(57)【要約】【課題】信号結合器がＰＬＣ信号を通過させることができない異常状態が発生した場合に信号結合紫外部で知ることが可能な電力線搬送通信システム及び信号結合器を提供することにある。【解決手段】信号結合器６は、結合トランス６０に接続される渡り配線用電力線３Ａにより供給される商用電源から定電源を得る電源部７０と、渡り配線用電力線３Ａ上の電力線搬送信号を抽出検知するバンドパスフィルタ７１からなる信号検知部と、該信号検知部が電力線搬送信号を検知している期間中電源部７０の定電源として通信中であることを発光ダイオードＬＥＤの発光で表示する通信状態表示部７３とを有する信号モニタ部７を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配電用変圧器の二次側の配電系統を構成する２組の電力線間を接続する渡り配線用電力線間に介在する結合トランスと前記渡り配線用電力線と前記結合トランスとの間に挿入されて商用電力の伝達を抑えつつ電力線搬送信号を伝達させる手段とを備えた電力線搬送通信用信号結合器と、前記電力線の何れかに接続される電力線搬送通信用親機と、電力線搬送通信用子機とを備えて構成される電力線搬送通信システムにおいて、前記渡り配線用電力線上の電力線搬送信号の抽出ができているときに通信中であることを外部表示する信号モニタ部を前記電力線搬送通信用信号結合器に具備していることを特徴とする電力線搬送通信システム。
【請求項２】
電力線搬送通信用親機には、任意のタイミングで検査用の電力線搬送信号を電力線上に搬送させる手段を備えている特徴とする請求項１記載の電力線搬送通信システム。
【請求項３】
前記電力線搬送通信用信号結合器に接続される渡り配線用電力線の少なくとも一方側には前記電力線搬送通信用信号結合器に対する当該電力線の開閉を前記電力線搬送通信用親機の制御により行う開閉手段を備え、前記電力線搬送用親機は、前記電力線搬送通信用結合器を介する電力線搬送を行う場合のみ開閉手段を閉制御することを特徴とする請求項１又は２記載の電力線搬送通信システム。
【請求項４】
前記電力線搬送通信用親機と、複数の前記電力線搬送通信用結合器とを共通の筐体に一体に組み込むとともに、前記筐体の外面には前記各電力線搬送通信用結合器の信号モニタ部の表示素子を筐体の外面に集中配置する表示部を備えていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の電力線搬送通信システム。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかの電力線搬送通信システムに用いられる電力線搬送通信用信号結合器において、結合トランスに接続される渡り配線用電力線により供給される商用電源から定電源を得る電源部と、渡り配線用電力線上の電力線搬送信号を抽出検知する信号検知部と、該信号検知部が電力線搬送信号を検知している期間中前記電源部の定電源として通信中であることを表示する通信状態表示部とを有する信号モニタ部を備えていることを特徴とする電力線搬送通信用信号結合器。
【請求項６】
商用電源の波形を振幅減衰する商用電源波形減衰手段を備え、前記信号検知部は前記商用電源波形減衰手段によって振幅減衰した電源波形から電力線搬送信号を検知することを特徴とする請求項５記載の電力線搬送通信用信号結合器。
【請求項７】
前記信号検知部は、所定のノイズ周波数帯域を避けた電力線搬送信号の周波数帯域を抽出するバンドパスフィルタを備え、該バンドパスフィルタを通過する信号で電力線搬送信号を検知することを特徴とする請求項６記載の電力線搬送通信用結合器。
【請求項８】
前記渡り配線用電力線を接続する対の電力線接続端間にサージアブソーバーを並列接続するとともに、前記サージアブソーバーの接続点と信号モニタ部の接続点との間の線路に電流ヒューズを直列挿入していることを特徴とする請求項５乃至７の何れかに記載の電力線搬送通信用結合器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力線ネットワークを通じて通信を行う電力線搬送通信システム及びそれに用いる電力線搬送通信用信号結合器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電力線搬送は、配電用電力線を用いて、データを、一般家庭屋オフィス等のユーザーに伝送する技術である。
