(57)【要約】【課題】並列接続された複数の電線を信号送信のために使用する複数の多元接続システムの間で同じリソースを共用できるようにする。【解決手段】並列接続された第１及び第２の電線（２Ａ及び２Ｂ）に接続されている第１及び第２の送信機グループに含まれる各送信機（４）は、送信ビット列に基づいた電流変化を示す電流信号を第１及び第２の電線（２Ａ及び２Ｂ）のいずれかに送信するよう動作する。電流検出部（６Ａ）は、第１の電線（２Ａ）を流れる第１の電流（ＩＡ）と第２の電線（２Ｂ）を流れる第２の電流（ＩＢ）との差電流の変化を示す第１の電気信号を出力するよう動作する。受信機（５Ａ）は、第１の電気信号を処理することにより、第１及び第２の送信機グループに含まれる各送信機（４）の送信ビット列に対応した受信ビット列を識別して受信するよう動作する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の電線を含み、各々が並列接続された複数の電線と、
前記第１の電線に送信する第１の送信機グループ及び前記第２の電線に送信する第２の送信機グループを含み、各送信機グループが少なくとも１つの送信機を含む複数の送信機グループと、
前記第１及び第２の電線に結合された第１の電流検出部と、
前記第１の電流検出部に結合された第１の受信機と、
を備え、
各送信機は、送信ビット列に基づいた電流変化を示す電流信号を前記複数の電線のいずれかに送信するよう動作し、
前記第１の電流検出部は、前記第１の電線を流れる第１の電流と前記第２の電線を流れる第２の電流との差電流の変化を示す第１の電気信号を出力するよう動作し、
前記第１の受信機は、前記第１の電気信号を処理することにより、前記第１及び第２の送信機グループに含まれる各送信機の前記送信ビット列に対応した受信ビット列を識別して受信するよう動作する、
多元接続通信システム。
【請求項２】
前記第１の電気信号は、前記第２の電流を位相反転した電流と前記第１の電流との合成電流の変化を示し、
前記第１の受信機は、前記第２の送信機グループの前記受信ビット列を正しく受信するために、前記受信ビット列に関する位相反転処理を行うよう動作する、
請求項１に記載の多元接続通信システム。
【請求項３】
前記送信ビット列は、少なくとも１ビット長の予め定められたビットパターンを含み、
前記第１の受信機は、各送信機の前記受信ビット列に含まれる前記ビットパターンの符号を検出するとともに、前記ビットパターンの符号が反転している前記受信ビット列に対して選択的に前記位相反転処理を行うよう動作する、
請求項２に記載の多元接続通信システム。
【請求項４】
前記位相反転処理は、
（ａ）前記第１の電気信号から復元された前記受信ビット列自体の位相を反転すること、
（ｂ）前記受信ビット列を得るための逆拡散処理に用いる拡散符号の符号を反転すること、
（ｃ）前記第１の電気信号から復元された受信シンボル列又は受信チップ列の位相を反転すること、又は
（ｄ）前記受信ビット列を得るための復調処理に用いるシンボル判定規則を変更すること、
を含む、
請求項３に記載の多元接続通信システム。
【請求項５】
前記第１の電気信号は、前記第２の電流を位相反転した電流と前記第１の電流との合成電流の変化を示し、
前記第２の送信機グループに含まれる各送信機は、前記送信ビット列を位相反転した信号に基づいて前記電流信号を生成するよう動作する、
請求項１に記載の多元接続通信システム。
【請求項６】
第２の電流検出部及び第２の受信機をさらに備え、
前記複数の電線は、第３及び第４の電線をさらに含み、
前記複数の送信機グループは、前記第３の電線に送信する第３の送信機グループ及び前記第４の電線に送信する第４の送信機グループをさらに含み、
前記第２の電流検出部は、前記第３の電線を流れる第３の電流と前記第４の電線を流れる第４の電流との差電流の変化を示す第２の電気信号を出力するよう動作し、
前記第２の受信機は、前記第２の電気信号を処理することにより、前記第３及び第４の送信機グループに含まれる各送信機の前記送信ビット列に対応した受信ビット列を識別して受信するよう動作する、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の多元接続通信システム。
【請求項７】
