(57)【要約】【課題】  高い汎用性を有する高速ホームネットワークを迅速かつ低コストで構築するパワーライン通信アダプタを提供する。【解決手段】  導体線路間にチョークコイル１及びコンデンサ２を接続し、導体線路１１、１２の一方端を第１の入出力ポート２１、他方端を第２の入出力ポート２２として有し、当該第１の入出力ポート２１側の導体線路１１、１２をそれぞれ分岐させ、分岐線路１３上にコンデンサ３を配設し、当該分岐線路の先端を第３の入出力ポート２３として有している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源側に接続される第１の入力ポートと負荷側に接続される第２の入力ポートとの導体線路間に、当該第１の入力ポート寄りに直列にチョークコイルを接続し、前記第２の入力ポート寄りに並列にコンデンサを接続し、前記第１の入力ポートとチョークコイルとの間の導体線路を各々分岐させ、当該分岐線路にコンデンサを介装すると共に端末を第３の入力ポートとすることを
特徴とする基本パワーライン通信アダプタ。
【請求項２】
前記請求項１に記載の基本パワーライン通信アダプタにおいて、
前記第３の入出力ポートに抵抗を接続したことを
特徴とする基本パワーライン通信アダプタ。
【請求項３】
前記請求項１に記載の基本パワーライン通信アダプタにおいて、
前記分岐線路間にコモンモード用チョークコイルを接続したことを
特徴とする基本パワーライン通信アダプタ。
【請求項４】
前記請求項３に記載の基本パワーライン通信アダプタにおいて、
前記コモンモード用チョークコイルのコアに抵抗を接続したコイルを配設したことを
特徴とする基本パワーライン通信アダプタ。
【請求項５】
第１の導体線路、第２の導体線路、第３の導体線路があり、第１の導体線路と第２の導体線路との間、並びに、第２の導体線路と第３の導体線路との間にチョークコイル及びコンデンサを接続し、第１の導体線路、第２の導体線路及び第３の導体線路の一方端を第１の入出力ポート、他方端を第４の入出力ポートとして有し、当該第１の入出力ポート側の第１の導体線路と第２の導体線路間を２つのコンデンサを介して接続し、かかる２つのコンデンサの間の線路と第１の入出力ポート側の第２導体線路とをそれぞれ分岐させ、当該分岐線路の先端を第３の入出力ポートとして有していることを
特徴とする基本パワーライン通信アダプタ。
【請求項６】
抵抗を２つのコンデンサで挟んで直列接続して高周波インピーダンス終端機能回路をコネクターと一体化して構成したことを
特徴とする高周波終端機能パワーライン通信アダプタ。
【請求項７】
抵抗とコンデンサーを直列接続して１端子の高周波インピーダンス終端機能回路をコネクターと一体化して構成したことを
特徴とする高周波終端機能パワーライン通信アダプタ。
【請求項８】
複数の電力線のコモンモードを和同結合する様に磁束鎖交させた分割可能な磁性体コアであり、低圧引き込み線およびその接地線、あるいは屋内電力線系の不等長部、分岐部さらには不連続部に装荷することを
特徴とするコモンモード抑制吸収パワーライン通信アダプタ。
【請求項９】
複数の電力線のコモンモードを和同結合する様に磁束鎖交させた分割可能な磁性体コアに、抵抗を接続したコイルを磁性体に磁束鎖交することを
特徴とするコモンモード抑制吸収パワーライン通信アダプタ。
【請求項１０】
複数の電力線のコモンモードを和同結合する様に磁束鎖交させた分割可能な磁性体コアに、リアクタンス素子を接続したコイルを磁性体に磁束鎖交したことを
特徴とするコモンモード抑制吸収パワーライン通信アダプタ。
【請求項１１】
屋内配線内の1対の線路間で亘長差が生じる場合、その電気長が長い線路において誘導電磁コアで環囲してバイパス電磁結合した構成であることを
特徴とするパワーラインアダプタ。
【請求項１２】
屋内配線内の1対の線路間で亘長差が生じる場合、その電気長が長い線路においてコンデンサを介してバイパス電磁結合した構成であることを
特徴とするパワーラインアダプタ。
【請求項１３】
請求項１ないし１２に記載の各種パワーライン通信アダプタの全て、あるいは一部を適用して構築したことを
特徴とするパワーライン通信ネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋内の電力線、さらには屋外の低圧引き込み線にも適用することによって、高速なホームネットワークを実現する技術に関し、特に、その劣悪な伝送特性を大幅に改善する「パワーライン通信用アダプタ」技術に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
電力線通信の高速化を主要目的として、「モデム」を中心として開発が進んでいる。それは一般に図１２の様なブロック構成になっており、電力と情報信号のカップリング機能と多重変復調通信制御機能を持っており、パソコン等の情報機器と接続して用いられる。従って、電力線自体の総合的な伝送特性改善や他の家電機器からの雑音抑制とその負荷インピーダンス変動の対策、コモンモード抑制等の電力線ネットワーク特性そのものを根本から改善する機能はほとんど期待できない。むしろ、電力線の伝送特性は劣悪であることを前提としていかにそれを克服するかと言う観点からの技術開発が中心となっている。
【０００３】
その他、本発明との関連技術としては、図１３で示す様な「ノイズフィルター」があるが、家電機器等から発生する雑音の抑制あるいは情報機器への雑音流入阻止がその目的であり、電力線自体の総合的な伝送特性改善を目的としたものではない。
【０００４】
