JP2007150620A

JP2007150620A - 無線通信端末

Info

Publication number: JP2007150620A
Application number: JP2005341219A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Tanigawa; 嘉浩谷川; Tsunehiro Kitamura; 常弘北村; Jun Tokuda; 潤徳田; Naoki Nishimura; 直樹西村
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2005-11-25
Filing date: 2005-11-25
Publication date: 2007-06-14

Abstract

【課題】電力線搬送通信の品質を向上させた無線通信端末を提供する。
【解決手段】無線通信端末１は、建物内の各部屋に設置される端末器本体に設置場所の部屋に取着される空気調和機へ電源を供給するためのコンセント部１１を備えるとともに、コンセント部１１と建物内の分電盤の間を接続する電力線Ｌ１を用いて電力線搬送により情報信号を送受信するＰＬＣモデム部２３と、アンテナ２４ａを介して設置場所の部屋内で無線通信を行う無線通信部２４と、ＰＬＣモデム部２３が受信した情報信号を無線通信部２４から無線信号で送信させるとともに、無線通信部２４が受信した情報信号をＰＬＣモデム部２３から電力線Ｌ１へ電力線搬送により出力させる通信制御部２２とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、宅内に先行配線された電力線に接続され、電力線を介して電力線通信により情報信号を送受信する無線通信端末に関するものである。

従来より、宅内に先行配線された電力線を利用し、電力線搬送により情報信号を送受信する通信端末が提案されている（例えば特許文献１参照）。
特開２００３−３４７９７４号公報

上述の通信端末は、宅内の各部屋に設けた一般のコンセントと宅内の分電盤の間を接続する電力線を使用しているので、この電力線には通信端末以外の種々の家電製品が接続されて使用される。多くの家電製品は、電力線搬送で用いる信号周波数帯において非常に低インピーダンスとなっているため、家電製品を多数接続した場合には台数分のインピーダンスによって減衰が大きくなり、電力線搬送により送受信される信号の劣化を招いて、通信品質が低下する可能性があった。

本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、電力線搬送通信の品質を向上させた無線通信端末を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、建物内の各部屋に設置される端末器本体に、設置場所の部屋に設けた空気調和機用の専用コンセントと建物内の分電盤の間を接続する電力線を用いて電力線搬送により情報信号を送受信する電力線搬送通信部と、設置場所の部屋内で無線通信を行う無線通信部と、電力線搬送通信部が受信した情報信号を無線通信部から無線信号で送信させるとともに、無線通信部が受信した情報信号を電力線搬送通信部から電力線へ電力線搬送により出力させる通信制御部とを納装したことを特徴とする。

この発明によれば、電力線搬送通信部が、設置場所の部屋に設けた空気調和機専用のコンセントと分電盤との間を接続する電力線を用いて電力線搬送による通信を行っており、この電力線には一般に空気調和機以外の負荷は接続されないので、電力線通信により送受信される信号の劣化を抑制でき、通信品質を向上させることができる。また空気調和機専用のコンセントは比較的高所に設置されているが、電力線搬送通信部の受信した情報信号を無線通信部が無線信号で送信するとともに、無線通信部が受信した情報信号を電力線搬送通信部が電力線搬送により送信しているので、各部屋に設置される通信機器と無線通信端末との間を有線で接続する必要が無く、配線が不要なので通信機器の設置位置を自由に決定できるという効果もある。

本発明によれば、電力線搬送通信部が、設置場所の部屋に設けた空気調和機専用のコンセントと分電盤との間を接続する電力線を用いて電力線搬送による通信を行っており、この電力線には一般に空気調和機以外の負荷は接続されないので、電力線通信により送受信される信号の劣化を抑制でき、通信品質を向上させることができる。また空気調和機専用のコンセントは比較的高所に設置されているが、電力線搬送通信部の受信した情報信号を無線通信部が無線信号で送信するとともに、無線通信部が受信した情報信号を電力線搬送通信部が電力線搬送により送信しているので、各部屋に設置される通信機器と無線通信端末との間を有線で接続する必要が無く、配線が不要なので通信機器の設置位置を自由に決定でき、通信機器の追加にも容易に対応できるという効果がある。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
本発明の実施形態１を図１〜図４に基づいて説明する。図２に本発明に係る無線通信端末を用いて構成した通信ネットワークの概略構成図を示す。近年、建物内の各部屋５ａ〜５ｄには高容量の負荷である空気調和機のために専用のコンセントが配設されており、そのため各部屋内の高所位置で空気調和機の取付場所の近傍に埋込ボックス７を埋込配設し、各々の埋込ボックス７には分電盤６内に設けた分岐ブレーカＢＢから専用の電力線Ｌ１が導入されている。

