JP2004516689A - 特に屋内用の通信システム - Google Patents

Abstract

２つの端末装置（２２，２１）の間に２地点間接続が行なわれ、この接続が、端末装置の少なくとも１つ（２２）とアダプタ装置（６）との間に短い到達距離の無線区間を含み、アダプタ装置（６）と第２の端末装置（２１）との間に給電回路網を介して導かれるＰＬＣ区間を含んでいるように、通信システムが構成されている。短い到達距離の無線区間とは、屋内範囲従って例えば１つの室の大きさ又は建物の１つの階を著しく越えない到達距離を持つ無線接続を意味する。本発明によるシステムは、設置に非常に融通性がありかつ安価である。アダプタ装置は、給電回路網（２）のどれか１つのソケツトに接続可能であり、従ってちょうど必要な所で接続可能である。短い到達距離の無線区間用の部材又は構成要素は、現在多い個数で非常に安価に製造される。２地点間接続により、中央制御装置又は接続コントローラも省略することができる。

Description

【０００１】
技術分野
本発明は、特に屋内範囲用の通信システム及びこのようなシステム用のアダプタ装置に関する。
【０００２】
従来の技術
通信技術的ネットワーク化は絶えず進歩している。一方では利用者はできるだけどこでも電話で連絡できるのを欲し、他方では任意の場所からも簡単な手段でデータ伝達可能でなければならない。これらの要求を満たすため、言語伝達だけでなくデータ伝送も行うことができる携帯電話が開発されている。最後にあげた目的のため、携帯電話は赤外線インタフエースを備えているので、例えばラツプトツプコンピユータとの接続を行うことができる。
【０００３】
しかし携帯電話によるデータの伝送は、特別な状態においてのみ利益がある。取扱いは依然として複雑と考えられる。更に統計的に見れば、まだ大抵のデータが、固定的に設置されたケーブルを介して伝送される。事務所の建物では、データ処理装置を維持するために、例えばコンピユータケーブルが敷設される。
【０００４】
新しいケーブルの設置はかなりの費用を伴う。各建物内に既に存在する給電回路網の導線を信号伝送のために使用することによって、このような費用を回避することも既に提案された（見出し語：ＰＬＣ＝電力船通信）。しかし実際には、僅かな装置しか備えられていないという問題がる。このような信号伝送を行うことができる前に、適当な結合器を組込まねばならない。これは、特に導入段階において、コンピユータケーブルとしての安価な実施形態ではない。
【０００５】
発明の表示
本発明の課題は、安価な回路網化を可能にする屋内範囲用の通信システムを提供することである。
【０００６】
この課題の解決策は請求項１の特徴により規定されている。本発明によれば、２つの端末装置の間で２地点間接続が行われ、この接続が、端末装置の少なくとも１つとアダプタ装置との間に短い到達距離の無線区間を含み、アダプタ装置と第２の端末装置との間に給電回路網を経て導かれるＰＬＣ区間を含んでいるように、通信システムが構成されている（短い到達範囲の無線区間とは、屋内範囲従って室、階または建物の大きさを著しく越えない到達距離を持つ無線接続を意味する）。
【０００７】
本発明によるシステムは、設置するのに非常に融通性がありかつ安価である。アダプタ装置は、給電回路網のどれかのソケツトへ、従って必要とする所へ接続することができる。短い到達距離の無線区間用の部材又は構成要素は、現在多い個数で非常に安価に製造される。２地点間接続により、中央制御装置又は接続コントローラ（ベースステーシヨン）をなくすことができる。複数の接続は時間的な相互段階付けにより維持することができる（これは多くの場合利用者にとって並行通信と思われる）。もちろん意識的に短く選ばれる到達距離によって、例えば同じ室にない無線範囲の自然分離を行うことができる。
【０００８】
無線区間の到達距離が実質的に建物の室の給電に限定されているのがよい。これは２０ｍより短く例えば１０ｍとする。この意味で、例えばうわゆる″ブルートゥース″インターフエースを使用することができる。しかし例えばＩＥＥＥ８０２．１１（無線ラン）又は″ハイパーラン″のようなもっと大きい到達距離を持つインターフエースも考えられる。これらにより多数の隣接する室を完全に覆うことができる（″ブルートゥース″又は″ハイパーラン″は公知の標準化されたインターフエースである）。
【０００９】