また、コモンモード の高周波ノイズフィルターとして、例えば、図１４に示す様な分割スリーブ構造のフェライトコアを用いて、主にノイズ吸収型のインダクタンス回路として一般に用いられている。しかしながら、このコモンモードフィルターは、パソコン等の電子情報機器毎のノイズフィルターであり、電子機器直近の電力ケーブルに貫装して使用するものであり、電力線全体の伝送特性改善を目的としたものではない。
【０００５】
さらに、家電機器の低負荷インピーダンス対策として、通称「インピーダンスアッパー」と呼ばれるインピーダンス変換回路を電力線と家電機器との間に挿入することも行われているが、これも限定された使用目的であり、電力線伝送特性が有する様々な技術課題の総合的改善策ではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電力線通信(PLC)を目的として、現在、その劣悪な伝送特性を克服するためにOFDMやCDMA技術等を駆使したモデムやそれらを組み込んだ情報端末機器の開発が進んでいる。
【０００７】
しかしながら、元々、高速通信ネットワークとしては設置されてはいない電力線は、高周波帯になる程、その伝送特性は劣悪となる。即ち、多くの分岐部や不連続部が存在すると共に、接続されている各種の家電機器からの多様な雑音が容易に混入し、さらには家電機器の負荷インピーダンスの時間的変動も大きいので、電力線を通信ネットワークとした場合は極めて劣悪な伝送特性であり、現状では不安定な通信ネットワークを構成しているという課題を有する。詳細には、電力線の不連続部や分岐部等に起因する劣悪な周波数特性、家電機器の負荷インピーダンス特性とそのダイナミックな入力インピーダンス変動、家電機器等からの多様な雑音の混入、不均一な線路構造などに起因するコモンモードによる不要電磁波の放射等の問題を有している。
【０００８】
このような問題に対して、モデムや情報通信機器の情報端末技術の改善だけでは限界があり、電力線自体の伝送特性を統合的に改善することが不可欠であるが、現状では電力線自体の伝送特性改善技術の開発はまだ不十分な状況にある。
【０００９】
したがって、本発明は電力線自体の伝送特性を総合的に改善することがそのねらいであり、本発明技術の適用によって、高い汎用性を有する高速ホームネットワークを迅速かつ低コストで構築することが可能となる。すなわち、本発明と開発が進展しつつある電力線用モデム技術や情報端末機器と組み合わせることによって、電力線が設置されている部屋であればどこでも高速で高品質のホームネットワーク通信が軽微な費用で迅速に構築することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るパワーライン通信アダプタは、電源側に接続される第１の入力ポートと負荷側に接続される第２の入力ポートとの導体線路間に、当該第１の入力ポート寄りに直列にチョークコイルを接続し、前記第２の入力ポート寄りに並列にコンデンサを接続し、前記第１の入力ポートとチョークコイルとの間の導体線路を各々分岐させ、当該分岐線路にコンデンサを介装すると共に、その端末を第３の入力ポートとするものである。このように本発明においては、導体線路間にチョークコイル及びコンデンサを直列接続し、導体線路の電力側端を第１の入出力ポート、負荷側端を第２の入出力ポートとして、当該第１の入出力ポート側及びチョークコイル間の導体線路をそれぞれ分岐させ、分岐線路上にコンデンサを配設し、当該分岐線路の端末を第３の入出力ポートとしているので、チョークコイル及びコンデンサでローパスフィルターを構成し、第２の入出力ポート側からの高周波もコンデンサ及びチョークコイルで第１の入出力ポート及び第３の入出力ポートに搬送することなく、さらに、分岐線路上のコンデンサにより通信に必要な高周波のみが第３の入出力ポートに到達し、第１の入出力ポートと第３の入出力ポートとの間に高い伝送特性を有する通信路を構成することができる。また、チョークコイルが１つのコアを使用して両導体線路にまたがって形成され、小型化を望むことができる。以上のような小型で高い伝送特性を有する通信路を構成しているにも拘らず、使用している回路部品・素子は安価なものであり、低コストを実現することができる。本発明の場合の具体的使用形態としては、コンセントに嵌装する形態、線路上に構成する形態等がある。ただし、導体線路にもよるが高耐圧のコンデンサを使用する必要がある。
【００１１】
また、本発明に係るパワーライン通信アダプタは必要に応じて、前記第３の入出力ポートに抵抗を接続したものである。このように本発明においては、第３の入出力ポートに抵抗を接続しているので、情報通信機器等を接続する第３の入出力ポートを使用しない環境下では第２の入出力ポートからの雑音抑制と負荷インピーダンス対策を実現することができる。ここで、情報通信機器を接続した場合には入出力ポートして働き、接続しない場合にはポートを前記したように抵抗で接続するように切り替えて使用することもできる。
【００１２】
また、本発明に係るパワーライン通信アダプタは必要に応じて、前記分岐線路間にコモンモード用チョークコイルを接続したものである。このように本発明においては、前記分岐線路間にコモンモード用チョークコイルを接続したので、主伝送モードであるディファレンシャルモードにとって不要信号となるコモンモードの注入抽出を抑制すると共に、他の機器への干渉雑音の原因となる不要電磁放射を抑制することができる。本発明の場合の具体的使用形態としては、低圧引き込み線や屋内配線系の分岐部等に装荷した形態とすることもできる。
【００１３】
また、本発明に係るパワーライン通信アダプタは必要に応じて、前記コモンモード用チョークコイルのコアに抵抗を接続したコイルを配設したものである。このように本発明においては、前記コモンモード用チョークコイルのコアに抵抗を接続したコイルを配設したので、コモンモードの発生をさらに抑圧することができる。
