JP4697787B2 - 中継装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば家庭内の電力線を通信用の伝送路として利用する電力線通信を含む有線通信を行う通信システムにおいて、有線伝送路と通信装置とに接続して用いられ、通信用の信号を中継する中継装置に関する。

例えば、コンピュータのような端末を用いて家庭、オフィス、工場などで有線でデータ通信を行う場合には、通常は伝送路として使用するケーブルやコネクタなどの配線を必要な箇所に敷設する必要があるため、通信設備の稼働開始までに様々な工事を行わざるを得ない。

一方、家庭、オフィス、工場などではほとんどの場合は商用電源、例えば交流１００Ｖ（５０／６０Ｈｚ）を使用しているので、この電力を供給するための電力線（電灯線）が家庭内、オフィス内、工場内などのあらゆる箇所に既に敷設されている。従って、これらの電力線をデータ通信に利用できれば、通信用の特別な配線を新たに設ける必要はなくなる。すなわち、通信装置を電源のコンセントに差し込むだけで通信経路を確保することが可能になる。

このような電力線を通信に利用する電力線通信の技術（ＰＬＣ：Power Line Communication）については、例えば特許文献１に開示された技術が知られている。また現状では、国内外においては、所定の周波数帯域（例えば２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚ）において、様々なメーカにおいて研究や開発が進められている。具体的には、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）方式のように複数の副搬送波を用いてマルチキャリア信号を生成し、マルチキャリア信号を電力線で伝送することが想定されている。

しかしながら、屋内における電力線の配線は非常に複雑であり、しかも建物毎に大きく状況が異なっている。更に、この電力線に接続される電気機器の種類も多岐にわたるため、様々なノイズが発生する可能性があり、インピーダンスの変動も生じやすい。そのため、電力線を利用して通信する場合には、専用の有線伝送路を用いて通信する場合と比べて、通信速度が大幅に劣化したり、Ｓ／Ｎ（信号電力対雑音電力比）の低下により通信品質が悪化する可能性が高い。

つまり、電力線通信を実施する場合には伝送路の確保が容易であるため非常に利便性が高いのであるが、様々なユーザが実際に電力線通信を実施する環境においては、十分な通信速度が得られなかったり、望ましい通信品質が得られない場合も考えられる。

例えば、専用の有線伝送路を電力線の代わりに補助的に利用できるようにしておけば、電力線通信で希望する通信速度や通信品質が得られないユーザの要望に応えることが可能になる。しかし、専用の有線伝送路を新たに用意する場合には、配線工事が必要になったり、新たに敷設された配線が部屋の中に露出することになるのでユーザは電力線通信の手軽さを享受できない。

一般的な家庭内には例えばテレビアンテナとテレビ受像器とを接続するための同軸ケーブルや、電話回線と電話機とを接続するための電話線のような配線が標準的に敷設されている場合が多い。また、このような配線については専用のコンセントも備わっているので機器の接続や取り外しも極めて容易である。従って、電力線通信で希望する通信速度や通信品質が得られないユーザについては、電力線以外の既設の配線、すなわちテレビアンテナ用の同軸ケーブルや電話線を通信用の伝送路として利用することも考えられる。

しかしながら、同じ配線に様々な電気機器を共通に接続する場合には、そのような接続形態が規格化されていないため、インピーダンスの不整合が生じるのを避けることはできず、問題が発生する。例えば、テレビアンテナとテレビ受像器とを接続するための同軸ケーブルに電力線通信用のモデムを接続すると、モデムのインピーダンスによってテレビアンテナとテレビ受像器との間の線路上でインピーダンスの不整合が生じ、受信信号に生じる反射などの影響により、テレビ受像器に入力される受信信号のＳ／Ｎ（受信信号電力対雑音電力比）が劣化する。同時に、テレビ受像器などのインピーダンスの影響を受けて、前記同軸ケーブルに接続される複数のモデムの間の線路上でインピーダンスの不整合が生じ、伝送する信号に生じる反射などの影響によりＳ／Ｎが劣化し高い通信品質が得られない。また、各電気機器が扱う信号と種類の異なる信号は単なるノイズとして受信されるので、同じ線路を種類の異なる複数の電気機器が共有する場合には他の電気機器やモデムが送出する信号の影響を受けて通信信号のＳ／Ｎが低下することになる。電話線を共通の伝送路として利用する場合も同様である。

特開２０００−１６５３０４号公報

上述したように、電力線通信装置を電力線以外のアンテナ線や電話線などの既設の有線伝送路に接続し、これらの他の有線伝送路を利用して電力線通信を行おうとした場合、インピーダンスの不整合が生じ、この有線伝送路で本来行われる通信と電力線通信のそれぞれにおいて通信品質が劣化するなどの不具合が生じることがある。例えば、アンテナ線に接続したテレビ受像器でテレビの受信をしている場合、信号の反射などの影響によってテレビ受像器の受信品質が劣化したり、電力線通信装置においてテレビの受信信号がノイズとなって通信品質が劣化することがある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、任意の他の線路を伝送路として利用することにより電力線通信の通信品質の改善を可能にするとともに、共通の線路に複数種類の通信装置や電気機器が接続される場合であっても、それぞれの通信品質を良好に保つことが可能な中継装置を提供することを目的とする。

本発明の中継装置は、電力線を利用して電力線通信を行う電力線通信装置と接続され、前記電力線通信装置に対して通信用の信号を中継する中継装置であって、前記電力線通信装置と接続される第１の端子と、前記電力線とは異なる他の有線伝送路と接続される第２の端子と、 前記電力線通信装置と異なりかつ前記有線伝送路を利用する他の電気機器と接続される第３の端子と、前記電力線と接続される第４の端子と、前記第１の端子と前記第２の端子との間の信号経路に配置され、これらの端子間で前記通信用の信号を通過させるカプラと、前記信号経路に配置され、前記電力線通信装置が通信に使用する周波数帯域の少なくとも一部を含む第１の周波数帯域では低いインピーダンスを有し、前記第１の周波数帯域以外の周波数帯域では前記第１の周波数帯域に比べて高いインピーダンスを有する第１のフィルタと、前記第２の端子と前記第３の端子との間に配置され、前記他の電気機器が通信に使用する周波数帯域の少なくとも一部を含む第２の周波数帯域では低いインピーダンスを有し、前記第２の周波数帯域以外であって前記第１の周波数帯域を含む周波数帯域では前記第２の周波数帯域に比べて高いインピーダンスを有する第２のフィルタと、前記第１の端子と前記第４の端子との間に配置され、前記電力線に伝送される商用電力の周波数帯域では低いインピーダンスを有し、前記電力線通信装置が通信に使用する周波数帯域では前記商用電力の周波数帯域に比べて高いインピーダンスを有する第４のフィルタと、前記第４のフィルタをバイパスする第１の切り替え部と、前記信号経路の接続及び切断を選択的に切り替えるセレクタとを備え、前記第１の端子と前記第２の端子との間で通信用の信号を伝送する場合に、前記セレクタが前記信号経路を接続し、かつ前記第１の切り替え部は、通信用の信号が前記第４のフィルタで遮断されるように前記第１の端子と前記第４の端子とを接続し、前記第１の端子と前記第４の端子との間で通信用の信号を伝送する場合に、前記セレクタが前記信号経路を切断し、かつ前記第１の切り替え部は、通信用の信号が前記第４のフィルタをバイパスするように前記第１の端子と前記第４の端子とを接続することを特徴とするものである。

