(57)【要約】【課題】電力等の第１の伝送対象を伝送する伝送経路に信号を第２の伝送対象として重畳し、重畳された第２の伝送対象の伝送性を適切に確保する伝送ユニットを提供すること。【解決手段】伝送ユニットでは、電力又は信号を第１の伝送対象として伝送する伝送経路に、前記第１の伝送対象が並行して伝送される並行伝送区間が、一対の導電ラインによって形成される。伝送装置は、前記第１の伝送対象とは異なる信号を第２の伝送対象として前記並行伝送区間に差動で印加し、前記第２の伝送対象を平衡伝送させる。方向性結合回路は、前記伝送経路において前記並行伝送区間の区間外へ前記第１の伝送対象を伝送させ、前記並行伝送区間の前記区間外への前記第２の伝送対象の伝送を抑制する。【選択図】図１
2019054386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力又は信号を第１の伝送対象として伝送する伝送経路であって、前記第１の伝送対象を互いに対して並行して伝送する一対の導電ラインを備える伝送経路と、
前記一対の導電ラインによって前記第１の伝送対象が並行して伝送される並行伝送区間に、前記第１の伝送対象とは異なる信号を第２の伝送対象として差動で印加し、前記第１の伝送対象の前記並行伝送区間において前記第２の伝送対象を平衡伝送させる伝送装置と、
前記並行伝送区間の両端に設けられ、前記伝送経路において前記並行伝送区間の区間外へ前記第１の伝送対象を伝送させるとともに、前記伝送経路において前記並行伝送区間の前記区間外への前記第２の伝送対象の伝送を抑制する一対の方向性結合回路と、
を具備する伝送ユニット。
【請求項２】
前記第２の伝送対象の周波数帯域は、前記第１の伝送対象の周波数帯域に比べて、高く、
前記一対の方向性結合回路の少なくとも一方は、前記第１の伝送対象を通過させるとともに、前記第２の伝送対象の通過を抑制するチョークコイルを備える、
請求項１の伝送ユニット。
【請求項３】
前記方向性結合回路の少なくとも一方は、前記並行伝送区間においてコモンモードで伝送される前記第１の伝送対象を通過させるとともに、前記並行伝送区間においてノーマルモードで伝送される前記第２の伝送対象の通過を抑制するノーマルモードチョークトランスを備える、請求項１の伝送ユニット。
【請求項４】
請求項１の伝送ユニットを具備する建設機械。
【請求項５】
ベースと、
前記ベースに回転可能に連結されるロータと、
をさらに具備し、
前記一対の導電ラインは、前記ベースと前記ロータとの連結部を通って延設され、
前記一対の導電ラインのそれぞれは、前記連結部に対してベース側に延設されるベース側部分と、前記連結部に対してロータ側に延設され、前記ロータの回転に連動して前記ベースに対して回転するロータ側部分とを備え、
前記建設機械は、前記ベースと前記ロータとの前記連結部に設けられ、前記一対の導電ラインのそれぞれにおいて前記ベース側部分と前記ロータ側部分とを電気的に接続する回転接続コネクタをさらに備える、
請求項４の建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力又は信号等の第１の伝送対象の伝送経路に、第１の伝送対象とは異なる信号を第２の伝送対象として重畳して伝送する伝送ユニットに関する。また、その伝送ユニットを備える建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力（第１の伝送対象）の伝送経路に信号（第２の伝送対象）を重畳して伝送する技術としてＰＬＣ（電力線通信：Power Line Communication）という技術がある。ＰＬＣでは、直流電力又は商用電源のような低周波の交流電力の伝送経路に、例えば２ＭＨｚ以上２８ＭＨｚ以下の高周波帯域の信号に変調された制御信号等の信号が、いわゆる周波数分割多重化（ＦＤＭ：Frequency Division Multiplexing）によって重畳される。そして、電力及び重畳された信号が、共通の経路（媒体）を介して伝送される。従来のＰＬＣでは、単相三線式の一対の電圧線に信号が重畳されたり、単相三線式の一方の電圧線及び中性線に信号が重畳されたり、電源からの電圧線（非グランド線）及びグランド線に信号が重畳されたりする。すなわち、従来のＰＬＣでは、電力伝送のホット側経路及びコールド側経路に信号が重畳される。特許文献１では、電気自動車等の車両に外部から一対の給電線（電圧線）を通して、電力が給電される。そして、電力が伝送される一対の給電線に通信信号等の信号が重畳され、一対の給電線を介して信号が伝送される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１８７８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
自動車等の車両内においては、接地されていない一本の電圧線（非グランド線）及び接地されるグランド側経路を通して電力が第１の伝送対象として伝送され、グランド側経路として車体のボディが用いられることがある。このような構成において、電力が伝送される電圧線及びグランド側経路に、信号を第２の伝送対象として重畳すると（印加すると）、信号の往路及び復路（電圧線及びグランド側経路）での互いに対する信号の平衡性（対称性）が低下する可能性がある。また、グランド側経路が車体のボディとなるため、重畳される信号の往路及び復路を形成する領域が極度に広くなり、大きな不要輻射が発生する可能性がある。平衡性の低下及び大きさ不要輻射の発生が、第２の伝送対象として伝送される信号の伝送性に影響を及ぼす可能性がある。
【０００５】
