JP2021108435A - Superimposition device, and communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は重畳装置、及び通信システムに関し、より詳細には、電力線と伝送線との間に介在する重畳装置、及びそれを備えた通信システムに関する。 The present disclosure relates to a superimposition device and a communication system, and more particularly to a superimposition device interposed between a power line and a transmission line, and a communication system including the superimposition device.
特許文献1は、通信システムを開示する。
この通信システムは、複数の需要家を含む集合住宅、ビル等の建物に、適用される。この通信システムにおいて、各需要家には、子機と、コントローラと、が設置される。子機は、電力量計(計測装置)の機能を有する。子機は、各需要家における電力の消費量を計測し、この計測結果に応じた検針データを一定時間毎に生成する。子機は、生成した検針データを、配電系統を介した電力線搬送通信(PLC)によって、親機、コントローラへ送信する。親機は、複数の子機に対して1台設けられており、子機毎の検針データを取得する。コントローラは、各需要家において、配電系統を引き込まれた分電盤内に収納されている。コントローラは、各需要家の子機から検針データ等の各種データを取得し、このデータを用いて需要家内の機器を制御したり、検針データをモニタ表示したりする。 This communication system is applied to buildings such as apartment houses and buildings that include a plurality of consumers. In this communication system, a slave unit and a controller are installed in each consumer. The slave unit has the function of a watt hour meter (measuring device). The slave unit measures the power consumption of each consumer and generates meter reading data according to the measurement result at regular time intervals. The slave unit transmits the generated meter reading data to the master unit and the controller by power line carrier communication (PLC) via the distribution system. One master unit is provided for each of the plurality of slave units, and meter reading data for each slave unit is acquired. The controller is housed in the distribution board into which the distribution system is drawn in for each customer. The controller acquires various data such as meter reading data from the slave unit of each customer, and uses this data to control the equipment in the customer and display the meter reading data on the monitor.
電力線は、必ずしも、通信用の信号の伝送に用いられることを想定されていない。そのため、電力線搬送通信を用いた通信システムでは、電力線を介した信号の伝送中に信号が減衰する可能性がある。そのため、特許文献1に記載されているような通信システムでは、通信の信頼性に向上の余地がある。
Power lines are not necessarily intended to be used for the transmission of communication signals. Therefore, in a communication system using power line carrier communication, the signal may be attenuated during transmission of the signal via the power line. Therefore, in a communication system as described in
本開示は、通信の信頼性の向上を図ることが可能な重畳装置及び通信システムを提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide a superimposition device and a communication system capable of improving the reliability of communication.
本開示の一態様に係る重畳装置は、電力線コネクタと、伝送線コネクタと、を備える。前記電力線コネクタは、施設内で電力を伝送する電力線に接続される。前記伝送線コネクタは、前記電力線とは異なる2線式の伝送線に接続される。前記重畳装置は、前記電力線コネクタと前記伝送線コネクタとの間において、前記電力の周波数とは異なる周波数帯域の通信信号を、単方向又は双方向に伝送させる。 The superimposing device according to one aspect of the present disclosure includes a power line connector and a transmission line connector. The power line connector is connected to a power line that transmits power in the facility. The transmission line connector is connected to a two-wire transmission line different from the power line. The superimposing device transmits a communication signal in a frequency band different from the frequency of the power between the power line connector and the transmission line connector in one direction or in both directions.
本開示の一態様に係る通信システムは、前記重畳装置と、前記伝送線につながり前記通信信号を送信又は受信する第1端末と、前記電力線につながり前記通信信号を送信又は受信する第2端末と、を備える。 The communication system according to one aspect of the present disclosure includes the superimposing device, a first terminal connected to the transmission line to transmit or receive the communication signal, and a second terminal connected to the power line to transmit or receive the communication signal. , Equipped with.
本開示は、通信の信頼性の向上を図ることが可能となるという利点がある。 The present disclosure has an advantage that it is possible to improve the reliability of communication.
以下、本開示の実施形態に係る重畳装置及び通信システムについて、添付の図面を参照して説明する。ただし、下記の実施形態は、本開示の様々な実施形態の一部に過ぎない。下記の各実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、下記の各実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。 Hereinafter, the superimposing device and the communication system according to the embodiment of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. However, the following embodiments are only part of the various embodiments of the present disclosure. Each of the following embodiments can be changed in various ways depending on the design and the like as long as the object of the present disclosure can be achieved. Further, each figure described in each of the following embodiments is a schematic view, and the ratio of the size and the thickness of each component in the figure does not always reflect the actual dimensional ratio. do not have.