上記構成により、電力線以外の任意の他の線路を伝送路として利用し、電力線通信の通信品質を改善することが可能になる。また、共通の線路に複数種類の通信装置や電気機器が接続される場合であっても、お互いの信号の干渉や反射を防止でき、それぞれの通信品質を良好に保つことができる。

また、上記構成により、電力線の代わりに他の有線伝送路を通信用の伝送路として使用する場合に、通信用の信号の周波数帯域では、第４のフィルタによって電気的に電力線を切り離すことができるので、電力線上で発生したノイズなどの影響を排除することが可能になる。

また、上記構成により、第４のフィルタをバイパスさせることで、第１の端子に接続された電力線通信装置と第２の端子に接続された他の有線伝送路の少なくとも一方と、第４の端子に接続された電力線との間で通信用の信号を伝送させ、電力線を通信用の伝送路として使用することができる。

また、上記構成により、セレクタによって電力線の代わりに他の有線伝送路を通信用の伝送路として使用するか否かを選択的に切り替えることができる。

また、本発明は、上記の中継装置であって、前記第２の端子は、異なる複数種類の有線伝送路にそれぞれ接続可能な複数の端子を有し、前記複数の端子に適合して前記カプラが設けられるものとする。

上記構成により、他の有線伝送路として、アンテナ線、電話線等を選択的に用いて通信に利用することができる。

また、本発明は、上記の中継装置であって、前記セレクタによって前記第１の端子を含む信号経路と前記第２の端子とが未接続状態の場合に、前記セレクタの前記第２の端子側の信号経路を所定のインピーダンスで終端する第１の終端部を備え、前記セレクタは、前記第１の端子と前記第２の端子との間の信号経路の接続切り替えに連動させて前記第１の終端部の接続を切り替えるものとする。

上記構成により、第１の端子を含む信号経路と第２の端子とが未接続状態の場合に、第１の終端部で第２の端子側の信号経路が所定のインピーダンスで終端されるため、インピーダンスの不整合が生じるのを防止でき、電力線通信装置や他の電気機器の信号経路におけるＳ／Ｎの低下を防止できる。

また、本発明は、上記の中継装置であって、前記第３の端子に前記他の電気機器が未接続状態の場合に、前記第３の端子近傍の前記第２の端子側を所定のインピーダンスで終端する第２の終端部と、前記第３の端子への前記他の電気機器の接続状態に応じて前記第２の終端部の接続を切り替える第２の切り替え部とを備えるものとする。

上記構成により、第３の端子に他の電気機器が未接続状態の場合に、第２の終端部で前記第３の端子近傍の前記第２の端子側が所定のインピーダンスで終端されるため、インピーダンスの不整合が生じるのを防止でき、電力線通信装置や他の電気機器の信号経路におけるＳ／Ｎの低下を防止できる。

また、本発明は、上記の中継装置であって、前記第１のフィルタと前記第２のフィルタの少なくとも一方において、前記電力線通信装置が通信に使用する周波数帯域と前記他の電気機器が通信に使用する周波数帯域の少なくとも一方を他の周波数帯域に応じて帯域制限するものとする。

上記構成により、電力線通信装置が通信に使用する周波数帯域と他の電気機器が通信に使用する周波数帯域の少なくとも一方を帯域制限し、それぞれの周波数帯域において他の周波数帯域と互いに区分することができ、干渉などの影響による通信品質の劣化を防止できる。

また、本発明は、上記いずれかに記載の中継装置を内蔵し、前記電力線通信を行う通信部を備える電力線通信装置を提供する。

また、本発明は、上記いずれかに記載の中継装置を内蔵し、前記他の有線伝送路を用いた信号の授受の少なくとも一方を行う処理部を備える電気機器を提供する。

本発明によれば、任意の他の線路を伝送路として利用することにより電力線通信の通信品質の改善を可能にするとともに、共通の線路に複数種類の通信装置や電気機器が接続される場合であっても、それぞれの通信品質を良好に保つことが可能な中継装置を提供できる。

（第１の実施形態）
本発明に係る中継装置の第１の実施形態について、図１〜図７を参照しながら以下に説明する。

図１は第１の実施形態における中継装置の構成を示すブロック図である。
本実施形態では、例えば通信用の伝送路として電力線を利用して他の通信装置との間で通信を行う通信システムに本発明を適用する場合を想定している。この場合、図１に示すように、マルチキャリア通信装置である電力線通信用モデム（ＰＬＣモデム）１００に中継装置１０を接続して使用する。

ここで、電力線を伝送路として利用したときに十分に良好な通信品質が得られる環境であれば、中継装置１０を用いなくとも済む。しかし、電力線を伝送路として利用する場合に、所望の通信速度が得られなかったり、ノイズなどの影響で通信エラーが発生しやすいような環境、あるいは、さらなる良好な通信品質が要望されるような環境では、電力線以外に良好な通信品質の伝送路が利用可能であればその線路を伝送路として利用するのが望ましい。

図１に示す例では、テレビアンテナとテレビ受像器とを接続するために家庭内に敷設された線路（アンテナ線の同軸ケーブル）をマルチキャリア通信装置１００の通信用の伝送路として利用可能にするために、中継装置１０を用いている。

本実施形態の中継装置１０は、外部の通信装置と接続するための第１の端子の一例に相当するモデム接続端子１２と、電力線と接続される第４の端子の一例に相当する電力線接続端子１１と、他の電気機器と接続される第３の端子の一例に相当する電気機器接続端子１３と、他の有線伝送路と接続される第２の端子の一例に相当するアンテナ線接続端子１４とを備えている。

中継装置１０のモデム接続端子１２はマルチキャリア通信装置１００のＡＣコード１０６と接続され、中継装置１０の電力線接続端子１１はＡＣコード３２を介して商用電源コンセント３１と接続され、屋内に配線された電力線と接続される。また、中継装置１０の電気機器接続端子１３は同軸ケーブル３６を介してテレビ受像器３５と接続され、中継装置１０のアンテナ線接続端子１４は同軸ケーブル３４を介してテレビアンテナ用コンセント３３と接続され、屋内に配線されたアンテナ線と接続される。

テレビアンテナ用コンセント３３は、アンテナ線（同軸ケーブル）を経由して所定のテレビアンテナと接続されている。また、テレビアンテナ用コンセント３３は同じ家屋の複数の部屋のそれぞれに設けてあり、複数のテレビアンテナ用コンセント３３は共通のアンテナ線に接続してある。従って、それぞれのテレビアンテナ用コンセント３３に中継装置１０を介してマルチキャリア通信装置１００を接続すれば、複数のマルチキャリア通信装置１００の間で、アンテナ線を伝送路として利用して通信することができる。

また、中継装置１０は、カプラ２１と、通信用フィルタ２２と、通信用フィルタ２３と、電源用フィルタ２４と、電源用フィルタ２５と、セレクタ２９とを備えている。カプラ２１は、マルチキャリア通信装置１００に中継する通信用の信号（以下「ＰＬＣ信号」と称す）を通過すると共に、直流成分や商用交流電力周波数（５０／６０Ｈｚ）のような低い周波数成分をアンテナ線接続端子１４へ流れないように遮断する機能を有している。セレクタ２９は、アンテナ線接続端子１４とカプラ２１間の接続のオンオフを切り替えるものである。

