JPH0964894A

JPH0964894A - ２線式給電通信装置

Info

Publication number: JPH0964894A
Application number: JP7220082A
Authority: JP
Inventors: Noboru Shinozaki; 昇篠崎; Seiichi Kubo; 誠一久保
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-08-29
Filing date: 1995-08-29
Publication date: 1997-03-07
Anticipated expiration: 2015-08-29
Also published as: JP3425012B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ペア線に代表される伝送線路において、配線
工事の際の設置箇所や設置台数の検討を容易にし、給電
時に於ける給電電圧レベル低下を抑え、耐ノイズ性を高
め、停電時に於ける給電保証時間を長くする。【構成】通信に使用する周波数帯域において高イン
ピーダンス特性を有するコンデンサを、伝送路３に設け
ることにより、１の電源部１の給電する通信装置２の数
を限定する。ノイズ防止のため、各給電装置１はシー
ルドケースにておおわれ、伝送線路３はドレン線とシー
ルドを有し、更に停電／復旧時に各通信装置２の受電
を秘密バケットで制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、集合住宅等への給電通
信装置に関し、特にペア線により相互に通信を行い、ま
た直流電源を供給可能、併せて停電時等の給電管理が可
能な２線式給電通信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、従来よりホームバスシステム
（ＨＢＳ）や集合住宅システムに採用されている、そし
て日本電子機械工業会規格「ＥＴ−２１０１ホームバス
システム（１９８８年９月制定）」の対象としている２
線式給電通信装置のネットワーク構成の代表例を示した
ものである。

【０００３】本図において、１は連結した２本の伝送線
３の任意の箇所に接続され、伝送される信号の周波数帯
域において高インピーダンス特性を有し、かつ伝送線上
に特定の直流電圧（現行のホームバスシステムでは、３
４Ｖが標準。）を給電する給電装置であり、このため２
つの端子１０１、１０２で上記規格に応じてのΦ０．６
５のペア線３１、３２に接続されている。なお、ここに
給電装置を複数台分散させて設置しているのは、ループ
抵抗による給電電圧の低下、トランジスタやトランスは
大容量のものは比較的高価となること、設置スペース等
を考慮したものである。

【０００４】２は、ＩＦＵ（Inter Face Unit）等の通
信装置であり、伝送線３の任意の箇所に接続され、伝送
線を介してＡＭＩ（交番マーク反転）信号を送受信等し
て９．６Ｋbps ±０．１３％で他の通信装置と通信を行
う通信部２１と、信号の周波数帯域（４．８ＫＨ_zを中
心に、数十Ｈ_Z〜数百ＫＨ_Z）において高インピーダン
スの特性を有し、給電装置１により給電される特定の直
流電圧を受電し、また充電機能を有する受電部２２とを
有している。なお、本受電部２は、機器を停電時にいわ
ゆるスリープ状態とし、受電開始時にすみやかに機器本
来の機能を回復させるために必要な電力の備蓄機能を有
している。

【０００５】３は、ペア線３１、３２からなる伝送線で
ある。そして、各給電装置１、通信装置２は連結した一
対の伝送線３で電気的に接続されている。このため、各
給電装置１は、全伝送線３に直流電圧を給電することが
可能である。一方、各通信装置２は、伝送線上に給電さ
れたこの直流電圧を受電し、駆動状態に入り、必要な増
幅等をなしえ、更に他の通信装置や図示しない外部との
通信を行うことが可能である。

【０００６】なお、実際には、給電装置１、通信装置２
とも２、３機でなくもっと多数、かつ重要な通信装置が
存在する等必ずしも同一型式のものとは限らない。ま
た、局線管理、システム回復機能管理、端末の状態管理
を行うＨＢＣ（ホームバスコントローラ）内のＮＴ
（ネットワークターミネイション）がいずれか１ヵ所で
公衆電話網、ＣＡＴＶ網等の外部網と接続され、電話回
線の監視や制御等を行ったりもしている。

【０００７】図７は、給電装置の回路構成図である。本
図に示すように、この回路は直流電圧を生成する電源部
１１と、電源部１１から受電した直流を特定の電圧に
し、伝送線３への端子１０１、１０２に接続される伝送
線に給電を行い、また伝送線にて例えば９６００ｂｐｓ
で伝送される信号の搬送周波数帯域において高インピー
ダンス特性を有し更に充電機能を有する給電部１２と、
端子１０１、１０２に接続される伝送線に直流を除去す
るためのコンデンサ１５、１６及び同相ノイズを除去す
るための、トランス１３を介して信号を伝送する信号伝
送部１４とを有している。

【０００８】電源部１１は、商用電源から直流電圧を生
成して給電部１２に給電し、受電した給電部１２は充電
すると共に特定の給電電圧を生成し、端子１０１、１０
２に接続される伝送線に給電を行う。また、停電時にお
いては、信号伝送部１４が特定の信号を生成してＣＳＭ
Ａ（Carrier Sense Multi Access）／ＣＤ（Collision
Detection）方式（キャリア検知多重アクセス／衝突検
出）に代表される特定されたアクセス方式で伝送し、伝
送線３上に接続されている非常時に重要視される通信装
置２以外は受電を停止するか又は給電電力を削減するよ
うに促す。

【０００９】更に、復旧時には、各通信装置２が電圧回
復を検知して独自で復旧するか、信号伝送部１４が特定
の信号を生成して受電を停止されているか又は給電電力
を削減した各通信装置へＣＳＭＡ／ＣＤ方式に代表され
る特定されたアクセス方式で受電可能となった旨の通知
を伝送し、この通知を受けた各通信装置は受電を開始す
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、伝送線上への給電装置や通信装置の設置
箇所や設置台数の如何によっては、給電電力の過剰負担
を強いられ、その結果給電電圧が低下する給電装置が出
てくる。また、給電電力の過剰負担となる給電装置を無
くするには、ユーザの如何等によっては設計、計画時に
必ずしも正確には把握し難いことも多い設置場所や設置
台数の設計、計画段階での詳細な検討、建屋との調整等
が必要となり、設計、計画をも含めての施工性を低下さ
せる。

