(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ内を伝送される光信号を分岐させる光分岐器と、複数のユーザ宅に電力を供給するための低圧電力線に接続され、かつ前記光分岐器から出力される光信号を変換して得られた電気信号を前記低圧電力線により送電される電力に重畳する光／電力線搬送装置と、前記低圧電力線に接続されユーザ宅に設けられた電力線搬送装置と、該電力線搬送装置とユーザ宅内に設置される電力引込線との間にユーザ宅内での電力線搬送とユーザ宅外の電力線搬送を分離するブロッキングフィルタを備え、前記電力搬送装置とユーザ宅内とをデジタル信号通信線で接続したことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記低圧電力線に接続される電力線搬送装置が前記ユーザ毎に設けられ、前記低圧電力線により送電される電力に重畳された前記電気信号を読み取ると共に、前記低圧電力線により送電される電力に電気信号を重畳させる子局電力線搬送装置であることを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項３】
前記ユーザ宅内に設けられ、前記子局電力線搬送装置によって読み取られた電気信号が与えられて、その電気信号に応じてユーザ宅内に設置された電力機器を制御する宅内電力線搬送装置を備えたことを特徴とする請求項２記載の通信システム。
【請求項４】
光ファイバによって伝送される光信号を電気信号に変換し、得られた前記電気信号を複数のユーザ宅に電力を供給するための低圧電力線を用いた電力線搬送によって前記ユーザ宅に設けられた電力線搬送装置に通信し、前記電力線搬送装置とユーザ宅内とを接続するデジタル信号通信線で通信し、ブロッキングフィルタにより前記該電力線搬送装置とユーザ宅内に設置される電力引込線との間にユーザ宅内での電力線搬送とユーザ宅外の電力線搬送を分離することを特徴とする通信方法。
【請求項５】
前記ユーザ宅に伝送された前記電気信号を読み取り、読み取った前記電気信号に基づいて前記ユーザが所有する電力機器を制御することを特徴とする請求項４記載の通信方法。
【請求項６】
前記電力線搬送は、直交周波数分割多重方式によって行われることを特徴とする請求項４及び５のいずれかに記載の通信方法。
【請求項７】
前記光ファイバは、インターネットに接続されることを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載の通信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、企業や個人等のユーザ間で情報の伝送を行うための通信システム及び通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インターネットに代表される通信網を介して企業や個人の間で大量の情報が伝送されるようになってきた。そして、伝送される情報量の増加に伴い、通信路の伝送容量（伝送速度）の向上が求められてきている。現状はＩＳＤＮでも６４Kbpsであり、動画情報等の大量のデータを伝送する際に時間がかかるため、周波数帯域の広い光ファイバを利用して伝送容量を高めることが検討されている。その例として、特開平7−193538 号公報には、ユーザの宅内まで光ファイバを敷設して通信を行うことが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
現在、光ファイバ網は徐々に敷設されつつあるが、まだユーザの宅内までは敷設されていない。上記従来技術のようにユーザの宅内まで光ファイバを敷設する場合、その敷設作業には多大な費用がかかるため、光ファイバ網を敷設する事業者には大きな負担となる。
【０００４】
本発明の目的は、安価で、かつ伝送容量を高めることが可能な通信システム及び通信方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の特徴は、光ファイバ内を伝送される光信号を分岐させる光分岐器と、複数のユーザに電力を供給するための低圧電力線に接続され、かつ前記光分岐器から出力される光信号を変換して得られた電気信号を前記低圧電力線により送電される電力に重畳する光／電力線搬送装置とを備えたことにある。
【０００６】
光ファイバ内を伝送される光信号を変換して得られた電気信号を低圧電力線により送電される電力に重畳させる電力線搬送装置を設けたので、ユーザには低圧電力線を介して情報を伝送することができ、光ファイバをユーザ宅内まで敷設する必要がない。よって、安価な通信システムを構築することができる。また、電気信号を低圧電力線により送電される電力に重畳させる、すなわち低圧電力線を用いて電力線搬送を行うので、電力線搬送を行う距離が短くて済み、信号の減衰による影響が小さいため、電力線搬送であっても高速伝送が可能となる。よって、光ファイバが持つ高速伝送の利点を損なうことがなく、通信システムの伝送容量を高めることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
