JP2007174547A - Power line communication method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電力線通信方法に関し、とくに終端回路を適所に効率よく設置して電力線通信の通信品質を向上させる技術に関する。 The present invention relates to a power line communication method, and more particularly to a technique for improving the communication quality of power line communication by efficiently installing a termination circuit at an appropriate place.
屋内に配線された電力線(電灯線)を利用して通信を行う電力線通信(PLC:Power Line Communication)が知られている。図7に電力線通信が行われる屋内配電設備の一例を示している。同図において、分電盤11にはその一端が柱上変圧器12に接続される単相3線式の引込線13が収容されている。引込線13には、屋内の各所に設けられているコンセントや電灯などに電力を供給する分岐線14が接続している。また分電盤11には、引込線13を通じて供給される電力をオンオフする主幹ブレーカ15、分岐線14ごとに設けられる分岐ブレーカ16が収容されている。電力線通信を行うパーソナルコンピュータなどの通信機器31,41は、分岐線14に設けられるコンセント51にPLCモデム21を介して接続され、分岐線14及び引込線13を通信路として通信を行う。
2. Description of the Related Art Power line communication (PLC) that performs communication using a power line (electric light line) wired indoors is known. FIG. 7 shows an example of an indoor power distribution facility in which power line communication is performed. In the figure, a
ここで上記通信路に存在するコンセント51は、上記通信路において開放端を構成し、これにより通信信号の反射や減衰が生じて電力線通信の通信品質が低下する。このため、例えば、特許文献1には、電力線搬送通信の使用周波数帯域における屋内電力線間の特性インピーダンスと等価な終端抵抗と静電容量の直列回路とからなるインピーダンスがケースに収容された終端回路を、屋内電力線のコンセントに差し込むことで、インピーダンスを整合させる技術が開示されている。
ところで、電力線通信が行われる屋内には多数のコンセントが存在し、電気製品が接続されていない全てのコンセントに終端回路を接続することは、経済性、利便性の観点から必ずしも現実的ではない。 By the way, there are many outlets indoors where power line communication is performed, and it is not always realistic from the viewpoint of economy and convenience to connect termination circuits to all outlets to which no electrical product is connected.
また単相3線式の引込線は、活線L1(以下、赤相L1)、活線L2(以下、黒相L2)、及び中性線N(以下、白相N)を有しているが、上記通信路には、図8Aに示すように、各通信機器31,41が、引込線13を構成する3つの線のうち、同じ相の線に接続する分岐線14に接続している場合(以下、同相接続という)と、図8Bに示すように、各通信機器31,41が、引込線13を構成する3つの線のうち、異なる相(隣接相)の線に接続している場合(以下、隣接相接続という)とがあり、電力線通信の通信品質の向上を図る場合には、このような通信路の形態の違いを考慮する必要もある。
The single-phase three-wire lead wire has a live line L1 (hereinafter, red phase L1), a live line L2 (hereinafter, black phase L2), and a neutral line N (hereinafter, white phase N). As shown in FIG. 8A, when the
また、ある分岐線14を用いて通信が行われる場合、引込線13を介して結合している他の分岐線14から混入するノイズや、これら分岐線14に接続している電気機器が生じるノイズの影響が問題となる。また通信路のインピーダンスが、分電盤11において結合される他の分岐線14や、これら分岐線14に接続している電気機器の種類や動作状態の違いに影響されて不安定となる。さらに伝送信号が通信路以外の分岐線14にも伝搬することによる伝送損失も問題となる。
In addition, when communication is performed using a
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、終端回路を適所に効率よく設置して電力線通信の通信品質を向上させることが可能な電力線通信方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a power line communication method capable of improving the communication quality of power line communication by efficiently installing a termination circuit at an appropriate place.
上記目的を達成するための本発明のうちの第1の請求項に記載の発明は、単相3線式の引込線に複数の分岐線が分岐点を介して接続される屋内配線を用いて行われる電力線通信方法であって、第1の前記分岐線に第1の通信機器を接続し、前記引込線に前記第1の分岐線と同相に接続している第2の前記分岐線に第2の通信機器を接続し、前記第1の通信機器と前記第2の通信機器とを結ぶ通信路のインピーダンスを整合させるための終端回路を、前記第1の分岐線又は前記第2の分岐線に設けられているコンセントにのみ設け、少なくともいずれかの前記分岐線の前記分岐点の近傍に、円環状のコアに2本の導線をキャンセル巻きしてなるインダクタ、及び前記2本の導線の間に接続されるコンデンサを含むフィルタ回路を設けることとする。 In order to achieve the above object, the invention according to the first aspect of the present invention is carried out using an indoor wiring in which a plurality of branch lines are connected to a single-phase three-wire service line through branch points. A first communication device is connected to the first branch line, and the second branch line is connected to the lead-in line in phase with the first branch line. A termination circuit for connecting a communication device and matching the impedance of a communication path connecting the first communication device and the second communication device is provided on the first branch line or the second branch line. Provided only at the outlet, and at least one of the branch lines in the vicinity of the branch point, an inductor formed by canceling two conductors on an annular core and connected between the two conductors It is assumed that a filter circuit including a capacitor to be connected is provided. .
