(57)【要約】【課題】異なる周波数帯域を用いる通信方式において、通信電力の伝送をなるべく妨げずに、比較的高い通信品質を確保できる。【解決手段】分岐線２１及び２２の末端に終端回路７０が設けられている。終端回路７０はコンセント４１に対してシャント接続されている。終端回路７０はフィルタ７３及び回路要素７４を有している。フィルタ７３は第１の周波数帯域の信号をブロックするが、第２の周波数帯域の信号を通過させる。回路要素７４のインピーダンスは、分岐線２１又は２２の末端において反射波の発生を抑制するように調整されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機器に電力を供給する電力配線を介して、電力供給に使用される周波数帯域と重ならない第１の周波数帯域、及び、電力供給に使用される周波数帯域とも前記第１の周波数帯域とも重ならない第２の周波数帯域のそれぞれで通信がなされる有線通信システムであって、
前記電力配線において、電気機器が接続される末端に向かって分岐した分岐線と、
前記第１の周波数帯域の信号をブロックし、前記第２の周波数帯域の信号を通過させるフィルタ回路と、
前記分岐線の末端における反射波の発生を抑制するインピーダンスを有する回路要素とを有し、
前記フィルタ回路と前記回路要素とが互いに直列に接続されていると共に、前記分岐線の末端にシャント接続されていることを特徴とする有線通信システム。
【請求項２】
前記分岐線を介して伝播する信号搬送波の前記第２の周波数帯域における１／４波長が、前記第１の周波数帯域における前記信号搬送波の１／４波長に比べて、前記分岐線の長さにより近いことを特徴とする請求項１に記載の有線通信システム。
【請求項３】
前記第１の周波数帯域が１０ｋＨｚから４５０ｋＨｚまでの帯域であり、前記第２の周波数帯域が２ＭＨｚから３０ＭＨｚまでの帯域であることを特徴とする請求項１又は２に記載の有線通信システム。
【請求項４】
前記回路要素側から前記分岐線側を見た特性インピーダンスで前記回路要素のインピーダンスを割った商が、前記第２の周波数帯域において０．７以上且つ３以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有線通信システム。
【請求項５】
前記フィルタ回路がコンデンサを有しており、前記回路要素が抵抗素子を有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の有線通信システム。
【請求項６】
前記回路要素側から前記分岐線側を見た特性インピーダンスで前記回路要素のインピーダンスを割った商が、前記第１及び第２の周波数帯域のいずれにおいても１以上且つ２以下であり、
前記コンデンサの容量と前記回路要素側から前記分岐線側を見た特性インピーダンスとの積が、前記第１及び第２の周波数帯域のいずれにおいても７＊１０−８以上且つ９＊１０−８以下であることを特徴とする請求項５に記載の有線通信システム。
【請求項７】
前記分岐線の末端に接続されたタップ、コンセント及び電気機器のいずれかに前記フィルタ回路及び回路要素が設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の有線通信システム。
【請求項８】
電気機器に電力を供給する電力配線を介して、電力供給に使用される周波数帯域と重ならない第１の周波数帯域、及び、電力供給に使用される周波数帯域とも前記第１の周波数帯域とも重ならない第２の周波数帯域のそれぞれで通信がなされる有線通信システムにおいて、前記電力配線における分岐線の末端にシャント接続される終端装置であって、
前記第１の周波数帯域の信号をブロックし、前記第２の周波数帯域の信号を通過させるフィルタ回路と、前記分岐線の末端における反射波の発生を抑制するインピーダンスを有する回路要素とが互いに直列に接続されていることを特徴とする終端装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有線通信システム、特に、末端に向かって分岐した分岐線を介してなされる有線通信に係る有線通信システム及びこれに用いられる終端装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有線通信では、例えば、ある周波数帯域の搬送波に信号を載せることで通信が行われる。