CN102035572B - 电力线传输方法和装置、家庭网络系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电力线传输方法和装置、家庭网络系统，其中，电力线传输装置包含：一隔绝单元，串接于一外部电力线及一内部电力线之间，可隔绝传递于该外部电力线的一高频噪声讯号，并让传递于该外部电力线的一第一电力讯号从外部电力线传递至内部电力线、以及一电力线网络接口，其包含至少一数字讯号输入/输出接口以供一数字讯号输入或输出，且该电力线网络接口可将该数字讯号进行转换以加载于该第一电力讯号上以形成一第二电力讯号，并传送至该内部电力线。本发明通过提供一无噪声的电力线以供传输高质量的影像及声音讯号，并可提供一无噪声的家庭网络系统，以促进产业升级。

Description

电力线传输方法和装置、家庭网络系统

技术领域

本发明涉及通信领域中一种影音讯号藉由电力线传输的方法，尤涉及一种不受市电噪声干扰的电力线传输方法及其装置、家庭网络系统。

背景技术

近年来，随着显示技术与声音播放技术的发展，人们越来越重视高画质与高音质的生活享受。有鉴于此，各种高画质与高音质的显示讯号接口规格以及声音压缩讯号规格。例如：DVI(Digital Visual Interface，数据视频接口)、HDMI(High Definition Multimedia Interface，高清多媒体接口)、AC-3(包括DolbyDigital、Dolby TrueHD)，也被制订出来。这些影像与声音的讯号接口规格使得人们得以享受到细腻逼真的显示画面及多声道高音质。配合上各种高分辨率显示器以及多声道声音播放器的价格普及化，使得越来越多的民众得以在家中配置高分辨率显示器及多声道声音播放器以组成家庭剧院，并可以安装于家庭中各个房间。但是，家庭剧院所包含的显示器或者声音播放器，甚至其它相关的周边装置，例如：DVD播放器、音响、电视讯号线，计算机等，常具备复杂的电源线以及讯号连接线，常常会让整个居家环境变得杂乱无章，严重地影响居家环境的质量与品味。因此，如何在享受这些高画质与高音质的科技产品的同时，又不会为了安装这些科技产品而降低居家环境的质量，为极需解决的问题。

为了因应现代讲求美观利落的趋势，发展出无线网络(Wireless Network)与电力线网络(Homeplug)两种网络架构技术。

无线网络的方式，是利用无线电波传递讯号，将各种周边装置的讯号传递至显示装置或者是声音播放装置。但是，利用无线网络传递讯号的方式必须要先让各种周边装置都具备无线传输的功能，通常这些具有无线传输功能产品的价格都属高昂，因此若是要将现有的周边装置以及显示或播放装置都更换成具有无线传输功能的产品，自然要花费相当高的代价。

另一种解决方式则是利用电力线网络技术，这种利用电力线网络的技术，是利用建筑物中都已配置绵密的电力网络，将以太网络(Ethernet)信号转换成电力线网络(Homeplug)使用的信号，并传输于建筑物中原有的电力在线，如此可免除配线杂乱、网络插孔不足的问题，并且利用这种电力线网络的技术，仅需安装一组或数组的电力线网络的转接器，即可将各种周边装置的讯号藉由电力线网络传递至显示装置或播放装置，不需要大幅度地将原有的各种周边装置更换成新型具有无线传输功能的产品，因此，自然所需成本低廉。

图1所示为现有技术利用电力线网络的技术架构家庭网络的示意图。

请参考图1。如图1所示为一般习知利用电力线网络技术来架构一个家庭网络10的示意图。家庭网络10包括至少一组外部电力线12，其上配置有复数个插座14，并且此家庭网络上的装置可包含，例如：一个调制解调器20，且调制解调器20透过一条电缆或者电话线与一网络22连接、一个DVD播放器30、一个VCD播放器40、一个DVD摄影机50、一台计算机60、一个音响70或者是一个显示器80等，于未来发展的趋势，亦可能将冷气、冰箱、电话或者其它家电产品连接于此外部电力线12形成一个完整的家庭网络10，从而可以透过远程遥控对连接至家庭网络10的各项装置进行控制。

这些连接于家庭网络10上的各项装置可分别透过一个电力线网络接口18以及插头16与外部电力线12上的插座14连接。即是，上述的各项装置可透过电力线网络接口18将讯号转换成电力线网络使用的讯号，并透过分布于建筑物中原有的电力线网络来传递讯号，并且可透过电力线网络接口18透过外部电力线12发送或取得所需的讯号，并转换为各自对应的讯号。图1所示仅为一个家庭网络10的示意图，可接于家庭网络的装置当不以此为限，任何可传送或接收讯号的装置皆可透过电力线网络接口18以及插头16与外部电力线12上的插座14连接，即可连接上家庭网络10。

