(57)【要約】【課題】電源線路における雑音の影響を極力抑えつつ電源線通信を行うことが可能な電源線通信装置を提供する。【解決手段】  本願は、高周波信号が特定の情報を有する信号により変調された変調信号を、電力を供給する電源線路に重畳して伝送する電源線通信装置であって、電力供給を行うと共に前記変調信号を伝送する第１の電源線路と、電力供給のみを行う第２の電源線路とを区別し、前記第１及び第２の電源線路間に前記高周波信号の周波数帯に対しては高インピーダンスを有する濾波器を備え、前記濾波器から負荷側の接地側線路をその濾波器の接地線路に接続し、前記濾波器の接地線路を接地するようにした。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号が特定の情報を有する信号により変調された変調信号を、電力を供給する電源線路に重畳して伝送する電源線通信装置であって、
電力供給を行うと共に前記変調信号を伝送する第１の電源線路と、電力供給のみを行う第２の電源線路とを区別し、前記第１及び第２の電源線路間に前記高周波信号の周波数帯に対しては高インピーダンスを有する濾波器を備え、
前記濾波器から負荷側の接地側線路をその濾波器の接地線路に接続し、前記濾波器の接地線路を接地することを特徴とする電源線通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電源線通信装置において、
第１の信号線路から前記特定の情報を有する信号を入力し、当該信号により前記高周波信号を変調して前記変調信号を前記電源線路に重畳する送信手段と、
前記送信手段により重畳され前記電源線路を伝送してきた前記変調信号を受信し、当該変調信号を復調して第２の信号線路に出力する受信手段と、
を備えることを特徴とする電源線通信装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電源線通信装置において、
前記第１の電源線路は、さらに複数線路に区別され、当該複数線路間にヒューズを備えることを特徴とする電源線通信装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載の電源線通信装置において、
当該電源線通信装置は、車両内に設置され、
前記濾波器の接地線路は、当該車両の任意の場所に接地されることを特徴とする電源線通信装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電源線通信装置において、
前記特定の情報は、当該車両内に設けられた機器を制御するための制御情報であることを特徴とする電源線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、特定の情報を有する信号が変調されてなる高周波信号を、電力を供給する電源線路に重畳して伝送する電源線通信装置等の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両内には、各種モータやリレーなどを制御するためにそれらの数に応じた電線が配線されており、車両内において電子化が進むたびに電線の配線数量が大きくなってきていた。
【０００３】
例えば、一般的な中型乗用車の運転席ドア部には、パワーウインドウと集中ドアロック制御等のための電線が多く配線されており（例えば、運転席ドア部には１５本以上の電線が配線されている）、近年、鍵を使用せずにドアの施開錠を行うキーレスエントリーシステムなどの機能を搭載した場合は更に増加している。
【０００４】
図１は、従来の中型乗用車の運転席ドア部におけるパワーウインドウと集中ドアロック制御に関する部分の制御回路の一例を示す図であり、図２（Ａ）は、該乗用車の助手席ドア部におけるパワーウインドウと集中ドアロック制御に関する部分の制御回路の一例を示す図であり、図２（Ｂ）は、該乗用車の後部右側座席ドア部におけるパワーウインドウと集中ドアロック制御に関する部分の制御回路の一例を示す図であり、図２（Ｃ）は、該乗用車の後部左側座席ドア部におけるパワーウインドウと集中ドアロック制御に関する部分の制御回路の一例を示す図である。
【０００５】