本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、電力等の第１の伝送対象を伝送する伝送経路に信号を第２の伝送対象として重畳して伝送する伝送ユニットにおいて、重畳された第２の伝送対象の伝送性を適切に確保する伝送ユニットを提供することにある。また、その伝送ユニットを備える建設機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明のある態様の伝送ユニットは、電力又は信号を第１の伝送対象として伝送する伝送経路であって、前記第１の伝送対象を互いに対して並行して伝送する一対の導電ラインを備える伝送経路と、前記一対の導電ラインによって前記第１の伝送対象が並行して伝送される並行伝送区間に、前記第１の伝送対象とは異なる信号を第２の伝送対象として差動で印加し、前記第１の伝送対象の前記並行伝送区間において前記第２の伝送対象を平衡伝送させる伝送装置と、前記並行伝送区間の両端に設けられ、前記伝送経路において前記並行伝送区間の区間外へ前記第１の伝送対象を伝送させるとともに、前記伝送経路において前記並行伝送区間の前記区間外への前記第２の伝送対象の伝送を抑制する一対の方向性結合回路と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電力等の第１の伝送対象を伝送する伝送経路に信号を第２の伝送対象として重畳し、重畳された第２の伝送対象の伝送性を適切に確保する伝送ユニットを提供することができる。また、その伝送ユニットを備える建設機械を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、ある実施形態に係る伝送ユニットの構成を示す概略図である。
【図２】図２は、第１の実施例に係る方向性結合回路が適用された伝送ユニットを示す概略図である。
【図３】図３は、第２の実施例に係る方向性結合回路が適用された伝送ユニットを示す概略図である。
【図４】図４は、クレーンにおける通信応用システムの一例を示す概略図である。
【図５】図５は、ある実施形態に係る伝送ユニットの第１の適用例を示す概略図である。
【図６】図６は、ある実施形態に係る伝送ユニットの第２の適用例を示す概略図である。
【図７】図７は、ある実施形態に係る伝送ユニットの第３の適用例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明のある実施形態について、図１乃至図７を参照して説明する。
【００１０】
図１は、本実施形態に係る伝送ユニット１の構成を概略的に示す。図１に示すように、伝送ユニット１は、電力又は信号を第１の伝送対象（図１では矢印Ｓ１で示す）として伝送する伝送経路２を備える。ある実施例では、第１の伝送対象として電力が伝送され、伝送経路２は、非グランド側経路(電圧ライン)及びグランド側経路の一方である。別のある実施例では、単相三線式の一対の電圧線を介しての電力伝送と同様に、接地されていない（非グランドの）一対のホット側経路及びコールド側経路を介して電力が第１の伝送対象として伝送される。そして、伝送経路２は、ホット側経路及びコールド側経路の一方である。また、別のある実施例では、信号が第１の伝送対象として伝送され、伝送経路２は、信号の往路及び復路の一方である。
【００１１】
伝送経路２は、一対の方向性結合回路（方向性結合器）３，４と、導電ライン５〜８を備える。方向性結合回路３には、導電ライン５の一端が接続されるとともに、導電ライン６，７の一端が接続される。また、方向性結合回路４には、導電ライン６，７の他端が接続されるとともに、導電ライン８の一端が接続される。前述のような構成であるため、導電ライン５は、方向性結合回路３を介して一対の導電ライン６，７に分岐され、導電ライン８は、方向性結合回路４を介して一対の導電ライン６，７に分岐される。そして、方向性結合回路３，４の間では、一対の導電ライン６，７が互いに対して並行する。第１の伝送対象は、一対の導電ライン６，７において、互いに対して同時に並行して伝送される。したがって、方向性結合回路３，４の間には、一対の導電ライン６，７によって第１の伝送対象が並行して伝送される並行伝送区間１０が、形成される。一対の方向性結合回路３，４は、並行伝送区間１０の両端に配置される。
【００１２】
前述のように第１の伝送対象が伝送されるため、第１の伝送対象に基づく電流の方向は、一対の導電ライン６，７において互いに対して同一になる。そして、第１の伝送対象として交流電力又は信号が伝送される場合、第１の伝送対象は、導電ライン６，７において互いに対して同位相になる。このように、第１の伝送対象は、並行伝送区間１０において、コモンモードで伝送される。
【００１３】
また、伝送ユニット１は、伝送装置（送受信装置）１１，１２を備える。伝送装置１１，１２のそれぞれは、例えば、デジタル通信におけるモデム（modem）である。伝送装置１１，１２のそれぞれは、制御信号又は情報信号等を高周波帯域の信号に変調し（modulate）、変調した信号を第２の伝送対象（図１では矢印Ｓ２で示す）として並行伝送区間１０の導電ライン６，７に印加する。この際、いわゆる周波数分割多重化によって、第１の伝送対象とは異なる信号が、第２の伝送対象として並行伝送区間１０に重畳される。並行伝送区間１０に印加された第２の伝送対象は、導電ライン６，７を通して伝送される。また、伝送装置１１，１２のそれぞれは、導電ライン６，７を通して伝送された第２の伝送対象を受取り、受取った高周波帯域の信号を制御信号又は情報信号等に復調する（demodulate）。
【００１４】
