JP3713477B2

JP3713477B2 - 電力線通信システム

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Publication number: JP3713477B2
Application number: JP2002295614A
Authority: JP
Inventors: 賢和崎; 広忠古川; 義広斎藤; 満成鈴木
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2001-11-19
Filing date: 2002-10-09
Publication date: 2005-11-09
Anticipated expiration: 2022-10-09
Also published as: US20030095036A1; EP1326348B1; US6987430B2; EP1326348A1; JP2003218754A; DE60222731D1; DE60222731T2; ES2294074T3

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信号の伝送路として電力線を利用して複数の装置間で通信を行う電力線通信システム、およびこの電力線通信システムで使用される電力線分岐装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータの周辺機器の共有化、文書・静止画・動画等の情報の共有化、ゲーム、インターネット等の目的のために、家庭内における情報通信のニーズが高まってきている。そのため、オフィスのみならず一般家庭でも通信ネットワークの需要がある。
【０００３】
最近、家庭内における通信ネットワークを構築する際に用いられる通信技術として電力線通信技術が有望視され、その開発が進められている。この電力線通信技術は、信号の伝送路として電力線を利用するものである。従って、この技術を用いれば、例えば、通信を行う複数の装置を、家屋における各部屋に設置されたコンセントに接続することにより、この複数の装置間で通信を行うことができる。また、最近では、高周波帯域における高速通信技術が開発されており、この高速通信技術と電力線通信技術とを用いた家庭内通信ネットワークの実用化が望まれている。
【０００４】
ところが、電力線通信における通信線路となる屋内電力線には、種々の電気機器が接続される。そのため、電力線通信では、屋内電力線に接続された機器によるノイズの発生や、機器による電力線のインピーダンスの低下によって、エラーレートが増加し、通信障害が発生し得るという問題点がある。
【０００５】
電力線通信では、通常、ノーマルモードの信号を用いて通信を行う。そのため、電力線通信では、電気機器の発生するノイズのうち、特にノーマルモードのノイズによって通信障害が発生することが懸念される。
【０００６】
また、屋内電力線は、通信線路として施設されたものではないため、通信に適した環境になっているとは限らない。例えば、屋内電力線のインピーダンスは、前述のように屋内電力線に接続された電気機器によって変動する。そのため、屋内電力線のインピーダンスの値によっては、電力線通信を行う装置と屋内電力線との接続点で信号の反射が生じ、信号が劣化する。
【０００７】
また、コンセントのような、屋内電力線に対して電気機器を接続するための接続部に対して電気機器が接続されていない状態では、この接続部が開放終端となり、ここで信号の反射が生じ、信号が劣化する。
【０００８】
特許文献１には、電力線を利用して複数の装置間で通信を行う電力線通信システムにおいて、屋内電力線と電気機器との間に、通信用の信号の通過を阻止する信号遮断部を設ける技術が記載されている。
【０００９】
また、特許文献２には、電力線通信システムにおいて、屋内電力線と通信機器および電気機器との間にインピーダンス整合回路を設けると共に、屋内電力線と電気機器との間に、信号およびノイズの通過を阻止するためのインダクタを設ける技術が記載されている。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００１−２８５１５０号公報
【特許文献２】
特開２００２−２１７７９７号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
電力線通信システムにおいて、前述のようなインピーダンスやノイズに関連する問題に対して何ら対策を施さない場合には、屋内電力線のインピーダンスの変動やノイズによって通信障害が発生し得る。
【００１２】
特許文献１に記載された技術によれば、電気機器が発生するノイズを低減することができる。しかしながら、この技術では、屋内電力線のインピーダンスを、通信に適した所望の値にすることはできない。また、この技術を用いても、屋内電力線に対して電気機器を接続するための接続部に対して電気機器が接続されていない状態では、この接続部が開放終端となり、ここで信号の反射が生じる。これらのことから、特許文献１に記載された技術を用いても、信号の劣化は生じる。
【００１３】
特許文献２に記載された技術によれば、屋内電力線のインピーダンスを所望の値にすることができると共に、電気機器が発生するノイズを低減することができる。しかしながら、この技術では、屋内電力線と通信機器との間にインピーダンス整合回路が配置される。このインピーダンス整合回路は、２本の導電線の間に配置された抵抗器を含んでいる。このようなインピーダンス整合回路が屋内電力線と通信機器との間に配置されていると、信号の電力が抵抗器によって消費されてしまい、信号が極めて小さくなってしまうという問題点がある。
【００１４】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、屋内電力線を利用して複数の通信装置間で通信を行うことを可能にすると共に、屋内電力線に接続された機器による通信障害の発生を防止でき、且つ屋内電力線の状態を通信に適した状態に改善できるようにした電力線通信システムを提供することにある。
【００１５】
また、本発明の第２の目的は、屋内電力線を分岐させて、屋内電力線を利用して通信を行う装置に対して通信線路を提供し、電力を必要とする機器に対して電力供給路を提供すると共に、屋内電力線に接続された機器による通信障害の発生を防止でき、且つ屋内電力線の状態を通信に適した状態に改善できるようにした電力線分岐装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の電力線通信システムは、屋内電力線を利用して複数の通信装置間で通信を行うことを可能にするシステムであって、
屋内電力線と、
屋内電力線より分岐されて形成され、屋内電力線を利用して通信を行う通信装置に接続される通信線路と、
屋内電力線より分岐されて形成され、電力を必要とする電気機器に接続される電力供給路と、
電力供給路に設けられ、屋内電力線のインピーダンスを所定の値にするインピーダンス整合回路と、
電力供給路に設けられ、電力供給路に接続される電気機器より発生されるノイズを低減するフィルタ回路とを備えたものである。
【００１７】
本発明の電力線通信システムでは、通信線路と電力供給路とが形成され、電力供給路に設けられたインピーダンス整合回路によって、屋内電力線のインピーダンスが所定の値に調整され、電力供給路に設けられたフィルタ回路によって、電力供給路に接続される電気機器より発生されるノイズが低減される。
【００１８】
本発明の電力線通信システムにおいて、フィルタ回路は、インピーダンス整合回路よりも電気機器に近い位置に配置されていてもよい。
【００１９】
また、本発明の電力線通信システムにおいて、電力供給路は２本の電力供給線を含み、インピーダンス整合回路は、２本の電力供給線の間に設けられ、電力供給路に電気機器が接続されていない状態における屋内電力線のインピーダンスを所定の値にする整合用インピーダンス素子と、整合用インピーダンス素子に直列に接続されて２本の電力供給線の間に設けられ、屋内電力線によって輸送される電力の周波数成分を遮断するハイパスフィルタ素子と、整合用インピーダンス素子およびハイパスフィルタ素子よりも電気機器に近い位置において少なくとも一方の電力供給線に設けられ、電力供給路に電気機器が接続されることによる屋内電力線のインピーダンスの変動を抑制する変動抑制用インピーダンス素子とを含んでいてもよい。この場合、整合用インピーダンス素子は抵抗器であってもよい。また、整合用インピーダンス素子は、過電流または過電力による過熱を防止する機能を有していてもよい。
