(57)【要約】【課題】非常に簡単な方法で、ＰＬＣモデムの通信速度を改善するデータブリッジを提供する。また、本発明は複数のＰＬＣモデム間の通信可能な範囲を拡張できるデータブリッジを提供する。【解決手段】本発明の電灯線通信用装置は、単相三線式、三相三線式または三相四線式の配電線路の電灯線通信用装置において、配電線路の異なった相の間の高周波成分を配電盤以外でバイパスさせる。また、本発明の電灯線通信用装置は、異なったトランスのバンクから供給される電力系統の配電線路の電灯線通信用装置において、配線線路に含まれる高周波成分だけを配電盤以外でバイパスさせる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単相三線式、三相三線式、または三相四線式の配電線路の電灯線通信用装置において、配電線路の異なった相の間の高周波成分を配電盤以外でバイパスさせることを特徴とする電灯線通信用装置。
【請求項２】
異なったトランスのバンクから供給される電力系統の配電線路の電灯線通信用装置において、配線線路に含まれる高周波成分だけを配電盤以外でバイパスさせることを特徴とする電灯線通信用装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電灯線通信用装置において、高周波成分を通過させる高周波成分通過手段を内蔵する本体と、異なった相の電源コンセントにそれぞれ接続するためのＡＣプラグを有することを特徴とする電灯線通信用装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の電灯線通信用装置において、高周波成分を通過させる高周波成分通過手段であるトランスおよび該トランスの２次側を終端する抵抗を内蔵する第１本体および第2本体と、第１本体と第２本体を接続する接続手段と、異なった相の電源コンセントにそれぞれ接続するための、第１本体および第２本体に接続されたＡＣプラグを有することを特徴とする電灯線通信用装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の電灯線通信用装置において、前記高周波成分通過手段は１０ＫＨｚから３０ＭＨｚの帯域の高周波を通過させるトランスであることを特徴とする電灯線通信用装置。
【請求項６】
請求項５記載の電灯線通信用装置において、電灯線通信の搬送波が１０ＫＨｚから３０ＭＨｚの帯域の高周波に含まれることを特徴とする電灯線通信用装置。
【請求項７】
請求項１または請求項２に記載の電灯線通信用装置において、高周波成分を通過させる高周波成分通過手段であるトランスおよび該トランスの２次側を終端する抵抗を内蔵する本体と、電源コンセントに接続するための１つのＡＣプラグとを有することを特徴とする電灯線通信用装置。
【請求項８】
請求項７記載の電灯線通信用装置において、１つの電源コンセントをさらに有することを特徴とする電灯線通信用装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電灯線通信（または電力線通信）に関し、特に、電灯線通信における通信品質を改善するための電灯線通信用装置（データブリッジ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
電灯線通信（以後、ＰＬＣという）用のＰＬＣモデムが現在何社かのメーカーから販売されている。これは、モデムを任意の電灯線コンセントに差し込むことで２点間もしくは、複数間のモデムで通信を行えるものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、問題点は、もともとＰＬＣはどこまでもつながるものではないということであり、最悪のときは、同じ部屋であっても通信できないことがある。その訳は、配電方法が単相３線式であるからであり、異なった相がたまたま同じ部屋の別々なコンセントに配置されているようなときにおこる。今後、この２つの異なった相のことを、Ｌ１相、Ｌ２相と呼ぶ。さらに、コンセントにつながる他の家電製品に内蔵されたフィルターなども、ＰＬＣの通信を妨げる。したがって、相が異なるコンセントのみならず、同じ相のコンセントであっても通信ができないことがある。
【０００４】
また、これらのＰＬＣモデムの利用目的は、家の中でコンセントに差すだけでどこでもインターネットを使いたいといった、いわゆる、どこでもＬＡＮのイメージを考えている。ＰＬＣは、他の家電製品などに内蔵のフィルターや、前述の異なった相間にモデムが設置された場合は、その性能を十分に発揮できない。最悪の時は、通信不能になる。
【０００５】
