(57)【要約】【課題】  漏洩電磁界が生じにくい、或いは全く生じず、漏洩電磁界による不具合が生じにくい電力線搬送通信の適用した移動体による通信システム、及び移動体を提供する。【解決手段】  移動体1(2、3)と、移動体1(2、3)内に具える負荷に電力供給を行う内部電力線10と、内部電力線10に通信信号の注入/抽出が可能な第一電力線搬送通信装置(第一PLCモデム20)とを具える。この移動体1(2、3)は、外部と接続されない発電機11、バッテリ12を具えた独立した電力系統であるため、内部電力線10に伝送された通信信号が移動体1(2、3)の外部の電力線に伝送されることがない。そのため、移動体の外部の電力線に上記通信信号による漏洩電磁界が生じにくい。【選択図】  図1
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体と、
前記移動体内に具える負荷に電力供給を行う内部電力線と、
前記内部電力線に通信信号の注入/抽出が可能な第一電力線搬送通信装置とを具えることを特徴とする移動体における通信システム。
【請求項２】
移動体は、移動体の外部と接続されない発電機構又は蓄電機構の少なくとも一つを具え、
前記発電機構にて発電された電力、又は蓄電機構にて蓄電された電力を内部電力線にて負荷に供給することを特徴とする請求項1に記載の移動体における通信システム。
【請求項３】
移動体は、
移動体の外部に配置される外部電力線に摺動して移動体への電力供給を可能にする摺動部と、
内部電力線に伝送される通信信号が前記外部電力線に伝送されることを遮断するフィルタとを具えることを特徴とする請求項1に記載の移動体における通信システム。
【請求項４】
第一電力線搬送通信装置と通信信号による通信が可能であると共に、移動体の外部にある通信ネットワークと無線にて通信信号による通信が可能な第二電力線搬送通信装置を具えることを特徴とする請求項1に記載の移動体における通信システム。
【請求項５】
移動体は、電力線搬送通信における規制が異なる領域間を移動可能であり、
領域ごとの規制条件を記憶可能な記憶手段と、
移動体の座標位置を測定可能な位置検出手段と、
前記位置検出手段からの位置データに対応する領域の規制条件を記憶手段から引き出し、この規制条件を満たすように第一電力線搬送通信装置を制御する制御手段とを具えることを特徴とする請求項1に記載の移動体における通信システム。
【請求項６】
内部電力線は、導体と、導体の外周に配置される電磁遮蔽層とを有する構成であることを特徴とする請求項1に記載の移動体における通信システム。
【請求項７】
内部電力線は、複数の電力線を捻回させたツイスト線であることを特徴とする請求項1に記載の移動体における通信システム。
【請求項８】
通信信号の周波数が450kHz超であることを特徴とする請求項1に記載の移動体における通信システム。
【請求項９】
通信信号の周波数が1.7MHz以上50MHz以下であることを特徴とする請求項1に記載の移動体における通信システム。
【請求項１０】
請求項1〜9のいずれかに記載の通信システムを具えることを特徴とする移動体。
【請求項１１】
水中に潜航可能な移動体であって、
前記移動体には、
負荷に電力供給を行う内部電力線と、
前記内部電力線に通信信号の注入/抽出が可能な第一電力線搬送通信装置とを具えることを特徴とする移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力線を利用して通信信号による通信を行う通信システムに関するものである。特に、通信信号による漏洩電磁界が移動体の外部にある種々の機器類に悪影響を及ぼすことを効果的に防止することができる通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電力線を利用する通信、例えば、柱に架線される低圧配電線や家屋内に配置される屋内配線などに高周波信号を重畳して高速通信を行う電力線搬送通信(PLC：Power  Line  Communication)が検討されている(例えば、非特許文献1参照)。現在、電力線は、家屋内の相当の箇所に配線されており、また、電力線の端末部であるコンセントも十分に配置されている。そのため、これら電力線やコンセントを利用した通信システムでは、光ファイバや電話線を利用した通信システムと比較して、設備投資が少なく、利用可能性が大きい。特に、近年、家屋内の各種家電設備の遠隔制御や、電力線に接続させた各種センサを必要箇所に設けて、電力線を介してこれらセンサからの信号をやり取りすることも望まれてきている。従って、電力線を用いた通信信号の搬送、即ち、電力線搬送通信の実用化とその普及が期待されている。