【００１１】また、どのような通信装置が接続されるか
不明であるため各給電装置のコモンモード電圧を共通に
する等の対策がされておらず、商用電源やこれに駆動さ
れる冷蔵庫等の機器からの電界、磁界の変動、更には通
信機器そのものの相互干渉等のため完全には防止しえな
い外来ノイズ等に関しての考慮も充分でなく、耐ノイズ
性にも劣る。

【００１２】また、給電装置の給電そのものについて
も、何等かの理由で各通信装置が一斉に使用される等し
た場合や漏電等の純然たる事故等に生じえる過度の電流
の発生時における積極的な保証、保護が充分にはなされ
ておらず、ひいては給電電圧の低下をもたらし、さらに
は半導体等の熱破壊に至る恐れがある。また、台風、落
雷等を原因とする停電時においては、各給電装置は常に
迅速な復旧処理を行えるとは限らず、この一方で各通信
装置の給電電力の削減はそれほど見込めないことが多い
ため、短時間の給電しか保証しえないこととなりかねな
い。

【００１３】といって、これらへの充分な対処のため
に、直流電圧をあげる、線径を太くする、その他各機器
の余裕を大きくとったり、専門の各種機器や設備を追加
して設ける等することは、電圧等に対する法令や規格に
基づく制限等を別としても、システム全体が高価とな
る。これは特に、個人用ものとしては好ましいことでは
ない。

【００１４】このため、かかる問題点の少ない、簡単か
つ安価な２線式給電通信装置や、更にはそのための停
電、復旧時の処理について充分考慮された２線式給電通
信装置が望まれている。本発明は、かかる課題を解決す
る目的でなされたものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１の発明においてはいわゆるペア線といわれる２
線からなり、接続された機器の電源たる所定の直流の供
給路と接続されている通信装置相互間の信号の伝達路を
兼ねた伝送線と、該伝送線に接続されて直流を供給する
複数の給電装置と、伝送線に分岐する等して接続され、
電線線を介して給電装置から直流を供給され、併せて、
例えばデューティレシオ５０％のＡＭＩ信号（９．６Ｋ
bps ±０．１３％）で（各）伝送線を介して相互に通信
しあう複数の通信装置とを有する２線式給電通信装置に
於いて、伝送線（各給電装置で区切られたものを伝送線
とみるならば、少なくも一の伝送線）の一対のペア線に
接続されることにより直流を断にして各給電装置を給電
の面からは１個、２個（常用と非常用）等所要電力から
定まる一定の単位数以下毎に独立させ、併せて通信装置
が通信に使用する周波数帯域に於いては高インピーダン
ス特性を有することにより各通信装置を通信面からは相
互に接続し、ひいては従来と同じく通信可能とする各ペ
ア線用の直流カット素子（断作用部）を少なくも一対
（コンデンサ等の規格の都合で、各線とも２個一組とす
ること等も含む）有していることを特徴としている。

【００１６】請求項２の発明においては、請求項１の発
明における直流カット素子は、コンデンサを有している
あるいはコンデンサそのものである。請求項３の発明に
おいては、請求項１の発明と同じく、２線式の給電通信
装置に於いて、各伝送線は、直流電源の供給と通信を伝
達する本来の２本の伝送線の他に、両端間の電位の差の
ため二次的な微弱電流が発生するのを防止するため原則
として一端のみがアースされたアース線と、本来の２本
の伝送線及びアース線をシールドする例えば金属網製の
長筒状の線からなるシールド部と、一端をいずれかの伝
送線の例えば終端近くに接続された各伝送線用の２つの
等価かつ所定のインピーダンスを有する（例えば、伝送
線の通信周波数帯域における伝送線の特性インピーダン
スの半分の特性インピーダンスを有する。）負荷抵抗
と、各一端を前記２つの負荷抵抗の反伝送線側端に接続
され、他端を相互に連結線で接続された２つの直流カッ
ト素子と、前記連結線と前記アース線とを接続する負荷
抵抗中点用アース線と、前記２つの負荷抵抗と同じく２
つの直流カット素子と負荷抵抗中点用アース線をシール
ドする負荷抵抗用シールドとを有し、各給電装置は、直
流の供給を行う本来の給電部の他に、２本の本来の伝送
線の各々とアース線とを結ぶ合計２本のアース用接続線
と、該２本のアース用接続線中に各々設けられた、そし
て、通信装置が通信に使用する周波数帯域において高イ
ンピーダンス特性を有する２つの等価な直流カット素子
と、一端を前記直流カット素子の一方に、他端を伝送線
の一方の線に接続され、かつ通信装置が通信に使用する
周波数帯域において高インピーダンス特性を有する２つ
の等価な高負荷抵抗と、給電部と前記２つの直流カット
素子と前記２つの高負荷抵抗及びそれら各部の接続部並
びにアース線と２つの直流カット素子の接続部とを被覆
する、例えばアルミニウム箔からなる、シールドを有し
ている（勿論、その他の構成を有していてもよい）こと
を特徴としている。

