(57)【要約】【課題】コンセントと端末装置間の電源アダプタで電力線通信信号の送受信を可能とする。【解決手段】ＡＣプラグをコンセントに差し込んでＤＣコネクタを端末装置に接続して直流電力を供給し、電力通信信号を通すための電源アダプタに、ＡＣプラグに接続され所定の交流電圧に変換し、交流を直流に変換し、交流成分のリップルを吸収してＤＣコネクタに接続され、ＡＣプラグに接続される側が平衡型で、ＤＣコネクタに接続される側が不平衡型となる電源供給回路32と、電源供給回路に対して並列で、ＡＣプラグ側とＤＣコネクタ側の間に接続される複数のコンデンサ28、29、30と平衡−不平衡変成器27からなり、交流成分を除去し、ＡＣプラグからＤＣコネクタに、逆に、ＤＣコネクタからＡＣアダプタに電力通信信号を通すハイパスフィルタ機能を有する迂回路26とを備える。【選択図】図１
2008219073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡＣプラグをコンセントに差し込んでＤＣコネクタを端末装置に接続して直流電力を供給し、電力通信信号を通すための電源アダプタにおいて、
前記ＡＣプラグに接続され所定の交流電圧に変換し、交流を直流に変換し、交流成分のリップルを吸収してＤＣコネクタに接続され、前記ＡＣプラグに接続される側が平衡型で、前記ＤＣコネクタに接続される側が不平衡型となる電源供給回路と、
前記電源供給回路に対して並列で、前記ＡＣプラグ側と前記ＤＣコネクタ側との間に接続される複数のコンデンサと平衡−不平衡変成器からなり、交流成分を除去し、前記ＡＣプラグから前記ＤＣコネクタに、逆に、前記ＤＣコネクタから前記ＡＣアダプタに電力通信信号を通すハイパスフィルタ機能を有する迂回路とを備えることを特徴とする、電力通信線を通すための電源アダプタ。
【請求項２】
前記迂回路は５０Ｈｚ〜６０ｈｚの交流成分を除去し、２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの範囲の電力通信信号を通すハイパスフィルタ機能を有することを特徴とする、請求項１の電力通信線を通すための電源アダプタ。
【請求項３】
前記迂回路を分離し、電力通信信号を遮断するためのスイッチを設けることを特徴とする、請求項１の電力通信線を通すための電源アダプタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は交流電力を変換して直流電力を端末装置に供給する電源アダプタに関する。特に、本発明は、電力線通信信号を通すための電源アダプタに関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は本発明の前提となる電源アダプタの概略形状を示す図である。なお、全図を通して同一の構成要素には同一の番号、符号を付す。本図に示すように、電源アダプタは本体２０、ＡＣ（交流）プラグ２１、ＤＣ（直流）コネクタ２５を有し、ＡＣプラグ２１は本体２０に直接実装され、コンセントに接続され、ＤＣコネクタ２５は本体２０との間のコードを介して目的の端末装置に交流電力を変換して直流電力を供給する。
【０００３】
図５は携帯電話を充電する場合、図４の電源アダプタによる直流電源の供給例を示す図である。コンセント１０に本体２０に付属するＡＣプラグ２１を差し込み、電源アダプタの本体２０を直接コンセント１０に接続している。電源アダプタでは本体２０から延びるコードがＤＣコネクタ２５によって卓上ホルダに接続され、卓上ホルダに携帯電話１１をセットすることにより、コンセント１０から電源アダプタの本体２０を介して直流電源が供給され、携帯電話１１に充電が行われる仕組みになっている。
【０００４】
図６はノート型パーソナルコンピュータに直流電源を供給する場合の図４の電源アダプタの例を示す図である。本図に示すように、電源アダプタでは本体２０とＡＣプラグ２１の間にコードが設けられ、コンセント１０にＡＣプラグ２１を接続し、電源アダプタの本体２０を介してノート型パーソナルコンピュータ１２に直流電力を供給する仕組みになっている。
【０００５】
以上のように、携帯電話１１、ノート型パーソナルコンピュータ１２といった本来は電池で稼働する端末装置の場合は、外部の電源アダプタを介して電灯線のコンセント１０から電力供給を受けて動作、内部電池への充電を行っている。
そのため、将来、電力線通信（ＰＬＣ：Ｐｏｗｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を用いてこれらの機器との通信を行うためには、ＰＬＣ信号は、当然のことながら、電源アダプタを通じてやり取りされる必要がある。