(1)概要
本実施形態の通信システム100は、例えば、施設としての集合住宅500に設けられる。集合住宅500は、管理人室510と、複数の住戸520と、を備えている。
(1) Outline The
集合住宅500では、例えば管理人室510に、配電盤210が設けられている。また、複数の住戸520の各々には、分電盤220が設けられている。配電盤210と複数の住戸520の分電盤220とは、集合住宅500において住戸520の外側に配線される電力線(戸外配線)L2により接続されている。配電盤210は、商用電源等の電力系統200からの電力(交流電力)を、電力線L2を介して、複数の住戸520(分電盤220)に分配する。電力線L2により伝送される交流電力の周波数は、50Hz又は60Hzである。
In the
図1に示すように、通信システム100は、親機(第1端末)110と、複数のサブシステム120と、伝送線L1と、を備えている。なお、図1では、便宜上、伝送線L1を点線で示し、電力線L2を実線で示してある。
As shown in FIG. 1, the
親機110は、例えば管理人室510に設けられている。親機110は、電力線L2を介して配電盤210に接続されている。親機110には、電力線L2及び配電盤210を介して、電力系統200から電力が供給される。
The
複数のサブシステム120の各々は、例えば集合住宅500の各住戸520に設けられている。
Each of the plurality of
図2に示すように、複数のサブシステム120の各々は、一以上の子機(第2端末)1と、重畳装置2と、電力線(戸内配線)L20と、を備えている。なお、図2では、便宜上、伝送線L1及び信号線L10を点線で示し、電力線L2,L20を実線で示してある。
As shown in FIG. 2, each of the plurality of
子機1は、電力線L20を介して分電盤220に接続されている。子機1には、電力線L20、分電盤220、電力線L2、及び配電盤210を介して、電力系統200から電力が供給される。サブシステム120において、一以上の子機1は、電力線L20を介してつながっている。
The
また、子機1は、電力線L20を介して通信を行う電力線搬送通信の機能を有している。子機1は、電力線L20を介して、通信信号S1を送受信する。通信信号S1の周波数帯域は、電力線L20により伝送される電力(交流電力)の周波数(50Hz又は60Hz)と、異なっている(重複していない)。ここでは、通信信号S1の周波数帯域は、例えば高速電力線通信(HD−PLC:High Definition Power LineCommunication)で用いられる周波数帯域であって、2MHz〜30MHzである。すなわち、通信信号S1の周波数帯域は、電力の周波数よりも高周波数領域にある。
Further, the
通信信号S1は、サブシステム120内においては、電力線L20を介して伝送される。
The communication signal S1 is transmitted in the
図4に示すように、重畳装置2は、電力線コネクタ21と、伝送線コネクタ22と、を備えている。
As shown in FIG. 4, the
電力線コネクタ21は、電力線L20に接続されている。電力線コネクタ21は、電力線L20を介して子機1に接続されている(図2参照)。
The
伝送線コネクタ22は、伝送線L1に接続されている。伝送線コネクタ22は、伝送線L1を介して親機110に接続されている(図1参照)。
The
伝送線L1は、電力線(L2,L20)とは異なる2線式の通信線である。伝送線L1は、親機110に接続されている。伝送線L1は、複数のサブシステム120(より詳細には、各サブシステム120の重畳装置2)に接続されている。すなわち、複数のサブシステム120は、伝送線L1を介して親機110につながっている。
The transmission line L1 is a two-wire communication line different from the power lines (L2 and L20). The transmission line L1 is connected to the
親機110は、伝送線L1を介して、複数のサブシステム120との間で通信信号S1を送受信する機能を有している。
The
通信信号S1は、親機110と複数のサブシステム120との間においては、伝送線L1を介して伝送される。
The communication signal S1 is transmitted between the
重畳装置2は、伝送線コネクタ22を介して伝送線L1に接続されている親機110から受け取った通信信号S1を、電力線コネクタ21から電力線L20へ伝送させる。また、重畳装置2は、電力線コネクタ21を介して電力線L20に接続されている子機1から受け取った通信信号S1を、伝送線コネクタ22から伝送線L1へ伝送させる。要するに、重畳装置2は、電力線コネクタ21と伝送線コネクタ22との間、すなわち電力線L20と伝送線L1との間において、電力の周波数とは異なる周波数帯域の通信信号S1を、単方向又は双方向(ここでは双方向)に伝送させる。
The superimposing
本実施形態の通信システム100は、重畳装置2を備えていることで、電力線L20と伝送線L1とを含む経路を介して、通信信号S1を伝送させることが可能となる。そのため、例えば電力線L2,L20のみを介して通信信号S1を伝送させる場合に比べて信号の減衰を抑えることができ、通信の信頼性の向上を図ることが可能となる。
Since the
(2)詳細
本実施形態の重畳装置2、及び通信システム100について、図1〜図5を参照してより詳細に説明する。
(2) Details The superimposing
(2.1)通信システム
通信システム100は、重畳装置2と、子機(第1端末)1と、親機(第2端末)110と、を備えている。上述の様に、本実施形態の通信システム100は、施設としての集合住宅500で用いられ得る。なお、通信システム100が用いられる施設は、集合住宅500に限られず、戸建住宅であってもよいし、店舗、オフィス、工場等の非住宅であってもよい。
(2.1) Communication system The
集合住宅500は、上述のように、管理人室510と、複数の住戸520と、を備えている。管理人室510には、配電盤210及び親機110が設けられる。
As described above, the
配電盤210は、監視制御機器(計器、開閉器、継電器等)、及び主回路機器(遮断器、断路器、負荷開閉器、変成器等)を備えている。配電盤210は、電力系統200に接続されている。また、配電盤210は、電力線L2に接続されている。配電盤210は、電力系統200(発電所)からの電力(交流電力)を変圧し、変圧した電力を、電力線L2を介して住戸520の分電盤220へ分配する。なお、配電盤210は、施設(集合住宅500)における管理人室510以外のスペースに配置されてもよいし、施設の屋外に配置されてもよい。
The
親機110は、配電盤210から供給される電力により動作する。
The
親機110は、通信ネットワークNT1に接続されている。通信ネットワークNT1は、インターネットを含み得る。通信ネットワークNT1は、単一の通信プロトコルに準拠したネットワークだけではなく、異なる通信プロトコルに準拠した複数のネットワークで構成され得る。通信プロトコルは、周知の様々な有線及び無線通信規格から選択され得る。図1では簡略化されているが、通信ネットワークNT1は、リピータハブ、スイッチングハブ、ブリッジ、ゲートウェイ、ルータ等のデータ通信機器を含み得る。
The
また、親機110は、伝送線L1に接続されている。伝送線L1は、ここでは同軸ケーブルである。同軸ケーブルは、断面円形の内部導体(中心線)と、内部導体を同心状に囲む円筒形の外部導体とを備え、内部導体と外部導体との間を絶縁体で絶縁したケーブルである。同軸ケーブルは、外部導体を被覆するシースを更に備えている。
Further, the
伝送線L1としては、例えば、テレビ放送の信号の伝送に用いられる同軸ケーブルが兼用され得る。テレビ放送の信号は、例えば、地上デジタルテレビ放送の信号を含む。地上デジタルテレビ放送の信号の周波数帯域は、例えば470MHz〜770MHzである。すなわち、伝送線L1には、通信信号(第1通信信号)S1の周波数帯域とは異なる周波数帯域の第2通信信号(テレビ放送の信号)S2が、伝送される(図2参照)。本実施形態において、第2通信信号S2の周波数帯域は、第1通信信号S1の周波数帯域と重複していない。なお、伝送線L1は例えばテレビアンテナ9に接続されており、テレビアンテナ9で受信したテレビ放送の信号(第2通信信号S2)が、伝送される。 As the transmission line L1, for example, a coaxial cable used for transmitting a signal of television broadcasting can also be used. The television broadcast signal includes, for example, a terrestrial digital television broadcast signal. The frequency band of the signal of terrestrial digital television broadcasting is, for example, 470 MHz to 770 MHz. That is, a second communication signal (television broadcast signal) S2 having a frequency band different from the frequency band of the communication signal (first communication signal) S1 is transmitted to the transmission line L1 (see FIG. 2). In the present embodiment, the frequency band of the second communication signal S2 does not overlap with the frequency band of the first communication signal S1. The transmission line L1 is connected to, for example, the television antenna 9, and the television broadcast signal (second communication signal S2) received by the television antenna 9 is transmitted.