【００２０】
また、本発明の電力線通信システムにおいて、電力供給路は２本の電力供給線を含み、インピーダンス整合回路は、少なくとも一方の電力供給線に設けられ、電力供給路に電気機器が接続されていない状態における屋内電力線のインピーダンスを所定の値にすると共に電力供給路に電気機器が接続されることによる屋内電力線のインピーダンスの変動を抑制する整合用インピーダンス素子と、整合用インピーダンス素子よりも電気機器に近い位置において２本の電力供給線の間に設けられ、屋内電力線によって輸送される電力の周波数成分を遮断するハイパスフィルタ素子とを含んでいてもよい。この場合、整合用インピーダンス素子はインダクタであってもよい。
【００２１】
また、本発明の電力線通信システムにおいて、電力供給路は２本の電力供給線を含み、フィルタ回路は、２本の電力供給線の間に設けられ、電力供給路に接続される電気機器より発生されるノーマルモードのノイズを低減するシャント回路を含んでいてもよい。この場合、フィルタ回路は、更に、少なくとも一方の電力供給線に設けられ、電力供給路に接続される電気機器より発生されるノーマルモードのノイズを低減するノイズ低減用インダクタを含んでいてもよい。
【００２２】
また、本発明の電力線通信システムにおいて、屋内電力線は、複数の導電線を含むと共に屋外電力線に接続され、電力線通信システムは、更に、屋外電力線と屋内電力線との間に設けられたブロッキングフィルタを備え、ブロッキングフィルタは、屋内電力線のインピーダンスよりも大きなインピーダンスを有し、屋内電力線の各導電線に対して直列に設けられ、ノーマルモードの信号を低減する複数のノーマルモード信号低減用インピーダンス素子を含んでいてもよい。
【００２３】
ブロッキングフィルタは、更に、屋内電力線の複数の導電線の間に設けられ、屋内電力線のインピーダンスを所定の値にするインピーダンス素子と屋内電力線によって輸送される電力の周波数成分を遮断するハイパスフィルタ素子とが直列に接続されてなる回路を含んでいてもよい。また、ブロッキングフィルタは、更に、ノーマルモード信号低減用インピーダンス素子よりも屋外電力線に近い位置において、複数の導電線の間に設けられ、ノーマルモードの信号を低減するシャント回路を含んでいてもよい。また、ブロッキングフィルタは、更に、コモンモードのノイズを低減するコモンモードフィルタ回路を含んでいてもよい。
【００２４】
また、本発明の電力線通信システムは、更に、通信線路の通信装置側の端部に設けられ、通信装置が着脱自在に接続される装置接続部と、電力供給路の電気機器側の端部に設けられ、電気機器が着脱自在に接続される機器接続部とを備えていてもよい。この場合、電力線通信システムは、更に、通信線路、電力供給路、インピーダンス整合回路、フィルタ回路、装置接続部および機器接続部を収納する収納部を備えていてもよい。電力線通信システムは、更に、通信線路および電力供給路を屋内電力線に対して着脱自在に接続するための電力線接続部を備えていてもよい。
【００２５】
また、本発明の電力線通信システムは、装置接続部および機器接続部を備えている場合、更に、通信線路および装置接続部を収納する第１の収納部と、電力供給路、インピーダンス整合回路、フィルタ回路および機器接続部を収納する第２の収納部を備えていてもよい。電力線通信システムは、更に、通信線路を屋内電力線に対して着脱自在に接続するための第１の電力線接続部と、電力供給路を屋内電力線に対して着脱自在に接続するための第２の電力線接続部とを備えていてもよい。
【００２６】
また、本発明の電力線通信システムは、更に、通信線路および電力供給路を屋内電力線に対して着脱自在に接続するための電力線接続部を備え、通信線路、電力供給路、インピーダンス整合回路およびフィルタ回路は、通信装置を含み且つ電力を必要とする電気機器に内蔵されていてもよい。
【００２７】
本発明の電力線分岐装置は、屋内電力線より分岐されて形成され、屋内電力線を利用して通信を行う通信装置に接続される通信線路と、屋内電力線より分岐されて形成され、電力を必要とする電気機器に接続される電力供給路と、電力供給路に設けられ、屋内電力線のインピーダンスを所定の値にするインピーダンス整合回路と、電力供給路に設けられ、電力供給路に接続される電気機器より発生されるノイズを低減するフィルタ回路とを備えたものである。
【００２８】
本発明の電力線分岐装置では、通信線路と電力供給路とが形成され、電力供給路に設けられたインピーダンス整合回路によって、屋内電力線のインピーダンスが所定の値に調整され、電力供給路に設けられたフィルタ回路によって、電力供給路に接続される電気機器より発生されるノイズが低減される。
【００２９】
本発明の電力線分岐装置において、フィルタ回路は、インピーダンス整合回路よりも電気機器に近い位置に配置されていてもよい。
【００３０】
また、本発明の電力線分岐装置において、電力供給路は２本の電力供給線を含み、インピーダンス整合回路は、２本の電力供給線の間に設けられ、電力供給路に電気機器が接続されていない状態における屋内電力線のインピーダンスを所定の値にする整合用インピーダンス素子と、整合用インピーダンス素子に直列に接続されて２本の電力供給線の間に設けられ、屋内電力線によって輸送される電力の周波数成分を遮断するハイパスフィルタ素子と、整合用インピーダンス素子およびハイパスフィルタ素子よりも電気機器に近い位置において少なくとも一方の電力供給線に設けられ、電力供給路に電気機器が接続されることによる屋内電力線のインピーダンスの変動を抑制する変動抑制用インピーダンス素子とを含んでいてもよい。この場合、整合用インピーダンス素子は抵抗器であってもよい。また、整合用インピーダンス素子は、過電流または過電力による過熱を防止する機能を有していてもよい。
【００３１】
また、本発明の電力線分岐装置において、電力供給路は２本の電力供給線を含み、インピーダンス整合回路は、少なくとも一方の電力供給線に設けられ、電力供給路に電気機器が接続されていない状態における屋内電力線のインピーダンスを所定の値にすると共に電力供給路に電気機器が接続されることによる屋内電力線のインピーダンスの変動を抑制する整合用インピーダンス素子と、整合用インピーダンス素子よりも電気機器に近い位置において２本の電力供給線の間に設けられ、屋内電力線によって輸送される電力の周波数成分を遮断するハイパスフィルタ素子とを含んでいてもよい。この場合、整合用インピーダンス素子はインダクタであってもよい。
【００３２】
また、本発明の電力線分岐装置において、電力供給路は２本の電力供給線を含み、フィルタ回路は、２本の電力供給線の間に設けられ、電力供給路に接続される電気機器より発生されるノーマルモードのノイズを低減するシャント回路を含んでいてもよい。この場合、フィルタ回路は、更に、少なくとも一方の電力供給線に設けられ、電力供給路に接続される電気機器より発生されるノーマルモードのノイズを低減するノイズ低減用インダクタを含んでいてもよい。
【００３３】
また、本発明の電力線分岐装置は、更に、通信線路の通信装置側の端部に設けられ、通信装置が着脱自在に接続される装置接続部と、電力供給路の電気機器側の端部に設けられ、電気機器が着脱自在に接続される機器接続部とを備えていてもよい。この場合、電力線分岐装置は、更に、通信線路、電力供給路、インピーダンス整合回路、フィルタ回路、装置接続部および機器接続部を収納する収納部を備えていてもよい。電力線分岐装置は、更に、通信線路および電力供給路を屋内電力線に対して着脱自在に接続するための電力線接続部を備えていてもよい。
【００３４】
また、本発明の電力線分岐装置は、装置接続部および機器接続部を備えている場合、更に、通信線路および装置接続部を収納する第１の収納部と、電力供給路、インピーダンス整合回路、フィルタ回路および機器接続部を収納する第２の収納部を備えていてもよい。電力線分岐装置は、更に、通信線路を屋内電力線に対して着脱自在に接続するための第１の電力線接続部と、電力供給路を屋内電力線に対して着脱自在に接続するための第２の電力線接続部とを備えていてもよい。
【００３５】
また、本発明の電力線分岐装置は、更に、通信線路および電力供給路を屋内電力線に対して着脱自在に接続するための電力線接続部を備え、通信線路、電力供給路、インピーダンス整合回路およびフィルタ回路は、通信装置を含み且つ電力を必要とする電気機器に内蔵されていてもよい。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