【０００６】
本発明の前提となる電力線通信（ＰＬＣ：Ｐｏｗｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）信号を通す機能を備えた電源アダプタは、特に、ノート型パーソナルコンピュータ１２、携帯電話１１、その他の可搬型装置であって、通常は電池などの直流電源で動作するが、充電時、室内では、上記電源アダプタを介して交流の電灯線（Ｐｏｗｅｒ  Ｌｉｎｅ）から直流電源を供給されて動作する装置である。
【０００７】
電力線通信ＰＬＣは、
http:/www.plc-j.org/about_plc_j.htm
http:/www.plc-j.org/about_highspeed_plc.htm
等のホームページで記載されているように、家庭、事務所で普通に使われている電灯線（若しくは電力線）に情報信号を載せることで、同じ電灯線を電源として使用している機器間の情報伝達を行うものである。
【０００８】
例えば、パーソナルコンピュータと家庭電気製品をつなぐことにより、テレビジョン、冷蔵庫の管理をパーソナルコンピュータで行うことが可能になる。
また、インターネット接続のためモデムと端末装置間の接続も、コンセントを介することによって、電灯線以外のケーブル、無線通信手段無しに実現することができる。
これによって、家庭、事務所内の配線を簡素化できる。
【０００９】
さらに、コンセントのあるところならば、どこでも端末装置を設置し、インターネットに接続できるという利点がある。
しかしながら、ノート型パーソナルコンピュータ１２、携帯電話１１といった、電源アダプタを介して、コンセント１０から電力を得る装置の場合には、直接ＰＬＣ信号を受信する場合に以下の問題が生じる。
【００１０】
ＰＬＣ信号は、電力線をとおる交流電圧（日本の場合は、５０Ｈｚ〜６０Ｈｚで１００Ｖ）に重畳して情報を送るための信号である。いくつかの規格（例えば、ＨＤ−ＰＬＣ方式、スペインＤＳ社のＵＰＡ規格）があるが、一般的には、交流電圧の周波数よりも遙かに高い高周波帯に、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）、周波数変調等を用いて、情報信号を載せるものである。
【００１１】
ＨＤ（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）−ＰＬＣ方式の場合は、約２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの間にＯＦＤＭ変調で情報信号を載せて、最大で１９０Ｍｂｐｓ程度の伝送速度を目指している。ＨＤ−ＰＬＣ方式の詳細は、
http://www.isit.or.jp/lab2/itoffice/2006/0131_3/PLC_060131.ppt
で参照可能である。
【００１２】
ＵＰＡ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｐｏｗｅｒｌｉｎｅ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）の詳細は、
http://bb.watch.impress.co.jp/cda/news/16410.html
で参照可能である。
図７はＰＬＣ信号の周波数特性を示す図である。本図に示すように、交流電源の周波数は、５０Ｈｚ〜６０Ｈｚであるが、ＰＬＣ信号の周波数は遙かに高く、２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの間といった周波数に分布している。変調方式はＯＦＤＭ、周波数拡散変調などが使われる。
【００１３】
したがって、電源アダプタは、上記の高周波数帯のＰＬＣ信号を通過させることが要求される。ところが、一般的な電源アダプタは以下のような回路構成になっている。
図８は本発明の前提となる電源アダプタの概略構成を示す回路図である。本図に示すように、電源アダプタの本体２０は、トランス２２、整流回路２３、平滑回路２４からなる。コンセント１０に接続されたＡＣプラグ２１から、交流電力（日本では、５０Ｈｚ〜６０Ｈｚで１００Ｖ）が電源アダプタの本体２０に供給される。
【００１４】