テレビ放送の信号の伝送に用いられる同軸ケーブルを、伝送線L1として利用することで、新たに伝送線L1を敷設する手間を省くことができる。なお、テレビ放送の信号は、地上デジタルテレビ放送の信号に代えて或いは加えて、ケーブルテレビの自主放送等の信号を含んでもよい。 By using the coaxial cable used for transmitting the signal of television broadcasting as the transmission line L1, it is possible to save the trouble of newly laying the transmission line L1. The signal of the television broadcast may include a signal of a cable television independent broadcast or the like in place of or in addition to the signal of the terrestrial digital television broadcast.
親機110は、子機1との間で、通信信号S1を用いてデータを送受信する。親機110は、子機1から受信した通信信号S1に含まれるデータを、通信ネットワークNT1を介して外部のサーバへ送信する。また、親機110は、通信ネットワークNT1を介して、外部のサーバからデータを受信し、受信したデータを通信信号S1を用いて子機1へ送信する。
The
親機110は、図3に示すように、通信部111と、制御部112と、記憶部113と、を備えている。
As shown in FIG. 3, the
通信部111は、通信信号S1を用いて子機1との間で通信を行うための通信モジュールを備えている。通信部111は、変調及び復調の機能を有しており、データを変調した通信信号S1を伝送線L1から送信させたり、伝送線L1から受信した通信信号S1を復調してデータを受信したりする。また、通信部111は、通信ネットワークNT1を介して、外部機器との間で通信を行う。通信部111は、通信ネットワークNT1に接続されている外部機器と、種々のデータを送受信し得る。
The
記憶部113は、例えば、フラッシュメモリなどの不揮発性の半導体メモリを有する。記憶部113は、通信信号S1を用いた通信に使用されるパラメータ等を記憶している。
The
制御部112は、1以上のプロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムを主構成とする。1以上のプロセッサがメモリに記録されているプログラムを実行することにより、制御部112としての機能が実現される。プログラムはメモリに予め記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通して提供されてもよく、メモリカード等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。
The
制御部112は、通信部111を制御して、伝送線L1へ通信信号S1を送信させる。また、制御部112は、通信部111を制御して、伝送線L1から通信信号S1を受信させる。また、制御部112は、通信部111を制御して、通信ネットワークNT1に接続されている外部機器と、種々のデータを送受信させる。
The
(2.2)サブシステム
図2に示すように、施設500における各住戸520には、サブシステム120が設けられている。また、各住戸520には、分電盤220が設けられている。
(2.2) Subsystem As shown in FIG. 2, each
分電盤220は、住戸520の壁等に取り付けられる。分電盤220は、主幹ブレーカ(漏電遮断器)、複数の分岐ブレーカ、電力計測装置等を備えている。
The
分電盤220は、電力線L2に接続されている。分電盤220は、電力線L2を介して、配電盤210から電力の供給を受ける。また、分電盤220は、電力線L20に接続されている。分電盤220は、電力線L20を介して、住戸520内に配置されている電気負荷へ電力を供給する。電力線L20は、住戸520の壁に設けられているコンセント等を含み得る。
The
サブシステム120は、一以上(図2の例では、3つ)の子機1と、重畳装置2と、を備えている。なお、分電盤220は、サブシステム120に含まれてもよいし、含まれなくてもよい。
The
一以上の子機1の各々は、電力線L20に接続されている。子機1は、電力線L20を介して、分電盤220から電力の供給を受ける。子機1は、分電盤220から供給される電力により動作する。また、子機1は、電力線L20を介して、通信信号S1を送受信する。
Each of the one or
子機1は、図3に示すように、通信部11と、制御部12と、記憶部13と、機能部14と、を備えている。
As shown in FIG. 3, the
通信部11は、通信信号S1を用いて、親機110の通信部111との間で通信を行うための通信モジュールを備えている。通信部11は、変調及び復調の機能を有しており、データを変調した通信信号S1を電力線L20から送信させたり、電力線L20から受信した通信信号S1を復調してデータを受信したりする。
The
記憶部13は、例えば、フラッシュメモリなどの不揮発性の半導体メモリを有する。記憶部13は、通信信号S1を用いた通信に使用されるパラメータ等を記憶している。 The storage unit 13 has, for example, a non-volatile semiconductor memory such as a flash memory. The storage unit 13 stores parameters and the like used for communication using the communication signal S1.
