(57)【要約】  【課題】  屋内電力線を使用した電力線搬送通信において、分岐電力線の一方側のワイヤ線路に設けられスイッチの状態変化による分岐電力線の伝送特性の変化を抑制して、通信品質の低下を防止する。  【解決手段】  基幹電力線ＭＬから分岐して電力負荷ＬＤに電力を供給する１対のワイヤ線路ＷＬ１，ＷＬ２からなる分岐電力線ＢＬの一方側のワイヤ線路に設けられるスイッチ回路を、２端子間の電流のオンオフを切り替える開閉スイッチＳＷと、電気容量が１ｎＦ以上１００ｎＦ以下のコンデンサＣ１の並列回路で構成する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基幹電力線から分岐して電力負荷に電力を供給する１対のワイヤ線路からなる分岐電力線の一方側のワイヤ線路に設けられるスイッチ回路であって、
２端子間の電流のオンオフを切り替える開閉スイッチと、前記２端子間に前記開閉スイッチと並列に接続されたコンデンサを備え、
前記コンデンサの電気容量が１ｎＦ以上１００ｎＦ以下であることを特徴とするスイッチ回路。
【請求項２】
基幹電力線から分岐して電力負荷に電力を供給する１対のワイヤ線路からなる分岐電力線の一方側のワイヤ線路に設けられるスイッチ回路であって、
第１端子と第２端子間の電流のオンオフと前記第１端子と第３端子間の電流のオンオフを一方がオンで他方がオフとなるように切り替える３路スイッチと、前記第１端子と前記第２端子間に接続された第１コンデンサと、前記第１端子と前記第３端子間に接続された第２コンデンサを備え、
前記第１及び第２コンデンサの電気容量が１ｎＦ以上１００ｎＦ以下であることを特徴とするスイッチ回路。
【請求項３】
電力線搬送通信用のネットワークとして使用する屋内電力線の伝送特性改善方法であって、
基幹電力線から分岐して電力負荷に電力を供給する１対のワイヤ線路からなる分岐電力線の一方側のワイヤ線路に設けられた２端子間の電流のオンオフを切り替える開閉スイッチに対して、電気容量が１ｎＦ以上１００ｎＦ以下のコンデンサを並列に接続することを特徴とする伝送特性改善方法。
【請求項４】
電力線搬送通信用のネットワークとして使用する屋内電力線の伝送特性改善方法であって、
基幹電力線から分岐して電力負荷に電力を供給する１対のワイヤ線路からなる分岐電力線の一方側のワイヤ線路に設けられた、第１端子と第２端子間の電流のオンオフと前記第１端子と第３端子間の電流のオンオフを一方がオンで他方がオフとなるように切り替える３路スイッチに対して、前記第１端子と前記第２端子間に、電気容量が１ｎＦ以上１００ｎＦ以下の第１コンデンサを接続し、前記第１端子と前記第３端子間に、電気容量が１ｎＦ以上１００ｎＦ以下の第２コンデンサを接続することを特徴とする伝送特性改善方法。
【請求項５】
前記電力線搬送通信に使用する搬送周波数における、前記基幹電力線から前記電力負荷に至る前記１対のワイヤ線路の一方側と他方側の線路長差による位相差を抑制する平衡化素子を、前記分岐電力線の他方側のワイヤ線路に直列に挿入することを特徴とする請求項３または４に記載の伝送特性改善方法。
【請求項６】
前記平衡化素子として、前記分岐電力線の一方側のワイヤ線路と同じ素材及び構造で、前記線路長の差と同じ長さのワイヤ線路を用いることを特徴とする請求項５に記載の伝送特性改善方法。
【請求項７】
前記平衡化素子として、インダクタ素子を用いることを特徴とする請求項５に記載の伝送特性改善方法。
【請求項８】
前記平衡化素子を、前記分岐電力線の他方側のワイヤ線路の前記電力負荷に近い側の端部または端部近傍に挿入することを特徴とする請求項５〜７の何れか１項に記載の伝送特性改善方法。
【請求項９】
電力線搬送通信用のネットワークとして使用する屋内電力線であって、
基幹電力線から分岐して電力負荷に電力を供給する１対のワイヤ線路からなる分岐電力線の一方側のワイヤ線路に設けられた２端子間の電流のオンオフを切り替える開閉スイッチに対して、電気容量が１ｎＦ以上１００ｎＦ以下のコンデンサが並列に接続していることを特徴とする屋内電力線。
【請求項１０】
電力線搬送通信用のネットワークとして使用する屋内電力線であって、
基幹電力線から分岐して電力負荷に電力を供給する１対のワイヤ線路からなる分岐電力線の一方側のワイヤ線路に設けられた、第１端子と第２端子間の電流のオンオフと前記第１端子と第３端子間の電流のオンオフを一方がオンで他方がオフとなるように切り替える３路スイッチに対して、前記第１端子と前記第２端子間に、電気容量が１ｎＦ以上１００ｎＦ以下の第１コンデンサが接続し、前記第１端子と前記第３端子間に、電気容量が１ｎＦ以上１００ｎＦ以下の第２コンデンサが接続していることを特徴とする屋内電力線。
【請求項１１】
前記電力線搬送通信に使用する搬送周波数における、前記基幹電力線から前記電力負荷に至る前記１対のワイヤ線路の一方側と他方側の線路長差による位相差を抑制する平衡化素子が、前記分岐電力線の他方側のワイヤ線路に直列に挿入されていることを特徴とする請求項９または１０に記載の屋内電力線。
【請求項１２】
前記平衡化素子として、前記分岐電力線の一方側のワイヤ線路と同じ素材及び構造で、前記線路長の差と同じ長さのワイヤ線路が用いられていることを特徴とする請求項１１に記載の屋内電力線。
【請求項１３】
前記平衡化素子として、インダクタ素子が用いられていることを特徴とする請求項１１に記載の屋内電力線。
【請求項１４】
前記平衡化素子が、前記分岐電力線の他方側のワイヤ線路の前記電力負荷に近い側の端部または端部近傍に挿入されていることを特徴とする請求項１１〜１３の何れか１項に記載の屋内電力線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基幹電力線から分岐して電力負荷に電力を供給する分岐電力線の一方側のワイヤ線路に設けられるスイッチ回路と、電力線搬送通信用のネットワークとして使用する屋内電力線、及び、その伝送特性改善方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力線搬送通信では、既存の電力線を使用することにより容易にネットワークを構築し、通信を行うことができる。屋内配電系の電力線を使用した電力線搬送通信では、２つのモデム装置間における通信を確立するために、通常１対のワイヤ線路を用いて差動送信を行う。差動送信では、１対のワイヤ線路は、夫々位相の反転した２つの信号、つまり、両信号の信号出力の和がゼロとなる信号で各別に駆動される。差動送信は、１本のワイヤ線路を用いる送信方式と比べて幾つかの利点を有する。その１つに、ワイヤ線路が理想的な線路特性を有している場合に、放射エネルギがほぼ発生しない状態となる点である。しかしながら、実際の線路特性は決して理想的ではなく、線路対毎に線路インピーダンスが変化する。
