(57)【要約】【課題】通信品質の向上を図ることができる電力線通信装置、電力線通信システム、制御方法、及びプログラムを提供する。【解決手段】電力線通信装置１は、電力線２を介して通信信号の送受信を行う。電力線通信装置１は、複数の接続部１１と、通信部１２と、特性制御部１３と、を備える。複数の接続部１１は、複数の信号結合部４によって電力線２と結合された複数の信号線３が接続される。通信部１２は、複数の信号結合部４のうち少なくとも１つの信号結合部４を介して、電力線２に通信信号を重畳させる。特性制御部１３は、電力線２に重畳される通信信号の伝送特性を切り替える。【選択図】図１
2020108041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力線を介して通信信号の送受信を行う電力線通信装置であって、
複数の信号結合部によって前記電力線と結合された複数の信号線が接続される複数の接続部と、
前記複数の信号結合部のうち少なくとも１つの信号結合部を介して、前記電力線に通信信号を重畳させる通信部と、
前記電力線に重畳される通信信号の伝送特性を切り替える特性制御部と、を備える、
電力線通信装置。
【請求項２】
前記複数の信号結合部は、前記信号線と前記電力線とを誘導結合する誘導結合方式の信号結合部を含む、
請求項１に記載の電力線通信装置。
【請求項３】
前記複数の信号結合部は、前記信号線と前記電力線とを容量結合する容量結合方式の信号結合部を含む、
請求項１又は２に記載の電力線通信装置。
【請求項４】
少なくとも前記通信部の駆動電力を生成する電源部を更に備え、
前記電源部は、前記容量結合方式の信号結合部によって前記電力線と結合された前記信号線を介して前記電力線から供給される電力を用いて前記駆動電力を生成する、
請求項３に記載の電力線通信装置。
【請求項５】
前記複数の信号結合部は、前記信号線と前記電力線とを誘導結合及び容量結合する複合結合方式の信号結合部を含む、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の電力線通信装置。
【請求項６】
前記複合結合方式の信号結合部は、前記信号線と前記電力線とを直列的に前記誘導結合及び前記容量結合する、
請求項５に記載の電力線通信装置。
【請求項７】
前記複数の信号結合部は、前記信号線と前記電力線との結合方式が互いに異なっており、
前記特性制御部は、前記複数の信号結合部のうち、前記電力線への前記通信信号の重畳に用いる信号結合部を切り替える、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の電力線通信装置。
【請求項８】
前記特性制御部は、前記電力線を介して受信した信号の受信品質に基づいて、前記電力線に重畳される前記通信信号の伝送特性を切り替える、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の電力線通信装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の電力線通信装置と、
前記電力線を介して前記電力線通信装置との間で前記通信信号の送受信を行う通信装置と、を備える、
電力線通信システム。
【請求項１０】
複数の信号線と電力線とを結合する複数の信号結合部のうち少なくとも１つの信号結合部を介して前記電力線に重畳される通信信号の伝送特性を切り替える特性制御処理を含む、
制御方法。
【請求項１１】
コンピュータシステムに、請求項１０に記載の制御方法を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に電力線通信装置、電力線通信システム、制御方法、及びプログラムに関し、より詳細には電力線を介して通信信号の送受信を行う電力線通信装置、電力線通信システム、制御方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電力線に高周波信号を重畳して信号の送受信を行う電力線通信システムがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の電力線通信システムは、インジェクション部と、バイパス部と、モデム（電力線通信装置）と、対向モデムと、を備えている。インジェクション部は、高圧配電線である主幹電力線の電圧を降圧して商用電力に変換する変圧器の２次側に、送信すべき信号を重畳し、受信すべき信号を抽出する。バイパス部は、商用周波数を阻止し高周波信号を通過させる特性を有する。モデムは、インジェクション部に送信すべき高周波信号（通信信号）を信号線を介して送信する。対向モデムは、モデムと信号の送受を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２９５２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の電力線通信システムでは、信号線と電力線とを磁気結合（誘導結合）して信号を重畳している。そのため、電力線間の負荷のインピーダンスに応じて通信信号の伝送特性が低減し、通信品質が低下するおそれがあった。
【０００６】
本開示は、上記事由に鑑みてなされており、その目的は、通信品質の向上を図ることができる電力線通信装置、電力線通信システム、制御方法、及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様に係る電力線通信装置は、電力線を介して通信信号の送受信を行う。前記電力線通信装置は、複数の接続部と、通信部と、特性制御部と、を備える。前記複数の接続部は、複数の信号結合部によって前記電力線と結合された複数の信号線が接続される。前記通信部は、前記複数の信号結合部のうち少なくとも１つの信号結合部を介して、前記電力線に通信信号を重畳させる。前記特性制御部は、前記電力線に重畳される前記通信信号の伝送特性を切り替える。
【０００８】