【００１７】請求項４の発明においては、請求項２の発
明における直流カット素子は、例えば電解コンデンサ等
のコンデンサである。請求項５の発明においては、ペア
線からなり、直流電源の供給路と信号の伝達路を兼ねた
伝送線と、伝送線に接続されて電源として直流を供給す
る複数の給電装置と、伝送線を介して給電装置から直流
を供給され、併せて伝送線を介して例えばＡＭＩ信号で
相互に通信しあう複数の通信装置とを有する２線式給電
通信装置に於いて、各給電装置は、３４Ｖ等の通信機器
や法律等から定まる所定の直流電源を生成する電源部
と、電源部から出力される直流の電圧を一定内に制御す
る給電電圧調整部と、２本の伝送線に接続され電源部か
ら出力される直流を測定して、その電流を半導体焼損防
止等の面から最大１Ａ等一定値以内に制御する給電電流
制御部と、電源部からの一定電圧、一定内の電流の電源
を受け、これを伝送線に供給する給電部と、通信装置か
らの信号の伝送の媒介を保証する信号伝送部と、信号伝
送部と２本の伝送線間に設けられ、一次側コイルが信号
伝送部の出力端に接続され、二次側コイルがその中央部
に十分に大容量のコンデンサが接続されることにより二
つに等分割され、通信装置が通信に使用する周波数帯域
において充分な透過性を有するトランスと、給電電圧調
整部の両端とコンデンサの両端を接続する接続線とを有
していることを特徴としている。

【００１８】請求項６の発明においては、請求項１、同
３の発明等と同じ２線式の給電通信装置に於いて、少な
くも１の給電装置は、電源の停電及びその復旧を電圧の
低下、復旧等を基に自動的に検知する停電復旧検知部
と、停電復旧検知部の検知結果を受けて、停電時、復旧
時に伝送線を介して全てあるいはあらかじめ定められた
通信装置にあらかじめ不揮発性のＲＯＭに記憶されてい
るプログラム等にのっとって、所定の受電ＯＮ／ＯＦＦ
制御用の信号を送出する給電制御部を有し、通信装置
は、直流電流の受電を行う受電部と、伝送線を介して上
記受電ＯＮ／ＯＦＦ制御用信号を受信し、その内容を所
定の手順で認識する受電ＯＮ／ＯＦＦ制御用信号受認部
と、受電ＯＮ／ＯＦＦ制御用信号受認部の認識結果をも
とに、受電部の受電と停止を所定の手順で制御する停電
復旧時受電制御部とを有していることを特徴としてい
る。

【００１９】請求項７の発明においては、前記給電制御
部は、ヘッダー部分と暗唱ナンバー部分と機器や使用者
の優先度、重要度等所定の規則に基づいて受電ＯＮ／Ｏ
ＦＦを制御する受電ＯＮ／ＯＦＦ信号文部分とからなる
パケットを作成するパケット作成部を有し、前記受電Ｏ
Ｎ／ＯＦＦ制御用信号受認部は、受信したパケットのヘ
ッダー部分によって他の通信装置からの通信等でなく、
受電ＯＮ／ＯＦＦ制御用信号文の入ったパケットである
ことを認識し、パケットの暗唱ナンバー部分によってパ
ケットの正当性、すなわち、イタズラ等ではないことを
認識し、パケットの受電ＯＮ／ＯＦＦ信号文部分によっ
て、自装置に対する受電カット命令等の受電ＯＮ／ＯＦ
Ｆについての制御内容を認識するパケット認識部とを有
している（勿論、認識内容の実行部も有する）ことを特
徴としている。

【００２０】

【作用】上記構成により、請求項１の発明においては、
各伝送線用の少なくも一のハイパスフィルター、レベル
カットトランジスタ等の直流カット素子が伝送線の一対
の線に接続されることにより各給電装置を給電の面から
は所要電力から定まる一定の単位数以下毎、例えば一個
毎、合計給電力量が１００Ｗ以下毎等、あるいは各部屋
毎に独立させ、併せて各通信装置が通信に使用する周波
数帯域に於いては高インピーダンス特性を有することに
より各通信装置を通信面からは相互に接続する。

【００２１】請求項２の発明においては、直流カット素
子がインパルスに強く安価かつ入手し易いコンデンサで
あり、これにより直流を断とする。請求項３の発明にお
いては、直流の供給路と通信の伝送を担う本来の２本の
伝送線は、アース線に別個に接続され、シールド部に
て、本来の伝送線及びアース線がシールドされる。更
に、負荷抵抗の中点をアースすることにより、伝送周波
数帯での伝送線路のインピーダンスが一定となる。給電
装置は、アース線と本来の伝送線の一方を結ぶ線に接続
され、更に通信装置が通信に使用する周波数帯域におい
て低インピーダンス特性を有する２つの等価な直流カッ
ト素子が接続され、また一端を前記直流カット素子の一
方に、他端を伝送線の一方に接続され、かつ通信装置が
通信に使用する周波数帯域において高インピーダンス特
性を有する２つの等価な高負荷抵抗に接続され、また給
電装置本体と前記２つの直流カット素子と前記２つの高
負荷抵抗及びそれら各部の接続部並びにアース線と２つ
の直流カット素子の接続部とをシールドやこれに等価な
代用の安定化電源にて被覆され（含む、事実上の被
覆）、これにより外部ノイズ断が行われる。

【００２２】請求項４の発明においては、直流カット素
子はコンデンサを使用しているため、これにより直流を
断とする。請求項５の発明においては、給電装置内の電
源部にて、直流電源を生成する。同じく、給電電圧調整
部にて、電源部から出力される直流の電圧を例えば法令
や規格等から定まる一定範囲内に制御する。同じく、給
電電流制御部にて、電源部から出力される直流の電流を
一定内に制御する。給電部は、電源部からの一定の電
圧、一定以内の電流を受けて、これを伝送線で各通信装
置へ供給する。同じく、信号伝送部にて、通信装置から
の信号の伝送の媒介を保証する。また、トランスでは、
一次側コイルが信号伝送部の出力端に接続され、二次側
コイルがその中央部に十分に大容量のコンデンサが接続
されることにより二つに等分割され、直流を断とするこ
とにより焼損防止が図られる。またその一方で、通信装
置が通信に使用する周波数帯域において充分な透過性を
有することとなる。