【０００３】
【非特許文献１】畑良輔、神田泰夫、徳丸亀鶴、弘津研一  「電力線搬送(PLC)技術の現状と将来動向」  電気評論  株式会社電気評論  2003年3月発行  445号  30-33ページ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記電力線搬送通信の通信信号の使用周波数帯域は、500kHz〜数10MHz程度である。このような高周波数の電流が電力線に流れると、電力線がアンテナとなってこの帯域に微弱な電波を放出する、いわゆる漏洩電磁界が生じる。上記周波数帯域は、短波放送やアマチュア無線などが使用しているため、電力線搬送通信による漏洩電磁界がこれら短波放送などの機器類に有害な影響を及ぼす、例えば、ノイズが発生するなどの恐れがある。従って、現在、上記不具合を防止するべく、電力線に重畳する通信信号の周波数は、450kHz以下に制限されている。しかし、450kHz以下の周波数では、高速通信の用途に適用することが困難である。
【０００５】
そこで、本発明の主目的は、漏洩電磁界が生じにくい、或いは全く生じず、漏洩電磁界による不具合が生じにくい電力線搬送通信の適用方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、電力線を具える移動体に電力線搬送通信を適用することを提案する。即ち、本発明は、移動体と、前記移動体内に具える負荷に電力供給を行う内部電力線と、前記内部電力線に通信信号の注入/抽出が可能な第一電力線搬送通信装置とを具えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
従来、家屋に電力供給を行う地中線や架線といったいわゆる電力会社により電力が供給される電力系統、即ち、開放された電力系統において、通信信号を伝送する場合、漏洩電磁界の問題があり、使用周波数に制限がある。これに対し、本発明は、移動体といった閉じられた電力系統において電力線搬送通信を行うことで、移動体の外部に漏洩電磁界を生じることなく、電力線を用いて高速通信を行うことを実現する。また、移動体に具えられる内部電力線は、上記架線などの固定線と異なり、移動体の移動に伴って移動可能であるため固定局とならない。そのため、移動体が移動することで、短波放送などの機器類に連続してノイズを与えるなどの漏洩電磁界による影響を与えることがない。更に、自動車、飛行機、船舶、列車、潜水艇などの移動体は、金属製のボディ(シャーシ)であることが多い。このとき、移動体の内部電力線は、ほぼ全体が金属製のボディで覆われることになる。すると、この金属製のボディが電磁遮蔽層として機能する。そのため、移動体内の内部電力線に電力線搬送通信信号を伝送させても、移動体外部に漏洩電磁界が生じにくい、或いは全く生じない。加えて、飛行機や船舶は、空中や海上を移動するため、漏洩電磁界の影響が及ぶ範囲に短波放送などの機器類が存在しないことが多く、漏洩電磁界の問題が生じることなく、電力線搬送通信を行うことができる。また、潜水艇は、海上を移動する場合、上記船舶と同様に漏洩電磁界による不具合が生じにくいことに加えて、水中を潜航する場合、潜水艇の周囲が高周波数である通信信号をほとんど伝送しない水に覆われるため、漏洩電磁界を生じないという格別の効果を奏する。
【０００８】
以下、本発明を詳しく説明する。
