(57)【要約】【課題】電力線通信装置におけるスプリアスの発生を抑制する。【解決手段】商用交流の電力線と、送信と受信とを時分割で切り替えて通信を行う電力線通信回路と、の間に介在させる電力線通信用フィルタ回路であって、１次コイルに前記電力線が接続され、２次コイルに前記電力線通信回路が接続されるカップリングトランスと、前記１次コイルの両端に接続される少なくとも一方の電路に設けられ、商用交流電流の侵入を阻止するコンデンサと、前記２次コイルに対して並列に接続され、前記カップリングトランスを介して伝搬する電力線通信の通信信号の周波数帯域より低い周波数のノイズを減衰させるインダクタと、前記インダクタに直列に接続された第１抵抗と、を備えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用交流の電力線と、送信と受信とを時分割で切り替えて通信を行う電力線通信回路と、の間に介在させる電力線通信用フィルタ回路であって、
１次コイルに前記電力線が接続され、２次コイルに前記電力線通信回路が接続されるカップリングトランスと、
前記１次コイルの両端に接続される少なくとも一方の電路に設けられ、商用交流電流の侵入を阻止するコンデンサと、
前記２次コイルに対して並列に接続され、前記カップリングトランスを介して伝搬する電力線通信の通信信号の周波数帯域より低い周波数のノイズを減衰させるインダクタと、
前記インダクタに直列に接続された第１抵抗と、を備えている
電力線通信用フィルタ回路。
【請求項２】
前記インダクタと、前記電力線通信回路との間に、前記２次コイルに対して並列に接続された第２抵抗をさらに備えている
請求項１に記載の電力線通信用フィルタ回路。
【請求項３】
前記インダクタのインダクタンスは、１０μＨから１００μＨの範囲にある
請求項１又は請求項２に記載の電力線通信用フィルタ回路。
【請求項４】
前記第１抵抗の抵抗値は、１Ωから５Ωの範囲にある
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電力線通信用フィルタ回路。
【請求項５】
商用交流の電力線を信号伝送路とする電力線通信装置であって、
送信と受信とを時分割で切り替えて通信を行う電力線通信回路と、
１次コイルに前記電力線が接続され、２次コイルに前記通信回路が接続されるカップリングトランスと、
前記１次コイルの両端に接続される少なくとも一方の電路に設けられ、商用交流電流の侵入を阻止するコンデンサと、
前記２次コイルに対して並列に接続され、前記カップリングトランスを介して伝搬する電力線通信の通信信号の周波数帯域より低い周波数のノイズを減衰させるインダクタと、
前記インダクタに直列に接続された第１抵抗と、を備えている
電力線通信装置。
【請求項６】
請求項５に記載の電力線通信装置を搭載した電力メーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力線通信用フィルタ回路、電力線通信装置、及び、電力メーターに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力線通信（ＰＬＣ：Ｐｏｗｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）は、電力線を利用して通信信号を伝送する通信方式である。例えば、家屋内で、複数箇所のコンセントにＰＬＣモデムのプラグを差し込むことによって、各ＰＬＣモデムに接続されたパソコン等の情報処理装置間で容易にネットワークを構成することができる。
このため、電力線通信は、スマートメーター等と組み合わせることで、ネットワークを介した電力量の検針等に用いられることがある。
【０００３】
上記のような電力線通信に用いられるＰＬＣモデム（電力線通信装置）は、電力線の交流電圧と絶縁しつつ電力線を用いて通信信号を送受信するためのフィルタ機能を有する回路（以下、フィルタ回路という）を備えている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
このフィルタ回路は、１次コイルに電力線が接続され２次コイルに通信回路が接続されたカップリングトランスと、前記１次コイル側に直列に接続されたコンデンサと、前記コンデンサと前記１次コイルとの間に接続されるとともに前記１次コイルに並列に接続されたインピーダンス回路とを備えている。
