(57)【要約】【課題】  電力線通信装置用ケーブル及び電力線通信装置において、建物内の工事を伴わず伝送線路の平衡度を維持して屋内への電磁界漏洩を低コストかつ容易に抑制すること。【解決手段】  電力線Ｌを介して差動伝送によりデータ通信を行う電力線通信装置用のケーブル１２であって、電力線Ｌのコンセントジャック４に接続可能なコンセントプラグ１３と、コンセントプラグ１３と電力線通信装置１０の装置本体１１とを接続するＡＣケーブル本体１４とを備え、コンセントプラグ１３が、伝送線路のコモンモードに対して高いインピーダンスを有すると共に差動インピーダンスを整合させた差動インピーダンス整合回路１５を有している。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力線を介して差動伝送によりデータ通信を行う電力線通信装置用のケーブルであって、
電力線のコンセントジャックに接続可能なコンセントプラグと、
前記コンセントプラグと前記電力線通信装置の装置本体とを接続するＡＣケーブル本体とを備え、
前記コンセントプラグが、伝送線路のコモンモードに対して高いインピーダンスを有すると共に差動インピーダンスを整合させた差動インピーダンス整合回路を有していることを特徴とする電力線通信装置用ケーブル。
【請求項２】
請求項１に記載の電力線通信装置用ケーブルにおいて、
前記コンセントプラグが、前記差動インピーダンス整合回路を樹脂封止して内蔵していることを特徴とする電力線通信装置用ケーブル。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電力線通信装置用ケーブルにおいて、
前記差動インピーダンス整合回路が、電力線に接続されて伝送線路を構成する一対の信号線をトロイダルコアにバイファイラ巻き又はキャンセル巻きで巻回させた構成を有していることを特徴とする電力線通信装置用ケーブル。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の電力線通信装置用ケーブルを備えたことを特徴とする電力線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般家屋等に配設された電力線を介してデータ通信を行う電力線通信装置用ケーブル及びこれを備えた電力線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、一般家屋等の建物内に配線されている電力線を介して通信機器間のデータ通信を行う電力線通信（ＰＬＣ：Power Line Communication）が検討されている。この電力線通信では、通信時に電力線から屋内に電波が漏れる漏洩電磁界の問題があり、特に線路にコモンモード電流が発生すると漏洩電磁界が発生することがわかっている。なお、ディファレンシャルモード電流は、電磁界をキャンセルするため、電波の漏洩が生じない特性を有する。
【０００３】
また、電力線通信における電波漏れに関しては、ＬＣＬ（縦電圧変換損）という概念がある。このＬＣＬは、線路の平衡度を表すパラメータであり、線路から放射される妨害波のレベルに直接的に影響する極めて重要な特性である。具体的には、ＬＣＬが小さくなれば、電波漏れは増加する傾向にあり、日本の一般家屋では、ＬＣＬが平均３０ｄＢ程度であり、最も悪い環境では、９９％でＬＣＬが１６ｄＢ程度になると考えられている。
このため、従来、このような電波漏れを抑制する技術が種々提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１では、モデム本体と入出力端との間にコモンモードフィルタを設けた電力線通信用モデムが提案されている。この技術では、モデムにコモンモードフィルタを設けて、電力線やケーブルに発生するコモンモード電流によるコモンモードノイズを抑制しようとするものである。
また、特許文献２では、コンセントボックス、分電盤又は配電ブレーカに、通信信号の周波数において電力線の一相と大地との間のインピーダンスを増大させるインピーダンス調整部を設けた技術が提案されている。この技術では、電力線の一相と大地との間のインピーダンスを増大させることにより、電力線の平衡度を改善しようとするものである。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２６６６３４号公報
