(57)【要約】【課題】ＰＬＣモデムからの信号を効率よく配電用ＡＣラインに結合することができ、配電用ＡＣライン上の信号を効率よくＰＬＣモデムに取り込むことができるようにする。【解決手段】リング状に構成される磁気コア９１、９２を配電用ＡＣライン１７が貫通するように設け、ＰＬＣモデム１１からの２本の信号線を配電用ＡＣライン１７に沿わせて磁気コア９１、９２に貫通させ、２本の信号線を磁気コア９１、９２を貫通した先でインピーダンス素子Ｚを介して接続して構成される。インピーダンス素子Ｚは、電力線通信で用いられる周波数帯である２０ＭＨｚ帯で、５０Ω〜２００Ωを呈するような素子が利用され、抵抗、コンデンサ、コイル、あるいは、これらを組み合わせて構成される。【選択図】      図１
2007088903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力線通信用モデムからの信号を電力線に結合し、電力線からの信号を前記電力線通信用モデムに取り込む電力線通信信号重畳方式において、
リング状に構成される磁気コアを少なくとも２本により構成される電力線のそれぞれが貫通するように設け、電力線通信用モデムからの２本の信号線を前記磁気コに貫通あるいは複数回巻回させ、２本の信号線を磁気コアに貫通あるいは複数回巻回させた先でインピーダンス素子Ｚを介して接続して構成したことを特徴とする電力線通信信号重畳方式。
【請求項２】
前記インピーダンス素子は、コイル、コンデンサ、抵抗、あるいは、これらを組み合わせて構成されることを特徴とする請求項１記載の電力線通信信号重畳方式。
【請求項３】
前記インピーダンス素子は、前記電力線相互間のインピーダンスとほぼ同一のインピーダンスを有することを特徴とする請求項１または２記載の電力線通信信号重畳方式。
【請求項４】
前記インピーダンス素子は、電力線通信で使用する周波数帯で、５０Ω〜２００Ωのインピーダンスを有することを特徴とする請求項１、２または３記載の電力線通信信号重畳方式。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力線通信信号重畳方式に係り、特に、電力線通信（ＰＬＣ：Power Line Communication）システムに使用する電力線通信用モデム（ＰＬＣモデム）と電力線との間での信号の授受を効率よく行うことを可能にした電力線通信信号重畳方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、家庭内等において、各種の家電製品等の家庭内機器に電力線通信機能を持たせ、ＰＣ等により構成される親機からそれらの家庭内機器を監視、制御すると共に、外部から公衆通信網を介して前述の親機にアクセスし、外部から家庭内機器を監視、制御することを可能にしたシステムが提案されている。また、より高速な信号を電力線通信により取り扱うことを可能にし、インターネットを含む公衆通信網等を介したＩＳＰ(Internet Service Provider）からの映像情報、音声情報等のマルチメディア情報をリアルタイムにＰＣ等の表示装置に表示させることを可能にしたシステムも提案されている。この電力線通信システムは、各種の家電機器、ＰＣ等を含む端末装置が同一の電力線に接続されて構成されるのが一般的である。
【０００３】
そして、各種の家電機器、ＰＣ等を含む端末装置を同一の電力線に接続するためにＰＬＣモデムと呼ばれるモデムが使用され、このＰＬＣモデムは、電力線との間での通信信号の授受を行うために、通信信号の重畳機能を備えて構成されている。
【０００４】
図６は従来技術によるＰＬＣモデムからの信号線を電力線に重畳する重畳方式の構成例を示すブロック図である。図６において、１１はＰＬＣモデム、１２は結合トランス、１３は信号送受信回路、１４は電源装置（ＰＳ）、１５は電源プラグ、１６はコンセント、１７は配電用ＡＣライン、Ｒは抵抗、Ｃはコンデンサである。
【０００５】
図６に示すＰＬＣモデム１１は、通常、家電機器、ＰＣ等の内部に備えられ、あるいは、これらの機器に外付けされて使用されるものであり、信号送受信回路１３と、結合トランス１２と、電源装置１４とを備えて構成される。電源装置１４は、電源プラグ１５が配電用ＡＣライン１７に設けられるコンセント１６に接続されて、ＰＬＣモデム１１の内部機器に電力の供給を行う。ＰＬＣモデム１１が家電機器、ＰＣ等の内部に設けられている場合、電源装置１４は、これらの機器にも電力の供給を行う。
