(57)【要約】【課題】  フィルタを用いることなく電力線に接続された負荷機器の通信への影響を低減することができ、配線が容易な電力線通信機能付き機器を提供する。【解決手段】  電力線であるケーブル５に通信信号を重畳することにより通信を行う電力線搬送通信部２と、電力負荷部３と、電力を受け付けるための接続端子ＴＬ１，ＴＬ２，ＴＮとを備え、接続端子ＴＬ１，ＴＮを電力線搬送通信部２と接続し、接続端子ＴＬ２，ＴＮを電力負荷部３と接続し、接続端子ＴＬ１，ＴＬ２，ＴＮに単相三線式の電源系統を接続した。【選択図】      図１
2005354575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力線に通信信号を重畳することにより通信を行う電力線通信部と、電力を消費する電力負荷部とを備えた電力線通信機能付き機器であって、
電力を受け付けるための少なくとも三つの接続端子を備え、
前記少なくとも三つの接続端子のうち第１及び第２の接続端子は前記電力線通信部と接続され、
前記少なくとも三つの接続端子のうち前記第１の接続端子をのぞく接続端子の一部又は全部が前記電力負荷部と接続されることを特徴とする電力線通信機能付き機器。
【請求項２】
電力線に通信信号を重畳することにより通信を行う電力線通信部と、外部へ電力を供給するための電力出力端子とを備えた電力線通信機能付き機器であって、
電力を受け付けるための少なくとも三つの接続端子を備え、
前記少なくとも三つの接続端子のうち第１及び第２の接続端子は前記電力線通信部と接続され、
前記少なくとも三つの接続端子のうち前記第１の接続端子をのぞく接続端子の一部又は全部が前記電力出力端子と接続されることを特徴とする電力線通信機能付き機器。
【請求項３】
前記電力線通信部の動作用電源電圧を供給するための電源回路部をさらに備え、
前記少なくとも三つの接続端子のうち第１及び第２の接続端子をのぞく接続端子は第３の接続端子を含み、
前記第１及び第３の接続端子は前記電源回路部と接続されることを特徴とする請求項１又は２記載の電力線通信機能付き機器。
【請求項４】
前記第１の接続端子をのぞく接続端子の一部又は全部と、前記電力出力端子との間の接続を開閉する開閉部を備えることを特徴とする請求項２記載の電力線通信機能付き機器。
【請求項５】
電力を電力線通信機能付き機器に供給するための少なくとも三本の導線を配線する電力線通信用配線方法であって、
前記電力線通信機能付き機器は請求項１〜４のいずれかに記載の電力線通信機能付き機器であり、
前記少なくとも三本の導線を前記少なくとも三つの接続端子にそれぞれ接続し、
前記少なくとも三本の導線のうち、前記第１の接続端子をのぞく接続端子の一部又は全部に接続された導線を、前記電力線通信機能付き機器の外部に設けられた電力負荷となる負荷装置又は負荷装置を接続するためのコンセントボックスに接続することを特徴とする電力線通信用配線方法。
【請求項６】
単相２線式の電力を電力線通信機能付き機器に供給するための導線を配線する電力線通信用配線方法であって、
前記電力線通信機能付き機器は請求項１〜４のいずれかに記載の電力線通信機能付き機器であり、
前記単相２線式の電力系統における１線を前記第２の接続端子に接続し、他の１線に接続された２本の導線をそれぞれ前記第１及び第２の接続端子をのぞく接続端子と前記第１の接続端子とに接続することを特徴とする電力線通信用配線方法。
【請求項７】
単相２線式の電力を電力線通信機能付き機器に供給するための電力線通信用配線方法に用いられる回路ブレーカであって、
前記電力線通信用配線方法は請求項６記載の電力線通信用配線方法であり、
前記単相２線式の電力系統における２線をそれぞれ接続するための第１及び第２の入力端子と、
前記電力線通信機能付き機器に供給する電力を出力するための第１、第２、及び第３の出力端子と、
前記第１及び第２の入力端子と前記第１、第２、及び第３の出力端子との間の接続を開閉する遮断回路とを備え、
前記第１の入力端子は、前記遮断回路を介して前記第１の出力端子と接続され、
前記第２の入力端子は、前記遮断回路を介して前記第２及び第３の出力端子と接続されていることを特徴とする回路ブレーカ。
【請求項８】
前記遮断回路は、
前記第１及び第２の入力端子と前記第１及び第２の出力端子との間の接続を開閉する第１の遮断回路と、