【特許文献２】特開２００４−３５６７７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
すなわち、図８に示すように、家屋の壁ＷにおけるＬＣＬが悪ければ、特許文献１の技術のように、電力線通信装置１のモデム２の端部にコモンモードチョークコイル３を設けてコモンモード電流を抑圧したとしても、壁Ｗに設けられた電力線Ｌのコンセントジャック４から見た差動インピーダンスが不整合であるため、ディファレンシャルモードがコモンモードに変換されて、モデム２とコンセントジャック４との間を接続するＡＣ線のケーブル５から屋内に電波が漏洩してしまう不都合がある。
また、特許文献２の技術のようにインピーダンス調整部をコンセントボックス、分電盤又は配電ブレーカに設ける場合、家屋等の建物の施工時などにおいて電力線を配設する際に、予めこれらの専用装置を設置する工事が必要となり、後付けが困難であると共に高コストになってしまう不都合があった。また、分電盤や配電ブレーカにインピーダンス調整部を設置しても、家屋内で電力線が複数に分岐配線されているため、平衡度が崩れてしまっている問題があった。
【０００７】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、建物内の工事を伴わず伝送線路の平衡度を維持して屋内への電磁界漏洩を低コストかつ容易に抑制可能な電力線通信装置用ケーブル及びこれを備えた電力線通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明の電力線通信装置用ケーブルは、電力線を介して差動伝送によりデータ通信を行う電力線通信装置用のケーブルであって、電力線のコンセントジャックに接続可能なコンセントプラグと、前記コンセントプラグと前記電力線通信装置の装置本体とを接続するＡＣケーブル本体とを備え、前記コンセントプラグが、伝送線路のコモンモードに対して高いインピーダンスを有すると共に差動インピーダンスを整合させた差動インピーダンス整合回路を有していることを特徴とする。
【０００９】
すなわち、この電力線通信装置用ケーブルでは、コンセントプラグが、伝送線路のコモンモードに対して高いインピーダンスを有すると共に差動インピーダンスを整合させた差動インピーダンス整合回路を有しているので、家屋の壁等のコンセントから見たインピーダンスが整合されて線路の平衡度が維持される。このため、不整合な差動インピーダンスによるディファレンシャルモードからコモンモードへの変換が抑制されて、ＡＣケーブル本体から屋内への電磁界漏洩を防ぐことができる。また、電力線通信装置に用いるケーブルのコンセントプラグに差動インピーダンス整合回路を設けているので、家屋等の建物の施工時に予め専用装置を設置する必要が無く、後付けによって低コストでかつ容易に漏洩電磁界を抑制した良好な屋内環境を得ることができる。
【００１０】
また、本発明の電力線通信装置用ケーブルは、前記コンセントプラグが、前記差動インピーダンス整合回路を樹脂封止して内蔵していることを特徴とする。すなわち、この電力線通信装置用ケーブルでは、差動インピーダンス整合回路が樹脂で一体とされたコンセントプラグを備えているので、低コストで通信機器用として容易に分解・改造不可能な構造とすることができる。
【００１１】
また、本発明の電力線通信装置用ケーブルは、前記差動インピーダンス整合回路が、電力線に接続されて伝送線路を構成する一対の信号線をトロイダルコアにバイファイラ巻き又はキャンセル巻きで巻回させた構成を有していることを特徴とする。すなわち、この電力線通信装置用ケーブルでは、トロイダルコアに一対の信号線を互いにバイファイラ巻き又はキャンセル巻きで巻回した、いわゆるコモンモードチョークコイル構造を有しているので、コモンモードに対して高いインピーダンスを有することができる。
【００１２】
