JP2006295248A - 電力線通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】分電盤により分岐された電力線を使用した電力線通信システムにおいて、各電力線にインジェクション部により高周波信号を重畳する場合、同位相の電力線の何れか一方に配線する信号線の配線方法を変えることにより、通信効率を高めた電力線通信システムを提供する。
【解決手段】この電力通信システム１００は、高圧配電線である主幹電力線３０の電圧を降圧して商用電力に変換する変圧器３２の２次側を複数の電力線対（以下、単に電力線と記す）に分電する分電盤１０と、分電盤１０により分電されたそれぞれの電力線２ａ−３ａ、２ｂ−３ｂに、送信すべき信号を重畳し、受信すべき信号を抽出する複数のインジェクション部７（７ａ〜７ｄ）と、ループ状に形成した一対の信号線６ａ、６ｂにより複数のインジェクション部７に高周波信号９を分配する分配器５と、高周波信号９を送信するモデム４と、対向モデム８、８ａと、を備えて構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、電力線通信システムに関し、さらに詳しくは、複数の電力線に高周波信号を磁気結合して重畳及び抽出する方法に関するものである。

家庭内に引き込まれている電力線を用いた通信システムを構築する場合、高周波信号（１ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの周波数帯）を電力線に重畳させる手段が必要となる。その場合の基本構成として図８（ａ）に示すようなフェライトコア５１を用いてインジェクションする方法がある。この方法は、家庭内に引き込まれている電力線５０のそれぞれにフェライトコア５１を用いて電力線５０と信号線５２とを挟み込み、モデム５３から信号線５２を介して送信した高周波信号を磁気結合により電力線５０に重畳するものである。またモデム５３が高周波信号を受信する場合は、電力線５０に重畳された高周波信号は、表皮効果により電力線５０の表面に現れるので、信号線５２を電力線５０の表面に挟み込むようにすれば、その間の磁気結合力により高周波信号のみを取り出すことができる。
また分岐された電力線に高周波信号を重畳する場合は、図８（ｂ）に示すように、モデム５３から送出する高周波信号を分配器５６により電力線５０と５０ａに分配する。このときの分配方法は、分配器５６から信号線５２と５２ａを単純に並列に分配される。
尚、日本の配電システム（ＴＴシステム：図１０参照）では、２本の電力線と大地に設置された中性線の３本の電力線から構成されている。従って、電力線に重畳された高周波信号は必ず中性線と他の電力線の一方に重畳されるので、１００Ｖの商用電源にモデムを接続すれば必ず高周波信号を受信することができる。
図１０は、日本の配電システムに採用されているＴＴシステムの概念図である。柱上トランス４０の２次側は中点が接地線４１により大地に接地されている。従って、トランス４０の両端（電力線４２と４３の間）の電圧は２００Ｖであるが、中性線４４との間では夫々１００Ｖとなる。そして、その３線電力線は図示しない電力会社のブレーカを介して、需要家内の電力量計４９により電力が積算されて分電盤４５に入り、各ブレーカ４５ａ、４５ｂ、４５ｃを介して各家電機器４６、４７、４８に供給される。従って、例えば家電機器４６がＰＣであれば、電力線４２と中性線４４に重畳された高周波信号をＰＣ内のモデムが受信して通信を行うことができる。
またフェライトコアを用いた電磁誘導結合（磁気結合）回路にて信号をインジェクションするものとして、特許文献１に開示されたものがある。
特開２００４−０３２５８５公報

しかしながら、図８（ａ）に示したフェライトコアを用いた信号重畳方式は、図９に示すように、重畳する高周波信号５５は対向モデム５４の方向に流れる信号５７と、その反対方向に流れる信号５６が存在するが、反対方向に流れる信号５６のエネルギーは通信にはほとんど寄与しないため、効率の良いシステムを構築する上で大きな課題であった。また、反対方向に流れる信号５６により、フェライトコア５１のモデム５３側の電力線から漏洩電界が発生する可能性もあった。
また図８（ｂ）に示した分岐された電力線に高周波信号を重畳する場合は（本方式を方式１と呼ぶ）、その分岐数が多くなると設置工事に手間がかかる上、配線数が増加するため接続ミスが発生しやすく、ケーブルの敷設できる場所が限られるなどの問題がある。
本発明は、かかる課題に鑑み、分電盤により電力線が分岐された電力線を使用した電力線通信システムにおいて、各電力線にインジェクション部により高周波信号を重畳する場合、同位相の電力線の何れか一方の電力線のインジェクション部に配線する信号線の配線方法を変えることにより、インジェクション部から流出する反対方向の高周波信号を効率良く対向モデム側に誘導して、通信効率を高めた電力線通信システムを提供することを目的とする。

