(57)【要約】【課題】車両に搭載された蓄電装置に、給電装置から充電を行う際に、給電線に通信信号等の信号を重畳する電力線通信に係る通信網と、コントロールパイロット信号等の制御信号を伝送する制御用線に通信信号等の信号を重畳するinband通信に係る通信網との間で情報を共有化することが可能な接続装置及び通信システムを提供する。【解決手段】一対の給電線３１、３２を媒体として通信信号を伝送する電力線通信に係る通信網に接続する第１一次コイル２４７ａ、制御用線３３及び接地線３４を媒体として通信信号を伝送するinband通信に係る通信網に接続する第２一次コイル２４７ｂ、並びに第１一次コイル２４７ａ及び第２一次コイル２４７ｂに電磁的に結合する二次コイル２４７ｃを有するカップリングトランス２４７と、カップリングトランス２４７の二次コイル２４７ｃに接続する中継ユニット２４６とを備える接続装置２４を設ける。【選択図】図３
2013187850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電線を媒体として通信信号を伝送する第１通信網に接続する第１接続手段と、
前記給電線を介した給電の制御に用いる制御信号を伝送する制御用線を媒体として、前記通信信号を伝送する第２通信網に接続する第２接続手段と
を備え、
前記第１接続手段及び第２接続手段の間は、前記通信信号を伝送可能に結合している
ことを特徴とする接続装置。
【請求項２】
前記通信信号を変圧する手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の接続装置。
【請求項３】
給電線を媒体として通信信号を伝送する第１通信網に接続する第１の一次コイルと、
前記給電線を介した給電の制御に用いる制御信号を伝送する制御用線を媒体として、前記通信信号を伝送する第２通信網に接続する第２の一次コイルと、
前記第１及び第２の一次コイルと電磁的に結合する二次コイルと
を備えることを特徴とする接続装置。
【請求項４】
給電線を媒体として通信信号を伝送する第１通信網に接続する第１のコイルと、
前記給電線を介した給電の制御に用いる制御信号を伝送する制御用線を媒体として、前記通信信号を伝送する第２通信網に接続する第２のコイルと
を備え、
前記第１のコイル及び第２のコイルは、電磁的に結合する
ことを特徴とする接続装置。
【請求項５】
前記第１のコイルの巻線数は、前記第２のコイルの巻線数の１０倍以上であることを特徴とする請求項４に記載の接続装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の接続装置と、
前記制御用線を媒体とした制御信号の通信により、前記給電線を介した給電を制御する給電制御手段と
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項７】
前記給電線は、一対の差動信号線であり、
前記給電線に介装された一対の誘導素子を更に備える
ことを特徴とする請求項６に記載の通信システム。
【請求項８】
前記一対の誘導素子は、コモンモードチョークコイルであることを特徴とする請求項７に記載の通信システム。
【請求項９】
前記一対の誘導素子は、ノーマルモードチョークコイルであることを特徴とする請求項７に記載の通信システム。
【請求項１０】
前記給電制御手段は、前記通信信号に用いられる帯域の信号を遮断する遮断部を介して前記第２通信網に接続していることを特徴とする請求項６乃至９のいずれかに記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、複数の通信網を接続する接続装置、及び該接続装置を用いた通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、モータ及びバッテリ等の装置を搭載し、バッテリに蓄積した電力にてモータを駆動することで走行する電気自動車及びハイブリッド自動車が普及し始めている。電気自動車は外部の給電装置からの給電によりバッテリに対する充電を行う。また、ハイブリッド自動車であっても、外部の給電装置からバッテリへの充電を可能としたプラグインハイブリッド自動車が実用化されている。なお、外部の給電装置とは、一般家屋、商用の給電ステーション等の施設に設置された給電装置である。給電装置から車両への給電に際しては、給電装置に接続されている充電ケーブルの先端のプラグを、受電コネクタとして車両に配設された給電口に接続する。そして、充電ケーブルに内包された給電線を介して給電装置から車両への給電が行われ、バッテリが充電される。
【０００３】
なお、充電ケーブルには、給電線だけでなく、接地線、制御用線等の他の配線も内包されている。制御用線とは、蓄電装置の給電制御に用いるコントロールパイロット信号等の制御信号の伝送に用いられる配線である。制御用線を介して、制御信号を給電装置及び車両間で送受信することにより、充電ケーブルの接続状態、充電可否の状態、充電の状態等の様々な状態を検知し、検知した状態に応じた充電制御が行われる。
【０００４】
さらに、電気自動車、ハイブリッド自動車等の外部からの給電を要する自動車の実用化に際しては、充電制御のための情報、及び、充電量又は課金の管理等を行うための通信情報を、車両及び給電装置の間で送受信する通信機能が求められる。
【０００５】
そこで、給電線に通信信号を重畳することにより、車両及び給電装置の間で通信を行う電力線通信等の通信の規格化が進められている。
【０００６】
図９は、規格化が進められている電力線通信の構成例を示すブロック図である。図９中１０００は、車両であり、車両１０００は、給電装置２０００からの給電に際し、充電ケーブル３０００にて接続される。充電ケーブル３０００は、電力供給線として用いられる２本の給電線３００１、３００２、接地用の導線である接地線３００３、及び充電制御に用いるコントロールパイロット信号（ＣＰＬＴ）等の制御信号を伝送する制御用線３００４を内包している。