前記第１及び第２の送信機グループは、多元接続のための送信リソースを前記第３及び第４の送信機グループと共用する、請求項６に記載の多元接続通信システム。
【請求項８】
前記送信リソースは、符号リソース、時間リソース、及び周波数リソースのうち少なくとも１つを含む、請求項７に記載の多元接続通信システム。
【請求項９】
前記第１の電流検出部は、カレントトランスを含み、
前記第１の電線は、前記カレントトランスの環状コアを貫通して配置され、
前記第２の電線は、前記環状コアを前記第１の電線とは逆向に貫通して配置され、
前記第１の電気信号は、前記カレントトランスの二次側に出力される電圧信号又は電流信号である、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の多元接続通信システム。
【請求項１０】
前記第１の電流検出部は、第１及び第２のカレントトランスを含み、
前記第１の電線は、前記第１のカレントトランスの環状コアを貫通して配置され、
前記第２の電線は、前記第２のカレントトランスの環状コアを貫通して配置され、
前記第１の電気信号は、前記第１及び第２のカレントトランスの出力電圧又は出力電流を加算又は減算して得られる信号である、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の多元接続通信システム。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の多元接続通信システムと、
前記複数の電線のそれぞれに接続された複数の太陽電池ストリングと、
前記複数の太陽電池ストリングによって生成される直流電力を前記複数の電線を通じて取得し、前記直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナと、
を備える、太陽光発電システム。
【請求項１２】
各送信機は、前記太陽電池ストリングに含まれる太陽電池パネルの監視データがエンコードされた前記送信ビット列を生成するよう動作する、請求項１１に記載の太陽光発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、多元接続通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、ＳＳＭＡ（Spread Spectrum Multiple Access）通信システムを開示している。ＳＳＭＡは、ＤＳ−ＣＤＭＡ（Direct Spread-Code Division Multiple Access）と呼ぶこともできる。つまり、特許文献１に開示された通信システムでは、複数の通信子機が互いに異なる拡散符号を使用して送信ビット列を拡散変調し、拡散後の送信信号を有線伝送路に送信する。そして、通信親機は、複数の通信子機の送信信号が多重化された受信信号に対して逆拡散処理を実行することによって、各通信子機の送信ビット列に対応した受信ビット列を識別して受信する。
【０００３】
さらに特許文献１は、上述したＳＳＭＡ通信システムを太陽光発電システムと結合して使用する例を開示している。一般的な太陽光発電システムは、複数の太陽電池パネル（又は太陽電池モジュール）が直列および並列に接続された太陽電池アレイを有する。太陽電池アレイは、太陽電池パネルが直列に接続された太陽電池ストリングが並列に接続された構成を持つ。太陽電池アレイによって生成された直流電力は、電力線を介してパワーコンディショナに送られ、パワーコンディショナによって交流電力に変換される。特許文献１に開示されたＳＳＭＡ通信システムは、各太陽電池パネルの状態（例えば出力電圧、出力電流、若しくは温度、又はこれらの組み合わせ）を監視するために使用することができる。
【０００４】
特許文献１の通信子機は、一例において、太陽電池パネルと結合して配置される。通信子機は、太陽電池パネルに関する監視情報がエンコードされた伝送フレームを生成し、予め割り当てられた拡散符号を用いて伝送フレームの各ビットを直接拡散し、これにより送信信号を生成する。そして、通信子機は、送信信号を電流信号として送信する。言い換えると、通信子機は、送信信号に応じた電流変化を、電力線を流れる直流電流に重畳する。
【０００５】
