(57)【要約】【課題】接続機器によらずにインピーダンスを整合させて屋内電力線を通信に適した状態にし、電気機器から電力線へのノイズを低減することを可能とする電力線終端回路および方法ならびに電力線中継装置を提供する。【解決手段】接続端３５Ａ，３５Ｂ間に設けたキャパシタ３３と、屋内電力線１Ａの終端３２Ａと接続端３５Ａとの間に設けたインダクタ３４とにより、電源電圧の周波数よりも高く通信周波数帯よりも低い周波数帯に直列共振点を有する直列共振回路を構成すると共に、インダクタ３４と並列に屋内電力線１Ａ，１Ｂの特性インピーダンスに相当する抵抗値を有する抵抗器３１を設ける。負荷（電気機器５）の有無や種類にかかわらず、電力線終端回路３０Ｕの入力インピーダンスが通信周波数帯において一定化され、電力線終端部でのインピーダンス不整合による反射が防止できるので、電力線通信の通信品質を維持できる。【選択図】        図１
2004304365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源電圧と通信周波数帯の高周波信号とが重畳される一対の屋内電力線の終端部に設けられる電力線終端回路であって、
前記一対の屋内電力線の線間に設けられ、この屋内電力線の終端部に接続される電気機器における容量負荷の変動を抑制する第１のキャパシタと、
前記屋内電力線上に設けられ、前記第１のキャパシタと共に直列共振回路を構成するインダクタと、
前記インダクタと並列に設けられ、前記屋内電力線の特性インピーダンスに相当する抵抗値を有する抵抗器と
を備え、
前記直列共振回路が、前記交流電源電圧の周波数よりも高くかつ前記通信周波数帯よりも低い周波数帯に直列共振点を持つ
ことを特徴とする電力線終端回路。
【請求項２】
前記通信周波数帯の下限周波数における前記インダクタのインピーダンスが、前記抵抗器の抵抗値の２倍以上である
ことを特徴とする請求項１に記載の電力線終端回路。
【請求項３】
前記インダクタが、前記一対の屋内電力線のうちのいずれか一方にのみ設けられている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電力線終端回路。
【請求項４】
前記抵抗器と直列に設けられ前記インダクタと共に並列共振回路を構成する第２のキャパシタ、をさらに備え、
前記並列共振回路が、前記直列共振点よりも高くかつ前記通信周波数帯よりも低い周波数帯に並列共振点を持つ
ことを特徴とする請求項３に記載の電力線終端回路。
【請求項５】
前記インダクタが、前記一対の屋内電力線の各々に設けられた第１および第２のインダクタを含み、
前記抵抗器が、前記第１のインダクタと並列に設けられた第１の抵抗器と、前記第２のインダクタと並列に設けられた第２の抵抗器とを含み、
前記第１および第２の抵抗器の抵抗値の和が、前記屋内電力線の特性インピーダンスに相当し、
前記第１および第２のインダクタが前記第１のキャパシタと共に前記直列共振回路を構成する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電力線終端回路。
【請求項６】
前記第１および第２のインダクタが、互いに等しい大きさのインダクタンスを有し、
前記第１および第２の抵抗器が、互いに等しい大きさの抵抗値を有する
ことを特徴とする請求項５に記載の電力線終端回路。
【請求項７】
前記第１の抵抗器と直列に設けられ、前記第１のインダクタと共に第１の並列共振回路を構成する第３のキャパシタと、
前記第２の抵抗器と直列に設けられ、前記第２のインダクタと共に第２の並列共振回路を構成する第４のキャパシタと
を備え、
前記第１および第２の並列共振回路が、それぞれ、前記直列共振回路の直列共振点よりも高くかつ前記通信周波数帯よりも低い周波数帯に並列共振点を持つ
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の電力線終端回路。
【請求項８】
交流電源電圧と通信周波数帯の高周波信号とが重畳される一対の屋内電力線の終端部と、前記屋内電力線から電力供給を受ける電気機器との間を中継する電力線中継装置であって、
前記一対の屋内電力線の終端部に接続される一対の接続プラグと、
前記電気機器の電源プラグが差し込まれる一対の電気機器用接続ソケットと、
前記一対の電気機器用接続ソケットの間に設けられ、前記電気機器における容量負荷の変動を抑制する第１のキャパシタと、
前記接続プラグと前記電気機器用接続ソケットとの間に設けられ、前記第１のキャパシタと共に直列共振回路を構成するインダクタと、
前記インダクタと並列に設けられ、前記屋内電力線の特性インピーダンスに相当する抵抗値を有する抵抗器と
を備え、
前記直列共振回路が、前記交流電源電圧の周波数よりも高くかつ前記通信周波数帯よりも低い周波数帯に直列共振点を持つ
ことを特徴とする電力線中継装置。
【請求項９】
前記通信周波数帯の下限周波数における前記インダクタのインピーダンスが、前記抵抗器の抵抗値の２倍以上である
ことを特徴とする請求項８に記載の電力線中継装置。
【請求項１０】
前記インダクタが、前記接続プラグの一方と前記電気機器用接続ソケットの一方との間または前記接続プラグの他方と前記電気機器用接続ソケットの他方との間のいずれか一方にのみ設けられている
ことを特徴とする請求項８または請求項９に記載の電力線中継装置。
【請求項１１】
前記抵抗器と直列に設けられ前記インダクタと共に並列共振回路を構成する第２のキャパシタ、をさらに備え、
前記並列共振回路が、前記直列共振点よりも高くかつ前記通信周波数帯よりも低い周波数帯に並列共振点を持つ
ことを特徴とする請求項１０に記載の電力線中継装置。
【請求項１２】
前記インダクタが、前記接続プラグの一方と前記電気機器用接続ソケットの一方との間に設けられた第１のインダクタと、前記接続プラグの他方と前記電気機器用接続ソケットの他方との間に設けられた第２のインダクタとを含み、
前記抵抗器が、前記第１のインダクタと並列に設けられた第１の抵抗器と、前記第２のインダクタと並列に設けられた第２の抵抗器とを含み、
前記第１および第２の抵抗器の抵抗値の和が、前記屋内電力線の特性インピーダンスに相当し、
前記第１および第２のインダクタが前記第１のキャパシタと共に前記直列共振回路を構成する
ことを特徴とする請求項８または請求項９に記載の電力線中継装置。
【請求項１３】
前記第１および第２のインダクタが、互いに等しい大きさのインダクタンスを有し、
前記第１および第２の抵抗器が、互いに等しい大きさの抵抗値を有する
ことを特徴とする請求項１２に記載の電力線中継装置。
【請求項１４】
前記第１の抵抗器と直列に設けられ、前記第１のインダクタと共に第１の並列共振回路を構成する第３のキャパシタと、
前記第２の抵抗器と直列に設けられ、前記第２のインダクタと共に第２の並列共振回路を構成する第４のキャパシタと
を備え、
前記第１および第２の並列共振回路が、それぞれ、前記直列共振回路の直列共振点よりも高くかつ前記通信周波数帯よりも低い周波数帯に並列共振点を持つ
ことを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の電力線中継装置。
【請求項１５】
前記前記一対の屋内電力線の終端部に直接接続され、通信機器の電源プラグが差し込まれる少なくとも一対の通信機器用接続ソケットをさらに備えた
ことを特徴とする請求項８ないし請求項１４のいずれか１項に記載の電力線中継装置。
【請求項１６】
前記一対の電気機器用接続ソケットと並列に設けられ、電気機器の電源プラグが差し込まれる少なくとも一対の電気機器用付加接続ソケットをさらに備えた
ことを特徴とする請求項８ないし請求項１５のいずれか１項に記載の電力線中継装置。
【請求項１７】
交流電源電圧と通信周波数帯の高周波信号とが重畳される一対の屋内電力線を終端させる方法であって、
