(57)【要約】      （修正有）【課題】ノイズの影響を低減してBroadR-Reachの通信規格に基づく通信を精度よく行うことができる通信装置を提供する。【解決手段】通信線が接続されるコネクタ３３と、該コネクタへ送信信号を出力する信号出力部とを備え、BroadR-Reachの通信規格に基づく通信を行う通信装置であって、前記信号出力部から前記コネクタへの信号伝達経路中に配されたローパスフィルタ３４を備える。該ローパスフィルタの遮断周波数ｆが、ｆ＞６６．７ＭＨｚの条件を満たすことを特徴とする。また通信装置は、前記遮断周波数ｆが、６６．７ＭＨｚ＜ｆ＜７６ＭＨｚを満たすことが好ましい。更に通信装置は、前記遮断周波数ｆが７０ＭＨｚ＜ｆ＜７３ＭＨｚを満たすことが好ましい。【選択図】図４
2018074432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信線が接続されるコネクタと、該コネクタへ送信信号を出力する信号出力部とを備え、BroadR-Reachの通信規格に基づく通信を行う通信装置において、
前記信号出力部から前記コネクタへの信号伝達経路中に配されたローパスフィルタを備えること
を特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記ローパスフィルタの遮断周波数ｆ［Ｈｚ］が、
ｆ＞６６．７ＭＨｚ
を満たすこと
を特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記遮断周波数ｆが、
６６．７ＭＨｚ＜ｆ＜７６ＭＨｚ
を満たすこと
を特徴とする請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記遮断周波数ｆが、
７０ＭＨｚ＜ｆ＜７３ＭＨｚ
を満たすこと
を特徴とする請求項２又は請求項３に記載の通信装置。
【請求項５】
前記ローパスフィルタは、インダクタ及びキャパシタを用いて構成されており、
前記インダクタのインダクタンスＬ［Ｈ］及び前記キャパシタのキャパシタンスＣ［Ｆ］の組み合わせが、
Ｌ＝４．７ｎＨ且つＣ＝４７ｐＦ、
Ｌ＝３０ｎＨ且つＣ＝５６ｐＦ、
Ｌ＝４．１ｎＨ且つＣ＝４７ｐＦ、又は、
Ｌ＝２７ｎＨ且つＣ＝５６ｐＦ
のいずれかであること
を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の通信装置。
【請求項６】
前記ローパスフィルタは、インダクタを用いて構成されており、
前記インダクタのインダクタンスＬ［Ｈ］が、
Ｌ＞０．１１９μＨ
を満たすこと
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、BroadR-Reachの通信規格に基づく通信を行う通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両に搭載されたＥＣＵ（Electronic Control Unit）などの装置が車内通信を行うための通信規格として、BroadR-Reachと呼ばれる通信規格が提案されている。BroadR-Reachの通信規格では、１つのより対線を通信ケーブルとして用いて通信装置間を接続するため、通信ケーブルが軽量であるという利点がある。またBroadR-Reachの通信規格では、ＰＡＭ（Pulse Amplitude Modulation：パルス振幅変調）方式を採用した３値信号を送受信することによって１００Ｍｂｉｔ／ｓの高速通信を実現でき、双方向の同時通信を行うことができるという利点がある。
【０００３】
特許文献１には、電力線が接続される電力ＩＦ（InterFace）と通信線が接続される通信ＩＦとを備えて電力線と通信線との間の通信変換を行う電力線通信端末に、携帯電話機の充電を行うための充電ＩＦを設けた構成が記載されている。この電力線通信端末では、電力線通信を制御する電力線通信制御部と電力ＩＦとの間にハイパスフィルタ部を設けると共に、充電ＩＦと電力ＩＦとの間にノイズフィルタ部を設けることによって、携帯電話機の充電中に充電ＩＦから侵入するノイズを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−４１３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