【０００３】
１対のワイヤ線路間の平衡度が悪いと、通信線路上にコモンモード電流が発生する。コモンモード電流による漏洩電波を十分に抑制できないと、周辺機器への影響が問題となる。また、コモンモード電流を低減するために、使用するモデム装置において、インピーダンス適合を図る、或いは、差動送信信号電力を減衰させる等の種々の対策が提案されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「高速電力線搬送通信に関する研究会」報告書、ｐ．２２、総務省、平成１７年１２月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
屋内配電系の電力線において、１対のワイヤ線路間の平衡度低下の要因として、基幹電力線から分岐して照明装置、換気扇等の電力負荷に電力を供給する分岐電力線の一方側のワイヤ線路に開閉スイッチ（片切りスイッチ）が設けられている場合において、そのオンオフ状態で線路特性が変化する点が挙げられる。
【０００６】
図１を参照して、上記平衡度低下について説明する。図１（ａ）は、基幹電力線ＭＬから分岐した分岐電力線ＢＬの先端に照明装置等の電力負荷ＬＤが設けられ、一方側のワイヤ線路ＷＬ１が途中（中間点Ｍ）で切断され、その１対の開放端から１対のワイヤ線路ＷＬ３，ＷＬ４が延長して、その先端に片切りスイッチＳＷが接続している分岐電力線回路の典型例を示している。基幹電力線ＭＬから、基幹電力線ＭＬから中間点Ｍまでのワイヤ線路ＷＬ１、ワイヤ線路ＷＬ３、片切りスイッチＳＷ、ワイヤ線路ＷＬ４、中間点Ｍから電力負荷ＬＤまでのワイヤ線路ＷＬ１、電力負荷ＬＤ、ワイヤ線路ＷＬ２を順番に経由して、基幹電力線ＭＬに戻るループ状の電流経路が形成され、片切りスイッチＳＷのオンオフによって、当該電流経路の通電が制御される。ここで、ワイヤ線路ＷＬ２の線路長を“Ｌ”、基幹電力線ＭＬから中間点Ｍまでのワイヤ線路ＷＬ１の線路長を“ｍＬ”（０＜ｍ＜１）、中間点Ｍから電力負荷ＬＤまでのワイヤ線路ＷＬ１の線路長を“（１−ｍ）Ｌ”、ワイヤ線路ＷＬ３，ＷＬ４の線路長を“ｎＬ”（ｎ＞０）とする。
【０００７】
片切りスイッチＳＷがオフ時には、片切りスイッチＳＷが開放端となり、基幹電力線ＭＬ側から入射した信号波は片切りスイッチＳＷで反射する。この場合、図１（ｂ）に示すように、基幹電力線ＭＬから片切りスイッチＳＷまでの２つの経路の内、ワイヤ線路ＷＬ３を通過する経路Ａの線路長は“（ｍ＋ｎ）Ｌ”、一方、ワイヤ線路ＷＬ４を通過する経路Ｂの線路長は“（２−ｍ＋ｎ）Ｌ”となり、経路Ｂの線路長の方が長くなり、その差は“（２−２ｍ）Ｌ”となる。また、経路Ａ側は電力負荷ＬＤを通過しないが、経路Ｂ側は電力負荷ＬＤを通過するという差がある。これに対して、片切りスイッチＳＷがオン時には、片切りスイッチＳＷが開放端とはならないため、基幹電力線ＭＬ側から入射した信号波は電力負荷ＬＤで反射する。この場合、図１（ｃ）に示すように、基幹電力線ＭＬから電力負荷ＬＤまでの２つの経路の内、ワイヤ線路ＷＬ３を通過する経路Ａの線路長は“（１＋２ｎ）Ｌ”、一方、ワイヤ線路ＷＬ３を通過しない経路Ｂの線路長は“Ｌ”となり、逆に経路Ａの線路長の方が長くなり、その差は“２ｎＬ”となる。従って、上記線路長の差の変化は、差動送信される信号波間の位相のずれの差となって現れ、１対のワイヤ線路間の非平衡度が変化する。また、当該非平衡度の変化は、ワイヤ線路ＷＬ１，ＷＬ２及びワイヤ線路ＷＬ３，ＷＬ４の線路長、中間点Ｍの位置に依存する。
【０００８】
以上の問題点に関連して、「高速電力線搬送通信に関する研究会」の報告書（非特許文献１）の第５章、５．１．４「周波数特性に対するスイッチ分岐のＯＮ−ＯＦＦ依存性」の項では、片切りスイッチのオンオフで漏洩電界の強度に差が生じる現象として報告されている。しかし、上記非特許文献１では、片切りスイッチのオンオフで漏洩電界の強度に差が生じる点の報告がなされているものの、具体的にどのような線路特性の変化として現れるのか、また、その解決方法については、何ら報告されていない。
【０００９】
ここで、片切りスイッチのオンオフで線路特性が変化する問題点は、片切りスイッチを設けていることに起因するので、片切りスイッチを両切りスイッチに変更することで解消される。しかし、既設の片切りスイッチを両切りスイッチに変更するためには、片切りスイッチを両切りスイッチに交換した上で、片切りスイッチが設けられていない側のワイヤ線路（図１（ａ）では、ワイヤ線路ＷＬ２）を、両切りスイッチまで延長する配線工事が必要となる。また、新規に屋内電力線の敷設工事をするに当たっても、両切りスイッチを使用することでコスト高となる。
【００１０】
更に、廊下の両側、階段の上下等の複数箇所において、照明装置等の電力負荷を交互にオンオフするための３路スイッチ回路が設けられている場合がある。次に、図２を参照して、基幹電力線から分岐して照明装置等の電力負荷に電力を供給する分岐電力線の一方側のワイヤ線路に３路スイッチ回路が設けられている場合の１対のワイヤ線路間の非平衡度の変化について説明する。尚、以下に示す３路スイッチ回路に対しては、両切りスイッチに変更するという解消方法は、３路スイッチ回路を二重に構成する必要があり、現実的でない。
【００１１】
図２（ａ）は、基幹電力線ＭＬから分岐した分岐電力線ＢＬの先端に照明装置等の電力負荷ＬＤが設けられ、一方側のワイヤ線路ＷＬ１が途中（中間点Ｍ，Ｎ）で切断され、中間点Ｍに第１の３路スイッチＳＷ１の第１端子が接続し、中間点Ｎに第２の３路スイッチＳＷ２の第１端子が夫々接続し、第１の３路スイッチＳＷ１の第２及び第３端子と４路スイッチＳＷ３の第１及び第２端子が夫々接続し、第２の３路スイッチＳＷ１の第２及び第３端子と４路スイッチＳＷ３の第３及び第４端子が夫々接続している、３路スイッチを用いた分岐電力線回路の典型例を示している。尚、本明細書では、２つの３路スイッチＳＷ１，ＳＷ２を含む中間点Ｍ，Ｎ間の回路を３路スイッチ回路と称する。
【００１２】
