JP2010041303A - Power line communication terminal - Google Patents

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伸彦 荒新
Osamu Tanaka
治 田中
Hiroyuki Watanabe
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Toyoo Yamada
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To remove a noise group which exerts an influences on power line communication, which is generated in a power supply band, while mounting a power supply function. <P>SOLUTION: The power line communication terminal includes: a charging function part 32; a charging interface 31; an interface 36 for power; and an interface 37 for communication, and includes a noise filter part 34 which removes noise which influences the power line communication, which is emitted from a charged terminal connected to the charging interface. A signal entering a power line communication control part 33 is made into a power line communication band having no influence of the noise from the charging function part 32 by being provided with both of a high-pass filter part 35 and the noise filter part 34. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、電力線通信を行う端末に関するものである。   The present invention relates to a terminal that performs power line communication.

近年、ホームネットワークが普及してきており、使用されるネットワークの形態も様々である。その中でも注目されている通信形態として電力線通信がある。電力線通信は通信装置を電源のコンセントに差し込むだけで通信経路を確保することが可能になる。   In recent years, home networks have become widespread, and various forms of networks are used. Among them, there is power line communication as a communication form attracting attention. In power line communication, a communication path can be secured simply by inserting a communication device into a power outlet.

電力線通信（ＰＬＣ：Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）は、所定の周波数帯において、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｅｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）方式のように複数の搬送波を用いてマルチキャリア信号を生成し、マルチキャリア信号を電力線で伝送するものである。   Power line communication (PLC) generates a multicarrier signal in a predetermined frequency band using a plurality of carriers as in an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) scheme, and generates a multicarrier signal. It is transmitted through a power line.

この電力線通信は、給電とデータ通信の双方を同時に利用できるため、携帯電話やＰＤＡなどポータブル電気機器の充電装置に電力線通信機能を搭載し、容易にネットワーク接続を可能にするものが存在する（例えば特許文献１）。   Since this power line communication can use both power supply and data communication at the same time, there are devices that are equipped with a power line communication function in a charging device of a portable electric device such as a mobile phone or a PDA and can easily connect to a network (for example, Patent Document 1).

特許文献１における図１は、従来の充電装置の構成図を示している。この充電装置は、ＰＣやプリンターなどの外部機器と携帯機器を極めて簡単に接続できる携帯機器および充電装置であり、充電用の電力を供給する給電用インターフェース１１と、外部機器との間でデータ交換が可能な入出力用インターフェース１２と、インターフェース１１に流れる電流に入出力用インターフェース１２で得られたデータを重畳し、また、その電流に重畳されているデータを抽出し入出力用インターフェース１２に供給するフィルタ１５とを有する充電装置１０を提供している。また、受電用インターフェース２１に流れる電流に重畳されているデータを抽出し、さらに、データ処理部３２のデータをその電流に重畳するフィルタ３４を有する携帯電話２０を提供する。バッテリー３３を充電するために、携帯電話２０を充電装置１０にセットするだけで、携帯電話２０と外部機器との間でデータを交換できる。
特開２００４−１５４４９号公報 FIG. 1 in Patent Document 1 shows a configuration diagram of a conventional charging device. This charging device is a portable device and a charging device that can easily connect an external device such as a PC or a printer to a portable device, and exchanges data between the power supply interface 11 that supplies power for charging and the external device. The input / output interface 12 is capable of superimposing the data obtained by the input / output interface 12 on the current flowing through the interface 11, and the data superimposed on the current is extracted and supplied to the input / output interface 12. A charging device 10 having a filter 15 is provided. In addition, the mobile phone 20 having a filter 34 that extracts data superimposed on the current flowing through the power receiving interface 21 and further superimposes data of the data processing unit 32 on the current is provided. Data can be exchanged between the mobile phone 20 and an external device simply by setting the mobile phone 20 in the charging device 10 to charge the battery 33.
JP 2004-15449 A

しかしながら、電力線通信は携帯電話の充電器から放出されるノイズが伝送路上に乗ってしまうと影響を強く受けてしまい、通信速度が大幅に遅くなってしまう。上記従来の構成の充電器では、電力線通信の伝送路に乗ってくるノイズは自身がもつハイパスフィルタで除去できたとしても、自身がもつ携帯電話の充電から放出されるノイズを除去していないため、ノイズが回り込み結果的に影響を受けてしまい、ＰＣやプリンターなどとの外部機器とデータ交換に時間がかかってしまうか、もしくはできない可能性がある。また、充電器が給電している携帯電話がデータ通信を行っていなくとも、携帯電話が充電をしている場合に、携帯電話の充電器から放出されるノイズが電力線通信の伝送路に乗ってしまい、他の電力線通信システムに影響を及ぼしてしまう。   However, power line communication is strongly affected when noise emitted from the charger of the mobile phone rides on the transmission line, and the communication speed is greatly reduced. In the charger having the above-described conventional configuration, even though the noise on the transmission line of the power line communication can be removed by its own high-pass filter, it does not remove the noise emitted from the charging of the mobile phone that it has. As a result, noise wraps around and is affected, and it may take time or not to exchange data with an external device such as a PC or a printer. In addition, even if the mobile phone powered by the charger is not performing data communication, when the mobile phone is charging, noise emitted from the charger of the mobile phone rides on the power line communication transmission path. This will affect other power line communication systems.

