KR20080017032A - 전력선 통신 시스템 및 전력선 통신 방법 - Google Patents

전력선 통신 시스템 및 전력선 통신 방법 Download PDF

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KR20080017032A
KR20080017032A KR1020077029254A KR20077029254A KR20080017032A KR 20080017032 A KR20080017032 A KR 20080017032A KR 1020077029254 A KR1020077029254 A KR 1020077029254A KR 20077029254 A KR20077029254 A KR 20077029254A KR 20080017032 A KR20080017032 A KR 20080017032A
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노부유키 야마시타
가즈요시 다리
겐조 나카무라
다카오 요코시마
히사시 하시모토
가즈유키 미야케
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미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 전력선 통신 시스템은 분기점에서 분기된 복수의 분기선 (LB1 ∼ LBn) 을 갖는 전력선 (L) 과, 분기선 (LB1 ∼ LBn) 에 접속되고 분기선 (LB1 ∼ LBn) 을 통하여 데이터를 송수신하는 통신 장치 (T1 ∼ Tn) 와, 분기점에 형성되고 데이터의 송신을 중계하는 중계 장치 (1) 를 구비하고 있다. 또한, 중계 장치 (1) 와 복수의 분기선 (LB1 ∼ LBn) 을 결합함과 함께 분기선마다 상이한 공진 주파수를 갖는 복수의 결합기 (K1 ∼ Kn) 로 이루어지는 분기 장치 (Y) 를 구비하고, 중계 장치 (1) 가 데이터를 송신하는 분기선 (LB1 ∼ LBn) 의 공진 주파수에 통신 주파수를 바꾸어 데이터의 송신을 실시한다.
전력선 통신 시스템

Description

전력선 통신 시스템 및 전력선 통신 방법{POWER LINE COMMUNICATION SYSTEM AND POWER LINE COMMUNICATION METHOD}
본 발명은 전력선을 통하여 데이터 통신을 실시하는 전력선 통신 시스템 및 전력선 통신 방법에 관한 것이다.
본원은 2005년 6월 16일에 일본에서 출원된 일본 특허출원 2005-176275호 및 2006년 4월 18일에 일본에서 출원된 일본 특허출원 2006-114907호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
최근, 가옥 등의 건물 내나 차량에 배선되어 있는 전력선을 통하여 전자 기기간의 데이터 통신을 실시하는 것이 검토되고 있다. 예를 들어, 차량에 미리 탑재되는 차재 기기나 후장착되는 차재 기기 등의 각 차재 기기간에, 차량이 갖는 전력선을 사용하여 오디오 신호나 영상 신호 등의 데이터 통신을 양호하게 실시하는 것이 연구되고 있다.
차량에 미리 탑재되는 차재 기기로서는, 카 오디오 기기나 카 내비게이션 기기 등이 있다. 또한, 차량에 후장착되는 차재 기기로서는, ETC (Electronic Toll Collection) 차재 기기나 백 모니터용 카메라 등이 있다. 상기 전력선은, 차량이 구비하고 있는 배터리 등의 전력원으로부터 각 차재 기기에 전력 공급을 실 시하는 것으로서, 미리 차량에 탑재된 차재 기기와는 직접 접속됨과 함께, 후장착되는 차재 기기와는 시가 소켓 등을 통하여 접속된다.
이 전력선 통신 기술로서, 예를 들어, 특허문헌 1 에는 차재 기기간에 전력선을 통하여 통신을 실시하는 차량 전력선 통신 시스템이 제안되고 있다. 또한, 이 차량 전력선 통신 시스템에는, 무선에 의해 후장착하는 장치와의 통신을 실시하는 중계 장치가 기재되어 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허 제 3589218호 (특허청구의 범위, 도 1)
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
상기 종래의 기술에는 이하의 과제가 남아 있다.
즉, 차량용 등의 종래의 전력선 통신 시스템에서는, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 배터리 (B) 에 접속되고 분기점에서 분기된 복수의 분기선 (LB1 ∼ LBn) 을 갖는 전력선 (L) 이 배선되어 있고, 각 분기선 (LB1 ∼ LBn) 에 각각 차재 기기의 통신 장치 (T1 ∼ Tn) 가 접속되어 있으나, 통신 장치 (T1 ∼ Tn) 간의 긴 통신 거리에 대해 송신 전력이 작기 때문에, 충분한 통신 품질을 얻을 수 없는 경우가 있었다. 특히, 송신 전력이 작으면 SN 비가 낮기 때문에 전송 용량이 작고, 품질이 높은 어플리케이션을 이용하는 것이 곤란하였다.