通信用フィルタ２２は、第１のフィルタの一例に相当するもので、具体的にはローパスフィルタ（ＬＰＦ）であり、カプラ２１とセレクタ２９との間に接続される。この通信用フィルタ２２は、ＰＬＣ信号を通過させるように、マルチキャリア通信装置１００が通信に使用する周波数帯域の信号成分のみを通過する機能を有している。なお、ローパスフィルタの代わりにバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）として通信用フィルタ２２を構成しても良い。

もう一つの通信用フィルタ２３は、第２のフィルタの一例に相当するもので、具体的にはハイパスフィルタ（ＨＰＦ）であり、電気機器接続端子１３とアンテナ線接続端子１４との間に接続される。この通信用フィルタ２３は、テレビ放送用の信号（ＴＶ信号）を通過させるように、マルチキャリア通信装置１００が通信に使用する周波数帯域よりも高い周波数帯域の信号成分のみを通過する機能を有している。なお、ハイパスフィルタの代わりにバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）として通信用フィルタ２３を構成しても良い。

図２は本実施形態の中継装置におけるフィルタの具体的な構成例を示す電気回路図である。この図２は、通信用フィルタ２２及び通信用フィルタ２３として利用可能なフィルタの具体的な回路構成を一例として示したものである。これらの例は、複数のコンデンサ（キャパシタ）と複数のコイル（インダクタ）とを用いてフィルタを構成している。

図２（ａ）はローパスフィルタとして構成した帯域制限フィルタからなる通信用フィルタ２２Ａ，２３Ａの例である。この場合、通過帯域に応じた所定定数のコイルを伝送路に対して直列に、所定定数のコンデンサを伝送路に対して並列に接続した構成となる。図２（ｂ）はハイパスフィルタとして構成した帯域制限フィルタからなる通信用フィルタ２２Ｂ，２３Ｂの例である。この場合、通過帯域に応じた所定定数のコンデンサを伝送路に対して直列に、所定定数のコイルを伝送路に対して並列に接続した構成となる。図２（ｃ）はバンドパスフィルタとして構成した帯域制限フィルタからなる通信用フィルタ２２Ｃ，２３Ｃの例である。この場合、通過帯域に応じた所定定数のコンデンサ及びコイルを伝送路に対して直列に接続するとともに、所定定数のコンデンサ及びコイルを伝送路に対して並列に接続した構成となる。

一方、電源用フィルタ２４は、第４のフィルタの一例に相当するもので、コイルなどのインダクタンス素子から構成され、モデム接続端子１２と電力線接続端子１１との間に接続される。この電源用フィルタ２４は、直流成分や商用交流電力周波数（５０／６０Ｈｚ）のような低い周波数成分のみを通過するローパスフィルタである。すなわち、電源用フィルタ２４は、商用電源コンセント３１から供給される商用交流電力を通過させてマルチキャリア通信装置１００に供給する一方、ノイズ成分やＰＬＣ信号の周波数成分は遮断する。

なお、マルチキャリア通信装置１００に商用電源コンセント３１から商用交流電力を供給する場合について説明したが、ＵＳＢなどのシリアルインターフェースや、イーサネット（登録商標）ケーブル（ＰｏＥ）を用いて、マルチキャリア通信装置１００に電力を供給する場合は、商用電源コンセント３１からの供給が必要ないので、この場合、電力線接続端子１１及びＡＣコード３２と共に、電源用フィルタ２４は必要ない。

また、もう一つの電源用フィルタ２５は、第３のフィルタの一例に相当するもので、コイルなどのインダクタンス素子から構成され、通信用フィルタ２３の両端に接続される。この電源用フィルタ２５は、直流成分や極めて低い周波数成分のみを通過するローパスフィルタである。すなわち、電源用フィルタ２５は、電源用の直流電力などの通過は許容するが、ＰＬＣ信号の周波数成分は遮断する。

次に、具体的な周波数特性の例について説明する。図３は通信用の周波数帯域の具体的な割り当て例を示す模式図である。一般的な家庭内で使用する通信用の周波数帯域は図３（ａ）あるいは図３（ｂ）に示すように区分することができる。

すなわち、図３（ａ）に示す帯域Ｂ１（ｆ１−ｆ２）は、電力線通信（ＰＬＣ）に用いる周波数帯域であり、例えば２ＭＨｚ（ｆ１）〜２８ＭＨｚ（ｆ２）の範囲内に割り当てられる。図３（ａ）に示す帯域Ｂ２（ｆ３−ｆ４）は、地上波テレビ放送（ＴＶ）の送信に用いられる周波数帯域であり、電力線通信で用いる周波数帯域Ｂ１よりも周波数が高い帯域である。また、図３（ａ）に示す帯域Ｂ３（ｆ５−ｆ６）は、放送衛星（ＢＳ）や通信衛星（ＣＳ）を利用する衛星放送の送信に用いられる周波数帯域であり、地上波テレビ放送で用いる周波数帯域Ｂ２よりも周波数が高い帯域である。また、図３（ｂ）に示す帯域Ｂ４（ｆ７−ｆ８）は、ケーブルテレビ放送（ＣＡＴＶ）の送出に用いる周波数帯域であり、電力線通信で用いる周波数帯域Ｂ１よりも周波数が高い帯域である。

そこで、図３に示すような環境においては、通信用フィルタ２２の特性を図３の帯域Ｂ１に相当する周波数帯域内ではインピーダンスが低く、それ以外の周波数帯域ではインピーダンスが高くなるように定める。つまり、通信用フィルタ２２をローパスフィルタとして構成する場合には、図３の周波数ｆ２未満の周波数帯域でインピーダンスが低くなり、周波数ｆ２を超える周波数帯域でインピーダンスが高くなる特性に定めれば良い。また、通信用フィルタ２２をバンドパスフィルタとして構成する場合には、図３の周波数ｆ１−ｆ２の範囲内でインピーダンスが低くなり、それ以外の周波数帯域ではインピーダンスが高くなる特性に定めれば良い。

また、図３に示すような環境においては、通信用フィルタ２３の特性を図３の帯域Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４に相当する周波数帯域内ではインピーダンスが低く、それ以外の周波数帯域ではインピーダンスが高くなるように定める。つまり、通信用フィルタ２３をハイパスフィルタとして構成する場合には、図３の周波数ｆ３以上もしくは周波数ｆ７以上の周波数帯域でインピーダンスが低くなり、周波数ｆ３（ｆ７）未満の周波数帯域でインピーダンスが高くなる特性に定めれば良い。また、通信用フィルタ２３をバンドパスフィルタとして構成する場合には、図３の周波数ｆ３−ｆ６もしくは周波数ｆ７−ｆ８の範囲内でインピーダンスが低くなり、それ以外の周波数帯域ではインピーダンスが高くなる特性に定めれば良い。

この場合、電力線通信で用いるＰＬＣ信号の周波数（帯域Ｂ１）について考えると、中継装置１０の内部では通信用フィルタ２３のインピーダンスが非常に高いので、通信用フィルタ２３の先に接続された機器、すなわち図１のテレビ受像器３５のインピーダンスの影響は無視することができる。一方、テレビ放送の周波数（帯域Ｂ２）について考えると、中継装置１０の内部では通信用フィルタ２２のインピーダンスが非常に高いので、通信用フィルタ２２の先に接続された機器、すなわち図１のマルチキャリア通信装置１００のインピーダンスの影響は無視することができる。

