(57)【要約】【課題】電池により動作する機器がメタルラインを電力線に接続することなく、電力線通信を行うことを可能とする。【解決手段】電力線のコンセントに接続されＰＬＣ信号結合用電力線側トランス部１３と、ＰＬＣ信号結合用本体側トランス部１４及び電力線通信のための図示しないＰＬＣモデムのＰＬＣ信号回路と前述のＰＬＣ信号結合用本体側トランス部１４との間に接続された信号重畳用トランス１２とを有するノート型ＰＣ、ＰＤＡ、小型家電製品等の電池により動作する機器本体１０とにより構成される。機器からの送信信号は、ＰＬＣ信号回路を介して信号重畳用トランス１２に入力され、ＰＬＣ信号結合用本体側トランス部１４を介してＰＬＣ信号結合用電力線側トランス部１５に電磁誘導により伝達され、電力線上に重畳されて送信される。他の機器からの信号は、前述と逆のルートを経て伝送されＰＬＣ信号回路により受信される。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池により動作する機器が電力線を介して他の機器と通信を行う電力線通信システムにおいて、電力線に接続されているＰＬＣ信号結合用電力線側トランス部と、機器側に設けられたＰＬＣ信号結合用本体側トランス部及び該ＰＬＣ信号結合用本体側トランス部にＰＬＣ信号を結合する信号重畳用トランスを備え、前記ＰＬＣ信号結合用電力線側トランス部と前記ＰＬＣ信号結合用本体側トランス部との間で空間を介した電磁誘導によりＰＬＣ信号を伝達することを特徴とする電力線通信システム。
【請求項２】
前記電池により動作する機器がドッキングステーションと共に使用される機器である場合、前記ＰＬＣ信号結合用電力線側トランス部がドッキングステーションに備えられることを特徴とする請求項１記載の電力線通信システム。
【請求項３】
前記電池が充電電池である場合、前記ＰＬＣ信号結合用電力線側トランス部は、前記ＰＬＣ信号結合用本体側トランス部に空間を介した電磁誘導により電力線からの電力を供給し、前記ＰＬＣ信号結合用本体側トランス部からの電力が前記充電電池の充電及び機器の動作のために使用されることを特徴とする請求項１または２記載の電力線通信システム。
【請求項４】
電池により動作する機器が電力線を介して他の機器と通信を行う電力線通信方法において、機器側に設けられるＰＬＣ信号結合用本体側トランス部に信号重畳用トランスを経てＰＬＣ信号を結合し、ＰＬＣ信号結合用本体側トランス部と電力線に接続されているＰＬＣ信号結合用電力線側トランス部との間で空間を介した電磁誘導によりＰＬＣ信号を伝達することを特徴とする電力線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力線通信システム及び方法に係り、特に、通信を行う機器と電力線との間の通信信号を電磁的に結合した電力線通信システム及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電力線通信（ＰＬＣ：Ｐｏｗｅｒ　Ｌｉｎｅ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）方法は、電力線を介して電力の供給を受ける通信機能を有する機器が通信信号を電力線に重畳して、他の同様な機能を有する機器との間で電力線（電灯線）を介して通信を行う方法である。
【０００３】
図２は従来技術による電力線通信システムの構成を示すブロック図であり、図２を参照して、従来技術による電力線通信について説明する。図２において、１０は機器本体、１１は電源トランス部、１２は信号重畳用トランスである。
【０００４】
図２に示すように、従来技術による電力線通信システムは、ＰＣ、家庭用電気機器等の機器本体１０に設けられ、機器本体１０内の制御部等の回路に電源を供給する電力線のコンセントに接続される電源トランス部１１と、電力線通信のための図示しないＰＬＣモデムのＰＬＣ信号回路と前述の電源トランス部１１との間に接続されて、ＰＬＣ信号を電源トランス部１１を介して電力線に重畳し、また、電力線からのＰＬＣ信号を分離してＰＬＣ信号回路に転送する信号重畳用トランス１２とにより構成される。
【０００５】
信号重畳用トランス１２は、ＰＬＣ信号回路側の巻線に電源側からのサージ電圧がＰＬＣ回路に影響を与えないように、逆方向に直列接続されたツェナーダイオードＤ１、Ｄ２が接続され、また、電源トランス部１１側の巻線に直列に、電源周波数を遮断するコンデンサＣ１、Ｃ２が接続されている。
【０００６】
前述したように構成される従来技術による電力線通信システムにおいて、機器本体１０側から他の機器に信号の送信を行う場合、機器からの送信信号は、ＰＬＣモデムのＰＬＣ信号回路を介して信号重畳用トランス１２に入力される。その後、入力されたＰＬＣ信号は、電源トランス部１１を介して電力線上に重畳されて電力線上に送信される。他の機器からの信号は、前述と逆のルートを経て伝送されＰＬＣモデムのＰＬＣ信号回路により受信される。
【０００７】
一方、近年、充電電池により動作し、電池の充電を電磁誘導により無接点で行うことが可能な機器、例えば、電動歯ブラシ、シェーバー等の製品が数多く販売されるようになってきている。