特許文献１の通信親機は、一例において、パワーコンディショナの近くに配置される。通信親機は、複数の通信子機から送信された電流信号を、プラス側及びマイナス側の２本の電力線間の電圧変化として検出する。そして、通信親機は、検出した受信信号に対する逆拡散処理を行うことによって、各通信子機の送信ビット列に対応する受信ビット列を識別して受信する。
【０００６】
また、特許文献２は、太陽光発電システムによって生成される電流をカレントトランス（変流器）を用いて監視する技術を開示している。具体的には、特許文献２のシステムは、各々が太陽電池ストリングと接続されている２本の電力線が互いに逆向きにカレントトランスのコアを貫通した構成を有する。これにより、カレントトランスは、２つの太陽電池ストリングのうち一方を流れる電流を正値とし、他方の太陽電池ストリングを流れる電流を負の値として合成した合成電流を検出できる。したがって、特許文献２のシステムは、カレントトランスにより検出される電流の変化方向に基づいて、出力電流が低下した太陽電池ストリングを特定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−４６２６号公報
【特許文献２】特開２０１１−１８７８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本件の発明者等は、以下に述べる問題点を見出した。例えば、メガソーラーシステムと呼ばれる大規模な太陽光発電システムは、膨大な数の太陽電池パネルを使用する。したがって、特許文献１の技術を用いて多数の太陽電池パネルを個別に監視するためには、多数の通信子機を使用しなければならない。しかしながら、ＳＳＭＡ通信システムにおける多元接続数は、拡散率（つまり拡散符号の長さ・チップ数）により制限される。したがって、例えば、太陽電池パネルの数が拡散率を上回る場合に、全ての太陽電池パネルを監視することができないおそれがある。一方、全ての太陽電池パネルを監視するために拡散率の大きい（つまり符号長の長い）拡散符号を用いると、ビットレートの低下を招くおそれがある。
【０００９】
なお、この問題は、特許文献１に開示されたＳＳＭＡ通信システムだけでなく、他の多元接続通信システム、例えばＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）システムおよびＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）システム、でも起こり得る。多元接続のために排他的に使用されるリソース（つまり時間、周波数、若しくは拡散符号、又はこれらの組み合わせ）は有限であるためである。また、この問題は、太陽光発電システムの監視を行う場合に限らず、並列接続された複数の電線上で多元接続通信を行う通信システム（例えば電力線通信システム）において広く起こり得る。
【００１０】
この問題に対処するために、複数の通信親機を導入することが考えられる。複数の通信親機を使用することは、複数の多元接続通信システムを使用することを意味する。複数の多元接続通信システムの間で同じリソースを共用（又は再利用）できれば、リソース数の上限に起因する上述の問題を解消できる可能性がある。しかしながら、太陽光発電システムは、各々が太陽電池ストリング（又は太陽電池アレイ）に接続された複数の電力線が並列接続された構成を有する。したがって、ある多元接続通信システムの信号は、並列接続された複数の配線を介して、他の多元接続通信システムの信号に干渉を及ぼす。
【００１１】
本件発明は、発明者等による上述の知見に基づいてなされたものである。したがって、本件発明の目的の１つは、並列接続された複数の電線（例えば電力線）を信号送信のために使用する複数の多元接続システムの間で同じリソースを共用（又は再利用）できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の態様では、多元接続通信システムは、複数の電線、複数の送信機グループ、第１の電流検出部、及び第１の受信機を含む。前記複数の電線は、各々が並列接続されており、第１及び第２の電線を含む。前記複数の送信機グループは、前記第１の電線に送信する第１の送信機グループ、及び前記第２の電線に送信する第２の送信機グループを含む。また、各送信機グループは、少なくとも１つの送信機を含む。各送信機は、送信ビット列に基づいた電流変化を示す電流信号を前記複数の電線のいずれかに送信するよう動作する。前記第１の電流検出部は、前記第１の電線を流れる第１の電流と前記第２の電線を流れる第２の電流との差電流の変化を示す第１の電気信号を出力するよう動作する。そして、前記第１の受信機は、前記第１の電気信号を処理することにより、前記第１及び第２の送信機グループに含まれる各送信機の前記送信ビット列に対応した受信ビット列を識別して受信するよう動作する。
