JP2004312114A

JP2004312114A - 電力線搬送通信システム

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Publication number: JP2004312114A
Application number: JP2003099654A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Kuwabara; 雅裕桑原; Yoshihisa Asao; 芳久浅尾; Yukihisa Shinoda; 雪久篠田; Masashi Kuwabara; 昌史桑原
Original assignee: Tokyo Electric Power Co Inc; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd; Tokyo Electric Power Company Holdings Inc
Priority date: 2003-04-02
Filing date: 2003-04-02
Publication date: 2004-11-04

Abstract

【課題】異なる電圧側電力線に接続されるモデム間においても、良好に電力線搬送通信を行うことができる電力線搬送通信装置を提供する。
【解決手段】電力線搬送通信装置１は、電力線搬送通信信号を送受信する送受信部２０と、各構成部を動作させる電力を供給する電源回路２１とを具える。そして、受信した電力線搬送通信信号を分岐する分岐部２を具える。分岐部２は、送受信部２０で受信した電力線搬送通信信号を分岐して第一電圧側電線１０２ａ、第二電圧側電線１０２ｃに注入するための第一分岐線１０と第二分岐線１１と具える。これら分岐線１０、１１の一端に各電線１０２ａ、１０２ｃと接続可能な第一接続部３と、第二接続部４とを具える。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力線搬送通信システム、及びこの通信システムに適した電力線搬送通信装置、電力線搬送通信信号の分岐具に関するものである。特に、異なる電力線に接続されたモデム間でも、良好に通信を行うことができる電力線搬送通信システム、及びこの通信システムに最適な電力線搬送通信装置、電力線搬送通信信号の分岐具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電力線を利用する通信、例えば、屋内配線などの電力線に高周波信号を重畳して高速通信を行う電力線搬送通信（ＰＬＣ：ＰｏｗｅｒＬｉｎｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）が検討されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
図９は、光ファイバケーブルを利用したＰＬＣ方式の通信システムの概要を模式的に示す説明図である。以下、図において同一符号は、同一物を示す。各ＰＬＣユーザ家屋２００Ａ、２００Ｂへの電力の供給は、柱３００に敷設された低圧配電線１００→引き込み線１０１→（電力量メータ２０５→分電盤２０６）→屋内配線１０２Ａ、１０２Ｂを経て行われる。このようなＰＬＣユーザ家屋２００Ａ、２００Ｂにおいて、外部との通信、この例では、上位のネットワークＮＴから各家屋２００Ａ、２００Ｂまでの通信に、図９に示すように柱３００に敷設された光ファイバケーブル４００を用いる。また、各ＰＬＣユーザ家屋２００Ａ、２００Ｂ内に電力供給を行う電力線（屋内配線１０２Ａ、１０２Ｂ）を利用して家庭内ＬＡＮを構築する場合、各家屋２００Ａ、２００Ｂ内の通信に屋内配線１０２Ａ、１０２Ｂを用いる。
【０００４】
各ＰＬＣユーザ家屋２００Ａ、２００Ｂには、通常、電力線搬送通信装置（モデム）を具えている。モデム２０１Ａ、２０１Ａ’、２０１Ｂ、２０２は、直接又はコンセントを介して屋内配線などの電力線に接続され、伝送された高周波信号を適宜変換して電力線に注入したり、電力線から伝送された信号を抽出して適宜変換を行う。外部との通信を行う場合、通常、ＰＬＣユーザ家屋２００Ｂのように親モデム２０２と子モデム２０１Ｂとを具える。図９では、光ファイバケーブル４００から接続箱４０２を介して引き出された光分岐線４０１と親モデム２０２間に電気信号／光信号変換を行うメディアコンバータ（以下、ＭＣと呼ぶ）２０３を具える構成を示すが、親モデム２０２にＭＣを内蔵するものもある。また、図９では、親モデム２０２を屋内に配置したものを示すが、柱３００上や軒下などの屋外に具える場合もある。家庭内での通信のみを行う場合、親モデム２０２はなくてもよく、ＰＬＣユーザ家屋２００Ａのように屋内に複数のモデム２０１Ａ、２０１Ａ’を具える。
【０００５】
図９に示す方式において、例えば、ＰＬＣユーザ家屋２００ＢがネットワークＮＴなどからの高周波信号を受信する際は、以下のように行う。光ファイバケーブル４００から光分岐線４０１を経た光信号をＭＣ２０３にて電気信号に変換し、更に親モデム２０２にて信号変換して（変調して）屋内配線１０２Ｂに注入する。屋内配線１０２Ｂを経た高周波信号を家屋２００Ｂ内のコンセントを介して子モデム２０１Ｂに伝え、子モデム２０１Ｂで信号変換して（復調して）パソコンなどの端末機器２０４などにて信号を抽出する。ＰＬＣユーザ家屋２００Ａについても、同様の手順で外部と通信を行うことができる。