【０００５】
前記インピーダンス回路は、インダクタ等を備えており、家電製品から生じるノイズの周波数帯域でインピーダンスが小さくなるように構成されている。
これにより、このフィルタ回路は、例えば、家電製品から発生する数１０ｋＨｚのノイズを除去し、電力線通信で使用する周波数帯域（数１００ｋＨｚ）の信号を通過させる特性を有しており、家電製品からのノイズを抑制し、電力線通信において適切な信号の送受信を実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１３４００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記電力線通信では、送信と受信とを時分割で切り替えて通信を行う時分割複信（ＴＤＤ：Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）が採用されることがある。
ＴＤＤを採用した電力線通信において用いられるＰＬＣモデムは、図６に示すように、送信回路１００、受信回路１０２、及び、送受信回路１００、１０２と電力線１０６との間に接続されたフィルタ回路１０８の他、送受信を切り替えるための切替器１０４を備えている。切替器１０４には、送信回路１００、受信回路１０２、及びフィルタ回路１０８が接続されている。切替器１０４は、フィルタ回路１０８の接続先を送信回路１００及び受信回路１０２のいずれか一方に切り替えるスイッチとしての機能を有する。切替器１０４がフィルタ回路１０８の接続先を切り替えることで、送受信の切り替えが行われる。
【０００８】
ここで、切替器１０４が送受信の切り替えを行う際、送信回路１００及び受信回路１０２のいずれの回路にも接続されない期間が生じる。
いずれの回路にも接続されない期間においては、フィルタ回路１０８からみた切替器１０４のインピーダンスが非常に高くなる。このため、フィルタ回路１０８のインダクタに蓄積されたエネルギーが放出され、さらにそのエネルギーはスプリアス（不要波）として電力線側へ伝搬し、電力線に伝搬したスプリアスが当該電力線から放射されることがある。
このようなスプリアスは、規格によって定められた周波数帯域外の周波数である場合があり、放射させることは好ましくない。
このため、ＴＤＤによる電力線通信において、スプリアスの発生を抑制するための方策が望まれる。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、スプリアスの発生を抑制することができる技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一実施形態である電力線通信用フィルタ回路は、商用交流の電力線と、送信と受信とを時分割で切り替えて通信を行う電力線通信回路と、の間に介在させる電力線通信用フィルタ回路であって、１次コイルに前記電力線が接続され、２次コイルに前記電力線通信回路が接続されるカップリングトランスと、前記１次コイルの両端に接続される少なくとも一方の電路に設けられ、商用交流電流の侵入を阻止するコンデンサと、前記２次コイルに対して並列に接続され、前記カップリングトランスを介して伝搬する電力線通信の通信信号の周波数帯域より低い周波数のノイズを減衰させるインダクタと、前記インダクタに直列に接続された第１抵抗と、を備えている。
【００１１】
また、他の実施形態である電力線通信装置は、商用交流の電力線を信号伝送路とする電力線通信装置であって、送信と受信とを時分割で切り替えて通信を行う電力線通信回路と、１次コイルに前記電力線が接続され、２次コイルに前記通信回路が接続されるカップリングトランスと、前記１次コイルの両端に接続される少なくとも一方の電路に設けられ、商用交流電流の侵入を阻止するコンデンサと、前記２次コイルに対して並列に接続され、前記カップリングトランスを介して伝搬する電力線通信の通信信号の周波数帯域より低い周波数のノイズを減衰させるインダクタと、前記インダクタに直列に接続された第１抵抗と、を備えている。
【００１２】