BroadR-Reachの通信規格に基づく通信を行う通信装置において、通信線に出力する信号を生成するＩＣ（Integrated Circuit）、いわゆるEthernet PHYからの高調波ノイズ及びクロック信号生成などに用いられる水晶振動子からの高調波ノイズ等が、通信装置のコネクタから外部の通信線へと漏出し、通信特性を悪化させるなどの虞がある。
【０００６】
特許文献１に記載の電力線通信端末は、電力線通信に対するノイズの影響を低減する構成である。特許文献１に記載の電力線通信端末の構成は、BroadR-Reachの通信規格に応じた通信を行う通信装置に適用し得るものではない。また特許文献１には、電力線通信端末が備えるフィルタについて、具体的な回路構成などは記載されていない。
【０００７】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、ノイズの影響を低減してBroadR-Reachの通信規格に基づく通信を精度よく行うことができる通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る通信装置は、通信線が接続されるコネクタと、該コネクタへ送信信号を出力する信号出力部とを備え、BroadR-Reachの通信規格に基づく通信を行う通信装置において、前記信号出力部から前記コネクタへの信号伝達経路中に配されたローパスフィルタを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る通信装置は、前記ローパスフィルタの遮断周波数ｆ［Ｈｚ］が、ｆ＞６６．７ＭＨｚを満たすことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る通信装置は、前記遮断周波数ｆが、６６．７ＭＨｚ＜ｆ＜７６ＭＨｚを満たすことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る通信装置は、前記遮断周波数ｆが、７０ＭＨｚ＜ｆ＜７３ＭＨｚを満たすことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る通信装置は、前記ローパスフィルタが、インダクタ及びキャパシタを用いて構成されており、前記インダクタのインダクタンスＬ［Ｈ］及び前記キャパシタのキャパシタンスＣ［Ｆ］の組み合わせが、Ｌ＝４．７ｎＨ且つＣ＝４７ｐＦ、Ｌ＝３０ｎＨ且つＣ＝５６ｐＦ、Ｌ＝４．１ｎＨ且つＣ＝４７ｐＦ、又は、Ｌ＝２７ｎＨ且つＣ＝５６ｐＦのいずれかであることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る通信装置は、前記ローパスフィルタが、インダクタを用いて構成されており、前記インダクタのインダクタンスＬ［Ｈ］が、Ｌ＞０．１１９μＨを満たすことを特徴とする。
【００１４】
本発明において通信装置には、BroadR-Reachの通信規格に基づく送信信号を生成して出力する信号出力部から、通信線が接続されるコネクタまでの信号伝達経路中にローパスフィルタを配する。これにより、通信装置内で発生した高調波ノイズがローパスフィルタにてカットされ、通信装置から通信線へと漏出することを抑制できる。
【００１５】
また本発明においてローパスフィルタは、遮断周波数ｆが以下の式を満たすように設計される。
ｆ＞６６．７ＭＨｚ
これにより、BroadR-Reachの通信規格において送受信される信号の周波数である６６．７ＭＨｚを遮断することなく、これより高い周波数のノイズを遮断することができる。
【００１６】
また本発明においては、ローパスフィルタの遮断周波数ｆが更に以下の式を満たすことが好ましい。
６６．７ＭＨｚ＜ｆ＜７６ＭＨｚ
これにより、ラジオのＦＭ帯域である７６ＭＨ〜１０８ＭＨｚの信号を確実に遮断することが可能となる。
【００１７】
また本発明においては、ローパスフィルタの遮断周波数ｆが更に以下の式を満たすことが好ましい。
７０ＭＨｚ＜ｆ＜７３ＭＨｚ
ローパスフィルタを構成する回路阻止の特性にはある程度の誤差又は変化等が生じる可能性がある可能性があるため、遮断周波数ｆをより厳しい条件とすることにより、これら回路素子の特性の誤差又は変化等を許容することができる。
【００１８】