本発明に利用する移動体としては、例えば、自動車、飛行機、船舶、列車、潜水艇などが挙げられる。これら移動体内には、電灯、カーアクセサリー、パワーウインドといった電気機器(負荷)に電力供給を行う内部電力線を具えるものとする。内部電力線は、移動体に既に布設されているものを利用すると、設備費用を低減することができる。新たに布設する場合は、移動体の外部にノイズが発生することをより確実に防止すると共に、外部からのノイズが内部電力線に影響を及ぼすことを防止するべく、導体の外周に電磁遮蔽層を具える電力線を配置することが好ましい。また、電磁遮蔽層を具えていない電力線を複数用意し、これら電力線を特定のピッチで捻回させたツイスト線を利用してもよい。二本の電力線を捻回させた二線式電力線(ペア線)の場合、特定のピッチ、例えば、20〜30cmで捻回することで、外部からのノイズに対してより強くすることができる。なお、電気自動車やハイブリッド車などの移動体では、ガソリンエンジンの自動車と比較して負荷に高電圧が印加されるため、内部電力線には、導体の外周に磁気遮蔽層を具えるものが利用されていることがある。このような内部電力線を利用する場合、ノイズの漏洩/侵入を防止することができる。
【０００９】
上記移動体には、電力線に通信信号の注入/抽出が可能な第一電力線搬送通信装置(以下、第一PLCモデムと呼ぶ)を具えておく。第一PLCモデムは、例えば、通信信号を受信するための受信部、受信部などの各構成部を動作させる動力を得るための電源回路からなる電源部、通信信号を変復調するための変復調部などを具える構成のものが挙げられる。公知のPLCモデムを利用してもよい。
【００１０】
特に、外部の通信ネットワークと通信を行う場合、移動体には、第一PLCモデムと通信信号による通信が可能であると共に、同通信ネットワークと無線にて通信信号による通信が可能な第二電力線搬送通信装置(以下、第二PLCモデムと呼ぶ)を具えておく。即ち、移動体内に、少なくとも一つの第一PLCモデムと、少なくとも一つの第二PLCモデムを具え、第二PLCモデムをいわゆる親モデムとして機能させ、第一PLCモデムをいわゆる子モデムとして機能させる。第二PLCモデムは、上記第一PLCモデムと同様の構成に加えて、外部の通信ネットワークとの通信に必要なインターフェース、例えば、移動体の外部に別途具えておいた同通信ネットワークに接続される通信装置と無線により通信信号の送受信を行うことが可能な送受信部などを具えておく。公知のPLCモデムを利用してもよい。本発明は、外部の通信ネットワークとの間における通信信号の送受信を移動体の外部に配置される電力線を利用せず無線にて行うことで、同電力線に漏洩電磁界が生じることを防止することができる。
【００１１】
また、移動体に具える負荷への電力供給は、移動体の外部と接続されない発電機構及び蓄電機構の少なくとも一つを移動体内に具えておき、この発電機構により発電された電力や蓄電機構により蓄電された電力にて行う構成とすることが好ましい。移動体の外部との電力連係がないことで、移動体の内部電力線に伝送された通信信号が移動体の外部に配置される電力線に伝送されることがなく、外部の電力線に漏洩電磁界が生じることを防止することができる。発電機構や蓄電機構としては、自動車や飛行機、船舶、潜水艇などにて使用されている公知の発電機やバッテリを使用するとよい。これら発電機構や蓄電機構は、いずれか一方具えていてもよいし、双方を具えていてもよい。
【００１２】
本発明に利用する移動体は、上記発電機構や蓄電機構を具えておらず、移動体の外部に配置される外部電力線により電力供給がなされるものでもよい。例えば、列車のうち電車は、集電電極(パンタグラフ)などの集電部を具えており、電車外部に架線されるトロリ線に、この集電部を摺動させて電力供給がなされている。このような移動体の場合、移動体の内部電力線に伝送された通信信号が集電電極を介してトロリ線などの外部電力線に伝送される恐れがあるが、例えば、新幹線のような交流(AC)受電列車の場合、車両内に変電用のトランス(変圧器)を具えており、トランスにより適切な電圧に変換して列車内の電力供給が行われる。このようなトランスは、通常、非常に大きなインダクタンスを有していることから、外部から移動体内へのノイズの侵入を防止すると共に、移動体内から外部へのノイズの漏洩も防止することが可能である。また、直流(DC)受電列車の場合、車両内にインバータやキャパシタンスを大量に具え、これらにより列車内の電力を制御していることが多い。このようなインバータやキャパシタンスなどにより、上記AC受電列車と同様にノイズの侵入/漏洩を防止することができる。
【００１３】