図１において、１は運転席ドア部におけるパワーウインドウ（窓ガラス）を上下にスライドさせて開閉させる運転席パワーウインドウ用のモータであり、２と３は該運転席パワーウインドウ制御用のスイッチである。
【０００６】
ここで、スイッチ２がＯＮ（図１では、ＯＦＦ状態）するとパワーウインドウは閉まる方向に動き、スイッチ３がＯＮ（図１では、ＯＦＦ状態）するとパワーウインドウは開く方向に動くように、モータ１が回転駆動するようになっている。なお、通常、スイッチ２と３はシーソースイッチのような機能を有しているので、同時にＯＮすることは無い。
【０００７】
また、図１において、４と５は運転席以外のドアを集中的に施錠又は開錠させる集中ドアロック／アンロック用のスイッチであり、スイッチ２と３と同様にシーソースイッチのような機能を有する。
【０００８】
また、６と７、８と９、及び１０と１１は、夫々、助手席パワーウインドウ制御用のスイッチ、後部右側座席パワーウインドウ制御用のスイッチ、後部左側座席パワーウインドウ制御用のスイッチであり、スイッチ２と３と同様にシーソースイッチのような機能を有する。
【０００９】
また、１２は、運転席以外のドア部におけるパワーウンドウの開閉やドアの施錠／開錠スイッチの動作を禁止する操作禁止用のスイッチであり、各ドア部におけるモータの負極側回路を開放することにより該操作禁止を行っている。
【００１０】
また、１３〜２２は電線を示し、１３はアクセサリー電源Ａｃｃに接続される電源線路であり、１４は車体に接続されるが結果的にはバッテリーＢａｔｔの負極側に接続される電源線路である。また、１５〜２２は、運転席のドア部に配線され、各スイッチ２〜１１からの、各モータ（助手席ドア部後部、右側座席ドア部、後部左側座席ドア部に設けられた機器の一例）を制御するため制御情報を有する制御信号を伝送する信号線路であり、図２（Ａ）〜（Ｃ）に示す助手席ドア部、後部右側座席ドア部、及び後部左側座席ドア部の夫々に配線される同一番号の信号線路に接続されている。
【００１１】
一方、図２（Ａ）において、３０は助手席ドア部におけるパワーウインドウを上下にスライドさせて開閉させる助手席パワーウインドウ用のモータであり、３２と３３は該助手席パワーウインドウ制御用のスイッチである。また、図２（Ｂ）において、４０は後部右側座席ドア部におけるパワーウインドウを上下にスライドさせて開閉させる後部右側座席パワーウインドウ用のモータであり、４２と４３は該後部右側座席パワーウインドウ制御用のスイッチである。また、図２（Ｃ）において、５０は後部左側座席ドア部におけるパワーウインドウを上下にスライドさせて開閉させる後部左側座席パワーウインドウ用のモータであり、５２と５３は該後部左側座席パワーウインドウ制御用のスイッチである。スイッチ３２、３３、４２、４３、５２、及び５３も、スイッチ２と３と同様にシーソースイッチのような機能を有する。なお、図２（Ａ）〜（Ｃ）に示すモータ３１、４１、５１は各ドアの施錠／開錠を行う為のものである。
【００１２】
このように車両内に配線される電線は、新しいサービスや機能が追加されるたびに新たに必要となり、近年は多重が可能なＭＯＳＴ(Media Oriented Systems Transport)やＬＩＮ(Local Interconnect Network)等、数多くのデジタル通信ＢＵＳが採用されている。
【００１３】
しかしながら、車両内の電線数は増大してその重量が燃料消費率にも影響する事態となっている。この問題点の解決策として車両内に配線されている電源線路を通信手段として利用することによって従来必要であった制御用電線を削減する研究がなされている。電源線路を通信手段として利用する電源線通信においては、高周波信号を、伝送すべき制御信号で変調した変調信号を電源線路に重畳させることを行っている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開2004-336483号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上述した電源線通信においては、短波帯の高周波信号を用いているため、その通信中に他の電装品を動作させた場合、その電装品に含まれるモータやリレー等の開閉雑音（ノイズ）が前記通信周波数帯に発生し、車体及び電源線に副次的に流れてしまう為に、前記通信による制御が不能になったり、スムーズな制御が出来なくなることが多かった。