かかる有線通信の一例である電力線搬送通信（いわゆるＰＬＣ）は、電力を供給する電力線を伝送路として通信を行うものである。屋内電力線通信においては、電力配線が接続される電力供給用のコンセントに通信機器を接続し、コンセントに接続した通信機器間で送受信が行われる。このようなＰＬＣには、２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの周波数帯域を使用するいわゆる高速ＰＬＣと、１０ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚの周波数帯域を使用するいわゆる低速ＰＬＣがある。高速ＰＬＣは、２００Ｍｂｐｓ（ｂｉｔ  ｐｅｒ  ｓｅｃｏｎｄ）程度の物理伝送速度が想定されており、映像信号等の伝送に適している。低速ＰＬＣは、７．５ｋｂｐｓ程度の物理伝送速度が想定されており、電気機器の制御信号等の伝送に適している。
【０００３】
ところで、ＰＬＣにおいて、電気機器が接続されていないコンセントは、そのコンセントを含む電力配線の分岐部分がオープンスタブ状態になり、通信品質に悪影響を及ぼすおそれがある。これを解決するための技術として、特許文献１には、電力線のコンセントに終端回路を挿すことでインピーダンスを整合させる技術が開示されている。終端回路は、ＰＬＣの使用周波数における電力線ケーブルの特性インピーダンスと等価な終端インピーダンスを有するように調整されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２６４４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
高速ＰＬＣでは、例えばＶＶＦ（６００Ｖビニル絶縁ビニルシースケーブル平型）線路が使用された場合の信号搬送波における１／４波長が１．５ｍ〜２２ｍである。この長さはＰＬＣの屋内配線において、主線路から分岐した分岐線路に対応する電力配線で通常使用されるケーブルの長さと同等か、より短い長さである。したがって、分岐線路の電力線ケーブルがオープンスタブ状態になることを防ぐため、電力線ケーブルの特性インピーダンスと等価な終端インピーダンスとなる終端回路を施すことは適切である。
【０００６】
しかしながら低速ＰＬＣでは、ＶＶＦ線路が使用された場合の信号搬送波における１／４波長が１００ｍ〜４４００ｍである。この長さは屋内配線の分岐線路で通常使用されるケーブルの長さより十分長い。このため、屋内配線の分岐線路で通常使用されるケーブルは、低速ＰＬＣではオープンスタブ状態になりにくい。つまり、低速ＰＬＣの通信においては、高速ＰＬＣの場合と比べて、オープンスタブ状態になることを防ぐために終端回路を施す必要性が乏しい。一方で、電気機器が接続されない分岐線路に終端回路を施した場合には、通信電力の伝送が不要であるにも関わらず終端回路へも電力が伝送されるため、通信が必要な電気機器への通信電力が減じてしまう。したがって、低速ＰＬＣにおいては、高速ＰＬＣに比べて施す必要性の乏しい終端回路のために、本来の通信電力の伝送が妨げられるおそれがあることになる。
【０００７】
本発明の目的は、異なる周波数帯域を用いる通信方式において、通信電力の伝送をなるべく妨げずに、比較的高い通信品質を確保できる有線通信システム及びこれに用いられる終端装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の有線通信システムは、電気機器に電力を供給する電力配線を介して、電力供給に使用される周波数帯域と重ならない第１の周波数帯域、及び、電力供給に使用される周波数帯域とも前記第１の周波数帯域とも重ならない第２の周波数帯域のそれぞれで通信がなされる有線通信システムであって、前記電力配線において、電気機器が接続される末端に向かって分岐した分岐線と、前記第１の周波数帯域の信号をブロックし、前記第２の周波数帯域の信号を通過させるフィルタ回路と、前記分岐線の末端における反射波の発生を抑制するインピーダンスを有する回路要素とを有し、前記フィルタ回路と前記回路要素とが互いに直列に接続されていると共に、前記分岐線の末端にシャント接続されている。
【０００９】