初めに、本発明の第１の実施の形態に係る電力線通信システムおよび電力線分岐装置について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係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に示したように、本実施の形態に係る電力線通信システムは、屋内電力線１と、この屋内電力線１に接続された１つ以上の本実施の形態に係る電力線分岐装置１０と、屋内電力線１に接続されたブロッキングフィルタ５０とを備えている。屋内電力線１は、ブロッキングフィルタ５０を介して、屋外電力線５１に接続されている。電力線分岐装置１０には、屋内電力線１を利用して電力線通信を行う電力線通信装置７０と、屋内電力線１によって輸送される電力を必要とする電気機器８０とが接続可能になっている。図１において、符号３は屋内を表している。
【００３７】
電力線分岐装置１０は、屋内電力線１より分岐されて形成され、電力線通信装置７０に接続される通信線路１１と、屋内電力線１より分岐されて形成され、電気機器８０に接続される電力供給路１２と、電力供給路１２に設けられ、屋内電力線１のインピーダンスを所定の値にするインピーダンス整合回路２０と、電力供給路１２に設けられ、この電力供給路１２に接続される電気機器８０より発生されるノーマルモードのノイズを低減するノーマルモードフィルタ回路３０とを備えている。ノーマルモードフィルタ回路３０は、インピーダンス整合回路２０よりも電気機器８０に近い位置に配置されている。
【００３８】
屋内電力線１は、例えば３本の導電線１ａ，１ｂ，１ｃを含んでいる。屋外電力線５１は、例えば、屋内電力線１の導電線１ａ，１ｂ，１ｃに接続される３本の導電線５１ａ，５１ｂ，５１ｃを含んでいる。電力線１，５１は、例えば単相３線式の電力線である。この場合、導電線１ｂ，５１ｂは中性線（ニュートラル線）である。電力線分岐装置１０には、屋内電力線１の導電線１ａ，１ｂが接続されている。導電線１ａ，１ｂは、所定の電圧および所定の周波数の電力を輸送する。通信線路１１は、導電線１ａ，１ｂに接続された２本の通信線１１ａ，１１ｂを含んでいる。電力供給路１２は、導電線１ａ，１ｂに接続された２本の電力供給線１２ａ，１２ｂを含んでいる。
【００３９】
図２は、本実施の形態に係る電力線分岐装置１０とその周辺を示す回路図である。図２に示したように、本実施の形態に係る電力線分岐装置１０は、前述の通信線路１１、電力供給路１２、インピーダンス整合回路２０およびノーマルモードフィルタ回路３０の他に、屋内電力線１の導電線１ａ，１ｂに接続される接続部１３ａ，１３ｂと、電力線通信装置７０が着脱自在に接続される装置接続端子１４ａ，１４ｂと、電気機器８０が着脱自在に接続される機器接続端子１５ａ，１５ｂとを備えている。装置接続端子１４ａ，１４ｂは、本発明における装置接続部に対応する。機器接続端子１５ａ，１５ｂは、本発明における機器接続部に対応する。
【００４０】
電力線分岐装置１０は、更に、通信線路１１、電力供給路１２、インピーダンス整合回路２０、ノーマルモードフィルタ回路３０、装置接続端子１４ａ，１４ｂおよび機器接続端子１５ａ，１５ｂを収納する収納部１６を備えている。収納部１６は、上記各要素を収容する筐体であってもよいし、上記の各要素が取り付けられる板状のものであってもよい。
【００４１】
通信線１１ａの一端は接続部１３ａに接続され、他端は装置接続端子１４ａに接続されている。通信線１１ｂの一端は接続部１３ｂに接続され、他端は装置接続端子１４ｂに接続されている。
【００４２】
電力供給線１２ａの一端は接続部１３ａに接続され、他端は機器接続端子１５ａに接続されている。電力供給線１２ｂの一端は接続部１３ｂに接続され、他端は機器接続端子１５ｂに接続されている。
【００４３】
機器接続端子１５ａ，１５ｂは、電力供給用の一般的なコンセント（レセプタクル）と同様の構造を有している。装置接続端子１４ａ，１４ｂの構造は、どのようなものでもよい。なお、図２では、１組の装置接続端子１４ａ，１４ｂを設けているが、並列に接続された複数組の装置接続端子１４ａ，１４ｂを設けてもよい。同様に、図２では、１組の機器接続端子１５ａ，１５ｂを設けているが、並列に接続された複数組の機器接続端子１５ａ，１５ｂを設けてもよい。
【００４４】
電力線通信装置７０は、電力線分岐装置１０の装置接続端子１４ａ，１４ｂに着脱自在に接続される接続端子７１ａ，７１ｂを備えている。電力線通信装置７０は、例えば、更に、接続端子７１ａ，７１ｂに接続されたパルストランス７２と、このパルストランス７２に接続されたモデム７３とを備えている。
【００４５】
電気機器８０は、電力線分岐装置１０の機器接続端子１５ａ，１５ｂに着脱自在に接続される接続端子８１ａ，８１ｂを備えている。接続端子８１ａ，８１ｂは、電力供給用の一般的なコンセントに差し込まれるプラグと同様の構造を有している。また、電気機器８０の負荷８２のインピーダンスをＺ３とする。
【００４６】
図３はインピーダンス整合回路２０の構成の一例を示す回路図である。図３に示したインピーダンス整合回路２０は、整合用インピーダンス素子２１とハイパスフィルタ素子２２と変動抑制用インピーダンス素子２３とを含んでいる。整合用インピーダンス素子２１は、２本の電力供給線１２ａ，１２ｂの間に設けられ、電力供給路１２に電気機器８０が接続されていない状態における屋内電力線１のインピーダンスを所定の値にするものである。ハイパスフィルタ素子２２は、整合用インピーダンス素子２１に直列に接続されて２本の電力供給線１２ａ，１２ｂの間に設けられ、屋内電力線１によって輸送される電力の周波数成分を遮断するものである。変動抑制用インピーダンス素子２３は、整合用インピーダンス素子２１およびハイパスフィルタ素子２２よりも電気機器８０に近い位置において少なくとも一方の電力供給線、例えば電力供給線１２ａに設けられ、電力供給路１２に電気機器８０が接続されることによる屋内電力線１のインピーダンスの変動を抑制するものである。
【００４７】
整合用インピーダンス素子２１は、屋内電力線１の所望のインピーダンスの値である所定値Ｚとほぼ等しいインピーダンスＲ１を有している。屋内電力線１の所望のインピーダンスの値とは、例えば、屋内電力線１の特性インピーダンスと等しい値である。整合用インピーダンス素子２１は、例えば抵抗器である。ハイパスフィルタ素子２２は、例えばキャパシタである。ハイパスフィルタ素子２２のインピーダンスは、通信帯域内において十分小さい値に設定される。変動抑制用インピーダンス素子２３は、例えばインダクタである。この場合、インダクタのインダクタンスをＬ１とし、通信帯域内の周波数をｆとすると、インダクタンスＬ１は、次の式（１）が成り立つように設定されている。
【００４８】
Ｚ２＝２π×ｆ×Ｌ１＞Ｚ …（１）
【００４９】
ところで、図３に示したインピーダンス整合回路２０において、ハイパスフィルタ素子２２は、屋内電力線１によって輸送される電力の周波数成分を遮断することにより、整合用インピーダンス素子２１に電力の周波数成分が流れることを防止する。これにより、整合用インピーダンス素子２１が発熱することを防止することができる。
【００５０】
整合用インピーダンス素子２１は、過電流または過電力による過熱を防止する機能を有する素子であることが好ましい。このような素子としては、例えば、ヒューズ抵抗がある。整合用インピーダンス素子２１を上記の機能を有する素子とすることにより、ハイパスフィルタ素子２２が故障して整合用インピーダンス素子２１に過電流または過電力が供給された場合でも、整合用インピーダンス素子２１が過熱することを防止することが可能になる。
【００５１】
図４はインピーダンス整合回路２０の構成の他の例を示す回路図である。図４に示したインピーダンス整合回路２０は、整合用インピーダンス素子２４とハイパスフィルタ素子２２とを含んでいる。整合用インピーダンス素子２４は、少なくとも一方の電力供給線、例えば電力供給線１２ａに設けられ、電力供給路１２に電気機器８０が接続されていない状態における屋内電力線１のインピーダンスを所定の値にすると共に、電力供給路１２に電気機器８０が接続されることによる屋内電力線１のインピーダンスの変動を抑制する。すなわち、整合用インピーダンス素子２４は、図３における整合用インピーダンス素子２１と変動抑制用インピーダンス素子２３の機能を併せ持っている。従って、図４に示したインピーダンス整合回路２０によれば、図３に示したインピーダンス整合回路２０よりも部品点数を少なくすることができる。整合用インピーダンス素子２４は、例えばインダクタである。
【００５２】