本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、電力線に高周波信号を重畳して信号の送受信を行う電力線通信システムであって、高圧配電線である主幹電力線の電圧を降圧して商用電力に変換する変圧器の２次側を複数の電力線対に分電する分電盤と、該分電盤により分電されたそれぞれの電力線対に備えられ、送信すべき信号を重畳し、受信すべき信号を抽出する複数のインジェクション部と、ループ状に形成した一対の信号線を前記複数のインジェクション部に分配する分配器と、を備え、複数の前記一対の信号線を前記分配器により並列に接続し、各信号線から前記複数の電力線対に備えられたインジェクション部に高周波信号を重畳する場合、前記それぞれの電力線対のうち同位相の電力線対の一方の電力線対に分配する一対の信号線と、他方の電力線対に分配する一対の信号線とが異なる極性になるように接続したことを特徴とする。
本発明の電力線通信システムは、変圧器の２次側の電力線対を複数の電力線対に分電する分電盤と、高周波信号を複数の信号線により分配する分配器と、分電された各電力線対に高周波信号を重畳するインジェクション部とを備え、モデムから送信した高周波信号を分配器により分配してインジェクション部を介して電力線に重畳することにより、モデム間でデータの授受を行う電力線通信システムである。しかしモデムから対向モデムに高周波信号を送出する際に、インジェクション部から対向モデム側に流れる信号以外に、その信号と反対側に流れる信号が発生する。そしてこの信号は、対向モデムとの通信を行う上では寄与しない信号であるばかりでなく、反対側に流れる信号は不要な電界を発生させ、通信品質と通信効率を低下させる要因となっている。そこで本発明では、この反対側に流れる信号を対向モデム側に誘導するために、それぞれの電力線対のうち同位相の電力線対の何れか一方の電力線対に分配する一対の信号線の極性と、他方の電力線対に分配する一対の信号線との極性を交互に接続するようにして、反対側に流れる信号は分電盤を通過して一方の電力線を介して対向モデム側に誘導させる。ここで、モデムとは高周波信号を送信して、その信号をインジェクション部から電力線に重畳する側に備えられたモデムを指す。また対向モデムとは、電力線に重畳された高周波信号を電力線から受信するモデムを指す。

請求項２は、電力線に高周波信号を重畳して信号の送受信を行う電力線通信システムであって、高圧配電線である主幹電力線の電圧を降圧して商用電力に変換する変圧器の２次側を複数の電力線対に分電する分電盤と、該分電盤により分電されたそれぞれの電力線対に備えられ、送信すべき信号を重畳し、受信すべき信号を抽出する複数のインジェクション部と、を備え、ループ状に形成した一対の信号線のループ内に前記複数のインジェクション部を備えて前記高周波信号を重畳する場合、前記それぞれの電力線対のうち同位相の電力線対の一方の電力線対に備えられたインジェクション部に前記高周波信号を重畳する順番と、他方の電力線対に備えられたインジェクション部に前記高周波信号を重畳する順番とが異なるようにループ配線したことを特徴とする。
モデムから送出された高周波信号を分配する分配器が無い場合、モデムからの一対の信号線をループ状に形成し、そのループがインジェクション部を通過する順番を変えるようにしても請求項１と同様の効果を得ることができる。即ち、同位相の電力線対の一方の電力線にあるインジェクション部に高周波信号を分配する順番と、他の電力線対にあるインジェクション部に高周波信号を分配する順番とを異なるようにしたものである。