ＰＬＣ区間は２つの室を接続する。即ち両方の端末装置は一般に建物の異なる室にあり、ＰＬＣシステムにより給電導線を介して接続される。無線区間の到達距離が１つ室に限定されていると、建物の（開かれるべき）各室において本発明によるアダプタが給電回路網に接続され、それによりこの室にある装置が他の場所に設けられる装置に通信技術的に接続されることができるように、本発明によるシステムが考慮される。第２の端末装置はＰＬＣバツクボーンに無線技術的に接続される必要はない。電線で接続される結合器も使用することができる。
【００１０】
もちろん両方の装置は同じ建物に収容されている必要はない。ＰＬＣシステムは例えば屋外範囲へ開いていることもできるので、なるべく外部給電回路網（又はこれに補充されている屋外ＰＬＣシステム）を介して、地上のどこかの装置と通信することができる。屋内範囲と屋外範囲との接続はいわゆるブリツジにより行い、給電回路網とどれか他の回路網（例えば光フアイバーＷＡＮ）との間の移行は、変圧器ステーシヨンの範囲に設けられる親ステーシヨンにより行うことができる。屋内範囲から屋外範囲への移行部（ゲートウエイ）は、２つの異なる移行媒体の間（例えばＰＬＣから電話線又は光ＬＡＮへ）の移行部としても構成することができる。
【００１１】
本発明による通信システムは、特に家庭オートメーシヨンに適している。例えば台所器具の回路網化を簡単に行うことができる。例えばブルートゥースインタフエースを備えたマイクロ波オーブンを、アダプタ装置を介してＰＬＣバツクボーンに接続し、例えば制御装置又はコンピユータプログラムにより回路へ接続及び遮断することができる。ＰＬＣシステムを適当に備えると、台所器具を無線を介して操作することができる。例えばＰＬＣシステムへのデータインタフエースを持つ電話装置も述べておくべきである。利用者は携帯電話で家庭へ電話をかけ、特殊な符号で、電話装置により（ＰＬＣ区間及びブルートゥースインタフエースを経て）オーブンを回路に接続することができる。
【００１２】
工業施設では無線受信器を種々の建物に置くことが考えられ、これらの受信器が個人的データ伝送のために準備された周波数帯で長い到達距離の無線信号を受信し、これらの信号を給電回路網へ供給する。機械室において、ソケツトへ差込まれるアダプタ装置が、短い到達距離の無線区間を介して制御指令を機械制御装置へ伝送する。
【００１３】
従って本発明の原理は、オートメーション又は無線制御において非常に広範に使用可能である。即ちコンピユータ等の回路網化だけでなく、制御装置と実行する器具との間の通信媒体の準備も行われる。
【００１４】
本発明による通信システム用のアダプタ装置としての装置は、できるだけ小さくかつ簡単に構成される。この装置は、短い到達距離の無線区間用送信器／受信器によりすぐれている。給電回路への接続は通常の電力プラグで行われる。装置はできるだけ安価に製造され、視覚的に目立たない（即ち美的に煩わしくない）。投資的には、装置は利用者にとって別の電話ステーシヨンよりむしろ延長ケーブルのように処理される。従って利用者が有利又は必要であると思えば、アダプタ装置は簡単に購入可能である（電話回路網の拡張の際必要なように）専門家による早期の計画及び費用のかかる設置は必要でない。
【００１５】
特好ましい実施形態によれば、アダプタ装置は、一体に形成された電力プラグを持つこじんまりしたハウジングの構成を持っている。このアダプタ装置は給電回路網の壁ソケツトへ直接差込むことができ、設置する必要がない。ハウジングには、例えばブルートゥースインタフエース回路、ＰＬＣインタフエース回路及び中継するマイクロコントローラが収容されている。
【００１６】
アダプタ装置が任意の器具の電力プラグ用の少なくとも１つの接続ソケツトを持っていると有利である（アダプタ装置のプラグと接続ソケツトは同じ規格に従っている）。こうして、設置される接続ソケツトの１つが室内で他の所の利用のために紛失するのが回避される。家庭器具の毎週の掃除の際、主婦は真空掃除機をアダプタ装置の接続ソケツトには差込むことができ、他の壁ソケツトがどこにあるかを探す必要がない。
【００１７】
アダプタ装置が多数の空いた接続ソケツトを持っていると、アダプタ装置は多重プラグの頻繁に必要な機能を同時に持っている。例えば本発明によるアダプタ機能を公知の構造のプラグ帯板に統合することが容易に可能である。このようなプラグ帯板は例えば短いケーブルを介して壁ソケツトに接続されることができ、細長いハウジング内に、１列に配置された多数の接続ソケツトを持っている。通常このプラグ帯板は床上にあり、そこでは（例えば事務机の後ろで）じゃまにならない。