また、図４に示したインピーダンス整合回路２０において、ハイパスフィルタ素子２２は、整合用インピーダンス素子２４よりも電気機器８０に近い位置において、２本の電力供給線１２ａ，１２ｂの間に設けられている。このハイパスフィルタ素子２２は、屋内電力線１によって輸送される電力の周波数成分を遮断するものである。
【００５３】
図５はインピーダンス整合回路２０の構成の更に他の例を示す回路図である。図５に示したインピーダンス整合回路２０は、図３に示したインピーダンス整合回路２０から変動抑制用インピーダンス素子２３を除いた構成になっている。
【００５４】
図６はノーマルモードフィルタ回路３０の構成の一例を示す回路図である。図６に示したノーマルモードフィルタ回路３０は、２本の電力供給線１２ａ，１２ｂの間に設けられ、電力供給路１２に接続される電気機器８０より発生されるノーマルモードのノイズを低減するシャント回路３１を含んでいる。シャント回路３１は、例えばキャパシタを含む。
【００５５】
図７はノーマルモードフィルタ回路３０の構成の他の例を示す回路図である。図７に示したノーマルモードフィルタ回路３０は、図６に示した回路と同様にシャント回路３１を含む。図７に示したノーマルモードフィルタ回路３０は、更に、シャント回路３１よりも電気機器８０に近い位置において少なくとも一方の電力供給線、例えば電力供給線１２ａに設けられ、電力供給路１２に接続される電気機器８０より発生されるノーマルモードのノイズを低減するノイズ低減用インダクタ３２を含んでいる。ノイズ低減用インダクタ３２を設けることは、特に、電気機器８０より発生されるノーマルモードのノイズが大きい場合に有効である。
【００５６】
図８はノーマルモードフィルタ回路３０の構成の更に他の例を示す回路図である。図８に示したノーマルモードフィルタ回路３０は、図６に示した回路と同様にシャント回路３１を含む。図８に示したノーマルモードフィルタ回路３０は、更に、シャント回路３１よりも電気機器８０から遠い位置において少なくとも一方の電力供給線、例えば電力供給線１２ａに設けられ、電力供給路１２に接続される電気機器８０より発生されるノーマルモードのノイズを低減するノイズ低減用インダクタ３２を含んでいる。ノイズ低減用インダクタ３２を設けることは、特に、電気機器８０より発生されるノーマルモードのノイズが大きい場合に有効である。
【００５７】
本実施の形態におけるインピーダンス整合回路２０およびノーマルモードフィルタ回路３０としては、図３ないし図５に示した３種類のインピーダンス整合回路２０のうちの任意のものと、図６ないし図８に示した３種類のノーマルモードフィルタ回路３０のうちの任意のものとを組み合わせて用いることができる。
【００５８】
なお、本実施の形態において、図３および図５に示したように、整合用インピーダンス素子２１を含むインピーダンス整合回路２０を用いる場合には、以下のような構成であることが好ましい。すなわち、この場合には、整合用インピーダンス素子２１とノーマルモードフィルタ回路３０のシャント回路３１との間に、以下の機能を有するインピーダンス増加素子が配置されていることが好ましい。インピーダンス増加素子の機能は、整合用インピーダンス素子２１が配置された位置から電気機器８０側を見たときの、通信帯域内の周波数における電力供給線１２ａ，１２ｂのインピーダンスを、整合用インピーダンス素子２１のインピーダンスよりも大きくすることである。インピーダンス増加素子は、例えば、図３における変動抑制用インピーダンス素子２３や図８におけるノイズ低減用インダクタ３２である。このような構成は、図３に示したインピーダンス整合回路２０と図６ないし図８に示したいずれかのノーマルモードフィルタ回路３０との組み合わせ、または図５に示したインピーダンス整合回路２０と図８に示したノーマルモードフィルタ回路３０との組み合わせによって実現することができる。
【００５９】
上述のように、整合用インピーダンス素子２１とノーマルモードフィルタ回路３０のシャント回路３１との間にインピーダンス増加素子を配置した構成によれば、電気機器８０の負荷８２のインピーダンスＺ３が、屋内電力線１の所望のインピーダンスＺよりも小さい場合であっても、屋内電力線１のインピーダンスが大きく低下することを防止することができる。
【００６０】
次に、図９を参照して、インピーダンス増加素子のインピーダンスの好ましい範囲について説明する。図９は、インピーダンス整合回路２０、ノーマルモードフィルタ回路３０および電気機器８０の構成の一例を示している。ここでは、インピーダンス整合回路２０は図５に示した構成であり、ノーマルモードフィルタ回路３０は図８に示した構成であるものとする。この場合、ノーマルモードフィルタ回路３０におけるインダクタ３２がインピーダンス増加素子となる。ここでは、電気機器８０における負荷８２をキャパシタとして表わしている。また、通信帯域内の周波数において、インピーダンス整合回路２０におけるハイパスフィルタ素子２２、ノーマルモードフィルタ回路３０におけるシャント回路３１および電気機器８０における負荷８２の各インピーダンスは、いずれも無視できる程度に小さいものとする。また、屋内電力線１の特性インピーダンスおよび整合用インピーダンス素子２１のインピーダンスは、共に１００Ωであるものとする。
【００６１】
図９に示した構成において、機器接続端子１５ａ，１５ｂに電気機器８０が接続されていない場合には、屋内電力線１のインピーダンスは、整合用インピーダンス素子２１によって１００Ωに保たれる。
【００６２】
機器接続端子１５ａ，１５ｂに電気機器８０が接続されると、電気機器８０の負荷８２のインピーダンスが小さいために、屋内電力線１のインピーダンスは低下する。ここで、電気機器８０が接続されたときの屋内電力線１のインピーダンスの低下率を、特性インピーダンスの２０％まで許容するものとする。
【００６３】
接続部１３ａ，１３ｂからインピーダンス整合回路２０側を見たときの、通信帯域内の周波数における電力供給線１２ａ，１２ｂのインピーダンスＺ_ｉｎは、次の式で表わされる。なお、次の式において、Ｒは整合用インピーダンス素子２１のインピーダンス、Ｌはインダクタ３２のインダクタンス、ωは通信信号の角周波数、ｊ＝√（−１）である。
【００６４】
Ｚ_ｉｎ＝（Ｒω^２Ｌ^２＋ｊＲ^２ωＬ）／（Ｒ^２＋ω^２Ｌ^２）
【００６５】
よって、インピーダンスＺ_ｉｎの絶対値｜Ｚ_ｉｎ｜は、次の式で表わされる。
【００６６】

【００６７】
上式より、インダクタンスＬは、次の式で表わされる。ただし、ｆは通信信号の周波数である。
【００６８】

【００６９】
ここで、ｆ＝４ＭＨｚ、Ｒ＝１００Ω、｜Ｚ_ｉｎ｜＝８０Ωとすると、インダクタンスＬは、次のように求められる。
【００７０】

【００７１】
整合用インピーダンス素子２１が配置された位置から電気機器８０側を見たときの、通信帯域内の周波数における電力供給線１２ａ，１２ｂのインピーダンスをＺ_ｉｎ２とする。このインピーダンスＺ_ｉｎ２の絶対値｜Ｚ_ｉｎ２｜は次の式で表わされる。
【００７２】

【００７３】
インピーダンス増加素子（インダクタ３２）のインピーダンスが大きいほど、｜Ｚ_ｉｎ｜は整合用インピーダンス素子２１のインピーダンスＲに近づく。以上のことから、インピーダンス増加素子のインピーダンスは、整合用インピーダンス素子２１のインピーダンスの１．３倍以上であることが好ましい。
【００７４】
なお、図９に示した回路では、実際には、インピーダンス増加素子（インダクタ３２）と負荷８２（キャパシタ）とによる共振のために、通信帯域内の周波数に応じてインピーダンスＺ_ｉｎが変動する。この変動を抑制するために、インピーダンス増加素子のインピーダンスは、整合用インピーダンス素子２１のインピーダンスの１０倍以上であることが好ましい。
【００７５】
本実施の形態に係る電力線分岐装置１０は、その全ての構成要素が一体化されたものとなっている。この電力線分岐装置１０は、例えば壁に埋め込んで、電力供給用の一般的なコンセントと同様な使い方をしてもよい。
【００７６】
次に、電力線分岐装置１０の作用について説明する。図２に示したように、電力線通信装置７０は、装置接続端子１４ａ，１４ｂを介して通信線路１１の通信線１１ａ，１１ｂに接続される。通信線１１ａ，１１ｂは、屋内電力線１の導電線１ａ，１ｂに接続されている。電力線通信装置７０は、通信線路１１に対してノーマルモードの信号を送出すると共に、通信線路１１よりノーマルモードの信号を取り出す。このようにして、それぞれ電力線分岐装置１０を介して屋内電力線１に接続された複数の電力線通信装置７０間で、信号の伝送路として屋内電力線１を利用して通信を行うことができる。
