(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変圧器から需要家へと延びる接地線、第１の非接地線および第２の非接地線からなる単相３線式の低圧配電線と、前記低圧配電線に接続され前記需要家の電力使用量を計測する電力量計とを有する配電設備に設置する電力線通信システムであって、
前記変圧器寄りにおいて前記低圧配電線に接続された第１の電力線モデムと、
前記電力量計よりも前記需要家寄りにおいて前記低圧配電線に接続された第２の電力線モデムと、
前記第１の電力線モデムの接続点よりも前記需要家寄りにおいて前記低圧配電線に接続され、前記第１及び第２の電力線モデムと電力線通信を行う第３の電力線モデムと、
前記低圧配電線上の前記第３の電力線モデムの接続点に設けられ、前記低圧配電線の前記接地線と前記第１の非接地線とを接続する第１のバイパスコンデンサと、
前記低圧配電線上の前記第３の電力線モデムの接続点に設けられ、前記低圧配電線の前記接地線と前記第２の非接地線とを接続する第２のバイパスコンデンサとを備え、
前記第１の電力線モデムは、前記低圧配電線の前記接地線に誘導結合方式により接続されており、
前記第２の電力線モデムは、前記低圧配電線の前記接地線、前記第１の非接地線および前記第２の非接地線の少なくとも２つに容量結合方式により接続されており、
前記第３の電力線モデムは、一端が前記接地線に接続された第１の引き出し線に誘導結合方式により接続されており、
前記第１の引き出し線の他端は、前記第１のバイパスコンデンサ及び第２の引き出し線を介して前記第１の非接地線に接続されており、且つ、前記第２のバイパスコンデンサ及び第３の引き出し線を介して前記第２の非接地線に接続されていることを特徴とする電力線通信システム。
【請求項２】
前記第３の電力線モデムは、前記電力量計内に設けられている、請求項１に記載の電力線通信システム。
【請求項３】
前記電力量計よりも前記需要家寄りにおいて前記低圧配電線を分岐させる分電盤をさらに備え、
前記第２の電力線モデムは前記分電盤から分岐した宅内配線に接続されている、請求項１又は２に記載の電力線通信システム。
【請求項４】
前記第３の電力線モデムは、前記電力量計によって計測された前記電力使用量の検針データを前記第１又は第２の電力線モデムに送信する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電力線通信システム。
【請求項５】
前記電力量計は、前記電力使用量を実際に計量する計量部と、前記計量部が実装された第１のプリント基板と、前記第３の電力線モデムが実装された第２のプリント基板とを含み、
前記接地線の一部、前記第１の非接地線の一部、及び前記第２の非接地線の一部は前記第１のプリント基板上に設けられており、
前記第１及び第２のバイパスコンデンサ、前記第１乃至第３の引き出し線及び前記誘導結合器は、前記第２のプリント基板上に設けられており、
前記第１の引き出し線の一端は、コネクタを介して前記第１のプリント基板上の前記接地線の一部に接続され、
前記第１のバイパスコンデンサの一端は、前記第２の引き出し線及び前記コネクタを介して前記第１のプリント基板上の前記第１の非接地線の一部に接続され、
前記第２のバイパスコンデンサの一端は、前記第３の引き出し線及び前記コネクタを介して前記第１のプリント基板上の前記第２の非接地線の一部に接続され、
前記第１及び第２のバイパスコンデンサの各々の他端は共に前記第１の引き出し線の他端に接続されている、請求項４に記載の電力線通信システム。
【請求項６】
前記第１乃至第４の電力線モデムの使用周波数は１０ｋ〜４５０ｋＨｚである、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電力線通信システム。
【請求項７】
変圧器から需要家へと延びる接地線、第１の非接地線および第２の非接地線からなる単相３線式の低圧配電線の前記需要家寄りに設置され、前記需要家の電力使用量を計測する電力量計であって、
前記低圧配電線に接続され、前記電力使用量を計測する計量部と、
前記計量部よりも前記変圧器寄りにおいて前記低圧配電線に接続された電力線モデムと、
前記低圧配電線上の前記電力線モデムの接続点に設けられ、前記低圧配電線の前記接地線と前記第１の非接地線とを接続する第１のバイパスコンデンサと、
前記低圧配電線上の前記電力線モデムの接続点に設けられ、前記低圧配電線の前記接地線と前記第２の非接地線とを接続する第２のバイパスコンデンサとを備え、
前記電力線モデムは、前記計量部に接続されると共に、一端が前記接地線に接続された第１の引き出し線に誘導結合方式により接続されており、
前記第１の引き出し線の他端は、前記第１のバイパスコンデンサ及び第２の引き出し線を介して前記第１の非接地線に接続されており、且つ、前記第２のバイパスコンデンサ及び第３の引き出し線を介して前記第２の非接地線に接続されていることを特徴とする電力量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力線通信システムに関し、特に、電力使用量の監視に好適な電力線通信システムおよびこれに用いる電力量計に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、震災の影響で原子力発電所の運転ができないケースが増え、電力供給の余裕度がなくなり、各電力会社は綱渡りの運用状態が続いている。これを受けて、電力の遠隔検針システムと需要家の消費電力を可視化して節電を促すモニタリングシステム（以下、宅内システム）の導入が急ピッチで検討されている（特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０１９６６９号公報
