WO2020235229A1 - 電力線搬送通信装置、及びそれを備える電力線搬送通信システム - Google Patents

電力線搬送通信装置、及びそれを備える電力線搬送通信システム Download PDF

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WO2020235229A1
WO2020235229A1 PCT/JP2020/015191 JP2020015191W WO2020235229A1 WO 2020235229 A1 WO2020235229 A1 WO 2020235229A1 JP 2020015191 W JP2020015191 W JP 2020015191W WO 2020235229 A1 WO2020235229 A1 WO 2020235229A1
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WO
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circuit
power line
interface circuit
line carrier
carrier communication
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PCT/JP2020/015191
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English (en)
French (fr)
Inventor
凌 松塚
公士 京面
Original Assignee
パナソニックIpマネジメント株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B3/00Line transmission systems
    • H04B3/54Systems for transmission via power distribution lines

Definitions

  • the present disclosure relates to a power line carrier communication device and a power line carrier communication system including the same. More specifically, the present disclosure relates to a power line carrier communication device that communicates via power wiring, and a power line carrier communication system including the same.
  • Patent Document 1 describes a power line carrier communication wiring device (power line carrier communication device) that performs power line communication (Power Line Communication, hereinafter abbreviated as "PLC”) using power supply wiring (power line).
  • PLC Power Line Communication
  • the power line carrier communication wiring device transmits a communication signal by applying a voltage signal having a voltage higher than the AC voltage supplied from the AC power supply to the power wiring. Further, the power line carrier communication wiring device receives the communication signal by separating the high frequency voltage signal from the AC voltage supplied from the AC power supply to the power wiring.
  • the impedance of the power wiring decreases.
  • the signal level of the communication signal superimposed on the AC voltage by applying the voltage signal to the power wiring decreases, so that the communication quality of the communication signal transmitted by the power line carrier communication wiring device deteriorates. There was a possibility of doing.
  • An object of the present disclosure is to provide a power line carrier communication device capable of suppressing deterioration of communication quality, and a power line carrier communication system including the same.
  • the power line carrier communication device of one aspect of the present disclosure includes a connection portion, a first interface circuit, a second interface circuit, a conversion circuit, and a transmission circuit.
  • the connection unit is a connection unit that is electrically connected to the AC power supply via power wiring and receives operating power from the AC power supply.
  • the first interface circuit superimposes a signal on the AC voltage supplied to the power wiring by applying a voltage to the power wiring via the connection portion.
  • the second interface circuit superimposes a signal on the AC voltage by passing a current through the power wiring in a non-contact manner.
  • the conversion circuit converts an input signal input from the terminal into a transmission signal having a frequency higher than that of the AC voltage.
  • the transmission circuit superimposes the transmission signal converted by the conversion circuit on the AC voltage by using either the first interface circuit or the second interface circuit.
  • the power line carrier communication system of one aspect of the present disclosure includes a master terminal electrically connected to the power wiring and a plurality of child terminals, and the power wiring is performed between the master terminal and the plurality of child terminals. It is a power line carrier communication system that performs power line carrier communication via.
  • the power line carrier communication device is used as at least the plurality of child terminals.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of a power line carrier communication device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of a power line carrier communication system including the same power line carrier communication device.
  • FIG. 3 is a schematic block diagram of the power line carrier communication device according to the first modification of the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a schematic block diagram of the power line carrier communication device according to the second modification of the embodiment of the present disclosure.
  • the power line carrier communication device 1 of the present embodiment is a communication device that performs power line carrier communication by using the power wiring L1 for supplying AC power from the AC power supply P1 as a communication line.
  • the power line carrier communication device 1 of the present embodiment includes a first connection unit 111 (connection unit), a first interface circuit 121, a second interface circuit 122, a conversion circuit 16, and a transmission circuit. 14 and.
  • first connection unit 111 connection unit
  • first interface circuit 121 is referred to as the first I / F 121
  • second interface circuit 122 is referred to as the second I / F 122.
  • the first connection unit 111 is a connection unit that is electrically connected to the AC power supply P1 via the power wiring L1 and receives operating power from the AC power supply P1.
  • the first interface circuit 121 superimposes a signal (that is, a first signal) on the AC voltage supplied to the power wiring L1 by applying a voltage to the power wiring L1 via the first connection portion 111.
  • the second interface circuit 122 superimposes a signal (that is, a second signal) on the AC voltage by passing a current through the power wiring L1 in a non-contact manner.
  • the conversion circuit 16 converts the input signal S1 input from the terminal 20 into a transmission signal S2 having a higher frequency than the AC voltage.
  • the transmission circuit 14 superimposes the transmission signal S2 converted by the conversion circuit 16 on the AC voltage using either the first interface circuit 121 or the second interface circuit 122. In other words, the transmission circuit 14 superimposes the transmission signal S2 converted by the conversion circuit 16 on the AC voltage as the first signal or the second signal.
  • the fact that the first connection portion 111 is electrically connected to the power wiring L1 is not limited to the fact that the first connection portion 111 is directly connected to the power wiring L1, and is electrically connected via another conductive member. It can also include being connected.
  • the frequency of the AC voltage supplied to the power wiring L1 is, for example, 50 or 60 Hz.
  • the frequency of the transmission signal S2 converted by the conversion circuit 16 is higher than the AC voltage.
  • the power line carrier communication includes, for example, a low-speed PLC using a frequency of 450 kHz or less and a high-speed PLC using a frequency of 2 MHz to 30 MHz, and the power line carrier communication device 1 of the present embodiment adopts the high-speed PLC.
  • the frequency used by the power line carrier communication device 1 can be changed as appropriate.
  • the terminal 20 is, for example, an electric device that does not have a communication function of a power line carrier communication method.
  • the conversion circuit 16 converts the input signal S1 input from the terminal 20 into the transmission signal S2, and the transmission circuit 14 superimposes the transmission signal S2 on the power wiring L1 for transmission. .. Therefore, by connecting the terminal 20, which is an electric device that does not have the communication function of the power line carrier communication method, to the power line carrier communication device 1, the input signal from the terminal 20 is transmitted by the power line carrier communication using the power wiring L1. It can be transmitted by the method.
  • the input signal S1 may be directly input to the conversion circuit 16 from the terminal 20, or the input signal S1 may be input from the terminal 20 via another circuit.
  • two interface circuits are provided as an interface circuit for superimposing a signal on the power wiring L1. Since the first interface circuit 121 superimposes a signal on the AC voltage by applying a voltage to the power wiring L1 via the first connection portion 111 for receiving the operating power from the AC power supply P1, the first interface circuit 121 There is no need for work to connect the power wiring L1. Since the second interface circuit 122 superimposes a signal on the AC voltage by passing a current through the power wiring L1 in a non-contact manner, a circuit component (for example, a current converter) for passing a current through the power wiring L1 in a non-contact manner is provided. It is necessary to install it around the power wiring L1.
  • a circuit component for example, a current converter
  • the second interface circuit 122 since the second interface circuit 122 superimposes a signal on the AC voltage by passing a current through the power wiring L1 in a non-contact manner, the load connected to the power wiring L1 increases, and so on. Even when the impedance drops, the signal can be reliably superimposed on the AC voltage.
  • the transmission circuit 14 superimposes the transmission signal S2 on the AC voltage by using either the first interface circuit 121 or the second interface circuit 122. Therefore, when the communication quality of the signal superimposed on the AC voltage in the first interface circuit 121 is low, the transmission circuit 14 can superimpose the signal on the AC voltage by using the second interface circuit 122, and the communication quality is deteriorated. It is possible to provide a power line carrier communication device 1 that can be suppressed.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of a power line carrier communication system 100 using the power line carrier communication device 1 of the present embodiment.
  • the power line carrier communication system 100 includes a master terminal 1A electrically connected to the power wiring L1 and a plurality of child terminals 1B to 1D, and power is supplied between the master terminal 1A and the plurality of child terminals 1B to 1D. Power line carrier communication is performed via the wiring L1.