（実施例１）
図１は、本発明の好適な一実施例である通信システムの構成を示す。図１において、高圧電力線１は、電柱２ａ，２ｂに架設され、高電圧(本実施例では６.６ＫＶ）の電力を送電する。この高圧電力線１には変圧器３ａ，３ｂの１次側が接続されており、変圧器３ａ，３ｂは高圧電力線１を送電される高電圧の電力を低電圧（本実施例では１００Ｖと２００Ｖ）に変圧して２次側から出力する。なお、図に示すように、電柱２ａに変圧器３ａが設置され、電柱２ｂには変圧器３ｂが設置される。変圧器３ａの２次側には低圧電力線４ａ，４ｂが接続され、また変圧器３ｂの２次側には低圧電力線４ｃ，４ｄが接続される。低圧電力線４ａ，４ｂは、電柱５ａ，５ｂに架設され、変圧器３ａから出力された低電圧の電力を送電する。一方、低圧電力線４ｃ，４ｄは、電柱５ｃに架設され、変圧器３ｂから出力された低電圧の電力を送電する。なお、本実施例では、高圧電力線１が架設される電柱が２本示され、また変圧器も２つ示されているが、実際にはより多くの電柱及び変圧器が設けられる。
【０００８】
低圧電力線４ａ，４ｂには、電柱５ａにおいて電力引込線６ａ，６ｂが接続され、また電柱５ｂにおいて電力引込線６ｃ，６ｄが接続される。電力引込線６ａ，６ｂは、電力計７ａを介してユーザ宅８ａ内に引き込まれ、低圧電力線４ａ，４ｂを送電される低電圧の電力をユーザ宅８ａに供給する。電力引込線６ｃ，
６ｄも同様にしてユーザ宅８ｂに低電圧の電力を供給する。一方、低圧電力線
４ｃ，４ｄには、電柱５ｃにおいて電力引込線６ｅ，６ｆが接続され、電力引込線６ｅ，６ｆは、電力計７ｃを介してユーザ宅８ｃ内に引き込まれ、低圧電力線４ｃ、４ｄを送電される低電圧の電力をユーザ宅８ｃに供給する。以上のようにして、高圧電力線１を送電される高電圧の電力が低電圧に変圧された後、ユーザ宅８ａ〜８ｃに供給される。なお、ユーザ宅８ａ〜８ｃ毎に設けられた電力計
７ａ〜７ｃは、ユーザ宅８ａ〜８ｃにおける電力使用量を計測するものである。なお、図１では、低圧電力線４ａ，４ｂを介して電力が供給されるユーザ宅を２つ示し、低圧電力線４ｃ，４ｄを介して電力が供給されるユーザ宅を１つ示しているが、実際には１０軒程度のユーザ宅が同じ低圧電力線を介して電力の供給を受けるのが一般的である。
【０００９】
図１において、インターネット９には、電力量集計センタ１０及びサービスプロバイダ１１が接続されると共に、光ファイバ１２が接続されており、光ファイバ１２は高圧電力線１と同様に電柱２ａ，２ｂに架設される。この光ファイバ
１２は、ユーザ宅８ａ〜８ｃと電力量集計センタ１０或いはサービスプロバイダ１１との間における通信路となる。光ファイバ１２は光分岐器１３ａ，１３ｂによって分岐され、電柱２ａ,２ｂに設けられた光／電力線搬送装置１４ａ,１４ｂに接続される。なお、光分岐器１３ａ，１３ｂを用いずに、光ファイバ同士を融着させることによって分岐させてもよい。この光／電力線搬送装置１４ａは、低圧電力線４ａ，４ｂにも接続され、光ファイバ１２によって伝送されてきた情報を低圧電力線４ａ，４ｂに出力する一方、低圧電力線４ａ，４ｂによって伝送されてきた情報を光ファイバ１２に出力する装置である。ここで、低圧電力線４ａ，４ｂによって伝送される情報は、ユーザ宅８ａ，８ｂに設けられた電力線搬送装置１５ａ,１５ｂから出力されるものであって、電力線搬送装置１５ａ,１５ｂに接続された電力引込線６ａ〜６ｄと低圧電力線４ａ，４ｂを介して光／電力線搬送装置１４ａに入力される。なお、電力線搬送装置１５ａ，１５ｂは、ユーザ宅８ａ，８ｂ内に配置されているパソコン（図示せず）や電力計７ａ，７ｂと接続されており、パソコンや電力計から出力された情報を電力線搬送によって伝送するための装置である。なお、電力線搬送装置１５ｃは電力引込線６ｅ，６ｆに接続されており、電力線搬送装置１５ａ，１５ｂと同様にユーザ宅８ｃ内のパソコンや電力計７ｃと光／電力線搬送装置１４ｂとの間で情報の送受信を行う。
【００１０】
以下の説明では、ある光／電力線搬送装置から見て同じ低圧電力線に接続されている電力線搬送装置を管理下の電力線搬送装置と呼び、逆に電力線搬送装置から見て同じ低圧電力線に接続されている光／電力線搬送装置を管理元の光／電力線搬送装置と呼ぶ。つまり、図１に示す通信システムにおいては、電力線搬送装置１５ａ，１５ｂは光／電力線搬送装置１４ａの管理下の電力線搬送装置であり、電力線搬送装置１５ｃは光／電力線搬送装置１４ｂの管理下の電力線搬送装置である。また、光／電力線搬送装置１４ａは電力線搬送装置１５ａ，１５ｂの管理元の光／電力線搬送装置であり、光／電力線搬送装置１４ｂは電力線搬送装置１５ｃの管理元の光／電力線搬送装置である。
【００１１】
以上説明した本実施例の通信システムにおける情報の伝送方法について詳細に説明する。まず、一例として、ユーザ宅８ａ〜８ｃにおける電力使用量の情報を電力量集計センタ１０にて収集する、つまり自動検針を行う場合について説明する。
【００１２】