請求項３は、電力線に高周波信号を重畳して信号の送受信を行う電力線通信システムであって、高圧配電線である主幹電力線の電圧を降圧して商用電力に変換する変圧器の２次側を複数の電力線対に分電する分電盤と、該分電盤により分電されたそれぞれの電力線対に備えられ、送信すべき信号を重畳し、受信すべき信号を抽出する複数のインジェクション部と、ループ状に形成した一対の信号線を前記複数のインジェクション部に分配する分配器と、を備え、ループ内に前記複数のインジェクション部を備えるように構成した信号線を前記分配器により複数の電力線対に分配する場合、前記それぞれの電力線対のうち同位相の電力線対の一方の電力線対に備えられたインジェクション部に前記高周波信号を重畳する順番と、他方の電力線対に備えられたインジェクション部に前記高周波信号を重畳する順番とが異なるようにループ配線したことを特徴とする。
３線電力線を分電盤により２線電力線に分電する場合、１本の中性線を共通に使用してそれぞれ同位相の電力線対を複数構成することができる。そして各電力線の同位相の電力線対の一方の電力線に備えられたインジェクション部に前記高周波信号を分配する順番と、他方の電力線対の順番とを異なるようにするものである。そしてこれらの組み合わせの電力線対を複数構成するために、分配器から信号線を並列に分配して構成するものである。
請求項４は、前記インジェクション部は、前記高周波信号を送出する信号線を前記変圧器の２次側の電力線に夫々磁気結合するように構成したことを特徴とする。
電力線に重畳された高周波信号は、表皮効果により電力線の表面に現れる。従って、信号線を電力線の表面に挟み込むようにすれば、その間の磁気結合力により高周波信号のみを取り出すことができる。

請求項１の発明によれば、反対側に流れる信号を対向モデム側に誘導するために、それぞれの電力線対のうち同位相の電力線対の一方の電力線対に分配する一対の信号線の極性と、他方の電力線対に分配する一対の信号線との極性を交互に接続するようにして、反対側に流れる信号は分電盤を通過して一方の電力線を介して対向モデム側に誘導するので、反対側に流れる信号は分電盤を通過して一方の電力線を介して対向モデム側に誘導され、通信効率を高めることができると共に、対向モデムと反対方向に存在する電力線からの漏洩電界の発生と雑音を低減することができる。
また請求項２では、モデムから送出された高周波信号を分配する分配器が無い場合、モデムからの一対の信号線をループ状に形成し、そのループがインジェクション部を通過する順番を変えるので、分配器がなくとも効率よく反対側に流れる信号を対向モデム側にバイパスすることができ、コスト的に安いシステムを構成することができる。
また請求項３では、３線電力線を分電盤により２線電力線に分電する場合、１本の中性線を共通に使用してそれぞれ同位相の電力線対を複数構成し、そして各電力線対の同位相の電力線対の一方の電力線に備えられたインジェクション部に高周波信号を分配する順番と、他方の電力線対の順番とを異なるようにするので、電力線対が追加された場合、分配器から並列に信号線を追加することにより、容易にインジェクション部を追加することができる。
また請求項４では、電力線と信号線をインジェクション部により挟み込むように構成するので、商用電力と高周波信号をアイソレーションすると共に、高周波信号のみを磁気結合により電力線に重畳することができる。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は本発明の第１の実施形態に係る電力通信システムの構成図である。この電力通信システム１００は、高圧配電線である主幹電力線３０の電圧を降圧して商用電力に変換する柱上トランス（変圧器）３２の２次側を複数の電力線対（以下、単に電力線と記す）に分電する分電盤１０と、分電盤１０により分電されたそれぞれの電力線２ａ−３ａ、２ｂ−３ｂに、送信すべき信号を重畳し、受信すべき信号を抽出する複数のインジェクション部７（７ａ〜７ｄ）と、ループ状に形成した一対の信号線６ａ、６ｂにより複数のインジェクション部７に高周波信号９を分配する分配器５と、インジェクション部７に送信すべき高周波信号９を信号線６を介して送信するモデム４と、モデム４と信号の送受を行う対向モデム８、８ａと、を備えて構成される。
尚、高圧配電線（６６００Ｖ）３０の電圧を商用電圧（１００Ｖ）に降圧する柱上トランス３２の２次側の低圧配電線２、３の一方（この例では低圧配電線２）は接地線３４により大地に接地されている（低圧配電線２は中性線とも呼ばれる）。また図示は省略するが、柱上トランス３２の低圧配電線２、３から電力会社のブレーカを介して本システムは接続されている。また、インジェクション部７はフェライトコア７ａ〜７ｄにより構成され、フェライトコア７ａは低圧配電線２ａと信号線６ａを挟み込み、フェライトコア７ｂは低圧配電線３ａと信号線６ａを挟み込み、フェライトコア７ｃは低圧配電線２ｂと信号線６ｂを挟み込み、フェライトコア７ｄは低圧配電線３ｂと信号線６ｂを挟み込んでいる。またモデム４の２本の信号線は分配器５により一対の信号線６ａと６ｂが並列に接続され、信号線６ａの先端はフェライトコア７ａ、７ｂに挟み込まれてループ状に構成されている。また信号線６ｂの先端はフェライトコア７ｄ、７ｃに挟み込まれ、信号線６ａと交互に接続されてループ状に構成され、この例では分配器５により信号線６ａと６ｂは交互に配線されている。また対向モデム８、８ａは２次側の電力線２ａ−３ａ、２ｂ−３ｂとそれぞれ接続されている（本方式を方式２と呼ぶ）。