반대로, 송신 전력이 큰 경우, 추가한 차재 기기의 임피던스 특성이 변화하기 때문에, 누설 전계가 커져, 다른 시스템에 영향을 미칠 우려도 있었다.
그리고, 복수 대의 차재 기기가 동시에 한정된 주파수 대역을 사용하기 때문에, 사용 효율이 열화되는 문제가 있었다. 또한, 복수의 차재 기기를 전력선에 접속하기 위해서는, 결합 결선이 복잡해지는 문제도 있다. 또, 상기 특허문헌 1 과 같이, 무선에 의한 중계 장치를 부가하는 경우, 통신 장치 측에도 무선 통신 장치가 필요해짐과 함께, 장애물이 많아 무선이 도달하지 않는 지점에서는 통신이 곤란하다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기 서술한 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 작은 송신 전력으로도 양호한 통신을 실시할 수 있음과 함께, 사용 효율을 개선할 수 있는 전력선 통신 시스템 및 전력선 통신 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해서 이하의 구성을 채용했다. 즉, 본 발명의 전력선 통신 시스템은, 분기점에서 분기된 복수의 분기선을 갖는 전력선과, 상기 분기선에 접속되고 상기 분기선을 통하여 데이터를 송수신하는 통신 장치와, 상기 분기점에 형성되고 상기 데이터의 송신을 중계하는 중계 장치를 구비하고 있다.
또한, 본 발명의 전력선 통신 방법은, 분기점에서 분기된 복수의 분기선을 갖는 전력선을 통하여 복수의 통신 장치간에 통신을 실시하는 전력선 통신 방법으로서, 상기 통신 장치의 일방으로부터 상기 통신 장치의 타방에 대해 상기 분기선을 통하여 데이터를 송신하는 단계와, 상기 분기점에 형성한 중계 장치로 상기 통신 장치의 일방으로부터의 상기 데이터를 중계하고 상기 분기선을 통하여 상기 통신 장치의 타방으로 송신하는 단계와, 상기 통신 장치의 타방이 상기 분기선을 통하여 상기 데이터를 수신하는 단계를 갖고 있다.
이들 전력선 통신 시스템 및 전력선 통신 방법에서는, 전력선의 분기점에 중계 장치를 구비하고 있으므로, 각 분기선에 접속된 각 통신 장치에 대해, 통신 거리를 최단으로 구성할 수 있고, 작은 송신 전력으로도 고품질의 통신을 실시할 수가 있어 누설 전계를 작게할 수 있다. 또한, SN 비를 높게 할 수 있어, 고속 전송이 가능해진다. 또, 무선으로 통신 불가능한 지점과도 전력선만으로 양호한 통신 품질을 확보할 수 있다.
상기 전력선은, 복수의 차재 기기를 갖는 차량 내에 배선되고, 상기 통신 장치는 상기 차재 기기에 형성되어 있어도 된다. 이 경우, 이 전력선 통신 시스템에서는, 차량의 배터리로부터 전력이 공급되는 전력선을 통하여 차재 기기간에 통신이 이루어지고, 차량 내의 배전반 등의 분기점에 중계 장치를 구비함으로써, 차량에서의 차재 기기간에 양호한 통신 품질을 얻을 수 있다.
본 발명의 전력선 통신 시스템은, 상기 분기선의 단부에 형성되고, 상기 통신 장치를 착탈 가능하게 접속하는 커넥터부를 추가로 구비하고, 상기 커넥터부가 상기 차량의 복수 지점에 장착되어 있어도 된다. 이 경우, 이 전력선 통신 시스템에는, 커넥터부가 차량의 복수 지점에 장착되어 있으므로, 예를 들어 차량 내에 통신 장치로서 스피커를 복수 지점 및 임의의 위치에 설치하고자 하는 경우에, 설치 지점과 가장 가까운 장소의 커넥터부에 스피커를 접속함으로써, 레이아웃 프리 또한 다양한 스피커 레이아웃을 실현할 수 있다. 또한, 차량의 시트 어레인지 등에 따라, 스피커의 배치를 임의로 변경하거나 스피커를 추가할 수도 있게 된다. 그리고, 도어 등에 가까운 커넥터부에 차량 외부의 스피커를 접속함으로써, 아웃도어 등에 있어서, 차량 밖에서 음악 재생 등이 가능해진다.