利用电力线网络技术，常会受到市电噪声讯号的干扰，造成讯号质量的低落。由于市电的配电系统通常较为老旧，并且常受到各种讯号的干扰，因此，会使得加载于市电电力讯号上的各种讯号也会受到这些噪声的干扰，例如：当市电所供给的电压不稳定、市电所供给的交流电频率不稳定、或者于同一个电力网络上有大功率大电流的装置开启、甚至同一个电力网络上有特殊的噪声产生装置，都会影响讯号传输质量。特别是，对于近年来人们所重视的高画质与高音质的生活享受都需要精确的讯号传输质量，因此，若是讯号传输质量受到影响，则会造成人们使用这些装置的困扰。

发明内容

针对现有技术中存在的讯号传输质量受到影响导致人们使用这些装置的困扰的问题，如何借着电力线网络的技术传递高质量的讯号，就变成各方极待解决的目标。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种电力线传输装置，包括：

一隔绝单元，串接于一外部电力线及一内部电力线之间，可隔绝传递于该外部电力线的一高频噪声讯号，并让传递于该外部电力线的一第一电力讯号从外部电力线传递至该内部电力线；以及

一电力线网络接口，其包含至少一数字讯号输入/输出接口以供一数字讯号输入或输出，且该电力线网络接口将该数字讯号进行转换以加载于该第一电力讯号上以形成一第二电力讯号，并传送至该内部电力线。

其中，该隔绝单元为一个以上的电感组件或滤波电路。

优选地，该隔绝单元使得60Hz频率的第一电力讯号通过。

优选地，该隔绝单元隔绝1MHz以上的噪声讯号。

一种家庭网络系统，包括：

一第一电力线传输装置，与一外部电力线电性连接；以及

一第二电力线传输装置，与该第一电力线传输装置透过一内部电力线电性连接；

其中，该第一电力线传输装置隔绝传递于该外部电力线的一高频噪声讯号，并让传递于该外部电力线的一第一电力讯号从外部电力线传递至内部电力线，且接收一数字讯号并进行转换及加载于该第一电力讯号上以形成一第二电力讯号，并传送至该内部电力线；

其中，该第二电力线传输装置接收该第二电力讯号，还原该数字讯号以输出该数字讯号，且隔绝该第二电力讯号的加载讯号以及该高频噪声以还原该第一电力讯号，并输出该第一电力讯号。

优选地，该第一电力线传输装置及该第二电力线传输装置更分别包括：

一隔绝单元，以隔绝该高频噪声讯号，并让该第一电力讯号通过；以及

一电力线网络接口，其包含至少一数字讯号输入/输出接口以供该数字讯号输入或输出，且该电力线网络接口将该数字讯号进行转换以加载于该第一电力讯号上以形成该第二电力讯号，或从该第二电力讯号还原该数字讯号。

其中，该隔绝单元为一个以上的电感组件或滤波电路。

一电力线网络传输方法，包括：

提供一外部电力线以及一内部电力线；

提供一第一电力线传输装置与该外部电力线电性连接，接收一数字讯号以及传递于该外部电力线的一第一电力讯号，且隔绝该外部电力线的一噪声讯号，并将该数字讯号予以转换并加载于该第一电力讯号以形成一第二电力讯号，并传输于该内部电力线；以及

提供一第二电力传输装置与该内部电力线电性连接，接收该第二电力讯号，且将加载于该第二电力讯号的数字讯号还原以输出该数字讯号，并隔绝传输于内部电力线的一噪声讯号以还原该第一电力讯号以输出该第一电力讯号。

其中，该第一电力线传输装置及该第二电力线传输装置更分别包括：

一隔绝单元，以隔绝该高频噪声讯号，并让该第一电力讯号通过；以及

一电力线网络接口，其包含至少一数字讯号输入/输出接口以供该数字讯号输入或输出，且该电力线网络接口将该数字讯号进行转换以加载于该第一电力讯号上以形成该第二电力讯号，或从该第二电力讯号还原该数字讯号。

优选地，该隔绝单元为一个以上的电感组件或滤波电路。

根据发明人提出本案的发明概念，本发明的机制与公知技术截然不同，本发明通过提供一无噪声的电力线以供传输高质量的影像及声音讯号，并可提供一无噪声的家庭网络系统，以促进产业升级。