最近、デジタルテレビが一般化し、そのために、ＩＰＴＶといった、インターネットからＬＡＮを経由した動画配信が現実化してきている。このとき、ＰＬＣは、理想的な環境では、１００Ｍｂｐｓの速度を実現できるかもしれない。しかし、一般的な環境下では、５０Ｍｂｐｓから１０Ｍｂｐｓ、さらに、２Ｍｂｐｓであることもある。デジタルテレビの動画では、少なくとも２０Ｍｂｐｓのデータ速度がないと、画像に違和感が生ずる。
現在、実際に販売されているＰＬＣモデムは、各社とも期待した販売数とは程遠いものである。この原因は、実際に使ってみると、上記のような問題があり、それを、簡単に解決する方法がなかったということが推論される。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、非常に簡単な方法で、ＰＬＣモデムの通信速度を改善するデータブリッジを提供することにある。また、本発明は複数のＰＬＣモデム間の通信可能な範囲を拡張できるデータブリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電灯線通信用装置は、単相三線式、三相三線式、または三相四線式の配電線路の電灯線通信用装置において、配電線路の異なった相の間の高周波成分を配電盤以外でバイパスさせることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の電灯線通信用装置は、異なったトランスのバンクから供給される電力系統の配電線路の電灯線通信用装置において、配線線路に含まれる高周波成分だけを配電盤以外でバイパスさせることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、非常に簡単な方法で、ＰＬＣモデムの通信速度を改善するデータブリッジが得られる。また、本発明は複数のＰＬＣモデム間の通信可能な範囲を拡張できるデータブリッジが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の電灯線通信用装置は、単相三線式、三相三線式または三相四線式の配電線路の電灯線通信用装置において、配電線路の異なった相の間の高周波成分を配電盤以外でバイパスさせるものである。
また、本発明の電灯線通信用装置は、異なったトランスのバンクから供給される電力系統の配電線路の電灯線通信用装置において、配線線路に含まれる高周波成分だけを配電盤以外でバイパスさせるものである。
（実施例１）
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。図１は、本発明のデータブリッジの全体を示す概略斜視図である。図１に示すように、データブリッジ１０は、例えば、１５ｍｍｘ５０ｍｍｘ２５ｍｍ程度の大きさの本体１２と、この本体１２の両端に接続された、ＡＣコンセントに差し込むことができる電源プラグ１４とから成る。本体１２内には小型のトランスと安全規格に準拠した部品（後述する）が配置されている。
【００１１】
図２は、本発明のデータブリッジの使い方を説明するための図である。例えば、６個のＰＬＣモデムを３つの部屋に、２台ずつ使おうとしたとき、コンセントの相が別々であると、図２のような配置でデータブリッジ１０を設けていないとすると、半数のＰＬＣモデム１６はデータ通信ができないか、または、かなり遅い速度での通信しかできない可能性が高い。部屋２において、データのやり取りができないかまたは繋がりにくいコンセント間にデータブリッジ１０をつなぐ。これにより、部屋１から３すべてのＰＬＣモデムの通信が可能になるかもしくは、通信速度の改善が図れる。
【００１２】
ここで、本発明の特徴を理解するのを助けるために、従来例のデータプリッジの取付け方法を簡単に説明する。従来では、配電盤のなかで、単相三線式電線のＬ１、Ｌ２の相間に、専用のデータブリッジを挿入していた。しかし、これには、電気工事士などの専門家に工事を依頼せざるを得なかった。配電盤のなかで、単相三線式配電線のＬ１、Ｌ２相間に、専用のデータブリッジを挿入していた理由は、部屋にあるＡＣコンセントが、Ｌ１、Ｌ２のいずれの相であるかを簡単に見分ける方法が存在しなかったことにもよる。本出願人は現時点では公開されていない先願の特許出願２００７−２２３４２４(発明の名称：位相判別装置および位相判別方法)において、部屋にあるＡＣコンセントにおける配線の位相を簡単に判別する位相判別装置および位相判別方法を提案しており、本発明は、これらの位相判別装置および位相判別方法を用いて簡単に得られる位相判別結果を利用して、配電線路の異なった相の間の高周波成分を配電盤以外でバイパスさせることを可能にしたものである。この結果、一般の電灯線通信用モデムの設置者が、電気工事士などの専門家にデータブリッジの取付けを依頼する必要がなく、自分で簡単に取付けることが可能になったものである。
【００１３】