상기 분기점은, 상기 복수의 분기선을 분기, 결합하는 전기 접속 상자 내에 배치되어 있어도 된다. 이 경우, 이 전력선 통신 시스템에는 분기점이 전기 접속 상자 내에 배치되어 있으므로, 전력선의 분기 배선이 용이해져, 작업성 및 메인터넌스성을 향상시킬 수 있다.
상기 중계 장치는, 리피터, 브릿지 및 라우터 중 어느 하나이어도 된다. 이 경우, 이 전력선 통신 시스템에서는, 동일한 LAN 이 접속되어 있는 경우, 중계 장치에 리피터를 사용하고 중계 장치로 신호를 증폭함과 함께 신호의 변형을 보정하여 즉시 송신한다. 또한, 개별의 LAN 간에 접속되어 있는 경우, 중계 장치에 브릿지를 사용하고, 송신원 및 송신지의 어드레스로부터 통신 장치의 포트를 선택하여 데이터 프레임을 송신한다. 또, 전력선이 인터넷 등의 외부 네트워크에 접속되고 복수의 LAN 이 접속되어 있는 경우, 중계 장치에 라우터를 사용하고, 송신원 및 송신지의 어드레스로부터 외부 네트워크의 포트 및 통신 장치의 포트를 선택하여 데이터 프레임을 송신한다.
또한, 본 발명의 전력선 통신 시스템은, 상기 중계 장치와 복수의 상기 분기선을 결합함과 함께 상기 분기선마다 상이한 공진 주파수를 갖는 복수의 결합기로 이루어지는 분기 장치를 추가로 구비하고, 상기 중계 장치가 상기 데이터를 송신하는 상기 분기선의 공진 주파수로 통신 주파수를 바꾸어 상기 데이터의 송신을 실시해도 된다. 이 경우, 이 전력선 통신 시스템에서는, 분기선마다 상이한 공진 주파수의 결합기가 어레이 구조로 된 분기 장치를 구비하고, 중계 장치에 의해, 송신하는 분기선의 공진 주파수에 대응한 통신 주파수로 변경되기 때문에, 각 분기선이 통신 주파수로 독립화되어, 주파수 대역의 사용 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 전력선 통신 시스템은, 상기 분기 장치에 형성되고, 접속되는 상기 분기선의 통신 주파수대에서 임피던스 특성이 최대가 되는 고임피던스의 퓨즈를 추가로 구비해도 된다. 이 경우, 전력선의 분기점은 배터리에 가깝고, 저임피던스 상태가 되기 때문에, 임피던스 매칭면에서 전송 신호를 통과시키기 어려운 경우가 있으나, 이 전력선 통신 시스템에서는, 통신 주파수대에서 최대 임피던스를 얻을 수 있는 퓨즈를 분기 장치 내에서 각 분기선에 접속하고 있으므로, 분기선에서 사용하는 통신 주파수대에서 고임피던스화를 분기점에서 실시하고 임피던스 매칭을 실시하여, 중계 장치에 원하는 신호를 통과시키기 쉽게 할 수 있다.
상기 퓨즈는, 과잉 전류가 흘렀을 때 용단 (溶斷) 되는 퓨즈 엘리먼트와, 상기 퓨즈 엘리먼트의 양단부를 지지하는 지지 단자부와, 상기 지지 단자부에 형성된 페라이트 비드를 가져도 된다. 이 경우, 이 전력선 통신 시스템에서는, 페라이트 비드가 형성된 지지 단자부에서 퓨즈의 퓨즈 엘리먼트 (용단선) 가 지지되어 있기 때문에, 페라이트 비드에 의해 임피던스 특성이 결합 공진 주파수에서 최대가 되도록 설정함과 함께, 페라이트 비드가 갖는 고주파 손실 특성에 의해 고주파 노이즈가 차단되어 보다 양질의 통신을 할 수 있게 된다.
발명의 효과
본 발명에 의하면, 이하의 효과를 나타낸다.
즉, 본 발명에 관련된 전력선 통신 시스템 및 전력선 통신 방법에 의하면, 전력선의 분기점에 중계 장치를 구비하고 있으므로, 장치간의 통신 거리를 최단으로 구성할 수 있고, 작은 송신 전력으로도 고품질의 통신을 실시할 수 있다. 이 때문에, 누설 전계를 작게 할 수 있어, 간섭파를 작게 할 수 있다. 또한, 통신 품질의 향상에 의해 고속 전송이 가능하게 되어, 품질이 높은 고속 어플리케이션에 대응할 수 있게 된다.