第1の通信機器が接続する第1の分岐線と、第2の通信機器が接続する第2の分岐線とが同相の関係でる場合には、後述するように、終端回路を第1の分岐線又は第2の分岐線に設けられているコンセントにのみ設けるだけでも、電力線通信の通信品質を向上させることができる。例えば一般家庭用の屋内配線の場合のように部屋ごとに1本の分岐線が割り当てられている場合には、通信機器が置かれている部屋のコンセントにのみ終端回路を設けるだけで通信品質を向上させることができる。 When the first branch line to which the first communication device is connected and the second branch line to which the second communication device is connected have the same phase relationship, the termination circuit is connected to the first branch as described later. The communication quality of power line communication can be improved only by providing it only at an outlet provided on the line or the second branch line. For example, when one branch line is assigned to each room as in the case of indoor wiring for general households, communication quality can be improved by providing a termination circuit only at the outlet of the room where the communication equipment is placed. Can be improved.
また上記構造からなるフィルタ回路を分岐線の分岐点の近傍に設けることで、電力線通信において障害となる差動信号成分及び同相信号成分の双方を有効に除去することができる。またコンデンサの作用によって、電力線通信の伝送信号の周波数帯の全域にわたって通信路のインピーダンスをフラットな値に保つことができる。また1つのコアを用いて構成したインダクタによって差動信号成分及び同相信号成分の双方を有効に除去できるフィルタ回路を構成できるため、小型化が可能であり、分電盤のような狭いスペースに設置できるフィルタ回路を容易に実現することができる。とくに引込線が単相3線式である場合において、隣接相接続の関係にある分岐線を用いて通信する場合には、差動信号成分及び同相信号成分の双方が問題となるが、上記構成からなるフィルタ回路を設けることで、差動信号成分及び同相信号成分の双方を除去することができる。 Further, by providing the filter circuit having the above structure in the vicinity of the branch point of the branch line, both the differential signal component and the in-phase signal component which become obstacles in power line communication can be effectively removed. Further, the impedance of the communication path can be maintained at a flat value over the entire frequency band of the transmission signal of the power line communication by the action of the capacitor. In addition, a filter circuit that can effectively remove both the differential signal component and the in-phase signal component can be configured by an inductor configured using one core, so that it is possible to reduce the size, and in a narrow space such as a distribution board. A filter circuit that can be installed can be easily realized. In particular, in the case where the lead-in wire is a single-phase three-wire system, both of the differential signal component and the in-phase signal component become a problem when communication is performed using a branch line having an adjacent phase connection relationship. By providing the filter circuit consisting of, both the differential signal component and the in-phase signal component can be removed.
また本発明によれば、電力線通信に用いられる分岐線以外の他の分岐線や、これら他の分岐線に接続している電気機器によるノイズやインピーダンスの影響を防ぐことができる。さらにフィルタ回路によって電力線通信における通信信号が、当該通信に用いられている分岐線以外の分岐線に伝搬してしまうのを防ぐことができ、伝送信号の伝送損失を減らすことができる。 In addition, according to the present invention, it is possible to prevent the influence of noise and impedance due to other branch lines other than the branch lines used for power line communication, and electrical devices connected to these other branch lines. Furthermore, the filter circuit can prevent a communication signal in power line communication from propagating to a branch line other than the branch line used for the communication, and transmission loss of the transmission signal can be reduced.
さらに後述するように、フィルタ回路を設けても、同相接続されている通信機器間の通信速度に影響を与えない。従って、本発明によれば、同相接続及び隣接相接続の双方の通信品質を確保することができる。 Further, as will be described later, the provision of a filter circuit does not affect the communication speed between communication devices connected in the same phase. Therefore, according to the present invention, it is possible to ensure the communication quality of both the in-phase connection and the adjacent phase connection.
また本発明のうち第2の請求項に記載の発明は、請求項1に記載の電力線通信方法であって、前記終端回路を、前記第1の分岐線及び前記第2の分岐線に設けられている全てのコンセントに設けることとする。
このように、第1の分岐線及び第2の分岐線に設けられている全てのコンセントに終端回路を設けることで、通信品質を確実に向上させることができる。
The invention according to a second aspect of the present invention is the power line communication method according to the first aspect, wherein the termination circuit is provided in the first branch line and the second branch line. It will be installed in all outlets.
As described above, by providing the termination circuits in all the outlets provided in the first branch line and the second branch line, it is possible to reliably improve the communication quality.
