JP2008167284A - 電力線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 配線ダクトに取り付けたハウジングの下面を見ることで通信機器との通信状態を容易に確認することができる電力線通信装置および電力線通信システムを提供する。
【解決手段】 電力線ＰＬに接続される導体１０を備えた配線ダクトＤに取り付けられるハウジング２０と、導体１０に接続される電極３２および電線３１と、電力と通信信号とを分離して変復調する電力線通信用モデム４１と、電力線通信用モデム４１と通信機器８とのインタフェースを行う通信インタフェース４２と、通信ケーブル８０が挿抜自在に挿着されるコネクタ５と、ハウジング２０を配線ダクトＤに着脱自在に装着すると共に装着時にハウジング２０の電極３２を配線ダクトＤの導体１０に接続し且つ離脱時に前記電極３２と導体１０との接続が解除される接続保持手段６と、ハウジング２０の下面に設けられ通信機器８との通信状態を表示する通信状態表示部４４と、を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、オフィスや住宅等の屋内に配線された電力線を利用してデータ通信を行うための電力線通信装置に関するものである。

近年、オフィスや住宅においても複数台のコンピュータをつないだローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）が急速に普及している。このようなＬＡＮにおいてコンピュータ間を接続する通信媒体として、通常、通信ケーブル（いわゆるＬＡＮケーブル）が用いられるが、既設のオフィスや住宅に新たにＬＡＮを導入する場合には配線工事の手間や費用を考慮して電波による無線方式が採用される場合もある。

ところで、従来より給電用の屋内配線（電力線）を配線ダクト内に収容し、配線ダクトに電灯等の照明器具を取り付けるものが利用されており（例えば、特許文献１参照）、この電力線を利用してデータ通信を行う電力線通信（Powre Line Communication）が提案されている。

かかる電力線通信にて使用される電力線通信装置は、ハウジングと、電力線と接続するための電源プラグと、電力線通信用モデムと、外部の通信機器と電力線通信用モデムとのインタフェースを行う通信インタフェースと、ハウジングの表面に設けられ通信機器からの通信ケーブルが挿抜自在に挿着されるコネクタと、を備えている。

そして、電力線通信にあたっては、まず、電力線を収容した配線ダクトに、該配線ダクト内の電力線に接続されるコンセント部を取り付け、前記コンセント部の栓刃挿入口に、電力線通信装置の電源プラグの栓刃を挿し込んで電力線に接続すると共に、外部の通信機器と接続される通信ケーブルをコネクタに挿し込んで、前記外部の通信機器と電力線に接続される別の通信機器との間で通信を行うものである。

しかしながら、この場合、コンセント部を配線ダクトに取り付けた上で更にコンセント部に電力線通信装置を電気的に接続する必要があり、作業が手間となると共に、配線ダクトは天井等に配設されるため、配線ダクトに取り付けたコンセント部に電気的に接続した電力線通信装置を支持する必要があった。

そこで、電力線通信装置のハウジングを配線ダクトに取り付けて、別途コンセント部を要さずに直接配線ダクトから給電を受けるようにするものが考えられた。これは、ハウジングの上面に、配線ダクトに着脱自在に装着すると共に、配線ダクトに装着した時にハウジングの電極を配線ダクトの導体に接続される接続保持手段を設けて、配線ダクトに下方より装着するのもである。
特開昭５３−８４１９５号公報

また電力線通信装置には、コネクタおよびコネクタに挿着される通信ケーブルを介して接続されている通信機器との通信状態を表示する通信状態表示部が設けられるが、通信状態表示部は通常はコネクタにの付近に設けられている。そして、配線ダクトは通常は天井等の部屋の上部に配設されるため、このような配線ダクトに取り付けた電力線通信装置は、コネクタがハウジングの下面に設けられていない場合には、通信状態表示部が下方より見えなかったり見え難かったりして、通信状態の確認が困難であった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、配線ダクトに取り付けたハウジングの下面を見ることで通信機器との通信状態を容易に確認することができる電力線通信装置を提供することにある。

