JP2009253989A - 無線信号送信機および／または受信機型装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来技術の欠点を克服した高周波装置を提供する。
【解決手段】少なくとも１つの電気負荷（１４、１４’）に給電する手段を制御し、高周波信号送信型および／または受信型高周波部（１１）を有し、かつ第１導体（９ｂ）によってＡＣ本線（９）に接続される高周波装置（３０；３０’；３０’’；３０’’’）において、前記高周波部はＨＦリンク（１９）によって前記高周波装置の同調回路（１７；１７’）の第１端子（２１）に接続された高周波信号出力および／または入力部（２０）を有し、前記同調回路は、第２端子（２２）によって前記第１導体に接続され、第３端子（２３）によって前記高周波部のグラウンド（ＧＮＤ）に接続され、第１導体による第２端子と第３端子との間の高周波信号の伝送を遮断する手段（Ｌ１、Ｃ１；Ｌ２、Ｃ３、Ｃ４）を備え、前記第２端子と前記第３端子との間で、第１導体を流れて前記電気負荷に給電するＡＣ電流（Ｉ−ＡＣＴ）が横断する、高周波装置である。
【選択図】図３

Description

本発明は、太陽光から防護してビルやその周囲を閉鎖または保護する、ビル内において温度的、視覚的、光度的な快適さを目的とした電気負荷を制御する、高周波を用いた、即ち無線信号を介するアクチュエータの遠隔操作の分野に関連する。

かかるアクチュエータは受信感度、従って高周波受信機と移動または固定高周波送信機との間の送信範囲を増大しうる受信アンテナを備えた高周波受信機を有する。

受信アンテナは高感度でもろい要素である。さらに、アクチュエータはたいてい金属筺体の中に配置されるため、感度を維持するためにアンテナは筺体の外部に設置する必要がある。

アンテナの一部を収容するために、アクチュエータの電源ケーブルを使用すること、または直結方式または部分接続方式によりアンテナとして相導体および／または中性線を使用することが、長い間考えられてきた。

米国特許第２５８１９８３号および３２９０６０１号にはかかる接続装置が記載されている。本線ケーブルの各導体の接続点は受信機装置の電気接地から所定の距離（波長の八分の一から四分の一）を置いて置かれる。これらの特許には、受信機用の周波数同調回路および本線給電回路も記載されている。この同調と給電の２つの回路は、完全に別体である。

米国特許第４５０７６４６号には、高周波送信器用に、本線との静電結合を使用することが記載されている。ここでも、同調と給電の２つの回路は、完全に別体である。

英国特許第７０２５２５号にはテレビの本線給電ケーブルとの誘導結合が記載され、このケーブルには各端部にアンテナ高価をケーブルの長さに厳格に制限するためコイルが備え付けられている。

米国特許第４１９４１７８号には、電気モータを監視する場合に、搬送波電流によって、電源ケーブルを用いて情報を送信する方法が記載されている。エネルギー結合と信号結合の２つの回路は、完全に別体である。

本件出願人による米国特許第７１５１４６４号（特表2004-527200）では、アンテナ、好ましくは四分の一波長アンテナと本線導体との間で非ガルバニック結合がなされ、それにより本線結合による同時送信と直接送信とが可能になる。結合は直線的に行われるが、そのためには４３３ＭＨｚに対して約１０ｃｍの長さが必要となり、肥大化の問題が生じるであろう。

携帯電話のベースマウントに関連する米国特許第６１０４９２０号において、高周波放射体は本線ケーブル自体によってでなく、変圧整流器を有する本線アダプタとベースマウントとの間に延在する連続給電ケーブルの一部によって構成される。このケーブルの一部は、導波の伝播範囲を連続給電ケーブルの長さのみに制限し得る２つのタンク回路または絶縁回路によって連続給電ケーブルのいずれの側でも絶縁されている。したがって、高周波ＨＦ信号は本線上を伝送されることはない（第５欄、５０行目から５５行目を参照）。連続給電ケーブルを流れる連続電流はこれらの絶縁回路を通過し、一方、アンテナは静電結合により連続給電ケーブルにリンクされる。

欧州特許出願７１８９０８号には、電源電池の金属筐体がアンテナとして利用される移動高周波送信器が記載されている。電池の各極はＨＦ遮断インダクタを備える導体によって送信器の給電端子に接続される。電池の極の１つはさらに、ＨＦ出力と電池からなるアンテナとの間での信号電力の送信を最大にするインピーダンス整合回路によって送信回路のＨＦ出力部に接続されている。送信器の給電電流はこの整合回路を通過しない。装置は極めて多くのＨＦ遮断インダクタを必要とする。

先行技術における上記装置は多くの場合、ＨＦについて給電ケーブルの一部を絶縁するために、または所定の長さ（誘電結合）または位置（静電結合）結合を可能にするために、給電ケーブルに何らかの変更を加える必要があり、延いては特定の給電ケーブルの使用を強いる。上記以外の他の装置ではアース線がある場合にアース線と結合するアイデアを示すが、その結果はかなりまちまちである。