【００２３】請求項６の発明においては、少なくも１の
給電装置の停電復旧検知部にて、電源の停電及びその復
旧を電圧変化等をもとに検知する。同じく給電制御部に
て、停電復旧検知部の検知結果を受けて、停電時、復旧
時に伝送線を介して各通信装置に所定の受電ＯＮ／ＯＦ
Ｆ制御用の信号を送出する。通信装置内の、受電部に
て、直流電流の受電を行っているが、停電時等では、受
電ＯＮ／ＯＦＦ制御用信号受認部にて、伝送線を介して
上記送信されてきた受電ＯＮ／ＯＦＦ制御用信号を受信
し、その内容を認識する。同じく、停電復旧時受電制御
部にて、受電ＯＮ／ＯＦＦ制御用信号受認部の認識結果
をもとに、受電部の受電と停止を制御する。

【００２４】請求項７の発明においては、前記給電制御
部のパケット作成部は、ヘッダー部分と暗唱ナンバー部
分と所定の規則に基づいて受電ＯＮ／ＯＦＦを制御する
受電ＯＮ／ＯＦＦ信号文部分とからなるパケットをあら
かじめのプログラムや規則にのっとる等して作成する。
前記受電ＯＮ／ＯＦＦ制御用信号受認部内のパケット認
識部は、受信したパケットのヘッダー部分によってその
パケットであることを認識し、パケットの暗唱ナンバー
部によってパケットの正当性を認識し、パケットの受電
ＯＮ／ＯＦＦ信号文部分によって自装置への制御内容を
認識し、必要な処理を行う。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施の形態を説明する。（第１実施例）図１は、本発明に係る給電通信装置の第
１実施例の構成図である。本図に示すように本実施例の
基本的な系統の構成及び各構成要素の機能、作用は、既
述の従来技術のものと同様である。すなわち、図６と比
較した場合に、図１の２線式の給電通信装置は、いわゆ
るペア線とこれから多数分岐する線に通信装置と給電装
置が各多数ぶら下がって接続されていること、通信装置
２は受電部２２が給電を受け、通信部２１が通信を担う
こと、給電装置１は給電部１２が給電を担うこと等は何
等異ならない。ただし、図１では各給電装置１内に設け
られた各容量４７μＦの２個のコンデンサ１７１、１７
２により、伝送線３を構成する２本のペア線３１、３２
（各、太い点線と太い実線で示す）は本来の電源供給部
たる給電部１２（ただし、図６では図示していない）か
ら供給される直流に対しては断とされているのが異な
る。このため、伝送線３はいわゆる一筆のものとは異な
り、ひいては、各給電装置１は、必然的にペア線との接
続端子が合計４カ所設けられることとなる点も異なる。
すなわち、図６における接続端子１０１が本図では１０
１１と１０１２になり、同じく１０２が１０２１と１０
２２になっている。なお、ここに直流カット素子として
ハイパスフィルタ、レベルカットトランジスタ等を使用
せずコンデンサを使用したのは、現時点での設備費低減
等を図ったものである。以上の結果、各給電装置１は、
コンデンサ１７１、１７２を介して接続されている他の
機器とは、直流、給電の面から断とされ、介さずに接続
されているペア線に分岐して接続されている通信装置２
にのみ特定電圧の直流を出力する。このため、コンデン
サ１７１、１７２を介さずに持続されている通信装置２
への給電のみ受け持てばよいこととなる。

【００２６】この一方で、各給電装置１は、内部の信号
伝送部（図示せず）等の作用のもと伝送線３上に伝送さ
れる信号の周波数帯域において高インピーダンス特性を
有すること等、ひいては信号伝送機能は、従来のものと
異ならないものとされている。次に、コンデンサ１７
１、１７２は、既述の信号の周波数帯域においては、充
分な透過性、搬送性を有する容量となっている。

【００２７】以上の構成により、本実施例の２線式給電
通信装置では、各通信装置２は、伝送線３たるペア線３
１、３２に接続された各コンデンサ１７１、１７２を介
して高周波電流からなるＡＭＩ信号を流すため相互に通
信することが可能であるのは従来のものと異ならない
が、給電はコンデンサ１７１、１７２を介さずに持続さ
れている給電装置１からのみなされることとなり、一方
各給電装置１は、コンデンサ１７１、１７２を介さない
片方のペア線に接続される通信装置２にのみ給電を行え
ば良いことになる。

【００２８】ひいては、各給電装置１は、電流、維持す
べき電圧の両面から給電の負担が低減される。また、配
線工事に於いても、各給電装置１の個々毎に、供給すべ
き電力量や低下電圧値の検討が容易となり、適切なペア
線の選定、システムの絶縁性の検査等工事や検査の負担
も軽減され、併せて同じような組み合わせを接続してい
けばよいだけのためシステムの大規模化も容易となる。

【００２９】なお、図１では給電装置と通信装置とは１
対１としているが、本２線式給電通信装置の計画、設計
の便利、システムの大規模化の容易という趣旨面から
は、何もこれに限定されることがないのはいうまでもな
い。すなわち、集合住宅における各個室（部屋）毎、１
個の給電装置の供給可能な電力量と１個の通信装置の消
費電力量とから定まる一定の比率以内等であってもよ
い。（第２実施例）図２は、本発明に係る給電装置とそのた
めの配線等の第２実施例の構成図である。

【００３０】本実施例の基本的な構成等、例えば、各給
電装置１は、伝送線３上に伝送される信号の周波数帯域
に於いて高インピーダンス特性を有し、また特定の直流
電圧を出力すること、各通信装置２は伝送線上に信号を
伝送する通信部２１と伝送線３上に伝送される信号の周
波数帯域に於いて高インピーダンス特性を有し、給電装
置１から給電を受け通信装置を駆動する受電部２２を有
することは、従来のものと同様である。