また本発明においては、ローパスフィルタをインダクタ及びキャパシタを用いて構成する。例えばローパスフィルタは、信号出力部からコネクタまでの信号伝達経路中にインダクタを配し、信号出力部からインダクタまでの信号伝達経路にキャパシタの一端を接続し、キャパシタの他端を接地電位に接続する構成とすることができる。この構成においてローパスフィルタは、インダクタのインダクタンスＬ［Ｈ］及びキャパシタのキャパシタンスＣ［Ｆ］が以下の組み合わせのいずれかとすることが好ましい。
Ｌ＝４．７ｎＨ且つＣ＝４７ｐＦ
Ｌ＝３０ｎＨ且つＣ＝５６ｐＦ
Ｌ＝４．１ｎＨ且つＣ＝４７ｐＦ
Ｌ＝２７ｎＨ且つＣ＝５６ｐＦ
一般的に回路素子として製造販売されているインダクタ及びキャパシタは、そのインダクタンス及びキャパシタンスの値が離散的に設定されている。上記のＬ及びＣの値の組み合わせは、汎用的なインダクタ及びキャパシタを利用して上記の遮断周波数ｆの条件を満たすローパスフィルタを構成する場合に好適な値である。
【００１９】
また本発明においては、ローパスフィルタをインダクタを用いて構成する。例えばローパスフィルタは、信号出力部からコネクタまでの信号伝達経路中にインダクタを配した構成とすることができる。この構成においてローパスフィルタは、インダクタのインダクタンスＬ［Ｈ］が以下の式を満たすように設計される。
Ｌ＞０．１１９μＨ
これにより、周波数６６．７ＭＨｚより高周波のノイズを遮断することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明による場合は、送信信号を出力する信号出力部から通信線が接続されるコネクタまでの信号伝達経路中にローパスフィルタを配する構成とすることにより、高調波ノイズを低減して、BroadR-Reachの通信規格に基づく通信を精度よく行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施の形態に係る車載通信システムの構成を示す模式図である。
【図２】本実施の形態に係るゲートウェイ及びＥＣＵの構成を示すブロック図である。
【図３】本実施の形態に係るゲートウェイの別の構成を示すブロック図である。
【図４】実施の形態１に係るＥＣＵのＬＰＦ及びその周辺回路の構成を示す回路図である。
【図５】実施の形態２に係るＥＣＵのＬＰＦ及びその周辺回路の構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態に係る車載通信システムの構成を示す模式図である。本実施の形態に係る車載通信システムは、車両１に搭載されたゲートウェイ２に複数のＥＣＵ３がそれぞれ通信線４を介して接続されたスター型のネットワーク構成をなすシステムである。本実施の形態に係る車載通信システムではBroadR-Reachの通信規格が採用されており、ゲートウェイ２及びＥＣＵ３は、１本のより対線である通信線４にて接続されている。本実施の形態に係るゲートウェイ２及びＥＣＵ３は、BroadR-Reachの通信規格に応じた信号、即ちＰＡＭの変調方式により送信データを変調した信号を通信線４に対して出力することで、他の装置へのデータ送信を行う。またゲートウェイ２及びＥＣＵ３は、通信線４上の信号をサンプリングして取得し、取得した信号を復調することによってデータを受信する。
【００２３】
ゲートウェイ２は、複数の通信線４を接続するための複数のコネクタを有し、各コネクタに接続された通信線４を介してＥＣＵ３との間で通信を行うことができる。ゲートウェイ２は、一の通信線４にてＥＣＵ３から受信したデータを、一又は複数の他の通信線４から送信することによって、一のＥＣＵ３から他のＥＣＵ３へのデータを中継する処理を行う。
【００２４】
ＥＣＵ３は、例えば車両１のエンジンの動作を制御するＥＣＵ、ドアのロック／アンロックを制御するＥＣＵ、ライトの点灯／消灯を制御するＥＣＵ、エアバッグの動作を制御するＥＣＵ、及び、ＡＢＳ（Antilock Brake System）の動作を制御するＥＣＵ等の種々のＥＣＵが含まれ得る。各ＥＣＵ３は、車両１に配された通信線４にそれぞれ接続され、通信線４を介してゲートウェイ２と１対１で接続される。各ＥＣＵ３は、通信線４及びゲートウェイ２を介して他のＥＣＵ３との間でデータの送受信を行うことができる。
【００２５】