図２（ａ）の３路スイッチ回路では、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３の内の何れか１つのスイッチを切り替えるだけで、中間点Ｍ，Ｎ間の導通非道通が交互に切り替わる。ここで、３路スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、第１端子と第２端子間の導通非道通と前記第１端子と第３端子間の導通非道通を一方が導通で他方が非道通となるように切り替わり、４路スイッチＳＷ３は、第１端子と第３端子間及び第２端子と第４端子間が導通の状態と、第１端子と第４端子間及び第２端子と第３端子間が導通の状態が、交互に切り替わる。３路スイッチ回路内に設ける４路スイッチＳＷ３の個数は、０、または２以上でも構わない。基幹電力線ＭＬから、基幹電力線ＭＬから中間点Ｍまでのワイヤ線路ＷＬ１、３路スイッチＳＷ１、４路スイッチＳＷ３、３路スイッチＳＷ２、中間点Ｎから電力負荷ＬＤまでのワイヤ線路ＷＬ１、電力負荷ＬＤ、ワイヤ線路ＷＬ２を順番に経由して、基幹電力線ＭＬに戻るループ状の電流経路が形成され、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３の切り替えによって、当該電流経路の通電が制御される。ここで、一例として、基幹電力線ＭＬから中間点Ｍまでのワイヤ線路ＷＬ１の線路長と中間点Ｎから電力負荷ＬＤまでのワイヤ線路ＷＬ１の線路長を夫々“Ｌ”、３路スイッチＳＷ１から４路スイッチＳＷ３を経由して３路スイッチＳＷ２までの線路長を“ｍＬ”、ワイヤ線路ＷＬ２の線路長を“ｎＬ”とする。
【００１３】
図２（ａ）に例示する回路構成では、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３の夫々で導通している側の端子対が、途中のワイヤ線路を介して連続すると、中間点Ｍ，Ｎ間が導通するが、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３の何れかで導通する端子対が切り替わると、基幹電力線ＭＬから中間点Ｍを通過する経路Ａは３路スイッチＳＷ２の第２または第３端子で中間点Ｎと遮断され、基幹電力線ＭＬからワイヤ線路ＷＬ２、電力負荷ＬＤ及び中間点Ｎを通過する経路Ｂは、３路スイッチＳＷ１の第２または第３端子で中間点Ｍと遮断される。従って、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３の何れが切り替わっても、分岐電力線ＢＬの開放端は中間点Ｍ，Ｎとなり、基幹電力線ＭＬ側から入射した信号波は中間点Ｍ，Ｎで反射する。この場合、図２（ｂ）に示すように、基幹電力線ＭＬから上記開放端までの２つの経路の内、経路Ａの線路長は“（１＋ｍ）Ｌ”、一方、経路Ｂの線路長は“（１＋ｍ＋ｎ）Ｌ”となり、経路Ｂの線路長の方が長くなり、その差は“ｎＬ”となる。また、経路Ａ側は電力負荷ＬＤを通過しないが、経路Ｂ側は電力負荷ＬＤを通過するという差がある。これに対して、中間点Ｍ，Ｎ間が導通している場合は、中間点Ｍ，Ｎ間が開放端とはならないため、基幹電力線ＭＬ側から入射した信号波は電力負荷ＬＤで反射する。この場合、図２（ｃ）に示すように、基幹電力線ＭＬから電力負荷ＬＤまでの２つの経路の内、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３を通過する経路Ａの線路長は“（２＋ｍ）Ｌ”、一方、ワイヤ線路ＷＬ２を通過する経路Ｂの線路長は“ｎＬ”となり、（２＋ｍ）とｎの大小関係に応じて、経路Ａと経路Ｂの線路長の大小関係が定まり、その差は“｜（２＋ｍ−ｎ）Ｌ｜”となる。従って、上記線路長の差の変化は、差動送信される信号波間の位相のずれの差となって現れ、１対のワイヤ線路間の非平衡度が変化する。また、当該非平衡度の変化は、ワイヤ線路ＷＬ１，ＷＬ２及び中間点Ｍ，Ｎ間の線路長、中間点Ｍ，Ｎの位置に依存する。
【００１４】
以上より、基幹電力線から分岐して照明装置等の電力負荷に電力を供給する分岐電力線の一方側のワイヤ線路に片切りスイッチ或いは３路スイッチ等が設けられている場合、当該スイッチの状態に応じて、分岐電力線を構成する１対のワイヤ線路間の非平衡度が変化する。当該変化は、１対のワイヤ線路間の線路長の差と夫々に入射した信号波の搬送周波数の波長に応じて定まる位相のずれの差、即ち、分岐電力線の伝送特性の差となって現れる。当該伝送特性の差は、屋内電力線を使用した電力線搬送通信において、通信時の電気的特性が、分岐電力線に設けられたスイッチに状態に応じて変化することになり、平衡度が良い場合にモデム装置に設定した通信条件において、スイッチの状態変化で伝送路の平衡度が低下して、通信品質が劣化することが懸念される。
【００１５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、屋内電力線を使用した電力線搬送通信において、分岐電力線の一方側のワイヤ線路に設けられスイッチの状態変化による分岐電力線の伝送特性の変化を抑制して、通信品質の低下を防止する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明は、基幹電力線から分岐して電力負荷に電力を供給する１対のワイヤ線路からなる分岐電力線の一方側のワイヤ線路に設けられるスイッチ回路であって、２端子間の電流のオンオフを切り替える開閉スイッチと、前記２端子間に前記開閉スイッチと並列に接続されたコンデンサを備え、前記コンデンサの電気容量が１ｎＦ以上１００ｎＦ以下であることを第１の特徴とするスイッチ回路を提供する。
【００１７】
更に、本発明は、基幹電力線から分岐して電力負荷に電力を供給する１対のワイヤ線路からなる分岐電力線の一方側のワイヤ線路に設けられるスイッチ回路であって、第１端子と第２端子間の電流のオンオフと前記第１端子と第３端子間の電流のオンオフを一方がオンで他方がオフとなるように切り替える３路スイッチと、前記第１端子と前記第２端子間に接続された第１コンデンサと、前記第１端子と前記第３端子間に接続された第２コンデンサを備え、前記第１及び第２コンデンサの電気容量が１ｎＦ以上１００ｎＦ以下であることを第２の特徴とするスイッチ回路を提供する。
【００１８】
更に、本発明は、電力線搬送通信用のネットワークとして使用する屋内電力線、または、その伝送特性改善方法であって、基幹電力線から分岐して電力負荷に電力を供給する１対のワイヤ線路からなる分岐電力線の一方側のワイヤ線路に設けられた２端子間の電流のオンオフを切り替える開閉スイッチに対して、電気容量が１ｎＦ以上１００ｎＦ以下のコンデンサを並列に接続することを第１の特徴とする屋内電力線またはその伝送特性改善方法を提供する。
【００１９】
更に、本発明は、電力線搬送通信用のネットワークとして使用する屋内電力線、または、その伝送特性改善方法であって、基幹電力線から分岐して電力負荷に電力を供給する１対のワイヤ線路からなる分岐電力線の一方側のワイヤ線路に設けられた、第１端子と第２端子間の電流のオンオフと前記第１端子と第３端子間の電流のオンオフを一方がオンで他方がオフとなるように切り替える３路スイッチに対して、前記第１端子と前記第２端子間に、電気容量が１ｎＦ以上１００ｎＦ以下の第１コンデンサを接続し、前記第１端子と前記第３端子間に、電気容量が１ｎＦ以上１００ｎＦ以下の第２コンデンサを接続することを第２の特徴とする屋内電力線またはその伝送特性改善方法を提供する。