前記一対の屋内電力線の線間に、この屋内電力線の終端部に接続される電気機器における容量負荷の変動を抑制する第１のキャパシタを設け、
前記屋内電力線上に、前記第１のキャパシタと共に直列共振回路を構成するインダクタを設け、
前記インダクタと並列に、前記屋内電力線の特性インピーダンスに相当する抵抗値を有する抵抗器を設け、
前記直列共振回路が、前記交流電源電圧の周波数よりも高くかつ前記通信周波数帯よりも低い周波数帯に直列共振点を持つようにした
ことを特徴とする電力線終端方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交流電源電圧と通信周波数帯の高周波信号とが重畳される屋内電力線に適用される電力線終端回路および方法、ならびに、そのような屋内電力線の終端部と電気機器との間を中継接続する電力線中継装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータの周辺機器の共有化、文書・静止画・動画等の情報の共有化、ゲーム、インターネット等の目的のために、家庭内における情報通信のニーズが高まってきている。そのため、オフィスのみならず、一般家庭でも通信ネットワークの需要がある。
【０００３】
最近、家庭内における通信ネットワークを構築する際に用いられる通信技術として電力線通信技術が有望視され、その開発が進められている。この電力線通信技術は、信号の伝送路として屋内電力線を利用するものであり、例えば図１２に示したような屋内電力線を利用して実現される。
【０００４】
図１２に示したように、一対の屋内電力線１Ａ，１Ｂの終端に接続されたコンセント等の接続部（以下、アウトレットという。）２Ａに送信機３の電源プラグ３Ａを挿入接続する一方、他のアウトレット４Ａに受信機４の電源プラグ４Ａを挿入接続する。送信機３および受信機４は、それぞれ、屋内電力線１Ａ，１Ｂから商用電源の電力供給を受けて動作可能であると共に、電力線通信用のモデム  （変復調器）を備える。電力線通信を行う場合、送信機３は内蔵のモデムによって送信信号を商用電源周波数よりも十分に高い周波数の搬送波を用いて高周波の通信信号へと変調し、この通信信号を屋内電力線１Ａ，１Ｂ上の交流電圧に重畳して受信機４に送信する。
【０００５】
この技術を用いれば、例えば、通信機能を有する複数の通信装置（例えば、パーソナルコンピュータや通信機能付き家電製品等）を宅内の各部屋に設置されたアウトレットに接続するだけで、これらの通信装置間で通信を行うことができる。また、最近では、より高い周波帯域における高速通信技術が開発されており、この高速通信技術と電力線通信技術とを用いた家庭内通信ネットワークの実用化が望まれている。
【０００６】
しかし、屋内電力線は、本来、通信線路として施設されたものではないため、通信に適した環境になっているとは限らない。例えば、図１２において、屋内電力線１Ａ，１Ｂに電気機器を接続するためのアウトレット２Ｃ，２Ｄに電気機器が接続されていない場合には、アウトレット２Ｃ，２Ｄをそれぞれ含む分岐部分Ｂ１，Ｂ２がいわゆるオープンスタブ状態になり、通信品質に悪影響を及ぼす。すなわち、アウトレット２Ｃ，２Ｄが開放端（高インピーダンス）となり、ここで高周波信号の反射が生じるため、通信信号が劣化する。
【０００７】
また、アウトレット２Ｃに電機機器５の電源プラグ５Ａが接続された状態においても、この電気機器５の入力インピーダンスが屋内電力線１Ａ，１Ｂの特性インピーダンスと異なっている場合には、やはり、このアウトレット２Ｃの部分で高周波信号の反射が生じ、通信信号が劣化する。
【０００８】
このような見地から、例えば下記の特許文献１では、屋内電力線１Ａ，１Ｂと電気機器５との間にインピーダンス整合（マッチング）回路を設けると共に、屋内電力線１Ａ，１Ｂと電機機器５との間に、信号およびノイズの通過を阻止するためのインダクタを設けるようにした電力線終端回路が提案されている。
【０００９】
この特許文献１記載の終端回路１３０は、図１３に示したように、１対の屋内電力線１Ａ，１Ｂ間に直列に接続された抵抗器１３１およびキャパシタ１３３と、抵抗器１３１の一端側（屋内電力線１Ａ，１Ｂに接続された側）と負荷である電気機器５との間に接続されたインダクタ（コイル）１３４と、を備えている。抵抗器１３１の抵抗値は、屋内電力線１Ａ，１Ｂの特性インピーダンスと実質的に等しく設定されている。１対の端子１３５Ａ，１３５Ｂは、電気機器５の電源プラグ５Ａが挿入接続されるソケット端子であり、これを介して商用交流電力が電気機器５に供給される。抵抗器１３１の両端が通信に用いられる高周波信号の入出力部となる。キャパシタ５Ｂは、端子１３５Ａ，１３５Ｂに接続される電気機器５の入力段に設けられているラインフィルタのキャパシタ、もしくは電気機器５内の配線の線間容量である。
【００１０】
この特許文献１には、屋内電力線１Ａ，１Ｂの特性インピーダンスと等しい大きさの抵抗値をもつ抵抗器１３１を配置することにより、屋内電力線１Ａ，１Ｂの特性インピーダンスと電気機器５の入力インピーダンスとのマッチングをとり、高周波信号の反射に伴う減衰を防止することができる、との記載がある。
【００１１】
なお、上記した電力線通信技術の分野と直接の関係はないが、例えば下記の特許文献２には、パルス幅が小さくエネルギー密度の高いノイズを除去可能なノイズフィルタが開示されている。このノイズフィルタは、図１４に示したように、入力端２０１と出力端２０２との間に直列に接続配置された第１のコイル（インダクタ）２０３および第２のコイル２０４と、第２のコイル２０４に並列に接続された抵抗器２０５と、出力端２０２と接地との間に接続されたキャパシタ２０６とを備える。この特許文献２には、抵抗器２０５とキャパシタ２０６とからなるＣＲ低域フィルタによって狭パルス幅のノイズを除去する一方、ノイズを含まない電源電圧や信号はそのまま通過させて出力端２０２に接続された装置（図示せず）に供給することができる、との記載がある。
【特許文献１】
特開２００２−２１７７９７号公報
【特許文献２】
特公平１−２４４４８号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した特許文献１に記載された技術では、終端回路１３０に一般の電気機器が接続された場合に、依然として問題が残る。なぜなら、上記したように、一般の電気機器においては、通常、入力段にキャパシタを用いたラインフィルタが入っていることが多く、この場合には、分岐部分Ｂ１，Ｂ２（図１２）がいわゆるショートスタブ状態になるからである。すなわち、電気機器側のラインフィルタにおけるキャパシタ５Ｂと終端回路におけるインダクタ１３４とにより直列共振が生じるため、その共振周波数が通信周波数帯域内にある場合には、終端回路の入力インピーダンスが電力線の特性インピーダンスより低下し、結果的に電力線終端部で反射が生じ、通信信号が劣化してしまうのである。
【００１３】
また、電気機器５の入力段にラインフィルタのキャパシタが設けられていない場合においても、上記図１３で示したように、接続される電気機器内配線の線間容量が存在することから、同様の問題が生ずるおそれがある。
【００１４】
このような回路構成をとりながら、ラインフィルタのキャパシタや電気機器内配線の線間容量の影響を受けないようにするためには、インダクタ１３４を非常に大きな値にする方法も考えられる。しかしながら、この方法では、終端回路が大型化してしまうという不都合が生ずる。
【００１５】
一方、特許文献２記載のノイズフィルタでは、抵抗２０５と直列に第２のコイル（インダクタ）２０３が入っているため、信号の周波数が増加していくと、このノイズフィルタの入力インピーダンスが増加し、これを一定に保つことができない。したがって、このノイズフィルタを単に電力線の終端に適用した場合には、高周波信号についてインピーダンスマッチングがとれず、反射が発生してしまうおそれがある。
