JP2008141605A

JP2008141605A - 電力線通信の実体接続構造

Info

Publication number: JP2008141605A
Application number: JP2006327265A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Kuwabara; 雅裕桑原
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2006-12-04
Filing date: 2006-12-04
Publication date: 2008-06-19

Abstract

【課題】電力線通信の信号減衰を抑制する電力線通信の実体接続構造を提供する。
【解決手段】屋内配線用の分電盤５から電力線通信の用に供するコンセント１０１，２０１，３０１，４０１までの電路が、１箇所のみでスター状に分岐したものである構造とし、当該コンセントにＰＬＣモデム（電力線通信装置）２２，２３が接続される。
【選択図】図２

Description

本発明は、電力線通信（ＰＬＣ: Power Line Communication）用の実体接続構造に関する。

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。

電力線通信は例えばＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式で行われるものであり、信号を搬送する２つの電路（屋内配線の２線）に対して、互いに波形を正負反転した信号が送信され、その差信号から受信信号が得られる。信号レベルが高ければ（信号減衰が少なければ）、多くのビット割付が可能となり、高速な伝送が可能となる。

特開２００５−１５０９７５号公報（図５）

しかしながら、電力線通信の信号周波数は商用交流周波数に比べて格段に高周波であるため、屋内配線を信号伝送路とすることにより信号の減衰が生じ、良好な電力線通信が阻害されることもある。また、今後、ＰＬＣが普及することが予想されるので、特に新築家屋には予め、信号減衰の対策を施した屋内配線を行うことが望まれる。
かかる課題に鑑み、本発明は、電力線通信の信号減衰を抑制する電力線通信の実体接続構造を提供することを目的とする。

本発明の電力線通信の実体接続構造は、屋内配線用の分電盤から電力線通信の用に供するコンセントまでの電路が、１箇所のみでスター状に分岐したものであって、当該コンセントに電力線通信装置が接続されるものである。
電力線通信の信号は電路の分岐によって減衰するが、上記のような電力線通信の実体接続構造においては、分電盤からコンセントまでの電路は１箇所のみでスター状に分岐したものであるので、コンセントに接続された複数の電力線通信装置相互間での電力線通信の信号減衰が抑制される。

また、上記実体接続構造において、分電盤には非接地側の第１，第２電路及び接地側の第３電路からなる単相３線の電源が供給されており、分電盤内の第１，第３電路及び第２，第３電路のうちいずれか一方に全ての前記コンセントが接続され、それ以外の、電力線通信以外の用に供するコンセントは、他方に接続される。
この場合、電力線通信の用に供するコンセントに接続された電力線通信装置は、分電盤内の接続電路が共通となるので、さらに、電力線通信の信号減衰を抑制することができる。

本発明の電力線通信装置の実体接続構造によれば、分電盤から電力線通信の用に供するコンセントまでの電路は１箇所のみでスター状に分岐したものであるので、コンセントに接続された複数の電力線通信装置相互間での電力線通信の信号減衰を抑制することができる。

図１は、本発明の第１実施形態による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と浴室（洗面所等を含む。）Ｂと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）７〜１６が引き出され、これらは各部屋１〜４及び浴室Ｂのコンセント用配線や照明用配線となっている。

コンセントには、電力線通信以外の用に供する複数の第１種コンセントと、電力線通信の用に供する複数の第２種コンセントとがある。第２種コンセントには、第１種コンセントとの識別のため、何らかの識別表示が施される。具体的には、例えば、正面に第１種コンセントとは異なる色、模様、形状を施してもよいし、あるいは、識別用の標識（例えば「ＰＬＣ」の文字）を付してもよい。なお、逆に、第１種コンセントの方に識別表示を施してもよい。