伝送装置１１，１２のそれぞれは、並行伝送区間１０に第２の伝送対象を差動で印加し、第２の伝送対象（信号）は、並行伝送区間１０において平衡伝送（差動伝送）される。差動伝送では、第２の伝送対象に基づく電流の方向は、一対の導電ライン６，７において互いに対して反対になり、第２の伝送対象は、導電ライン６，７において互いに対して逆位相になる。このように、第２の伝送対象は、並行伝送区間１０において、ノーマルモード（ディファレンシャルモード）で伝送される。
【００１５】
方向性結合回路３，４のそれぞれは、伝送経路２において並行伝送区間１０の区間外へ、第１の伝送対象を伝送させる。したがって、第１の伝送対象は、並行伝送区間１０から導電ライン５へ方向性結合回路３を通して、ほとんど減衰されることなく伝送される。そして、第１の伝送対象は、並行伝送区間１０から導電ライン８へ方向性結合回路４を通して、ほとんど減衰されることなく伝送される。また、方向性結合回路３，４のそれぞれは、伝送経路２において並行伝送区間１０の区間外への第２の伝送対象の伝送を抑制する。ある実施例では、方向性結合回路３，４によって、第２の伝送対象は、並行伝送区間１０の区間外（導電ライン５，８）に全く伝送されない。また、別のある実施例では、第２の伝送対象は、方向性結合回路３，４のそれぞれによって、規定された減衰量以上で減衰される。規定された減衰量は、例えば、第２の伝送対象の振幅を第１の伝送対象の振幅に対して無視可能な程度にまで減衰させる減衰量である。この場合、第２の伝送対象は、第１の伝送対象との干渉が有効に防止される程度まで減衰される。
【００１６】
以下、方向性結合回路３，４の構成について説明する。図２は、第１の実施例に係る方向性結合回路３，４が適用された伝送ユニット１を示す。本実施例では、方向性結合回路３は、一対のチョークコイル１５，１６及びトランス２１を備え、方向性結合回路４は、一対のチョークコイル１７，１８及びトランス２２を備える。また、図２の伝送ユニット１では、伝送装置１１としてＰＬＣモデム１１Ａが用いられ、伝送装置１２としてＰＬＣモデム１２Ａが用いられる。ＰＬＣモデム１１Ａは、トランス２１の一方の巻線に接続され、トランス２１の他方の巻線は、並行伝送区間１０の一対の導電ライン６，７に並列に接続される。また、ＰＬＣモデム１２Ａは、トランス２２の一方の巻線に接続され、トランス２２の他方の巻線は、並行伝送区間１０の一対の導電ライン６，７に並列に接続される。ここで、ＰＬＣモデム１１Ａ，１２Ａは、一方がＰＬＣマスタとなり、他方がＰＬＣスレーブとなる。
【００１７】
ＰＬＣモデム１１Ａは、イーサネット（登録商標）を介して伝送された信号を、高周波帯域の非平衡信号であるＰＬＣ信号に変調する。そして、トランス２１は、非平衡信号であるＰＬＣ信号を平衡信号に変換し、平衡信号に変換されたＰＬＣ信号を第２の伝送対象として並行伝送区間１０に印加する。これにより、第２の伝送対象であるＰＬＣ信号が、第１の伝送対象の並行伝送区間１０において、平衡伝送（差動伝送）される。そして、トランス２２は、平衡信号として伝送されたＰＬＣ信号を非平衡信号に変換する。ＰＬＣモデム１２Ａは、非平衡信号に変換されたＰＬＣ信号を受取る。ＰＬＣモデム１２Ａは、受取ったＰＬＣ信号を、イーサネットを介して伝送される信号に復調する。なお、ＰＬＣモデム１２ＡからＰＬＣモデム１１ＡへのＰＬＣ信号（第２の伝送対象）の伝送も、並行伝送区間１０を通しての伝送方向が反対になることを除き、ＰＬＣモデム１１ＡからＰＬＣモデム１２ＡへのＰＬＣ信号の伝送と同様にして行われる。
【００１８】
チョークコイル１５は、導電ライン６の一端に配置され、チョークコイル１６は、導電ライン７の一端に配置される。また、チョークコイル１７は、導電ライン６の他端に配置され、チョークコイル１８は、導電ライン７の他端に配置される。チョークコイル１５〜１８のそれぞれは、インダクタとして作用し、高周波帯域の信号に対して高いインピーダンスを有する。そして、チョークコイル１５〜１８それぞれは、直流電力、低周波の電力及び低周波帯域の信号に対して、ゼロ又は低いインピーダンスを有する。このため、チョークコイル１５〜１８のそれぞれは、直流電流、低周波の電流及び低周波帯域の信号を通過させ、高周波帯域の信号の通過を抑制する。
【００１９】
ここで、図２の伝送ユニット１は、第１の伝送対象が直流電力、低周波の交流電力及び低周波帯域の信号いずれかであり、かつ、第２の伝送対象が高周波帯域の信号である場合に、用いられる。このため、図２の伝送ユニット１が用いられる場合、第２の伝送対象の周波数帯域が、第１の伝送対象の周波数帯域に比べて、高い。なお、図２の伝送ユニット１において第２の伝送対象として伝送されるＰＬＣ信号は、例えば２ＭＨｚ以上２８ＭＨｚ以下の高周波帯域の信号である。図２の伝送ユニット１では、チョークコイル１５〜１８のそれぞれは、直流電力、低周波の交流電力及び低周波帯域の信号いずれかである第１の伝送対象を通過させる。そして、チョークコイル１５〜１８のそれぞれは、高周波帯域のＰＬＣ信号である第２の伝送対象の通過を抑制する。この際、第２の伝送対象は、チョークコイル１５〜１８のそれぞれを全く通過しない、又は、チョークコイル１５〜１８において大きく減衰される。本実施例では、チョークコイル１５〜１８のそれぞれが第２の伝送対象の通過を抑制することにより、伝送経路２において並行伝送区間１０の区間外への第２の伝送対象の伝送が抑制される。
【００２０】