【０００６】
そして、通信のための信号を配電用ＡＣライン１７に重畳し、配電用ＡＣライン１７からの信号を取り込む信号送受信回路１３からの１対の信号線は、結合トランス１２、抵抗Ｒ及びコンデンサＣの並列回路を介してＰＬＣモデム１１の内部で配電用ＡＣライン１７に接続されている。前述において、信号送受信回路１３から他のＰＬＣモデムに送信される信号は、結合トランス１２、抵抗Ｒ及びコンデンサＣの並列回路を介して通信路としての配電用ＡＣライン１７に重畳されて送信される。また、配電用ＡＣライン１７上に他のＰＬＣモデムから送信された信号は、抵抗Ｒ及びコンデンサＣの並列回路、結合トランス１２を介して信号送受信回路１３に取り込まれ、ＰＬＣモデム１１と接続されている家電機器、ＰＣ等に渡される。
【０００７】
前述で説明したように、家電機器、ＰＣ等に接続されて使用されるＰＬＣモデム１１は、通常、自モデムの内部で電力線通信システムの通信路となる配電用ＡＣライン１７に接続されて、信号の重畳を行っている。しかし、アパート、マンション等の集合住宅や、独立した多数のオフィス等が入居するビル等において、それらの建物全体に電力線通信システムを構築し、外部の公衆網等との接続を制御する外部インタフェース機能を持つ基地局を、ＰＬＣモデムを備えたＰＣ等の情報処理装置により構成し、その基地局を建屋内に設置しようとする場合、その電源の確保についての問題と、設置工事時における配電用ＡＣラインの切断という問題とを生じる。
【０００８】
図７は基地局を建屋内に設置する場合の配電用ＡＣラインと設置される基地局との関係を説明する図である。図７において、７１は分電盤、７２は屋外配線、７３、７４は配電用ＡＣライン、７５は基地局、７６はＰＣであり、他の符号は図６の場合と同一である。
【０００９】
一般に、図７に示すように、集合住宅や、多数のオフィス等が入居するビル等における電力の取り入れ部分には、屋外配線と接続される分電盤７１が設けられ、分電盤７１により分電された電力を各個別住居、入居しているオフィス等に供給する配電用ＡＣライン１７、７３、７４が建屋内に引き込まれている。これらの配電用ＡＣライン１７、７３、７４から電力の供給を受ける各個別住居、入居しているオフィスに、それぞれ、電力線通信システムが構築されているものとする。そして、それらの電力線通信システムに対する基地局７５は、建屋内の分電盤７１の近くに設置されるのが一般的である。
【００１０】
図７に示す例では、配電用ＡＣライン１７の分電盤７１の近くにＰＬＣモデム１１とＰＣ７６とにより構成される基地局７５が接続されるとして示している。そして、配電用ＡＣライン１７、７３、７４に供給される電力は、各個別住居、オフィスに供給されるものであるが、図７に示す基地局７５が接続された位置から基地局７５が電力の供給を受けることは、各個別住居、オフィス毎の課金処理が施されていない電力を使用すること、すなわち、盗電となってしまう。従って、基地局７５での配電用ＡＣラインへの信号の重畳は、図７に示す位置で行うことが可能であるが、電力の供給は、この位置から行うことができない。
【００１１】
図８は従来技術によるＰＬＣモデムからの信号線を電力線に重畳する重畳方式の他の構成例を示すブロック図である。図８における符号は、図６の場合と同一である。図８に示す例は、電力の使用が盗電となってしまうことを防止することを可能としたものである。
【００１２】
図８に示すＰＬＣモデム１１は、図６により説明したと同様に構成されるが、ＰＬＣモデムからの信号線をモデム内部で配電用ＡＣラインに接続するのではなく、ＰＬＣモデム１１の結合トランス１２、抵抗Ｒ及びコンデンサＣの並列回路を介した信号線を、一旦外部に引き出してから配電用ＡＣライン１７に直接接続し、電源装置１４に電力を供給するプラグを課金処理が施された部分で承諾を得た配電用ＡＣラインに接続することができるように構成したものである。ＰＬＣモデムをこのように構成することにより、前述で説明した電力の使用が盗電となってしまうことを防止することができる。しかし、この例では、信号線を配電用ＡＣライン１７に直接接続するため、基地局７５の設置工事を行う場合等に、配電用ＡＣライン１７を一旦切断しなければならなくなる等の問題を生じる。
【００１３】