また、本発明の終端装置は、電気機器に電力を供給する電力配線を介して、電力供給に使用される周波数帯域と重ならない第１の周波数帯域、及び、電力供給に使用される周波数帯域とも前記第１の周波数帯域とも重ならない第２の周波数帯域のそれぞれで通信がなされる有線通信システムにおいて、前記電力配線における分岐線の末端にシャント接続される終端装置であって、前記第１の周波数帯域の信号をブロックし、前記第２の周波数帯域の信号を通過させるフィルタ回路と、前記分岐線の末端における反射波の発生を抑制するインピーダンスを有する回路要素とが互いに直列に接続されている。
【００１０】
本発明の有線通信システム及び終端装置によると、フィルタ回路において、一方の周波数帯域では信号が通過して回路要素を通るが、他方の周波数帯域では信号がブロックされる。したがって、通信品質を確保するために終端回路を必要とする一方の周波数帯域では回路要素が終端回路の役割を果たすと共に、終端回路を設ける必要性の乏しい他方の周波数帯域では信号が回路要素を通過せず、通信電力が無駄に伝送されにくい構成が実現する。
【００１１】
また、本発明においては、前記分岐ケーブルを介して伝播する信号搬送波の前記第２の周波数帯域における１／４波長が、前記第１の周波数帯域における前記信号搬送波の１／４波長に比べて、前記分岐ケーブルの長さにより近いことが好ましい。これによると、第２の周波数帯域では分岐ケーブルがオープンスタブ状態になりやすく、第１の周波数帯域では分岐ケーブルがオープンスタブ状態になりにくい。このため、終端回路を必要とする第２の周波数帯域では回路要素が終端回路の役割を果たすと共に、終端回路を設ける必要性の乏しい第１の周波数帯域では信号が回路要素を通過せず、通信電力が無駄に伝送されにくい構成となる。
【００１２】
また、本発明においては、前記第１の周波数帯域が１０ｋＨｚから４５０ｋＨｚまでの帯域であり、前記第２の周波数帯域が２ＭＨｚから３０ＭＨｚまでの帯域であってもよい。これによると、低速ＰＬＣ（１０ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚの周波数帯域）と高速ＰＬＣ（２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの周波数帯域）の両方を使用する場合に本発明が適用される。
【００１３】
また、本発明においては、前記回路要素側から前記分岐ケーブル側を見た特性インピーダンスで前記回路要素のインピーダンスを割った商が、前記第２の周波数帯域において０．７以上且つ３以下であることが好ましい。これによると、ＶＳＷＲ（電圧定在波比）が比較的良好となり、通信品質が向上する。
【００１４】
また、本発明においては、前記フィルタ回路がコンデンサを有しており、前記回路要素が抵抗素子を有していてもよい。これによると、フィルタ回路と回路要素が簡易な構成で実現する。
【００１５】
また、本発明においては、前記回路要素側から前記分岐ケーブル側を見た特性インピーダンスで前記回路要素のインピーダンスを割った商が、前記第１及び第２の周波数帯域のいずれにおいても１以上且つ２以下であり、前記コンデンサの容量と前記回路要素側から前記分岐ケーブル側を見た特性インピーダンスとの積が、前記第１及び第２の周波数帯域のいずれにおいても７＊１０−８以上且つ９＊１０−８以下であることが好ましい。これによると、ＶＳＷＲが比較的良好となり、通信品質が向上する。
【００１６】
また、本発明においては、前記分岐ケーブルの末端に接続されたタップ、コンセント及び電気機器のいずれかに前記フィルタ回路及び回路要素が設けられていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る電力線通信システムの配線構成を示すブロック図である。
【図２】図１のシステムに設けられた終端回路の回路図である。
【図３】第１の実施例に係る分岐線におけるＶＳＷＲの特性を示すグラフである。
【図４】第１の実施例においてＶＳＷＲとリターンロスとの関係を示すグラフである。
【図５】第２の実施例に係る終端回路の回路図である。
【図６】第２の実施例に係る分岐線におけるＶＳＷＲの特性を示すグラフである。
【図７】ＶＳＷＲが所定の条件を満たす範囲を示すグラフである。
【図８】第３の実施例に係る終端回路の回路図である。