【００１６】
いずれにせよ、従来の技術では、電力線通信に適した電力線終端回路を実現することは困難であった。
【００１７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、接続される機器によらずにインピーダンス整合に関する問題を改善し、コンパクトな構成で屋内電力線を通信に適した状態に維持することを可能とする電力線終端回路および方法ならびに電力線中継装置を提供することにある。また、本発明の第２の目的は、電力線に接続された電気機器から電力線へのノイズの影響を効果的に低減することを可能とする電力線終端回路および方法ならびに電力線中継装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の電力線終端回路は、交流電源電圧と通信周波数帯の高周波信号とが重畳される一対の屋内電力線の終端部に設けられる電力線終端回路であって、一対の屋内電力線の線間に設けられ、この屋内電力線の終端部に接続される電気機器における容量負荷の変動を抑制する第１のキャパシタと、屋内電力線上に設けられ、第１のキャパシタと共に直列共振回路を構成するインダクタと、インダクタと並列に設けられ、屋内電力線の特性インピーダンスに相当する抵抗値を有する抵抗器とを備え、直列共振回路が、交流電源電圧の周波数よりも高くかつ通信周波数帯よりも低い周波数帯に直列共振点を持つようにしたものである。ここで、「直列共振回路が、交流電源電圧の周波数よりも高くかつ通信周波数帯よりも低い周波数帯に直列共振点を持つ」とは、直列共振回路の共振周波数が、交流電源電圧の周波数よりも高く、かつ通信周波数帯よりも低いという意味である。以下、同様である。
【００１９】
本発明の電力線終端方法は、交流電源電圧と通信周波数帯の高周波信号とが重畳される一対の屋内電力線を終端させる方法であって、一対の屋内電力線の線間に、この屋内電力線の終端部に接続される電気機器における容量負荷の変動を抑制する第１のキャパシタを設け、屋内電力線上に、第１のキャパシタと共に直列共振回路を構成するインダクタを設け、インダクタと並列に、屋内電力線の特性インピーダンスに相当する抵抗値を有する抵抗器を設け、直列共振回路が、交流電源電圧の周波数よりも高くかつ通信周波数帯よりも低い周波数帯に直列共振点を持つようにしたものである。
【００２０】
本発明の電力線終端回路または電力線終端方法では、第１のキャパシタとインダクタとにより直列共振回路が構成される。この直列共振回路は、交流電源電圧の周波数よりも高くかつ通信周波数帯よりも低い周波数帯に直列共振点を持つことから、通信周波数帯における電力線終端回路の入力インピーダンスは、インダクタと並列に設けられた抵抗器の抵抗値に等しくなる。この抵抗器の抵抗値は、予め、屋内電力線の特性インピーダンスに相当する値に設定されているため、通信周波数帯においては、電力線終端回路の入力インピーダンスが屋内電力線の特性インピーダンスと等しくなる。このため、屋内電力線の終端部において通信周波数帯の高周波通信信号が反射することがない。
【００２１】
本発明の電力線終端回路または電力線終端方法では、通信周波数帯の下限周波数におけるインダクタのインピーダンスが、抵抗器の抵抗値の２倍以上であるようにするのが好ましい。インダクタと並列に設けられた抵抗器を、高周波信号に対する確実なバイパスとして機能させるようにするためである。
【００２２】
また、本発明の電力線終端回路または電力線終端方法では、一対の屋内電力線のうちのいずれか一方にのみインダクタを設ける不平衡型（非対称型）とすることが可能である。この場合には、さらに、抵抗器と直列に設けられインダクタと共に並列共振回路を構成する第２のキャパシタを設け、この並列共振回路が、直列共振点よりも高くかつ通信周波数帯よりも低い周波数帯に並列共振点を持つようにするのが好ましい。第２のキャパシタとインダクタとによって構成される並列共振回路の共振点が、第１のキャパシタとインダクタとにより構成される直列共振回路の共振点よりも高くかつ通信周波数帯よりも低い周波数帯に並列共振点を持つので、電力線終端回路の入力インピーダンスが一定値（抵抗器の抵抗値）に達する周波数がより低い方にシフトし、その結果、反射を起こさない周波数帯が拡大するからである。
【００２３】
本発明の電力線終端回路または電力線終端方法では、インダクタが、一対の屋内電力線の各々に設けられた第１および第２のインダクタを含み、抵抗器が、第１のインダクタと並列に設けられた第１の抵抗器と、第２のインダクタと並列に設けられた第２の抵抗器とを含むようにして、平衡型（対称型）の回路となし、第１および第２の抵抗器の抵抗値の和が屋内電力線の特性インピーダンスに相当し、第１および第２のインダクタが第１のキャパシタと共に直列共振回路を構成するようになすことが好ましい。放射ノイズが少なくなるからである。さらに、第１および第２のインダクタが互いに等しい大きさのインダクタンスを有し、第１および第２の抵抗器が互いに等しい大きさの抵抗値を有するようにするのがより好ましい。電力線終端回路が完全な平衡型になるので、放射ノイズがさらに少なくなるからである。加えて、第１の抵抗器と直列に、第１のインダクタと共に第１の並列共振回路を構成する第３のキャパシタを設けると共に、第２の抵抗器と直列に、第２のインダクタと共に第２の並列共振回路を構成する第４のキャパシタを設け、これらの第１および第２の並列共振回路が、それぞれ、直列共振回路の直列共振点よりも高くかつ通信周波数帯よりも低い周波数帯に並列共振点を持つように構成するのがより好ましい。上記の不平衡型の電力線終端回路に第２のキャパシタを追加した場合と同様に、電力線終端回路の入力インピーダンスが一定値に達する周波数がより低い方にシフトする結果、反射を起こさない周波数帯が拡大するからである。
【００２４】
本発明の電力線中継装置は、交流電源電圧と通信周波数帯の高周波信号とが重畳される一対の屋内電力線の終端部と、屋内電力線から電力供給を受ける電気機器との間を中継する電力線中継装置であって、一対の屋内電力線の終端部に接続される一対の接続プラグと、電気機器の電源プラグが差し込まれる一対の電気機器用接続ソケットと、一対の電気機器用接続ソケットの間に設けられ、電気機器における容量負荷の変動を抑制する第１のキャパシタと、接続プラグと電気機器用接続ソケットとの間に設けられ、第１のキャパシタと共に直列共振回路を構成するインダクタと、インダクタと並列に設けられ、屋内電力線の特性インピーダンスに相当する抵抗値を有する抵抗器とを備え、直列共振回路が、交流電源電圧の周波数よりも高くかつ通信周波数帯よりも低い周波数帯に直列共振点を持つようにしたものである。
【００２５】
本発明の電力線中継装置では、上記電力線終端回路の作用と同様の作用により、通信周波数帯においては、電力線終端回路の入力インピーダンスが屋内電力線の特性インピーダンスと等しくなり、屋内電力線の終端部において通信周波数帯の高周波通信信号が反射することがない。しかも、本発明の電力線中継装置を既存の屋内電力線の終端部と電気機器との間にアダプタのように配置するだけで、上記の電力線終端回路の作用と同様の作用を生じさせることができる。
【００２６】
本発明の電力線中継装置では、通信周波数帯の下限周波数におけるインダクタのインピーダンスが、抵抗器の抵抗値の２倍以上であるようにするのが好ましい。また、インダクタは、接続プラグの一方と電気機器用接続ソケットの一方との間または接続プラグの他方と電気機器用接続ソケットの他方との間のいずれか一方にのみ設けるように構成することが可能である。この場合には、さらに、抵抗器と直列に設けられインダクタと共に並列共振回路を構成する第２のキャパシタを設けて、この並列共振回路が、直列共振点よりも高くかつ通信周波数帯よりも低い周波数帯に並列共振点を持つようにするのが好ましい。それぞれ、上記電力線終端回路に関して述べたのと同様の理由によるものである。
