JP4639289B2 - 電力線ブリッジ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力線ブリッジ装置に係り、より詳しくは、単相３線から成る電力線を使用し、異なる相間に設けられ、異相間での通信を可能とする電力線ブリッジ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、一般家庭、オフィス、工場などに配線された電力線を通信線として利用し、データ通信などを行う電力線通信が行われている。この電力線通信の利点は、電力線の相が同じであれば、建物や施設内の任意のＡＣコンセントに差し込むだけで簡単にデータ通信を行うことができ、既存の電力線とコンセントを使用するので、電源や通信専用の配線が不要になる上、壁などの遮蔽物があると遮られてしまう無線（特定小電力など）では通信できない場所でも通信可能な点である。
そこで、ビルディングなどでは、図５に示すような単相３線３０の電力線が多く用いられており、分電盤３２において異なる相の受電盤Ａ１，Ａ２に分けられていた。
このように、異なる相にそれぞれ分けられた電力線に通信機器が接続された場合、同相間であれば電力線を通信線として利用することができるが、異相間では通信することができなかった。
そこで、図６に示すような従来の電力線ブリッジ装置３４を異なる相の電力線Ｗ１，Ｗ２間に設けることにより、相の異なる電力線に接続された通信機器間（例えば、Ｓ１とＳ３間）であっても通信できるようになってきている。
図６の電力線ブリッジ装置は、異なる相の受電盤Ａ１，Ａ２からそれぞれ伸びる電力線Ｗ１，Ｗ２に、電力線搬送通信装置Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が接続されている。そして、電力線Ｗ１，Ｗ２の間には、電力線ブリッジ装置３４が接続されている。
この電力線ブリッジ装置３４は、２つの電力線Ｗ１，Ｗ２の間は絶縁するが、信号成分は通過させるコンデンサとコイルで構成された分離部３６，４０、および異なる相間での搬送周波数の違いなどを調整する保護回路３８などで構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の電力線ブリッジ装置にあっては、電力線Ｗ１，Ｗ２に接続される電力線搬送通信装置Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の数が増大していって、ブロードキャスト方式により通信データが送信されると、同時刻に送られたデータ同士の衝突が発生する確率が高くなり、文字化け等による通信不能、もしくは、著しい通信能力の低下が発生するという問題があった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、電力線に接続される通信装置の数が多くなって、ブロードキャスト方式によりデータ送信を行っても、異相間における通信不能や通信能力の低下を大幅に低減させることが可能な信頼性の高い電力線ブリッジ装置を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、単相３線から成る電力線を使用し、異なる相間に設けられ、異相間での通信を可能とする電力線ブリッジ装置において、前記異なる相間での電力線同士は絶縁させて、高周波の信号成分を通過させる分離手段と、特定の帯域の信号成分を選択的に通過させるフィルタと、各相に接続された通信機器を把握し、異相間通信における信号成分のみを通過させる振分手段と、を備え、前記振分手段は、何れかの相から前記フィルタを介して送られてきた信号成分を受信する受信部と、各相に接続されている通信機器のアドレスを格納しておくアドレスメモリと、前記受信部で受信した信号成分に含まれるアドレスと前記アドレスメモリに格納されているアドレスとを照合し、異相間通信における信号成分であれば通過を許可し、同相間通信における信号成分であれば通過を拒否する振分制御部と、前記振分制御部で通過を許可した信号成分を他の相へ送信する送信部と、を有するものであり、前記振分制御部は、前記受信部で受信した信号成分に含まれるアドレスが前記アドレスメモリに格納されていない新たなアドレスであれば、前記アドレスメモリに何れの相に接続されている通信機器かを把握してアドレスを追加することを特徴とする。