上記課題を解決するために請求項１に係る電力線通信装置２にあっては、単相３線または三相３線の電力線ＰＬに接続される２極または多極の導体１０を備えた配線ダクトＤに取り付けられるハウジング２０と、配線ダクトＤの導体１０に接続される電極３２および該電極３２に接続される電線３１と、ハウジング２０内に収納され前記電線３１と接続された電力線ＰＬを介して電力と通信信号とを分離して変復調する電力線通信用モデム４１と、ハウジング２０内に収納され電力線通信用モデム４１と通信機器８とのインタフェースを行う通信インタフェース４２と、ハウジング２０の表面に設けられ通信機器８と通信インタフェース４２とを接続する通信ケーブル８０が挿抜自在に挿着されるコネクタ５と、ハウジング２０を配線ダクトＤに着脱自在に装着すると共に装着時にハウジング２０の電極３２を配線ダクトＤの導体１０に接続し且つ離脱時に前記電極３２と導体１０との接続が解除される接続保持手段６と、ハウジング２０の下面に設けられ通信機器８との通信状態を表示する通信状態表示部４４と、を備えて成ることをとするものである。

このように、電力線通信装置２のハウジング２０を接続保持手段６により配線ダクトＤに取り付けて、配線ダクトＤによるハウジング２０の支持および配線ダクトＤ内の導体１０に接続することができて、別途コンセント部７を要さずに電力線ＰＬを収容した配線ダクトＤに直接取り付けるだけで使用することができるものにあって、通常天井に配設される配線ダクトＤに装着したハウジング２０の下面を下方より見上げた時に通信状態表示部４４が見えて、通信機器８との通信状態を容易に確認することができる。

本発明によれば、通常天井に配設される配線ダクトに装着したハウジングの下面を下方より見上げた時に通信状態表示部が見えて、目視により、通信機器との通信状態を容易に確認することができる。

以下、本発明の実施形態について添付図面に基づいて説明する。

電力線通信システムは、天井等に配設され単相３線または三相３線の電力線に接続される２極または多極の導体を備えた配線ダクトと、配線ダクトに取り付けられる電力線通信装置と、電力線通信装置に通信ケーブルを介して接続される通信機器と、で主体が構成される。まず、配線ダクトについて説明する。

配線ダクトＤは、図１（ａ）に示すように、例えば吊具にて吊り下げる等して天井に配設して、照明をはじめ電気機器が装着されるもので、ケース１と導体１０とで主体が構成される。

ケース１は、断面がリップ付きコ字状をした長尺の箱状部材で、図１（ａ）に示すように各部位を底壁１１、側壁１２、上壁１３とする。リップ部となる底壁１１の間がケース１の内部と外部とを連通する開口１４となり、この開口１４は下側を向くように配設される。側壁１２の内面には、導体１０を保持するための導体保持部１５が設けてある。導体保持部１５は、導体１０を上下から挟持する導体挟持リブ１５ａを側壁１２の内面から突設すると共に、導体挟持リブ１５ａ間に架設リブ１５ｂを架設して形成してあり、導体１０は架設リブ１５ｂの内側（ケース１の中心側）の面と両挟持リブの先端部とによって保持されている。導体１０は、断面が矩形状をした長尺のもので、ケース１の長手方向に沿って配設される。そして、上壁１３の内面には、アース導体１６を保持するアース導体保持部１７が設けてある。アース導体保持部１７は、上壁１３の内面に設けられてアース導体１６を挟持する断面Ｌ字状をした二つのアース導体挟持リブによって形成され、このアース導体挟持リブによってアース導体１６が保持される。

次に、電力線通信装置２について各実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
第１の実施形態について図１乃至図８に基づいて説明する。第１の実施形態における電力線通信装置２は、ハウジング２０と、電極３２および電線３１と、インターフェース部４と、コネクタ５と、接続保持手段６と、で主体が構成され、前記構成は以下の各実施形態においても基本的構成として具備されている。