本出願人による米国特許第７１５４６４号に記載の装置によって達成される進歩にもかかわらず、感度は依然として電気設備の条件に依存すること（これは容易に理解できよう）、並びに感度はアクチュエータの使用条件にも依存することに留意されたい。

例えば、受信機を単に聞いている時の良好な感度は、アクチュエータがコマンドを受信して起動すると低下する。その原因は単純にアクチュエータが稼働する際に電気モータによって生じる干渉に帰するものではない。必然的にアクチュエータが起動すると動作コマンド受信機の感度が下がる。したがって、緊急停止コマンドのような優先的なコマンドが発動コマンドよりもうまく拾われない恐れがある。

本発明の目的は、これらの欠点を克服し、公知の高周波装置を改良した高周波送信および／または受信装置を提供することである。本発明は、特に、移動型ホームオートメーション要素を駆動する電気モータを有するチューブ型アクチュエータ内に収納された時、更にはアクチュエータが自身を包囲する金属チューブ内に設けれた時、低感度という欠点を大きく改善する装置を提案する。

本発明の高周波装置は、少なくとも１つの電気負荷（１４、１４’）に給電する手段を制御し、高周波信号送信型および／または受信型高周波部（１１）を有し、かつ第１導体（９ｂ）によってＡＣ本線（９）に接続される高周波装置（３０；３０’；３０’’；３０’’’）において、前記高周波部はＨＦリンク（１９）によって前記高周波装置の同調回路（１７；１７’）の第１端子（２１）に接続された高周波信号出力および／または入力部（２０）を有し、前記同調回路は、第２端子（２２）によって前記第１導体に接続され、第３端子（２３）によって前記高周波部のグラウンド（ＧＮＤ）に接続され、第１導体による第２端子と第３端子との間の高周波信号の伝送を遮断する手段（Ｌ１、Ｃ１；Ｌ２、Ｃ３、Ｃ４）を備え、前記第２端子と前記第３端子との間で、第１導体を流れて前記電気負荷に給電するＡＣ電流（Ｉ−ＡＣＴ）が横断する。

本発明の一実施形態において、前記同調回路は第３端子によってグラウンド（ＧＮＤ）に直接リンク（１８）で接続される。

本発明の他の実施形態において、前記同調回路は第３端子によって静電リンク（Ｃ５）によりグラウンドに接続される。

本発明のさらに他の実施形態において、前記高周波信号の伝送を遮断する手段は、第２端子と第３端子との間に、キャパシタ（Ｃ１、Ｃ７）と並列な第１の巻き線（Ｌ１、Ｌ３）を有する。

本発明のさらに他の実施形態において、第１端子は、第１巻き線（Ｌ１）の両端の間に直接接続するか、または変圧機を形成し得るように第１巻き線（Ｌ３）と結合する第２巻き線（Ｌ４）と直列に配置された２つのキャパシタ（Ｃ８、Ｃ９）の共通端子に接続される。

本発明のさらに他の実施形態において、前記高周波信号の伝送を遮断する手段は、第２端子と第３端子との間に、直列の２つのキャパシタ（Ｃ３、Ｃ４）と並列に設置した巻き線（Ｌ２）を有し、前記第１端子は前記２つのキャパシタの共通端子に接続される。

本発明のさらに他の実施形態において、前記同調回路は印刷巻き線により形成される巻き線を有する。

本発明のさらに他の実施形態において、前記高周波信号は１００ＭＨｚより大きな周波数を有する。

本発明のさらに他の実施形態において、前記高周波部はＡＣネットワークの第２導体（９ａ）に接続され、ＡＣネットワークから給電される。

本発明のさらに他の実施形態において、ＡＣ本線の第１導体および／または第２導体は、高周波信号用の送信または受信アンテナを構成し、高周波信号はＲＦ型で、空気媒体と高周波部との間でこのアンテナを介して受信および／または送信される。

本発明によるホームオートメーション装置は、少なくとも１つの電気負荷（１４、１４’）を有し、ビル内またはその周囲の快適さの機能、エネルギー管理および／またはセキュリティを確保するホームオートメーション装置（１；４）であって、前述の高周波装置を有し、第１および第２導体により給電され、前記電気負荷は第２端子と第３端子との間で同調回路を流れる給電電流により給電される。

一実施形態において、前述のホームオートメーション装置は、複数の動作モード（ＭＯＤ１、ＭＯＤ２、ＭＯＤ３）を有し、第２端子と第３端子との間で同調回路を流れる給電電流は動作モードに依存する。

本発明は、図面を参照して、単なる例として与えられる以下の説明によりさらに良好に理解されよう。
本発明による高周波装置を有するホーム・オートメーション設備を示す図である。 本発明による高周波装置の第１の実施形態からなるホーム・オートメーションアクチュエータを示す図である。 本発明による高周波装置の第２の実施形態を示す図である。 本発明による高周波装置が本線から引き出される電流の強さに対して感度が低い理由を説明する図である。 本発明による高周波装置の第２の実施形態の印刷回路配置の一部を示す上から見た図である。 本発明による高周波装置の構造を一般的な方法で表す図である。 第３の実施形態を示す電気図である。 第４の実施形態を示す電気図である。 印刷回路に搭載される第４の実施形態の配置を示す部分断面図である。