以上的概述与接下来的详细说明及附图，皆是为了能进一步说明本发明为达成预定目的所采取的方式、手段及功效。而有关本发明的其它目的及优点，将在后续的说明及图式中加以阐述。

附图说明

图1是根据现有技术的利用电力线网络的技术架构家庭网络的示意图；

图2是根据本发明实施例的电力线传输装置；

图3是根据本发明实施例的电力线传输装置所架构的家庭网络示意图。

【主要组件符号说明】

10、100 家庭网络

12 外部电力线

14 插座

15 电源线

16 插头

18、18’ 电力线网络接口

20 调制解调器

22 网络

30 DVD播放器

40 VCD播放器

50 DVD摄影机

60 计算机

70 音响

80 显示器

110、110’ 突波保护单元

120、120’ 隔绝单元

130、130’ 电力线传输装置

134、134’ 电力输入/输出接口

140 内部电力线

181、181’ 数字讯号输入/输出接口

182、182’ 影像输入/输出接口

183、183’ 音讯输入/输出接口

184、184’ 高清晰度多媒体输入/输出接口

L1、L2、L3、L4 电感

具体实施方式

图2所示为根据本发明实施例的电力线传输装置。

根据本发明实施例的电力线传输装置130，包含一如图1所示的电力线网络接口18、一突波保护单元110、一隔绝单元120以及电力输入/输出接口134。于本实施例，电力输入/输出接口134为如图1所示的插座14，因此电力线传输装置130的突波保护单元110透过电力输入/输出接口134与一电源线15以及两个插头16的组合与如图1所示的外部电力线12上的插座14电性连接，以接收外部电力线12的第一电力讯号。突波保护单元110一端与电力输入/输出接口134电性连接，另一端则与一隔绝单元120电性连接。隔绝单元120一端与突波保护单元110电性连接，另一端与一内部电力线140电性连接，以隔绝从外部电力线12传来的市电噪声讯号的干扰。另外，电力线网络接口18将数字讯号转换并加载内部电力线140。

其中，突波保护单元110透过电力输入/输出接口134与一电源线15以及两个插头16的组合与图1所示的外部电力线12电性连接，以接收外部电力线12的电力讯号，并且其本身具有突波保护的功能，因此可以有效避免外部电力线12所传来的突波讯号。因此，于电力线传输装置130内安装此突波保护单元110，即可产生一无突波讯号的内部电力线140，如此可保护连接至此内部电力线140的电子产品得以避免受到突波讯号的伤害，并且也可使减少或避免突波讯号对于所欲传送讯号质量的影响。

隔绝单元120则与突波保护单元110电性连接，其功能是将外部电力线12传来的噪声讯号予以隔绝，并且可让外部电力线12传输的第一电力讯号得以传输至内部电力线140上，亦即隔绝单元120仅让无噪声的第一电力讯号通过，并传送至内部电力线140，且外部电力线12上的噪声讯号则会被此隔绝单元120隔绝，因此即可于一内部电力线14上传输无噪声的第一电力讯号。

由于，一般市电的第一电力讯号的频率为60Hz，但是透过电力线网络接口18转换的数字讯号的频率则可能高达4～30MHz的频率，因此，隔绝单元120需要让频率为60Hz的第一电力讯号通过，且阻挡其它从外部电力线12传来的高频噪声讯号，同时传递60Hz的第一电力讯号以减少或避免发本发明所欲传递的数字讯号受到其它噪声讯号的干扰。因此，于本发明的隔绝单元120可利用电感串接于外部电力线12以及内部电力线140之间，即可隔绝从外部电力线12上传来的高频噪声讯号，且可让第一电力讯号通过，于本实施例，此高频噪声讯号为1MHz以上的噪声。则隔绝单元120后端的内部电力线140上的第一电力讯号为一无其它高频噪声讯号。于熟习此技艺者，亦可利用其它滤波电路等以实现隔绝单元120，本发明并不限于此。

电力线网络接口18具有至少一个数字讯号输入/输出接口181以输入各种不同的数字讯号，并且与内部电力线140电性连接。电力线网络接口18是将各种电子产品，例如：计算机、电视、DVD播放器等视讯或音讯的数字讯号透过数字讯号输入/输出接口181输入至电力线网络接口18予以转换并加载于第一电力讯号上以形成一第二电力讯号，再藉由内部电力线140传输至对应的电力线传输装置130’。因此，上述的第二电力讯号即为第一电力讯号与高频的数字讯号的混合讯号，即是数字讯号加载于第一电力讯号以形成第二电力讯号。于本发明实施例的电力线网络接口18亦具有译码的功能，即是可从内部电力线140接收所对应的讯号，并从电力讯号上还原所对应的数字讯号。