【００１３】
第２の態様では、太陽光発電システムは、多元接続通信システム、複数の太陽電池ストリング、及びパワーコンディショナを含む。ここで、多元接続通信システムは、上述した第１の態様に係る多元接続通信システムと同様とすればよい。前記複数の太陽電池ストリングは、前記複数の電線のそれぞれに接続される。また、前記パワーコンディショナは、前記複数の太陽電池ストリングによって生成される直流電力を前記複数の電線を通じて取得し、前記直流電力を交流電力に変換する。
【００１４】
上述したように、第１及び第２の態様は、第１及び第２の送信機グループから送信された信号を受信するために、第１の電線を流れる第１の電流と第２の電線を流れる第２の電流との差電流の変化を示す第１の電気信号を用いる。したがって、第１及び第２の電流の変化が同相であるとき、これらの変化は差電流において互いに打ち消しあう。第１及び第２の電流の変化が同相であるとは、第１及び第２の電流が共に増加又は共に減少すること、言い換えると、第１及び第２の電流の時間微分（つまり傾き）の符号が同じであることを意味する。仮に、第１及び第２の電流の変化が完全に同一であるとき、差電流の変化は生じない。
【００１５】
一方、第１及び第２の電流の変化が互いに逆相であるとき、これらの変化は差電流において強め合う。つまり、第１及び第２の電流の変化が互いに逆相であるとき、これらの変化は、差電流の変化として検出される。第１及び第２の電流の変化が逆相であるとは、第１及び第２の電流の一方が増加するのに対して他方が減少すること、言い換えると、第１及び第２の電流の時間微分（つまり傾き）の符号が互いに反対であることを意味する。
【００１６】
第１及び第２の態様は、この差電流の変化の性質を利用して、第１及び第２の電線に接続された第１及び第２の送信機グループの送信信号を受信するとともに、他の電線に接続された他の送信機グループの送信信号を実質的にキャンセルする。例えば、第１の送信機グループが第１の電線に電流信号を送信すると、この電流信号に応じて第１の電流が変化する。そして、この第１の電流の変化に起因する電荷（つまり電子）の流れは、第２の電線を含む他の電線に逆相の変化を与える。例えば、第１の送信機グループによる電流信号の重畳によって第１の電流が増加すると、第１の電線に多くの電子が引き込まれるために第２の電線（及び他の電線）の電子の流れが減少する。このため、第１の電流の増減に起因する第２の電流（及び他の電線を流れる電流）の変化は、第１の電流の変化の逆相となる。したがって、第１及び第２の電流の差電流の変化は第１の電流の増減を反映する。これにより、第１の受信機は、差電流の変化を示す第１の電気信号を用いて、第１の送信機グループの送信信号を受信することができる。
【００１７】
第２の送信機グループの送信も、第１の送信機グループの送信と同様に考えることができる。つまり、第２の送信機グループが第２の電線に電流信号を送信すると、この電流信号の重畳によって第２の電流が増減する。そして、第２の電流の増減に起因する第１の電流（及び他の電線を流れる電流）の変化は、第２の電流の変化の逆相となる。したがって、第１の受信機は、第１及び第２の電流の差電流の変化を示す第１の電気信号を用いて、第２の送信機グループの送信信号を受信することができる。
【００１８】