【００２０】
更に、上記第１または第２の特徴の屋内電力線またはその伝送特性改善方法は、前記電力線搬送通信に使用する搬送周波数における、前記基幹電力線から前記電力負荷に至る前記１対のワイヤ線路の一方側と他方側の線路長差による位相差を抑制する平衡化素子を、前記分岐電力線の他方側のワイヤ線路に直列に挿入することを第３の特徴とする。
【００２１】
更に、上記第３の特徴の屋内電力線またはその伝送特性改善方法は、前記平衡化素子として、前記分岐電力線の一方側のワイヤ線路と同じ素材及び構造で、前記線路長の差と同じ長さのワイヤ線路を用いることを第４の特徴とする。
【００２２】
更に、上記第３の特徴の屋内電力線またはその伝送特性改善方法は、前記平衡化素子として、インダクタ素子を用いることを第５の特徴とする。
【００２３】
更に、上記第３乃至第５の何れかの特徴の屋内電力線またはその伝送特性改善方法は、前記平衡化素子を、前記分岐電力線の他方側のワイヤ線路の前記電力負荷に近い側の端部または端部近傍に挿入することを第６の特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
上記特徴のスイッチ回路、屋内電力線、或いは、屋内電力線の伝送特性改善方法によれば、ＨｏｍｅＰｌｕｇの１．０仕様或いはＡＶ仕様等の高速電力線搬送通信に使用される高周波帯域（２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚ）以上の高周波信号波が、開閉スイッチ或いは３路スイッチに設けられた電気容量が１ｎＦ以上１００ｎＦ以下のコンデンサを通過するため、開閉スイッチ或いは３路スイッチが開放端とならず、当該箇所での反射が生じないため、分岐電力線の一方側のワイヤ線路に設けられスイッチの状態変化による分岐電力線の伝送特性の変化が無くなるか、大幅に抑制され、当該分岐電力線の伝送特性の変化に起因する通信品質の低下を防止できる。また、電気容量が１ｎＦ以上１００ｎＦ以下のコンデンサは、直流から商用交流電源周波数（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）の周波数帯域の通過を遮断するため、分岐電力線の一方側のワイヤ線路に設けられスイッチによって、基幹電力線から電力負荷への電力供給のオンオフは、コンデンサを設けない場合と同様に制御できる。
【００２５】
更に、上記第３乃至第６の特徴の屋内電力線またはその伝送特性改善方法によれば、分岐電力線の開閉スイッチ或いは３路スイッチの設けられていない側のワイヤ線路に、平衡化素子を設けることで、基幹電力線から電力負荷へ至る１対のワイヤ線路間の平衡度が改善されるため、開閉スイッチ或いは３路スイッチの状態に関係なく、通信品質の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】屋内配電系の分岐電力線における片切りスイッチが平衡度低下に与える影響を説明する回路図と線路長の差を模式的に説明する図
【図２】屋内配電系の分岐電力線における３路スイッチ回路が平衡度低下に与える影響を説明する回路図と線路長の差を模式的に説明する図
【図３】本発明の適用対象となる片切りスイッチを有する分岐電力線を備えた屋内電力線の典型例を模式的に示す回路図
【図４】本発明の第１実施形態における片切りスイッチを有する分岐電力線を備えた屋内電力線を模式的に示す回路図と要部拡大図
【図５】コンデンサの電気容量の選択範囲について検証したシミュレーション結果を示す図
【図６】図４に示す屋内電力線、図３に示す屋内電力線、及び、比較用の片切りスイッチを有する分岐電力線を備えない屋内電力線を夫々モデル化した３種類の測定用回路を示す回路図
【図７】図６及び図１６に示す測定用回路の伝送特性を測定する測定回路の構成図
【図８】図６及び図１６に示す測定用回路のコモン電流を測定する測定回路の構成図
【図９】第１実施形態の対策を適用した測定用回路の反射特性（Ｓ１１）を示すスミスチャートと減衰特性（Ｓ２１）を片切りスイッチのオンオフ別に示す図
【図１０】第１実施形態の対策を適用していない測定用回路の反射特性（Ｓ１１）を示すスミスチャートと減衰特性（Ｓ２１）を片切りスイッチのオンオフ別に示す図
【図１１】第１実施形態の対策を適用した測定用回路のコモン電流測定結果を片切りスイッチのオンオフ別に示す図
【図１２】第１実施形態の対策を適用していない測定用回路のコモン電流測定結果を片切りスイッチのオンオフ別に示す図
【図１３】本発明の適用対象となる３路スイッチ回路を有する分岐電力線を備えた屋内電力線の典型例を模式的に示す回路図
【図１４】本発明の第２実施形態における３路スイッチ回路を有する分岐電力線を備えた屋内電力線を模式的に示す回路図と要部拡大図
【図１５】本発明の第３実施形態における片切りスイッチを有する分岐電力線を備えた屋内電力線を模式的に示す回路図
【図１６】図１５に示す屋内電力線をモデル化した測定用回路を示す回路図
【図１７】第１及び第３実施形態の対策を適用した測定用回路のコモン電流測定結果を片切りスイッチのオンオフ別に示す図
【図１８】本発明の第４実施形態における３路スイッチ回路を有する分岐電力線を備えた屋内電力線を模式的に示す回路図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明に係るスイッチ回路、屋内電力線、及び、屋内電力線の伝送特性改善方法の実施形態につき、図面を参照して説明する。
【００２８】
［第１実施形態］
図３に、本発明を適用する前の、即ち本発明の適用対象となる、屋内電力線１の典型例を模式的に示す。電力メータ（図示せず）から分電盤（図示せず）を経由して屋内に配線された基幹電力線ＭＬの３か所から、分岐電力線ＢＬ１〜ＢＬ３が夫々分岐している。分岐電力線ＢＬ１，ＢＬ２の先端にはコンセントＣＴ１，ＣＴ２が接続しており、未使用時は開放端となっており、使用時には電力負荷が接続される。各分岐電力線ＢＬ１，ＢＬ２を構成する１対のワイヤ線路には片切りスイッチ、３路スイッチ等は設けられていない。従って、分岐電力線ＢＬ１，ＢＬ２については、電力負荷の接続・非接続に関係なく、１対のワイヤ線路の基幹電力線ＭＬからコンセントまたは電力負荷までの線路長は等しい。分岐電力線ＢＬ３の先端には電力負荷ＬＤ（例えば、照明装置、換気扇等）が接続しており、分岐電力線ＢＬ３を構成する１対のワイヤ線路ＷＬ１，ＷＬ２の一方側のワイヤ線路ＷＬ１が途中（中間点Ｍ）で切断され、その１対の開放端から１対のワイヤ線路ＷＬ３，ＷＬ４が延長して、その先端に片切りスイッチ（開閉スイッチ）ＳＷが接続している。片切りスイッチＳＷが接続している分岐電力線ＢＬ３の詳細は、例えば、図１（ａ）で説明したものと同じになる。一典型例として、コンセントＣＴ１，ＣＴ２は、夫々異なる部屋の壁に取り付けられ、電力負荷ＬＤは、或る部屋の天井に取り付けられ、片切りスイッチＳＷは電力負荷ＬＤと同じ部屋の壁に取り付けられている場合を想定する。これにより、コンセントＣＴ１，ＣＴ２に夫々、市販されている高速電力線搬送通信用のＰＬＣ（Ｐｏｗｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）アダプタ（モデム装置）を接続すれば、コンセントＣＴ１，ＣＴ２間（２つの異なる部屋間）で高速電力線搬送通信が可能となる。また、基幹電力線ＭＬは、一典型例として、単相３線２００Ｖの商用交流電源の中性線と２本の電圧線の一方側を１対として構成される。