これによれば、分離手段により異なる相間での電力線同士を絶縁して、高周波の信号成分を通過させ、フィルタにより特定帯域の信号成分を選択的に通過させ、振分手段により各相に接続された通信機器を把握し、異相間通信における信号成分のみを通過させるようにしたため、電力線に接続される通信機器の数が多くなり、ブロードキャスト方式でデータ送信を行っても、異相間では無用な信号送信が行われなくなるので、通信不能や通信能力の低下を大幅に低減させて、信頼性を向上させることができ、振分手段は、受信部で信号成分を受信し、各相に接続されている通信機器のアドレスが格納されたアドレスメモリを備え、振分制御部で受信した信号成分のアドレスとアドレスメモリのアドレスとを照合し、異相間通信における信号成分は通過を許可して、送信部で他の相へ送信し、同相間通信の信号成分は通過を拒否するようにしたため、電力線に接続される通信機器の数が多くなり、ブロードキャスト方式でデータ送信を行う場合でも、異相間での無用な信号送信が行われなくなり、通信不能や通信能力の低下が大幅に減少して、信頼性を向上させることができ、さらに、振分制御部は、受信部で受信したアドレスがアドレスメモリに格納されていないアドレスの場合、何れの相に接続されている通信機器かを把握してアドレスメモリにアドレスを追加する自動学習機能を持っているため、通信機器が後から追加された場合でも、１度通信を行うと２度目以降は登録されたアドレスに基づいて処理されることから、通信機器の追加に迅速に対応して、通信不能や通信能力の低下を未然に防止して、信頼性を向上させることができる。
【０００５】
請求項２に記載の発明は、単相３線から成る電力線を使用し、異なる相間に設けられ、異相間での通信を可能とする電力線ブリッジ装置において、前記異なる相間での電力線同士は絶縁させて、高周波の信号成分を通過させる分離手段と、特定の帯域の信号成分を選択的に通過させるフィルタと、各相に接続された通信機器を把握し、異相間通信における信号成分のみを通過させる振分手 段と、を備え、前記振分手段は、何れかの相 から前記フィルタを介して送られてきた信号成分を受信する受信部と、各相に接続されている通信機器のアドレスを格納しておくアドレスメモリと、前記受信部で受信した信号成分に含まれるアドレスと前記アドレスメモリに格納されているアドレスとを照合し、異相間通信における信号成分であれば通過を許可し、同相間通信における信号成分であれば通過を拒否する振分制御部と、前記振分制御部で通過を許可した信号成分を他の相へ送信する送信部と、を有するものであり、前記振分制御部は、前記受信部で受信した信号成分に含まれるアドレスが前記アドレスメモリに格納されているが、通信機器の接続されている相に変更があった場合、以前のアドレスを新たな相に接続された通信機器のアドレスとしてアドレスメモリの書き換えを行うことを特徴とする。これによれば、振分制御部は、受信部で受信したアドレスがアドレスメモリに格納されていても、通信機器の接続されている相に変更がある場合、以前のアドレスを新たな相に接続された通信機器のアドレスとしてアドレスメモリを書き換えるため、異なる相間で通信機器の付け替えや移動があったとしても、これに迅速に対応し、通信不能や通信能力の低下を未然に防止して、信頼性を向上させることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示した一実施の形態に基づいて詳細に説明する。本実施の形態では、本発明の電力線ブリッジ装置をビルディング内の単相３線の相の異なる電力線間に設け、電力線通信を行う場合を例にあげて説明する。
図１は、本実施の形態に係る電力線ブリッジ装置が接続された電力線通信システムの概略構成図である。
ここでは、図５に示すような、単相３線から成る電力線を分電盤３２で異なる相の受電盤Ａ１，Ａ２に分けられ、図１の各受電盤Ａ１，Ａ２から相の異なる電力線Ｗ１，Ｗ２が敷設されている。