【００１４】
また、本発明に係るパワーライン通信アダプタは、第１の導体線路、第２の導体線路、第３の導体線路があり、第１の導体線路と第２の導体線路との間、並びに、第２の導体線路と第３の導体線路との間にチョークコイル及びコンデンサを接続し、第１の導体線路、第２の導体線路及び第３の導体線路の一方端を第１の入出力ポート、他方端を第４の入出力ポートとして有し、当該第１の入出力ポート側の第１の導体線路と第２の導体線路間を２つのコンデンサを介して接続し、かかる２つのコンデンサの間の線路と第１の入出力ポート側の第２導体線路とをそれぞれ分岐させ、当該分岐線路の先端を第３の入出力ポートとして有しているものである。このように本発明においては、第１の導体線路、第２の導体線路、第３の導体線路があり、第１の導体線路と第２の導体線路との間、並びに、第２の導体線路と第３の導体線路との間にチョークコイル及びコンデンサを接続し、第１の導体線路、第２の導体線路及び第３の導体線路の一方端を第１の入出力ポート、他方端を第４の入出力ポートとして有し、当該第１の入出力ポート側の第１の導体線路と第２の導体線路間を２つのコンデンサを介して接続し、かかる２つのコンデンサの間の線路と第１の入出力ポート側の第２導体線路とをそれぞれ分岐させ、当該分岐線路の先端を第３の入出力ポートとして有しているので、単相三線にパワーライン通信アダプタを実装でき、屋外からの雑音の流入を阻止すると同時に、自宅内の高周波情報信号の屋外への流出も阻止することができる。ここで、第１の導体線路と第２の導体線路との間、並びに、第２の導体線路と第３の導体線路との間のチョークコイルは２つのコア又は１つのコアで実装することができる。自宅内の高周波情報信号の屋外への流出も阻止するということは、自宅内の通信内容を外部に漏らさないというセキュリティの面からも望まれる。
【００１５】
また、本発明に係る高周波終端機能パワーライン通信アダプタは、抵抗を２つのコンデンサで挟んで直列接続して高周波インピーダンス終端機能回路をコネクターと一体化して構成したものである。このように本発明においては、抵抗を２つのコンデンサで挟んで直列接続して高周波インピーダンス終端機能回路をコネクターと一体化して構成したことを特徴とする高周波終端機能を有するので、コンセントあるいは前記基本パワーライン通信アダプタに接続することによって高周波帯における定在波の発生を抑制して、伝送特性を大幅に改善することができる。より詳細には、コンセント部分でオープンになっている場合には反射が発生し、また、進行波と後進波とが共存し共振波となって定在波が発生するため、かかるコンセント部分に対して安価な終端機能を持たせた。基本パワーライン通信アダプタのように通信ポートを有することがなく、簡易な構成であるため使用しないコンセント部分には基本パワーライン通信アダプタではなく、高周波終端機能パワーライン通信アダプタを嵌装することで全体として安価なシステムとなる。樹脂モールド等によってコネクターと小型一体化を行うことによって本高周波終端機能パワーライン通信アダプタを構成した場合には、低コスト化及び小型化の目的を達成することができる。
【００１６】
また、本発明に係る高周波終端機能パワーライン通信アダプタは、抵抗とコンデンサーを直列接続して１端子の高周波インピーダンス終端機能回路をコネクターと一体化して構成したものである。このように本発明においては、抵抗とコンデンサを直列接続して１端子の高周波インピーダンス終端機能回路をコネクターと一体化して構成したことを特徴とする高周波終端機能を有するので、コンセントあるいは前記基本パワーライン通信アダプタに接続することによって高周波帯における定在波の発生を抑制して、伝送特性を大幅に改善することができる。
【００１７】
また、本発明に係るコモンモード抑制吸収パワーライン通信アダプタは、複数の電力線のコモンモードを和同結合する様に磁束鎖交させた分割可能な磁性体コアであり、低圧引き込み線およびその接地線、あるいは屋内電力線系の不等長部、分岐部さらには不連続部に装荷するものである。このように本発明においては、複数の電力線のコモンモードを和同結合する様に磁束鎖交させた分割可能な磁性体コアであり、低圧引き込み線およびその接地線、あるいは屋内電力線系の不等長部、分岐部さらには不連続部に装荷するので、主伝送モードであるディファレンシャルモードにとって不要信号となるコモンモードの注入抽出を抑制し、不要電磁波放射の抑制や伝送特性改善に有効である。本コモンモード抑制吸収パワーライン通信アダプタでは磁性体コアを使用するのであるが、吸収レベルを高めるためにスリーブ型コアが望ましい。また、分割可能としていることにより、既設設備の電力線への適用を容易にしている。
【００１８】
また、本発明に係るコモンモード抑制吸収パワーライン通信アダプタは、複数の電力線のコモンモードを和同結合する様に磁束鎖交させた分割可能な磁性体コアに、抵抗を接続したコイルを磁性体に磁束鎖交するものである。このように本発明においては、複数の電力線のコモンモードを和同結合する様に磁束鎖交させた分割可能な磁性体コアに、抵抗を接続したコイルを磁性体に磁束鎖交するので、コモンモードを抵抗で吸収することができる。
【００１９】
また、本発明に係るコモンモード抑圧パワーライン通信アダプタは、複数の電力線のコモンモードを和同結合する様に磁束鎖交させた分割可能な磁性体コアに、リアクタンス素子を接続したコイルを磁性体に磁束鎖交したものである。このように本発明においては、複数の電力線のコモンモードを和同結合する様に磁束鎖交させた分割可能な磁性体コアに、リアクタンス素子を接続したコイルを磁性体に磁束鎖交したので、コモンモードの抑圧度を向上させることができる。とくに、コイルとコンデンサの並列回路を構成し、LC反共振特性を利用可能とし、特定周波数のコモンモードを強く抑制することができる。