其中，于本发明实施例，亦可不加装突波保护单元110，亦即电力线传输装置130透过电力输入/输出接口134接收第一电力讯号并直接传送至隔绝单元120。则隔绝单元120可将外部电力线12上的高频噪声讯号予以隔绝，并让第一电力讯号通过，并传输至内部电力线140。此时，可利用其它的突波保护装置安装于电力线传输装置130以及外部电力线12之间以进行突波的保护，因此于本发明实施例，此突波保护单元110并非为必要组件。

根据本发明实施例，欲形成一具有高传输质量的家庭网络系统，则需要如图2所示的内部电力线140以及至少一组电力线传输装置130、130’。电力线传输装置130’与电力线传输装置130具有相同的组件单元组成以及相同的连接关系。其各自与内部电力线140电性连接以传递上述的第二电力讯号，并透过电力线网络接口18’以接收内部电力线140上第二电力讯号。电力线传输装置130’亦具有一隔绝单元120’，可将内部电力线140上的噪声讯号以及第二电力讯号所加载的数字讯号隔绝，以避免第二电力讯号上所加载的数字讯号传输至电力输入/输出接口134’，即是第二电力讯号上的数字讯号仅在隔绝单元120、120’以及内部电力线140之间传递，且透过一电力线网络界面18’以译码还原所对应的数字讯号，再透过一数字讯号输入/输出接口181’以输出数字讯号，从而可提供一高质量的数字讯号至对应的电子产品。如此，即可于电力线传输装置130端与一外部电力线12连接以输入第一电力讯号，并且利用数字讯号输入/输出接口181与一DVD播放器30连接以提供一影像及声音的数字讯号，并可于电力线传输装置130’端与一显示器80连接，并提供一无噪声的第一电力讯号以及一无噪声干扰的数字讯号。因此，利用本发明实施例的电力线传输装置130、130’，即可提供一无高频噪声干扰的第一电力讯号，且可提供一高质量的数字讯号至其它的电子装置。

因此，各种电子产品可透过此电力线传输装置130、130’以及内部电力线140，架构一个无噪声干扰的讯号传输网络，以实现一高质量的家庭网络系统。

图3为根据本发明实施例的电力线传输装置所架构的家庭网络示意图。

根据本发明实施例的家庭网络100包含如图2所示的电力线传输装置130以及130’以及一内部电力线140。其中，电力线传输装置130、130’可为一嵌壁式的插座装置，因此可将各种电子产品复杂的电源线或讯号线予以整合并收藏入墙壁中，进而美化环境。

电力线传输装置130、130’分别具有一电力输入/输出接口134，且电力输入/输出接口134可为如图1所示的插头16或插座14。另外，电力线传输装置130、130’各自具有一数字讯号输入/输出接口181、181’，例如：影像输入/输出接口182、182’、音讯输入/输出接口183、183’、高清晰度多媒体输入/输出接口184、184’等，本发明并不限制数字讯号输入/输出接口的数量及其输入/输出讯号种类。

根据本发明实施例，可于电力传输装置130的电力输入/输出接口134透过如图2所示的插座14或插头16以及一电源线15将电力线传输装置130与外部电力线12电性连接，则外部电力线12可将第一电力讯号传送至电力线传输装置130，此时，外部电力线12上的第一电力讯号则可能具有突波讯号或是噪声讯号等噪声干扰讯号。电力线传输装置130利用如图2所示的突波保护单元110，即可避免突波讯号的输入。并且，电力线传输装置130利用如图2所示的隔绝单元120，可将电力讯号上的噪声讯号予以隔绝。因此，透过上述的突波保护单元110以及隔绝单元120，即可提供一无噪声讯号干扰的第一电力讯号传送至内部电力线140。

电力线传输装置130可透过数字讯号输入/输出接口181，以供数字讯号输入/输出，其中，数字讯号可为一DVD播放器或是个人计算机等电子产品所传输的影像、声音或其它信息的讯号。电力线传输装置130可藉由如图2所示的电力线网络接口18，接收这些数字讯号，并且予以转换，并加载于内部电力线140的第一电力讯号上以形成一第二电力讯号。