次に、データブリッジの原理を概略すると、図３に示すように、データブリッジ１０を２つのＡＣ電路網２２の間に接続し、ＰＬＣモデムの信号成分だけを通過させるものである。
【００１４】
図４は、データブリッジの具体的な使い方を説明するための図である。図４に示すように、Ｌ１相のＡＣコンセント１８にデータブリッジ１０のＡＣプラグ１４の一方を接続し、Ｌ２相のＡＣコンセント２０にデータブリッジ１０のＡＣプラグ１４の他方を接続するようにしてデータブリッジ１０は用いられる。
【００１５】
図５は、データブリッジの本体内に配置された部品間の配線を示す回路図である。図５において、回路の両端には、１００Ｖもしくは、それ以上の電圧の交流商用電圧が印加される。バリスタ３２、４０は、雷などの異常電圧からトランス３６を保護するためのものである。フューズ３０、４２は、トランス３６の巻き線などに異常が発生した時に、それが外部に波及するのを防いだり、トランス３６を保護するためのものである。ＸＣＡＰ（ノイズサプレッションキャパシタ）３４、３８は、安全規格をとおった、コンデンサーであり、トランス３６を保護するためのものである。
【００１６】
図６は、トランスをさらに詳細に説明するための図である。図６において、このトランス３６は、５０Ｈｚや６０Ｈｚの商用周波数を通過させずに、１０ＫＨｚから３０ＭＨｚの信号は、よく通す。これにより、電灯線通信で使われている信号だけを通過させることができる。ちなみに、低速ＰＬＣは、１０ＫＨｚから４５０ＫＨｚ、高速ＰＬＣは２ＭＨｚから３０ＭＨｚの周波数帯域を用いている。また、トランスの１次、２次巻線比は、１：１である。ただし、このトランスでは、１次巻線も、２次巻線も、１００Ｖもしくはそれ以上の電圧に対して十分なだけの、絶縁強度が必要である。
【００１７】
図７はトランスの他の実施例を示す図である。図７において、２つのトランス３６ａ、３６ｂが用いられる。各トランスは、１次巻線が１００Ｖ以上の絶縁強度を持ち、２次巻線は２４Ｖ以下の絶縁強度を持つ。これらのトランス３６ａ、３６ｂの２次巻線同士を接続するようにして用いる。これによって、図６に示した１個のトランス３６で行う動作と同じことを行うことができる。各々のトランスの２次巻線の絶縁強度が小さくて済むので、トランスの価格が安く抑えることができる。
（実験例１）
図８はデータブリッジを用いない実験例１を説明するための図である。あるクリーニング工場にて、データブリッジの効果を確認する実験を行った。図８において、○印がＰＬＣモデムの配置した位置である。番号１００で示す○からその他のＰＬＣモデムに対してデータを送れるかどうかを実験した。その結果、番号１０１から１０５で示す○の５か所のＰＬＣモデムと通信ができた。
（実験例２）
図９はデータブリッジを用いた実験例２を説明するための図である。次に、図９に示すようにデータブリッジ１０を用いることによって建物のすべてのＰＬＣモデムが○のＰＬＣモデムと通信することができた。なお、ここで用いたＰＬＣモデムはデータリピーター機能を持ち、信号が弱まると別のＰＬＣモデムがデータを補完して通信を実現する方式のものを用いた。図９では図８でつながらなかったＰＬＣモデムを示した。
【００１８】
このようなフィールドテストから、たとえば、家電販売店であるメーカーのＨＤ−ＰＬＣモデムを購入した人が、どうも、通信速度が遅いとか、通信ができない部屋があるとか悩んでいた時、このデータブリッジを購入し、いままでデータ通信ができなかったコンセント間につなぐと、それ以外の場所でもＰＬＣモデムによる通信が可能になる可能性が極めて高い。
（実施例２）
次に、さらに改良したデータブリッジを説明する。実施例１で述べてきたデータブリッジは、建物の中の２か所のコンセントにそれぞれ、ＡＣプラグを差し込むことで効果を奏するものである。しかし、それら２つのコンセントが近くに配置されていないときは、データブリッジを用いるためにそれぞれのＡＣプラグに延長ケーブルを用いなければならない。そこで、次のようなデータブリッジを用いて、Ｌ１とＬ２相を直接データブリッジでつながなくても、電灯線通信の通信品質を向上させる。
【００１９】
実施例２のデータブリッジを実施例１のデータブリッジと区別するために、説明の便宜上、以後、データループブリッジと呼ぶことにする。図１０はデータループブリッジの本体内に配置された部品間の配線を示す回路図である。図１０において、データループブリッジ５０は、実施例１のデータブリッジと異なり、トランス３６の２次側巻線に、ＸＣＡＰ３８、バリスタ４０、フューズ４２を接続する代わりに、終端抵抗４４が接続されている。
【００２０】
図１１は電灯線通信系統に挿入されるデータループブリッジの位置を説明するための図である。図１１において、データループブリッジ５０はＬ１相のＡＣコンセントに１個以上、Ｌ２相のＡＣコンセントに１個以上挿入される。