【０００６】
また、例えば、図９に示すＰＬＣユーザ家屋２００Ａにおいて、各モデム２０１Ａ、２０１Ａ’に接続された端末機器２０４Ａ、２０４Ａ’間で通信を行う場合、端末機器２０４Ａからの高周波信号をモデム２０１Ａ→（コンセント）→屋内配線１０２Ａ→（別のコンセント）→モデム２０１Ａ’→端末機器２０４Ａ’の順で伝送して、通信を行うことができる。即ち、屋内配線を利用した家庭内ＬＡＮを構築することができる。
【０００７】
【非特許文献１】
江藤潔、「電力線搬送（ＰＬＣ：ＰｏｗｅｒＬｉｎｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）の現状」、Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ、ＣＱ出版社、２０００年９月、ｐ．７０−８１
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の電力線搬送通信では、モデムが異なる電力線に接続されている場合、通信が困難なことがあるという問題がある。
【０００９】
家庭内の電力線（屋内配線など）は、単相３線式の形態がよく用いられており、３線は、通常、図１０に示すように高圧（例えば、６ｋＶ）の１次側から変圧器（トランス）を介して分岐された第一電圧側電線１０２ａ、接地側電線１０２ｂ、第二電圧側電線１０２ｃからなる構成が知られている。第一電圧側電線１０２ａと第二電圧側線１０２ｃとは、通常、電流の流れる方向が逆向き、即ち、接地側電線１０２ｂに対して互いに逆相となる。そして、家庭内には、第一電圧側電線−接地側電線でＡＣ１００Ｖをとるコンセント２０７ａ、第二電圧側電線−接地側電線でＡＣ１００Ｖをとるコンセント２０７ｂが混在していることがある。また、いわゆる親モデムは、コンセントを介さず、接続工事などを行って、第一電圧側電線−接地側電線又は第二電圧側電線−接地側電線に直接接続される。
【００１０】
そのため、例えば、親モデム２０２が図１０に示すように第二電圧側電線−接地側電線に接続され、（子）モデム２０１ａがコンセント２０７ａに接続される場合、親モデム２０２とモデム２０１ａとは、接続される高圧側の電力線が異なるため、これらモデム間で高周波信号がほとんど伝送されず、通信が困難である。即ち、電力線を用いて外部との通信を行うことが困難な場合がある。
【００１１】
また、モデム２０１ａがコンセント２０７ａに接続され、モデム２０１ｂがコンセント２０７ｂに接続されている場合も、上記と同様にモデム２０１ａ、２０１ｂが接続される高圧側の電力線が異なることで、これらモデム間で高周波信号がほとんど伝送されない。即ち、電力線（屋内配線）を用いた家庭内ＬＡＮにおける通信が困難な場合がある。
【００１２】
そこで、本発明の主目的は、モデムが異なる電力線に接続されている場合であっても、良好に電力線搬送通信を行うことができる電力線搬送通信システムを提供することにある。
【００１３】
また、本発明の別の目的は、上記電力線搬送通信システムに最適な電力線搬送通信装置、電力線搬送通信信号の分岐具を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電力線搬送通信信号を分岐することで上記目的を達成する。即ち、本発明は、接地側電線と複数の電圧側電線とを具える電力線に電力線搬送通信信号を注入して通信を行う電力線搬送通信システムであって、電力線搬送通信信号を異なる電圧側電線に注入するための分岐手段を具えることを特徴とする。
【００１５】
電力線搬送通信は、通常、信号の変調／復調を行うモデムを介して行われる。いわゆる親モデムは、通常、電力線に直接接続されることが多い。いわゆる子モデムは、一般に電力線の端末であるコンセントに接続されることが多い。例えば、電力線が単相３線式で、第一電圧側電線と接地側電線とに直接又はコンセントなどの端末を介して接続されたモデム（ここではモデムＡと呼ぶ）と、第一電圧側電線と別の第二電圧側電線と接地側電線とに直接又はコンセントなどの端末を介して接続されたモデム（ここではモデムＢと呼ぶ）間で通信を行う場合を考える。このとき、一方の電圧側電線に注入された高周波信号は、変圧器を介して、又は第一電圧側電線と第二電圧側電線間が高周波信号に対して容量結合することで、他方の電圧側電線にわずかに重畳されるだけである。従って、上記のようにモデムＡ、Ｂが接続される電圧側電線（高圧側の電力線）が異なると、一方の電圧側電線に注入された高周波信号は、他方の電圧側電線にほとんど伝送されないことになる。従って、モデムＡ、Ｂ間における電力線搬送通信が困難になる。
【００１６】
そこで、本発明では、高周波信号を分岐して複数の高圧側の電力線に信号を注入する。この構成により、異なる電力線に接続されたモデム間であっても、高周波信号を抽出することができ、良好な電力線搬送通信を行うことができる。以下、本発明をより詳しく説明する。