【図９】第４の実施例に係る終端回路の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の一実施形態に係る通信システム１について説明する。通信システム１は、屋内に構築された、図１に示すような通信配線の敷設構造を有している。この通信配線は、屋内に設けられた複数のコンセント４１へと電力を供給する電力配線を利用するものであり、末端に設けられたコンセント４１に向かって複数の配線に分岐している。具体的には、メイン線路である単相３線式の基幹配線１０と、この基幹配線１０から分岐した分岐線路である分岐線２１及び２２とが設けられている。分岐線２１及び２２はいずれも基幹配線１０と同相に接続されている。コンセント４１に接続された通信機器５１や５２のような電気機器は、基幹配線１０並びに分岐線２１及び２２を介して互いに通信すると共に、コンセント４１から電力供給を受ける。
【００１９】
通信システム１のような有線通信システムにおいては、通信方式に応じて複数の周波数帯域が用いられる場合がある。電力配線を通信配線として利用する電力線搬送通信（いわゆるＰＬＣ）においては、１０ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚの周波数帯域を使用するいわゆる低速ＰＬＣや、２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの周波数帯域を使用するいわゆる高速ＰＬＣがある。本通信システム１としては、高速ＰＬＣ及び低速ＰＬＣの両方に対応可能なシステムが想定される。なお、電力供給には、高速ＰＬＣとも低速ＰＬＣとも重ならない周波数帯域が用いられる。例えば、５０Ｈｚや６０Ｈｚなどの周波数が用いられる一般的な商用周波数の場合は、電力供給の周波数帯域が低速ＰＬＣよりも低い周波数帯域である。
【００２０】
ところで、コンセント４１に通信機器５１や５２のような電気機器が接続されない場合、分岐線２１や２２がオープンスタブ状態となる。基幹配線１０から分岐線２１や２２へと伝播した信号波は、末端のコンセント４１において反射する。コンセント４１において反射した反射波は、基幹配線１０に戻った際、基幹配線１０を伝播する信号波と重なり合う。これにより、基幹配線１０を介した通信の品質に悪影響が及ぶおそれがある。このような悪影響を防止するために、分岐線２１や２２の末端に終端抵抗を設けることが考えられる。
【００２１】
一方、基幹配線１０を介した通信の品質に反射波が悪影響を及ぼすかどうかは、基幹配線１０と分岐線２１や２２との分岐点における、反射波と基幹配線１０を伝播する信号波との位相差に依存する。これらの位相差が１８０度に近いほど、基幹配線１０における元の信号波が反射波によって弱められやすく、通信品質が劣化する。どのくらいの位相差が生じるかは、分岐線２１の長さＬ１や分岐線２２の長さＬ２、これらの分岐線に用いられるケーブルの特性、及び、信号波の周波数によって異なる。
【００２２】
例えば、分岐線２１や２２にＶＶＦ（６００Ｖビニル絶縁ビニルシースケーブル平型）ケーブルが使用された場合、高速ＰＬＣの周波数帯域では、ケーブルの１／４波長の長さが１．５ｍ〜２２ｍとなる。つまり、高速ＰＬＣの周波数帯域である２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚでは、ＶＶＦケーブルを伝播する信号波の１／４波長が１．５ｍ〜２２ｍとなる。この長さは、屋内配線において分岐線として通常用いられるケーブルの長さＬ１やＬ２と同等か、それより短い長さである。この場合、配線の分岐点における反射波と元の信号波との位相差が１８０度に近くなるため、反射波による基幹配線１０の信号波への悪影響が問題となりやすい。したがって、分岐線２１や２２の末端に終端抵抗を設けることにより反射波の発生を抑制できるため、反射波による基幹配線１０の信号波への悪影響を適切に抑制することができる。
【００２３】
一方、低速ＰＬＣの周波数帯域では、ＶＶＦケーブルの１／４波長の長さが１００ｍ〜４４００ｍとなる。この長さは、屋内配線において分岐線として通常用いられるケーブルの長さＬ１やＬ２より十分大きい。この場合、配線の分岐点における反射波と元の信号波との位相差が１８０度より十分小さくなるため、高速ＰＬＣの場合と比べて反射波による元の信号波への悪影響が問題とはなりにくい。したがって、低速ＰＬＣにおいては、分岐線２１や２２の末端に終端抵抗を設ける必要性が低いにも関わらず信号が終端抵抗を通過することにより、通信電力が無駄に消費されるおそれがある。
【００２４】