ハウジング２０は、略箱形状をしたもので、内部に電線３１、インターフェース部４が収納されるとともに、上面に配線ダクトＤに固定するための電極３２を備えた接続保持手段６が設けられ、上面以外の表面にコネクタ５が設けられる。

電線３１は、ハウジング２０上面の接続保持手段６に設けられている電極３２に接続されてハウジング２０内の機器に電力や電力線ＰＬ通信用の信号（以下、通信信号という）を伝送するもので、インターフェース部４を構成する各機器（後述する）に電力を供給する電線３１と、インターフェース部４に通信信号を伝送する電線３１と、インターフェース部４の各機器を結ぶ電線３１と、からなる。インターフェース部４に通信信号を伝送する一対の電線３１は、直流カット用のコンデンサ２１並びに絶縁トランス２２を介してインターフェース部４に接続される。また、インターフェース部４の各機器に電力を供給する電線３１には、途中にＡＣ／ＤＣコンバータからなる電源部２３が接続されている。

インターフェース部４は、送受信部４０と、電力線通信用モデム４１と、通信インタフェース４２と、制御部４３と、で構成される。

送受信部４０は、絶縁トランス２２の二次側に接続されて電力線ＰＬとの間で通信信号を送受信するためのもので、電力線通信用モデム４１に接続される。電力線通信用モデム４１は、電力線ＰＬに重畳して伝送される所定形式の通信信号からデータ信号を復調する復調機能、並びに、パーソナルコンピュータ等のコンピュータやコンピュータを内蔵した通信機器８側からのデータ信号を所定形式の通信信号に変調する変調機能を有するＰＬＣモデムで、通信インタフェース４２に接続される。通信インタフェース４２は、例えば１００ＢＡＳＥ−ＴＸ等のEthernet（登録商標）の規格に準拠して通信機器８との間でデータ信号を送受信するためのＬＡＮコントローラで、コネクタ５に接続される。また、これら電力線通信用モデム４１、通信インタフェース４２は、制御部４３により制御される。制御部４３は、ＣＰＵを主構成要素としてインターフェース部４全体の制御を行うもので、例えば電力線通信用モデム４１と通信インタフェース４２との間で伝送するデータ（パケット）のフィルタリングなどのセキュリティ機能や、データ伝送中といった通信状態を表示するため通信状態表示部４４を制御して、通信状態表示部４４が有する表示素子ＬＤを発光させる機能等を有している。これら送受信部４０、電力線通信用モデム４１、通信インタフェース４２、制御部４３といったインターフェース部４の機器は電源部２３で作成される直流電源によって動作する。

通信状態表示部４４はハウジング２０の下面に設けられ、配線ダクトＤに装着したハウジング２０の下面を下方より見上げた時に通信状態表示部４４が見えて、通信機器８との通信状態を目視により容易に確認することができるようになっている。本実施形態および後述する第２乃至第５の実施形態において、通信状態表示部４４は三つの表示素子ＬＤからなり、伝送速度が高速、中速、低速、の三段階で認識され、図６に示すように、高速の場合には三つの表示素子ＬＤの全てが点灯する点灯状態となり、中速の場合には三つの表示素子ＬＤのうち二つが点灯する点灯状態となり、低速の場合には三つの表示素子ＬＤの一つが点灯する点灯状態となる。

コネクタ５は、通信機器８に接続される通信ケーブル８０の先端に取り付けられるコネクタ（雄）が挿抜自在に接続される受け側（雌）のコネクタ５で、通信ケーブル８０が例えばＣＡＴ５のＬＡＮケーブルである場合には、その先端に取り付けられるＲＪ−４５のモジュラプラグが挿抜自在に接続されるＲＪ−４５のモジュラジャックで構成される。コネクタ５は、本実施形態ではハウジング２０の配線ダクトＤの長手方向の側面に形成してあるが、配線ダクトＤの短手方向の側面に形成したり下面に形成してもよい。