本発明の電力線通信装置は、上記本発明の電力線通信装置用ケーブルを備えたことを特徴とする。すなわち、この電力線通信装置では、上記電力線通信用ケーブルのコンセントプラグを壁等のコンセントジャックに差し込むだけで、ＡＣケーブル本体からの漏洩電磁界の発生を容易に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係る電力線通信装置用ケーブル及びこれを備えた電力線通信装置によれば、コンセントプラグが、伝送線路のコモンモードに対して高いインピーダンスを有すると共に差動インピーダンスを整合させた差動インピーダンス整合回路を有しているので、線路の平衡度が維持され、ＡＣケーブル本体から屋内への電磁界漏洩を防ぐことができ、無線通信機器等への影響を低減することができる。また、家屋等の施工時に予め専用装置を設置する必要が無く、後付けによって低コストでかつ容易に屋内の漏洩電磁界を抑制した良好な屋内環境を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る電力線通信装置用ケーブル及びこれを備えた電力線通信装置の一実施形態を、図１から図７を参照しながら説明する。
本実施形態の電力線通信装置１０は、図１に示すように、例えば一般家屋等の建物における壁Ｗ内に配設された電力線Ｌに壁Ｗのコンセントジャック４を介して接続され、電力線Ｌを介して差動伝送によりデータ通信を行うものであって、電力線通信により差動信号の受送信機能を有するモデム等の装置本体１１と、装置本体１１に接続された電力線通信装置用ケーブル１２とを備えている。なお、電力線通信装置１０は、電力線Ｌを介して電力の供給も受けている。
【００１５】
上記電力線通信装置用ケーブル１２は、電力線Ｌのコンセントジャック４に接続可能なコンセントプラグ１３と、コンセントプラグ１３と装置本体１１とを接続するＡＣケーブル本体１４とを備えている。
上記コンセントプラグ１３は、伝送線路のコモンモードに対して高いインピーダンスを有すると共に差動インピーダンスを整合させた差動インピーダンス整合回路１５を有している。
【００１６】
上記差動インピーダンス整合回路１５は、図２に示すように、電力線Ｌに接続された一対のコンセントジャック４に差し込まれる一対のプラグ端子１６と、これらプラグ端子１６に一端が接続されていると共に他端がＡＣケーブル本体１４内の一対のＡＣ線１４ａに接続されている一対の信号線１７と、一対の信号線１７がキャンセル巻きで巻回されたフェライトのトロイダルコア１８と、トロイダルコア１８を挟んで一対の信号線１７に並列に接続された一対のコンデンサ１９とを備えている。
【００１７】
すなわち、上記信号線１７が巻回されたトロイダルコア１８の構成は、いわゆるコモンモードチョークコイル２０となっており、このコモンモードチョークコイル２０を挟むようにコンデンサ１９が一対の信号線１７に架け渡されて接続されている。
また、差動インピーダンス整合回路１５は、プラグ端子１６の基端部及びＡＣ線１４ａの先端部と共にエポキシ樹脂等の封止樹脂２１によりモールドされて一体化されている。
【００１８】
差動インピーダンス整合回路１５は、等価回路で示すと図３及び図４のようになっている。すなわち、コモンモードチョークコイル２０により、一対の信号線１７に対してインピーダンスＺｃ２、Ｚｃ４がそれぞれ直列に生じ、コンデンサ１９により、一対の信号線１７に対してインピーダンスＺｃ１、Ｚｃ３が並列に生じている。
【００１９】
この差動インピーダンス整合回路１５では、次のように差動インピーダンスの整合化が図られている。
まず、コンセントジャック４から壁Ｗ側を見たときの電力線Ｌのインピーダンス等価回路は、図５に示すように、インピーダンスＺｐ１，Ｚｐ２，Ｚｐ３ を有する構成となっている。この際、平衡インピーダンスが等しくない場合、すなわちインピーダンスＺｐ２とインピーダンスＺｐ３とが不整合（Ｚｐ２≠Ｚｐ３）な状態であると、コモンモード電流が生じ、電波が放射される。
【００２０】
これに対し、本実施形態の電力線通信装置１０を電力線通信装置用ケーブル１２を用いて電力線Ｌにコンセントジャック４を介して接続すると、図６に示す差動インピーダンス整合回路１５がコンセントジャック４に接続され、差動インピーダンス整合回路１５から壁Ｗのコンセントジャック４側を見たときの電力線Ｌのインピーダンス等価回路は、図７に示すように、インピーダンスＺ’ｐ１，Ｚ’ｐ２，Ｚ’ｐ３ を有する構成となる。この際、差動インピーダンス整合回路１５によって平衡インピーダンスが等しくなるようにインピーダンスＺ’ｐ２とインピーダンスＺ’ｐ３とが整合（Ｚ’ｐ２＝Ｚ’ｐ３）されているので、ＡＣケーブル本体１４側でコモンモード電流が発生せず、電磁界漏洩が抑制される。
【００２１】