図９は従来技術によるＰＬＣモデムからの信号線を電力線に重畳する重畳方式のさらに他の構成例を示すブロック図である。図９において、９１、９２は磁気コアであり、他の符号は図６の場合と同一である。図９に示す例は、電力の使用が盗電となってしまうことを防止すると共に、基地局の設置工事で、配電用ＡＣライン１７を切断しなくても、ＰＬＣモデム１１の信号を配電用ＡＣライン１７に重畳することができるようにしたものである。
【００１４】
図９に示す例のＰＬＣモデム１１は、図８に示す例により説明したように、ＰＬＣモデム１１の結合トランス１２、抵抗Ｒ及びコンデンサＣの並列回路を介した信号線を配電用ＡＣライン１７に直接接続するのではなく、リング状に構成される磁気コア９１、９２をを配電用ＡＣライン１７が貫通するように設け、ＰＬＣモデム１１からの２本の信号線を配電用ＡＣライン１７に沿わせて磁気コア９１、９２に貫通させて、磁気コア９１、９２を貫通した先で接続するように構成される。このような構成により、ＰＬＣモデム１１からの信号が磁気コア９１、９２を介して配電用ＡＣライン１７に結合される。
【００１５】
前述において、磁気コア９１、９２は、２分割されて構成されており、コア内に信号線と配電用ＡＣライン１７とが貫通するようにした後に一体とされる。このような磁気コアを利用して、ＰＬＣモデム１１からの信号を介して配電用ＡＣライン１７に結合することにより、基地局７５の設置工事を行う場合等に、配電用ＡＣライン１７を一旦切断しなければならなくなる等の問題を生じさせないようにすることができる。
【００１６】
なお、ＰＬＣモデムからの信号を電力線に重畳し、電子線上の信号を取り込むための信号重畳回路に関する従来技術として、例えば、特許文献１等に記載されて知られている。この従来技術は、ＰＬＣモデムからの信号出力端子にインピーダンス整合用のコンデンサを設けて、ＰＬＣモデムからの信号を磁気コアを介して電力線に結合するというものである。
【特許文献１】特開２００４−３２５８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
図９により説明したＰＬＣモデムからの信号を磁気コアを介して電力線に結合する従来技術は、ＰＬＣモデムからの２本の信号線のそれぞれを２本の配電用ＡＣラインのそれぞれに沿わせて２つの磁気コアのそれぞれに貫通させて、磁気コアを貫通した先で接続するように構成されているので、磁気コアを貫通した先の図９に点線で禍根で示した部分の信号線の長さが小さなものであるため、この部分のインピーダンスが小さなものとなる。この結果、図９により説明した従来技術は、２本の配電用ＡＣライン相互間のインピーダンスと磁気コアを貫通した先で接続されている信号線のインピーダンスとが不整合となり、ＰＬＣモデム１１からの信号を充分な大きさで配電用ＡＣライン１７に重畳することができないという問題点を生じさせてしまう。
【００１８】
本発明の目的は、前述した従来技術の問題点を解決し、ＰＬＣモデムからの信号を効率よく配電用ＡＣラインに結合することができ、配電用ＡＣライン上の信号を効率よくＰＬＣモデムに取り込むことができるようにした電力線通信信号重畳方式を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明によれば前記目的は、電力線通信用モデムからの信号を電力線に結合し、電力線からの信号を前記電力線通信用モデムに取り込む電力線通信信号重畳方式において、リング状に構成される磁気コアを少なくとも２本により構成される電力線のそれぞれが貫通するように設け、電力線通信用モデムからの２本の信号線を前記磁気コに貫通あるいは複数回巻回させ、２本の信号線を磁気コアに貫通あるいは複数回巻回させた先でインピーダンス素子Ｚを介して接続して構成したことにより達成される。
【００２０】
また、前記目的は、前記インピーダンス素子が、コイル、コンデンサ、抵抗、あるいは、これらを組み合わせて構成されることにより達成される。
【００２１】
また、前記目的は、前記インピーダンス素子が、前記電力線相互間のインピーダンスとほぼ同一のインピーダンスを有することにより達成される。
【００２２】
さらに、前記目的は、前記インピーダンス素子が、電力線通信で使用する周波数帯で、５０Ω〜２００Ωのインピーダンスを有することにより達成される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、配電用ＡＣラインのインピーダンスと磁気コアを貫通した先で接続されている信号線のインピーダンスとを整合させることができ、ＰＬＣモデムからの信号を効率よく配電用ＡＣラインに結合することができ、配電用ＡＣライン上の信号を効率よくＰＬＣモデムに取り込むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明による電力線通信信号重畳方式の実施形態を図面により詳細に説明する。