【００２０】
また、本発明に係るパワーラインアダプタは、屋内配線内の1対の線路間で亘長差が生じる場合、その電気長が長い線路において誘導電磁コアで環囲してバイパス電磁結合した構成である。このように本発明は、入力スイッチ線路及び出力スイッチ線路等の屋内配線内で亘長差が生じる線路間であって、その電気長が長い経路において誘導電磁コアで環囲したので、亘長に差が生じたこと等を原因とする信号の位相差を改善し，良好な通信状態を確保できる。
【００２１】
また、本発明に係るパワーラインアダプタは、屋内配線内の1対の線路間で亘長差が生じる場合、その電気長が長い線路においてコンデンサを介してバイパス電磁結合した構成である。このように本発明は、入力スイッチ線路と出力スイッチ線路等の屋内配線内で亘長差が生じる線路間であって、その電気長が長い経路においてコンデンサを介して接続しているので、高周波成分のみがコンデンサを通過し少なくとも通信帯域の信号の位相差を改善し、良好な通信状態を確保することができる。
【００２２】
また、本発明に係るパワーライン通信ネットワークは、前記各種パワーライン通信アダプタの全て、あるいは一部を適用して構築したものである。このように本発明においては、前記各種パワーライン通信アダプタの全て、あるいは一部を適用して構築しているので、各環境に応じた柔軟な設計が可能となる。また、前記パワーライン通信アダプタのほとんどのものが既設設備に容易に導入することができるものであり、コスト面からも有利である。さらに柱上や集合住宅電力室等の引き込み線分岐部において、この単相三線PLAを加入者毎に設置することによって、アクセス系を含めた高速加入者ネットワークを迅速かつ低コストで構築することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、前述の課題の全てに有効である共に、電力線通信の持つ簡易・低コストでどこでもだれでも高速ネットワークが迅速に構築できるという本来の実用上の特徴を損なわない汎用技術でもある。
【００２４】
即ち、本発明のパワーライン通信アダプタは、コンセントや電力線に接続するだけで誰でも容易に利用できること、どんな家電機器もそれに接続できること、パワーライン通信アダプタ自体は極力簡易な構造と施工性があること、低コストで簡単に高品質なホームネットワークを構築できることがその特徴である。また、単相三線構造のパワーライン通信アダプタは、低圧引き込み線と屋内電力線の間に設置すれば屋外からの雑音流入の抑制ならびに屋内の情報信号の屋外への漏洩を阻止することができる。さらに、この単相三線パワーライン通信アダプタを電柱上や集合住宅電力室等の低圧引き込み線分岐部に設置すれば、加入者間に干渉のない高速アクセス系ネットワーク構築のためのアダプタとしても大変有効できる。
【００２５】
また、コモンモードに起因する不要電磁放射の課題についても、コモンモード抑制吸収機能のパワーライン通信アダプタあるいは高周波抵抗終端のパワーライン通信アダプタによって、低圧引き込み線も含めて大幅に改善することができる。
【００２６】
なお、家屋の新築や改築の場合には、これらの各パワーライン通信アダプタを屋内配線系や低圧引き込み線に設置し、さらにはこれら各パワーライン通信アダプタを予め組み込んだコンセントを用いて施工すれば、さらに有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
（本発明の第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る基本パワーライン通信アダプタ（以下、PLAと呼ぶ）について、図１ないし図３に基づき説明する。図１は本実施形態に係る基本パワーライン通信アダプタの基本構成、図２は本実施形態に係る基本パワーライン通信アダプタの等価回路及び適用例、並びに、図３は本実施形態に係る基本パワーライン通信アダプタの高周波終端抵抗を組み込んだ別適用例である。
【００２８】
前記図１において本実施形態に係るPLAは、導体線路１１、１２間にチョークコイル１及びコンデンサ２を接続し、導体線路１１、１２の一方端を第１の入出力ポート２１、他方端を第２の入出力ポート２２として有し、当該第１の入出力ポート２１側の導体線路１１、１２をそれぞれ分岐させ、分岐線路１３上にコンデンサ３を配設し、当該分岐線路の先端を第３の入出力ポートとして有している構成である。そして、第１の入出力ポート２１が電力線へ、第２の入出力ポート２２が負荷側へ、第３の入出力ポート２３が通信機器へ接続されている。
【００２９】
図１(a)に示す様に、構成を徹底して簡易化すると同時に、必要な機能と性能および経済性を実現している。即ち、チョークコイル１とコンデンサ２で構成したLPFに2個のコンデンサ３を介して高周波情報信号ポート２３を接続した３端子のインターフェース回路である。特に、高周波情報信号ポート２３形成に２個のコンデンサ３のみの簡易な構成がその特徴である。その結果、従来のノイズフィルターやモデム入出力回路に比べて大幅な簡易小型化と低コスト化が可能となる。さらに、このコンデンサ３を介した回路構成は、本来、平衡伝送モードである電力線へ注入抽出する高周波信号にとっては電気的インターフェース特性も良好となる。図２(a)はその等価回路であり、図２(b)は情報通信機器を接続した場合の基本的接続形態である。極めて簡易な回路構造であるにもかかわらず、以下の（１）ないし（３）の諸機能を実現することができる。（１）第１の入出力ポート２１の電力と高周波信号を、第２の入出力ポート２２と第３の入出力ポート２３へそれぞれ分離あるいは合成する。（２）第２の入出力ポート２２へ接続する家電機器あるいは情報通信機器からの機器雑音漏洩を抑制すると共に、高周波帯における接続機器のダイナミックな負荷インピーダンス変動の電力線伝送特性への影響を抑制することもできる。従って、特に問題となる家電機器の低インピーダンス負荷に対する信号伝送特性の劣化を克服することもできる。（３）２つのコンデンサーを介しただけの極めて簡易な高周波帯信号ポート２３の構成は、本発明の重要ポイントの一つであり、高周波情報信号が平衡信号あるいは不平衡信号に拘わらず、良好に注入・抽出することができる。