図１はコマンド送信機１を有するホーム・オートメーション設備１０を表す。このコマンド送信機は制御キーパッド２とここではアンテナを表す記号で示される高周波送信機等の高周波装置３とを有する。

コマンド送信機はアクチュエータ４と高周波で通信する。アクチュエータ４は
高周波コマンド受信機等の高周波装置３０、および、アクチュエータの出力部材でもある機械的出力６で表されるモータを有する。高周波装置３０は高周波送信機により送信されるコマンドを受信し、必要によりモータ用の制御コマンドに変換する。図２に示すように、高周波装置は同調回路１７および高周波部１１を有する。アクチュエータの出力は、モータに与えられるコマンドに応じて第１の方向ＤＩＲ１または第２の方向ＤＩＲ２に移動可能な可動要素７に接続される。可動要素７はビル内またはその周囲に設置され、例えばローラブラインド、テラスシャッタ、車庫扉または門でありビルの空間８内、例えばベイの前を移動する。

アクチュエータは本線９つまり、例えば２３０Ｖ、５０Ｈｚの商用交流網から給電される。

制御キーパッドは制御キーを有する。ユーザがどのキーを押したかによって、高周波送信機は第１方向に移動させるコマンド、第２方向に移動させるコマンド、あるいは停止コマンドを送信する。

アクチュエータは可動要素が空間８内の自身の軌道の終端、例えばローラブラインドの場合には上部終端と下部終端に達した時に自動的にモータを停止することができる図示しない電気機械または電子機器を備える。

上記とは別に、送信機は照明、暖房／空調または換気、警報サイレン、マルチメディア投影スクリーン、またはビル内またはその周囲（門、庭の照明等）の快適さを確保する装置あるいはエネルギー管理および／またはセキュリティ装置を制御するために用いることもできる。このような場合、アクチュエータは照明、暖房／空調、警報アクチュエータ、等である。

コマンド送信機およびコマンド受信機は、受信または適切な受信したコマンドの適切な実行に関する情報を交換するため双方向型が好ましい。

設備は共通のプロトコルおよび識別手段を用いてひとつの同一の高周波ネットワークに亘って通信を行う複数個のコマンド送信機および／またはアクチュエータを備えることができる。

気象検知センサや、空気の有無または質のセンサや、警報センサも高周波ネットワーク上に設置可能であり、計測データのみを送信する場合にも、ここではコマンド送信機とみなし得る。

本発明は本線から給電されるアクチュエータの場合について説明するが、図１において本線９とコマンド送信機１とを結ぶ点線で示すように、本線から給電されるコマンド送信機やセンサにも適用される。

図２は、それぞれＡＣ−Ｈ、ＡＣ−Ｎでも表される相導体９ａおよび中性導体９ｂによって本線に接続されるアクチュエータ４を示す。ケーブルはアースおよびアクチュエータの金属筺体に接続される保護導体９ｃを有する。この保護導体は二重絶縁アクチュエータの場合には不要である。

アクチュエータ４は本発明の第１実施形態による高周波装置３０を備える。後述するように、本高周波装置は本線との点接続が可能である、即ち波長の関数としての本線電源ケーブル沿いの位置の制約を受けず、かつ、本線電源ケーブルの一部を本線の残りの部分に対して高周波絶縁しなければならないという制約も受けない。

高周波部１１はアンテナ入力部ＡＮＴおよび制御信号出力部ＯＵＴを有する、純粋に受信機かまたは双方向型のどちらでもよい。高周波部は、当業者にとって公知な図示しない要素、例えば電源装置、増幅復調高周波回路、マイクロコントローラを有する。そのため、高周波部は受信、制御コマンドの復号、および随意的にアクチュエータの状態に関する情報を送信したりできる。

制御コマンドは、制御ライン１２により制御信号出力部ＯＵＴから、モータＭＯＴからなる電気負荷１４に接続された切替装置１３の入力部ＩＮに送信される制御信号を発生する。切替装置は一方でＰ０で表す内部相線１５およびＮ０で表す内部中性線１６により本電線に接続され、他方ではモータに接続し、モータは給電されると、その出力６により可動要素を駆動する。

モータが第１モータ端子Ｐ１、第２モータ端子Ｐ２および第３モータ端子Ｎ１を有する単相誘導型である場合は、切替装置は単純にリレーから構成され、リレーは第３モータ端子Ｎ１を内部中性線Ｎ０に接続したまま、内部相線Ｐ０を所望の移動方向に応じて第１モータ端子Ｐ１または第２モータ端子Ｐ２のいずれかに接続可能である。

モータが自己駆動同期型またはブラシレス型である場合は、切替装置は例えば三つの出力が三つのモータ端子に接続する三相インバータを伴う整流器を有する。整流器は切替装置から断絶していてもよい。