【００３１】また、各給電装置１は、伝送線たるペア線
３を介して各通信装置２に給電することも同様である。
ただし、各給電装置１はシールドケース１１０と各対が
３９オームから４７Ｋオームの値かつ等価な２つの負荷
抵抗１８１、１８２と、各対が約５０μＦかつ等価なコ
ンデンサ１９１、１９２を有し、更に最終的にはアース
されていること、伝送線３は一端をアースされたそして
細線を数十本束ねて工事をし易いようにたドレン線３３
とシールド３４を有していることが異なる。

【００３２】また、伝送線３も、ほぼ同様の構成の終端
器５０にてアースされているのも異なる。以下、これら
の相違を中心に本実施例を説明する。給電装置１は、シ
ールドケース１１０におおわれ、シールドケース１１０
の内部に等しいインピーダンスの２つの負荷抵抗１８
１、１８２とコンデンサ１９１、１９２を有している。
更に、各ペア線３１、３２は、シールドケース内で、対
応する各負荷抵抗１９１、１９２、コンデンサ１８１、
１８２にこの順で接続され、最後に直接若しくはドレン
線３３を介してアース線１１１に接続されている。な
お、ドレン線３３は、端部の給電装置１の設置されてい
る場所で、アース線１１１に接続されている。

【００３３】更に、両端を除く各給電装置１から両側の
通信装置２への伝送線３の分岐は、シールドケース１１
０内でなされている。このため、シールドケース１１０
は、両端の給電装置１のものを除き、各ペア線用に２個
の接続端子あるいは貫通孔１０１１、１０１２又は１０
２１、１０２２を、ドレン線用に１個の接続端子１０３
を、結局５個の接続端子を有し、更にアース線１１１用
の貫通孔をも有することとなる。

【００３４】次に、伝送線３も、終端器５０内にて各ペ
ア線３１、３２は、３９オームの抵抗５００１、５００
２と５０μＦのコンデンサー５００３、５００４を介し
て負荷抵抗中点用アース線５００５に接続され、更にド
レイン線に接続されている。また、この部分は、金属箔
にてシールド５００６されている。次にその動作につい
て説明する。

【００３５】給電装置１は、コンデンサ１９１、１９２
を介してアースされているため直流を供給することに支
障はなく、この一方で負荷抵抗１８１、１８２により平
衡度を保持することにより外来ノイズの影響等によるビ
ット・エラー・レートの減少が可能となり、併せて両方
のペア線芯とアース間のインピーダンスを等しくし、同
相信号のノイズが等しくなり、ひいては、各通信装置２
の同相ノイズの除去効果を上げることが可能となる。

【００３６】また、シールドケース１１０をドレン線３
３で共通に接続し、給電装置１をアース１１１に落とす
ことにより、伝送線への外来ノイズの進入を低減するこ
とが可能となり、耐ノイズ性に優れたシステムとなる。
またこの際、伝送線に負荷抵抗としての終端器５０を接
続しているため、多数のトランスが接続されている等に
もかかわらず、伝送周波数帯で伝送線路のインピーダン
スが安定化し、一層耐ノイズ性が向上する。（第３実施例）図３は、本発明に係る給電装置の一実施
例の構成図である。本図に示すように本実施例の給電装
置は、伝送線上に信号を伝送する信号伝送部１４と、直
流電圧を生成する電源部１１と、信号の周波数帯域にお
いて高インピーダンスを保持し、特定の直流電圧を生成
し送出する給電部９３と、信号を十分通過することの出
来る特性を有するトランス１３とを有するのは、図７に
示す従来のものと同じである。ただし、給電電流検知部
４と給電電圧調整部５とを有し、またそれらの適切な機
能発揮のためスイッチ６と高インピーダンスの抵抗７を
有し、更にトランス１３の構成が異なるのが相違する。

【００３７】以下、これらの相違を中心に説明する。給
電電流検知部４は、給電電流を検知し、許容される最大
電流を越えて給電を行う際に、特定の時間経過後に尚許
容最大電流を越えて給電し続けた場合には、給電を停止
するものである。このため、電源部１１の一の端子１１
０１と給電部１２の一の端子１２０３とが接続され、電
源部１１の他の端子１１０２と給電部１２の他の端子１
２０２とは、スイッチ６と低インピーダンスの抵抗７と
を介して接続されている。更に、この抵抗７の両端には
給電電流検知部４の２つの端子４０１、４０２が接続さ
れている。そして、給電電流検知部４からはスイッチ６
のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う線４０３が接続されている。
そして、給電部１２出力側の端子１２０３、１２０４は
ペア線である伝送線３１、３２に接続される。

【００３８】給電電圧調整部５は、給電部１２が特定の
直流電圧を送出するべく、給電電流を検知し、電源部９
７の直流電圧を調整、制御するものである。このため、
信号伝送部１４の端子１４０１、１４０２はトランス１
３の１次側端子１３０１、１３０２に接続され、一方、
トランス１３の２次側は、コンデンサ８を介して２つに
分割されている。そして、２つに分割された各１１５ｍ
Ｈｍｉｎと等価なトランスの内部側端子１３０４１、１
３０３２は信号搬送の周波数帯域にて４７μＦのコンデ
ンサ８の両端に接続され、更に給電電圧調整部５の接続
両端子５０１、５０２にも接続されている。一方、外部
側端子１３０３１、１３０４２は各々ペア線３１、３２
に接続されている。また、給電電圧調整部５は、電源部
１１への信号線にも接続されている。

【００３９】次に、その動作を説明する。給電装置１
は、従来のものと同じく電源部１１により直流電圧を生
成し、給電部１２により給電を行う。この際、給電電圧
は給電電圧調整部５により常時検知され、給電電圧が特
定の範囲、本実施例では３４Ｖ±２Ｖ、からはずれた場
合には、電源部１１により供給される電圧を調整する。
なおこのとき、抵抗７の値は４７オームと充分小さく、
このためこれによる電圧低下は問題とはならないのはい
うまでもないことである。また同じく、給電部１１が
許容最大給電電流を越えた場合には、給電電流検知部５
が抵抗７の電位差によりこれを検出し、特定の時間経過
後にも尚許容最大電流を越えて給電し続けた場合には、
スイッチ６をＯＦＦして給電を停止する。