また本発明のうち第3の請求項に記載の発明は、請求項1に記載の電力線通信方法であって、前記終端回路を、前記第1の分岐線または前記第2の分岐線のいずれか一方に設けられているコンセントにのみ設けることとする。
このように、第1の分岐線または第2の分岐線のいずれか一方に設けられているコンセントにのみ終端回路を設けることによっても、通信品質を確実に向上させることができる。
The invention according to a third aspect of the present invention is the power line communication method according to the first aspect, wherein the termination circuit is connected to either the first branch line or the second branch line. It shall be provided only at the outlet provided on one side.
As described above, the communication quality can be reliably improved by providing the termination circuit only in the outlet provided in one of the first branch line and the second branch line.
また本発明のうち第4の請求項に記載の発明は、請求項1に記載の電力線通信方法であって、前記終端回路を、前記第1の分岐線の前記第1の通信機器が接続しているコンセントに最も近い位置に設けられているコンセントにのみ設けることとする。
このように、第1の分岐線の第1の通信機器が接続しているコンセントに最も近い位置に設けられているコンセントにのみ終端回路を設けることによっても、電力線通信の通信品質を向上させることができる。なお、この事情は、第2の分岐線の第2の通信機器が接続しているコンセントに最も近い位置に設けられているコンセントにのみ終端回路を設けた場合でも同様である。
According to a fourth aspect of the present invention, in the power line communication method according to the first aspect, the termination circuit is connected to the first communication device of the first branch line. It should be installed only at the outlet provided closest to the outlet.
As described above, the communication quality of the power line communication can be improved also by providing the termination circuit only at the outlet provided at the position closest to the outlet to which the first communication device of the first branch line is connected. Can do. This situation is the same even when a termination circuit is provided only at an outlet provided closest to the outlet to which the second communication device of the second branch line is connected.
また本発明のうち第5の請求項に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれかに記載の電力線通信方法であって、前記終端回路は、前記コンセントに接続される2つの端子、これら2つの端子間に直列に接続される抵抗素子、及び前記抵抗素子に直列に接続されるコンデンサを含んで構成されることとする。
終端回路をこのような構成とすることで、所望のインピーダンスを有する終端回路を構成することができる。また抵抗素子に直列に接続されるコンデンサによって商用電源のAC100V(60Hz)を確実に遮断することができる。
The invention according to a fifth aspect of the present invention is the power line communication method according to any one of the first to fourth aspects, wherein the termination circuit has two terminals connected to the outlet. A resistance element connected in series between two terminals and a capacitor connected in series to the resistance element are included.
By setting the termination circuit in such a configuration, a termination circuit having a desired impedance can be configured. Moreover, AC100V (60 Hz) of the commercial power supply can be surely cut off by the capacitor connected in series with the resistance element.
また本発明のうち第6の請求項に記載の発明は、請求項1乃至5のいずれか記載の電力線通信方法であって、前記終端回路は、電力線通信に用いられる周波数帯において、前記通信路の特性インピーダンスに等しいインピーダンスを有することとする。
このように、終端回路に電力線通信に用いられる周波数帯域において通信路の特性インピーダンスに等しいインピーダンスを持たせることで、通信信号の反射や減衰を確実に抑えることができる。
According to a sixth aspect of the present invention, the power line communication method according to any one of the first to fifth aspects is provided, wherein the termination circuit is connected to the communication path in a frequency band used for power line communication. It has an impedance equal to the characteristic impedance of.
As described above, by providing the termination circuit with an impedance equal to the characteristic impedance of the communication path in the frequency band used for power line communication, reflection and attenuation of the communication signal can be reliably suppressed.
また本発明のうち第7の請求項に記載の発明は、請求項1に記載の配電設備であって、前記分岐線のうち電力線通信を行う通信機器が接続されていない前記分岐線にのみ、前記フィルタ回路を設けることとする。
このように、電力線通信を行う通信機器が接続されていない分岐線にのみフィルタ回路を設けることで、電力線通信に用いられる分岐線以外の他の分岐線や、これら他の分岐線に接続している電気機器によるノイズやインピーダンスの影響を防ぐことができ、通信機器を結ぶ通信路の通信品質を向上することができる。
The invention according to
In this way, by providing a filter circuit only on a branch line that is not connected to a communication device that performs power line communication, it can be connected to other branch lines other than the branch line used for power line communication, or to these other branch lines. It is possible to prevent the influence of noise and impedance due to existing electrical equipment, and to improve the communication quality of the communication path connecting the communications equipment.