つまり、テレビ受信用のアンテナ線にマルチキャリア通信装置１００を接続する場合に、中継装置１０を経由して接続する場合には、各機器のインピーダンスの影響を周波数帯域毎に区分して考えることができる。つまり、マルチキャリア通信装置１００の通信のためにインピーダンスの整合を考える場合には、テレビ受像器３５の影響は無視することができ、テレビ放送の受信のためにインピーダンスの整合を考える場合には、マルチキャリア通信装置１００の影響は無視することができる。従って、インピーダンスなどの規格が定まっていない種類の異なる機器同士を共通の線路に接続する場合であっても、インピーダンスの整合が乱れるのを防止することができ、ＰＬＣ信号やＴＶ信号などの伝送信号に反射が生じるのを抑制できる。

また、ＰＬＣ信号を、アンテナ用同軸ケーブルと共に、電力線を伝送路として伝送させる場合（例えば、アンテナ用同軸ケーブルと電力線とをブリッジで接続した場合）に、電力線の伝送路に、インピーダンスの低い電気機器（例えば充電器）やノイズを出力する電気機器（例えばインバータ）が接続されると、伝送路の周波数特性が不安定となるため、伝送路の途中でＰＬＣ信号が消失しないように、マルチキャリア通信装置１００のインピーダンスは出来るだけ低く設定したい要望がある。本発明では、通信用フィルタ２２、２３により、互いのフィルタ通過帯域において、相手のインピーダンスの影響を無視することができるので、マルチキャリア通信装置１００のインピーダンスを低く設定したとしても、互いの電気機器（図１では、ＴＶ受像器３５、マルチキャリア通信装置１００）の影響を受けることなく、それぞれが良好に通信を行うことが出来る。

図４は第１の実施形態における動作を示す説明図であり、図４（ａ）は主要部の構成を示すブロック図、図４（ｂ）は周波数特性を示す特性図である。

本実施形態の中継装置１０では、図４（ａ）に示すように、通信用フィルタ（ＬＰＦ）２２及び通信用フィルタ（ＨＰＦ）２３によってダイプレクサ５０を構成する形となっている。すなわち、図４（ｂ）に示すように、通信用フィルタ２２でＰＬＣ信号の周波数帯域Ｂｐのみを通過させ、マルチキャリア通信装置（ＰＬＣモデム）１００との間でＰＬＣ信号を送受信するとともに、通信用フィルタ２３でＰＬＣ信号の周波数帯域Ｂｐよりも高いテレビ放送用の信号の周波数帯域Ｂｔのみを通過させ、テレビ受像器３５にＴＶ信号を供給する。

ここで、本実施形態の中継装置１０を用いる場合には、電源用フィルタ２４がＰＬＣ信号の通過を遮断するので、マルチキャリア通信装置１００が送出するＰＬＣ信号はＡＣコード３２，商用電源コンセント３１，電力線上には現れない。従って、電力線は伝送路として使用せず、代わりにテレビアンテナ用コンセント３３に接続されたアンテナ線（アンテナ用同軸ケーブル）を使用することになる。また、電力線側でノイズが発生した場合であっても、周波数の高いノイズ成分は電源用フィルタ２４で遮断されるため通信に影響を及ぼさない。また、電気機器接続端子１３とアンテナ線接続端子１４との間の経路は、電源用フィルタ２５を直流成分が通過するため、テレビ受像器３５からアンテナ線の同軸ケーブル３６への経路を利用して電源用の直流電力を供給することが可能である。この場合、テレビ受像器３５から中継装置１０内部の電源用フィルタ２５を経由して直流電力を同軸ケーブル３６、テレビアンテナ用コンセント３３へと供給することで、図示しないテレビアンテナやブースターの電気回路に対して電力ＤＣを供給することができる。

図５〜図７はマルチキャリア通信装置の具体的な構成例を示す図であり、図５はマルチキャリア通信装置を正面側から見た斜視図、図６はマルチキャリア通信装置を背面側から見た斜視図、図７はマルチキャリア通信装置の電気回路の構成例を示すブロック図である。

このマルチキャリア通信装置１００は、本実施形態の中継装置１０を接続し、アンテナ線を利用して電力線通信を行う通信端末であり、具体的にはモデム（ＰＬＣモデム）として構成されている。勿論、本実施形態の中継装置は、モデムに限らず、モデムを備えた電気機器（例えばテレビなどの家電機器）に接続して利用することもできる。

マルチキャリア通信装置１００は、図５及び図６に示すような筐体１０１の中に、図７に示すような電気回路の回路モジュール２００が内蔵されている。筐体１０１の前面には、図５に示すようにＬＥＤ（Light Emitting Diode）などで構成された表示部１０５が設けられている。また、筐体１０１の背面には、図６に示すように電源コネクタ１０２と、ＲＪ４５などのＬＡＮ（Local Area Network）ケーブル接続用のモジュラージャック１０３と、シリアルケーブル接続用のＤｓｕｂコネクタ１０４とが設けられている。電源コネクタ１０２には、図６に示すように、平行ケーブルなどで構成されるＡＣコード１０６が接続される。モジュラージャック１０３には、図示しないＬＡＮケーブルが接続される。Ｄｓｕｂコネクタ１０４には、図示しないシリアルケーブルが接続される。

図７に示すように、マルチキャリア通信装置１００の内部には、回路モジュール２００及びスイッチング電源３００が備わっている。電源コネクタ１０２に接続されたＡＣコード１０６は、図７においてはＡＣコンセント３１と直接接続されているが、前述した本実施形態の中継装置１０を使用する場合には、ＡＣコード１０６が中継装置１０のモデム接続端子１２と接続され、中継装置１０の電力線接続端子１１に接続されたＡＣコード３２が商用電源コンセント３１と接続される。したがって、スイッチング電源３００は、電力線から中継装置１０を経由して商用交流電力（ＡＣ１００Ｖ）の供給を受け、＋１．２Ｖ、＋３．３Ｖ、＋１２Ｖの各直流電圧を生成し、これらの電圧を回路モジュール２００に供給する。

回路モジュール２００の内部には、メイン集積回路（Integrated Circuit）２０１と、ＡＦＥ（Analog Front End）集積回路２０２と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２０３と、ドライバ集積回路２０５と、カプラ２０６と、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２０７と、増幅器（ＡＭＰ ＩＣ）２０９と、ＡＤ変換集積回路（ＡＤＣ ＩＣ）２１０と、メモリ２１１と、イーサネット（登録商標）物理層集積回路（ＰＨＹ ＩＣ）２１２とが設けられている。

また、メイン集積回路２０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１ａと、ＰＬＣ・ＭＡＣ（Power Line Communication・Media Access Control）ブロック２０１ｂと、ＰＬＣ・ＰＨＹ（Power Line Communication・Physical layer）ブロック２０１ｃとを有して構成されている。ＡＦＥ集積回路２０２は、Ｄ／Ａ変換器（ＤＡＣ）２３４と、Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）２３１と、可変ゲイン増幅器（ＶＧＡ）２３２とを有して構成されている。カプラ２０６は、コイルトランス２０６ａとコンデンサ２０６ｂとを有して構成されている。

図７に示す回路モジュール２００は、例えばＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）信号のようなマルチキャリア信号を用いて他端末との間でデータの送受信を行うことができる。このデータ通信には、通信用の伝送路として電力線を用い、この電力線上の所定の周波数帯域を使用する。従って、通信のために特別な伝送路を用意する必要がない。なお、例えば電力線を利用して好ましい通信品質が得られないような場合には、中継装置１０を経由して他の線路、例えばテレビアンテナとテレビ受像器とを接続するために配線された同軸ケーブルによるアンテナ線や、電話機を接続するために配線された電話ケーブル（電話線）などをデータ通信のために補助的に利用することも可能である。