【００７７】
また、電力を必要とする電気機器８０は、機器接続端子１５ａ，１５ｂを介して電力供給路１２の電力供給線１２ａ，１２ｂに接続される。電力供給線１２ａ，１２ｂは、屋内電力線１の導電線１ａ，１ｂに接続されている。このように、電気機器８０は、電力線分岐装置１０を介して屋内電力線１の導電線１ａ，１ｂに接続され、この導電線１ａ，１ｂによって輸送される電力の供給を受ける。
【００７８】
ここで、電気機器８０の負荷８２のインピーダンスＺ３が、屋内電力線１の所望のインピーダンスＺよりも小さい場合には、電力線分岐装置１０を介さずに電気機器８０を屋内電力線１に接続すると、屋内電力線１のインピーダンスが、負荷８２のインピーダンスＺ３の影響を受けて変動（低下）する。また、電気機器８０がノーマルモードのノイズを発生する場合には、電力線分岐装置１０を介さずに電気機器８０を屋内電力線１に接続すると、屋内電力線１上にノーマルモードのノイズが流入する。このような電気機器８０によるインピーダンスの変動やノイズの発生は、電力線通信における通信障害の発生の原因となる。
【００７９】
これに対し、本実施の形態では、電気機器８０と屋内電力線１との間にノーマルモードフィルタ回路３０が配置される。従って、本実施の形態によれば、ノーマルモードフィルタ回路３０によって、電気機器８０より発生されるノーマルモードのノイズを低減することができる。これにより、屋内電力線１におけるノーマルモードのノイズの発生を防止することができる。
【００８０】
また、本実施の形態では、電気機器８０と屋内電力線１との間にインピーダンス整合回路２０が配置される。このインピーダンス整合回路２０は、電力供給路１２に電気機器８０が接続されていない状態における屋内電力線１のインピーダンスを所定の値にする機能と、電力供給路１２に電気機器８０が接続されることによる屋内電力線１のインピーダンスの変動を抑制する機能とを有している。従って、本実施の形態によれば、電力供給路１２に電気機器８０が接続されているときも接続されていないときも、屋内電力線１のインピーダンスを所定の値に保つことができる。
【００８１】
ところで、本実施の形態におけるノーマルモードフィルタ回路３０はシャント回路３１を含んでいる。しかし、このシャント回路３１が配置された位置よりも電気機器８０から遠い位置に、通信帯域内の周波数における電力供給線１２ａ，１２ｂのインピーダンスを大きくする素子、具体的には、図３における変動抑制用インピーダンス素子２３や、図４における整合用インピーダンス素子２４や、図８におけるノイズ低減用インダクタ３２が設けられている場合には、シャント回路３１が屋内電力線１のインピーダンスに影響を与えることを防止することができる。
【００８２】
このように本実施の形態では、ノーマルモードフィルタ回路３０によって屋内電力線１におけるノーマルモードのノイズの発生を防止した上で、インピーダンス整合回路２０によって屋内電力線１のインピーダンスを所定値Ｚに調整する。従って、本実施の形態によれば、屋内電力線１のインピーダンスを所定値Ｚに保持でき、屋内電力線１の状態を電力線通信に適した状態に改善することができる。具体的には、電力線通信装置７０における負荷のインピーダンスを、上述のように保持された屋内電力線１のインピーダンスＺに一致させれば、電力線通信装置７０と電力線１との間で信号の反射が生じることを防止することができ、これにより、信号の劣化を防止することができる。
【００８３】
図１０は、本実施の形態に係る電力線通信システムにおける周波数と屋内電力線１のインピーダンスとの関係を示している。ハイパスフィルタ素子２２のインピーダンスは、通信帯域内において十分小さい値に設定されている。そのため、図１０に示したように、通信帯域において、屋内電力線１のインピーダンスを所定値Ｚに保つことができる。
【００８４】
このようにして本実施の形態によれば、インピーダンス整合回路２０とノーマルモードフィルタ回路３０の相乗効果により、接続部１３ａ，１３ｂが開放された状態における接続部１３ａ，１３ｂ間のインピーダンスの周波数特性を、通信帯域において安定化（平坦化）することができる。
【００８５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、屋内電力線１を利用して複数の電力線通信装置７０間で通信を行うことが可能になると共に、屋内電力線１に接続された電気機器８０による通信障害の発生を防止でき、且つ屋内電力線１の状態を通信に適した状態に改善することができる。その結果、電力線通信における通信速度の向上等の通信性能の向上が可能になる。また、通信回路の簡易化が可能になることにより、電力線通信システムのコストダウンが可能になる。
【００８６】
また、本実施の形態に係る電力線分岐装置１０は、電力線通信装置７０が着脱自在に接続される装置接続端子１４ａ，１４ｂと、電気機器８０が着脱自在に接続される機器接続端子１５ａ，１５ｂとを備えている。従って、本実施の形態によれば、電力線通信装置７０および電気機器８０を、屋内電力線１に対して着脱自在に接続することができる。
【００８７】
また、本実施の形態に係る電力線分岐装置１０は、例えば壁に埋め込んで、電力供給用の一般的なコンセントと同様な使い方をすることができるので、屋内の外観を損ねることがない。
【００８８】
次に、図１１ないし図１３を参照して、本実施の形態におけるブロッキングフィルタ５０の構成について説明する。図１１は、ブロッキングフィルタ５０の構成の一例を示す回路図である。図１１に示した例では、ブロッキングフィルタ５０は、それぞれ屋内電力線１の各導電線１ａ，１ｂ，１ｃに対して直列に設けられた３つのノーマルモード信号低減用インピーダンス素子５２ａ，５２ｂ，５２ｃを含んでいる。これらのインピーダンス素子５２ａ，５２ｂ，５２ｃは、それぞれ、屋内電力線１のインピーダンスよりも大きなインピーダンスを有し、各導電線１ａ，１ｂ，１ｃ上のノーマルモードの通信信号を低減するようになっている。インピーダンス素子５２ａ，５２ｂ，５２ｃは、それぞれ例えばインダクタである。
【００８９】
ブロッキングフィルタ５０は、更に、インピーダンス素子５２ａ，５２ｂよりも屋内電力線１に近い位置において、屋内電力線１の導電線１ａ，１ｂ間に設けられ、インピーダンス素子５３とハイパスフィルタ素子５４とが直列に接続されてなる回路を備えている。ブロッキングフィルタ５０は、更に、インピーダンス素子５２ｂ，５２ｃよりも屋内電力線１に近い位置において、屋内電力線１の導電線１ｂ，１ｃ間に設けられ、インピーダンス素子５５とハイパスフィルタ素子５６とが直列に接続されてなる回路を含んでいる。インピーダンス素子５３，５５は、それぞれ、屋内電力線１のインピーダンスを所定の値にするものである。ハイパスフィルタ素子５４，５６は、それぞれ、屋内電力線１によって輸送される電力の周波数成分を遮断するようになっている。インピーダンス素子５３，５５は、それぞれ例えば抵抗器である。ハイパスフィルタ素子５４，５６は、それぞれ例えばキャパシタである。ハイパスフィルタ素子５４，５６のインピーダンスは、通信帯域内において十分小さい値に設定される。
【００９０】
ブロッキングフィルタ５０は、更に、インピーダンス素子５２ａ，５２ｂよりも屋外電力線５１に近い位置において、屋内電力線１の導電線１ａ，１ｂの間に設けられ、ノーマルモードの通信信号を低減するシャント回路５７を含んでいる。ブロッキングフィルタ５０は、更に、インピーダンス素子５２ｂ，５２ｃよりも屋外電力線５１に近い位置において、屋内電力線１の導電線１ｂ，１ｃの間に設けられ、ノーマルモードの通信信号を低減するシャント回路５８を含んでいる。シャント回路５７，５８は、それぞれ例えばキャパシタを含んでいる。
【００９１】
図１１に示したブロッキングフィルタ５０によれば、ノーマルモード低減用インピーダンス素子５２ａ，５２ｂ，５２ｃによって、屋内電力線１上のノーマルモードの通信信号が屋外電力線５１に流出することを防止することができる。また、このブロッキングフィルタ５０によれば、インピーダンス素子５３とハイパスフィルタ素子５４との直列回路およびインピーダンス素子５５とハイパスフィルタ素子５６との直列回路によって、屋内電力線１のインピーダンスを所定の値に調整することができる。また、このブロッキングフィルタ５０によれば、シャント回路５７，５８によって、屋内電力線１上のノーマルモードの通信信号が屋外電力線５１に流出することを防止することができる。
【００９２】