そこで、本願実施形態の通信システム１では、高速ＰＬＣと低速ＰＬＣにおける上記の事情の違いを考慮しつつ、比較的高い通信品質を適切に確保できる以下のような構成が採用されている。
【００２５】
すなわち、分岐線２１及び２２のそれぞれの末端に終端回路７０が設けられている。終端回路７０はコンセント４１に挿入されているか、コンセント４１に内蔵されている。あるいは、コンセント４１に接続されるタップや電気機器に内蔵されていてもよい。具体的には、終端回路７０は、図２に示すように配線７１及び７２を介して端子７５及び７６に接続されている。端子７５は分岐線２１又は２２の末端に接続されており、端子７６はコンセント４１に接続されている。端子７５及び７６にはこれらを結ぶ配線７１及び７２が接続されている。終端回路７０は、互いに直列に接続されたフィルタ７３と回路要素７４を有している。フィルタ７３と回路要素７４とは、配線７１及び７２間を跨ぐように、コンセント４１に対してシャント接続されている。フィルタ７３は、低速ＰＬＣに対応する周波数帯域（第１の周波数帯域）では信号をブロックし、高速ＰＬＣに対応する周波数帯域（第２の周波数帯域）では信号を通過させる。回路要素７４のインピーダンスは、電力配線の特性インピーダンスと整合するように調整されている。具体的な調整方法については後述の第１〜第４の実施例において説明する。
【００２６】
通信機器５１や５２などの電気機器がコンセント４１に接続されていない場合、低速ＰＬＣの周波数帯域では、フィルタ７３により信号がブロックされる。このため、図２の端子７５から終端回路７０側を見たインピーダンスは、電気機器が接続されていない端子７６の特性、すなわち、オープンとなる。一方、高速ＰＬＣの周波数帯域では、フィルタ７３が信号を通過させる。このため、図２の端子７５から終端回路７０側を見たインピーダンスは、回路要素７４のインピーダンスとなる。
【００２７】
通信機器５１や５２などの電気機器がコンセント４１に接続される場合、低速ＰＬＣの周波数帯域では、フィルタ７３により信号がブロックされる。このため、図２の端子７５側から終端回路７０側を見たインピーダンスは、電気機器が接続された端子７６の特性、すなわち、電気機器の入力インピーダンスとなる。一方、高速ＰＬＣの周波数帯域では、図２の端子７５側から終端回路７０側を見たインピーダンスは、端子７６に接続される電気機器の入力インピーダンスと回路要素７４のインピーダンスとの並列接続のインピーダンスとなる。
【００２８】
以上の構成により、低速ＰＬＣに対応した周波数帯域では、フィルタ７３が信号をブロックするため、回路要素７４が終端抵抗として機能しない。そして、電気機器が接続されないコンセント４１においては、そのコンセント４１が高インピーダンスに終端される。これにより、低速ＰＬＣに対応した周波数帯域では、基幹配線１０から分岐線２１又は２２への分岐点からこれらの分岐線２１又は２２を見たインピーダンスが高インピーダンスとなり、分岐線２１又は２２がない場合に近くなる。このため、余計な通信電力の消費が防止される。一方で、高速ＰＬＣに対応した周波数帯域では、フィルタ７３が信号を通過させるため、回路要素７４が終端抵抗として機能する。これにより、分岐線２１及び２２のそれぞれの末端が電力配線の特性インピーダンスと不整合になることが抑制されるため、分岐線２１や２２の末端における反射波が抑制され、基幹配線１０を介した通信の品質が確保される。
【００２９】
（第１の実施例）
以下、本実施形態に係る第１〜第４の実施例について説明する。第１の実施例では、フィルタ７３及び回路要素７４が以下のように構成されている。図２において、回路要素７４のインピーダンスをＺとし、端子７６に接続される電気機器の入力インピーダンスをＲとし、電力配線の特性インピーダンスをＺｏとする。このとき、フィルタ７３が、低速ＰＬＣの周波数帯域の信号はブロックし、高速ＰＬＣの周波数帯域の信号は通過させるので、端子７５から終端回路７０側を見たインピーダンスＺｉｎのＺｏに対する比は、下式のようになる。
【００３０】
（１）端子７６に電気機器を接続しない（開放の）場合であって低速ＰＬＣ周波数帯域の場合：Ｚｉｎ（開放，低速ＰＬＣ）／Ｚｏ＝高インピーダンス…（数式１）
【００３１】
（２）端子７６に電気機器を接続しない（開放の）場合であって高速ＰＬＣの周波数帯域の場合：Ｚｉｎ（開放，高速ＰＬＣ）／Ｚｏ＝Ｚ／Ｚｏ…（数式２）