【００１７】
本発明において、電力線搬送通信信号を注入する電力線としては、例えば、第一電圧側電線、接地側電線、第一電圧側電線と異なる第二電圧側電線から構成される単相３線式の形態の電力線が挙げられる。第二電圧側電線は、通常、接地側電線に対して第一電圧側電線と逆相となる電流が流される電力線である。
【００１８】
電力線搬送通信信号が差動信号の場合、通常、正極と負極の二つの極性を有する。本発明では、一方の極の信号のみ分岐してもよいし、両極の信号とも分岐してもよい。正負極の各信号は、通常、両信号間に電位差が生じるようにそれぞれ電力線に注入する。従って、電力線を上記単相３線式とし、一方の極の信号のみ分岐する場合、分岐した信号は、第一電圧側電線及び第二電圧側電線に注入し、他方の極の信号は、そのまま接地側電線に注入することが好ましい。また、電力線を上記単相３線式とし、両極の信号を分岐する場合、一方の極の分岐信号をそれぞれ第一電圧側電線及び第二電圧側電線に注入し、他方の極の分岐信号をそれぞれ接地側電線に注入する場合と、一方の極の分岐信号をそれぞれ第一電圧側電線と接地側電線とに注入し、他方の極の分岐信号も同様にそれぞれ第二電圧側電線と接地側電線とに注入する場合が考えられる。前者の場合、接地側電線には、同一の極性の信号が注入されるため、他方の極の信号を分岐せずそのまま注入する上記の場合と同様である。一方、後者の場合、接地側電線には、異なる極性の分岐信号が注入されるため、互いに打ち消し合い、信号レベルが小さくなる傾向にある。従って、接地側電線には、同一の極性の信号を注入することが好ましい。電力線搬送通信信号がシングルエンド信号の場合、信号側を分岐して第一電圧側電線、第二電圧側電線に注入し、接地側を分岐して又はそのまま接地側電線に注入するとよい。
【００１９】
本発明において電力線搬送通信信号を分岐する分岐手段としては、高周波信号を分岐可能な機能を有する装置を用いて行うことが挙げられる。例えば、高周波信号の分岐機能を有する電力線搬送通信装置を用いると、信号の変換を行うモデムと別個に分岐用装置を設ける必要がなく、設置作業性がよい。このような電力線搬送通信装置として、以下の構成を具えるものが挙げられる。即ち、本発明電力線搬送通信装置は、接地側電線と複数の電圧側電線とを具える電力線に電力線搬送通信信号を注入する電力線搬送通信装置である。そして、前記電力線搬送通信信号を分岐する分岐部と、前記分岐部からの信号を注入する第一電圧側電線に接続可能な第一接続部と、前記分岐部からの信号を注入する第二電圧側電線に接続可能な第二接続部とを具えることを特徴とする。
【００２０】
上記分岐部は、高周波信号を伝送可能であると共に分岐可能なものであればよく、例えば、リード線などの配線などから構成した分岐路が挙げられる。第一接続部、第二接続部は、分岐路を構成する配線の端部に設けるとよい。また、これら第一接続部及び第二接続部は、直接電力線に接続してもよいし、高周波信号の伝送が可能なリード線などの連結配線を接続可能な端子にし、これら端子に連結配線を接続して連結配線を介して電力線と間接的に接続してもよい。
【００２１】
本発明電力線搬送通信装置は、基本的構成は、従来のモデムと同様としてもよい。例えば、上記分岐路のほか、別のモデムからの高周波信号を受信する又は別のモデムに信号を送信するための送受信部、送受信部などの各構成部を動作させる動力を得るための電源回路からなる電源部などを具えておく。その他、例えば、外部との通信を行う場合、外部との通信に必要な機能、具体的には、１０Ｂａｓｅ、１００ＢａｓｅなどのＬＡＮインターフェースなどを具えていてもよい。
【００２２】
電力線搬送通信信号を分岐する別の手段として、以下の構成を具える本発明電力線搬送通信信号の分岐具を利用することが挙げられる。即ち、本発明電力線搬送通信信号の分岐具は、接地側電線と複数の電圧側電線とを具える電力線に電力線搬送通信信号を注入する電力線搬送通信装置に接続されて電力線搬送通信装置からの信号を分岐する分岐路を具え、前記分岐路は、一端に電力線搬送通信装置との接続端を有し、他端に第一電圧側電線に接続可能な第一接続部及び第二電圧側電線に接続可能な第二接続部を有することを特徴とする。
【００２３】
上記構成を具える本発明分岐具を従来のモデムに接続することで、上記本発明電力線搬送通信装置と同様に高周波信号の分岐を行うことができる。本発明分岐具の分岐路は、高周波信号を伝送可能であると共に分岐可能なものであればよく、例えば、リード線などの配線などからなる構成が挙げられる。接続端は、電力線搬送通信装置に接続可能な構成であればよく、第一接続部及び第二接続部は、上記と同様に電力線に直接接続可能な構成としてもよいし、電力線と間接的に接続可能な構成としてもよい。
【００２４】
