JP2008141604A - 電力線通信用コンセント - Google Patents

Abstract

【課題】屋内配線を利用する電力線通信において、家電製品等の電気機器から発生するノイズの影響を排除する。
【解決手段】家電製品接続用の第１差込口４１ｇと、電力線通信装置接続用の第２差込口４２ｇとの間に電気的に直列に、高周波信号の通過を抑制するフィルタＦが介在し、第２差込口側に屋内配線用の分電盤からのケーブル７が接続される電力線通信用コンセント４０１を設ける。そして、その第２差込口４２ｇにＰＬＣモデムが接続される。第１差込口４１ｇには家電製品が接続可能である。
【選択図】図３

Description

本発明は、電力線通信（ＰＬＣ: Power Line Communication）用に、屋内配線に設けられるコンセントに関する。

電力線通信は、電力線を信号伝送路として、商用交流電圧（電流）にデータ通信の信号を重畳させる通信方式であり、新規に通信用の配線を行う必要がないという利点を有する。電力線の利用範囲により種々の電力線通信の形態があり得るが、例えば戸建ての家屋では、ＦＴＴＨ(Fiber To The Home)と、電力線通信によるＬＡＮ(Local Area Network)とを組み合わせたシステムを構築することができる（例えば、特許文献１参照。）。

この場合、主として屋内配線が電力線通信の信号伝送路として利用され、コンセントに接続された複数のＰＬＣモデム（電力線通信装置）にそれぞれパソコンや情報家電等の端末機器が接続されることにより、宅内ＬＡＮが構成される。一方、家屋内には光ファイバが引き込まれ、メディアコンバータ（ＯＮＵ）及びＰＬＣモデムを介して宅内ＬＡＮへの接続がなされる。これにより、各端末機器において、インターネット等の外部ネットワークとの接続が可能となる。

特開２００５−１５０９７５号公報（図５）

しかしながら、屋内配線には多数の家電製品が接続されているので、例えばインバータを使用した機器からは高周波ノイズが発生する。このようなノイズは良好な電力線通信の妨げとなる場合がある。

かかる課題に鑑み、本発明は、屋内配線を利用する電力線通信において、家電製品等の電気機器から発生するノイズの影響を排除することを目的とする。

本発明の電力線通信用コンセントは、電力線通信装置以外の電気機器接続用の第１差込口と電力線通信装置接続用の第２差込口との間に電気的に直列に、高周波信号の通過を抑制するフィルタが介在し、第２差込口側に屋内配線用の分電盤からの配線が接続されることを特徴とするものである。
上記のような電力線通信用コンセントでは、第１差込口に接続された電気機器において高周波ノイズが発生しても、その通過がフィルタにより抑制され、第２差込口に接続された電力線通信装置による電力線通信の信号にノイズが乗らない。

また、上記電力線通信用コンセントにおいて、第１差込口が電気機器接続用で、第２差込口が電力線通信装置の接続用であることの識別表示が施されていることが好ましい。
この場合、確実に、電気機器は第１差込口に、電力線通信装置は第２差込口に、それぞれ接続することができる。

本発明の電力線通信用コンセントによれば、第１差込口に接続された電気機器において高周波ノイズが発生しても、その通過がフィルタにより抑制され、電力線通信の信号にノイズが乗らないので、電力線通信において、電力線通信装置以外の電気機器から発生するノイズの影響を排除することができる。

図１は、本発明の一実施形態による電力線通信用コンセントを使用した電力線通信の実体接続構造を示す接続図である。図において、この戸建ての家屋Ｈは、例えば図示の４つの部屋１，２，３，４を備えているとする。部屋１に設けられた屋内配線用の分電盤５には、屋外配線から電力量計（図示せず。）を介した引込み線６が接続される。分電盤５からは、２心のケーブル（ＶＶＦ）７〜１４が引き出され、これらは各部屋１〜４のコンセント用配線となっている。