【特許文献２】特開２０１０−２８８２８７号公報
【特許文献３】特開２０１１−１９９９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電力会社が運用する遠隔検針システムと需要家向け宅内システムは、セキュリティ上の問題から同一システムとすることができないため、別々のシステムとして構築する必要がある。日本で使用できる電力線通信には、１０ｋ〜４５０ｋＨｚの低域側の周波数帯を使用するものと、２Ｍ〜３０ＭＨｚの広域側の周波数帯を使用するものの２種類が存在するが、高域側は法規制の関係上、屋内での使用のみが許されている。遠隔検針システムは、屋外から引き込む電力線を使って通信するものであるため、低域側の周波数帯を必然的に使用することになる。宅内システムについても、高域側の周波数帯を使用した屋内ＬＡＮ製品との干渉を避ける目的で、低域側の周波数帯を使用することが望ましい。
【０００５】
しかしながら、遠隔検針システムと宅内システムの両方で低域側の周波数帯を使用した場合、同一電力線上に同一周波数帯を使用する２つのシステムが存在することになり、互いの通信の干渉が避けられないという問題がある。この問題を避けるため、１０ｋ〜４５０ｋＨｚの周波数を両者で分割する案も考えられるが、もともと帯域が狭いため、分割すると伝送速度の低下や耐ノイズ性の低下などの問題が発生する。また、両者を時分割する案も考えられるが、遠隔検針システムのモデムと宅内システムのモデムとの間での同期をとる必要があり、システムが複雑になるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、共通の電力線上で低域側の周波数帯を使用して遠隔検針システムと宅内システムの両方を共存させることが可能な電力線通信システムを提供することにある。また、本発明の他の目的は、そのような電力線通信システムを実現するための電力量計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明による電力線通信システムは、変圧器から需要家へと延びる接地線、第１の非接地線および第２の非接地線からなる単相３線式の低圧配電線と、前記低圧配電線に接続され前記需要家の電力使用量を計測する電力量計とを有する配電設備に設置する電力線通信システムであって、前記変圧器寄りにおいて前記低圧配電線に接続された第１の電力線モデムと、前記電力量計よりも前記需要家寄りにおいて前記低圧配電線に接続された第２の電力線モデムと、前記第１の電力線モデムの接続点よりも前記需要家寄りにおいて前記低圧配電線に接続され、前記第１及び第２の電力線モデムと電力線通信を行う第３の電力線モデムと、前記低圧配電線上の前記第３の電力線モデムの接続点に設けられ、前記低圧配電線の前記接地線と前記第１の非接地線とを接続する第１のバイパスコンデンサと、前記低圧配電線上の前記第３の電力線モデムの接続点に設けられ、前記低圧配電線の前記接地線と前記第２の非接地線とを接続する第２のバイパスコンデンサとを備え、前記第１の電力線モデムは、前記低圧配電線の前記接地線に誘導結合方式により接続されており、前記第２の電力線モデムは、前記低圧配電線の前記接地線、前記第１の非接地線および前記第２の非接地線少なくとも２つに容量結合方式により接続されており、前記第３の電力線モデムは、一端が前記接地線に接続された第１の引き出し線に誘導結合方式により接続されており、前記第１の引き出し線の他端は、前記第１のバイパスコンデンサ及び第２の引き出し線を介して前記第１の非接地線に接続されており、且つ、前記第２のバイパスコンデンサ及び第３の引き出し線を介して前記第２の非接地線に接続されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、第１の電力線モデムと第３の電力線モデムとの間の通信ルート（Ａルート）と第２の電力線モデムと第３の電力線モデムとの間の通信ルート（Ｂルート）とを第１および第２のバイパスコンデンサによって分離することができる。したがって、遠隔検針システムを構成するＡルートの電力線通信と宅内システムを構成するＢルートの電力線通信との相互干渉を防止することができ、共通の電力線上で同じ周波数帯を使用して２つの異なる電力線通信を共存させることができる。
【０００９】
また、本発明によれば、第３の電力線モデムがＡルートとＢルートの両方の電力線モデムを兼ねているので、システム全体の小型化を図ることができる。さらに、信号注入点をバイパスコンデンサの近くに設けた場合に信号の注入効率が悪いという容量結合方式の特徴を積極的に利用することにより、Ａルートの電力線通信とＢルートの電力線通信とを確実に分離することができる。
【００１０】