上述したように、本実施形態の中継装置では、モデム接続端子１２に電力線通信を行うマルチキャリア通信装置１００を接続し、電力線接続端子１１に電力線を接続し、アンテナ線接続端子１４にアンテナの同軸ケーブル等を接続し、電気機器接続端子１３にテレビ受像器３５等を接続することで、マルチキャリア通信装置１００は中継装置内のカプラ２１及び通信用フィルタ２２を介してアンテナ線と接続されるので、このアンテナ線を電力線の代わりに通信用の伝送路として利用し、電力線通信の通信品質を改善することが可能になる。

この場合、アンテナ線の伝送路にはテレビ受像器３５とマルチキャリア通信装置１００とが共通に接続されることになるが、電力線通信に使用するＰＬＣ信号の周波数帯域とテレビ受信に使用するＴＶ信号の周波数帯域とは、通信用フィルタ２２、２３の特性に従って互いに独立するように区分される。そのため、ＰＬＣ信号とＴＶ信号とが互いに干渉することを防止できる。

すなわち、通信用フィルタ２２はＰＬＣ信号の周波数帯域ではインピーダンスが低いが、それ以外の周波数帯域ではインピーダンスが高くなるので、ＴＶ信号の周波数帯域では通信用フィルタ２２及びマルチキャリア通信装置１００のインピーダンスの影響を無視することができる。また、通信用フィルタ２３はＴＶ信号の周波数帯域ではインピーダンスが低いが、それ以外の周波数帯域ではインピーダンスが高くなるので、ＰＬＣ信号の周波数帯域では通信用フィルタ２３及びテレビ受像器３５のインピーダンスの影響を無視することができる。従って、インピーダンスの不整合を防止でき、信号の反射が生じるのを防止して良好な通信品質を確保できる。

また、ＰＬＣ信号の周波数帯域とＴＶ信号の周波数帯域とが分離されるので、マルチキャリア通信装置１００の送出する信号がノイズとしてテレビ受像器３５等に入力されるのが抑制され、同時にテレビ受像器３５が送出する信号がノイズとしてマルチキャリア通信装置１００に入力されるのも抑制され、お互いのＳ／Ｎの劣化を抑制できる。

よって、本実施形態の中継装置によれば、既設のアンテナ線を伝送路として利用することにより電力線通信の通信品質の改善できるとともに、このアンテナ線にマルチキャリア通信装置とテレビ受像器が共通に接続される場合であっても、インピーダンスの不整合を無くして互いに悪影響を及ぼすことを防止でき、信号の反射などを防いでそれぞれの通信品質を良好に保つことができる。

（第２の実施形態）
本発明に係る中継装置の第２の実施形態について、図８及び図９を参照しながら以下に説明する。図８は第２の実施形態における中継装置の構成を示すブロック図、図９は本実施形態における周波数帯域の帯域制限の一例を示す模式図である。

第２の実施形態は、第１の実施形態の変形例である。図８において第１の実施形態と対応する要素は同一の符号を付けて示してある。第１の実施形態と異なる構成要素及び動作について以下に説明する。

第２の実施形態の中継装置１０Ａは、外部と接続するための端子として、前述の電力線接続端子１１、モデム接続端子１２、電気機器接続端子１３、アンテナ線接続端子１４の他に、回線接続端子１８を備えている。回線接続端子１８には、電話線などが接続される。また、第１の実施形態と同様に、カプラ２１、通信用フィルタ２２、通信用フィルタ２３、電源用フィルタ２４、電源用フィルタ２５を備えている。さらに、実際に使用する伝送路を切り替えるためのセレクタ２９と、電源用フィルタ２４の接続を切り替えるスイッチ部２６ａ，２６ｂとを備えている。

中継装置１０Ａにおいて、セレクタ２９は、アンテナ線接続端子１４と回線接続端子１８とのいずれか一方を選択し、選択された端子を通信用フィルタ２２と接続する。アンテナ線接続端子１４と電気機器接続端子１３との間には、通信用フィルタ２３及び電源用フィルタ２５が並列に接続されている。また、セレクタ２９と回線接続端子１８との間にも通信用フィルタ２３が接続されている。さらに、セレクタ２９とアンテナ線接続端子１４、回線接続端子１８それぞれとの間には、各経路に適した特性を持つカプラ２１が設けられている。なお、この例では、通信用フィルタ２２及び通信用フィルタ２３は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）として構成されている。

スイッチ部２６ａ，２６ｂは、第１の切り替え部の一例に相当するもので、電源用フィルタ２４をバイパスするか否かを切り替える。アンテナ線接続端子１４や回線接続端子１８にケーブルを接続してセレクタ２９を切り替え、アンテナ線や電話線などを電力線通信の伝送路として用いる場合は、モデム接続端子１２と電力線接続端子１１間に電源用フィルタ２４を接続する。一方、アンテナ線や電話線などを使用せず、電力線をそのまま電力線通信の伝送路として用いる場合は、電源用フィルタ２４をバイパスさせる。

なお、中継装置１０Ａは、アンテナ線接続端子１４、回線接続端子１８、モデム接続端子１２の少なくとも一つと電力線接続端子１１との間で通信用の信号を伝送するブリッジとして機能させることもできる。この場合、スイッチ部２６ａ，２６ｂを切り替えて電源用フィルタ２４をバイパスさせるようにする。

次に、図９を用いて中継装置における周波数帯域の割り当ての具体例を説明する。図９において、利用可能な周波数帯域の上限周波数をｆＨで示し、下限周波数をｆＬで示してある。ここでは、図９（ａ）に示すように、通信装置と他の電気機器とが電話線などの線路に共通に接続され、２種類の装置においてそれぞれ使用する周波数帯域が一部分だけ重なる場合を示す。例えば、電話線を用いたHomePNA（Home Phoneline Networking Alliance ）と電力線通信とを併用する場合、互いの使用帯域が一部重複する。この場合、ＡグループをHomePNAの周波数帯域、Ｂグループを電力線通信の周波数帯域とする。

図９（ａ）に示すような環境では、中継装置１０Ａに通信用フィルタ２２及び通信用フィルタ２３を設けることにより、図９（ｂ）、図９（ｃ）、図９（ｄ）に示すように周波数帯域を区分することができる。すなわち、バンドパスフィルタまたはローパスフィルタを備えた通信用フィルタ２３をセレクタ２９と回線接続端子１８との間に接続することにより、ＡグループのHomePNAに使用する周波数帯域の高域側が通信用フィルタ２３により遮断されて帯域制限されるので、Ａグループの周波数帯域とＢグループの周波数帯域とが図９（ｂ）に示すように区分される。

また、バンドパスフィルタまたはハイパスフィルタを備えた通信用フィルタ２２をセレクタ２９とモデム接続端子１２との間に接続することにより、Ｂグループの電力線通信に使用する周波数帯域の低域側が通信用フィルタ２２により遮断されて帯域制限されるので、Ａグループの周波数帯域とＢグループの周波数帯域とが図９（ｃ）に示すように区分される。