本開示の一態様に係る電力線通信システムは、前記電力線通信装置と、前記電力線を介して前記電力線通信装置との間で前記通信信号の送受信を行う通信装置と、を備える。
【０００９】
本開示の一態様に係る制御方法は、複数の信号線と電力線とを結合する複数の信号結合部のうち少なくとも１つの信号結合部を介して前記電力線に重畳される通信信号の伝送特性を切り替える特性制御処理を含む。
【００１０】
本開示の一態様に係るプログラムは、コンピュータシステムに、前記制御方法を実行させる。
【発明の効果】
【００１１】
本開示では、通信品質の向上を図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、一実施形態に係る電力線通信装置を含む電力線通信システムのブロック図である。
【図２】図２は、同上の電力線通信装置に接続される第１信号結合部及び第２信号結合部の概略図である。
【図３】図３は、同上の電力線通信装置の設置態様の概略図である。
【図４】図４は、伝送特性のグラフである。
【図５】図５は、第１変形例に係る電力線通信装置のブロック図である。
【図６】図６は、同上の電力線通信装置に接続される第２信号結合部及び第３信号結合部の概略図である。
【図７】図７は、第２変形例に係る電力線通信装置のブロック図である。
【図８】図８は、同上の電力線通信装置に接続される第１信号結合部及び第３信号結合部の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に説明する実施形態及び変形例は、本開示の一例に過ぎず、本開示は、実施形態及び変形例に限定されない。この実施形態及び変形例以外であっても、本開示の技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【００１４】
（１）概要
電力線通信システム１００は、電力線通信装置１と通信装置１０とを備えている。
【００１５】
電力線通信装置１及び通信装置１０は、電力線通信（ＰＬＣ：Power Line Communication）を可能とするモデムである。電力線通信とは、電力線２に高周波（例えば２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚ程度）の通信信号を重畳させて伝送する通信方式である。本実施形態では、電力線通信装置１は、電力線２を介して接続された通信装置１０との間で電力線通信が可能に構成されている。なお、本実施形態では通信装置１０は、電力線通信装置１と同様の構成であるため、詳細な説明を省略する。
【００１６】
電力線通信装置１は、分電盤６に設けられている（図３参照）。本実施形態では、分電盤６が設けられている施設が、戸建住宅、集合住宅などの住宅である場合を例に説明するが、分電盤６が設けられている施設は、店舗、オフィス、工場等の非住宅であってもよい。
【００１７】
分電盤６は、主幹ブレーカ６１、及び複数の分岐ブレーカ６２を収容している。主幹ブレーカ６１及び複数の分岐ブレーカ６２の各々には、電力線２が電気的及び機械的に接続される。具体的には、電力線２は、主幹電路２１（引込配線）と分岐電路２２（分岐配線）とを含む。主幹ブレーカ６１は、単相三線式の配電方式に対応しており、３つの一次側端子６１１に、３本の主幹電路２１（電力線２）が一対一に接続されている。３本の主幹電路２１は、Ｌ１相電圧線、Ｌ２相電圧線、中性線である。主幹ブレーカ６１は、３本の主幹電路２１を介して、例えば柱状トランス、キュービクル等と接続されており、交流電力が供給される。主幹ブレーカ６１の３つの二次側端子は、３つの導電バー６３が一対一に接続されている。各分岐ブレーカ６２の一対の一次側端子は、３つの導電バー６３のうち２つの導電バー６３と接続されている。分岐ブレーカ６２の一対の二次側端子６２１は、一対の分岐電路２２を介して、電気機器６４と接続されている。これにより、電気機器６４に単相１００Ｖ又は単相２００Ｖの交流電圧が印加される。
【００１８】
電力線通信装置１は、複数（本実施形態では２つ）の信号結合部４と接続されている。２つの信号結合部４を区別して説明する場合、第１信号結合部４１、第２信号結合部４２という。複数の信号結合部４は、互いに異なる結合方式で信号線３と電力線２と結合している。電力線通信装置１は、複数の信号結合部４のうち少なくとも１つの信号結合部４を介して、電力線２に通信信号を重畳させる。これにより、電力線通信装置１は、通信装置１０との間で電力線２を介した通信信号の送受信を行うことができる。通信装置１０は、主幹電路２１に結合されていてもよいし、分岐電路２２に結合されていてもよい。
【００１９】
また、電力線通信装置１は、電力線２に重畳される通信信号の伝送特性を切り替えるように構成されている。伝送特性とは、信号結合部４と電力線２との間で伝送される信号の利得（ゲイン）であり、伝送特性が高い場合、電力線２に通信信号を重畳させやすくなる。電力線通信装置１では、伝送特性の切り替えが可能であるので、負荷７（図２参照）のインピーダンスの状態に応じて通信信号の伝送特性を切り替えることができ、通信品質の向上を図ることができる。
【００２０】
（２）詳細
以下に、電力線通信装置１の詳細な構成について説明する。図１〜図４を参照して説明する。なお、図１及び図２は、概略図であって、主幹電路２１及び分岐電路２２を区別せず２本の電力線２のみを記載している。また、図２は、第１信号結合部４１及び第２信号結合部４２による信号線３と電力線２との結合を説明するための概念図であって、実際の接続態様と異なる。したがって、第１信号結合部４１と第２信号結合部４２とは、互いに異なる相の電力線２に、信号線３を結合するように構成されていてもよい。
【００２１】
本実施形態の電力線通信装置１は、複数（本実施形態では２つ）の接続部１１と、通信部１２と、特性制御部１３と、電源部１４と、を備えている。２つの接続部１１を区別して説明する場合、第１接続部１１１、第２接続部１１２という。