各ケーブル７〜１６の行き先は、以下の通りである。
ケーブル７：部屋３，４の引掛シーリング３０４，４０２
ケーブル８：部屋４の壁面下方に設けられた第２種コンセント４０１
ケーブル９：部屋３の壁面下方に設けられた第２種コンセント３０１
ケーブル１０：部屋３の壁面上方に設けられた第２種コンセント３０２
ケーブル１１：部屋３の壁面上方に設けられた第１種コンセント３０３
ケーブル１２：部屋１，２の引掛シーリング１０２，２０３
ケーブル１３：部屋１の壁面下方に設けられた第２種コンセント１０１
ケーブル１４：部屋２の壁面下方に設けられた第２種コンセント２０１
ケーブル１５：部屋２の壁面上方に設けられた第１種コンセント２０２
ケーブル１６：浴室Ｂの壁面に設けられた第１種コンセントＢ１及び引掛シーリングＢ２

ここで、ケーブル１０，１１，１５は、分電盤５から非分岐でそれぞれコンセント３０２，３０３，２０２まで配線された「専用電路」となっている。コンセント２０２，３０３は典型的にはエアコン用である。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口の第２種コンセント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。このコンセント３０２は、家電製品用（例えばエアコン用）のコンセント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。

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、コンセント３０２に接続される。従って、引込口１８、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。
なお、メディアコンバータ１９とＰＬＣモデム２０とが互いに近接していることにより、通信用ケーブル２１はごく短い長さで足りる。この通信用ケーブル２１は長くすることも可能ではあるが、電力線通信の利点の１つである通信用配線の節約という観点からは、長くしないことが好ましい。

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。

上記各コンセントに関して、「第１種」となる条件は、コンセントの設置場所から用途が限定され、電力線通信用として用いられる可能性が実質的に無いことである。例えばコンセント２０２，３０３は手が届きにくい壁面の高い位置にあり、実質的にエアコン専用である。また、コンセントＢ１は浴室（洗面所）Ｂ内にあるのでパソコン等を設置することはなく、従って、電力線通信に用いられる可能性は実質的に無い。一方、コンセントが「第２種」となる条件は、コンセントの設置場所から、電力線通信用として用いられる可能性が高いことである。例えば、コンセント３０２は、前述のようにメディアコンバータ１９やＰＬＣモデム２０のために設けられるものである。また、コンセント１０１，２０１，３０１，４０１はそれぞれ容易に手が届く位置にあり、パソコン等がこれらの近くに設置され、電力線通信が行われる可能性が高い。

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１０個）の回路に分岐し、各回路には回路遮断器５０〜５９が設けられている。そして、これらの回路遮断器５０〜５９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５０〜５９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５０〜５４はＲ，Ｗに接続され、回路遮断器５５〜５９はＢ，Ｗに接続されている。従って、ＰＬＣモデム２０及び２３はＲ，Ｗに、ＰＬＣモデム２２はＢ，Ｗに，それぞれ接続される。

分電盤５から第２種コンセント３０２に至る電路であるケーブル１０は、前述のように非分岐である。また、分電盤５から第２種コンセント１０１，２０１，３０１，４０１に至る電路をそれぞれ構成するケーブル１３，１４，９，８はいずれも、１箇所の分岐点Ｊのみでスター状に分岐している。分岐は、具体的には、ケーブルの電線の同色同士を圧着することにより構成され、実体上も１箇所での分岐となる。例えばコンセント４０１の場合には分岐点Ｊで４本のケーブル８の電線が集結するので、これらを同色の４本ずつまとめて、スリーブで圧着させる。

図２において、メディアコンバータ１９及びＰＬＣモデム２０をコンセント３０２に接続するとともに、ＰＬＣモデム２２をコンセント２０１に、ＰＬＣモデム２３をコンセント４０１にそれぞれ接続すると、互いに共通の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、互いに共通ではない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。

以上のようにして、ＰＬＣモデム相互間で電力線通信が行われる。コンセント１０１，３０１にＰＬＣモデムが接続された場合も同様である。ここで、ケーブル１０は非分岐であり、他のケーブル８，９，１３，１４は１分岐のみであるため、これら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、各コンセントが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。
また、前述のように、第２種コンセント１０１，２０１，３０１，４０１には第１種コンセントとの識別表示が施されているので、新規にＰＬＣモデム（子機）を接続する場合には、その識別表示を頼りに、確実に第２種コンセントに接続することができる。