  • the power line carrier communication device 1 described above is used as at least a plurality of child terminals 1B to 1D.
  • this power line carrier communication system 100 since the power line carrier communication device 1 is used as at least a plurality of child terminals 1B to 1D, it is possible to provide the power line carrier communication system 100 capable of suppressing deterioration of communication quality.
  • the power line carrier communication system 100 of the present embodiment is, for example, in a parent terminal 1A installed in a common portion A1 of an apartment house and a plurality of (for example, three) dwelling units B11 to B13 of the apartment house.
  • Each of the plurality of (for example, three) child terminals 1B to 1D installed is provided.
  • a plurality of dwelling units B11 to B13 may be collectively referred to as dwelling unit B1.
  • the parent terminal 1A and the plurality of child terminals 1B to 1D are composed of the above power line carrier communication device 1, and in the following, the power line carrier communication device 1 which is a child terminal installed in the dwelling unit B1.
  • the configuration of the above will be described with reference to FIG.
  • the dwelling unit B1 is provided with a distribution board 50 for distributing the AC power supplied from the AC power supply P1 to a plurality of branch circuits.
  • the distribution board 50 accommodates the main breaker 51 and a plurality of branch breakers 52 and 53 in the cabinet.
  • the power wiring L11 from the AC power supply P1 is electrically connected to the primary terminal of the main breaker 51.
  • the power distribution system from the AC power supply P1 is a single-phase three-wire system, and the power wiring L11 is composed of three electric wires of L1 phase, L2 phase and neutral phase.
  • a power wiring L12 composed of a conductive bar or the like for power supply is electrically connected to the secondary terminal of the main breaker 51.
  • the power wiring L12 is composed of three conductive bars such as an L1 phase, an L2 phase, and a neutral phase.
  • the plurality of branch breakers 52 and 53 are electrically connected between the power wiring L12 and the plurality of branch circuits.
  • Each branch circuit is composed of a load connected to the branch breaker 52 or 53, an electric wire or the like that electrically connects the branch breaker 52 or 53 and the load.
  • the branch breaker 52 is a branch breaker for AC200V
  • the branch breaker 53 is a branch breaker for AC100V.
  • the branch breaker 53 for AC100V is electrically connected to the L1 phase or L2 phase conductive bar and the neutral phase conductive bar.
  • the branch breaker 52 for AC200V is electrically connected to the L1 phase conductive bar and the L2 phase conductive bar.
  • An outlet 60 for AC200V is electrically connected to the branch breaker 52 via the power wiring L13.
  • the power line carrier communication device 1 includes a first communication circuit (power line carrier communication circuit) 2, a second communication circuit 3, and a power supply circuit 4.
  • the second communication circuit 3 communicates with the terminal 20 arranged in the dwelling unit B1 by a short-distance wireless communication method.
  • the wireless communication method adopted by the second communication circuit 3 of the present embodiment is, for example, WiFi (registered trademark), but a wireless communication method such as Bluetooth (registered trademark) or ZigBee (registered trademark) may be adopted. .. Further, the second communication circuit 3 may communicate with the terminal 20 by a wired communication method.
  • the first communication circuit 2 includes the above-mentioned first connection unit 111, the first interface circuit 121, the second interface circuit 122, the conversion circuit 16, and the transmission circuit 14. Further, the first communication circuit 2 of the present embodiment further includes a second connection portion 112, a branch circuit 13, and a reception circuit 15.
  • the first connection unit 111 is electrically connected to the power wiring L1 for supplying AC power from the AC power supply P1.
  • a plug 6 is connected to the first connection portion 111 via an electric wire 5, and by connecting the plug 6 to an outlet 60 for AC200V, the first connection portion 111 is electrically connected to the power wiring L1. ..
  • Current transformers 8A and 8B are electrically connected to the second connection portion 112 via an electric wire 7.
  • the L1 phase electric wire constituting the power wiring L11 is inserted into the core of the current transformer 8A, and the L2 phase electric wire constituting the power wiring L11 is inserted into the core of the current transformer 8B.
  • the power supply circuit 4 receives power from the AC power supply P1 via the first connection portion 111 in a state where the plug 6 is connected to the outlet 60, and generates the operating power of the power line carrier communication device 1. That is, the power line carrier communication device 1 is electrically connected to the outlet 60 for AC200V, and operates by obtaining operating power from the AC power supply P1 via the outlet 60.
  • the power wiring L1 for supplying AC power from the AC power supply P1 to the power line carrier communication device 1 includes the power wiring L11, the power wiring L12, and the power wiring L13.
  • the first interface circuit 121 superimposes a signal on the AC voltage supplied to the power wiring L1 by directly applying a voltage to the power wiring L1 via the first connection portion 111.
  • the second interface circuit 122 is the L1 phase inserted into the cores of the current transformers 8A and 8B by passing a current through the coil wound around the cores of the current transformers 8A and 8B via the second connection portion 112. A current is passed through the L2 phase electric wires in a non-contact manner, and a signal is superimposed on the AC voltage supplied to the power wiring L11.
  • the second interface circuit 122 applies a current to the power wiring L11 on the upstream side (in the present embodiment, the primary side of the main breaker 51) from the branch point where the power wiring L12 is branched into a plurality of branch circuits. The transmission signal is superimposed on the AC voltage by flowing.
  • connection point between the power wiring L12 and the plurality of branch breakers 52 and 53 serves as a branch point. Therefore, if the second interface circuit 122 is on the upstream side of the branch point, the transmission signal may be superimposed on the AC voltage by passing a current through the power wiring L1 on the secondary side of the main breaker 51. ..
  • the receiving circuit 15 separates a signal having a frequency higher than the power frequency of the AC power supply P1 from the AC voltage input via the first connection unit 111, so that the communication signal transmitted from the other power line carrier communication device 1 is transmitted. To receive.
  • the conversion circuit 16 converts the input signal S1 received from the terminal 20 by the second communication circuit 3 into a transmission signal S2 transmitted by the power line carrier communication method and outputs the input signal S2 to the transmission circuit 14. Further, the conversion circuit 16 converts the communication signal of the power line carrier communication received by the reception circuit 15 into a signal conforming to the communication protocol of the second communication circuit 3, and outputs this signal to the second communication circuit 3.
  • the transmission circuit 14 outputs the transmission signal S2 converted by the conversion circuit 16 to the branch circuit 13.
  • the transmission circuit 14 outputs the transmission signal S2 to either the first interface circuit 121 or the second interface circuit 122 via the branch circuit 13.
  • the transmission circuit 14 superimposes the transmission signal S2 on the AC voltage supplied to the power wiring L1 by using either the first interface circuit 121 or the second interface circuit 122.
  • the branch circuit 13 outputs the transmission signal S2 output from the transmission circuit 14 to either the first interface circuit 121 or the second interface circuit 122.
  • the power line carrier communication device 1 further includes a branch circuit 13 that connects the transmission circuit 14 to either the first interface circuit 121 or the second interface circuit 122.
  • the branch circuit 13 detects whether or not the current transformers 8A and 8B are connected to the second connection portion 112, for example, from the output impedance of the second connection portion 112 and the like. When the current transformers 8A and 8B are not connected to the second connection portion 112, the branch circuit 13 outputs the transmission signal output from the transmission circuit 14 to the first interface circuit 121.
  • the first interface circuit 121 superimposes a transmission signal on the AC voltage supplied to the power wiring L1 by directly applying a voltage to the power wiring L1 via the first connection portion 111.
  • the branch circuit 13 When the current transformers 8A and 8B are connected to the second connection unit 112, the branch circuit 13 outputs the transmission signal output from the transmission circuit 14 to the second interface circuit 122.
  • the second interface circuit 122 applies a current to the coils wound around the cores of the current transformers 8A and 8B, thereby passing a current through the cores of the current transformers 8A and 8B to the L1 phase and L2 phase electric wires.
  • the transmission signal is superimposed on the AC voltage supplied to the power wiring L1 by flowing by contact.