【０００８】
このような電磁誘導による無接点充電のシステムは、充電器、機器本体のそれぞれに電源トランスの１次コイル、２次コイルに相当する誘導コイルを設け、機器本体に設けられる２次コイルに誘導される電力線からの電力を整流して機器本体の電池を充電するというものである。このような構成を有する無接点充電のシステムは、充電器に設けられるコイルを電力線に接続し、充電器に機器本体を載置する等により前述した２つのコイルを近接させることにより、充電器のコイルの周りに生成される磁場が機器本体のコイルに誘導電流を流すことになり、この誘導電流により生じる電圧を整流して使用することにより機器本体内の電池を充電することができる。なお、前述した２つのコイルの巻線比は、機器本体側で得られる電圧が電池を充電するために充分な最適な電圧となるように設定さる。
【０００９】
前述したような無接点充電のシステムは、２つの誘導コイルの距離が離れているので、充電効率がやや落ちるものの、水や埃に強く、水回りや埃の多い場所での使用に適している。そして、最近のシステムは、５４０ｍＡ／ｈ程度の電池を１ｈ程度の時間で充電することが可能である。また、機器本体がＰＤＡ程度のものであれば、充電システムからの電力の供給だけで充分に動作可能である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来技術による電力線通信システムは、機器本体が電力線から電力の供給を受けて動作するものであることが前提になっており、一次電池、充電電池等の電池により動作する機器に対する配慮がなされておらず、電池により動作する機器による電力線通信を行うことができないという問題点を有している。
【００１１】
本発明の目的は、前述した従来技術による電力線通信システムの問題点を解決し、電池により動作する機器がメタルラインを電力線に接続することなく、電力線通信を行うことを可能とした電力線通信システム及び方法を提供することにある。
【００１２】
また、前述した従来技術による無接点充電のシステムは、単に、機器本体内の充電電池を充電するためのもので、電力線側に信号を送信し、電力線側からの信号を受け取るというような点について配慮されていないものであった。
【００１３】
本発明の目的は、前述の無接点充電のシステムを用いて、充電電池により動作する機器が電力線通信を行うことを可能とした電力線通信システム及び方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば前記目的は、電池により動作する機器が電力線を介して他の機器と通信を行う電力線通信システムにおいて、電力線に接続されているＰＬＣ信号結合用電力線側トランス部と、機器側に設けられたＰＬＣ信号結合用本体側トランス部及び該ＰＬＣ信号結合用本体側トランス部にＰＬＣ信号を結合する信号重畳用トランスを備え、前記ＰＬＣ信号結合用電力線側トランス部と前記ＰＬＣ信号結合用本体側トランス部との間で空間を介した電磁誘導によりＰＬＣ信号を伝達することにより達成される。
【００１５】
また、前記目的は、前記電池により動作する機器がドッキングステーションと共に使用される機器である場合、前記ＰＬＣ信号結合用電力線側トランス部がドッキングステーションに備えられることにより、さらに、前記電池が充電電池である場合、前記ＰＬＣ信号結合用電力線側トランス部が、前記ＰＬＣ信号結合用本体側トランス部に空間を介した電磁誘導により電力線からの電力を供給し、前記ＰＬＣ信号結合用本体側トランス部からの電力が前記充電電池の充電及び機器の動作のために使用することにより達成される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による電力線通信方法及びシステムの実施形態を図面により詳細に説明する。
【００１７】
図１は本発明の一実施形態による電力線通信システムの構成を示すブロック図である。図１において、１３はＰＬＣ信号結合用電力線側トランス部、１４はＰＬＣ信号結合用本体側トランス部であり、他の符号は図２の場合と同一である。
【００１８】
本発明の一実施形態による電力線通信システムは、図１に示すように、電力線のコンセントに接続されＰＬＣ信号結合用電力線側トランス部１３と、ＰＬＣ信号結合用本体側トランス部１４及び電力線通信のための図示しないＰＬＣモデムのＰＬＣ信号回路と前述のＰＬＣ信号結合用本体側トランス部１４との間に接続された従来技術により説明したものと同一の構成の信号重畳用トランス１２とを有するノート型ＰＣ、ＰＤＡ、小型家電製品等の電池により動作する機器本体１０とにより構成される。
【００１９】
通常、電力線通信システムを用いて伝送するデータの搬送信号周波数は、現行のシステムで４５０ＫＨｚ、今後のシステムとして検討されているものが４ＭＨｚ〜２０ＭＨｚであり、前述した本発明の実施形態による電力線通信システムにおけるＰＬＣ信号結合用電力線側トランス部１３とＰＬＣ信号結合用本体側トランス部１４とは、それらのコイル相互間で空間を介した電磁誘導によりＰＬＣ信号を伝達することができる。
【００２０】