도 1 은 본 발명에 관련된 제 1 실시형태의 전력선 통신 시스템에 있어서, 분기 장치의 회로 구성 및 시스템 전체를 나타내는 블럭 구성도이다.
도 2 는 제 1 실시형태의 퓨즈의 내부를 투과하여 나타내는 사시도이다.
도 3 은 제 1 실시형태의 분기 장치의 기판을 나타내는 평면도이다.
도 4 는 제 1 실시형태의 분기 장치 및 중계 장치를 나타내는 사시도이다.
도 5 는 제 1 실시형태의 전력선 통신 시스템을 나타내는 간략적인 블럭 구성도이다.
도 6 은 제 2 실시형태의 전력선 통신 시스템에 있어서, 분기 장치의 회로 구성 및 시스템 전체를 나타내는 블럭 구성도이다.
도 7 은 제 3 실시형태의 전력선 통신 시스템에 있어서, 분기 장치의 회로 구성 및 시스템 전체를 나타내는 블럭 구성도이다.
도 8 은 차량에 적용한 제 1 실시형태의 전력선 통신 시스템에 있어서, 각 구성의 차량 내 배치를 나타내는 개략적인 상면도이다.
도 9 는 동 차량 내에의 각 구성의 배치를 나타내는 개략적인 측면도이다.
도 10 은 본 발명에 관련된 종래의 전력선 통신 시스템의 예를 나타내는 간략적인 블럭 구성도이다.
부호의 설명
1, 21, 31 중계 장치
2 퓨즈
2a 퓨즈 엘리먼트
2b 지지 단자부
2c 페라이트 비드
C 차량
JB 전기 접속 상자
K1 ∼ Kn 결합기
L 전력선
LB, LB1 ∼ LBn 분기선
M1 ∼ Mn 차재 기기
CS 시가 소켓 (커넥터부)
T1 ∼ Tn 통신 장치
Y 분기 장치
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 본 발명에 관련된 전력선 통신 시스템 및 전력선 통신 방법의 제 1 실시형태를, 도 1 부터 도 5 를 참조하면서 설명한다.
본 실시형태의 전력선 통신 시스템은 도 1 에 나타내는 바와 같이, 차량에 배선되고 전력원인 배터리 (B) 로부터 차량의 복수의 차재 기기 (M1 ∼ Mn) 로 전력 공급을 실시함과 함께 분기점인 전기 접속 상자 (JB) 에서 복수의 분기선 (LB1 ∼ LBn) 으로 분기된 전력선 (L) 과, 차재 기기 (M1 ∼ Mn) 에 탑재되고 전력선 (L)의 분기선 (LB1 ∼ LBn) 에 접속되어 데이터의 송수신을 실시하는 통신 장치 (T1 ∼ Tn) 와, 상기 분기점의 전기 접속 상자 (JB) 에 형성되고 데이터의 송신을 중계하는 중계 장치 (1) 와, 중계 장치 (1) 와 분기선 (LB1 ∼ LBn) 을 결합함과 함께 분기선 (LB1 ∼ LBn) 마다 상이한 공진 주파수를 갖는 복수의 결합기 (K1 ∼ Kn) 로 이루어지는 분기 장치 (Y) 를 구비하고 있다.
상기 전기 접속 상자 (JB) 는 이른바 정크션 블럭, 조인트 박스, 정션 박스 등으로 불리는 것으로서, 차량 전체의 하네스를 인스툴먼트 패널, 보디, 엔진룸 등으로 분할하여 접속하는 장소에 형성되고, 본 실시형태에서는, 인스툴먼트 패널 가까이에서 메인터넌스 하기 쉬운 장소에 설치되어 있다.
상기 분기 장치 (Y) 는 전기 접속 상자 (JB) 내에, 각 분기선 (LB1 ∼ LBn) 에 접속되고 각 분기선 (LB1 ∼ LBn) 의 통신 주파수대에서 임피던스 특성이 최대가 되는 고임피던스의 퓨즈 (2) 와 릴레이 (도시 생략) 를 구비하고 있다.