【００２９】
次に、図３に示す屋内電力線１に対して、本発明を適用した屋内電力線２を、図４に示す。図３に示す屋内電力線１と図４に示す屋内電力線２の相違点は、図４（ａ）に示す屋内電力線２において、破線で囲って表示しているように、片切りスイッチＳＷの２つの端子間にスイッチＳＷと並列にコンデンサＣ１が接続されている点である。尚、図４（ｂ）に、破線で囲った要部を拡大して表示する。ここで、片切りスイッチＳＷとコンデンサＣ１が並列接続したスイッチ回路３が、本発明に係るスイッチ回路に相当する。
【００３０】
コンデンサＣ１は、スイッチＳＷの開放（オフ）時に、基幹電力線ＭＬに供給される交流または直流電圧のピーク電圧が、その両端に印加されるため、当該ピーク電圧を越える耐電圧が必要であり、基幹電力線ＭＬに供給される電源電圧が単相３線２００Ｖの商用交流電源の場合には、２５０Ｖ以上の耐電圧、直流電源の場合には、例えば６３０Ｖ以上の耐電圧を有するものを使用する。また、高速電力線搬送通信の搬送周波数帯域として、２〜３０ＭＨｚを想定した場合には、コンデンサＣ１のインピーダンスが、１／２πｆｃ（ｆは搬送周波数、ｃはコンデンサＣ１の電気容量）で与えられるため、電気容量は、１ｎＦ以上１００ｎＦ以下であることが好ましい。これにより、上記周波数帯域では、高速電力線搬送通信の信号波は通過するが、直流から６０Ｈｚまでの周波数帯域ではインピーダンスが高くなり、電源電圧の供給は遮断される。上記条件を満たすコンデンサとして、例えば、村田製作所製の中高耐圧セラミックコンデンサ（耐圧６３０Ｖ、電気容量１０ｎＦ）等が使用できる。
【００３１】
図５に、コンデンサＣ１の電気容量の選択範囲について検証した回路シミュレーション結果を示す。基幹電力線ＭＬに供給される電源電圧を振幅５０Ｖの交流電源で周波数を１０Ｈｚから１００ＭＨｚまで遷移させ、コンデンサＣ１の電気容量が、０．１ｎＦ，１ｎＦ，５ｎＦ，１０ｎＦ，１００ｎＦ，１０００ｎＦの６通りに対して、基幹電力線ＭＬの寄生容量が０．５ｎＦ、電力負荷ＬＤが１００Ωの抵抗負荷の場合を想定して、電力負荷ＬＤに流れる電流とコンデンサＣ１のインピーダンスを計算した。図５より、周波数が６０ＨｚでコンデンサＣ１の電気容量が１００ｎＦを超えると電流が増加するのが分かる。また、１ｎＦ以下では、インピーダンスの増加が顕著となり、２ＭＨｚ以上において明らかな電流の減少が見られる。従って、コンデンサＣ１の電気容量としては、１ｎＦ以上１００ｎＦ以下であることが好ましいが、２〜３０ＭＨｚの高周波帯域に対するインピーダンスの増加を抑制するには、５ｎＦ以上１００ｎＦ以下であることが、より好ましい。更に、商用交流電源周波数である６０Ｈｚでの電流の増加をより良く抑制するには、コンデンサＣ１の電気容量の上限は、１００ｎＦより小さくするのが好ましい。従って、より好適には、例えば、５ｎＦ〜５０ｎＦ、更に好適には、５ｎＦ〜２０ｎＦの範囲で、コンデンサＣ１の電気容量を設定するのが良い。尚、基幹電力線ＭＬに直流電源が供給される場合は、コンデンサＣ１の電気容量としては、１００ｎＦ以上であっても良いが、スイッチ回路３としての汎用性を考慮すると、１００ｎＦ以下であることが好ましい。
【００３２】
ここで、図３に示す従来の屋内電力線１に対して、本発明を適用する場合、既存の片切りスイッチＳＷに並列にコンデンサＣ１を追加する方法と、既存の片切りスイッチＳＷを、片切りスイッチＳＷとコンデンサＣ１が並列接続したスイッチ回路３に置き換える方法の２通りがあり、何れの場合でも本発明の奏する効果は同じである。既存の屋内電力線１が無く、新たに本発明を適用した屋内電力線２を敷設する場合には、片切りスイッチとして、片切りスイッチＳＷとコンデンサＣ１が並列接続したスイッチ回路３を使用すれば良い。尚、この場合においても、片切りスイッチＳＷとコンデンサＣ１を個別に並列接続して、スイッチ回路３を現場で構成するようにしても構わない。
【００３３】
次に、本発明を適用した場合の効果について、具体的な測定データに基づいて検証する。図６（ａ）〜（ｃ）は、図３及び図４に示す屋内電力線１，２を実験用にモデル化した測定用回路（被測定回路）を示している。電力線ＰＬ１が、分岐電力線ＢＬ１，ＢＬ３間の基幹電力線ＭＬと分岐電力線ＢＬ１を統合したもので、電力線ＰＬ２が、分岐電力線ＢＬ２，ＢＬ３間の基幹電力線ＭＬと分岐電力線ＢＬ２を統合したもので、夫々の先端にコンセントＣＴ１，ＣＴ２が接続してある。電力線ＰＬ１，ＰＬ２と分岐電力線ＢＬ３は夫々分岐点Ｐで並列に接続されている。図６（ａ）は、図４に示す本発明適用後の屋内電力線２に対応し、コンデンサＣ１の電気容量は１０ｎＦである。図６（ｂ）は、図３に示す本発明適用前の屋内電力線１に対応し、片切りスイッチＳＷにはコンデンサは設けられていない。図６（ｃ）は、分岐電力線ＢＬ３に片切りスイッチＳＷ及びワイヤ線路ＷＬ３，ＷＬ４が設けられていない場合の比較例を参考に示している。図６（ａ）〜（ｃ）の各測定用回路において、電力線ＰＬ１，ＰＬ２、分岐電力線ＢＬ３、及び、１対のワイヤ線路ＷＬ３，ＷＬ４に、昭和電線ケーブルシステム（株）製の２芯ビニル絶縁ビニルシースケーブル（平形２ｍｍ径）を用い、電力線ＰＬ１，ＰＬ２の線路長を夫々２ｍ、分岐電力線ＢＬ３の分岐点Ｐから中間点Ｍまでの線路長と中間点Ｍから電力負荷ＬＤまでの線路長、及び、中間点Ｍから片切りスイッチＳＷまでのワイヤ線路ＷＬ３，ＷＬ４の線路長を夫々３ｍとしている。尚、測定用回路に用いた上記ケーブルは、本発明の屋内電力線２を構成する基幹電力線や分岐電力線に使用するケーブルの仕様等を限定するものではない。
【００３４】