  • the installer sets for the branch circuit 13 whether to output the transmission signal from the transmission circuit 14 to the first interface circuit 121 or the second interface circuit 122. You may.
  • the power line carrier communication device 1 (for example, the power line carrier communication device 1 which is the child terminal 1B) of the present embodiment is connected to another power line carrier communication device 1 (for example, the parent terminal) via the power wiring L1.
  • the operation when performing power line carrier communication with the power line carrier communication device 1) of 1A will be described.
  • the second communication circuit 3 of the power line carrier communication device 1 which is the child terminal 1B receives a signal from the terminal 20
  • the second communication circuit 3 outputs the input signal S1 from the terminal 20 to the conversion circuit 16.
  • the conversion circuit 16 converts the input signal S1 into a transmission signal S2 for power line carrier communication, and outputs the transmission signal S2 to the transmission circuit 14.
  • the transmission circuit 14 outputs the transmission signal S2 input from the conversion circuit 16 to the first interface circuit 121 or the second interface circuit 122 via the branch circuit 13.
  • the builder uses the first interface circuit 121 to superimpose the signal on the AC voltage.
  • the power line carrier communication device 1 is installed in. That is, the power line carrier communication device 1 is such that the current transformers 8A and 8B are not connected to the second connection portion 112, and only the first connection portion 111 is electrically connected to the power wiring L1 via the plug 6. Will be constructed.
  • the branch circuit 13 electrically connects the transmission circuit 14 to the first interface circuit 121.
  • the transmission signal S2 output from the transmission circuit 14 is input to the first interface circuit 121 via the branch circuit 13.
  • the first interface circuit 121 superimposes the transmission signal S2 on the AC voltage between the L1 phase and the L2 phase by applying a voltage to the L1 phase and L2 phase electric wires of the power wiring L1 via the first connection portion 111.
  • the builder secondly connects the current transformers 8A and 8B through which the L1 phase and L2 phase electric wires of the power wiring L11 are passed through the core so that the signal is superimposed on the AC voltage by using the second interface circuit 122. Connect to unit 112.
  • the branch circuit 13 electrically connects the transmission circuit 14 to the second interface circuit 122.
  • the transmission signal S2 output from the transmission circuit 14 is input to the second interface circuit 122 via the branch circuit 13.
  • the second interface circuit 122 passes a current through the current transformers 8A and 8B via the second connection portion 112, and causes a non-contact current to flow through the L1 phase and L2 phase electric wires of the power wiring L11, whereby the L1 phase-.
  • the transmission signal S2 is superimposed on the AC voltage between the L2 phases.
  • the second interface circuit 122 is used to superimpose the signal on the AC voltage, so that the first interface circuit 121 is used to superimpose the signal on the AC voltage. Communication quality can be improved as compared with the case.
  • the reception circuit 15 When the power line carrier communication device 1 which is the child terminal 1B receives a signal from another power line carrier communication device 1 (for example, the master terminal 1A), the reception circuit 15 is input via the first connection unit 111. The signal is received by separating the signal higher than the power supply frequency from the AC voltage. When the receiving circuit 15 outputs the received signal to the conversion circuit 16, the conversion circuit 16 converts the received signal of the power line carrier communication method into a signal corresponding to the communication protocol of the second communication circuit 3, and the second communication circuit 3 Output to. When a signal is input from the conversion circuit 16, the second communication circuit 3 transmits this signal to the terminal 20, and the terminal 20 can receive the signal from the other power line carrier communication device 1.
  • the terminal 20 connected to the power line carrier communication device 1 is connected to the terminal connected to the other power line carrier communication device 1 via the power line carrier communication device 1 to which the terminal 20 is connected. Communication using the power wiring L1 can be performed.
  • the power line carrier communication device 1 in the present disclosure includes a computer system.
  • the main configuration of a computer system is a processor and memory as hardware.
  • the processor executes the program recorded in the memory of the computer system, the function as the power line carrier communication device 1 (for example, the function of the conversion circuit 16 and the like) in the present disclosure is realized.
  • the program may be pre-recorded in the memory of the computer system, may be provided through a telecommunications line, and may be recorded on a non-temporary recording medium such as a memory card, optical disk, hard disk drive, etc. readable by the computer system. May be provided.
  • a processor in a computer system is composed of one or more electronic circuits including a semiconductor integrated circuit (IC) or a large scale integrated circuit (LSI).
  • IC semiconductor integrated circuit
  • LSI large scale integrated circuit
  • the integrated circuit such as IC or LSI referred to here has a different name depending on the degree of integration, and includes an integrated circuit called a system LSI, VLSI (Very Large Scale Integration), or ULSI (Ultra Large Scale Integration).
  • an FPGA Field-Programmable Gate Array
  • a plurality of electronic circuits may be integrated on one chip, or may be distributed on a plurality of chips.
  • the plurality of chips may be integrated in one device, or may be distributed in a plurality of devices.
  • the computer system referred to here includes a microcontroller having one or more processors and one or more memories. Therefore, the microcontroller is also composed of one or more electronic circuits including a semiconductor integrated circuit or a large-scale integrated circuit.
  • the power line carrier communication device 1 of the first modification is different from the above embodiment in that it further includes a reception unit 9. Since the configurations other than the reception unit 9 are the same as those of the power line carrier communication device 1 of the above embodiment, the common components are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the reception unit 9 accepts a selection operation in which a user (for example, a builder or the like) selects either the first interface circuit 121 or the second interface circuit 122.
  • the transmission circuit 14 superimposes the transmission signal S2 on the AC voltage by using the interface circuit selected by the selection operation from the first interface circuit 121 and the second interface circuit 122.
  • the user At the time of construction of the power line carrier communication device 1, the user considers the number of loads connected to the power wiring L1, the impedance of the power wiring L1, or the communication quality of the power line carrier communication, and transmits a transmission signal to the AC voltage. Perform a selection operation to select the interface circuit on which S2 is superimposed.
  • the transmission circuit 14 connects the transmission circuit 14 to the interface circuit selected by the user's selection operation among the first interface circuit 121 and the second interface circuit 122.
  • the branch circuit 13 is switched as described above.
  • the transmission circuit 14 transmits the transmission signal S2 to the interface circuit selected by the selection operation via the branch circuit 13.
  • the power line carrier communication device 1 can superimpose a signal on the AC voltage by using the interface circuit selected by the user among the first interface circuit 121 and the second interface circuit 122.
  • the impedance of the power wiring L1 changes according to the number of loads connected to the power wiring L1, and the communication quality of the power line carrier communication changes according to the change in the impedance of the power wiring L1. Therefore, the user (for example, the builder) installs an interface circuit that superimposes the transmission signal S2 on the AC voltage at the timing when the load connected to the power wiring L1 increases or decreases or when the communication quality of the power line carrier communication changes. You may perform a selection operation to select.
  • the transmission circuit 14 includes a first transmission unit 141 and a second transmission unit 142, and includes a processing circuit 17 having a monitoring circuit 171 and a switching circuit 172. It differs from the above embodiment in that it is further provided. Since the configurations other than the transmission circuit 14 and the processing circuit 17 are the same as those of the power line carrier communication device 1 of the above embodiment, the common components are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the transmission circuit 14 includes a first transmission unit 141 and a second transmission unit 142.
  • the first transmission unit 141 superimposes the transmission signal S2 on the AC voltage as the first signal by using the first interface circuit 121.
  • the second transmission unit 142 superimposes the transmission signal S2 on the AC voltage as the second signal by using the second interface circuit 122.
  • the first transmission unit 141 is connected to the first interface circuit 121, and outputs the transmission signal S2 converted by the conversion circuit 16 to the first interface circuit 121.
  • the second transmission unit 142 is connected to the second interface circuit 122 and outputs the transmission signal S2 converted by the conversion circuit 16 to the second interface circuit 122.
  • the processing circuit 17 includes a monitoring circuit 171 and a switching circuit 172.
  • the monitoring circuit 171 monitors the communication quality between the transmission signal superimposed on the AC voltage by the first transmission unit 141 and the transmission signal superimposed on the AC voltage by the second transmission unit 142.