【００２２】
各接続部１１は、通信信号を伝送する信号線３を接続するためのインターフェースである。第１接続部１１１は、第１信号結合部４１によって電力線２と結合される第１信号線３１が接続される。第２接続部１１２は、第２信号結合部４２によって電力線２と結合される第２信号線３２が接続される。
【００２３】
第１信号結合部４１は、第１信号線３１と電力線２とを容量結合する容量結合方式の信号結合部４である。具体的には、第１信号結合部４１は、第１信号線３１と電力線２とを電気的及び機械的に接続する。本実施形態では、第１信号結合部４１は、分岐ブレーカ６２の二次側端子６２１であり、電力線２（分岐電路２２）と第１信号線３１とが電気的及び機械的に接続される（図３参照）。分岐ブレーカ６２の一対の二次側端子６２１には、一対の第１信号線３１が接続される。一対の第１信号線３１は、それぞれ電力線通信装置１の筐体内に設けられた一対のコンデンサＣ１１，Ｃ１２と電気的に接続されている（図１参照）。一対の第１信号線３１のうち、一方の第１信号線３１は、一端がコンデンサＣ１１と電気的に接続され、他端が分岐ブレーカ６２の一方の二次側端子６２１を介して電力線２と電気的に接続されている。他方の第１信号線３１は、一端がコンデンサＣ１２と電気的に接続され、他端が分岐ブレーカ６２の他方の二次側端子６２１を介して電力線２と電気的に接続されている。これにより、第１信号線３１は、電力線２と容量結合される。なお、一対のコンデンサＣ１１，Ｃ１２は、電力線通信装置１の筐体の外側に設けられていてもよい。
【００２４】
第２信号結合部４２は、第２信号線３２と電力線２とを誘導結合する誘導結合方式の信号結合部４である。具体的には、第２信号結合部４２は、一対のフェライトコア５を備えており、第２信号線３２と一対の電力線２とを磁気的に結合する。フェライトコア５は、円環状に形成されており、中央に円形の貫通孔を有している。フェライトコア５は、電力線２が貫通するように設けられている。本実施形態では、フェライトコア５は、主幹電路２１が貫通するように設けられている。一対のフェライトコア５のうち、一方のフェライトコア５は、Ｌ１相電圧線が貫通し、他方のフェライトコア５は、Ｌ２相電圧線が貫通している。また、第２信号線３２は、一対のフェライトコア５の両方を貫通しており、閉ループを形成している。これにより、第２信号線３２は、電力線２と誘導結合される。
【００２５】
通信部１２は、送信回路１２１、受信回路１２２、第１スイッチ部ＳＷ１、第２スイッチ部ＳＷ２、第１トランスＴ１、及び第２トランスＴ２を有している。
【００２６】
第１トランスＴ１は、互いに磁気結合された一次巻線Ｌ１１及び二次巻線Ｌ１２を有する絶縁トランスである。一次巻線Ｌ１１は、第１スイッチ部ＳＷ１を介して、送信回路１２１及び受信回路１２２と電気的に接続されている。二次巻線Ｌ１２は、一対のコンデンサＣ１１，Ｃ１２、及び第１接続部１１１を介して一対の第１信号線３１と電気的に接続されている。
【００２７】
第２トランスＴ２は、互いに磁気結合された一次巻線Ｌ２１及び二次巻線Ｌ２２を有する絶縁トランスである。一次巻線Ｌ２１は、第２スイッチ部ＳＷ２を介して、送信回路１２１及び受信回路１２２と電気的に接続されている。二次巻線Ｌ２２は、第２接続部１１２を介して第２信号線３２の両端と電気的に接続されている。
【００２８】
第１スイッチ部ＳＷ１は、例えばＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）等のスイッチ素子を備えている。第１スイッチ部ＳＷ１は、第１トランスＴ１の一次巻線Ｌ１１と、送信回路１２１及び受信回路１２２との間の電気的な接続をオン／オフするように構成されている。第１スイッチ部ＳＷ１は、オン状態である場合、一次巻線Ｌ１１と、送信回路１２１及び受信回路１２２との間を導通し、オフ状態である場合、一次巻線Ｌ１１と、送信回路１２１及び受信回路１２２との間を遮断する。
【００２９】
第２スイッチ部ＳＷ２は、例えばＭＯＳＦＥＴ等のスイッチ素子を備えている。第２トランスＴ２の一次巻線Ｌ２１と、送信回路１２１及び受信回路１２２との間の電気的な接続をオン／オフするように構成されている。第２スイッチ部ＳＷ２は、オン状態である場合、一次巻線Ｌ２１と、送信回路１２１及び受信回路１２２との間を導通し、オフ状態である場合、一次巻線Ｌ２１と、送信回路１２１及び受信回路１２２との間を遮断する。
【００３０】
第１スイッチ部ＳＷ１及び第２スイッチ部ＳＷ２のオン／オフは、特性制御部１３によって制御される。
【００３１】
送信回路１２１は、通信信号を出力するように構成されている。送信回路１２１から出力された通信信号は、第１スイッチ部ＳＷ１がオンである場合、第１トランスＴ１の一次巻線Ｌ１１に入力され、第２スイッチ部ＳＷ２がオンである場合、第２トランスＴ２の一次巻線Ｌ２１に入力される。
【００３２】
第１トランスＴ１の一次巻線Ｌ１１に入力された通信信号は、二次巻線Ｌ１２に伝達される。一対のコンデンサＣ１１，Ｃ１２により、通信信号の信号成分が一対の第１信号線３１を介して第１信号結合部４１に入力される。これにより、通信信号が電力線２に重畳される。電力線２に重畳された通信信号は、通信装置１０に伝送される。
【００３３】
また、第２トランスＴ２の一次巻線Ｌ２１に入力された通信信号は、二次巻線Ｌ２２に伝達され、二次巻線Ｌ２２から第２信号線３２に出力される。第２信号線３２に通信信号が入力されると、通信信号に応じた電流が第２信号線３２に流れ、フェライトコア５に磁束が発生する。フェライトコア５で発生した磁束によって、フェライトコア５を貫通している電力線２に通信信号が重畳される。具体的には、電力線２に流れる電流に通信信号が重畳される。電力線２に重畳された通信信号は、通信装置１０に伝送される。
【００３４】