【０００７】
充電ケーブル３０００の一端は、給電装置２０００側に接続されており、他端側に設けられたプラグを車両１０００側の給電口に接続部として配設されている受電コネクタ１００１に接続することにより、給電が可能となる。
【０００８】
給電装置２０００は、交流電力を供給する電力供給部２００１と、充電制御に係る通信を行う充電制御部２００２と、通信信号の送受信を行う通信部２００３と、給電線３００１、３００２に対して通信信号の重畳及び分離を行う重畳分離部２００４とを備えている。
【０００９】
そして、重畳分離部２００４は、給電線３００１、３００２に対して各種通信信号を重畳し、また、重畳された各種通信信号を分離する。重畳分離部２００４が、通信部２００３から出力される各種通信信号を重畳し、また、分離した各種通信信号を通信部２００３に入力することで、通信部２００３の通信が行われる。
【００１０】
車両１０００は、受電コネクタ１００１と、蓄電装置（バッテリ）１００２と、蓄電装置１００２に対する充電を行う充電装置１００３と、充電制御に係る通信を行う充電制御装置１００４と、通信信号の送受信を行う通信装置１００５と、接地線３００３及び制御用線３００４に対して通信信号の重畳及び分離を行う重畳分離器１００６とを備えている。
【００１１】
そして、重畳分離器１００６は給電線３００１、３００２に対して各種通信信号を重畳し、また、重畳された各種通信信号を分離する。重畳分離器１００６が、通信装置１００５から出力される各種通信信号を重畳し、また、分離した各種通信信号を通信装置１００５に入力することで、通信装置１００５の通信が行われる。
【００１２】
また、通信信号の送受信方法としては電力線通信だけでなく、制御信号に通信信号を重畳して、車両及び給電装置間で送受信するinband通信等の通信についても規格化が進められている（例えば、非特許文献１参照。）。
【００１３】
図１０は、規格化が進められているinband通信の構成例を示すブロック図である。図１０に示すように、電力線通信では、給電線３００１、３００２に対して各種通信信号を重畳したのに対し、inband通信では、接地線３００３及び制御用線３００４に対して各種通信信号を重畳する。
【００１４】
即ち、給電装置２０００では、重畳分離部２００４が、接地線３００３及び制御用線３００４に対して各種通信信号を重畳し、また、重畳された各種通信信号を分離する。重畳分離部２００４が、通信部２００３から出力される各種通信信号を重畳し、また、分離した各種通信信号を通信部２００３に入力することで、通信部２００３の通信が行われる。
【００１５】
また、車両１０００では、重畳分離器１００６が、接地線３００３及び制御用線３００４に対して各種通信信号を重畳し、また、重畳された各種通信信号を分離する。重畳分離器１００６が、通信装置１００５から出力される各種通信信号を重畳し、また、分離した各種通信信号を通信装置１００５に入力することで、通信装置１００５の通信が行われる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１６】
【非特許文献１】「ＳＵＲＦＡＣＥ  ＶＥＨＩＣＬＥ  ＲＥＣＯＭＭＥＮＤＥＤ  ＰＲＡＣＴＩＣＥ」、Ｊ１７７２  ＪＡＮ２０１０、ソサエティ・オブ・オートモーティブ・エンジニアズ・インク（Society of Automotive Engineers, Inc. ）,１９９６年１０月（２０１０年１月改訂）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、ＬＡＮ（Local Area Network）、ホームネットワーク等の通信網の発展に伴い、車両内の通信網、建造物内の通信網等の様々な通信網を接続し、情報の共有化を行うことで利便性を高めたいという要求が生じることが予想される。このような通信網の拡大による情報の共有化に際しては、電力線通信にて送受信する情報及びinband通信にて送受信する情報を共有化する必要性が生じることが予想される。
【００１８】
本発明は斯かる事情に鑑みて成されたものであり、夫々規格が異なる電力線通信に係る通信網とinband通信に係る通信網とを接続することにより、情報を共有化することが可能な接続装置、及び該接続装置を用いた通信システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に係る接続装置は、給電線を媒体として通信信号を伝送する第１通信網に接続する第１接続手段と、前記給電線を介した給電の制御に用いる制御信号を伝送する制御用線を媒体として、前記通信信号を伝送する第２通信網に接続する第２接続手段とを備え、前記第１接続手段及び第２接続手段の間は、前記通信信号を伝送可能に結合していることを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る接続装置は、前記通信信号を変圧する手段を更に備えることを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る接続装置は、給電線を媒体として通信信号を伝送する第１通信網に接続する第１の一次コイルと、前記給電線を介した給電の制御に用いる制御信号を伝送する制御用線を媒体として、前記通信信号を伝送する第２通信網に接続する第２の一次コイルと、前記第１及び第２の一次コイルと電磁的に結合する二次コイルとを備えることを特徴とする。
【００２２】
本発明に係る接続装置は、給電線を媒体として通信信号を伝送する第１通信網に接続する第１のコイルと、前記給電線を介した給電の制御に用いる制御信号を伝送する制御用線を媒体として、前記通信信号を伝送する第２通信網に接続する第２のコイルとを備え、前記第１のコイル及び第２のコイルは、電磁的に結合することを特徴とする。