各埋込ボックス７は、例えばＪＩＳで規格化された埋込型配線器具用の１連の取付枠を幅方向に２つ並べた２連の大きさに対応するもので、分岐ブレーカＢＢから配線された電力線Ｌ１がボックス内に導入されている。

そして、各埋込ボックス７の内部には、図３及び図４に示すような空気調和機用のコンセント部を備えた無線通信端末１が埋込配設されている。無線通信端末１は、前面が３個モジュール寸法の埋込側配線器具を幅方向に２個並べた大きさと略同じ大きさに形成された端末器本体１０を備えている。この端末器本体１０の左側の上部には、電圧極用の栓刃が挿入される一対の栓刃挿入口１１ａと接地極用の栓刃が挿入される栓刃挿入口１１ｂとを備えたコンセント部１１が設けられ、右側部には後述する無線通信部２４のアンテナ２４ａが収納されている。

また端末器本体１０の上下両側部には、造営面に端末器本体１０を取着するための取付片１２，１２が一体に突設されており、各取付片１２の挿通孔１３に通したタッピングねじにより壁を構成する石膏ボードなどに端末器本体１０を直接ねじ固定することができる。なお各取付片１２には、前面側にプレート枠（図示せず）を取り付けるためのプレートねじ用のねじ孔１４が設けてある。図４は無線通信端末１の施工状態を説明する説明図であり、端末器本体１０の後部を埋込ボックス７内に収納した状態で端末器本体１０を造営面に固定した後、端末器本体１０の前面側にプレート枠（図示せず）をねじ止めし、さらにプレート枠の前面側に矩形枠状の化粧プレート８を取り付けてあり、化粧プレート８の窓孔８ａから端末器本体１０の前面が露出するようになっている。

端末器本体１０の内部には図１に示すような構成の回路が内蔵されている。すなわち、無線通信端末１は、端末器本体１０の背面側に設けられて埋込ボックス７内に導入された電力線Ｌ１が接続される端子部１５ａ，１５ｂを備えるとともに、端子部１５ａ，１５ｂに接続される電力線Ｌ１を介して供給される商用電源ＡＣを整流、平滑して、安定した直流電圧からなる内部回路の動作電源（＋Ｖ）を得るＡＣ／ＤＣコンバータ２１と、電力線Ｌ１を介して供給される商用電源ＡＣを負荷に供給するためのコンセント部１１と、端子部１５ａ，１５ｂに接続される電力線Ｌ１を介して電力線搬送により情報信号を送受信するＰＬＣモデム部（電力線搬送通信部）２３と、アンテナ２４ａを介して無線信号を送受信する無線通信部２４と、ＰＬＣモデム部２３が受信した情報信号を無線通信部２４から無線信号で送信させるとともに、無線通信部２４が受信した情報信号をＰＬＣモデム部２３から電力線Ｌ１へ電力線搬送により送信させる通信制御部２２とを備えている。そして、無線通信端末１のコンセント部１１には図４に示すように空気調和機９の電源プラグ９ａが接続され、コンセント部１１を介して空気調和機９に電源が供給されるのである。尚、電力線Ｌ１を通じて電力線搬送により送受信される情報信号としては、複数種の機器に用いられる情報信号があり、例えば電話、ＬＡＮなどのネットワーク機器、ＴＶ、インターホン、各種センサなどに用いられる情報信号や、照明器具などの機器を制御するための制御信号がある。

上述のように本実施形態では、無線通信端末１のＰＬＣモデム部２３が、設置場所の部屋５ａ…に設けた空気調和機用のコンセント部１１と分電盤６との間を接続する電力線Ｌ１を用いて電力線搬送による通信を行っており、この電力線Ｌ１には一般に空気調和機以外の負荷は接続されないので、無線通信端末１と分電盤６に設けた通信機器（図示せず）との間、或いは、各部屋５ａ…の無線通信端末１の間で電力線通信により送受信される信号の劣化を抑制でき、電力線搬送通信の通信品質を向上させることができる。また空気調和機は部屋５ａ…の高所位置に設置されるため、空気調和機用のコンセント部１１も比較的高所に設置されるのであるが、ＰＬＣモデム部２３の受信した情報信号を無線通信部２４が無線信号で送信するとともに、無線通信部２４が受信した情報信号をＰＬＣモデム部２３が電力線搬送により送信しているので、各部屋５ａ…に設置される通信機器（図示せず）と無線通信端末１との間を有線で接続する必要が無く、配線が不要なので通信機器の設置位置を自由に決定でき、通信機器の追加にも容易に対応することができる。