受信回路１２２は、通信信号を受信するように構成されている。具体的には、通信装置１０によって電力線２に重畳された通信信号は、第１信号結合部４１、一対の第１信号線３１、及び一対のコンデンサＣ１１，Ｃ１２を介して、第１トランスＴ１の二次巻線Ｌ１２に入力される。二次巻線Ｌ１２に入力された通信信号は、一次巻線Ｌ１１に伝達される。第１スイッチ部ＳＷ１がオン状態である場合、一次巻線Ｌ１１から受信回路１２２に通信信号が出力される。これにより、受信回路１２２は、電力線２に重畳された通信信号を受信する。
【００３５】
また、通信装置１０によって電力線２に流れる電流に重畳された通信信号がフェライトコア５を通過することによってフェライトコア５に磁束が発生する。フェライトコア５で発生した磁束によって、第２信号線３２に通信信号が生じて第２トランスＴ２の二次巻線Ｌ２２に入力される。二次巻線Ｌ２２に入力された通信信号は、一次巻線Ｌ２１に伝達される。第２スイッチ部ＳＷ２がオン状態である場合、一次巻線Ｌ２１から受信回路１２２に通信信号が出力される。これにより、受信回路１２２は、電力線２に重畳された通信信号を受信する。
【００３６】
つまり、第１スイッチがオンである場合、容量結合方式の第１信号結合部４１を介して、第１信号線３１と電力線２との間で通信信号が伝送される。第２スイッチがオンである場合、誘導結合方式の第２信号結合部４２を介して、第２信号線３２と電力線２との間で通信信号が伝送される。
【００３７】
特性制御部１３は、プロセッサ及びメモリを有するマイクロコンピュータで構成されている。つまり、特性制御部１３は、プロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムで実現されている。そして、プロセッサが適宜のプログラムを実行することにより、コンピュータシステムが特性制御部１３として機能する。プログラムは、メモリに予め記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通じて、又はメモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。
【００３８】
特性制御部１３は、第１スイッチ部ＳＷ１及び第２スイッチ部ＳＷ２を制御することにより、電力線２に重畳される信号の伝送特性を切り替えるように構成されている。
【００３９】
第１信号結合部４１と第２信号結合部４２とは、電力線２との結合方式が互いに異なっている。第１信号結合部４１の結合方式は、容量結合方式であり、第２信号結合部４２の結合方式は、誘導結合方式である。したがって、第１信号結合部４１と第２信号結合部４２とで、電力線２に重畳させる通信信号の伝送特性が異なる。
【００４０】
図４に、負荷７のインピーダンスが所定値である場合における、通信信号の周波数に対する第１信号結合部４１及び第２信号結合部４２の伝送特性の一例のグラフを示す。ここでいう負荷７のインピーダンスとは、信号結合部４が結合された一対の電力線２の線間インピーダンスである。負荷７のインピーダンスは、電力線２（分岐電路２２）に接続される電気機器６４の数、電気機器６４の稼働状態、電力線２（分岐電路２２）の分岐数、電力線２の線路長等によって変化する。
【００４１】
図４のグラフＸ１は、容量結合方式の第１信号結合部４１に対応する伝送特性のグラフである。図４に示すように、第１信号結合部４１の伝送特性は、通信信号の周波数が比較的低い領域（例えば２ＭＨｚ帯）に比べて、通信信号の周波数が比較的高い領域（例えば３０ＭＨｚ帯）での減衰が大きい。
【００４２】
図４のグラフＸ２は、誘導結合方式の第２信号結合部４２に対応する伝送特性のグラフである。図４に示すように、第２信号結合部４２の伝送特性は、通信信号の周波数が比較的高い領域（例えば３０ＭＨｚ帯）に比べて、通信信号の周波数が比較的低い領域（例えば２ＭＨｚ帯）での減衰が大きい。
【００４３】
つまり、負荷７のインピーダンスが所定値であるという条件では、通信信号の周波数が比較的低い領域において、第１信号結合部４１の伝送特性が、第２信号結合部４２の伝送特性よりも優れている。また、通信信号の周波数が比較的高い領域において、第２信号結合部４２の伝送特性が、第１信号結合部４１の伝送特性よりも優れている。なお、図４は、負荷７のインピーダンスが所定値である場合における伝送特性のグラフであって、負荷７のインピーダンスが変化すると、第１信号結合部４１及び第２信号結合部４２の伝送特性も変化する。例えば、負荷７のインピーダンスが比較的小さいという条件では、第２信号結合部４２の伝送特性が第１信号結合部４１の伝送特性よりも高くなる。また、負荷７のインピーダンスが比較的大きいという条件では、第１信号結合部４１の伝送特性が第２信号結合部４２の伝送特性よりも高くなる。
【００４４】
特性制御部１３は、電力線２に重畳される通信信号の通信品質が向上するように、電力線２に重畳される信号の伝送特性を切り替える。具体的には、特性制御部１３は、第１スイッチ部ＳＷ１及び第２スイッチ部ＳＷ２をオン／オフすることにより、複数の信号結合部４のうち、電力線２への通信信号の重畳に用いる信号結合部４を切り替える。言い換えれば、特性制御部１３は、電力線２への通信信号の重畳に用いる信号結合部４の結合方式を切り替えることにより、電力線２に重畳される信号の伝送特性を切り替える。特性制御部１３の詳細な動作は、後述の「（３）動作例」の欄で説明する。
【００４５】
電源部１４は、電力線通信装置１の駆動電力を生成するように構成されている。本実施形態では、電源部１４は、通信部１２、及び特性制御部１３の駆動電力を生成する。電源部１４は、第１接続部１１１、一対の第１信号線３１を介して、第１信号結合部４１と電気的に接続されている。したがって、電源部１４は、分岐ブレーカ６２の一対の二次側端子６２１と電気的に接続されており、電力線２（分岐電路２２）から１００Ｖ（又は２００Ｖ）の交流電圧が印加される。電源部１４は、電源線（分岐電路２２）から供給される電力を用いて駆動電力を生成する。特性制御部１３、及び通信部１２の送信回路１２１、受信回路１２２等は、電源部１４から供給される駆動電力を用いて動作する。