具体的には、各ケーブル７〜１４の行き先は、以下の通りである。
ケーブル７：部屋４の壁面下方に設けられたコンセント４０１
ケーブル８：部屋３の壁面下方に設けられたコンセント３０１
ケーブル９：部屋３の壁面上方に設けられた専用コンセント３０２
ケーブル１０：部屋３の壁面上方に設けられた専用コンセント３０３
ケーブル１１：部屋１の壁面下方に設けられたコンセント１０１
ケーブル１２：部屋２の壁面下方に設けられたコンセント２０１
ケーブル１３：部屋２の壁面上方に設けられた専用コンセント２０２
ケーブル１４：部屋１の壁面に設けられた専用コンセント１０２

ここで、ケーブル９，１０，１３，１４は、分電盤５から非分岐でそれぞれ専用コンセント３０２，３０３，２０２，１０２まで配線された「専用電路」となっている。専用コンセント２０２，３０３は典型的にはエアコン用であり、また、専用コンセント１０２は例えば消費電力の大きい台所の家電製品（電子レンジ、食器洗い機、電磁調理器等）用である。なお、コンセントの設置箇所や数は一例に過ぎない。また、実際にはさらに照明用の配線やスイッチ用配線等もあるが、ここでは省略している。

一方、２口の専用コンセント３０２は、家電製品用ではなく、電力線通信の用に供するためのものである。この専用コンセント３０２は、家電製品用（例えばエアコン用）の専用コンセント３０３とは別に、光ファイバ１７の引込口１８が設けられる部屋３の当該引込口１８近傍に設けられる。宅内に引き込まれた光ファイバ１７の終端には、メディアコンバータ（ＯＮＵ：Optical Network Unit）１９が接続されている。また、メディアコンバータ１９には通信用ケーブル２１を介してＰＬＣモデム２０（親機）が接続されている。メディアコンバータ１９は、ＰＬＣモデム２０との例えばイーサネット（登録商標）によるインターフェース機能を備えている。

専用コンセント３０２は、引込口１８と同じ壁面か若しくは、部屋３のコーナーを挟んで隣接する壁面に設けられ、引込口１８とは接近している。また、メディアコンバータ１９、ＰＬＣモデム２０及び専用コンセント３０２の三者は互いに近接して配置され、メディアコンバータ１９及びＰＬＣモデム２０の電源コード１９ａ，２０ａは共に、専用コンセント３０２に接続される。従って、引込口１８、専用コンセント３０２、メディアコンバータ１９及びＰＬＣモデム２０は、互いに近接した状態で、部屋３内の同じ壁面又は互いに隣接する壁面に配置されることになる。なお、実際の取り付けに関しては、メディアコンバータ１９及びＰＬＣモデム２０を、棚等の家具の上に設置してもよいし、また、壁掛け設置にしてもよい。

上記のような配置により、メディアコンバータ１９、ＰＬＣモデム２０及び専用コンセント３０２の三者は、引込口１８の近傍に集約して配置され、そのため、光ファイバ１７の引き込み長さを短くすることができ、引き回しが簡単になる。
また、ＰＬＣモデム２０に関しては、分電盤５から専用コンセント３０２までが非分岐で配線された専用電路のケーブル９となっているため、分岐による電力線通信の信号減衰が防止され、この電路における電力線通信の信号減衰が抑制される。なお、専用コンセント３０２が２口であることにより、厳密にはここに電路の分岐が存在するが、２口間の距離が短い（電力線通信の使用波長λの１／４未満）ため、実質的な分岐にはならない。

一方、図１の部屋２内に設置されるＰＬＣモデム２２は、電源コード２２ａをコンセント２０１の特定の差込口（詳細後述）に接続することにより、分電盤５を介して、親機のＰＬＣモデム２０と電力線通信が可能な状態となる。同様に、部屋４内に設置されるＰＬＣモデム２３は、電源コード２３ａをコンセント４０１の特定の差込口に接続することにより、分電盤５を介して、親機のＰＬＣモデム２０と電力線通信が可能な状態となる。また、図示しないが、各ＰＬＣモデム２０，２２，２３にはパソコンや情報家電等の端末機器が接続され、屋内配線を信号伝送路とした宅内ＬＡＮが構成されるとともに、各端末機器において、光ファイバ１７を介しての、インターネット等の外部ネットワークとの接続が可能となる。なお、ＰＬＣモデム２２，２３の配置や個数は一例に過ぎない。