次に本発明の実施形態に係る電力通信システムの動作について説明する。モデム４から送出された高周波信号９は信号線６ａ、６ｂを介してインジェクション部７にそれぞれ入力される。インジェクション部７では、フェライトコア７ａ、７ｂに信号線６ａが挟み込まれており、且つ低圧配電線２ａ、３ａとも挟みこまれているので、信号線６ａと低圧配電線２ａ、３ａとの間で磁気結合が発生して高周波信号９ａが低圧配電線３ａに重畳される。その高周波信号９ａはフェライトコア７ｂから低圧配電線３ａの両側に信号９ａ、９ｃとして流れる。信号９ａは対向モデム８に向かって流れる本来の信号であるが、信号９ｃは対向モデム８とは反対側に流れようとする。しかし、途中に分電盤１０があり、その分電盤１０により低圧配電線３ａと３ｂが接続されるので、信号９ｃは分電盤１０に入力し、低圧配電線３ｂに重畳されて信号９ｃとして対向モデム８ａ側に誘導される。そして信号９ｃは信号９ｂと合成されて、送信出力を５〜６ｄＢ増加した状態（実測結果は後述する）と等価な効果を得ることができる。
同様にしてインジェクション部７では、フェライトコア７ｃ、７ｄに信号線６ｂが挟み込まれており、且つ低圧配電線２ｂ、３ｂとも挟みこまれているので、信号線６ｂと低圧配電線２ｂ、３ｂとの間で磁気結合が発生して高周波信号９ｂが低圧配電線２ｂに重畳される。その高周波信号９ｂはフェライトコア７ｃから低圧配電線２ｂの両側に信号９ｂ、９ｄとして流れる。信号９ｂは対向モデム８ａに向かって流れる本来の信号であるが、信号９ｄは対向モデム８ａとは反対側に流れようとする。しかし、途中に分電盤１０があり、その分電盤１０により低圧配電線２ｂと２ａが接続されるので、信号９ｄは分電盤１０に入力し、低圧配電線２ａに重畳されて信号９ｄとして対向モデム８側に誘導される。そして信号９ｄは信号９ａと合成されて、送信出力を５〜６ｄＢ増加した状態（実測結果は後述する）と等価な効果を得ることができる。