モータが整流子とブラシとを有する直流型である場合は、第３モータ端子は存在しない。切替装置は整流器を有し、整流器はその２つの出力端子をリレーによって第１モータ端子Ｐ１および第２モータ端子Ｐ２に接続するか、または所望の回転方向によっては、その逆に２つの端子を接続する。

内部相線Ｐ０は導体９ａに直接接続され、内部中性線Ｎ０は同調回路１７を経由して中性線９ｂに接続される。高周波部１１はＧＮＤで表すグラウンド（接地）１８を有し、グラウンド１８は同調回路のできる限り近くで内部中性線Ｎ０に接続する。実現しうる最も同調回路に近い接続の例を図５に示す。接続点と同調回路との間の距離は少なくとも波長の４分の１より小さく、それよりさらに小さいことが好ましい。

ＴＵＮで示される第１の構成によれば、並列に接続され高周波送信に使用される搬送波の高周波周波数に同調される少なくとも１つの同調回路１７は巻き線Ｌ１および１つのキャパシタＣ１を有する。

第２のキャパシタＣ２として具現化されたＨＦリンク１９により高周波部１１のアンテナ入力部ＡＮＴを巻き線Ｌ１の−点に接続することができる。その結果、あたかも巻き線Ｌ１は直列に接続された２つの巻き線に分割されたのと同様になり、その場合高周波リンクは２つの巻き線の共通端子に接続される。

同調回路は図６に関する記載で詳述される３つの端子２１〜２３を有する。

高周波部は、内部相線Ｐ０に接続される電源入力部ＰＳとグラウンドＧＮＤとによって本線の電圧が供給される。高周波部の内部にある電源装置（図示せず）は２３０Ｖ，５０Ｈｚの交流電圧を内部電圧に、例えば高周波部内にある様々な電子部品の電源として利用でき、かつ内部電源線ＶＣＣとグラウンドＧＮＤとの間で使用できる３Ｖの直流に変換する。

従ってアクチュエータに給電される電流Ｉ−ＡＣＴまたはアクチュエータ電流は、同調回路を通過する。これは低周波（例えば５０Ｈz）の交流電流で、その強さはアクチュエータの動作モードに応じ変化し得る。本線ケーブルを伝搬する高周波成分は、同調回路に含まれる並列の共振回路Ｌ１、Ｌ２（または「タンク回路」）に遮断される。反対に、タンク回路を介して交流電流をアクチュエータに給電し、グラウンドＧＮＤを図のように配置するこのトポロジーによると、並列共振回路のタップから取り出される高周波成分はアクチュエータの電力消費の影響を受けることはない。

図３は高周波装置３０’の第２の実施形態を示す。第２の実施形態では、同調回路１７’（ＴＵＮ＊と表す）はキャパシタＣ１に替えて直列に配置した第３キャパシタＣ３および第４キャパシタＣ４を有する。ここでは、この２つのキャパシタはその共通点で高周波部１１のアンテナ入力部ＡＮＴへの、第２キャパシタＣ２で実現されるＨＦリンク１９に接続される。繰り返すが、高周波部１１は同調回路のできる限り近傍で内部中性線Ｎ０に接続するグラウンドＧＮＤを有する。この第２の構成では、巻き線からなるインダクタＬ２が、キャパシタＣ３およびＣ４と並列に配置されているため、中間プラグを差し込む必要がなく具体化が容易である。同調回路のその他の構成は、アクチュエータ電流Ｉ−ＡＣＴが直接同調回路を通過でき、同調回路がアクチュエータ電流内の高周波電流の通過を阻止するものであれば、本発明の思想の範囲内で容易に考えられる。

電流Ｉ−ＡＣＴの強さはアクチュエータの作動モードによって変化し得る。高周波部の状態や切替部に与えられる制御信号に応じて、例えば３つの動作モードが考えられる。

第１のモードＭＯＤ１は高周波装置のスタンバイモードに相当し、このモードでは単に、例えば、あるＨＦ信号閾値を超えたら高周波部の他の要素を作動し得るように信号レベル表示器を有するプリアンプの出力部で、アンテナ入力からピックアップされるレベルを監視する。

この第１のスタンバイモードでは、はごく少数の要素が相線および内部中性線へ物理的に接続され、電流Ｉ−ＡＣＴの強さＩ１は弱い。第１の作動モードにおいて活性化される成分が示す等価静電容量をＣＰ１とする。

第２のモードＭＯＤ２は高周波装置の動作モードに相当し、このモードでは高周波装置の全ての要素が動作して、スタンバイモード中に検知した高周波信号の受信、復号、符号化、および解釈を行う。高周波装置の全ての要素は相線および内部中性線へ物理的に接続され、またはこれら相線および内部中性線を介して給電され、電流Ｉ−ＡＣＴの強さＩ２は前述の場合よりも強く、例えば５倍になる。第２の作動モードにおいて活性化される成分が示す等価静電容量の値を同様にＣＰ２とする。