次に、ハウジング２０を配線ダクトＤに装着するため接続保持手段６について図１、図７、図８に基づいて説明する。

接続保持手段６は、ハウジング２０の上面（天面壁部の上面）に設けられ、配線ダクトＤの開口１４内に下方より挿入されて配線ダクトＤの底壁１１によってハウジング２０を支持させるものである。ハウジング２０の天面壁部の上面からは、ハウジング２０の長手方向に沿った長尺の立設片２１が二つ立設してある。この立設片２１は、配線ダクトＤのケース１の側壁１２の下端部を下方より被嵌するもので、ハウジング２０の天面壁部の両立設片２１間の部分に接続保持手段６が設けてある。

接続保持手段６は、ハウジング２０の天面壁部に形成した開口穴（図示せず）に回転自在に装着されて上方に突出する挿入部６１で主体が構成される。挿入部６１の開口１４穴に装着される部分は、図示はしないが、天面壁部の下面側に当接する開口１４穴より大径の下フランジ部と、天面壁部の上面側に当接する開口１４穴より大径の上フランジ部と、からなり、これらによりハウジング２０に抜け止めされた状態で装着される。挿入部６１は、配線ダクトＤの開口１４内に挿入されるもので、側面からは係止部６２を側方に突設してある。係止部６２は、挿入部６１の周方向の互いに反対側となる二ヶ所から側方に突出するもので、両係止部６２の先端間の長さは、配線ダクトＤの開口１４幅よりも長く且つ配線ダクトＤの両側壁１２間の距離よりも短く形成してあり、また、係止部６２の幅は、配線ダクトＤの開口１４幅よりも短く形成してある。これにより、両係止部６２の先端を結ぶ方向を配線ダクトＤの開口１４の長手方向にした状態でこの開口１４内に挿入し、挿入部６１を回転させて、両係止部６２の先端側の部分を配線ダクトＤの底壁１１の上面に載置して係止させて、ハウジング２０を配線ダクトＤに支持させるものである。

本実施形態においては、このような挿入部６１はハウジング２０の長手方向の両側二ヶ所に設けてあり、いずれか一方にはレバー６３が設けてあるとともに、両方の挿入部６１の回転を連動されるギア部（図示せず）を形成してあり、また、いずれか一方には後述するように電極３２が設けてある。

レバー６３は、いずれか一方の挿入部６１から側方に突設され、ハウジング２０の開口１４を介して外方に突出するかあるいは挿入部６１のハウジング２０外の部分から突設して、レバー６３を操作して側方に回転させることで挿入部６１を回転させるようにしたものである。そして、両挿入部６１にはギア部を形成してあり、これらを直接噛み合わせるかあるいは間にギア（図示せず）を介在させて、レバー６３を設けた挿入部６１の回転に連動してもう一方の挿入部６１も回転し、係止部６２が配線ダクトＤの開口１４を挿通する状態と、係止部６２が配線ダクトＤの底壁１１に係止される状態と、を両挿入部６１で揃うようにしてある。

また、いずれか一方の挿入部６１（本実施形態ではレバー６３を設けた方の挿入部６１）には電極３２が設けてある。この挿入部６１は、ハウジング２０を装着した際に配線ダクトＤの上壁１３の内面に設けたアース導体１６付近にまで達する長さに形成してあり、その側面からは、係止部６２を突設した部分よりも上側の部分から栓刃からなる電極３２を突設するとともに、挿入部６１の先端に接地ピン３３が突設してある。電極３２は、係止部６２と同様に挿入部６１の周方向の互いに反対側となる二ヶ所から側方に突出するもので、図７に示すように、両電極３２の先端を結ぶ方向を配線ダクトＤの開口１４の長手方向にした状態でこの開口１４内に挿入し、挿入部６１を回転させて、図８に示すように、係止部６２が配線ダクトＤの底壁１１に係止した状態で両電極３２の先端部が配線ダクトＤの側壁１２に設けた導体１０に接触して導通されるものである。この電極３２には、挿入部６１の内部を通してハウジング２０内の機器と電気的に接続する上述した電線３１が接続されている。