ここで、電力線は、電力供給を行うため、通常、商用周波数（例えば、５０Ｈｚ、６０Ｈｚ）のＡＣ１００Ｖ、ＡＣ２００Ｖなどの電圧が与えられている。このような電圧が与えられていることで、分岐線路により異なる電力線間を接続することで、これら電力線間でショート（短絡）する。そこで、このような電力線間の短絡事故を効果的に防止するために、フィルタを具えることが好ましい。上記本発明電力線搬送通信装置では、分岐部と第一接続部間及び分岐部と第二接続部間の少なくとも一方に具えることが好ましい。上記本発明電力線搬送通信信号の分岐具では、分岐路に具えることが好ましい。具体的なフィルタとしては、商用周波数を遮断し易く、信号周波数（高周波）が通過し易いハイパスフィルタが挙げられる。より具体的には、例えば、コンデンサが挙げられる。コンデンサは、例えば、高周波信号の周波数が２〜３０ＭＨｚの場合、１０^−３〜１０^３μＦの容量を有するもの、特に好ましくは１０^−２〜１０μＦの容量を有するものが挙げられる。
【００２５】
本発明電力線搬送通信装置の設置箇所としては、従来のモデムと同様の設置個所が挙げられる。具体的には、変圧器（トランス）の近傍の電力線、トランスとＰＬＣユーザ家屋の分電盤間の電力線、分電盤の近傍の電力線などが挙げられる。トランスとＰＬＣユーザ家屋の分電盤間として、具体的には、例えば、ＰＬＣユーザ家屋の軒下、分電盤の近傍として、具体的には、分電盤内のメインブレーカと分岐ブレーカ間などが挙げられる。本発明分岐具は、所定の設置個所に設置された従来の電力線搬送通信装置に接続して用いるとよい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
（実施例１）
図１は、本発明電力線搬送通信装置を電力線に配置した状態を示す説明図である。本発明電力線搬送通信装置１は、基本的構成は従来の電力線搬送通信装置（モデム）と同様であり、電力線搬送通信信号を送受信する送受信部２０と、各構成部を動作させる電力を供給する電源回路２１とを具える。本発明の特徴とするところは、更に、送受信する電力線搬送通信信号を分岐する分岐部２をも具える点にある。本例では、設置作業が容易にできるように各構成部は、ケース内に具えている。以下、異なる二つの電圧側電線（第一電圧側電線１０２ａ、第二電圧側電線１０２ｃ）と、接地側電線１０２ｂとから構成される単相３線式の電力線を用いて電力線搬送通信を行う場合を例にして説明する。
【００２７】
分岐部２は、送受信部２０に接続され、送受信部２０で受信した電力線搬送通信信号を分岐する分岐路（詳しくは後述）であり、本例では、高周波信号を伝送可能なリード線を用いて構成した。そして、分岐した高周波信号を異なる電圧側電線（本例では、第一電圧側電線１０２ａ、第二電圧側電線１０２ｃ）に注入するために、分岐部２を構成するリード線（第一分岐線１０、第二分岐線１１）の一端に各電線１０２ａ、１０２ｃと接続可能な第一接続部３、第二接続部４を具える。本例において第一接続部３及び第二接続部４は、接続工事などによりそれぞれ第一電圧側電線１０２ａ、第二電圧側電線１０２ｃに直接接続できる構成とした。第一分岐線１０及び第二分岐線１１の他端は、分岐部２で結合されて送受信部２０に接続される。また、本例では、分岐部２からもう一つ別のリード線（非分岐線１２）を配し、このリード線の一端に第一、第二接続部と同様の構成で、接地側電線１０２ｂと接続可能な第三接続部５を具える。非分岐線１２の他端は、そのまま送受信部２０に接続される。
【００２８】
図２は、信号の分岐状態を説明する分岐部近傍の拡大模式図であり、（Ａ）は、差動信号の場合、（Ｂ）は、シングルエンドの信号の場合を示す。差動信号の場合、図２（Ａ）に示すように正極の信号のみを分岐部２で分岐して、分岐した高周波信号をそれぞれ第一電圧側電線１０２ａ、第二電圧側電線１０２ｃに注入し、負極の信号は、分岐せずそのまま接地側電線１０２ｂに注入する構成が挙げられる。より詳しくは、分岐した正極の信号のうち、分岐された一方の信号は、第一分岐線１０→第一接続部３→第一電圧側電線１０２ａの順に伝送され、分岐された他方の信号は、第二分岐線１１→第二接続部４→第二電圧側電線１０２ｃの順に伝送される構成である。分岐しない負極の信号は、非分岐線１２→第三接続部５→接地側電線１０２ｂの順に伝送される。シングルエンドの信号の場合は、図２（Ａ）と同様に一方の信号のみ分岐する構成、具体的には、信号側を分岐して、分岐信号を第一電圧側電線１０２ａ、第二電圧側電線１０２ｃに注入し、接地側は分岐せずそのまま接地側電線１０２ｂに注入する構成が挙げられる。
【００２９】
上記分岐部２は、図１に示すように送受信部２０に接続させている。従って、あるモデムから第一電圧側電線１０２ａと接地側電線１０２ｂとに伝送されてきた高周波信号は、第一接続部３及び第三接続部５を介して受信可能である。また、別のモデムから第二電圧側電線１０２ｃと接地側電線１０２ｂとに伝送されてきた信号は、第二接続部４及び第三接続部５を介して受信可能である。即ち、本発明電力線搬送通信装置１は、異なる電圧側電線に信号を分岐して注入するだけでなく、異なる電圧側電線に伝送されてきた信号を抽出することも可能である。
【００３０】