上記外部電力線により電力供給が行われる移動体において、より確実にノイズの侵入/漏洩を防止するために、移動体には、内部電力線に伝送される通信信号が外部電力線に伝送されることを防止するフィルタを具えることが好ましい。このようなフィルタは、通常、低周波数である負荷への電力を通過させ、高周波数である通信信号を遮断するローパスフィルタや、特定の周波数帯域の電流を遮断するバンドエリミネーションフィルタなどが挙げられる。ローパスフィルタとしては、例えば、インダクタンスとコンデンサとを組み合わせたLCフィルタなどが挙げられる。このようなフィルタは、外部電力線に接触する集電電極において列車側に具えておくとよい。
【００１４】
なお、列車のうち、蒸気機関車やディーゼル車などは、自力発電機構を具えているため、上記外部と接続されない発電機構を具える移動体と同様に通信信号のノイズが外部に漏洩することがない。
【００１５】
本発明において通信信号に利用する周波数は、通信特性に優れる高周波数とすることが好ましい。具体的には、450kHz超とすることが好ましい。周波数が高いほど、高速伝送が可能となるが、後述するように移動体の外部の通信ネットワークとの通信を無線にて行う場合、AMラジオやTV信号などの使用周波数帯域と異なる周波数を利用するとよい。具体的には、1.7〜50MHz、特に、1.7〜30MHzとすることが挙げられる。
【００１６】
電力線搬送通信に関する規制は、領域(国や国内における区分)で異なり、領域によって許可されている電力線に伝送する通信信号の周波数が異なったり、また、電力線搬送通信が認められていないことがある。例えば、ある領域では、上記のような高周波数の使用が可能であっても、別の領域では、認められていない場合がある。従って、移動体が複数の領域をまたいで移動可能である場合、移動体がいる領域において使用可能な周波数を把握して、規制条件に適合するように第一PLCモデムの特性(周波数、電流値、漏洩電磁界強度など)を制御することが望まれる。そこで、移動体が電力線搬送通信における規制の異なる領域間を移動可能である場合、領域ごとの規制条件を記憶可能な記憶手段と、移動体の座標位置を測定可能な位置検出手段と、前記位置検出手段からの位置データに対応する領域の規制条件を記憶手段から引き出し、規制条件を満たすように電力線搬送通信装置を制御する制御手段とを具えることを提案する。
【００１７】
例えば、ある領域Aでは、450kHz以下の周波数の使用が認められており、この領域Aと隣接する領域Bでは、50MHz以下の周波数の使用が認められており、移動体が領域Aから領域Bに移動する場合を考える。このとき、上記構成を具える本発明は、位置検出手段により、移動体の位置を検出し、移動体が領域Aを移動中は、領域Aの規制条件を記憶手段から引き出し、この規制条件を満たすように第一PLCモデムを動作させる。そして、移動体が領域Aと領域Bとの境界を通過し領域Bに入ったら、領域Bの規制条件を記憶手段から引き出し、この規制条件を満たすように第一PLCモデムを動作させる、具体的には、使用周波数を450kHz超50MHz以下に切り替えることが挙げられる。
【００１８】
また、例えば、電力線搬送通信が認められていない領域Cに移動体が移動する場合や、移動体に搭載する第一PLCモデムが領域の規制条件を満たす特性を具えていない場合などでは、第一PLCモデムを停止させるように制御する。このように制御には、第一PLCモデムの出力停止も含まれる。従って、第一PLCモデムには、電力線搬送通信以外の通信手段に切替可能な構成を具えておき、別の通信装置として利用できるようにしておいてもよい。また、移動体において電力線搬送通信を行うユーザが複数おり、第一PLCモデムを複数具える場合、制御手段からの制御信号は、一つの第一PLCモデムにのみに伝送し、このモデムからその他のモデムに制御信号を伝送する構成としてもよい。このように複数のPLCモデムの制御を行う場合、上記第二PLCモデムを具えておき、制御手段からの制御信号を第二PLCモデムに伝送するようにしてもよい。
【００１９】