また、他の実施形態である電力線通信装置は、上述の電力線通信装置を搭載した電力メーターである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、スプリアスの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、一例として、集合住宅の各戸に設けられた電力メーターの接続形態を示す単線接続図である。
【図２】図２は、１台の電力メーターに着目した回路図である。
【図３】図３は、ＰＬＣモデムの内部回路構成を示す図である。
【図４Ａ】図４Ａは、比較例品の出力を時間領域で示したグラフである。
【図４Ｂ】図４Ｂは、実施例品の出力を時間領域で示したグラフである。
【図５】図５は、実施例品及び比較例品それぞれの出力を周波数領域で示したグラフである。
【図６】図６は、従来のＰＬＣモデムの要部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
最初に実施形態の内容を列記して説明する。
［実施形態の概要］
（１）一実施形態である電力線通信用フィルタ回路は、商用交流の電力線と、送信と受信とを時分割で切り替えて通信を行う電力線通信回路と、の間に介在させる電力線通信用フィルタ回路であって、１次コイルに前記電力線が接続され、２次コイルに前記電力線通信回路が接続されるカップリングトランスと、前記１次コイルの両端に接続される少なくとも一方の電路に設けられ、商用交流電流の侵入を阻止するコンデンサと、前記２次コイルに対して並列に接続され、前記カップリングトランスを介して伝搬する電力線通信の通信信号の周波数帯域より低い周波数のノイズを減衰させるインダクタと、前記インダクタに直列に接続された第１抵抗と、を備えている。
【００１６】
上記構成の電力線通信用フィルタ回路によれば、電力線通信回路において送信と受信とが切り替わる際に、インダクタに蓄積されたエネルギーが当該インダクタから放出されると、前記インダクタに直列に接続された第１抵抗によって前記エネルギーを消費させることができる。
この結果、電力線側に伝搬してスプリアスを生じさせる原因となる前記エネルギーを抑制でき、スプリアスの発生を抑制することができる。
【００１７】
（２）上記電力線通信用フィルタ回路において、前記インダクタと、前記電力線通信回路との間に、前記２次コイルに対して並列に接続された第２抵抗をさらに備えていることが好ましい。
この場合、２次コイルと電力線通信回路とを接続する線路のインピーダンスを安定化できるとともに、インダクタから放出されるエネルギーを第２抵抗にも消費させることができ、スプリアスの発生を効果的に抑制することができる。
【００１８】
（３）上記電力線通信用フィルタ回路において、前記インダクタのインダクタンスは、１０μＨから１００μＨの範囲にあることが好ましい。
この場合、電磁誘導加熱調理器具等の家電から一般的に発生することの多い２０ｋＨｚ程度のノイズに対して優れたノイズ抑制効果が得られた。
また、この範囲内の周波数とすることにより、インダクタの存在による電力線通信の信号減衰を抑制することができる。すなわち、インダクタンスが１０μＨ未満では電力線通信の通信信号の識別に影響が出る。インダクタンスが１００μＨを超えると、ノイズ抑制効果が低下する。なお、この範囲内でも特に、３３μＨ及びその近傍が好適である。
【００１９】
（４）上記電力線通信用フィルタ回路において、前記第１抵抗の抵抗値は、１Ωから５Ωの範囲にあることが好ましい。
第１抵抗の抵抗値が１Ω未満である場合、インダクタから放出されるエネルギーを消費する効果が低くなり、スプリアスの抑制効果に影響が出る。また、第１抵抗の抵抗値が５Ωを超える場合、インダクタによるノイズの低減効果が低下する。第１抵抗の抵抗値を１Ωから５Ωの範囲とすることで、インダクタから放出されるエネルギーを好適に消費させることができる。
【００２０】
（５）他の実施形態である電力線通信装置は、商用交流の電力線を信号伝送路とする電力線通信装置であって、送信と受信とを時分割で切り替えて通信を行う電力線通信回路と、１次コイルに前記電力線が接続され、２次コイルに前記通信回路が接続されるカップリングトランスと、前記１次コイルの両端に接続される少なくとも一方の電路に設けられ、商用交流電流の侵入を阻止するコンデンサと、前記２次コイルに対して並列に接続され、前記カップリングトランスを介して伝搬する電力線通信の通信信号の周波数帯域より低い周波数のノイズを減衰させるインダクタと、前記インダクタに直列に接続された第１抵抗と、を備えている。