  • the transmission signal superimposed on the AC voltage by the first transmission unit 141 or the second transmission unit 142 is received by the reception circuit 15.
  • the transmission signal to be monitored by the monitoring circuit 171 is a signal superimposed on the AC voltage based on the transmission signal S2.
  • the monitoring circuit 171 has a transmission signal superimposed on the AC voltage at a certain timing by the first transmission unit 141 and a transmission superimposed on the AC voltage at another timing by the second transmission unit 142 based on the signal received by the reception circuit 15. Monitor the communication quality with the signal.
  • the monitoring circuit 171 communicates by detecting the S / N ratio of the transmission signal superimposed on the AC voltage or the received signal strength (RSSI: Received Signal Strength Indicator) by the first transmission unit 141 or the second transmission unit 142. Evaluate the quality.
  • RSSI Received Signal Strength Indicator
  • the switching circuit 172 outputs the transmission signal S2 converted by the conversion circuit 16 to the transmission unit having good communication quality among the first transmission unit 141 and the second transmission unit 142 based on the result monitored by the monitoring circuit 171. .. That is, the switching circuit 172 is the transmission unit or the reception unit having a better S / N ratio, for example, among the first transmission unit 141 and the second transmission unit 142, based on the communication quality monitoring result by the monitoring circuit 171.
  • the transmission signal S2 is output by automatically switching to the transmission unit having the higher signal strength. As described above, since the switching circuit 172 outputs the transmission signal S2 to the transmission unit having good communication quality among the first transmission unit 141 and the second transmission unit 142, deterioration of communication quality can be suppressed.
  • a plurality of power line carrier communication devices 1 are installed in the common area A1 of the apartment house and each dwelling unit B1, but a plurality of power line carrier communication devices 1 are installed.
  • the facilities to be built are not limited to apartment houses.
  • the plurality of power line carrier communication devices 1 may be installed in facilities such as a detached house, an office building, a factory, a school facility, and a hospital.
  • the power line carrier communication device 1 of the above embodiment is used for the master terminal 1A and the child terminals 1B to 1D included in the power line carrier communication system 100, but the power line is used only for at least the child terminals 1B to 1D.
  • the carrier communication device 1 may be used.
  • a power line carrier communication device that includes only the first interface circuit 121 and superimposes a signal on the AC voltage by using the first interface circuit 121 may be used as the master terminal 1A.
  • the power line carrier communication device (1) includes a connection unit (111), a first interface circuit (121), a conversion circuit (16), and a transmission circuit (14).
  • Reference numeral (111) is a connection portion for being electrically connected to the AC power supply (P1) via the power wiring (L1) and receiving operating power from the AC power supply (P1).
  • the first interface circuit (121) superimposes a signal on the AC voltage supplied to the power wiring (L1) by applying a voltage to the power wiring (L1) via the connection portion (111).
  • the second interface circuit (122) superimposes a signal on the AC voltage by passing a current through the power wiring (L1) in a non-contact manner.
  • the conversion circuit (16) converts the input signal (S1) input from the terminal (20) into a transmission signal (S2) having a frequency higher than that of the AC voltage.
  • the transmission circuit (14) superimposes the transmission signal (S2) converted by the conversion circuit (16) on the AC voltage by using either the first interface circuit (121) or the second interface circuit (122).
  • the transmission circuit (14) is connected to either the first interface circuit (121) or the second interface circuit (122).
  • a branch circuit (13) is further provided.
  • the transmission circuit (14) includes a first transmission unit (141) and a second transmission unit (142).
  • the first transmission unit (141) superimposes the transmission signal (S2) on the AC voltage by using the first interface circuit (121).
  • the second transmission unit (142) superimposes the transmission signal (S2) on the AC voltage by using the second interface circuit (122).