一方、他の送信機グループの送信によって他の電線を流れる電流が増減すると、その影響は第１及び第２の電流に同相で出現する。例えば、他の送信機グループ（第３の送信機グループとする）による電流信号の重畳によって他の電線（第３の電線とする）の電流（第３の電流とする）が増加すると、第３の電線に多くの電子が引き込まれるために第１及び第２の電線（及び他の電線）の電子の流れが共に減少する。このため、第３の電流の増減に起因する第１及び２の電流（及び他の電線を流れる電流）の変化は、互いに同相となる。したがって、第３の電流の増減に起因する第１及び第２の電流の変化は、第１及び第２の電流の差電流の変化に現れること無く実質的にキャンセルされる。これにより、第１の受信機は、第３の送信機グループによる送信信号の影響を受けることなく、第１及び第２の送信機グループの送信信号を受信することができる。
【００１９】
以上の説明から理解されるように、第１及び第２の電線を利用する第１及び第２の送信機グループは、他の電線を利用する他の送信機グループとの間でリソース（つまり時間、周波数、若しくは拡散符号、又はこれらの組み合わせ）を共用することができる。他の送信機グループからの送信信号（電流信号）の干渉は、第１及び第２の電流の差電流において実質的にキャンセルされるためである。
【発明の効果】
【００２０】
上述した第１及び第２の態様によれば、並列接続された複数の電線（例えば電力線）を信号送信のために使用する複数の多元接続システムの間で同じリソースを共用（又は再利用）することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施形態に係る太陽光発電システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係るリモートユニットの構成例を示すブロック図である。
【図３】第１の実施に形態に係るベースユニットの構成例を示すブロック図である。
【図４】受信ビット列に関する位相反転処理の第１の例を示す波形図である。
【図５】受信ビット列に関する位相反転処理の第２の例を示す波形図である。
【図６】受信ビット列に関する位相反転処理の第３の例を示す波形図である。
【図７】受信ビット列に関する位相反転処理の第４の例を示す波形図である。
【図８】第２の実施形態に係る固定ビットパターンの一例を示す図である。
【図９】第２の実施形態に係るベースユニットによる反転検出動作の一例を示すフローチャートである。
【図１０】第３の実施形態に係る太陽光発電システムの構成例を示すブロック図である。
【図１１】第４の実施形態に係る太陽光発電システムの構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下では、具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面において、同一又は対応する要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略される。
【００２３】
＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態に係る太陽光発電システムの構成例を示すブロック図である。
図１のシステムは、太陽電池ストリング１０Ａ〜１０Ｄを含む複数の太陽電池ストリング１０を有する。各太陽電池ストリング１０は、直列接続された複数の太陽電池パネル１を有する。複数の太陽電池ストリング１０は、直流電力線２Ａ〜２Ｄを含む複数の直流電力線２によって並列接続されている。パワーコンディショナ３は、並列接続された複数の直流電力線２を介して、複数の太陽電池ストリング１０によって生成された直流電力（直流電圧および直流電流）を取得し、これを交流電力（交流電圧および交流電流）に変換する。
【００２４】
図１において、電流ＩＡは、直流電力線２Ａを流れる電流、つまり太陽電池ストリング１０Ａを流れる電流を示している。同様に、電流ＩＢ、ＩＣ、及びＩＤは、直流電力線２Ｂ（つまり太陽電池ストリング１０Ｂ）を流れる電流、直流電力線２Ｃ（つまり太陽電池ストリング１０Ｃ）を流れる電流、及び直流電力線２Ｄ（つまり太陽電池ストリング１０Ｄ）を流れる電流をそれぞれ示している。電流Ｉは、電流ＩＡ〜ＩＤを含む複数の太陽電池ストリング１０を流れる直流電流の合成電流であり、パワーコンディショナ３に供給される直流電流を示している。
【００２５】
なお、図１は、プラス側の直流電力線２のみを示しており、各太陽電池ストリング１０のマイナス側とパワーコンディショナ３を接続する直流電力線の図示を省略している。また、図１には４本の太陽電池ストリング１０Ａ〜１０Ｄが示されているが、図１の太陽光発電システムは、さらに多くの太陽電池ストリング１０を有していてもよいし、２本又は３本の太陽電池ストリング１０のみを有していてもよい。