また本発明のうち第8の請求項に記載の発明は、前記第1の通信機器が接続する前記分岐線、及び前記第2の通信機器が接続している分岐線は、隣接相接続されていることとする。
引込線が単相3線式である場合において、隣接相接続の関係にある分岐線を用いて通信する場合には、差動信号成分及び同相信号成分の双方が問題となるが、上記構成からなるフィルタ回路を設けることで、差動信号成分及び同相信号成分の双方を除去することができる。
According to an eighth aspect of the present invention, the branch line connected to the first communication device and the branch line connected to the second communication device are connected in adjacent phases. Suppose that
In the case where the lead-in wire is a single-phase three-wire system, when communication is performed using a branch line having an adjacent phase connection relationship, both the differential signal component and the in-phase signal component become a problem. By providing such a filter circuit, both the differential signal component and the in-phase signal component can be removed.
本発明の電力線通信方法によれば、終端回路を適所に効率よく設置して電力線通信の通信品質を向上させることができる。 According to the power line communication method of the present invention, the termination circuit can be efficiently installed at an appropriate place to improve the communication quality of the power line communication.
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。本発明者らは、終端回路を設けることによる屋内配電設備1を用いて行われる電力線通信の通信品質を評価すべく、次の図1A乃至図1Fに示す各形態の夫々について、第1の通信機器31と第2の通信機器41との間の通信速度を測定した。なお、図1A乃至図1Fにおいて、分電盤11、柱状変圧器12、引込線13、分岐線14、主幹ブレーカ15、分岐ブレーカ16、コンセント51、及び通信機器31,41の具体的な構成は、図5と同様であるのでここでは説明を省略する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. In order to evaluate the communication quality of the power line communication performed using the indoor
上記形態のうち図1Aは、コンセント51(3)に第1の通信機器31を、コンセント51(9)に第2の通信機器41を夫々接続した場合である。同図に示すように、コンセント51(3)が設けられている分岐線14(1)は、黒相L2と白相Nとに接続しており、コンセント51(9)が設けられている分岐線14(3)も、黒相L2と白相Nとに接続している。従って、分岐線14(1)と分岐線14(3)とは同相接続の関係にある。そして、図1Aは分岐線14(1)及び分岐線14(3)に設けられているコンセント51(1),(2),(7),(8)にのみ、終端回路30を接続した場合であり、コンセント51(1)には終端回路30(1)が、コンセント51(2)には終端回路30(2)が、コンセント51(7)には終端回路30(3)が、コンセント51(8)には終端回路30(4)が、夫々接続されている。
1A shows a case where the
図1Bは、コンセント51(3)に第1の通信機器31を、コンセント51(6)に第2の通信機器41を夫々接続した場合である。同図に示すように、コンセント51(3)が設けられている分岐線14(1)は、黒相L2と白相Nとに接続しており、コンセント51(6)が設けられている分岐線14(2)は、赤相L1と白相Nに接続している。従って、分岐線14(1)と分岐線14(2)とは隣接相接続の関係にある。そして、図1Bは、分岐線14(1)及び分岐線14(2)に設けられているコンセント51(1),(2),(4),(5)にのみ、終端回路30を接続した場合であり、コンセント51(1)には終端回路30(1)が、コンセント51(2)には終端回路30(2)が、コンセント51(4)には終端回路30(3)が、コンセント51(5)には終端回路30(4)が、夫々接続されている。
FIG. 1B shows a case where the
図1Cは、同相接続の関係にある、分岐線14(1)と分岐線(3)に、第1の通信機器31及び第2の通信機器41を夫々接続し、また、屋内のいずれのコンセント51にも終端回路30を接続しない場合である。
FIG. 1C shows that the
図1Dは、隣接相接続の関係にある、分岐線14(1)と分岐線(2)に、第1の通信機器31及び第2の通信機器41を夫々接続し、また、屋内のいずれのコンセント51にも終端回路30を接続しない場合である。
In FIG. 1D, the
図1Eは、同相接続の関係にある、分岐線14(1)と分岐線(3)に、第1の通信機器31及び第2の通信機器41を夫々接続し、通信機器や電気機器が何も接続されていない屋内の全てのコンセント51に終端回路30を接続した場合である。
In FIG. 1E, the
図1Fは、隣接相接続の関係にある、分岐線14(1)と分岐線(2)に、第1の通信機器31及び第2の通信機器41を夫々接続し、屋内の全てのコンセント51に終端回路30を接続した場合である。