また、バンドパスフィルタまたはローパスフィルタを備えた通信用フィルタ２３をセレクタ２９と回線接続端子１８との間に接続し、バンドパスフィルタまたはハイパスフィルタを備えた通信用フィルタ２２をセレクタ２９とモデム接続端子１２との間に接続することにより、Ａグループの周波数帯域の高域側が通信用フィルタ２３により帯域制限されるとともに、Ｂグループの周波数帯域の低域側が通信用フィルタ２２により帯域制限されるので、Ａグループの周波数帯域とＢグループの周波数帯域とが図９（ｄ）に示すように区分される。

さらに、通信用フィルタ２２及び通信用フィルタ２３のフィルタ通過特性を変化させることにより、図９（ｅ）に示すように、Ａグループの周波数帯域とＢグループの周波数帯域との分割帯域比率を変化させることも可能である。この場合、特性の異なる複数のフィルタを設けて切り替えたり、フィルタ内の素子の定数を可変させることで、フィルタ通過特性を変更する。

この第２の実施形態によれば、セレクタ２９の選択状態を切り替えることにより、モデム接続端子１２に接続されるマルチキャリア通信装置１００の伝送路として、アンテナ線接続端子１４に接続されるアンテナ線と回線接続端子１８に接続される電話線等とを選択して使用することができる。また、スイッチ部２６ａ，２６ｂを切り替えることにより、電力線を伝送路として使用するか他の線路を伝送路として使用するかを選択することができる。

（第３の実施形態）
本発明に係る中継装置の第３の実施形態について、図１０を参照しながら以下に説明する。図１０は第３の実施形態における中継装置の構成を示すブロック図である。

第３の実施形態は、第１の実施形態の変形例である。図１０において第１の実施形態と対応する要素は同一の符号を付けて示してある。第１の実施形態と異なる構成要素及び動作について以下に説明する。

第３の実施形態の中継装置１０Ｂは、第１の実施形態と同様に、カプラ２１、通信用フィルタ２２、通信用フィルタ２３、電源用フィルタ２４、電源用フィルタ２５を備えている。また、電源用フィルタ２４の接続を切り替えるスイッチ部２６ａ，２６ｂと、信号伝送路や接続端子を終端する終端抵抗器２７ａ，２７ｂと、終端抵抗器２７ａの接続を切り替えるスイッチ部２８と、電力線通信用の伝送路の切り替え及び終端抵抗器２７ｂの接続切り替えを行うセレクタ２９とを備えている。セレクタ２９の切り替えにより、モデム接続端子１２に接続されるマルチキャリア通信装置１００が通信に使用する伝送路を、電力線接続端子１１側の線路とアンテナ線接続端子１４側の線路とのいずれかに選択的に切り替えることができる。

スイッチ部２６ａ，２６ｂは、第１の切り替え部の一例に相当するもので、第２の実施形態と同様、電源用フィルタ２４をバイパスするか否かを切り替えるものである。アンテナ線などを電力線通信の伝送路として用いる場合はモデム接続端子１２と電力線接続端子１１間に電源用フィルタ２４を接続し、電力線をそのまま電力線通信の伝送路として用いる場合は電源用フィルタ２４をバイパスさせる。

セレクタ２９は、カプラ２１と通信用フィルタ２２との間に設けられ、アンテナ線などを電力線通信の伝送路として用いる場合はカプラ２１と通信用フィルタ２２とを接続する。一方、電力線をそのまま電力線通信の伝送路として用いる場合は、モデム接続端子１２側のカプラ２１と通信用フィルタ２２との間を遮断し、通信用フィルタ２２を第１の終端部の一例に相当する終端抵抗器２７ｂに接続してカプラ２１近傍の通信用フィルタ２２からアンテナ線接続端子１４側の伝送路を終端する。ここで、終端抵抗器２７ｂは、電力線通信用の伝送路の特性インピーダンスと同じ値の抵抗成分を有するものを用いる。このように選択されない未接続の伝送路を終端することにより、インピーダンスの整合状態を維持し、伝送路における反射を防止でき、伝送信号（ここではＰＬＣ信号）におけるＳ／Ｎの低下を抑制できる。

スイッチ部２８は、第２の切り替え部の一例に相当するもので、通信用フィルタ２３と電気機器接続端子１３との間に設けられ、電気機器接続端子１３にテレビ受像器３５が接続された場合は電気機器接続端子１３を通信用フィルタ２３と接続し、テレビ受像器３５が未接続の場合は通信用フィルタ２３を第２の終端部の一例に相当する終端抵抗器２７ａに接続して電気機器接続端子１３近傍のアンテナ線接続端子１４側の伝送路を終端する。ここで、終端抵抗器２７ａは、電気機器接続端子１３における伝送路の特性インピーダンスと同じ値の抵抗成分を有するものを用いる。このように外部の電気機器が未接続の場合に接続端子を終端することにより、インピーダンスの整合状態を維持し、伝送路における反射を防止でき、伝送信号（ここではＴＶ信号）におけるＳ／Ｎの低下を抑制できる。

この第３の実施形態によれば、セレクタ２９の選択状態を切り替えることにより、モデム接続端子１２に接続されるマルチキャリア通信装置１００の伝送路として、アンテナ線接続端子１４に接続されるアンテナ線と電力線接続端子１１に接続される電力線とを選択して使用することができる。また、セレクタ２９によりアンテナ線接続端子１４側を選択しない場合は終端抵抗器２７ｂで伝送路を終端することで、インピーダンスの不整合を抑制し、通信品質の劣化を防止できる。また、電気機器接続端子１３にテレビ受像器３５などを接続しない場合は終端抵抗器２７ａで接続端子を終端することで、インピーダンスの不整合を抑制し、通信品質の劣化を防止できる。

（第４の実施形態）
本発明に係る中継装置の第４の実施形態について、図１１を参照しながら以下に説明する。図１１は第４の実施形態における中継装置の構成を示すブロック図である。

第４の実施形態は、第１の実施形態及び第３の実施形態の変形例である。図１１において第１の実施形態及び第３の実施形態と対応する要素は同一の符号を付けて示してある。第１の実施形態及び第３の実施形態と異なる構成要素及び動作について以下に説明する。

第４の実施形態の中継装置１０Ｃは、マルチキャリア通信装置１００Ａに内蔵され、マルチキャリア通信装置１００Ａと一体に構成されている。中継装置１０Ｃのモデム接続端子１２は、マルチキャリア通信装置１００Ａ内のモデム部１５０と接続される。モデム部１５０は、通信部１５１、電源部１５２、結合トランス１５３を備えて構成され、通信部１５１には結合トランス１５３の２次巻線が接続され、この結合トランス１５３の１次巻線及び電源部１５２がモデム接続端子１２を介して電力線と接続される。

また、中継装置１０Ｃは、第３の実施形態と同様に、カプラ２１、通信用フィルタ２２、通信用フィルタ２３、電源用フィルタ２４、電源用フィルタ２５、スイッチ部２６ａ，２６ｂ、終端抵抗器２７ａ，２７ｂ、スイッチ部２８、セレクタ２９を備えている。ここで、マルチキャリア通信装置１００Ａのモデム部１５０で使用するＰＬＣ信号の周波数帯域やアンテナ線接続端子１４に接続される電気機器で使用される信号の周波数帯域に合わせて、通信用フィルタ２２，２３の周波数特性を設定する。

この第４の実施形態によれば、マルチキャリア通信装置１００Ａに中継装置１０Ｃを内蔵することで、アンテナ線接続端子１４に接続されるアンテナ線等の伝送路を選択的に使用して電力線通信を行うことが可能になるとともに、その際にインピーダンスの整合状態を維持し、通信品質を良好に保つことができる。また、電力線通信を行いながら、使用可能なコンセントの数を増やすことができる。