【００１８】
第３の装置用の少なくとも１つの接続ソケツトを持つ上述の実施形態では、通電のために構成される少なくとも２つの導線が、電力プラグ及び接続ソケツトの互いに対応する接触子の間に設けられている。好ましい実施形態によれば、これらの導線はＨＦチヨークコイルを持ち、これらのチヨークコイルが１ＭＨｚより上の範囲で信号を著しく（例えば少なくとも１０ｄＢだけ）減衰させる。即ち通信信号は、減衰されずに接続ソケツトを介して、接続されている装置へ進入することはない。（例えば１ＭＨｚないし３０ＭＨｚの範囲で動作するＰＬＣシステムの障害電位は、回路網に接続される他の装置に対して最小になるようにされる。（もちろん逆に、第３の装置に由来する障害も、こうして給電回路網従ってＰＬＣシステムからある程度まで遠ざけられる。）通信が１ＭＨｚより下で行われると、チヨークが適当に合わされることは明らかである。
【００１９】
以下の説明及び特許請求の範囲の全体から、本発明のそれ以外の有利な実施形態及び特徴組合わせが明らかになる。
【００２０】
発明を実施するための手段
図１は屋内範囲にある通信システムを概略的に示している。建物１は従来の家屋内の給電回路網２を持ち、この給電回路網２は通常のように外部の給電回路網３に掛かっている。建物１内で種々の室Ａ，Ｂ，Ｃ内にある装置（例えば卓上コンピユータ２１，プリンタ２３，ラツプトツプコンピユータ２２，家庭用器具２０及び／又は携帯電話１９）が通信技術的に接続される。
【００２１】
本発明によれば、一方では室の間で信号を伝送するＰＬＣシステムと、１つの室内で装置からＰＬＣシステムへ信号を伝送する短い到達距離の無線インタフエースとが設けられている。
【００２２】
１つの親４と２つの子５，６は、電力ソケツト７，８，９を介して給電回路網２に接続され、この経路上で例えば１ないし４０ＭＨｚの周波数範囲にある信号を互いに交換することができる。この例では、親４と子６は、本発明によるアダプタ装置のように構成されている。即ちこれらは、同じ室内で他の装置との短い到達距離の無線通信用のブルートゥースインタフエース１２又は１３を持っている。これに反し子５は、卓上コンピユータ２１の接続のため線で接続されるデータ接続部１８（例えばＲＳ２３２，ＩＥＣ４８８，Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）のみを持っている。
【００２３】
給電回路網２には、更に電力ソケツト１０，１１を経て他の装置も従来のように掛けられている。
【００２４】
さて例えばラツプトツプコンピユータ２２に記憶されている文書を、卓上コンピユータ２２からブルートゥースインタフエース１６を介して対応するデータを子６へ送り、この子６から電源回路網２を介して子５へ送信し、最後にこの子５から卓上コンピユータ２１へ送ることができる。
【００２５】
卓上コンピユータ２１に記憶されている集積データは、データ接続部１８を介して子５へ伝送し、この子５から給電回路網２（ＰＬＣ区間）を介して子６へ伝送し、そこからブルートゥースインタフエース１３を介して同様にブルートゥースインタフエース１７を備えたプリンタ２３へ（無線区間４６を経て）伝送することができる。こうしてプリンタ２３を回路網プリンタとして利用することができる。
【００２６】
プリンタ２３が（機能的に子に相当する）結合器を備えており、データがブルートゥースインタフエース１７を介することなく前記結合器を介して直接受取られるようにすることも。当然考えられる。
【００２７】
卓上コンピユータ２１からＥメールを送信するため、例えば携帯電話１９を使用することができる。Ｅメールは卓上コンピユータ２１から子５へ与えられ、この子５から給電回路網２へ与えられる。親４はブルートゥースインタフエース１２を介してＥメールを、同様にブルートゥースインタフエース１４を備えた携帯電話１９へ、従って無線区間４５へ送る。
【００２８】
同じように、例えば卓上コンピユータ２１は家庭用器具２０を制御することができる。家庭用器具２０は電力ソケツト１０を介して給電回路網２に接続されているが、この接続をデータの伝送のためには利用しない。むしろ（図示しない）制御部分にブルートゥースインタフエースが結合されている。
【００２９】