【００１５】
また、１台の車両には上記モータやリレーなどの部品が数十個使用されており、電源線路にノイズを放出しないような対策を行うことが事実上困難であった。
【００１６】
そこで、本願は、このような問題の解消を一つの課題とし、電源線路における雑音の影響を極力抑えつつ電源線通信を行うことが可能な電源線通信装置を提供することを目的する。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、高周波信号が特定の情報を有する信号により変調された変調信号を、電力を供給する電源線路に重畳して伝送する電源線通信装置であって、電力供給を行うと共に前記変調信号を伝送する第１の電源線路と、電力供給のみを行う第２の電源線路とを区別し、前記第１及び第２の電源線路間に前記高周波信号の周波数帯に対しては高インピーダンスを有する濾波器を備え、前記濾波器から負荷側の接地側線路をその濾波器の接地線路に接続し、前記濾波器の接地線路を接地することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本願の最良の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施形態は、中型乗用車のドア部におけるパワーウインドウと集中ドアロック制御に関する部分の制御回路に対して本願を適用した場合の実施形態である。
【００１９】
図３は、本実施形態に係る中型乗用車の運転席ドア部におけるパワーウインドウと集中ドアロック制御に関する部分の制御回路の一例を示す図であり、図４（Ａ）は、該乗用車の助手席ドア部におけるパワーウインドウと集中ドアロック制御に関する部分の制御回路の一例を示す図であり、図４（Ｂ）は、該乗用車の後部右側座席ドア部におけるパワーウインドウと集中ドアロック制御に関する部分の制御回路の一例を示す図であり、図４（Ｃ）は、該乗用車の後部左側座席ドア部におけるパワーウインドウと集中ドアロック制御に関する部分の制御回路の一例を示す図である。
【００２０】
なお、図３、及び図４（Ａ）〜（Ｃ）において、上述した図１、及び図２（Ａ）〜（Ｃ）と同一の構成要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２１】
図３に示す制御回路Ｃ１においては、図１に示す制御回路とは異なり、第１の信号線路の一例としての信号線路１５〜２２と、第１の電源線路の一例としての電源線路１３，１４との間に送信手段としての送信部１００が介在している。また、図４（Ａ）に示す制御回路Ｃ２においては、図２（Ａ）に示す制御回路とは異なり、第２の信号線路の一例としての信号線路１５〜１８と電源線路１３，１４との間に受信手段としての受信部１０１が介在している。なお、図４（Ｂ），（Ｃ）に示す制御回路Ｃ３，Ｃ４においても、信号線路と電源線路との間に受信部１０２，１０３が介在している。
【００２２】
送信部１００は、各スイッチ４〜１１から各信号線路１５〜２２を伝送してきた、特定の情報を有する信号の一例としての制御信号（機器の一例としてのモータを制御するための制御情報を有する信号）を入力し、当該信号により高周波信号を変調してその変調信号を電源線路１３，１４に重畳するようになっている。なお、送信部１００は、例えば運転席ドア内部に設置されている。
【００２３】
一方、受信部１０１〜１０３は、夫々、送信部１００により重畳され電源線路１３，１４を伝送してきた変調信号を受信し、当該変調信号を復調して信号線路（１５〜１８等）に出力（つまり、復調された制御信号を出力）するようになっている。なお、受信部１０１は、例えば助手席ドア内部に設置され、受信部１０２は、例えば後部右側座席ドア内部に設置され、受信部１０３は、例えば後部左側座席ドア内部に設置されている。
【００２４】
図５は、送信部及び受信部における機能ブロック例を示す図である。
【００２５】
図５に示すように、送信部１００及び受信部１０１〜１０３は、夫々、制御部１１０及び無線通信部１１１等を備える。
【００２６】