図７及び図８は、図６（ａ）〜（ｃ）の各測定用回路におけるコンセントＣＴ１，ＣＴ２間の伝送特性の測定回路の構成図を示す。図７は、コンセントＣＴ１，ＣＴ２間を４端子回路網とした場合のＳパラメータ（Ｓ１１：反射特性、Ｓ２１：減衰特性）の測定回路であり、図８は、コンセントＣＴ１，ＣＴ２間のコモン電流の測定回路であり、夫々、図６（ａ）〜（ｃ）に対して共通に使用される。図７に示す測定回路は、ネットワークアナライザ１０の第１ポートＰ１とコンセントＣＴ１を、１００Ω−５０Ωインピーダンス変換用バラン１１を介して接続し、ネットワークアナライザ１０の第２ポートＰ２とコンセントＣＴ２を、１００Ω−５０Ωインピーダンス変換用バラン１２を介して接続して構成される。図８に示す測定回路は、ＰＬＣアダプタ１４を介して第１のパーソナルコンピュータ１３とコンセントＣＴ１を接続し、ＰＬＣアダプタ１６を介して第２のパーソナルコンピュータ１５とコンセントＣＴ２を接続し、コンセントＣＴ２の手前の測定点Ｐに電流プローブ１７を設け、電流プローブ１７をリアルタイムスペクトルアナライザ１８の入力ポートＰ３に接続して構成される。第１のパーソナルコンピュータ１３とＰＬＣアダプタ１４間、第２のパーソナルコンピュータ１５とＰＬＣアダプタ１６間は、夫々イーサネット（イーサネットは登録商標）ケーブルで接続される。ＰＬＣアダプタ１４，１６は、ＨｏｍｅＰｌｕｇのＡＶ仕様に準拠した出願人が市販しているものを使用した。尚、パーソナルコンピュータ１３，１５間のデータ送信には、ＵＤＰ（Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａｇｒａｍ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）スループット測定用の自作ソフトウェアを用いて、パーソナルコンピュータ１３からパーソナルコンピュータ１５に向けてデータ送信を行った。
【００３５】
図９及び図１０に、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示す測定用回路の片切りスイッチＳＷがオン時とオフ時のＳパラメータ（Ｓ１１：反射特性、Ｓ２１：減衰特性）の測定結果を示す。図９が本発明を適用した場合（図６（ａ））、図１０が本発明を適用していない場合（図６（ｂ））の各特性を示し、各図（ａ）が、反射特性（Ｓ１１）を示し、各図（ｂ）が、減衰特性（Ｓ２１）を示す。図１０より、本発明適用前では、片切りスイッチＳＷのオン時とオフ時で、コンセントＣＴ１，ＣＴ２間の反射特性及び減衰特性が、片切りスイッチＳＷを備えた分岐電力線ＢＬ３の影響で大きく異なっていることが分かる。これに対して、図９に示すように、片切りスイッチＳＷと並列にコンデンサＣ１を設けた本発明の場合、片切りスイッチＳＷのオン時とオフ時で、コンセントＣＴ１，ＣＴ２間の反射特性及び減衰特性の差が大きく抑制され、両特性に殆ど差が無くなっている。
【００３６】
図１１及び図１２に、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示す測定用回路の片切りスイッチＳＷがオン時とオフ時のコモン電流の測定結果を示す。尚、図１１及び図１２には、図６（ｃ）に示す測定用回路のコモン電流の測定結果を比較例として併記する。図１２より、本発明適用前では、片切りスイッチＳＷのオン時とオフ時で、周波数域によってコモン電流の測定結果に大きく差が生じているのが分かる。これに対して、図１１に示すように、片切りスイッチＳＷと並列にコンデンサＣ１を設けた本発明の場合、片切りスイッチＳＷのオン時とオフ時で、コモン電流の測定結果の差が大きく抑制されていることが分かる。尚、図１１と図１２では、図６（ｃ）に示す測定用回路のコモン電流の測定結果に差があるのは、２〜３０ＭＨｚの高周波帯域でのＳパラメータやコモン電流の測定は、同じ測定回路であっても周辺環境（ノイズ等）の影響を受け易いため、若干異なる結果となっているが、本発明を適用することの効果は明確に示している。
【００３７】
［第２実施形態］
図１３に、本発明を適用する前の、即ち本発明の適用対象となる、屋内電力線４の典型例を模式的に示す。電力メータ（図示せず）から分電盤（図示せず）を経由して屋内に配線された基幹電力線ＭＬの３か所から、分岐電力線ＢＬ１〜ＢＬ３が夫々分岐している。分岐電力線ＢＬ１，ＢＬ２の先端にはコンセントＣＴ１，ＣＴ２が接続しており、未使用時は開放端となっており、使用時には電力負荷が接続される。各分岐電力線ＢＬ１，ＢＬ２を構成する１対のワイヤ線路には片切りスイッチ、３路スイッチ等は設けられていない。従って、分岐電力線ＢＬ１，ＢＬ２については、電力負荷の接続・非接続に関係なく、１対のワイヤ線路の基幹電力線ＭＬからコンセントまたは電力負荷までの線路長は等しい。分岐電力線ＢＬ３の先端には電力負荷ＬＤ（例えば、照明装置、換気扇等）が接続しており、分岐電力線ＢＬ３を構成する１対のワイヤ線路ＷＬ１，ＷＬ２の一方側のワイヤ線路ＷＬ１の途中の区間（中間点Ｍ，Ｎ間）に、２つの３路スイッチＳＷ１，ＳＷ２と１対のワイヤ線路ＷＬ３，ＷＬ４が設けられている。中間点Ｍに第１の３路スイッチＳＷ１の第１端子が接続し、中間点Ｎに第２の３路スイッチＳＷ２の第１端子が夫々接続し、第１の３路スイッチＳＷ１の第２端子と第２の３路スイッチＳＷ２の第２端子がワイヤ線路ＷＬ３の両端に夫々接続し、第１の３路スイッチＳＷ１の第３端子と第２の３路スイッチＳＷ２の第３端子がワイヤ線路ＷＬ４の両端に夫々接続している。３路スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、第１端子と第２端子間の導通非道通と前記第１端子と第３端子間の導通非道通を一方が導通で他方が非道通となるように切り替わる。１対のワイヤ線路ＷＬ３，ＷＬ４の途中には、図２（ａ）に示すように、４路スイッチを設けることも可能であるが、ここでは説明の簡単のため、４路スイッチが無い場合を想定する。中間点Ｍ，Ｎ間が導通する場合は、１対のワイヤ線路ＷＬ３，ＷＬ４の一方側だけが使用される。２つの３路スイッチＳＷ１，ＳＷ２が接続している分岐電力線ＢＬ３の詳細は、例えば、図２（ａ）で説明したものと同様である。一典型例として、コンセントＣＴ１，ＣＴ２は、夫々異なる部屋の壁に取り付けられ、電力負荷ＬＤは、階段や廊下の天井に取り付けられ、３路スイッチＳＷ１，ＳＷ２は階段や廊下の互いに離れた位置の壁に取り付けられている場合を想定する。これにより、コンセントＣＴ１，ＣＴ２に夫々、市販されている高速電力線搬送通信用のＰＬＣアダプタ（モデム装置）を接続すれば、コンセントＣＴ１，ＣＴ２間（２つの異なる部屋間）で高速電力線搬送通信が可能となる。尚、本第２実施形態では、図１３に示す屋内電力線４において、基幹電力線ＭＬから電力負荷ＬＤに至る分岐電力線ＢＬ３の１対のワイヤ線路は、ワイヤ線路ＷＬ１を通過する側の線路長が、ワイヤ線路ＷＬ２の線路長より長い場合を想定する。