【００２６】
図１の例において、１台のベースユニット（ＢＵ）５および複数台のリモートユニット（ＲＵ）４を含む多元接続通信システムは、複数の太陽電池パネル１の状態（例えば出力電圧、出力電流、若しくは温度、又はこれらの組み合わせ）を監視するために用いられる。図１は、２つの多元接続通信システムを示している。一方の多元接続通信システムは、ベースユニット５Ａと、太陽電池ストリング１０Ａ及び１０Ｂ（電力線２Ａ及び２Ｂ）に接続された複数のリモートユニット４により構成される。他方の多元接続通信システムは、ベースユニット５Ｂと、太陽電池ストリング１０Ｃ及び１０Ｄ（電力線２Ｃ及び２Ｄ）に接続された複数のリモートユニット４により構成される。なお以下では、１つの太陽電池ストリング１０に接続されたリモートユニット４の集合を「リモートユニット（ＲＵ）グループ」と呼ぶ。
【００２７】
各リモートユニット４は、太陽電池パネル１の状態を示す監視データがエンコードされた送信ビット列を生成し、送信ビット列に基づいた電流変化を示す電流信号を直流電力線２Ａ〜２Ｄのいずれかに送信する。言い換えると、リモートユニット４は、送信ビット列に基づいた電流変化を、直流電力線２を流れる直流電流に重畳する。
【００２８】
ベースユニット５は、各リモートユニット４からの送信ビット列に対応する受信ビット列を識別して受信する。つまり、図１のベースユニット５Ａは、電力線２Ａ及び２Ｂに接続された２つのＲＵグループに属する複数のリモートユニット４との間で通信する。同様に、図１のベースユニット５Ｂは、電力線２Ｃ及び２Ｄに接続された２つのＲＵグループに属する複数のリモートユニット４との間で通信する。
【００２９】
なお、リモートユニット４とベースユニット５の間の伝送方式は、サブキャリアを用いないベースバンド伝送でもよいし、サブキャリア変調を行う搬送波変調伝送（carrier-modulated transmission）でもよい。ベースバンド伝送が採用される場合、リモートユニット４は、例えば、送信ビット列を直接的に２つの電流レベルに割り当てるＮＲＺ（Non Return to Zero）符号化によって送信信号を生成すればよい。また、搬送波変調伝送が採用される場合、リモートユニット４は、送信ビット列を送信シンボル列にマッピングし、送信シンボル列に応じた電流変化を示す電流信号を送信すればよい。搬送波変調伝送を採用する場合の変調方式は特定の方式に限定されず、電力線などの有線伝送路において採用可能な任意の変調方式を用いることができる。例えば、リモートユニット４は、ＯＯＫ（On Off Keying）、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）、ＦＳＫ（Frequency Shift Keying）、又はＰＳＫ（Phase Shift Keying）を用いて変調された搬送波を示す電流変化を、直流電力線２を流れる直流電流に重畳すればよい。
【００３０】
さらに、リモートユニット４とベースユニット５の間の多元接続方式も特定の方式に限定されず、電力線などの有線伝送路において採用可能な任意の変調方式を用いることができる。例えば、本実施形態で採用される多元接続方式は、ＳＳＭＡ（ＤＳ−ＣＤＭＡ）、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、若しくはＯＦＤＭＡ、又はこれらの組み合わせであってもよい。
【００３１】
なお、既に述べたように、図１に示されているような太陽光発電システムは、各々が太陽電池ストリング１０に接続された複数の直流電力線２が並列接続された構成を有する。したがって、図１に示されたベースユニット５Ｂを含む一方の多元接続通信システムの信号は、並列接続された複数の直流電力線２を介して、ベースユニット５Ａを含む他方の多元接続通信システムの信号に干渉を及ぼす。したがって、並列接続された複数の電力線２Ａ〜２Ｄを信号送信のために使用する複数の多元接続システムの間で同じリソース（つまり時間、周波数、若しくは拡散符号、又はこれらの組み合わせ）を共用するためには、何らかの対処が必要である。