【００２７】
また、本発明の電力線中継装置では、インダクタが、接続プラグの一方と電気機器用接続ソケットの一方との間に設けられた第１のインダクタと、接続プラグの他方と電気機器用接続ソケットの他方との間に設けられた第２のインダクタとを含み、抵抗器が、第１のインダクタと並列に設けられた第１の抵抗器と、第２のインダクタと並列に設けられた第２の抵抗器とを含み、第１および第２の抵抗器の抵抗値の和が、屋内電力線の特性インピーダンスに相当し、第１および第２のインダクタが第１のキャパシタと共に直列共振回路を構成するようにすることが好ましい。この場合には、特に、第１および第２のインダクタが互いに等しい大きさのインダクタンスを有し、第１および第２の抵抗器が互いに等しい大きさの抵抗値を有するように構成するのが好ましい。加えて、第１の抵抗器と直列に、第１のインダクタと共に第１の並列共振回路を構成する第３のキャパシタを設け、第２の抵抗器と直列に、第２のインダクタと共に第２の並列共振回路を構成する第４のキャパシタを設け、これらの第１および第２の並列共振回路が、それぞれ、直列共振回路の直列共振点よりも高くかつ通信周波数帯よりも低い周波数帯に並列共振点を持つように構成するのがより好ましい。  それぞれ、上記電力線終端回路に関して述べたのと同様の理由によるものである。
【００２８】
また、本発明の電力線中継装置では、一対の屋内電力線の終端部に直接接続され通信機器の電源プラグが差し込まれる少なくとも一対の通信機器用接続ソケットをさらに備えるように構成してもよい。この場合には、１つの電力線終端部に、電気機器に加えて通信機器をも接続することができる。また、一対の電気機器用接続ソケットに対して並列に設けられ電気機器の電源プラグが差し込まれる少なくとも一対の電気機器用付加接続ソケットをさらに備えるように構成してもよい。この場合には、１つの電力線終端部に、通信機器と複数の電気機器とを接続することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３０】
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して本発明の第１の実施の形態に係る電力線終端回路について説明する。なお、本発明の一実施の形態に係る電力線終端方法は本実施の形態に係る電力線終端回路によって具現化されるので、以下、併せて説明する。
【００３１】
図１は、本実施の形態における電力線終端回路の回路構成を表すものである。この電力線終端回路３０Ｕは、例えば図１２に示した一般家庭の屋内配線に適用されるものであり、屋内壁に設けられたアウトレット（例えば、図１２の分岐部分Ｂ１，Ｂ２におけるアウトレット２Ｃ，２Ｄ）に内蔵される。図１に示したように、電力線終端回路３０Ｕは、一対の屋内電力線１Ａ，１Ｂの終端３２Ａ，３２Ｂと、一対の接続端３５Ａ，３５Ｂとの間に設けられる。この場合、終端３２Ａ，３２Ｂは壁コンセント内部の配線端子であり、一対の接続端３５Ａ，３５Ｂは、電気機器５の電源プラグ５Ａ（図１２）が挿入接続されるソケット端子である。このソケット端子を介して屋内電力線１Ａ，１Ｂから電気機器５に商用交流電力が供給されるようになっている。
【００３２】
電気機器５は、例えば電子レンジやテレビジョン受像機等のように、電力線通信を行うことを想定されていない（あるいは電力線通信機能を有しない）一般的な家電製品である。キャパシタ５Ｂは、例えば、電気機器５の入力段に設けられたラインフィルタのキャパシタ、もしくは電気機器５内の配線の線間容量である。
【００３３】
一対の屋内電力線１Ａ，１Ｂは、例えば、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの商用交流電圧（ＡＣ１００Ｖ）を電気機器５等に給電するためのものである。屋内電力線１Ａ，１Ｂにはまた、図１２のアウトレット２Ａに接続された送信機３から送信された通信周波数帯の高周波信号が重畳され、アウトレット２Ｂに接続された受信機４（図１２）へと伝送されるようになっている。
【００３４】
送信機３および受信機４は、それぞれ、電力線用のモデム（変復調器）を備え、屋内電力線１Ａ，１Ｂから商用電源の電力供給を受けて動作可能である。通信を行う場合、送信機３は内蔵のモデムによって送信信号を商用電源周波数（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）よりも十分に高い通信周波数帯（例えば４ＭＨｚ〜２１ＭＨｚ）の搬送波を用いて高周波の通信信号へと変調し、屋内電力線１Ａ，１Ｂ上に重畳して受信機４に送信する。受信機４は、屋内電力線１Ａ，１Ｂ上を伝送されてきた高周波の通信信号を受信し、内蔵のモデムによって受信信号へと復調するようになっている。なお、変調方式としては、例えばＯＦＤＭ（直交周波数分割多重化）等が用いられる。
【００３５】
電力線終端回路３０Ｕは、一対の接続端３５Ａ，３５Ｂの間に設けられたキャパシタ３３と、一方の屋内電力線１Ａの終端３２Ａと一方の接続端３５Ａとの間に設けられたインダクタ３４と、このインダクタ３４と並列に設けられた抵抗器３１とを備えている。ここで、キャパシタ３３が本発明における「第１のキャパシタ」の一具体例に対応する。
【００３６】
抵抗器３１は、屋内電力線１Ａ，１Ｂの特性インピーダンスＺに相当する抵抗値Ｒを有する。キャパシタ３３は、電気機器５における容量負荷の変動を抑制するためのものである。これについては、後で詳述する。
【００３７】
インダクタ３４は、キャパシタ３３と共に直列共振回路を構成している。この直列共振回路は、交流電源電圧の周波数（ここでは、例えば商用電源周波数５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）よりも高く、かつ高周波の通信周波数帯（ここでは、例えば４ＭＨｚ〜２１ＭＨｚ）よりも低い周波数帯に直列共振点を有する。通信周波数帯の下限周波数（ここでは、例えば４ＭＨｚ）におけるインダクタ３４のインピーダンスが抵抗器３１の抵抗値の２倍以上であるようにするのが好ましい。
【００３８】
次に、以上のような構成の電力線終端回路３０Ｕの動作を説明する。
【００３９】
まず、電気機器５への電力供給動作について説明する。商用電源周波数（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）においては、インダクタ３４のインピーダンスが非常に小さな値であるため、ほとんどの電流は抵抗器３１を通らず、インダクタ３４を通る。また、キャパシタ３３のインピーダンスは非常に大きいため、キャパシタ３３にもほとんど電流は流れない。したがって、この電力線終端回路３０Ｕを介して屋内電力線１Ａ，１Ｂに電気機器５を接続した場合には、何ら問題なく電気機器５に電力を供給することができる。
【００４０】
次に、屋内電力線１Ａ，１Ｂを利用して図１２の送信機３と受信機４との間で電力線通信が行われた場合の動作を説明する。
【００４１】
電力線終端回路３０Ｕに電気機器５が接続されていない状態で送信機３と受信機４との間で電力線通信が行われると、屋内電力線１Ａ，１Ｂ上を通信周波数帯の高周波信号（通信信号）が伝送されるが、このような高い周波数帯では、インダクタ３４のインピーダンスが大きくなるので、電流のほとんどが抵抗器３１を通るようになる。このとき、キャパシタ３３のインピーダンスは非常に小さいので、抵抗器３１を通った電流はキャパシタ３３を通る。したがって、屋内電力線１Ａ，１Ｂの間は、電力線の特性インピーダンスＺと等しい抵抗器３１の抵抗値Ｒで近似され、電力線終端回路３０Ｕにおける通信信号の反射が抑制される。すなわち、オープンスタブによる通信品質の劣化を効果的に回避することができる。
【００４２】