前記第１及び第２の入力端子と前記第２及び第３の出力端子との間の接続を開閉する第２の遮断回路とを備えることを特徴とする請求項７記載の回路ブレーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力線に通信信号を重畳することにより通信を行う電力線通信機能付き機器に関する。そして、このような電力線通信機能付き機器に利用される電力線通信用配線方法、及びこれに用いられる回路ブレーカに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力線に信号を重畳して通信を行う電力線通信端末装置を建物内に分散して設置し、相互に通信を行う電力線搬送通信システムが広く知られている。一般住宅においては種々の家電機器が、またオフィスビル等においては多くの照明器具やパソコン等の負荷機器が、電力線に接続されており、これらの負荷機器における電源部の入力インピーダンスは電力線搬送通信で用いる信号周波数帯において非常に低いインピーダンスとなっている場合が多く、電力線搬送通信で用いられる信号の減衰を増大させる原因となっている。また、このような負荷機器、例えばエアコンや照明器具などの負荷機器のなかには高レベルのノイズを発生するものもあり、信号減衰と合わせて、電力線搬送通信の通信性能を低下させる原因となっている。そのため、このような負荷機器に電力線搬送通信機能を備えた電力線通信機能付き機器の場合、自身の発生するノイズによって、自身の受信性能を低下させてしまう場合がある。そこで、ノイズフィルタやインピーダンス改善用のチョークコイル等のフィルタを備えて負荷機器の発生するノイズを低減したり負荷機器における電源部の入力インピーダンスを上昇させたりする電力線通信端末装置が知られている。また、電力線と、電力線以外の第３線との間に通信信号を重畳させることにより、電力線に接続された負荷機器の影響を低減する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図１４は、背景技術に係る電力線通信機能付き機器の構成を示すブロック図である。図１４に示す電力線通信機能付き機器１０１は、例えば商用単相２線式電源系統における電力線を接続するための接続端子１０２，１０３と、接続端子１０２，１０３に接続された電力線を介して他の電力線通信機能付き機器と通信を行う電力線搬送通信部１０４と、例えば放電灯点灯装置からなる電力負荷部１０５とから構成されている。電力線搬送通信部１０４は、電力線搬送通信部１０４の動作用電源電圧を供給するＤＣ電源回路１０６と、商用電源周波数（電源成分）をカットして通信信号を抽出する結合回路１０７と、電力線搬送通信端末装置１０１における通信動作を制御する通信制御部１０９と、通信制御部１０９と結合回路１０７との間に介設され、通信信号の変復調を行う変復調回路１０８とを備える。
【０００４】
また、電力負荷部１０５は、放電灯１１０と、放電灯１１０を点灯させる放電灯点灯回路１１１と、放電灯点灯回路１１１から出力されるノイズを低減したり放電灯点灯回路１１１の入力インピーダンスを上昇させたりするチョークコイル１１２とを備えている。
【特許文献１】特開平１０−４１８６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述のように、負荷機器の発生するノイズを低減したり負荷機器における電源部の入力インピーダンスを上昇させたりするためにノイズフィルタやチョークコイル等のフィルタを備えた電力線搬送通信端末は、負荷機器の消費電力が増大するとフィルタを大型化する必要があると共にフィルタからの発熱が大きくなるという不都合があった。また、電力線以外の第３線を用いて電力線に接続された負荷機器の影響を低減する方法では、電力線搬送通信端末への電力線の接続と第３線の接続とをそれぞれ行わなければならないため、配線が煩雑になるという不都合があった。また、第３線を用いる電力線搬送通信端末と、第３線を用いない通常の２線式の電力線搬送通信端末との間での通信が困難であるという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みて為された発明であり、フィルタを用いることなく電力線に接続された負荷機器の通信への影響を低減することができ、配線が容易な電力線通信機能付き機器を提供することを目的とする。そして、このような電力線通信機能付き機器に利用される、電力線通信用配線方法、及びこれに用いられる回路ブレーカ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】
上述の目的を達成するために、本発明の第１の手段に係る電力線通信機能付き機器は、電力線に通信信号を重畳することにより通信を行う電力線通信部と、電力を消費する電力負荷部とを備えた電力線通信機能付き機器であって、電力を受け付けるための少なくとも三つの接続端子を備え、前記少なくとも三つの接続端子のうち第１及び第２の接続端子は前記電力線通信部と接続され、前記少なくとも三つの接続端子のうち前記第１の接続端子をのぞく接続端子の一部又は全部が前記電力負荷部と接続されることを特徴としている。
【０００８】
そして、本発明の第２の手段に係る電力線通信機能付き機器は、電力線に通信信号を重畳することにより通信を行う電力線通信部と、外部へ電力を供給するための電力出力端子とを備えた電力線通信機能付き機器であって、電力を受け付けるための少なくとも三つの接続端子を備え、前記少なくとも三つの接続端子のうち第１及び第２の接続端子は前記電力線通信部と接続され、前記少なくとも三つの接続端子のうち前記第１の接続端子をのぞく接続端子の一部又は全部が前記電力出力端子と接続されることを特徴としている。
【０００９】