機能部14は、子機1に割り当てられている種々の機能を実現するための要素である。機能部14で実現される機能は、各子機1で共通であってもよいし、互いに異なっていてもよい。機能部14は、例えばセンサを備えている。センサは、例えば温度センサ、人感センサ、電力量センサ等を含み得る。また、機能部14は、例えば、電波を伝送媒体として通信を行う無線通信モジュールを備えている。無線通信モジュールは、例えば、Wi−fi(登録商標)等の規格に準拠した通信方式の通信モジュールを含み得る。
The
制御部12は、1以上のプロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムを主構成とする。1以上のプロセッサがメモリに記録されているプログラムを実行することにより、制御部12としての機能が実現される。プログラムはメモリに予め記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通して提供されてもよく、メモリカード等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。
The
制御部12は、通信部11を制御して、電力線L20へ通信信号S1を送信させる。また、制御部12は、通信部11を制御して、電力線L20から通信信号S1を受信させる。また、制御部12は、機能部14を制御して、種々の機能を実現させる。例えば機能部14がセンサを含む場合、制御部12は、センサで検出されたデータをセンサから取得する。例えば機能部14が無線通信モジュールを含む場合、制御部12は、住戸520内に配置されている電気負荷と無線通信モジュールとの間で無線通信を行わせる。
The
子機1は、電力線L20を介して電力の供給を受け、電力線L20を介して通信信号S1を送受信する。そのため、子機1は、住戸520内において任意の位置に配置して使用され得る。すなわち、本実施形態の通信システム100では、サブシステム120内で電力線L20を用いた電力線搬送通信を行うことで、子機(第2端末)1の配置の自由度が向上する。また、子機1を電力線L20に接続する(コンセントに接続する)だけで通信信号S1の送受信が可能となるため、サブシステム120内での子機1の個数の変更も容易である。
The
(2.3)重畳装置
以下、本実施形態の重畳装置2について、図4,図5を参照してより詳細に説明する。
(2.3) Superimposition device Hereinafter, the
重畳装置2は、例えば、住戸520の壁に、配線器具取付用の機器を用いて取り付けられ得る。すなわち、本実施形態において、重畳装置2は、施設の壁に設けられた配線器具である。
The superimposing
上述のように、重畳装置2は、電力線コネクタ21と伝送線コネクタ22とを備えている。重畳装置2は、電力線コネクタ21と伝送線コネクタ22との間において、通信信号S1を双方向に伝送させる。言い換えれば、重畳装置2は、電力線L20と伝送線L1との間で、通信信号S1を橋渡ししている。重畳装置2は、電力線L20からの第1通信信号S1を、伝送線L1で伝送される第2通信信号S2に重畳させる。また、重畳装置2は、伝送線L1からの第1通信信号S1を、電力線L20で伝送される電力(交流電力)に重畳させる。
As described above, the superimposing
また、重畳装置2は、図4に示すように、信号線コネクタ23を更に備えている。重畳装置2は、伝送線コネクタ22から信号線コネクタ23へ、第2通信信号S2を伝送させる。
Further, as shown in FIG. 4, the superimposing
また、重畳装置2は、図4に示すように、インピーダンス整合部24と、第1フィルタ25と、第2フィルタ26と、を更に備えている。
Further, as shown in FIG. 4, the superimposing
伝送線コネクタ22には、伝送線L1が接続される。伝送線コネクタ22は、例えば、F型接栓を備えている。F型接栓には、伝送線L1の一端に設けられているF型コネクタが接続される。
The transmission line L1 is connected to the
電力線コネクタ21は、伝送線コネクタ22に接続されている。電力線コネクタ21は、ここでは、インピーダンス整合部24及び第2フィルタ26を介して、伝送線コネクタ22に接続されている。電力線コネクタ21には、電力線L20が接続される。電力線コネクタ21は、電力線L20の一対の電線が接続される一対の端子を備えている。端子は、例えば速結端子を備えている。
The
信号線コネクタ23は、伝送線コネクタ22に接続されている。信号線コネクタ23は、ここでは、第1フィルタ25を介して、伝送線コネクタ22に接続されている。信号線コネクタ23には、第2通信信号S2を伝送するための信号線L10が接続される。伝送線コネクタ22に入力された第2通信信号S2は、信号線コネクタ23から出力される。信号線L10は、伝送線L1とは異なる通信線であり、住戸520内に配線される。信号線L10は、ここでは同軸ケーブルである。信号線コネクタ23は、例えばF型接栓を備えている。F型接栓には、信号線L10の一端に設けられているF型コネクタが接続される。
The
図2に示すように、信号線L10は、住戸520に設けられている処理装置3に接続される。処理装置3は、信号線L10を介して、重畳装置2から第2通信信号S2を受信する。処理装置3は、ここでは、テレビジョン装置である。テレビジョン装置は、第2通信信号S2としての地上デジタルテレビ放送の信号を、伝送線L1、重畳装置2、及び信号線L10を介して受信し、受信した信号に基づいて映像を表示する。
As shown in FIG. 2, the signal line L10 is connected to the
インピーダンス整合部24は、電力線コネクタ21と伝送線コネクタ22との間に介在している。インピーダンス整合部24は、少なくとも第1通信信号S1の周波数帯域(2MHz〜30MHz)において、電力線コネクタ21に接続されている電力線L20側の回路の特性インピーダンスと、伝送線コネクタ22に接続されている伝送線L1側の回路の特性インピーダンスと、を整合させる。インピーダンス整合部24は、トランス(変成器)、又はコイルとコンデンサとを含む整合回路等、周知の構成で実現され得る。
The
第1フィルタ25は、伝送線コネクタ22と信号線コネクタ23との間に介在している。第1フィルタ25は、第1フィルタ25に入力される信号のうちで、少なくとも、第1通信信号S1の周波数帯域(2MHz〜30MHz)の成分の信号を減衰させる。また、第1フィルタ25は、第2通信信号S2の周波数帯域(470MHz〜770MHz)の成分の信号を透過させる。第1フィルタ25は、例えば、ハイパスフィルタ又はバンドパスフィルタを備え得る。ハイパスフィルタ及びバンドパスフィルタは、コイル、キャパシタ、抵抗等の回路要素の適宜の組み合わせにより実現され得る。
The
伝送線L1から伝送線コネクタ22に入力された第1通信信号S1は、信号線コネクタ23にほぼ到達しない程度まで、第1フィルタ25により減衰される。一方、伝送線L1から伝送線コネクタ22に入力された第2通信信号S2は、第1フィルタ25を透過して、信号線コネクタ23から信号線L10へ出力される。すなわち、伝送線L1から伝送線コネクタ22に入力された第1通信信号S1と第2通信信号S2とのうち、実質的に第2通信信号S2のみが、信号線コネクタ23から信号線L10へ出力される。
The first communication signal S1 input from the transmission line L1 to the
本実施形態の重畳装置2は、信号を増幅する増幅器、信号を変調する変調器等を備えていない。そのため、伝送線コネクタ22に入力された第2通信信号S2は、そのまま或いは重畳装置2内で僅かに減衰されて、信号線コネクタ23から出力される。言い換えれば、重畳装置2は、伝送線L1から信号線L10へ、第2通信信号S2を増幅することなく伝送させる。
The