常に２地点間接続が問題であることに注意すべきである。親４は（例えば家庭内の電話回路網にあるＰＢＸのように）中央中継機能を利用しない。むしろ親４は、給電回路網上の１つのチヤネルを問い合わせるのに子を利用するために用いられる。
【００３０】
図１において、親４は例えば外部給電網３に対するブリツジとして構成することができる。その場合外部給電網３を介して外界への通信技術的接続を行うことができる（屋外範囲では、一般に屋内範囲とは別の周波数で活動せねばならないので、ブリツジにより″翻訳″を行わねばならない。
【００３１】
しかし外界との接続は、電話線（ＸＤＳＬ），テレビケーブル（ＣＡＴＶ）又は長い到達距離の無線を介しても行うことができる。したがって本発明による屋内回路網化は決してそれ自身閉じてはおらず、所望のいかなる接続可能性も与える。
【００３２】
図２はアダプタ装置の第１実施例を示す。この実施例はプラグ帯板２４を含み、この帯板２４は電流ケーブル２５を介して、設置されている壁ソケツト等へ差込むことができる。プラグ帯板２４は公知のように複数の電流接続ソケツト２７．１ないし２７．４を持ち、必要な場合（従来のようにプラグ帯板の電流遮断のために）電流開閉器２８を持つことができる。電流ケーブル２５とは反対の側にあるプラグ帯板２４の端部には、アダプタ２９がハウジング内に結合されている。これはブルートゥースインタフエース及びＰＬＣインタフエースを持ち、図１について説明した通信を適当に構成された装置に対して可能にする（アダプタ２９の詳細は図４に示されている）。
【００３３】
特に好ましい実施例が図３に示されている。例えば直方体状ハウジング３０の一方の側には規格による電力プラグが構成され、他方（反対）の側には電流接続ソケツト３２が構成されている。（このソケツトは電力プラグ３１と同じ規格に一致しているが、そうでなくてもよい。）ハウジング３０内には、例えば電流接続ソケツト３２の測方にアダプタ３３が収容されている。
【００３４】
この実施例の特徴は、構造がこじんまりしていることである。プラグ，ソケツト及びインタフエース電子装置は頑丈で剛性的な単位を形成している。アダプタ装置は、（便利に到達できる場所に設置されている）壁ソケツトへ差込むことができ、壁ソケツトをふさぐことはない。
【００３５】
図４はアダプタ装置３４の接続図を概略的に示す。電力プラグ３５は、ここではピンとして示されている例えば３つの接触子（Ｐ＝相，Ｎ＝中性導体，ＰＥ＝接地）を持っている。前記の３つの接触子は、導線３９．１ないし３９．３を介して接続ソケツト３６の対応する接触子に接続されている。電力プラグ３５の相Ｐ及び中性導体Ｎは、導線３９．１，３９．２により直接データ接続部３７．１，３７．２へ導かれている。前記の両方の導線３９．１，３９．２には、接続ソケツト３６の相Ｐ及び中性導体Ｎも掛けられている。しかしチヨークコイル３８．１，３８．２によりＨＦによる分離が行われるので、データ接続部３７．１，３７．２を介して供給されるＰＬＣ信号は、減衰されずに、接続ソケツト３６に接続される装置へ入ることはない。チヨークコイル３８．１，３８．２は、使用される信号周波数の範囲で感じられる程度の減衰（例えば３ｄＢ以上）を生じる誘導性素子により形成することができる。
【００３６】
接地用の接触子ＰＥはインタフエースの中間回路なしに直接に互いに接続されている。
【００３７】
アダプタ装置の電子部品の給電に同時に用いられるデータ接続部３７．１，３７．２は、ＰＬＣ通信システムに対するインタフエースを形成するＰＬＣインタフエース４０に接続されている。後続のマイクロコントローラ４１は、ＰＬＣインタフエース４０とブルートゥースインタフエース４２との間のデータ交換を可能にする。アダプタ装置３４に統合されるアンテナ４３は、短い到達距離を持つ無線信号を送受信する。
【００３８】
アンテナ４３を介して受信される無線信号はＰＬＣ信号に変換され、給電回路網の両方の導線である相及び中性導体へ与えられる。逆にＰＬＣ信号は、データ接続部３７．１，３７．２において分離され、ブルートゥースに一致する無線信号としてアンテナ４３により放射される。
【００３９】
図４に示す回路図は、図２及び３に示す構造的な実施例に同じように適している。プラグ帯板２４の場合、導線３９．１，３９．２に複数の電流接続ソケツト２７．１ないし２７．４が単に並列に接続されている。チヨークコイルは強制的ではない。これらは他の個所に設けるか、又は全く省略することができる。接続ソケツトに敏感な装置（例えばコンピユータ，ステレオ装置，測定装置）又は煩わしい装置（真空掃除機等）が接続される時に、チヨークコイルが重要である。