以上のように本発明の電力線通信システム１００は、柱上トランス３２の２次側の電力線２−３を複数の電力線２ａ−３ａ、２ｂ−３ｂに分電する分電盤１０と、高周波信号９を信号線６により分配する分配器５と、分電された各電力線２ａ−３ａ、２ｂ−３ｂに高周波信号９を重畳するインジェクション部７とを備え、モデム４から送信した高周波信号９を分配器５により分配してインジェクション部７を介して電力線２ａ−３ａ、２ｂ−３ｂに重畳することにより、モデム間でデータの授受を行う電力線通信システムである。しかしモデム４から対向モデム８、８ａに高周波信号を送出する際に、インジェクション部７から対向モデム８、８ａ側に流れる信号９ａ、９ｂ以外に、その信号９ａ、９ｂと反対側に流れる信号９ｃ、９ｄが発生する。そしてこの信号９ｃ、９ｄは、対向モデム８、８ａとの通信を行う上では寄与しない信号であるばかりでなく、反対側に流れる信号は不要な電界を発生させ、通信品質と通信効率を低下させる要因となっている。そこで本実施形態では、この反対側に流れる信号９ｃ、９ｄを対向モデム８、８ａ側に誘導するために、同位相の電力線の一方の電力線（この例では２ｂ−３ｂ）に分配する一対の信号線６ｂの極性と、電力線２ａ−３ａに分配する一対の信号線６ａとの極性を交互に接続するようにして、反対側に流れる信号９ｃ、９ｄは分電盤１０を通過して一方の電力線２ａ、３ｂを介して対向モデム８、８ａ側に誘導するようにしたものである。これにより、反対側に流れる信号９ｃ、９ｄは分電盤１０を通過して一方の電力線を介して対向モデム８、８ａ側に誘導され、通信効率を高めることができると共に、対向モデム８、８ａと反対方向に存在する電力線からの漏洩電界の発生と雑音を低減することができる。

図２は本発明の第２の実施形態に係る電力通信システムの構成図である。同じ構成要素には同じ参照番号を付して説明する。この電力通信システム１１０は、高圧配電線である主幹電力線３０の電圧を降圧して商用電力に変換する柱上トランス（変圧器）３２（図示せず）の２次側を複数の電力線に分電する分電盤１０と、分電盤１０により分電されたそれぞれの電力線２ａ−３ａ、２ｂ−３ｂに、送信すべき信号を重畳し、受信すべき信号を抽出する複数のインジェクション部７（７ａ〜７ｄ）と、インジェクション部７に送信すべき高周波信号９を信号線６を介して送信するモデム４と、モデム４と信号の送受を行う対向モデム８、８ａと、を備えて構成される。
尚、低圧配電線２、３以前の構成は図１と同様なので図示は省略する。また、インジェクション部７はフェライトコア７ａ〜７ｄにより構成され、フェライトコア７ａは低圧配電線２ａと信号線６を挟み込み、フェライトコア７ｂは低圧配電線３ａと信号線６を挟み込み、フェライトコア７ｃは低圧配電線２ｂと信号線６を挟み込み、フェライトコア７ｄは低圧配電線３ｂと信号線６を挟み込んでいる。そして信号線６はループ状に形成され、そのループがフェライトコ７ａ−７ｂ−７ｄ−７ｃの順番でモデム４に戻るように配線されている。また対向モデム８、８ａは２次側の電力線２ａ−３ａ、２ｂ−３ｂとそれぞれ接続されている。即ち、図２が図１と異なる点は、分配器をなくし、モデム４から出た信号線６のループがフェライトコ７ａ−７ｂ−７ｄ−７ｃの順番でモデム４に戻るように配線されている点である。尚、動作は第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する（本方式を方式３と呼ぶ）。
このようにモデム４から送出された高周波信号９を分配する分配器が無い場合、モデム４からの一対の信号線６をループ状に形成し、そのループがインジェクション部７内のフェライトコアを通過する順番を変えるようにしても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。即ち、同位相の電力線の何れか一方の電力線にあるインジェクション部内のフェライトコアに高周波信号を分配する順番と、他の電力線にあるインジェクション部内のフェライトコアに高周波信号を分配する順番とを異なるようにしたものである。これにより、分配器５がなくとも効率よく反対側に流れる信号９ｃ、９ｄを対向モデム８、８ａ側にバイパスすることができ、コスト的に安くシステムを構成することができる。

図３は方式１（従来方式）、方式２及び方式３を比較した減衰特性を示す図である。縦軸に減衰量（ｄＢ）を表し、横軸に周波数（ＭＨｚ）を表す。符号１１は方式１（従来方式）、符号１２は方式２、符号１３は方式３の特性である。この図から明らかな通り、１０ＭＨｚで方式２と３は方式１に比べて約７〜８ｄＢ減衰量が少なくなっているのが解る。また４０ＭＨｚでも方式２と３は方式１に比べて約４．５〜５．５ｄＢ減衰量が少なくなっているのが解る。そして４０ＭＨｚでは方式３に比べて方式２の方が約１ｄＢ減衰量が少なくなっている。しかし方式３は分配器が不要となるため、コストダウンが望めるほか、分配器への配線工事が不要となるため、設置工事への負担が少なくできる。従って、方式２、３のどちらを選択するかは、コストと性能との兼ね合いで決定される。