FIG. 1F shows that the
以上に説明した図1A乃至図1Fに示す各形態についての通信速度の測定では、測定箇所、通信機器31,41の接続位置、PLCモデム21の機種を変えた夫々の場合について通信速度を測定し、それらの平均値を測定結果として求めた。また、電気機器の接続有無や電気機器の電源のオンオフの状態の影響を見るために、電気機器の接続有無や電気機器の電源のオンオフの状態を変えた夫々の場合について測定を行った。PLCモデム21には、変調方式がOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)、使用周波数帯域は2〜30MHz、最大通信速度は200Mbps、最大出力が85dBμV/10kHz、LANインタフェースの規格が100/10BASEのものを用いた。また、第1の通信機器31及び第2の通信機器41としては、CPU、メモリ、及びハードディスクを有するパーソナルコンピュータを用いた。
In the measurement of the communication speed for each form shown in FIGS. 1A to 1F described above, the communication speed is measured for each case where the measurement location, the connection position of the
図2に上記通信速度の測定に用いた終端回路30の回路図を示す。図2に示す終端回路30は、コンセント51に接続される2つの端子181(1),181(2)と、これら2つの端子181(1),181(2)の間に直列に接続される、商用電源のAC100V(60Hz)を遮断するための2つのコンデンサ182(1),182(2)と、これら2つのコンデンサ182(1),182(2)の間に直列に接続される抵抗素子183、及び終端回路30の一部を収容するケース184とからなる。
FIG. 2 shows a circuit diagram of the
図2に示す終端回路30において、コンデンサ182(1),182(2)には、静電容量が0.1μFであるものを用いた。また終端回路30のインピーダンスを電力線通信に用いられる周波数帯(2MHz〜30MHz)における通信路の特性インピーダンスに整合させるため、抵抗素子183には抵抗値が50〜100Ωであるものを用いた。
In the
==測定結果==
まず、いずれのコンセント51にも電気機器を接続しない場合(無負荷の場合)における通信速度の測定結果を表1に示す。表1において、通信速度の単位はMbpsである。また、表1及び以下に示す各表において、第1のケースとは、屋内のいずれのコンセントにも終端回路30を接続しない場合(図1C、図1Dに対応)であり、第2のケースとは、第1の通信機器31と第2の通信機器41の通信路を構成している分岐線14に設けられているコンセント51にのみ終端回路30を接続した場合(図1A、図1Bに対応)であり、第3のケースとは、屋内の全てのコンセント51(通信機器や電気製品が接続されているコンセントを除く)に終端回路30を接続した場合(図1E、図1Fに対応)である。
First, Table 1 shows the measurement results of the communication speed when no electrical device is connected to any outlet 51 (no load). In Table 1, the unit of communication speed is Mbps. In Table 1 and each table shown below, the first case is a case where the
表1に示すように、同相接続の場合には、通信路を構成している分岐線14に設けられているコンセント51にのみ終端回路30を接続するだけで(第2のケース)、通信速度が約1.5倍にアップしている。またその改善効果は、屋内の全てのコンセント51に終端回路30を接続した場合(第3のケース)と殆ど変わらない。一方、隣接相接続については、終端回路30を接続しても通信速度は向上しない。
As shown in Table 1, in the case of in-phase connection, the
表2は所定のコンセントに電気機器を接続し、且つ、接続した電気機器の電源をオンにした場合の測定結果である。
表2に示すように、同相接続の場合には、通信路を構成している分岐線に設けられているコンセント51に終端回路30を接続するだけで(第2のケース)、通信速度が約1.6倍にアップしている。またその改善効果は、屋内の全てのコンセント51に終端回路30を接続した場合(第3のケース)と殆ど変わらない。一方、隣接相接続については、終端回路30を接続しても通信速度は向上しない。
As shown in Table 2, in the case of in-phase connection, only the
表3は所定のコンセント51に電気機器を接続し、且つ、電気機器の電源をオフにした場合の測定結果である。
表3に示すように、同相接続の場合には、通信路を構成している分岐線14に設けられているコンセント51にのみ終端回路30を接続するだけで(第2のケース)、通信速度が約1.7倍にアップしている。またその改善効果は、屋内の全てのコンセント51に終端回路30を接続した場合(第3のケース)と殆ど変わらない。一方、隣接相接続については、終端回路30を接続しても通信速度は向上しない。
As shown in Table 3, in the case of in-phase connection, only the
以上、表1乃至表3から明らかなように、同相接続の場合には、通信路を構成している分岐線14に設けられているコンセント51にのみ終端回路30を接続するだけで(第2のケース)、屋内の全てのコンセント51に終端回路30を接続した場合と遜色なく通信品質を改善できることがわかる。
As can be seen from Tables 1 to 3, in the case of in-phase connection, only the