位置検出手段としては、例えば、複数のGPS(Global  Positioning  System)衛星と交信して、自己位置算出の信号を受信可能なGPSアンテナと、この信号から自己座標を算出する算出手段とを具えるGPSシステムといった公知の手段が挙げられる。このような位置検出手段や記憶手段、制御手段は、後述する端末機器に接続させておいてもよいし、これらの手段を具える端末機器を利用してもよい。そして、端末機器を介して制御信号を第一PLCモデムに伝送し、モデムの動作制御を行ってもよい。
【００２０】
なお、上記において領域の境界としては、国境や経済水域、その他複数の規制条件が分かれて設定されている地域境などが考えられる。
【００２１】
本発明において通信信号による通信を行うには、移動体内、例えば、座席や客室などに電力線(AC、DCいずれでもよい)を配線すると共に、PLCモデムを電力線に接続可能とするコンセントなどの接続端子を設けておく。また、ユーザは、携帯電話やパーソナルコンピュータなどの端末機器を用意しておく。そして、上記接続端子に第一PLCモデムを接続し、この第一PLCモデムに端末機器を接続する。この接続により、端末機器は、電力線により電力供給がなされると共に、電力線に伝送される通信信号を抽出したり、電力線に通信信号を注入したりすることができる。このような第一PLCモデムや端末機器を複数用意して接続端子に接続することで、端末機器間において電力線を介して通信信号による通信を行うことができる。また、第二PLCモデムを接続端子に接続することで、外部の通信ネットワークと通信信号による通信を行うことができる。
【００２２】
本発明において通信信号の内容は、特に制限がなく、その内容は適宜端末機器にて選択することができる。例えば、端末機器間における電子メールや、外部の通信ネットワークを利用したインターネットなどを行うことができる。その他、移動体内に具える機器の制御信号などでもよい。例えば、移動体が電気自動車、ハイブリッド車などの場合、自動車の走行用モータに電力供給するインバータの制御信号が挙げられる。
【００２３】
端末機器は、モニタと本体機器とが一体となった携帯型コンピュータでもよいし、モニタと本体機器とが別個の据え置き型コンピュータや操作デバイスでもよい。即ち、移動体内に配線された内部電力線を利用して通信信号による情報の交信を行うことが可能なものであればよい。
【００２４】
また、端末機器として、移動体外部と無線にて通信信号による通信を行うことが可能な構成を具えるものを利用してもよい。例えば、移動体が列車の場合、線路に沿って併設された漏洩同軸ケーブルを利用したマイクロウェーブ通信により、移動体と外部の通信ネットワークとを接続することができる。このような端末機器は、上記第二PLCモデムの代わりに具えていてもよいし、第二PLCモデムと合わせて具えていてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【実施例１】
【００２６】
図1、2は、移動体に具える内部電力線を利用して電力線搬送通信を行う本発明通信システムを示す概略説明図であって、移動体内に発電機を具える例を示し、図1(A)は自動車、同(B)は船舶、同(C)は飛行機、図2は潜水艇である。以下、図において同一符号は同一物を示す。本発明通信システムは、移動体1(2、3、4)と、移動体1(2、3、4)の内部に具える負荷に電力供給を行う内部電力線10と、内部電力線10に通信信号の注入/抽出が可能なPLCモデム(第一電力線搬送通信装置)20とを具え、移動体1(2、3、4)内において電力線搬送通信を行うものである。即ち、移動体1(2、3、4)は、負荷に電力供給を行う内部電力線10と、内部電力線10に通信信号の注入/抽出が可能なPLCモデム20とを具える。この例では、移動体1(2、3、4)内に外部と接続されない発電機11及びバッテリ12を具え、内部電力線10を介して発電機11にて発電した電力を負荷に供給する。また、バッテリ12は、発電機11が発電した電力を蓄電可能であり、発電機11が停止している場合、内部電力線10を介してバッテリ12からの放電により電力を負荷に供給する。即ち、この例に示す移動体1(2、3、4)はいずれも、いずれも移動体1(2、3、4)の外部にある電力系統と接続されない独立した電力系統である。
【００２７】