  • the power line carrier communication device (1) further includes a monitoring circuit (171) in the third aspect.
  • the monitoring circuit (171) monitors the communication quality between the transmission signal superimposed on the AC voltage by the first transmission unit (141) and the transmission signal superimposed on the AC voltage by the second transmission unit (142).
  • the power line carrier communication device (1) further includes a switching circuit (172) in the fourth aspect. Based on the result monitored by the monitoring circuit (171), the switching circuit (172) is converted into a transmission unit having good communication quality among the first transmission unit (141) and the second transmission unit (142). ) Outputs the converted transmission signal (S2).
  • the power line carrier communication device (1) accepts a selection operation in which the user selects either the first interface circuit (121) or the second interface circuit (122) in the first aspect. A part (9) is further provided.
  • the transmission circuit (14) superimposes the transmission signal (S2) on the AC voltage by using the interface circuit selected by the selection operation from the first interface circuit (121) and the second interface circuit (122).
  • the second interface circuit (122) has the power wiring (L1) in a plurality of branch circuits (13).
  • the transmission signal (S2) is superimposed on the AC voltage by passing a current through the power wiring (L1) on the upstream side of the branch point to be branched.
  • the power line carrier communication system (100) includes a parent terminal (1A) electrically connected to the power wiring (L1), and a plurality of child terminals (1B to 1D).
  • the power line carrier communication system (100) is a power line carrier communication system that performs power line carrier communication between a parent terminal (1A) and a plurality of child terminals (1B to 1D) via power wiring (L1).
  • the power line carrier communication device (1) according to any one of the first to seventh aspects is used.
  • the configurations according to the second to seventh aspects are not essential configurations for the power line carrier communication device (1) and can be omitted as appropriate.
  • Power line carrier communication device 1A Parent terminal 1B to 1D Child terminal 9 Reception part 13 Branch circuit 14 Transmission circuit 16 Conversion circuit 20 Terminal 100 Power line carrier communication system 111 First connection part (connection part) 121 1st interface circuit 122 2nd interface circuit 141 1st transmitter 142 2nd transmitter 171 Monitoring circuit 172 Switching circuit L1 Power wiring P1 AC power supply S1 Input signal S2 Transmission signal

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Abstract

本開示の目的は、通信品質の低下を抑制可能にすることにある。本開示の電力線搬送通信装置(1)は接続部と第1インタフェース回路(121)と第2インタフェース回路(122)と変換回路(16)と送信回路(14)とを備える。接続部は、電力配線(L1)に電気的に接続されて、交流電源(P1)から動作電力を受電する。第1インタフェース回路(121)は、接続部を介して電力配線(L1)に電圧を印加することによって、電力配線(L1)に供給される交流電圧に信号を重畳させる。第2インタフェース回路(122)は、電力配線(L1)に非接触で電流を流すことによって、交流電圧に信号を重畳する。変換回路(16)は、端末(20)から入力される入力信号(S1)を、交流電圧よりも高周波の送信信号(S2)に変換する。送信回路(14)は、変換回路(16)が変換した送信信号(S2)を、第1インタフェース回路(121)と第2インタフェース回路(122)とのいずれかを用いて交流電圧に重畳させる。

Description

電力線搬送通信装置、及びそれを備える電力線搬送通信システム
 本開示は、電力線搬送通信装置、及びそれを備える電力線搬送通信システムに関する。より詳細には、本開示は、電力配線を介して通信する電力線搬送通信装置、及びそれを備える電力線搬送通信システムに関する。
 特許文献1は、給電用の配線(電力配線)を利用して、電力線搬送通信(Power Line Communication、以下「PLC」と略称する。)を行う電力線搬送通信用配線器具(電力線搬送通信装置)を開示する。電力線搬送通信用配線器具は、電力配線に対して、交流電源から供給される交流電圧よりも高周波の電圧信号を印加することによって、通信信号を送信する。また、電力線搬送通信用配線器具は、交流電源から電力配線に供給される交流電圧から、高周波の電圧信号を分離することによって、通信信号を受信する。
 ところで、電力配線に接続される負荷の数が増加すると、電力配線のインピーダンスが低下する。電力配線のインピーダンスが低下すると、電力配線に電圧信号を印加することによって交流電圧に重畳される通信信号の信号レベルが低下するため、電力線搬送通信用配線器具が送信する通信信号の通信品質が低下する可能性があった。
特開2008-72749号公報
 本開示の目的は、通信品質の低下を抑制可能な電力線搬送通信装置、及びそれを備える電力線搬送通信システムを提供することにある。
 本開示の一態様の電力線搬送通信装置は、接続部と、第1インタフェース回路と、第2インタフェース回路と、変換回路と、送信回路と、を備える。前記接続部は、交流電源に電力配線を介して電気的に接続されて、前記交流電源から動作電力を受電するための接続部である。前記第1インタフェース回路は、前記接続部を介して前記電力配線に電圧を印加することによって、前記電力配線に供給される交流電圧に信号を重畳させる。前記第2インタフェース回路は、前記電力配線に非接触で電流を流すことによって、前記交流電圧に信号を重畳させる。前記変換回路は、端末から入力される入力信号を、前記交流電圧よりも高周波の送信信号に変換する。前記送信回路は、前記変換回路が変換した前記送信信号を、前記第1インタフェース回路と前記第2インタフェース回路とのいずれかを用いて前記交流電圧に重畳させる。
 本開示の一態様の電力線搬送通信システムは、電力配線にそれぞれ電気的に接続される親端末と、複数の子端末とを備え、前記親端末と前記複数の子端末との間で前記電力配線を介して電力線搬送通信を行う電力線搬送通信システムである。少なくとも前記複数の子端末として、前記電力線搬送通信装置が用いられる。
図1は、本開示の一実施形態に係る電力線搬送通信装置の概略的なブロック図である。 図2は、同上の電力線搬送通信装置を備える電力線搬送通信システムの概略的なブロック図である。 図3は、本開示の一実施形態の変形例1に係る電力線搬送通信装置の概略的なブロック図である。 図4は、本開示の一実施形態の変形例2に係る電力線搬送通信装置の概略的なブロック図である。
 (実施形態)
 (1)概要
 以下の実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、各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。