本発明において、前記第３の電力線モデムは、前記電力量計内に設けられていることが好ましい。上記のように第３の電力線モデムがＡルートとＢルートの両方の電力線モデムを兼ねており、小型であることから、電力量計に第３の電力線モデムを組み込んだ場合に電力量計自身を小型化することができる。したがって、狭いスペースに設置可能な小型で高性能な電力量計を用いてシステムを構築することができる。
【００１１】
本発明による電力線通信システムは、前記電力量計よりも前記需要家寄りにおいて前記低圧配電線を分岐させる分電盤をさらに備え、前記第２の電力線モデムは前記分電盤から分岐した宅内配線に接続されていることが好ましい。この構成によれば、第２の電力線モデムと第３の電力線モデムとの間の距離が近いので、信号の注入効率が悪い容量結合方式を採用したとしても十分に通信でき、遠隔検針システム側への干渉を防止することができる。
【００１２】
本発明において、前記第３の電力線モデムは、前記電力量計によって計測された前記電力使用量の検針データを前記第１又は第２の電力線モデムに送信することが好ましい。この構成によれば、共通の低圧配電線上に遠隔検針システムと宅内システムの両方を共存させることができる。
【００１３】
本発明において、前記電力量計は、前記電力使用量を実際に計量する計量部と、前記計量部が実装された第１のプリント基板と、前記第３の電力線モデムが実装された第２のプリント基板とを含み、前記接地線の一部、前記第１の非接地線の一部、及び前記第２の非接地線の一部は前記第１のプリント基板上に設けられており、前記第１及び第２のバイパスコンデンサ、前記第１乃至第３の引き出し線及び前記誘導結合器は、前記第２のプリント基板上に設けられており、前記第１の引き出し線の一端は、コネクタを介して前記第１のプリント基板上の前記接地線の一部に接続され、前記第１のバイパスコンデンサの一端は、前記第２の引き出し線及び前記コネクタを介して前記第１のプリント基板上の前記第１の非接地線の一部に接続され、前記第２のバイパスコンデンサの一端は、前記第３の引き出し線及び前記コネクタを介して前記第１のプリント基板上の前記第２の非接地線の一部に接続され、前記第１及び第２のバイパスコンデンサの各々の他端は共に前記第１の引き出し線の他端に接続されていることが好ましい。
【００１４】
本発明において、前記第１乃至第４の電力線モデムの使用周波数は１０ｋ〜４５０ｋＨｚであることが好ましい。この構成によれば、低域側の周波数帯を使用して２つの異なる電力線通信を共存させることができる。
【００１５】
また、本発明による電力量計は、変圧器から需要家へと延びる接地線、第１の非接地線および第２の非接地線からなる単相３線式の低圧配電線の前記需要家寄りに設置され、前記需要家の電力使用量を計測する電力量計であって、前記低圧配電線に接続され、前記電力使用量を計測する計量部と、前記計量部よりも前記変圧器寄りにおいて前記低圧配電線に接続された電力線モデムと、前記低圧配電線上の前記電力線モデムの接続点に設けられ、前記低圧配電線の前記接地線と前記第１の非接地線とを接続する第１のバイパスコンデンサと、前記低圧配電線上の前記電力線モデムの接続点に設けられ、前記低圧配電線の前記接地線と前記第２の非接地線とを接続する第２のバイパスコンデンサとを備え、前記電力線モデムは、前記計量部に接続されると共に、一端が前記接地線に接続された第１の引き出し線に誘導結合方式により接続されており、前記第１の引き出し線の他端は、前記第１のバイパスコンデンサ及び第２の引き出し線を介して前記第１の非接地線に接続されており、且つ、前記第２のバイパスコンデンサ及び第３の引き出し線を介して前記第２の非接地線に接続されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、共通の電力線上で低域側の周波数帯を使用して遠隔検針システムと宅内システムの共存を可能にする小型な電力量計を低コストで提供することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、共通の電力線上で低域側の周波数帯（１０ｋ〜４５０ｋＨｚ）を使用して遠隔検針システムと宅内システムの両方を共存させることが可能な電力線通信システムを提供することができる。また、本発明によれば、そのような電力線通信システムを実現するための電力量計を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態による電力線通信システムの構成図である。
【図２】第１の実施形態における隣戸間の宅内システムの接続の構成図である。
【図３】電力量計１１の具体的な構成の一例を示す略平面図である。
【図４】遠隔検針システム（Ａルート）の測定回路図であって、（ａ）は実施例の測定回路図、（ｂ）は比較例の測定回路図である。
【図５】実施例及び比較例におけるＰＬＣテスト信号の伝送特性の測定結果を示すグラフである。
【図６】宅内システム（Ｂルート）の測定回路図であって、（ａ）は実施例の測定回路図、（ｂ）は比較例の測定回路図である。
【図７】実施例及び比較例におけるＰＬＣテスト信号の伝送特性の測定結果を示すグラフである。
【図８】実施例による隣戸間の宅内システムの測定回路図である。
【図９】実施例におけるＰＬＣテスト信号の伝送特性の測定結果を示すグラフである。
【図１０】比較例による隣戸間の宅内システムの測定回路図である。