なお、通信周波数帯では、電流のほとんどが抵抗器３１を通るようにするために、インダクタ３４のインピーダンスができるだけ大きいことが望ましく、上記したように、少なくとも通信周波数帯の下限周波数（ここでは、例えば４ＭＨｚ）におけるインダクタ３４のインピーダンスが抵抗器３１の抵抗値の２倍以上であるようにすることが好ましい。インダクタ３４と並列に設けられた抵抗器３１を、通信周波数帯の高周波信号に対する確実なバイパスとして機能させるようにするためである。
【００４３】
通信周波数帯において、電力線終端回路３０Ｕに接続された電気機器５に電流が流れないということは、この電気機器５に対して通信信号が影響を及ぼさないということである。これは、電気機器５で発生したノイズが屋内電力線１Ａ，１Ｂにのることが抑制されること、すなわち、屋内電力線上での機器ノイズの減衰を意味する。このノイズ減衰量は、上記した特許文献１の場合よりも大きく、ノイズ低減効果において優れている。なぜならば、カットオフ周波数付近でのフィルタ特性に着目した場合、特許文献１の周波数特性が一次フィルタの特性であるのに対して、本電力線終端回路は二次フィルタの特性になるからである。
【００４４】
一方、電力線終端回路３０Ｕに電気機器５が接続された状態においては、電気機器５に内在するキャパシタ５Ｂがキャパシタ３３と並列に接続されることになる。この状態で送信機３と受信機４との間で電力線通信が行われ、屋内電力線１Ａ，１Ｂ上を通信周波数帯の高周波信号（通信信号）が伝送されると、２つのキャパシタ５Ｂ，３３の合成容量とインダクタ３４とにより構成される直列共振回路の共振点（共振周波数）において反射が生ずる。ところが、この共振点は、キャパシタ５Ｂ単独とインダクタ３４とにより直列共振回路が構成される場合に比べて、キャパシタ３３が存在する分だけ低周波側にシフトしている。したがって、キャパシタ３３の値を適切に設定することにより、直列共振回路の共振点が通信周波数帯から完全に外れるようにすることが可能であり、この場合には、少なくとも通信周波数帯においては電力線終端回路３０Ｕにおける反射が生じないことになる。すなわち、電気機器５の存在に起因するショートスタブによって通信信号が影響を受けることがなく、通信品質の劣化が回避される。
【００４５】
図２は、電力線終端回路３０Ｕに接続される負荷（電気機器５）を変化させた場合における、電力線終端回路３０Ｕの入力周波数と入力インピーダンスとの関係を表したものである。横軸は周波数、縦軸はインピーダンスを示す。実線Ｌ０は負荷がない場合を示し、破線Ｌ１は、負荷が１０μＦ（マイクロファラド）の容量である場合を示し、一点鎖線Ｌ２は、負荷が１０μＦの容量と１０Ω（オーム）の抵抗とを並列接続したものである場合を示す。この例では、屋内電力線１Ａ，１Ｂの特性インピーダンスＺが１００Ωであるとする。なお、図２は、図１に示した回路定数を次のような値に設定した場合の一例である。
【００４６】
インダクタ３４のインダクタタンス＝２０μＨ（マイクロヘンリー）
キャパシタ３３の容量＝０．１μＦ
抵抗器３１の抵抗値＝１００Ω
【００４７】
図２から明らかなように、この例では、４ＭＨｚ以上の周波数帯域において、負荷の有無や種類にかかわらず、電力線終端回路３０Ｕの入力インピーダンスに変動はなく、特性インピーダンスＺと同じ一定値（ここでは１００Ω）に保たれている。したがって、通信帯域が４ＭＨｚ以上であれば、電力線終端回路３０Ｕにおいて反射が生ずることがない。
【００４８】
図３および図４は、屋内電力線１Ａ，１Ｂ上を伝送される信号の周波数と減衰量との関係を表すものである。ここで、図３は、屋内電力線１Ａ，１Ｂの分岐部分Ｂ１，Ｂ２に電気機器を接続していない場合（アウトレット２Ｃ，２Ｄが開放端になっている場合）において、オープンスタブ対策前後の信号特性を比較して示したものである。図４は、屋内電力線１Ａ，１Ｂの分岐部分Ｂ１，Ｂ２に電気機器を接続した場合（アウトレット２Ｃ，２Ｄが開放端ではない場合）において、ショートスタブ対策前後の信号特性を比較して示したものである。これらの図で、横軸は周波数［ＭＨｚ］、縦軸は減衰量［ｄＢ］を示す。なお、ここにいうオープンスタブ対策およびショートスタブ対策とは、屋内電力線１Ａ，１Ｂの分岐部分Ｂ１，Ｂ２（図１２）に電力線終端回路３０Ｕを設けることを意味する。
【００４９】
オープンスタブ対策をしない場合、すなわち、屋内電力線１Ａ，１Ｂの分岐部分Ｂ１，Ｂ２（図１２）に電力線終端回路３０Ｕを設けない場合には、図３の破線Ｄ１で示したように、これらの分岐部分Ｂ１，Ｂ２の終端部（アウトレット２Ａ，２Ｂ）における反射によって通信周波数帯の一部に狭くて深い減衰極Ａ１，Ａ２が生じる。この結果、通信品質が劣化する。
【００５０】
一方、オープンスタブ対策を施した場合、すなわち、屋内電力線１Ａ，１Ｂの分岐部分Ｂ１，Ｂ２（図１２）に電力線終端回路３０Ｕを設けた場合には、図３の実線Ｓ１で示したように、これらの分岐部分Ｂ１，Ｂ２の終端部（アウトレット２Ａ，２Ｂ）で反射が生じないので、通信周波数帯の全般にわたって減衰極が生じない。この結果、通信品質の劣化が回避される。
【００５１】
また、ショートスタブ対策をしない場合、すなわち、屋内電力線１Ａ，１Ｂの分岐部分Ｂ１，Ｂ２（図１２）に電力線終端回路３０Ｕを設けない場合には、図４の破線Ｄ２で示したように、これらの分岐部分Ｂ１，Ｂ２の終端部（アウトレット２Ａ，２Ｂ）における反射によって通信周波数帯の中央部に大きく深い減衰極Ａ３が生じる。この結果、通信品質が劣化する。
【００５２】
一方、ショートスタブ対策を施した場合、すなわち、屋内電力線１Ａ，１Ｂの分岐部分Ｂ１，Ｂ２（図１２）に電力線終端回路３０Ｕを設けた場合には、図４の実線Ｓ２で示したように、分岐部分Ｂ１，Ｂ２の終端部（アウトレット２Ａ，２Ｂ）での反射による減衰極Ａ４が通信周波数帯よりも低い周波数帯にシフトするので、通信品質に影響を与えない。
【００５３】
以上のように、本実施の形態によれば、一対の接続端３５Ａ，３５Ｂの間に設けたキャパシタ３３と、一方の屋内電力線１Ａの終端３２Ａと一方の接続端３５Ａとの間に設けたインダクタ３４とにより、交流電源電圧の周波数よりも高く高周波の通信周波数帯よりも低い周波数帯に直列共振点を有する直列共振回路を構成すると共に、インダクタ３４と並列に屋内電力線１Ａ，１Ｂの特性インピーダンスに相当する抵抗値を有する抵抗器３１を設けるようにしたので、通信周波数帯における容量負荷変動を抑制することができる。すなわち、負荷（電気機器５）の有無や種類にかかわらず、電力線終端回路３０Ｕの入力インピーダンスを通信周波数帯において一定に保つことができる。したがって、屋内電力線１Ａ，１Ｂに通信機器（送信機３および受信機４）以外の一般の電気機器５等が接続されていようといまいと、あるいは接続されている電気機器の種類がどのようなものであろうと、通信帯域において、電力線終端回路３０Ｕでのインピーダンス不整合により反射が生ずるのを防ぐことが可能であり、通信品質の低下を効果的に回避することができる。
【００５４】
また、本実施の形態の電力線終端回路によれば、屋内電力線１Ａ，１Ｂ上の通信信号が電気機器５に影響を及ぼさないようにしたので、電気機器５等で生じたノイズが屋内電力線１Ａ，１Ｂ上にのることも抑制することができ、機器ノイズに対して耐性のある電力線通信が可能になる。
【００５５】
次に、本実施の形態に係るいくつかの変形例について説明する。
【００５６】
上記実施の形態では、電力線終端回路３０Ｕが一般家庭の屋内壁のアウトレットに内蔵される場合を例にとり説明したが、これに限られない。例えば、以下の図５〜図７に示したように、そのような電力線終端回路を持たないアウトレットに対して着脱可能なアダプタ型の電力線中継装置として構成することも可能である。なお、これらの図において、図１に示した要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００５７】
《変形例１》