また、接地ピン３３は、挿入部６１の係止部６２が配線ダクトＤの底壁１１に係止した状態で配線ダクトＤの上壁１３の内面に設けてあるアース導体１６に接続される。

上記のような第１の実施形態においては、接続保持手段６によって電力線通信装置２のハウジング２０を配線ダクトＤに装着することで、配線ダクトＤ内に挿入される挿入部６１から突出する係止部６２によって配線ダクトＤに装着して機械的な固定が行われるとともに、配線ダクトＤ内の導体１０への電気的な接続がなされて、別途コンセント部を設けて電力線通信装置２に電力を供給するといった必要がなく、別途設けるコンセント部が不要となるとともに、ハウジング２０を配線ダクトＤに装着するだけで機械的な固定と電気的な接続がなされて取り付けが容易に行われるものである。

また、第１の実施形態の電力線通信装置２を用いた電力線通信システムにおいては、図５に示すように、配線ダクトＤに電力線通信装置２を二ヶ所に取り付け、それぞれにデジタルカメラ、パーソナルコンピュータからなる通信機器８を通信ケーブル８０を介して接続し、前記通信機器８は配線ダクトＤに装着した電力線通信装置２とは別のコンセント部９０から給電されるようにしてある。図中の符号Ｂは分電盤であり、９１は電源ケーブルである。

この電力線通信システムでは、電力線通信装置２に給電するためのコンセント部９０を別途設ける必要がないため、このコンセント部９０の配設スペースが不要となるとともに、コンセント部９０を配線ダクトＤに取り付けて更に電力線通信装置２からの給電プラグをコンセント部９０に差し込むといった作業が不要で作業の容易化が図られるものである。
（第２の実施形態）
次に第２の実施形態について図９乃至図１１に基づいて説明する。第１の実施形態と同様の部分は同符号を付して説明を省略し、主に異なる部分について説明する。

第２の実施形態では、第１の実施形態で示される基本的な構成に加えて、コンセント部７を内蔵したものである。コンセント部７は、ハウジング２０内に収納され電線３１を介して電力線ＰＬに接続される刃受け（図示せず）と、ハウジング２０の表面に設けられ他の機器９２の電源プラグの栓刃（図示せず）を挿入して刃受けに接続するための栓刃挿入口７１と、からなるものである。

これにより、例えばコネクタ５および通信ケーブル８０を介して接続される外部の通信機器８の電源プラグの栓刃を栓刃挿入口７１に挿入して、この通信機器８に電力を供給することができ、別途コンセント部７を要さずに外部の通信機器８（または一般の電気機器）に電力を供給することが可能となる。

また本実施形態のコンセント部７は、ハウジング２０のコネクタ５を設けた面と反対側の面に設けてあり、このように、これらをハウジング２０の表面の同一平面でない互いに異なる面に設けることで、コネクタ５に接続される通信ケーブル８０と栓刃挿入口７１に挿入される電源プラグとが位置干渉するのを防止することができる。
（第３の実施形態）
次に第３の実施形態について図１２に基づいて説明する。第２の実施形態と同様の部分は同符号を付して説明を省略し、主に異なる部分について説明する。

第３の実施形態では、第２の実施形態で示される構成に加えて、ハウジング２０内に収納される電線３１の電極３２とコンセント部７の刃受けとの間の部分に、コモンモードチョークコイルＣＣとコンデンサＣＤとによって構成されるブロッキングフィルタＢＦを設けたものである。

コモンモードチョークコイルＣＣにより、栓刃挿入口７１に挿入された栓刃および刃受けを介して接続される電気機器のインピーダンスを改善してコモンモードノイズを低減することができると共に、コンデンサＣＤにより、電気機器から発生する通信信号帯域のノイズを低減させることができて、ブロッキングフィルタＢＦを設けない場合と比較して電気機器への電力の伝送性能が向上する。
（第４の実施形態）
次に第４の実施形態について図１３乃至図１５に基づいて説明する。第３の実施形態と同様の部分は同符号を付して説明を省略し、主に異なる部分について説明する。