【００２１】
（６）他の実施形態である電力メーターは、上記（５）に記載の電力線通信装置を搭載した電力メーターである。
【００２２】
［実施形態の詳細］
以下、好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、以下に記載する各実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
【００２３】
《電力線通信を用いたネットワークの構成例》
まず、電力線通信を用いたネットワークの構成例について説明する。ここで、電力線通信の通信信号の周波数帯域は、１５０ｋＨｚ〜４００ｋＨｚである。
【００２４】
図１は、一例として、集合住宅１の各戸に設けられた通信機能付き電力メーター２の接続形態を示す単線接続図である。この電力メーター２は、いわゆるスマートメーターであり、図ではＳＭと表記する。図において、集合住宅１の電気室には、６．６ｋＶの高圧ケーブル３が引き込まれている。変圧器４は、６．６ｋＶを、２００／１００Ｖ（単相３線）の低圧に変圧する。低圧複数系統の配電線５ａ，５ｂ，５ｃには、総戸数分の電力メーター２（一部のみ図示）が接続されている。変圧器４の低圧側には、電力線通信装置（以下、ＰＬＣモデムと言う。）を内蔵するコンセントレーター６が、接続されている。
【００２５】
電力メーター２はＰＬＣモデムを内蔵し、コンセントレーター６と電力線通信を行うことができる。コンセントレーター６と各電力メーター２とは、変圧器４の傘下で、低圧の配電線５（５ａ，５ｂ，５ｃ）を信号伝送路とする電力線通信のローカルなネットワークを構成している。このネットワークを利用して、各電力メーター２による電力量の検針データをコンセントレーター６に集約することができる。コンセントレーター６はさらに、光通信や無線通信により、電力供給元（電力会社）に検針データを送信することができる。
【００２６】
一方、電力メーター２のその先は、需要家７すなわち各戸の屋内配線となる。電力メーター２には分電盤７１が接続され、この分電盤７１から多数（３個のみ図示）のコンセント７２，７３，７４に屋内電力線が配線されている。
ここで、例えば、コンセント７２にはＩＨ調理器具（電磁誘導加熱調理器具）７６が接続されているとする。
【００２７】
また、分電盤７１若しくはコンセント（例えば７３，７４）には、需要家７内のエネルギー管理機器としてＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）ゲートウェイ７５が接続されている場合がある。ＨＥＭＳゲートウェイ７５は、有線又は無線で、当該需要家用の電力メーター２と通信を行うことができる。ここでは例えば、ＨＥＭＳゲートウェイ７５はＰＬＣモデムを内蔵し、電力メーター２と電力線通信を行うことができるものとする。すなわち、電力メーター２は、コンセントレーター６と通信を行うことができるとともに、ＨＥＭＳゲートウェイ７５とも通信を行うことができる。
【００２８】
図２は、１台の電力メーター２に着目した回路図である。他の電力メーター２についても同様である。図１と対応する部分には同一符号を付している。図２において、電力メーター２は、計量部２Ａ、記憶部２Ｂ、及び、ＰＬＣモデム２Ｃを備えている。なお、計量部２Ａ、記憶部２Ｂ、及び、ＰＬＣモデム２Ｃは、機能部として存在すればよく、物理的にこのように分かれている必要は必ずしも無い。例えば、相互に任意に一体化していてもよい。
【００２９】
計量部２Ａには、配電線５の電圧線Ｌ１，Ｌ２及び中性線Ｎが接続されている。電圧線Ｌ１，Ｌ２及び中性線Ｎは、計量部２Ａを通過して、屋内配線５ｘとなる。計量部２Ａは、通過する電流及び電圧に基づいて、電力量を測定する。
計量部２Ａは、測定した電力量の情報を、記憶部２Ｂに保存する。
ＰＬＣモデム２Ｃは、電力量の情報の他、通信に必要な情報を、記憶部２Ｂから取得する。ＰＬＣモデム２Ｃは、電路２Ｄにより、例えば電圧線Ｌ１，Ｌ２と接続されており、電力線通信の通信信号を配電線５及び屋内配線５ｘを介して送受信することができる。
ＰＬＣモデム２Ｃは、電力量の情報や必要な情報等を含む通信信号をコンセントレーター６へ向けて送信することができる。コンセントレーター６は、配電線５を介して送信される通信信号を受信し、各電力メーター２からの電力量の情報を取得する。