【０００３】
このような技術を用いた電力線搬送通信システムとしては、例えば図７に示すように高圧配電線１に一次側を接続した各配電用トランス２を介して接続された低圧配電用の電力線３に電力線搬送通信用子機（以下ＰＬＣ＜Power Line Communication＞子機という）４１…を接続するとともに、何れからの電力線３に電力線搬送通信用親機（以下ＰＬＣ親機という）５を接続し、ＰＬＣ親機５が接続された電力線３と、他の電力線３との間を電力線搬送通信用の信号結合器６を介在させた渡り配線用電力線３Ａで接続して電力線３，３問の電力線搬送信号（以下ＰＬＣ信号という）の搬送を行うようにしたシステムがある。
【０００４】
このような電力線搬送通信システムに用いられる信号結合器６としては、図８（ａ）に示すような構成のものが従来用いられている（例えば特許文献１）。この信号結合器６は、高周波信号であるＰＬＣ信号を結合する結合トランス６０と、結合トランス６０の各巻線６０ａ、６０ｂの両端と一対の電力線接続端６１との間に夫々挿入され、各巻線６０ａ、６０ｂに対応した電力線接続端６１、６１に接続される渡り配線用電力線３Ａ、３Ａ間に商用電力が伝達されないように商用電源電圧を減衰させ且つＰＬＣ信号を通過させるコンデンサ６２とから構成されている。
【０００５】
ところで、特許文献１に開示されている信号結合器６では信号結合器６内部での回路異常が判らないため、回路状態をモニタする回路を付設したものも提供されている。この回路状態をモニタする回路を設けた信号結合器６としては、図８（ｂ）に示すように限流用抵抗Ｒと発光ダイオードＬＥＤａと複数のダイオードＤ…との直列回路を各対の電力線接続端６１、６１間に電流ヒューズＦを介して並列接続したものがある。
【０００６】
この図８（ｂ）に示す信号結合器６は回路が正常な状態では、電力線３により供給される商用電源で発光ダイオードＬＥＤａが点灯して正常であることを表示し、一方コンデンサ６２が短絡モードで故障したりして回路短絡が起きた異常発生時には電流ヒューズＦが短絡電流により溶断して短絡電流を遮断すると同時に発光ダイオードＬＥＤを消灯させ、回路短絡が発生したことを信号結合器６外から判別できるようにしている。
【特許文献１】特開２００３−２５８６８９公報（図１，図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、図８（ａ），（ｂ）に示される信号結合器６では、例えばコンデンサ６２が開放モードで故障した場合には、信号結合器６がＰＬＣ信号を通過させることができないにも拘らず、信号結合器６外から故障発生を知ることができなかった。
【０００８】
本発明は、上述の点に鑑みて為されたもので、その目的とするところは信号結合器がＰＬＣ信号を通過させることができない異常状態が発生した場合に信号結合器外部で知ることが可能な電力線搬送通信システム及びそれに用いる信号結合器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の電力線搬送通信システムの発明では、配電用変圧器の二次側の配電系統を構成する２組の電力線間を接続する渡り配線用電力線間に介在する結合トランスと前記渡り配線用電力線と前記結合トランスとの間に挿入されて商用電力の伝達を抑えつつ電力線搬送信号を伝達させる手段とを備えた電力線搬送通信用信号結合器と、前記電力線の何れかに接続される電力線搬送通信用親機と、電力線搬送通信用子機とを備えて構成される電力線搬送通信システムにおいて、前記渡り配線用電力線上の電力線搬送信号の抽出ができているときに通信中であることを外部表示する信号モニタ部を前記電力線搬送通信用信号結合器に具備していることを特徴とする。
【００１０】
