(57)【要約】【課題】電源線通信の信号の減衰や特性の不安定さを抑え、高品質な通信を可能にする電源線通信システムを提供する。【解決手段】電力の供給と信号を通信する一対の電源線１２と、ＰＬＣモデム１４との間に回路のインピーダンスを上げるインピーダンスアッパ１８を設ける。一対の電源線１２に、インピーダンスアッパ１８に設けられた抵抗Ｒ１とコンデンサＣの直列回路からなる終端部１７を設ける。終端部１７のインピーダンス値を通信に用いる電源線１２の特性インピーダンスに近い値として、終端部１７による電源線１２の終端処理により、インピーダンス不整合による電源線への信号の反射を抑える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源線を介して信号を通信する電源線通信システムにおいて、一対の電源線とＰＬＣモデムとの間に回路のインピーダンスを上げるインピーダンスアッパを設け、前記一対の電源線に、前記インピーダンスアッパに設けられた抵抗とコンデンサの直列回路からなる終端部を設け、この終端部のインピーダンス値を通信に用いる電源線の特性インピーダンスに近い値とし、前記終端部による前記電源線の終端処理により、インピーダンス不整合による電源線への信号の反射を抑えるようにしたことを特徴とする電源線通信システム。
【請求項２】
前記インピーダンスアッパは、前記コンデンサと直列に接続された第一の抵抗と、前記ＰＬＣモデムのドライバ側端子に接続された第二の抵抗とを備え、前記抵抗は互いにほぼ等しいことを特徴とする請求項１記載の電源線通信システム。
【請求項３】
前記抵抗は、前記電源線の特性インピーダンスの約２倍の値に設定されていることを特徴とする請求項２記載の電源線通信システム。
【請求項４】
前記抵抗は、前記電源線の特性インピーダンスとほぼ等しいことを特徴とする請求項２記載の電源線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、直流電源に接続された電源線を用いて、電子機器間での通信を行う電源線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、種々の機器内又は設備内の直流電源線を伝送媒体として利用する電源線通信システムが知られている。電源線通信の場合、既設の電源線を使用するため、通信用の専用線を設ける必要がない。そのため、新たにネットワーク機器などを導入する場合や、通信機器の配置を移動する場合にも配線の追加や変更が必要ないものである。特許文献１等に開示さているような直流電源線通信を行うシステムでは、図３に示すように、電源に接続された電源線２に専用のＰＬＣ（Power Line Communication）モデム４を接続し、このＰＬＣモデム４を介して各機器６が通信信号の授受を行っていた。ここで、各機器６には、ノイズ低減用のコンデンサが内蔵されており、このコンデンサは低インピーダンスであるため、電源線２に通信信号を乗せても減衰してしまう。そこで従来、図３，図４に示すように、電源線２に接続されたＰＬＣモデム４には、電源線２での信号の減衰を防ぎ、その信号により各機器６が誤動作しないように、インピーダンスを上げるためのインピーダンスアッパ８が設けられている。
【０００３】
インピーダンスアッパ８は、図４に示すように、一対の電源線２間に接続されたコンデンサＣと、接地側ではない電源線２に設けられたインダクタンス素子Ｌから成る。インダクタンス素子Ｌは電源線２のインピーダンスを上げ、信号の減衰を防ぐもので、コンデンサＣは、ＰＬＣモデム４の電源部のインピーダンスを下げて、通信用の信号を小さくして、ＰＬＣモデム４の誤動作を防ぐものである。
【０００４】
また、特許文献２に開示されているように、交流の屋内電力線を利用した電力線通信において、電力線終端回路に、キャパシタとインダクタの共振回路と電力線の特性インピーダンスに相当する抵抗とを設け、終端回路の入力インピーダンスを整合させ、インピーダンス不整合による信号の反射を抑え、電力線通信の品質を維持するものも提案されている。
【特許文献１】特開２００６−１０８９３３号公報
【特許文献２】特開２００４−３０４３６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の技術では、伝送信号の減衰を防止することができるが、信号送受信時の入出力インピーダンスは、電源線の特性インピーダンスとマッチングしていないため、電源線通信における通信品質が問題となっていた。
【０００６】
この発明は、上記従来技術の問題に鑑みて成されたもので、電源線通信の信号の減衰や特性の不安定さを抑え、高品質な通信を可能にする電源線通信システム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】
【０００７】
この発明は、直流電源線を介して信号を通信する電源線通信システムであって、一対の電源線とＰＬＣモデムとの間に回路のインピーダンスを上げるインピーダンスアッパを設け、前記一対の電源線に、前記インピーダンスアッパに設けられた抵抗とコンデンサの直列回路からなる終端部を設け、この終端部のインピーダンス値を通信に用いる電源線の特性インピーダンスに近い値とし、前記終端部による前記電源線の終端処理により、インピーダンス不整合による電源線への信号の反射を抑えるようにした電源線通信システムである。
【０００８】
前記インピーダンスアッパは、前記コンデンサと直列に接続された第一の抵抗と、前記ＰＬＣモデムのドライバ側端子に接続された第二の抵抗とを備え、前記抵抗は互いにほぼ等しいものである。
【０００９】