상기 결합기 (K1 ∼ Kn) 는, 각 분기선 (LB1 ∼ LBn) 과 중계 장치 (1) 를 접속하는 복수의 중계선 (LM1 ∼ LMn) 과, 각 중계선 (LM1 ∼ LMn) 에 직렬로 접속 되고 분기선 (LB1 ∼ LBn) 마다 상이한 공진 주파수로 하는 콘덴서 (C1 ∼ Cn) 및 인덕터 (L1 ∼ Ln) 를 구비하고 있다. 즉, 각 분기선 (LB1 ∼ LBn) 은 각 결합기 (K1 ∼ Kn) 에 의해서 각각 서로 상이한 공진 주파수 (fc1 ∼ fcn) 로 설정되어 있다.
상기 중계 장치 (1) 는 리피터로서, 송신되는 데이터의 신호를 증폭시킴과 함께 변형을 보정하고, 또한 데이터를 송신하는 분기선 (LB1 ∼ LBn) 의 공진 주파수 (fc1 ∼ fcn) 로 통신 주파수를 바꾸고 데이터의 즉시 송신을 실시하는 처리 회로를 갖고있다.
상기 퓨즈 (2) 는 도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 과잉 전류가 흘렀을 때 용단되는 퓨즈 엘리먼트 (2a) 와, 퓨즈 엘리먼트 (2a) 의 양단부를 일단에서 지지함과 함께 타단이 단자가 되는 한 쌍의 지지 단자부 (2b) 와, 각 지지 단자부 (2b) 에 고정된 페라이트 비드 (2c) 와, 이들을 수납하는 케이스 (2d) 를 구비하고 있다. 상기 페라이트 비드 (2c) 는, 페라이트에 의해 원통형으로 형성되어, 지지 단자부 (2b) 를 삽입 통과시킨 상태에서 지지 단자부 (2b) 에 고정되어 있다. 또한, 퓨즈 (2) 는 등가 회로적으로는 도 1 에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트 (2a) 와, 인덕터가 되는 페라이트 비드 (2c) 가 직렬접속되어 구성된다. 이 퓨즈 (2) 의 임피던스 특성은 페라이트 비드 (2c) 에 의해, 접속되는 각 분기선 (LB1 ∼ LBn) 의 결합 공진 주파수에서 최대가 되도록 각각 설정되어 있다.
또한, 각 퓨즈 (2) 는 도 3 에 나타내는 바와 같이, 분기 장치 (Y) 내의 기판 (3) 상에 실장되어 있다. 즉, 기판 (3) 상에는 배터리 (B) 측의 전력선 (L) 에 일단이 접속되는 배선 패턴 (4) 과, 각 분기선 (LB1 ∼ LBn) 에 일단이 접속되는 복수의 분기선용 단자 (5) 가 구리박 등으로 패턴 형성되고, 각 퓨즈 (2) 가 배선 패턴 (4) 의 타단과 각 분기선용 단자 (5) 의 타단을 현가 (懸架) 하도록 형성되어 있다.
그리고, 분기 장치 (Y) 는 각 분기선 (LB1 ∼ LBn) 을 용이하게 빼고 꽂을수 있는 분기선 (LB1 ∼ LBn) 의 커넥터 구조를 구비하고 있다. 또한, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 중계 장치 (1) 는 분기 장치 (Y) 상에 고정되어 있다.
또한, 상기 차재 기기 (M1 ∼ Mn) 는 차량에 미리 탑재되어 있는 기기 및 시가 소켓 등을 통하여 후장착으로 전력선 (L) 에 접속되는 기기 중 어떠한 것이어도 된다. 예를 들어, 차량에 미리 탑재되어 있는 차재 기기 (M1 ∼ Mn) 로서는, 카 오디오 기기나 카 내비게이션 기기 등이 있다. 또한, 차량에 후장착되는 차재 기기 (M1 ∼ Mn) 로서는, ETC 차재 기기나 백 모니터용 카메라 등이 있다.
다음으로, 본 실시형태의 전력선 통신 시스템에 있어서의 전력선 통신 방법에 대해 설명한다.
본 실시형태에서는 예를 들어, 차랑에서 차재 기기 (M1) 로 부터 다른 차재 기기 (Mn) 로 영상 신호나 오디오 신호를 데이터로서 송신하는 경우에 대해서 설명한다.
먼저, 차재 기기 (M1) 의 통신 장치 (T1) (통신 장치의 일방) 로 부터 전력선 (L) 의 분기선 (LB1) 에 고주파 신호를 중첩하여 영상 신호 등의 데이터를 송신한다. 이 때, 송신되는 데이터는 소정의 변조 방식에 의해 변조되어 있다.