請求項２の電力線搬送通信システムの発明では、請求項２の発明において、前記電力線搬送通信用親機には、任意のタイミングで検査用の電力線搬送信号を電力線上に搬送させる手段を備えている特徴とする。
【００１１】
請求項３の電力線搬送通信システムの発明では、請求項１又は２の発明において、前記電力線搬送通信用信号結合器に接続される渡り配線用電力線の少なくとも一方側には前記電力線搬送通信用信号結合器に対する当該電力線の開閉を前記電力線搬送通信用親機の制御により行う開閉手段を備え、前記電力線搬送用親機は、前記電力線搬送通信用結合器を介する電力線搬送を行う場合のみ開閉手段を閉制御することを特徴とする。
【００１２】
請求項４の電力線搬送通信システムの発明では、請求項１乃至３の何れかの発明において、前記電力線搬送通信用親機と、複数の前記電力線搬送通信用結合器とを一つの共通の筐体に一体に組み込むとともに、前記筐体の外面には前記各電力線搬送通信用結合器の信号モニタ部の表示素子を筐体の外面に集中配置する表示部を備えていることを特徴とする。
【００１３】
請求項５の電力線搬送通信用信号結合器の発明では、請求項１〜４の何れかの電力線搬送通信システムに用いられる電力線搬送通信用信号結合器において、結合トランスに接続される渡り配線用電力線により供給される商用電源から定電源を得る電源部と、渡り配線用電力線上の電力線搬送信号を抽出検知する信号検知部と、該信号検知部が電力線搬送信号を検知している期間中前記電源部の定電源として通信中であることを表示する通信状態表示部とを有する信号モニタ部を備えていることを特徴とする。
【００１４】
請求項６の電力線搬送通信用信号結合器の発明では、請求項５の発明において、商用電源の波形を振幅減衰する商用電源波形減衰手段を備え、前記信号検知部は前記商用電源波形減衰手段によって振幅減衰した電源波形から電力線搬送信号を検知することを特徴とする。
【００１５】
請求項７の電力線搬送通信用結合器では、請求項６の発明において、前記信号検知部は、所定のノイズ周波数帯域を避けた電力線搬送信号の周波数帯域を抽出するバンドパスフィルタを備え、該バンドパスフィルタを通過する信号で電力線搬送信号を検知することを特徴とする。
【００１６】
請求項８の電力線搬送通信用結合器において、請求項５乃至７の何れかの発明において、前記渡り配線用電力線を接続する対の電力線接続端間にサージアブソーバーを並列接続するとともに、前記サージアブソーバーの接続点と信号モニタ部の接続点との間の線路に電流ヒューズを直列挿入していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、電力線上の電力線搬送信号の存否を検知して存在時に電力線搬送用通信結合器の外部で表示するため、この表示から電力線搬送信号が長時間に亘り搬送されていないような異常発生を知ることが可能となる電力線搬送通信システム及び電力線搬送信号用信号結合器を提供できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下本発明を実施形態により説明する。
（実施形態１）
本実施形態の電力線搬送通信システムは、例えば図２（ａ）に示すよう集合住宅Ｍの各住戸に設けられる電力量計の計測データを例えば電力会社の受電情報収集端末Ｘへ、例えば光通信網ＮＴを介して送ることで、各住戸の消費電力量データを遠隔で収集する検針システムに適用させるもので、図２（ｂ）に示すように各住戸に設けられる電力量計Ｙに付設したＰＬＣ子機４１…によってＰＬＣ親機５へＰＬＣ信号で消費電力量データを送り、ＰＬＣ親機５から集合住宅の電気室や管理室の計器盤Ｂ内のＩＰ伝送装置Ｚと光電変換装置ＭＣを介して光通信網ＮＴへ送り出すようになっている。尚光通信網ＮＴだけなく、通常のネットワークを通じてサーバに計測データを送る構成でも良い。
【００１９】
ここで各住戸に配線される例えば２００Ｖの低圧用の電力線３は、例えば６５００Ｖ高圧配電線１に配電用変圧器２を介して接続されており、ＰＬＣ親機５が接続される電力線３と他の電力線３との間を信号結合器６を介在させた渡り配線用電力線３Ａを介して接続している。
