装置３１は安価である。
【００５３】
なお、家の壁が、給電装置３１の筐体を兼ねる構成としても良い。この場合、通信装置５１Ｂは、家の外部から触れることが困難な場所に設置することが好ましい。結合器６１は、少なくとも結合器６１を収納可能な空間さえあれば、どこでも設置可能である。したがって、家の外壁へ設けられたコンセントから離れた位置で、結合器６１をケーブル５２Ｂへ装着することが可能となる。したがって、家の外から知らないうちに他人に結合器６１を取り外されることを抑制できる。その結果、他人が自分の家から盗電して、充電する行為の発生を抑制できる。さらに、通信部５３は、屋内に設置しても良い。この場合、結合器６１と通信部５３間は、離れた位置に設置される。このような場合、結合器６１と通信部５３との間は、同軸ケーブル５４などによって接続することが好ましい。この構成により、結合器６１と通信部５３間で通信信号などにノイズが侵入することを抑制できる。
【００５４】
次に、結合器６１について図１から図４を参照しながら説明する。図１は、結合器６１へケーブル５２を装着した状態の結合器６１の概念図である。図２は、結合器６１の外観図である。図３は、結合器６１の断面を示す図である。図４は、結合器６１を分解した状態を上から見た概念図である。なお、図１および図３は、結合器６１を図４の断面線１−１で切断した状態を示している。
【００５５】
第一の接点部６３１１を除いた第一の分割電極部６３１の一部で第一の部分ケース部６２３へ結合されている。なお、第一の接点部６３１１を除いた第一の分割電極部６３１の一部で第一の部分ケース部６２３へ結合された構成に限られず、第一の接点部６３１１を除いた第一の分割電極部６３１の全体で第一の部分ケース部６２３と結合されている構成でも良い。
【００５６】
また、第一の分割電極部６３１は、第一の部分ケース部６２３へ直接に結合されている。なお、第一の分割電極部６３１は、第一の部分ケース部６２３へ直接に結合された構成に限られず、間接的に結合された構成でも構わない。第二の分割電極部６３２は、第二の部分ケース部６２４へ直接に結合されている。なお、第二の分割電極部６３２は、第二の部分ケース部６２４へ直接に結合された構成に限られず、間接的に結合しても良い。たとえば、第一の分割電極部６３１と第一の部分ケース部６２３の間や、第二の分割電極部６３２と第二の部分ケース部６２４の間は、クッション部材６８を介して結合されていても良い。この構成により、結合器６１は、電極６３よりも太い径のケーブル５２に対しても装着できる。
【００５７】
ケース６２は、締結部６２５を含んでいる。第一の部分ケース部６２３と第二の部分ケース部６２４は、締結部６２５によって結合されている。締結部６２５は、締結部６２５Ａと締結部６２５Ｂを含んでも良い。締結部６２５Ａは、ヒンジである。締結部６２５Ｂは、第一の部分ケース部６２３に形成された突起と、第二の部分ケース部６２４に形成された係止部を含んでいる。そして、第一の部分ケース部６２３と第二の部分ケース部６２４は、ヒンジ部を中心として、係止部側が開閉する構成である。この場合、締結部６２５Ｂの突起が係止部へ係止されることによって、第一の部分ケース部６２３と第二の部分ケース部６２４を結合している。なお、締結部６２５Ｂは外すことができる。したがって、結合器６１はケーブル５２へ簡単に着脱できる。なお、締結部６２５Ａは、ヒンジであるが、この構成に限られず、締結部６２５Ａを締結部６２５Ｂと同じ構成にしても良い。この場合、締結部６２５Ａ、締結部６２５Ｂを締結していない状態では、第一の部分ケース部６２３と第二の部分ケース部６２４は、分離されている。また、締結部６２５は、上記構成に限られず、締結紐、バンドでも良い。さらに締結部６２５は、接着剤でも良い。
【００５８】
通路６５は、図４に示す第一の貫通部６２１および第二の貫通部６２２との間をつないでいる。第一の貫通部６２１と第二の貫通部６２２の間の距離が、電極６３の中心軸方向
の長さと等しいか、短い場合、通路６５は、電極６３内に形成されることとなる。なお、通路６５は、電極６３以外の部分にも形成されていても良い。すなわち、電極６３の中心軸方向の長さが、第一の貫通部６２１と第二の貫通部６２２の間の距離よりも短い場合、電極６３の中心軸方向の両端部と、第一の貫通部６２１あるいは第二の貫通部６２２の間にも通路６５が形成される。
【００５９】