【００４６】
（３）動作例
次に、本実施形態の電力線通信装置１の動作例について説明する。ここでは、特性制御部１３の動作について説明する。
【００４７】
特性制御部１３は、電力線２に重畳される通信信号の通信品質が向上するように、電力線２への通信信号の重畳に用いる信号結合部４の結合方式を切り替えることにより、電力線２に重畳される通信信号の伝送特性を切り替える。
【００４８】
本実施形態では、特性制御部１３は、送信回路１２１から通信信号としてテスト信号を送信させ、応答信号の受信品質に基づいて、電力線２への通信信号の重畳に用いる信号結合部４を決定する特性制御処理を行う。具体的には、特性制御部１３は、応答信号の受信品質として、応答信号の受信強度（ＲＳＳＩ：Received SignalStrength Indicator）に基づいて、電力線２への通信信号の重畳に用いる信号結合部４を決定する特性制御処理を行う。
【００４９】
特性制御処理では、特性制御部１３は、複数の信号結合部４のうち、電力線２への通信信号（テスト信号）の重畳に用いる信号結合部４を順次切り替える。そして、特性制御部１３は、信号結合部４ごとに応答信号の受信強度を測定し、最も高い受信強度に対応する信号結合部４を、電力線２への通信信号の重畳に用いる信号結合部４として決定する。
【００５０】
具体的には、特性制御部１３は、特性制御処理において、まず第１スイッチ部ＳＷ１をオン、第２スイッチ部ＳＷ２をオフし、送信回路１２１からテスト信号を送信させる。これにより、テスト信号（通信信号）が、容量結合方式の第１信号結合部４１を介して電力線２に重畳され、通信装置１０に伝送される。テスト信号を受信した通信装置１０は、応答信号を送信する。受信回路１２２は、第１信号結合部４１を介して応答信号を受信する。受信回路１２２が応答信号を受信した際の受信強度の測定値は、第１信号結合部４１に対応付けてメモリに一時保存される。
【００５１】
次に、特性制御部１３は、第１スイッチ部ＳＷ１をオフ、第２スイッチ部ＳＷ２をオンし、送信回路１２１からテスト信号を送信させる。これにより、テスト信号（通信信号）が、誘導結合方式の第２信号結合部４２を介して電力線２に重畳され、通信装置１０に伝送される。テスト信号を受信した通信装置１０は、応答信号を送信する。受信回路１２２は、第２信号結合部４２を介して応答信号を受信する。受信回路１２２が応答信号を受信した際の受信強度の測定値は、第２信号結合部４２に対応付けてメモリに一時保存される。
【００５２】
特性制御部１３は、第１信号結合部４１及び第２信号結合部４２それぞれに対応する受信強度を比較する。そして、特性制御部１３は、高い方の受信強度に対応する信号結合部４を、電力線２への通信信号の重畳に用いる信号結合部４として決定する。一例として、第１信号結合部４１に対応する受信強度が、第２信号結合部４２に対応する受信強度よりも高いとする。この場合、特性制御部１３は、第１信号結合部４１を、電力線２への通信信号の重畳に用いる信号結合部４として決定する。
【００５３】
そして、特性制御部１３は、決定した信号結合部４を介して通信信号が電力線２に重畳されるように、第１スイッチ部ＳＷ１及び第２スイッチ部ＳＷ２を制御する。これにより、特性制御部１３が決定した信号結合部４を介して、通信信号の送受信が行われる。例えば、第１信号結合部４１を電力線２への通信信号の重畳に用いる信号結合部４として決定した場合、特性制御部１３は、第１スイッチ部ＳＷ１をオン、第２スイッチ部ＳＷ２をオフする。これにより、電力線通信装置１は、第１信号結合部４１を介して通信装置１０との間で通信信号が送受信される。
【００５４】
上述したように、伝送特性は負荷７のインピーダンスに応じて変化する。負荷７のインピーダンスは、例えば電力線２に接続される電気機器６４の数、電気機器６４の稼働状態等によっても変化する。つまり、負荷７のインピーダンスは、一定ではなく、時間経過に伴って変化する場合がある。そこで、特性制御部１３は、上述した特性制御処理を周期的に行うように構成されている。これにより、負荷７のインピーダンスが時間経過に伴って変化した場合でも、変化後のインピーダンスに応じて、伝送特性が最も優れている信号結合部４を用いて通信信号を重畳させることができる。
【００５５】
このように、本実施形態の電力線通信装置１は、電力線２への通信信号の重畳に用いる信号結合部４の結合方式が切り替え可能に構成されており、結合方式を切り替えることにより、電力線２に重畳される通信信号の伝送特性を切り替えることができる。したがって、電力線２に重畳される通信信号の通信品質の向上を図ることができる。
【００５６】
（４）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。
【００５７】
以下、上記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。
【００５８】
（４．１）第１変形例
第１変形例に係る電力線通信装置１について、図５、図６を参照して説明する。なお、上述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。
【００５９】
本変形例の電力線通信装置１は、複数の接続部１１として第２接続部１１２と第３接続部１１３とを有している。
【００６０】
第３接続部１１３は、第３信号結合部４３によって電力線２と結合される第３信号線３３が接続される。
【００６１】
第３信号結合部４３は、第３信号線３３と電力線２とを誘導結合及び容量結合する複合結合方式の信号結合部４である。本実施形態では、第３信号結合部４３は、第３信号線３３と電力線２とを直列的に誘導結合及び容量結合する。
【００６２】