【００２３】
本発明に係る接続装置は、前記第１のコイルの巻線数は、前記第２のコイルの巻線数の１０倍以上であることを特徴とする。
【００２４】
本発明に係る通信システムは、前記接続装置と、前記制御用線を媒体とした制御信号の通信により、前記給電線を介した給電を制御する給電制御手段とを備えることを特徴とする。
【００２５】
本発明に係る通信システムは、前記給電線は、一対の差動信号線であり、前記給電線に介装された一対の誘導素子を更に備えることを特徴とする。
【００２６】
本発明に係る通信システムは、前記一対の誘導素子は、コモンモードチョークコイルであることを特徴とする。
【００２７】
本発明に係る通信システムは、前記一対の誘導素子は、ノーマルモードチョークコイルであることを特徴とする。
【００２８】
本発明に係る通信システムは、前記給電制御手段は、前記通信信号に用いられる帯域の信号を遮断する遮断部を介して前記第２通信網に接続していることを特徴とする。
【００２９】
本発明では、電力線通信に係る通信網と、inband通信に係る通信網とを接続することが可能となる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係る接続装置及び通信システムでは、電力線通信に係る通信網と、inband通信に係る通信網とを接続することにより、様々な情報を共有化することが可能となり、利便性を高めることが可能となる等、優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係る通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態３に係る通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態４に係る通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態５に係る通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態６に係る通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態６に係る通信システムにて用いられるローパスフィルタの構成例を示す回路図である。
【図８】本発明の実施の形態７に係る通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図９】規格化が進められている電力線通信の構成例を示すブロック図である。
【図１０】規格化が進められているinband通信の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
【００３３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る通信システムの構成例を示すブロック図である。図１は、本発明の通信システムを、電気自動車、プラグインハイブリッド車等の車両１が備える蓄電装置（バッテリ）１０に対し、一般家庭等の建造物２に設置された家庭用電源から給電する形態に適用する例を示している。なお、本発明の通信システムは、一般家庭に限らず、事業用建造物、充電スタンド等の様々な建造物２内外に設けることが可能である。
【００３４】
車両１及び建造物２の間は、充電ケーブル３により接続することが可能である。充電ケーブル３は、電力供給線として用いられる一対の給電線３１、３２、接地用の導線である接地線３３、及び充電制御に用いるコントロールパイロット信号（ＣＰＬＴ）等の制御信号を伝送する制御用線３４を内包している。充電ケーブル３の一端は、建造物２に設けられた接続部に接続されており、他端側に設けられたプラグを車両１側の接続部位となる車載給電口として配設されている受電コネクタ１１に接続することができる。充電ケーブル３の他端のプラグを受電コネクタ１１に接続することにより、充電ケーブル３内の給電線３１、３２、接地線３３及び制御用線３４の端部に設けられた接続端子が受電コネクタ１１内に設けられた接続端子と接触し、図１に例示する回路構成となる。
【００３５】
給電線３１、３２は、交流電圧が印加される一対のＡＣ線である。制御用線３４は、コントロールパイロット信号等の制御信号を伝送する信号線であり、建造物２及び充電制御装置１３間が接続された場合に伝送される制御信号に基づいて充電制御が行われる。また、給電線３１、３２、並びに接地線３３及び制御用線３４は、車両認証、充電管理、課金管理等の管理を行うための情報、その他各種情報を伝送する媒体として用いることも可能である。即ち、車両１は、給電線３１、３２、又は接地線３３及び制御用線３４に通信信号を重畳及び分離することにより建造物２と通信を行うことが可能である。
【００３６】
一対の給電線３１、３２を媒体として通信信号を伝送する電力線通信、並びに接地線３３及び制御用線３４を媒体として通信信号を伝送するinband通信は、通信に係る電力等の規格が夫々異なっている。従って、本来、電力線通信に係る通信網と、inband通信に係る通信網とは、夫々独立した通信網であり、夫々の通信網を接続して情報を共有化することはできない。しかしながら、本発明では、建造物２内に、後述する本発明の接続装置２４を設けることにより、電力線通信に係る通信網と、inband通信に係る通信網との間で通信信号の伝送を可能とすることで、異なる通信網を介しての情報の共有化を実現する。
【００３７】
建造物２は、交流電力を供給する電力供給装置２０と、充電制御に係る通信を行う充電制御装置（給電制御手段）２１と、通信信号の送受信を行う通信装置２２と、通信信号の重畳及び分離を行う重畳分離装置２３と、異なる通信網を接続する接続装置２４とを備えている。
