JP2007312046A

JP2007312046A - 電力線通信システム

Info

Publication number: JP2007312046A
Application number: JP2006138405A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiro Kawahara; 信広川原
Original assignee: SMK Corp
Current assignee: SMK Corp
Priority date: 2006-05-18
Filing date: 2006-05-18
Publication date: 2007-11-29

Abstract

【課題】電圧が異なる直流電源に接続された電力線間で通信を可能にし、通信配線の削減が可能な電力線通信システムを提供する。
【解決手段】直流電力線２０ａ，２０ｂに各々接続される一対の接続端子１８と、一対の接続端子１８間に設けられ直流電流を遮断可能に形成された直流カット部１２と、ノイズフィルタ１４とを備えた電力線通信用カプラ１０を備える。電位の異なる複数の電力線２０ａ，２０ｂに電力線通信用カプラ１０の各接続端子１８を取り付け、複数の電力線２０ａ，２０ｂに接続された電力線通信用の通信装置であるＰＬＣモデム２８，２９間で、通信を可能とする。
【選択図】図４

Description

この発明は、直流電源に接続された電力線を用いて電子機器間での通信を行う電力線通信システムに関する。

従来、屋内に敷設された電力線を伝送媒体として利用する電力線通信システムが知られている。電力線通信の場合、既設の電力線を使用するため、通信用の専用線を設ける必要がない。そのため、新たにネットワーク機器などを導入する場合や、通信機器の配置を移動する場合にも配線の追加や変更が必要ないものである。従来の屋内商用電力線を使用して電力線通信を行うシステムでは、交流電源に接続された電力線に専用のＰＬＣ（Power Line Communication）モデムを接続し、このＰＬＣモデムを介して通信信号の授受を行っていた。

また、通信に電力線を用いる機器として、特許文献１には、専用のＰＬＣモデムの代わりに、ＰＬＣモデム回路が内蔵されたＡＣ／ＤＣ電源アダプタを介して、交流の電力線を通信に使用する、パソコン用の電力線通信装置が開示されている。さらに、特許文献２には、装置内に設けられた直流の電力線を使用して電力線通信する電力線通信システムが開示されている。特許文献３には、車両用電源の電力線の直流電流に信号を重畳し、電子制御ユニット間で信号を送受信するとともに、電源から給電される負荷との間にインピーダンス素子を設けたものが開示されている。

その他、特許文献４には、電力線通信する電力線の分岐装置内に設けられた通信制御装置によって、データ通信に用いる信号を、データに記述された宛先の外部端末装置または端末装置が接続された電力線上へ仕分けされ、分配伝送されるシステムが開示されている。このシステムでは、データが分岐電力線の分岐点から回り込む等の原因により、外部端末装置と端末装置間、または端末装置同士間のデータ通信とは無関係な分岐電力線へ信号成分が伝送されることを防止する電力分岐ユニットを備えている。
特開２００６−１００９３９号公報特開２００６−５５３５号公報特開２００４−１２０７４０号公報特開２００４−７４９７号公報

上記従来の技術では、電力線通信に利用される電力線は、一般に、商用の交流電源に接続された電力線が使用されていた。また、直流電源が供給される電力線を使用する場合、同一電位の電力線が電力線通信に使用され、供給電圧が異なる電力線間での電力線通信は行われていなかった。

さらに、特許文献１では、交流の電力線から伝送された通信信号は、ＡＣ／ＤＣ電源アダプタ内に一体に内蔵されたＰＬＣモデムにより、直流電力線に通信信号が伝送される。しかし、他の機器との通信は、交流の電力線を使用して行うものであって、電源アダプタから延びた直流電力線は、電源アダプタと対の専用パソコンにのみ接続され、異なる電圧の直流電力線間を接続するものではない。

特許文献２，３では、直流電源により電力が供給された電力線を使用して通信するが、電圧の異なる直流電力線間へのカプラの取付け及び通信については、開示されていない。また、特許文献３に開示された電力分岐ユニットでも、直流電源により電力が供給された電力線の分岐点に使用して通信信号を分岐可能であるが、電圧の異なる直流電力線間における通信については、開示されていない。

この発明は、上記従来技術の問題に鑑みて成されたもので、電圧が異なる直流電源に接続された電力線間で通信を可能にし、通信配線の削減が可能な電力線通信システムを提供することを目的とする。

この発明は、直流電力線を介して信号を通信する電力線通信システムであって、電力線に各々接続される一対の接続端子と、前記一対の接続端子間に設けられ直流電流を遮断可能に形成された直流カット部及びノイズフィルタを備えた電力線通信用カプラを設け、電位の異なる前記複数の電力線に前記電力線通信用カプラの各接続端子を取り付け、前記複数の電力線に接続された電力線通信用の通信装置間で通信を可能とした電力線通信システムである。

前記直流カット部は、前記ノイズフィルタに接続されたコンデンサである。また、前記ノイズフィルタは、ハイパスフィルタ等の周波数フィルタにより形成されたものである。

この発明の電力線通信システムによれば、電力線通信用カプラを電圧が異なる直流電源に接続された電力線に連結し、異なる電位の電流を遮断して通信信号のみを電力線間で伝送することができる。これにより、異なる電位の各直流電力線に接続されたＰＬＣモデム等の通信装置間での通信を可能とするものである。

以下、この発明の電力線通信システムの一実施形態について、図１〜図４を基にして説明する。この実施形態の電力線通信システムに用いられる電力線通信用カプラ１０は、図１に示すように、両端の端子に直流カット部１２の一方の端子が接続されたノイズフィルタ１４から構成され、一体を成して本体１６が形成されている。各直流カット部１２の他方の接続端子１８は、各々電力線２０ａ，２０ｂに接続可能に形成されている。また、ノイズフィルタ１４には、接地端子１４ａが設けられている。