第一の貫通部６２１および第二の貫通部６２２は、孔である。第一の貫通部６２１および第二の貫通部６２２の形状は、ケーブル５２の外形形状と同じであることが好ましい。そして、孔の大きさは、ケーブル５２の太さあるいは外形と同じであることが好ましい。なお、孔の大きさは、ケーブル５２の太さあるいは外形よりも小さくしても良い。この場合、第一の貫通部６２１および第二の貫通部６２２でも、ケーブル５２を保持できる。第一の貫通部６２１および第二の貫通部６２２は孔に限られず、切り欠きによって形成しても良い。この場合、切り欠きにケーブル５２を弾性によって保持する係止部（図示せず）などを設けても良い。
【００６０】
第一の分割電極部６３１は２箇所の第一の接点部６３１１を含んでいることが好ましい。この場合、第二の分割電極部６３２も、２箇所の第二の接点部６３２１を含んでいることが好ましい。この構成により、２箇所のうちのいずれかが接触すれば良いので、第一の接点部６３１１に対して第二の接点部６３２１の位置にずれなどが発生しても、第一の分割電極部６３１と第二の分割電極部６３２との間での電気的接続の不具合の発生を抑制できる。
【００６１】
結合器６１を装着する電子機器２１のグランドが、電極６３と近接して配置された場合、機器のグランドと電極間の結合容量Ｃ２が大きい。この場合、電極から送信される、あるいは電極へ入力される通信信号が、機器のグランドへ流れ、通信信号にロスが発生する。そこで、結合器６１は、さらにグランド電極６６を含むことが好ましい。グランド電極６６は、電極６３の外側に設けられている。なお、グランド電極６６は、電極６３を囲うように配置することが好ましい。この構成により、電極６３と電子機器２１のグランドまでの距離などによらず、電極６３とグランドとの間の結合容量Ｃ２が安定する。したがって、結合器６１を電子機器２１へ装着する位置にばらつきなどを生じても、通信信号がロスすることを抑制できる。
【００６２】
ここで、電極６３とグランド電極６６の間に、結合容量Ｃ３を有している。通信信号は、高周波信号であるので、容量結合の値に比例して通過しやすくなる。そこで、結合容量Ｃ３は、電極６３と信号伝達媒体５２１の間に形成される結合容量Ｃ１よりも小さいことが好ましい。この構成により、通信信号が、グランド層６７１へ流れることを抑制できる。したがって、通信信号の損失を小さくできる。そのために、電極６３とグランド電極６６の間に誘電体材料６９を配置することが好ましい。この場合、誘電体材料６９の誘電率を適宜設定することによって、結合容量Ｃ３を決定できる。なお、誘電体材料６９は、クッション部材６８を兼ねても良い。
【００６３】
さらに、グランド電極６６は、第一の分割グランド部６６１と、第二の分割グランド部６６２を含むことが好ましい。第一の分割グランド部６６１は、第一の分割電極部６３１の外側に設けられている。第二の分割グランド部６６２は、第二の分割電極部６３２の外側に設けられている。第一の分割グランド部６６１は、第三の接点部６６１１を有している。一方、第二の分割グランド部６６２は、第四の接点部６６２１を有している。なお、第一の部分ケース部６２３と第二の部分ケース部６２４とを結合する際に、第四の接点部６６２１は、第三の接点部６６１１に対向するように配置されている。そして、第一の部分ケース部６２３と第二の部分ケース部６２４との結合動作によって、第三の接点部６６１１と第四の接点部６６２１とが接触する。この構成により、第一の部分ケース部６２３
と第二の部分ケース部６２４とを結合することによって、電極６３の周囲にグランド電極６６を容易に配置できる。
【００６４】
結合器６１は、信号端子６４、回路基板６７を備える。信号端子６４は、電極６３と電気的に接続されており、通信信号を入出力している。そのために、信号端子６４は、第一の分割電極部６３１と第二の分割電極部６３２のいずれか一方に接続されている。なお、信号端子６４は、第一の分割電極部６３１と第二の分割電極部６３２のいずれかに接続された構成に限られず、第一の分割電極部６３１と第二の分割電極部６３２の双方に接続されていても構わない。回路基板６７は、グランド層６７１と、回路形成部６７２を備える。グランド層６７１は、グランド電極６６に接続されている。回路形成部６７２は、信号端子６４に接続されている。そして、回路形成部６７２は、グランド層６７１よりも電極６３に近い側に配置されている。
【００６５】
