(57)【要約】【課題】本発明は、電力線搬送通信（ＰＬＣ）ネットワーク間に生じる干渉を抑制することができ、ＰＬＣに用いる周波数帯域が制限されることがないＰＬＣ装置および該方法ならびにＰＬＣネットワークを提供する。【解決手段】本発明のＰＬＣ装置１、２は、ＰＬＣ方式で通信信号を送受信するＰＬＣ部１４と、自機が親局１である場合に、他のＰＬＣ装置に対しその送信出力レベルを調整させる指令通信信号をＰＬＣ部１４から送信する指令通知部１２２と、ＰＬＣ部１４で指令通信信号を受信した場合に、通信上で隣接する他のＰＬＣ装置１、２と通信可能な最低限の通信品質で前記通信信号を送信するようにＰＬＣ部１４の送信出力レベルを制御する通信制御部１４１とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力線搬送通信方式で通信信号を送受信する通信部と、
自機が親局である場合に、他の電力線搬送通信装置に対しその送信出力レベルを調整させる指令通信信号を前記通信部から送信する指令通知部と、
前記通信部で指令通信信号を受信した場合に、通信上で隣接する他の電力線搬送通信装置と通信可能な最低限の通信品質で前記通信信号を送信するように前記通信部の送信出力レベルを制御する通信制御部とを備えること
を特徴とする電力線搬送通信装置。
【請求項２】
前記指令通知部によって前記指令通信信号が送信される他の電力線搬送通信装置は、複数の電力線搬送通信装置によって形成される電力線搬送通信ネットワークに、論理上における通信の可否で区分けされる複数のグループが形成されている場合に、自機が所属するグループとは異なる他のグループに所属していること
を特徴とする請求項１に記載の電力線搬送通信装置。
【請求項３】
前記通信上で隣接する他の電力線搬送通信装置は、子局であること
を特徴とする請求項２に記載の電力線搬送通信装置。
【請求項４】
前記通信上で隣接する他の電力線搬送通信装置は、複数の電力線搬送通信装置から成る電力線搬送通信ネットワークにおいて、親局と子局との間の通信ルートを親局を根とした木構造でグラフ表現した場合に、親局の次の階層である第１階層の子局であること
を特徴とする請求項３に記載の電力線搬送通信装置。
【請求項５】
前記指令通知部によって前記指令通信信号が送信される他の電力線搬送通信装置は、親局であること
を特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の電力線搬送通信装置。
【請求項６】
自機と前記指令通知部によって前記指令通信信号が送信される他の電力線搬送通信装置との間には、トランスが介在していること
を特徴とする請求項５に記載の電力線搬送通信装置。
【請求項７】
前記通信制御部は、
前記通信信号の送信出力レベルを制御するレベル調整部と、
自機が親局である場合に、通信上で隣接する他の電力線搬送通信装置と通信可能な最低限の通信品質で前記通信信号を送信するように前記レベル調整部を制御するレベル制御部とを備えていること
を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の電力線搬送通信装置。
【請求項８】
前記レベル調整部は、入力レベルを減衰して所定の出力レベルで出力する減衰器であること
を特徴とする請求項７に記載の電力線搬送通信装置。
【請求項９】
前記レベル調整部は、複数の巻線比を選択可能なトランスを用いた、電力線と通信可能に接続する結合回路であること
を特徴とする請求項７に記載の電力線搬送通信装置。
【請求項１０】
前記レベル調整部は、複数の帰還抵抗比を選択可能なオペアンプを用いた、送信すべき通信信号を増幅して所定の出力レベルで出力する増幅器であること
を特徴とする請求項７に記載の電力線搬送通信装置。
【請求項１１】
親局である親の電力線搬送通信装置と、子局である１または複数の子の電力線搬送通信装置とを備える電力線搬送通信ネットワークにおける電力線搬送通信方法において、
自機が親局である場合に、他の電力線搬送通信装置に対しその送信出力レベルを調整させる指令通信信号を、電力線搬送通信方式で通信信号を送受信する通信部から送信する指令通知工程と、
前記通信部で指令通信信号を受信した場合に、通信上で隣接する他の電力線搬送通信装置と通信可能な最低限の通信品質で前記通信信号を送信するように前記通信部の送信出力レベルを制御する通信制御工程とを備えること
を特徴とする電力線搬送通信方法。
【請求項１２】
親局である親の電力線搬送通信装置と、子局である１または複数の子の電力線搬送通信装置とを備える電力線搬送通信ネットワークにおいて、
前記親の電力線搬送通信装置は、請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の電力線搬送通信装置であること
を特徴とする電力線搬送通信ネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力供給に用いられる電力線を伝送路とする電力線搬送通信で通信を行う電力線搬送通信装置および電力線搬送通信方法に関し、特に、親局である親の電力線搬送通信装置と、子局である１または複数の子の電力線搬送通信装置とを備える複数の通信ネットワークに好適に用いられる電力線搬送通信装置および電力線搬送通信方法に関する。そして、このような親の電力線搬送通信装置と１または複数の子の電力線搬送通信装置とを備える電力線搬送通信ネットワークに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信技術の進展により様々な技術分野でネットワーク化が進んでおり、建物内の様々な電気機器（電子機器を含む、以下同じ）が通信ネットワークに接続されつつある。このネットワーク化に際し、既設の配線を利用することから新たな伝送路を布設する必要がないという利点や、そのために導入に伴う初期費用がその分低廉であり、建物の美観も損ねないという利点等から、これら電気機器に電力を供給する電力線を伝送路に利用した電力線搬送通信（Power Line Communication、以下、「ＰＬＣ」と略記する。）が盛んに研究、開発されている。このＰＬＣは、一般に、商用電源の電力波形に商用周波数よりも高い周波数のＰＬＣの通信信号を重畳して送受信を行う通信方式である。そして、近年では、いわゆるインターネット等の高速通信に対応可能とすること等を目的としてＰＬＣに関する法規制の緩和が検討され、従来のＰＬＣで使用可能な１０ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚの周波数帯に加えて、より高周波数の２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの周波数帯の使用が検討され、ＰＬＣには、２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの周波数帯の通信信号を用いてＰＬＣを行う高速ＰＬＣと、１０ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚの周波数帯の通信信号を用いてＰＬＣを行う低速ＰＬＣとが知られている。
【０００３】
このようなＰＬＣを用いてネットワーク化する場合、例えば、親局である親の電力線搬送通信装置（以下、「親機」と略記する。）と、子局である１または複数の子の電力線搬送通信装置（以下、「子機」と略記する。）とを備えるマスタスレーブ方式で電力線搬送通信ネットワーク（以下、「ＰＬＣネットワーク」と略記する。）が構築される場合があり、このようなＰＬＣネットワークは、例えば、建物（例えばオフィスビル、商業ビル、集合住宅および一戸建て等）や１つの建物における所定の区分（例えばフロアおよび集合住宅の各住戸等の物理的な一定の領域あるいは例えば部署およびグループ等の所定の属性によって定義された集合）等を単位に構築される。このようなＰＬＣネットワークが複数構築されると、ＰＬＣの特性上、一方のＰＬＣネットワークでの通信が１または複数のＰＬＣネットワークでの通信に対し干渉する場合があり、その対策が望まれる。
【０００４】
例えば、特許文献１に開示の電力線通信装置は、電力線を信号伝送路として使用する電力線通信装置であって、共通の電力線に接続された他の電力線通信ネットワークグループへの干渉を生じさせる周波数帯域の信号レベルが、送信信号における他の周波数帯域の信号レベルよりも低くなるように送信信号を制御する制御手段を備えている（００１２段落）。より具体的には、特許文献１に開示の電力線通信装置は、２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚのＰＬＣ用の周波数帯域において複数のキャリア（搬送波）を用いる直交化周波数多重変調方式で通信を行い（００４３段落）、搬送波ごとに信号レベルを増減することで、他の電力線通信ネットワークグループへの干渉を生じさせる周波数帯域（搬送波）の信号レベルが、送信信号における他の周波数帯域の信号レベルよりも低くなるように送信信号を制御するものである（００４９段落、００５７段落ないし００６２段落）。あるいは、他の電力線通信ネットワークグループから干渉を受ける周波数帯域（搬送波）については、自電力線通信ネットワークグループ内の通信において使用しないものである（００８１段落）。なお、各電力線通信ネットワークグループは、互いに重複する周波数帯域を使用して通信する（００４４段落）。