図１２は、ブロッキングフィルタ５０の構成の他の例を示す回路図である。図１２に示した例のブロッキングフィルタ５０は、図１１に示した構成に加え、シャント回路５７，５８よりも屋外電力線５１に近い位置に設けられ、コモンモードのノイズを低減するコモンモードフィルタ回路６０を含んでいる。
【００９３】
図１３は、コモンモードフィルタ回路６０の構成の一例を示す回路図である。このコモンモードフィルタ回路６０は、コアと、それぞれ導電線１ａ，１ｂ，１ｃに対して直列に接続され、コアに巻かれた巻線６１ａ，６１ｂ，６１ｃとを有している。例えば、コアがトロイダル形状の場合には、巻線６１ａ，６１ｂ，６１ｃは、コアにおいて互いに１２０°ずつずれた位置に配置される。また、例えば、コアがＥＥコアやＥＩコアやＰＱコアの場合には、巻線６１ａ，６１ｂ，６１ｃは、それぞれボビンに巻かれ、これらのボビンは、コアに対してボビンの軸方向または径方向の異なる位置に配置される。なお、ボビンを用いずに、絶縁テープ等によって巻線６１ａ，６１ｂ，６１ｃ同士を絶縁してもよい。
【００９４】
図１２に示したブロッキングフィルタ５０によれば、コモンモードフィルタ回路６０によって、例えばノーマルモード低減用インピーダンス素子５２ａ，５２ｂ，５２ｃおよびシャント回路５７，５８によるノーマルモードの通信信号の低減処理後に生成されたコモンモードのノイズが屋内電力線１から屋外電力線５１に流出すること、および他のコモンモードのノイズが屋外電力線５１から屋内電力線１に流入することを防止することができる。図１２に示したブロッキングフィルタ５０のその他の作用および効果は、図１１に示したブロッキングフィルタ５０と同様である。
【００９５】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態に係る電力線通信システムおよび電力線分岐装置について説明する。図１４は、本実施の形態に係る電力線分岐装置１０の構成を示す回路図である。本実施の形態に係る電力線分岐装置１０は、第１の実施の形態における収納部１６の代わりに、第１の収納部１６Ａと第２の収納部１６Ｂとを備えている。
【００９６】
第１の収納部１６Ａには、屋内電力線１の導電線１ａ，１ｂに接続される接続部１３ａ，１３ｂと、電力線通信装置７０が着脱自在に接続される装置接続端子１４ａ，１４ｂとが収納されている。第１の収納部１６Ａには、更に、接続部１３ａ，１３ｂと装置接続端子１４ａ，１４ｂとの間を接続する通信線１１ａ，１１ｂを含む通信線路１１が収納されている。
【００９７】
第２の収納部１６Ｂには、屋内電力線１の導電線１ａ，１ｂに接続される接続部３３ａ，３３ｂと、電気機器８０が着脱自在に接続される機器接続端子１５ａ，１５ｂとが収納されている。第２の収納部１６Ｂには、更に、接続部３３ａ，３３ｂと機器接続端子１５ａ，１５ｂとの間を接続する電力供給線１２ａ，１２ｂを含む電力供給路１２と、この電力供給路１２の途中に設けられたインピーダンス整合回路２０およびノーマルモードフィルタ回路３０が収納されている。ノーマルモードフィルタ回路３０は、インピーダンス整合回路２０よりも電気機器８０に近い位置に配置されている。
【００９８】
収納部１６Ａ，１６Ｂは、第１の実施の形態における収納部１６と同様に筐体であってもよいし、板状のものであってもよい。
【００９９】
本実施の形態に係る電力線分岐装置１０の回路構成は、第１の実施の形態に係る電力線分岐装置１０の回路構成と実質的に同じである。
【０１００】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１０１】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態に係る電力線通信システムおよび電力線分岐装置について説明する。図１５は、本実施の形態に係る電力線分岐装置１０の構成を示す回路図である。本実施の形態に係る電力線分岐装置１０は、電力供給用の一般的なコンセント９０に着脱自在に取り付けることができるようになっている。コンセント９０は、電力線１の導電線１ａ，１ｂに接続された接続端子９１ａ，９１ｂを有している。
【０１０２】
本実施の形態に係る電力線分岐装置１０は、第１の実施の形態における収納部１６の代わりに、筐体からなる収納部１７を備えている。この収納部１７には、第１の実施の形態における接続部１３ａ，１３ｂの代わりに、コンセント９０の接続端子９１ａ，９１ｂに着脱自在に接続されるプラグ状の接続端子１８ａ，１８ｂが設けられている。接続端子１８ａ，１８ｂは、本発明における電力線接続部に対応する。
【０１０３】
本実施の形態に係る電力線分岐装置１０の回路構成は、第１の実施の形態に係る電力線分岐装置１０の回路構成と実質的に同じである。
【０１０４】
本実施の形態によれば、電力線分岐装置１０は一般的なコンセント９０に着脱自在に取り付けることができるので、必要に応じて、簡単に電力線通信システムを構築することが可能になると共に、屋内の外観を損ねることがない。
【０１０５】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１０６】
［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態に係る電力線通信システムおよび電力線分岐装置について説明する。図１６は、本実施の形態に係る電力線分岐装置１０の構成を示す回路図である。本実施の形態に係る電力線分岐装置１０は、第３の実施の形態と同様に、電力供給用の一般的なコンセント９０に着脱自在に取り付けることができるようになっている。コンセント９０は、それぞれ電力線１の導電線１ａ，１ｂに接続された複数組の接続端子９１ａ，９１ｂを有している。
【０１０７】
本実施の形態に係る電力線分岐装置１０は、第１の実施の形態における収納部１６の代わりに、それぞれ筐体からなる第１の収納部１７Ａと第２の収納部１７Ｂとを備えている。本実施の形態では、第１の実施の形態における接続部１３ａ，１３ｂの代わりに、第１の収納部１７Ａに設けられ、コンセント９０の接続端子９１ａ，９１ｂに着脱自在に接続されるプラグ状の接続端子９２ａ，９２ｂと、第２の収納部１７Ｂに設けられ、コンセント９０の接続端子９１ａ，９１ｂに着脱自在に接続されるプラグ状の接続端子９３ａ，９３ｂとを備えている。なお、接続端子９２ａ，９２ｂと接続端子９３ａ，９３ｂは、異なる接続端子９１ａ，９１ｂに接続される。接続端子９２ａ，９２ｂは、本発明における第１の電力線接続部に対応し、接続端子９３ａ，９３ｂは、本発明における第２の電力線接続部に対応する。
【０１０８】
第１の収納部１７Ａには、上記接続端子９２ａ，９２ｂの他に、電力線通信装置７０が着脱自在に接続される装置接続端子１４ａ，１４ｂと、接続端子９２ａ，９２ｂと装置接続端子１４ａ，１４ｂとの間を接続する通信線１１ａ，１１ｂを含む通信線路１１とが収納されている。
【０１０９】
第２の収納部１７Ｂには、上記接続端子９３ａ，９３ｂの他に、電気機器８０が着脱自在に接続される機器接続端子１５ａ，１５ｂと、接続端子９３ａ，９３ｂと機器接続端子１５ａ，１５ｂとの間を接続する電力供給線１２ａ，１２ｂを含む電力供給路１２と、この電力供給路１２の途中に設けられたインピーダンス整合回路２０およびノーマルモードフィルタ回路３０が収納されている。ノーマルモードフィルタ回路３０は、インピーダンス整合回路２０よりも電気機器８０に近い位置に配置されている。
【０１１０】
本実施の形態に係る電力線分岐装置１０の回路構成は、第１の実施の形態に係る電力線分岐装置１０の回路構成と実質的に同じである。
【０１１１】
本実施の形態によれば、電力線分岐装置１０は一般的なコンセント９０に着脱自在に取り付けることができるので、必要に応じて、簡単に電力線通信システムを構築することが可能になると共に、屋内の外観を損ねることがない。
【０１１２】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１１３】
［第５の実施の形態］
次に、本発明の第５の実施の形態に係る電力線通信システムおよび電力線分岐装置について説明する。図１７は、本実施の形態に係る電力線分岐装置１０を含む電気機器の構成を示す回路図である。本実施の形態に係る電力線分岐装置１０は、電力線通信装置を含み且つ電力を必要とする電気機器１００に内蔵されている。この電気機器１００は、電力供給用の一般的なコンセント９０に着脱自在に取り付けることができるようになっている。コンセント９０は、電力線１の導電線１ａ，１ｂに接続された接続端子９１ａ，９１ｂを有している。
【０１１４】