【００３０】
また、この第３の入出力ポート２３を使用しない場合は、後述の「高周波終端PLA」を第３の入出力ポート２３に接続するだけで、高周波帯における開放終端を整合終端に簡単に切り替えることもできる。なお、高周波情報信号端子である第３の入出力ポート２３が不要な一般家電機器の接続の場合には、家電機器雑音抑制と負荷インピーダンス対策を目的として、予め第３の入出力ポート２３に終端抵抗を組み込んだ図３に示す構造のPLAが望ましい。
以上の様に、PLAは簡易な構造にもかかわらず、パワーライン通信伝送特性の主要な技術課題を大幅に改善し解決することができる。
【００３１】
本実施形態に係る基本パワーライン通信アダプタによれば、導体線路１１、１２間にチョークコイル１及びコンデンサ２を接続し、導体線路１１、１２の一方端を第１の入出力ポート２１、他方端を第２の入出力ポート２２として有し、当該第１の入出力ポート２１側の導体線路１１、１２をそれぞれ分岐させ、分岐線路１３上にコンデンサ３を配設し、当該分岐線路１３の先端を第３の入出力ポート２３として有しているので、チョークコイル１及びコンデンサ２でローパスフィルターを構成し不要な低周波を低減させ、第２の入出力ポート２２側からの高周波もコンデンサ２及びチョークコイル１で第１の入出力ポート及び第３の入出力ポートに搬送することなく、さらに、分岐線路上のコンデンサ３により通信に必要な高周波のみが第３の入出力ポート２３に到達し、第１の入出力ポート２１と第３の入出力ポート２３との間に高い伝送特性を有する通信路を構成することができる。
【００３２】
（本発明の第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る基本パワーライン通信アダプタについて、図４または図５に基づき説明する。図４または図５は本実施形態に係る基本パワーライン通信アダプタの基本構成である。
前記図４において本実施形態に係る基本パワーライン通信アダプタは、前記第１の実施形態に係る基本PLAと同様に構成され、前記分岐線路１３間にコモンモード用チョークコイルを接続したことを異にする構成である。主伝送モードであるディファレンシャルモードにとって不要信号となるコモンモードの注入抽出を抑制すると同時に、他システムへの干渉雑音の原因となる電磁放射の抑制にも有効である。
【００３３】
このように本実施形態に係る基本パワーライン通信アダプタによれば、前記分岐線路間にコモンモード用チョークコイルを接続したので、主伝送モードであるディファレンシャルモードにとって不要信号となるコモンモードの注入抽出を抑制すると共に、他の機器への干渉雑音の原因となる不要電磁放射を抑制することができる。本発明の場合の具体的使用形態としては、低圧引き込み線や屋内配線系の分岐部等に装荷した形態とすることもできる。
なお、図５は、第３の入出力ポート２３の磁性体コアにコモンモード の吸収抵抗を付加することによって、コモンモード の発生をさらに抑圧する効果がある。
【００３４】
（本発明の第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る基本パワーライン通信アダプタについて、図６に基づき説明する。図６は本実施形態に係る基本パワーライン通信アダプタの基本構成である。
前記図６において本実施形態に係る基本パワーライン通信アダプタは、第１の導体線路、第２の導体線路、第３の導体線路があり、第１の導体線路１４と第２の導体線路１５との間、並びに、第２の導体線路１５と第３の導体線路１４との間にチョークコイル１及びコンデンサ３を接続し、第１の導体線路１４、第２の導体線路１５及び第３の導体線路１４の一方端を第１の入出力ポート２１、他方端を第４の入出力ポート２４として有し、当該第１の入出力ポート２１側の第１の導体線路１４と第２の導体線路１５間を２つのコンデンサ２を介して接続し、かかる２つのコンデンサ２の間の線路と第１の入出力ポート２１側の第２導体線路１５とをそれぞれ分岐させ、当該分岐線路の先端を第３の入出力ポート２３として有している構成である。端的には、単相三線PLAの実施例であり、2個の基本PLAのそれぞれの導体線路の片方を単相三線の中性線１５（接地線）として共用する構造である。屋外の低圧引き込み線と屋内電力線の接続部（例えば配電盤入力部）に設置することによって、屋外からの雑音流入を阻止すると共に、屋内の情報信号の屋外への流出も阻止することが可能な屋内単相三線PLAである。ここで第４の入出力ポート２４へは屋外の低圧引き込み線を接続し、第１の入出力ポート２１は屋内電力線（2系統）と接続する。また、第３の入出力ポート２３は高周波情報信号用ポートであり、2個のコンデンサ３を介して2系統の屋内電力線へ高周波情報信号を注入抽出することができる。ここで、2個のコンデンサ３は2系統間の高周波信号伝送にとっても不可欠であるが、第３の入出力ポート２３自体は必ずしも必要ではない。また、その場合は１個のコンデンサ２だけでもよい。この単相三線PLAは、電柱上や集合住宅の電力室等の低圧引き込み線分岐部に加入者毎に設置することによって、アクセス系とホームネットワークを含めた高速アクセス・ホームネットワークを一体的に容易に構築することができる。