【図１１】比較例におけるＰＬＣテスト信号の伝送特性の測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の第１の実施の形態による電力線通信システムの構成図である。
【００２１】
図１に示すように、電力線通信システム１は、単相３線式の低圧配電線２の終端に接続された分電盤４と、分電盤４から延びる宅内配線２ｔに接続された複数の家電機器７Ａ〜７Ｅと、低圧配電線２に接続された電力線モデム１０Ａ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｊと、家電機器７Ａ〜７Ｅを使用する需要家の電力使用量を計測する電力量計１１とを備えている。
【００２２】
低圧配電線２は、高圧配電線の電圧（６６００Ｖ）を商用電圧（１００Ｖまたは２００Ｖ）に降圧する柱上トランス（変圧器）３の２次側（低圧側）に接続された３本の電力線２ａ，２ｂ，２ｃからなる。これらの電力線のうち、柱上トランス３の２次側の一端および他端に接続された電力線２ａ，２ｃ（赤相、黒相）は非接地線であり、２次側の中点に接続された電力線２ｂ（白相）は接地線（中性線）である。電力線２ａ，２ｃ間（赤黒相）の電圧は２００Ｖであり、電力線２ａ，２ｂ間（赤白相）および電力線２ｃ，２ｂ間（黒白相）の電圧はともに１００Ｖである。
【００２３】
電力線モデム１０Ａ（第１の電力線モデム）は、柱上トランス３寄りの低圧配電線２に接続されている。電力線モデム１０Ａは、低圧配電線２の白相の電力線２ｂに誘導結合方式により接続されている。電力線２ｂには誘導結合器５Ａが結合されており、電力線モデム１０Ａの信号入出力端子に接続された信号線６Ａはこの誘導結合器５Ａを介して電力線２ｂに結合している。誘導結合器５Ａは例えばトロイダルコアであり、電力線２ｂおよび信号線６Ａはトロイダルコアの中空部を貫通している。
【００２４】
電力線モデム１０Ａは、柱上トランス３の近くに設置された通信回線、例えば光ファイバ回線８を介してサーバ９Ａに接続されている。光ファイバ回線８との接続を容易にするため、電力線モデム１０Ａは柱上トランス３と一緒に電柱上に装柱されることが好ましい。
【００２５】
柱上トランス３から延びる低圧配電線２には、分電盤４及び宅内配線２ｔを介して複数の家電機器７Ａ〜７Ｅが接続されている。家電機器７Ａ、７Ｂは、接地線と一方の非接地線との間（赤白相）に接続され、ＡＣ１００Ｖの電力が供給される機器であり、家電機器７Ｄ、７Ｅは、接地線と他方の非接地線との間（黒白相）に接続され、ＡＣ１００Ｖの電力が供給される機器である。さらに、家電機器７Ｃは、２本の非接地線間（赤黒相）に接続され、ＡＣ２００Ｖの電力が供給される機器である。なお家電機器の種類や数は特に限定されない。これらの家電機器の電力使用量は電力量計１１で計測される。
【００２６】
本実施形態において、電力線モデム１０Ｄ、１０Ｅ（第２の電力線モデム）は家電機器７Ａ，７Ｅにそれぞれ組み込まれている。電力線モデム１０Ｄは、低圧配電線２の赤相の電力線２ａおよび白相の電力線２ｂに容量結合方式により接続されている。すなわち、電力線モデム１０Ｄの一対の信号入出力端子は、カップリングコンデンサ１４ａ，１４ｂを介して電力線２ａと電力線２ｂにそれぞれ接続されている。また電力線モデム１０Ｅは、低圧配電線２の黒相の電力線２ｃおよび白相の電力線２ｂの両方に容量結合方式により接続されている。すなわち、電力線モデム１０Ｅの信号入出力端子は、カップリングコンデンサ１４ａ，１４ｂを介して電力線２ｃ，２ｂにそれぞれ接続されている。
【００２７】
家電機器７Ａは、例えば電力表示機能を有する機器であり、電力量計１１からの検針データを受信し、電力使用状況をディスプレイに表示（可視化）して節電を促す機器である。また、家電機器７Ａは、電力量計１１からの検針データに基づいて、自身の電力使用を制御する機能を有するものであってもよい。電力線モデム１０Ｄは、電力線モデム１０Ｊと通信を行う。
【００２８】
家電機器７Ｅは、例えばＨＥＭＳ（Home Energy Management System）サーバである。ＨＥＭＳサーバは他の家電機器７Ａ〜７Ｄの電力使用量を統合的に管理する機器であり、電力量計１１が計測した電力使用量を取得し、これに基づいて各家電機器の電力使用量を個別に制御する。ＨＥＭＳサーバと各家電機器７Ａ〜７Ｄとの通信にはZigbee（登録商標）等の近距離無線通信を用いてもよく、電力線通信を用いてもよい。例えば、電力線モデム１０Ｄを有する家電機器７ＡとＨＥＭＳサーバとの間では電力線通信を行うことができる。
【００２９】
本実施形態において、電力線モデム１０Ｊ（第３の電力線モデム）は電力量計１１に組み込まれている。電力量計１１は、需要家の電力使用量を実際に計測する計量部１２と、低圧配電線２に接続された電力線モデム１０Ｊと、計量部１２よりも上流側の低圧配電線２上に設けられた第１および第２のバイパスコンデンサ１３ａ，１３ｂとを備えている。電力量計１１は、分電盤４の近くであって分電盤４よりも柱上トランス３寄りの低圧配電線２に接続されている。
【００３０】