また、上述の電力線通信機能付き機器において、前記電力線通信部の動作用電源電圧を供給するための電源回路部をさらに備え、前記少なくとも三つの接続端子のうち第１及び第２の接続端子をのぞく接続端子は第３の接続端子を含み、前記第１及び第３の接続端子は前記電源回路部と接続されることを特徴としている。
【００１０】
そして、上述の電力線通信機能付き機器において、前記第１の接続端子をのぞく接続端子の一部又は全部と、前記電力出力端子との間の接続を開閉する開閉部を備えることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明の第３の手段に係る電力線通信用配線方法は、電力を電力線通信機能付き機器に供給するための少なくとも三本の導線を配線する電力線通信用配線方法であって、前記電力線通信機能付き機器は請求項１〜４のいずれかに記載の電力線通信機能付き機器であり、前記少なくとも三本の導線を前記少なくとも三つの接続端子にそれぞれ接続し、前記少なくとも三本の導線のうち、前記第１の接続端子をのぞく接続端子の一部又は全部に接続された導線を、前記電力線通信機能付き機器の外部に設けられた電力負荷となる負荷装置又は負荷装置を接続するためのコンセントボックスに接続することを特徴としている。
【００１２】
そして、本発明の第４の手段に係る電力線通信用配線方法は、単相２線式の電力を電力線通信機能付き機器に供給するための導線を配線する電力線通信用配線方法であって、前記電力線通信機能付き機器は請求項１〜４のいずれかに記載の電力線通信機能付き機器であり、前記単相２線式の電力系統における１線を前記第２の接続端子に接続し、他の１線に接続された２本の導線をそれぞれ前記第１及び第２の接続端子をのぞく接続端子と前記第１の接続端子とに接続することを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の第５の手段に係る回路ブレーカは、単相２線式の電力を電力線通信機能付き機器に供給するための電力線通信用配線方法に用いられる回路ブレーカであって、前記電力線通信用配線方法は請求項６記載の電力線通信用配線方法であり、前記単相２線式の電力系統における２線をそれぞれ接続するための第１及び第２の入力端子と、前記電力線通信機能付き機器に供給する電力を出力するための第１、第２、及び第３の出力端子と、前記第１及び第２の入力端子と前記第１、第２、及び第３の出力端子との間の接続を開閉する遮断回路とを備え、前記第１の入力端子は、前記遮断回路を介して前記第１の出力端子と接続され、前記第２の入力端子は、前記遮断回路を介して前記第２及び第３の出力端子と接続されていることを特徴としている。
【００１４】
そして、上述の回路ブレーカにおいて、前記遮断回路は、前記第１及び第２の入力端子と前記第１及び第２の出力端子との間の接続を開閉する第１の遮断回路と、前記第１及び第２の入力端子と前記第２及び第３の出力端子との間の接続を開閉する第２の遮断回路とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
このような構成の電力線通信機能付き機器は、電力を受け付けるための少なくとも三つの接続端子を備えるので単相３線式や三相４線式等の３線以上を用いる電源系統に接続するための配線が容易である。また、第１及び第２の接続端子は電力線通信部と接続され、第１の接続端子をのぞく接続端子が電力負荷部と接続されるので、電力線通信部と電力負荷部とに電力を供給する配線を異ならせることができ、電力負荷部による電力線通信部における通信への影響を、フィルタを用いることなく低減することができる。
【００１６】
また、このような構成の電力線通信機能付き機器は、電力を受け付けるための少なくとも三つの接続端子を備えるので単相３線式や三相４線式等の３線以上を用いる電源系統に接続するための配線が容易である。また、第１及び第２の接続端子は電力線通信部と接続され、第１の接続端子をのぞく接続端子が電力出力端子と接続されるので、電力線通信部と電力出力端子とに電力を供給する配線を異ならせることができ、電力出力端子に接続された外部の負荷装置による電力線通信部における通信への影響を、フィルタを用いることなく低減することができる。
【００１７】
そして、このような構成の電力線通信用配線方法によれば、電力を電力線通信機能付き機器に供給するための導線が少なくとも三つの接続端子にそれぞれ接続され、少なくとも三本の導線のうち、第１の接続端子をのぞく接続端子に接続された導線が、電力線通信機能付き機器の外部に設けられた電力負荷となる負荷装置又は負荷装置を接続するためのコンセントボックスに接続されるので、電力線通信部と負荷装置又は負荷装置を接続するためのコンセントボックスとに電力を供給する配線を異ならせることができ、負荷装置による電力線通信部における通信への影響を、フィルタを用いることなく低減することができる。
【００１８】
さらに、このような構成の電力線通信用配線方法によれば、単相２線式の電力系統における１線が第２の接続端子に接続され、他の１線に接続された２本の導線がそれぞれ第１及び第２の接続端子をのぞく接続端子と第１の接続端子とに接続されるので、単相２線式の電力系統を少なくとも三つの接続端子にそれぞれ接続することができる。