本発明は、上記従来の課題を考慮して、充電中の機器が発生するノイズを発生元から除去することにより、電力線通信の品質を上げることを目的とする。   In view of the above-described conventional problems, an object of the present invention is to improve the quality of power line communication by removing noise generated by a device being charged from the source.

上述した課題を解決するために、第１の本発明は、充電機能と充電インターフェースと電力用インターフェースと入出力用インターフェースを備えた電力線通信端末であって、
前記充電インターフェースに接続された被充電端末から放出される電力線通信に影響するノイズを除去するフィルタを備えた電力線通信端末である。 In order to solve the above-described problem, a first aspect of the present invention is a power line communication terminal including a charging function, a charging interface, a power interface, and an input / output interface.
The power line communication terminal includes a filter that removes noise that affects power line communication emitted from a charged terminal connected to the charging interface.

また第２の本発明は、給電帯域と電力線通信帯域とを分離するフィルタを具備することを特徴とする第１の本発明の電力線通信端末である。   According to a second aspect of the present invention, there is provided the power line communication terminal according to the first aspect of the present invention, further comprising a filter that separates the power feeding band and the power line communication band.

また第３の本発明は、前記入出力用インターフェースは、ネットワークインターフェースであることを特徴とする第１の本発明の電力線通信端末である。   The third aspect of the present invention is the power line communication terminal according to the first aspect of the present invention, wherein the input / output interface is a network interface.

また第４の本発明は、前記入出力用インターフェースは、電力用インターフェースに接続される電源配線を介して前記入出力インターフェースに接続される外部機器とデータの入出力を行うことを特徴とする第１の本発明の電力線通信端末である。   According to a fourth aspect of the present invention, the input / output interface performs data input / output with an external device connected to the input / output interface via a power supply line connected to the power interface. 1 is a power line communication terminal of the present invention.

また第５の本発明は、前記充電機能は、特に携帯電話の充電機能であり、前記フィルタは、前記携帯電話の充電から放出される前記電力線通信に影響するノイズを除去するフィルタであることを特徴とする第１の本発明の電力線通信端末である。   According to a fifth aspect of the present invention, the charging function is particularly a charging function for a mobile phone, and the filter is a filter that removes noise that affects the power line communication emitted from the charging of the mobile phone. 1 is a power line communication terminal according to the first aspect of the present invention.

本発明により、電力線通信伝送に及ぼすノイズによる影響を軽減することが可能になる電力線通信端末を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a power line communication terminal capable of reducing the influence of noise on power line communication transmission.

以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

（実施の形態１）
図１に、本発明の実施の形態１の電力線通信端末の概略図を示す。 (Embodiment 1)
FIG. 1 shows a schematic diagram of a power line communication terminal according to Embodiment 1 of the present invention.

図１に示すように、携帯電話１は、電力線通信端末３の充電インターフェース（充電台）２に接続し、充電インターフェース２を介して、電力インターフェース５から給電される電力によって充電される。図１における充電インターフェースの形状は一例であり、この形状ではなくても、充電する機器と接続できる形状であればよい。   As shown in FIG. 1, the mobile phone 1 is connected to a charging interface (charging stand) 2 of the power line communication terminal 3 and is charged with power supplied from the power interface 5 through the charging interface 2. The shape of the charging interface in FIG. 1 is an example, and it is not limited to this shape, but may be a shape that can be connected to a device to be charged.

また、電力線通信端末３は、電力インターフェース５の先に接続される他の電力線通信端末と電力線通信を行い、通信インターフェース４を介して接続される他の通信機器とデータ通信を行う。   The power line communication terminal 3 performs power line communication with another power line communication terminal connected to the end of the power interface 5 and performs data communication with another communication device connected via the communication interface 4.