上記移動体1(2、3、4)において内部電力線10には、PLCモデム20を接続可能な接続端子13を設けている。PLCモデム20は、内部電力線10に通信信号を注入可能/内部電力線10から通信信号を抽出可能であると共に、変復調可能な構成を具える公知のものを利用した。そして、このPLCモデム20に通信信号の送受信が可能なパーソナルコンピュータなどの端末機器30a、30bを接続させている。
【００２８】
上記構成により、端末機器30a、30bは、発電機11やバッテリ12により内部電力線10を介して電力が供給される。と共に、例えば、端末機器30aから通信信号を送信した場合、この通信信号は、PLCモデム20により変調されて内部電力線10に伝送され、別のPLCモデム20により抽出されて復調され、端末機器30bにて受信することができる。即ち、内部電力線10を利用することで、例えば、電子メールなどのやり取りを行うことができる。このように内部電力線10を介して端末機器30aと端末機器30b間の通信信号による通信を行うことができる。
【００２９】
このとき、通信信号の周波数は、450kHz超、例えば、1.7MHz〜50MHzといった高周波数帯域を利用することができる。本発明では、内部電力線10が外部と接続されない独立した電力系統であるため、外部の電力線に高周波の通信信号が伝送されることがなく、移動体1(2、3、4)の外部に同通信信号による漏洩電磁界を生じさせることがない。また、これら移動体1〜4は、移動可能であるため、家屋などに電力供給を行う架線や地中線などの固定された電力線に通信信号を伝送させる場合と比較して連続して短波放送などの機器類に漏洩電磁界による影響を与えることがない。更に、本例に示す自動車、船舶、飛行機、潜水艇などの移動体のボディは、金属製である。そのため、内部電力線10は、金属製のボディで覆われることで、ボディが電磁遮蔽層として機能して、移動体1(2、3、4)の外部に漏洩電磁界をほとんど生じることがない。特に、船舶(移動体2)、飛行機(移動体3)、潜水艇(移動体4)では、移動領域内に短波放送などの機器類が存在しないことが多く、漏洩電磁界による影響を与える恐れが少ないと考えられる。更に、潜水艇は、潜航中、周囲を水で覆われる。水は、高周波数の通信信号をほとんど伝送しないため、漏洩電磁界を生じることがほとんどない。従って、船舶などと比較して、漏洩電磁界による影響をより少なく、或いは全くなくすることができると期待される。
【００３０】
なお、内部電力線は、導体と、導体の外周に絶縁層を具えるものを利用してもよいが、外部へのノイズの漏洩防止、及び外部からのノイズの侵入防止をより確実に行うためには、絶縁層の外周に電磁遮蔽層を具えるものを利用することが好ましい。移動体に既存の内部電力線が電磁遮蔽層を具えている場合、そのまま利用すればよく、そうでない場合は、新たに電磁遮蔽層を具える電力線を布設してもよい。また、電磁遮蔽層を具える電力線以外に、特定のピッチで捻回された二線式電力線を利用してもよい。この場合も、上記ノイズの漏洩/侵入をより効果的に防止することができる。
【実施例２】
【００３１】
上記実施例1では、移動体内において通信信号による通信を行う例を示した。次に、移動体の外部と通信信号による通信を行う例を説明する。図3は、図1(A)に示す例に、更に外部との通信が可能な構成を具える本発明通信システムを示す概略説明図である。この例に示す基本的構成は、図1(A)に示す構成と同様であり、説明を省略する。異なる点は、移動体1内に、PLCモデム20と通信信号による通信が可能であると共に、移動体1の外部にある通信ネットワークNTと無線にて通信信号による通信が可能な第二PLCモデム(第二電力線搬送通信装置)21を具える点にある。以下、この点を詳しく説明する。
【００３２】
第二PLCモデム21は、PLCモデム20と同様の構成に加えて、外部の通信ネットワークNTとの通信に必要なインターフェース、具体的には、移動体の外部に具える通信装置22(後述)と無線により通信信号の送受信を行うことが可能な送受信部を具えるものである。本例で用いた第二PLCモデム21は、公知のPLCモデムを利用した。即ち、この例では、二つのPLCモデム20、21を具えており、PLCモデム20がいわゆる子モデムとして機能し、第二PLCモデム21は、いわゆる親モデムとして機能する。
【００３３】