 本実施形態の電力線搬送通信装置1は、交流電源P1から交流電力を供給するための電力配線L1を通信回線として利用して、電力線搬送通信を行う通信装置である。
 本実施形態の電力線搬送通信装置1は、図1に示すように、第1接続部111(接続部)と、第1インタフェース回路121と、第2インタフェース回路122と、変換回路16と、送信回路14と、を備える。なお、図1、図3、図4では第1インタフェース回路121を第1I/F121と表記し、第2インタフェース回路122を第2I/F122と表記する。
 第1接続部111は、交流電源P1に電力配線L1を介して電気的に接続されて、交流電源P1から動作電力を受電するための接続部である。
 第1インタフェース回路121は、第1接続部111を介して電力配線L1に電圧を印加することによって、電力配線L1に供給される交流電圧に信号(すなわち第1信号)を重畳させる。 第2インタフェース回路122は、電力配線L1に非接触で電流を流すことによって、交流電圧に信号(すなわち第2信号)を重畳させる。
 変換回路16は、端末20から入力される入力信号S1を、交流電圧よりも高周波の送信信号S2に変換する。
 送信回路14は、変換回路16が変換した送信信号S2を、第1インタフェース回路121と第2インタフェース回路122とのいずれかを用いて交流電圧に重畳させる。換言すれば、送信回路14は、変換回路16が変換した送信信号S2を、第1信号又は第2信号として、交流電圧に重畳させる。
 ここにおいて、第1接続部111が電力配線L1に電気的に接続されるとは、第1接続部111が電力配線L1に直接接続されることに限定されず、他の導電部材を介して電気的に接続されることも含みうる。電力配線L1に供給される交流電圧の周波数は例えば50又は60Hzである。変換回路16によって変換された送信信号S2の周波数は交流電圧よりも高い周波数である。電力線搬送通信には、例えば450kHz以下の周波数を用いる低速PLCと、2MHz~30MHzの周波数を用いる高速PLCとがあり、本実施形態の電力線搬送通信装置1は高速PLCを採用する。なお、電力線搬送通信装置1が使用する周波数は適宜変更が可能である。端末20は、例えば、電力線搬送通信方式の通信機能を有していない電気機器である。本実施形態の電力線搬送通信装置1は、変換回路16が、端末20から入力される入力信号S1を送信信号S2に変換し、送信回路14が送信信号S2を電力配線L1に重畳して送信する。したがって、電力線搬送通信装置1に、電力線搬送通信方式の通信機能を有していない電気機器である端末20を接続することで、端末20からの入力信号を電力配線L1を利用して電力線搬送通信方式で送信することができる。なお、変換回路16には、端末20から入力信号S1が直接入力されてもよいし、端末20から他の回路を介して入力信号S1が入力されてもよい。
 本実施形態では、電力配線L1に信号を重畳するインタフェース回路として、第1インタフェース回路121と第2インタフェース回路122の2つのインタフェース回路を備えている。第1インタフェース回路121は、交流電源P1から動作電力を受電するための第1接続部111を介して電力配線L1に電圧を印加することで交流電圧に信号を重畳させるので、第1インタフェース回路121を電力配線L1に接続するための作業が不要である。第2インタフェース回路122は、電力配線L1に非接触で電流を流すことによって交流電圧に信号を重畳させるので、電力配線L1に非接触で電流を流すための回路部品(例えば変流器等)を電力配線L1の周囲に設置する作業が必要になる。一方、第2インタフェース回路122は、電力配線L1に非接触で電流を流すことによって交流電圧に信号を重畳させているので、電力配線L1に接続される負荷が増える等の理由で電力配線L1のインピーダンスが低下した場合でも交流電圧に信号を確実に重畳できる。送信回路14は、第1インタフェース回路121と第2インタフェース回路122のいずれかを用いて送信信号S2を交流電圧に重畳させている。したがって、送信回路14は、第1インタフェース回路121では交流電圧に重畳させる信号の通信品質が低い場合、第2インタフェース回路122を用いて交流電圧に信号を重畳させることができ、通信品質の低下を抑制可能な電力線搬送通信装置1を提供できる。
 図2は、本実施形態の電力線搬送通信装置1を用いた電力線搬送通信システム100の概略的なブロック図である。
 電力線搬送通信システム100は、電力配線L1にそれぞれ電気的に接続される親端末1Aと、複数の子端末1B~1Dとを備え、親端末1Aと複数の子端末1B~1Dとの間では電力配線L1を介して電力線搬送通信を行う。少なくとも複数の子端末1B~1Dとして、上記の電力線搬送通信装置1が用いられる。
 この電力線搬送通信システム100では、少なくとも複数の子端末1B~1Dとして、上記の電力線搬送通信装置1が用いられるので、通信品質の低下を抑制可能な電力線搬送通信システム100を提供できる。
 (2)詳細
 (2.1)構成
 以下、本実施形態に係る電力線搬送通信装置1、及び、電力線搬送通信装置1を用いる電力線搬送通信システム100について図1及び図2を参照して詳しく説明する。
 本実施形態の電力線搬送通信システム100は、図2に示すように、例えば、集合住宅の共用部A1に設置された親端末1Aと、集合住宅の複数(例えば3つ)の住戸B11~B13にそれぞれ設置された複数(例えば3つ)の子端末1B~1Dと、を備える。なお、以下では、複数の住戸B11~B13を総称して住戸B1と呼称する場合もある。
 本実施形態では、親端末1A、及び、複数の子端末1B~1Dが上記の電力線搬送通信装置1で構成されており、以下では、住戸B1に設置された子端末である電力線搬送通信装置1の構成を図1に基づいて説明する。
 住戸B1には、交流電源P1から供給される交流電力を複数の分岐回路に分配するための分電盤50が設置されている。
 分電盤50は、キャビネット内に、主幹ブレーカ51と、複数の分岐ブレーカ52,53とを収容する。
 主幹ブレーカ51の一次側端子には、交流電源P1からの電力配線L11が電気的に接続されている。交流電源P1からの配電方式は単相三線式であり、電力配線L11はL1相、L2相及び中性相の3本の電線で構成される。主幹ブレーカ51の二次側端子には、給電用の導電バー等からなる電力配線L12が電気的に接続される。電力配線L12は、電力配線L11と同様、L1相、L2相及び中性相の3本の導電バー等で構成される。
 複数の分岐ブレーカ52,53は、電力配線L12と複数の分岐回路との間に電気的に接続されている。各分岐回路は、分岐ブレーカ52又は53に接続される負荷、及び、分岐ブレーカ52又は53と負荷との間を電気的に接続する電線等で構成される。ここで、分岐ブレーカ52はAC200V用の分岐ブレーカであり、分岐ブレーカ53はAC100V用の分岐ブレーカである。AC100V用の分岐ブレーカ53は、L1相又はL2相の導電バーと、中性相の導電バーとに電気的に接続されている。また、AC200V用の分岐ブレーカ52は、L1相の導電バーと、L2相の導電バーとに電気的に接続されている。分岐ブレーカ52には電力配線L13を介してAC200V用のコンセント60が電気的に接続されている。
 電力線搬送通信装置1は、第1通信回路(電力線搬送通信回路)2と、第2通信回路3と、電源回路4とを備える。
 第2通信回路3は、住戸B1内に配置される端末20との間で、近距離の無線通信方式で通信を行う。本実施形態の第2通信回路3が採用する無線通信方式は、例えば、WiFi(登録商標)であるが、Bluetooth(登録商標)又はZigBee(登録商標)などの無線通信方式を採用してもよい。また、第2通信回路3は、端末20との間で有線通信方式で通信を行うものでもよい。
 第1通信回路2は、上述した第1接続部111と第1インタフェース回路121と第2インタフェース回路122と変換回路16と送信回路14とを備える。また、本実施形態の第1通信回路2は、第2接続部112と、分岐回路13と、受信回路15とを更に備える。
 第1接続部111は、交流電源P1から交流電力を供給するための電力配線L1に電気的に接続される。第1接続部111には電線5を介してプラグ6が接続されており、プラグ6をAC200V用のコンセント60に接続することによって、第1接続部111が電力配線L1に電気的に接続される。
 第2接続部112には、電線7を介して変流器8A,8Bが電気的に接続されている。変流器8Aのコアには、電力配線L11を構成するL1相の電線が挿入されており、変流器8Bのコアには、電力配線L11を構成するL2相の電線が挿入されている。
 電源回路4は、プラグ6がコンセント60に接続された状態で、交流電源P1から第1接続部111を介して電力供給を受けて、電力線搬送通信装置1の動作電力を生成する。すなわち、電力線搬送通信装置1は、AC200V用のコンセント60に電気的に接続されており、交流電源P1からコンセント60を介して動作電力を得て動作する。ここにおいて、交流電源P1から電力線搬送通信装置1に交流電力を供給するための電力配線L1は、電力配線L11と電力配線L12と電力配線L13とを含んでいる。なお、図1、図3及び図4では、コンセント60に電力線搬送通信装置1のプラグ6が接続されていないように図示しているが、電力線搬送通信装置1はプラグ6をコンセント60に接続した状態で使用される。
 第1インタフェース回路121は、第1接続部111を介して電力配線L1に電圧を直接印加することによって、電力配線L1に供給される交流電圧に信号を重畳する。
 第2インタフェース回路122は、第2接続部112を介して、変流器8A,8Bのコアに巻かれたコイルに電流を流すことによって、変流器8A,8Bのコアに挿入されたL1相及びL2相の電線に非接触で電流を流し、電力配線L11に供給される交流電圧に信号を重畳する。ここで、第2インタフェース回路122は、電力配線L12が複数の分岐回路に分岐される分岐点よりも上流側(本実施形態では主幹ブレーカ51の一次側)で、電力配線L11に対して電流を流すことによって交流電圧に送信信号を重畳させる。なお、電力配線L12と複数の分岐ブレーカ52,53との接続点が分岐点となる。したがって、第2インタフェース回路122は、分岐点よりも上流側であれば、主幹ブレーカ51の二次側で電力配線L1に対して電流を流すことによって、交流電圧に送信信号を重畳してもよい。
 受信回路15は、第1接続部111を介して入力される交流電圧から、交流電源P1の電源周波数よりも高周波の信号を分離することによって、他の電力線搬送通信装置1から送信された通信信号を受信する。
 変換回路16は、第2通信回路3が端末20から受信した入力信号S1を、電力線搬送通信方式で送信する送信信号S2に変換して送信回路14に出力する。また、変換回路16は、受信回路15が受信した電力線搬送通信の通信信号を、第2通信回路3の通信プロトコルに適合した信号に変換し、この信号を第2通信回路3に出力する。