この電力線通信用カプラ１０の直流カット部１２は、図２に示すように、例えば、直流成分を遮断し所定の通信周波数を通過可能な容量のコンデンサにより形成されている。また、ノイズフィルタ１４は、例えば、所定の通信周波数を通過させるハイパスフィルタにより形成され、直流の電力線２０ａ，２０ｂに生じるノイズ２２を除去する。ノイズフィルタ１４は、図２に示すように、例えば、一対の抵抗Ｒ１の間にコンデンサＣが直列に接続され、このコンデンサＣの両端に各々抵抗Ｒ２とインダクタＬが並列に接続され、この抵抗Ｒ２とインダクタＬが接地端子１４ａに接続された構造を有している。

ここで、ノイズ２２は、通常、図３（ａ）に示すように、低周波ほど大きく、通信信号２４は、ノイズ２２に対して充分大きな周波数が使用されている。また、図３（ｂ）に示すように、ノイズフィルタ１４は、ノイズ２２を除去し通信信号２４のみを通過させる周波数特性２３に設定されている。これにより、ノイズフィルタ１４によってノイズ２２が除去され、図３（ｃ）に示すように、通信信号２４のみを伝送することができる。

次に、この実施形態の電力線通信用カプラ１０の使用方法について説明する。図４に示すように、各種電子機器３０，３１を備えた装置内に内蔵された直流電源２６には、例えば動作電圧の異なる各電子機器３０，３１に合わせて、＋１２Ｖ及び＋５Ｖの異電圧を供給する電力線２０ａ，２０ｂが、各々接続されている。装置内の＋１２Ｖの電力線２０ａには、電力線通信を行う通信装置であるＰＬＣモデム２８が各電子機器３０毎に接続され、通信を行う電子機器３０の制御回路３２に通信回線が接続され、電子機器３０の電源回路３４に電力線２０ａが接続されている。また、＋５Ｖの電力線２０ｂには、５Ｖ用のＰＬＣモデム２９が各電子機器３１毎に接続され、通信を行う電子機器３１の制御回路３２に通信回線が接続され、電子機器３１の電源回路３５に電力線２０ｂが接続されている。

異なる電圧の電力線２０ａ，２０ｂ間に、電力線通信用カプラ１０を取り付けるには、各電力線２０ａ，２０ｂに電力線通信用カプラ１０の接続端子１８を取り付け、直流電源２６の接地端子、及びノイズフィルタ１４に設けられた接地端子１４ａを各々接地させる。また、異なる電位の電力線２０ａ，２０ｂ間に取り付ける電力線通信用カプラ１０は、電力線２０ａ，２０ｂ間に一つ取り付けてあれば良い。さらに、複数の異なる電位の直流電力線を連結する場合は、各電力線間に、各々１つずつ取り付けると良い。

この実施形態の電力線通信システムによれば、電圧が異なる直流電源２６が接続された電力線２０ａ，２０ｂを電力線通信用カプラ１０により連結し、異なる電位の電流を遮断して、通信信号のみが伝送される。そのため、電位の異なる電力線２０ａ，２０ｂに複数接続された各ＰＬＣモデム２８，２９間での通信が可能になり、装置内の通信線の削減もできて、コストの低減を図ることができる。また、一般に、装置内には異なる電位の複数の直流電力線が複数敷設されている場合が多いが、各電力線間に１つ取り付けるだけで、各電力線に接続されたＰＬＣモデム２８，２９間にて容易に通信が可能になるものである。

なお、この発明の電力線通信システムは上記実施形態に限定されるものではなく、電力線通信用カプラを構成する直流カット部、及びノイズフィルタは、電力線に印加される電圧に合わせて、適宜設定可能であり、直流カット部はノイズフィルタで兼用しても良い。

また、各電力線直流電力線を連結可能に上記回路が形成されていればよいため、適宜に通信信号処理回路を追加しても良い。例えば、通信信号から、電力線に接続されたＰＬＣモデムに割り振ったアドレスによって信号を仕分けする、分配回路などを設けても良い。さらに、各部材の形状や素材など適宜変更可能である。

この発明の一実施形態の電力線通信システムに用いる電力線通信用カプラの構成例を示すブロック図である。この実施形態の電力線通信用カプラの回路構成を示す概略回路図である。この実施形態の電力線通信システムの電力線上のノイズと通信信号を表すスペクトル（ａ）と、ノイズフィルタの周波数特性（ｂ）と、フィルタ通過後の信号スペクトル（ｃ）である。この実施形態の電力線通信システムを示す構成図である。

符号の説明

１０電力線通信用カプラ
１２直流カット部
１４ノイズフィルタ
１８接続端子
２０ａ，２０ｂ電力線
２６直流電源
２８，２９ＰＬＣモデム
３０，３１電子機器
３２制御回路
３４電源回路

Claims

直流電力線を介して信号を通信する電力線通信システムにおいて、電力線に各々接続される一対の接続端子と、前記一対の接続端子間に設けられ直流電流を遮断可能に形成された直流カット部及びノイズフィルタを備えた電力線通信用カプラを設け、電位の異なる前記複数の電力線に前記電力線通信用カプラの各接続端子を取り付け、前記複数の電力線に接続された電力線通信用の通信装置間で通信を可能としたことを特徴とする電力線通信システム。
前記直流カット部は、前記ノイズフィルタに接続されたコンデンサであることを特徴とする請求項１記載の電力線通信システム。
前記ノイズフィルタは、周波数フィルタにより形成されたことを特徴とする請求項１または２記載の電力線通信システム。