この電力線３Ａと信号結合器６との接続構成は上述の図７で示した構成と同じである。
【００２０】
さて本実施形態に用いる信号結合器６は、図７の従来例構成に図１に示すように、電力線上のＰＬＣ信号が抽出できるときに通信中であることを外部表示する信号モニタ部７を備えた点に特徴がある。
【００２１】
信号モニタ部７は、電力線接続端６１、６１間に印加される商用電源を整流して定電圧の直流からなる定電源を得る電源部７０と、コンデンサ６２を介して電力線接続端６１に接続される結合トランス６０の各巻線６０ａ、６０ｂの両端に入力側を並列接続したバンドパスフィルタ７１と、電源部７０の直流出力を電源とし、バンドパスフィルタ７１の出力を増幅する差動アンプ７２と、差動アンプ７２の出力が所定レベルにあると電源部７０の直流出力を電源として発光ダイオードＬＥＤを駆動して表示を行う通信状態表示部７３とを備えて構成される。
【００２２】
ここでバンドパスフィルタ７１は、高周波ノイズの周波数域を含まず且つＰＬＣ信号の周波数帯域を通過させる狭帯域のバンドパスフィルタからなり、商用電源波形減衰部たるコンデンサ６２により振幅が減衰された電源波形からＰＬＣ信号を抽出することでＰＬＣ信号を検知する信号検知部を構成する。
また通信状態表示部７３は発光ダイオードＬＥＤを信号結合器６の器体外部に露出させて外部表示するようなっている。
【００２３】
而して本実施形態の電力線搬送通信システムの各信号結合器６では、接続される電力線３上にＰＬＣ信号の存在が検知されているとき、つまり信号モニタ部７のバンドパスフィルタ７１からＰＬＣ信号が抽出されているときには、この抽出されたＰＬＣ信号たる検知信号が差動アンプ７２により所定レベルに増幅されて、通信状態表示部７３の駆動信号となる。信号状態表示部７３は差動アンプ７２の増幅出力が所定レベル以上ある期間、つまり駆動信号が入力している期間中電源部７０の直流出力を電源として発光ダイオードＬＥＤを点灯させ通信中であることを表示する。
【００２４】
この表示により、ユーザーは通信中であることを知ることができる上に、非通信状態が長期間続く場合には、異常状態が発生したと判断することが可能となる。
ＰＬＣ信号が搬送されているときにあっても通信中を示す表示できない異常状態としては、信号結合器６内のコンデンサ６２の開放や電力線断等がある。
【００２５】
尚信号結合器６として、図３に示すように一対の電力線接続端６１，６１の間にサージアブソーバー（例えばＺＮＲ＜登録商標＞）６３を並列接続するとともに、電力線接続端６１とコンデンサ６２との間に電流ヒューズＦを挿入することで、電力線３上に雷サージなどの過大な電圧が重畳した場合にはサージアブソーバー６３で吸収して回路保護を図り、またコンデンサ６２の短絡等によって過大電流が流れる場合には電流ヒューズＦの溶断で回路の保護を図るようにしても良い。尚電流ヒューズＦの溶断により信号状態表示部７の発光ダイオードＬＥＤの点灯が行われなくなることで、ユーザーは正常な通信が行われない異常状態の発生を知ることができる。
（実施形態２）
上述の実施形態１に用いる各信号結合器６ではシステムが正常であるにも拘わらず、通信が長期間行われない場合に、ユーザーが異常状態発生と判断しかねない場合がある。
【００２６】
そこで、本実施形態の電力線搬送通信システムでは、図４に示すようにＰＬＣ親機５にユーザーが任意に操作することで、検査用のＰＬＣ信号を送信させることができる検査用スイッチＳＷと、それに対応した信号送信部５ａを備えた点に特徴がある。
【００２７】
つまり、検査用のＰＬＣ信号をＰＬＣ親機５から電力線３上に送信させ、そのときに各信号結合器６の信号状態表示部７の発光ダイオードＬＥＤが発光表示するか否かを検査すること、異常状態の発見ができることになる。尚本実施形態に用いる信号結合器６としては図１又は図３の構成の何れを用いても良い。
（実施形態３）
本実施形態の電力線搬送通信システムは、ＰＬＣ親機５及び信号結合器６を図５に示すように一つの筐体８に内蔵し、各信号結合器６の発光ダイオードＬＥＤを筐体８の外面に集中配置して、各信号結合器６の信号モニタ部７の検知状態を一括して知ることができるようにした点に特徴がある。尚その他の構成は実施形態２と同じであるので、説明は省略する。