まず、電力量集計センタ１０が電力使用量の調査対象とするユーザ宅に対して使用量送信指令を出力する。なお、各電力線搬送装置及び各光／電力線搬送装置には予め固有のアドレスが割り当てられており、使用量送信指令には電力使用量の調査対象であるユーザ宅に設けられた電力線搬送装置のアドレス情報とその電力線搬送装置の管理元である光／電力線搬送装置のアドレス情報とが付加されている。以下では、電力使用量の調査対象としてユーザ宅８ａが指定され、使用量送信指令には電力線搬送装置１５ａのアドレス情報と光／電力線搬送装置１４ａのアドレス情報とが付加されている場合について説明する。電力量集計センタ
１０から出力された使用量送信指令及びアドレス情報は、インターネット９を介して光ファイバ１２にデジタルの光信号として入力される。光ファイバ１２に入力された使用量送信指令とアドレス情報は、光分岐器１３ａ，１３ｂにて分岐されて光／電力線搬送装置１４ａ，１４ｂに入力される。なお、本実施例の光ファイバ１２によって伝送される情報には、ＴＣＰ／ＩＰフォーマットが用いられる。また、データの伝送方式としては、時分割多重方式が適用される。
【００１３】
図２は、光／電力線搬送装置１４ａの構成を示す。光分岐器１３ａにて分岐されて光／電力線搬送装置１４ａに入力された使用量送信指令及びアドレス情報は、光／電気変換回路１４１に入力される。光／電気変換回路１４１は、入力された光信号を電気信号に変換して、入力された電気信号を光信号に変換する回路であり、光信号である使用量送信指令及びアドレス情報を電気信号に変換して出力する。光／電気変換回路１４１から出力された使用量送信指令及びアドレス情報（電気信号）は、通信回路１４２に入力される。通信回路１４２は、入力されたアドレス情報に自身のアドレス、すなわち光／電力線搬送装置１４ａのアドレスがあるか確認し、アドレス情報に自身のアドレスがない場合には入力された使用量送信指令を無視する。一方、自身のアドレスがある場合には、アドレス情報にてアドレスが指定されている管理下の電力線搬送装置を確認する。ここでは前述の通り電力線搬送装置１５ａのアドレスが指定されている。
【００１４】
通信回路１４２は、使用量送信指令と電力線搬送装置１５ａのアドレス情報とを電力線搬送を行うのに予め定められたデータフォーマットに変換し、プロトコール変換回路１４３に出力する。図３は、予め定められたデータフォーマットを示す。図３（ａ）に示すように、本実施例の電力線搬送で扱われるデータは、送信元アドレスＳＡ，送信先アドレスＤＡ、及び送信データＤＡＴＡにて構成される。使用量送信指令を電力線搬送装置１５ａに伝送する場合、ＳＡとして光／電力線搬送装置１４ａのアドレス，ＤＡとして電力線搬送装置１５ａのアドレス，ＤＡＴＡとして使用量送信指令をそれぞれ割り当てる。また、一度に複数の情報を送信する場合には、図３（ｂ）に示すように、ＳＡ，ＤＡ，ＤＡＴＡの繰返しでデータを構成する。なお、本実施例では、ＤＡＴＡがＴＣＰ／ＩＰフォーマットとなっている。プロトコール変換回路１４３は、通信回路１４２から与えられた使用量送信指令及びアドレス情報をデジタル信号からアナログ信号に変換し、電力線通信回路１４４に出力する。電力線通信回路１４４は、入力された電力使用量送信指令とアドレス情報を、低圧電力線４ａ，４ｂに接続された結合回路
１４５を介して低圧電力線４ａ，４ｂを送電される電力に重畳する。なお、結合回路１４５をカレントトランスとして低圧電力線４ａ，４ｂのいずれか一方に接続してもよい。以下に説明する他の結合回路についても同様である。以上、光／電力線搬送装置１４ａについて説明したが、光／電力線搬送装置１４ｂも同様の構成となっており、その動作も同様であるので説明は省略する。
【００１５】
なお、電力線に情報を重畳して伝送する電力線搬送技術については一般に良く知られているため詳細な説明は省略するが、伝送方式については簡単に説明する。一般に、電力線搬送を行う場合、周波数変調方式，位相変調方式，スペクトル拡散方式，直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式などのアナログ通信方式が用いられる。このうちスペクトル拡散方式は、データを周波数軸上に拡散して伝送する方式であるため、干渉波に対して強いという利点があり、電力線に接続される機器から発生する電気ノイズの影響を受けづらいが、スペクトルを拡散するため広い周波数帯域が必要となる。日本国内においては法規制によって電力線搬送による通信に割り当てられている周波数帯域が１０ＫＨｚから４５０ＫＨｚである。このため、電力線搬送にスペクトル拡散方式を採用すると、伝送速度が低くならざるを得ない。一方、ＯＦＤＭ方式は、複数の搬送波（サブキャリア）を使用する多搬送波変調方式であり、各搬送波は直交関係とする。このため、各搬送波の周波数成分が相互に重なり合っても良く、通常の周波数分割多重方式に比べてはるかに多くの搬送波を使用することができる。従って、周波数利用効率が高く、電力線搬送のように限られた周波数帯域で情報の伝送を行わなければならない場合において、大量のデータを高速で通信するのに有効である。よって、本実施例では、電力線搬送にＯＦＤＭ方式を用いる。