【００１９】
また、このような構成の回路ブレーカによれば、第１の入力端子は、遮断回路を介して第１の出力端子と接続され、第２の入力端子は、遮断回路を介して第２，第３の出力端子と接続されるので、単相２線式の電力配線を第１及び第２の入力端子に接続し、電力線通信機能付き機器に接続される三本の接続配線をそれぞれ第１、第２、及び第３の出力端子に接続することが容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。
【００２１】
（第１実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態に係る電力線通信機能付き機器および電力線通信用配線方法について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る電力線通信機能付き機器およびその接続方法の一例を示すブロック図である。図１に示す電力線通信機能付き機器１は、例えば商用単相三線式の電源系統に接続するための三つの接続端子ＴＬ１，ＴＬ２，ＴＮと、電力線搬送通信部２と、電力負荷部３とを備えている。この場合、接続端子ＴＬ１が第１の接続端子に相当し、接続端子ＴＮが第２の接続端子に相当し、接続端子ＴＬ２が第３の接続端子に相当している。
【００２２】
そして、分電盤４から出力された単相三線式の電源系統におけるＬ１相、Ｌ２相、及び中性相Ｎが、それぞれ３芯のケーブル５を介して接続端子ＴＬ１，ＴＬ２，ＴＮと接続されている。ケーブル５は、例えば芯線５１，５２，５３の３本の芯線（導線）を備える３芯ＶＶＦケーブル（平形ビニル絶縁ビニルシースケーブル）が用いられ、芯線５１によって分電盤４からＬ１相が接続端子ＴＬ１に接続され、芯線５２によって分電盤４からＬ２相が接続端子ＴＬ２に接続され、芯線５３によって分電盤４の中性相Ｎが接続端子ＴＬ１に接続されている。また、ケーブル５には、図略の他の電力線通信機能付き機器１が接続されており、さらに、分電盤４には、図略の他系統のケーブル５および電力線搬送通信機能付き機器１が接続されており、電力線搬送通信機能付き機器１間で電力線通信による通信が可能である。
【００２３】
電力線搬送通信部２は、電力線搬送通信部２の動作用電源電圧を供給する電源回路部に相当するＤＣ電源回路２１と、商用電源周波数（電源成分）をカットして通信信号を抽出する結合回路２２と、通信制御部２３と、通信制御部２３と結合回路２２との間に介設され通信信号の変復調を行う変復調回路２４とを備えている。この場合、結合回路２２と、通信制御部２３と、変復調回路２４とからなる回路部が、電力線通信部に相当している。
【００２４】
また、電力負荷部３は、例えば照明器具であり、放電灯３１と、放電灯３１を点灯させる放電灯点灯回路３２とを備えている。
【００２５】
そして、接続端子ＴＬ１と接続端子ＴＮとが電力線搬送通信部２に接続されており、分電盤４から芯線５１，５３及び接続端子ＴＬ１，ＴＮを介してＬ１−Ｎ相の電源電圧が電力線搬送通信部２へ供給される一方、接続端子ＴＬ２と接続端子ＴＮとが電力負荷部３に接続され、分電盤４から芯線５２，５３及び接続端子ＴＬ２，ＴＮを介してＬ２−Ｎ相の電源電圧が電力負荷部３へ供給されている。さらに、電力線搬送通信部２においてＬ１−Ｎ相の電源電圧がＤＣ電源回路２１と結合回路２２とへ供給される一方、電力負荷部３においてＬ２−Ｎ相の電源電圧が放電灯点灯回路３２へと供給されている。
【００２６】
通信制御部２３は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）や、ＵＳＡＲＴ（Universal Synchronous and Asynchronous Receiver-Transmitter）等のシリアル通信インターフェイス回路等から構成される制御回路で、例えばケーブル５に接続されている他の電力線通信機能付き機器１から芯線５１，５３、接続端子ＴＬ１，ＴＮ、結合回路２２、及び変復調回路２４を経由して受信した信号から例えば放電灯の調光制御要求を示す受信データを受信し、その受信データに応じて放電灯点灯回路３２へ制御信号を出力して放電灯３１の調光制御を行わせる。また、通信制御部２３は、例えば放電灯点灯回路３２の動作状態が変化したり放電灯３１の不点灯が発生したりした旨を示す信号を放電灯点灯回路３２から受信した場合は、その旨を示す通知信号を、変復調回路２４、結合回路２２、接続端子ＴＬ１，ＴＮ、及び芯線５１，５３を経由して他の電力線通信機能付き機器１へ送信する。
【００２７】
なお、電力負荷部３は、電気をエネルギー源として稼動する装置であり、例えば、照明器具及び空調装置等のオフィス環境や住戸環境を調整する装置、エレベータやエスカレータ等の人の移動を補助する移動補助設備、電力計、ガスメータ及び量水器等の計測装置、煙センサ、温度センサ、湿度センサ、及び照度センサ等のセンサ、電子錠装置等の住戸設備、テレビジョン、ビデオテープレコーダ、ＤＶＤレコーダ及び洗濯機等の家電製品、コンピュータ等の情報処理装置、電話機及びファクシミリ装置等の通信機器、そして、脈拍計、体温計、血中酸素濃度計及び心電図計等の医療機器等であってもよい。