【０００５】
このような構成の電力線通信装置は、他のネットワークグループへ干渉を生じさせ得る周波数帯域については、送信信号の信号レベルを低くして干渉を回避でき、干渉を生じさせ得る周波数帯域に比べて、他の周波数帯域については信号レベルを比較的高くすることができるため、全体としてみれば信号レベルを比較的高くでき、自ネットワークグループ内での通信品質の低下を抑えることができる（００１３段落）、と特許文献１には記載されている。なお、これら各段落番号は、特許文献１における段落番号であり、上記各記載の参照箇所である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２５８９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、前記特許文献１に開示の電力線通信装置では、上述したように、他の電力線通信ネットワークグループへの干渉を生じさせる周波数帯域の信号レベルは、送信信号における他の周波数帯域の信号レベルよりも低くなるように制御される、あるいは、他の電力線通信ネットワークグループから干渉を受ける周波数帯域は、自電力線通信ネットワークグループ内の通信において使用されない。このため、電力線搬送通信用に割り当てられた、限りある周波数資源が有効に活用されない虞がある。また、他の電力線通信ネットワークグループへの干渉を生じさせる周波数帯域が電力線搬送通信に用いられる周波数帯域の略全体に亘っている場合では、自電力線通信ネットワークグループ内の通信を行うことができなくなってしまう。
【０００８】
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、電力線搬送通信ネットワーク間に生じる干渉を抑制することができ、電力線搬送通信に用いる周波数帯域が制限されることがない電力線搬送通信装置および電力線搬送通信方法を提供することである。そして、本発明は、このような電力線搬送通信装置を親機および機子として備える電力線搬送通信ネットワークを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかる電力線搬送通信装置は、電力線搬送通信方式で通信信号を送受信する通信部と、自機が親局である場合に、他の電力線搬送通信装置に対しその送信出力レベルを調整させる指令通信信号を前記通信部から送信する指令通知部と、前記通信部で指令通信信号を受信した場合に、通信上で隣接する他の電力線搬送通信装置と通信可能な最低限の通信品質で前記通信信号を送信するように前記通信部の送信出力レベルを制御する通信制御部とを備えることを特徴とする。そして、本発明の他の一態様にかかる電力線搬送通信方式は、親局である親の電力線搬送通信装置と、子局である１または複数の子の電力線搬送通信装置とを備える電力線搬送通信ネットワークにおける電力線搬送通信方法であって、自機が親局である場合に、他の電力線搬送通信装置に対しその送信出力レベルを調整させる指令通信信号を、電力線搬送通信方式で通信信号を送受信する通信部から送信する指令通知工程と、前記通信部で指令通信信号を受信した場合に、通信上で隣接する他の電力線搬送通信装置と通信可能な最低限の通信品質で前記通信信号を送信するように前記通信部の送信出力レベルを制御する通信制御工程とを備えることを特徴とする。
【００１０】
このような構成の電力線搬送通信装置および電力線搬送通信方法では、自機が親局である場合に、他の電力線搬送通信装置に対しその送信出力レベルを調整させる指令通信信号が送信される一方、指令通信信号が受信されると、自機が親局であるか子局であるかにかかわらず、通信上で隣接する他の電力線搬送通信装置（隣接ノード）と通信可能な最低限の通信品質で通信信号を送信するように通信部の送信出力レベルが制御される。このように通信部の送信出力レベルが隣接ノードと通信可能なレベルに制御されるので、電力線搬送通信ネットワーク間に生じる干渉を抑制することができる。しかも、電力線搬送通信ネットワーク間の干渉を防止すべく単に送信出力レベルが調整されるわけではなく、隣接ノードとの通信における通信品質を所定のレベルに確保するように、送信出力レベルが適切に調整される。そして、このように通信部の送信出力レベルが制御されるだけであるので、電力線搬送通信に用いる周波数帯域が制限されることもない。
【００１１】
また、他の一態様では、上述の電力線搬送通信装置において、前記指令通知部によって前記指令通信信号が送信される他の電力線搬送通信装置は、複数の電力線搬送通信装置によって形成される電力線搬送通信ネットワークに、論理上における通信の可否で区分けされる複数のグループが形成されている場合に、自機が所属するグループとは異なる他のグループに所属していることを特徴とする。
【００１２】
このような構成では、親局である親の電力線搬送通信装置（親機）では、自機の所属するグループの子の電力線搬送通信装置（子機）に対する通信ルートのみに纏められ、通信ルートを記憶するための記憶容量を少なくすることができる。また、自機が所属するグループとは異なる他のグループにおいて、上述の送信出力レベルの調整が行われるので、自機が所属するグループの通信状態を維持したまま、電力線搬送通信ネットワーク間に生じる干渉を抑制することができる。
【００１３】
また、他の一態様では、上述の電力線搬送通信装置において、前記通信上で隣接する他の電力線搬送通信装置は、子局であることを特徴とする。
【００１４】
このような構成では、親局である親の電力線搬送通信装置（親機）と、子局である子の電力線搬送通信装置（子機）との間で、上述の送信出力レベルの調整を行うことが可能となる。
【００１５】
また、他の一態様では、上述の電力線搬送通信装置において、前記通信上で隣接する他の電力線搬送通信装置は、複数の電力線搬送通信装置から成る電力線搬送通信ネットワークにおいて、親局と子局との間の通信ルートを親局を根とした木構造でグラフ表現した場合に、親局の次の階層である第１階層の子局であることを特徴とする。
【００１６】
このような構成では、親局と第１階層の子局（第１端局）との間でのみ上述の送信出力レベルの調整が行われるので、電力線搬送通信ネットワーク全体にかかる上述の送信出力レベルの調整に伴う負荷を軽減することが可能となる。ここで、親局と子局との間の通信ルートを親局を根とした木構造には、根と第１階層のみの木構造も含まれる。
【００１７】
また、他の一態様では、これら上述の電力線搬送通信装置において、前記指令通知部によって前記指令通信信号が送信される他の電力線搬送通信装置は、自機が親局であることを特徴とする。
【００１８】
このような構成では、他のグループに所属する親局に指令通信信号が送信され、自機と他のグループに所属する親局との間で上述の送信出力レベルの調整が行われる。この結果、このような構成では、他の親局の通信ルートが削除され、通信ルートを記憶するための記憶容量を少なくすることができる。また、このような構成では、他のグループに所属する親局に指令通信信号が送信され、他のグループにおける上述の送信出力レベルの調整を当該グループの親局に実行させることができ、自機の負荷を軽減することが可能となる。
【００１９】
また、他の一態様では、上述の電力線搬送通信装置において、自機と前記指令通知部によって前記指令通信信号が送信される他の電力線搬送通信装置との間には、トランスが介在していることを特徴とする。
【００２０】
特許文献１に開示の電力線通信装置は、各電力線通信ネットワークグループが１つの電力線（幹線）から直接的に分岐した各電力線（分岐線）を通信伝送路として構築された通信ネットワークに用いられる装置であり、前記幹線を介して生じる干渉を対策対象としている。上記他の一態様にかかる構成では、自機と前記指令通知部によって前記指令通信信号が送信される他の電力線搬送通信装置との間にトランスが介在し、トランスを介して電力線搬送通信ネットワーク間に生じる干渉も抑制することができる。
【００２１】
また、他の一態様では、これら上述の電力線搬送通信装置において、前記通信制御部は、前記通信信号の送信出力レベルを制御するレベル調整部と、自機が親局である場合に、通信上で隣接する他の電力線搬送通信装置と通信可能な最低限の通信品質で前記通信信号を送信するように前記レベル調整部を制御するレベル制御部とを備えていることを特徴とする。
【００２２】
このような構成では、レベル調整部とレベル制御部とを備える通信制御部を備える電力線搬送通信装置を提供することができる。
【００２３】