이어서, 중계 장치 (1) 는 분기점의 전기 접속 상자 (JB) 에 있어서 분기선 (LB1) 을 통하여 전송되는 데이터의 신호를 수신하고, 신호를 증폭함과 함께 변형을 보정하고, 다른 분기선 (LBn) 에 접속된 차재 기기 (Mn) 의 통신 장치 (Tn) (통신 장치의 타방) 에, 데이터를 분기 장치 (Y) 의 결합기 (Kn) 를 통하여 반대로 송신한다. 이 때, 결합기 (K1) 에서는, 콘덴서 (C1) 및 인덕터 (L1) 에 의해 분기선 (LB1) 의 공진 주파수가 fc1 로 설정되어 있고, 통신 장치 (T1) 로부터의 통신 주파수도 공진 주파수 (fc1) 로 설정되어 있다.
한편, 결합기 (Kn) 에서는 콘덴서 (Cn) 및 인덕터 (Ln) 에 의해 분기선 (LBn) 의 공진 주파수 (fcn) 가 공진 주파수 (fc1) 와는 상이한 값으로 설정되어 있다. 이 때문에, 중계 장치 (1) 는 일방의 통신 장치 (T1) 로부터 분기선 (LB1) 을 통하여 데이터를 공진 주파수 (fc1) 와 동일한 통신 주파수에서 수신하고, 즉시 타방의 통신 장치 (Tn) 에 데이터를 송신할 때에는, 분기선 (LBn) 의 공진 주파수 (fcn) 로 통신 주파수대를 바꾸어 데이터 송신을 실시한다.
그리고, 타방의 차재 기기 (Mn) 의 통신 장치 (Tn) 는, 분기선 (LBn) 을 통하여 송신된 데이터를 수신함과 함께 복호 회로 (도시 생략) 로 수신 데이터로부터 복원한 영상 신호에 기초하여, 차재 기기 (Mn) 의 화면에 영상을 표시한다.
이와 같이 본 실시형태에서는, 전력선 (L) 의 분기점인 전기 접속 상자 (JB) 에 중계 장치 (1) 를 형성하고 있으므로, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 각 분기선 (LB1 ∼ LBn) 에 접속된 각 통신 장치 (T1 ∼ Tn) 에 대해, 통신 거리를 최단으로 구성할 수 있고, 작은 송신 전력으로도 고품질의 통신을 실시할 수 있어, 누설 전 계를 작게 할 수 있다. 또한, SN 비를 높게 할 수 있어, 고속 전송이 가능해진다.
또한, 분기선 (LB1 ∼ LBn) 마다 상이한 공진 주파수 (fc1 ∼ fcn) 의 결합기 (K1 ∼ Kn) 를 어레이 구조로 한 분기 장치 (Y) 를 구비하고, 중계 장치 (1) 에 의해, 송신하는 분기선 (LB1 ∼ LBn) 의 공진 주파수 (fc1 ∼ fcn) 에 대응한 통신 주파수로 변경하기 때문에, 각 분기선 (LB1 ∼ LBn) 이 통신 주파수로 독립화 되어, 주파수 대역의 사용 효율을 향상시킬 수 있다.
또, 전력선 (L) 의 분기점인 전기 접속 상자 (JB) 는 배터리 (B) 에 가까워, 저임피던스 상태로 되어 있기 때문에, 임피던스 매칭면에서 전송 신호를 통과시키기 어려운 경우가 있으나, 본 실시형태의 전력선 통신 시스템에서는, 통신 주파수대에서 최대 임피던스가 얻어지는 퓨즈 (2) 를 분기 장치 (Y) 내에서 각 분기선 (LB1 ∼ LBn) 에 접속하고 있기 때문에, 분기선 (LB1 ∼ LBn) 에서 사용하는 통신 주파수대에서 고임피던스화를 분기점에서 실시하여 임피던스 매칭을 실시하고, 중계 장치 (1) 에 원하는 신호를 쉽게 통과시킬 수 있다.
그리고, 페라이트 비드 (2c) 가 형성된 지지 단자부 (2b) 로 퓨즈 엘리먼트 (2a) 가 지지되어 있으므로, 페라이트 비드 (2c) 에 의해 임피던스 특성이 결합 공진 주파수에서 최대가 되도록 설정함과 함께, 페라이트 비드 (2c) 가 갖는 고주파 손실 특성에 의해 고주파 노이즈가 차단되어 보다 양질의 통신이 가능해진다.