【００２８】
上述のように構成された電力線通信機能付き機器１において、放電灯点灯回路３２の入力インピーダンスは、放電灯３１を点灯させるための電力を取り込む必要性から低インピーダンスにされている。また、放電灯点灯回路３２は、放電灯３１の点灯用電圧を生成するために例えばインバータ回路を備えており、インバータ回路のスイッチング動作に伴うスイッチングノイズが漏洩する。
【００２９】
一方、分電盤４からケーブル５を介して電力線通信機能付き機器１における電力線搬送通信部２及び電力負荷部３へ至る配線は、図２に示すように２芯のＶＶＦケーブルであるケーブル５ａとケーブル５ｂとを用いてそれぞれ分電盤４からケーブル５ａによってＬ１−Ｎ相を電力線搬送通信部２へ配線し、分電盤４からケーブル５ｂによってＬ２−Ｎ相を電力負荷部３へ配線することによって、電力線搬送通信部２及び電力負荷部３にそれぞれ別々に配線した場合とほぼ等価となる。この場合、図１に示すケーブル５と、図２に示すケーブル５ａ，５ｂとでは、これらケーブル中を伝播する信号周波数によりケーブルの芯線間の結合容量の差異やクロストークの影響等に差異が生じるが、電力線搬送通信に用いられる１０ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚの周波数帯においては、図１に示す配線と、図２に示す配線とはほぼ同等の伝送周波数特性を示し、ほぼ等価となる。
【００３０】
従って、電力線搬送通信部２は、電力負荷部３とは別のケーブルによって分電盤４に直接配線された状態とほぼ等価となるので、電力線搬送通信部２から接続端子ＴＬ１，ＴＮ及び芯線５１，５３を介して分電盤４や図略の他の電力線通信機能付き機器１に至る配線のインピーダンスが電力負荷部３の入力インピーダンスによって低下されることが抑制される結果、電力線搬送通信の通信信号の減衰が低減する。
【００３１】
さらに、電力負荷部３は電力線搬送通信部２とは別のケーブルによって分電盤４に直接配線された状態とほぼ等価となるので、電力負荷部３から漏洩したスイッチングノイズは、電力線搬送通信部２により受信される前に電力負荷部３から接続端子ＴＬ２，ＴＮ、及び芯線５２，５３を介して分電盤４に至る配線のインピーダンスによって減衰する結果、電力線搬送通信部２は、電力負荷部３から漏洩したスイッチングノイズの影響を受けることが低減され、電力線搬送通信に用いられる通信信号のＳ／Ｎ比が改善される。
【００３２】
これにより、図１４に示す背景技術に係る電力負荷部１０５のようにチョークコイル１１２を用いることなく負荷機器である電力負荷部３の通信への影響を低減することができる。また、三つの接続端子ＴＬ１，ＴＬ２，ＴＮを備えるので単相３線式の電源系統に接続するための配線が容易である。
【００３３】
図３は、電力線通信機能付き機器１を図１に示すように分電盤４との間で配線した場合と、図１４に示す背景技術に係る電力線通信機能付き機器１０１においてチョークコイル１１２を用いない場合とで、電力線搬送通信における通信信号の信号減衰特性について比較実験を行った結果を示すグラフである。グラフＧ１は電力線通信機能付き機器１を図１に示すように分電盤４との間で配線した場合における通信信号の信号減衰特性であり、グラフＧ２はチョークコイル１１２を備えない電力線通信機能付き機器１０１を用いた場合における通信信号の信号減衰特性である。図３に示すように、グラフＧ１は、グラフＧ２と比較して信号の減衰量が低減されており、特にグラフＧ２では、放電灯点灯回路１１１における入力段に設けられたコンデンサの影響を受けて２００ｋＨｚ付近において信号の減衰量が増大しているが、グラフＧ１では信号の減衰量が低減されることが確認された。
【００３４】
図４は、電力線通信機能付き機器１を図１に示すように分電盤４との間で配線した場合と、チョークコイル１１２を備えない電力線通信機能付き機器１０１を用いた場合とでそれぞれ電力線搬送通信部２，１０４によって受信されるノイズ信号レベルについて比較実験を行った結果を示すグラフである。図４において実線は電力線通信機能付き機器１を図１に示すように分電盤４との間で配線した場合におけるノイズ信号レベルを示し、破線はチョークコイル１１２を備えない電力線通信機能付き機器１０１を用いた場合におけるノイズ信号レベルを示している。図４に示すように、電力線通信機能付き機器１を図１に示すように分電盤４との間で配線した場合には、チョークコイル１１２を備えない電力線通信機能付き機器１０１を用いた場合よりも電力線搬送通信部２で受信されるノイズ信号レベルが低減されることが確認された。
【００３５】