また、他の一態様では、上述の電力線搬送通信装置において、前記レベル調整部は、入力レベルを減衰して所定の出力レベルで出力する減衰器であることを特徴とする。
【００２４】
このような構成では、レベル調整部が減衰器によって構成され、レベル調整部を比較的簡易に構成することが可能となる。
【００２５】
また、他の一態様では、上述の電力線搬送通信装置において、前記レベル調整部は、複数の巻線比を選択可能なトランスを用いた、電力線と通信可能に接続する結合回路であることを特徴とする。
【００２６】
このような構成では、複数の巻線比を選択可能なトランスを用いることによって、結合回路にレベル調整部を組み込むことが可能となる。
【００２７】
また、他の一態様では、上述の電力線搬送通信装置において、前記レベル調整部は、複数の帰還抵抗比を選択可能なオペアンプを用いた、送信すべき通信信号を増幅して所定の出力レベルで出力する増幅器であることを特徴とする。
【００２８】
このような構成では、複数の帰還抵抗比を選択可能なオペアンプを用いることによって、増幅器にレベル調整部を組み込むことが可能となる。
【００２９】
また、本発明の他の一態様では、親局である親の電力線搬送通信装置と、子局である１または複数の子の電力線搬送通信装置とを備える電力線搬送通信ネットワークにおいて、前記親の電力線搬送通信装置は、これら上述のいずれかの電力線搬送通信装置であることを特徴とする。
【００３０】
このような構成では、電力線搬送通信ネットワーク間に生じる干渉を抑制することができ、電力線搬送通信に用いる周波数帯域が制限されることがない電力線搬送通信ネットワークを提供することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明にかかる電力線搬送通信装置および電力線搬送通信方法ならびに電力線搬送通信ネットワークは、電力線搬送通信ネットワーク間に生じる干渉を抑制することができ、電力線搬送通信に用いる周波数帯域が制限されることがない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施形態における電力線搬送通信ネットワークの構成を示す図である。
【図２】実施形態における電力線搬送通信装置の構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態の電力線搬送通信装置におけるルートテーブルの構成を示す図である。
【図４】実施形態の電力線搬送通信ネットワークにおける送信出力レベルの調整動作を示すシーケンス図である。
【図５】親機１−１の送信出力レベル調整前後における、親同士間のルートテーブルを示す図である。
【図６】親機１−２の送信出力レベル調整前後における、親同士間のルートテーブルを示す図である。
【図７】実施形態の第１態様における電力線搬送通信装置の構成を示すブロック図である。
【図８】実施形態の第２態様における電力線搬送通信装置の構成を示すブロック図である。
【図９】実施形態の第３態様における電力線搬送通信装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】実施形態の第４態様における電力線搬送通信装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。
【００３４】
図１は、実施形態における電力線搬送通信ネットワークの構成を示す図である。図２は、実施形態における電力線搬送通信装置の構成を示すブロック図である。図３は、実施形態の電力線搬送通信装置におけるルートテーブルの構成を示す図である。図３（Ａ）は、送信出力レベルの調整前におけるルートテーブルを示し、図３（Ｂ）は、送信出力レベルの調整後におけるルートテーブルを示す。
【００３５】
図１において、本実施形態における電力線搬送通信ネットワーク（以下、「ＰＬＣネットワーク」と略記する。）ＮＴは、例えば、建物（例えばオフィスビル、商業ビル、集合住宅および一戸建て等）や１つの建物における所定の区分（例えばフロアおよび集合住宅の各住戸等の物理的な一定の領域あるいは例えば部署およびグループ等の所定の属性によって定義された集合）等を単位に構築され、機器へ電力を供給することを主目的とする電力線Ｌ（ＬＡ、ＬＳ）に接続され、この電力線Ｌを伝送路として用いて所定の通信プロトコルで電力線搬送通信（以下、「ＰＬＣ」と略記する。）を行う複数の電力線搬送通信装置（以下、「ＰＬＣ装置」と略記する。）１、２を備えて構成される。
【００３６】
電力線Ｌは、建物内に布設された幹線ＬＡと、建物内に布設され、幹線ＬＡから分岐した１または複数の分岐線ＬＳとを備えて構成されている。図１に示す例では、分岐線ＬＳは、３本の分岐線ＬＳ−１、ＬＳ−２、ＬＳ−３を備えている。
【００３７】
なお、本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。
【００３８】
ＰＬＣネットワークＮＴは、親局である親の１または複数のＰＬＣ装置（以下、「親機」と略記する。）１と、子局である子の１または複数のＰＬＣ装置（以下、「子機」と略記する。）２とを備えている。図１に示す例では、ＰＬＣネットワークＮＴには、論理上における通信の可否で区分けされる３個のグループＧ−１、Ｇ−２、Ｇ−３が形成されていることから、３個の親機１−１、１−２、１−３が備えられている。これら３個の親機１−１、１−２、１−３のそれぞれは、幹線ＬＡに各トランスＴｒＡ−１、ＴｒＡ−２、ＴｒＡ−３をそれぞれ介して接続されている。このように各親機１−１、１−２、１−３との間には、２個のトランスＴｒＡが介在している。例えば、親機１−１と親機１−２との間には、２個のトランスＴｒＡ−１、ＴｒＡ−２が介在している。
【００３９】
なお、このようなＰＬＣ装置１間に用いられるトランスＴｒＡは、より具体的には、いわゆる変圧器であり、後述するＰＬＣ装置１、２内に用いられる結合トランスＴｒＢ、ＴｒＣ等のトランスは、より具体的には、いわゆる通信トランスである。
【００４０】
そして、各グループＧ−１、Ｇ−２、Ｇ−３には、１または複数の子機２−１、２−２、２−３を備えている。１または複数の子機２−１、２−２、２−３のそれぞれは、各トランスＴｒＡ−１、ＴｒＡ−２、ＴｒＡ−３をそれぞれ介して、あるいは、各トランスＴｒＡ−１、ＴｒＡ−２、ＴｒＡ−３および各親機１−１、１−２、１−３をそれぞれ介して、幹線ＬＡから分岐した各分岐線Ｌ−１、Ｌ−２、Ｌ−３に直接またはコンセントを介してそれぞれ接続されている。
【００４１】
図１には、ＰＬＣネットワークＮＴの物理的な接続状態が示されており、このＰＬＣネットワークＮＴには、上述したように、論理上の３個のグループが形成されている。第１グループＧ−１は、親機１−１および１または複数の子機２−１を備えて構成され、第２グループＧ−２は、親機１−２および１または複数の子機２−２を備えて構成され、そして、第３グループＧ−３は、親機１−３および１または複数の子機２−３を備えて構成される。親機（親局のＰＬＣ装置、マスタＰＬＣ装置）１は、自機１が属する自ＰＬＣネットワークＮＴ内の通信を統括し、制御する機能を持ち、子機（子局のＰＬＣ装置、スレーブＰＬＣ装置）２は、親機１の統括制御に従って自ＰＬＣネットワークＮＴ内で通信を行う機能を持つ。
【００４２】
このような構成のＰＬＣネットワークＮＴは、より具体的な例を挙げれば、集合住宅に構築され、フロアごとにグループＧがそれぞれ形成され、各住戸に子機２がそれぞれ配置される。子機２は、例えば、所定のセンサを備え、子機２は、前記センサで検出した検出値を親機１へ送信し、親機１は、前記センサの検出値を子機２ごとに対応付けて記憶し、管理する。このＰＬＣネットワークＮＴは、このようなＰＬＣを用いた遠隔監視システムに好適に適用することができる。このような遠隔監視システムは、より具体的な例を挙げれば、例えば侵入者検知や火災検知等の各住戸の安全を守るためのセキュリティシステムや、例えば量水器の使用水量や電力計の使用電力量等を検針する検針システム等が挙げられる。なお、ＰＬＣネットワークＮＴは、親機１がさらに子機１を制御するように構成され、例えば家電等の機器を遠隔に監視および制御する遠隔監視制御システムを構成してもよい。
【００４３】
このような親局である親のＰＬＣ装置１と、子局である１または複数の子のＰＬＣ装置２とを備えるＰＬＣネットワークＮＴに用いられるＰＬＣ装置１、２は、例えば、図２に示すように、記憶部１１と、制御部１２と、親子設定部１３と、電力線搬送通信部（以下、「ＰＬＣ部」と略記する。）１４とを備えて構成される。
【００４４】
図２において、本実施形態では、親機１と、子機２とは、同一の装置が用いられ、例えば、ＰＬＣ装置１、２は、自機１、２を親機（親局のＰＬＣ装置）１として機能させるか子機（子局のＰＬＣ装置）２として機能させるかを設定するための親子設定部１３において、「親」に設定されることで親機１として機能し、また「子」に設定されることで子機２として機能する。親子設定部１３は、例えばジャンパースイッチや切替えスイッチ等を備えて構成され、その設定状態を制御部１２が取得することができるように構成される。