そして、この電力線Ｗ１，Ｗ２には、不図示の各種電気製品がコンセントを介して接続されていると共に、図１に示すような電力線搬送通信装置Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が接続されている。ここでは、一例として３個の電力線搬送通信装置を接続されている状態が示されているが、実際にはもっと多くの電力線搬送通信装置が接続されていることを想定している。
また、電力線Ｗ１，Ｗ２の間には、本発明の電力線ブリッジ装置１０が接続されている。
本実施の形態の電力線ブリッジ装置１０は、図１に示すように、２つの電力線Ｗ１，Ｗ２の間は絶縁させるが、高周波の信号成分は通過させるコンデンサとコイルで構成された分離手段としての分離部１２，２０、搬送波周波数の帯域成分を通過させ、ノイズ成分などを選択的に除去するフィルタ１４，１８、および、各相の電力線Ｗ１，Ｗ２に接続された電力線搬送通信装置Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を把握して、異相間通信の信号成分のみを通過させるようにした振分手段としてのＣＰＵ１６などから構成されている。
【０００７】
図２は、図１のＣＰＵ１６の一構成例を示すブロック図である。図２において、ＣＰＵ１６は、何れかの相からフィルタ１４，１８を介して送られてきた信号成分を受信したり、後述する振分制御部１６２で通過を許可した信号成分を他の相へ送信したりする送受信部１６０，１６４、各相の電力線Ｗ１，Ｗ２に接続されたそれぞれの通信機器の相とアドレスとを関連付けて格納しておくアドレスメモリ１６６、および、受信部で受信した信号成分に含まれるアドレスとアドレスメモリ１６６に格納されているアドレスとを照合して、異相間通信における信号成分であれば通過を許可し、同相間通信における信号成分であれば通過を拒否するように振り分ける振分制御部１６２などにより構成されている。
図３は、図１の電力線通信システムで送受信されるデータのフォーマット構造を説明する図である。図３におけるデータのフォーマットは、ヘッダ部２２とデータ部２４とから成り、ヘッダ部２２内には、さらにデータを送信する電力線搬送通信装置（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，・・等）の自分アドレス２２ａと、送信先の相手アドレス２２ｂとが含まれている。
【０００８】
次に、本実施の形態の動作について説明する。
まず、電力線搬送通信装置Ｓ１からＳ２に対してブロードキャスト方式によりデータ送信するものとする。その場合、電力線搬送通信装置Ｓ１→Ｓ２間の通信は、電力線Ｗ１内の同相間の通信であって、電力線ブリッジ装置１０の分離部１２を通って、信号成分のみがフィルタ１４に送られ、搬送波周波数帯域の信号成分のみを通過させ、それ以外のノイズ成分などは除去される。
図２のＣＰＵ１６内では、送受信部１６０で受信されて、図３に示したヘッダ部２２の自分アドレス２２ａと相手アドレス２２ｂとを読み出して、アドレスメモリ１６６に格納されているアドレスと照合し、ここでは、自分アドレス２２ａが（Ｓ１）、相手アドレス２２ｂが（Ｓ２）であるので、同相間通信における信号成分と判断されて、振分制御部１６２で通過が拒否される。このため、ブロードキャスト方式を採用しても、同相間通信として送信データが電力線ブリッジ装置１０を通過せずに、電力線搬送通信装置Ｓ１→Ｓ２へ送られる。
また、電力線搬送通信装置Ｓ１からＳ３に対してブロードキャスト方式によりデータ送信する場合は、電力線Ｗ１とＷ２の異相間通信となる。
その場合、電力線ブリッジ装置１０の分離部１２を通って、信号成分のみがフィルタ１４に送られ、搬送波周波数帯域の信号成分のみを通過させ、それ以外のノイズ成分などは除去されるまでは、上記と同様である。
そして、図２のＣＰＵ１６内では、送受信部１６０で受信されて、図３に示したヘッダ部２２の自分アドレス２２ａと相手アドレス２２ｂとを読み出し、アドレスメモリ１６６に格納されているアドレスと照合して、ここでは、自分アドレス２２ａが（Ｓ１）、相手アドレス２２ｂが（Ｓ３）であるので、異相間通信における信号成分と判断され、振分制御部１６２によって通過が許可される。