なお、図５に示す電力線通信用配線方法のように、負荷機器である家電機器６や、負荷機器を電源配線に接続するためのコンセントボックス７等をケーブル５に接続する場合は、Ｌ２−Ｎ相（芯線５２，５３）に接続することが望ましい。これにより、家電機器６やコンセントボックス７に接続された負荷機器によって、電力線搬送通信部２から接続端子ＴＬ１，ＴＮ及び芯線５１，５３を介して分電盤４や図略の他の電力線通信機能付き機器１に至る配線のインピーダンスが電力負荷部３の入力インピーダンスによって低下することが抑制され、電力線搬送通信の通信信号の減衰が低減する。また、家電機器６やコンセントボックス７に接続された負荷機器から漏洩したスイッチングノイズが電力線搬送通信部２で受信されることが低減される。
【００３６】
また、図６に示す電力線通信用配線方法のように、ケーブル５における芯線５１及び５２を分電盤４から出力された電源系統におけるＬ１相に接続し、芯線５３を中性相Ｎに接続する構成としてもよい。図１に示す分電盤４においては、単相三線式の電源系統におけるＬ１相、Ｌ２相、及び中性相Ｎを出力するために三線式の分岐ブレーカを用いるか、あるいはＬ１−Ｎ相、Ｌ２−Ｎ相にそれぞれ接続された２線式のブレーカを２つ用いる必要があるが、図６に示すケーブル５の接続方法によれば、２線式の分岐ブレーカを１つ用いて分電盤４を構成することができるので、分岐ブレーカのコストを低減することができる。この場合、通信信号の減衰を抑制したりノイズ信号レベルを低減したりする受信性能の向上効果は、図１に示すケーブル５の接続方法とほぼ同等の効果が得られる。
【００３７】
また、図６に示す配線方法において、芯線５１，５３を、他の２線式の電力線通信端末装置に接続してもよい。この場合、電力線通信機能付き機器１は、２線式の電力線通信端末装置とも電力線搬送通信による通信を行うことができる。
【００３８】
また、図７に示すように、電力負荷部３ａが例えばモータ３３とインバータ３４から構成される三相交流電源を用いる動力機器であった場合には、電力線通信機能付き機器１ａに、接続端子ＴＬ１，ＴＬ２，ＴＮに加えて接続端子ＴＬ３を備え、分電盤４からの三相４線式の電源系統におけるＲ，Ｓ，Ｔ相、及び中性相Ｎをケーブル５ｃを介してそれぞれ接続端子ＴＬ１，ＴＬ２，ＴＬ３，及びＴＮに接続し、接続端子ＴＬ１，Ｎを電力線搬送通信部２へ接続し、接続端子ＴＬ１，ＴＬ２，ＴＬ３を電力負荷部３ａに接続してＲ，Ｓ，Ｔ相を電力負荷部３ａに供給する構成としてもよい。この場合、受信性能の向上効果は、図１に示すケーブル５の接続方法と同等の効果が得られる。
【００３９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２の実施の形態に係る電力線通信機能付き機器について説明する。図８は、本発明の第２の実施の形態に係る電力線通信機能付き機器１ｂの構成の一例を示すブロック図である。図８に示す電力線通信機能付き機器１ｂと図１に示す電力線通信機能付き機器１とでは、接続端子ＴＬ１，ＴＬ２，ＴＮと、ＤＣ電源回路２１との間の配線が異なる。すなわち、図８に示す電力線通信機能付き機器１ｂは、接続端子ＴＬ１と接続端子ＴＮとが結合回路２２に接続され、接続端子ＴＬ２と接続端子ＴＮとが電力負荷部３に接続されている点で、図１に示す電力線通信機能付き機器１と同様であるが、ＤＣ電源回路２１へは接続端子ＴＬ１及びＴＬ２が接続されている点で異なる。その他の構成は図１に示す電力線通信機能付き機器１と同様であるのでその説明を省略する。
【００４０】
図１に示す電力線通信機能付き機器１において、ＤＣ電源回路２１と結合回路２２との入力インピーダンスは並列接続されているので、結合回路２２から出力された通信信号を減衰させないためにＤＣ電源回路２１の入力インピーダンスは、結合回路２２の入力インピーダンスよりも高くする必要がある。そのため、ＤＣ電源回路２１の入力部には例えばチョークコイルが挿入され、ＤＣ電源回路２１の入力インピーダンスを上昇させるようにされている。
【００４１】
一方、図８に示す電力線通信機能付き機器１ｂにおいては、ＤＣ電源回路２１と結合回路２２とは並列接続されていないので、ＤＣ電源回路２１の入力インピーダンスによって結合回路２２から出力された通信信号が減衰することがない。従って、ＤＣ電源回路２１の入力インピーダンスを上昇させるための部品、例えばチョークコイルを用いる必要がなく、ＤＣ電源回路２１のサイズやコストを低減することができる。
【００４２】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３の実施の形態に係る電力線通信機能付き機器について説明する。図９は、本発明の第３の実施の形態に係る電力線通信機能付き機器１ｃの構成の一例を示すブロック図である。図１０は、図９に示す電力線通信機能付き機器１ｃの外観の一例を示す外観図である。図９に示す電力線通信機能付き機器１ｃと図１に示す電力線通信機能付き機器１とでは、下記の点で異なる。すなわち、図９に示す電力線通信機能付き機器１ｃは、接続端子ＴＬ２，ＴＮに接続された電力出力端子に相当するコンセントボックス３７をさらに備える。また、電力負荷部３は、例えば夜間用足元灯である。その他の構成は図１に示す電力線通信機能付き機器１と同様であるのでその説明を省略する。
【００４３】