図５は、上記実施の形態の第１の変形例に係る電力線中継装置を表すもので、入力対出力が１対１である場合の一例である。ここで、図５（Ａ）は外観構造を表し、図５（Ｂ）は回路構成を表す。
【００５８】
この電力線中継装置４０は、屋内電力線１Ａ，１Ｂの既存のアウトレット（例えば、図１２のアウトレット２Ｃ）から電気機器５への電力供給を中継するために用いられるものである。ここで、「既存のアウトレット」とは、予め電力線通信を行うことを想定して設けられたものではなく、従来の一般家庭において用いられている通常のアウトレットである。
【００５９】
図５に示したように、この電力線中継装置４０は、入力部ＩＮとして機能する一対の接続プラグ４１Ａ，４１Ｂと、出力端子ＯＵＴとして機能する一対の電気機器用接続ソケット４２Ａ，４２Ｂと、図５（Ｂ）に示した構成の電力線終端回路を収容する筐体４３とを備えている。なお、図５（Ｂ）の電力線終端回路は図１に示したものと実質的に同じものである。
【００６０】
接続プラグ４１Ａ，４１Ｂは、それぞれ、アウトレット２Ｃ等（図１２）における図示しない一対の接続ソケットに挿入接続されるようになっている。電気機器用接続ソケット４２Ａ，４２Ｂには、それぞれ、電気機器５の一対の電源プラグ５Ａ（図１２）が挿入接続されるようになっている。なお、電気機器用接続ソケット４２Ａ，４２Ｂは、それぞれ、図１における接続端３５Ａ，３５Ｂに対応するものである。
【００６１】
この電力線中継装置４０を介して電気機器５を屋内電力線１Ａ，１Ｂのアウトレット２Ｃ等に接続することにより、屋内電力線１Ａ，１Ｂの終端に電力線終端回路が形成され、この結果、上記実施の形態と同様の機能を発揮する。すなわち、通信帯域において、電力線終端でのインピーダンス不整合により反射が生ずるのを防ぐことが可能である。
【００６２】
本変形例によれば、電気機器５等をアウトレット２Ｃ等に接続するに当たって電力線中継装置４０をアダプタとして用いることにより、既存の（電力線通信を想定していない）屋内電力線１Ａ，１Ｂを電力線通信に適した通信路へと変更することができる。すなわち、既存の設備を利用して電力線通信システムを構築することが極めて容易であり、特別の工事は不要である。
【００６３】
《変形例２》
図６は、上記実施の形態の第２の変形例に係る電力線中継装置を表すもので、入力対出力が１対２である場合の一例である。ここで、図６（Ａ）は外観構造を表し、図６（Ｂ）は回路構成を表す。なお、この図において、図５に示した要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００６４】
この電力線中継装置５０は、屋内電力線１Ａ，１Ｂの終端部である例えばアウトレット２Ａ（図１２）から通信機器（送信機３，受信機４等）および電気機器５への電力供給を中継すると共に、この通信機器と屋内電力線１Ａ，１Ｂとの間で通信信号を中継するために用いられるものである。
【００６５】
この電力線中継装置５０は、第１の出力端子ＯＵＴ１として機能する一対の電気機器用接続ソケット４２Ａ，４２Ｂに加えて、第２の出力端子ＯＵＴ２として機能する一対の通信機器用接続ソケット４４Ａ，４４Ｂを備える。また、筐体４３（図５（Ａ））に代えて、図６（Ｂ）に示した構成の電力線終端回路を収容する筐体４５を備える。図６（Ｂ）に示した電力線終端回路は、第２の出力端子ＯＵＴ２としての通信機器用接続ソケット４４Ａ，４４Ｂが、入力部ＩＮとしての一対の接続プラグ４１Ａ，４１Ｂに直接接続されている点を除き、図５（Ｂ）に示したものと実質的に同じものである。
【００６６】
第１の出力端子ＯＵＴ１である一対の電気機器用接続ソケット４２Ａ，４２Ｂには、電気機器５の一対の電源プラグ５Ａ（図１２）が挿入接続され、第２の出力端子ＯＵＴ２である一対の通信機器用接続ソケット４４Ａ，４４Ｂには、通信機器の電源プラグ（送信機３の電源プラグ３Ａまたは受信機４の電源プラグ４Ａ）が挿入接続されるようになっている。なお、送信機等がモデムを内蔵していない場合には、屋内電力線１Ａ，１Ｂと送信機等との間に設けられる外付け電力線通信モデムの電源プラグが通信機器用接続ソケット４４Ａ，４４Ｂに挿入される。
【００６７】
この電力線中継装置５０の電気機器用接続ソケット４２Ａ，４２Ｂを利用して電気機器５を屋内電力線１Ａ，１Ｂに接続することにより、屋内電力線１Ａ，１Ｂの終端部（アウトレット２Ａ等）に電力線終端回路が形成されることになり、この結果、通信帯域において、電気機器５が接続された電力線終端でのインピーダンス不整合により反射が生ずるのを防ぐことが可能である。
【００６８】
一方、電力線中継装置５０の通信機器用接続ソケット４４Ａ，４４Ｂを利用して送信機３等の通信機器を屋内電力線１Ａ，１Ｂに接続することにより、通信機器間での電力線通信に適した通信路を構築することが可能になる。
【００６９】
すなわち、本変形例によれば、既存の屋内電力線１Ａ，１Ｂであっても、電力線中継装置５０を利用することにより、通信品質の低下を招くことなく、電気機器５と通信機器とを同じアウトレット２Ａに接続することが可能である。
【００７０】
《変形例３》
図７は、本実施の形態の第３の変形例に係る電力線中継装置を表すもので、入力対出力が１対４である場合の一例である。ここで、図７（Ａ）は外観構造を表し、図７（Ｂ）は回路構成を表す。なお、この図において、図６に示した要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００７１】
この電力線中継装置６０は、屋内電力線１Ａ，１Ｂの終端部である例えばアウトレット２Ａ（図１２）から通信機器（送信機３，受信機４等）および複数の電気機器への電力供給を中継すると共に、この通信機器と屋内電力線１Ａ，１Ｂとの間で通信信号を中継するために用いられるものである。
【００７２】
この電力線中継装置６０は、図７（Ｂ）に示した電力線終端回路４６Ｃを収容する筐体４６と、図７（Ｂ）に示した第１〜第４の出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４よりなる出力回路４７Ｃを収容する筐体４７と、電力線終端回路４６Ｃと出力回路４７Ｃとを接続するケーブル４８とを備えている。一対の電気機器用接続ソケット４２Ａ，４２Ｂは第１の出力端子ＯＵＴ１として機能し、一対の通信機器用接続ソケット４４Ａ，４４Ｂは第２の出力端子ＯＵＴ２として機能する。電気機器用付加接続ソケット５２Ａ，５２Ｂは第３の出力端子ＯＵＴ３として機能し、電気機器用付加接続ソケット５３Ａ，５３Ｂは第４の出力端子ＯＵＴ４として機能する。
【００７３】
第１の出力端子ＯＵＴ１および第３，第４の出力端子ＯＵＴ３，ＯＵＴ４には、それぞれ、電気機器５等の電源プラグが接続され、第２の出力端子ＯＵＴ２には、送信機３や受信機４あるいは電力線通信モデム等の通信機器の電源プラグが接続されるようになっている。
【００７４】
本変形例によれば、電力線中継装置６０の出力端子ＯＵＴ２を利用して通信機器を屋内電力線１Ａ，１Ｂに接続すると同時に、出力端子ＯＵＴ１，ＯＵＴ３およびＯＵＴ４を利用して複数（ここでは最大３台）の電気機器を屋内電力線１Ａ，１Ｂに接続することが可能である。この場合においても、屋内電力線１Ａ，１Ｂの終端部（出力端子ＯＵＴ１，ＯＵＴ３およびＯＵＴ４）に、図１と同様の電力線終端回路４６Ｃが形成されることになるので、通信周波数帯における通信信号の反射を防ぐことができ、通信機器間での電力線通信に適した通信路を容易に構築することが可能である。
【００７５】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態における電力線終端回路について説明する。
【００７６】
図８は、本実施の形態の電力線終端回路の構成を表すものである。この図では、図１に示した構成要素と実質的に同一の部分に同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。