図３は、本発明の第２実施形態による電力線通信の実体接続構造を示すであり、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１に示す構成に関しては第１実施形態と同様である。
また、図３が図２と異なる点は、回路遮断器５０〜５９と分電盤５内の電路Ｒ，Ｗ，Ｂとの接続態様、及び、フィルタ５Ｆを設けたことにあり、その他は、図２と同様である。

図３において、回路遮断器５０〜５９が、Ｒ，Ｗ及びＢ，Ｗのどちらに接続されるかには第１実施形態と異なって規則性があり、第２種コンセント４０１，３０１，３０２，１０１，２０１を配下に置く回路遮断機５１，５２，５３，５６，５７は全て、電路Ｒ，Ｗに接続されている。一方、それ以外の回路遮断機５０，５４，５５，５８，５９は全て、電路Ｂ，Ｗに接続されている。また、これらの回路遮断機５０，５４，５５，５８，５９の２次側には、フィルタ５Ｆが直列に接続されている。
図４は、フィルタ５Ｆの内部回路を示す図である。フィルタ５Ｆは、コイル（リアクタンス）５Ｆ１とコンデンサ５Ｆ２とをπ型に接続してなり、高周波ノイズ遮断機能を有する。

図３において、メディアコンバータ１９及びＰＬＣモデム２０をコンセント３０２に接続するとともに、ＰＬＣモデム２２をコンセント２０１に、ＰＬＣモデム２３をコンセント４０１にそれぞれ接続すると、各ＰＬＣモデム２０，２２，２３の電力線通信用の電路は２電路（Ｒ，Ｗ）とも全て共通となり、電力線通信の信号減衰がさらに抑制される。従って、屋内配線における電力線通信の信号減衰を確実に抑制することができる。

一方、第２種コンセント１０１，２０１，３０１，４０１とは異なる系統の、図１の第１種コンセント２０２，３０３，Ｂ１に接続された家電製品（図示せず。）や、引掛シーリング１０２，２０３，３０４，４０２，Ｂ２に接続された照明器具（図示せず。）等において高周波ノイズが発生することがある（特にインバータ機器から発生しやすい）。しかし、このような高周波ノイズはフィルタ５Ｆに吸収され、各回路遮断機５０，５４，５５，５８，５９以上の上流には達しない。従って、高周波ノイズが電力線通信の妨害になることはない。また、フィルタ５Ｆは分電盤５内に設けられるので、取り付けが便利であり、かつ、安全である。

なお、上記第２実施形態では第２種コンセントの系統を電路Ｒ，Ｗに接続し、それ以外の系統を電路Ｂ，Ｗに接続したが、逆に、第２種コンセントの系統を電路Ｂ，Ｗに接続し、それ以外の系統を電路Ｒ，Ｗに接続してもよい。

なお、上記各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。

本発明の第１、第２実施形態によ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（第１実施形態）。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（第２実施形態）。フィルタの内部回路図である。

符号の説明

５分電盤
２０，２２，２３ＰＬＣモデム（電力線通信装置）
２０２，３０３，４０２，Ｂ１第１種コンセント（電力線通信以外の用に供するコンセント）
１０１，２０１，３０１，３０２，４０１第２種コンセント（電力線通信の用に供するコンセント）
Ｊ分岐点

Claims

屋内配線用の分電盤から電力線通信の用に供するコンセントまでの電路が、１箇所のみでスター状に分岐したものであって、当該コンセントに電力線通信装置が接続されることを特徴とする電力線通信の実体接続構造。
前記分電盤には非接地側の第１，第２電路及び接地側の第３電路からなる単相３線の電源が供給されており、前記分電盤内の第１，第３電路及び第２，第３電路のうちいずれか一方に全ての前記コンセントが接続され、それ以外の、電力線通信以外の用に供するコンセントは、他方に接続される請求項１記載の電力線通信の実体接続構造。