このように本実施形態の電力線通信装置用ケーブル１２では、コンセントプラグ１３が、伝送線路のコモンモードに対して高いインピーダンスを有すると共に差動インピーダンスを整合させた差動インピーダンス整合回路１５を有しているので、家屋の壁Ｗのコンセントから見たインピーダンスが整合されて線路の平衡度が維持される。このため、不整合な差動インピーダンスによるディファレンシャルモードからコモンモードへの変換が抑制されて、ＡＣケーブル本体１４から屋内への電磁界漏洩を防ぐことができる。
【００２２】
また、家屋等の建物の施工時に予め専用装置を設置する必要が無く、後付けによって低コストでかつ容易に漏洩電磁界を抑制した良好な屋内環境を得ることができる。
なお、電力線通信装置１０自体は、差動信号を電力線Ｌに送信するので、コモンモード電流を生じさせるものではなく、電力線Ｌをインピーダンス整合の取れた通信線にすることで、コモンモード電流を最小にすることができる。
【００２３】
また、ＡＣケーブル本体１４からの電磁界漏洩は抑制されているが、コンセントジャック４が設けられた壁Ｗ内の電力線Ｌの配線でコモンモード電流が生じて電磁界漏洩が発生する場合がある。しかしながら、壁Ｗによる電波の反射や減衰・吸収による低減効果により漏洩電磁界が遮断されて壁Ｗ外（屋内）への漏洩がほとんど生じない。
さらに、コモンモード成分は、等価回路的には、地面に対しての浮遊容量などのエネルギーとして発生するため、本実施形態では、伝送線路の持つインピーダンスをコモンモードに対して高くして抑制を図っている。その際、ディファレンシャルモードとしては、伝送線路を流れる電流が逆向きになるため、減衰することがない。
【００２４】
また、コンセントプラグ１３が、封止樹脂２１のモールドにより差動インピーダンス整合回路１５を一体に内蔵しているので、低コストで通信機器用として容易に分解・改造不可能な構造とすることができる。
また、トロイダルコア１８に一対の信号線１７をキャンセル巻きで巻回した、いわゆるコモンモードチョークコイル２０を有しているので、コモンモードに対して高いインピーダンスを有することができる。
【００２５】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、具体的な構成については上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等が可能である。
例えば、上記差動インピーダンス整合回路１５を、別の複数のディスクリート部品で構成しても構わない。
また、上記実施形態では、一対の信号線１７をトロイダルコア１８にキャンセル巻きしているが、バイファイラ巻きで巻回させても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る一実施形態の電力線通信装置用ケーブル及び電力線通信装置において、電力線に接続された状態の電力線通信装置を示す構成図である。
【図２】本実施形態において、電力線通信装置用ケーブルのコンセントプラグを示す内部構成図である。
【図３】本実施形態において、差動インピーダンス整合回路の等価回路を示す回路図である。
【図４】本実施形態において、差動インピーダンス整合回路におけるインピーダンス等価回路を示す回路図である。
【図５】本実施形態において、コンセントジャックから壁側を見たときの電力線のインピーダンス等価回路を示す回路図である。
【図６】本実施形態において、差動インピーダンス整合回路と図５のインピーダンス等価回路との接続を示す回路図である。
【図７】本実施形態において、差動インピーダンス整合回路から壁のコンセントジャック側を見たときの電力線のインピーダンス等価回路を示す回路図である。
【図８】本発明に係る従来例の電力線通信装置用ケーブル及び電力線通信装置において、電力線に接続された状態の電力線通信装置を示す構成図である。
【符号の説明】
【００２７】
４…コンセントジャック、１１…装置本体、１２…電力線通信装置用ケーブル、１３…コンセントプラグ、１４…ＡＣケーブル本体、１５…差動インピーダンス整合回路、１７…信号線、１８…トロイダルコア、２１…封止樹脂、１０…電力線通信装置、Ｌ…電力線、Ｗ…壁
【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】
2008005082.tif 000008
【図７】
2008005082.tif 000009
【図８】
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