【００４５】
なお、本実施形態では、親機１および子機２は、このような親子設定部１３を備えた同一の装置が用いられたが、親機１は、親局専用の装置であってもよく、また子機２は、子局専用の装置であってもよい。
【００４６】
記憶部１１は、通信ルートに関する情報を記憶するルートテーブル記憶部１１１を機能的に備え、本ＰＬＣ装置１、２を動作させるための制御プログラム等の各プログラムや、各プログラムの実行に必要な情報等を記憶すると共に、制御部１２に対するいわゆるワーキングメモリでもある。記憶部１１は、各プログラムやこれに必要な情報等を記憶する、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性の記憶素子、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の書換え可能な不揮発性の記憶素子、および、ワーキングメモリとなる例えばＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性の記憶素子を備えて構成される。記憶部１１には、自機１、２の所属するグループ名および、自機１、２を特定し識別するための自機１、２に固有な識別子であって本実施形態では通信アドレスとして使用されるＩＤ等が初期設定によって記憶される。このＩＤは、１又は複数の符号列であり、例えば、データリンク層のノードアドレス等が利用される。本実施形態では、各ＰＬＣ装置１、２には、前記ＩＤとしてシリアル番号として各整数がそれぞれ割り当てられている。
【００４７】
ルートテーブル記憶部１１１は、通信ルートに関する情報を例えばテーブル形式で記憶するための領域である。本ＰＬＣ装置１、２が親機１の場合には、ルートテーブル記憶部１１１は、本ＰＬＣネットワークＮＴにおける所定の範囲の各子機２に対する全通信ルートを登録するためのルートテーブル（通信ルートテーブル、ルーティングテーブル）を記憶する。一方、本ＰＬＣ装置１、２が子機２の場合には、ルートテーブル記憶部１１１は、自機２から親機１までの通信ルートを登録するための通信ルートテーブルを記憶する。この子機２における通信ルートは、１個であってもよく、また耐障害性を向上させるべく複数であってもよい。
【００４８】
これら親機１および子機２に記憶されるルートテーブルＲＴＢは、本実施形態では同一構造であり、例えば、図３に示すように、通信ルートにおける通信相手先のＩＤを登録するＩＤフィールド、ＩＤフィールドに登録されているＩＤ（通信ルートの通信相手先）のＰＬＣ装置１、２が所属するグループを特定し識別するためのグループ名を登録するグループ名フィールド、ＩＤフィールドに登録されているＩＤ（通信ルートの通信相手先）のＰＬＣ装置１、２における属性情報を登録する属性情報フィールド、自機１、２からＩＤフィールドに登録されているＩＤ（通信ルートの通信相手先）のＰＬＣ装置１、２に至る通信ルートを登録する通信ルートフィールド、および、当該通信ルートの通信品質を登録する通信品質フィールドを備え、ＩＤごとにレコードが作成される。
【００４９】
属性情報は、本実施形態では、ＰＬＣ装置１、２が親機１であるか子機２であるかを示す親子種別情報であり、属性情報フィールドには、通信相手先が親機１である場合にはその旨を示す符号、例えば「親」が登録され、通信相手先が子機２である場合にはその旨を示す符号、例えば「子」が登録される。通信ルートフィールドには、自機１、２が通信相手先のＰＬＣ装置１、２と直接的（ダイレクト）に接続される場合には、図３に示すように、通信相手先のＩＤがそのまま登録され、他のＰＬＣ装置１、２による中継が必要な場合には、中継するＰＬＣ装置１、２のＩＤが中継順に登録される。例えば、グループ名「Ａ」のグループにおいて、ＩＤ「１」の親機１がＩＤ「５」の子機２へ通信信号を送信する場合に、ＩＤ「３」の子機２の中継が必要な場合では、通信ルートフィールドには通信ルートとして「３、５」が登録される。
【００５０】
通信品質（リンク品質、通信コスト）は、自機１、２と通信相手先との間における通信ルートの良さ度合いを示す評価値であり、例えば、受信した通信信号の受信レベル（受信信号強度）に応じた値である。なお、通信品質は、受信した通信信号のＳＮ比に応じた値であってもよく、また、受信した通信信号のビットエラーレートに応じた値であってもよく、また、受信信号のパケットエラーレートに応じた値であってもよく、また、受信した通信信号の受信レベル、ＳＮ比、ビットエラーレートおよびパケットエラーレートのうちの複数の要因に応じた値であってもよい。さらに、前記いずれにおいても、通信ルートのホップ数が加味されてもよい。
【００５１】
ルートテーブル記憶部１１１のルートテーブルＲＴＢは、例えばルーティングプロトコル等の、公知の通信ルート構築方法で通信ルートが自動的に構築されることによって、あるいは、例えば施工者等のユーザが通信ルートを構築することによって、生成され、そして、ルートテーブル記憶部１１１に記憶される。
【００５２】
図２に戻って、制御部１２は、例えば、マイクロプロセッサおよびその周辺回路等で構成され、記憶部１１、親子設定部１３、ＰＬＣ部１４等の各部を当該機能応じて制御し、本ＰＬＣ装置１、２の全体制御を司る回路である。制御部１２は、送信レベルの適正化を行ってＰＬＣ方式で通信を行うべく、機能的に、テーブル処理部１２１、指令通知部１２２および中継処理部１２３を備えて構成される。
【００５３】
テーブル処理部１２１は、ルートテーブル記憶部１１１に記憶されているルートテーブルＲＴＢを後述のように管理するものである。指令通知部１２２は、後述のように、親子設定部１３で自機が親機１（親局のＰＬＣ装置１）に設定されている場合に、他のＰＬＣ装置１、２に対しその送信出力レベルを調整させるための指令通信信号をＰＬＣ部１４から送信するものである。指令通信信号には、他のＰＬＣ装置１、２に対しその送信出力レベルを調整させるための旨の指令通知情報が収容される。中継処理部１２３は、電力線ＬからＰＬＣ部１４によって受信された通信信号が中継を必要とする場合に、通信ルートにおける自機１、２から次に転送すべきＰＬＣ装置１、２（前記通信ルートにおける通信相手先のＰＬＣ装置１、２を含む）に向けてこの受信した通信信号（中継信号）を送信する中継処理を行うものである。なお、ＰＬＣ装置１、２は、このような中継処理部１２３を省略した構成であってもよく、このようなＰＬＣ装置１、２は、通信上、親機１と複数の子機２とをスター状に接続するＰＬＣネットワークＮＴに好適に適用される。
【００５４】
ＰＬＣ部１４は、電力線Ｌを用いた電力線搬送通信方式（以下、「ＰＬＣ方式」と略記する。）で他のＰＬＣ装置１、２との間で所定の通信プロトコルによって通信信号を送受信するための通信インタフェース回路である。ＰＬＣは、上述したように、例えば、商用周波数の電力波形に高周波の通信信号を重畳して送信したり、この電力波形からこの高周波の通信信号を分離して受信したりすることによって、電力線Ｌを介して通信信号を送受信する通信方式である。
【００５５】
ＰＬＣ部１４は、後述のように送信信号レベルを適正化するために、当該ＰＬＣ部１４で指令通信信号を受信した場合に、通信上で隣接する他のＰＬＣ装置１、２と通信可能な最低限の通信品質でＰＬＣの通信信号を送信するように当該ＰＬＣ部１４の送信出力レベルを制御する通信制御部１４１を備えている。この通信制御部１４１は、例えば、図２に示すように、通信信号の送信出力レベルを制御するレベル調整部２１と、親子設定部１３で自機が親機１に設定されている場合に、通信上で隣接する他のＰＬＣ装置１、２と通信可能な最低限の通信品質でＰＬＣの通信信号を送信するようにレベル調整部２１を制御するレベル制御部２２とを備えて構成されている。
【００５６】
次に、本実施形態の動作について説明する。
【００５７】
まず、制御部１２の指令通知部１２２は、親子設定部１３を参照し、自機が親機１に設定されているか子機２に設定されているかを判別する。この判別の結果、自機が子機２に設定されている場合には、指令通知部１２２は、本処理を終了する。一方、この判別の結果、自機が親機１に設定されている場合には、指令通知部１２２は、記憶部１１のルートテーブル記憶部１１１に格納されているルートテーブルＲＴＢを参照し、このルートテーブルＲＴＢに登録されているＩＤのＰＬＣ装置１、２（他のＰＬＣ装置１、２）に対しその送信出力レベルを調整させる指令通信信号を、ＰＬＣ部１４から電力線Ｌへ送信させる（指令通知工程）。
【００５８】
他のＰＬＣ装置１、２は、この指令通信信号を電力線ＬからＰＬＣ部１４で受信すると、通信制御部１４は、通信上で隣接する他のＰＬＣ装置１、２と予め設定された通信可能な最低限の通信品質でＰＬＣの通信信号を送信するようにＰＬＣ部１４の送信出力レベルを制御する（通信制御工程）。
【００５９】