図９に示す電力線通信機能付き機器１ｃでは、電力線搬送通信部２はＬ１−Ｎ相に接続され、電力負荷部３ｂ及びコンセントボックス３７はＬ２−Ｎ相に接続されているので、電力線搬送通信部２による電力線搬送通信に用いられる通信信号が、コンセントボックス３７に接続された負荷機器及び電力負荷部３ｂの入力インピーダンスやノイズによる影響を受けることが低減される。
【００４４】
また、電力線通信機能付き機器１ｃにおいて、図８に示す電力線通信機能付き機器１ｂと同様に、接続端子ＴＬ１と接続端子ＴＮとを結合回路２２に接続し、接続端子ＴＬ２と接続端子ＴＮとを電力負荷部３に接続し、接続端子ＴＬ１と接続端子ＴＬ２とをＤＣ電源回路２１に接続する構成としてもよい。これにより、ＤＣ電源回路２１と結合回路２２とが並列接続されないので、ＤＣ電源回路２１の入力インピーダンスによって結合回路２２から出力された通信信号が減衰することがない。従って、ＤＣ電源回路２１の入力インピーダンスを上昇させるための部品、例えばチョークコイルを用いる必要がなく、ＤＣ電源回路２１のサイズやコストを低減することができる。
【００４５】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４の実施の形態に係る電力線通信機能付き機器について説明する。図１１は、本発明の第４の実施の形態に係る電力線通信機能付き機器１ｄの構成の一例を示すブロック図である。図１１に示す電力線通信機能付き機器１ｄと図１に示す電力線通信機能付き機器１とでは、下記の点で異なる。すなわち、図１１に示す電力線通信機能付き機器１ｄは、外部に接続された負荷機器に対して電力を供給するための電力出力端子３８，３９が、例えばリレースイッチを用いて構成された開閉部に相当する２極スイッチＳＷ１を介して接続端子ＴＮ，ＴＬ２にそれぞれ接続されており、電力負荷部３を備えない。
【００４６】
また、通信制御部２３は、ケーブル５を介して他の電力線通信機能付き機器１から電力線搬送通信によるオンオフ要求を受信すると、そのオンオフ要求に応じて２極スイッチＳＷ１をオン、オフさせて電力出力端子３８，３９に接続された図略の外部負荷機器の電源をオン、オフさせる。そして、通信制御部２３は、２極スイッチＳＷ１のオン、オフ状態を取得して、その状態が変化した場合に２極スイッチＳＷ１の状態を示すイベント通知メッセージを電力線搬送通信によって他の電力線通信機能付き機器１へ送信する。
【００４７】
図１１に示す電力線通信機能付き機器１ｄでは、電力線搬送通信部２はＬ１−Ｎ相に接続され、電力出力端子３８，３９はＬ２−Ｎ相に接続されているので、電力線搬送通信部２による電力線搬送通信に用いられる通信信号が、電力出力端子３８，３９に接続された負荷機器の入力インピーダンスやノイズによる影響を受けることが低減される。
【００４８】
（第５実施形態）
次に、図６に示す分電盤４とケーブル５との配線に好適な本発明の第５の実施の形態に係るブレーカについて説明する。図１２は、本発明の第５の実施の形態に係るブレーカ８の構成の一例を示すブロック図である。図１及び図５に示す分電盤４とケーブル５との配線においては、分電盤４内に３線式のブレーカを用いることにより配線が容易であるが、図６に示す分電盤４とケーブル５との配線においては、分電盤４内でＬ１相の配線を分岐させて芯線５１と芯線５２とにそれぞれ接続する必要がある。芯線を挿入してねじ止めするタイプの端子を有するブレーカにおいては、単相ブレーカにおける２次側の二端子のうち一方の端子に芯線５１と芯線５２とを挿入し、他方の端子に芯線５３を挿入すればよい。
【００４９】
しかしながら、ねじ止めしないロック機構によって芯線が接続される速結端子型のブレーカの場合は、一端子に一芯しか挿入できないためブレーカの外部でＬ１相の配線を分岐させる必要がある。この場合、分電盤４内に配線を分岐させるための配線スペースを確保すると分電盤４が大型化する一方、分電盤４を大型化しなければ配線スペースが十分確保できないために施工が困難である。
【００５０】
そこで、図１２に示すブレーカ８は、電源の一次側と二次側との間の接続を開閉するための２線式の遮断回路８１と、単相２線式の電源供給を受け付ける第１の入力端子に相当する１次側接続端子８２及び第２の入力端子に相当する１次側接続端子８３と、遮断回路８１を介して１次側接続端子８２と接続された第１の出力端子に相当する２次側接続端子８４と、遮断回路８１を介して１次側接続端子８３と接続された第２及び第３の出力端子に相当する２次側接続端子８５及び８６とを備えている。そして、ブレーカ８は、分電盤４内に配設されており、商用電源における中性相Ｎが１次側接続端子８２に接続され、Ｌ１相が１次側接続端子８３に接続されている。そして、２次側接続端子８４から中性相Ｎが芯線５３へ供給され、２次側接続端子８５からＬ１相が芯線５１へ供給され、２次側接続端子８６からＬ１相が芯線５２へ供給される。
【００５１】
上述のように、図１２に示すブレーカ８は、分岐させる必要のあるＬ１相を出力する２次側接続端子を二つ備えているので、図６に示す分電盤４とケーブル５との間の配線が容易となる。
【００５２】
（第６実施形態）