送信部１１０においては、制御部１１０が、各信号線路１５〜２２からの制御信号を入力部１１０ａより入力し、送信制御データ（ＴＸ Ｄａｔａ）として無線通信部１１１に出力する。無線通信部１１１は、制御部１１０からの送信制御データ（ＴＸ Ｄａｔａ）を入力し、当該送信制御データにより例えば無線周波数帯の高周波信号を変調してその変調信号を出力する。こうして出力された変調信号は、直流阻止コンデンサＣを介して電源線路１３に重畳されることになる。
【００２７】
一方、受信部１０１〜１０３においては、無線通信部１１１が、電源線路１３，１４を伝送してきた上記無線周波数帯の変調信号を直流阻止コンデンサＣを介して受信して復調し、当該復調データである受信制御データ（ＲＸ  Ｄａｔａ）を制御部１１０に出力する。制御部１１０は、無線通信部１１１からの受信制御データ（ＲＸ  Ｄａｔａ）を入力し、受信制御データ（ＲＸ  Ｄａｔａ）に対する命令コードを判断し、各パワーウインドウと集中ドアロック制御に対する命令のみを制御信号として出力部１１０ｂから信号線路（１５〜１８等）に出力する。これにより、図示しないリレーや半導体スイッチによりパワーウインドウ用のモータやドアの施錠／開錠用のモータ、その他のリレー等が駆動される。
【００２８】
こうして、図３に示す制御回路Ｃ１と、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示す制御回路Ｃ２〜Ｃ４は、電源線路１３，１４を介して接続されることになるが、本願においては、電力供給を行うと共に上記変調信号を伝送する電源線路１３，１４（第１の電源線路の一例）と、電力供給のみを行う例えばワイパーやホーン（警笛）等の動作用の電源線路（第２の電源線路の一例）とを区別し、第１及び第２の電源線路間に、電力供給には損失が無視でき、上記高周波信号の周波数帯に対しては高インピーダンスを示し（つまり、他の電源経路からの高周波ノイズを阻止する）、電力供給のみの線路から発生する雑音電力は通信伝送路に対して減衰させる。例えば低域通過フィルタＬＰＦ等の濾波器を備えるように構成する。なお、本願の電源線通信装置は、少なくとも電源線路１３，１４及び濾波器（又は、電源線路１３，１４、送信部１１０、受信部１０１〜１０３、及び濾波器）を備えて構成される。
【００２９】
図６は、電力供給を行うと共に上記変調信号を伝送する電源線路と、電力供給のみを行う電源線路とを区別し、両電源線路間に低域通過（ローパス）フィルタＬＰＦを介在させた回路例を示す図である。
【００３０】
図６において、制御回路Ｃ１〜Ｃ４は夫々のドア内部に設けられているが、各制御回路に供給される電源線路１３，１４は車両内の適切な位置で並列接続されている。また、並列接続された電源線路１３，１４は車両のヒューズボックス近傍で低域通過フィルタＬＰＦ（例えば、低域通過フィルタＬＰＦは、車両のヒューズボックス部等の配電盤機能を有する部分に設置される）を介し、電源線路１３はヒューズに接続され、アクセサリースイッチＡＳＷを介してバッテリーＢａｔｔの正極に接続される。また、電源線路１４は適切な位置でボディーアース（ＧＮＤ）され、結果的にバッテリーＢａｔｔの負極に接続される。
【００３１】
上記低域通過フィルタＬＰＦが存在しない場合、例えば図示しないワイパーやホーン（警笛）などが動作すると電源線路には短波帯の強力な雑音信号が重畳し、電源線通信はその妨害によって切断状態に陥って、モータ等の制御は中断してしまうが、図６に示す回路のように低域通過フィルタＬＰＦを介在させると、ワイパーやその他のモータの電源線路６１及び６２はヒューズボックス付近の低域通過フィルタＬＰＦにより高周波的に分離され、それらからの高周波雑音は、電源線通信を行っている電源線路１３には流入しない構造にすることができる。
【００３２】
しかしながら、図示しないワイパーやホーンなどの負極側電源線は、それぞれ近傍の車体に接地されているので、当該車体には、上記雑音信号に係る雑音電流がバッテリーＢａｔｔの負極に向けて流れている。このため、図６に示す回路のように、電源線路に挿入される低域通過フィルタＬＰＦの接地線路と電源線路１４が、夫々任意の位置で車体に接地されていると、車体に流れる雑音電流が、車体のインピーダンスによる電位差として電源線路１４と低域通過フィルタＬＰＦの接地線路の間に発生し、低域通過フィルタＬＰＦの雑音周波数成分低減効果を著しく阻害してしまうことになる。