【００３５】
このように本実施形態に係る基本パワーライン通信アダプタによれば、第１の導体線路１４、第２の導体線路１５、第３の導体線路１４があり、第１の導体線路１４と第２の導体線路１５との間、並びに、第２の導体線路１５と第３の導体線路１４との間にチョークコイル１及びコンデンサ３を接続し、第１の導体線路１４、第２の導体線路１５及び第３の導体線路１４の一方端を第１の入出力ポート２１、他方端を第４の入出力ポート２４として有し、当該第１の入出力ポート２１側の第１の導体線路１４と第２の導体線路１５間を２つのコンデンサ２を介して接続し、かかる２つのコンデンサ２の間の線路と第１の入出力ポート２１側の第２導体線路１５とをそれぞれ分岐させ、当該分岐線路の先端を第３の入出力ポート２３として有しているので、単相三線にパワーライン通信アダプタを実装でき、屋外からの雑音の流入を阻止すると同時に、自宅内の高周波情報信号の屋外への流出も阻止することができる。
なお、本実施形態に係る単相三線PLAは磁性体コアを2個用いた構造であるが、磁気飽和特性に余裕がある場合には、1個のコアに簡易化してまとめることもできる。
【００３６】
（本発明の第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係る高周波終端機能パワーライン通信アダプタについて、図７に基づき説明する。図７は本実施形態に係る高周波終端機能パワーライン通信アダプタの基本構成である。
前記図７（a）において本実施形態に係る高周波終端機能PLAは、抵抗３３を２つのコンデンサ３１、３２で挟んで直列接続して高周波インピーダンス終端機能回路をコネクターと一体化した構成である。このように２個の高耐圧コンデンサーと終端抵抗を直列接続した極めて簡易な構造であるために安価に製造可能である。従って、わずかの経費で設置可能であり、電力線の伝送特性向上に大変有効である。樹脂モールド等によってコネクターと小型一体化を行うことによって、低コスト化と小型化を図ることができる。多くの分岐部からなる電力線の一部が開放終端あるいは短絡終端に近い場合は、高周波帯においては分岐電力線上に定在波を生じて伝送周波数特性が著しく劣化する。分岐線路全てに基本PLAを接続すればよいが、多数のPLAを設置すると経済性が損なわれる可能性がある。その解決策として、家電機器等を接続していないコンセント等には低コストで実現できるこの高周波終端機能PLAを接続するだけで不要な定在波を抑制することができる。従って、基本PLAと高周波終端機能PLAの併用は設備コストの低減策として大変有効である。さらに、基本PLAの第３の入出力ポート２３を情報信号ポートして使用しない場合も、同ポート２３にこの高周波終端機能PLAを挿入することで、高周波帯のおけるインピーダンス整合を容易に実現することもできる。
【００３７】
このように本実施形態に係る高周波終端機能PLAによれば、抵抗３３を２つのコンデンサ３１、３２で挟んで直列接続して高周波インピーダンス終端機能回路をコネクターと一体化して構成したことを特徴とする高周波終端機能を有するので、コンセントあるいは前記基本パワーライン通信アダプタに接続することによって高周波帯における定在波の発生を抑制して、伝送特性を大幅に改善することができる。より詳細には、コンセント部分でオープンになっている場合には反射が発生し、また、進行波と後進波とが共存し共振波となって定在波が発生するため、かかるコンセント部分に対して安価な終端機能を持たせた。基本パワーライン通信アダプタのように通信ポートを有することがなく、簡易な構成であるため使用しないコンセント部分には基本パワーライン通信アダプタではなく、高周波終端機能パワーライン通信アダプタを嵌装することで全体として安価なシステムとなる。
【００３８】
なお、本実施形態に係る高周波終端機能PLAは、図７（ｂ）に示すように、抵抗３５とコンデンサ３４を直列接続して１端子の高周波インピーダンス終端機能回路をコネクターと一体化して構成することもでき、同様に、コンセントあるいは前記基本パワーライン通信アダプタに接続することによって高周波帯における定在波の発生を抑制して、伝送特性を大幅に改善することができる。
【００３９】
（本発明の第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態に係るコモンモード抑制吸収パワーライン通信アダプタについて、図８に基づき説明する。図８は本実施形態に係るコモンモード抑制吸収パワーライン通信アダプタの基本構成である。
前記図８において本実施形態に係るコモンモード抑制吸収PLAは複数の電力線のコモンモードを和同結合する様に磁束鎖交させた分割可能な磁性体コア４１であり、低圧引き込み線およびその接地線、あるいは屋内電力線系の不等長部、分岐部さらには不連続部に装荷する構成である。
【００４０】
既設の電力線に装荷可能とするために、図８(a)に示すように分割可能な磁性体コア４１を用いる。電力線上の不要なコモンモードが和同結合となる様に磁束鎖交させた上で磁性体同士を互いに密着して磁気回路を形成してコモンモード吸収抑制インダクタンスを実現する(図８(b)参照)。さらに、電力線に余裕があれば図８(c)に示すように複数回の磁束鎖交を行えば、自己インダクタンス値が大きくなって、それだけコモンモードの抑制効果を向上させることができる。従来技術では、コモンモードノイズフィルターとして、分割スリーブ構造のフェライトコアを用いて電子機器毎にその直近の電力ケーブルに装荷して広く使用されており、電力線全体の伝送特性改善を目的としたものではない。本実施形態では、電力線を高周波ネットワークとして、不要なコモンモード抑圧に有効な低圧引き込み線や屋内電力線の分岐部や不連続部に複数装荷して、統合的な伝送特性改善と不要電磁法放射を抑制するものである。