また、図２の伝送ユニット１では、並行伝送区間１０に、ロータリーブラシ又はスリップリング等の回転接続コネクタ２３が配置される。図２の伝送ユニット１が設置される構造体は、ベース（図２では図示しない）と、ベースに対して回転可能に連結されるロータ（図２では図示しない）と、を備える。そして、導電ライン６，７（並行伝送区間１０）は、ベースとロータとの連結部を通って延設され、回転接続コネクタ２３は、ベースとロータとの連結部に配置される。図２の伝送ユニット１では、例えば、ＰＬＣモデム１１Ａ及び方向性結合回路３がベース側に配置され、ＰＬＣモデム１２Ａ及び方向性結合回路４がロータ側に配置される。また、図２の伝送ユニット１では、一対の導電ライン６，７のそれぞれは、ベース側に延設されるベース側部分（Ｘ１びＸ２の対応する一方）、及び、ロータ側に延設されるロータ側部分（Ｙ１及びＹ２の対応する一方）を備える。ロータ側部分Ｙ１，Ｙ２は、ロータの回転に連動して、ベースに対して回転する。導電ライン６のベース側部分Ｘ１は、回転接続コネクタ２３によって、導電ライン６のロータ側部分Ｙ１に電気的に接続される。そして、導電ライン７のベース側部分Ｘ２は、回転接続コネクタ２３によって、導電ライン７のロータ側部分Ｙ２に電気的に接続される。
【００２１】
図３は、第２の実施例に係る方向性結合回路３，４が適用された伝送ユニット１を示す。本実施例では、方向性結合回路３は、一対のチョークコイル１５，１６の代わりにノーマルモードチョークトランス２５を備え、方向性結合回路４は、一対のチョークコイル１７，１８の代わりにノーマルモードチョークトランス２６を備える。なお、その他の構成については、図２の伝送ユニット１と同様である。本実施例では、第１の伝送対象の並行伝送区間１０の一端に、ノーマルモードチョークトランス２５が配置され、並行伝送区間１０の他端に、ノーマルモードチョークトランス２６が配置される。ノーマルモードチョークトランス２５は、一対のコイル３１，３２を備える。そして、コイル３１に導電ライン６が接続され、コイル３２に導電ライン７が接続される。そして、ノーマルモードチョークトランス２５において並行伝送区間１０とは反対側の端子で、導電ライン６，７が合流し、伝送経路２が一本の導電ライン５になる。同様に、ノーマルモードチョークトランス２６は、一対のコイル３３，３４を備える。そして、コイル３３に導電ライン６が接続され、コイル３４に導電ライン７が接続される。そして、ノーマルモードチョークトランス２６において並行伝送区間１０とは反対側の端子で、導電ライン６，７が合流し、伝送経路２が一本の導電ライン８になる。
【００２２】
ノーマルモードチョークトランス２５，２６のそれぞれは、並行伝送区間１０をノーマルモードで伝送される電力及び信号に対しては、インダクタとして作用する。このため、並行伝送区間１０においてノーマルモードで伝送される高周波帯域の信号は、ノーマルモードチョークトランス２５，２６のそれぞれにおいて、通過が抑制される。また、ノーマルモードチョークトランス２５，２６のそれぞれは、並行伝送区間１０をコモンモードで伝送される電力及び信号に対しては、インダクタとして作用しない。このため、高周波帯域の信号であっても、並行伝送区間１０をコモンモードで伝送される場合は、信号は、ノーマルモードチョークトランス２５，２６のそれぞれを、ほとんど減衰されることなく通過する。
【００２３】
前述のように、第１の伝送対象は、並行伝送区間１０においてコモンモードで伝送され、高周波帯域のＰＬＣ信号である第２の伝送対象は、並行伝送区間１０においてノーマルモードで伝送される。したがって、ノーマルモードチョークトランス２５，２６のそれぞれは、第１の伝送対象を通過させるとともに、第２の伝送対象の通過を抑制する。本実施例では、ノーマルモードチョークトランス２５，２６のそれぞれが第２の伝送対象の通過を抑制することにより、伝送経路２において並行伝送区間１０の区間外への第２の伝送対象の伝送が抑制される。
【００２４】
また、図３の伝送ユニット１では、第１の伝送対象が例えば高周波帯域の信号であっても、並行伝送区間１０において第１の伝送対象がコモンモードで伝送されるため、第１の伝送対象は、ノーマルモードチョークトランス２５，２６のそれぞれを、ほとんど減衰されることなく通過する。すなわち、第１の伝送対象が高周波帯域の信号であっても、並行伝送区間１０から並行伝送区間１０の区間外へ、ほとんど減衰されることなく伝送される。このため、図３の伝送ユニット１は、第１の伝送対象及び第２の伝送対象の両方が高周波帯域の信号であり、かつ、第１の伝送対象及び第２の伝送対象が互いに対して周波数帯域が重なる場合にも、適用可能である。そして、図３の伝送ユニット１では、第１の伝送対象及び第２の伝送対象の周波数帯域が互いに対して高周波帯域で重なる場合でも、並行伝送区間１０の区間外への第２の伝送対象の伝送が有効に抑制され、第１の伝送対象及び第２の伝送対象の干渉が有効に防止される。
【００２５】
なお、ある実施例では、方向性結合回路３にチョークコイル１５，１６が設けられ、方向性結合回路４にノーマルモードチョークトランス２６が設けられる。この場合、並行伝送区間１０の一端にチョークコイル１５，１６が配置され、並行伝送区間１０の他端にノーマルモードチョークトランス２６が配置される。また、別のある実施例では、方向性結合回路３にノーマルモードチョークトランス２５が設けられ、方向性結合回路４にチョークコイル１７，１８が設けられる。この場合、並行伝送区間１０の一端にノーマルモードチョークトランス２５が配置され、並行伝送区間１０の他端にチョークコイル１７，１８が配置される。
【００２６】
前述した伝送ユニット１は、クレーン及びパワーショベル等の建設機械に設置可能である。以下、伝送ユニット１が、クレーンに設置される適用例について説明する。なお、パワーショベル等のその他の建設機械についても、クレーンと同様にして、前述の伝送ユニット１を適用可能である。
【００２７】