【００３０】
例えば、コンセントレーター６から特定の電力メーター２にポーリングを行い、その電力メーター２が電力量の情報をコンセントレーター６に送信する、という過程を各電力メーター２について行うことにより、電力量の情報収集を行うことができる。
コンセントレーター６は、例えば光ファイバや携帯無線（３Ｇ）を用いて、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）９経由で、電力供給元８と通信を行うことができる。
【００３１】
ここで、図１に戻り、前述のように、ＩＨ調理器具７６は一般的に２０ｋＨｚ程度のノイズを発生することがわかっている。このノイズは、電力線を伝って伝搬するので、ＨＥＭＳゲートウェイ７５に内蔵されるＰＬＣモデム、及び、電力メーター２のＰＬＣモデム２Ｃに対して、良好な電力線通信を妨げる可能性がある。また、コンセントレーター６に内蔵されるＰＬＣモデムにも影響を与える可能性がある。
なお、ＰＬＣモデムとは、例えば、基板に搭載された回路や、独立した完成品ユニットの他、種々の形態を含むものとする。
【００３２】
《ＰＬＣモデムの回路構成》
図３は、上述のＰＬＣモデム２Ｃの内部回路構成を示す図である。なお、ＨＥＭＳゲートウェイ７５，コンセントレーター６に内蔵されるＰＬＣモデムについても同様の内部回路構成となる。
【００３３】
図３において、ＰＬＣモデム２Ｃは、主として、フィルタ回路３０と、通信回路３２とを備えている。なお、ＰＬＣモデム２Ｃとしての、その他の既知の詳細は省略する。
フィルタ回路３０は、配電線５（電圧線Ｌ１，Ｌ２）と、通信回路３２との間に介在して設けられている。よって、通信回路３２は、フィルタ回路３０を介して通信信号の送受信を行う。
【００３４】
通信回路３２は、送信と受信とを時分割で切り替えて通信を行うＴＤＤによってコンセントレーター６との間で電力線通信を行う。よって、通信回路３２における送信期間及び受信期間は、予め、時間軸上に交互に割り当てられる。
通信回路３２は、送信回路４８と、受信回路５０と、切替器５２とを備えている。
送信回路４８は、コンセントレーター６へ向けた通信信号を送信する機能を有している。受信回路５０は、自モデム２Ｃに向けて送信される通信信号を受信する機能を有している。
【００３５】
切替器５２には、信号線５４を介してフィルタ回路３０が接続されている。また、切替器５２には、送信回路４８及び受信回路５０が接続されている。
切替器５２は、フィルタ回路３０の接続先を送信回路４８及び受信回路５０のいずれか一方に切り替えるスイッチとしての機能を有している。
切替器５２は、送信期間においては、フィルタ回路３０と送信回路４８とを接続し、受信回路５０を切り離す。また、切替器５２は、受信期間においては、フィルタ回路３０と受信回路５０とを接続し、送信回路４８を切り離す。
【００３６】
フィルタ回路３０は、コンデンサ３４，３６、及びカップリングトランス３８を備えている。カップリングトランス３８は、１次コイル３８ｐ及び２次コイル３８ｓを備えている。カップリングトランス３８は、１次コイル３８ｐ側の電圧（２００Ｖ）を、数Ｖに変圧する。２次コイル３８ｓ側には、通信回路３２が接続されている。
【００３７】
カップリングトランス３８の１次コイル３８ｐの両端にはそれぞれ、コンデンサ３４，３６を介して電力線（ここでは電圧線Ｌ１，Ｌ２）が接続されている。すなわち、コンデンサ３４，３６は、電力線２線のそれぞれに対して直列に挿入されている。なお、コンデンサ３４，３６は、それらの一方を省略することも可能である。
１次コイル３８ｐのインダクタンスは、例えば約６００μＨである。
【００３８】
フィルタ回路３０は、さらに、インダクタ４０、第１抵抗４２、第２抵抗４４、及び過渡電圧抑制素子４６を２次コイル３８ｓ側に備えている。
インダクタ４０は、２次コイル３８ｓに対して並列に接続されている。
また、第１抵抗４２は、インダクタ４０に直列に接続されている。第１抵抗４２の抵抗値は、インダクタ４０のインダクタンスに応じて設定されるが、本実施形態では、２Ωに設定される。
なお、本実施形態において、インダクタ４０のインダクタンスは３３μＨに設定される。
【００３９】