また、この通信システムでは、通信装置22を具える。この通信装置22は、外部の通信ネットワークNTに接続されると共に、第二PLCモデム21からの通信信号を無線にて受信/第二PLCモデム21に通信信号を無線にて送信可能な構成を具えるものである。通信装置22と外部の通信ネットワークNTとの物理的な接続は、光ファイバ、同軸ケーブル、電力線(電力線搬送通信)などで行うことが挙げられ、特に限定されるものでない。
【００３４】
上記構成により、例えば、端末機器30aが外部の通信ネットワークNTからの通信信号を受信する場合、通信ネットワークNTから通信装置22に伝送された通信信号は、通信装置22にて適宜変換されて、或いはそのまま無線にて送信され、第二PLCモデム21の送受信部にて受信される。受信された通信信号は、第二PLCモデム21にて変調されて内部電力線10に注入され、内部電力線10から接続端子13を介してPLCモデム20にて抽出されて復調され、最後に端末機器30aにて受信される。端末機器30aから外部のネットワークNTに送信する場合は、上記と逆の経路をたどる。なお、この例においても、使用する通信信号の周波数は、高速通信が行えるように高い周波数であることが好ましい。このとき、ラジオやTVなどの使用周波数帯域と異なる周波数を利用する。
【００３５】
このように本発明は、移動体内における端末機器間だけでなく、移動体の外部とも通信信号による通信を行うことができる。即ち、例えば、インターネットなどを行うことができる。このとき、本発明では、移動体の外部における通信信号の伝送を無線にて行うことで、漏洩電磁界による不具合を低減する、或いは全くなくすことができる。
【００３６】
その他、外部の通信ネットワークと通信信号による通信を行う方法として、例えば、移動体の外部の通信ネットワークと無線により通信を行うことが可能な構成を具える端末機器を利用してもよい。
【実施例３】
【００３７】
上記の実施例1、2では、外部と接続されない発電機などを具える独立した電力系統の移動体を説明したが、この例では、外部の電力系統に接続された移動体(列車)について説明する。図4(A)は、移動体に具える内部電力線を利用して電力線搬送通信を行う本発明通信システムを示す概略説明図であり、外部電力線により移動体に電力供給を行う例を示し、(B)はフィルタの構成を示す概略回路図である。この例では、図4(A)に示すように発電所などにて発電された電力が供給される外部電力線15が移動体5の外部に配置されている。そして、移動体5は、この外部電力線15に摺動可能であると共に、内部電力線10に接続される摺動部40を具えており、摺動部40が摺動することで移動体5への電力供給を行う構成である。
【００３８】
このような移動体5では、摺動部40からの電力を適切な大きさに変換する変圧器や、電力を制御するためのインバータなどを具えている(いずれも図示せず)。これら変圧器やインバータなどの機器により、内部電力線10を伝送された通信信号は減衰されるため、移動体5の外部にノイズを漏洩したり、外部からノイズが侵入したりすることを防止することができる。従って、上記実施例1、2と同様にこのような移動体5においても、450kHz超の高周波数の通信信号を利用することができる。
【００３９】
上記に加えて、図4(A)に示す例では、ノイズの漏洩/侵入をより確実に防止するべく、摺動部40の内部電力線側に通信信号が外部電力線15に伝送されることを遮断するフィルタ41を具える。本例では、高周波数の通信信号を遮断し、低周波数の負荷への電力を通過させるローパスフィルタとした。ローパスフィルタは、図4(B)に示すようにインダクタLと二つのコンデンサCとからなるLCフィルタとした。上記構成により、実施例1、2と同様に本発明は、漏洩電磁界による不具合を低減させる、或いは全く生じることなく電力線搬送通信を行うことができる。
【実施例４】
【００４０】
次に、移動体が電力線搬送通信に関する規制が異なる領域を移動する場合について説明する。図5は、図1(A)に示す例に、更に移動体の現在位置を検出して、移動体が現在いる領域の規制条件を満たすようにPLCモデムの制御が可能な構成を具える本発明通信システムを示す概略説明図である。この例に示す基本的構成は、図1(A)に示す構成と同様であり、説明を省略する。異なる点は、移動体1内に、領域ごとの規制条件を記憶可能な記憶手段50と、移動体1の座標位置を測定可能な位置検出手段と、位置検出手段からの位置データに対応する領域の規制条件を記憶手段50から引き出し、規制条件を満たすようにPLCモデム20を制御する制御手段とを具える点にある。以下、この点を詳しく説明する。