具体的には、第３信号結合部４３は、第３信号線３３と電力線２とを電気的及び機械的に接続する。本実施形態では、第３信号結合部４３は、分岐ブレーカ６２の二次側端子６２１を含み、電力線２（分岐電路２２）と第３信号線３３とが電気的及び機械的に接続される。ブレーカの一対の二次側端子６２１には、一対の第３信号線３３が接続される。一対の第３信号線３３は、それぞれ電力線通信装置１の筐体内に設けられた一対のコンデンサＣ３１，Ｃ３２と電気的に接続されている。一対の第３信号線３３のうち、一方の第３信号線３３は、一端がコンデンサＣ３１と電気的に接続され、他端が分岐ブレーカ６２の一方の二次側端子６２１に接続されている。他方の第３信号線３３は、一端がコンデンサＣ３２と電気的に接続され、他端が分岐ブレーカ６２の他方の二次側端子６２１に接続されている。これにより、第１信号線３１は、電力線２と容量結合される。なお、一対のコンデンサＣ３１，Ｃ３２は、電力線通信装置１の筐体の外側に設けられていてもよい。
【００６３】
さらに、第３信号結合部４３は、一対のフェライトコア５を備えており、各フェライトコア５に第３信号線３３と電力線２とが貫通されることにより、第３信号線３３と電力線２とを誘導結合する。本実施形態では、一対のフェライトコア５は、第２信号結合部４２と兼用されている。したがって、各フェライトコア５には、第２信号線３２と第３信号線３３と電力線２とが貫通されている。なお、第３信号線３３は、第２信号線３２とは別のフェライトコア５に貫通されていてもよい。
【００６４】
つまり、一対の第３信号線３３のうち、一方の第３信号線３３は、一端がコンデンサＣ３１と電気的に接続され、電力線２と共に一方のフェライトコア５を貫通し、他端が電力線２と電気的に接続されている。他方の第３信号線３３は、一端がコンデンサＣ３２と電気的に接続され、電力線２と共に他方のフェライトコア５を貫通し、他端が電力線２と電気的に接続されている。これにより、第３信号線３３は、電力線２と直列的に誘導結合及び容量結合される。
【００６５】
電源部１４は、一対の第３信号線３３を介して分岐ブレーカ６２の一対の二次側端子６２１と電気的に接続されており、電力線２（分岐電路２２）から供給される電力を用いて駆動電力を生成する。
【００６６】
通信部１２は、送信回路１２１、受信回路１２２、第２スイッチ部ＳＷ２、第３スイッチ部ＳＷ３、第２トランスＴ２、及び第３トランスＴ３を有している。
【００６７】
第３トランスは、互いに磁気結合された一次巻線Ｌ３１及び二次巻線Ｌ３２を有する絶縁トランスである。一次巻線Ｌ３１は、第３スイッチ部ＳＷ３を介して、送信回路１２１及び受信回路１２２と電気的に接続されている。二次巻線Ｌ３２は、一対のコンデンサＣ３１，Ｃ３２、及び第１接続部１１１を介して一対の第３信号線３３と電気的に接続されている。
【００６８】
第３スイッチ部ＳＷ３は、例えばＭＯＳＦＥＴ等のスイッチ素子を備えている。第３トランスＴ３の一次巻線Ｌ３１と、送信回路１２１及び受信回路１２２との間の電気的な接続をオン／オフするように構成されている。第３スイッチ部ＳＷ３は、オン状態である場合、一次巻線Ｌ３１と、送信回路１２１及び受信回路１２２との間を導通し、オフ状態である場合、一次巻線Ｌ３１と、送信回路１２１及び受信回路１２２との間を遮断する。
【００６９】
特性制御部１３は、第２スイッチ部ＳＷ２及び第３スイッチ部ＳＷ３を制御することにより、電力線２に重畳される信号の伝送特性を切り替えるように構成されている。
【００７０】
第２信号結合部４２と第３信号結合部４３とは、電力線２との結合方式が互いに異なっている。第２信号結合部４２の結合方式は、誘導結合方式であり、第３信号結合部４３の結合方式は、複合結合方式である。したがって、第２信号結合部４２と第３信号結合部４３とで、電力線２に重畳させる通信信号の伝送特性が異なる。
【００７１】
図４に、負荷７のインピーダンスが所定値である場合における、通信信号の周波数に対する第３信号結合部４３の伝送特性の一例のグラフを示す。
【００７２】
図４のグラフＸ３は、複合結合方式の第３信号結合部４３の伝送特性のグラフである。第３信号結合部４３の伝送特性は、容量結合方式の第１信号結合部４１の伝送特性（グラフＸ１）と、誘導結合方式の第２信号結合部４２の伝送特性（グラフＸ２）と、の両方の特性を併せ持つが、共振周波数により減衰する帯域が生じることがある。このような帯域では、誘導結合方式の第２信号結合部４２の伝送特性の方が優れている。
【００７３】
特性制御部１３は、上述した実施形態と同様に、信号結合部４ごとの受信強度を測定し、最も高い受信強度に対応する信号結合部４を、電力線２への通信信号の重畳に用いる信号結合部４として決定する特性制御処理を行う。これにより、電力線２に重畳される通信信号の通信品質の向上を図ることができる。
【００７４】
（４．２）第２変形例
第２変形例に係る電力線通信装置１について、図７、図８を参照して説明する。
【００７５】
本変形例の電力線通信装置１は、複数の接続部１１として第１接続部１１１と第３接続部１１３とを有している。
【００７６】
第１接続部１１１には、容量結合方式の第１信号結合部４１により電力線２と結合された一対の第１信号線３１が接続される。第３接続部１１３には、複合結合方式の第３信号結合部４３により電力線２と結合された一対の第３信号線３３が接続される。なお、本変形例では、一対の第１信号線３１と一対の第３信号線３３とは、同じ分岐ブレーカ６２の二次側端子６２１に接続されているが、異なる分岐ブレーカ６２の二次側端子６２１に接続されていてもよい。
【００７７】
通信部１２は、送信回路１２１、受信回路１２２、第１スイッチ部ＳＷ１、第３スイッチ部ＳＷ３、第１トランスＴ１、及び第３トランスＴ３を有している。
【００７８】
特性制御部１３は、第１スイッチ部ＳＷ１及び第３スイッチ部ＳＷ３を制御することにより、電力線２に重畳される信号の伝送特性を切り替えるように構成されている。
【００７９】
第１信号結合部４１と第３信号結合部４３とは、電力線２との結合方式が互いに異なっている。第１信号結合部４１の結合方式は、容量結合方式であり、第３信号結合部４３の結合方式は、複合結合方式である。したがって、第１信号結合部４１と第３信号結合部４３とで、電力線２に重畳させる通信信号の伝送特性が異なる（図４のグラフＸ１，Ｘ３参照）。