【００４１】
このように本実施形態に係るコモンモード抑制吸収PLAは、複数の電力線のコモンモードを和同結合する様に磁束鎖交させた分割可能な磁性体コア４１であり、低圧引き込み線およびその接地線、あるいは屋内電力線系の不等長部、分岐部さらには不連続部に装荷するので、主伝送モードであるディファレンシャルモードにとって不要信号となるコモンモードの注入抽出を抑制し、不要電磁波放射の抑制や伝送特性改善に有効である。
【００４２】
（本発明の第６の実施形態）
本発明の第６の実施形態に係る表示パネル装置の製造方法について、図９に基づき説明する。図９は本実施形態に係るコモンモード抑制パワーライン通信アダプタの基本構成である。
前記図９（a）において本実施形態に係るコモンモード抑制吸収パワーライン通信アダプタは、複数の電力線のコモンモードを和同結合する様に磁束鎖交させた分割可能な磁性体コア４２に、抵抗４３を接続したコイルを磁性体に磁束鎖交する構成である。
【００４３】
基本的な作用は前記第５の実施形態に係るコモンモード抑制吸収PLAと同じであるが、コモンモードを吸収させる抵抗４３を接続したコイルを磁性体に磁束鎖交していることがその特徴である。なお、ここでは既設設備である電力線への適用を目的としているために分割した強磁性体を使用しているが、新たな配線工事に際して設置する場合には、分割型でない通常の磁性体コアの使用が可能なことは言うまでもない。
【００４４】
このように本実施形態に係るコモンモード抑制吸収パワーライン通信アダプタによれば、複数の電力線のコモンモードを和同結合する様に磁束鎖交させた分割可能な磁性体コア４２に、抵抗４３を接続したコイルを磁性体に磁束鎖交するので、コモンモードを抵抗で吸収することができる。
【００４５】
（本発明の第７の実施形態）
本発明の第７の実施形態に係るコモンモード抑圧パワーライン通信アダプタについて、図９に基づき説明する。
前記図９（ｂ）において本実施形態に係るコモンモード抑制吸収パワーライン通信アダプタは、複数の電力線のコモンモードを和同結合する様に磁束鎖交させた分割可能な磁性体コア４２に、リアクタンス素子４４を接続したコイルを磁性体に磁束鎖交した構成である。
【００４６】
前記図９（ｂ）においてコモンモード抑圧PLAは、基本的な作用は前記第５の実施形態に係るコモンモード抑制吸収パワーライン通信アダプタと同じであるが、コモンモードの抑圧度をさらに向上するためにここでは容量性素子４４を接続したコイルを磁性体に磁束鎖交していることがその特徴である。すなわち、そのLC反共振特性を活用して不要なコモンモードを強く抑制するものである。
なお、これら前記第５の実施形態ないし本実施形態に係るパワーライン通信アダプタは、不要電磁放射が課題となっている低圧引き込み線への適用が最も有効である。
【００４７】
このように本実施形態に係るコモンモード抑圧パワーライン通信アダプタによれば、複数の電力線のコモンモードを和同結合する様に磁束鎖交させた分割可能な磁性体コア４２に、リアクタンス素子４４を接続したコイルを磁性体に磁束鎖交したので、コモンモードの抑圧度を向上させることができる。とくに、コイルとコンデンサ４４の並列回路を構成し、LC反共振特性を利用可能とし、特定周波数のコモンモードを強く抑制することができる。
【００４８】
（本発明の第８の実施形態）
本発明の第８の実施形態に係るパワーラインアダプタについて、図１０に基づき説明する。図１０は本実施形態に係るパワーラインアダプタの概要図である。
本実施形態に係るパワーラインアダプタは、図１０（ａ）に示すように、電力線上の照明等の家電機器の投入・開放のためのスイッチ線路７０である入力スイッチ線路７１及び出力スイッチ線路７２を誘導電磁コア７３で環囲した構成である。電灯線搬送は電灯線の２線を活用するが，スイッチ７４等の分岐により２線の亘長に差が生じた場合，信号の位相がずれてコモンモードが発生すると共に、高速通信には不具合が発生する恐れがある。したがって、以上のような構成にすることで、信号の位相差を改善し，良好な通信状態を確保できる。なお、亘長差やそのインピーダンス終端条件によっては磁気コアを位置を変えて複数個装荷する必要があり、その結果、広帯域にわたってコモンモード発生を抑制することができる。
【００４９】
なお、本実施形態に係るパワーラインアダプタは、図１０（ｂ）に示すように、誘導電磁コア７３でスイッチ線路７０を環囲した構成であるが、誘導電磁コア７３で環囲する代わりに入力スイッチ線路７１と出力スイッチ線路７２とをコンデンサ７５を介して接続する構成にすることもできる。この場合は、高周波成分のみがコンデンサ７５を通過し少なくとも通信帯域の信号の位相差を改善し、良好な通信状態を確保することができる。ここで、スイッチ線路７０上で入力スイッチ線路７１と出力スイッチ線路７２とを接続する場所であるが、分岐線路となるスイッチ線路７０の分岐基部７０ａであることが望ましい。また、磁気コアと同様に、場合によっては位置を変えて複数のコンデンサを装荷することによって、広帯域にわたってコモンモード発生を抑制することができる。
【００５０】
（本発明の第９の実施形態）
本発明の第９の実施形態に係るパワーライン通信ネットワークについて、図１１に基づき説明する。図１１は本実施形態に係るパワーライン通信ネットワークの概観図である。