より具体的には、通信制御部１４は、ルートテーブルＲＴＢを参照することによって通信上で隣接する他のＰＬＣ装置１、２を検索する。すなわち、通信ルートにおいて、自機１と直接的（ダイレクト）に通信可能なＰＬＣ装置１、２を検索する。そして、通信制御部１４は、検索されたＰＬＣ装置１、２を通信相手先に設定し、レベル制御２２によってレベル調整部２１を制御し、送信レベルを調整するための通信信号（レベル調整信号）を最大送信レベルに調整して、前記通信相手先へ向けてＰＬＣ部１４から電力線Ｌに送信する（レベル調整信号送信工程）。なお、以下の説明において、レベル調整信号の送信元と送信先との構成を区別するために、送信先の構成には、便宜上、構成を指す符号に「ｒｖ」さらに添える。
【００６０】
前記通信相手先のＰＬＣ装置１ｒｖ、２ｒｖでは、このレベル調整信号を受信すると、そのＰＬＣ部１４ｒｖは、この受信したレベル調整信号の通信品質を求める。そして、制御部１２は、この通信品質に基づいて、この送信元のＰＬＣ装置１と通信可能な最低限の通信品質でＰＬＣの通信信号を送信するための送信出力レベルを求め、この求めた送信出力レベルを送信元のＰＬＣ装置１のＩＤに対応付けて記憶部１１ｒｖに記憶する。このように動作することによって、他のＰＬＣ装置１ｒｖ、２ｒｖは、この指令通信信号を電力線ＬからＰＬＣ部１４ｒｖで受信すると、通信制御部１４ｒｖは、通信上で隣接する他のＰＬＣ装置１と予め設定された通信可能な最低限の通信品質でＰＬＣの通信信号を送信するようにＰＬＣ部１４ｒｖの送信出力レベルを制御することができる。また、ＰＬＣ部１４ｒｖは、このレベル調整信号の送信元を通信相手先に設定するとともにこの求めた通信品質を含む、レベル調整信号に対する返信を行うための通信信号（レベル調整返信信号）を生成し、レベル制御２２ｒｖによってレベル調整部２１ｒｖを制御することによってこのレベル調整返信信号を最大送信レベルに調整し、前記通信相手先（レベル調整信号の送信元）へ向けてＰＬＣ部１４ｒｖから電力線Ｌに送信する（レベル調整返信信号送信工程）。
【００６１】
前記通信相手先（レベル調整信号の送信元）のＰＬＣ装置（親機）１では、このレベル調整返信信号を受信すると、そのＰＬＣ部１４は、この受信したレベル調整返信信号の通信品質を求める。そして、制御部１２は、この通信品質に基づいて、この送信元のＰＬＣ装置１、２と通信可能な最低限の通信品質でＰＬＣの通信信号を送信するための送信出力レベルを求め、この求めた送信出力レベルを送信元のＰＬＣ装置１、２のＩＤに対応付けて記憶部１１に記憶する。このように動作することによって、ＰＬＣ装置（親機）１は、この指令通信信号を電力線ＬからＰＬＣ部１４で受信すると、通信制御部１４は、通信上で隣接する他のＰＬＣ装置１、２と予め設定された通信可能な最低限の通信品質でＰＬＣの通信信号を送信するようにＰＬＣ部１４の送信出力レベルを制御することができる。
【００６２】
このような動作が前記レベル調整信号送信工程で自機１の隣接ノード１、２として検索された各隣接ノード１、２との間で例えば平行してあるいは順次に実行される。
【００６３】
なお、上述では、レベル調整信号の通信品質、あるいは、レベル調整返信信号の通信品質に基づいて、通信上隣接する他のＰＬＣ装置１、２と通信可能な最低限の通信品質でＰＬＣの通信信号を送信するための送信出力レベルが求められたが、送信出力レベルを予め設定された所定の間隔で順次に低減しながら、レベル調整信号とレベル調整返信信号とを１または複数回相互に繰り返して送受信することによって、通信上隣接する他のＰＬＣ装置１、２と通信可能な最低限の通信品質でＰＬＣの通信信号を送信するための送信出力レベルが求められてもよい。
【００６４】
このように動作することによって、本実施形態におけるＰＬＣ装置１、２およびＰＬＣ方法では、自機が親機１に設定されている場合に、他のＰＬＣ装置１、２に対しその送信出力レベルを調整させる指令通信信号が送信される一方、指令通信信号が受信されると、自機が親機１であるか子機２であるかにかかわらず、通信上で隣接する他のＰＬＣ装置（隣接ノード）１、２と通信可能な最低限の通信品質で通信信号を送信するようにＰＬＣ部１４の送信出力レベルが制御される。このようにＰＬＣ部１４の送信出力レベルが隣接ノード１、２と通信可能なレベルに制御されるので、ＰＬＣネットワークＮＴ間に生じる干渉を抑制することができる。しかも、ＰＬＣネットワークＮＴ間の干渉を防止すべく単に送信出力レベルが調整されるわけではなく、隣接ノード１、２との通信における通信品質を所定のレベル、通信可能な最低限のレベルに確保するように、送信出力レベルが適切に調整される。そして、このようにＰＬＣ部１４の送信出力レベルが制御されるだけであるので、ＰＬＣに用いる周波数帯域が制限されることもない。
【００６５】
また、ＣＳＭＡでメディアアクセスする場合に、このような送信出力レベルの調整後ではグループＧ間の干渉を防ぐことができるので、他のグループＧに属する子機２のためにＣＳＭＡの時間を割り当てる必要がない。
【００６６】
なお、上述の実施形態において、前記指令通知工程において、指令通知部１２２によって指令通信信号が送信される他のＰＬＣ装置１、２は、複数のＰＬＣ装置１、２によって物理的に形成されるＰＬＣネットワークＮＴに、論理上における通信の可否で区分けされる複数のグループＧが形成されている場合に、自機１が所属するグループＧとは異なる他のグループＧに所属している装置であってよい。例えば、グループＧ−１に所属する親機１−１が上述の動作を行う場合に、通信制御部１４は、レベル調整信号送信工程で自機１−１の隣接ノード１、２を検索する場合に、検索された各隣接ノード１、２からグループＧ−１に所属するＰＬＣ装置２−１を除外し、他のグループＧ−２、Ｇ−３に所属する残余のＰＬＣ装置１、２をレベル調整信号送信工程における検索結果とする。なお、グループＧには、以下も同様に、当該グループと物理的なＰＬＣネットワークＮＴとが一致する場合も含まれる。このように構成することによって、親機１では、自機１の所属するグループＧの子機２に対する通信ルートのみに纏められ、記憶部１１における通信ルートを記憶するための記憶容量を少なくすることができる。例えば、送信出力レベルの調整動作前における親機１−１のルートテーブルＲＴＢには、例えば、図３（Ａ）に示すように、親機１−１の所属するグループ名「Ａ」のグループＧ−１に所属する子機２に対する通信ルートが登録されているだけでなく、グループ名「Ｂ」のグループＧ−２に所属するＰＬＣ装置１−２、２−２に対する通信ルートやグループ名「Ｃ」のグループＧ−３に所属するＰＬＣ装置１−３、２−３に対する通信ルートも登録されているが、このような構成では、送信出力レベルの調整動作後には、図３（Ｂ）に示すように、親機１−１の所属するグループ名「Ａ」のグループＧ−１に所属する子機２に対する通信ルートのみが登録され、他のグループＧ−２、Ｇ−３に所属するＰＬＣ装置１−２、１−３、２−２、２−３に対する通信ルートが削除される。また、自機１が所属するグループＧとは異なる他のグループＧにおいて、上述の送信出力レベルの調整が行われるので、自機１が所属するグループＧの通信状態を維持したまま、ＰＬＣネットワークＮＴ間に生じる干渉を抑制することができる。
【００６７】
そして、上述では、前記レベル調整信号送信工程において、前記通信上で隣接する他のＰＬＣ装置１、２は、親子設定部１３で自機が子機２に設定されている装置であってよい。このように構成することによって、指令通信信号を受信した子機２の所属するグループＧ内における親機１と子機２との間で、上述の送信出力レベルの調整を行うことが可能となる。
【００６８】
さらに、上述では、前記レベル調整信号送信工程において、前記通信上で隣接する他のＰＬＣ装置１、２は、複数のＰＬＣ装置１、２から成るＰＬＣネットワークＮＴにおいて、親機１と子機２との間の通信ルートを、親機１を根とした木構造でグラフ表現した場合に、親機１の次の階層である第１階層の子機２であってよい。このように構成することによって、親機１と第１階層の子機（第１端局）２との間でのみ上述の送信出力レベルの調整が行われるので、ＰＬＣネットワークＮＴ全体にかかる上述の送信出力レベルの調整に伴う負荷を軽減することが可能となる。ここで、親機１と子機２との間の通信ルートを、親機１を根とした木構造には、根と第１階層のみの木構造も含まれる。なお、このような場合でも、第２階層以下の下流側の子機２は、自機２の階層より上位層の子機２によって順次に中継されることで、親機１と通信可能である。また、特に、ＰＬＣネットワークＮＴでは、通信上、親機１と直接的に接続される子機１が多く、このように構成することによって、ＰＬＣ装置１、２は、ＰＬＣネットワークＮＴに好適に対応することができる。
【００６９】
また、上述の実施形態において、前記指令通知工程において、指令通知部１２２によって指令通信信号が送信される他のＰＬＣ装置１、２は、親子設定部１３で自機が親機１に設定されている装置であってよい。
【００７０】