図２は、本実施の形態に係るゲートウェイ２及びＥＣＵ３の構成を示すブロック図である。なお本図においては、複数のＥＣＵ３に共通の通信に係る機能ブロックを抜き出して示しており、ＥＣＵ３毎に異なる機能ブロックについては図示を省略している。また本図においては、ゲートウェイ２に通信線４を介して１つのＥＣＵ３が接続された構成を示すが、実際には図１に示すように複数のＥＣＵ３がゲートウェイ２に接続される。
【００２６】
本実施の形態に係るＥＣＵ３は、マイコン３１、イーサネット（登録商標）ＰＨＹ３２、コネクタ３３及びＬＰＦ（Low Pass Filter）３４等を備えて構成されている。マイコン３１は、例えばマイクロコンピュータ、マイクロコントローラ又はマイクロプロセッサ等のＩＣである。マイコン３１は、例えば車両１のドアのロック／アンロックに係る制御処理などのように、ＥＣＵ３毎に個別の機能を実現するための種々の演算処理を行う。マイコ３１は、これらの処理過程において他のＥＣＵ３へ送信すべきデータが存在する場合に、この送信データをイーサネットＰＨＹ３２へ与えることによってデータ送信を行う。またマイコン３１は、イーサネットＰＨＹ３２が他のＥＣＵ３から受信したデータが与えられ、この受信データに応じた処理を行う。
【００２７】
イーサネットＰＨＹ（図２においては「Ethernet PHY」と記載する）３２は、BroadR-Reachの通信規格に応じた通信を行うＩＣである。イーサネットＰＨＹ３２は、マイコン３１から与えられた送信データを、BroadR-Reachの通信規格に対応した送信信号に変換して出力する処理を行う。詳しくは、イーサネットＰＨＹ３２は、マイコン３１からデジタル信号として与えられた送信データを、ＰＡＭの変調方式により三値の信号に変調して出力する。またイーサネットＰＨＹ３２は、通信線４上の信号をサンプリングして取得し、取得した信号から自身の送信信号を差し引いた信号を復調し、復調により得られたデジタルのデータを受信データとしてマイコン３１へ与える。
【００２８】
コネクタ３３は、BroadR-Reachの通信規格の通信線４、即ち１本のより対線を接続することができる。コネクタ３３は、ＥＣＵ３内の例えば回路基板上においてイーサネットＰＨＹ３２と接続されている。イーサネットＰＨＹ３２が出力した信号は、コネクタ３３に接続された通信線４へ出力され、通信線４からコネクタ３３へ入力された信号は、コネクタ３３を経てイーサネットＰＨＹ３２へ入力される。
【００２９】
本実施の形態に係るＥＣＵ３では、イーサネットＰＨＹ３２とコネクタ３３との間の信号伝達経路中に、ＬＰＦ３４が配されている。ＬＰＦ３４は、所定の周波数（遮断周波数又はカットオフ周波数）より高周波数の信号を遮断すると共に、所定の周波数より低周波数の信号を通過させるフィルタ回路である。イーサネットＰＨＹ３２及びコネクタ３３の間にＬＰＦ３４を配することによって、本実施の形態に係るＥＣＵ２は、マイコン３１及びイーサネットＰＨＹ３２等の内部の回路素子から発せられる高調波ノイズが外部へ漏出することをＬＰＦ３４にて防止することができる。
【００３０】
本実施の形態に係るゲートウェイ２は、マイコン２１、イーサネットＰＨＹ３２、コネクタ３３及びＬＰＦ３４等を備えて構成されている。なお図示は省略するが、ゲートウェイ２は、イーサネットＰＨＹ３２、コネクタ３３及びＬＰＦ３４を複数組備えている。イーサネットＰＨＹ３２、コネクタ３３及びＬＰＦ３４は、ＥＣＵ３に備えられているものと同様の構成である。
【００３１】
マイコン２１は、複数のＥＣＵ３の間で行われるデータ送受信の中継に係る演算処理、例えば中継先を決定する処理及び中継順序のスケジューリング処理等を行う。マイコン２１は、一のイーサネットＰＨＹ３２から与えられたデータを他のイーサネットＰＨＹ３２へ与えることによって、一のＥＣＵ３から受信したデータを他のＥＣＵ３へ送信することができ、データの中継を行うことができる。
【００３２】
図３は、本実施の形態に係るゲートウェイ２の別の構成を示すブロック図である。ゲートウェイ２は、マイコン２１、イーサネットスイッチ２２、コネクタ３３及びＬＰＦ３４等を備えて構成されていてもよい。マイコン２１は、イーサネットスイッチ２２の動作を制御することによってデータの中継を行うことができる。
【００３３】