以上により、通信路を構成している分岐線14に設けられているコンセント51にのみ終端回路30を接続するだけで通信速度が向上することがわかったが、終端回路30の好適な設置位置を調べるため、次に、終端回路30を設ける位置を変えた複数のケースについてシミュレーションを行い、通信路のインピーダンスを求めた。シミュレーションの結果を図3A〜図3Fに示す。なお、図3Aは、屋内のいずれのコンセントにも終端回路30を設けない場合であり、図3Bは、屋内の全てのコンセント51に終端回路30を設けた場合、図3Cは、通信路を構成している分岐線14のコンセント51にのみ終端回路30を設けた場合、図3Dは、2台の通信機器31,41のうち一方の通信機器31,41が接続している分岐線14上の全てのコンセント51に終端回路30を設け、もう一方の通信機器31,41が接続している分岐線14上のコンセント51には終端回路30を設けないようにした場合である。また、図3Eは、2台の通信機器のうち一方の通信機器が接続している分岐線上の当該通信機器に最も近い位置にあるコンセント51にのみ終端回路30を設けた場合であり、図3Fは、2台の通信機器31,41のうち一方の通信機器31,41が接続している分岐線14上の当該通信機器31,41から2番目に近い位置にあるコンセント51にのみ終端回路30を設けた場合である。
From the above, it has been found that the communication speed is improved only by connecting the
図3Aと図3Bとを比較すると、屋内の全てのコンセント51に終端回路30を設けることで、通信に用いられる周波数帯(0〜30MHz)において、インピーダンスのハンプ(跳ね上がり)が図3Aに比べて減少していることがわかる。また、図3C,図3Dについても、図3Bと同様に、インピーダンスのハンプが図3Aに比べて減少していることがわかる。また、図3Eでは、図3Dに比べてインピーダンスのハンプが多くなっているが、図3Aに比べるとハンプが減少していることがわかる。なお、通信機器31,41を接続するコンセント51を変えて、以上と同様のシミュレーションを行ったが、図3A〜図3Fとほぼ同様の結果となった。
Comparing FIG. 3A and FIG. 3B, by providing the
以上のシミュレーションの結果、2台の通信機器31,41のうち一方の通信機器が接続している分岐線14上の当該通信機器に最も近い位置にあるコンセント51にのみ終端回路30を設けるだけでも、通信速度を向上できることがわかった。
As a result of the above simulation, even if the
==フィルタ回路==
ところで、分岐線14(1)〜(4)は、分電盤11内で引込線13を介して結合されている。このため、電力線通信においては、通信に関与しない分岐線14や通信に関与しない分岐線14に接続されている電気機器に由来するノイズや、通信路のインピーダンスの変化が少なからず通信品質に影響を及ぼす。また、隣接相接続されている通信機器31,41間で通信が行われる場合には、次の問題もある。
== Filter circuit ==
By the way, the branch lines 14 (1) to (4) are coupled via the lead-in
図4は、隣接相接続された通信機器31,41間で通信が行われる場合における問題を説明する図である。図4において、第1の通信機器31は、赤相L1と白相Nに接続する分岐線14(1)に接続しており、一方、第2の通信機器41は、黒相L2と白相Nに接続する分岐線14(2)に接続されている。ここで第1の通信機器31から第2の通信機器41に対して通信信号S1が送信されると、通信信号S1は、白相Nを介して第2の通信機器41に到達する。また通信信号S1についての第2の通信機器41からの還りの通信信号S2は、黒相L2に出力され、通信信号S2は、赤相L1と黒相L2の間の浮遊容量C1を介して赤相L1に伝わる。
FIG. 4 is a diagram for explaining a problem in the case where communication is performed between the
ここで第2の通信機器41が接続している分岐線14(2)に開放端が存在すれば、第1の通信機器31から白相Nに出力された通信信号S1については、赤相L1と白相Nの間の浮遊容量C2を介して赤相L1に還ってくる経路が存在し、赤相L1と白相Nの間に差動信号成分が生じる。また第2の通信機器41の黒相L2に出力された通信信号S2については、赤相L1と黒相L2との間の浮遊容量C3を介して第1の通信機器31の赤相L1に還ってくる経路が存在し、白相Nと黒相L2の間に同相信号成分が生じる。このように、隣接相接続されている2つの分岐線14の夫々に接続されている2つの通信機器31,41の間で通信が行われる場合には、差動信号成分と同相信号成分の双方が問題となる。
Here, if there is an open end on the branch line 14 (2) to which the
この問題は、通信機器31,41が接続されていない分岐線14の引込線13との接続点(分岐点)の近傍に図5A及び図5Bに示す構成からなるフィルタ回路を設けることにより改善することができる。なお、図5Aはフィルタ回路の回路図であり、図5Bはフィルタ回路の外観図(インダクタ部分のみ)である。このフィルタ回路は、フェライト等からなる円環状のコア21(トロイダルコア)に、エナメル線や銅線等の2本の導線22をキャンセル巻きしてなるインダクタ23と、2本の導線22の間に接続されるコンデンサ24とを含んで構成されている。導線22は、差動信号成分に対してコア21内の磁束が互いに打ち消されるようにコア21に巻回されている。なお、コア21への導線22の巻き方は、コンベンショナルトランス的であるため漏洩インダクタンスが存在し、このフィルタ回路は差動信号成分を除去することもできる。また、磁束が打ち消されるため、磁気飽和の影響を考慮する必要もない。また、導線22は、同相信号成分に対してコア21内の磁束が互いに強め合うようにコア21に巻回されており、同相信号成分に対しては、このフィルタ回路はコモンモードフィルタとして機能する。コンデンサ24は、第1の通信機器31と第2の通信機器41との間の通信路のインピーダンスを電力線通信の伝送信号の周波数帯の全域にわたってフラットにするように作用する。