 送信回路14は、変換回路16によって変換された送信信号S2を分岐回路13に出力する。送信回路14は、分岐回路13を介して第1インタフェース回路121及び第2インタフェース回路122のいずれかに送信信号S2を出力する。これにより、送信回路14は、第1インタフェース回路121及び第2インタフェース回路122のいずれかを用いて、電力配線L1に供給される交流電圧に送信信号S2を重畳する。
 分岐回路13は、送信回路14から出力される送信信号S2を、第1インタフェース回路121及び第2インタフェース回路122のいずれかに出力する。換言すれば、電力線搬送通信装置1は、送信回路14を、第1インタフェース回路121と第2インタフェース回路122とのいずれかに接続する分岐回路13を更に備えている。
 分岐回路13は、例えば、第2接続部112の出力インピーダンス等から、第2接続部112に変流器8A,8Bが接続されているか否かを検出する。第2接続部112に変流器8A,8Bが接続されていない場合、分岐回路13は、送信回路14から出力される送信信号を、第1インタフェース回路121に出力する。第1インタフェース回路121は、第1接続部111を介して電力配線L1に電圧を直接印加することによって、電力配線L1に供給される交流電圧に送信信号を重畳する。
 第2接続部112に変流器8A,8Bが接続されている場合、分岐回路13は、送信回路14から出力される送信信号を、第2インタフェース回路122に出力する。第2インタフェース回路122は、変流器8A,8Bのコアに巻かれたコイルに電流を流すことによって、変流器8A,8Bのコアに通されたL1相及びL2相の電線に電流を非接触で流し、電力配線L1に供給される交流電圧に送信信号を重畳する。
 なお、電力線搬送通信装置1の施工時等に、送信回路14からの送信信号を第1インタフェース回路121と第2インタフェース回路122のいずれに出力するかを、施工者が分岐回路13に対して設定してもよい。
 (2.2)動作
 本実施形態の電力線搬送通信装置1(例えば、子端末1Bである電力線搬送通信装置1)が、電力配線L1を介して、他の電力線搬送通信装置1(例えば、親端末1Aである電力線搬送通信装置1)と電力線搬送通信を行う場合の動作について説明する。
 子端末1Bである電力線搬送通信装置1の第2通信回路3が、端末20から信号を受信すると、第2通信回路3は、端末20からの入力信号S1を変換回路16に出力する。変換回路16は、入力信号S1を、電力線搬送通信の送信信号S2に変換し、この送信信号S2を送信回路14に出力する。送信回路14は、変換回路16から入力された送信信号S2を分岐回路13を介して第1インタフェース回路121又は第2インタフェース回路122に出力する。
 ここで、電力配線L1に接続されている負荷の数が少なく、電力配線L1のインピーダンスが規定値よりも高い場合、施工者は、第1インタフェース回路121を用いて交流電圧に信号を重畳するように電力線搬送通信装置1を施工する。すなわち、第2接続部112には変流器8A,8Bが接続されず、第1接続部111のみがプラグ6を介して電力配線L1に電気的に接続されるように、電力線搬送通信装置1は施工される。第2接続部112に変流器8A,8Bが接続されていない場合、分岐回路13は送信回路14を第1インタフェース回路121に電気的に接続する。これにより、送信回路14から出力された送信信号S2は、分岐回路13を介して第1インタフェース回路121に入力される。第1インタフェース回路121は、第1接続部111を介して電力配線L1のL1相及びL2相の電線に電圧を印加することによって、L1相-L2相間の交流電圧に送信信号S2を重畳する。
 一方、電力配線L1に接続されている負荷の数が増えて、電力配線L1のインピーダンスが規定値以下に低下する場合、第1インタフェース回路121を用いて交流電圧に重畳される信号の通信品質が低下する可能性がある。そのため、施工者は、第2インタフェース回路122を用いて交流電圧に信号を重畳するよう、電力配線L11のL1相及びL2相の電線がコアに通された変流器8A,8Bを第2接続部112に接続する。第2接続部112に変流器8A,8Bが接続されている場合、分岐回路13は送信回路14を第2インタフェース回路122に電気的に接続する。これにより、送信回路14から出力された送信信号S2は、分岐回路13を介して第2インタフェース回路122に入力される。第2インタフェース回路122は、第2接続部112を介して変流器8A,8Bに電流を流し、電力配線L11のL1相及びL2相の電線に非接触で電流を流すことによって、L1相-L2相間の交流電圧に送信信号S2を重畳する。このように、電力配線L1のインピーダンスが基準値以下である場合は、第2インタフェース回路122を用いて交流電圧に信号を重畳するので、第1インタフェース回路121を用いて交流電圧に信号を重畳する場合に比べて、通信品質を向上させることができる。
 なお、子端末1Bである電力線搬送通信装置1が、他の電力線搬送通信装置1(例えば親端末1A)から信号を受信する場合、受信回路15が、第1接続部111を介して入力される交流電圧から電源周波数よりも高周波の信号を分離することによって、信号を受信する。受信回路15が受信信号を変換回路16に出力すると、変換回路16が、電力線搬送通信方式の受信信号を、第2通信回路3の通信プロトコルに対応した信号に変換して、第2通信回路3に出力する。第2通信回路3は、変換回路16から信号が入力されると、この信号を端末20に送信しており、端末20は他の電力線搬送通信装置1からの信号を受信することができる。
 以上のように、電力線搬送通信装置1に接続された端末20は、当該端末20が接続された電力線搬送通信装置1を介して、他の電力線搬送通信装置1に接続された端末との間で電力配線L1を利用した通信を行うことができる。
 (3)変形例
 上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記実施形態は、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、上記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。
 本開示における電力線搬送通信装置1は、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における電力線搬送通信装置1としての機能(例えば変換回路16等の機能)が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路(IC)又は大規模集積回路(LSI)を含む1ないし複数の電子回路で構成される。ここでいうIC又はLSI等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムLSI、VLSI(Very Large Scale Integration)、又はULSI(Ultra Large Scale Integration)と呼ばれる集積回路を含む。さらに、LSIの製造後にプログラムされる、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、又はLSI内部の接合関係の再構成若しくはLSI内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、1つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、1つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、1以上のプロセッサ及び1以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む1ないし複数の電子回路で構成される。
 (3.1)変形例1
 変形例1の電力線搬送通信装置1は、図3に示すように、受付部9を更に備える点で上記の実施形態と相違する。なお、受付部9以外の構成は上記実施形態の電力線搬送通信装置1と同一であるので、共通する構成要素には同一の符号を付してその説明は省略する。
 受付部9は、第1インタフェース回路121と第2インタフェース回路122とのいずれかをユーザ(例えば施工者等)が選択する選択操作を受け付ける。送信回路14は、第1インタフェース回路121と第2インタフェース回路122とのうち選択操作によって選択されたインタフェース回路を用いて、交流電圧に送信信号S2を重畳させる。
 例えば、電力線搬送通信装置1の施工時等に、ユーザは、電力配線L1に接続される負荷の数、電力配線L1のインピーダンス、又は電力線搬送通信の通信品質を考慮して、交流電圧に送信信号S2を重畳させるインタフェース回路を選択する選択操作を行う。受付部9が、ユーザの選択操作を受け付けると、送信回路14は、第1インタフェース回路121と第2インタフェース回路122とのうちユーザの選択操作によって選択されたインタフェース回路に送信回路14が接続されるように分岐回路13を切り替える。そして、送信回路14は、選択操作によって選択されたインタフェース回路に分岐回路13を介して送信信号S2を送信する。これにより、電力線搬送通信装置1は、第1インタフェース回路121と第2インタフェース回路122とのうちユーザによって選択されたインタフェース回路を用いて、交流電圧に信号を重畳させることができる。
 なお、電力配線L1に接続される負荷の数に応じて電力配線L1のインピーダンスが変化し、電力配線L1のインピーダンスの変化に応じて電力線搬送通信の通信品質が変化する。したがって、ユーザ(例えば施工者等)は、電力配線L1に接続される負荷が増減したタイミング、又は、電力線搬送通信の通信品質が変化したタイミングで、交流電圧に送信信号S2を重畳させるインタフェース回路を選択する選択操作を行ってもよい。
 (3.2)変形例2
 変形例2の電力線搬送通信装置1は、図4に示すように、送信回路14が第1送信部141と第2送信部142とを含み、監視回路171及び切替回路172を有する処理回路17を更に備える点で上記の実施形態と相違する。なお、送信回路14及び処理回路17以外の構成は上記実施形態の電力線搬送通信装置1と同一であるので、共通する構成要素には同一の符号を付してその説明は省略する。
 送信回路14は、第1送信部141と第2送信部142とを備える。第1送信部141は、第1インタフェース回路121を用いて交流電圧に送信信号S2を第1信号として重畳させる。第2送信部142は、第2インタフェース回路122を用いて交流電圧に送信信号S2を第2信号として重畳させる。ここで、第1送信部141は、第1インタフェース回路121に接続され、変換回路16によって変換された送信信号S2を第1インタフェース回路121に出力する。また、第2送信部142は、第2インタフェース回路122に接続され、変換回路16によって変換された送信信号S2を第2インタフェース回路122に出力する。