イーサネットスイッチ（図３においては「Ethernet Switch」と記載する）２２は、上述のイーサネットＰＨＹ３２と略同じ機能を有するＩＣであるが、複数の通信線４に対してデータの送受信を行うことができる。イーサネットスイッチ２２は、マイコン２１から与えられた送信データをBroadR-Reachの通信規格に対応した送信信号に変換し、一又は複数の通信線４へ出力する処理を行う。またイーサネットスイッチ２２は、各通信線４の信号をサンプリングして取得デジタルのデータを受信データとしてマイコン２１へ与える。またイーサネットスイッチ２２は、いずれかの通信線４から受信した信号又はデータを、他の通信線４から出力することが可能な構成であってもよい。
【００３４】
コネクタ３３は、ゲートウェイ２に複数設けられており、それぞれに通信線４を接続することができる。複数のコネクタ３３は、それぞれ別の信号伝達経路を介してイーサネットスイッチ２２に接続されている。イーサネットスイッチ２２が出力した信号は、一又は複数のコネクタ３３に接続された通信線４へ出力され、通信線４からコネクタ３３へ入力された信号は、コネクタ３３を経てイーサネットスイッチ２２へ入力される。
【００３５】
本実施の形態に係るゲートウェイ２では、イーサネットスイッチ２２と各コネクタ３３との間を接続する各信号伝達経路中にＬＰＦ３４がそれぞれ配されている。よってゲートウェイ２には、コネクタ３３と同数のＬＰＦ３４が備えられている。ＬＰＦ３４は、所定の周波数より高周波数の信号を遮断すると共に、所定の周波数より低周波数の信号を通過させる。なおゲートウェイ２のコネクタ３３及びＬＰＦ３４の各構成は、ＥＣＵ３のコネクタ３３及びＬＰＦ３４の構成と同じであってよい。
【００３６】
図４は、実施の形態１に係るＥＣＵ３のＬＰＦ３４及びその周辺回路の構成を示す回路図である。なおゲートウェイ２のＬＰＦ３４及びその周辺回路は、図４に示したものと同様の構成であるため、図示は省略する。上述のように本実施の形態に係るＥＣＵ３では、回路基板上などにおいてイーサネットＰＨＹ３２とコネクタ３３とが信号伝達経路、例えば回路基板に形成された配線パターンなど、を介して接続されている。BroadR-Reachの通信規格で用いられる通信線４はより対線、即ち２本の電線を一組としたものであるため、この通信線４が接続されるコネクタ３３内には各電線が接続される第１接続端子３３ａ及び第２接続端子３３ｂが備えられている。よってイーサネットＰＨＹ３２とコネクタ３３とを接続する信号伝達経路は、実際には第１配線３５ａ及び第２配線３５ｂで構成され、イーサネットＰＨＹ３２の第１入出力端子３２ａ及び第２入出力端子３２ｂにそれぞれ接続されている。即ち、イーサネットＰＨＹ３２の第１入出力端子３２ａ及びコネクタ３３の第１接続端子３３ａが第１配線３５ａを介して接続され、イーサネットＰＨＹ３２の第２入出力端子３２ｂ及びコネクタ３３の第２接続端子３３ｂが第２配線３５ｂを介して接続されている。第１配線３５ａ及び第２配線３５ｂには、ＬＰＦ３４及びその他の回路を構成する回路素子が適宜に配されている。
【００３７】
イーサネットＰＨＹ３２及びコネクタ３３の間に設けられるＬＰＦ３４は、インダクタ（コイル）Ｌ１ａ及びＬ１ｂと、キャパシタ（コンデンサ）Ｃ１ａ及びＣ１ｂとを備えて構成されている。第１配線３５ａに設けられるＬＰＦ３４は、インダクタＬ１ａの一端がコネクタ３３の第１接続端子３３ａに接続され、インダクタＬ１ａの他端にキャパシタＣ１ａの一端が接続され、キャパシタＣ１ｂの他端が接地電位に接続された構成である。同様に、第２配線３５ｂに設けられるＬＰＦ３４は、インダクタＬ１ｂの一端がコネクタ３３の第２接続端子３３ｂに接続され、インダクタＬ１ｂの他端にキャパシタＣ１ｂの一端が接続され、キャパシタＣ１ｂの他端が接地電位に接続された構成である。
【００３８】
本実施の形態に係るＥＣＵ３は、イーサネットＰＨＹ３２及びコネクタ３３の間にＬＰＦ３４以外の種々の回路を備えている。ただしＥＣＵ３は、これらの回路を備えていない構成であってもよい。本実施の形態に係るＥＣＵ３は、高電圧保護用のバリスタＶ１ａ及びＶ１ｂを備えている。バリスタＶ１ａ及びＶ１ｂは、２つの電極を持つ電子部品であり、両端子間の電圧が所定電圧（バリスタ電圧）を超えた場合に電流を流すことによって、高電圧から他の回路を保護する機能を有している。バリスタＶ１ａは、一端が第１配線３５ａに接続され、他端が接地電位に接続されている。バリスタＶ１ｂは、一端が第２配線３５ｂに接続され、他端が接地電位に接続されている。