（第５の実施形態）
本発明に係る中継装置の第５の実施形態について、図１２を参照しながら以下に説明する。図１２は第５の実施形態における中継装置の構成を示すブロック図である。

第５の実施形態は、第１の実施形態及び第３の実施形態の更に他の変形例である。図１２において第１の実施形態及び第３の実施形態と対応する要素は同一の符号を付けて示してある。第１の実施形態及び第３の実施形態と異なる構成要素及び動作について以下に説明する。

第５の実施形態の中継装置１０Ｄは、テレビ受像器（ＴＶ）、ＤＶＤレコーダ、セットトップボックス（ＳＴＢ）などの映像機器３５Ａに内蔵され、映像機器３５Ａと一体に構成されている。中継装置１０Ｄのモデム接続端子１２は、映像機器３５Ａ内に設けられた前述のマルチキャリア通信装置１００と同等の機能を有する電力線通信用のＰＬＣ部３８と接続され、電気機器接続端子１３は、映像機器３５Ａ内に設けられた処理部の一例であるＴＶ信号等の映像信号を処理する映像信号処理部３５ａと接続されている。

中継装置１０Ｄのアンテナ線接続端子１４は、映像機器３５Ａ自身に設けられるアンテナ入力端子と共通に構成される。中継装置１０Ｄの電力線接続端子１１は、映像機器３５Ａ自身の電源入力端子と共通に構成され、電源コンセント接続用のＡＣコード３２が接続されている。

また、中継装置１０Ｄは、第３の実施形態と同様に、カプラ２１、通信用フィルタ２２、通信用フィルタ２３、電源用フィルタ２４、電源用フィルタ２５、スイッチ部２６ａ，２６ｂ、終端抵抗器２７、セレクタ２９を備えている。ここで、映像機器３５Ａで使用される映像信号の周波数帯域とＰＬＣ部３８で使用するＰＬＣ信号の周波数帯域に合わせて、通信用フィルタ２２，２３の周波数特性を設定する。

第５の実施形態の中継装置１０Ｄは、映像機器３５Ａと一体に構成されているので、セレクタ２９及びスイッチ部２６ａ，２６ｂとして電気的に制御可能なスイッチ（例えばトランジスタやリレー）を用いれば、映像機器３５Ａを遠隔操作するためのリモコン操作部（図示せず）などを用いて、セレクタ２９やスイッチ部２６ａ，２６ｂの選択状態を切り替えることもできる。

この第５の実施形態によれば、映像機器３５Ａに中継装置１０Ｄを内蔵することで、映像信号の伝送に用いる伝送路を用いて電力線通信を行うことが可能になるとともに、その際にインピーダンスの整合状態を維持し、通信品質を良好に保つことができる。また、電力線通信を行いながら、使用可能なコンセントの数を増やすことができる。

（その他の変形例）
前述の各実施形態の中で示した中継装置の通信用フィルタ２２，２３については、周波数特性を可変にすることができる。すなわち、図２に示すようなフィルタ回路の構成要素として、可変抵抗器、可変インダクタ、可変コンデンサ等を用いれば、各素子のインピーダンスを変更することにより、フィルタの周波数特性を変えることができる。また、例えば構成要素としてインピーダンスを電気的に制御可能な素子、例えばバリキャップダイオードやトランジスタやスイッチドキャパシタなどを用いれば、フィルタの周波数特性を電気的な制御により変更することもできる。

また、通信用フィルタの構成要素として互いに独立した複数のフィルタを設けて複数のフィルタを並列に接続し、複数のフィルタをスイッチで選択的に接続するように構成すれば、スイッチの切り替えにより通信用フィルタの周波数特性を変更することが可能になる。この場合、スイッチとしてトランジスタやリレーなどを用いれば、電気的な制御により周波数特性を切り替えることもできる。

なお、通信用フィルタ２２，２３の周波数特性を切り替える場合には、ユーザの手動操作により切り替えることも想定されるが、電気的な制御によって周波数特性の切り替えが可能な場合には、自動的に周波数特性を切り替えることも想定される。すなわち、中継装置の各端子に接続される機器が出力する信号を中継装置の内部で検出し、接続された機器の種類を識別することにより、接続機器の種類に適した周波数帯域を使用するように通信用フィルタ２２，２３の周波数特性を自動的に選択することができる。

上述したように、本実施形態の中継装置では、アンテナ線や電話線などを接続して、これらの有線伝送路を電力線の代わりに通信用の伝送路として利用することができる。この際、有線伝送路には電力線通信装置と他の電気機器とが共通に接続されることになるが、電力線通信装置のＰＬＣ信号と他の電気機器の信号とが互いに干渉することはなく、インピーダンスの不整合を防止できる。従って、通信用の信号の反射が生じるのを防止して良好な通信品質を確保できる。また、電力線通信装置と有線伝送路に接続される他の電気機器とにおいて、互いに悪影響を及ぼすのを避けることができる。

また、電力線通信装置が使用する周波数帯域と他の電気機器が使用する周波数帯域とが分離されるので、電力線通信装置の送出するＰＬＣ信号がノイズとして電気機器に入力されるのが抑制され、同時に電気機器が送出する信号がノイズとして電力線通信装置に入力されるのも抑制され、互いの機器におけるＳ／Ｎの低下を防止することができる。

家庭内などで電力線通信を行う通信装置を接続する場合には、本実施形態の中継装置を利用してＰＬＣ信号の中継を行うことにより、例えばテレビアンテナ用の同軸ケーブルや電話線のような既設の線路を通信に利用して通信品質を改善することが可能になる。しかも、本実施形態の中継装置を利用する場合には、共通の線路に複数種類の機器を同時に接続した状態においても、インピーダンスの整合状態を保持し、機器の種類毎に周波数帯域を区分して割り当てることができるので、種類の異なる機器同士の信号が干渉を起こすのを抑制することができる。従って、複数の機器で共通の伝送路を使用して各々の方式で信号伝送を行うことを可能にしつつ、この際に接続される各機器における信号の反射を防止し、Ｓ／Ｎの劣化を防止できる。

本発明は、任意の他の線路を伝送路として利用することにより電力線通信の通信品質の改善を可能にするとともに、共通の線路に複数種類の通信装置や電気機器が接続される場合であっても、それぞれの通信品質を良好に保つことが可能となる効果を有し、例えば家庭内の電力線を通信用の伝送路として利用する電力線通信を含む有線通信を行う通信システムにおいて、有線伝送路と通信装置とに接続して用いられ、通信用の信号を中継する中継装置等に有用である。

第１の実施形態における中継装置の構成を示すブロック図 本実施形態の中継装置におけるフィルタの具体的な構成例を示す電気回路図 通信用の周波数帯域の具体的な割り当て例を示す模式図 第１の実施形態における動作を示す説明図であり、（ａ）は主要部の構成を示すブロック図、（ｂ）は周波数特性を示す特性図 マルチキャリア通信装置を正面側から見た斜視図 マルチキャリア通信装置を背面側から見た斜視図 マルチキャリア通信装置の電気回路の構成例を示すブロック図 第２の実施形態における中継装置の構成を示すブロック図 本実施形態における周波数帯域の帯域制限の一例を示す模式図 第３の実施形態における中継装置の構成を示すブロック図 第４の実施形態における中継装置の構成を示すブロック図 第５の実施形態における中継装置の構成を示すブロック図