또한, 전력선 (L) 의 분기점을 전기 접속 상자 (JB) 내에 배치하고 있기 때문에, 전력선 (L) 의 분기 배선이 용이해져, 작업성 및 메인터넌스성을 향상시킬 수 있다. 즉, 전기 접속 상자 (JB) 에서 하네스를 분할하고, 내부에 분기를 흡수함으로써, 생산성이나 작업성을 향상시킬 수 있음과 함께, 퓨즈 (2) 나 릴레이를 한 지점에 정리함으로써, 메인터넌스성을 향상시킬 수 있다. 또한, 전기 접속 상자 (JB) 내에 퓨즈 (2) 나 릴레이를 집중시킴으로써, 대전류 라인 (배터리 (B) 와 전기 접속 상자 (JB) 사이) 이 짧아지므로, 전압 강하도 저감할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 관련된 전력선 통신 시스템 및 전력선 통신 방법의 제 2 및 제 3 실시형태를 도 6 및 도 7 을 참조하면서 설명한다.
제 2 실시형태와 제 1 실시형태의 상이점은, 제 1 실시형태의 중계 장치 (1) 가 리피터인 반면, 제 2 실시형태의 전력선 통신 시스템에서는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 중계 장치 (21) 가 브릿지이고, 각 분기선 (LB1 ∼ LBn) 에 접속된 각 통신 장치 (T1 ∼ Tn) 의 포트 (P1 ∼ Pn) 를 갖추고 있다는 점이다.
즉, 제 2 실시형태에서는 전력선 (L) 을 통하여 각각의 LAN 이 접속되어 있고, 중계 장치 (21) 가 브릿지로서, 송신원 및 송신선의 어드레스로부터 접속된 통신 장치 (T1 ∼ Tn) 의 포트 (P1 ∼ Pn) 를 선택하여 데이터 프레임을 송신한다.
제 3 실시형태와 제 2 실시형태의 상이점은, 제 2 실시형태의 중계 장치 (1) 가 브릿지인 반면, 제 3 실시형태의 전력선 통신 시스템에서는 도 7 에 나타내는 바와 같이, 중계 장치 (31) 가 라우터이고, 인터넷 등의 외부 네트워크의 포트 (Pw) 및 각 통신 장치 (T1 ∼ Tn) 의 포트 (P1 ∼ Pn) 를 구비하고 있다는 점이다.
즉, 제 3 실시형태에서는 전력선 (L) 이 인터넷 등의 외부 네트워크에 접속되고 복수의 LAN 이 접속되어 있는 경우, 중계 장치 (31) 가 라우터로서 송신원 및 송신지의 어드레스로부터 외부 네트워크의 포트 (Pw) 및 통신 장치 (T1 ∼ Tn) 의 포트 (P1 ∼ Pn) 를 선택하여 데이터 프레임을 송신한다.
다음으로, 본 발명에 관련된 전력선 통신 시스템 및 전력선 통신 방법의 제 1 실시형태를 차량에 적용한 경우에 대해서, 도 8 및 도 9 를 참조하면서 설명한다.
이 전력선 통신 시스템에서는 도 8 및 도 9 에 나타내는 바와 같이, 분기선 (LB1 ∼ LB4) 의 단부에 스피커 등의 통신 장치를 착탈 가능하게 접속하는 시가 소켓 (커넥터부) (CS) 가 형성되고, 이들 시가 소켓 (CS) 이 차량 (C) 의 복수 지점에 장착되어 있다. 이 예에서는, 3 열 시트의 차량 (C) 에 적용되고, 차량 (C) 의 본넷트 안에 중계 장치 (1) 가 설치되어 있음과 함께, 그 중계 장치 (1) 에 접속된 분기선 (LB1 ∼ LB4) 이 차량 (C) 내에 배치되어 있다. 그리고, 분기선 (LB1 ∼ LB4) 의 각 단부가 2 열째 및 3 열째의 시트 (ST) 의 근처에서 차량 (C) 의 천장부까지 배치되고, 각각에 시가 소켓 (CS) 이 장착되어 있다. 즉, 차의 실내에 시가 소켓 (CS) 이 균등하게 배치되어 있다.