図４は本発明の第３の実施形態に係る電力通信システムの構成図である。同じ構成要素には同じ参照番号を付して説明する。この電力通信システム１２０は、高圧配電線である主幹電力線３０の電圧を降圧して商用電力に変換する柱上トランス（変圧器）３２の２次側の３（１、２、３）線を複数の電力線に分電する分電盤１０と、分電盤１０により分電されたそれぞれの電力線１ａ−２ａ、１ｂ−２ｂ、１ｃ−２ｃ、１ｄ−２ｄに送信すべき信号を重畳し、受信すべき信号を抽出する複数のインジェクション部７（７ａ〜７ｈ）と、ループ状に形成した一対の信号線６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄにより複数のインジェクション部７に高周波信号（図示せず）を分配する分配器５と、インジェクション部７に送信すべき高周波信号を信号線６を介して送信するモデム４と、モデム４と信号の送受を行う対向モデム（図示せず）と、を備えて構成される。
尚、高圧配電線（６６００Ｖ）３０の電圧を商用電圧（１００Ｖ）に降圧する柱上トランス３２の２次側の低圧配電線２は接地線３４により大地に接地されている。また図示は省略するが、柱上トランス３２の低圧配電線１、２、３から電力会社のブレーカを介して本システムは接続されている。また、インジェクション部７はフェライトコア７ａ〜７ｈにより構成され、フェライトコア７ａは低圧配電線１ａと信号線６ａを挟み込み、フェライトコア７ｂは低圧配電線２ａと信号線６ａを挟み込み、フェライトコア７ｃは低圧配電線１ｂと信号線６ｂを挟み込み、フェライトコア７ｄは低圧配電線２ｂと信号線６ｂを挟み込み、フェライトコア７ｅは低圧配電線１ｃと信号線６ｃを挟み込み、フェライトコア７ｆは低圧配電線２ｃと信号線６ｃを挟み込み、フェライトコア７ｇは低圧配電線１ｄと信号線６ｄを挟み込み、フェライトコア７ｈは低圧配電線２ｄと信号線６ｄを挟み込んでいる。またモデム４の２本の信号線６には分配器５により一対の信号線６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄが並列に接続され、信号線６ａはフェライトコア７ａ、７ｂに挟み込まれてループ状に構成されている。また信号線６ｂはフェライトコア７ｄ、７ｃに挟み込まれ、信号線６ａと交互に接続されてループ状に構成されている。また信号線６ｃはフェライトコア７ｅ、７ｆに挟み込まれてループ状に構成されている。また信号線６ｄはフェライトコア７ｇ、７ｈに挟み込まれ、信号線６ｃと交互に接続されてループ状に構成されている（本方式を方式４と呼ぶ）。

図５は本発明の第４の実施形態に係る電力通信システムの構成図である。同じ構成要素には同じ参照番号を付して説明する。この電力通信システム１３０は、商用電力の３線（１、２、３）を複数の電力線に分電する分電盤１０と、分電盤１０により分電されたそれぞれの電力線１ａ−２ａ、１ｂ−２ｂ、１ｃ−２ｃ、１ｄ−２ｄに送信すべき信号を重畳し、受信すべき信号を抽出する複数のインジェクション部７（７ａ〜７ｈ）と、インジェクション部７に送信すべき高周波信号を信号線６を介して送信するモデム４と、モデム４と信号の送受を行う対向モデム（図示せず）と、を備えて構成される。
尚、低圧配電線１、２、３以前の構成は図４と同様なので図示は省略する。また、インジェクション部７はフェライトコア７ａ〜７ｈにより構成され、フェライトコア７ａは低圧配電線１ａと信号線６を挟み込み、フェライトコア７ｂは低圧配電線２ａと信号線６を挟み込み、フェライトコア７ｃは低圧配電線１ｂと信号線６を挟み込み、フェライトコア７ｄは低圧配電線２ｂと信号線６を挟み込み、フェライトコア７ｅは低圧配電線１ｃと信号線６を挟み込み、フェライトコア７ｆは低圧配電線２ｃと信号線６を挟み込み、フェライトコア７ｇは低圧配電線１ｄと信号線６を挟み込み、フェライトコア７ｈは低圧配電線２ｄと信号線６を挟み込んでいる。そして信号線６はループ状に形成され、そのループがフェライトコ７ａ−７ｂ−７ｄ−７ｃの順番でモデム４に戻るように配線されている。即ち、図５が図４と異なる点は、分配器をなくし、モデム４から出た信号線６のループがフェライトコ７ａ−７ｂ−７ｄ−７ｃ−７ｅ−７ｆ−７ｈ−７ｇの順番でモデム４に戻るように配線されている点である。尚、動作は第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する（本方式を方式５と呼ぶ）。