This problem can be improved by providing a filter circuit having the configuration shown in FIGS. 5A and 5B in the vicinity of the connection point (branch point) of the
図6A,図6Bは、図5A,図5Bに示す構成からなるフィルタ回路を設けた配電設備1の一例であり、図6Aは同相接続の場合、図6Bは隣接相接続の場合である。図6Aに示す配電設備1では、第1の通信機器31が接続されている分岐線14(1)及び第2の通信機器41が接続されている分岐線14(3)に設けられているコンセント51にのみ、終端回路30を接続し、通信機器31,41が接続されていない分岐線14(2)及び分岐線14(4)の夫々の引込線13との接続点の近傍にフィルタ回路17を設けている。また図6Bに示す配電設備1では、第1の通信機器31が接続されている分岐線14(1)及び第2の通信機器41が接続されている分岐線14(2)に設けられているコンセント51にのみ、終端回路30を接続し、通信機器31,41が接続されていない分岐線14(3)及び分岐線14(4)の夫々の引込線13との接続点の近傍にフィルタ回路17を設けている。
6A and 6B are examples of
表4は、電気機器を接続し、且つ、接続した電気機器の電源をオンにした場合の通信速度の測定結果である。表4中、”第2のケース+フィルタ回路”とは、第1の通信機器31が接続されている分岐線14(1)及び第2の通信機器41が接続されている分岐線14(2)にのみ、終端回路30を接続し、通信機器31,41が接続されていない分岐線14(3)及び分岐線14(4)の夫々の引込線13との接続点の近傍にフィルタ回路17を設けた場合である。なお、表4において、”第2のケース+フィルタ回路”以外の内容は表2と同じである。
表4に示すように、フィルタ回路17を設けることにより(第4のケース)、隣接相接続の場合の通信速度が第2のケースに比べて約1.5倍にアップしていることがわかる。またフィルタ回路17を設けても、同相接続されている通信機器間の通信速度に殆ど影響を与えないことがわかる。
As shown in Table 4, by providing the filter circuit 17 (fourth case), it can be seen that the communication speed in the case of adjacent phase connection is increased by about 1.5 times compared to the second case. . It can also be seen that the provision of the
表5は、電気機器を接続し、且つ、接続した電気機器の電源をオフにした場合の測定結果である。なお、表5において、第4のケース以外の内容は表3と同じである。
表5に示すように、この場合においても、フィルタ回路17を設けることにより(第4のケース)、隣接相接続の場合の通信速度が第2のケースに比べて約1.5倍にアップしていることがわかる。またフィルタ回路17を設けても、同相接続の場合の通信速度に殆ど影響を与えないことがわかる。
As shown in Table 5, in this case as well, by providing the filter circuit 17 (fourth case), the communication speed in the case of adjacent phase connection is increased by about 1.5 times compared to the second case. You can see that It can also be seen that the provision of the
以上に説明したように、図5A,図5Bに示すフィルタ回路17によって、差動信号成分と同相信号成分の双方を除去することができる。従ってこのフィルタ回路17を設けることで、隣接相接続の関係にある2つの分岐線14の夫々に接続する2つの通信機器31,41間で通信が行われる場合に問題となる、上述した差動信号成分と同相信号成分の双方を除去することができる。また、コンデンサ24によって、通信に用いられる周波数範囲の全域にわたってインピーダンスが一定に保たれる。そしてフィルタ回路17を設けた場合でも、同相接続の場合の通信速度には殆ど影響しないため、フィルタ回路17を終端回路30とともに用いることができ、従って、同相接続及び隣接相接続の双方の通信品質を向上させることができる。さらに、図5A,図5Bに示すフィルタ回路17は、1つのトロイダルコアのみを用いて構成できるため、小型化が可能であり、分電盤11内のような狭いスペースに設置することが可能なフィルタ回路を容易に実現することができる。
As described above, both the differential signal component and the in-phase signal component can be removed by the
以上、本発明の一実施形態につき詳細に説明したが、以上の実施形態の説明は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described in detail, description of the above Embodiment is for making an understanding of this invention easy, and does not limit this invention. It goes without saying that the present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and that the present invention includes equivalents thereof.