図４は、クレーン１００における通信応用システムの一例を、概略的に示す。図４に示すように、クレーン１００は、下部走行体（ベース）１０１と、下部走行体１０１に対して旋回可能（回転可能）に連結される旋回体（ロータ）１０２と、を備える。下部走行体１０１には、カメラ１０３Ａ〜１０３Ｃ、コントローラ（制御装置）１０５及びセンサ（図４では図示しない）等が、通信機器（telecommunication equipment）として設けられる。また、旋回体１０２には、モニタ１０６及びコントローラ（制御装置）１０７等が、通信機器として設けられる。クレーン１００では、下部走行体１０１と旋回体１０２との間で導電ラインを介して電力が伝送されるとともに、下部走行体１０１の通信機器と旋回体１０２の通信機器との間で導電ラインを介して信号が伝送される。また、クレーン１００では、下部走行体１０１と旋回体１０２と連結部に、前述の回転接続コネクタ２３としてロータリーブラシ２３Ａが配置される。ロータリーブラシ２３Ａは、導電ラインにおいて、下部走行体１０１側部分（ベース側部分）と旋回体１０２側部分（ロータ側部分）とを電気的に接続する。
【００２８】
図５に示す第１の適用例では、下部走行体１０１と旋回体１０２との間での電力及び信号の伝送に、図３に示す伝送ユニット１と同様の伝送ユニット１Ａが適用される。図５に示すように、本適用例では、下部走行体１０１にバッテリー３６が設けられ、バッテリー３６からの直流電力（直流）が第１の伝送対象として伝送される。そして、バッテリー３６からの直流電力の電圧ライン（非グランド側経路）は、コードから形成され、直流電力の電圧ラインによって、伝送ユニット１Ａの伝送経路２が形成される。また、本適用例では、直流電力のグランド側経路は、下部走行体１０１のシャーシ、及び、旋回体１０２のボディによって形成される。ある実施例では、伝送経路２を形成する電圧ラインは、例えば、＋２４Ｖラインである。
【００２９】
前述のような構成にすることにより、直流が、第１の伝送対象として、一対の導電ライン６，７において互いに対して並行して伝送される。また、第１の伝送対象として伝送される直流電力は、前述のように、ノーマルモードチョークトランス２５，２６をほとんど減衰されることなく通過する。そして、第１の伝送対象として伝送される直流電力は、伝送経路２（バッテリー３６の電圧ライン）において、並行伝送区間１０の区間外へ伝送される。
【００３０】
また、本適用例では、下部走行体１０１に設けられる通信機器３７及びＰＬＣモデム１１Ａが、伝送ユニット１Ａの導電ライン５及びグランド側経路に接続され、旋回体１０２に設けられる通信機器３８及びＰＬＣモデム１２Ａが、伝送ユニット１Ａの導電ライン８及びグランド側経路に接続される。また、通信機器３７は、ＰＬＣモデム１１Ａに接続され、通信機器３８は、ＰＬＣモデム１２Ａに接続される。通信機器３７及びＰＬＣモデム１１Ａは、導電ライン５を介して伝送される電力によって動作する。通信機器３８及びＰＬＣモデム１２Ａは、導電ライン８を介して伝送される電力によって動作する。
【００３１】
例えば、通信機器３７からは、センサ信号又は制御信号等の信号が、イーサネットを介してＩＰ伝送される。そして、ＰＬＣモデム１１Ａは、前述のように、ＩＰ伝送された信号を、ＰＬＣ信号に変調し、変調されたＰＬＣ信号は、トランス２１において平衡信号に変換される。そして、平衡信号に変換されたＰＬＣ信号が第２の伝送対象として並行伝送区間１０に印加され、ＰＬＣ信号が、伝送ユニット１Ａの並行伝送区間１０において平衡伝送（差動伝送）される。そして、伝送されたＰＬＣ信号は、トランス２２において、非平衡信号に変換され、ＰＬＣモデム１２Ａは、非平衡信号に変換されたＰＬＣ信号を受取る。そして、ＰＬＣモデム１２Ａは、前述のように、受取ったＰＬＣ信号を、イーサネットを介して伝送される信号に復調し、復調した信号を通信機器３８にＩＰ伝送する。また、通信機器３８から通信機器３７への信号の伝送も、伝送方向が反対になることを除き、通信機器３７から通信機器３８への信号の伝送と同様にして行われる。
【００３２】
なお、下部走行体１０１側から旋回体１０２側に伝送される信号としては、カメラ１０３Ａ〜１０３Ｃのそれぞれからコントローラ１０７への画像信号、センサからコントローラ１０７へのセンサ信号等がある。また、旋回体１０２側から下部走行体１０１側へ伝送される信号としては、コントローラ１０７からカメラ１０３Ａ〜１０３Ｃのそれぞれへの制御信号等がある。
【００３３】
また、イーサネットを介してのＩＰ伝送においては、ＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）によってＰＬＣモデム１１Ａ，１２Ａ及び通信機器３７，３８のそれぞれのＩＰアドレスが動的に割り当てられてよく、ＰＬＣモデム１１Ａ，１２Ａ及び通信機器３７，３８のそれぞれのＩＰアドレスが固定アドレスであってもよい。ただし、ＩＰアドレスを固定アドレスにすることにより、ＰＬＣモデム１１Ａ，１２Ａ及び通信機器３７，３８のいずれかのＭＡＣアドレスが機器の交換等によって変更された場合において、対応を行い易い。
【００３４】
また、本適用例では、伝送ユニット１Ａのノーマルモードチョークトランス２５，２６は、前述のように第２の伝送対象であるＰＬＣ信号の通過を抑制する。このため、第２の伝送対象として伝送されるＰＬＣ信号は、伝送経路２（バッテリー３６の電圧ライン）において、並行伝送区間１０の区間外へ伝送が抑制される。また、本適用例では、下部走行体（ベース）１０１と旋回体（ロータ）１０２との間の連結部に、ロータリーブラシ２３Ａが配置される。そして、伝送ユニット１Ａでは、導電ライン６，７のそれぞれにおいて、ロータリーブラシ２３Ａは、ベース側部分（Ｘ１，Ｘ２の対応する一方）とロータ側部分（Ｙ１，Ｙ２の対応する一方）とを電気的に接続する。
【００３５】