電力量計１１内の電力線モデム１０Ｊは、一端が低圧配電線２の白相の電力線２ｂに接続された引き出し線２ｅに誘導結合方式により接続されている。引き出し線２ｅの他端は、バイパスコンデンサ１３ａ及び引き出し線２ｄを介して赤相の電力線２ａに接続され、且つ、バイパスコンデンサ１３ｂ及び引き出し線２ｆを介して黒相の電力線２ｃに接続されている。引き出し線２ｅには誘導結合器５Ｊが結合されており、電力線モデム１０Ｊの信号入出力端子に接続された信号線６Ｊはこの誘導結合器５Ｊを介して引き出し線２ｅに結合している。誘導結合器５Ｊは例えばトロイダルコアであり、引き出し線２ｅおよび信号線６Ｂはトロイダルコアの中空部を貫通している。
【００３１】
本実施形態において、電力線モデム１０Ｊは計量部１２に接続されており、計量部１２による電力使用量の検針データは電力線モデム１０Ｊに出力される。電力線モデム１０Ｊは、検針データの変調信号であるＰＬＣ（Power Line Communication）信号を引き出し線２ｅ（電力線２ｂ）に注入して電力線モデム１０Ａ、１０Ｄ、１０Ｅのいずれかに送信する。
【００３２】
第１のバイパスコンデンサ１３ａは、赤相の電力線２ａと白相の電力線２ｂとを接続するものであり、第２のバイパスコンデンサ１３ｂは黒相の電力線２ｃと白相の電力線２ｂとを接続するものである。第１および第２のバイパスコンデンサ１３ａ，１３ｂは、電力線モデム１０Ａ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｊの使用周波数に対して低インピーダンスとなり、商用周波数（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）に対して高インピーダンスとなるものである。
【００３３】
遠隔検針システムは、電力線モデム１０Ａと電力線モデム１０Ｊとの間の通信によって実現される。電力量計１１に組み込まれた電力線モデム１０Ｊは、電力線２ｂ経由で電力線モデム１０Ａに検針データを送信する。電力線モデム１０Ａもまた、電力線２ｂ経由で電力線モデム１０Ｊに検針データを送信する。このように、電力線モデム１０Ａと電力量計１１内の電力線モデム１０Ｊとの間の通信ルート（Ａルート）は、電力量計１１の検針データを電力会社に提供するルートである。
【００３４】
一方、宅内システムは、電力線モデム１０Ｄまたは１０Ｅと電力線モデム１０Ｊとの間の通信によって実現される。電力量計１１に組み込まれた電力線モデム１０Ｊは、電力線２ｂ経由で電力線モデム１０Ｄ，１０Ｅに検針データを送信する。一方、家電機器７Ａに組み込まれた電力線モデム１０Ｄは、電力線２ａ及び２ｂ経由で検針データを送信する。また家電機器７Ｅに組み込まれた電力線モデム１０Ｅは、電力線２ｃ及び２ｂ経由で検針データを送信する。このように、電力線モデム１０Ｄ、１０Ｅと電力量計１１内の電力線モデム１０Ｊとの間の通信ルート（Ｂルート）は、電力量計１１の検針データを電力需要家に提供するルートである。
【００３５】
本実施形態においては、電力量計１１内にバイパスコンデンサ１３ａ，１３ｂが設けられている。第１のバイパスコンデンサ１３ａは、一端が赤相の電力線２ａに接続された引き出し線２ｄ上に実装されており、第２のバイパスコンデンサ１３ｂは、一端が黒相の電力線２ｃに接続された引き出し線２ｆ上に実装されている。第１および第２のバイパスコンデンサ１３ａ，１３ｂは、Ａルートで使用するＰＬＣ信号をＡルート側へ反射させ、Ｂルートで使用するＰＬＣ信号をＢルート側へ反射させる効果を有するので、両者間の減衰を確保することができる。これにより、電力線モデム１０Ａと電力線モデム１０Ｊとの間で構成される通信ルート（Ａルート）と電力線モデム１０Ｊと電力線モデム１０Ｄまたは電力線モデム１０Ｅとの間で構成される通信ルート（Ｂルート）とが分離されるので、Ａルートの電力線通信とＢルートの電力線通信が相互に干渉することを防止することができ、通信品質を向上させることができる。
【００３６】
さらに、ＡルートとＢルートとの間では、電力線通信に使用する相を変えているので、一方のルートから他方のルートへ侵入するＰＬＣ信号のさらなる減衰が期待できる。Ａルートで使用する電力線とＢルートの通信で使用する電力線が異なり、Ａルートでは電力線２ｂ（接地線）を使用した通信が行われ、Ｂルートでは電力線２ａ，２ｃ（非接地線）を使用した通信が行われるので、ＡルートとＢルートとで通信が相互に干渉することを防止することができ、通信品質を向上させることができる。
【００３７】
また、本実施形態においては、電力量計１１内の電力線モデム１０ＪがＡルートの通信とＢルートの通信に共通で使用されるので、１つの電力線モデムが搭載されているだけでよく、電力量計の小型化を図ることができる。
【００３８】
図２は、第１の実施形態における隣戸間の宅内システムの接続の構成図である。
【００３９】
図２に示すように、宅内Ａ側の宅内システムと宅内Ｂ側の宅内システムは低圧配電線２を介して相互に接続されている。宅内Ａの電力量計１１内の電力線モデム１０Ｊから電力線モデム１０Ａ（図１参照）に向かうＡルートのＰＬＣ信号は、電力線２ｂ経由で宅内Ｂまで伝送され、宅内Ｂの電力量計１１内の電力線モデム１０Ｊに到達する。このとき、宅内Ｂの電力量計１１内のバイパスコンデンサ１３ａ，１３ｂがＡルートで使用するＰＬＣ信号をＡルート側へ反射させるので、宅内ＢのＢルートの通信との干渉を防止することができる。さらに、電力量計１１内のバイパスコンデンサ１３ａ，１３ｂは、宅内システムで使用するＢルートのＰＬＣ信号をＢルート側へ反射させるので、隣戸間の宅内システムの相互干渉を防止することができる。
