JP2003218750A - 電力線通信装置 - Google Patents

電力線通信装置

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JP2003218750A
JP2003218750A JP2003008281A JP2003008281A JP2003218750A JP 2003218750 A JP2003218750 A JP 2003218750A JP 2003008281 A JP2003008281 A JP 2003008281A JP 2003008281 A JP2003008281 A JP 2003008281A JP 2003218750 A JP2003218750 A JP 2003218750A
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line communication
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セー−ポーン ソン
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＥＭＩフィルタを電力線に設置しないで、Ｄ
Ｃ線路に設置することで、ＥＭＩフィルタの容量、サイ
ズ、及び費用を減らし得る電力線通信装置を提供する。 【解決手段】 キャリア信号を発生させて、送信ポート
１を通して入力される送信信号を伝送するキャリア信号
発生部２と、その伝送された送信信号を所定レベルに増
幅するラインドライバ３と、その増幅された送信信号の
ノイズを除去する第１ＥＭＩフィルタ８と、電力線と整
合し、第１ＥＭＩフィルタ８から出力される送信信号を
電力線に伝送して、電力線から伝送される受信信号の入
力を受けるカップリング回路部４と、カップリング回路
部４を通して入力された受信信号のノイズを除去する第
２ＥＭＩフィルタ９と、第２ＥＭＩフィルタ９からノイ
ズが除去された受信信号を復調して、その復調された情
報を受信ポート７に伝送する信号復調部６と、を含んで
電力線通信装置を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力線通信装置に
係るもので、詳しくは、電力線を通して通信を行う時に
発生するＥＭＩ（ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｉ
ｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）を除去し得る電力線通信装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、データ通信システムは高度に発展
していて、システム使用者は、ネットワークを通してい
くつかのシステムを相互接続させることで、システムの
高度性を充分に利用することができる。即ち、ネットワ
ークは、システム相互間で通信を行い、アプリケーショ
ン及びデータを共用し得るようにすることで、各システ
ム間の共同作業を促進させる。
【０００３】いくつかのシステムが相互間で通信する
時、通信上の混乱が発生しないように、ネットワークを
共用する各システム間のアプリケーション及びデータの
共用は、通信制御の手順を定める通信プロトコルにより
効率的で順序的な方法で行われる。
【０００４】図５は従来の電力線通信装置の構成を示し
たブロック図である。
【０００５】図示されたように、前記電力線通信装置
は、キャリア信号を発生させて、送信ポート１を通して
入力される多様な送信信号を伝送するキャリア信号発生
部２と、該キャリア信号発生部２から送信信号の伝送を
受けて、その伝送された送信信号を所定レベルに増幅す
るラインドライバ３と、電力線と整合して、前記ライン
ドライバ３から所定レベル増幅された送信信号を伝達す
るカップリング回路部４と、該カップリング回路部４を
通して前記電力線から受信された多様な受信信号を復調
し、その復調された受信信号を受信ポート７に伝送する
信号復調部６と、前記電力線に設置されて、該電力線に
流れる受信信号／送信信号の高調波成分を除去して、該
高調波成分の除去された送信信号を出力して、その高調
波成分の除去された受信信号を受信するＥＭＩフィルタ
５と、を含んで構成されている。
【０００６】以下、従来の電力線通信装置の動作に対し
て説明する。
【０００７】まず、前記電力線通信装置を通して特定の
送信信号を前記電力線に送信する時、前記電力線通信装
置の前記キャリア信号発生部２はキャリア信号を発生さ
せて、前記送信ポート１を通して入力される送信信号を