本適用例では、直流電力のグランド側経路が、下部走行体１０１のシャーシ、及び、下部走行体１０１に対して旋回する（回転する）旋回体１０２のボディによって形成される。また、グランド側経路では、下部走行体１０１のシャーシと旋回体１０２のボディとの間の抵抗値は、グリース及び錆等により、安定しない。ただし、本適用例では、第２の伝送体であるＰＬＣ信号は、グランド側経路には重畳されず、コードから形成される直流電力の電圧ラインにのみ重畳される。そして、ＰＬＣ信号は、電力の電圧ラインに形成される伝送経路２において、並行伝送区間１０に重畳される。また、伝送経路２では、並行伝送区間１０の区間外へのＰＬＣ信号の伝送は、抑制される。このため、並行伝送区間１０において互いに対して並行する一対の導電ライン６，７によって、ＰＬＣ信号の往路及び復路が形成される。ＰＬＣ信号の往路及び復路が並行することにより、往路及び復路（一対の導電ライン６，７）での互いに対するＰＬＣ信号の平衡性（対称性）が確保される。
【００３６】
また、一対の導電ライン６，７によってＰＬＣ信号の往路及び復路が形成されるため、ＰＬＣ信号の往路及び復路を形成する領域が広くならない。このため、不要輻射となる電磁界放射が抑制され、周辺の電子機器への不要輻射の影響が低減される。また、伝送経路２において、並行伝送区間１０の区間外へのＰＬＣ信号の伝送が抑制されるため、ＰＬＣ信号が伝送される並行伝送区間１０の区間外への伝導ノイズも、低減される。前述のように、本適用例では、ＰＬＣ信号の往路及び復路での平衡性が確保され、かつ、不要輻射及び伝導ノイズが抑制される。したがって、本適用例では、第１の伝送対象の並行伝送区間１０において第２の伝送対象として平衡伝送されるＰＬＣ信号の伝送性が、適切に確保される。
【００３７】
なお、ある適用例では、下部走行体１０１と旋回体１０２との間での電力及び信号の伝送に、伝送ユニット１Ａの代わりに、図２の伝送ユニット１と同様にチョークコイル１５〜１８が設けられる伝送ユニットが用いられる。また、パワーショベル等のクレーン以外の建設機械においても、下部走行体と旋回体との間での電力及び信号の伝送に、図５の適用例と同様の構成を適用可能である。
【００３８】
図４に示すように、クレーン１００では、旋回体１０２にブーム１０８の基端部が取付けられる。ブーム１０８は、長尺であり、旋回体１０２に対して起伏可能である。ブーム１０８の先端部には、カメラ１０９及びセンサ（図４では図示しない）等が、通信機器として設けられる。クレーン１００では、旋回体１０２とブーム１０８の先端部との間で導電ラインを介して電力が伝送されるとともに、旋回体１０２の通信機器とブーム１０８の先端部の通信機器との間で導電ラインを介して信号が伝送される。
【００３９】
また、クレーン１００では、ブーム１０８の基端部にコードリール１１０が取付けられ、コードリール（ロータ）１１０は、ブーム（ベース）１０８に対して回転可能である。旋回体１０２とブーム１０８の先端部との間では、導電ラインは、旋回体１０２からブーム１０８の基端部を通ってコードリール１１０まで延設される。そして、導電ラインは、コードリール１１０からブーム１０８に沿って、ブーム１０８の先端部まで延設される。クレーン１００では、ブーム１０８とコードリール１１０との連結部に、前述の回転接続コネクタ２３としてスリップリング２３Ｂが配置される。スリップリング２３Ｂは、導電ラインにおいて、旋回体１０２側部分（ベース側部分）とコードリール１１０側部分（ロータ側部分）とを電気的に接続する。
【００４０】
図６に示す第２の適用例では、旋回体１０２（キャブ）とブーム１０８の先端部との間での電力及び信号の伝送に、前述の伝送ユニット１Ａに加え伝送ユニット１Ｂが適用される。図６に示すように、旋回体１０２とブーム１０８の先端部との間でも、図５の適用例と同様に、直流電力の電圧ライン及びグランド側経路を通して、電力が伝送される。そして、本適用例でも、図５の適用例と同様に、直流電力の電圧ラインによって、伝送ユニット１Ａの伝送経路２が形成される。したがって、本適用例でも、伝送ユニット１Ａの並行伝送区間１０において、直流電力（直流）が第１の伝送対象として伝送される。本適用例では、旋回体１０２に設けられる通信機器４１とブーム１０８の先端部に設けられる通信機器４２との間での信号の伝送は、図５の適用例の通信機器３７，３８の間での信号の伝送と、同様にして行われる。この際、ＰＬＣ信号が第２の伝送対象として、伝送ユニット１Ａの並行伝送区間１０に印加され、一対の導電ライン６，７において、ＰＬＣ信号が平衡伝送（差動伝送）される。
【００４１】
また、本適用例で、電力のグランド側経路も、コードから形成される。実際に、ブーム１０８のボディを電力伝送のグランド側経路として用いた場合、下部走行体１０１のシャーシ及び旋回体１０２のボディがグランド側経路として用いられる図５の適用例と比べても、抵抗値がさらに不安定になる。また、ブーム１０８は、長尺であり、空気中に露出している部分が大きいため、ブーム１０８のボディを電力伝送のグランド側経路として用いると、不要輻射が顕著になり易い。このため、旋回体１０２とブーム１０８の先端部との間での電力の伝送では、電圧ライン（非グランド側経路）に加えてグランド側経路（グランドライン）もコードから形成される。
【００４２】
本適用例では、直流電力のグランドライン（グランド側経路）によって、伝送ユニット１Ｂの伝送経路２が形成される。そして、伝送ユニット１Ｂの並行伝送区間１０では、直流電力（直流）が第１の伝送対象として伝送される。この際、伝送ユニット１Ｂの一対の導電ライン６，７では、直流電力が互いに対して同時に並行して伝送される。また、伝送ユニット１Ｂでは、ＰＬＣモデム１１Ａ，１２Ａの代わりにＣＵｎｅｔ（登録商標）ＩＣモデム１１Ｂ，１２Ｂが、伝送装置１１，１２として設けられる。このため、伝送ユニット１Ｂでは、ＰＬＣ信号の代わりに高周波帯域のＣＵｎｅｔ信号が、第２の伝送対象として、並行伝送区間１０に差動で印加される。そして、伝送ユニット１Ｂの並行伝送区間１０では、ＣＵｎｅｔ信号が、第２の伝送対象として平衡伝送される。