【００４０】更に、従来のものと同じく信号を伝送する
場合には、信号伝送部１４によりトランス１３を介して
伝送線３１、３２に伝送する。このとき、トランス１３
の二次側のコンデンサ８は、直流電圧を除去して２次側
のコイルを保護し、併せて２次側コイルの中央接続部に
接続されることにより平衡度を保持する。

【００４１】給電装置１は、トランス１３の２次側コイ
ルのコンデンサを有する中央接続部により直流を流すこ
となく給電電圧を検知することにより、容易に安定性が
図られる。また信号伝送部１４によりトランス１３を介
して伝送線に信号を伝送する際、平衡度を高く保持する
ことが可能となる。

【００４２】また、トランス１３は、コンデンサ８で直
流を断つため、事故時の各部の半導体等の熱による破損
を防止しえ、更にトランス１３のコイルの直流抵抗によ
る電圧効果を考慮する必要もなくなる。（第４実施例）図４は、本発明に係る給電通信装置とそ
の停電／復旧時における給電の処理装置の一実施例の構
成図である。また、図５は、停電／復旧時において伝送
される受電ＯＮ／ＯＦＦ用パケットの一実施例の概念図
である。

【００４３】図４に於いて、３はペア線からなる伝送線
であり、その任意の箇所に給電装置１と通信装置２が接
続されている。少なくも１の給電装置１は、直流電圧を
生成する電源部１１と、生成された直流電圧を特定の給
電電圧にして送出し、充電機能を有する給電部１２と、
電源部１１が停電か否かを検知し、停電及び復旧時には
所定のパケットを生成して各通信装置２に各種情報を一
斉に通知する給電制御部４５とを有している。

【００４４】通信装置２は、伝送線３から給電を受けて
起動し、また充電機能を有する受電部２２と、他の通信
装置２と通信を行う通信部２１と、給電装置１から送出
される受電ＯＮ／ＯＦＦ用パケットを受信し、停電時に
おいては、通信部２１の受電部２２の電源スイッチ２１
１、２２１を即座にＯＦＦとし、復旧時においては即座
にＯＮとする停電／復旧検知部２３と、停電／復旧検知
部２３の起動停止を行うスイッチ２３１とで構成され
る。

【００４５】図５に於いて、２１０は受電のＯＮ／ＯＦ
Ｆを制御するための通信に使用するパケットであり、給
電装置１の停電時及び復旧時に所定の情報を含めたもの
が生成されて伝送線３により各通信装置２に送られる。
その内部は、受信ＯＮ／ＯＦＦ用パケットであることを
即座に検知できるヘッダー部分２１０１と、機密性及び
安全性を維持するための暗唱ナンバー部分２１０２と、
各ユーザや通信機器毎に受電のＯＮ／ＯＦＦを判断する
ための情報を組み込んだ受信ＯＮ／ＯＦＦ部分２１０３
よりなる。

【００４６】次にその動作を説明する。ラジオ受信機、
電話機等のセキュリティー装置に代表される機能を有す
る非常時に重要な通信装置２は、停電／復旧検知部２３
用のスイッチ２３１をＯＦＦにすることにより停止さ
せ、常時給電を受けれるようにする。一方、通常の家電
機器等をリモートコントロールする非常時にそう重要で
ないと判断される通信装置２等は、停電／復旧検知部用
のスイッチ２３１をＯＮにすることにより起動状態に
し、これにより停電時及び復旧時における適切な給電の
防止、開始等の制御操作を可能にする。また、集合住宅
等においては、管理人、社宅等においては責任者の所掌
する通信機器のみ給電可能とすることも容易となる。

【００４７】具体的手順としては、停電時には、給電装
置１により、暗証番号を予め設定した暗唱ナンバー部分
２１０２と、所定の情報としての受電ＯＦＦ情報を設定
した受信ＯＮ／ＯＦＦ部分２１０３とを有した受電ＯＮ
／ＯＦＦ用パケット２１０を生成し、伝送線３に伝送す
る。なお、このため、給電制御部４５、各通信装置の停
電復旧検知部２３内には、あらかじめ各ユーザの了解を
得て、本システムの提供者がパケット作成装置、受信解
読装置及び必要なプログラム等を組みこんでおり、停
電、復旧時の電圧の低下、上昇、その他異常電圧や異常
電流の検知を起因として、作動開始するようになってい
る。またこの際、送信先、暗唱ナンバー、対応措置、処
理内容等は、本給電通信装置の設置者により、例えばユ
ーザ毎通信装置の内容毎等で、最適なものが選択されて
入力されているのは勿論である。ただし、パケットの作
成や停電等の検出、さらには停電時の予備電力による暗
唱番号やＩＤの照合等は日常広く採用されているいわば
公知技術である。このため、これらについての説明は省
略する。また、どのような通信装置を優先するかは、い
わばケースバイケースで決められる。従って、これにつ
いての選択基準等の内容の説明も省略する。

【００４８】この受電ＯＮ／ＯＦＦ用パケット２１０を
受信した通信装置２は、ヘッダー部分２１０１により受
電ＯＮ／ＯＦＦ用パケット２１０であることを認識し、
暗唱ナンバー部分２１０２により暗証番号を参照し、適
合すれば、受信ＯＮ／ＯＦＦ部２１０３を参照し、自分
あてへの受電ＯＦＦ情報の内容を確認し、それに応じて
スイッチ２２１、２１１をＯＦＦにする。