【００７７】
上記第１の実施の形態では、一対の屋内電力線１Ａ，１Ｂの一方にのみインダクタおよび抵抗器を配した、いわゆる不平衡型（Ｕｎｂａｌａｎｃｅｄ）の電力線終端回路３０Ｕについて説明した。これに対し本実施の形態の電力線終端回路３０Ｂは、図８に示したように、一対の屋内電力線１Ａ，１Ｂの双方に対応してそれぞれインダクタおよび抵抗器を配した、いわゆる平衡型（Ｂａｌａｎｃｅｄ）  の構成となっている。
【００７８】
この電力線終端回路３０Ｂは、一対の接続端３５Ａ，３５Ｂの間に設けられたキャパシタ３３と、一方の屋内電力線１Ａの終端３２Ａと一方の接続端３５Ａとの間に設けられた第１のインダクタ３４Ａと、この第１のインダクタ３４Ａと並列に設けられた第１の抵抗器３１Ａと、他方の屋内電力線１Ｂの終端３２Ｂと他方の接続端３５Ｂとの間に設けられた第２のインダクタ３４Ｂと、この第２のインダクタ３４Ｂと並列に設けられた第２の抵抗器３１Ｂとを備えている。
【００７９】
第１の抵抗器３１Ａおよび第２の抵抗器３１Ｂは、いずれも、図１の抵抗器３１の抵抗値Ｒの１／２の大きさの抵抗値（すなわち、屋内電力線の特性インピーダンスＺの１／２の抵抗値）を有し、それらの和が屋内電力線の特性インピーダンスＺに等しくなっている。
【００８０】
第１のインダクタ３４Ａおよび第２のインダクタ３４Ｂは、いずれも、図１に示したインダクタ３４が有するインダクタタンスの１／２のインダクタタンスを有し、キャパシタ３３と共に直列共振回路を構成する。この直列共振回路は、交流電源電圧の周波数よりも高くかつ通信周波数帯よりも低い周波数帯に直列共振点を有する。
【００８１】
その他の構成および接続関係は図１の場合と同様である。
【００８２】
本実施の形態の電力線終端回路３０Ｂによれば、上記第１の実施の形態（図１）におけるインダクタ３４を同一インダクタンスの２つのインダクタ３４Ａ，３４Ｂに分離し、一対の屋内電力線１Ａ，１Ｂのそれぞれに均等に振り分けて配置するようにしたので、２つのインダクタ３４Ａ，３４Ｂとキャパシタ３３とからなる直列共振回路が平衡型の構成となり、上記第１の実施の形態に比べて放射（輻射）ノイズを低減することができる。
【００８３】
なお、上記のように、抵抗器３１Ａ，３１Ｂが同一抵抗値をもち、２つのインダクタ３４Ａ，３４Ｂが同一インダクタタンスをもつこと、すなわち、回路定数が完全対称であることが最も好ましいが、必ずしも完全対称である必要はなく、互いに異なってもよい。但し、放射ノイズの低減を考慮するならば、対称性のずれが約３０％程度以下に収まるようにすることが望ましい。
【００８４】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態における電力線終端回路について説明する。
【００８５】
図９は、本実施の形態の電力線終端回路の構成を表すものである。この図でも、図１に示した構成要素と実質的に同一の部分に同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。
【００８６】
図９に示したように、本実施の形態の電力線終端回路３０ＵＣは、上記第１の実施の形態（図１）の電力線終端回路３０Ｕに加えて、さらに、抵抗器３１と直列に接続された第２のキャパシタ３６を備えるようにしたものである。このキャパシタ３６は、インダクタ３４と共に並列共振回路を構成するものである。この場合、キャパシタ３６の容量は、上記の並列共振回路の共振周波数がキャパシタ３３および第１，第２のインダクタ３４Ａ，インダクタ３４Ｂからなる直列共振回路の直列共振点よりも高く、かつ通信周波数帯よりも低い周波数帯に並列共振点を持つようにする。具体的には、並列共振回路の共振周波数が、通信周波数の下限（例えば、４ＭＨｚ）よりも若干低くなるように設定するのが好ましい。その他の構成および接続関係は図１の場合と同様である。
【００８７】
図１０は、図９に示した電力線終端回路３０ＵＣ（第２のキャパシタ３６がある場合）の入力周波数と入力インピーダンスとの関係を、上記第１の実施の形態の場合（第２のキャパシタ３６がない場合；図１）と対比して表したものである。横軸は周波数、縦軸はインピーダンスを示す。実線Ｌ０および破線Ｌ３は、それぞれ、図１および図９の場合について、いずれも負荷がない場合（電気機器が接続されていない場合）を示す。また、屋内電力線１Ａ，１Ｂの特性インピーダンスＲは１００Ωであるとする。なお、図１０は、図１および図９に示した回路定数を次のような値に設定した場合の一例である。
【００８８】
インダクタ３４のインダクタタンス＝２０μＨ
キャパシタ３３の容量＝０．１μＦ
キャパシタ３６の容量＝４ｎＦ（ナノファラド）
抵抗器３１の抵抗値＝１００Ω
【００８９】
図１０から明らかなように、図９の電力線終端回路３０ＵＣの場合の方が、図１の電力線終端回路３０Ｕの場合よりも、低い周波数のポイントで所望の入力インピーダンス（屋内電力線１Ａ，１Ｂの特性インピーダンスＺ＝１００Ω）に達している。図１０に示した例では、入力インピーダンスが１００Ωに達する周波数は、図１の場合が約４ＭＨｚであるのに対し、図９の場合には約８００ｋＨｚである。すなわち、通信可能周波数の下限が４ＭＨｚから約８００ｋＨｚにシフトしており、通信に使用可能な周波数帯域が拡大していることが分かる。
【００９０】
《変形例４》
上記の第３の実施の形態（図９）は、第１の実施の形態における不平衡型の電力線終端回路３０Ｕ（図１）において、さらに、抵抗器３１と直列に第２のキャパシタ３６を設けるようにしたものであるが、この他、第２の実施の形態における平衡型の電力線終端回路３０Ｂ（図８）において、さらに、抵抗器３１Ａ，３１Ｂとそれぞれ直列に第３および第４のキャパシタ３６Ａ，３６Ｂを設けることにより、図１１に示したような電力線終端回路３０ＢＣを構成してもよい。この場合には、第１のインダクタ３４Ａと第３のキャパシタ３６Ａとにより第１の並列共振回路が構成されると共に、第２のインダクタ３４Ｂと第４のキャパシタ３６Ｂとにより第２の並列共振回路が構成される。これらの第１および第２の並列共振回路は、それぞれ、キャパシタ３３および第１，第２のインダクタ３４Ａ，インダクタ３４Ｂからなる直列共振回路の直列共振点よりも高く、かつ通信周波数帯よりも低い周波数帯に並列共振点を持つようにする。具体的には、第１および第２の抵抗器３１Ａ，３１Ｂの抵抗値と、第１および第２のインダクタ３４Ａ，３４Ｂのインダクタタンスについては、いずれも、図８で説明した値とそれぞれ等しくする一方、第３および第４のキャパシタ３６Ａ，３６Ｂについては、いずれも、図９で説明した第２のキャパシタ３６の２倍の容量にすればよい。本変形例によれば、通信周波数の拡大と、放射ノイズの低減とを同時に達成することができる。
【００９１】
以上、いくつかの実施の形態および変形例を挙げて本発明を説明したが、本発明は、これらの実施の形態および変形例に限定されず、種々変形可能である。例えば、上記各実施の形態（図１，図８，図９）あるいは第１の変形例（図５）では、電力線終端回路を壁側のアウトレットに内蔵させ、あるいはアウトレットと電気機器との間にアダプタとして配置する電力線中継装置に内蔵させるようにしたが、これには限定されず、電気機器の内部の入力段に設けるようにしてもよい。
【００９２】
また、上記各実施の形態および変形例では、抵抗器３１や抵抗器３１Ａ，３１Ｂを固定抵抗として説明したが、屋内電力線１Ａ，１Ｂの特性インピーダンスに応じて抵抗値を変更可能な可変抵抗器を用いるようにしてもよい。
【００９３】
また、上記した第１〜第３の変形例では、図１に示した電力線終端回路３０Ｕを利用して図５〜図７に示したような電力線中継装置を構成するようにしたが、これに限られず、例えば、図８、図９または図１１に示したような構成の電力線終端回路を用いて、図５〜図７に示したような電力線中継装置を構成することも可能である。
【００９４】