第３のモードＭＯＤ３は高周波装置の前述の動作モードに相当し、さらに切替装置の作動およびモータへの給電、または切替装置によって作動されるその他の電気負荷が付加される。このモードでは、電流Ｉ−ＡＣＴの強さＩ３は公称値であり、例えば前述の場合よりも１０００倍も強い。第３の作動モードにおいて活性化される成分が示す等価静電容量の値はＣＰ３である。

図４に作動モードに応じた本発明の作動と等価な単純化した等価回路図を示す。この回路図によりアクチュエータの給電条件のきわめて重要な変更においてそのロバスト性について本発明において用いられるトポロジーの優秀な性能を説明できる。同調回路は第１の構成ＴＵＮである。

作動モードに応じて、キャパシタＣ１は、所定の作動モードの等価静電容量ＣＰ１、ＣＰ２またはＣＰ３と直列に相導体ＡＣ−Ｈと中性導体ＡＣ−Ｎとの間に存在する本線の浮遊静電容量ＣＰＭを配置することにより構成される容量アセンブリの並列配置により影響を受ける。

本線浮遊静電容量ＣＰＭは導体ＡＣ−ＨおよびＡＣ−Ｎに至るケーブルの配線構造に一部依存するが、本質的には、後述する図５に示す印刷回路上のトラックＡＣ−ＨおよびＡＣ−Ｎのレイアウトに依存する。

本線浮遊静電容量ＣＰＭは、時には３つの等価静電容量ＣＰ１、ＣＰ２またはＣＰ３に比して小さいことがある。その場合に、容量アセンブリは単一の容量ＣＰＭと実質的に等価となる。

したがってＣＰＭはまた、設計者により選択された第１キャパシタＣ１の容量価に比して小さくなり、本線との結合が第１キャパシタとアクチュエータの使用状況とに依存しなくなるようになる。

例として、Ｃ１＝４．７ｐＦ（部分調整可能）とする。低い値だが、第１キャパシタＣ１の容量はネットワークＣＰＭの浮遊静電容量に比して依然として高い。この値から、設計者は回路Ｌ１−Ｃ１が選択された周波数域で共振するインダクタンス値Ｌ１を類推し、例えば４００ＭＨｚ域内で動作するようＬ１＝４７ｎＨとする。第２キャパシタＣ２の静電容量値は、ＨＦリンク１９を確保するためだけでなく、アンテナ入力部から見たインピーダンスが、例えば５０オームの推奨値と整合するように決定される。例としてＣ２＝１００ｐＦである。

留意すべきことは、第２キャパシタＣ２の役割はインピーダンスを整合させることであって、結合点の電位とグラウンドの電位とを分断することではないということである。なぜならば結合点はほぼグラウンド電位であるためである。アセンブリＬ１−Ｃ１を適当に選択すれば第２キャパシタＣ２をなくすことができ、それによりＨＦリンク１９は単に導体線によって確保される。

第１キャパシタＣ１の静電容量をはるかに高い値に選択することは、ネットワークＣＰＭの浮遊静電容量の有り得る変化に対し装置が敏感に影響を受けないようにする点で好都合と思われる。しかし、それはまた所定周波数に対するインダクタＬ１の値がさらに低くなることも意味する。従って、Ｌ１の制御が難しくなるリスクがある。発明者はここに示す値が４３３ＭＨｚの周波数に対して優良な結果をもたらすことを指摘する。より高い周波数、例えば８６８ＭＨｚに対しては、２ｐＦや２２ｎＨの値も優良な結果をもたらす。

図５は両面印刷基板ＰＣＢ上に高周波装置を配置した場合の、上面を表す。

本図は図２の配置を再利用しているが、高周波部は同調回路の第２構成ＴＵＮ＊を有する第２実施形態３０’である。

この単純化した図示において、アクチュエータは単純な負荷、例えば電球、を制御することを想定している。従って、切替装置は単極リレーＲＥＬおよびその駆動トランジスタＴＲのみからなる。リレーのメイン接点は上部にあり、制御コイルの電源接点は底部にある。

図示しない出力ケーブルは一方で図２における線Ｐ１と等価なリレーの主出力コンタクトに接続されたトラックに接続され、他方で内部中性線Ｎ０に直接接続されている。

高周波部は給電回路ＲＥＧと（例えば双方向の）高周波回路ＲＦＸとを有する、つまり、アンテナ入力部ＡＮＴで高周波信号を受送信するのに必要な全ての要素を有している。説明したように、この回路はマイクロコントローラも有する。給電回路は高周波回路に給電し、かつトランジスタＴＲが導通のときにはリレーＲＥＬにも給電する内部給電線ＶＣＣを有する。

同調回路は第２構成のものである。インダクタＬ２が印刷巻き線の形で具現化されている。図５において巻き数は比較的多く１００ＭＨｚの周波数に対応する。４３３ＭＨｚに対して２から３倍少ない巻き数となろう。