図６は本発明の第５の実施形態に係る電力通信システムの構成図である。同じ構成要素には同じ参照番号を付して説明する。この電力通信システム１４０は、商用電力の３線を複数の電力線（１、２、３）に分電する分電盤１０と、分電盤１０により分電されたそれぞれの電力線１ａ−２ａ、１ｂ−２ｂ、１ｃ−２ｃ、１ｄ−２ｄ、に、送信すべき信号を重畳し、受信すべき信号を抽出する複数のインジェクション部７（７ａ〜７ｈ）と、インジェクション部７に送信すべき高周波信号を信号線６ａ、６ｂを介して送信するモデム４と、ループ状に形成した一対の信号線６ａ、６ｂにより複数のインジェクション部７に高周波信号（図示せず）を分配する分配器５と、モデム４と信号の送受を行う対向モデム（図示せず）と、を備えて構成される。
尚、低圧配電線１、２、３以前の構成は図４と同様なので図示は省略する。また、インジェクション部７はフェライトコア７ａ〜７ｈにより構成され、フェライトコア７ａは低圧配電線１ａと信号線６ａを挟み込み、フェライトコア７ｂは低圧配電線２ａと信号線６ａを挟み込み、フェライトコア７ｃは低圧配電線１ｂと信号線６ａを挟み込み、フェライトコア７ｄは低圧配電線２ｂと信号線６ａを挟み込み、フェライトコア７ｅは低圧配電線１ｃと信号線６ｂを挟み込み、フェライトコア７ｆは低圧配電線２ｃと信号線６ｂを挟み込み、フェライトコア７ｇは低圧配電線１ｄと信号線６ｂを挟み込み、フェライトコア７ｈは低圧配電線２ｄと信号線６ｂを挟み込んでいる。またモデム４の２本の信号線６は分配器５により一対の信号線６ａ、６ｂが並列に接続され、そして信号線６ａはループ状に形成され、そのループがフェライトコ７ａ−７ｂ−７ｄ−７ｃの順番でモデム４に戻るように配線されている。また信号線６ｂはループ状に形成され、そのループがフェライトコ７ｅ−７ｆ−７ｈ−７ｇの順番でモデム４に戻るように配線されている。即ち、図６が図５と異なる点は、分配器により一対の信号線６を２組に分配し、モデム４から出た信号線６ａのループがフェライトコ７ａ−７ｂ−７ｄ−７ｃの順番で、信号線６ｂのループがフェライトコ７ｅ−７ｆ−７ｈ−７ｇの順番でモデム４に戻るように配線されている点である。尚、動作は第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する（本方式を方式６と呼ぶ）。
以上のように各電力線の同位相の電力線の一方の電力線に備えられたインジェクション部に高周波信号を分配する順番と、他方の電力線の順番とを異なるようにすることにより、電力線が追加された場合、分配器５から並列に信号線を追加することにより、容易にインジェクション部を追加することができる。

図７は本発明の方式４、方式５及び方式６を比較した減衰特性を示す図である。縦軸に減衰量（ｄＢ）を表し、横軸に周波数（ＭＨｚ）を表す。符号２１は方式４、符号２２は方式５、符号２３は方式６の特性である。この図から明らかな通り、１０ＭＨｚでは方式５、方式４、方式６の順番で減衰量が多くなっており、差があることが解る。また４０ＭＨｚでは方式４と６はほぼ同じ特性を示すが、方式５はそれに比べて減衰量が約４ｄＢ大きいのが解る。従って、この中では方式６が周波数１０ＭＨｚ〜４０ＭＨｚに亘って一番良い特性を持つことがわかる。