（実施形態２）
本発明の実施形態２を図５〜図７に基づいて説明する。上述の実施形態１では無線通信端末１に空気調和機用のコンセント部１１を一体に設けているのに対して、本実施形態では無線通信端末１と空気調和器用のコンセント装置３とを別体に形成し、コンセント装置３に対して無線通信端末１を着脱自在に接続できるようにしてある。尚、無線通信端末１とコンセント装置３とを別体に形成した点以外は実施形態１と共通するので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。

コンセント装置３の器体３０は、図６（ａ）及び図７に示すように前面が縦長の矩形状に形成されており、埋込型配線器具用の１連の取付枠に対応した大きさの埋込ボックス７’に後部を収納した状態で壁面に埋込配設されている。この器体３０の前面には、電圧極用の栓刃が挿入される一対の栓刃挿入口３１ａと接地極用の栓刃が挿入される栓刃挿入口３１ｂとを備えたコンセント部３１が設けられている。また器体３０の背面には、埋込ボックス７’内に導入した電力線Ｌ１が接続される速結端子構造の端子部３２ａ，３２ｂが配置されている。そして、器体３０の右側面には矩形状に凹没した嵌合凹部３４ａが形成され、この嵌合凹部３４ａ内には端子部３２ａ，３２ｂに電気的に接続された導電部３５を配置してある。また、器体３０の左側面には嵌合凸部３４ｂを突設してあり、嵌合凸部３４ｂの内部には端子部３２ａ，３２ｂに電気的に接続された導電部３５を配置してある。ここに、嵌合凹部３４ａと導電部３５、嵌合凸部３４ｂと導電部３５とでそれぞれコネクタ３３が構成される。なお、嵌合凹部３４ａと嵌合凸部３４ｂとは略同じ高さ位置に形成されており、嵌合凹部３４ａおよび嵌合凸部３４ｂの形状や導電部３５の配置および形状はシステムとして定形化（規格化）してある。

図５はコンセント装置３の内部回路を示すブロック図であり、背面側に設けた端子部３２ａ，３２ｂと、左右両側部に設けたコネクタ３３の導電部３５とが電気的に接続されており、端子部３２ａ，３２ｂに接続された電力線Ｌ１から供給される商用電源ＡＣは、コネクタ３３を介して無線通信端末１に供給される。また、端子部３２ａ，３２ｂに接続された電力線Ｌ１から供給される商用電源ＡＣは空気調和機用に設けたコンセント部３１に供給されるようになっており、図８に示すようにコンセント部３１に空気調和機９の電源プラグ９ａを接続すると、コンセント部３１から空気調和機９に電源が供給されるのである。

次に無線通信端末１について説明する。無線通信端末１の端末器本体１０’は、図６（ｂ）及び図７に示すように前面の高さ寸法および横幅寸法がコンセント装置３と略同じ寸法に規格化され、背面を平坦な面に形成して壁面に沿わせることができるようにしてあり、左右両側面の形状をコンセント装置３と略同じ形状に形成してある。すなわち端末器本体１０’の左側面には、コンセント装置３の嵌合凹部３４ａと嵌合する嵌合凸部１７ａが突設され、嵌合凸部１７ａの内部には嵌合凹部３４ａに設けた導電部３５と電気的に接続される導電部１８が設けられている。また端末器本体１０’の右側面には、コンセント装置３の嵌合凸部３４ｂと嵌合する嵌合凹部１７ｂが設けられ、嵌合凹部１７ｂの内部には嵌合凸部３４ｂに設けた導電部３５と電気的に接続される導電部１８が設けられている。ここに、嵌合凸部１７ａと導電部１８、嵌合凹部１７ｂと導電部１８とでそれぞれコネクタ１６が構成される。なお、嵌合凸部１７ａと嵌合凹部１７ｂとは略同じ高さ位置に形成されており、嵌合凸部１７ａおよび嵌合凹部１７ｂの形状や導電部１８の配置および形状はシステムとして定形化（規格化）してある。

この無線通信端末１をコンセント装置３に接続するに当たっては、器体３０の右側面と端末器本体１０’の左側面とを面接させると、器体３０に設けた嵌合凹部３４ａに、端末器本体１０’に設けた嵌合凸部１７ａとが凹凸嵌合し、この嵌合力によって端末器本体１０’が器体３０に取着される。また、端末器本体１０’を器体３０に取り付けた状態では、コンセント装置３の備える導電部３３に端末器本体１０の導電部１８が電気的に接続され、無線通信端末１がコンセント装置３を介して電力線Ｌ１に電気的に接続されるのである。ここで、器体３０の嵌合凸部３４ｂや端末器本体１０の嵌合凹部１７ｂを隠すために、嵌合凸部３４ｂに嵌合する嵌合凹部（図示せず）を備えたサイドカバー４ａや、嵌合凹部１７ｂと嵌合する嵌合凸部（図示せず）を備えたサイドカバー４ｂを器体３０や端末器本体１０’に取着するようにしても良く、外観の見栄えを良くできる。なお、器体３０の左側面に設けた嵌合凸部３４ｂを端末器本体１０’の右側面に設けた嵌合凹部１７ｂに嵌合させることによって、端末器本体１０’を器体３０に取り付けても良く、コンセント装置３の左右何れの側にも無線通信端末１を接続できるようになっている。