【００３２】
この問題に対処するため、本実施の形態はカレントトランス（ＣＴ）６を用いる。ＣＴ６は、環状コアを貫通する電線（つまり一次側コイル）を流れる電流がコアに生じさせる磁束の変化（つまり磁束の変化率又は時間微分）に応じて二次側コイルに発生する誘導電流を負荷抵抗に流すことで電圧信号として出力する。ＣＴ６は、第１の電線を流れる第１の電流と第２の電線を流れる第２の電流との差電流の変化を示す電気信号を出力する電流検出部の具体例である。
【００３３】
図１に示されたＣＴ６Ａは、電力線２Ａを流れる電流ＩＡと電力線２Ｂを流れる電流ＩＢとの差電流の変化を示す電気信号を生成する。具体的には、２本の電力線２Ａ及び２Ｂは、ＣＴ６Ａの環状コアを互いに逆向きに貫通している。したがって、太陽電池ストリング１０Ａからパワーコンディショナ３に向けて電力線２Ａを流れる直流電流ＩＡは、図１の紙面の左側から右側にＣＴ６Ａの環状コアを通過する。これに対して、太陽電池ストリング１０Ｂからパワーコンディショナ３に向けて電力線２Ｂを流れる直流電流ＩＢは、図１の紙面の右側から左側にＣＴ６Ａの環状コアを通過する。すると、直流電流ＩＡ及びＩＢの変化が同相であるとき、これらの電流がＣＴ６Ａのコアに生じさせる磁束は互いに逆向きとなって打ち消しあう。なお、電流ＩＡ及びＩＢの変化が同相であるとは、電流ＩＡ及びＩＢが共に増加又は共に減少すること、言い換えると、電流ＩＡ及びＩＢの時間微分（つまり傾き）の符号が同じであることを意味する。仮に電流ＩＡ及びＩＢの変化が完全に同一であるとき、差電流の変化は生じない。
【００３４】
一方、直流電流ＩＡ及びＩＢの変化が逆相である場合、これらの電流がコアに誘起する磁束は同じ向きとなって強め合う。電流ＩＡ及びＩＢの変化が逆相であるとは、電流ＩＡ及びＩＢの一方が増加するのに対して他方が減少すること、言い換えると、電流ＩＡ及びＩＢの時間微分（つまり傾き）の符号が互いに反対であることを意味する。
【００３５】
本実施形態は、ＣＴ６Ａを用いて電流ＩＡ及びＩＢの差電流の変化に応じた電気信号を生成し、これをベースユニット５Ａに供給する。これにより、ベースユニット５Ａは、電力線２Ａ及び２Ｂに接続された２つのＲＵグループの送信信号を受信するとともに、他の電力線２Ｃ及び２Ｄに接続された他のＲＵグループの送信信号を実質的にキャンセルすることができる。ここで、"実質的にキャンセルする"とは、他のＲＵグループの送信信号がゼロとなるように完全にキャンセルされなくてもよいことを意味する。言い換えると、"実質的にキャンセルする"とは、他の電力線２Ｃ及び２Ｄに接続された他のＲＵグループの送信信号レベルが、電力線２Ａ及び２Ｂに接続された２つのＲＵグループの送信信号を所定の品質（例えばＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）、符号誤り率）で受信できる程度に十分に小さいことを意味する。
【００３６】
例えば、直流電力線２Ａに接続されたＲＵグループ（ＲＵグループＡと呼ぶ）が電流信号を送信すると、この電流信号に応じて直流電流ＩＡが変化する。そして、この電流ＩＡの変化に起因する電荷（つまり電子）の流れは、電力線２Ａを含む他の電力線２に逆相の変化を与える。例えば、ＲＵグループＡによる電流信号の重畳によって直流電流ＩＡが増加すると、電力線２Ａに多くの電子が引き込まれるために電力線２Ｂ（並びに他の電力線２Ｃ及び２Ｄ）の電子の流れが減少する。このため、直流電流ＩＡの増減に起因する直流電流ＩＢ（並びに他の電力線を流れる電流ＩＣ及びＩＤ）の変化は、電流ＩＡの変化の逆相となる。したがって、ＣＴ６Ａから出力される電気信号、つまり直流電流ＩＡ及びＩＢの差電流の変化を示す電気信号は、直流電流ＩＡの増減を反映する。これにより、ベースユニット５Ａは、ＣＴ６Ａからの電気信号を用いて、直流電力線２Ａに接続されたＲＵグループＡの送信信号を受信することができる。
【００３７】
直流電力線２Ｂに接続されたＲＵグループ（ＲＵグループＢと呼ぶ）の送信も、ＲＵグループＡの送信と同様に考えることができる。つまり、ＲＵグループＢが電力線２Ｂに電流信号を送信すると、この電流信号の重畳によって直流電流ＩＢが増減する。そして、直流電流ＩＢの増減に起因する直流電流ＩＡ（並びに他の電力線を流れる電流ＩＣ及びＩＤ）の変化は、電流ＩＢの変化の逆相となる。したがって、ベースユニット５Ａは、直流電流ＩＡ及びＩＢの差電流の変化を示すＣＴ６Ａの出力信号を用いて、ＲＵグループＢの送信信号を受信することができる。