于内部电力线140的另一端，则连接至一电力线传输装置130’，电力线传输装置130’接收内部电力线140的第二电力讯号，并透过如图2所示的电力线网络接口18’将电力讯号上所加载的数字讯号予以分离以及译码，并还原成相对应的数字讯号，并透过数字讯号输入/输出接口181’将此数字讯号输出至相对应的电子产品，例如：一液晶电视，则可将将数字讯号透过相对应的电子产品予以播放。另外，电力线传输装置130’具有如图2所示的隔绝单元120’，因此，内部电力线140上所传输的第二电力讯号上所加载的数字讯号亦可被隔绝单元120’所隔离。并且，电力线传输装置130’亦有一突波保护单元110’，因此内部电力线140上所可能传输的突波讯号即可被突波保护单元110予以滤除，即是，电力线传输装置130’的电力输入/输出接口134所输出的电力讯号为一无噪声及无突波的第一电力讯号，因此可提供电子产品更稳定的电力供给，以延长电子产品的使用寿命。

根据本发明的实施例，可提供一组或多个相对应的电力线传输装置130、130’，且透过此电力线传输装置130、130’可提供一具有噪声隔离的内部电力线140，并且利用电力线加载讯号的技术，可提供一具有高讯号传输质量的内部电力线140，以及提供一低噪声讯号及无突波讯号的电源供应。并且，由于本发明实施例的电力线传输装置130、130’可为崁壁式结构，因此于家庭内设置此电力线传输装置130、130’，即可避免多种电子产品的电源线获讯号线等联机过多杂乱造成环境的脏乱无章，亦可提供一高质量的讯号传输线路及电源供应。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种家庭网络系统，其特征在于，包括：

多个电力线传输装置，所述多个电力线传输装置其中之一为一第一电力线传输装置，其他所述多个电力线传输装置其中之一为一第二电力线传输装置，该第一电力线传输装置通过一内部电力线电性连接该第二电力线传输装置，且每一该电力线传输装置具有一电力线网路接口与用以隔绝一杂讯讯号的一隔绝单元，第一电力线传输装置与第二电力线传输装置为两相同且可互换位置的电力线传输装置；

其中，该第一电力线传输装置与该第二电力线传输装置两者其中之一电性连接于一外部电力线，且连接有该外部电力线的电力线传输装置接收一数字讯号并进行转换，并将经过转换的该数位讯号加载于通过该隔绝单元的一第一电力讯号上以形成一第二电力讯号，再通过该内部电力线传送该第二电力讯号至未连接有该外部电力线的电力线传输装置；

其中，未连接有该外部电力线的电力线传输装置将经过转换的该数位讯号还原为该数字讯号以输出该数字讯号，且隔绝该第二电力讯号的加载讯号以及该噪声讯号以还原该第一电力讯号，并输出该第一电力讯号，其中该电力线网路接口包括至少一数位讯号输入/输出接口以供该数位讯号输入或输出，该电力线网路接口可将该数位讯号进行转换以加载于该第一电力讯号上以形成该第二电力讯号，或从该第二电力讯号还原该数位讯号。

2.根据权利要求1所述的家庭网络系统，其特征在于，该隔绝单元为一个以上的电感组件或滤波电路。

3.一电力线网络传输方法，其特征在于，包括：

提供多个电力线传输装置，该些电力线传输装置其中之一为一第一电力线传输装置，其他该些电力线传输装置其中之一为一第二电力线传输装置，该第一电力线传输装置通过一内部电力线电性连接该第二电力线传输装置，且每一该电力线传输装置具有一电力线网路接口与用以隔绝一杂讯讯号的一隔绝单元，第一电力线传输装置与第二电力线传输装置为两相同且可互换位置的电力线传输装置；

其中，该第一电力线传输装置与该第二电力线传输装置两者其中之一电性连接于一外部电力线，且连接有该外部电力线的电力线传输装置接收一数位讯号并进行转换，并将经过转换的该数位讯号加载于一第一电力讯号上以形成一第二电力讯号，再通过该内部电力线传送该第二电力讯号至未连接有该外部电力线的电力线传输装置；

其中，未连接有该外部电力线的电力线传输装置将经过转换的该数位讯号还原为该数位讯号以输出该数位讯号，且隔绝该第二电力讯号之加载讯号以及该噪声讯号以还原该第一电力讯号，并输出该第一电力讯号，其中该电力线网路接口包括至少一数位讯号输入/输出接口以供该数位讯号输入或输出，该电力线网路接口可将该数位讯号进行转换以加载于该第一电力讯号上以形成该第二电力讯号，或从该第二电力讯号还原该数位讯号。

4.根据权利要求3所述的电力线网络传输方法，其特征在于，该隔绝单元为一个以上的电感组件或滤波电路。

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