その後は、上記と逆の順序となり、送受信部１６４、フィルタ１８、および、分離部２０を通って電力線Ｗ２を介して、電力線搬送通信装置Ｓ３へ送られることになる。
図４は、上記した同相間通信と異相間通信の状態をそれぞれ示す模式図である。
【０００９】
このように、本実施の形態によれば、送信データのアドレスが一々チェックされて、異相間通信の場合のみ電力線ブリッジ装置１０の通過が許可されることから、電力線に接続される電力線搬送通信装置の数が多くなり、ブロードキャスト方式でデータ送信する場合であっても、確率的には従来の半分の通過が拒否されることになるため、信号同士の衝突による通信不能や、通信能力の低下を大幅に低減することができる。
また、本実施の形態では、図２のＣＰＵ１６の送受信部１６０，１６４などで受信した信号成分に含まれるアドレスがアドレスメモリ１６６に格納されていない新たなアドレスの場合、振分制御部１６２は、何れの相に接続されている電力線搬送通信装置かを把握した後、その新たなアドレスをアドレスメモリ１６６に対して追加する自動学習機能を備えている。
このため、電力線搬送通信装置が後から電力線に追加されても、１度通信するだけで新たなアドレスがアドレスメモリ１６６に登録され、２度目以降の通信時には新たなアドレスメモリ１６６に基づいて電力線ブリッジ装置１０の通過の可否が判断されることから、迅速な対応が可能となり、通信不能や通信能力が低下するのを防止して、信頼性を向上させることができる。
さらに、本実施の形態では、図２のＣＰＵ１６の送受信部１６０，１６４などで受信した信号成分に含まれるアドレスがアドレスメモリ１６６に格納されているが、電力線搬送通信装置の接続されている相に変更があった場合、以前のアドレスを新たな相に接続された通信機器のアドレスとしてアドレスメモリ１６６を書き換えるという自動学習機能を備えている。
このため、ある電力線搬送通信装置が取り外され、異なる相の電力線に再度接続されたとしても、１度通信を行うだけでアドレスメモリ１６６におけるアドレスの書き換えが自動的に行われることから、電力線搬送通信装置の移転に対しても迅速に対応可能となり、通信不能や通信能力が低下するのを防止して、信頼性を向上させることができる。
【００１０】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、分離手段により異なる相間での電力線同士を絶縁して、高周波の信号成分を通過させ、フィルタにより特定帯域の信号成分を選択的に通過させ、振分手段により各相に接続された通信機器を把握し、異相間通信における信号成分のみを通過させるようにし、振分手段は、受信部で信号成分を受信し、各相に接続されている通信機器のアドレスが格納されたアドレスメモリを備え、振分制御部で受信した信号成分のアドレスとアドレスメモリのアドレスとを照合し、異相間通信における信号成分は通過を許可して、送信部で他の相へ送信し、同相間通信の信号成分は通過を拒否するようにし、振分制御部は、受信部で受信したアドレスがアドレスメモリに格納されていないアドレスの場合、何れの相に接続されている 通信機器かを把握してアドレスメモリにアドレスを追加する自動学習機能を持っているため、通信機器が後から追加された場合でも、１度通信を行うと２度目以降は登録されたアドレスに基づいて処理されるようにしたので、電力線に接続される通信機器の数が多くなり、ブロードキャスト方式でデータ送信を行っても、異相間では無用な信号送信が行われなくなると共に、通信機器の追加に迅速に対応して、通信不能や通信能力の低下を未然に防止して、信頼性を向上させることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、振分制御部は、受信部で受信したアドレスがアドレスメモリに格納されていても、通信機器の接続されている相に変更がある場合、以前のアドレスを新たな相に接続された通信機器のアドレスとしてアドレスメモリを書き換えるため、異なる相間で通信機器の付け替えや移動があったとしても、これに迅速に対応し、通信不能や通信能力の低下を未然に防止して、信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る電力線ブリッジ装置が接続された電力線通信システムの概略構成を示す図である。