図４は、実施形態の電力線搬送通信ネットワークにおける送信出力レベルの調整動作を示すシーケンス図である。図５および図６は、送信出力レベル調整前後におけるルートテーブル（親同士間）を示し、図５は、親機１−１の場合を示し、図６は、親機１−２の場合を示し、図５（Ａ）および図６（Ａ）は、送信出力レベル調整前における親同士間のルートテーブルを示し、図５（Ｂ）および図６（Ｂ）は、送信出力レベル調整後における親同士間のルートテーブルを示す。
【００７１】
親機１−１の場合について、より具体的な動作を説明すると、図４に示すように、まず、ステップＳ１１では、親機１−１において、ルートテーブルＲＴＢを参照することによって、通信上、隣接する隣接親機１の台数が確認され、各隣接親機１−２、１−３へ指令通信信号（出力抑制通知信号）が送信される。ステップＳ１２において、この指令通信信号を受信した親機１−２、１−３のそれぞれは、上述の動作によって親機１−１への送信出力レベルを調整するとともに、自機１−２、１−３の所属するグループＧ−２、Ｇ−３に所属する子機２−２、２−３に対し上述の動作によって送信出力レベルの調整動作がそれぞれ実行され、送信出力レベルがそれぞれ抑制され、その抑制した送信出力レベルで、自機１−２、１−３のグループＧ−２、Ｇ−３における送信出力レベルの調整動作が終了した旨の通信信号（抑制結果通知信号）が親機１−２、１−３から親機１−１へそれぞれ送信される。ステップＳ１３では、この各抑制結果通知信号を受信すると、親機１−１は、この受信した各抑制結果通知信号の通信品質をそれぞれ求め、この求めた各通信品質が全て予め設定された所定の閾値以下であるか否かを判断する。この判断の結果、この求めた各通信品質が全て予め設定された所定の閾値以下である場合（ＹＥＳ）では、親機１−１は、本処理を終了し、一方、この求めた各通信品質のいずれかが前記所定の閾値以下ではない場合（ＮＯ）では、親機１−１は、処理をステップＳ１１に戻す。
【００７２】
このように動作することによって、親機１−１から他のグループＧ−２、Ｇ−３に所属する親機１−２、１−３に指令通信信号が送信され、自機１−１と他のグループＧ−２、Ｇ−３に所属する親機１−２、１−３との間で上述の送信出力レベルの調整が行われる。この結果、このような構成では、他の親機１−２、１−３の通信ルートが削除され、通信ルートを記憶するための記憶容量を少なくすることができる。例えば、親機１の親同士間におけるルートテーブルＲＴＢは、自機１の通信ルートのみとなり、記憶部１１における通信ルートを記憶するための記憶容量を少なくすることができる。例えば、親機１−１における親同士間のルートテーブルＴＲＢには、送信出力レベルの調整前では図５（Ａ）に示すように、他の親機１の通信ルートも登録されているが、送信出力レベルの調整後では図５（Ｂ）に示すように、自機１−１の通信ルートのみとなる。同様に、例えば、親機１−２における親同士間のルートテーブルＴＲＢには、送信出力レベルの調整前では図６（Ａ）に示すように、他の親機１の通信ルートも登録されているが、送信出力レベルの調整後では図６（Ｂ）に示すように、自機１−２の通信ルートのみとなる。
【００７３】
また、このように動作することによって、他のグループＧ−２、Ｇ−３に所属する親機１−２、１−３に指令通信信号が送信され、他のグループＧ−２、Ｇ−３における上述の送信出力レベルの調整を当該グループＧ−２、Ｇ−３の親機１−２、１−３に実行させることができ、自機１−１の負荷を軽減することが可能となる。
【００７４】
また、本実施形態のＰＬＣネットワークＮＴでは、２個の親機１間には、２個のトランスＴｒＡが介在している。トランスＴｒＡでの信号減衰は、例えば約−２０ｄＢ〜−３０ｄＢ等のように、一般に、比較的大きいが、それでもグループ間Ｇで干渉が生じる場合がある。本実施形態では、このような親機１間にトランスＴｒＡが介在し、このトランスＴｒＡを介してグループ間（ＰＬＣネットワーク間も含む。）に生じる干渉も抑制することができる。前記特許文献１に開示の電力線通信装置は、各電力線通信ネットワークグループが１つの電力線（幹線）から直接的に分岐した各電力線（分岐線）を通信伝送路として構築された通信ネットワークに用いられる装置であり、前記幹線を介して生じる干渉を対策対象としており、本実施形態のように、上述のトランスＴｒＡを介した干渉を対策対象としていないし、示唆もされていない。
【００７５】
このような本実施形態における電力線搬送通信装置において、ＰＬＣ通信部１４は、上記機能を実現することができる所定の態様で構成することが可能であるが、より具体的な一例を示せば、例えば、第１ないし第４態様で構成することが可能である。
（ＰＬＣ通信部１４の第１態様）
図７は、実施形態の第１態様における電力線搬送通信装置の構成を示すブロック図である。
【００７６】
第１態様のＰＬＣ通信部１４Ａでは、図７に示すように、レベル調整部２１は、入力レベルを減衰して所定の出力レベルで出力する減衰器２１Ａを備えて構成される。このように構成することによって、レベル調整部２１を比較的簡易に構成することが可能となる。
【００７７】
より具体的には、ＰＬＣ装置１、２は、図７に示すように、図略の記憶部１１と、制御部１２と、図略の親子設定部１３と、ＰＬＣ方式で通信信号を送受信するＰＬＣ通信部１４Ａとを備えて構成される。図７に示す記憶部１１、制御部１２および親子設定部１３は、図２に示す上述した記憶部１１、制御部１２および親子設定部１３とそれぞれ同様であるので、その説明を省略する。
【００７８】
ＰＬＣ通信部１４Ａは、結合回路３１と、減衰器（ＡＴＴ）２１Ａと、レベル制御回路２２Ａと、送信回路３２と、受信回路３３と、電力線搬送通信チップ３４とを備えて構成される。
【００７９】
結合回路３１は、ＰＬＣ装置１、２と電力線とを通信可能に接続するための回路であり、電力線における一対の電路に接続され、電力線（一対の電路）を伝送するＰＬＣの通信信号を取り出すとともに、電力線にＰＬＣの通信信号を重畳する回路である。結合部１３は、例えば、商用電源の商用周波数に対して充分に高いインピーダンスを持つ結合コンデンサと、１次巻き線が前記結合コンデンサと直列に接続され、ＰＬＣの通信信号成分を１次側と２次側との間で相互に伝達することができる結合トランスとを備えて構成される。前記結合トランスの磁気結合によってＰＬＣの通信信号成分は、結合回路３１の入力側と出力側とで電気的に接続される一方、商用電源の周波数成分は、結合回路３１の入力側と出力側とで電気的に絶縁される。なお、結合回路３１の入力側と出力側とで電気的な絶縁が必要ではない場合には、前記結合トランスに代え、インダクタが用いられてもよい。
【００８０】
送信回路３２は、電力線搬送通信チップ  ３４から出力された、送信すべきＰＬＣの通信信号（送信信号）を所定の信号レベルに増幅して結合回路３１へ出力するための回路であり、例えば、ＰＬＣの送信信号を所定の信号レベルに増幅する増幅器と、ＰＬＣの周波数帯域の成分を透過するように前記増幅器で増幅された送信信号をフィルタリング（濾波）して前記結合トランスの２次側へ出力するフィルタ（バンドパスフィルタやハイパスフィルタ）とを備えて構成される。
【００８１】
受信回路３３は、結合回路３１で受信されて出力された、ＰＬＣの通信信号（受信信号）を所定の信号レベルに増幅して電力線搬送通信チップ３４へ出力するための回路であり、例えば、前記結合トランスの２次側に接続され、ＰＬＣの周波数帯域の成分を透過するように受信信号をフィルタリングするフィルタ（バンドパスフィルタやハイパスフィルタ）と、前記フィルタの出力を増幅して電力線搬送通信チップ３４へ出力する増幅器とを備えて構成される。
【００８２】
電力線搬送通信チップ３４は、送信回路３２および受信回路３３のそれぞれに接続され、結合回路３１で取り出されたＰＬＣの通信信号（受信信号）から受信データを復調するとともに、送信データをＰＬＣの通信信号（送信信号）に変調して結合回路３１へ出力する回路であり、例えば、所定のデータに対しＰＬＣ方式で変復調するために特化された集積回路である。
【００８３】
そして、注目すべきは、入力レベルを減衰して所定の出力レベルで出力する減衰器２１Ａが送信回路３２と結合回路３１との間に介挿されており、この減衰器２１Ａを制御するレベル制御回路２２Ａが設けられていることである。減衰器２１Ａは、その減衰率を変更可能な可変減衰器であり、例えば、可変抵抗器等を備えて構成される。減衰器２１Ａの減衰率は、レベル制御回路２２Ａによって制御される。
【００８４】