すなわち、機器本体１０側から他の機器に信号の送信を行う場合、機器からの送信信号は、ＰＬＣモデムのＰＬＣ信号回路を介して信号重畳用トランス１２に入力される。その後、入力されたＰＬＣ信号は、ＰＬＣ信号結合用本体側トランス部１４を介してＰＬＣ信号結合用電力線側トランス部１５に電磁誘導により伝達され、電力線上に重畳されて電力線上に送信される。他の機器からの信号は、前述と逆のルートを経て伝送されＰＬＣモデムのＰＬＣ信号回路により受信される。
【００２１】
前述した本発明の実施形態は、これにより、機器本体が電池により動作するものである場合にも、それらの機器が、無接点で電力線を介して他の機器と通信を行うことができる。そして、本発明の実施形態は、機器本体１０とＰＬＣ信号結合用電力線側トランス部１３とが離れた位置にあるような場合、例えば、機器本体１０とＰＬＣ信号結合用電力線側トランス部１３とが同じ部屋の中に数メートル離れて置かれているような場合にも、ＰＬＣ信号結合用体側トランス部１４とＰＬＣ信号結合用電力線側トランス部１３との間を電磁誘導によりＰＬＣ信号を伝送することができる。
【００２２】
前述した本発明の実施形態は、ＰＬＣ信号結合用電力線側トランス部１３を気密性の高い容器内に構成することにより、水や埃に強く、水回りや埃の多い場所での使用に適したシステムとすることができる。また、本発明の実施形態は、ＰＬＣ信号結合用電力線側トランス部１３を家具の裏側等になってしまったコンセントのような常時抜き差しすることが困難なコンセントに接続したままとしておいて使用することができ、持ち運ぶことができる機器を、ＰＬＣ通信のためにコンセントに接続する煩わしさをなくすことができる。
【００２３】
前述した本発明の実施形態は、ＰＬＣ信号を電力線に重畳し、電力線からのＰＬＣ信号を受信するために、コンセントに接続されたＰＬＣ信号結合用電力線側トランス部１３と、機器本体１０内に設けたＰＬＣ信号結合用体側トランス部１４とを備えるとして説明したが、本発明は、ＰＬＣ信号結合用電力線側トランス部１３と、機器本体１０内に設けたＰＬＣ信号結合用体側トランス部１４とを、従来技術として説明した電磁誘導による無接点充電のシステムにおける電源トランスの１次コイル、２次コイルとして使用するように構成することもでき、これにより、無接点充電のシステムを流用してＰＬＣ通信を行うことができる。
【００２４】
この場合、コンセントに接続されるＰＬＣ信号結合用電力線側トランス部１３を充電台とし、機器本体部１０内のＰＬＣ信号結合用体側トランス部１４のコイルの両端を図１に点線で示したラインを経て図示しない充電回路を含む機器の電源回路に接続すればよい。
【００２５】
そして、前述したように無接点充電のシステムを流用して構成される本発明の実施形態による電力線通信システムにおいて、機器本体１０内の図示しない充電電池を充電する場合、充電台の上に機器本体１０を載置する。これにより、充電台側の電源トランスとしてのＰＬＣ信号結合用電力線側トランス部１３から電力線の電力がＰＬＣ信号結合用本体側トランス部１４に電磁誘導され、これによる電力を使用して充電電池を充電することができる。また、ＰＬＣ信号結合用本体側トランス部１４からの電力により機器本体を動作させることもできる。
【００２６】
前述した本発明の実施形態は、機器本体１０がノート型ＰＣ、ＰＤＡ等であって、ＦＤドライバ、ＣＤドライバ、ＤＶＤドライバ等がドッキングステーション内に設けられて、機器本体と共に使用されるような場合に、ドッキングステーション内の機器に電力を供給する電力線に接続された部分に前述で説明したＰＬＣ信号結合用電力線側トランス部１３と同等なものを設置することにより、機器本体が、電力線通信をドッキングステーションを介して行うことが可能となる。また、この場合にも、ドッキングステーションを介して機器本体内の充電電池を充電するようにすることもできる。さらに、この場合、ドッキングステーション内のＰＬＣ信号結合用電力線側トランス部１３と機器本体１０内のＰＬＣ信号結合用体側トランス部１４を使用して、機器本体１０とドッキングステーション内の機器との間での信号の授受を電磁誘導により無接点で行うことができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、電池により動作する機器が、メタルラインを電力線に接続することなく電力線通信を行うことができ、また、公知の無接点充電のシステムを用い、充電電池により動作する機器の電池の充電とを兼用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による電力線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】従来技術による電力線通信システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０　機器本体
１１　電源トランス部
１２　信号重畳用トランス
１３　ＰＬＣ信号結合用電力線側トランス部
１４　ＰＬＣ信号結合用本体側トランス部
【図１】
2004112301.tif 000003
【図２】
2004112301.tif 000004