トランス２２の１次側にはＡＣプラグ２１から交流電力が供給され、トランス２２の２次側では所定の交流電圧に変換され、さらに、整流回路２３で直流に変換され、平衡線の片側を接地し、さらに、平滑回路２４で交流成分のリップルを吸収して、ＤＣコネクタ２５から、端末装置に直流電力が供給される。この場合、ＡＣプラグ２１、トランス２２、整流回路２３の入力側までは平衡型となっており、整流回路２３の出力側、平滑回路２４、ＤＣコネクタ２５は不平衡型になっている。
【００１５】
すなわち、電源アダプタは、本来は電池といった直流電源で動作する端末装置に、電灯線から交流電力を取り込んで、所定の電圧の直流電圧に変換し、直流電力を供給するものである。
当然、この他にも、安全のためのヒューズ、落雷対策のためのサージ吸収器なども含まれる場合もあるが、本発明とは直接関係がないので説明を省略する。
【００１６】
しかしながら、本図に示すトランス２２、整流回路２３、平滑回路２４は高周波帯の伝送特性は極めて悪く、ＰＬＣ信号は、これらを通過することにより、著しく減衰してしまうという問題がある。
したがって、従来の一般的な電源アダプタを使用したのでは、コンセント１０と端末装置間ではＰＬＣ信号をやり取りすることは不可能である。
【００１７】
このような本発明の前提となる電源アダプタと関連する従来技術には以下のようなものがある。
従来、ＡＣ−ＤＣアダプタを使うにもかかわらず構成が簡単で接続作業が容易にできる電力線通信を実現するため、ノートパソコンとＡＣ−ＤＣアダプタとをＤＣ電源ケーブルでつなぎ、ＡＣ−ＤＣアダプタにＡＣ電源ケーブルをつないでＡＣコンセントにつなぐことで、ノートパソコンの電源をとっており、また、ＡＣコンセントからＡＣ電源ケーブルを介して交流にて送られてきた通信信号をＡＣ−ＤＣアダプタで受け取り、直流に載せ換えて、ＤＣ電源ケーブルを使ってノートパソコンへ送るようになっており、また、逆に、ノートパソコンからＤＣ電源ケーブルを介して直流にて送られてきた通信信号をＡＣ−ＤＣアダプタで受け取り、交流に載せ換えて、ＡＣ電源ケーブルを使ってＡＣコンセントへ送るようになっているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【００１８】
しかしながら、上記特許文献１には、交流にて送られてきた通信信号を直流に載せ換え、逆に、直流にて送られてきた通信信号を交流に載せ換える旨が述べられており、これを実現するために、特許文献１の図を参照すると、交流側で電力線通信信号を取り出す端子がいずれも平衡線の同一の片側から取られており、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ１、トランスＴ１、コンデンサＣ２を介して直流側につながるようになっているが、交流側の同じ電位の２点間の電位差を（従って常に０ｖ）を取り出しているため、電力線通信信号は直流側には送ることができないので、電力線通信信号をどのようにして直流側に送るべきか、逆にどのようにして交流側に送るべきかの構成が不明であるという問題がある。
【００１９】
また、従来、通信線路の平衡度を改善して通信線路に理想的なノーマルモード信号を重畳することができ、これにより通信線路における放射ノイズの発生を防止することができる通信線路における平衡化回路、および通信装置を提供するため、バラントランスの２次側巻線の途中に複数の接続点を設け、その接続点をコモンモード電流が減少するように切り替え制御して、平衡化回路部における各導電線とグランド間のインピーダンスの調整を行う。これにより、各導電線間の平衡度を改善して電力線通信線路に理想的なノーマルモード信号を重畳し、放射ノイズの発生を防止するものもある（例えば、特許文献２参照）。
【００２０】
しかしながら、上記特許文献２では、電力線通信線路に関するが、従来の一般的な電源アダプタに対して、コンセント１０と端末装置の間で、電力線通信（ＰＬＣ）信号のやり取りを実現可能とするものではない。
【００２１】
【特許文献１】特開２００６−１００９３９号公報
【特許文献２】特開２００６−２３８３７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
したがって、本発明は上記問題点に鑑みて、一般的な電源アダプタに対して、コンセント１０と端末装置の間で、電力線通信（ＰＬＣ）信号のやり取りを可能とする、電力通信線を通すための電源アダプタ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】
【００２３】