【００３８】
電力供給装置２０は、例えば、家庭用交流電源に接続され、発電所から送電される交流電力を車両１に対して供給する電源であり、一対の給電線３１、３２の一端が接続されている。
【００３９】
充電制御装置２１は、車両１の蓄電装置１０に対する充電を制御する装置であり、接地線３３及び制御用線３４の一端が接続されている。充電制御装置２１は、例えば、充電制御に関する国際規格に準拠した出力側の回路であり、コントロールパイロット信号等の制御信号を送受信することにより、接続確認、通電開始等の様々な状態における充電制御を行う。
【００４０】
なお、建造物２内の配線は、建造物２外部の充電ケーブル３に内包された一対の給電線３１、３２、接地線３３及び制御用線３４に接続された延長線として機能する内部配線ということになるが、以降の説明では、内部配線として配設された延長線部分も含めて、給電線３１、３２、接地線３３及び制御用線３４として説明する。
【００４１】
通信装置２２は、一対の給電線３１、３２から分岐した分岐線に接続されており、一対の給電線３１、３２を媒体として通信信号を送受信する。
【００４２】
通信装置２２と、一対の給電線３１、３２とを接続する分岐線には、一対のカップリングコンデンサと、カップリングトランス（電磁誘導式の信号変換器等の回路）を用いて構成された重畳分離装置２３とが介装されている。カップリングコンデンサは、重畳分離装置２３が介装されている位置より、給電線３１、３２側に配設されており、電力供給装置２０から供給される交流電力に対しては、ハイインピーダンスとなり、通信信号に対しては、ローインピーダンスとなる。重畳分離装置２３は、一対の給電線３１、３２に対して通信信号を重畳し、また、重畳された通信信号を分離する。重畳分離装置２３が、通信装置２２から出力される通信信号を重畳し、また、分離した通信信号を通信装置２２に入力することで、通信装置２２の通信が行われる。
【００４３】
通信信号に用いられる周波数の帯域としては、数１０ｋＨｚ〜数１００ｋＨｚ、例えば３０ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚの帯域が低速通信用の帯域として用いられる。また、数ＭＨｚ〜数十ＭＨｚ、例えば２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの帯域が高速通信用の帯域として用いられる。なお、制御信号は、１ｋＨｚの発振器から出力されるので、通信信号より低周波の信号となる。
【００４４】
接続装置２４は、一対の給電線３１、３２から分岐した分岐線と、接地線３３及び制御用線３４から分岐した分岐線とに接続されている。
【００４５】
接続装置２４は、給電線３１、３２に接続する第１中継ユニット２４０、第１カップリングトランス２４１及び第１カップリングコンデンサ２４２、２４２を備えている。また、接続装置２４は、接地線３３及び制御用線３４に接続する第２中継ユニット２４３、第２カップリングトランス２４４及び第２カップリングコンデンサ２４５、２４５を備えている。なお、第１中継ユニット２４０及び第２中継ユニット２４３は、通信信号を伝送可能な通信線にて結合している。
【００４６】
第１中継ユニット２４０は、第１カップリングトランス２４１及び第１カップリングコンデンサ２４２、２４２を介して一対の給電線３１、３２に接続されており、一対の給電線３１、３２を媒体として通信信号を送受信する。また、第１中継ユニット２４０は、第２中継ユニット２４３とも通信信号を送受信する。即ち、第１中継ユニット２４０は、電力線通信に係る通信網を形成する給電線３１、３２と、第２中継ユニット２４３との間の通信を中継する機能を有する。第１中継ユニット２４０による通信を中継する機能としては、等価増幅、識別再生及びリタイミング等の３Ｒ中継機能、誤り訂正機能等の機能を例示することができる。
【００４７】
第１カップリングトランス２４１は、第１中継ユニット２４０及び第１カップリングコンデンサ２４２、２４２の間に位置し、第１カップリングコンデンサ２４２、２４２を介して一対の給電線３１、３２に接続している。第１カップリングトランス２４１は、第１カップリングコンデンサ２４２、２４２を介して一対の給電線３１、３２に接続する一次コイル２４１ａと、第１中継ユニット２４０に接続する二次コイル２４１ｂとを備えている。一次コイル２４１ａ及び二次コイル２４１ｂは、通信信号の伝送時に電磁的に結合し、給電線３１、３２と第１中継ユニット２４０との間で通信信号を伝送する。第１カップリングトランス２４１は、一対の給電線３１、３２に対して通信信号を重畳し、また、重畳された通信信号を分離する。第１カップリングトランス２４１が、第１中継ユニット２４０から出力される通信信号を重畳し、また、分離した通信信号を第１中継ユニット２４０に入力することで、第１中継ユニット２４０の通信が行われる。
【００４８】
第１カップリングコンデンサ２４２、２４２は、第１カップリングトランス２４１が介装されている位置より、給電線３１、３２側に配設されており、電力供給装置２０から供給される交流電力に対しては、ハイインピーダンスとなり、通信信号に対しては、ローインピーダンスとなる。
【００４９】
第２中継ユニット２４３は、第２カップリングトランス２４４及び第２カップリングコンデンサ２４５、２４５を介して接地線３３及び制御用線３４に接続されており、接地線３３及び制御用線３４を媒体として通信信号を送受信する。また、第２中継ユニット２４３は、第１中継ユニット２４０とも通信信号を送受信する。即ち、第２中継ユニット２４３は、inband通信に係る通信網を形成する接地線３３及び制御用線３４と、第１中継ユニット２４０との間の通信を中継する機能を有する。第２中継ユニット２４３による通信を中継する機能としては、等価増幅、識別再生及びリタイミング等の３Ｒ中継機能、誤り訂正機能等の機能を例示することができる。