【００３２】
（３）端子７６に電気機器を接続した場合であって低速ＰＬＣの周波数帯域の場合：Ｚｉｎ（接続，低速ＰＬＣ）／Ｚｏ＝Ｒ／Ｚｏ…（数式３）
【００３３】
（４）端子７６に電気機器を接続した場合であって高速ＰＬＣの周波数帯域の場合：Ｚｉｎ（接続，高速ＰＬＣ）／Ｚｏ＝１／｛１／（Ｒ／Ｚｏ）＋１／（Ｚ／Ｚｏ）｝…（数式４）
【００３４】
分岐線２１又は２２における電圧定在波比（ＶＳＷＲ）は、反射係数をＳとすると、ＶＳＷＲ＝（１＋｜Ｓ｜）／（１−｜Ｓ｜）と表される。ここで、Ｓ＝（Ｚｉｎ／Ｚｏ−１）／（Ｚｉｎ／Ｚｏ＋１）である。したがって、ＶＳＷＲは、Ｚｉｎ＞ＺｏのときはＶＳＷＲ＝Ｚｉｎ／Ｚｏとなり、Ｚｉｎ＜ＺｏのときはＶＳＷＲ＝Ｚｏ／Ｚｉｎとなる。（２）又は（３）の場合においてはｋ＝Ｒ／Ｚｏ又はｋ＝Ｚ／Ｚｏとし、（４）の場合においてはｋ＝Ｚ／Ｚｏ＝Ｒ／Ｚｏとするとき、上記（２）〜（４）のそれぞれの場合におけるＶＳＷＲのｋへの依存性は、数式２〜４より、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すようになる。図５中、”（開放，高速ＰＬＣ）”、”（接続，高速ＰＬＣ）”及び”（接続，低速ＰＬＣ）”は上記（２）〜（４）の場合をそれぞれ示している。
【００３５】
なお、上記において、（４）の場合にｋ＝Ｚ／Ｚｏ＝Ｒ／Ｚｏとするのは、Ｚ／ＺｏとＲ／Ｚｏの２つのパラメータを独立に考えると、後述のＶＳＷＲが適切な範囲となる条件を設定するのが複雑になるため、簡略な条件とするものである。また、ｋ＝Ｚ／Ｚｏ＝Ｒ／Ｚｏと簡略化するのは、接続する電気機器の入力インピーダンスＲは、通常、電力配線の特性インピーダンスＺｏに整合するように調整される。また、電気機器が接続されない場合の高速ＰＬＣでの終端インピーダンスＺも、通常、電力配線の特性インピーダンスＺｏに整合するように調整される。これらから、ＺもＲも互いに近い値となるため、Ｚ＝Ｒと簡略化するのは妥当だからである。
【００３６】
一般的に、整合回路において比較的整合が取れているのはＶＳＷＲ≦３の条件を満たすときとされ、非常によく整合が取れているのはＶＳＷＲ≦２の条件を満たすときとされている。（２）〜（４）の全ての場合において、ＶＳＷＲ≦３を満たす条件は、図３（ａ）及び図３（ｂ）から、０．７≦Ｚ／Ｚｏ≦３且つ０．７≦Ｒ／Ｚｏ≦３のときとなる。したがってこの条件を満たす場合、（２）〜（４）の全ての場合において比較的整合が取れた回路とすることができる。また、（２）〜（４）の全ての場合において、ＶＳＷＲ≦２を満たすのは、図３（ａ）及び図３（ｂ）から、１≦Ｚ／Ｚｏ≦２且つ１≦Ｒ／Ｚｏ≦２のときとなる。したがってこの条件を満たす場合、（２）〜（４）の全ての場合において非常によく整合が取れた回路とすることができる。なお、（１）の場合は分岐線２１及び２２が高インピーダンスに終端される。したがって、コンセント４１に電気機器が接続されない場合に、当該コンセント４１への分岐線が低速ＰＬＣの周波数帯域において基幹配線１０に与える影響を無視することができる。
【００３７】
図３（ｃ）は、（４）の場合において、ｋ＝Ｚ／Ｚｏ＝Ｒ／Ｚｏとせず、ｋ１＝Ｚ／Ｚｏ、ｋ２＝Ｒ／Ｚｏとしたときに、各ｋ２におけるＶＳＷＲのｋ１に対する依存性を示している。図３（ｃ）から、ｋ１≠ｋ２の場合においても、０．７≦ｋ１≦３且つ０．７≦ｋ２≦３の条件を満たした場合にＶＳＷＲ≦３となり、１≦ｋ１≦２且つ１≦ｋ２≦２の条件を満たした場合にＶＳＷＲ≦２となることが確認される。このように、第１の実施例によると、Ｚ及びＲが上記の条件を満たすとき、高速ＰＬＣ及び低速ＰＬＣの両方の周波数帯域において通信品質の劣化を防ぐことができる。
【００３８】
なお、ＶＳＷＲ≦３との条件を採用することの意義は、より詳しくは以下のとおりである。反射係数をＳとすると、端子７５におけるリターンロスは、リターンロス［ｄＢ］＝−２０＊ｌｏｇ１０（｜Ｓ｜）となる。一方、ＶＳＷＲは、ＶＳＷＲ＝（１＋｜Ｓ｜）／（１−｜Ｓ｜）と表されるので、ＶＳＷＲとリターンロスとの関係は図４のとおりとなる。図４に示すように、ＶＳＷＲ＝３は、反射による損失が急激に大きくなる点となる。したがって、ＶＳＷＲ≦３とすることにより、反射による損失を抑制することができる。
【００３９】
（第２の実施例）