また、上記第１の変形例（図５）では、一対の電気機器用接続ソケットを有する電力線中継装置を例示したが、二対以上の通信機器用接続ソケットを備えるようにしてもよい。
【００９５】
また、上記第２および第３の変形例（図６，図７）では、一対の通信機器用接続ソケットを有する電力線中継装置を例示したが、二対以上の通信機器用接続ソケットを備えるようにしてもよい。
【００９６】
また、上記第３の変形例（図７）では、三対の電気機器用接続ソケットを有する電力線中継装置を例示したが、二対もしくは四対以上の通信機器用接続ソケットを備えるようにしてもよい。
【００９７】
また、上記第３の変形例（図７）では、電力線終端回路４６Ｃを収容する筐体４６と、機器接続用のソケット（第１〜第４の出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４よりなる出力回路４７Ｃ）を収容する筐体４７とを分離し、両者間をケーブル４８によって接続する構造としたが、これに限定されず、両者を１つの筐体に一体化するようにしてもよい。
【００９８】
また、上記各実施の形態で示した回路定数の値や屋内電力線の特性インピーダンスの値等はあくまで例示であり、これらに限定されるものではない。
【００９９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電力線終端回路または電力線中継方法によれば、一対の屋内電力線の線間に、この屋内電力線の終端部に接続される電気機器における容量負荷の変動を抑制する第１のキャパシタを設け、屋内電力線上に、第１のキャパシタと共に直列共振回路を構成するインダクタを設け、インダクタと並列に、屋内電力線の特性インピーダンスに相当する抵抗値を有する抵抗器を設け、直列共振回路が、交流電源電圧の周波数よりも高くかつ通信周波数帯よりも低い周波数帯に直列共振点を持つようにしたので、通信周波数帯における反射を抑制することが可能であり、電力線通信における通信品質を維持することができる。
【０１００】
特に、通信周波数帯の下限周波数におけるインダクタのインピーダンスが、抵抗器の抵抗値の２倍以上であるようにした場合には、インダクタと並列に設けられた抵抗器が、高周波信号に対する確実なバイパスとして機能し、入力インピーダンスのマッチングがさらに良好になるので、反射がより抑制され、通信品質がより良好になる。
【０１０１】
また、一対の屋内電力線のうちのいずれか一方にのみインダクタを設けると共に、インダクタと共に並列共振回路を構成する第２のキャパシタを抵抗器と直列に設け、この並列共振回路が、直列共振回路の直列共振点よりも高くかつ通信周波数帯よりも低い周波数帯に並列共振点を持つようにした場合には、電力線終端回路の入力インピーダンスが一定値（抵抗器の抵抗値）に達する周波数がより低い方にシフトするので、反射を起こさない周波数帯が拡大する。
【０１０２】
また、一対の屋内電力線の各々に第１および第２のインダクタを設けると共に、第１および第２のインダクタとそれぞれ並列に第１および第２の抵抗器を設け、第１および第２の抵抗器の抵抗値の和が、屋内電力線の特性インピーダンスに等しくなるようにし、第１および第２のインダクタが第１のキャパシタと共に直列共振回路を構成するようにした場合においても、通信周波数帯における反射を抑制することが可能であり、電力線通信における通信品質を維持することができる。ここでさらに、第１および第２のインダクタを互いに等しい大きさのインダクタンスとし、第１および第２の抵抗器を互いに等しい大きさの抵抗値とした場合には、電力線終端回路が平衡型になるので、放射ノイズが少なくなり、通信品質がさらに向上する。加えて、第１の抵抗器と直列に、第１のインダクタと共に並列共振回路を構成する第３のキャパシタを設けると共に、第２の抵抗器と直列に、第２のインダクタと共に並列共振回路を構成する第４のキャパシタを設け、これらの並列共振回路が、それぞれ、直列共振回路の直列共振点よりも高くかつ通信周波数帯よりも低い周波数帯に並列共振点を持つように構成した場合には、電力線終端回路の入力インピーダンスが一定値に達する周波数がより低い方にシフトするので、反射を起こさない周波数帯が拡大する。
【０１０３】
本発明の電力線中継装置によれば、一対の屋内電力線の終端部に接続される一対の接続プラグと、電気機器の電源プラグが差し込まれる一対の電気機器用接続ソケットと、一対の電気機器用接続ソケットの間に設けられ電気機器における容量負荷の変動を抑制する第１のキャパシタと、接続プラグと電気機器用接続ソケットとの間に設けられ第１のキャパシタと共に直列共振回路を構成するインダクタと、インダクタと並列に設けられ、屋内電力線の特性インピーダンスに相当する抵抗値を有する抵抗器とを備え、直列共振回路が、交流電源電圧の周波数よりも高くかつ通信周波数帯よりも低い周波数帯に直列共振点を持つようにしたので、このような構成の電力線中継装置を既存の屋内電力線の終端部と電気機器との間にアダプタとして配置するだけで、屋内電力線の終端部における通信周波数帯の高周波通信信号の反射を抑制することができる。すなわち、特別の工事を必要とせずに、極めて容易に、既存の屋内電力線を電力線通信に適した通信路に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電力線終端回路の構成を示す回路図である。
【図２】図１の電力線終端回路に接続される負荷を変化させた場合における入力周波数と入力インピーダンスとの関係を表す特性図である。
【図３】図１の電力線終端回路によるオープンスタブ対策前後の周波数と減衰量との関係を比較して表す特性図である。
【図４】図１の電力線終端回路によるショートスタブ対策前後の周波数と減衰量との関係を比較して表す特性図である。
【図５】第１の実施の形態における第１の変形例に係る電力線中継装置の構成を表す外観構造図および回路図である。
【図６】第１の実施の形態における第２の変形例に係る電力線中継装置の構成を表す外観構造図および回路図である。
【図７】第１の実施の形態における第３の変形例に係る電力線中継装置の構成を表す外観構造図および回路図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る電力線終端回路の構成を示す回路図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る電力線終端回路の構成を示す回路図である。
【図１０】図１の電力線終端回路と図９の電力線終端回路の周波数対インピーダンス特性を比較して表す特性図である。
【図１１】第３の実施の形態の変形例に係る電力線終端回路の構成を表す回路図である。
【図１２】一般家屋の屋内電力線配線状態を示す図である。
【図１３】従来の電力線終端回路の構成を表す図である。
【図１４】従来のノイズフィルタの構成を表す回路図である。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ…屋内電力線、２Ａ〜２Ｄ…アウトレット、３…送信機、４…受信機、５…電気機器、５Ｂ…キャパシタ、３０Ｂ，３０ＢＣ，３０Ｕ，３０ＵＣ，…電力線終端回路、３１…抵抗器、３１Ａ，３１Ｂ…（第１および第２の）抵抗器、３２Ａ，３２Ｂ…（屋内電力線の）終端、３３…（第１の）キャパシタ、３４…インダクタ、３４Ａ，３４Ｂ…（第１および第２の）インダクタ、３５Ａ，３５Ｂ…接続端、３６…（第２の）キャパシタ、３６Ａ，３６Ｂ…（第３および第４の）キャパシタ、４１Ａ，４１Ｂ…接続プラグ、４２Ａ，４２Ｂ，５２Ａ，５２Ｂ，５３Ａ，５３Ｂ…電気機器用接続ソケット、４４Ａ，４４Ｂ…通信機器用接続ソケット。
【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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