【００３３】
そこで、このような雑音の影響を解決するために、図７に示すように、低域通過フィルタＬＰＦから負荷側の接地側線路をその低域通過フィルタＬＰＦの接地線路に接続し、当該低域通過フィルタＬＰＦの接地線路を当該車両の任意の場所に接地する。つまり、電源線路１４は、低域通過フィルタＬＰＦの接地側線路を介して適切な位置でボディーアース（ＧＮＤ）され、車体を通じて結果的にバッテリーＢａｔｔの負極に接続される。
【００３４】
このことにより、電源線通信を行って制御される回路の接地側線路である電源線路１４は、低域通過フィルタＬＰＦの接地側回路に接続された後に適切な位置でボディーアース（ＧＮＤ）されるので、通信制御されている回路に雑音妨害が発生するようなことがない。
【００３５】
なお、電源線路１３は、図６と同様、ヒューズに接続され、アクセサリースイッチＡＳＷを介してバッテリーＢａｔｔの正極に接続される。
【００３６】
以上説明したように、上記実施形態によれば、上記変調信号を伝送する電源線路１３，１４と、電力供給のみを行う例えばワイパーやホーン（警笛）等の動作用の電源線路５１等とを区別し、両電源線路間に上記高周波信号の周波数帯に対しては高インピーダンスを有する低域通過フィルタＬＰＦを備えるように構成し、更に、低域通過フィルタＬＰＦから負荷側の接地側線路をその低域通過フィルタＬＰＦの接地線路に接続し、当該低域通過フィルタＬＰＦの接地線路を当該車両の任意の場所に接地するように構成したので、電源線路における雑音の影響を極力抑えつつ電源線通信を行うことができ、車体に流れる雑音電流により再び通信制御されている回路に雑音妨害が発生することを防止することができる。
【００３７】
また、上記実施形態において、電源線通信の対象を、車両内に設けられたモータ等の機器を制御するための制御信号とすることにより、制御用電線を削減することが必要な車両においてより一層の効果を上げることができる。
【００３８】
なお、上記実施形態のような構成によっても、パワーウインドウ用のモータや集中ドアロック用のモータ等の通信路線内で発生する雑音の影響は排除困難であるが、当該通信内の雑音発生源は特定できると共に、部位的に少数であるので、個別の対応が容易である。
【００３９】
従って、電源線通信線路内のみの被制御機器（モータやリレーなど）の雑音妨害の対応を行えば良く、対策が簡便になるばかりでなく、それに要する部品数も最小になるので結果的に車両重量の低減及び燃費改善に役立ち、ＣＯ２削減に寄与することができる。
【００４０】
また、図８は、電源線通信を行う線路の使用電力が大きくてヒューズを分離する必要が生じた時の回路例を示す図である。図８において、電源線通信を行う電源線路は、さらに複数線路に区別され、当該複数線路間にヒューズが備えられ（介在され）ており、ヒューズボックスの電源供給側に共通的に低域通過フィルタＬＰＦが挿入され、低域通過フィルタＬＰＦから負荷側の接地側線路はその低域通過フィルタＬＰＦの接地線路に接続され、当該低域通過フィルタＬＰＦの接地線路は、当該車両の任意の場所に接地されている。
【００４１】
この構成によれば、車体に流れる雑音電流により再び通信制御されている回路に雑音妨害が発生することを防止することができ、さらに、必要に応じてヒューズを増加させることで消費電力の総和を大きくすることができる。
【００４２】
なお、図７及び図８で示した低域通過フィルタＬＰＦとしては、図９に示す回路が代表的であり、実用的であるが必要に応じて他の回路方式でもよい。例えば、他の回路例として、図１０に示すように、π型の回路や並列共振回路を組み合わせても良い。なお、本願に使用する低域通過フィルタＬＰＦは回路中に高周波に対して短絡する部分を有する回路を含む（図９で言うならコンデンサ部）ことが特徴であり、供給電力を短絡してしまうような回路は使用できない。
【００４３】