第２抵抗４４は、インダクタ４０及び第１抵抗４２よりも通信回路３２寄りにあって、２次コイル３８ｓに対して並列に接続されている。第２抵抗４４は、２次コイル３８ｓと通信回路３２とを接続する線路のインピーダンスを安定化させる。第２抵抗４４の抵抗値としては、例えば１００Ω及びその近傍に設定される。
【００４０】
過渡電圧抑制素子４６（以下、ＴＶＳ（Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｓｕｐｐｒｅｓｓｏｒ）４６ともいう）は、第２抵抗４４よりも通信回路３２寄りにあって、２次コイル３８ｓに対して並列に接続されている。ＴＶＳ４６は、過渡電圧を抑制する機能を有しており、例えば、極性を対向させて直列接続した一対のツェナーダイオードによって構成される。
【００４１】
上記フィルタ回路３０において、コンデンサ３４，３６は、ハイパスフィルタとして機能し、電力線側からの、５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの商用交流電流の侵入を阻止する。一方、商用交流に比べて格段に周波数の高い電力線通信の通信信号（周波数帯域：１５０ｋＨｚ〜４００ｋＨｚ）やその他のノイズは、コンデンサ３４，３６を通過する。なお、コンデンサ３４，３６のキャパシタンスとしては、例えば０．１μＦ〜０．５μＦが好適である。
コンデンサ３４，３６を通過した通信信号やその他のノイズは、カップリングトランス３８へ与えられる。
【００４２】
インダクタ４０は、高周波領域での相対的なハイパスフィルタとして機能する。
カップリングトランス３８の１次コイル３８ｐ側から２次コイル３８ｓ側へ伝送される信号やノイズのうち、ＩＨ調理器具７６から発生する２０ｋＨｚ程度のノイズは、インダクタ４０によってカットオフされ（又は大きく減衰させられ）、その一方で、当該ノイズよりも周波数の高い電力線通信の通信信号は、影響を受けずに通信回路３２へ導かれる。
なお、カットオフ周波数を適切に設定することにより、減衰させる対象の周波数帯域をある程度広く取ることができるので、例えば３０ｋＨｚのノイズであっても充分に減衰させることが可能である。
【００４３】
このようなフィルタ機能を発揮させるインダクタ４０のインダクタンスとしては、３３μＨ及びその近傍（例えば±１０％）が特に好適であった。電力線通信の通信信号の識別に影響を与えない観点からインダクタンスの許容範囲を規定すると、１０μＨ〜１００μＨである。すなわち、インダクタンスが１０μＨ未満では通信信号の識別に影響が出る。また、インダクタンスが１００μＨを超えると、ノイズ抑制効果が低下する。
【００４４】
以上のように、上記フィルタ回路３０を備えたＰＬＣモデム２Ｃによれば、通信信号の周波数帯域より低い周波数のノイズ、例えば電磁誘導加熱調理機器のノイズは、インダクタ４０がフィルタとなってブロックされ、通信回路３２への当該ノイズの流入が抑制される。従って、ＰＬＣモデム２Ｃに対する当該ノイズの影響を抑制することができる。
【００４５】
また、インダクタ４０のインダクタンスを１０μＨ〜１００μＨの範囲内とすることにより、ＩＨ調理器具７６が一般的に発生することの多い２０ｋＨｚ程度のノイズに対して優れたノイズ抑制効果が得られた。また、この範囲内の周波数とすることにより、インダクタ４０の存在による電力線通信の通信信号の減衰を抑制することができる。なお、前述のように、この範囲内でも特に、３３μＨ及びその近傍が好適である。
【００４６】
また、このようなＰＬＣモデム２Ｃを搭載する電力メーター２は、需要家７内のＩＨ調理器具からノイズを受けても、その影響を抑制することができるので、コンセントレーター６との通信や、需要家７内のＨＥＭＳゲートウェイ７５との通信に支障を生じない。
【００４７】
《スプリアス（不要波）について》
本実施形態のＰＬＣモデム２Ｃ（の通信回路３２）は、上述のようにＴＤＤによって電力線通信を行う。
図３中の切替器５２は、送信期間と受信期間とが切り替わるごとに、フィルタ回路３０の接続先を送信回路４８及び受信回路５０のいずれか一方に切り替える。よって、切替器５２がフィルタ回路３０の接続先を切り替えるタイミングにおいては、フィルタ回路３０が送信回路４８及び受信回路５０のいずれの回路にも接続されない期間が生じる。
【００４８】