インダクタＬ２の第１端は本線ケーブルの中性線ＡＣ−Ｎに接続される。本線ケーブルの相導線ＡＣ−Ｈは、給電回路とリレーＲＥＬの主接点に接続された軌道に接続している。この軌道は図２の内部相線Ｐ０に等価である。２つの本線導体のそれぞれの間の絶縁距離については事前に注意が払われる。

同調回路は、高周波回路のアンテナ入力部にも接続する第２キャパシタＣ２が接続される共通の接続点に直列配置された第３キャパシタおよび第４キャパシタを有する。

インダクタＬ２は印刷巻き線と第３および第４キャパシタの各自由端とを接続する点の間に定められる。

グラウンドＧＮＤは第４キャパシタとインダクタＬ２とを接続する点に直接置かれる。少なくともこのような接地層のない単純化された構造において最良の結果が得られるようにするには、高周波回路のグラウンドと給電回路のグラウンドもこの点で接続することが必須である。このような印刷回路では、当業者は接地層に頼って一般的に３層以上とすることが知られている。

一方、図５の場合、高周波レベルで重要でない他の要素は、グラウンドＧＮＤに接続されたいかなる軌道に対しても上記以外のポイントで接続できる。例えば、リレー制御コイルに給電するトランジスタＴＲはリレーに接続したコレクタ（上部端子）と、高周波回路の出力部ＯＵＴに接続されたベース（中間端子）と、図２の内部中性線Ｎ０に等価な軌道に直接接続されたエミッタ（下部端子）とを有する。トランジスタＴＲのベースは図２の切替部の入力部ＩＮに相当する。

アクチュエータ電流Ｉ−ＡＣＴインダクタＬ２を構成するトラックの幅は公称強度（例えば２アンペア）のが問題なく流れるような大きさである。この寸法上の制約は浮遊抵抗を非常に低くおさえることになり、したがって共振回路にとって良質な品質要因となる、という観点から見る限り、都合がよい。インダクタＬ２が巻き線として具現化されている場合も同様に、同じ要件を満たすワイヤ径とする。

図６に概略的に示すトポロジでは、高周波部１１と同調回路１７との間の接続は、一方ではアンテナ入力部ＡＮＴを構成する高周波信号入力部または出力部２０を同調回路１７の第１端子２１に接続するＨＦリンク１９を介して行われる。同調回路１７の第２端子２２はＡＣ本線９の導体９ｂのひとつに接続され、第３端子２３は高周波部のグラウンド（ＧＮＤ）に接続され、それにより第２端子と第３端子との間の高周波信号の伝送を遮断し、第２端子と第３端子間を、装置に給電するＡＣ電流（Ｉ−ＡＣＴ）が横切ることができる。第３端子２３のグラウンドへの接続は高周波信号にとって有効でなければならない、つまり、直接接続しても、導線を介して接続しても、または所定の周波数におけるゼロまたはごく低いインピーダンスの容量性リンクを介しても達成できる。

様々な実施形態は同調回路およびこの同調回路からの信号の取り出し方の性質および当該回路の接地の仕方により区別される。が、しかし、すべての実施形態は本装置により制御される電気負荷に供給される電流が同調回路を横切るという点で共通する。

図７は本発明の第３の実施形態を表し、ダイオードブリッジＤ１乃至Ｄ４を有する整流器２５が高周波部１１の給電回路に使用されている。ダイオードの共通のアノードは、第２端部が接地されたフィルタリングキャパシタＣ６の第１端部と、出力部が高周波部のプラスの給電端子ＶＣＣに接続されているレギュレータの入力部とに接続され、一方、レギュレータの共通端子はグラウンドＧＮＤに接続されている。

同調回路１７’’（図３の同調回路１７’と同一）はそれぞれ同調回路１７’の３つの端子２１’〜２３’と同一の３つの端子２１’’〜２３’’からなる。

この第３の実施形態において、第５のキャパシタＣ５が同調回路の第３端子２３’’とグラウンドとの間に容量性リンクを構築する。高周波信号にとって、容量性リンクは導線と等価である。

これに代えて、信号の周波数が高くなるほど、ダイオードＤ１の浮遊容量が実際のキャパシタを使用することなく容量性リンクを確立することができる。

同調回路１７’’は第２端子と第３端子との間で第１の導体に流れるＡＣ電流によって横断される。

アクチュエータがブラシレスタイプか整流子付きＤＣタイプのモータのような電気負荷１４’を含む場合、整流器２５はモータのような電気負荷に給電するのにも使用される。

図７のような構成の欠点は、第３端子の電圧の振幅がＡＣ本線の２倍に達してしまうことである。同調回路の構成要素の端子間の電圧の振幅はとても低いので、ほとんどこの同じ振幅が同調回路の第１端子で検知される。したがって、６００Ｖより大きい高電圧に耐え得る第２キャパシタＣ２を必要とする。