【００２５】
図１は本発明の一実施形態による電力線通信信号重畳方式の構成例を示すブロック図、図２は磁気コアの構造を示す図である。図１、図２において、Ｚはインピーダンス素子、２Ａ、２Ｂは２分割磁気コア、３Ａ、３Ｂは樹脂ケースであり、他の符号は図９の場合と同一である。
【００２６】
図１に示す本発明の実施形態は、リング状に構成される磁気コア９１、９２を配電用ＡＣライン１７が貫通するように設け、ＰＬＣモデム１１からの２本の信号線を配電用ＡＣライン１７に沿わせて磁気コア９１、９２に貫通させ、２本の信号線を磁気コア９１、９２を貫通した先でインピーダンス素子Ｚを介して接続して構成される。図１に示す例では、信号線を磁気コアに単に貫通させているだけであるが、信号線を磁気コアに複数回巻回させるようにしてもよい。
【００２７】
また、信号線に設けられるインピーダンス素子Ｚは、電力線通信で用いられる周波数帯である２０ＭＨｚ帯で、５０Ω〜２００Ωを呈するような素子が利用される。このインピーダンス素子Ｚの値は、２本の配電用ＡＣライン１７相互間のインピーダンスとほぼ同一となるように設定される。配電用ＡＣラインのインピーダンスは、主に屋外配線の状況によって変化するので、インピーダンス素子Ｚは、ＰＬＣモデムの設置時に最適な値を持つものが選定される。さらに、インピーダンス素子Ｚは、抵抗、コンデンサ、コイル、あるいは、これらを組み合わせて構成したものであってよい。
【００２８】
そして、図１に示す例は、配電用ＡＣライン１７として単相２線の例を示しており、一方の配電線が接地されており、他方がホット側となっている。そして、図１に示す信号線の磁気コア９１、９２への貫通の状況から判るように、配電用ＡＣライン１７の接地側とホット側との配電線には、ＰＬＣモデム１１から信号が１８０度位相が異なる逆相状態で重畳されることになる。
【００２９】
配電用ＡＣライン１７にＰＬＣモデム１１からの信号を重畳させるために使用する磁気コア９１、９２は、図２に示すように、２つに分割された半円形のフェライト等による２分割磁気コア２Ａ、２Ｂにより構成されている。そして、２分割磁気コア２Ａ、２Ｂを分離した状態で一方の２分割磁気コアに信号線を巻回させ、２つの２分割磁気コア２Ａ、２Ｂの内部に配電用ＡＣライン１７の配電線のそれぞれを配置した後に、図示しない系止手段を持つ樹脂ケース３Ａ、３Ｂにより、２つの２分割磁気コア２Ａ、２Ｂをその接合面を合わせて結合することにより、配電用ＡＣライン１７を切断することなく、配電用ＡＣライン１７を磁気コア９１、９２に貫通させることができる。また、同時に、磁気コア９１、９２を介してＰＬＣモデム１１からの信号を磁気コア９１、９２を介して配電用ＡＣライン１７に結合することができる。
【００３０】
前述したような構成を備える本発明の実施形態によれば、ＰＬＣモデム１１からの２本の信号線を配電用ＡＣライン１７に沿わせて磁気コア９１、９２に貫通させ、２本の信号線を磁気コア９１、９２を貫通した先でインピーダンス素子Ｚを介して接続していることにより、ＰＬＣモデム１１からの信号を効率よく配電用ＡＣライン１７に結合することができ、また、配電用ＡＣライン１７上の信号を効率よくＰＬＣモデム１１に取り込むことができる。また、電力連通信システムに使用する基地局を分電盤の近くに容易に設置することが可能となる。
【００３１】
前述した本発明の実施形態は、配電用ＡＣライン１７として、単相２線の例を示して説明したが、本発明は、２相３線式、３相４線式の配電用ＡＣラインに対しても適用することができ、さらに、系の異なる配電用ＡＣライン、例えば、図７により説明した各個別住居、オフィスに電力を供給する配電用ＡＣライン７３、７４にも、同時にＰＬＣモデム１１からの信号を重畳することができる。
【００３２】
図３は単相２線式の配電用ＡＣラインを使用した場合のＰＬＣモデムからの信号線の磁気コアへの引き回しについて説明する図、図４は２相３線式の配電用ＡＣラインを使用した場合のＰＬＣモデムからの信号線の磁気コアへの引き回しについて説明する図、図５は３相４線式の配電用ＡＣラインを使用した場合のＰＬＣモデムからの信号線の磁気コアへの引き回しについて説明する図である。図３〜図５において、Ａは配電用ＡＣラインの接地側配電線、Ｂ〜Ｄはホット側配電線である。