第2フィルタ26は、伝送線コネクタ22と電力線コネクタ21との間に介在している。第2フィルタ26は、第2フィルタ26に入力される信号のうちで、少なくとも、第2通信信号S2の周波数帯域(470MHz〜770MHz)の成分の信号を減衰させる。また、第2フィルタ26は、第1通信信号S1の周波数帯域(2MHz〜30MHz)の成分の信号を透過させる。第2フィルタ26は、例えば、ローパスフィルタ又はバンドパスフィルタを備え得る。ローパスフィルタ及びバンドパスフィルタは、コイル、キャパシタ、抵抗等の回路要素の適宜の組み合わせにより実現され得る。
The
伝送線L1から伝送線コネクタ22に入力された第1通信信号S1は、第2フィルタ26を透過して、電力線コネクタ21から電力線L20へ出力される。一方、伝送線L1から伝送線コネクタ22に入力された第2通信信号S2は、電力線コネクタ21にほぼ到達しない程度まで、第2フィルタ26により減衰される。すなわち、伝送線L1から伝送線コネクタ22に入力された第1通信信号S1と第2通信信号S2とのうち、実質的に第1通信信号S1のみが、電力線コネクタ21から電力線L20へ出力される。
The first communication signal S1 input from the transmission line L1 to the
また、電力線L20から電力線コネクタ21に入力された第1通信信号S1は、第2フィルタ26を透過して、伝送線コネクタ22から伝送線L1へ出力される。すなわち、電力線L20から電力線コネクタ21に入力された第1通信信号S1は、伝送線コネクタ22から伝送線L1へ出力される。
Further, the first communication signal S1 input from the power line L20 to the
本実施形態の重畳装置2は、信号を増幅する増幅器、信号を変調する変調器等を備えていない。そのため、伝送線コネクタ22に入力された第1通信信号S1は、そのまま或いは重畳装置2内で僅かに減衰されて、電力線コネクタ21から出力される。また、電力線コネクタ21に入力された第1通信信号S1は、そのまま或いは重畳装置2内で僅かに減衰されて、伝送線コネクタ22から出力される。言い換えれば、重畳装置2は、伝送線L1から電力線L20へ、第1通信信号S1を増幅することなく伝送させる。また、重畳装置2は、電力線L20から伝送線L1へ、第1通信信号S1を増幅することなく伝送させる。
The
一具体例において、インピーダンス整合部24、第1フィルタ25、及び第2フィルタ26は、トランス20を用いて実現される。
In one specific example, the
図5に示すように、トランス20は、磁気的に結合された第1巻線L101と第2巻線L102と第3巻線L103と、を備えている。例えば、第1巻線L101と第2巻線L102と第3巻線L103とは、同一のコアに巻回されている。第1巻線L101は、電力線コネクタ21の一対の電線間に接続されている。第2巻線L102は、伝送線コネクタ22の一対の電線間に接続されている。第3巻線L103は、信号線コネクタ23の一対の電線間に接続されている。
As shown in FIG. 5, the
第1巻線L101と第2巻線L102との巻数比は、電力線コネクタ21に接続されている電力線L20側の回路の特性インピーダンスと、伝送線コネクタ22に接続されている伝送線L1側の回路の特性インピーダンスとが、整合するように設定される。要するに、トランス20の第1巻線L101と第2巻線L102とは、インピーダンス整合部24として機能する。同様に、第1巻線L101と第3巻線L103との巻数比も、伝送線コネクタ22に接続されている伝送線L1側の回路の特性インピーダンスと、信号線コネクタ23に接続されている信号線L10側の回路の特性インピーダンスとが、整合するように設定される。
The turns ratio between the first winding L101 and the second winding L102 is the characteristic impedance of the circuit on the power line L20 side connected to the
第1巻線L101と電力線コネクタ21との間には、第1巻線L101とともに第2フィルタ26を構成する適宜の回路素子(例えば、第1巻線L101とともにバンドパスフィルタを構成するキャパシタ等)が、接続され得る。第1巻線L101の巻き数(インダクタンス)、及び回路素子の特性(キャパシタの容量等)は、第1通信信号S1を透過し第2通信信号S2を遮断する第2フィルタ26が実現されるように、設定される。
Between the first winding L101 and the
第3巻線L103と信号線コネクタ23との間には、第3巻線L103とともに第1フィルタ25を構成する適宜の回路素子(例えば、第3巻線L103とともにバンドパスフィルタを構成するキャパシタ等)が、接続され得る。第3巻線L103の巻き数(インダクタンス)、及び回路素子の特性(キャパシタの容量等)は、第1通信信号S1を遮断し第2通信信号S2を透過する第1フィルタ25が実現されるように、設定される。
Between the third winding L103 and the
なお、第1巻線L101に接続される回路素子は、必須ではない。電力線コネクタ21には、第1巻線L101のみが接続されていてもよい。第1巻線L101のインダクタ成分により、第1通信信号S1及び第2通信信号S2の周波数帯域より高周波のノイズを低減することが可能である。第1巻線L101は、ノイズフィルタとして機能し得る。第3巻線L103に接続される回路素子も、必須ではない。信号線コネクタ23には、第3巻線L103のみが接続されていてもよい。
The circuit element connected to the first winding L101 is not indispensable. Only the first winding L101 may be connected to the
要するに、一具体例の重畳装置2は、電力線L20と伝送線L1との間に介在し、電力線L20を含む回路の特性インピーダンスと伝送線L1を含む回路の特性インピーダンスとを整合させるためのトランス20を備えている。トランス20は、第1フィルタ25又は第2フィルタ26の一部を構成する。
In short, the superimposing
本実施形態の通信システム100は、上述のように、重畳装置2を備えている。そのため、親機110とサブシステム120との間では伝送線L1を介して通信信号S1を伝送させ、サブシステム120内では電力線L20を介して通信信号S1を伝送させることが可能となる。すなわち、通信システム100では、電力線L20と伝送線L1とを含む経路を介して、通信信号S1を伝送させることが可能となる。そのため、例えば電力線L2,L20のみを介して通信信号S1を伝送させる場合に比べて、通信信号S1の減衰を抑えることができ、通信の信頼性の向上を図ることが可能となる。
As described above, the
(3)変形例
上述の各実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上述の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下、上述の実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。
(3) Modifications Each of the above embodiments is only one of the various embodiments of the present disclosure. The above-described embodiment can be changed in various ways depending on the design and the like as long as the object of the present disclosure can be achieved. Hereinafter, modifications of the above-described embodiment will be listed. The modifications described below can be applied in combination as appropriate.