このような本発明電力線搬送通信装置１は、図１に示すようにＰＬＣユーザ家屋に配置される各電力線に取り付けて電力線搬送通信を行う。例えば、屋内配線を用いて家庭内ＬＡＮを構築する場合などで、異なる電圧側電線に接続されたモデム間の通信を考える。具体的には、第一電圧側電線１０２ａと接地側電線１０２ｂとの端末であるコンセント２０７ａに接続されるモデム２０１ａを介して端末機器２０４ａから送信された高周波信号を第二電圧側電線１０２ｃと接地側電線１０２ｂとの端末であるコンセント２０７ｂに接続されるモデム２０１ｂを介して端末機器２０４ｂで受信する場合を考える。従来は、モデム２０１ａが接続される電圧側電力線と、モデム２０１ｂが接続される電圧側電線とが異なることで、ほとんど信号が伝送されず、通信が困難であった。これに対して、本発明電力線搬送通信装置１を電力線に接続することで、異なる電圧側電線に接続されるモデム間において良好な通信を実現する。即ち、モデム２０１ａからの高周波信号を第一接続部３及び第三接続部５を介して送受信部２０で受信する。送受信部２０で信号を適宜変換して分岐部２に伝送し、差動信号の場合、図２（Ａ）に示すように一方の極の信号を分岐し、分岐した信号を第一電圧側電線１０２ａ、第二電圧側電線１０２ｃに注入する。他方の極の信号は、図２（Ａ）に示すように分岐せずそのまま接地側電線１０２ｂに注入する。従って、モデム２０１ｂでは、第二電圧側電線１０２ｃ、接地側電線１０２ｂに注入された信号をそれぞれ抽出することができる。即ち、本発明電力線通信装置１を用いることで、モデム２０１ｂは、モデム２０１ａから第一電圧側電線１０２ａ、接地側電線１０２ｂに注入された信号を抽出することと同じことになる。このように本発明電力線搬送通信装置を介することで、異なる電圧側電線に接続されるモデム間であっても、良好な通信を行うことができる。
【００３１】
また、本発明電力線搬送通信装置１が図示しない外部との通信が可能な機能を有している場合で、装置１が外部から受信した信号をモデム２０１ａ、２０１ｂで受信する場合を考える。従来では、いずれかのモデム２０１ａ、２０１ｂは、外部からの信号を受信するモデム（いわゆる親モデム）と接続される電圧側電線が異なることで、信号がほとんど伝送されず、通信を行うことが困難であった。これに対して、本発明電力線搬送通信１では、外部からの受信信号を送受信部２０で適宜変換して分岐部２に伝送して、差動信号の場合、図２（Ａ）に示すように一方の極の信号を分岐し、分岐した信号を第一電圧側電線１０２ａ、第二電圧側電線１０２ｃに注入する。他方の極の信号は、図２（Ａ）に示すように分岐せずそのまま接地側電線１０２ｂに注入する。従って、モデム２０１ａは、第一電圧側電線１０２ａ、接地側電線１０２ｂに注入された高周波信号を抽出することができ、モデム２０１ｂは、第二電圧側電線１０２ｃ、接地側電線１０２ｂに注入された高周波信号を抽出することができる。このように本発明装置と異なる電圧側電線に接続されるモデム間であっても、良好に通信を行うことができる。
【００３２】
このような本発明電力線搬送通信装置１は、図３に示すように例えば、分電盤２０６近傍の電力線に取り付けるとよい。図３に示す分電盤２０６は、メインブレーカ２０６ａと分岐ブレーカ２０６ｂとを具えており、本例では、変圧器（図示せず）とメインブレーカ２０６ａ間の電力線に本発明装置１を取り付けている。
【００３３】
なお、図１では、電源回路２１が第一電圧側電線１０２ａと接地側電線１０２ｂとに接続される場合を示しているが、第二電圧側電線１０２ｃと接地側電線１０２ｂとに接続されてもよい。また、図２（Ａ）では、正極の信号を分岐した例を示したが、負極の信号を分岐してもよい。更に、図２（Ａ）では、一方の極の信号のみ分岐し、他方の極の信号は分岐しなかったが、両極の信号を分岐してもよい。このとき、接地側電線１０２ｂに接続される分岐線は、差動信号の場合、図４（Ａ）に示すように同一の極性の信号（本例では、負極信号）を分岐する線と、図４（Ｂ）に示すように互いに逆極性の信号を分岐する線が考えられる。
【００３４】
前者の場合、図４（Ａ）に示すように、分岐部２から別途リード線（第三分岐線１２ａ、第四分岐線１２ｂ）を配し、これら第三分岐線１２ａ、第四分岐線１２ｂの一端に、これら分岐線１２ａ、１２ｂを結合するように第三接続部５を具える。これら分岐線１２ａ、１２ｂの他端は、分岐部２で結合されて送受信部２０に接続される。この構成により、一方の極の信号は、第一分岐線１０及び第二分岐線１１を介して第一電圧側電線１０２ａ、第二電圧側電線１０２ｃに注入され、他方の極の信号は、第三分岐線１２ａ及び第四分岐線１２ｂを介し再び結合されて接地側電線１０２ｂに注入される。後者の場合、図４（Ｂ）に示すように一方の極の信号を分岐する分岐線（ここでは第二分岐線１１）と、他方の極を分岐する分岐線（ここでは第三分岐線１２ａ）との一端に、これら分岐線１１、１２ａを結合するように第三接続部５を具える。第二分岐線１１の他端は、分岐部２で第一分岐線１０と結合されて、第三分岐線１２ａの他端は、分岐部２で第四分岐線１２ｂに結合されて、それぞれ送受信部２０に接続される。この構成により、両極の信号は、分岐部２で分岐され、一方の極の分岐信号の一つは第一分岐線１０を介して第一電圧側電線１０２ａに、他方の極の分岐信号の一つは第四分岐線１２ｂを介して第二電圧側電線１０２ｃに注入される。同時に、一方の極の分岐信号の他の一つと、他方の極の分岐信号の他の一つとは、第二分岐線１１及び第三分岐線１２ａを介して接地側電線１０２ｂに注入される。