（実施形態４）
本実施形態の電力線搬送通信システムは、図６に示すように実施形態２の構成に加えて渡り配線用電力線３Ａに電磁開閉器９を挿入してある。ＰＬＣ親機５はＰＬＣ信号を送受信する送受信機能以外に各電磁開閉器９の駆動制御を制御線を介して行う制御機能を備え、各ＰＬＣ子機４１…に対してＰＬＣ信号を送信する際に送信と連動して電磁開閉器９を閉制御し、ＰＬＣ信号を送信していないときには開制御するようなっている。これによりユーザーはＰＬＣ信号が送られていることが電磁開閉器９の開閉状態で判り、このときに信号結合器６での通信中の表示がなければ、異常状態発生と判断することができる。その他の構成は実施形態２と同じであるので、説明は省略する。
【００２８】
ところで、エミット（ＥＭＩＴ（Embedded  MicroIntemetworking  Technology））と称する機器組み込み型ネットワーク技術（機器に簡単にミドルウェアを組み込んでネットワークに接続できる機能を備えるネットワーク技術、以降、ＥＭＩＴ技術と称する。）を用いることで、携帯電話、ＰＣ（Personal Computer）、ＰＤＡ（Personal  Digital  Assistant）、ＰＨＳ（Personal  Handy phone System）等の外部端末（図示せず）から様々な設備機器（照明装置、空調装置、動力装置、センサ、電気錠、ウェブカメラ等、以降、ＥＭＩＴ端末と称する。）＜図示せず＞にアクセスして、ＥＭＩＴ端末を遠隔監視・制御することができるシステムがある。
【００２９】
尚、ＥＭＩＴ端末は、マイコン搭載の組み込み機器であり、機器組み込み型のネット接続用ミドルウェアでありＥＭＩＴ技術を実現するＥＭＩＴソフトウェアが搭載されている。
【００３０】
上述のＥＭＩＴ技術を応用したシステム（以降、ＥＭＩＴシステムと称する。）としては、外部端末がインターネット上に設けられたセンタサーバ（図示せず）経由でＥＭＩＴ端末を遠隔監視・制御する構成のものや、センタサーバを介することなく、例えばＥＭＩＴソフトウェアが搭載された外部端末から、直接各ＥＭＩＴ端末にアクセスしてＥＭＩＴ端末を遠隔監視・制御する構成のものを挙げることができる。
【００３１】
そしてＥＭＩＴシステムによって、例えば、建物（戸建住宅、集合住宅、ビル、工場用等）＜図示せず＞内に上述のＥＭＩＴ端末を分散配置させて、外部端末からＥＭＩＴ端末の状態を遠隔から監視することで、建物全体のエネルギー管理や、建物内のガス、水道、電気の遠隔検針を行うことも可能となる。
【００３２】
ここで、上述のＥＭＩＴシステムを構成する建物の使用電力量の検針情報を収集するに際し、上述の実施形態１〜４に係る電力線搬送通信システムを用いても勿論良い。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施形態１に用いる信号結合器の回路構成図である。
【図２】（ａ）は実施形態１の適用例の説明図、（ｂ）はシステム構成図である。
【図３】実施形態１に用いる信号結合器の他例の回路構成図である。
【図４】実施形態２のシステム構成図である。
【図５】実施形態３のシステム構成図である。
【図６】実施形態４のシステム構成図である。
【図７】従来の信号結合器を用いたシステム構成図である。
【図８】（ａ）は従来の信号結合器の回路構成図、（ｂ）は別の従来の信号結合器の回路構成図である。
【符号の説明】
【００３４】
６  信号結合器
６０  結合トランス
６０ａ，６０ｂ  巻線
６１  電力線接続端
６２  コンデンサ
６１  電力線接続端
７  信号モニタ部
７０  電源部
７１  バンドパスフィルタ
７２  差動アンプ
７３  信号状態表示部
ＬＥＤ  発光ダイオード
【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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