【００３８】
次に、図１３に示す屋内電力線４に対して、本発明を適用した屋内電力線５を、図１４に示す。図１３に示す屋内電力線４と図１４に示す屋内電力線５の相違点は、図１４（ａ）に示す屋内電力線５において、破線で囲って表示しているように、一方の３路スイッチＳＷ１の第１及び第２端子間と第１及び第３端子間にコンデンサＣ２，Ｃ３が夫々並列に接続されている点である。尚、図１４（ｂ）に、破線で囲った要部を拡大して表示する。ここで、３路スイッチＳＷ１と第１及び第２端子間と第１及び第３端子間に接続したコンデンサＣ２，Ｃ３からなるスイッチ回路６が、本発明に係るスイッチ回路に相当する。尚、コンデンサＣ２，Ｃ３を追加する３路スイッチは、中間点Ｎ側の第２の３路スイッチＳＷ２であっても良い。２つの３路スイッチＳＷ１，ＳＷ２の何れか一方に、コンデンサＣ２，Ｃ３が接続されていれば十分である。これは、中間点Ｍ，Ｎの両方で開放となっている３路スイッチＳＷ１，ＳＷ２の何れか一方の２端子間をコンデンサで接続すれば、上記高周波帯域の信号に対して中間点Ｍ，Ｎが開放端とならないためである。以上のことは、２つの３路スイッチＳＷ１，ＳＷ２の間に４路スイッチが追加されていても同様であり、４路スイッチに、３路スイッチＳＷ１と同様にコンデンサを追加する必要はない。
【００３９】
コンデンサＣ２，Ｃ３は、第１実施形態で説明したコンデンサＣ１と同様の仕様のものを使用する。従って、夫々の電気容量は、１ｎＦ以上１００ｎＦ以下であることが好ましく、より好適には、例えば、５ｎＦ〜５０ｎＦ、更に好適には、５ｎＦ〜２０ｎＦの範囲で、コンデンサＣ２，Ｃ３の電気容量を設定するのが良い。
【００４０】
ここで、図１３に示す従来の屋内電力線４に対して、本発明を適用する場合、既存の３路スイッチＳＷ１にコンデンサＣ２，Ｃ３を追加する方法と、既存の３路スイッチＳＷ１を、３路スイッチＳＷ１にコンデンサＣ２，Ｃ３を接続したスイッチ回路６に置き換える方法の２通りがあり、何れの場合でも本発明の奏する効果は同じである。既存の屋内電力線４が無く、新たに本発明を適用した屋内電力線５を敷設する場合には、片切りスイッチとして、３路スイッチＳＷ１にコンデンサＣ２，Ｃ３を接続したスイッチ回路６を使用すれば良い。尚、この場合においても、３路スイッチＳＷ１にコンデンサＣ２，Ｃ３を個別に並列接続して、スイッチ回路６を現場で構成するようにしても構わない。
【００４１】
本発明を適用した場合の効果については、第１実施形態と同様であるので、具体的な測定データに基づく検証及び説明は割愛する。
【００４２】
［第３実施形態］
上記第１実施形態では、片切りスイッチＳＷの２つの端子間にコンデンサＣ１を並列に接続し、片切りスイッチＳＷのオン時とオフ時の屋内電力線の伝送特性の差を抑制することを実現した。しかし、片切りスイッチＳＷを設けた分岐電力線では、片切りスイッチＳＷのオン時においても、基幹電力線ＭＬから電力負荷ＬＤに至る１対のワイヤ線路間の線路長に差が生じ、平衡度が低下する可能性のあることは、図１を用いて説明した通りである。従って、上記第１実施形態で示した本発明のスイッチ回路３は、片切りスイッチＳＷのオン時とオフ時の屋内電力線の伝送特性の差を抑制するには有効であるが、片切りスイッチＳＷがオン時における平衡度の低下を抑制するには、十分ではない。第３実施形態では、当該平衡度の低下を改善するための対策を施す。
【００４３】
図１５に、図４に示す本発明を適用した屋内電力線２に対して、平衡度の改善対策を施した屋内電力線７を示す。図４に示す屋内電力線２と図１５に示す屋内電力線７の相違点は、図１５に示す屋内電力線７において、分岐電力線ＢＬ３の１対のワイヤ線路ＷＬ３，ＷＬ４が接続していない側のワイヤ線路ＷＬ２を途中（中間点Ｑ）で切断した開放端に平衡化素子８を接続している点である。本第３実施形態では、平衡化素子８として、ワイヤ線路ＷＬ３，ＷＬ４と同じ素材及び構造のケーブルで同じ長さの１対のワイヤ線路ＷＬ５，ＷＬ６の先端を短絡したものを使用する。これにより、分岐電力線ＢＬ３の１対のワイヤ線路は、一方側がワイヤ線路ＢＬ１，ＢＬ３，ＢＬ４で構成され、他方側がワイヤ線路ＢＬ２，ＢＬ５，ＢＬ６で構成され、夫々の線路長が等しくなり、線路長の差に起因する平衡度の低下は抑制される。
【００４４】
ワイヤ線路ＷＬ２上の中間点Ｑの位置に関係なく、他方側のワイヤ線路ＢＬ２，ＢＬ５，ＢＬ６の線路長は同じであるため、中間点Ｑの位置は、電力負荷ＬＤの近傍、或いは、ワイヤ線路ＷＬ２の電力負荷ＬＤ側の末端としても良い。この場合、平衡化素子８を中間点Ｑに接続する作業が、電力負荷ＬＤを取り付けている天井や壁面から容易に行えるという利点がある。
【００４５】
次に、平衡化素子８を中間点Ｑに接続した場合の効果について、具体的な測定データに基づいて検証する。図１６は、図１５に示す屋内電力線７を実験用にモデル化した測定用回路を示している。コンデンサＣ１の電気容量は１０ｎＦである。電力線ＰＬ１，ＰＬ２は、図６に示す測定用回路と同様であるので、重複する説明は割愛する。図１７に、図１６に示す測定用回路の片切りスイッチＳＷがオン時とオフ時のコモン電流の測定結果を示す。尚、図１７には、図６（ｃ）に示す測定用回路のコモン電流の測定結果を比較例として併記する。
【００４６】
図１１に示す第１実施形態でのコモン電流の測定結果と、図１７に示す第３実施形態でのコモン電流の測定結果を比較すると、平衡化素子８を中間点Ｑに接続したことによって、片切りスイッチＳＷがオン時とオフ時の何れの場合も、図１６に示す測定用回路のコモン電流の測定結果が、片切りスイッチＳＷを設けていない図６（ｃ）に示す測定用回路のコモン電流の測定結果により近似していることが分かる。これより、片切りスイッチＳＷと並列にコンデンサＣ１を設け、更に、平衡化素子８を中間点Ｑに接続することで、平衡度が改善されることが分かる。
【００４７】
尚、本第３実施形態では、平衡化素子８として、ワイヤ線路ＷＬ３，ＷＬ４と同じ素材及び構造のケーブルで同じ長さの１対のワイヤ線路ＷＬ５，ＷＬ６の先端を短絡したものを使用したが、平衡化素子８を接続する目的は、線路長の差に起因する位相のずれを補償することにあるので、接続することで位相のずれが生じ、且つ、直流電流も通電可能なインダクタ素子を平衡化素子８として使用することも可能である。ところで、線路長の差に起因する位相のずれは、実際に線路長の差、及び、搬送周波数に依存して変化するため、現場において、コモン電流の測定結果等が改善されるように、予め準備した数種類のインダクタンスのインダクタ素子の１以上を直列または並列に組み合わせて、平衡化素子８として使用するようにするのも好ましい。