図２は電力線通信を利用したネットワークの一構成例を示す図である。携帯電話１を充電中の電力線通信端末３にＰＣ６がＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ケーブル１３で接続されており、電力線通信を行っている。電力線通信端末３は、電力線１４を介して複数の電力線通信端末７、電力線通信端末８、電力線通信端末９と接続されており、それぞれの電力線通信端末には、プリンター１０、ＰＣ１１、インターネット１２が接続されており、ホームネットワークを構成している。例えば、ＰＣ６が電力線通信を利用して、インターネットを行ったり、プリンター１０で印刷をしたりすることが可能になる。   FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a network using power line communication. A PC 6 is connected to the power line communication terminal 3 that is charging the mobile phone 1 via an Ethernet (registered trademark) cable 13 to perform power line communication. The power line communication terminal 3 is connected to a plurality of power line communication terminals 7, a power line communication terminal 8, and a power line communication terminal 9 through a power line 14, and a printer 10, a PC 11, and the Internet 12 are connected to each power line communication terminal. And constitutes a home network. For example, the PC 6 can use the power line communication to perform the Internet or perform printing with the printer 10.

図３は、電力線通信端末３の一構成例を示すブロック図である。   FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the power line communication terminal 3.

図３に示すように、電力線通信端末は、電力を供給する接点ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）である充電ＩＦ３１、充電ＩＦに接続された機器に電力ＩＦより供給される電力を充電する充電機能部３２、通信ＩＦを介して行う電力線通信を制御する電力線通信制御部３３、充電機能部３２が稼動する際に放出されるノイズを除去するノイズフィルタ部３４、高周波数領域のみを分離するハイパスフィルタ部３５、充電用の電力を供給するＩＦである電力ＩＦ３６、通信用のＩＦである通信ＩＦ３７で構成されている。   As shown in FIG. 3, the power line communication terminal includes a charging IF 31 that is a contact IF (Interface) that supplies power, a charging function unit 32 that charges power supplied from the power IF to a device connected to the charging IF, and communication. Power line communication control unit 33 for controlling power line communication performed via IF, noise filter unit 34 for removing noise emitted when the charging function unit 32 operates, a high pass filter unit 35 for separating only a high frequency region, charging The power IF 36 is an IF that supplies power for communication, and the communication IF 37 is an IF for communication.

まず、電力線通信端末３に接続された携帯電話１への給電について説明する。   First, power supply to the mobile phone 1 connected to the power line communication terminal 3 will be described.

電力線通信端末３の充電ＩＦ３１は、携帯電話１の充電用のインターフェースに接続し、携帯電話１に電力を供給する接点ＩＦとなっている。   The charging IF 31 of the power line communication terminal 3 is connected to the charging interface of the mobile phone 1 and serves as a contact IF that supplies power to the mobile phone 1.

なお、ここで充電される機器を携帯電話としたが、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）やポータブル機器などの無線移動端末であればよい。更に、充電ＩＦは携帯電話との接点方式の充電ＩＦとしたが、電磁波や光などを用いて携帯電話に電力を供給する非接点方式でも構わない。   Although the device to be charged here is a mobile phone, it may be a wireless mobile terminal such as a PDA (Personal Digital Assistant) or a portable device. Further, although the charging IF is a contact type charging IF with a mobile phone, a non-contact type supplying power to the mobile phone using electromagnetic waves or light may be used.

この充電ＩＦ３１には、充電機能部３２が接続されており、携帯電話１のバッテリーを充電したり、携帯電話１を稼動したりするための直流電力を供給する。   The charging function unit 32 is connected to the charging IF 31 and supplies DC power for charging the battery of the mobile phone 1 or operating the mobile phone 1.

充電機能部３２は、電力ＩＦ３６より供給される電力を充電ＩＦ３１に供給し、稼動する際に放出されるノイズを除去するためのノイズフィルタ部３４が接続されている。ノイズフィルタ部３４は、電力ＩＦ３６にも接続されており、電力ＩＦ３６は、家庭用のコンセントに接続可能な差込プラグから得られた交流電力を充電用の直流電力に変換するＡＣ−ＤＣコンバータを備えている。   The charging function unit 32 is connected to a noise filter unit 34 for supplying power supplied from the power IF 36 to the charging IF 31 and for removing noise emitted during operation. The noise filter unit 34 is also connected to the power IF 36. The power IF 36 is an AC-DC converter that converts AC power obtained from a plug that can be connected to a household outlet into DC power for charging. I have.

次に、電力線通信端末３の電力線通信の過程について説明する。電力線通信端末３は、電力ＩＦ３６に接続された他の電力線通信端末とデータの伝送を行い、通信ＩＦ３７に接続された機器とデータ通信を可能にする。   Next, the process of power line communication of the power line communication terminal 3 will be described. The power line communication terminal 3 transmits data with other power line communication terminals connected to the power IF 36, and enables data communication with devices connected to the communication IF 37.