【００８０】
特性制御部１３は、上述した実施形態と同様に、信号結合部４ごとの受信強度を測定し、最も高い受信強度に対応する信号結合部４を、電力線２への通信信号の重畳に用いる信号結合部４として決定する特性制御処理を行う。これにより、電力線２に重畳される通信信号の通信品質の向上を図ることができる。
【００８１】
（４．３）その他の変形例
上述した例では、電力線通信装置１は、２つの接続部１１を備えていたが、さらに多くの接続部１１を備えていてもよい。例えば、電力線通信装置１は、複数の接続部１１として第１接続部１１１、第２接続部１１２、及び第３接続部１１３を備えていてもよい。この場合、通信部１２は、第１スイッチ部ＳＷ１、第２スイッチ部ＳＷ２、第３スイッチ部ＳＷ３、第１トランスＴ１、第２トランスＴ２、及び第３トランスＴ３を有する。
【００８２】
特性制御部１３は、第１信号結合部４１、第２信号結合部４２、第３信号結合部４３それぞれの受信強度を測定し、最も高い受信強度に対応する信号結合部４を、電力線２への通信信号の重畳に用いる信号結合部４として決定する特性制御処理を行う。これにより、電力線２に重畳される通信信号の通信品質の向上を図ることができる。
【００８３】
なお、上述した例では、特性制御部１３は、応答信号の受信品質として応答信号の受信強度に基づいて、電力線２への通信信号の重畳に用いる信号結合部４を決定しているが、受信品質は受信強度に限らない。例えば、特性制御部１３は、受信品質として、応答信号のＳＮＲ（Signal Noise Ratio）、ＣＩＮＲ（Carrier to Interference and NoiseRatio）、実効速度等に基づいて、電力線２への通信信号の重畳に用いる信号結合部４を決定してもよい。
【００８４】
また、上述した第１変形例及び第２変形例で説明した複合結合方式は、信号線３（第３信号線３３）と電力線２とを直列的に誘導結合及び容量結合する直列型の複合結合方式であったが、これに限らず、並列型の複合結合方式であってもよい。並列型の複合結合方式では、容量結合方式の第１信号結合部４１と、誘導結合方式の第２信号結合部４２との両方を用いて電力線２に通信信号を重畳させる。具体的には、並列型の複合結合方式では、特性制御部１３は、第１スイッチ部ＳＷ１及び第２スイッチ部ＳＷ２の両方をオンする（図１参照）。これにより、容量結合方式の第１信号結合部４１と、誘導結合方式の第２信号結合部４２との両方を介して、通信信号を送受信することができる。つまり、特性制御部１３は、第１スイッチ部ＳＷ１と第２スイッチ部ＳＷ２とのいずれか一方、又は両方をオンすることにより、電力線２との結合方式を容量結合方式と誘導結合方式と並列型の複合結合方式とで切り替えることができる。また、電力線通信装置１は、複数の接続部１１として第１接続部１１１、第２接続部１１２、及び第３接続部１１３を備え、電力線２との結合方式を容量結合方式と誘導結合方式と直列型の複合結合方式と並列型の複合結合方式とで切り替え可能に構成されていてもよい。
【００８５】
また、並列型の複合結合方式では、第１スイッチ部ＳＷ１と第２スイッチ部ＳＷ２との両方をオンする制御に限らず、所定の周期内において第１スイッチ部ＳＷ１のみをオンする期間と第２スイッチ部ＳＷ２のみをオンする期間とに時分割する制御であってもよい。この制御では、所定の周期における、容量結合方式の第１信号結合部４１に対応する伝送特性と、誘導結合方式の第２信号結合部４２に対応する伝送特性との平均伝送特性が、並列型の複合結合方式に対応する伝送特性となる。また、第１スイッチ部ＳＷ１のみをオンする期間と、第２スイッチ部ＳＷ２のみをオンする期間とは、互いに異なる時間長であってもよく、配分を変化させることにより、並列型の複合結合方式に対応する伝送特性を変化させることができる。
【００８６】
また、複数の信号結合部４には、同じ結合方式の信号結合部４が含まれていてもよい。例えば、複数の信号結合部４に、２つの誘導結合方式の信号結合部４が含まれていてもよい。２つの誘導結合方式の信号結合部４は、互いに備えているフェライトコア５の特性が異なる。一方の誘導結合方式の信号結合部４が有するフェライトコア５は、他方の誘導結合方式の信号結合部４が有するフェライトコア５に比べて、伝送特性が優れているが、磁気飽和しやすい。そのため、電力線２に流れる電流が比較的小さい場合、一方の誘導結合方式の信号結合部４を用い、電力線２に流れる電流が比較的大きい場合、他方の誘導結合方式の信号結合部４を用いる。これにより、電力線２に重畳される通信信号の通信品質の向上を図ることができる。
【００８７】
また、電源部１４は、容量結合方式の第１信号結合部４１又は複合結合方式の第３信号結合部４３を介して電力線２から供給される電力から駆動電力を生成するように構成されているが、これに限らず、他の構成要素を介して電力線２から電力が供給されてもよい。また、電源部１４は、電池から供給される電力から駆動電力を生成するように構成されていてもよい。
【００８８】
また、上述した例では、電力線通信装置１は、分電盤６（図３参照）に設けられているが、分電盤６以外の場所に設けられていてもよい。
【００８９】
また、電力線通信システム１００における通信装置１０は、電力線通信装置１と同様の構成に限らず、電力線通信に対応する装置であればよい。つまり、通信装置１０は、通信信号の伝送特性を切り替える機能が必須ではない。
【００９０】
また、特性制御部１３と同様の機能は、制御方法、コンピュータプログラム、又はプログラムを記録した記録媒体等で具現化されてもよい。
【００９１】
一態様に係る制御方法は、複数の信号線３と電力線２とを結合する複数の信号結合部４のうち少なくとも１つの信号結合部４を介して電力線２に重畳される通信信号の伝送特性を切り替える特性制御処理を含む。
【００９２】