【００１６】
図１０は、変圧器３ａの２次側である低圧電力線４ａ，４ｂにおける電気ノイズを実測した結果を示す。図に示す通り、法規制の１０ＫＨｚから４５０ＫＨｚにおいては低周波でのノイズレベルが高いことが分かった。この電気ノイズはユーザ宅から出ている電気ノイズである。そのため、電力線搬送としてのＯＦＤＭ方式において低周波領域も利用して通信すると、この低周波領域に割り当てた搬送波の信号に誤りが発生しやすい。そこで、少なくとも光／電力線搬送装置14ａ，１４ｂと電力線搬送装置１５ａ〜１５ｃとの間は１５０ＫＨzから４５０ＫＨzの周波数帯域を利用したＯＦＤＭ方式の電力線搬送を行う。これにより、通信エラーの発生が少なくなり、誤り訂正による符号化率低下や再送が発生する頻度が大幅に低下するので、より高速なデータ通信が可能となる。
【００１７】
低圧電力線４ａ，４ｂを送電された電力は、電力引込線６ａ，６ｂによって電力線搬送装置１５ａ，１５ｂに送電される。電力線搬送装置１５ａは、図４に示すように、結合回路１５１によって電力引込線６ａ，６ｂに接続されており、電力引込線６ａ，６ｂを送電される電力に重畳された使用量送信指令とアドレス情報は、結合回路１５１を介して電力線通信回路１５２により読み取られる。電力線通信回路１５２は、読み取ったアドレス情報（送信先アドレスＤＡ）が電力線搬送装置１５ａのアドレスであるか確認し、電力線搬送装置１５ａのアドレスではない場合は使用量送信指令を無視し、電力線搬送装置１５ａのアドレスである場合には送信データＤＡＴＡである使用量送信指令をデータ変換回路１５３に出力する。なお、電力線通信回路１５２には、電力線搬送に使用される周波数帯域以外の周波数成分を除去するフィルタ（図示せず）が設けられている。
【００１８】
使用量送信指令が入力されたデータ変換回路１５３は、電力計７ａで計測されている使用電力値を読み込み、その使用電力値をアナログ信号からデジタル信号に変換すると共に、図３（ａ）に示すデータフォーマットに変換して分離多重回路１５４に出力する。具体的には、送信元アドレスＳＡに電力線搬送装置１５ａのアドレス，送信先アドレスＤＡに光／電力線搬送装置１４ａのアドレス、そして送信データＤＡＴＡに使用電力値を割り当てて分離多重回路１５４に出力する。分離多重回路１５４は、入力された情報を電力線通信回路１５２に出力する。なお、分離多重回路１５４は、送信する情報が複数ある場合に、その複数の情報をどのような順番で伝送するかを決めて図３（ｂ）のように情報を並べて出力し、また、受信した情報が複数ある場合には、並べられた複数の情報を分離する。電力線通信回路１５２は、入力された情報をデジタル信号からアナログ信号に変換すると共に、結合回路１５１を介して電力引込線６ａ，６ｂを送電される電力に使用電力値とアドレス情報を重畳する。情報が重畳された電力は電力引込線６ａ，６ｂから低圧電力線４ａ，４ｂへと送電される。なお、電力線搬送装置１５ｂ，１５ｃも電力線搬送装置１５ａと同様の構成となっており、動作も同様であるので、説明は省略する。
【００１９】
図２の光／電力線搬送装置１４ａでは、低圧電力線４ａ，４ｂを送電される電力に重畳された情報を、結合回路１４５を介して電力線通信回路１４４にて読み取る。電力線通信回路１４４は、読み取った情報の送信先アドレスＤＡが光／電力線搬送装置１４ａのアドレスであるか確認し、光／電力線搬送装置１４ａのアドレスではない場合は読み取った情報を無視する。光／電力線搬送装置１４ａのアドレスであった場合には、読み取った情報のうち送信元アドレスＳＡである電力線搬送装置１５ａのアドレスと送信データＤＡＴＡである使用電力値とをプロトコール変換回路１４３に出力する。なお、電力線通信回路１４４には、電力線搬送に使用される周波数帯域以外の周波数成分を除去するフィルタ（図示せず）が設けられている。プロトコール変換回路１４３は、入力されたアドレスと使用電力値とをアナログ信号からデジタル信号に変換し、通信回路１４２に出力する。通信回路１４２では、入力されたアドレスと使用電力値とを光ファイバ１２にて伝送するのに予め定められたフォーマットに変換し、光／電気変換回路１４１に出力する。光／電気変換回路１４１は、入力されたアドレス及び使用電力値を電気信号から光信号に変換して出力する。
【００２０】
光／電気変換回路１４１から出力されたアドレス及び使用電力値は、光分岐器１３ａを介して光ファイバ１２に入力され、伝送される。光ファイバ１２内を伝送されたアドレス及び使用電力値は、インターネット９を介してサービスプロバイダ１１に入力された後、電力量集計センタ１０に伝送される。電力量集計センタ１０では、入力されたアドレスに基づいて、入力された使用電力値がどのユーザ宅のものかを判断する。このようにしてユーザ宅に設置された電力計の自動検針が行われる。
【００２１】