次に、図６に示す分電盤４とケーブル５との配線に好適な本発明の第６の実施の形態に係るブレーカについて説明する。図１３は、本発明の第６の実施の形態に係るブレーカ８ａの構成の一例を示すブロック図である。図１３に示すブレーカ８ａと図１２に示すブレーカ８とでは、下記の点で異なる。すなわち、図１３に示すブレーカ８ａは、２線式の遮断回路８７をさらに備え、１次側接続端子８３及び８２はそれぞれ、遮断回路８１を介して２次側接続端子８５及び８４と接続されると共に遮断回路８７を介して２次側接続端子８６及び８４と接続されている。この場合、遮断回路８１が第１の遮断回路に相当し、遮断回路８７が第２の遮断回路に相当している。その他の構成は図１２に示すブレーカ８と同様であるのでその説明を省略する。
【００５３】
そして、単相二線式電源系統におけるＬ１−Ｎ相は、１次側接続端子８３及び８２、遮断回路８１、２次側接続端子８５及び８４、芯線５１及び５３、接続端子ＴＬ１及びＴＮを介して電力線搬送通信部２へ供給されると共に、１次側接続端子８３及び８２、遮断回路８７、２次側接続端子８６及び８４、芯線５２及び５３、接続端子ＴＬ２及びＴＮを介して電力負荷部３へ供給されている。
【００５４】
この場合、芯線５２及び５３には、電力負荷部３や家電機器などの負荷機器が接続されるので、これらの負荷機器等の消費電流によって遮断回路８７の電流容量が超過し、遮断回路８７が遮断される場合がある。一方、芯線５１及び５３に接続される電力線搬送通信部２は、消費電流が負荷機器等より少ないため、例えば回路が短絡するなどの問題がない限り遮断回路８１が遮断する可能性は低い。
【００５５】
そのため、例えば遮断回路８７の電流容量が超過し、遮断回路８７が遮断された場合であっても遮断回路８１は遮断されずに芯線５１，５３にはＬ１−Ｎ相が供給されるので、電力線搬送通信部２は動作を継続することが可能となり、例えば「電力負荷部３に電源電圧が供給されていない」などのエラー情報を取得して、電力線搬送通信により電力線通信機能付き機器１へエラー情報を通知することができ、システムの耐障害性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電力線通信機能付き機器およびその接続方法の一例を示すブロック図である。
【図２】図１に示すケーブル配線と等価な配線を示す模式図である。
【図３】電力線搬送通信における通信信号の信号減衰特性について比較実験を行った結果を示すグラフである。
【図４】ノイズ信号の受信レベルについて比較実験を行った結果を示すグラフである。
【図５】電力線通信用配線方法の一例を示すブロック図である。
【図６】電力線通信用配線方法の他の一例を示すブロック図である。
【図７】図１に示す電力線通信機能付き機器およびその接続方法を三相４線式の電力系統に適用した例を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る電力線通信機能付き機器の構成の一例を示すブロック図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る電力線通信機能付き機器の構成の一例を示すブロック図である。
【図１０】図９に示す電力線通信機能付き機器の外観の一例を示す外観図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態に係る電力線通信機能付き機器の構成の一例を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第５の実施の形態に係るブレーカの構成の一例を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第６の実施の形態に係るブレーカの構成の一例を示すブロック図である。
【図１４】背景技術に係る電力線通信機能付き機器の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５７】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ  電力線通信機能付き機器
２    電力線搬送通信部
３，３ａ  電力負荷部
４    分電盤
５，５ａ，５ｂ，５ｃ  ケーブル
６    家電機器
７    コンセントボックス
８，８ａ  ブレーカ
２１  ＤＣ電源回路
２２  結合回路
２３  通信制御部
２４  変復調回路
３１  放電灯
３２  放電灯点灯回路
３３  モータ
３４  インバータ
３５  ランプ
３６  点灯回路
３７  コンセントボックス
３８，３９  電力出力端子
５１，５２，５３  芯線
８１，８７  遮断回路
８２，８３  １次側接続端子
８４，８５，８６  ２次側接続端子
ＳＷ１  ２極スイッチ
ＴＬ１，ＴＬ２，ＴＬ３，Ｎ  接続端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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