【００４１】
移動体1が電力線搬送通信における規制が異なる領域A、B間を移動する場合、各領域A、Bの規制条件(周波数、電流値、漏洩電磁界強度など)を満たすようにPLCモデムの特性を変化させることが望まれる。この要求に対応するべく、本例では、上記構成を具える。
【００４２】
本例において記憶手段50には、予め領域A、Bにおける規制条件を記憶させており、端末機器30bに記憶手段50を接続させている。また、本例において位置検出手段は、複数のGPS衛星51と交信して自己位置算出の信号を受信するGPSアンテナ52と、この信号から自己座標を算出する算出手段53とを具え、記憶手段50と同様に端末機器30bに算出手段53を接続させている。制御手段は端末機器30bに具える。端末機器30bは、算出手段53からの位置データに基づき、移動体1の現在位置に適合した規制条件を記憶手段50から呼び出し可能であると共に、呼び出した規制条件を満たすようにPLCモデム20に制御信号を伝送可能な構成を具えるものを利用する。
【００４３】
上記構成により、移動体1が領域Aから電力線搬送通信に関する規制条件が異なる領域Bに移動する場合、位置検出手段により移動体1の現在位置を検出し、移動体1が領域Aと領域Bの境界55を通過して領域Bに入った際、領域Bの規制条件を記憶手段50から呼び出して、この規制条件を満たすように端末機器30bは、端末機器30bに接続されるPLCモデム20に制御信号を送る。制御信号を受けた端末機器30bに接続されるPLCモデム20は、制御信号に基づき周波数などを変換する。
【００４４】
上記構成を具えることで、領域に適合した電力線搬送通信を行うことができる。また、移動体がいる領域が電力線搬送通信を認めていない領域の場合は、PLCモデムの出力を停止させるとよい。更に、図5に示すように移動体内に複数のPLCモデムが存在する場合、一つのPLCモデム(例えば、PLCモデム21)にのみ位置検出手段などを具えておき、PLCモデム21から別のPLCモデム20に制御信号を伝送する構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、電力線を具える移動体において、電力線を利用して通信信号による通信を行う場合に適する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】移動体に具える内部電力線を利用して電力線搬送通信を行う本発明通信システムを示す概略説明図であって、移動体内に発電機を具える例を示し、(A)は移動体が自動車、(B)は移動体が船舶、(C)は移動体が飛行機の場合を示す。
【図２】移動体に具える内部電力線を利用して電力線搬送通信を行う本発明通信システムを示す概略説明図であって、移動体が水中に潜航可能な潜水艇の場合を示す。
【図３】図1(A)に示す例に、更に外部との通信が可能な構成を具える本発明通信システムを示す概略説明図である。
【図４】移動体に具える内部電力線を利用して電力線搬送通信を行う本発明通信システムを示す概略説明図であり、外部電力線により移動体に電力供給を行う例を示す。
【図５】図1(A)に示す例に、更に移動体の位置を検出して、移動体がいる領域の規制条件を満たすようにPLCモデムの制御が可能な構成を具える本発明通信システムを示す概略説明図である。
【符号の説明】
【００４７】
1〜5  移動体  10  内部電力線  11  発電機  12  バッテリ  13  接続端子
15  外部電力線  20  PLCモデム  21  第二PLCモデム  22  通信装置
30a,30b  端末機器  40  摺動部  41  フィルタ  50  記憶手段  51  GPS衛星
52  アンテナ  53  算出手段  55  境界
【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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