いずれの回路にも接続されない期間においては、フィルタ回路３０からみた切替器５２のインピーダンスが非常に高くなる。このため、インダクタ４０に蓄積されたエネルギーが放出される。
このとき、インダクタ４０に直列に接続された第１抵抗４２は、インダクタ４０から放出されるエネルギーを消費する。
【００４９】
例えば、仮に第１抵抗４２が短絡される等することで、インダクタ４０から放出されるエネルギーが第１抵抗４２によって消費されないとすると、当該エネルギーは、ＴＶＳ４６等のフィルタ回路３０が有する容量成分によってフィルタ回路３０内に蓄積された状態となり、さらに、当該エネルギーはスプリアスとして電力線側へ伝搬する。
この電力線側へ伝搬したスプリアスが電力線等から放射されることがある。
【００５０】
これに対して本実施形態によれば、通信回路３２において送信と受信とが切り替わる際に、インダクタ４０に蓄積されたエネルギーが当該インダクタ４０から放出されると、インダクタ４０に直列に接続された第１抵抗４２によって前記エネルギーを消費させることができる。
この結果、電力線側に伝搬してスプリアスを生じさせる原因となる前記エネルギーを抑制でき、スプリアスの発生を抑制することができる。
【００５１】
本実施形態では、第１抵抗４２の抵抗値を２Ωとしたが、第１抵抗４２の抵抗値は、１Ωから５Ωの範囲にあればよい。
第１抵抗４２の抵抗値が１Ω未満である場合、インダクタ４０から放出されるエネルギーを消費する効果が低くなり、スプリアスの抑制効果に影響が出る。また、第１抵抗４２の抵抗値が５Ωを超える場合、インダクタ４０によるノイズの低減効果が低下する。第１抵抗４２の抵抗値を１Ωから５Ωの範囲とすることで、インダクタ４０から放出されるエネルギーを好適に消費させることができる。この範囲内でも特に、２Ω及びその近傍が好適である。
【００５２】
また、本実施形態では、インダクタ４０と、通信回路３２との間に、２次コイル３８ｓに対して並列に接続された第２抵抗４４をさらに備えており、この第２抵抗４４にもインダクタ４０から放出されるエネルギーを消費させることができ、スプリアスの発生を効果的に抑制することができる。
【００５３】
また本実施形態では、フィルタ回路３０を構成する主な要素である、インダクタ４０、第１抵抗４２、第２抵抗４４、及びＴＶＳ４６が２次コイル３８ｓ側に設けられているので、１次コイル３８ｐ側に、これら要素を設けた場合と比較して、電圧に対する耐性の要求が低くなる。このため、設計上の自由度が高く、低コスト化に有利である。
【００５４】
次に、上記実施形態に係るＰＬＣモデム２Ｃにおけるスプリアスの抑制効果を検証するために行った試験結果について説明する。
検証試験は、ＰＬＣモデムをモデル化し、そのモデルを用いたコンピュータシミュレーションにより行った。
【００５５】
検証試験における実施例品のモデルには、図３に示すＰＬＣモデム２Ｃのモデルを用い、比較例品のモデルには、第１抵抗４２及び第２抵抗４４を備えていない（第１抵抗４２を短絡除去するとともに第２抵抗４４を開放除去した）点以外、図３に示すＰＬＣモデム２Ｃと同じ構成のＰＬＣモデムのモデルを用いた。
【００５６】
試験方法としては、実施例品のモデル及び比較例品のモデルそれぞれに送受信の切り替えを行わせ、そのときの出力をコンピュータシミュレーションによって求め、その出力からスプリアスの抑制効果を検証した。
なお、両モデルの出力は、図３中に示すＰＬＣモデム２Ｃにおける点Ｐ１，Ｐ２から取り出した。
【００５７】
図４Ａは、比較例品の出力を時間領域で示したグラフである。図４Ａ中、横軸は時間、縦軸は電圧を示している。
図４Ａに示すように、切替器５２が切り替えを行うタイミングである送信期間と受信期間との間には、フィルタ回路３０が送信回路４８及び受信回路５０のいずれにも接続されない期間Ｋが存在する。
【００５８】
図４Ａ中の送信期間には、送信回路４８が出力する通信信号が電圧の変化として現れている期間と、送信回路４８が通信信号を出力しないことからほぼ一定電圧となっている期間とが含まれている。
図４Ａ中の受信期間は、コンセントレーター６から送信される通信信号がないことから、送信期間における一定電圧の期間と同様、ほぼ一定電圧となっている。
【００５９】