次に、ユーザ宅８ａ内のパソコンからユーザ宅８ｃへ電子メールを送付する場合について説明する。図４に示すように、ユーザ宅８ａ内にはパソコン８１が設置されており、このパソコン８１を使って電子メールを送付する。なお、パソコン８１は、ユーザ宅８ａ内に引き込まれた電力引込線６ａ，６ｂより電力の供給を受けている。パソコン８１により電子メールを送付する時には、メール本文と共に送付先のメールアドレス及び自身のメールアドレス(送付元メールアドレス)を入力する。パソコン８１に入力されたメール本文，送付先メールアドレス及び送付元メールアドレス（以下、メール本文，送付先メールアドレス及び送付元メールアドレスをメール情報と呼ぶ）は、電力線搬送装置１５ａのプロトコール変換回路１５５に入力される。なお、パソコン８１とプロトコール変換回路１５５とは、例えばイーサネットによって接続される。プロトコール変換回路１５５は、入力されたメール情報を図３（ａ）に示すデータフォーマットに変換して分離多重回路１５４に出力する。具体的には、送信元アドレスＳＡに電力線搬送装置１５ａのアドレス，送信先アドレスＤＡに光／電力線搬送装置１４ａのアドレス、そして送信データＤＡＴＡにメール情報を割り当てて分離多重回路１５４に出力する。分離多重回路１５４は入力された情報を電力線通信回路１５２に出力し、電力線通信回路１５２は入力された情報をデジタルからアナログに変換した後、結合回路１５１を介して電力引込線６ａ，６ｂを送電される電力に重畳する。
【００２２】
光／電力線搬送装置１４ａの電力線通信回路１４４は、電力引込線６ａ，６ｂを送電される電力に重畳された情報を低圧電力線４ａ，４ｂと結合回路１４５を介して取り込み、送信先アドレスＤＡが光／電力線搬送装置１４ａのアドレスであるか確認する。ＤＡが光／電力線搬送装置１４ａのアドレスでなければ無視し、ＤＡが光／電力線搬送装置１４ａのアドレスであれば電力線通信回路１４４はメール情報をプロトコール変換回路１４３に出力する。プロトコール変換回路１４３は、入力されたメール情報をアナログからデジタルに変換して通信回路１４２に出力する。通信回路１４２は、入力されたメール情報にサービスプロバイダ１１のアドレスを付加し、その情報を光ファイバ１２による伝送を行うのに予め決められたフォーマットに変換して光／電気変換回路１４１に出力する。光／電気変換回路１４１は入力された電気信号の情報を光信号に変換し、光分岐器１３ａに出力する。光分岐器１３ａに入力された情報は、光ファイバ１２及びインターネット９を介してアドレスが指定されたサービスプロバイダ１１に入力される。サービスプロバイダ１１はメールサーバ（図示せず）を有しており、入力されたメール情報をメールサーバに記憶させる。
【００２３】
ユーザ宅８ｃにはユーザ宅８ａと同様にパソコンが設置されており、そのパソコンを用いて自身宛に送付された電子メールがないかサービスプロバイダ１１のメールサーバを確認することができる。具体的には、自身のメールアドレスとメール確認要求とを電力線搬送装置１５ｃ及び光／電力線搬送装置１４ｂを介してサービスプロバイダ１１に伝送する。なお、電力線搬送装置１５ｃ及び光／電力線搬送装置１４ｂの構成や動作は電力線搬送装置１５ａ及び光／電力線搬送装置１４ｂと同じであるので、詳細な説明は省略する。ユーザ宅８ｃよりサービスプロバイダ１１に対してメール確認要求が与えられると、サービスプロバイダ１１はユーザ宅８ｃに割り当てられているメールアドレスが送付先メールアドレスとなっているメール情報を抽出し、そのメール情報に含まれるメール本文及び送付元メールアドレスをユーザ宅８ｃに設置されたパソコンに伝送する。以上のようにして、電子メールの送受信が行われる。
【００２４】
なお、本実施例において、電力線搬送装置同士で直接情報をやり取りすることも可能である。例えば、ユーザ宅８ａのパソコンからユーザ宅８ｂのパソコンへ情報を伝送する場合に、電力引込線６ａ〜６ｄ及び低圧電力線４ａ，４ｂを介して電力線搬送のみを用いて情報を伝送することもできる。その場合、電力線搬送装置１５ａからは、送信先アドレスＤＡを電力線搬送装置１５ｂのアドレスとして情報を送信することとなる。これは、一般にＮ対Ｎ通信と呼ばれるものである。しかし、Ｎ対Ｎ通信を行う場合、非同期通信であるために通信の衝突が発生する可能性があり、通信頻度が高くなると通信効率が低下することがある。そのような場合には１対Ｎ通信を行った方が通信効率は良い。つまり、電力線搬送装置間の情報の伝送を必ず光／電力線搬送装置を介して行うこととする。
【００２５】
以上説明したように、本実施例では、光ファイバ１２と低圧電力線４ａ〜４ｆとを光／電力線搬送装置１４ａ，１４ｂを介して接続し、光ファイバ１２とユーザ宅８ａ〜８ｃとの間は電力線搬送によって通信を行うため、光ファイバをユーザ宅内まで敷設する必要がなく、安価な通信システムを構築することができる。また、本実施例では、変圧器３ａ，３ｂとユーザ宅８ａ〜８ｃの間に敷設される低圧電力線及び電力引込線において電力線搬送を行うが、一般に変圧器３ａ，