第２の実施例では、図５に示すように、コンデンサ素子１７３及び抵抗素子１７４が互いに直列に接続された終端回路１７０が用いられている。コンデンサ素子１７３の容量をＣ１とし、抵抗素子１７４の抵抗値をＲ１とすると、端子７５から終端回路１７０側を見たインピーダンスＺｉｎの、電力配線の特性インピーダンスＺｏに対する比は、下式のようになる。なお、下式において、ωは信号波の角周波数（２＊π＊周波数）であり、ｊは虚数単位である。
【００４０】
（５）コンセント４１に電気機器が接続されていない（開放の）場合：Ｚｉｎ（開放）／Ｚｏ＝Ｒ１／Ｚｏ−ｊ／（ω＊Ｃ１＊Ｚｏ）…（数式５）
【００４１】
（６）コンセント４１に電気機器が接続されている場合：Ｚｉｎ（接続）／Ｚｏ＝１／［１／｛（Ｒ１／Ｚｏ）−ｊ／（ω＊Ｃ1＊Ｚｏ）｝＋１／（Ｒ／Ｚｏ）］…（数式６）
【００４２】
ＶＳＷＲは、反射係数をＳとすると、ＶＳＷＲ＝（１＋｜Ｓ｜）／（１−｜Ｓ｜）であり、Ｓ＝（Ｚｉｎ／Ｚｏ−１）／（Ｚｉｎ／Ｚｏ＋１）である。したがって、上記の数式５及び６をこれに代入すると、（５）及び（６）のそれぞれの場合におけるＶＳＷＲは以下のように求められる。
【００４３】
2011244388.tif 000003
【００４４】
2011244388.tif 000004
【００４５】
ここで、ｋ＝Ｒ１／Ｚｏ＝Ｒ／Ｚｏとした。このような条件とする理由は第１の実施例の場合と同様である。図６（ａ）〜図６（ｄ）は、（５）及び（６）の場合において、ｋ＝１又はｋ＝２としたときのＶＳＷＲの（Ｚｏ＊Ｃ１）への依存性を示している。各図においては、信号波の周波数が低速ＰＬＣの周波数帯域における下限１０ｋＨｚ及び上限４５０ｋＨｚの場合、並びに、信号波の周波数が高速ＰＬＣの周波数帯域における下限２ＭＨｚ及び上限３０ＭＨｚの場合のそれぞれにおけるグラフが描かれている。また、図６（ａ）は（５）の場合においてｋ＝１とした場合のグラフを、図６（ｂ）は（５）の場合においてｋ＝２とした場合のグラフを、図６（ｃ）は（６）の場合においてｋ＝１とした場合のグラフを、図６（ｄ）は（６）の場合においてｋ＝２とした場合のグラフをそれぞれ表している。
【００４６】
図６（ａ）及び図６（ｂ）からは、コンセント４１に電気機器が接続されていない状態にあっては、１≦ｋ≦２となる範囲で、７＊１０−８［ΩＦ］≦（Ｚｏ＊Ｃ１）を満たす場合に高速ＰＬＣの周波数帯域においてＶＳＷＲ≦３となることが示される。また、（Ｚｏ＊Ｃ１）≦９＊１０−８［ΩＦ］を満たす場合に低速ＰＬＣの周波数帯域においてＶＳＷＲ＞１０となることが示される。図６（ｃ）及び図６（ｄ）からは、コンセント４１に電気機器が接続されている状態にあっては、１≦ｋ≦２の範囲となる範囲で、グラフに示された（Ｚｏ＊Ｃ１）のいずれの値においても、低速ＰＬＣの周波数帯域であるか高速ＰＬＣの周波数帯域であるかに関わらず、ＶＳＷＲが３未満になることが分かる。
【００４７】
なお、ＶＳＷＲ＞１０とするのは、これによって終端がオープンに近い状態になるようにするためである。より詳細には、図４においてＶＳＷＲ＝１０は、これ以上ＶＳＷＲが大きくなるとリターンロスが十分小さくなり、オープンに近い状態となる点に相当する。
【００４８】
以上より、１≦ｋ≦２となる範囲では、７＊１０−８［ΩＦ］≦（Ｚｏ＊Ｃ１）≦９＊１０−８［ΩＦ］の条件を満たす場合に、（ａ）電気機器が接続されている状態において高速ＰＬＣ及び低速ＰＬＣのいずれの通信周波数帯域でも整合を取ることができ、（ｂ）電気機器が接続されていない状態において高速ＰＬＣの周波数帯域で整合を取ることができ、（ｃ）電気機器が接続されていない状態において低速ＰＬＣの周波数帯域で、コンセント４１への分岐線を高インピーダンスに終端できる。
【００４９】
同様に、１≦ｋ≦２の範囲以外の様々な大きさのｋに関しても、以下の（イ）〜（ハ）の条件全てを満たすような（Ｚｏ＊Ｃ１）の条件を求めたものが、図７である。図７の太線は、ｋ＝０．６，０．７，０．８，１，１．５，２，２．５のそれぞれの場合において、（イ）〜（ハ）の全てを満たす（Ｚｏ＊Ｃ１）の範囲が示されている。（イ）コンセント４１に電気機器が接続されていない状態において、低速ＰＬＣの周波数帯域でＶＳＷＲ＞１０となり、（ロ）コンセント４１に電気機器が接続されていない状態において、高速ＰＬＣの周波数帯域でＶＳＷＲ≦３となり、（ハ）コンセント４１に電気機器が接続されている状態において、低速ＰＬＣの周波数帯域であるか高速ＰＬＣの周波数帯域であるかに関わらずＶＳＷＲ≦３となる。図７に示すように、（Ｚｏ＊Ｃ１）の範囲を比較的広く取り、なおかつｋに関しても（イ）〜（ハ）の条件を満たすようなある程度広い範囲を取るためには、１≦ｋ≦２を前提とすることが好ましい。