図２は、図１における電力線通信に関する部分を抜き出して示すとともに、分電盤５の内部構成を示す接続図である。図において、引込み線６は単相３線式で、非接地側の第１電路Ｒ（赤）及び第２電路Ｂ（黒）と、接地側の第３電路Ｗ（白）とを有し、Ｒ−Ｗ間及びＢ−Ｗ間の電圧は１００Ｖ、Ｒ−Ｂ間の電圧は２００Ｖである。引込み線６は、分電盤５内の主幹の回路遮断器５Ｍに接続される。回路遮断器５Ｍの２次側電路は、複数（ここでは８個）の回路に分岐し、各回路には回路遮断器５０〜５７が設けられている。そして、これらの回路遮断器５０〜５７を介して、家屋内の各所に電源が供給されている。

図示の例は、１００Ｖのみの供給を行う場合であり、回路遮断器５０〜５７はＲ，Ｗ又はＢ，Ｗに接続される。実際にどちらに接続されるかは、電気工事の施工時に任意に決定され、通常、両方に均等に配分されることが多い。この例では、回路遮断器５０〜５３はＲ，Ｗに接続され、回路遮断器５４〜５７はＢ，Ｗに接続されている。互いに同一線間となる２線から電源供給を受けるＰＬＣモデム同士（ＰＬＣモデム２０−ＰＬＣモデム２３）では、分電盤５を介して電力線通信用の電路が相互接続される。一方、互いに異線間となる２線から電源供給を受けるＰＬＣモデム同士（例えばＰＬＣモデム２０−ＰＬＣモデム２２）では、共通の１線（電路Ｗ）のみ分電盤５を介して相互接続され、他の線は屋外にある上流の変圧器（図示せず。）を介して相互接続される。

次に、子機のＰＬＣモデム２２，２３が接続されるコンセント２０１，４０１及び、将来的にＰＬＣモデムが接続される可能性があるコンセント（例えばコンセント１０１，３０１）の構成について詳細に説明する。これらのコンセントは、電力線通信用コンセントとして特有の構成を有している。

図３は、これらの代表例としてコンセント４０１の詳細を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は裏面図、（ｃ）は接続図である。（ａ），（ｂ）において、コンセント４０１は、上下一対のコンセント本体部４１，４２と、それらの間にあるフィルタ部４３と、取付用の金具４４と、化粧カバー４５とを備えている。コンセント本体部４１は第１差込口４１ｇを、コンセント本体部４２は第２差込口４２ｇを、それぞれ有している。第１差込口４１ｇには、これが電力線通信装置接続用ではなく家電製品接続用であることを示す「非ＰＬＣ」の識別表示が施されている。一方、第２差込口４２ｇには、これが電力線通信装置接続用であることを示す「ＰＬＣ」の識別表示が施されている。

図３の（ｂ），（ｃ）において、コンセント本体部４１の裏面には、電線の心線を差し込むだけで固定することができる非接地側端子部４１ａ，４１ｂ及び接地側端子部４１ｃ，４１ｄが設けられ、それぞれに非接地側接触片４１ｅ及び接地側接触片４１ｆが接続されている。同様に、コンセント本体部４２の裏面には、非接地側端子部４２ａ，４２ｂ及び接地側端子部４２ｃ，４２ｄが設けられ、それぞれに非接地側接触片４２ｅ及び接地側接触片４２ｆが接続されている。また、フィルタ部４３の裏面には、４つの端子部４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄが設けられ、コイル（リアクタンス）４３ｅとコンデンサ４３ｆとをπ型に接続してなるフィルタＦが（ｃ）に示すように接続されている。このフィルタＦは、ローパスフィルタであり、高周波信号の通過を抑制する機能を有する。