電力ＩＦ３６からの電力線通信信号は、電力に重畳して送られており、その信号をハイパスフィルタ部３５により、データ成分が含まれる高周波数領域のみを電力線通信制御部３３へ送るように分離する。電力線通信制御部３３には通信ＩＦ３７が接続されるため、電力ＩＦ３６を流れる電流からハイパスフィルタ部３５により高周波成分であるデータを抽出して通信ＩＦ３７に出力でき、通信ＩＦ３７から供給されたデータを高周波成分として電力に重畳して電力ＩＦ３６から出力できる。   The power line communication signal from the power IF 36 is transmitted superimposed on the power, and the signal is separated by the high pass filter unit 35 so that only the high frequency region including the data component is transmitted to the power line communication control unit 33. Since the communication IF 37 is connected to the power line communication control unit 33, data as a high frequency component can be extracted from the current flowing through the power IF 36 by the high-pass filter unit 35 and output to the communication IF 37, and the data supplied from the communication IF 37 can be It can be output from the power IF 36 as a component superimposed on the power.

次に、電力線通信端末３が持つ２つのフィルタ部について図４を用いて詳細に説明する。図４の（ａ）〜（ｄ）において、左側が低周波数帯であり、右側に行くほど高周波数帯を表している。   Next, the two filter units included in the power line communication terminal 3 will be described in detail with reference to FIG. In FIGS. 4A to 4D, the left side is a low frequency band, and the higher frequency band is shown as it goes to the right side.

まず、ハイパスフィルタ部３５について説明する。   First, the high-pass filter unit 35 will be described.

図４（ａ）は、通常の給電用の電力と電力線通信が使用するそれぞれの周波数帯を示している。図４（ａ）に示すように、低周波数帯に給電帯域２０が存在し、高周波数帯に電力線通信帯域２１が規定されている。   FIG. 4A shows the frequency bands used for normal power supply and power line communication. As shown in FIG. 4A, a power supply band 20 exists in the low frequency band, and a power line communication band 21 is defined in the high frequency band.

ハイパスフィルタ部３５は、図４（ａ）に示す信号が入力されると、図４（ｂ）に示されるように、ハイパスフィルタ２３を備え、ハイパスフィルタ２３により高周波数帯に存在する電力線通信端末帯域２１だけを取り出し、電力線通信に不要な給電帯域２０をカットする。これで、電力線通信端末３だけに必要な成分を抽出することが可能になる。   When the signal shown in FIG. 4A is input, the high-pass filter unit 35 includes a high-pass filter 23 as shown in FIG. 4B, and the power line communication terminal that exists in the high frequency band by the high-pass filter 23. Only the band 21 is extracted, and the power feeding band 20 unnecessary for power line communication is cut. This makes it possible to extract components necessary only for the power line communication terminal 3.

しかし実際には、図４（ｃ）に示されるように、給電帯域２２には、充電ＩＦ３１に接続されている携帯端末１が発生源であるノイズ（塗りつぶし）が広範囲で放出されているため、図４（ｃ）の場合には、電力線通信帯域２１の中の電力線通信帯域２４に影響を与える。   However, in actuality, as shown in FIG. 4C, noise (filled) generated by the mobile terminal 1 connected to the charging IF 31 is emitted in a wide range in the power feeding band 22. In the case of FIG. 4C, the power line communication band 24 in the power line communication band 21 is affected.

つまり、ハイパスフィルタ部３５だけでは、図４（ｄ）の電力線通信帯域２５に示されるように、充電機能部３２が発生させるノイズ群の影響を受けてしまった信号を電力線通信制御部３３に送ってしまう。これは、電力線通信網でのパケットエラーレートの増加を招き、スループットの低下を発生させる。また、自身の通信ＩＦ３７が接続される電力線通信網にＰＣ６が接続されていなくとも、電力線通信網に影響を大きく及ぼしてしまう。   That is, only the high pass filter unit 35 sends a signal that has been affected by the noise group generated by the charging function unit 32 to the power line communication control unit 33 as shown in the power line communication band 25 of FIG. End up. This causes an increase in the packet error rate in the power line communication network and causes a decrease in throughput. Further, even if the PC 6 is not connected to the power line communication network to which the own communication IF 37 is connected, the power line communication network is greatly affected.