【００４０】
図３は、電力量計１１の具体的な構成の一例を示す略平面図である。
【００４１】
図３に示すように、電力量計１１は、電力使用量を実際に計測する計量部１２と、計量部１２で計測された電力使用量の検針データを変調して電力線上に送出する電力線モデム１０Ｊと、検針データや電力量計１１の動作状態を表示する表示部１６と、計量部１２、電力線モデム１０Ｊおよび表示部１６を制御する制御部１７とを有している。計量部１２、表示部１６及び制御部１７はメインプリント基板１８Ａに実装されており、電力線モデム１０Ｊはサブプリント基板１８Ｂに実装されている。
【００４２】
サブプリント基板１８Ｂはメインプリント基板１８Ａ上に搭載され、サブプリント基板１８Ｂ上のコネクタ２０Ｂはメインプリント基板１８Ａ上のコネクタ２０Ａに接続される。破線Ｕはサブプリント基板１８Ｂの重なり位置を示している。そして、電力線モデム１０Ｊはコネクタ２０Ａ，２０Ｂを介して制御部１７に接続される。このように、電力線モデム１０Ｊは計量部１２と別の基板に設けられているので、電力量計１１への電力線モデム１０Ｊの実装を容易にすることができる。
【００４３】
メインプリント基板１８Ａの一方の主面（表面）には、３本のプリント配線１９ａ，１９ｂ，１９ｃが互いに並走するように設けられている。プリント配線１９ａ，１９ｂ，１９ｃは、図１における低圧配電線２の３本の電力線２ａ，２ｂ，２ｃの一部を構成するものである。具体的には、プリント配線１９ａが赤相の電力線２ａ、プリント配線１９ｂが白線の電力線（中性線）２ｂ、プリント配線１９ｃが黒相の電力線２ｃとなる。プリント配線１９ａ，１９ｂ，１９ｃの一端側は、柱上トランス３側の低圧配電線２に接続され、他端側は分電盤４側の低圧配電線２に接続される。
【００４４】
電力線モデム１０Ｊは、サブプリント基板１８Ｂ上のプリント配線１９ｅに誘導結合方式により接続されている。誘導結合器５Ｊを構成するトロイダルコアのループは、プリント配線１９ｅを挟んでその両側にそれぞれ形成されたサブプリント基板１８Ｂを貫通する２つの開口１８ｈ，１８ｈを通過してプリント配線１９ｅの周囲を取り囲むように設置されている。すなわち、プリント配線１９ｅはトロイダルコアの中空部を貫通している。
【００４５】
また、開口１８ｈ，１８ｈに挟まれたサブプリント基板１８Ｂの他方の主面（裏面）の領域であって、平面視にてプリント配線１９ｂと重なる位置（図３では意図的に少しずらして示している）には、電力線モデム１０Ｊの信号入出力端子から延びる信号線であるプリント配線１９Ｊが配線されており、プリント配線１９Ｊもまたトロイダルコアの中空部を貫通している。なお、図中の破線はプリント配線１９Ｊが裏面の配線であることを示している。
【００４６】
引き出し線２ｄ、２ｅ、２ｆにそれぞれ対応するサブプリント基板１８Ｂ上のプリント配線１９ｄ、１９ｅ、１９ｆの一端は、一対のコネクタ２０Ａ，２０Ｂを介してメインプリント基板１８Ａ上のプリント配線１９ａ，１９ｂ，１９ｃにそれぞれ接続されている。プリント配線１９ｄの一端はコネクタコネクタ２０Ａ，２０Ｂを介してプリント配線１９ａに接続されており、プリント配線１９ｄの他端はプリント配線１９ｅの他端に接続されている。プリント配線１９ｆの一端はコネクタコネクタ２０Ａ，２０Ｂを介してプリント配線１９ｃに接続されており、プリント配線１９ｆの他端はプリント配線１９ｅの他端に接続されている。プリント配線１９ｄ上にはバイパスコンデンサ１３ａが設けられており、プリント配線１９ｆ上にはバイパスコンデンサ１３ｂが設けられている。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態においては、バイパスコンデンサ１３ａ，１３ｂが設けられているので、ＡルートとＢルートとの間の通信を分離することができ、相互干渉を抑制することができる。したがって、家庭内の家電ノイズがＡルートの通信に与える影響を低減することができ、隣戸のＢルート間（隣戸のＨＥＭＳ間）でのＰＬＣ信号の干渉を防ぐことができる。
【００４８】
また、本実施形態においては、電力量計側の電力線モデムが１台で済むため通信部の小型化が可能である。また、電力線モデムのＰＬＣ信号の注入・抽出部を電力線の幹線ではなく引き出し線に設けたので電力量計の計量部と通信部が別になった場合でも回路構成を容易に実現することができる。特に、電力量計（計量部）が実装されたメインプリント基板１８Ａとは別のサブプリント基板１８Ｂ上に電力線モデム１０Ｊが設けられ、コネクタ２０Ａ，２０Ｂを介して接続されているので、電力量計への電力線モデムの実装を容易にすることができる。
【００４９】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００５０】
例えば、上記実施形態においては、低圧配電線２の一端側に接続された変圧器が柱上トランス３である場合を例に挙げたが、本発明は柱上トランス３に限定されるものではなく、例えば集合住宅の変電室内に設置された変圧器であっても構わない。大規模な団地やマンションなどではその敷地内に高圧配電線路を直接引き込んで変圧する場合があり、敷地内に設けられた建物の一室に変圧器が設けられるが、このような変圧器を対象とすることもできる。