【００４８】
［第４実施形態］
上記第２実施形態では、３路スイッチＳＷ１またはＳＷ２の第１及び第２端子間と第１及び第３端子間に夫々コンデンサＣ２とコンデンサＣ３を接続し、中間点Ｍ，Ｎ間の導通時と非道通時の屋内電力線の伝送特性の差を抑制することを実現した。しかし、３路スイッチＳＷ１，ＳＷ２を設けた分岐電力線では、中間点Ｍ，Ｎ間の導通時においても、基幹電力線ＭＬから電力負荷ＬＤに至る１対のワイヤ線路間の線路長に差が生じ、平衡度が低下する可能性のあることは、図２を用いて説明した通りである。従って、上記第２実施形態で示した本発明のスイッチ回路６は、中間点Ｍ，Ｎ間の導通時と非道通時の屋内電力線の伝送特性の差を抑制するには有効であるが、中間点Ｍ，Ｎ間の導通時における平衡度の低下を抑制するには、十分ではない。第４実施形態では、当該平衡度の低下を改善するための対策を施す。
【００４９】
図１８に、図１４に示す本発明を適用した屋内電力線５に対して、平衡度の改善対策を施した屋内電力線９を示す。図１４に示す屋内電力線５と図１８に示す屋内電力線９の相違点は、図１８に示す屋内電力線９において、分岐電力線ＢＬ３の３路スイッチＳＷ１，ＳＷ２が接続していない側のワイヤ線路ＷＬ２を途中（中間点Ｑ）で切断した開放端に平衡化素子８を接続している点である。本第４実施形態では、平衡化素子８として、ワイヤ線路ＷＬ１，ＷＬ３，ＷＬ４と同じ素材及び構造の１対のワイヤ線路ＷＬ５，ＷＬ６の先端を短絡したものを使用する。１対のワイヤ線路ＷＬ５，ＷＬ６の長さは、ワイヤ線路ＷＬ１の線路長と１対のワイヤ線路ＷＬ３，ＷＬ４のケーブル長の合計から、ワイヤ線路ＷＬ２の線路長を引いた差の２分の１とする。これにより、分岐電力線ＢＬ３の１対のワイヤ線路は、一方側がワイヤ線路ＢＬ１とワイヤ線路ＢＬ３またはＢＬ４で構成され、他方側がワイヤ線路ＢＬ２，ＢＬ５，ＢＬ６で構成され、夫々の線路長が等しくなり、線路長の差に起因する平衡度の低下は抑制される。
【００５０】
平衡化素子８を中間点Ｑに接続した場合の効果については、第３実施形態と同様であるので、具体的な測定データに基づく検証及び説明は割愛する。また、本第４実施形態では、平衡化素子８として、ワイヤ線路ＷＬ３，ＷＬ４と同じ素材及び構造の１対のワイヤ線路ＷＬ５，ＷＬ６の先端を短絡したものを使用したが、平衡化素子８を接続する目的は、線路長の差に起因する位相のずれを補償することにあるので、接続することで位相のずれが生じ、且つ、直流電流も通電可能なインダクタ素子を平衡化素子８として使用することも可能である。ところで、線路長の差に起因する位相のずれは、実際に線路長の差、及び、搬送周波数に依存して変化するため、現場において、コモン電流の測定結果等が改善されるように、予め準備した数種類のインダクタンスのインダクタ素子の１以上を直列または並列に組み合わせて、平衡化素子８として使用するようにするのも好ましい。
【００５１】
［別実施形態］
上記第１及び第３実施形態では、基幹電力線ＭＬから分岐して電力負荷ＬＤに電力供給する分岐電力線として、１対のワイヤ線路の一方側に片切りスイッチＳＷが設けられた場合（第１のタイプ）を想定し、上記第２及び第４実施形態では、基幹電力線ＭＬから分岐して電力負荷ＬＤに電力供給する分岐電力線として、１対のワイヤ線路の一方側に３路スイッチＳＷ１、ＳＷ２が設けられた場合（第２のタイプ）を想定したが、基幹電力線ＭＬから分岐して電力負荷ＬＤに電力供給する分岐電力線としては、第１または第２のタイプの分岐電力線が一本に限定されるものではなく、第１または第２のタイプの分岐電力線を任意に組み合わせた複数の分岐電力線が基幹電力線ＭＬから各別に分岐する構成であっても良く、その場合、夫々の分岐電力線に対して、第１のタイプの分岐電力線に対しては、上記第１または第３実施形態で示した本発明を適用し、第２のタイプの分岐電力線に対しては、上記第２または第４実施形態で示した本発明を適用すれば良い。また、第１または第２タイプの分岐電力線が複数の場合に、全ての当該分岐電力線に対して、上記タイプに応じた本発明を適用するのが好ましいが、一部の当該分岐電力線に対して本発明を適用しても、伝送特性の改善は図られる。
【００５２】
また、上記各実施形態では、特に明示しなかったが、片切りスイッチＳＷ、３路スイッチＳＷ１，ＳＷ２等は、オンオフ或いは導通経路を手動で切り替える手動式スイッチを想定したが、電磁式の遠隔操作可能なスイッチ、タイマ式のスイッチ、センサの検知信号に応じて切り替わるセンサ式スイッチ等の非手動式のスイッチであっても構わない。
【００５３】
また、上記第３及び第４実施形態では、分岐電力線ＢＬ３の基幹電力線ＭＬから電力負荷ＬＤまでのワイヤ線路ＷＬ１を通過する線路長とワイヤ線路ＷＬ２を通過する線路長では、ワイヤ線路ＷＬ１側の線路長が長い場合を想定し、平衡化素子８をワイヤ線路ＷＬ２側に設ける場合を説明したが、ワイヤ線路ＷＬ２側の線路長が長い場合には、平衡化素子８をワイヤ線路ＷＬ１側に設けるようにしても良い。
【符号の説明】
【００５４】
１，４：          従来の屋内電力線
２，５，７，９：  本発明に係る屋内電力線
３，６：          本発明に係るスイッチ回路
８：              平衡化素子
１０：            ネットワークアナライザ
１１，１２：      インピーダンス変換用バラン
１３，１５：      パーソナルコンピュータ
１４，１６：      ＰＬＣアダプタ
１７：            電流プローブ
１８：            リアルタイムスペクトルアナライザ
Ａ，Ｂ：          経路
ＢＬ：            分岐電力線
ＢＬ１〜ＢＬ３：  分岐電力線
Ｃ１〜Ｃ３：      コンデンサ
ＣＴ１，ＣＴ２：  コンセント
ＬＤ：            電力負荷
ＭＬ：            基幹電力線
Ｍ，Ｎ，Ｑ：      中間点
Ｐ：              分岐点
Ｐ１，Ｐ２：      ネットワークアナライザのポート
Ｐ３：            リアルタイムスペクトルアナライザのポート
ＰＬ１，ＰＬ２：  電力線
ＳＷ：            片切りスイッチ（開閉スイッチ）
ＳＷ１，ＳＷ２：  ３路スイッチ
ＳＷ３：          ４路スイッチ
ＷＬ１〜ＷＬ６：  ワイヤ線路
【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】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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