コンセント本体部４１の各端子部４１ｂ，４１ｄと、フィルタ部４３の各端子部４３ａ，４３ｃとは、それぞれ電線４６及び４７によって互いに接続されている。同様に、コンセント本体部４２の各端子部４２ａ，４２ｃと、フィルタ部４３の各端子部４３ｂ，４３ｄとは、それぞれ電線４８及び４９によって互いに接続されている。そして、コンセント本体部４２の各端子部４２ｂ，４２ｄには、分電盤５（図１，２）から配線されたケーブル７の電線７Ｒ（赤），７Ｗ（白）が接続される。これによって、コンセント４０１には、（ｃ）に示す回路が構成される。すなわち、家電製品接続用の第１差込口４１ｇと電力線通信装置接続用の第２差込口４２ｇとの間に電気的に直列に、高周波信号の通過を抑制するフィルタＦが介在する構成となる。

上記のように構成されたコンセント４０１における「ＰＬＣ」と表示された第２差込口４２ｇにＰＬＣモデム２３が接続され、また、コンセント２０１においても同様にＰＬＣモデム２２が接続されると、分電盤５を介して、親機のＰＬＣモデム２０の管理下で、各ＰＬＣモデム２０，２２，２３相互間の電力線通信が可能となる。

また、コンセント４０１の「非ＰＬＣ」と表示された第１差込口４１ｇには家電製品が接続可能である。家電製品が接続された場合、その家電製品において商用周波数より高い周波数の高周波ノイズが発生することがあるが、かかるノイズの通過はフィルタＦにより抑制され、第２差込口４２ｇに接続されたＰＬＣモデム２３における電力線通信の信号にノイズが乗らない。従って、電力線通信に対する、家電製品から発生するノイズの影響を排除することができる。また、このようなフィルタＦの存在によって、商用周波数より高い周波数の電力線通信の信号が家電製品に流れ込むことも防止される。
コンセント２０１に関しても同様である。

なお、上記実施形態では、フィルタＦは実質的にコンセント４０１に内蔵される構成としたが、内蔵に限らず、例えば、裏側に隣接して外付けする構成であってもよい。
また、差込口の識別表示は、文字による表示の他、色、模様、形状等により識別可能としてもよい。さらには、例えばＰＬＣモデムのプラグ及びコンセントの差込口に、通常の１００Ｖコンセントとは異なる形状を採用し、差込口の入れ間違いが起こらないようにすることも可能である。

また、上記実施形態は一般家屋における電力線通信用コンセントについて説明したので、「非ＰＬＣ」の差込口は家電製品接続用であるとしたが、工場、店舗、事務所、公共設備等の事業所における電力線通信用コンセントとする場合には、「非ＰＬＣ」の差込口は、ＰＬＣモデム以外の電気機器（家電製品に限らず、各種の事業用電気製品を含む。）の接続用となる。

なお、上記実施形態では外部ネットワークとの接続がＦＴＴＨ(Fiber To The Home)であるが、ＡＤＳＬ(Asymmetric Digital Subscriber Line)の回線終端装置に上記のようなＰＬＣの宅内ＬＡＮを接続することも可能である。

なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

電力線通信の実体接続構造を示す接続図である。 図１における電力線通信に関する部分を抜き出して示すとともに、分電盤の内部構成を示す接続図である。 本発明の一実施形態による電力線通信用コンセントの詳細を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は裏面図、（ｃ）は接続図である。

符号の説明

５ 分電盤
７ ケーブル（配線）
２２，２３ ＰＬＣモデム（電力線通信装置）
４１ｇ 第１差込口
４２ｇ 第２差込口
４０１ コンセント
Ｆ フィルタ

Claims (2)

1. 電力線通信装置以外の電気機器接続用の第１差込口と電力線通信装置接続用の第２差込口との間に電気的に直列に、高周波信号の通過を抑制するフィルタが介在し、第２差込口側に屋内配線用の分電盤からの配線が接続されることを特徴とする電力線通信用コンセント。
2. 前記第１差込口が前記電気機器接続用で、前記第２差込口が電力線通信装置の接続用であることの識別表示が施されたことを特徴とする請求項１記載の電力線通信用コンセント。

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