第４の実施形態では、第３の実施形態で示される構成に加えて、コンセント部７（すなわち刃受けおよび栓刃挿入口７１）を複数設けたものである。これにより、複数の電気機器の電源プラグの栓刃を挿入して、複数の電気機器に電力を供給することが可能となり、配線ダクトＤに取り付けるマルチタップとして使用することができる。
（第５の実施形態）
次に第５の実施形態について図１６乃至図１８に基づいて説明する。第３の実施形態と同様の部分は同符号を付して説明を省略し、主に異なる部分について説明する。

第５の実施形態では、第３の実施形態で示される構成に加えて、ＬＡＮコントローラとしてスイッチング機能を有するスイッチングハブ４５を設けたものである。これにより、複数の通信機器８の通信ケーブル８０をコネクタ５に接続して、一つの電力線通信装置２にて複数の通信機器８の通信を行うことが可能となり、複数の電力線通信装置２を用いずに済むため省スペース化および省コスト化が図られる。

本発明の第１の実施形態の電力線通信装置を配線ダクトに取り付けた状態を示し、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は下方より見た斜視図である。 同上の電力線通信装置を示し、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は正面図であり、（ｄ）は下面図である。 同上の電力線通信装置の上方より見た斜視図である。 同上の電力線通信装置のブロック図である。 同上の電力線通信装置を用いた電力線通信システムの一例の構成図である。 同上の電力線通信装置の通信状態表示部の通信状態を説明する説明図である。 同上においてハウジングを配線ダクトに着脱する際の接続保持手段の状態を示す図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は正面図であり、（ｃ）は側面図である。 同上においてハウジングを配線ダクトに装着した際の接続保持手段の状態を示す図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は正面図であり、（ｃ）は側面図である。 第２の実施形態の電力線通信装置を示し、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は正面図であり、（ｄ）は下面図であり、（ｅ）は裏面図である。 同上の電力線通信装置のブロック図である。 同上の電力線通信装置を用いた電力線通信システムの一例の構成図である。 第３の実施形態の電力線通信装置のブロック図である。 第４の実施形態の電力線通信装置を示し、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は正面図であり、（ｄ）は下面図であり、（ｅ）は裏面図であり、（ｆ）は（ｂ）と反対側の側面図である。 同上の電力線通信装置のブロック図である。 同上の電力線通信装置を用いた電力線通信システムの一例の構成図である。 第５の実施形態の電力線通信装置を示し、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は正面図であり、（ｄ）は下面図であり、（ｅ）は裏面図である。 同上の電力線通信装置のブロック図である。 同上の電力線通信装置を用いた電力線通信システムの一例の構成図である。

符号の説明

１０ 導体
２０ ハウジング
３１ 電線
３２ 電極
４１ 電力線通信用モデム
４２ 通信インタフェース
５ コネクタ
６ 接続保持手段
８ 通信機器
８０ 通信ケーブル
Ｄ 配線ダクト
ＰＬ 電力線

Claims (1)

1. 単相３線または三相３線の電力線に接続される２極または多極の導体を備えた配線ダクトに取り付けられるハウジングと、ハウジング内に収納され配線ダクトの導体に接続される電極および該電極に接続される電線と、ハウジング内に収納され前記電線と接続された電力線を介して電力と通信信号とを分離して変復調する電力線通信用モデムと、ハウジング内に収納され電力線通信用モデムと通信機器とのインタフェースを行う通信インタフェースと、ハウジングの表面に設けられ通信機器と通信インタフェースとを接続する通信ケーブルが挿抜自在に挿着されるコネクタと、ハウジングを配線ダクトに着脱自在に装着すると共に装着時にハウジングの電極を配線ダクトの導体に接続し且つ離脱時に前記電極と導体との接続が解除される接続保持手段と、ハウジングの下面に設けられ通信機器との通信状態を表示する通信状態表示部と、を備えて成ることを特徴とする電力線通信装置。

Images