３ｂとユーザ宅８ａ〜８ｃの間の距離は短く（現実的には１０ｍから１００ｍ程度）、同じ低圧電力線に接続されるユーザ宅の数も１０軒程度であるので、信号の減衰やユーザ宅内の機器からでる電気ノイズによる影響が小さく、電力線搬送であっても高速伝送が可能となる。このため、光ファイバが持つ高速伝送の利点を損なうことがなく、通信システム全体として伝送容量（伝送速度）を高めることができる。
【００２６】
なお、本実施例では、１つの光／電力線搬送装置に対して複数の電力線搬送装置を設ける構成としたため、１つの光／電力線搬送装置に対して１つの電力線搬送装置を設けた場合と比較して、光／電力線搬送装置の数が少なくて良いので、通信システムとしてのコストがより低減される。
（実施例２）
本発明の他の実施例である通信システムについて図５を用いて以下に説明する。本実施例の通信システムは、電力線搬送装置１５ａと電力線搬送装置１５ｂとが同一線間に接続されていない点で実施例１と異なる。以下、実施例１と異なる点について説明する。
【００２７】
図５に示すように、本実施例の変圧器３ａ′は、２次側の中性点である低圧電力線４ｂをアースに接続して線間電圧１００Ｖを２系統設けており、これを利用して単相２００Ｖをユーザ宅に供給している。なお、アースを設けているのは、変圧器３ａ′が事故を起こした場合に１次側の高電圧６.６ＫＶ の電気がユーザ宅に流れないようにするためである。図に示すように、本実施例において、光／電力線搬送装置１４ａは低圧電力線４ａ，４ｂに接続され、電力線搬送装置15ａも同様に低圧電力線４ａ，４ｂに接続される。一方、電力線搬送装置１５ｂは低圧電力線４ｂ、４ｇに接続される。
【００２８】
このように本実施例では、電力線搬送装置１５ｂが光／電力線搬送装置１４ａとは異なる線間に接続されているため、図５に示すようにブリッジ回路１６を各線間に接続するようにして設けている。つまり、光／電力線搬送装置１４ａから低圧電力線４ａ，４ｂ間の１００Ｖ線間に信号Ｖ１を出力したときに、信号Ｖ１を低圧電力線４ｂ，４ｇ間の線間にも発生させるのがブリッジ回路１６の役目であり、トランスＴｒとコンデンサＣで構成されることによって信号Ｖ１を低圧電力線４ｂ，４ｇ間に誘起するようにしている。図５中の一点鎖線は光／電力線搬送装置１４ａから低圧電力線４ａ，４ｂ間に出力された信号Ｖ１の伝送経路を示す。図示するように、光／電力線搬送装置１４ａから低圧電力線４ａ，４ｂ間に出力された信号Ｖ１は、ブリッジ回路１６のトランスＴｒによって低圧電力線
４ｂ，４ｇ間に誘起されて電力線搬送装置１５ｂに伝送される。
【００２９】
このように、本実施例によれば、ブリッジ回路１６を各線間に接続するようにして設けたことにより、変圧器３ａ′のように２次側の低圧電力線が単相３線式となっていて電力引込線６ａ，６ｂと電力引込線６ｃ，６ｄが異なる線間に接続されている場合であっても、光／電力線搬送装置１４ａから出力された信号を電力線搬送装置１５ａ，１５ｂの両方に伝送することができ、各ユーザ宅に情報を確実に伝送することが可能となる。
（実施例３）
本発明の他の実施例である通信システムについて図６を用いて説明する。本実施例の通信システムは、ユーザ宅内に電力線搬送装置を設けてユーザ宅外からユーザ宅内の機器を制御できるようにした点で実施例１と異なる。以下、実施例１と異なる点について説明する。
【００３０】
図６において、電力線搬送装置１５ａ′はプロトコール変換回路に代えてインターフェース回路１５６を設けた点で実施例１の電力線搬送装置１５ａと異なる。このインターフェース回路１５６は、ユーザ宅８ａ内に設置された電力線搬送装置８２のインターフェース回路８２１と通信を行うことができる。インターフェース回路８２１は、電力線通信回路８２２と接続されており、外部から得た情報を電力線通信回路８２２に出力したり、電力線通信回路８２２からの情報を外部に出力したりする。電力線通信回路８２２は、結合回路８２３を介して電力引込線６ａ，６ｂと接続されており、電力線搬送によってユーザ宅８ａ内に設けられた他の電力線搬送装置８３，８４と通信する。
【００３１】
電力線搬送装置８３は、結合回路８３１によって電力引込線６ａ，６ｂと接続されており、電力線通信回路８３２は結合回路８３１を介して電力引込線６ａ，６ｂを送電される電力に重畳された情報を読み取る。電力線通信回路８３２は、読み取った情報を分離多重回路８３３に出力し、分離多重回路８３３は、入力された情報に基づいて制御信号を出力し、電力機器８５を制御する。電力機器８５は、負荷８５１，負荷８５１を駆動する駆動回路８５２及び駆動回路を制御する制御回路８５３を有し、分離多重回路８３３から出力される制御信号に基づいて制御回路８５３が駆動回路８５２を制御することで負荷８５１が駆動される。
【００３２】
ここで、電力機器８５がエアコンであるとして、エアコン８５をユーザ宅８ａの外部から制御する場合について説明する。ユーザが、例えば携帯電話を使用してユーザ宅８ａ内のエアコン８５を運転させる場合、エアコン８５に予め設定されたアドレスと運転指令（温度設定や運転モード等）を携帯電話から入力し、入力された機器のアドレスと運転指令の情報は、サービスプロバイダ１１や光ファイバ１２等を介して電力引込線６ａ，６ｂを伝送される電力に重畳される。なお、電力引込線６ａ，６ｂに情報を重畳するまでの処理は実施例１と同様であるので、説明は省略する。