本発明の第１の実施形態に係る電力通信システムの構成図である。 本発明の第２の実施形態に係る電力通信システムの構成図である。 方式１（従来方式）、方式２及び方式３を比較した減衰特性を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る電力通信システムの構成図である。 本発明の第４の実施形態に係る電力通信システムの構成図である。 本発明の第５の実施形態に係る電力通信システムの構成図である 本発明の方式４、方式５及び方式６を比較した減衰特性を示す図である。 従来のフェライトコアを用いてインジェクションする方法を説明する図である。 従来方式における問題点を説明するための図である。 日本の配電システムに採用されているＴＴシステムの概念図である。

符号の説明

１、２、３ 低圧配電線、１−２、２−３ 電力線、４ モデム、５ 分配器、６ａ、６ｂ 一対の信号線、７（７ａ〜７ｄ） インジェクション部、８、８ａ 対向モデム、９ 高周波信号、１０ 分電盤、３０ 主幹電力線、３２ 柱上トランス、１００ 電力通信システム

Claims (4)

1. 電力線に高周波信号を重畳して信号の送受信を行う電力線通信システムであって、
   高圧配電線である主幹電力線の電圧を降圧して商用電力に変換する変圧器の２次側を複数の電力線対に分電する分電盤と、該分電盤により分電されたそれぞれの電力線対に備えられ、送信すべき信号を重畳し、受信すべき信号を抽出する複数のインジェクション部と、ループ状に形成した一対の信号線を前記複数のインジェクション部に分配する分配器と、を備え、
   複数の前記一対の信号線を前記分配器により並列に接続し、各信号線から前記複数の電力線対に備えられたインジェクション部に高周波信号を重畳する場合、前記それぞれの電力線対のうち同位相の電力線対の一方の電力線対に分配する一対の信号線と、他方の電力線対に分配する一対の信号線とが異なる極性になるように接続したことを特徴とする電力線通信システム。
2. 電力線に高周波信号を重畳して信号の送受信を行う電力線通信システムであって、
   高圧配電線である主幹電力線の電圧を降圧して商用電力に変換する変圧器の２次側を複数の電力線対に分電する分電盤と、該分電盤により分電されたそれぞれの電力線対に備えられ、送信すべき信号を重畳し、受信すべき信号を抽出する複数のインジェクション部と、を備え、
   ループ状に形成した一対の信号線のループ内に前記複数のインジェクション部を備えて前記高周波信号を重畳する場合、前記それぞれの電力線対のうち同位相の電力線対の一方の電力線対に備えられたインジェクション部に前記高周波信号を重畳する順番と、他方の電力線対に備えられたインジェクション部に前記高周波信号を重畳する順番とが異なるようにループ配線したことを特徴とする電力線通信システム。
3. 電力線に高周波信号を重畳して信号の送受信を行う電力線通信システムであって、
   高圧配電線である主幹電力線の電圧を降圧して商用電力に変換する変圧器の２次側を複数の電力線対に分電する分電盤と、該分電盤により分電されたそれぞれの電力線対に備えられ、送信すべき信号を重畳し、受信すべき信号を抽出する複数のインジェクション部と、ループ状に形成した一対の信号線を前記複数のインジェクション部に分配する分配器と、を備え、
   ループ内に前記複数のインジェクション部を備えるように構成した信号線を前記分配器により複数の電力線対に分配する場合、前記それぞれの電力線対のうち同位相の電力線対の一方の電力線対に備えられたインジェクション部に前記高周波信号を重畳する順番と、他方の電力線対に備えられたインジェクション部に前記高周波信号を重畳する順番とが異なるようにループ配線したことを特徴とする電力線通信システム。
4. 前記インジェクション部は、前記高周波信号を送出する信号線を前記分電盤により分電されたそれぞれの電力線対に磁気結合するように構成したことを特徴とする請求項１、２または３に記載の電力線通信システム。

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