【００５０】
（第３の実施例）
第３の実施例では第１の実施例において、コンセント４１が電気機器への電力供給に使用されない場合が想定される。この場合、図８に示す終端回路２７０のように、電気機器が接続される端子がなく、適切な終端のみが施される。したがって、第１の実施例における（２）の場合のみが想定されるため、（２）の場合に対応する図３（ａ）において、ＶＳＷＲ≦３を満たすように回路要素７４のインピーダンスＺが調整されればよい。ＶＳＷＲ≦３を満たすための条件は、図３（ａ）より、０．３≦Ｚ／Ｚｏ≦３となる。さらに、ＶＳＷＲ≦２を満たすための条件は、０．５≦Ｚ／Ｚｏ≦２となる。これらにより、本実施例の分岐線を、低速ＰＬＣの周波数帯域では高インピーダンスに終端すると共に、高速ＰＬＣの周波数帯域では、基幹配線１０における通信品質に対して分岐線が与える影響を抑制できる。また、電気機器が接続されない場合にのみ対応すればよいことから、ＶＳＷＲ≦３となるＺの範囲が第１の実施例と比べて広くなる。
【００５１】
（第４の実施例）
第４の実施例では第２の実施例において、コンセント４１が電気機器への電力供給に使用されない場合が想定される。この場合、図９に示す終端回路３７０のように、電気機器が接続される端子がなく、適切な終端のみが施される。したがって、第２の実施例における（５）の場合のみが想定されるため、（５）の場合に対応する図６（ａ）及び図６（ｂ）において、（イ）及び（ロ）の条件を満たせばよい。１≦ｋ≦２を前提とすると、その条件は、第２の実施例において説明したように、７＊１０−８［ΩＦ］≦（Ｚｏ＊Ｃ１）≦９＊１０−８［ΩＦ］となる。
【００５２】
＜変形例＞
以上は、本発明の好適な実施形態についての説明であるが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、課題を解決するための手段に記載された範囲の限りにおいて様々な変更が可能なものである。
【００５３】
例えば、上述の実施形態では、通信に用いられる２つの周波数帯域として、高速ＰＬＣの周波数帯域と低速ＰＬＣの周波数帯域とが想定されている。しかし、本発明は、高速ＰＬＣと低速ＰＬＣを用いる場合以外の、２つの互いに異なる周波数帯域を用いる通信システムに適用されてもよい。
【００５４】
また、上述の実施形態では、単相３線式の電力線を用いて電力線通信を行う場合であって、同相での通信を行う場合が想定されている。しかし、異相での通信を含む場合が想定されてもよいし、電力線として単相３線式以外の方式が用いられてもよい。
【００５５】
また、上述の実施形態では電力配線が１段階だけ分岐する場合が想定されている。つまり、メイン線路となる基幹配線１０から分岐線２１や分岐線２２が１回だけ分岐している場合が想定されている。しかし、送電元から多段階に分岐線が分岐するような電力配線に本発明が適用されてもよい。例えば、送電元から複数に分岐した分岐線がさらに複数の分岐線に分岐するようなツリー構造を有する電力配線に適用されてもよい。
【００５６】
また、上述の実施例では、フィルタ７３の具体例としてコンデンサが用いられているが、高速ＰＬＣの周波数帯域を通過させると共に、低速ＰＬＣの周波数帯域においては信号を抑制するような構成であれば、どのような回路構成が用いられてもよい。フィルタ７３や回路要素７４は単体の素子として設けられてもよいし、それぞれ複数の素子からなる回路要素として設けられてもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１          通信システム
１０        基幹配線
２１，２２  分岐線
４１        コンセント
５１，５２  通信機器
７３        フィルタ
７４        回路要素
１７３      コンデンサ素子
１７４      抵抗素子
７０，１７０，２７０，３７０  終端回路
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図６】
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