【図２】図１のＣＰＵ１６の一構成例を示すブロック図である。
【図３】図１の電力線通信システムで送受信されるデータのフォーマット構造を説明する図である。
【図４】同相間通信と異相間通信の状態をそれぞれ示す模式図である。
【図５】単相３線の電力線を分電盤において異なる相の受電盤に分けた状態を説明する図である。
【図６】従来の電力線ブリッジ装置が接続された電力線通信システムの概略構成を示す図である。
【符号の説明】
Ａ１，Ａ２ 受電盤、
Ｗ１，Ｗ２ 電力線、
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ 電力線搬送通信装置、
１０ 電力線ブリッジ装置、
１２，２０ 分離部、
１４，１８ フィルタ、
１６ ＣＰＵ、
１６２ 振分制御部、
１６０，１６４ 送受信部、
１６６ アドレスメモリ、
１６２ 振分制御部、
２２ ヘッダ部、
２４ データ部、
２２ａ 自分アドレス、
２２ｂ 相手アドレス。

Claims (2)

1. 単相３線から成る電力線を使用し、異なる相間に設けられ、異相間での通信を可能とする電力線ブリッジ装置において、
   前記異なる相間での電力線同士は絶縁させて、高周波の信号成分を通過させる分離手段と、
   特定の帯域の信号成分を選択的に通過させるフィルタと、
   各相に接続された通信機器を把握し、異相間通信における信号成分のみを通過させる振分手段と、を備え、
   前記振分手段は、
   何れかの相から前記フィルタを介して送られてきた信号成分を受信する受信部と、
   各相に接続されている通信機器のアドレスを格納しておくアドレスメモリと、
   前記受信部で受信した信号成分に含まれるアドレスと前記アドレスメモリに格納されているアドレスとを照合し、異相間通信における信号成分であれば通過を許可し、同相間通信における信号成分であれば通過を拒否する振分制御部と、
   前記振分制御部で通過を許可した信号成分を他の相へ送信する送信部と、を有するものであり、
   前記振分制御部は、
   前記受信部で受信した信号成分に含まれるアドレスが前記アドレスメモリに格納されていない新たなアドレスであれば、前記アドレスメモリに何れの相に接続されている通信機器かを把握してアドレスを追加することを特徴とする電力線ブリッジ装置。
2. 単相３線から成る電力線を使用し、異なる相間に設けられ、異相間での通信を可能とする電力線ブリッジ装置において、
   前記異なる相間での電力線同士は絶縁させて、高周波の信号成分を通過させる分離手段と、
   特定の帯域の信号成分を選択的に通過させるフィルタと、
   各相に接続された通信機器を把握し、異相間通信における信号成分のみを通過させる振分手段と、を備え、
   前記振分手段は、
   何れかの相から前記フィルタを介して送られてきた信号成分を受信する受信部と、
   各相に接続されている通信機器のアドレスを格納しておくアドレスメモリと、
   前記受信部で受信した信号成分に含まれるアドレスと前記アドレスメモリに格納されているアドレスとを照合し、異相間通信における信号成分であれば通過を許可し、同相間通信における信号成分であれば通過を拒否する振分制御部と、
   前記振分制御部で通過を許可した信号成分を他の相へ送信する送信部と、を有するものであり、
   前記振分制御部は、
   前記受信部で受信した信号成分に含まれるアドレスが前記アドレスメモリに格納されているが、通信機器の接続されている相に変更があった場合、以前のアドレスを新たな相に接続された通信機器のアドレスとしてアドレスメモリの書き換えを行うことを特徴とする電力線ブリッジ装置。

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