【００２１】
次に、データループブリッジによる通信品質が向上する理由を図１２〜図１４を参照して説明する。図１２は電灯線通信系統（配電系統）内の抵抗値を考慮した回路図である。データループブリッジ５０の終端抵抗４４をＲとすると、トランスの１次、２次巻線比が１：１であるので、配電系統の中でのインピーダンスはＲオームである。ここで、Ｒを１００オーム以上にすることで、配電線の銅線がもつ抵抗に比べて１００倍以上と考えることができる。
【００２２】
このため、図１２に示す２本のＮ線は、図１３における矢印で示すように、等価的に１本とみなすことができる。このことから、データループブリッジ５０を少なくともＬ１相に一個以上、Ｌ２相に一個以上配置すれば、図１４に示すように、信号はループ状に伝送され、Ｌ１相からＬ２相へのＰＬＣモデムの通信がしやすくなる。
【００２３】
図１５はデータループブリッジの筐体を示す図である。図１５に示すように、データループブリッジを内蔵した、電源プラグとコンセントを設けた製品をつくり、これを、建物の数か所に設置、あるいは、きちんとＬ１相、Ｌ２相に設置することで、電灯線通信の品質は向上する。電源コンセントはデータループブリッジを使うことで塞がれたコンセントを活かすために用意されている。
(実施例３)
図１６は実施例３のデータブリッジの筐体を示す図である。また、図１７は、筐体内部の回路構成を示す図である。図１６に示すように、データブリッジ１０は、例えば、電話線や、例えば、カテゴリー５のＬＡＮケーブルのような接続手段１５によって接続された第1本体１２ａと第２本体１２ｂを有し、第1本体１２ａと第２本体１２ｂにはＡＣコンセントに差し込まれる電源プラグ１４ａと１４ｂが接続されている。接続手段１５としては、長い距離にわたって電灯線通信の信号成分だけを通過させるＬＡＮケーブルが好ましいが、広範囲の周波数成分を通過させるような単なる電線でもよい。
【００２４】
図１７に示すように、第１本体１２ａと第２本体１２ｂは、同一の回路構成であり、かつ図１０を参照して説明したデータループブリッジ５０と同一の回路構成である。すなわち、第1本体１２ａ、第２本体１２ｂは、それぞれ、フューズ３０、バリスタ３２、ＸＣＡＰ３４、トランス３６、終端抵抗を備えている。
【００２５】
第1本体１２ａ、第２本体１２ｂをデータループブリッジ５０と同一の回路構成とした利点は、実施例１で説明したデータブリッジの本体と実施例２で説明したデータループブリッジの本体を同一に製造できるので、多量生産に適しており、データブリッジとデータループブリッジに対して異なった製品を用意する必要がないことである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】データブリッジの全体を示す概略斜視図である。
【図２】データブリッジの使い方を説明するための図である。
【図３】データブリッジの原理を説明するための図である。
【図４】データブリッジの具体的な使い方を説明するための図である。
【図５】データブリッジの本体内に配置された部品間の配線を示す回路図である。
【図６】トランスをさらに詳細に説明するための図である。
【図７】トランスの他の実施例を示す図である。
【図８】データブリッジを用いない実験例１を説明するための図である。
【図９】データブリッジを用いた実験例２を説明するための図である。
【図１０】データループブリッジの本体内に配置された部品間の配線を示す回路図である。
【図１１】電灯線通信系統に挿入されるデータループブリッジの位置を説明するための図である。
【図１２】電灯線通信系統内の抵抗値を考慮した回路図である。
【図１３】図１２の等価回路を説明する回路図である。
【図１４】信号の伝送を説明するための図である。
【図１５】データループブリッジの筐体を示す図である。
【図１６】他のデータブリッジの全体を示す概略斜視図である。
【図１７】他のデータブリッジの回路図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  データブリッジ
１２  本体
１２ａ  第１本体
１２ｂ  第２本体
１４  電源プラグ
１５  接続手段
１６  ＰＬＣモデム
１８  コンセント（Ｌ１）
２０  コンセント（Ｌ２）
３６  トランス
３６ａ、３６ｂ  トランス
４４  終端抵抗
５０  データループブリッジ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2010063077.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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