また、図４Ａ中の期間Ｋには、電圧に僅かな変化が生じていることが判る。これが、インダクタ４０から放出されたエネルギーであり、これが電力線側へ伝搬するとスプリアスとなる。
【００６０】
図４Ｂは、実施例品の出力を時間領域で示したグラフである。
図４Ｂに示すように、実施例品の出力における期間Ｋにおいては、送信期間における一定電圧の期間及び受信期間と同様、一定電圧となっており、期間Ｋにおける電圧変化は、実施例品の出力には現れない。
このことより、実施例品では、インダクタ４０から放出されたエネルギーが第１抵抗４２及び第２抵抗４４によって消費され、前記エネルギーが抑制されていることが判る。
【００６１】
図５は、実施例品及び比較例品それぞれの出力を周波数領域で示したグラフである。図５中、横軸は周波数、縦軸は電力を示している。図５においては、実施例品の出力を示すグラフと、比較例品の出力を示すグラフを重ねて示している。
【００６２】
図５中の信号帯域は、通信信号の周波数帯域を示しており、１５０ｋＨｚ〜４００ｋＨｚである。
信号帯域内においては、電力線通信の通信信号の成分が電力の増加として現れている。通信信号の成分には、実施例品と比較例品との間で相違は見られない。
【００６３】
図５中の信号帯域の帯域外であって信号帯域の高周波数側に隣接する隣接帯域を見ると、比較例品の電力の方が、実施例品の電力よりも大きく現れている。
この隣接帯域において、実施例品の電力よりも相対的に高く現れている比較例品の電力がインダクタ４０から放出されたエネルギーである。すなわち、図４Ａ中の期間Ｋに現れる電圧の変化が、周波数領域においては、通信信号の周波数帯域よりも高い周波数の信号波として現れている。
【００６４】
このように、図５からも、実施例品では、インダクタ４０から放出されたエネルギーが第１抵抗４２及び第２抵抗４４によって消費されていることが判る。
比較例品では、通信信号の周波数帯域よりも高い周波数のエネルギーがインダクタ４０から放出され、このエネルギーが電力線側へ伝搬すると、通信信号の周波数帯域よりも高い周波数のスプリアスとなる。
これに対して、実施例品では、インダクタ４０から放出されるエネルギーが消費されることで抑制されるので、スプリアスの発生が抑制される。
【００６５】
以上のように、検証試験の結果、実施例品のＰＬＣモデムによれば、スプリアスの発生を効果的に抑制できることを確認することができた。
【００６６】
《その他の形態》
なお、上記実施形態ではフィルタ回路３０はＰＬＣモデム２Ｃの一部であるが、フィルタ回路３０は、ＰＬＣモデム２Ｃから分離独立した電力線通信用フィルタとしても存在し得る。
また、インダクタ４０についての上記インダクタンスの好適範囲は、現状のＩＨ調理器具７６から発生する２０ｋＨｚ程度の特定ノイズを想定したものであり、将来的にノイズの周波数が大きく変わる場合には、インダクタンスの好適範囲もそれに応じて変わり得ることになる。
さらに、第１抵抗４２の抵抗値、及び第２抵抗４４の抵抗値も同様であり、インダクタ４０のインダクタンスに応じてその好適範囲は変わり得る。
【００６７】
《補記》
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６８】
１  集合住宅
２  電力メーター
２Ａ  計量部
２Ｂ  記憶部
２Ｃ  ＰＬＣモデム
２Ｄ  電路
３  高圧ケーブル
４  変圧器
５，５ａ，５ｂ，５ｃ  配電線
５ｘ  屋内配線
６  コンセントレーター
７  需要家
８  電力供給元
９  ＷＡＮ
３０  フィルタ回路
３２  通信回路
３４，３６  コンデンサ
３８  カップリングトランス
３８ｐ  １次コイル
３８ｓ  ２次コイル
４０  インダクタ
４２  第１抵抗
４４  第２抵抗
４６  過渡電圧抑制素子
４８  送信回路
５０  受信回路
５２  切替器
５４  信号線
７１  分電盤
７２，７３，７４  コンセント
７５  ＨＥＭＳゲートウェイ
７６  ＩＨ調理器具
１００  送信回路
１０２  受信回路
１０４  切替器
１０６  電力線
１０８  フィルタ回路
Ｌ１，Ｌ２  電圧線
Ｎ  中性線
Ｐ１，Ｐ２  点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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