 処理回路17は、監視回路171と、切替回路172とを含む。
 監視回路171は、第1送信部141が交流電圧に重畳した送信信号と、第2送信部142が交流電圧に重畳した送信信号との通信品質を監視する。ここで、第1送信部141又は第2送信部142が交流電圧に重畳した送信信号は、受信回路15によって受信される。監視回路171が監視する対象の送信信号は、送信信号S2に基づいて交流電圧に重畳された信号である。監視回路171は、受信回路15が受信した信号に基づいて、第1送信部141があるタイミングで交流電圧に重畳した送信信号と、第2送信部142が別のタイミングで交流電圧に重畳した送信信号との通信品質を監視する。監視回路171は、第1送信部141又は第2送信部142が交流電圧に重畳した送信信号のS/N比、又は、受信信号強度(RSSI:Received Signal Strength Indicator)を検出することで、通信品質を評価する。
 切替回路172は、監視回路171が監視した結果に基づき、第1送信部141と第2送信部142とのうち通信品質が良好な送信部に、変換回路16が変換した送信信号S2を出力する。すなわち、切替回路172は、監視回路171による通信品質の監視結果に基づき、第1送信部141と第2送信部142とのうち、例えばS/N比が良好な方の送信部、又は、受信信号強度が大きい方の送信部に自動的に切り替えて送信信号S2を出力する。このように、切替回路172は、第1送信部141と第2送信部142とのうち、通信品質が良好な送信部に送信信号S2を出力しているので、通信品質の低下を抑制できる。
 (3.3)その他の変形例
 上記の実施形態では、複数の電力線搬送通信装置1が、集合住宅の共用部A1及び各住戸B1に設置されているが、複数の電力線搬送通信装置1が設置される施設は集合住宅に限定されない。複数の電力線搬送通信装置1は、例えば、戸建て住宅、オフィスビル、工場、学校施設、病院等の施設に設置されてもよい。
 上記の実施形態では、電力線搬送通信システム100が備える親端末1A及び子端末1B~1Dに、上記の実施形態の電力線搬送通信装置1が用いられているが、少なくとも子端末1B~1Dのみに電力線搬送通信装置1が用いられていてもよい。親端末1Aには、第1インタフェース回路121のみを備え第1インタフェース回路121を用いて交流電圧に信号を重畳する電力線搬送通信装置が用いられてもよい。
 (まとめ)
 第1の態様に係る電力線搬送通信装置(1)は、接続部(111)と、第1インタフェース回路(121)と、変換回路(16)と、送信回路(14)と、を備える、接続部(111)は、交流電源(P1)に電力配線(L1)を介して電気的に接続されて、交流電源(P1)から動作電力を受電するための接続部である。第1インタフェース回路(121)は、接続部(111)を介して電力配線(L1)に電圧を印加することによって、電力配線(L1)に供給される交流電圧に信号を重畳させる。第2インタフェース回路(122)は、電力配線(L1)に非接触で電流を流すことによって、交流電圧に信号を重畳させる。変換回路(16)は、端末(20)から入力される入力信号(S1)を、交流電圧よりも高周波の送信信号(S2)に変換する。送信回路(14)は、変換回路(16)が変換した送信信号(S2)を、第1インタフェース回路(121)と第2インタフェース回路(122)とのいずれかを用いて交流電圧に重畳させる。
 この態様によれば、通信品質の低下を抑制可能な電力線搬送通信装置(1)を提供することができる。
 第2の態様に係る電力線搬送通信装置(1)では、第1の態様において、送信回路(14)を、第1インタフェース回路(121)と第2インタフェース回路(122)とのいずれかに接続する分岐回路(13)を更に備える。
 この態様によれば、通信品質の低下を抑制可能な電力線搬送通信装置(1)を提供することができる。
 第3の態様に係る電力線搬送通信装置(1)では、第1の態様において、送信回路(14)は、第1送信部(141)と、第2送信部(142)と、を含む。第1送信部(141)は、第1インタフェース回路(121)を用いて交流電圧に送信信号(S2)を重畳させる。第2送信部(142)は、第2インタフェース回路(122)を用いて交流電圧に送信信号(S2)を重畳させる。
 この態様によれば、通信品質の低下を抑制可能な電力線搬送通信装置(1)を提供することができる。
 第4の態様に係る電力線搬送通信装置(1)は、第3の態様において、監視回路(171)を更に備える。監視回路(171)は、第1送信部(141)が交流電圧に重畳した送信信号と、第2送信部(142)が交流電圧に重畳した送信信号との通信品質を監視する。
 この態様によれば、通信品質の低下を抑制可能な電力線搬送通信装置(1)を提供することができる。
 第5の態様に係る電力線搬送通信装置(1)は、第4の態様において、切替回路(172)を更に備える。切替回路(172)は、監視回路(171)が監視した結果に基づき、第1送信部(141)と第2送信部(142)とのうち通信品質が良好な送信部に、変換回路(16)が変換した送信信号(S2)を出力する。
 この態様によれば、通信品質の低下を抑制可能な電力線搬送通信装置(1)を提供することができる。
 第6の態様に係る電力線搬送通信装置(1)は、第1の態様において、第1インタフェース回路(121)と第2インタフェース回路(122)とのいずれかをユーザが選択する選択操作を受け付ける受付部(9)を更に備える。送信回路(14)は、第1インタフェース回路(121)と第2インタフェース回路(122)とのうち選択操作によって選択されたインタフェース回路を用いて、交流電圧に送信信号(S2)を重畳させる。
 この態様によれば、通信品質の低下を抑制可能な電力線搬送通信装置(1)を提供することができる。
 第7の態様に係る電力線搬送通信装置(1)では、第1~第6のいずれかの態様において、第2インタフェース回路(122)は、電力配線(L1)が複数の分岐回路(13)に分岐される分岐点よりも上流側で、電力配線(L1)に対して電流を流すことによって交流電圧に送信信号(S2)を重畳させる。
 この態様によれば、通信品質の低下を抑制可能な電力線搬送通信装置(1)を提供することができる。
 第8の態様に係る電力線搬送通信システム(100)は、電力配線(L1)にそれぞれ電気的に接続される親端末(1A)と、複数の子端末(1B~1D)とを備える。電力線搬送通信システム(100)は、親端末(1A)と複数の子端末(1B~1D)との間で電力配線(L1)を介して電力線搬送通信を行う電力線搬送通信システムである。少なくとも複数の子端末(1B~1D)として、第1~第7のいずれかの態様の電力線搬送通信装置(1)が用いられる。
 この態様によれば、通信品質の低下を抑制可能な電力線搬送通信システム(100)を提供することができる。
 第2~第7の態様に係る構成については、電力線搬送通信装置(1)に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。
 1 電力線搬送通信装置
 1A 親端末
 1B~1D 子端末
 9 受付部
 13 分岐回路
 14 送信回路
 16 変換回路
 20 端末
 100 電力線搬送通信システム
 111 第1接続部(接続部)
 121 第1インタフェース回路
 122 第2インタフェース回路
 141 第1送信部
 142 第2送信部
 171 監視回路
 172 切替回路
 L1 電力配線
 P1 交流電源
 S1 入力信号
 S2 送信信号

Claims (8)

  1.  交流電源に電力配線を介して電気的に接続されて、前記交流電源から動作電力を受電するための接続部と、
     前記接続部を介して前記電力配線に電圧を印加することによって、前記電力配線に供給される交流電圧に信号を重畳させる第1インタフェース回路と、
     前記電力配線に非接触で電流を流すことによって、前記交流電圧に信号を重畳させる第2インタフェース回路と、
     端末から入力される入力信号を、前記交流電圧よりも高周波の送信信号に変換する変換回路と、
     前記変換回路が変換した前記送信信号を、前記第1インタフェース回路と前記第2インタフェース回路とのいずれかを用いて前記交流電圧に重畳させる送信回路と、
     を備える、
     電力線搬送通信装置。
  2.  前記送信回路を、前記第1インタフェース回路と前記第2インタフェース回路とのいずれかに接続する分岐回路を更に備える、
     請求項1に記載の電力線搬送通信装置。
  3.  前記送信回路は、
      前記第1インタフェース回路を用いて前記交流電圧に前記送信信号を重畳させる第1送信部と、
      前記第2インタフェース回路を用いて前記交流電圧に前記送信信号を重畳させる第2送信部と、を含む、
     請求項1に記載の電力線搬送通信装置。
  4.  前記第1送信部が前記交流電圧に重畳した前記送信信号と、前記第2送信部が前記交流電圧に重畳した前記送信信号との通信品質を監視する監視回路を更に備える、
     請求項3に記載の電力線搬送通信装置。
  5.  前記監視回路が監視した結果に基づき、前記第1送信部と前記第2送信部とのうち通信品質が良好な送信部に、前記変換回路が変換した前記送信信号を出力する切替回路を更に備える、
     請求項4に記載の電力線搬送通信装置。
  6.  前記第1インタフェース回路と前記第2インタフェース回路とのいずれかをユーザが選択する選択操作を受け付ける受付部を更に備え、
     前記送信回路は、前記第1インタフェース回路と前記第2インタフェース回路とのうち前記選択操作によって選択されたインタフェース回路を用いて、前記交流電圧に前記送信信号を重畳させる、
     請求項1に記載の電力線搬送通信装置。
  7.  前記第2インタフェース回路は、前記電力配線が複数の分岐回路に分岐される分岐点よりも上流側で、前記電力配線に対して電流を流すことによって前記交流電圧に前記送信信号を重畳させる、
     請求項1~6のいずれか1項に記載の電力線搬送通信装置。
  8.  電力配線にそれぞれ電気的に接続される親端末と、複数の子端末とを備え、
     前記親端末と前記複数の子端末との間で前記電力配線を介して電力線搬送通信を行う電力線搬送通信システムであって、
     少なくとも前記複数の子端末として、請求項1~7のいずれか1項に記載の電力線搬送通信装置が用いられる、
     電力線搬送通信システム。
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