電気機器１００は、コンセント９０の接続端子９１ａ，９１ｂに着脱自在に接続されるプラグ状の電力線接続端子１０１ａ，１０１ｂを備えている。電力線接続端子１０１ａ，１０１ｂは、本発明における電力線接続部に対応する。また、電気機器１００は、電力線通信装置７０と、屋内電力線１によって輸送される電力が供給され、電気機器１００内の電力線通信装置７０等の各部に電力を供給する電源部１１０と、本実施の形態に係る電力線分岐装置１０とを含んでいる。電力線通信装置７０の構成は第１の実施の形態と同様である。
【０１１５】
本実施の形態に係る電力線分岐装置１０は、第１の実施の形態に係る電力線分岐装置１０とほぼ同様の構成になっている。ただし、本実施の形態では、通信線１１ａ，１１ｂの一端は電力線接続端子１０１ａ，１０１ｂに接続され、他端は電力線通信装置７０に接続されている。また、電力供給線１２ａ，１２ｂの一端は電力線接続端子１０１ａ，１０１ｂに接続され、他端は電源部１１０の負荷１１２に接続されている。負荷１１２のインピーダンスは、第１の実施の形態における電気機器８０の負荷８２と同様にＺ３であるものとする。
【０１１６】
本実施の形態によれば、電力線分岐装置１０を電気機器１００に内蔵したので、電力線分岐装置１０を内蔵しない一般的な電気機器と同様に、単一（１組）の電力線接続端子１０１ａ，１０１ｂを単一のコンセント９０に取り付けるだけで、簡単に電気機器１００によって電力線通信を行うことが可能になると共に、電気機器１００の電源部１１０による通信障害の発生を防止でき、且つ屋内電力線１の状態を通信に適した状態に改善することができる。また、本実施の形態によれば、電力線分岐装置１０を電気機器１００に内蔵したので、屋内の外観を損ねることがない。
【０１１７】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１１８】
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、インピーダンス整合回路２０やノーマルモードフィルタ回路３０やブロッキングフィルタ５０の構成は、実施の形態で示した構成以外の構成であってもよい。
【０１１９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の電力線通信システムでは、通信線路と電力供給路とが形成され、電力供給路に設けられたインピーダンス整合回路によって、屋内電力線のインピーダンスが所定の値に調整され、電力供給路に設けられたフィルタ回路によって、電力供給路に接続される電気機器より発生されるノイズが低減される。従って、本発明によれば、屋内電力線を利用して複数の通信装置間で通信を行うことが可能になると共に、屋内電力線に接続された機器による通信障害の発生を防止することができ、且つ屋内電力線の状態を通信に適した状態に改善することができるという効果を奏する。
【０１２０】
また、本発明の電力線通信システムでは、フィルタ回路はインピーダンス整合回路よりも電気機器に近い位置に配置されている。従って、本発明によれば、フィルタ回路が屋内電力線のインピーダンスに影響を与えることを防止することができるという効果を奏する。
【０１２３】
また、本発明の電力線通信システムでは、電力供給路は２本の電力供給線を含み、フィルタ回路は、２本の電力供給線の間に設けられ、電力供給路に接続される電気機器より発生されるノーマルモードのノイズを低減するシャント回路を含んでいる。従って、本発明によれば、フィルタ回路によって、特に、電力供給路に接続される電気機器より発生されるノーマルモードのノイズを低減することができるという効果を奏する。
【０１２４】
また、請求項１または２記載の電力線通信システムは、ノーマルモードの信号を低減する複数のノーマルモード低減用インピーダンス素子を含むブロッキングフィルタを備えている。従って、本発明によれば、屋内電力線上のノーマルモードの信号が屋外電力線に流出することを防止することができるという効果を奏する。
【０１２５】
また、請求項１または２記載の電力線通信システムでは、ブロッキングフィルタは、更に、屋内電力線の複数の導電線の間に設けられ、屋内電力線のインピーダンスを所定の値にするインピーダンス素子と屋内電力線によって輸送される電力の周波数成分を遮断するハイパスフィルタ素子とが直列に接続されてなる回路を含んでいる。従って、本発明によれば、ブロッキングフィルタによっても、屋内電力線のインピーダンスを所定の値に調整することができるという効果を奏する。
【０１２６】
また、請求項１または２記載の電力線通信システムでは、ブロッキングフィルタは、更に、ノーマルモード信号低減用インピーダンス素子よりも屋外電力線に近い位置において、複数の導電線の間に設けられ、ノーマルモードの信号を低減するシャント回路を含んでいる。従って、本発明によれば、ブロッキングフィルタのシャント回路によっても、屋内電力線上のノーマルモードの信号が屋外電力線に流出することを防止することができるという効果を奏する。
【０１２７】
また、請求項２記載の電力線通信システムでは、ブロッキングフィルタは、更に、コモンモードのノイズを低減するコモンモードフィルタ回路を含んでいる。従って、本発明によれば、コモンモードのノイズが屋内電力線から屋外電力線に流出すること、およびコモンモードのノイズが屋外電力線から屋内電力線に流入することを防止することができるという効果を奏する。
【０１２８】
また、請求項３ないし７のいずれかに記載の電力線通信システムは、更に、通信線路の通信装置側の端部に設けられ、通信装置が着脱自在に接続される装置接続部と、電力供給路の電気機器側の端部に設けられ、電気機器が着脱自在に接続される機器接続部とを備えている。従って、本発明によれば、通信装置および電気機器を、屋内電力線に対して着脱自在に接続することが可能になるという効果を奏する。
【０１２９】
また、請求項８記載の電力線通信システムは、更に、通信線路および電力供給路を屋内電力線に対して着脱自在に接続するための電力線接続部を備え、通信線路、電力供給路、インピーダンス整合回路およびフィルタ回路は、通信装置を含み且つ電力を必要とする電気機器に内蔵されている。従って、本発明によれば、単一の電力線接続部によって、通信装置を含み且つ電力を必要とする電気機器を、屋内電力線に対して着脱自在に接続することが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係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】本発明の第１の実施の形態に係る電力線分岐装置とその周辺を示す回路図である。
【図３】図２におけるインピーダンス整合回路の構成の一例を示す回路図である。
【図４】図２におけるインピーダンス整合回路の構成の他の例を示す回路図である。
【図５】図２におけるインピーダンス整合回路の構成の更に他の例を示す回路図である。
【図６】図２におけるノーマルモードフィルタ回路の構成の一例を示す回路図である。
【図７】図２におけるノーマルモードフィルタ回路の構成の他の例を示す回路図である。
【図８】図２におけるノーマルモードフィルタ回路の構成の更に他の例を示す回路図である。
【図９】図２におけるインピーダンス整合回路またはノーマルモードフィルタ回路に設けられるインピーダンス増加素子のインピーダンスの好ましい範囲について説明するための説明図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係る電力線通信システムにおける周波数と屋内電力線のインピーダンスとの関係を示す特性図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態におけるブロッキングフィルタの構成の一例を示す回路図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態におけるブロッキングフィルタの構成の他の例を示す回路図である。
【図１３】図１２におけるコモンモードフィルタ回路の構成の一例を示す回路図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係る電力線分岐装置の構成を示す回路図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態に係る電力線分岐装置の構成を示す回路図である。
【図１６】本発明の第４の実施の形態に係る電力線分岐装置の構成を示す回路図である。