【００３３】
電力線搬送装置１５ａ′は、電力引込線６ａ，６ｂを送電される電力に重畳されている機器アドレスと運転指令の情報を結合回路１５１を介して電力線通信回路１５２で読み取る。読み取られた情報は、分離多重回路１５４を経由してインターフェース回路１５６に入力され、インターフェース回路１５６に入力された情報は更に電力線搬送装置８２のインターフェース回路８２１に伝送される。インターフェース回路８２１は、入力された情報（デジタル信号）をアナログ信号に変換した後、電力線通信回路８２２に出力する。電力線通信回路８２２は、入力された情報のうち機器アドレスを確認し、そのアドレスで指定されている機器に対して設けられた電力線搬送装置に電力線搬送によって情報を伝送する。ここでは、エアコン８５のアドレスが指定されているので、情報は電力線搬送装置
８３に伝送される。電力線搬送装置８３では、電力引込線６ａ，６ｂを送電される電力に重畳された情報を結合回路８３１を介して電力線通信回路８３２によって読み取り、読み取った情報は分離多重回路８３３に入力される。分離多重回路８３３は、入力された情報のうち運転指令に基づいて電力機器８５の制御回路
８５３を制御するための制御信号を出力する。制御回路８５３は、分離多重回路８３３から出力された制御信号（すなわちユーザからの運転指令）に基づいて駆動回路８５２を制御し、駆動回路８５２によって負荷８５１が駆動される。このようにして、宅外からのユーザの要求に応じてユーザ宅８ａ内のエアコン８５が制御される。なお、制御される電力機器は、エアコンに限られるものではなく、テレビ，ビデオデッキ等あらゆる家電製品が対象となり得る。
【００３４】
また、本実施例のユーザ宅８ａ内にはパソコン８１に接続された電力線搬送装置８４が設けられており、パソコン８１から与えられた情報を外部に伝送するとことができる。以下、具体的に説明する。パソコン８１からの情報は、電力線搬送装置８４のプロトコール変換回路８４１に入力され、プロトコール変換回路８４１はパソコン８１から与えられた情報（デジタル信号）をアナログ信号に変換して電力線通信回路８４２に出力する。電力線通信回路８４２は、入力された情報を結合回路８４３を介して電力引込線６ａ，６ｂを送電される電力に重畳し、電力に重畳された情報は電力線搬送装置８２の結合回路８２３を介して電力線通信回路８２２に入力される。電力線通信回路８２２は、入力された情報をインターフェース回路８２１に出力し、インターフェース回路８２１は、与えられた情報をアナログ信号からデジタル信号に変換してインターフェース回路１５６に出力する。インターフェース回路１５６に入力された情報は、分離多重回路154に入力され最終的にはサービスプロバイダ１１に伝送される。なお、分離多重回路１５４からサービスプロバイダ１１までの情報の伝送については前述の実施例１と同様である。
【００３５】
また、本実施例では、図６に示すようにユーザ宅８ａと電力線搬送装置15ａ′との間で電力引込線６ａ，６ｂにブロッキングフィルタ１７を設けている。このブロッキングフィルタ１７によって、ユーザ宅８ａ内での電力線搬送とユーザ宅８ａ外の電力線搬送とを分離する。これにより、例えば、宅内の電力線搬送の変調方式と宅外の電力線搬送の変調方式が異なることによる電力線搬送の障害が防止できる。また、宅内で使用する機器からの電気ノイズが宅外に出ると、光／電力線搬送装置と電力線搬送装置との間で行われる電力線搬送による通信に通信エラーが発生し、誤り訂正による符号化率低下や再送が生じる場合があるが、ブロッキングフィルタ１７を設けることによって、この問題を防ぐことができる。なお、機器から出る電気ノイズとしては、特にインバータ制御機器を有する家電製品から発生する電気ノイズのレベルが比較的高く、宅外の電力線搬送に悪影響を及ぼさないようブロッキングフィルタ１７にて除去する必要がある。図７は、ブロッキングフィルタ１７の構成を示す。図示するようにブロッキングフィルタ１７は、ＬＣＲ回路で構成される。なお、Ｌはコイル、Ｃはコンデンサ、Ｒは抵抗である。また、ＺＬは雷ノイズのような大きな電気ノイズを吸収するサージアブソーバーである。図７は、単相３線式用のブロッキングフィルタの構成を示しているが、単相２線用のブロッキングフィルタは図中の点線で囲まれた部分で構成できる。
【００３６】
以上説明した本実施例によれば、ユーザ宅８ａ内に電力線搬送装置を設けたことによって、ユーザ宅外からユーザ宅内の電力機器を制御することが可能となる。
（実施例４）
本発明の他の実施例である通信システムについて図８を用いて説明する。本実施例は、ユーザ宅内の各電力線搬送装置を電話線によって接続した点で実施例３と異なる。本実施例の通信システムは、図に示す通り、電力線搬送装置８２，８３，８４の結合回路８２３，８３１，８４３が電話線８６ａ，８６ｂに接続されている点以外は前述の実施例３と同様であるので説明は省略する。
【００３７】