このような構成のＰＬＣ通信部１４Ａでは、電力線を伝送するＰＬＣの通信信号が結合回路３１によって取り出され、この取り出された通信信号（受信信号）が受信回路３３でＰＬＣの周波数帯域の成分を透過するようにフィルタリングされて所定の信号レベルに増幅され、電力線搬送通信チップ３４へ出力される。そして、電力線搬送通信チップ３４は、この受信信号を復調して受信データを取得する。この取得した受信データは、該電力線搬送通信装置１、２に接続される外部の機器へ出力される。また、前記外部の機器から電力線搬送通信チップ３４に入力された送信データは、電力線搬送通信チップ３４によってＰＬＣの送信信号に変調され、送信回路３２によって所定の信号レベルに増幅されてＰＬＣの周波数帯域の成分を透過するようにフィルタリングされ、減衰器２１Ａへ出力される。減衰器２１Ａでは、レベル制御回路２２Ａの制御に従って減衰率が調整され、送信回路３２から入力された送信信号を所定の信号レベルとなるように減衰し、結合回路３１へ出力する。このようにレベル制御回路２２Ａの制御に従って減衰率が調整された減衰器２１Ａは、通信上で隣接する他の電力線搬送通信装置１、２と通信可能な最低限の通信品質で送信信号を送信するように送信信号の出力レベルを調整する。そして、減衰器２１Ａで所定の出力レベルに調整された送信信号は、結合回路３１によって電力線の商用電源に重畳され、電力線を伝送する。
（ＰＬＣ通信部１４の第２態様）
図８は、実施形態の第２態様における電力線搬送通信装置の構成を示すブロック図である。
【００８５】
第２態様のＰＬＣ通信部１４Ｂでは、図８に示すように、レベル調整部２１は、複数の巻線比を選択可能なトランスＴｒＢを用いた、電力線と通信可能に接続する結合回路３１Ａである。このように構成することによって、結合回路３１Ａにレベル調整部２１を組み込むことが可能となる。
【００８６】
より具体的には、ＰＬＣ装置１、２は、図８に示すように、図略の記憶部１１と、制御部１２と、図略の親子設定部１３と、ＰＬＣ方式で通信信号を送受信するＰＬＣ通信部１４Ｂとを備えて構成される。図８に示す記憶部１１、制御部１２および親子設定部１３は、図２に示す上述した記憶部１１、制御部１２および親子設定部１３とそれぞれ同様であるので、その説明を省略する。
【００８７】
ＰＬＣ通信部１４Ｂは、結合回路３１Ａと、レベル制御回路２２Ｂと、送信回路３２と、受信回路３３と、電力線搬送通信チップ３４とを備えて構成される。図８に示す送信回路３２、受信回路３３および電力線搬送通信チップ３４は、図７に示す送信回路３２、受信回路３３および電力線搬送通信チップ３４とそれぞれ同様であるので、その説明を省略する。
【００８８】
結合回路３１Ａは、ＰＬＣ装置１、２と電力線とを通信可能に接続するための回路であり、電力線における一対の電路Ｌ１、Ｌ２に接続され、電力線（一対の電路Ｌ１、Ｌ２）を伝送するＰＬＣの通信信号を取り出すとともに、電力線にＰＬＣの通信信号を重畳する回路である。一対の電路Ｌ１、Ｌ２は、前述の第１態様や後述の第３および第４態様も同様に、例えば、線間１００Ｖの電力線を伝送路にＰＬＣを行う場合には、一方が中性線で他方が電圧線であり、また例えば、線間２００Ｖの電力線を伝送路にＰＬＣを行う場合には、両方が電圧線（＋１００Ｖの電圧線および−１００Ｖの電圧線）であり、また例えば、６．６ｋＶ等のこれらより高圧の電圧線であってもよい。
【００８９】
結合回路３１Ａは、例えば、商用電源の商用周波数に対して充分に高いインピーダンスを持つ結合コンデンサＣ１、Ｃ２と、１次巻き線がその両端で前記結合コンデンサＣ１、Ｃ２とそれぞれ直列に接続され、ＰＬＣの通信信号成分を１次側と２次側との間で相互に伝達することができる結合トランスＴｒＢ、ＴｒＣと、レベル制御回路２２Ｂの制御に従って結合トランスＴｒＢの巻き線比を選択するスイッチＳＷＡとを備えて構成される。結合トランスＴｒＣは、受信用の結合トランスであり、ＰＬＣの通信信号成分を１次側から２次側へ伝達することが可能であればよい。また、結合トランスＴｒＢは、送信用の結合トランスであり、ＰＬＣの通信信号成分を２次側から１次側へ伝達することが可能であればよい。そして、結合トランスＴｒＢ、ＴｒＣの磁気結合によってＰＬＣの通信信号成分は、結合回路３１Ａの入力側と出力側とで電気的に接続される一方、商用電源の周波数成分は、結合回路３１Ａの入力側と出力側とで電気的に絶縁される。
【００９０】
そして、送信用の結合トランスＴｒＢは、２次側では、２次巻き線の両端に端子Ｔ１、Ｔ５を備えるだけでなく、２次巻き線の中間から１または複数の引き出し線が引き出され、この引き出し線にも端子（中間タップ）を備えて構成されている。図８に示す例では、結合トランスＴｒＢは、３個の中間タップＴ２、Ｔ３、Ｔ４を備えている。送信回路３２における一方の入力端子（接地端子）は、結合トランスＴｒＢの２次巻き線における両端のうちの一方端子Ｔ５に接続される。そして、送信回路３２における他方の入力端子（信号端子）は、破線で示すように、スイッチＳＷＡの選択によって、結合トランスＴｒＢの２次巻き線における両端のうちの他方端子Ｔ１および中間タップＴ２、Ｔ３、Ｔ４のうちのいずれかと接続される。スイッチＳＷＡの選択は、レベル制御回路２２Ｂによって制御される。これによって送信用の結合トランスＴｒＢの１次側と２次側との間の巻き線比が変更され、２次側から１次側へ出力されるＰＬＣの送信信号の送信出力レベルが変更される。
【００９１】
１次側の巻き数をｎ１、１次側の電圧をｖ１、２次側の巻き数をｎ２、２次側の電圧をｖ２および１次側と２次側との間の巻き線比をｎとすると、周知の通り、一般に、ｎ＝ｎ２／ｎ１＝ｖ２／ｖ１が成り立つ。ここで、上述のように、巻き線比ｎがスイッチＳＷＡの選択によって変更可能であるので、２次側と１次側との間の変圧が可能となる。
【００９２】
このような構成のＰＬＣ通信部１４Ｂでは、電力線を伝送するＰＬＣの通信信号が結合回路３１Ａの結合コンデンサＣ１、Ｃ２および受信用の結合トランスＴｒＣによって取り出され、この取り出された通信信号（受信信号）が受信回路３３でＰＬＣの周波数帯域の成分を透過するようにフィルタリングされて所定の信号レベルに増幅され、電力線搬送通信チップ３４へ出力される。そして、電力線搬送通信チップ３４は、この受信信号を復調して受信データを取得する。この取得した受信データは、該電力線搬送通信装置１、２に接続される外部の機器へ出力される。また、前記外部の機器から電力線搬送通信チップ３４に入力された送信データは、電力線搬送通信チップ３４によってＰＬＣの送信信号に変調され、送信回路３２によって所定の信号レベルに増幅されてＰＬＣの周波数帯域の成分を透過するようにフィルタリングされ、結合回路３１Ａにおける受信用の結合トランスＴｒＢの２次側へ出力される。受信用の結合トランスＴｒＢでは、レベル制御回路２２Ｂの制御に従ったスイッチＳＷＡの選択接続によって１次側と２次側との間の巻き線比が調整され、送信回路３２から２次側に入力された送信信号を所定の信号レベルとなるように減衰し、１次側へ出力する。このようにレベル制御回路２２Ｂの制御に従って１次側と２次側との間の巻き線比が調整された送信用の結合トランスＴｒＢは、通信上で隣接する他の電力線搬送通信装置１、２と通信可能な最低限の通信品質で送信信号を送信するように送信信号の出力レベルを調整する。そして、送信用の結合トランスＴｒＢで所定の出力レベルに調整された送信信号は、結合コンデンサＣ１、Ｃ２によって電力線（一対の電路Ｌ１、Ｌ２）の商用電源に重畳され、電力線を伝送する。
（ＰＬＣ通信部１４の第３および第４態様）
図９は、実施形態の第３態様における電力線搬送通信装置の構成を示すブロック図である。図１０は、実施形態の第４態様における電力線搬送通信装置の構成を示すブロック図である。
【００９３】
第３および第４態様のＰＬＣ通信部１４Ｃ、１４Ｄでは、図９および図１０に示すように、レベル調整部２１は、複数の帰還抵抗比を選択可能なオペアンプＯＰを用いた、送信すべき通信信号を増幅して所定の出力レベルで出力する送信回路３２Ｂの増幅器Ａｍｐ１、Ａｍｐ２であることである。このように構成することによって、送信回路３２Ｂの増幅器Ａｍｐ１、Ａｍｐ２にレベル調整部２１を組み込むことが可能となる。
【００９４】
より具体的には、ＰＬＣ装置１、２は、第３態様では、図９に示すように、図略の記憶部１１と、制御部１２と、図略の親子設定部１３と、ＰＬＣ方式で通信信号を送受信するＰＬＣ通信部１４Ｃとを備えて構成される。また第４態様では、ＰＬＣ装置１、２は、図１０に示すように、図略の記憶部１１と、制御部１２と、図略の親子設定部１３と、ＰＬＣ方式で通信信号を送受信するＰＬＣ通信部１４Ｄとを備えて構成される。図９および図１０に示す記憶部１１、制御部１２および親子設定部１３は、図２に示す上述した記憶部１１、制御部１２および親子設定部１３とそれぞれ同様であるので、その説明を省略する。
【００９５】
第３態様のＰＬＣ通信部１４Ｃは、結合回路３１と、レベル制御回路２２Ｃと、送信回路３２Ａと、受信回路３３と、電力線搬送通信チップ３４とを備えて構成される。また、第４態様のＰＬＣ通信部１４Ｄは、結合回路３１と、レベル制御回路２２Ｄと、送信回路３２Ｂと、受信回路３３と、電力線搬送通信チップ３４とを備えて構成される。図９および図１０に示す結合回路３１、受信回路３３および電力線搬送通信チップ３４は、図７に示す結合回路３１、受信回路３３および電力線搬送通信チップ３４とそれぞれ同様であるので、その説明を省略する。
【００９６】