前記ラインドライバ３に伝送する。
【０００８】前記ラインドライバ３は、前記送信信号を
受信し、その受信された送信信号を所定レベルに増幅し
て、その増幅された送信信号を前記カップリング回路部
４に出力する。この時、前記カップリング回路部４は、
前記ラインドライバ３から増幅された送信信号を変換
し、その変換された送信信号を前記電力線を通して目的
地まで伝達する。また、前記電力線に設置されたＥＭＩ
フィルタ５は送信信号の高調波成分を除去する。
【０００９】その反面、前記電力線通信装置を通して特
定の受信信号を前記電力線から受信する時、前記カップ
リング回路部４は、前記ＥＭＩフィルタ５を通して前記
電力線から受信信号を受信して、その受信された受信信
号を変圧及びクランプして矩形波に変換した後、その矩
形波信号を前記信号復調部６に伝送する。
【００１０】該信号復調部６は、前記カップリング回路
部４を通して入力される矩形波信号を復調して、電力線
通信装置の受信ポート７に伝送する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来の電力
線通信装置においては、ＥＭＩフィルタが交流電源（Ａ
Ｃ電源）の流れる電力線に設置されるため、前記ＥＭＩ
フィルタ５の容量が増加するという不都合な点があっ
た。
【００１２】かつ、ＥＭＩフィルタの容量が増加するこ
とで、そのＥＭＩフィルタのサイズも増加するという不
都合な点があった。
【００１３】かつ、従来の電力線通信装置のＥＭＩフィ
ルタの容量が増加することで、そのＥＭＩフィルタの製
造費用が増加するという不都合な点があった。
【００１４】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたもので、ＥＭＩフィルタを電力線に設置せず、
ＤＣ（直流）線路に設置することで、ＥＭＩフィルタの
容量、サイズ、及び費用を減らし得る電力線通信装置を
提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明に係る電力線通信装置においては、キャ
リア信号を発生させて、送信ポートを通して入力される
送信信号を伝送するキャリア信号発生部と、その伝送さ
れた送信信号を所定レベルに増幅するラインドライバ
と、その増幅された送信信号のノイズを除去する第１Ｅ
ＭＩフィルタと、電力線と整合され、前記第１ＥＭＩフ
ィルタから出力される送信信号を前記電力線に伝送し
て、該電力線から伝送される受信信号の入力を受けるカ
ップリング回路部と、該カップリング回路部を通して入
力された前記受信信号のノイズを除去する第２ＥＭＩフ
ィルタと、該第２ＥＭＩフィルタからノイズの除去され
た受信信号を復調して、その復調された情報を受信ポー
トに伝送する信号復調部と、を含んで構成されることを
特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、ＥＭＩフィルタを電力線に
設置せず、ＤＣ線路に設置することで、ＥＭＩフィルタ
の容量、サイズ、及び費用を減らし得る電力線通信装置
の好ましい実施形態に対し、図１〜図４を用いて説明す
る。
【００１７】図１は本発明に係る電力線通信装置の構成
を示したブロック図である。
【００１８】図示されたように、本発明に係る電力線通
信装置は、キャリア信号を発生させて、送信ポート１を
通して入力される送信信号を伝送するキャリア信号発生
部２と、該キャリア信号発生部２から伝送された送信信
号を受信して、その受信された送信信号を所定レベルに
増幅するラインドライバ３と、該ラインドライバ３から
増幅された送信信号のノイズを除去する第１ＥＭＩフィ
ルタ８と、電力線と整合されて、前記第１ＥＭＩフィル
タ８からノイズが除去された送信信号を前記電力線に伝
送して、該電力線から受信信号の伝送を受けるカップリ
ング回路部４と、該カップリング回路部４から入力され
る受信信号のノイズを除去する第２ＥＭＩフィルタ９
と、該第２ＥＭＩフィルタ９からノイズの除去された受
信信号を復調して、その復調された信号を受信ポート７
に伝送する信号復調部６と、を含んで構成されている。
【００１９】以下、本発明に係る電力線通信装置の動作
と、その電力線通信装置を通して送信信号を電力線に伝
送して、該電力線から受信信号を受信する過程を順次説
明する。
【００２０】まず、前記電力線通信装置を通して特定の
送信信号を前記電力線に送信する時、前記電力線通信装
置のキャリア信号発生部２は、前記キャリア信号を発生
させて、前記送信ポート１を通して入力される送信信号
を前記ラインドライバ３に伝送する。
【００２１】該ラインドライバ３は、前記送信信号の入