本発明は前記問題点を解決するために、ＡＣプラグをコンセントに差し込んでＤＣコネクタを端末装置に接続して直流電力を供給し、電力通信信号を通すための電源アダプタにおいて、前記ＡＣプラグに接続され所定の交流電圧に変換し、交流を直流に変換し、交流成分のリップルを吸収してＤＣコネクタに接続され、前記ＡＣプラグに接続される側が平衡型で、前記ＤＣコネクタに接続される側が不平衡型となる電源供給回路と、前記電源供給回路に対して並列で、前記ＡＣプラグ側に接続され、前記ＤＣコネクタ側に接続される複数のコンデンサと平衡−不平衡変成器からなり、交流成分を除去し、前記ＡＣプラグから前記ＤＣコネクタに、逆に、前記ＤＣコネクタから前記ＡＣアダプタに電力通信信号を通すハイパスフィルタ機能を有する迂回路とを備えることを特徴とする、電力通信線を通すための電源アダプタを提供する。
【００２４】
さらに、前記迂回路は５０Ｈｚ〜６０ｈｚの交流成分を除去し、２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの範囲の電力通信信号を通すハイパスフィルタ機能を有する。
さらに、前記迂回路を分離し、電力通信信号を遮断するためのスイッチを設ける。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように、本発明によれば、ＡＣプラグに接続され所定の交流電圧に変換し、交流を直流に変換し、交流成分のリップルを吸収してＤＣコネクタに接続され、ＡＣプラグに接続される側が平衡型で、ＤＣコネクタに接続される側が不平衡型となる電源供給回路と、電源供給回路に対して並列で、ＡＣプラグ側とＤＣコネクタ側との間に接続される複数のコンデンサと平衡−不平衡変成器からなり、交流成分を除去し、ＡＣプラグからＤＣコネクタに、逆に、ＤＣコネクタからＡＣアダプタに電力通信信号を通すハイパスフィルタ機能を有する迂回路とを備えるようにしたので、コンセントと端末装置間で、電源アダプタを介して、電力通信信号の送受信を行うことが可能となる。
【００２６】
すなわち、電灯線と直流で電力供給が必要な端末装置間で電力線通信信号の双方向通信が可能になり、充電中の携帯電話、ノート型パーソナルコンピュータなどが、電灯線を介して情報の双方向伝達が可能になれば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）ケーブル、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）といった特別な設備なしで、携帯電話のデータをノート型パーソナルコンピュータで編集し、逆に、ノート型パーソナルコンピュータ内の音楽、映像といったデータを携帯電話に取り込むといったことも可能になる。
スイッチなどで迂回路を切り離すようにしたので、電源アダプタは１つの端末装置に限らず、汎用的な複数の端末装置で使用可能であり、なかには、ラジオなどの電力線通信信号による干渉に弱い端末装置もありうるためであり、そのような場合には、干渉に弱い端末装置に電力線通信信号が伝達されないようにできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る、電力線通信信号を通すための電源アダプタの概略構成を示す回路図である。本図に示すように、図７と比較して、ＡＣプラグ２１とＤＣコネクタ２５の間に電源供給回路３２に対して迂回路２６が設けられ、迂回路２６は電力線通信（ＰＬＣ：Ｐｏｗｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）信号を通す機能を有する。
【００２８】
電源供給回路３２は、図７で説明したように、トランス２２、整流回路２３、平滑回路２４で構成され、交流を直流に変換して端末装置に直流電力を供給する回路と同一である。
なお、ＡＣプラグ２１が接続される電源供給回路３２の交流側は平衡型となっており、ＤＣコネクタ２５が接続される電源供給回路３２の直流側は不平衡型となっている。
【００２９】
以上が本来の電力供給のための主要経路であり、この経路を介して端末装置に直流電力が供給される。
迂回路２６は、電源供給回路３２に並列なハイパスフィルタであり、例えば、ＡＣプラグ２１とトランス２２の間の平衡線を分岐して分岐された平衡線にコンデンサ２８、２９がそれぞれ接続され、コンデンサ２８、２９には平衡−不平衡変成器（Ｂａｌｕｎ：バラン）２７が接続され、平衡−不平衡変成器２７とＤＣコネクタ２５の信号線の間にはコンデンサ３０が接続され、これにより、電力線通信信号は電源供給回路３２を迂回する。
【００３０】
平衡−不平衡変成器２７は平衡信号として到来する電力線通信信号を不平衡（シングルエンド）信号に変換すると同時に、コンデンサ２８、２９、３０と共にハイパスフィルタを形成する。