一変形例において、伝送線L1は、テレビ放送の信号の伝送に用いられる同軸ケーブルに限らず、他の信号の伝送に用いられる2線式の伝送線であってもよい。また、伝送線L1は、第1通信信号S1の専用の伝送線、すなわち、第1通信信号S1のみが伝送される伝送線であってもよい。 In one modification, the transmission line L1 is not limited to the coaxial cable used for transmitting a television broadcast signal, and may be a two-wire transmission line used for transmitting other signals. Further, the transmission line L1 may be a dedicated transmission line for the first communication signal S1, that is, a transmission line to which only the first communication signal S1 is transmitted.
一変形例において、重畳装置2は、子機1と一体化されていてもよい。例えば、一つの筐体に、子機1としての要素(通信部11、制御部12、記憶部13、及び機能部14)と、重畳装置2としての要素(電力線コネクタ21、伝送線コネクタ22、信号線コネクタ23、インピーダンス整合部24、第1フィルタ25、及び第2フィルタ26)とが、搭載されていてもよい。重畳装置2と一体化される子機1の機能部14は、無線通信モジュールであってよい。
In one modification, the superimposing
一変形例において、重畳装置2は、伝送線L1と電力線L20との間で伝送される第1通信信号S1を増幅させる第1増幅器、及び/又は、伝送線L1と信号線L10との間で伝送される第2通信信号S2を増幅させる第2増幅器を備えていてもよい。
In one modification, the superimposing
一変形例において、重畳装置2は、電力線コネクタ21に接続されている一以上のコンセント(差込口)を、更に備えていてもよい。コンセントには、電気機器のプラグが接続される。この場合、重畳装置2は、適宜のフィルタによって、分電盤220に接続されている電力線L20には通信信号S1を出力させず、コンセントに接続されている電力線L20には通信信号S1を出力させるように、構成されていてもよい。
In one modification, the superimposing
一変形例において、重畳装置2は、住戸520内の空間に配置されてもよい。すなわち、重畳装置2は、施設の内部に配置されてもよい。例えば、重畳装置2は、住戸520の壁に横並びに設けられたコンセントとテレビコンセント(同軸ケーブルのF型接線)とに、電力線コネクタ21と伝送線コネクタ22とがそれぞれ接続される構造を有していてもよい。
In one modification, the superimposing
一変形例において、重畳装置2は、信号線コネクタ23を複数備えていてもよい。この場合、重畳装置2は、いわゆる分配器としても機能し得る。
In one modification, the superimposing
(3)まとめ
以上説明した実施形態及び変形例等から以下の態様が開示されている。
(3) Summary The following aspects are disclosed from the embodiments and modifications described above.
第1の態様の重畳装置(2)は、電力線コネクタ(21)と、伝送線コネクタ(22)と、を備えている。電力線コネクタ(21)は、施設(集合住宅500)内で電力を伝送する電力線(L20)に接続される。伝送線コネクタ(22)は、電力線(L20)とは異なる2線式の伝送線(L1)に接続される。重畳装置(2)は、電力線コネクタ(21)と伝送線コネクタ(22)との間において、電力の周波数とは異なる周波数帯域の通信信号(S1)を、単方向又は双方向に伝送させる。 The superimposing device (2) of the first aspect includes a power line connector (21) and a transmission line connector (22). The power line connector (21) is connected to a power line (L20) that transmits power in the facility (dwelling 500). The transmission line connector (22) is connected to a two-wire transmission line (L1) different from the power line (L20). The superimposing device (2) transmits a communication signal (S1) in a frequency band different from the power frequency between the power line connector (21) and the transmission line connector (22) in one direction or in both directions.
この態様によれば、重畳装置(2)を用いることで、電力線(L20)と伝送線(L1)とを含む経路を介して、通信信号(S1)を伝送させることが可能となる。そのため、例えば電力線のみを介して通信信号(S1)を伝送させる場合に比べて、通信の信頼性の向上を図ることが可能となる。 According to this aspect, by using the superimposing device (2), it is possible to transmit the communication signal (S1) via the path including the power line (L20) and the transmission line (L1). Therefore, it is possible to improve the reliability of communication as compared with the case where the communication signal (S1) is transmitted only through the power line, for example.
第2の態様の重畳装置(2)では、第1の態様において、伝送線(L1)は、同軸ケーブルである。 In the superimposing device (2) of the second aspect, in the first aspect, the transmission line (L1) is a coaxial cable.
この態様によれば、特に通信信号(S1)が高周波の信号である場合に、通信信号(S1)の伝送効率を向上させ得る。 According to this aspect, the transmission efficiency of the communication signal (S1) can be improved, particularly when the communication signal (S1) is a high-frequency signal.
第3の態様の重畳装置(2)では、第1又は第2の態様において、伝送線(L1)には、通信信号(S1)としての第1通信信号(S1)の周波数帯域とは異なる周波数帯域の第2通信信号(S2)が伝送される。重畳装置(2)は、電力線(L20)からの第1通信信号(S1)を、第2通信信号(S2)に重畳させる。 In the superimposing device (2) of the third aspect, in the first or second aspect, the transmission line (L1) has a frequency different from the frequency band of the first communication signal (S1) as the communication signal (S1). The second communication signal (S2) of the band is transmitted. The superimposing device (2) superimposes the first communication signal (S1) from the power line (L20) on the second communication signal (S2).