【００３５】
図５は、同極性の信号を接地側電線に注入した場合と、逆極性の信号を接地側電線に注入した場合とにおいて、信号レベルを調べたグラフである。このグラフは、時間の経過に伴う信号の振幅の大きさを示す。図５に示すように、同極性の信号を結合する方が、振幅が大きい。即ち、伝送される信号レベルが大きいことを意味する。一方、逆極性の信号を結合する場合、同極性の信号の結合と比較して振幅が小さい。即ち、伝送される信号レベルが比較的小さいことを意味する。実際、調べてみると、同極性の信号の結合と、逆極性の信号の結合とでは、５〜１０ｄＢ程度の減衰量の差が見られた。この結果から、同極性の信号を接地側電線に注入する方が好ましいと推測される。即ち、図４（Ａ）に示す構成の方が好ましいと推測される。
【００３６】
本発明電力線搬送通信装置は、更に、図１に示すように分岐部２と接続部３、４、５間にハイパスフィルタ（ＨＰＦ）を具える。電力線には、通常、ＡＣ１００Ｖ、ＡＣ２００Ｖなどの商用電圧が与えられる。そのため、本発明電力線搬送通信装置を用いて電位差がある電力線間を接続するとショートする。そこで、本例では、このようなショートを防止するべく、分岐線路上にＨＰＦを具える。本例においてＨＰＦは、コンデンサ（容量：１０μＦ）を用い、第一分岐線１０、第二分岐線１１、非分岐線１２のそれぞれに直列に配置した。
【００３７】
その他のハイパスフィルタの設置個所を説明する。図６は、分岐線路上にハイパスフィルタを具えた本発明電力線搬送通信装置の分岐部近傍の拡大模式図である。図１では、第一分岐線１０、第二分岐線１１、非分岐線１２のそれぞれにＨＰＦを設けているが、電力線搬送通信信号が差動信号の場合において一方の極の信号のみ分岐する場合、図６（Ａ）に示すように分岐部２と第一接続部３間のみ、即ち、第一分岐線１０のみに設けてもよい。もちろん、分岐部２と第二接続部４間のみ、即ち、第二分岐線１１のみに設けてもよく、第一分岐線１０及び第二分岐線１１の双方にそれぞれＨＰＦを設けてもよい。差動信号の場合において両極の信号を分岐し、一方の極の分岐信号を第一電圧側電線１０２ａ、第二電圧側電線１０２ｃに注入し、他方の極の分岐信号を接地側電線１０２ｂに注入する場合（図６（Ｂ）参照）も同様である。図６（Ｂ）では、第一分岐線１０及び第二分岐線１１の双方にＨＰＦを具える例を示す。このようにハイパスフィルタを具えることで、電力線にＡＣ１００Ｖ、ＡＣ２００Ｖといった電圧が与えられても、ショートすることを効果的に防止することができる。
【００３８】
また、図６（Ｃ）に示すように第一接続部３と第二接続部４とをリード線１３で接続することでも、分岐信号を異なる電力線（ここでは、第一電圧側電線１０２ａ、第二電圧側電線１０２ｃ）に注入することができる。この場合、フィルタは、図６（Ｃ）に示すようにこのリード線１３に具えてもよい。
【００３９】
更に、逆極性の信号が一つの電力線（ここでは、接地側電線１０２ｂ）に注入される場合も、図６（Ｄ）に示すように各極性の信号が伝送される第二分岐線１１、第三分岐線１２ａにそれぞれＨＰＦを具えることでショートを効果的に防止することができる。図６（Ｄ）では、各極性の信号が伝送される分岐線にそれぞれＨＰＦを配置しているが、いずれか一方の極性の信号が伝送される分岐線のみ（第二分岐線１１のみ、又は第三分岐線１２ａのみ）に配置してもよい。
【００４０】
なお、図１では、本発明電力線搬送通信装置のケース内にＨＰＦを内蔵する例を示しているが、ケース外にリード線を突出させ、これら突出させたリード線にＨＰＦを設けていてももちろんよい。
【００４１】
（実施例２）
上記実施例１では、高周波信号の分岐機能を具える本発明電力線搬送通信装置を用いて、信号を分岐して異なる電圧側電線に注入する構成を説明した。次に、従来の電力線搬送通信装置に接続することで、高周波信号の分岐を行うことができる本発明電力線搬送通信信号の分岐具を説明する。図７（Ａ）は、本発明電力線搬送通信信号の分岐具の模式図、（Ｂ）は、本発明分岐具を従来の電力線搬送通信装置に接続した状態を示す模式図である。本発明分岐具３０は、従来の電力線搬送通信装置（モデム）７０に接続されてモデム７０からの信号を分岐する分岐路を具える。本例において、分岐路は、高周波信号を伝送可能なリード線（第一配線３１、第二配線３２）を用いて構成した。第一配線３１及び第二配線３２は、一端にモデム７０と接続可能な接続端３３、３４をそれぞれ有する。そして、第一配線３１は、第一分岐線３１ａと第二分岐線３１ｂとを具え、第一分岐線３１ａの他端に第一電圧側電線１０２ａに接続可能な第一接続部３５、第二分岐線３１ｂの他端に第二電圧側電線１０２ｃに接続可能な第二接続部３６を具える。第二配線３２は、他端に接地側電線１０２ｂと接続可能な第三接続部３７を具える。本例において、第一〜第三接続部は、上記実施例１の第一〜第三接続部と同様の構成とした。
【００４２】