【実施例】
【００５１】
（実施例１）
実施例及び比較例による遠隔検針システム（Ａルート）の伝送特性を評価した。図４（ａ）は実施例の測定回路図であり、図４（ｂ）は比較例の測定回路図である。
【００５２】
図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、低圧配電線の各電力線２ａ、２ｂ、２ｃの一端側（上流側）には柱上トランスの等価回路（インピーダンス０Ω（短絡））を設けた。また各電力線２ａ、２ｂ、２ｃの他端側（下流側）の赤白相間ならびに黒白相間には１２Ωの終端抵抗２５を挿入した。
【００５３】
図４（ａ）に示す実施例の測定回路は、柱上トランスの等価回路の脇に電力線モデム１０Ａに相当する信号送信部３１を設け、終端抵抗２５の隣りに電力線モデム１０Ｊに相当する信号受信部３２を設けたものである。信号送信部３１の接続では、電力線２ｂに誘導結合器５Ａを介して信号線６Ａを接続し、信号線６Ａはバラン２３を介してネットワークアナライザ２２の出力端子に接続した。また信号受信部３２の接続では、電力線２ｂに引き出し線２ｅの一端を接続し、引き出し線２ｅには誘導結合器５Ｊを介して信号線６Ｊを接続し、信号線６Ｊはバラン２４を介してネットワークアナライザ２２の入力端子に接続した。さらに引き出し線２ｅの他端はバイパスコンデンサ１３ａ及び引き出し線２ｄを介して電力線２ａに接続すると共に、バイパスコンデンサ１３ｂ及び引き出し線２ｆを介して電力線２ｃに接続した。
【００５４】
図４（ｂ）に示す比較例の測定回路は、柱上トランスの等価回路の脇に電力線モデム１０Ａに相当する信号送信部３１を設け、終端抵抗２５の隣りに電力線モデム１０Ｊに相当する信号受信部３２を設けた点は実施例と同じである。信号送信部３１の接続では、電力線２ａおよび２ｃにカップリングコンデンサ１４ａ、１４ｂを介して信号線６Ａ１，６Ａ２をそれぞれ接続し、信号線６Ａ１，６Ａ２にはバラン２３を介してネットワークアナライザ２２の出力端子を接続した。信号受信部３２の接続もこれと同様に、電力線２ａおよび２ｃにカップリングコンデンサ１４ａ，１４ｂを介して信号線６Ｂ１，６Ｂ２をそれぞれ接続し、信号線６Ｂ１、６Ｂ２にはバラン２３を介してネットワークアナライザ２２の入力端子を接続した。カップリングコンデンサ１４ａ，１４ｂのキャパシタンスはいずれも０．４７μＦとした。
【００５５】
以上の構成において、ネットワークアナライザ２２からテスト信号を出力し、電力線上にテスト信号を重畳させた。テスト信号の周波数は電力線モデムの搬送周波数帯である５０ｋ〜４５０ｋＨｚとした。そして、電力線の一端側から他端側に伝送されたテスト信号をネットワークアナライザ２２で受信し、テスト信号の利得を求めた。
【００５６】
図５は実施例（改良方式）及び比較例（従来方式）の測定結果を示すグラフである。比較例において、Ａルートの伝送特性、つまり電力線モデム１０Ａから電力線モデム１０Ｊへの信号の伝送特性は約―６２ｄＢ以上となった。一方、実施例において、Ａルートの伝送特性は約−１２ｄＢ以上となった。以上の結果から、実施例の伝送特性は比較例よりも良好であることが分かった。
【００５７】
（実施例２）
次に、実施例及び比較例による宅内システム（Ｂルート）の伝送特性を評価した。図６（ａ）は実施例の測定回路図であり、図６（ｂ）は比較例の測定回路図である。また、図７は実施例及び比較例の測定結果を示すグラフである。
【００５８】
図６（ａ）に示す実施例の測定回路は、終端抵抗２５の隣りに電力線モデム１０Ｊに相当する信号送信部３１を設け、終端抵抗の接続点（終端位置）に電力線モデム１０Ｅに相当する信号受信部３２を設け、さらに柱上トランスの等価回路の脇に擬似モデム回路２９を設けたものである。信号送信部３１の接続構成は、図４（ａ）における信号受信部３１の接続構成と同じである。また、信号受信部３２の接続構成は、図４（ｂ）における信号送信部３１と同じく容量結合方式であり、カップリングコンデンサ１４ａ，１４ｂを用いて電力線２ｂ，２ｃにそれぞれ接続した。
【００５９】
図６（ｂ）に示す比較例の測定回路は、終端抵抗２５の隣りに電力線モデム１０Ｊに相当する信号送信部３１を設け、終端抵抗の接続点（終端位置）に電力線モデム１０Ｅに相当する信号受信部３２を設けたものである。信号送信部３１及び信号受信部３２の接続構成は、図４（ｂ）における信号送信部３１と同じく容量結合方式であり、カップリングコンデンサ１４ａ，１４ｂを用いて信号送信部３１を電力線２ａ，２ｃに接続し、信号受信部３２を電力線２ｂ，２ｃに接続した。
【００６０】
図７は実施例（改良方式）及び比較例（従来方式）の測定結果を示すグラフである。比較例において、Ｂルートの伝送特性、つまり電力量計１１内の電力線モデム１０Ｊから宅内の家電機器７Ｅの電力線モデム１０Ｅへの信号の伝送特性は約―２７ｄＢ以上となった。一方、実施例において、Ｂルートの伝送特性は約―２４ｄＢとなった。以上の結果から、実施例及び比較例によるＢルートの伝送特性は概ね良好であることが分かった。
【００６１】
（実施例３）
次に、実施例及び比較例よる宅内システムの隣戸間の伝送特性を評価した。図８（ａ）〜（ｃ）は実施例の測定回路図であり、図９は実施例の測定結果を示すグラフである。また、図１０（ａ）〜（ｃ）は比較例の測定回路図であり、図１１は比較例の測定結果を示すグラフである。