前記抵抗は、前記電源線の特性インピーダンスの約２倍の値に設定されているものである。または、前記抵抗は、前記電源線の特性インピーダンスとほぼ等しいものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の電源線通信システムによれば、直流電源線を用いた電源線通信における信号の減衰や周波数による減衰の変化をなくし、通信の信頼性が向上し、高品質の電源線通信を可能とするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明の電源線通信システムの一実施形態について、図１、図２を基にして説明する。この実施形態の電源線通信システム１０も、図３に示すように接続されるものであり、図１に示すように、電源線１２にＰＬＣモデム１４が接続される。さらに、電源線１２に、この発明によるインピーダンスアッパ１８が接続されている。
【００１２】
インピーダンスアッパ１８は、一対の電源線１２間に接続されコンデンサＣと抵抗Ｒ１の直列回路から成る終端部１７を備えている。終端部１７は、電源線１２の＋側にはコンデンサＣが接続され、接地側に抵抗Ｒ１の一端が接続されている。さらに、電源線１２の＋側にインダクタンス素子Ｌが直列に設けられ、ＰＬＣモデム１４の電源側端子２０に接続されている。また、コンデンサＣとインダクタンス素子Ｌの中点は、ＰＬＣモデム１４のレシーバ側端子２２に接続されている。コンデンサＣとインダクタンス素子Ｌの中点にはさらに、抵抗Ｒ２の一端が設けられ、抵抗Ｒ２の他端がＰＬＣモデム１４のドライバ側端子２４に接続されている。
【００１３】
インダクタンス素子Ｌは、電源線１２の通信ケーブルの特性インピーダンスＺ０に対して、通信に使用する周波数帯域において十分に大きなインピーダンスを持つものとする。コンデンサＣは、直流電源の電力が抵抗Ｒ１により消費されるのを防止するものである。抵抗Ｒ１，Ｒ２は、通信に用いられる電源線１２による通信ケーブルの入力インピーダンス、出力インピーダンスを決定するもので、これにより、通信経路をその特性インピーダンスで終端処理する。この実施形態では、抵抗Ｒ１，Ｒ２は並列接続となるので、Ｒ１＝Ｒ２＝２Ｚ０とすることにより、ＰＬＣモデム１４の出力インピーダンスと入力インピーダンスを共にＺ０とすることができる。
【００１４】
図１の回路の場合、ドライバは常時接続状態であり、送信時受信時ともに通信ケーブルに対するインピーダンスアッパ１８のインピーダンスはＺ０である。
【００１５】
また、電源線１２に接続されたインピーダンスパッパ１８を、図２に示すように送受信の信号線を同一にした構成にしても良い。この場合ドライバは送信時のみ能動状態となり、受信時にはハイインピーダンスになる。図２ではトランシーバとしてある。この場合も、一対の電源線１２間にコンデンサＣと抵抗Ｒ１の直列回路が設けられ、電源線１２の＋側にはコンデンサＣが接続され、接地側に抵抗Ｒ１の一端が接続されている。さらに、電源線１２の＋側にインダクタンス素子Ｌが直列に設けられ、ＰＬＣモデム１４の電源側端子２０に接続されている。また、コンデンサＣとインダクタンス素子Ｌの中点には、さらに抵抗Ｒ２の一端が設けられ、抵抗Ｒ２の他端がＰＬＣモデム１４のトランシーバ側端子２６に接続されている。
【００１６】
この実施形態では、受信時のケーブルに対するインピーダンスアッパ１８の入力インピーダンスは抵抗Ｒ１となり、送信時のケーブルに対するインピーダンスアッパ１８の出力インピーダンスは、抵抗Ｒ１，Ｒ２が並列接続となる。従って、Ｒ１＝Ｒ２とした場合、入力インピーダンスに対して出力インピーダンスの値は１／２になる。
【００１７】
図１，図２の回路によるＰＬＣモデム１４の出力インピーダンスと入力インピーダンスの値を、表１に示す。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
この実施形態の電源線通信システムの図１に示す回路の場合、入力インピーダンス及び出力インピーダンスが通信ケーブルの特性インピーダンスＺ０と等しいので、受信時及び送信時共に通信ケーブルから入ってきた信号の反射は発生しない。これにより、電源線通信の伝送特性が向上し、通信品質の向上を図ることができる。また、図２に示す回路の場合、送信時又は受信時のケーブルに対するインピーダンスが、電源線の特性インピーダンスＺ０と一致しないが、このマッチングを行わない場合と比較すると、電源線による伝送特性は向上するものである。
【００２０】
なお、この発明の電源線通信システムは上記実施形態に限定されるものではなく、電源線通信用のインピーダンスアッパの構成として、電源線をその特性インピーダンス又はそれに近い値で終端し、通信信号の反射を抑えるようにしたものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の一実施形態の電源線通信システムに用いるインピーダンスアッパの回路図である。
【図２】この発明の他の実施形態の電源線通信システムに用いるインピーダンスアッパの回路図である。
【図３】電源線通信システムの接続野市例を示すブロック図である。
【図４】従来のインピーダンスアッパを示す回路図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０  電源線通信システム
１２  電源線
１４  ＰＬＣモデム
１８  インピーダンスアッパ
２０  電源側端子
２２  レシーバ側端子
２４  ドライバ側端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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