【００４０】
ブルートゥースインタフエースの使用は特に有利な実施例に対応している。しかし（例えばＩＥＥＥ８０２．１１又はＨｉｐｅｒｌａｎのような）大きい到達距離を持つ無線インタフエースを使用するのが全く可能であり、ある場合には有意義である。
【００４１】
本発明は図示した実施例に限定されない。特に構造に関して、種々の変更が可能である。電力プラグ３１及び電流接続ソケツト３２は例えば共通な軸線上に整列される必要はない。これらはハウジング３０の互いに反対の側に設けられる必要もない。
【００４２】
図２を見ると、本発明が延長ケーブルでも実現可能であることがわかる。その場合個々の接続ソケツトがプラグ帯板２４の代わりになる。
【００４３】
図４によるアダプタ装置は２つの部分でも構成することができる。一方の部分には電力プラグ３５、接続ソケツト３６及びチヨークコイル３８．１，３８．２がある。他方の部分には電子部品（集積回路及びマイクロコントローラ）が収容されている。
【００４４】
更に本発明は２相給電回路網に限定されない。好ましい適用分野は、特に複数の相導体が存在する３相交流回路網であつてもよい。（特に室が大きい場合）この室において、事情によつては２つのアダプタを使用することもできる。無線区間の到達距離がただ１つの室に限定されていない場合、もちろん（建物が完全に覆われる場合も）各室にアダプタ装置を設ける必要がない。
【００４５】
要約すれば、本発明により屋内範囲において及びこの範囲を越えても安価な通信手段を示すことができることが確認される。短い到達距離の無線インタフエースを持つ定置又は可動の装置を互いに接続するのも、わずかな費用で可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
屋内通信システムの概略図を示す。
【図２】
多重プラグのように構成されるアダプタ装置の例を示す。
【図３】
中間プラグのように構成されるアダプタ装置の例を示す。
【図４】
アダプタ装置の内部構造の概略図を示す。

Claims (11)

1. ２つの端末装置（１９，２０，２１，２２，２３）の間の２地点間接続が、１つの端末装置（２２）からアダプタ装置（６）への短い到達距離の無線区間と、アダプタ装置（６）から第２の端末装置（２１）へ給電回路網（２）の導線を介して導かれるＰＬＣ区間を含んでいる、特に屋内用の通信システム。
2. 短い到達距離の無線区間が、建物（１）の１つの室に限定されてなるべく２０ｍより小さく特に約１０ｍの到達距離を持っていることを特徴とする、請求項１に記載の通信システム。
3. 無線区間がブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）区間として構成されていることを特徴とする、請求項２に記載の通信システム。
4. ＰＬＣ区間が少なくとも２つの分離された室（Ａ，Ｂ，Ｃ）を互いに接続していることを特徴とする、請求項１又は２に記載の通信システム。
5. 通信システムが屋外範囲にある伝送媒体への移行部としてのＰＬＣブリツジを持っていることを特徴とする、請求項１〜３の１つに記載の通信システム。
6. 端末装置の１つが家庭用器具（２０）であることを特徴とする、請求項１〜４の１つに記載の通信システム。
7. アダプタ装置としての装置が、電力プラグ（３５）のほかに短い到達距離の無線区間用の送信器を持っていることを特徴とする、請求項１に記載の通信システム用アダプタ装置としての装置。
8. 送信器／受信器が、実質的にブルートゥースインタフエース回路（４２）、ＰＬＣインタフエース回路（４０）及び中継するマイクロコントローラ（４１）を含んでいることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
9. 第３の装置を接続するための付加的な少なくとも１つの接続箱（３６）が設けられていることを特徴とする、請求項７又は８に記載の装置。
10. 接続箱（３６）に対してＨＦ信号を減衰させる少なくとも２つのチヨークコイル（３８．１，３８．２）が設けられていることを特徴とする、請求項９に記載の装置。
11. 電力プラグ（３５）及び送信器／受信器が、こじんまりしたハウジング（３０）内に統合されていることを特徴とする、請求項７〜１０の１つに記載の装置。