また、上記実施形態においては、中型乗用車のドア部におけるパワーウインドウと集中ドアロック制御に関する部分の制御回路に対して本願を適用した場合の例を説明したが、これに限定されるものではなく、車両内におけるその他の制御回路等に対しても適用可能である。また、本願は、中型乗用車における制御回路ばかりでなく、バス、トラック等の車両や、軌道上を走る列車等における制御回路等に対しても適用可能である。
【００４４】
また、上記実施形態においては、特定の情報を有する信号の例として、車両内に設けられた機器を制御するための制御情報を有する制御信号に対して適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、音声情報、映像情報、又は文字情報等を有する信号（映像データ、音声データ、又はテキストデータ等）に対しても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】従来の中型乗用車の運転席ドア部におけるパワーウインドウと集中ドアロック制御に関する部分の制御回路の一例を示す図である。
【図２】（Ａ）は、該乗用車の助手席ドア部におけるパワーウインドウと集中ドアロック制御に関する部分の制御回路の一例を示す図であり、（Ｂ）は、該乗用車の後部右側座席ドア部におけるパワーウインドウと集中ドアロック制御に関する部分の制御回路の一例を示す図であり、（Ｃ）は、該乗用車の後部左側座席ドア部におけるパワーウインドウと集中ドアロック制御に関する部分の制御回路の一例を示す図である。
【図３】本実施形態に係る中型乗用車の運転席ドア部におけるパワーウインドウと集中ドアロック制御に関する部分の制御回路の一例を示す図である。
【図４】（Ａ）は、該乗用車の助手席ドア部におけるパワーウインドウと集中ドアロック制御に関する部分の制御回路の一例を示す図であり、（Ｂ）は、該乗用車の後部右側座席ドア部におけるパワーウインドウと集中ドアロック制御に関する部分の制御回路の一例を示す図であり、（Ｃ）は、該乗用車の後部左側座席ドア部におけるパワーウインドウと集中ドアロック制御に関する部分の制御回路の一例を示す図である。
【図５】送信部及び受信部における機能ブロック例を示す図である。
【図６】電力供給を行うと共に上記変調信号を伝送する電源線路と、電力供給のみを行う電源線路とを区別し、両電源線路間に低域通過（ローパス）フィルタＬＰＦを介在させた回路例を示す図である。
【図７】低域通過フィルタＬＰＦから負荷側の接地側線路がその低域通過フィルタＬＰＦの接地線路に接続され、当該低域通過フィルタＬＰＦの接地線路が車両の任意の場所に接地された回路例を示す図である。
【図８】電源線通信を行う線路の使用電力が大きくてヒューズを分離する必要が生じた時の回路例を示す図である。
【図９】低域通過フィルタＬＰＦの回路例を示す図である。
【図１０】低域通過フィルタＬＰＦの回路の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  運転席パワーウインドウ用のモータ
２，３  運転席パワーウインドウ制御用のスイッチ
４，５  集中ドアロック／アンロック用のスイッチ
６，７，３２，３３  助手席パワーウインドウ制御用のスイッチ
８，９，４２，４３  後部右側座席パワーウインドウ制御用のスイッチ
１０，１１，５２，５３  後部左側座席パワーウインドウ制御用のスイッチ
１２  操作禁止用のスイッチ
１３，１４  電源線路  
１５〜２２  信号線路
３０  助手席パワーウインドウ用のモータ
４０  後部右側座席パワーウインドウ用のモータ
５０  後部左側座席パワーウインドウ用のモータ
３１  助手席ドアの施錠／開錠用のモータ
４１  後部右側座席ドアの施錠／開錠用のモータ
５１  後部左側座席ドアの施錠／開錠用のモータ
１００  送信部
１０１、１０２，１０３  受信部
１１０  制御部
１１１  無線通信部
ＬＰＦ  低域通過フィルタ
ＡＳＷ  アクセサリースイッチ
Ｂａｔｔ  バッテリー
【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】
2009135560.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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