力を受けて、その入力された送信信号を所定レベルに増
幅して、その増幅された送信信号を前記第１ＥＭＩフィ
ルタ８に出力する。
【００２２】該第１ＥＭＩフィルタ８は、前記ラインド
ライバ３から増幅された送信信号の入力を受けて、その
入力された送信信号の高調波歪みをフィルタリング（ｆ
ｉｌｔｅｒｉｎｇ）し、そのフィルタリングされた送信
信号を前記カップリング回路部４に出力する。
【００２３】該カップリング回路部４は、前記第１ＥＭ
Ｉフィルタ８からフィルタリングされた送信信号の入力
を受けて、その入力された送信信号を変換し、その変換
した送信信号を前記電力線を通して目的地まで伝達す
る。
【００２４】その反面、前記電力線通信装置を通して特
定の受信信号を前記電力線から受信する時、前記カップ
リング回路部４は前記電力線から受信信号の伝送を受け
て、その伝送された受信信号を変換及びクランプして矩
形波信号に変換し、その矩形波信号を前記第２ＥＭＩフ
ィルタ９に印加する。
【００２５】該第２ＥＭＩフィルタ９は、前記カップリ
ング回路部４を通して印加される矩形波信号の入力を受
けて、その矩形波信号の高調波歪みをフィルタリング
（ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）し、そのフィルタリングされた
矩形波信号を前記信号復調部６に出力する。
【００２６】次いで、前記信号復調部６は、前記第２Ｅ
ＭＩフィルタ９を通して入力される矩形波信号を復調
し、その復調された矩形波信号を前記電力線通信装置の
受信ポート７に伝送する。
【００２７】この時、本発明に係る第１及び第２ＥＭＩ
フィルタ８、９は、従来のように交流成分が流れる電力
線に設置されず、直流成分が流れるＤＣ線路と接続した
カップリング回路部４に接続されてノイズを除去する。
また、前記第１ＥＭＩフィルタ８は、前記ラインドライ
バ３とカップリング回路部４間に電気的に接続されて、
前記ラインドライバ３から出力される送信信号のノイズ
を除去する。前記第２ＥＭＩフィルタ９は、前記カップ
リング回路部４と信号復調部６間に電気的に接続され、
前記カップリング回路部４から出力される受信信号のノ
イズを除去する。この時、前記第１、第２ＥＭＩフィル
タ８、９は、入力信号によってそれぞれ適切な周波数特
性を有する時定数を有するように設計される。即ち、前
記電力線通信（ＰＬＣ）により発生する高調波成分を除
去するように設計される。
【００２８】以下、前記高調波成分に対し、図２を用い
て説明する。
【００２９】図２は電力線通信により発生する高調波成
分を示した図で、図示のように、Ａ部分のような高調波
成分を除去するために、前記第１、第２ＥＭＩフィルタ
８、９は、入力信号によって周波数特性を有する時定数
を有するように設計される。
【００３０】以下、前記第１、第２ＥＭＩフィルタ８、
９の構成に対し、図３を用いて説明する。
【００３１】図３は本発明に係るＥＭＩフィルタの構成
を示した回路図で、図示されたように、前記第１、第２
ＥＭＩフィルタ８、９は、直列に接続された複数のコイ
ルＬ１、Ｌ２、Ｌ３と、それら複数のコイルにそれぞれ
電気的に接続された複数のキャパシタＣ１、Ｃ２、Ｃ３
と、から構成されている。即ち、本発明は、前記ＥＭＩ
フィルタを従来のように前記電力線に設置せず、本発明
に係る第１、第２ＥＭＩフィルタ８、９を前記カップリ
ング回路部４に設置する。従って、本発明に係る第１、
第２ＥＭＩフィルタ８、９の容量及び大きさは、従来の
前記電力線に設置されるＥＭＩフィルタ（図５の図面番
号５）の容量及び大きさより一層減少させることができ
る。この時、前記第１、第２ＥＭＩフィルタ８、９の大
きさはＬ：Ｗ：Ｈ＝２０：１０：１０程度であって、従
来の電力線に装着されるフィルタの通常のサイズである
Ｌ：Ｗ：Ｈ＝５０：３０：３０程度に比べて小さく実現
される。また、Ｌは長さ、Ｗは幅、Ｈは高さをそれぞれ
示していて、単位はmmである。
【００３２】図４（ａ）は、本発明を空気調和機に適用
する場合、室内機の信号ラインに装着されるＥＭＩフィ
ルタの周波数特性を示したグラフであり、図４（ｂ）
は、本発明を空気調和機に適用する場合、室外機の信号
ラインに装着されるＥＭＩフィルタの周波数特性を示し
たグラフである。
【００３３】図示のように、横軸は周波数、縦軸は大き
さをそれぞれ意味している。即ち、前記グラフは、前記
第１及び第２ＥＭＩフィルタ８、９に１という大きさの
入力信号を印加した時、出力信号値を測定して出力／入
力の比を縦軸に表示し、この時の入力信号の周波数を横
軸に表示したグラフである。
【００３４】例えば、図４（ａ）、（ｂ）のピーク部分