【００５０】
第２カップリングトランス２４４は、第２中継ユニット２４３及び第１カップリングコンデンサ２４５、２４５の間に位置し、第２カップリングコンデンサ２４５、２４５を介して接地線３３及び制御用線３４に接続している。第２カップリングトランス２４４は、第２カップリングコンデンサ２４５、２４５を介して接地線３３及び制御用線３４に接続する一次コイル２４４ａと、第２中継ユニット２４３に接続する二次コイル２４４ｂとを備えている。一次コイル２４４ａ及び二次コイル２４４ｂは、通信信号の伝送時に電磁的に結合し、接地線３３及び制御用線３４と第２中継ユニット２４３との間で通信信号を伝送する。第２カップリングトランス２４４は、接地線３３及び制御用線３４に対して通信信号を重畳し、また、重畳された通信信号を分離する。第２カップリングトランス２４４が、第２中継ユニット２４３から出力される通信信号を重畳し、また、分離した通信信号を第２中継ユニット２４３に入力することで、第２中継ユニット２４３の通信が行われる。
【００５１】
第２カップリングコンデンサ２４５、２４５は、第２カップリングトランス２４４が介装されている位置より、接地線３３及び制御用線３４側に配設されており、充電制御装置２１にて送受信される制御信号に対しては、ハイインピーダンスとなり、通信信号に対しては、ローインピーダンスとなる。
【００５２】
なお、電力線通信及びinband通信は、電圧の上限値等の規格が異なっているため、第１カップリングトランス２４１及び第２カップリングトランス２４４の少なくとも一方は、巻き線比に基づく変圧機能を有している。
【００５３】
車両１は、蓄電装置１０及び受電コネクタ１１の他、蓄電装置１０に対する充電を行う充電装置１２と、充電制御に係る通信を行う充電制御装置１３と、通信信号の送受信を行う通信装置１４と、接地線３３及び制御用線３４に対して通信信号の重畳及び分離を行う重畳分離装置１５とを備えている。
【００５４】
車両１の受電コネクタ１１に充電ケーブル３のプラグを接続することにより、充電ケーブル３に内包された給電線３１、３２の他端、接地線３３の他端及び制御用線３４の他端に夫々設けられた接続端子が、受電コネクタ１１内に設けられた接続端子と接続される。
【００５５】
受電コネクタ１１は、接続端子を介して給電線３１、３２、接地線３３及び制御用線３４に接続される内部配線を備えている。給電線３１、３２に接続された内部配線の他端は、車両１内の内部に配設されたＡＣ線を介して充電装置１２に接続されており、充電装置１２により蓄電装置１０に対する充電が行われる。接地線３３に接続された内部配線の他端は、車両１内の内部配線又は車体接地（body earth）を介して充電装置１２及び充電制御装置１３、更には蓄電装置１０に接続されている。制御用線３４に接続された内部配線の他端は、車両１内の内部配線として配設された延長線を介して充電制御装置１３に接続されている。なお、以降の説明では、各内部配線、ＡＣ線、延長線をも含めて、給電線３１、３２、接地線３３及び制御用線３４として説明する。
【００５６】
充電制御装置１３は、例えば、充電制御に関する国際規格に準拠した入力側の回路であり、建造物２の充電制御装置２１と通信可能となった場合に、コントロールパイロット信号等の制御信号を送受信することにより、接続確認、通信開始等の様々な状態における充電制御を行う。
【００５７】
通信装置１４は、接地線３３及び制御用線３４から分岐した分岐線に接続されており、接地線３３及び制御用線３４を媒体として通信信号を送受信する。
【００５８】
接地線３３及び制御用線３４から分岐した分岐線には、一対のカップリングコンデンサと、カップリングトランス（電磁誘導式の信号変換器等の回路）を用いて構成された重畳分離装置１５とが介装されている。カップリングコンデンサは、重畳分離装置１５が介装されている位置より、接地線３３及び制御用線３４側に配設されており、充電制御装置１３にて送受信される制御信号に対しては、ハイインピーダンスとなり、通信信号に対しては、ローインピーダンスとなる。重畳分離装置１５は、接地線３３及び制御用線３４に対して通信信号を重畳し、また、重畳された通信信号を分離する。重畳分離装置１５が、通信装置１４から出力される通信信号を重畳し、また、分離した通信信号を通信装置１４に入力することで、通信装置１４の通信が行われる。
【００５９】
このように、本発明の実施の形態１に係る通信システムでは、車両１の通信装置１４が電力線通信に係る通信網を介して通信信号を伝送する機能を有し、建造物２の通信装置２２がinband通信に係る通信網を介して通信信号を伝送する機能を有している。そして、建造物２内に配設された接続装置２４により、電力線通信に係る通信網と、inband通信に係る通信網とが接続されており、電力線通信に係る通信網及びinband通信に係る通信網間で通信信号の伝送を可能とする。これにより、異なる通信網間での通信信号の送受信による情報の共有化を実現することができる。
【００６０】
また、カップリングコンデンサが短絡した場合であっても、カップリングトランスにより電気的に絶縁されているため、電力線通信側からinband通信側へ設計以上の大電流が流れることを防止することが可能である。従って、低電圧側となるinband通信側のハーネスの発火等の異常の発生を防止することが可能である。
【００６１】
実施の形態２．
実施の形態２は、実施の形態１において、接続装置内の中継ユニットを一台のユニットにて構成する形態である。なお、以降の説明において、実施の形態１と同様の構成については、実施の形態１と同様の符号を付し、実施の形態１を参照するものとし、その詳細な説明を省略する。
【００６２】