【図１７】本発明の第５の実施の形態に係る電力線分岐装置の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１…屋内電力線、１０…電力線分岐装置、１１…通信線路、１２…電力供給路、２０…インピーダンス整合回路、３０…ノーマルモードフィルタ回路、５０…ブロッキングフィルタ、５１…屋外電力線、７０…電力線通信装置、８０…電気機器。

Claims

屋内電力線を利用して複数の通信装置間で通信を行うことを可能にする電力線通信システムであって、
屋内電力線と、
前記屋内電力線より分岐されて形成され、屋内電力線を利用して通信を行う通信装置に接続される通信線路と、
前記屋内電力線より分岐されて形成され、電力を必要とする電気機器に接続される電力供給路と、
前記電力供給路に設けられ、前記屋内電力線のインピーダンスを所定の値にするインピーダンス整合回路と、
前記電力供給路に設けられ、前記電力供給路に接続される電気機器より発生されるノイズを低減するフィルタ回路とを備え、
前記フィルタ回路は、前記インピーダンス整合回路よりも前記電気機器に近い位置に配置され、
前記電力供給路は２本の電力供給線を含み、
前記インピーダンス整合回路は、前記２本の電力供給線の間に設けられ、前記電力供給路に前記電気機器が接続されていない状態における前記屋内電力線のインピーダンスを、屋内電力線の特性インピーダンスと等しい値にする整合用インピーダンス素子と、前記整合用インピーダンス素子に直列に接続されて前記２本の電力供給線の間に設けられ、前記屋内電力線によって輸送される電力の周波数成分を遮断するハイパスフィルタ素子とを含み、
前記フィルタ回路は、前記２本の電力供給線の間に設けられ、前記電力供給路に接続される前記電気機器より発生されるノーマルモードのノイズを低減するシャント回路を含み、
前記電力線通信システムは、更に、前記整合用インピーダンス素子と前記シャント回路との間に配置され、前記整合用インピーダンス素子が配置された位置から前記電気機器側を見たときの、通信帯域内の周波数における前記電力供給線のインピーダンスを、前記整合用インピーダンス素子のインピーダンスよりも大きくするインピーダンス増加素子を備え、
前記インピーダンス増加素子のインピーダンスは、前記整合用インピーダンス素子のインピーダンスの１．３倍以上であり、
前記屋内電力線は、複数の導電線を含むと共に屋外電力線に接続され、
電力線通信システムは、更に、前記屋外電力線と前記屋内電力線との間に設けられたブロッキングフィルタを備え、
前記ブロッキングフィルタは、
前記屋内電力線のインピーダンスよりも大きなインピーダンスを有し、前記屋内電力線の各導電線に対して直列に設けられ、ノーマルモードの信号を低減する複数のノーマルモード信号低減用インピーダンス素子と、
前記屋内電力線の複数の導電線の間に設けられ、前記屋内電力線のインピーダンスを所定の値にするインピーダンス素子と前記屋内電力線によって輸送される電力の周波数成分を遮断するハイパスフィルタ素子とが直列に接続されてなる回路と、
前記ノーマルモード信号低減用インピーダンス素子よりも前記屋外電力線に近い位置において、前記複数の導電線の間に設けられ、ノーマルモードの信号を低減するシャント回路とを含むことを特徴とする電力線通信システム。
前記ブロッキングフィルタは、更に、コモンモードのノイズを低減するコモンモードフィルタ回路を含むことを特徴とする請求項１記載の電力線通信システム。
屋内電力線を利用して複数の通信装置間で通信を行うことを可能にする電力線通信システムであって、
屋内電力線と、
前記屋内電力線より分岐されて形成され、屋内電力線を利用して通信を行う通信装置に接続される通信線路と、
前記屋内電力線より分岐されて形成され、電力を必要とする電気機器に接続される電力供給路と、
前記電力供給路に設けられ、前記屋内電力線のインピーダンスを所定の値にするインピーダンス整合回路と、
前記電力供給路に設けられ、前記電力供給路に接続される電気機器より発生されるノイズを低減するフィルタ回路とを備え、
前記フィルタ回路は、前記インピーダンス整合回路よりも前記電気機器に近い位置に配置され、
前記電力供給路は２本の電力供給線を含み、
前記インピーダンス整合回路は、前記２本の電力供給線の間に設けられ、前記電力供給路に前記電気機器が接続されていない状態における前記屋内電力線のインピーダンスを、屋内電力線の特性インピーダンスと等しい値にする整合用インピーダンス素子と、前記整合用インピーダンス素子に直列に接続されて前記２本の電力供給線の間に設けられ、前記屋内電力線によって輸送される電力の周波数成分を遮断するハイパスフィルタ素子とを含み、
前記フィルタ回路は、前記２本の電力供給線の間に設けられ、前記電力供給路に接続される前記電気機器より発生されるノーマルモードのノイズを低減するシャント回路を含み、
前記電力線通信システムは、更に、前記整合用インピーダンス素子と前記シャント回路との間に配置され、前記整合用インピーダンス素子が配置された位置から前記電気機器側を見たときの、通信帯域内の周波数における前記電力供給線のインピーダンスを、前記整合用インピーダンス素子のインピーダンスよりも大きくするインピーダンス増加素子を備え、
前記インピーダンス増加素子のインピーダンスは、前記整合用インピーダンス素子のインピーダンスの１．３倍以上であり、
更に、前記通信線路の前記通信装置側の端部に設けられ、前記通信装置が着脱自在に接続される装置接続部と、前記電力供給路の前記電気機器側の端部に設けられ、前記電気機器が着脱自在に接続される機器接続部とを備えたことを特徴とする電力線通信システム。
更に、前記通信線路、前記電力供給路、前記インピーダンス整合回路、前記フィルタ回路、前記装置接続部および前記機器接続部を収納する収納部を備えたことを特徴とする請求項３記載の電力線通信システム。
更に、前記通信線路および前記電力供給路を前記屋内電力線に対して着脱自在に接続するための電力線接続部を備えたことを特徴とする請求項４記載の電力線通信システム。
更に、前記通信線路および前記装置接続部を収納する第１の収納部と、前記電力供給路、前記インピーダンス整合回路、前記フィルタ回路および前記機器接続部を収納する第２の収納部を備えたことを特徴とする請求項３記載の電力線通信システム。
更に、前記通信線路を前記屋内電力線に対して着脱自在に接続するための第１の電力線接続部と、前記電力供給路を前記屋内電力線に対して着脱自在に接続するための第２の電力線接続部とを備えたことを特徴とする請求項６記載の電力線通信システム。
屋内電力線を利用して複数の通信装置間で通信を行うことを可能にする電力線通信システムであって、
屋内電力線と、
前記屋内電力線より分岐されて形成され、屋内電力線を利用して通信を行う通信装置に接続される通信線路と、
前記屋内電力線より分岐されて形成され、電力を必要とする電気機器に接続される電力供給路と、
前記電力供給路に設けられ、前記屋内電力線のインピーダンスを所定の値にするインピーダンス整合回路と、
前記電力供給路に設けられ、前記電力供給路に接続される電気機器より発生されるノイズを低減するフィルタ回路とを備え、
前記フィルタ回路は、前記インピーダンス整合回路よりも前記電気機器に近い位置に配置され、
前記電力供給路は２本の電力供給線を含み、
前記インピーダンス整合回路は、前記２本の電力供給線の間に設けられ、前記電力供給路に前記電気機器が接続されていない状態における前記屋内電力線のインピーダンスを、屋内電力線の特性インピーダンスと等しい値にする整合用インピーダンス素子と、前記整合用インピーダンス素子に直列に接続されて前記２本の電力供給線の間に設けられ、前記屋内電力線によって輸送される電力の周波数成分を遮断するハイパスフィルタ素子とを含み、
前記フィルタ回路は、前記２本の電力供給線の間に設けられ、前記電力供給路に接続される前記電気機器より発生されるノーマルモードのノイズを低減するシャント回路を含み、
前記電力線通信システムは、更に、前記整合用インピーダンス素子と前記シャント回路との間に配置され、前記整合用インピーダンス素子が配置された位置から前記電気機器側を見たときの、通信帯域内の周波数における前記電力供給線のインピーダンスを、前記整合用インピーダンス素子のインピーダンスよりも大きくするインピーダンス増加素子を備え、
前記インピーダンス増加素子のインピーダンスは、前記整合用インピーダンス素子のインピーダンスの１．３倍以上であり、
更に、前記通信線路および前記電力供給路を前記屋内電力線に対して着脱自在に接続するための電力線接続部を備え、前記通信線路、前記電力供給路、前記インピーダンス整合回路および前記フィルタ回路は、前記通信装置を含み且つ電力を必要とする電気機器に内蔵されていることを特徴とする電力線通信システム。