【００４９】復旧時においては、給電装置１により、ヘ
ッダー部分２１０１と暗証番号を予め設定した暗唱ナン
バー部分２１０２と、各種の受電ＯＮ情報を設定した受
信ＯＮ／ＯＦＦ部２１０３とを有した受電ＯＮ／ＯＦＦ
用パケット２１０を生成し、伝送線３を介して各通信装
置２に伝送する。この受電ＯＮ／ＯＦＦ用パケット２１
０を受信した通信装置２は、ヘッダー部分２１０１によ
り受電ＯＮ／ＯＦＦ用パケット２１０であることを認識
し、暗唱ナンバー部分２１０２により暗証番号を参照
し、適合すれば、受信ＯＮ／ＯＦＦ部分２１０３の内容
を参照し、自装置あての受電ＯＮ情報を確認し、スイッ
チ２２１、２１１をＯＮにする。

【００５０】この停電／復旧処理手順により、単に停電
時においては瞬時に通信装置の受電を停止しえ、給電装
置が長時間給電を行えるようになった復旧時においては
瞬時等その情況に応じて各通信装置の受電を開始しえ、
また短時間で復旧を行うことが可能となるだけでなく、
その判断時期、手順等についても停電の情況、停電から
の経過時間、バッテリー電圧等に応じて最善なものを選
択することが可能となる。

【００５１】また、落雷等が高い確立で予想される場合
には、ＣＰＵ等一定の機器についてはデータが破壊され
るのを防止するためあらかじめ断としておくことも可能
となる。以上、本発明を幾つかの実施例に基づいて説明
してきたが、本発明は何も上記各実施例に限定されない
のは勿論である。すなわち、以下のようなものも本発明
に含まれる。

【００５２】（１）製造等の都合で、本発明の一の不可
欠の構成要素（要件、部）を物理的、機械的に複数とし
たり、逆に複数のものを一体としたり、あるいは適宜こ
れらを組み合わせている。例えば、給電制御部を別体と
して、１ヵ所に設けている等である。（２）第１実施例において、１の給電装置から給電され
る通信装置は１でなく、所定の数等以下の自由な個数等
としている。あるいは、通信装置以外のものにも給電を
行うようにしている。逆に、給電装置は、規格化と所要
電力とのかねあい、常用と予備等の都合で、複数一組と
されている。（３）第２実施例において、終端器の抵抗を、集合住宅
の場合には法令、規格等の都合で１５０Ωとしている。
あるいはその設定場所はいずれかの端部近くでなく、個
々に検討を加え、最適のところとしている。また、複数
の場所に設置したりしている。なお、この場合、抵抗値
は２か所ならば７５Ωとする等適宜最適の値が別途選定
されている。

【００５３】（４）システムの一部若しくは全部に各実
施例の発明を採り入れている。（５）停電時においても、一定時刻のみは各通信装置は
給電を受けられるようにしている。（６）各給電装置はバッテリーを有し、また、各通信装
置の重要度は級分けされ、停電の経過時間や電圧低下に
伴い、重要度の低いものは給電不可とされるようにして
いる。

【００５４】（７）法令の改正、技術の進歩等に伴い、
周波数帯域、電圧、ハードの種類等はより好ましい値、
種類等とされている。

【００５５】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば給電装置を結ぶ伝送線にコンデンサ等を挿入し、コン
デンサを介さない伝送線、そしてこれに接続された通信
装置にのみ給電することにより、通信面においては信号
の伝送線としての機能を維持しつつ電源としての直流の
断を図り、このため配線工事時に於ける給電装置の設置
個所や設置台数の検討が容易となり、またシステムの大
規模化が可能となる。また、集合住宅の建て増し、突然
の設計や計画変更にも柔軟に対応できる。

【００５６】また、伝送線の中継箇所に接続される給電
装置において、給電装置のシールドケースと伝送線路の
ドレン線を接続してアースし、併せて、給電装置の各伝
送線との間にペアの抵抗と、コンデンサを設けて接続す
ることにより、アースしつつ信号伝送の面からは各給電
装置のコモンモード電圧を共通としえ、又平衡度を良好
にしえ、ひいては、耐ノイズ性を大きく向上することが
可能となる。この際、伝送線に負荷抵抗を接続している
ため、多数のトランス等不安定の原因となる機器が接続
されているにもかかわらず、伝送線路のインピーダンス
が安定化し、平衡度の改善、耐ノイズ性の向上に寄与す
る。

【００５７】また、給電装置に具備される給電部と並列
にトランスを介して信号伝送部を設け、トランスの２次
側コイルの中央接続部にコンデンサと並列に給電電圧調
整部を設け、給電部と電源部との接続線の片方に低イン
ピーダンスの抵抗が接続され、その抵抗の両端に給電電
流検知部を設けることにより、給電電流が変動する際に
も給電電圧レベルを安定させ、さらに例えば雷、地震を
原因とする漏電等に基づく過度の給電電流送出時には給
電を停止し、半導体等の熱破壊を防止することが可能と
なる。また、このこと及び直流の面から独立しているこ
とは、一ヶ所での操作ミスを基として全装置が破壊され
ることの防止、保護、いわゆるフールプルーフ性の向上
ともなる。

【００５８】また、給電装置に停電／復旧に伴い、受電
のＯＮ／ＯＦＦ等について所定の情報を有する信号を各
通信装置に送り、一方各通信装置はこの信号をもとに停
電／復旧時の受電のＯＮ／ＯＦＦを行う停電／復旧部を
設けることにより、停電時において重要な通信装置にの
み給電しえ、停電時における給電電力の大幅な削減が可
能となる。また、暗証ナンバーを使用することにより、
イタズラ等を防止し、併せて給電の面からは段階的に復
旧する、重要な機器や重要人物の機器を優先する等細か
いクラス分けをなすことも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る給電通信装置の第１実施例の構成
図である。