図２は、本発明の実施の形態２に係る通信システムの構成例を示すブロック図である。実施の形態２において、接続装置２４は、一対の給電線３１、３２から分岐した分岐線と、接地線３３及び制御用線３４から分岐した分岐線とに接続する。
【００６３】
接続装置２４は、中継ユニット２４６と、第１カップリングトランス２４１と、第１カップリングコンデンサ２４２、２４２と、第２カップリングコンデンサ２４５、２４５とを備えている。中継ユニット２４６は、第１カップリングトランス２４１及び第１カップリングコンデンサ２４２、２４２を介して分岐線から一対の給電線３１、３２に接続する。また、中継ユニット２４６は、第２カップリングコンデンサ２４５、２４５を介して分岐線から接地線３３及び制御用線３４に接続する。
【００６４】
中継ユニット２４６は、一対の給電線３１、３２を媒体とした電力線通信に係る通信網と、接地線３３及び制御用線３４を媒体としたinband通信に係る通信網とを接続し、両方の通信網間で伝送する通信信号を中継する機能を有する。中継ユニット２４６による中継機能としては、等価増幅、識別再生及びリタイミング等の３Ｒ中継機能、誤り訂正機能等の機能を例示することができる。
【００６５】
中継ユニット２４６は、電力線通信に係る通信網及びinband通信に係る通信網のうちの一方の通信網から通信信号を受信した場合に、受信した通信信号に対する等価増幅、識別再生及びリタイミング等の処理をした上で、両方の通信網上へ送信する。
【００６６】
通信信号は、予め設定された所定のデータ長毎にパケットとして両方の通信網上へ送受信される。送受信されるパケットは、ヘッダ部とデータ部とを有し、ヘッダ部には、通信相手として送信先を示す識別情報、送信元を示す識別情報等の各種情報が示されている。これらの識別情報としては、例えば、通信に係る機器を識別するＭＡＣアドレス等の情報が用いられる。即ち、中継ユニット２４０は、他の装置のＭＡＣアドレスを送信先を示す識別情報として用いることにより、通信相手を指定した通信信号を送信することができる。
【００６７】
通信信号の送信先となる他の装置は、受信した通信信号に係るパケットに通信相手として指定されているＭＡＣアドレス等の識別情報に基づいて、自装置宛の通信信号か否かを判定する。そして、自装置宛の通信信号であると判定した場合、当該パケットに係る通信信号に基づく処理を行い、自装置宛の通信信号ではないと判定した場合、当該パケットを破棄する。即ち、他の装置は、自らを指定した通信信号に基づいて、通信信号を受信することが可能となる。
【００６８】
なお、電力線通信及びinband通信は、電圧の上限値等の規格が異なっているため、第１カップリングトランス２４１が備える一次コイル２４１ａの巻線数ｎ１は、二次コイル２４１ｂの巻線数ｎ２の１０倍以上となるように設計されている。例えば、一次コイル２４１ａ及び二次コイル２４１ｂの巻き線比（ｎ１：ｎ２）は、１０：１〜１００：１になるように設計される。
【００６９】
前記実施の形態２では、電力線通信側にカップリングトランスを設ける構成を示したが、本発明はこれに限らず、inband通信側にカップリングトランスを設ける様にしても良い。
【００７０】
実施の形態３．
実施の形態３は、実施の形態１又は２において、接続装置内の中継ユニットを１台のユニットで構成し、一台の中継ユニットに接続するコイルと、複数の通信網に夫々接続する複数のコイルとにより、カップリングトランスを構成する形態である。なお、以降の説明において、実施の形態１又は２と同様の構成については、実施の形態１及び２と同様の符号を付し、実施の形態１及び２を参照するものとし、その詳細な説明を省略する。
【００７１】
図３は、本発明の実施の形態３に係る通信システムの構成例を示すブロック図である。実施の形態３において、接続装置２４は、一対の給電線３１、３２から分岐した分岐線と、接地線３３及び制御用線３４から分岐した分岐線とに接続する。
【００７２】
接続装置２４は、中継ユニット２４６と、カップリングトランス２４７と、第１カップリングコンデンサ２４２、２４２と、第２カップリングコンデンサ２４５、２４５とを備えている。中継ユニット２４６と、一対の給電線３１、３２から分岐する分岐線並びに接地線３３及び制御用線３４から分岐する分岐線には、一台のカップリングトランス２４７が介装されている。カップリングトランス２４７は、第１カップリングコンデンサ２４２、２４２を介して一対の給電線３１、３２に接続すると共に、第２カップリングコンデンサ２４５、２４５を介して接地線３３及び制御用線３４に接続する。
【００７３】
カップリングトランス２４７は、給電線３１、３２を媒体として通信信号を伝送する電力線通信に係る通信網に接続する第１一次コイル２４７ａと、接地線３３及び制御用線３４を媒体として通信信号を伝送するinband通信に係る通信網に接続する第２一次コイル２４７ｂとを備えている。さらに、カップリングトランス２４７は、中継ユニット２４６に接続する二次コイル２４７ｃを備えている。第１一次コイル２４７ａ及び第２一次コイル２４７ｂと、二次コイル２４７ｃとは、電磁的に結合し、給電線３１、３２と中継ユニット２４６との間、並びに接地線３３及び制御用線３４と中継ユニット２４６との間で通信信号を伝送する。
【００７４】
中継ユニット２４６は、一対の給電線３１、３２を媒体とした電力線通信に係る通信網と、接地線３３及び制御用線３４を媒体としたinband通信に係る通信網とを接続し、両方の通信網間で伝送する通信信号を中継する機能を有する。中継ユニット２４６による中継機能としては、等価増幅、識別再生及びリタイミング等の３Ｒ中継機能、誤り訂正機能等の機能を例示することができる。
【００７５】
中継ユニット２４６は、電力線通信に係る通信網及びinband通信に係る通信網のうちの一方の通信網から通信信号を受信した場合に、受信した通信信号に対する等価増幅、識別再生及びリタイミング等の処理をした上で、両方の通信網上へ送信する。