この態様によれば、例えば、第2通信信号(S2)の伝送用に敷設されている伝送線(L1)を用いて、第1通信信号(S1)を伝送させることが可能となり、伝送線(L1)を新たに敷設する手間が省ける。 According to this aspect, for example, the first communication signal (S1) can be transmitted by using the transmission line (L1) laid for the transmission of the second communication signal (S2), and the transmission line (S1) can be transmitted. The trouble of newly laying L1) can be saved.
第4の態様の重畳装置(2)では、第3の態様において、第1通信信号(S1)を減衰させる第1フィルタ(25)と第2通信信号(S2)を減衰させる第2フィルタ(26)とのうちの少なくとも一方を、更に備える。 In the superimposing device (2) of the fourth aspect, in the third aspect, the first filter (25) for attenuating the first communication signal (S1) and the second filter (26) for attenuating the second communication signal (S2). ) And at least one of them are further provided.
この態様によれば、第1通信信号(S1)と第2通信信号(S2)とのうちの不要な信号の伝送を、遮断することが可能となる。第1フィルタ(25)は、第1通信信号(S1)を透過させることが好ましい。また、第2フィルタ(26)は、第2通信信号(S2)を透過させることが好ましい。 According to this aspect, it is possible to block the transmission of an unnecessary signal among the first communication signal (S1) and the second communication signal (S2). The first filter (25) preferably transmits the first communication signal (S1). Further, it is preferable that the second filter (26) transmits the second communication signal (S2).
第5の態様の重畳装置(2)は、第4の態様において、トランス(20)を備える。トランス(20)は、電力線(L20)と伝送線(L1)との間に介在する。トランス(20)は、電力線(L20)を含む回路の特性インピーダンスと伝送線(L1)を含む回路の特性インピーダンスとを整合させる。トランス(20)は、第1フィルタ(25)又は第2フィルタ(26)の一部を構成する。 The superimposing device (2) of the fifth aspect includes a transformer (20) in the fourth aspect. The transformer (20) is interposed between the power line (L20) and the transmission line (L1). The transformer (20) matches the characteristic impedance of the circuit including the power line (L20) with the characteristic impedance of the circuit including the transmission line (L1). The transformer (20) constitutes a part of the first filter (25) or the second filter (26).
この態様によれば、トランス(20)を用いて、インピーダンスマッチングと不要な信号の減衰とを実現できる。 According to this aspect, impedance matching and unwanted signal attenuation can be achieved using the transformer (20).
第6の態様の重畳装置(2)は、第3〜第5のいずれか1つの態様において、信号線コネクタ(23)を更に備える。信号線コネクタ(23)は、第2通信信号(S2)を伝送する信号線(L10)に接続される。信号線(L10)は、伝送線(L1)とは異なっている。 The superimposing device (2) of the sixth aspect further includes a signal line connector (23) in any one of the third to fifth aspects. The signal line connector (23) is connected to the signal line (L10) that transmits the second communication signal (S2). The signal line (L10) is different from the transmission line (L1).
この態様によれば、重畳装置(2)に信号線(L10)を着脱可能に接続することが、可能となる。 According to this aspect, the signal line (L10) can be detachably connected to the superimposing device (2).
第7の態様の重畳装置(2)は、第1〜第6のいずれか1つの態様において、電力線コネクタ(21)に電気的に接続されているコンセントを、更に備える。コンセントには、電気機器のプラグが接続される。 The superimposing device (2) of the seventh aspect further includes an outlet electrically connected to the power line connector (21) in any one of the first to sixth aspects. An electrical device plug is connected to the outlet.
この態様によれば、重畳装置(2)を介して電気機器に電力を供給することが、可能となる。 According to this aspect, it is possible to supply electric power to the electric device via the superimposing device (2).
第8の態様の重畳装置(2)では、第1〜第7のいずれか1つの態様において、重畳装置(2)は、施設の壁に設けられた配線器具である。 In the superimposing device (2) of the eighth aspect, in any one of the first to seventh aspects, the superimposing device (2) is a wiring device provided on the wall of the facility.
この態様によれば、施設のスペースを有効に利用することが可能となる。 According to this aspect, the space of the facility can be effectively used.
第9の態様の重畳装置(2)では、第1〜第8のいずれか1つの態様において、重畳装置(2)は、施設の内部に配置される。 In the superimposing device (2) of the ninth aspect, in any one of the first to eighth aspects, the superimposing device (2) is arranged inside the facility.
この態様によれば、重畳装置(2)の配置の自由度が向上する。 According to this aspect, the degree of freedom of arrangement of the superimposing device (2) is improved.
第10の態様の重畳装置(2)では、第1〜第9のいずれか1つの態様において、重畳装置(2)は、電力線(L20)と伝送線(L1)とのうちの一方から他方へ、通信信号(S1)を増幅することなく伝送させる。 In the superimposing device (2) of the tenth aspect, in any one of the first to ninth aspects, the superimposing device (2) moves from one of the power line (L20) and the transmission line (L1) to the other. , The communication signal (S1) is transmitted without being amplified.
この態様によれば、重畳装置(2)の構成の簡略化を図ることが可能となる。 According to this aspect, it is possible to simplify the configuration of the superimposing device (2).
第11の態様の通信システム(100)は、第1〜第10のいずれか1つの態様の重畳装置(2)と、伝送線(L1)につながり通信信号(S1)を送信又は受信する第1端末(親機110)と、電力線(L20)につながり通信信号(S1)を送信又は受信する第2端末(子機1)と、を備える。 The communication system (100) of the eleventh aspect is connected to the superimposing device (2) of any one of the first to tenth aspects and the transmission line (L1) to transmit or receive the communication signal (S1). It includes a terminal (master unit 110) and a second terminal (slave unit 1) that is connected to a power line (L20) and transmits or receives a communication signal (S1).