この構成により、回路形成部６７２の外方にグランド層６７１が配置されるので、信号端子６４へ供給される通信信号をシールドできる。また、信号端子６４と電子機器２１のグランドとの間の距離や、回路形成部６７２と電子機器２１のグランドとの間の距離などによらず、信号端子とグランドとの間の結合容量Ｃ３、あるいは回路形成層とグランドとの間の結合容量Ｃ４が安定する。したがって、結合器を機器へ装着する位置にばらつきなどを生じても、通信信号がロスすることを抑制できる。
【００６６】
次に、結合器６１のケーブル５２への装着について説明する。絶縁層５２２は、第一の接点部６３１１を外方へと押し広げて、第一の接点部６３１１を第二の接点部６３２１へ接触させている。この構成により、通路６５にケーブル５２ルを配線し、第一の部分ケース部６２３と第二の部分ケース部６２４とを組み合わせることによって、ケーブル５２が第一の分割電極部６３１あるいは第一の接点部６３１１を押し広げる。したがって、第一の接点部６３１１は、第二の接点部６３２１へと押し当てられる。その結果、既存のケーブル５２に対しても通信装置５１を容易に後付けで装着できる。
【００６７】
さらに、第一の分割電極部６３１は、第一の接点部６３１１の弾性によって絶縁層５２２を挟み込んで保持している。この構成により、ケーブル５２は、第一の分割電極部６３１によって挟み込まれて、保持されているので、ケーブル５２と電極６３との間に隙間などの発生を抑制できる。したがって、ケーブル５２へ電極６３を後付けしても、信号伝達媒体５２１と電極６３との間の距離のばらつきを小さくできる。その結果、結合容量Ｃ１のばらつきを抑制できる。
【００６８】
以下、通信装置５１を搭載した移動体装置１１について、図６を参照しながら説明する。図６は、移動体装置１１の概念図である。移動体装置１１は、たとえば電気自動車やプラグインハイブリッドカーなどの自動車である。なお、移動体装置１１は、自動車に限られず、マルチコプター式の小型無人航空機や、船舶、自転車、バイク、各種建設機械、各種運搬機械などであっても良い。
【００６９】
移動体装置１１は、駆動部１３とボディ１２と電子機器２１を含んでいる。駆動部１３と電子機器２１は、ボディ１２へ搭載されている。なお、電子機器２１は、充電部を含んでいる。駆動部１３は、モータを含んでいる。そして、移動体装置１１は、充電部から供給される電力によってモータを動作させて、駆動されている。なお、駆動部１３は、変速機構や、タイヤなどの推進部、ハンドルなどの操舵部などを含んでも良い。さらに、駆動部１３は、エンジンを含んでも良い。また、移動体装置１１は、モータのみで駆動される必要はなく、人力含め他の動力によっても駆動される状態を含んでいても構わない。この構成により、以上の構成により、通信機能を有していないような既存の移動体装置１１に対しても、後付けで通信装置５１を装着でき、簡単に通信機能を付加できる。
【００７０】
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上のように、本発明にかかる結合器は、既存の機器に対して通信機能を後から容易に付与することができるという効果を有し、通信装置などに用いると有用である。
【符号の説明】
【００７２】
１１  移動体装置
１２  ボディ
１３  駆動部
１５  充電システム
５１、５１Ａ、５１Ｂ  通信装置
２１  電子機器
２２  電源回路
３１  給電装置
２３、３３  コネクタ
３２  給電回路
５２、５２Ａ、５２Ｂ  ケーブル
５３、５３Ａ、５３Ｂ通信部
５４  同軸ケーブル
６１  結合器
６２  ケース
６３  電極
６４  信号端子
６５  通路
６６  グランド電極
６７  回路基板
６８  クッション部材
６９  誘電体材料
５２１、５２１Ａ、５２１Ｂ  信号伝達媒体
５２２  絶縁層
５３１  送信部
５３２  受信部
６２１  第一の貫通部
６２２  第二の貫通部
６２３  第一の部分ケース部
６２４  第二の部分ケース部
６２５、６２５Ａ、６２５Ｂ  締結部
６３１  第一の分割電極部
６３２  第二の分割電極部
６６１  第一の分割グランド部
６６２  第二の分割グランド部
６７１  グランド層
６７２  回路形成部
６３１１  第一の接点部
６３２１  第二の接点部
６６１１  第三の接点部
６６２１  第四の接点部
【図１】
2018007162.tif 000003
【図２】
2018007162.tif 000004
【図３】
2018007162.tif 000005
【図４】
2018007162.tif 000006
【図５】
2018007162.tif 000007
【図６】
2018007162.tif 000008