【００３９】
本実施の形態に係るＥＣＵ３は、ノイズ抑制のための回路素子として、コモンモードチョークコイルＣＭＣを備えている。コモンモードチョークコイルＣＭＣは、１つのコアに２本の導線を巻いた構造をなす４端子の回路素子であり、イーサネットＰＨＹ３２及びコネクタ３３の間を接続する第１配線３５ａ及び第２配線３５ｂの中途部分に設けられる。詳しくは、第１配線３５ａはイーサネットＰＨＹ３２側の配線とコネクタ３３側の配線とに二分され、二分された配線がコモンモードチョークコイルＣＭＣの一方の巻き線を介して接続されている。同様に、第２配線３５ｂはイーサネットＰＨＹ３２側の配線とコネクタ３３側の配線とに二分され、二分された配線がコモンモードチョークコイルＣＭＣの他方の巻き線を介して接続されている。コモンモードチョークコイルＣＭＣは、第１配線３５ａ及び第２配線３５ｂにコモンモードの電流が流れることを抑制し、コモンモードの電流に起因するノイズを抑制することができる。
【００４０】
また本実施の形態に係るＥＣＵ３は、抵抗器Ｒ１ａ，Ｒ１ｂとキャパシタＣ２ａ，Ｃ２ｂ及びＣ３ａ，Ｃ３ｂとを用いて構成された回路を備えている。イーサネットＰＨＹ３２の第１入出力端子３２ａとコモンモードチョークコイルＣＭＣとの間の第１配線３５ａ中にキャパシタＣ３ａが設けられ、キャパシタＣ３ａとコモンモードチョークコイルＣＭＣとの間の第１配線３５ａに抵抗器Ｒ１ａの一端が接続され、抵抗器Ｒ１ａの他端にキャパシタＣ２ａの一端が接続され、キャパシタＣ２ａの他端が接地電位に接続されている。同様に、イーサネットＰＨＹ３２の第２入出力端子３２ｂとコモンモードチョークコイルＣＭＣとの間の第２配線３５ｂ中にキャパシタＣ３ｂが設けられ、キャパシタＣ３ｂとコモンモードチョークコイルＣＭＣとの間の第２配線３５ｂに抵抗器Ｒ１ｂの一端が接続され、抵抗器Ｒ１ｂの他端にキャパシタＣ２ｂの一端が接続され、キャパシタＣ２ｂの他端が接地電位に接続されている。抵抗器Ｒ１ａ，Ｒ１ｂは、信号伝達経路の末端に設けられる終端抵抗のための抵抗器である。キャパシタＣ２ａ，Ｃ２ｂは、ノイズカットのためのキャパシタである。キャパシタＣ３ａ，Ｃ３ｂは、ＡＣカップリング用のキャパシタであり、イーサネットＰＨＹ３２の第１入出力端子３２ａ及び第２入出力端子３２ｂに高電圧が加わることを防止するためのものである。
【００４１】
本実施の形態に係るＥＣＵ３は、イーサネットＰＨＹ３２及びコネクタ３３の間に設けたＬＰＦ３４により、ＥＣＵ３の内部から通信線４へ及び／又は通信線４からＥＣＵ３の内部への高調波ノイズを遮断する。ＬＰＦ３４は、インダクタＬ１ａ，Ｌ１ｂ及びキャパシタＣ１ａ，Ｃ１ｂを用いたＬＣフィルタの回路構成である。ＬＰＦ３４が遮断するノイズの周波数、いわゆる遮断周波数をｆとすると、本実施の形態に係るＬＰＦ３４の遮断周波数ｆは以下の（１）式を満たすものとする。
６６．７ＭＨｚ＜ｆ＜７６ＭＨｚ  …（１）
【００４２】
上記の（１）式において遮断周波数ｆの下限を規定する周波数６６．７ＭＨｚは、BroadR-Reachの通信規格において送受信される信号の周波数が６６．７ＭＨｚ（シンボル長が６６．７Ｍシンボル／秒）と規定されていることに基づくものである。ＬＰＦ３４は、６６．７ＭＨｚの信号については通過させる必要があるためである。
【００４３】
また上記の（１）式において遮断周波数ｆの上限を規定する７６ＭＨｚは、ラジオのＦＭ帯域が７６ＭＨｚ〜１０８ＭＨｚと規定されていることに基づくものである。ＬＰＦ３４は、ＦＭ帯域のノイズを遮断することが望まれるためである。
【００４４】
なおＬＰＦ３４を構成するインダクタＬ１ａ，Ｌ１ｂ及びキャパシタＣ１ａ，Ｃ１ｂの回路素子の特性には、製造上ある程度の誤差が生じる可能性があり、温度変化による特性変化が生じる可能性がある。そこで上記の（１）式については、これら回路素子の特性の誤差又は変化等を許容すべく、条件をより厳しく設定することが好ましい。このため、例えば遮断周波数ｆの上限及び下限に３ＭＨｚ程度の余裕を持たせ、以下の（１ａ）式をＬＰＦ３４の遮断周波数ｆの条件とすることが好ましい。
７０ＭＨｚ＜ｆ＜７３ＭＨｚ  …（１ａ）
【００４５】