【００７６】
実施の形態３に係る通信システムでは、中継ユニット２４６に故障が生じた場合であっても、第１一次コイル２４７ａ及び第２一次コイル２４７ｂ間で電磁誘導が発生するため、通信網間での通信を維持することが可能である。
【００７７】
また、実施の形態３に係る通信システムでは、複数の一次コイルと、一の二次コイルとを電磁的に接続するカップリングトランスを用いたが、複数の一次コイルと、各一次コイル夫々と電磁的に結合する複数の二次コイルを用いる等、様々な形態に展開することが可能である。
【００７８】
実施の形態４．
実施の形態４は、実施の形態１乃至３のいずれかにおいて、中継ユニットを設けずに、カップリングトランスにて中継する形態である。なお、以降の説明において、実施の形態１乃至３のいずれかと同様の構成については、実施の形態１乃至３と同様の符号を付し、実施の形態１乃至３を参照するものとし、その詳細な説明を省略する。
【００７９】
図４は、本発明の実施の形態４に係る通信システムの構成例を示すブロック図である。実施の形態４において、接続装置２４は、一対の給電線３１、３２から分岐した分岐線と、接地線３３及び制御用線３４から分岐した分岐線とに接続する。
【００８０】
接続装置２４は、カップリングトランス２４８と、第１カップリングコンデンサ２４２、２４２と、第２カップリングコンデンサ２４５、２４５とを備えている。カップリングトランス２４８は、第１カップリングコンデンサ２４２、２４２を介して一対の給電線３１、３２に接続すると共に、第２カップリングコンデンサ２４５、２４５を介して接地線３３及び制御用線３４に接続する。
【００８１】
カップリングトランス２４８は、給電線３１、３２を媒体として通信信号を伝送する電力線通信に係る通信網に接続する一次コイル２４８ａと、接地線３３及び制御用線３４を媒体として通信信号を伝送するinband通信に係る通信網に接続する二次コイル２４８ｂとを備えている。一次コイル２４８ａ及び二次コイル２４８ｂは、電磁的に結合し、給電線３１、３２と、接地線３３及び制御用線３４との間で通信信号を伝送する。
【００８２】
なお、電力線通信及びinband通信は、電圧値等の規格が異なっているため、一次コイル２４８ａの巻線数ｎ１は、二次コイル２４８ｂの巻線数ｎ２の１０倍以上となるように設計されている。例えば、一次コイル２４８ａ及び二次コイル２４８ｂの巻き線比（ｎ１：ｎ２）は、１０：１〜１００：１になるように設計される。
【００８３】
ここでは、電力線通信側を一次コイルとし、inband通信側を二次コイルとして説明したが、あくまでも便宜的なものであり、通信の方向に応じて、一次コイル及び二次コイルは適宜逆転する。
【００８４】
実施の形態４では、中継ユニットを設けない構成とすることにより、コストの制限及び装置の小型化を実現することが可能となる。
【００８５】
実施の形態５．
実施の形態５は、実施の形態３において、給電線にコモンモードチョークコイル等の一対の誘導素子を介装する形態である。なお、以降の説明において、実施の形態１乃至４のいずれかと同様の構成については、実施の形態１乃至４と同様の符号を付し、実施の形態１乃至４を参照するものとし、その詳細な説明を省略する。
【００８６】
図５は、本発明の実施の形態５に係る通信システムの構成例を示すブロック図である。実施の形態５において、一対の給電線３１、３２には、一対の誘導素子としてコモンモードチョークコイル２５が介装されている。コモンモードチョークコイル２５は、充電ケーブル３に内包された外部の給電線３１、３２が接続された場合において、通信装置２２、接続装置２４等の各種装置に分岐する手前に位置するように配設される。一対の給電線３１、３２は、差動信号線であるため、コモンモードノイズが生じる虞があるが、コモンモードチョークコイル２５を設けることにより、コモンモードノイズが建造物２内の通信装置２２、接続装置２４等の各種装置へ進入することを防止する。
【００８７】
前記実施の形態では、実施の形態３に係る通信システムにコモンモードチョークコイルを設ける形態を示したが、本発明はこれに限らず、他の形態に係る通信システムに適用することも可能である。また、同様にして、建造物側だけでなく、車両側にもコモンモードチョークコイルを設けることも可能である。
【００８８】
さらに、コモンモードノイズを減衰する機能を有していれば、コモンモードチョークコイルに限るものではなく、他の回路にて代替することも可能である。
【００８９】
実施の形態６．
実施の形態６は、実施の形態３において、制御用線に遮断部としてローパスフィルタを設ける形態である。なお、以降の説明において、実施の形態１乃至５のいずれかと同様の構成については、実施の形態１乃至５と同様の符号を付し、実施の形態１乃至５を参照するものとし、その詳細な説明を省略する。
【００９０】
図６は、本発明の実施の形態６に係る通信システムの構成例を示すブロック図である。実施の形態６では、建造物２内において、制御用線３４には、制御信号及び通信信号を分離し、通信信号を遮断する遮断部として、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２６が介装されている。ローパスフィルタ２６は、充電制御装置２１と、接続装置２４に接続する分岐線との間に配設される。ローパスフィルタ２６は、所定の周波数より低周波数の帯域、例えば、制御信号に用いられる帯域の信号を透過し、通信信号を遮断する。
【００９１】
また、車両１内において、制御用線３４には、制御信号及び通信信号を分離し、通信信号を遮断する遮断部として、ローパスフィルタ１６が介装されている。ローパスフィルタ１６は、充電制御装置１３と、通信装置１４に接続する分岐線との間に配設される。ローパスフィルタ１６は、所定の周波数より低周波数の帯域、例えば、制御信号に用いられる帯域の信号を透過し、通信信号を遮断する。