このように本実施形態ではコンセント装置３の器体３０に設けた嵌合凹部３４ａ又は嵌合凸部３４ｂを、端末器本体１０’に設けた嵌合凸部１７ａ又は嵌合凹部１７ｂに凹凸結合させることによって、端末器本体１０’がコンセント装置３に取り付けられるので、無線通信端末１の着脱が容易に行え、無線通信端末１の追加や変更にも容易に対応することができる。

端末器本体１０’の内部には図５に示すような構成の回路が内蔵されている。すなわち、無線通信端末１は、コネクタ１６を介してコンセント装置３から供給される商用電源ＡＣを整流、平滑して、安定した直流電圧からなる内部回路の動作電源（＋Ｖ）を得るＡＣ／ＤＣコンバータ２１と、コネクタ１６を介して電気的に接続される電力線Ｌ１を介して電力線搬送により情報信号を送受信するＰＬＣモデム部（電力線搬送通信部）２３と、アンテナ２４ａを介して無線信号を送受信する無線通信部２４と、ＰＬＣモデム部２３が受信した情報信号を無線通信部２４から無線信号で送信させるとともに、無線通信部２４が受信した情報信号をＰＬＣモデム部２３からコネクタ１６及びコンセント装置３を介して電力線Ｌ１へ電力線搬送により送信させる通信制御部２２とを備えている。

このように本実施形態では、無線通信端末１のＰＬＣモデム部２３が、空気調和機用に設けたコンセント装置３と分電盤６との間を接続する電力線Ｌ１を用いて電力線搬送による通信を行っており、この電力線Ｌ１には一般に空気調和機以外の負荷は接続されないので、無線通信端末１と分電盤６に設けた通信機器（図示せず）との間、或いは、各部屋５ａ…の無線通信端末１の間で電力線通信により送受信される信号の劣化を抑制でき、電力線搬送通信の通信品質を向上させることができる。また空気調和機は部屋５ａ…の高所位置に設置されるため、空気調和機用のコンセント装置３も比較的高所に設置されるのであるが、ＰＬＣモデム部２３の受信した情報信号を無線通信部２４が無線信号で送信するとともに、無線通信部２４が受信した情報信号をＰＬＣモデム部２３が電力線搬送により送信しているので、各部屋５ａ…に設置される通信機器（図示せず）と無線通信端末１との間を有線で接続する必要が無く、配線が不要なので通信機器の設置位置を自由に決定でき、通信機器の追加にも容易に対応することができる。

尚、上述の各実施形態においてＰＬＣモデム部３３で採用する電力線搬送の変調方式としては広帯域スペクトラム拡散方式、マルチキャリア方式、ＯＦＤＭ方式等各種方式の何れでも良いので、ここでは特に説明はしない。また、無線通信部２４による通信方式も特定の通信方式に限定されるものではなく、周知の通信方式を用いれば良いので、ここでは特に説明はしない。

実施形態１の無線通信端末のブロック図である。同上を用いたネットワークの概略構成図である。同上の正面図である。同上の施工状態を示した外観斜視図である。実施形態２の無線通信端末及びコンセント装置のブロック図である。（ａ）は同上に用いるコンセント装置の正面図、（ｂ）は無線通信端末の正面図である。同上の施工状態を示した説明図である。同上の施工状態を示した外観斜視図である。

符号の説明

１無線通信端末
１１コンセント部１１
１５ａ，１５ｂ端子部
２１ＡＣ／ＤＣコンバータ
２２通信制御部
２３ＰＬＣモデム部
２４無線通信部
２４ａアンテナ
Ｌ１電力線

Claims

建物内の各部屋に設置される端末器本体に、設置場所の部屋に設けた空気調和機用の専用コンセントと建物内の分電盤の間を接続する電力線を用いて電力線搬送により情報信号を送受信する電力線搬送通信部と、設置場所の部屋内で無線通信を行う無線通信部と、電力線搬送通信部が受信した情報信号を無線通信部から無線信号で送信させるとともに、無線通信部が受信した情報信号を電力線搬送通信部から前記電力線へ電力線搬送により出力させる通信制御部とを納装したことを特徴とする無線通信端末。