迂回路２６の平衡−不平衡変成器２７で不平衡に変換された電力線通信信号は平滑回路２４の直後で直流電力と合成されたあと、ＤＣコネクタ２５から携帯電話１１、ノート型パーソナルコンピュータ１２などの端末装置に供給される。
【００３１】
また、この逆の伝達も可能である。すなわち、直流電力供給を受ける端末装置側から、直流電力に電力線通信信号を載せた場合、その電力線通信信号は、ＤＣコネクタ２５から電源アダプタに入力される。電力線通信信号が平滑回路２４とＤＣコネクタ２５の間で分岐し、迂回路２６に入力し、平衡−不平衡変成器２７で不平衡信号から平衡信号に変換された後、トランス２２とＡＣプラグ２１の間で交流電力に合成される。
【００３２】
図２は図１における、電源アダプタの迂回路２６の周波数特性を示す図である。本図に示すように、迂回路２６は、ハイパスフィルタであり、５０Ｈｚ〜６０Ｈｚの交流成分を除去し、２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの範囲に存在する電力線通信信号を抽出する。
したがって、本発明によれば、電源アダプタ内に電力線通信信号を双方向に通すための迂回路２６を設けることができ、コンセント１０と端末装置間で、電源アダプタを介して、電力通信信号の送受信を行うことが可能となる。
【００３３】
すなわち、電灯線と直流で電力供給が必要な端末装置間で電力線通信信号の双方向通信が可能になり、充電中の携帯電話１１、ノート型パーソナルコンピュータ１２などが、電灯線を介して情報の双方向伝達が可能になれば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）ケーブル、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）といった特別な設備なしで、携帯電話１１のデータをノート型パーソナルコンピュータ１２で編集し、逆に、ノート型パーソナルコンピュータ１２内の音楽、映像といったデータを携帯電話１１に取り込むといったことも可能になる。
【実施例１】
【００３４】
図３は図１の変形例であり、電力線通信信号を通すための電源アダプタの概略構成を示す回路図である。本図に示すように、図１と比較して、コンデンサ３０とＤＣコネクタ２５の間にスイッチ３１が設けられ、スイッチ３１は迂回路２６を切り離し電力線通信信号を遮断する。
これは、電源アダプタは１つの端末装置に限らず、汎用的な複数の端末装置で使用可能であり、なかには、ラジオなどの電力線通信信号による干渉に弱い端末装置もありうるためである。そのような場合には、干渉に弱い端末装置に電力線通信信号が伝達されないよう、スイッチ３１などで迂回路２６を切り離すことも必要である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る、電力線通信信号を通すための電源アダプタの概略構成を示す回路図である。
【図２】図１における、電源アダプタの迂回路２６の周波数特性を示す図である。
【図３】図１の変形例であり、電力線通信信号を通すための電源アダプタの概略構成を示す回路図である。
【図４】本発明の前提となる電源アダプタの概略形状を示す図である。
【図５】携帯電話を充電する場合、図４の電源アダプタによる直流電源の供給例を示す図である。
【図６】ノート型パーソナルコンピュータに直流電源を供給する場合の図４の電源アダプタの例を示す図である。
【図７】ＰＬＣ信号の周波数特性を示す図である。
【図８】本発明の前提となる電源アダプタの概略構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０…コンセント
１１…携帯電話
１２…ノート型パーソナルコンピュータ
２１…ＡＣプラグ
２２…トランス
２３…整流回路
２４…平滑回路
２５…ＤＣコネクタ
２６…迂回路
２７…平衡−不平衡変成器
２８、２９、３０…コンデンサ
３１…スイッチ
３２…電源供給回路
【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６】
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【図７】
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【図８】
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