この電圧の制約は第５キャパシタＣ５についても同様である。しかしながら、第２キャパシタＣ２と第５キャパシタＣ５には大きな違いがある。

具体的には、正確な静電容量値は、それが短絡と見なすに充分なほど大きければ、第５キャパシタについてはほとんど重要でない。それとは逆に、第２キャパシタＣ２の静電容量値はインピーダンス整合制約によって固定され、一定の正確さを必要とする。しかし、静電容量（数十ピコファラッド）用の高電圧キャパシタの規格は非常にわずかな選択肢しかない。このごく限られた既存の選択肢のために適正なコストに見合わなくなる。

図８に示す第４の実施形態は、同調回路１５’’’（ＴＵＮ＊＊と表す）を使用することによってこの欠点を改善する。この同調回路でも、第２キャパシタＣ２により形成されるＨＦリンクによって高周波部の高周波信号入力部に接続される第１端子２１’’’、ＡＣ本線の第１導体ＡＣ−Ｎに接続される第２端子２２’’’および第５キャパシタＣ５の助けにより容量性リンクにより高周波回路のグラウンドＧＮＤにリンクした第３端子を備えている。第５キャパシタは高周波信号の導線の役割をする。

同調回路は、第２端子と第３端子との間に第３インダクタと並列に第７キャパシタＣ７を備える。同調回路は、第１導体を流れるＡＣ電流がこれら両端子間を横切り、キャパシタＣ７と第３インダクタＬ３とからなるタンク回路の同調周波数に対し、これら２つの端子間での高周波信号の伝達を阻止する。

第３インダクタＬ３の巻き線は第４インダクタＬ４の巻き線と結合される。好ましくは、これら２つのインダクタは、第２インダクタＬ２と同じ原理によって、印刷回路の２つの面上で互いに対向せしめられる。これら２つの巻き線のアセンブリは従って、変圧器と等価である。変圧器の二次回路は、第９キャパシタＣ９と直列に第８キャパシタＣ８を備え、アセンブリは信号の周波数に同調せしめられる。これら２つのキャパシタの共通接続点は同調回路の第１端子２１’’’の役割をし、第１端子２１’’’は高周波部の高周波信号入力部に接続される。

図９は第４の実施形態の印刷回路ＰＣＢ’上のレイアウトを表す部分概略断面図である。

印刷回路の第１の面に配置された、インダクタＬ３を形成する第１の巻き線（印刷された同心巻き）の場所、および印刷回路の反対の面に配置された、インダクタＬ４を形成する第２の巻き線の場所は、斜線で表されている。これらの巻き線は同心であることが好ましい。これら２つの巻き線は変圧器を形成するように結合される。

この実施形態においてさえ依然として、特にインダクタの数を最小にすることによって、本発明は少なくとも従来のシステムの２倍は簡素に作ることができる。インダクタは常に製造するのがやっかいであり、大きな空間を占領する。最も不利な図８のケースは、ただ２つのインダクタが必要だが、それらが印刷回路の両面に配置されるので１個のインダクタの空間を占める。

図７のケースのように、アクチュエータが、ブラシレスタイプまたは整流子付きＤＣタイプのモータのような電気負荷１４’を有する場合には、整流器２５はモータのような電気負荷に給電するためにも使用される。その場合、負荷の電流は同調回路内を流れる。

ネットワークＣＰＭの浮遊静電容量が相対的に大きい場合は、図７および図８に示すように、第２本線ＡＣ−Ｈ上に並列ＬＣタンク回路型の別の遮断回路４０を設けることも有利となる。

本発明を中性線と相導線を区別しながら説明してきた。これら２つの導線を逆にしても本装置の適切な作動に影響はない。一方、本発明の本質は、高周波のため中性線と相導線に同一の電位をかけ得るよう、先行技術文献にあるように所定の周波数の大きな値（例えば、５００ｐＦよりも大きい静電容量）のキャパシタを中性線と相導線の二つの入力点の間に配置することを回避し、禁止する。図２において、このようなキャパシタ２４（Ｃ１５と表す）の位置は点線で示されている。具体的には、このような選択肢は図４においてＣＰＭをＣ１５で置き換えることに通じ、それにより動作モードに強く依存し、恐らくはＣ１に比べて大きな値の等価の静電容量が与えられることになり、延いては同調周波数に大きく影響する。

よって本発明は、高周波ＲＦ信号が空気媒体とＡＣ本線から給電される高周波部との間で送受信される場合に向けられ、ＡＣ本線は不定長の受送信アンテナの役割をする。これは１００ＭＨｚより大きい周波数域において特に有利である。本線に接続するどのようなコマンド送信機またはコマンド受信機に関しても、コマンド送信機またはコマンド受信機の動作モードの変化に影響を受けることなく、本線との接続点近傍の本線ケーブルの不特定部分を送受信アンテナとして使用してＲＦ波で大気中に送信されたコマンドを送受信できるようになる。

出願人によって過去に使用され、従来技術に記載されている本線結合装置に比べると、本発明は様々な本線の給電ケーブル構造に対し、感度において３０％から５０％の利得を可能にし、完全に等方性の感度図を得ることができる。さらに、節約できる印刷回路の最大サイズ（誘導結合の要件で決まる）は５ｃｍよりも大きい。