1 屋内配線設備
11 分電盤
12 柱状変圧器
13 引込線
L1 赤相
N 白相
L2 黒相
14 分岐線
15 主幹ブレーカ
16 分岐ブレーカ
17 フィルタ回路
21 PLCモデム
30 終端回路
31 第1の通信機器
41 第2の通信機器
51 コンセント
DESCRIPTION OF
Claims (8)
第1の前記分岐線に第1の通信機器を接続し、
前記引込線に前記第1の分岐線と同相に接続している第2の前記分岐線に第2の通信機器を接続し、
前記第1の通信機器と前記第2の通信機器とを結ぶ通信路のインピーダンスを整合させるための終端回路を、前記第1の分岐線又は前記第2の分岐線に設けられているコンセントにのみ設け、
少なくともいずれかの前記分岐線の前記分岐点の近傍に、円環状のコアに2本の導線をキャンセル巻きしてなるインダクタ、及び前記2本の導線の間に接続されるコンデンサを含むフィルタ回路を設けること
を特徴とする電力線通信方法。 A power line communication method performed using indoor wiring in which a plurality of branch lines are connected to a single-phase three-wire service line via branch points,
Connecting a first communication device to the first branch line;
Connecting a second communication device to the second branch line connected to the lead-in line in phase with the first branch line;
The termination circuit for matching the impedance of the communication path connecting the first communication device and the second communication device is provided only in the outlet provided in the first branch line or the second branch line. Provided,
A filter circuit including an inductor formed by canceling two conductors around an annular core and a capacitor connected between the two conductors in the vicinity of the branch point of at least one of the branch lines; A power line communication method characterized by comprising:
前記終端回路を、前記第1の分岐線及び前記第2の分岐線に設けられている全てのコンセントに設けること
を特徴とする電力線通信方法。 The power line communication method according to claim 1,
The power line communication method, wherein the termination circuit is provided in all outlets provided in the first branch line and the second branch line.
前記終端回路を、前記第1の分岐線または前記第2の分岐線のいずれか一方に設けられているコンセントにのみ設けること
を特徴とする電力線通信方法。 The power line communication method according to claim 1,
The power line communication method, wherein the termination circuit is provided only in an outlet provided on one of the first branch line and the second branch line.
前記終端回路を、前記第1の分岐線の前記第1の通信機器が接続しているコンセントに最も近い位置に設けられているコンセントにのみ設けること
を特徴とする電力線通信方法。 The power line communication method according to claim 1,
The power line communication method, wherein the termination circuit is provided only at an outlet provided at a position closest to an outlet to which the first communication device of the first branch line is connected.
前記終端回路は、前記コンセントに接続される2つの端子、これら2つの端子間に直列に接続される抵抗素子、及び前記抵抗素子に直列に接続されるコンデンサを含んで構成されること
を特徴とする電力線通信方法。 A power line communication method according to any one of claims 1 to 4,
The termination circuit includes two terminals connected to the outlet, a resistance element connected in series between the two terminals, and a capacitor connected in series to the resistance element. Power line communication method.
前記終端回路は、電力線通信に用いられる周波数帯において前記通信路の特性インピーダンスに等しいインピーダンスを有すること
を特徴とする電力線通信方法。 A power line communication method according to any one of claims 1 to 4,
The termination circuit has an impedance equal to a characteristic impedance of the communication path in a frequency band used for power line communication.
前記分岐線のうち電力線通信を行う通信機器が接続されていない前記分岐線にのみ、前記フィルタ回路を設けること
を特徴とする電力線通信方法。 The power line communication method according to claim 1,
The power line communication method, wherein the filter circuit is provided only in the branch line that is not connected to a communication device that performs power line communication among the branch lines.
前記第1の通信機器が接続する前記分岐線、及び前記第2の通信機器が接続している分岐線は、隣接相接続されていること
を特徴とする電力線通信方法。
The power line communication method according to claim 2,
The branch line to which the first communication device is connected and the branch line to which the second communication device is connected are connected in adjacent phases.
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JP2009200936A (en) * | 2008-02-22 | 2009-09-03 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Power line carrier communication duct system and connector |
JP2010028316A (en) * | 2008-07-16 | 2010-02-04 | I-O Data Device Inc | Plc repeater, plc network system, and plc equipment |
JP5234212B1 (en) * | 2012-08-17 | 2013-07-10 | 株式会社日立アドバンストデジタル | Multiple access communication system and photovoltaic power generation system |
US9100105B2 (en) | 2011-08-11 | 2015-08-04 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Splitter |
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---|---|---|---|---|
JP2009200936A (en) * | 2008-02-22 | 2009-09-03 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Power line carrier communication duct system and connector |
JP2010028316A (en) * | 2008-07-16 | 2010-02-04 | I-O Data Device Inc | Plc repeater, plc network system, and plc equipment |
US9100105B2 (en) | 2011-08-11 | 2015-08-04 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Splitter |
JP5234212B1 (en) * | 2012-08-17 | 2013-07-10 | 株式会社日立アドバンストデジタル | Multiple access communication system and photovoltaic power generation system |
WO2014027434A1 (en) * | 2012-08-17 | 2014-02-20 | 株式会社日立アドバンストデジタル | Multiple access communication system, and solar power generation system |
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