【００３３】
図３に示す例は、図１により説明したものと同一のものを図４、図５に示す例との比較のために示したものであり、ここでの説明を省略する。図４に示す例は、２相３線式の配電用ＡＣラインを使用した場合の例であり、ホット側の配電線Ｂ、Ｃには、ＰＬＣモデムからの信号が同相で重畳されるように信号線が引き回される。もちろん、図１により説明したように、接地側の配電線Ａに重畳される信号とは逆相である。また、図５に示す例は、３相４線式の配電用ＡＣラインを使用した場合の例であり、この場合も、ホット側の配電線Ｂ〜Ｄには、ＰＬＣモデムからの信号が同相で重畳されるように信号線が引き回される。また、この場合も、接地側の配電線Ａに重畳される信号とは逆相である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態による電力線通信信号重畳方式の構成例を示すブロック図である。
【図２】磁気コアの構造を示す図である。
【図３】単相２線式の配電用ＡＣラインを使用した場合のＰＬＣモデムからの信号線の磁気コアへの引き回しについて説明する図である。
【図４】２相３線式の配電用ＡＣラインを使用した場合のＰＬＣモデムからの信号線の磁気コアへの引き回しについて説明する図である。
【図５】３相４線式の配電用ＡＣラインを使用した場合のＰＬＣモデムからの信号線の磁気コアへの引き回しについて説明する図である。
【図６】従来技術によるＰＬＣモデムからの信号線を電力線に重畳する重畳方式の構成例を示すブロック図である。
【図７】基地局を建屋内に設置する場合の配電用ＡＣラインと設置される基地局との関係を説明する図である。
【図８】従来技術によるＰＬＣモデムからの信号線を電力線に重畳する重畳方式の他の構成例を示すブロック図である。
【図９】従来技術によるＰＬＣモデムからの信号線を電力線に重畳する重畳方式のさらに他の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３５】
１１  ＰＬＣモデム
１２  結合トランス
１３  信号送受信回路
１４  電源装置（ＰＳ）
１５  電源プラグ
１６  コンセント
１７  配電用ＡＣライン
２Ａ、２Ｂ  ２分割磁気コア
３Ａ、３Ｂ  樹脂ケース
７１  分電盤
７２  屋外配線
７３、７４  配電用ＡＣライン
７５  基地局
７６  ＰＣ
９１、９２  磁気コア
Ｒ  抵抗
Ｃ  コンデンサ
Ｚ  インピーダンス素子
【図１】
2007088903.tif 000003
【図２】
2007088903.tif 000004
【図３】
2007088903.tif 000005
【図４】
2007088903.tif 000006
【図５】
2007088903.tif 000007
【図６】
2007088903.tif 000008
【図７】
2007088903.tif 000009
【図８】
2007088903.tif 000010
【図９】
2007088903.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成17年11月10日(2005.11.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
電力線通信用モデムからの信号を電力線に結合し、電力線からの信号を前記電力線通信用モデムに取り込む電力線通信信号重畳方式において、
リング状に構成される磁気コアを少なくとも２本により構成される電力線のそれぞれが貫通するように設け、電力線通信用モデムからの２本の信号線を前記磁気コアに貫通あるいは複数回巻回させ、２本の信号線を磁気コアに貫通あるいは複数回巻回させた先でインピーダンス素子Ｚを介して接続して構成したことを特徴とする電力線通信信号重畳方式。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本発明によれば前記目的は、電力線通信用モデムからの信号を電力線に結合し、電力線からの信号を前記電力線通信用モデムに取り込む電力線通信信号重畳方式において、リング状に構成される磁気コアを少なくとも２本により構成される電力線のそれぞれが貫通するように設け、電力線通信用モデムからの２本の信号線を前記磁気コアに貫通あるいは複数回巻回させ、２本の信号線を磁気コアに貫通あるいは複数回巻回させた先でインピーダンス素子Ｚを介して接続して構成したことにより達成される。