上記接続端３２、３３は、モデム７０の送受信部２０に接続させる。従って、あるモデムから第一電圧側電線１０２ａと接地側電線１０２ｂとに伝送されてきた高周波信号は、第一接続部３５及び第三接続部３７を介して受信可能である。また、別のモデムから第二電圧側電線１０２ｃと接地側電線１０２ｂとに伝送されてきた高周波信号は、第二接続部３６及び第三接続部３７を介して受信可能である。即ち、本発明分岐具は、異なる電圧側電線に高周波信号を分岐して注入するだけでなく、異なる電圧側電線に伝送されてきた高周波信号を抽出することも可能である。
【００４３】
上記構成を具える本発明分岐具３０を図７（Ｂ）に示すようにモデム７０の送受信部２０に接続することで、上記実施例１と同様に、異なる電圧側電線に接続されたモデム間の通信を良好に行うことができる。具体的には、第一電圧側電線１０２ａと接地側電線１０２ｂとの端末であるコンセント２０７ａに接続されるモデム２０１ａを介して端末機器２０４ａから送信された高周波信号を第二電圧側電線１０２ｃと接地側電線１０２ｂとの端末であるコンセント２０７ｂに接続されるモデム２０１ｂを介して端末機器２０４ｂで受信する場合を考える。このとき、モデム２０１ａからの高周波信号は、本発明分岐具３０の第一接続部３５及び第三接続部３７を介して、モデム７０の送受信部２０に伝送される。送受信部２０で受信信号を適宜変換し、差動信号の場合、一方の極の信号を第一配線３１に伝送し、第一分岐線３１ａ及び第二分岐線３１ｂを介して分岐信号をそれぞれ第一電圧側電線１０２ａ、第二電圧側電線１０２ｃに注入する。他方の極の信号は、第二配線３２を介して接地側電線１０２ｂに注入する。従って、モデム２０１ｂは、第二電圧側電線１０２ｃ、接地側電線１０２ｂに注入された信号をそれぞれ抽出することができる。このように本発明分岐具を接続したモデムを介することで、異なる電圧側電線に接続されたモデム間であっても、良好に通信を行うことができる。
【００４４】
また、モデム７０が図示しない外部との通信が可能な機能を有している場合で、モデム７０が外部から受信した信号をモデム２０１ａ、２０１ｂで受信する場合を考える。このとき、モデム７０は、外部からの受信信号を送受信部２０で適宜変換し、差動信号の場合、一方の極の信号を第一配線３１に伝送し、分岐信号を第一電圧側電線１０２ａ、第二電圧側電線１０２ｃに注入する。他方の極の信号は、第二配線３２に伝送して接地側電線１０２ｂに注入する。従って、モデム２０１ａは、第一電圧側電線１０２ａ、接地側電線１０２ｂに注入された信号を、また、モデム２０１ｂは、第二電圧側電線１０２ｃ、接地側電線１０２ｂに注入された信号をそれぞれ抽出することができる。このように本発明分岐具を用いることで、異なる電圧側電線に接続されたモデム２０１間であっても、良好に通信を行うことができる。
【００４５】
本発明分岐具は、更に、実施例１と同様に、ショートを効率よく防止するために図７（Ａ）に示すように分岐路にハイパスフィルタ（ＨＰＦ）を具える。本例においてＨＰＦは、コンデンサ（１０μＦ）を用い、第一分岐線３１ａに直列に配置したが、第二分岐線３１ｂに配置してもよいし、第一分岐線３１ａ及び第二分岐線３１ｂの双方に配置してもよし、第二配線３２にも具えてもよい。
【００４６】
別の本発明分岐具を説明する。図８は、別の本発明電力線搬送通信信号の分岐具を従来の電力線搬送通信装置に接続した状態を示す模式図であり、（Ａ）は、接地側電線にも分岐信号を伝送する分岐路を具える例、（Ｂ）は、接地側電線に異なる極性の分岐信号を伝送する分岐路を具える例を示す。図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように本発明分岐具において、第二配線３２にも分岐線（第三分岐線３２ａ、第四分岐線３２ｂ）を具える構成が考えられる。図８（Ａ）に示す本発明分岐具４０は、これらの分岐線３２ａ、３２ｂを結合するように第三接続部３７を具える構成である。従って、電力線搬送通信信号が差動信号の場合、接地側電線１０２ｂには、同一の極性の信号が注入される。従って、機能的には、図７（Ａ）に示す本発明分岐具３０と同様である。また、本例では、図８（Ａ）に示すように第一〜第四分岐線の全てにハイパスフィルタを配置しているが、異なる電圧側電線に分岐信号を注入する第一分岐線３１ａ、第二分岐線３１ｂの少なくとも一方にのみ配置してもよいし、第三分岐線３２ａ、第四分岐線３２ｂには配置しなくてもよい。なお、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すモデム７０では、電源回路を省略している。
【００４７】