一態様に係るプログラムは、コンピュータシステムに上述した制御方法を実行させるためのプログラムである。
【００９３】
本開示における特性制御部１３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、本開示における特性制御部１３として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。また、特性制御部１３の少なくとも一部の機能がクラウド（クラウドコンピューティング）等によって実現されてもよい。
【００９４】
（まとめ）
第１態様に係る電力線通信装置（１）は、電力線（２）を介して通信信号の送受信を行う。電力線通信装置（１）は、複数の接続部（１１）と、通信部（１２）と、特性制御部（１３）と、を備える。複数の接続部（１１）は、複数の信号結合部（４）によって電力線（２）と結合された複数の信号線（３）が接続される。通信部（１２）は、複数の信号結合部（４）のうち少なくとも１つの信号結合部（４）を介して、電力線（２）に通信信号を重畳させる。特性制御部（１３）は、電力線（２）に重畳される通信信号の伝送特性を切り替える。
【００９５】
この態様によれば、負荷（７）のインピーダンスに応じて通信信号の伝送特性を切り替えることができるので、通信品質の向上を図ることができる。
【００９６】
第２態様に係る電力線通信装置（１）では、第１態様において、複数の信号結合部（４）は、信号線（３）と電力線（２）とを誘導結合する誘導結合方式の信号結合部（４）を含む。
【００９７】
この態様によれば、誘導結合方式の信号結合部（４）に対応した伝送特性で通信信号を電力線（２）に重畳させることができる。
【００９８】
第３態様に係る電力線通信装置（１）では、第１又は第２態様において、複数の信号結合部（４）は、信号線（３）と電力線（２）とを容量結合する容量結合方式の信号結合部（４）を含む。
【００９９】
この態様によれば、容量結合方式の信号結合部（４）に対応した伝送特性で通信信号を電力線（２）に重畳させることができる。
【０１００】
第４態様に係る電力線通信装置（１）は、第３態様において、少なくとも通信部（１２）の駆動電力を生成する電源部（１４）を更に備える。電源部（１４）は、容量結合方式の信号結合部（４）によって電力線（２）と結合された信号線（３）を介して電力線（２）から供給される電力を用いて駆動電力を生成する。
【０１０１】
この態様によれば、容量結合方式の信号結合部（４）によって電力線（２）と結合された信号線（３）に、通信信号の伝送と、電力の伝送とを兼用させることができる。
【０１０２】
第５態様に係る電力線通信装置（１）では、第１〜第４態様のいずれかにおいて、複数の信号結合部（４）は、信号線（３）と電力線（２）とを誘導結合及び容量結合する複合結合方式の信号結合部（４）を含む。
【０１０３】
この態様によれば、複合結合方式の信号結合部（４）に対応した伝送特性で通信信号を電力線（２）に重畳させることができる。
【０１０４】
第６態様に係る電力線通信装置（１）では、第５態様において、複合結合方式の信号結合部（４）は、信号線（３）と電力線（２）とを直列的に誘導結合及び容量結合する。
【０１０５】
この態様によれば、共通の信号線（３）を電力線（２）に誘導結合及び容量結合することができる。
【０１０６】
第７態様に係る電力線通信装置（１）では、第１〜第６態様のいずれかにおいて、複数の信号結合部（４）は、信号線（３）と電力線（２）との結合方式が互いに異なっている。特性制御部（１３）は、複数の信号結合部（４）のうち、電力線（２）への通信信号の重畳に用いる信号結合部（４）を切り替える。
【０１０７】
この態様によれば、結合方式を切り替えることにより、電力線（２）に重畳される通信信号の伝送特性を切り替えることができる。
【０１０８】
第８態様に係る電力線通信装置（１）では、第１〜第７態様のいずれかにおいて、特性制御部（１３）は、電力線（２）を介して受信した信号の受信品質に基づいて、電力線（２）に重畳される通信信号の伝送特性を切り替える。
【０１０９】
この態様によれば、受信品質が高くなるように通信信号の伝送特性を切り替えることができ、通信品質の向上を図ることができる。
【０１１０】
第９態様に係る電力線通信システム（１００）は、第１〜第８態様のいずれかの電力線通信装置（１）と、電力線（２）を介して電力線通信装置（１）との間で通信信号の送受信を行う通信装置と、を備える。
【０１１１】
この態様によれば、電力線通信装置（１）において、負荷（７）のインピーダンスに応じて通信信号の伝送特性を切り替えることができるので、電力線通信装置（１）と通信装置との間で送受信される通信信号の通信品質の向上を図ることができる。
【０１１２】
第１０態様に係る制御方法は、複数の信号線（３）と電力線（２）とを結合する複数の信号結合部（４）のうち少なくとも１つの信号結合部（４）を介して電力線（２）に重畳される通信信号の伝送特性を切り替える特性制御処理を含む。
【０１１３】
この態様によれば、負荷（７）のインピーダンスに応じて通信信号の伝送特性を切り替えることができるので、通信品質の向上を図ることができる。
【０１１４】
第１１態様に係るプログラムは、コンピュータシステムに、第１０態様に係る制御方法を実行させる。
【０１１５】
この態様によれば、負荷（７）のインピーダンスに応じて通信信号の伝送特性を切り替えることができるので、通信品質の向上を図ることができる。
【符号の説明】
【０１１６】
１  電力線通信装置
１１  接続部
１２  通信部
１３  特性制御部
１４  電源部
２  電力線
３  信号線
４  信号結合部
１０  通信装置
１００  電力線通信システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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