ＬＰＦ３４のインダクタＬ１ａ，Ｌ１ｂのインダクタンスを共にＬとし、キャパシタＣ１ａ，Ｃ１ｂのキャパシタンスを共にＣとすると、上記の（１）式又は（１ａ）式を満たすＬ及びＣの値としては、例えばＬ＝４．７ｎＨ、Ｃ＝４７ｐＦの値を採用することができる。この場合のＬＰＦ３４の遮断周波数ｆは７０．４ＭＨｚとなる。
【００４６】
なおＬ及びＣの値は上記のものに限らず、様々な値を採用し得る。ただし、一般的に回路素子として製造販売されているインダクタ及びキャパシタは、そのインダクタンス及びキャパシタンスの値が離散的に設定されている。このため、インダクタンスＬ及びキャパシタンスＣを任意の値の組み合わせで（１）式又は（１ａ）式を満たすことは難しい。複数のインダクタ及びキャパシタを組み合わせることで任意のインダクタンスＬ及びキャパシタンスＣの組み合わせを実現することも可能ではあるが、コスト面から不利である。上述のＬ＝４．７ｎＨ、Ｃ＝４７ｐＦという値は、離散的に設定されているインダクタンス及びキャパシタンスの値を利用して（１）式又は（１ａ）式を満たす好適な値として、本願発明者がシミュレーションにより導出した値である。
【００４７】
またこれ以外のインダクタンスＬ及びキャパシタンスＣの組み合わせとして、例えばＬ＝３０ｎＨ、Ｃ＝５６ｐＦの組み合わせを採用してもよく、この場合の遮断周波数ｆは７１．６ＭＨｚとなり、（１ａ）式を満たす。また例えばＬ＝４．１ｎＨ、Ｃ＝４７ｐＦの組み合わせを採用してもよく、この場合の遮断周波数ｆは７１．６ＭＨｚとなり、（１ａ）式をみたす。また例えばＬ＝２７ｎＨ、Ｃ＝５６ｐＦの組み合わせを採用してもよく、この場合の遮断周波数ｆは６９．４ＭＨｚとなり、（１）式を満たす。なお上記の値は、ＬＰＦ３４の入力に対して出力が−３ｄＢとなる周波数を遮断周波数として算出したものである。
【００４８】
以上の構成の実施の形態１に係るＥＣＵ３は、BroadR-Reachの通信規格に基づく送信信号を生成して出力するイーサネットＰＨＹ３２から、通信線４が接続されるコネクタ３３までの信号伝達経路中にＬＰＦ３４を配する。これにより、ＥＣＵ３内に生じた高調波ノイズがＬＰＦ３４にて遮断され、ＥＣＵ３から通信線４へと漏出することを抑制できる。またＬＰＦ３４は、遮断周波数ｆが以下の式を満たすように設計される。
ｆ＞６６．７ＭＨｚ
これにより、BroadR-Reachの通信規格において送受信される信号の周波数である６６．７ＭＨｚを遮断することなく、これより高い周波数のノイズを遮断することができる。
【００４９】
またＥＣＵ３は、ＬＰＦ３４の遮断周波数ｆが更に以下の式を満たすことが好ましい。
６６．７ＭＨｚ＜ｆ＜７６ＭＨｚ
これにより、ラジオのＦＭ帯域である７６ＭＨ〜１０８ＭＨｚの信号を確実に遮断することが可能となる。
【００５０】
またＥＣＵ３は、ＬＰＦ３４の遮断周波数ｆが更に以下の式を満たすことが好ましい。
７０ＭＨｚ＜ｆ＜７３ＭＨｚ
ＬＰＦ３４を構成するインダクタＬ１ａ，Ｌ１ｂ及びキャパシタＣ１ａ，Ｃ１ｂ等の回路素子の特性にはある程度の誤差又は変化等が生じる可能性がある可能性があるため、遮断周波数ｆをより厳しい条件とすることにより、これら回路素子の特性の誤差又は変化等を許容することができる。
【００５１】
またＥＣＵ３のＬＰＦ３４は、イーサネットＰＨＹ３２からコネクタ３３までの信号伝達経路中にインダクタＬ１ａ，Ｌ１ｂを配し、イーサネットＰＨＹ３２からインダクタＬ１ａ，Ｌ１ｂまでの信号伝達経路にキャパシタＣ１ａ，Ｃ１ｂの一端を接続し、キャパシタＣ１ａ，Ｃ１ｂの他端を接地電位に接続する構成とすることができる。この構成においてＬＰＦ３４は、インダクタＬ１ａ，Ｌ１ｂのインダクタンスＬ［Ｈ］及びキャパシタＣ１ａ，Ｃ１ｂのキャパシタンスＣ［Ｆ］が、以下の組み合わせのいずれかであることが好ましい。
Ｌ＝４．７ｎＨ且つＣ＝４７ｐＦ
Ｌ＝３０ｎＨ且つＣ＝５６ｐＦ
Ｌ＝４．１ｎＨ且つＣ＝４７ｐＦ
Ｌ＝２７ｎＨ且つＣ＝５６ｐＦ
一般的に回路素子として製造販売されているインダクタ及びキャパシタは、そのインダクタンスＬ及びキャパシタンスＣの値が離散的に設定されている。上記のＬ及びＣの値の組み合わせは、汎用的なインダクタ及びキャパシタを利用して上記の遮断周波数ｆの条件を満たすＬＰＦ３４を構成する場合に好適な値である。
【００５２】