【００４３】
旋回体１０２に設けられる通信機器４５とブーム１０８の先端部に設けられる通信機器４６との間での信号の伝送は、通信機器４１，４２の間での伝送ユニット１Ａを通しての信号の伝送と、同様にして行われる。ただし、伝送ユニット１Ｂでは、ＣＵｎｅｔＩＣモデム１１Ｂ，１２Ｂのそれぞれは、対応する通信機器（４５，４６の対応する一方）からの信号を、ＣＵｎｅｔ信号に変調する。そして、伝送ユニット１Ｂでは、変調されたＣＵｎｅｔ信号は、トランス（２１，２２の対応する一方）によって平衡信号に変換され、並行伝送区間１０に印加される。そして、並行伝送区間１０において平衡伝送されたＣＵｎｅｔ信号は、トランス（２１，２２の対応する一方）によって非平衡信号に変換され、ＣＵｎｅｔＩＣモデム１１Ｂ，１２Ｂのそれぞれは、非平衡信号に変換されたＣＵｎｅｔ信号を受取る。そして、ＣＵｎｅｔＩＣモデム１１Ｂ，１２Ｂのそれぞれは、ＣＵｎｅｔ信号を復調し、復調した信号を対応する通信機器（４５，４６の対応する一方）に伝送する。
【００４４】
なお、伝送ユニット１Ｂのトランス２１，２２は、ＣＵｎｅｔ信号の伝送において従来備わっている部品である。このため、電力伝送のグランドライン（グランド側経路）に伝送ユニット１Ｂを適用する場合において、トランス２１，２２を新たな部品として追加する必要はない。また、本適用例の伝送ユニット１Ａでは、導電ライン６，７のそれぞれにおいて、スリップリング２３Ｂが、ベース側部分（Ｘ１，Ｘ２の対応する一方）とロータ側部分（Ｙ１，Ｙ２の対応する一方）とを電気的に接続する。同様に、伝送ユニット１Ｂでも、導電ライン６，７のそれぞれにおいて、スリップリング２３Ｂが、ベース側部分（Ｘ１，Ｘ２の対応する一方）とロータ側部分（Ｙ１，Ｙ２の対応する一方）とを電気的に接続する。
【００４５】
本適用例においても、図５の適用例と同様に、ＰＬＣ信号の往路及び復路での平衡性が確保され、かつ、不要輻射及び伝導ノイズが抑制される。このため、伝送ユニット１Ａの並行伝送区間１０において第２の伝送対象として平衡伝送されるＰＬＣ信号の伝送性が、適切に確保される。同様に、伝送ユニット１Ｂの並行伝送区間１０において第２の伝送対象として平衡伝送されるＣＵｎｅｔ信号についても、伝送性が確保される。
【００４６】
また、本適用例では、伝送ユニット１Ａの導電ライン６，７及び伝送ユニット１Ｂの導電ライン６，７の４本のラインで、電力、ＰＬＣ信号及びＣＵｎｅｔ信号の全てが伝送される。例えば、電力及びＣＵｎｅｔ信号を互いに対して重畳することなく伝送する場合、電力の伝送に２本、及び、ＣＵｎｅｔ信号の伝送に２本の計４本のラインが必要なる。本適用例は、前述のような構成であるため、４本のラインで、電力及びＣＵｎｅｔ信号に加えて、ＰＬＣ信号も伝送される。
【００４７】
また、本適用例では、伝送ユニット１Ａの導電ライン６，７が、電力の伝送の電圧ライン（非グランド側経路）として用いられ、伝送ユニット１Ｂの導電ライン６，７が、電力の伝送のグランドライン（グランド側経路）として用いられる。すなわち、電力の伝送に、電圧ライン２本及びグランドライン２本の計４本のラインが用いられる。このため、例えば、電圧ライン１本及びグランドライン１本の計２本のラインで電力が伝送される場合に比べて、ブーム１０８の先端部へ供給される電力を２倍にすることが可能になる。
【００４８】
なお、伝送ユニット１Ａ，１Ｂのそれぞれにおいて導電ライン６，７をツイストペアケーブルのコードにすることにより、高周波特性が向上する。これにより、伝送されるＰＬＣ信号及びＣＵｎｅｔ信号のそれぞれの波形の乱れが、さらに抑制される。また、伝送ユニット１Ａの導電ライン６，７及び伝送ユニット１Ｂの導電ライン６，７の４本のコードをシールドすることにより、ＰＬＣ信号及びＣＵｎｅｔ信号への電磁界放射及び外部雑音の影響が低減される。
【００４９】
図７に示す第３の適用例では、図６の適用例において、直流電力の電圧ライン（非グランド側経路）及びグランドライン（グランド側経路）に、ＰＬＣ信号及びＣＵｎｅｔ信号に比べて周波数帯域が低い低周波信号が重畳される。本適用例では、伝送機器として低周波モデム５１，５２が設けられる。低周波モデム５１，５２のそれぞれは、伝送ユニット１Ａの並行伝送区間１０の区間外で、直流電力の電圧ラインに接続され、伝送ユニット１Ｂの並行伝送区間１０の区間外で、直流電力のグランドラインに接続される。低周波モデム５１は、直流電力の電圧ラインにおいて伝送ユニット１Ａの導電ライン５に接続され、直流電力のグランドラインにおいて伝送ユニット１Ｂの導電ライン５に接続される。また、低周波モデム５２は、直流電力の電圧ラインにおいて伝送ユニット１Ａの導電ライン８に接続され、直流電力のグランドラインにおいて伝送ユニット１Ｂの導電ライン８に接続される。低周波モデム５１は、コンデンサ５３を介して電圧ラインに接続され、コンデンサ５４を介してグランドラインに接続される。同様に、低周波モデム５２は、コンデンサ５５を介して電圧ラインに接続され、コンデンサ５６を介してグランドラインに接続される。
【００５０】
本適用例では、伝送ユニット１Ａ，１Ｂのそれぞれの伝送経路２の一端は、ノーマルモードチョークトランス６１に接続され、伝送ユニット１Ａ，１Ｂのそれぞれの伝送経路２の他端は、ノーマルモードチョークトランス６２に接続される。そして、本変形例では、ノーマルモードチョークトランス６１，６２の間の伝送区間６０に、低周波信号が第１の伝送対象として差動で印加される。そして、伝送区間６０において、低周波信号が平衡伝送（差動伝送）される。この際、低周波信号は、電圧ライン及びグランドラインにおいて互いに対して逆位相になり、伝送区間６０として見たときにはノーマルモードで伝送される。また、伝送区間６０の区間外への低周波信号の伝送は、ノーマルモードチョークトランス６１，６２によって、抑制される。