이와 같이, 이 전력선 통신 시스템에서는, 시가 소켓 (CS) 이 차량 (C) 의 복수 지점에 장착되어 있으므로, 예를 들어 차량 (C) 내에 통신 장치로서 스피커를 복수 지점 및 임의의 위치에 설치하고자 하는 경우에, 설치 지점에 제일 가까운 장소의 시가 소켓 (CS) 에 스피커를 접속함으로써, 레이아웃 프리나 다양한 스피커 레이아웃을 실현할 수 있다. 또한, 차량 (C) 의 시트 어레인지 등에 따라, 스피커의 배치를 임의로 변경하거나 스피커를 추가하는 것도 가능해진다. 나아 가, 도어 등에 가까운 시가 소켓 (CS) 에 차 밖의 스피커를 접속함으로써, 아웃 도어 등에서, 차 밖에서 음악 재생 등이 가능해진다.
그리고, 본 발명의 기술 범위는 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변경을 추가할 수 있다
예를 들어, 상기 서술한 바와 같이 본 발명은 차량에서의 전력선 통신에 바람직하지만, 일반 가옥의 건물 등의 전력선 통신에 적용해도 상관없다.
본 발명의 전력선 통신 시스템 및 전력선 통신 방법에서는, 전력선의 분기점에 중계 장치를 구비하고 있기 때문에, 각 분기선에 접속된 각 통신 장치에 대해, 통신 거리를 최단으로 구성할 수 있고, 작은 송신 전력으로도 고품질의 통신을 실시할 수가 있어, 누설 전계를 작게 할 수 있다. 또한, SN 비를 높게 할 수 있어, 고속 전송이 가능해진다. 나아가, 무선으로 통신 불가능한 지점과도 전력선만으로 양호한 통신 품질을 확보할 수 있다.

Claims (9)

  1. 분기점에서 분기된 복수의 분기선을 갖는 전력선과,
    상기 분기선에 접속되고 상기 분기선을 통하여 데이터를 송수신하는 통신 장치와,
    상기 분기점에 형성되고 상기 데이터의 송신을 중계하는 중계 장치를 구비한, 전력선 통신 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력선이, 복수의 차재 기기를 갖는 차량 내에 배선되고,
    상기 통신 장치가, 상기 차재 기기에 형성되어 있는, 전력선 통신 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 분기선의 단부에 상기 통신 장치를 착탈 가능하게 접속하는 커넥터부 가 형성되고,
    상기 커넥터부가 상기 차량의 복수 지점에 장착되어 있는, 전력선 통신 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 분기점이, 상기 복수의 분기선을 분기, 결합하는 전기 접속 상자 내에 배치되어 있는, 전력선 통신 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 중계 장치가 리피터, 브릿지 및 라우터 중 어느 하나인, 전력선 통신 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 중계 장치와 복수의 상기 분기선을 결합함과 함께 상기 분기선마다 상이한 공진 주파수를 갖는 복수의 결합기로 이루어지는 분기 장치를 추가로 구비하고,
    상기 중계 장치가 상기 데이터를 송신하는 상기 분기선의 공진 주파수로 통신 주파수를 바꾸어 상기 데이터의 송신을 실시하도록 구성되어 있는, 전력선 통신 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 분기 장치에 형성되고, 접속되는 상기 분기선의 통신 주파수대에서 임피던스 특성이 최대가 되는 고임피던스의 퓨즈를 추가로 구비하는, 전력선 통신 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 퓨즈가, 과잉 전류가 흘렀을 때 용단되는 퓨즈 엘리먼트와,
    상기 퓨즈 엘리먼트의 양단부를 지지하는 지지 단자부와,
    상기 지지 단자부에 형성된 페라이트 비드를 갖는, 전력선 통신 시스템.
  9. 분기점에서 분기된 복수의 분기선을 갖는 전력선을 통하여 복수의 통신 장치 사이에서 통신을 실시하는 전력선 통신 방법으로서,
    상기 통신 장치의 일방으로부터 상기 통신 장치의 타방에 대해 상기 분기선을 통하여 데이터를 송신하는 단계와,
    상기 분기점에 형성된 중계 장치에 의해 상기 통신 장치의 일방으로부터의 상기 데이터를 중계하고 상기 분기선을 통하여 상기 통신 장치의 타방으로 송신하는 단계와,
    상기 통신 장치의 타방이, 상기 분기선을 통하여 상기 데이터를 수신하는 단계를 갖는, 전력선 통신 방법.
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