この態様によれば、重畳装置(2)を用いることで、電力線(L20)と伝送線(L1)とを含む経路を介して、通信信号(S1)を伝送させることが可能となる。そのため、例えば電力線のみを介して通信信号(S1)を伝送させる場合に比べて、通信の信頼性の向上を図ることが可能となる。 According to this aspect, by using the superimposing device (2), it is possible to transmit the communication signal (S1) via the path including the power line (L20) and the transmission line (L1). Therefore, it is possible to improve the reliability of communication as compared with the case where the communication signal (S1) is transmitted only through the power line, for example.
第12の態様の通信システム(100)は、第11の態様において、サブシステム(120)を複数備える。サブシステム(120)の各々は、第2端末(子機1)を一以上備えている。サブシステム(120)の各々において、一以上の第2端末は、電力線(L20)を介してつながっている。複数のサブシステム(120)は、伝送線(L1)を介して第1端末(親機110)につながっている。 The communication system (100) of the twelfth aspect includes a plurality of subsystems (120) in the eleventh aspect. Each of the subsystems (120) includes one or more second terminals (slave units 1). In each of the subsystems (120), one or more second terminals are connected via a power line (L20). The plurality of subsystems (120) are connected to the first terminal (master unit 110) via a transmission line (L1).
この態様によれば、第1子機(親機110)とサブシステム(120)との間では、伝送線(L1)により通信信号(S1)を送受信できるため、通信信号(S1)の伝送効率を向上させ得る。また、サブシステム(120)内では電力線(L20)により通信信号(S1)を送受信できるため、サブシステム(120)が設けられている領域(住戸520)内での第2端末の配置の自由度が高まる。 According to this aspect, the communication signal (S1) can be transmitted and received between the first slave unit (master unit 110) and the subsystem (120) by the transmission line (L1), so that the transmission efficiency of the communication signal (S1) is high. Can be improved. Further, since the communication signal (S1) can be transmitted and received by the power line (L20) in the subsystem (120), the degree of freedom in arranging the second terminal in the area (dwelling unit 520) in which the subsystem (120) is provided. Will increase.
1 子機(第2端末)
2 重畳装置
20 トランス
21 電力線コネクタ
22 伝送線コネクタ
23 信号線コネクタ
25 第1フィルタ
26 第2フィルタ
100 通信システム
110 親機(第1端末)
120 サブシステム
L1 伝送線
L10 信号線
L20 電力線
S1 通信信号(第1通信信号)
S2 第2通信信号
1 Slave unit (second terminal)
2
120 Subsystem L1 Transmission line L10 Signal line L20 Power line S1 Communication signal (1st communication signal)
S2 2nd communication signal
Claims (12)
前記電力線とは異なる2線式の伝送線に接続される伝送線コネクタと、
を備え、
前記電力線コネクタと前記伝送線コネクタとの間において、前記電力の周波数とは異なる周波数帯域の通信信号を、単方向又は双方向に伝送させる、
重畳装置。 A power line connector connected to a power line that transmits power in the facility,
A transmission line connector connected to a two-wire transmission line different from the power line,
With
A communication signal in a frequency band different from the frequency of the power is transmitted between the power line connector and the transmission line connector in one direction or in both directions.
Superimposition device.
請求項1に記載の重畳装置。 The transmission line is a coaxial cable.
The superimposing device according to claim 1.
前記重畳装置は、前記電力線からの前記第1通信信号を、前記第2通信信号に重畳させる、
請求項1又は2に記載の重畳装置。 A second communication signal having a frequency band different from the frequency band of the first communication signal as the communication signal is transmitted to the transmission line.
The superimposing device superimposes the first communication signal from the power line on the second communication signal.
The superimposing device according to claim 1 or 2.
請求項3に記載の重畳装置。 At least one of a first filter that attenuates the first communication signal and a second filter that attenuates the second communication signal is further provided.
The superimposing device according to claim 3.
前記トランスは、前記第1フィルタ又は前記第2フィルタの一部を構成する、
請求項4に記載の重畳装置。 A transformer is provided between the power line and the transmission line to match the characteristic impedance of the circuit including the power line with the characteristic impedance of the circuit including the transmission line.
The transformer constitutes a part of the first filter or the second filter.
The superimposing device according to claim 4.
請求項3〜5のいずれか1項に記載の重畳装置。 A signal line connector different from the transmission line and connected to the signal line for transmitting the second communication signal is further provided.
The superimposing device according to any one of claims 3 to 5.
請求項1〜6のいずれか1項に記載の重畳装置。 An outlet that is electrically connected to the power line connector and to which a plug of an electric device is connected is further provided.
The superimposing device according to any one of claims 1 to 6.
請求項1〜7のいずれか1項に記載の重畳装置。 The superimposing device is a wiring device provided on the wall of the facility.
The superimposing device according to any one of claims 1 to 7.
請求項1〜8のいずれか1項に記載の重畳装置。 The superimposing device is arranged inside the facility.
The superimposing device according to any one of claims 1 to 8.
請求項1〜9のいずれか1項に記載の重畳装置。 The superimposing device transmits the communication signal from one of the power line and the transmission line to the other without amplifying the communication signal.
The superimposing device according to any one of claims 1 to 9.
前記伝送線につながり前記通信信号を送信又は受信する第1端末と、
前記電力線につながり前記通信信号を送信又は受信する第2端末と、
を備える、
通信システム。 The superimposing device according to any one of claims 1 to 10,
A first terminal connected to the transmission line and transmitting or receiving the communication signal,
A second terminal connected to the power line and transmitting or receiving the communication signal,
To prepare
Communications system.
前記複数のサブシステムの各々において、前記一以上の第2端末は前記電力線を介してつながっており、
前記複数のサブシステムは、前記伝送線を介して前記第1端末につながっている、
請求項11に記載の通信システム。 Each of which has a plurality of subsystems each having one or more of the second terminals.
In each of the plurality of subsystems, the one or more second terminals are connected via the power line.
The plurality of subsystems are connected to the first terminal via the transmission line.
The communication system according to claim 11.
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