【００９２】
図７は、本発明の実施の形態６に係る通信システムにて用いられるローパスフィルタ１６、２６の構成例を示す回路図である。ローパスフィルタ１６、２６は、図７に示すように、例えば、インダクタンスが１．５ｍＨであるコイル及び１．０ｋΩの抵抗を並列に配置した回路、又はその等価回路として構成される。なお、同様の特性を得ることができるのであれば、他の回路を用いて構成しても良い。また、ローパスフィルタ１６、２６に用いる素子の値は一例であり、他の値の素子を用いても良い。
【００９３】
実施の形態７．
実施の形態７は、実施の形態５において、一対の誘導素子として、コモンモードチョークコイルではなく、ノーマルモードチョークコイルを介装する形態である。なお、以降の説明において、実施の形態１乃至６のいずれかと同様の構成については、実施の形態１乃至６と同様の符号を付し、実施の形態１乃至６を参照するものとし、その詳細な説明を省略する。
【００９４】
図８は、本発明の実施の形態７に係る通信システムの構成例を示すブロック図である。実施の形態７において、一対の給電線３１、３２には、一対の誘導素子としてノーマルモードチョークコイル２７が介装されている。ノーマルモードチョークコイル２７は、充電ケーブル３に内包された外部の給電線３１、３２が接続された場合において、通信装置２２、接続装置２４等の各種装置に分岐する手前に位置するように配設される。ノーマルモードチョークコイル２７は、給電線３１、３２を媒体とする通信信号に対してハイインピーダンスとなるため、通信信号が、充電ケーブル３を介して車両１側の充電装置１２へ流れることを抑制する。また、ノーマルモードチョークコイル２７は、給電線３１、３２から接地線３３及び制御用線３４に誘導（クロストーク）されるノイズを抑制する。
【００９５】
前記実施の形態１乃至７では、車両がinband通信に係る通信網に接続する通信装置を備える形態を示したが、車両が電力線通信に係る通信網に接続する通信装置を備えるようにしても良く、更には各通信網に夫々接続する複数の通信装置を備えるようにしても良い。また、前記実施の形態１乃至６では、建造物が電力線通信に係る通信網に接続する通信装置を備える形態を示したが、本発明はこれに限らず、建造物がinband通信に係る通信網に接続する通信装置を備えるようにしても良く、更には各通信網に夫々接続する複数の通信装置を備えるようにしても良い。
【００９６】
また、車両及び建造物内の通信網は、更に他の通信網に接続することが可能であり、例えば、建造物内の通信装置をＬＡＮ（Local Area Network）、ホームネットワーク等の通信網に接続するようにし、車両内の通信装置をＣＡＮ等の規格に基づく車内通信網に接続するようにしても良い。
【００９７】
更に、前記実施の形態１乃至７では、車両内において、通信装置が、制御用線及び接地線から分岐する分岐線に接続する形態を示したが、本発明はこれに限らず、給電線又は制御用線に介装されることにより、通信網に接続する形態であっても良い。また、前記実施の形態１乃至６は、建造物内において、通信装置及び接続装置が、給電線、制御用線又は接地線から分岐する分岐線に接続する形態を示したが、本発明はこれに限らず、通信装置及び接続装置の両方又は一方が、給電線又は制御用線に介装されることにより、通信網に接続する形態であってもよい。
【００９８】
また、前記実施の形態１乃至７では、接続装置、充電制御装置、通信装置、電力供給装置等の装置を一棟の建造物内に配設する形態を示したが、複数の建造物に分散して配設するようにしても良い。例えば、家屋内に通信装置を配設し、充電スタンド内に接続装置、充電制御装置及び電力供給装置を配設するようにしても良く、また、そのような形態において、家屋内と充電スタンド内との両方に通信装置を配設するようにしても良い。
【００９９】
また、前記実施の形態１乃至７は、夫々独立して実施されるものに限らず、適宜、組み合わせて実施することも可能である。
【０１００】
このように、前記実施の形態１乃至７は、本発明の無数に存在する実施例の一部を開示したに過ぎず、目的、用途、仕様等の様々な要因を加味して適宜設計することが可能である。
【符号の説明】
【０１０１】
１  車両
１０  蓄電装置（バッテリ）
１１  受電コネクタ
１２  充電装置
１３  充電制御装置
１４  通信装置
１５  重畳分離装置
１６  ローバスフィルタ（遮断部）
２  建造物
２０  電力供給装置
２１  充電制御装置（給電制御手段）
２２  通信装置
２３  重畳分離装置
２４  接続装置
２４０  第１中継ユニット
２４１  第１カップリングトランス
２４１ａ  一次コイル
２４１ｂ  二次コイル
２４２  第１カップリングコンデンサ
２４３  第２中継ユニット
２４４  第２カップリングトランス
２４４ａ  一次コイル
２４４ｂ  二次コイル
２４５  カップリングコンデンサ
２４６  中継ユニット
２４７  カップリングトランス
２４７ａ  第１一次コイル
２４７ｂ  第２一次コイル
２４７ｃ  二次コイル
２４８  カップリングトランス
２４８ａ  一次コイル
２４８ｂ  二次コイル
２５  コモンモードチョークコイル
２６  ローバスフィルタ（遮断部）
２７  ノーマルモードチョークコイル
３  充電ケーブル
３１、３２  給電線
３３  接地線
３４  制御用線
【図１】
2013187850.tif 000003
【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】
2013187850.tif 000009
【図８】
2013187850.tif 000010
【図９】
2013187850.tif 000011
【図１０】
2013187850.tif 000012