なお本実施の形態においては、BroadR-Reachの通信規格に基づく通信を行う装置をゲートウェイ２及びＥＣＵ３としたが、これに限るものではなく、これら以外の種々の通信装置に同様の構成を適用することができる。また図４に示した回路構成は一例であって、これに限るものではない。図４に記載されたイーサネットＰＨＹ３２、コネクタ３３及びＬＰＦ３４以外の回路については、必ずしも必要ではなく、適宜に省略してもよい。
【００５３】
（実施の形態２）
図５は、実施の形態２に係るＥＣＵ３のＬＰＦ２３４及びその周辺回路の構成を示す回路図である。実施の形態２に係るＥＣＵ３のＬＰＦ２３４は、インダクタＬ２ａ及びＬ２ｂを備えて構成されている。実施の形態２に係るＥＣＵ３のイーサネットＰＨＹ３２からコネクタ３３までの第１配線３５ａ及び第２配線３５ｂには、インダクタＬ２ａ及びＬ２ｂがそれぞれ配されている。即ちインダクタＬ２ａの一端がコネクタ３３の第１接続端子３３ａに接続され、インダクタＬ２ａの他端がバリスタＶ１ａの一端及びコモンモードチョークコイルＣＭＣに接続されている。またインダクタＬ２ｂの一端がコネクタ３３の第２接続端子３３ｂに接続され、インダクタＬ２ｂの他端がバリスタＶ１ｂ及びコモンモードチョークコイルＣＭＣに接続されている。
【００５４】
実施の形態２に係るＬＰＦ２３４では、BroadR-Reachの通信規格において送受信される信号の周波数である６６．７ＭＨｚに対して十分なインピーダンスを持つインダクタＬ２ａ，Ｌ２ｂを信号伝達経路中に設けることで、６６．７ＭＨｚより高周波のノイズを遮断することができる。実施の形態２においては、６６．７ＭＨｚの周波数に対して十分なインピーダンスとして５０Ωを採用する。これは、ＥＣＵ３のコネクタ３３の第１接続端子３３ａ及び第２接続端子３３ｂの出力インピーダンスが約５０Ωであり、この出力インピーダンス以上のインピーダンスを信号伝達経路中に設けることで高周波のノイズを遮断することができるためである。
【００５５】
よってインダクタＬ２ａ，Ｌ２ｂのインダクタンスをＬ［Ｈ］とすると、Ｌは以下の（２）式を満たすものとする。
Ｌ＞５０Ω／（２×３．１４×６６．７ＭＨｚ）＝０．１１９μＨ  …（２）
これによりＬＰＦ２３４は、６６．７ＭＨｚより高周波のノイズを遮断することができる。
【００５６】
以上の構成の実施の形態２に係るＥＣＵ３は、インダクタＬ２ａ，Ｌ２ｂを用いて構成されたＬＰＦ２３４を備えている。ＬＰＦ２３４は、イーサネットＰＨＹ３２からコネクタ３３までの信号伝達経路中にインダクタＬ２ａ，Ｌ２ｂを配した構成とすることができる。この構成においてＬＰＦ２３４のインダクタＬ２ａ，Ｌ２ｂのインダクタンスＬ［Ｈ］は、Ｌ＞０．１１９μＨの条件を満たす。これによりＬＰＦ２３４は、周波数６６．７ＭＨｚより高周波のノイズを遮断することができる。
【００５７】
なお、実施の形態２に係る車載通信システムのその他の構成は、実施の形態１に係る車載通信システムと同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【符号の説明】
【００５８】
１  車両
２  ゲートウェイ（通信装置）
３  ＥＣＵ（通信装置）
４  通信線
２１  マイコン
２２  イーサネットスイッチ（信号出力部）
３１  マイコン
３２  イーサネットＰＨＹ（信号出力部）
３２ａ  第１入出力端子
３２ｂ  第２入出力端子
３３  コネクタ
３３ａ  第１接続端子
３３ｂ  第２接続端子
３４  ＬＰＦ（ローパスフィルタ）
３５ａ  第１配線
３５ｂ  第２配線
２３４  ＬＰＦ（ローパスフィルタ）
Ｃ１ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ２ａ，Ｃ２ｂ，Ｃ３ａ，Ｃ３ｂ  キャパシタ
ＣＭＣ  コモンモードチョークコイル
Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ  インダクタ
Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ  抵抗器
【図１】
2018074432.tif 000003
【図２】
2018074432.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2018074432.tif 000007