【図２】本発明に係る給電通信装置の第２実施例の構成
図である。

【図３】本発明に係る給電装置の一実施例の回路構成図
である。

【図４】本発明に係る給電通信装置と該装置用の停電復
旧時の給電の処理装置の一実施例の構成図である。

【図５】上記実施例における受電ＯＮ／ＯＦＦ用パケッ
トの構成図である。

【図６】従来の給電通信装置の構成図である。

【図７】従来の給電装置の回路構成図である。

【符号の説明】

１給電装置１１電源部１２給電部１３トランス１４信号伝送部１１０シールドケース１１１アース線１５、１６、１７１、１７２コンデンサ（信号搬
送、直流断）１９１、１９２コンデンサ（アース
用）１８１、１８２抵抗（アース用）２通信装置２１通信部２１０受電ＯＮ／ＯＦＦ用
パケット２２受電部２１１、２２１、２２３スイッチ（通信装置
用）２３停電／復旧検知部３伝送線３１、３２ペア線３３ドレイン線３４シールド４給電電流検知部４５給電制御部５給電電圧調整部５０終端器６スイッチ（電源部
用）７抵抗（電流検知用）８コンデンサ（二次ト
ランス用）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の給電装置と、複数組の２線からな
る伝送線と、複数の通信装置とを有し、隣の給電装置間
が一組の伝送線で接続されると共に、伝送線に通信装置
が接続され、給電装置から伝送線を介して通信装置へ給
電を行う一方、各組の伝送線を通じて通信装置間で通信
が可能な２線式給電通信装置において、前記各給電装置の少なくも一台について、これに接続さ
れる伝送線のうち少なくも一組の伝送線に直流カット素
子が挿入してあることを特徴とする２線式給電通信装
置。
【請求項２】前記直流カット素子は、コンデンサを有
していることを特徴とする請求項１記載の２線式給電通
信装置。
【請求項３】２線式の伝送線と、伝送線へ直流を供給
する複数の給電装置と、伝送線を介して通信する複数の
通信装置とを有する２線式給電通信装置に於いて、伝送線は、直流の供給と通信を伝達する本来の２本の伝
送線の他に、アース用のアース線と、本来の２本の伝送線及びアース線をシールドするシール
ド部と、一端をいずれかの伝送線に接続された各伝送線用の２つ
の等価かつ所定のインピーダンスを有する負荷抵抗と、各一端を前記２つの負荷抵抗の反伝送線側端に接続さ
れ、他端を相互に連結線で接続された２つの直流カット
素子と、前記連結線と前記アース線とを接続する負荷抵抗中点用
アース線と、前記２つの負荷抵抗と同じく２つの直流カット素子と負
荷抵抗中点用アース線をシールドする負荷抵抗用シール
ドとを有し、各給電装置は、直流の供給を行う本来の給電部の他に、本来の２本の伝送線の各々とアース線を結ぶ合計２本の
アース用接続線と、前記２本のアース用接続線中に各々設けられた等価な２
つの直流カット素子と、一端を前記直流カット素子の一方に、他端を伝送線の一
方に接続され、かつ通信周波数帯域において高インピー
ダンス特性を有する２つの等価な高負荷抵抗と、給電部と前記２つの直流カット素子と前記２つの高負荷
抵抗及びそれら各部の接続部並びにアース線と２つの直
流カット素子の接続部とを被覆するシールドとを有して
いることを特徴とする２線式給電通信装置。
【請求項４】前記直流カット素子は、コンデンサを有
していることを特徴とする請求項３記載の２線式給電通
信装置。
【請求項５】２線式の伝送線と、伝送線へ直流を供給
する複数の給電装置と、伝送線を介して通信する複数の
通信装置とを有する２線式給電通信装置に於いて、各給電装置は、直流電源を生成する電源部と、電源部からの電圧を一定に制御する給電電圧調整部と、２本の伝送線に接続され、電源部からの電流を測定して
一定内に制御する給電電流制御部と、電源部からの一定電圧、一定内の電流を伝送線に供給す
る給電部と、各通信装置からの信号の伝送の媒介を保証する信号伝送
部と、信号伝送部と２本の伝送線間に設けられ、一次側コイル
が信号伝送部の出力端に接続され、二次側コイルがその
中央部に十分に大容量のコンデンサが接続されることに
より二つに等分割され、通信周波数帯域において充分な
透過性を有するトランスと、給電電圧調整部の両端とコンデンサの両端を接続する接
続線とを有していることを特徴とする２線式給電通信装
置。
【請求項６】２線式の伝送線と、伝送線へ直流を供給
する複数の給電装置と、伝送線を介して通信する複数の
通信装置とを有する給電通信装置に於いて、少なくも１の給電装置は、電源の停電及びその復旧を検知する停電復旧検知部と、停電復旧検知部の検知結果を受けて、停電時、復旧時に
伝送線を介して各通信装置に所定の受電ＯＮ／ＯＦＦ制
御用の信号を送出する給電制御部を有し、通信装置は、直流電流の受電を行う受電部と、伝送線を介して上記受電ＯＮ／ＯＦＦ制御用信号を受信
し、その内容を認識する受電ＯＮ／ＯＦＦ制御用信号受
認部と、受電ＯＮ／ＯＦＦ制御用信号受認部の認識結果をもと
に、受電部の受電と停止を制御する停電復旧時受電制御
部とを有していることを特徴とする２線式給電通信装
置。
【請求項７】前記給電制御部は、ヘッダー部分と暗唱ナンバー部分と所定の規則に基づい
て受電ＯＮ／ＯＦＦを制御する受電ＯＮ／ＯＦＦ信号文
部分とからなるパケットを作成するパケット作成部を有
し、前記受電ＯＮ／ＯＦＦ制御用信号受認部は、受信したパ
ケットのヘッダー部分によって受電ＯＮ／ＯＦＦ制御用
信号の入ったパケットであることを認識し、パケットの
暗唱ナンバー部分によってパケットの正当性を認識し、
パケットの受電ＯＮ／ＯＦＦ信号文部分によって受電Ｏ
Ｎ／ＯＦＦについての制御内容を認識するパケット認識
部とを有していることを特徴とする請求項６記載の２線
式給電通信装置。