図８（Ｂ）に示す本発明分岐具５０は、第一配線３１の一方の分岐線（本例では第一分岐線３１ａ）を第一電圧側電線１０２ａに接続させ、第二配線３２の一方の分岐線（本例では第四分岐線３２ｂ）を第二電圧側電線１０２ｃに接続させる構成である。そして、第一配線３１の他方の分岐線（本例では第二分岐線３１ｂ）と第二配線３２の他方の分岐線（本例では第三分岐線３２ａ）とを結合するように第三接続部３７を具えて、接地側電線１０２ｂに接続させる構成である。この構成では、第三接続部３７により電位差のある電力線を結合することになるため、ショートする。従って、図８（Ｂ）に示すように、第二分岐線３１ｂと第三分岐線３２ａとにＨＰＦを具えると、効果的にショートを防止することができる。本例では、第二分岐線３１ｂ及び第三分岐線３２ａの双方にＨＰＦを配置した例を示したが、いずれか一方でもよい。また、第一分岐線３１ａ、第四分岐線３２ｂにもＨＰＦを設けてもよい。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、電力線搬送通信信号を分岐して異なる電圧側電力線に注入することで、異なる電圧側電力線に接続されたモデム間でも、良好な通信を行うことができるという優れた効果を奏し得る。特に、フィルタを具えることで、異なる電力線間でのショートを防止することができ、優れた通信状態を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明電力線搬送通信装置を電力線に配置した状態を模式的に示す説明図である。
【図２】電力線搬送通信信号の分岐状態を説明する分岐部近傍の拡大模式図であり、（Ａ）は、差動信号の場合、（Ｂ）は、シングルエンドの信号の場合を示す。
【図３】本発明電力線搬送通信装置を分電盤近傍に配置した状態を模式的に示す説明図である。
【図４】電力線搬送通信信号が差動信号の場合において、両極の信号を分岐した状態を説明する本発明電力線搬送通信装置の分岐部近傍の拡大模式図であり、（Ａ）は、同極性の信号を接地側電線に注入する場合、（Ｂ）は、逆極性の信号を接地側電線に注入する場合を示す。
【図５】同極性の信号を接地側電線に注入した場合と、逆極性の信号を接地側電線に注入した場合とにおいて、時間の経過に伴う信号の振幅の大きさを示すグラフである。
【図６】分岐路にフィルタを具えた本発明電力線搬送通信装置の分岐部近傍を説明する拡大模式図であり、（Ａ）は、第一電圧側電線側にのみフィルタを具える例、（Ｂ）は、第一電圧側電線側及び第二電圧側電線側の双方にフィルタを具える例、（Ｃ）は、第一電圧側電線と第二電圧側電線との間に配線を設けてこの配線にフィルタを具える例、（Ｄ）は、異なる極性の信号が伝送される各分岐線にフィルタを具える例を示す。
【図７】（Ａ）は、本発明電力線搬送通信信号の分岐具の模式図であり、（Ｂ）は、従来の電力線搬送通信装置に本発明分岐具を接続した状態を示す模式図であり、第一電圧側電線及び第二電圧側電線のみに分岐信号を伝送する分岐路を具える例を示す。
【図８】本発明電力線搬送通信信号の分岐具を従来の電力線搬送通信装置に接続した状態を示す模式図であり、（Ａ）は、接地側電線にも分岐信号を伝送する分岐路を具える例、（Ｂ）は、接地側電線に異なる極性の分岐信号を伝送する分岐路を具える例を示す。
【図９】光ファイバケーブルを利用したＰＬＣ方式の通信システムの概要を模式的に示す説明図である。
【図１０】単相３線式の屋内配線において、コンセントの配置状態を説明する模式図である。
【符号の説明】
１、７０電力線搬送通信装置２分岐部３、３５第一接続部
４、３６第二接続部５、３７第三接続部
１０第一分岐線１１第二分岐線１２非分岐線１２ａ第三分岐線
１２ｂ第四分岐線１３リード線
２０送受信部２１電源回路
３０、４０、５０電力線搬送通信信号の分岐具３１第一配線３１ａ第一分岐線
３１ｂ第二分岐線３２第二配線３２ａ第三分岐線３２ｂ第四分岐線
３３、３４接続端
１００低圧配電線１０１引き込み線１０２Ａ、１０２Ｂ屋内配線
１０２ａ第一電圧側電線１０２ｂ接地側電線１０２ｃ第二電圧側電線
２００Ａ、２００ＢＰＬＣユーザ家屋２０１、２０１Ａ、２０１Ａ’、２０１ａ、２０１ｂモデム
２０１Ｂ子モデム２０２親モデム２０３ＭＣ
２０４、２０４Ａ、２０４Ａ’、２０４ａ、２０４ｂ端末機器２０５電力量メータ２０６分電盤
２０６ａメインブレーカ２０６ｂ分岐ブレーカ２０７ａ、２０７ｂコンセント
３００柱
４００光ファイバケーブル４０１光分岐線４０２接続箱

Claims

接地側電線と複数の電圧側電線とを具える電力線に電力線搬送通信信号を注入して通信を行う電力線搬送通信システムであって、
電力線搬送通信信号を異なる電圧側電線に注入するための分岐手段を具えることを特徴とする電力線搬送通信システム。
接地側電線と複数の電圧側電線とを具える電力線に電力線搬送通信信号を注入する電力線搬送通信装置であって、
前記電力線搬送通信信号を分岐する分岐部と、
前記分岐部からの信号を注入する第一電圧側電線に接続可能な第一接続部と、
前記分岐部からの信号を注入する第二電圧側電線に接続可能な第二接続部とを具えることを特徴とする電力線搬送通信装置。
更に、分岐部と第一接続部間及び分岐部と第二接続部間の少なくとも一方には、第一電圧側電線と第二電圧側電線間の短絡を防止するフィルタを具えることを特徴とする請求項２記載の電力線搬送通信装置。
接地側電線と複数の電圧側電線とを具える電力線に電力線搬送通信信号を注入する電力線搬送通信装置に接続されて電力線搬送通信装置からの信号を分岐する分岐路を具え、
前記分岐路は、一端に電力線搬送通信装置との接続端を有し、他端に第一電圧側電線に接続可能な第一接続部及び第二電圧側電線に接続可能な第二接続部を有することを特徴とする電力線搬送通信信号の分岐具。
更に、分岐路には、第一電圧側電線と第二電圧側電線間の短絡を防止するフィルタを具えることを特徴とする請求項４記載の電力線搬送通信信号の分岐具。