本実施形態に係るパワーライン通信ネットワークは、前記各種パワーライン通信アダプタの全てを適用して構築した構成である。言い換えれば、前記第１の実施形態に係る基本パワーライン通信アダプタ５１、前記第３の実施形態に係る基本パワーライン通信アダプタ５２、前記第４の実施形態に係る高周波終端機能パワーライン通信アダプタ５３、並びに、前記第５の実施形態に係るコモンモード抑制吸収パワーライン通信アダプタ５４を配設したパワーライン通信ネットワークである。その余のパワーライン通信ネットワークの構成要素は、PLCサーバモデム６１、電力量計６２、分電盤６３、コンセント６４、PLCサーバ親モデム６５であるが、環境によりかかる構成要素は変わってくる場合もある。
【００５１】
通信範囲を屋内に限定する場合は、単相三線PLAを例えば分電盤の入力部に設置する。一方、アクセス系も含めた高速アクセス・ホームネットワークを一体的に構築する場合は、単相三線PLAを光ファイバと接続する電柱上などに設置する。その場合、PLAを戸別に設置することによって隣接干渉のない高速アクセス系が迅速に構築できる。
【００５２】
このように本実施形態に係るパワーライン通信ネットワークによれば、前記各種パワーライン通信アダプタの全て、あるいは一部を適用して構築しているので、各環境に応じた柔軟な設計が可能となる。また、前記パワーライン通信アダプタのほとんどのものが既設設備に容易に導入することができるものであり、コスト面からも有利である。さらに柱上や集合住宅電力室等の引き込み線分岐部において、この単相三線PLAを加入者毎に設置することによって、アクセス系を含めた高速加入者ネットワークを迅速かつ低コストで構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る基本パワーライン通信アダプタの基本構成である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る基本パワーライン通信アダプタの等価回路及び適用例である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る基本パワーライン通信アダプタの高周波終端抵抗を組み込んだ別適用例である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る基本パワーライン通信アダプタの基本構成である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る基本パワーライン通信アダプタの基本構成である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る基本パワーライン通信アダプタの基本構成である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る高周波終端機能パワーライン通信アダプタの基本構成である。
【図８】本発明の第５の実施形態に係るコモンモード抑制吸収パワーライン通信アダプタの基本構成である。
【図９】本発明の第６又は第７の実施形態に係るコモンモード抑制パワーライン通信アダプタの基本構成である。
【図１０】本発明の第８の実施形態に係るパワーラインの概要図である。
【図１１】本発明の第９の実施形態に係るパワーライン通信ネットワークの概観図である。
【図１２】背景技術となるパワーライン通信モデムの機能ブロック図である。
【図１３】背景技術となるノイズフィルターの回路構成図である。
【図１４】背景技術となる分割スリーブコアフィルターの使用態様図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  チョークコイル
２  コンデンサ
３  コンデンサ
４  終端抵抗
５  コモンモード用チョークコイル
１１、１２  導体線路
１３  分岐線路
１４  導体線路
１５  中性線
２１  第１の入出力ポート
２２  第２の入出力ポート
２３  第３の入出力ポート
２４  第４の入出力ポート
３１  コンデンサ
３２  コンデンサ
３３  抵抗
３４  コンデンサ
３５  抵抗
４１  磁性体コア
４２  磁性体コア
４３  抵抗
４４  コンデンサ
５１  基本パワーライン通信アダプタ
５２a、５２ｂ  基本パワーライン通信アダプタ
５３  高周波終端機能パワーライン通信アダプタ
５４  コモンモード抑制吸収パワーライン通信アダプタ
６１  PLCサーバモデム
６２  電力量計
６３  分電盤
６４  コンセント
６５  PLCサーバ親モデム
６６  柱上変圧器
７０  スイッチ線路
７０ａ  分岐基部
７１  入力スイッチ線路
７２  出力スイッチ線路
７３  誘導電磁コア
７４  スイッチ
７５  コンデンサ
【図１】
2006033113.tif 000003
【図２】
2006033113.tif 000004
【図３】
2006033113.tif 000005
【図４】
2006033113.tif 000006
【図５】
2006033113.tif 000007
【図６】
2006033113.tif 000008
【図７】
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【図８】
2006033113.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2006033113.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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