符号の説明

１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ 中継装置
１１ 電力線接続端子
１２ モデム接続端子
１３ 電気機器接続端子
１４ アンテナ線接続端子
１８ 回線接続端子
２１ カプラ
２２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２３，２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ 通信用フィルタ
２４，２５ 電源用フィルタ
２６ａ，２６ｂ，２８ スイッチ部
２７，２７ａ，２７ｂ 終端抵抗器
２９ セレクタ
３１ 商用電源コンセント
３２ ＡＣコード
３３ テレビアンテナ用コンセント
３４，３６ 同軸ケーブル
３５ テレビ受像器
３５Ａ 映像機器
３７ 映像信号処理部
３８ ＰＬＣ部
１００ マルチキャリア通信装置
１０１ 筐体
１０２ 電源コネクタ
１０３ モジュラージャック
１０４ Ｄｓｕｂコネクタ
１０５ 表示部
１０６ ＡＣコード
１０７ 電力線
２００ 回路モジュール
２０１ メイン集積回路
２０１ａ ＣＰＵ
２０１ｂ ＰＬＣ・ＭＡＣブロック
２０１ｃ ＰＬＣ・ＰＨＹブロック
２０２ ＡＦＥ集積回路
２０３ ローパスフィルタ
２０５ ドライバ集積回路
２０６ カプラ
２０６ａ コイルトランス
２０６ｂ コンデンサ
２０７ バンドパスフィルタ
２０９ 増幅器
２１０ ＡＤ変換集積回路
２１１ メモリ
２１２ イーサネット物理層集積回路
２１９ 可変ゲイン増幅器
２２１ Ａ／Ｄ変換器
２２４ Ｄ／Ａ変換器
３００ スイッチング電源

Claims (8)

1. 電力線を利用して電力線通信を行う電力線通信装置と接続され、前記電力線通信装置に対して通信用の信号を中継する中継装置であって、
   前記電力線通信装置と接続される第１の端子と、
   前記電力線とは異なる他の有線伝送路と接続される第２の端子と、
   前記電力線通信装置と異なりかつ前記有線伝送路を利用する他の電気機器と接続される第３の端子と、
   前記電力線と接続される第４の端子と、
   前記第１の端子と前記第２の端子との間の信号経路に配置され、これらの端子間で前記通信用の信号を通過させるカプラと、
   前記信号経路に配置され、前記電力線通信装置が通信に使用する周波数帯域の少なくとも一部を含む第１の周波数帯域では低いインピーダンスを有し、前記第１の周波数帯域以外の周波数帯域では前記第１の周波数帯域に比べて高いインピーダンスを有する第１のフィルタと、
   前記第２の端子と前記第３の端子との間に配置され、前記他の電気機器が通信に使用する周波数帯域の少なくとも一部を含む第２の周波数帯域では低いインピーダンスを有し、前記第２の周波数帯域以外であって前記第１の周波数帯域を含む周波数帯域では前記第２の周波数帯域に比べて高いインピーダンスを有する第２のフィルタと、
   前記第１の端子と前記第４の端子との間に配置され、前記電力線に伝送される商用電力の周波数帯域では低いインピーダンスを有し、前記電力線通信装置が通信に使用する周波数帯域では前記商用電力の周波数帯域に比べて高いインピーダンスを有する第４のフィルタと、
   前記第４のフィルタをバイパスする第１の切り替え部と、
   前記信号経路の接続及び切断を選択的に切り替えるセレクタとを備え、
   前記第１の端子と前記第２の端子との間で通信用の信号を伝送する場合に、前記セレクタが前記信号経路を接続し、かつ前記第１の切り替え部は、通信用の信号が前記第４のフィルタで遮断されるように前記第１の端子と前記第４の端子とを接続し、
   前記第１の端子と前記第４の端子との間で通信用の信号を伝送する場合に、前記セレクタが前記信号経路を切断し、かつ前記第１の切り替え部は、通信用の信号が前記第４のフィルタをバイパスするように前記第１の端子と前記第４の端子とを接続することを特徴とする中継装置。
2. 請求項１に記載の中継装置であって、
   前記第２の端子は、異なる複数種類の有線伝送路にそれぞれ接続可能な複数の端子を有し、前記複数の端子に適合して前記カプラが設けられる中継装置。
3. 請求項１に記載の中継装置であって、
   前記セレクタによって前記第１の端子と前記第２の端子との間の信号経路が未接続状態の場合に、前記セレクタの前記第２の端子側の信号経路を所定のインピーダンスで終端する第１の終端部を備え、
   前記セレクタは、前記第１の端子と前記第２の端子との間の信号経路の接続切り替えに連動させて前記第１の終端部の接続を切り替える中継装置。
4. 請求項１に記載の中継装置であって、
   前記第３の端子に前記他の電気機器が未接続状態の場合に、前記第３の端子近傍の前記第２の端子側を所定のインピーダンスで終端する第２の終端部と、
   前記第３の端子への前記他の電気機器の接続状態に応じて前記第２の終端部の接続を切り替える第２の切り替え部とを備える中継装置。
5. 請求項１に記載の中継装置であって、
   前記第１のフィルタと前記第２のフィルタの少なくとも一方において、前記電力線通信装置が通信に使用する周波数帯域と前記他の電気機器が通信に使用する周波数帯域の少なくとも一方を他の周波数帯域に応じて帯域制限する中継装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の中継装置を内蔵し、前記電力線通信を行う通信部を備える電力線通信装置。
7. 請求項１〜５のいずれかに記載の中継装置を内蔵し、前記他の有線伝送路を用いた信号の授受の少なくとも一方を行う処理部を備える電気機器。
8. 電力線を利用して電力線通信を行う電力線通信装置と接続され、前記電力線通信装置に対して通信用の信号を中継する中継装置であって、
   前記電力線通信装置と接続される第１の端子と、
   前記電力線とは異なる他の有線伝送路と接続される第２の端子と、
   前記電力線通信装置と異なりかつ前記有線伝送路を利用する他の電気機器と接続される第３の端子と、
   前記第１の端子と前記第２の端子との間に配置され、これらの端子間で前記通信用の信号を通過させるカプラと、
   前記第１の端子と前記第２の端子との間に配置され、前記電力線通信装置が通信に使用する周波数帯域の少なくとも一部を含む第１の周波数帯域では低いインピーダンスを有し、前記第１の周波数帯域以外の周波数帯域では前記第１の周波数帯域に比べて高いインピーダンスを有する第１のフィルタと、
   前記第２の端子と前記第３の端子との間に配置され、前記他の電気機器が通信に使用する周波数帯域の少なくとも一部を含む第２の周波数帯域では低いインピーダンスを有し、前記第２の周波数帯域以外であって前記第１の周波数帯域を含む周波数帯域では前記第２の周波数帯域に比べて高いインピーダンスを有する第２のフィルタとを備え、
   直流成分に対しては低いインピーダンスを有し、前記他の電気機器が通信に使用する信号の周波数帯域では前記直流成分に比べて高いインピーダンスを有する第３のフィルタを、前記第２のフィルタと並列に設け、
   前記カプラは、前記電力線通信装置が通信に使用する周波数帯域では低いインピーダンスを有し、前記直流成分に対しては、前記電力線通信装置が通信に使用する周波数帯域に比べて高いインピーダンスを有する中継装置。

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