本実施例によれば、宅内の電力機器から出る電気ノイズが重畳されない電話線８６ａ，８６ｂにより電力線搬送を行うため、電気ノイズによる通信エラーが極めて少なくなり、誤り訂正による符号化率低下や再送の発生する頻度が大幅に低下するので、より高速なデータ通信が可能となる。
【００３８】
また、家電製品の電源線（電力線）にはノイズ抑制のために一般にコンデンサがつけられるため、高周波に対してインピーダンスが低くなる。しかし、本実施例では、電話線８６ａ，８６ｂに家電製品の電源線は接続されないため、電話線８６ａ，８６ｂのインピーダンスを高くでき、電力線搬送信号のレベルが低下しないので、通信エラーの発生が極めて少なくなるという効果がある。
（実施例５）
本発明の他の実施例である通信システムについて図９を用いて説明する。本実施例は、電話線を用いてデジタル通信データを伝送する点で実施例４と異なる。以下、実施例４と異なる点について説明する。
【００３９】
図９に示すように、電力線搬送装置１５ａ″は、インターフェース回路に代えて通信インターフェース回路１５７を有しており、通信インターフェース回路１５７は、宅内の電話線８６ａ，８６ｂに接続されている。ユーザ宅８ａ内には、電力線搬送装置に代えて通信インターフェース装置８７，８８が設けられており、通信インターフェース装置８７は通信インターフェース回路１５７から出力された情報を電話線８６ａ，８６ｂを介して入力し、与えられた情報に基づいて電力機器８５を制御する。また、通信インターフェース装置８８は、パソコン８１から与えられた情報を電話線８６ａ，８６ｂと通信インターフェース回路１５７を介して外部に伝送したり、外部からの情報を通信インターフェース回路１５７と電話線８６ａ，８６ｂを介してパソコン８１に与える。なお、通信インターフェース回路１５７及び通信インターフェース装置８７，８８は、具体的にはＡＳＤＬモジュールである。
【００４０】
本実施例によれば、ユーザ宅内の電力線搬送装置が不要になるため、実施例４と比較して通信システムのコストをより低減することができる。
【００４１】
なお、上述の実施例３〜５では、ユーザ宅８ａについて説明したが、ユーザ宅８ｂ，８ｃにおいても同様に構成できることは言うまでもない。
【００４２】
上述の実施例では電力線搬送装置が多数用いられているが、各電力線搬送装置を区別するために、電力線搬送装置１５ａ（１５ａ′及び１５ａ″），１５ｂ，１５ｃを子局電力線搬送装置と呼び、ユーザ宅内に設けられた電力線搬送装置８２，８３，８４を宅内電力線搬送装置と呼んでも良い。なお、電力線搬送装置１５ａ（１５ａ′及び１５ａ″），１５ｂ，１５ｃを子局電力線搬送装置と呼ぶのは、光／電力線搬送装置１４ａ，１４ｂと親局と子局の関係にあるからである。更に、宅内に設置された電力線搬送装置８２，８３，８４のうち、電力線搬送装置８２を宅内親局電力線搬送装置と呼び、電力線搬送装置８３，８４を宅内子局電力線搬送装置と呼んでもよい。これは、電力線搬送装置８２と電力線搬送装置８３，８４が親局と子局の関係にあるからである。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、信号の減衰が小さく、安価な構成で伝送容量を高めることができる。又、電力線搬送装置とユーザ宅内の電力引込線との間にユーザ宅内での電力線搬送とユーザ宅外の電力線搬送を分離するブロッキングフィルタを備えているので、宅内で使用する機器からの電気ノイズが宅外に出るのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な一実施例である通信システムの構成図である。
【図２】図１の光／電力線搬送装置１４ａの構成図である。
【図３】電力線搬送にて伝送する情報のデータフォーマットを示す図である。
【図４】図１の電力線搬送装置１５ａの構成図である。
【図５】本発明の他の実施例である通信システムの低圧電力線とブリッジ回路との接続関係を示す図である。
【図６】本発明の他の実施例である通信システムの電力線搬送装置とユーザ宅の構成図である。
【図７】図６のブロッキングフィルタ１７の回路図である。
【図８】本発明の他の実施例である通信システムの電力線搬送装置とユーザ宅の構成図である。
【図９】本発明の他の実施例である通信システムの電力線搬送装置とユーザ宅の構成図である。
【図１０】図１の変圧器３ａの２次側である低圧電力線４ａ，４ｂにおける電気ノイズを実測した結果を示す図である。
【符号の説明】
１…高圧電力線、２ａ，２ｂ，５ａ〜５ｃ…電柱、３ａ，３ｂ…変圧器、４ａ〜４ｄ…低圧電力線、６ａ〜６ｆ…電力引込線、７ａ〜７ｃ…電力計、８ａ〜８ｃ…ユーザ宅、９…インターネット、１０…電力量集計センタ、１１…サービスプロバイダ、１２…光ファイバ、１３ａ，１３ｂ…光分岐器、１４ａ，１４ｂ…光／電力線搬送装置、１５ａ〜１５ｃ…電力線搬送装置。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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