の周波数は１２５kHz 帯域であり、１２５kHz で出力／
入力の比が最も大きいという特性を有している。即ち、
本発明の第１及び第２ＥＭＩフィルタ８、９は、１２５
kHz 周波数帯域のみを通過させて、１２５kHz 周波数帯
域以外の周波数帯域は通過させないように製作すること
もできる。この時、１２５kHz は、送信／受信信号を電
力線を通して目的地に伝達するためのキャリア周波数で
あり、本発明の第１及び第２ＥＭＩフィルタ８、９は、
１２５kHz 周波数帯域以外の周波数帯域を遮断すること
で、前記１２５kHz のキャリア周波数により前記送信／
受信信号をノイズの発生なしに、電力線を通して目的地
に伝達させることができる。即ち、１２５kHz 以外の周
波数帯域により前記送信／受信信号が電力線を通過する
と、ノイズ、即ち、ＥＭＩが発生するが、本発明の第１
及び第２ＥＭＩフィルタ８、９は１２５kHz 以外の周波
数帯域を遮断するため、前記送信／受信信号をノイズの
発生なしに、電力線を通して目的地に伝達させることが
できる。この時、１２５kHz は、ＥＭＩ規制範囲の１５
０kHz 〜３０MHz 範囲以下であるため、電力線を通して
伝達されるとしてもノイズが発生することはない。
【００３５】従って、本発明は、電力線通信により発生
する高調波成分（ＥＭＩ）を遮断するためのＥＭＩフィ
ルタ８、９をＤＣ線路（カップリング回路部４）に設置
することで、そのＥＭＩフィルタの容量、大きさ、及び
費用を減少させることができる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電力
線通信装置においては、ノイズ（ＥＭＩ）を除去するた
めのＥＭＩフィルタをＤＣ線路に設置することで、前記
ＥＭＩフィルタの容量、大きさ、及び費用を減少し得る
という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電力線通信装置の構成を示したブ
ロック図である。
【図２】ＰＬＣ通信により発生する高調波成分を示した
図である。
【図３】本発明に係るＥＭＩフィルタの構成を示した回
路図である。
【図４】（ａ）は、本発明を空気調和機に適用する場
合、室内機の信号ラインに装着されるＥＭＩフィルタの
周波数特性を示したグラフであり、（ｂ）は、本発明を
空気調和機に適用する場合、室外機の信号ラインに装着
されるＥＭＩフィルタの周波数特性を示したグラフであ
る。
【図５】従来の電力線通信装置の構成を示したブロック
図である。
【符号の説明】
１…送信ポート ２…キャリア信号発生部 ３…ラインドライバ ４…カップリング回路部 ６…信号復調部 ７…受信ポート ８…第１ＥＭＩフィルタ ９…第２ＥＭＩフィルタ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 キャリア信号を発生させて、送信ポート
    を通して入力される送信信号を伝送するキャリア信号発
    生部と、 その伝送された送信信号を所定レベルに増幅するライン
    ドライバと、 その増幅された送信信号のノイズを除去する第１ＥＭＩ
    フィルタと、 電力線と整合し、前記第１ＥＭＩフィルタから出力され
    る送信信号を前記電力線に伝送して、該電力線から伝送
    される受信信号の入力を受けるカップリング回路部と、 該カップリング回路部を通して入力された受信信号のノ
    イズを除去する第２ＥＭＩフィルタと、 該第２ＥＭＩフィルタからノイズが除去された受信信号
    を復調して、その復調された情報を受信ポートに伝送す
    る信号復調部と、を含んで構成されることを特徴とする
    電力線通信装置。
  2. 【請求項２】 前記第１、第２ＥＭＩフィルタは、 直列に接続された複数のコイルと、それら複数のコイル
    にそれぞれ電気的に接続された複数のキャパシタと、か
    ら構成されることを特徴とする請求項１に記載の電力線
    通信装置。
  3. 【請求項３】 前記第１、第２ＥＭＩフィルタは、 入力信号によって特定の周波数特性の時定数を有するよ
    うに、前記複数のコイルと、前記複数のキャパシタと、
    から構成されることを特徴とする請求項２に記載の電力
    線通信装置。
  4. 【請求項４】 前記複数のコイルの大きさは、 Ｌ：Ｗ：Ｈ＝２０：１０：１０であって、この時、Ｌは
    長さ、Ｗは幅、Ｈは高さをそれぞれ示し、単位はmmであ
    ることを特徴とする請求項２に記載の電力線通信装置。
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