まず、第３態様のＰＬＣ通信部１４Ｃにおける送信回路３２Ａは、電力線搬送通信チップ  ３４から出力された、送信すべきＰＬＣの通信信号（送信信号）を所定の信号レベルに増幅して結合回路３１へ出力するための回路であり、例えば、ＰＬＣの送信信号を所定の信号レベルに増幅する増幅器ＡｍｐＡと、ＰＬＣの周波数帯域の成分を透過するように増幅器ＡｍｐＡで増幅された送信信号をフィルタリングして結合回路３１へ出力する図略のフィルタ（バンドパスフィルタやハイパスフィルタ）とを備えて構成される。
【００９７】
増幅器ＡｍｐＡは、オペアンプＯＰと、第１抵抗器Ｒ１１と、互いに抵抗値が異なる複数の第２抵抗器Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３と、レベル制御回路２２Ｃの制御に従ってオペアンプＯＰの帰還抵抗比を選択するスイッチＳＷＢとを備えて構成されている。図９に示す例では、増幅器ＡｍｐＡは、互いに抵抗値が異なる３個の第２抵抗器Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３を備えている。電力線搬送通信チップ３４の出力端子は、第１抵抗器Ｒ１１を介してオペアンプの反転入力端子（−）に接続される。オペアンプの非反転入力端子（＋）は、接地され、その出力端子は、結合回路３１に接続される。そして、これらオペアンプの反転入力端子（−）と出力端子との間には、スイッチＳＷＢを介して複数の第２抵抗器Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３が互いに並列状態で接続される。スイッチＳＷＢの選択接続によって、複数の第２抵抗器Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３の中から、オペアンプの反転入力端子（−）と出力端子との間に接続される抵抗器が選択される。このスイッチＳＷＢの選択は、レベル制御回路２２Ｂによって制御される。これによってオペアンプＯＰの帰還抵抗比が変更され、出力されるＰＬＣの送信信号の送信出力レベルが変更される。
【００９８】
このような構成のオペアンプＯＰを用いた増幅器ＡｍｐＡは、いわゆる反転増幅回路であり、入力電圧をｖｉｎ、出力電圧をｖｏｕｔ、第１抵抗器Ｒ１１の抵抗値をｒ１、第２抵抗器Ｒ２ｎの抵抗値をｒ２、帰還抵抗比をｒ（＝ｒ２／ｒ１）とすると、周知の通り、一般に、ｖｏｕｔ＝（ｒ２／ｒ１）×ｖｉｎ＝ｒ×ｖｉｎが成り立つ。ここで、上述のように、帰還抵抗比ｒがスイッチＳＷＢの選択によって変更可能であるので、出力電圧ｖｏｕｔが変更可能となる。
【００９９】
また、第４態様のＰＬＣ通信部１４Ｄにおける送信回路３２Ｂは、電力線搬送通信チップ  ３４から出力された、送信すべきＰＬＣの通信信号（送信信号）を所定の信号レベルに増幅して結合回路３１へ出力するための回路であり、例えば、ＰＬＣの送信信号を所定の信号レベルに増幅する増幅器ＡｍｐＢと、ＰＬＣの周波数帯域の成分を透過するように増幅器ＡｍｐＢで増幅された送信信号をフィルタリングして結合回路３１へ出力する図略のフィルタ（バンドパスフィルタやハイパスフィルタ）とを備えて構成される。
【０１００】
増幅器ＡｍｐＢは、オペアンプＯＰと、互いに抵抗値が異なる複数の第３抵抗器Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ３３と、第４抵抗器Ｒ４１と、レベル制御回路２２Ｄの制御に従ってオペアンプＯＰの帰還抵抗比を選択するスイッチＳＷＣとを備えて構成されている。図１０に示す例では、増幅器ＡｍｐＢは、互いに抵抗値が異なる３個の第３抵抗器Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ３３を備えている。オペアンプの非反転入力端子（＋）は、接地され、その出力端子は、結合回路３１に接続される。これらオペアンプの反転入力端子（−）と出力端子との間には、第４抵抗器Ｒ４１が接続される。そして、電力線搬送通信チップ３４の出力端子と、オペアンプＯＰの反転入力端子（−）との間には、スイッチＳＷＣを介して複数の第３抵抗器Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ３３が互いに並列状態で接続される。スイッチＳＷＣの選択接続によって、複数の第３抵抗器Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ３３の中から、オペアンプＯＰの反転入力端子（−）と電力線搬送通信チップ３４の出力端子との間に接続される抵抗器が選択される。このスイッチＳＷＣの選択は、レベル制御回路２２Ｄによって制御される。これによってオペアンプＯＰの帰還抵抗比が変更され、出力されるＰＬＣの送信信号の送信出力レベルが変更される。
【０１０１】
このような構成のオペアンプＯＰを用いた増幅器ＡｍｐＢは、いわゆる反転増幅回路であり、入力電圧をｖｉｎ、出力電圧をｖｏｕｔ、第３抵抗器Ｒ３ｎの抵抗値をｒ３、第４抵抗器Ｒ４１の抵抗値をｒ４、帰還抵抗比をｒ（＝ｒ４／ｒ３）とすると、増幅器ａｍｐ１と同様に、周知の通り、一般に、ｖｏｕｔ＝（ｒ４／ｒ３）×ｖｉｎ＝ｒ×ｖｉｎが成り立つ。ここで、上述のように、帰還抵抗比ｒがスイッチＳＷＣの選択によって変更可能であるので、出力電圧ｖｏｕｔが変更可能となる。
【０１０２】
このような構成のＰＬＣ通信部１４Ｃ、１４Ｄでは、電力線を伝送するＰＬＣの通信信号が結合回路３１によって取り出され、この取り出された通信信号（受信信号）が受信回路３３でＰＬＣの周波数帯域の成分を透過するようにフィルタリングされて所定の信号レベルに増幅され、電力線搬送通信チップ３４へ出力される。そして、電力線搬送通信チップ３４は、この受信信号を復調して受信データを取得する。この取得した受信データは、該電力線搬送通信装置１、２に接続される外部の機器へ出力される。また、前記外部の機器から電力線搬送通信チップ３４に入力された送信データは、電力線搬送通信チップ３４によってＰＬＣの送信信号に変調され、送信回路３２によって所定の信号レベルに増幅されてＰＬＣの周波数帯域の成分を透過するようにフィルタリングされ、結合回路３１へ出力され、結合回路３１によって電力線の商用電源に重畳され、電力線を伝送する。ここで、増幅器ＡｍｐＡ、ＡｍｐＢでは、レベル制御回路２２Ｃ、２２Ｄの制御に従ったスイッチＳＷＢ、ＳＷＣの選択接続によってオペアンプＯＰの帰還抵抗比ｒが調整され、電力線搬送通信チップ３４から送信回路３２Ａ、３２Ｂに入力された送信信号を所定の信号レベルとなるように増幅し、結合回路３１へ出力する。このようにレベル制御回路２２Ｃ、２２Ｄの制御に従ってオペアンプＯＰの帰還抵抗比ｒが調整された送信回路３２Ａ、３２Ｂの増幅器ＡｍｐＡ、ＡｍｐＢは、通信上で隣接する他の電力線搬送通信装置１、２と通信可能な最低限の通信品質で送信信号を送信するように送信信号の出力レベルを調整する。そして、結合回路３１では、出力レベルが調整されたＰＬＣの送信信号が電力線の商用電源に重畳され、電力線を伝送する。
【０１０３】
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
【符号の説明】
【０１０４】
ＡｍｐＡ、ＡｍｐＢ  増幅器
Ｃ１、Ｃ２  コンデンサ
ＮＴ  電力線搬送通信ネットワーク
ＯＰ  オペアンプ
Ｒ１１  第１抵抗器
Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３  第２抵抗器
Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ３３  第３抵抗器
Ｒ４１  第４抵抗器
ＳＷＡ、ＳＷＢ、ＳＷＣ  スイッチ
ＴｒＡ  トランス
ＴｒＢ、ＴｒＣ  結合トランス
１、２  電力線搬送通信装置（ＰＬＣ装置）
１１  記憶部
１２  制御部
１３  親子設定部
１４、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ  電力線搬送通信部（ＰＬＣ部）
２１  レベル調整部
２２、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ  レベル制御部
３１、３１Ａ  結合回路
３２、３２Ａ、３２Ｂ  送信回路
３３  受信回路
３４  電力線搬送通信チップ
１１１  ルートテーブル記憶部
１２１  テーブル処理部
１２２  指令通知部
１２３  中継処理部
１４１  通信制御部
【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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【図９】
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【図１０】
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