【００５１】
なお、低周波モデム５１，５２のそれぞれは、オペアンプを用いて印加する低周波信号を生成し、コンデンサ（５３，５４又は５５，５６）を介して伝送区間６０に低周波信号を印加する。このため、低周波モデム５１，５２のそれぞれによって、安価かつ効率的に低周波信号が印加される。また、本適用例では、伝送区間６０の区間外に、平滑化用のコンデンサ６５，６６が設けられ、コンデンサ６５，６６のそれぞれは、直流電力の電圧ライン及びグランドラインに接続される。そして、コンデンサ６５と伝送区間６０との間にノーマルモードチョークトランス６１が配置され、コンデンサ６６と伝送区間６０との間にノーマルモードチョークトランス６２が配置される。
【００５２】
また、本適用例では、第１の伝送対象である低周波信号の往路によって、伝送ユニット１Ａの伝送経路２が形成され、低周波信号の復路によって、伝送ユニット１Ａの伝送経路２が形成される。伝送ユニット１Ａ，１Ｂのそれぞれでは、並行伝送区間１０の導電ライン６，７において低周波信号が互いに対して同位相になり、並行伝送区間１０において低周波信号はコモンモードで伝送される。このため、伝送ユニット１Ａ，１Ｂのそれぞれでは、ノーマルモードチョークトランス２５，２６は、第１の伝送対象である低周波信号に対してインダクタとして作用せず、低周波信号は並行伝送区間１０の区間外へ伝送される。また、本適用例では、図６の適用例と同様に、伝送ユニット１Ａ，１Ｂのそれぞれにおいて、並行伝送区間１０での第２の伝送対象（ＰＬＣ信号又はＣＵｎｅｔ信号）の伝送性を確保した上で、第２の伝送対象の並行伝送区間１０の区間外への伝送（漏れ）が、ノーマルモードチョークトランス２５，２６によって、抑制される。このため、低周波信号へのＰＬＣ信号及びＣＵｎｅｔ信号の干渉が防止され、低周波信号を波形が乱れることなく伝送可能となる。
【００５３】
本適用例においても、図６の適用例と同様に、第２の伝送対象として平衡伝送されるＰＬＣ信号及びＣＵｎｅｔ信号のそれぞれについて、伝送性が確保される。また、本適用例では、旋回体１０２とブーム１０８の先端部との間で、電力、ＰＬＣ信号及びＣＵｎｅｔ信号に加えて、低周波モデムからの低周波信号を伝送可能になる。すなわち、電力を伝送する導電ラインに複数の信号が重畳され通信系が形成される。なお、低周波モデムからの低周波信号は、伝送速度が低くてもよい制御信号であり、例えば、気圧計やソレノイド等を制御する制御信号である。
【００５４】
また、本適用例では、電力、ＰＬＣ信号及びＣＵｎｅｔ信号の伝送経路とは別に低周波信号の伝送経路が形成される場合に比べて、コードの本数が減少され、コードリール１１０の芯数が減少する。このため、電力、ＰＬＣ信号及びＣＵｎｅｔ信号の伝送経路とは別に低周波信号の伝送経路が形成される場合に比べて、旋回体１０２とブーム１０８の先端部との間において、コードの１本あたりの芯径を大きくすることが可能になり、コードの１本あたりの電流容量を増大させることが可能になる。
【００５５】
なお、ある適用例では、伝送ユニット１Ａ，１Ｂの代わりに、図２の伝送ユニット１と同様にチョークコイル１５〜１８が設けられる伝送ユニットが用いられる。この場合も、電力の電圧ラインに配置される伝送ユニットでは、チョークコイル１５〜１８のそれぞれによって、並行伝送区間１０の区間外へのＰＬＣ信号の伝送が抑制され、電力のグランドラインに配置される伝送ユニットでは、チョークコイル１５〜１８のそれぞれによって、並行伝送区間１０の区間外へのＣＵｎｅｔ信号の伝送が抑制される。このため、低周波信号へのＰＬＣ信号及びＣＵｎｅｔ信号の干渉が防止される。
【００５６】
また、ある適用例では、低周波モデム５１，５２の代わりに一対の高周波モデムが設けられ、直流電力の電圧ライン（非グランド側経路）及びグランドライン（グランド側経路）に、低周波信号の代わりに高周波信号が重畳される。重畳される高周波信号は、ＰＬＣ信号及びＣＵｎｅｔ信号のいずれかと周波数帯域が重なってもよい。伝送ユニット１Ａ，１Ｂのそれぞれでは、第１の伝送対象である高周波信号は、コモンモードで伝送される。このため、伝送ユニット１Ａ，１Ｂのそれぞれでは、図３を用いて前述したように、第１の伝送対象である高周波信号は、ノーマルモードチョークトランス２５，２６のそれぞれを、ほとんど減衰されることなく通過する。そして、伝送ユニット１Ａ，１Ｂのそれぞれでは、ノーマルモードチョークトランス２５，２６のそれぞれによって、第２の伝送対象（ＰＬＣ信号又はＣＵｎｅｔ信号）の並行伝送区間１０の区間外への伝送が抑制される。このため、ＰＬＣ信号等の第２の伝送対象と周波数帯域が重なる高周波信号が第１の伝送対象として伝送される場合でも、第１の伝送対象である高周波信号へのＰＬＣ信号及びＣＵｎｅｔ信号の干渉が原理的に防止される。
【００５７】
なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。
【符号の説明】
【００５８】
１，１Ａ，１Ｂ…伝送ユニット、２…伝送経路、３，４…方向性結合回路、５〜８…導電ライン、１０…並行伝送区間、１１，１２…伝送装置。
【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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