最後に、本発明は、本線により伝送される浮遊過電圧に対する保護の観点からすぐれた利点を示す。従来技術の一部の装置にあるように、高周波部のアンテナ入力部を本線導線に直接容量結合する場合は、この結合により高周波での全てのエネルギー欠陥が高周波部に伝達される。その結果保護要素が必要となる。

同調回路１７そのものが高周波での保護を可能にする：キャパシタＣ１は同調回路全体を短絡し、したがって第１の設計ＴＵＮにおけるＨＦリンクと同調回路間の共通点をも短絡し、キャパシタＣ４は第２の設計ＴＵＮ＊におけるＨＦリンクと同調回路間の共通点を直接的に短絡し、第３の設計ＴＵＮ＊＊におけるキャパシタＣ９も同様である。

本発明は当然に高周波部が電源入力部ＰＳによってＡＣ本線から給電されているケースに適用できる。それとは別に、高周波部は電池によって、或いはまた例えば太陽電池パネルに接続されたアキュムレータやスーパーキャパシタにより別の方法で給電される。

この別給電は例えばスタンバイモードでのＡＣ本線での全ての電力消費が禁止される場合に有利である。

Claims (12)

1. 少なくとも１つの電気負荷（１４、１４’）に給電する手段を制御し、高周波信号送信型および／または受信型高周波部（１１）を有し、かつ第１導体（９ｂ）によってＡＣ本線（９）に接続される高周波装置（３０；３０’；３０’’；３０’’’）において、
   前記高周波部はＨＦリンク（１９）によって前記高周波装置の同調回路（１７；１７’）の第１端子（２１）に接続された高周波信号出力および／または入力部（２０）を有し、前記同調回路は
   第２端子（２２）によって前記第１導体に接続され、
   第３端子（２３）によって前記高周波部のグラウンド（ＧＮＤ）に接続され、
   第１導体による第２端子と第３端子との間の高周波信号の伝送を遮断する手段（Ｌ１、Ｃ１；Ｌ２、Ｃ３、Ｃ４）を備え、
   前記第２端子と前記第３端子との間で、第１導体を流れて前記電気負荷に給電するＡＣ電流（Ｉ−ＡＣＴ）が横断する、
   高周波装置。
2. 前記同調回路は第３端子によってグラウンド（ＧＮＤ）に直接リンク（１８）で接続される、請求項１に記載の高周波装置。
3. 前記同調回路は第３端子によって静電リンク（Ｃ５）によりグラウンドに接続される、請求項１に記載の高周波装置。
4. 前記高周波信号の伝送を遮断する手段は、第２端子と第３端子との間に、キャパシタ（Ｃ１、Ｃ７）と並列な第１の巻き線（Ｌ１、Ｌ３）を有する、請求項２または３のいずれかに記載の高周波装置。
5. 第１端子は、第１巻き線（Ｌ１）の両端の間に直接接続するか、または変圧機を形成し得るように第１巻き線（Ｌ３）と結合する第２巻き線（Ｌ４）と直列に配置された２つのキャパシタ（Ｃ８、Ｃ９）の共通端子に接続される、
   請求項４に記載の高周波装置。
6. 前記高周波信号の伝送を遮断する手段は、第２端子と第３端子との間に、直列の２つのキャパシタ（Ｃ３、Ｃ４）と並列に設置した巻き線（Ｌ２）を有し、前記第１端子は前記２つのキャパシタの共通端子に接続される、
   請求項２または３のいずれかに記載の高周波装置。
7. 前記同調回路は印刷巻き線により形成される巻き線を有する、
   請求項１から６のいずれかに記載の高周波装置。
8. 前記高周波信号は１００ＭＨｚより大きな周波数を有する、
   請求項１から７のいずれかに記載の高周波装置。
9. 前記高周波部はＡＣネットワークの第２導体（９ａ）に接続され、ＡＣネットワークから給電される、
   請求項１から８のいずれかに記載の高周波装置。
10. ＡＣ本線の第１導体および／または第２導体は、高周波信号用の送信または受信アンテナを構成し、高周波信号はＲＦ型で、空気媒体と高周波部との間でこのアンテナを介して受信および／または送信される、
    請求項１から９のいずれかに記載の高周波装置。
11. 少なくとも１つの電気負荷（１４、１４’）を有し、
    ビル内またはその周囲の快適さの機能、エネルギー管理および／またはセキュリティを確保するホームオートメーション装置（１；４）であって、
    請求項１から１０のいずれかに記載の高周波装置を有し、第１および第２導体により給電され、
    前記電気負荷は第２端子と第３端子との間で同調回路を流れる給電電流により給電される、
    ホームオートメーション装置。
12. 複数の動作モード（ＭＯＤ１、ＭＯＤ２、ＭＯＤ３）を有し、
    第２端子と第３端子との間で同調回路を流れる給電電流は動作モードに依存する、
    請求項１１に記載のホームオートメーション装置（１；４）。