【００６２】
図８（ａ）〜（ｃ）に示す実施例の測定回路図は、低圧配電線の各電力線２ａ、２ｂ、２ｃの一端側を需要者宅内Ａとし、他端側を需要者宅内Ｂとし、各電力線２ａ、２ｂ、２ｃの両端の赤白相間ならびに黒白相間には１２Ωの終端抵抗２５を挿入した。そして、図８（ａ）では、宅内Ａ側の電力量計１１内の電力線モデム１０Ｊに相当する信号送信部３１を設け、各電力線の他端側の終端抵抗２５の接続点（終端位置）には宅内Ｂの家電機器７Ｅ内の電力線モデム１０Ｅに相当する信号受信部３２を設けた。さらに、信号送信部３１と信号受信部３２との間には宅内Ｂ側の電力量計１１内の電力線モデム１０Ｊに相当する擬似モデム回路２９を設けた。信号送信部３１の接続構成は、図４（ａ）における信号受信部３２と同じく誘導結合方式とした。また信号受信部３２の接続構成は、図４（ｂ）における信号受信部３２と同じく容量結合方式であり、カップリングコンデンサ１４ａ，１４ｂを用いて信号送信部３１を電力線２ａ，２ｂ，２ｃに接続し、信号受信部３２を電力線２ｂ，２ｃに接続した。
【００６３】
また図８（ｂ）及び（ｃ）では、各電力線の一端側の終端抵抗２５の接続点（終端位置）には宅内Ａの家電機器７Ｅ内の電力線モデム１０Ｅに相当する信号送信部３１を設け、他端側の終端抵抗２５の接続点（終端位置）には宅内Ｂの家電機器７Ｅ内の電力線モデム１０Ｅに相当する信号受信部３２を設けた。特に、図８（ｂ）では、信号送信部３１及び信号受信部３２の両方を黒白相の接続とし、図８（ｃ）では、信号送信部３１を赤白相の接続とし、信号受信部３２を黒白相の接続とした。
【００６４】
図９に示すように、図８（ａ）の測定回路における信号の伝送特性は約―２８ｄＢ以上となった。また、図８（ｂ）及び（ｃ）の測定回路における信号の伝送特性は−４０ｄＢ以上となり、隣戸間での信号の干渉が抑えられていることが分かった。
【００６５】
図１０（ａ）〜（ｃ）に示す比較例の測定回路図は、低圧配電線の各電力線２ａ、２ｂ、２ｃの一端側を需要者宅内Ａとし、他端側を需要者宅内Ｂとし、各電力線２ａ、２ｂ、２ｃの両端の赤白相間ならびに黒白相間には１２Ωの終端抵抗２５を挿入した。そして、図１０（ａ）では、宅内Ａ側の電力量計１１内の電力線モデム１０Ｊに相当する信号送信部３１を設け、各電力線の一端側の終端抵抗２５の接続点（終端位置）には宅内Ｂの家電機器内の電力線モデム１０Ｅに相当する信号受信部３２を設けた。信号送信部３１及び信号受信部３２の接続構成は、図４（ｂ）における信号送信部３１と同じく容量結合方式であり、カップリングコンデンサ１４ａ，１４ｂを用いて信号送信部３１を電力線２ａ，２ｃに接続し、信号受信部３２を電力線２ｂ，２ｃに接続した。
【００６６】
また図１０（ｂ）及び（ｃ）では、各電力線の一端側の終端抵抗の接続点（終端位置）には宅内Ａの家電機器内の電力線モデム１０Ｅに相当する信号送信部３１を設け、他端側の終端抵抗２５の接続点（終端位置）には宅内Ｂの家電機器内の電力線モデム１０Ｅに相当する信号受信部３２を設けた。特に、図１０（ｂ）では、信号送信部３１及び信号受信部３２の両方を黒白相の接続とし、図１０（ｃ）では、信号送信部３１を赤白相の接続とし、信号受信部３２を黒白相の接続とした。
【００６７】
図１１に示すように、図１０（ａ）における信号の伝送特性は約―２８ｄＢ以上となった。また、図１０（ｂ）における信号の伝送特性は−２２ｄＢとなり、隣戸間での信号の干渉が発生していることが分かった。さらに図１０（ｃ）における信号の伝送特性は−５２ｄＢとなり、送信側と受信側とで相が異なる場合には隣戸間での信号の干渉がないことが分かった。
【符号の説明】
【００６８】
１    電力線通信システム
２    低圧配電線
２ａ    電力線（第１の非接地線）
２ｂ    電力線（接地線、中性線）
２ｃ    電力線（第２の非接地線）
２ｔ    宅内配線
３    柱上トランス
４    分電盤
５Ａ    誘導結合器
５Ｊ    誘導結合器
６Ａ，６Ｂ    信号線
６Ａ１，６Ａ２    信号線
６Ｂ１，６Ｂ２    信号線
６Ｊ    信号線
７Ａ〜７Ｅ    家電機器
８    光ファイバ回線
９Ａ    サーバ
１０Ａ    電力線モデム（第１の電力線モデム）
１０Ｄ，１０Ｅ    電力線モデム（第２の電力線モデム）
１０Ｊ    電力線モデム（第３の電力線モデム）
１１    電力量計
１２    計量部
１３ａ，１３ｂ    バイパスコンデンサ
１４ａ，１４ｂ    カップリングコンデンサ
１６    表示部
１７    制御部
１８Ａ    メインプリント基板
１８Ｂ    サブプリント基板
１８ｈ    サブプリント基板の開口
１９ａ〜１９ｆ    プリント配線
２０Ａ，２０Ｂ    コネクタ
２２    ネットワークアナライザ
２３    バラン
２４    バラン
２５    終端抵抗
２９    擬似モデム回路
３１    信号送信部
３２    信号受信部
【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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