その為、本発明における電力線通信端末は、充電機能部３２から出力される信号から、ノイズ群をカットし、給電帯域のみを通過させるノイズフィルタ部３４を備える。図５（ａ）に示すように、充電機能部３２より出力される図４（ｃ）の信号が、ノイズフィルタ部３４により、給電帯域２６のみを通過させる。   Therefore, the power line communication terminal according to the present invention includes a noise filter unit 34 that cuts a noise group from a signal output from the charging function unit 32 and passes only the power feeding band. As shown in FIG. 5A, the signal of FIG. 4C output from the charging function unit 32 passes only the power supply band 26 by the noise filter unit 34.

以上のことから、本発明では、ハイパスフィルタ部３５とノイズフィルタ部３４の双方を備えることにより、電力線通信制御部３３に入ってくる信号は、図５（ｂ）に示されるように、充電機能部３２からのノイズの影響がない電力線通信帯域２８のみになる。   From the above, in the present invention, since both the high-pass filter unit 35 and the noise filter unit 34 are provided, the signal that enters the power line communication control unit 33 has a charging function as shown in FIG. Only the power line communication band 28 without the influence of noise from the unit 32 is obtained.

このように、ノイズフィルタ部を設けることによって、自身の充電機能部３２から放出されるノイズを抑制し、ノイズから受ける影響をなくし、また電力線通信網に対するノイズの影響もなくすことが可能になる。   Thus, by providing the noise filter unit, it is possible to suppress the noise emitted from its own charging function unit 32, eliminate the influence of the noise, and eliminate the influence of the noise on the power line communication network.

本発明にかかる電力線通信端末は、電力線通信の伝送路に影響を及ぼすノイズを放出する端末の充電機能を搭載した端末等に有用である。   The power line communication terminal according to the present invention is useful for a terminal equipped with a charging function of a terminal that emits noise that affects the transmission line of power line communication.

本発明の実施の形態１の電力線通信端末の概略図Schematic of power line communication terminal according to Embodiment 1 of the present invention 本発明の電力線通信端末を利用したホームネットワークの一構成図One block diagram of home network using power line communication terminal of the present invention 本発明の電力線通信端末の一構成例を示すブロック図The block diagram which shows the example of 1 structure of the power line communication terminal of this invention 本発明の実施の形態１における周波数帯図Frequency band diagram in Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施の形態１における周波数帯図Frequency band diagram in Embodiment 1 of the present invention

符号の説明Explanation of symbols

１ 携帯電話
２ 充電台
３ 充電機能付電力線通信端末
４、３７ 通信ＩＦ
５、３６ 電力ＩＦ
７、８、９ 電力線通信端末
１３ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ケーブル
１４ 電力線
３１ 充電ＩＦ
３２ 充電機能部
３３ 電力線通信制御部
３４ ノイズフィルタ部
３５ ハイパスフィルタ部 1 Cellular phone 2 Charging stand 3 Power line communication terminal with charging function 4, 37 Communication IF
5, 36 Power IF
7, 8, 9 Power line communication terminal 13 Ethernet (registered trademark) cable 14 Power line 31 Charging IF
32 Charging Function Unit 33 Power Line Communication Control Unit 34 Noise Filter Unit 35 High Pass Filter Unit

Claims (5)

充電機能と充電インターフェースと電力用インターフェースと入出力用インターフェースを備えた電力線通信端末であって、
前記充電インターフェースに接続された被充電端末から放出される電力線通信に影響するノイズを除去するフィルタを具備することを特徴とする電力線通信端末。 A power line communication terminal having a charging function, a charging interface, a power interface, and an input / output interface,
A power line communication terminal comprising a filter for removing noise that affects power line communication emitted from a charged terminal connected to the charging interface. 給電帯域と電力線通信帯域とを分離するフィルタをさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の電力線通信端末。 The power line communication terminal according to claim 1, further comprising a filter that separates the power feeding band and the power line communication band. 前記入出力用インターフェースは、ネットワークインターフェースであることを特徴とする請求項１に記載の電力線通信端末。 The power line communication terminal according to claim 1, wherein the input / output interface is a network interface. 前記入出力用インターフェースは、電力用インターフェースに接続される電源配線を介して前記入出力インターフェースに接続される外部機器とデータの入出力を行うことを特徴とする請求項１に記載の電力線通信端末。 2. The power line communication terminal according to claim 1, wherein the input / output interface performs data input / output with an external device connected to the input / output interface via a power supply line connected to the power interface. . 前記充電機能は、特に携帯電話の充電機能であり、前記フィルタは、前記携帯電話の充電から放出される前記電力線通信に影響するノイズを除去するフィルタであることを特徴とする請求項１に記載の電力線通信端末。 2. The charging function according to claim 1, wherein the charging function is a charging function of a mobile phone, and the filter is a filter that removes noise that affects the power line communication emitted from the charging of the mobile phone. Power line communication terminal.
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