【００３８】
一方、電力線２Ｃ及び２Ｄに接続されたＲＵグループ（ＲＵグループＣ及びＤと呼ぶ）の送信によって電力線２Ｃ及び２Ｄを流れる直流電流ＩＣ及びＩＤが増減すると、その影響は電線２Ａ及び２Ｂを流れる直流電流ＩＡ及びＩＢに同相で出現する。例えば、ＲＵグループＣによる電流信号の重畳によって電力線２Ｃの直流電流ＩＣが増加すると、電力線２Ｃに多くの電子が引き込まれるために電力線２Ａ及び２Ｂの電子の流れが共に減少する。このため、直流電流ＩＣの増減に起因する直流電流ＩＡ及びＩＢの変化は、互いに同相となる。したがって、直流電流ＩＣの増減に起因する直流電流ＩＡ及びＩＢの変化は、電流ＩＡ及びＩＢの差電流の変化を示すＣＴ６Ａの出力信号に現れること無く実質的にキャンセルされる。同様に、ＲＵグループＤによって電力線２Ｄに送信される電流信号も、ＣＴ６Ａの出力信号に現れること無く実質的にキャンセルされる。これにより、ベースユニット５Ａは、ＲＵグループＣ及びＤによる送信信号の影響を受けることなく、ＲＵグループＡ及びＢの送信信号を受信することができる。
【００３９】
以上の説明から理解されるように、電力線２Ａ及び２Ｂを利用する２つのＲＵグループＡ及びＢは、他の電力線２Ｃ及び２Ｄを利用する他のＲＵグループＣ及びＤとの間でリソースを共用することができる。他のＲＵグループＣ及びＤからの送信信号（電流信号）の干渉は、直流電流ＩＡ及びＩＢの差電流において実質的にキャンセルされるためである。
【００４０】
また、電力線２を使った通信では、太陽光発電システムに関する機器が発生するノイズ、例えばパワーコンディショナ３のスイッチングノイズ、及びパワーコンディショナ３の最大動作点追従動作による変調成分などが電力線２を流れる電流に重畳される。パワーコンディショナ３のノイズの影響は、並列接続された電力線２Ａ〜２Ｄに同相で現れる。したがって、ベースユニット５Ａは、ＣＴ６Ａの出力する電気信号を使用することによって、パワーコンディショナ３のノイズによる受信品質の低下を抑制できる。パワーコンディショナ３のノイズは、直流電流ＩＡ及びＩＢの差電流において実質的にキャンセルされるためである。
【００４１】
同様に、２本の電力線２Ｃ及び２Ｄは、ＣＴ６Ｂの環状コアを互いに逆向きに貫通している。これにより、ＣＴ６Ｂは、電力線２Ｃを流れる電流ＩＣと電力線２Ｄを流れる電流ＩＤとの差電流の変化を示す電気信号を生成する。したがって、ベースユニット５Ｂは、ＲＵグループＡ及びＢによる送信信号の影響を受けることなく、ＲＵグループＣ及びＤの送信信号を受信することができる。また、ベースユニット５Ｂは、パワーコンディショナ３のノイズによる受信品質の低下を抑制できる。
【００４２】
なお、図１に示されたＣＴ６Ａ及び６Ｂの配置は、２つの電力線２を流れる電流間の差電流の変化を検出するための一例に過ぎない。ＣＴ６の他の配置例は、後述する別の実施形態において説明される。
【００４３】
続いて以下では、リモートユニット４及びベースユニット５の構成例について説明する。なお、ここで説明される構成例は一例に過ぎないことはもちろんである。リモートユニット４及びベースユニット５は、例えば、特許文献１に示された通信子機及び通信親機と同様に構成されてもよい。
【００４４】
図２は、電力線２Ａに接続されたリモートユニット４の構成例を示すブロック図である。図２のリモートユニット４は、測定回路４１及び送信機４２を含む。測定回路４１は、太陽電池パネル１の状態（例えば出力電圧、出力電流、若しくは温度、又はこれらの組み合わせ）を計測する。測定回路４１は、例えば、電圧センサ、電流センサ、又は温度センサを含む。
【００４５】
送信機４２は、測定回路４１の計測データ（つまり太陽電池パネル１の監視データ）がエンコードされた電流信号を、直流電力線２Ａを流れる直流電流ＩＡに重畳する。図２の例では、送信機４２は、信号処理部４３及びドライバ４４を含む。信号処理部４３は、測定回路４１から計測データを受信し、計測データがエンコードされた送信ビット列を生成する。信号処理部４３は、例えば、計測データをペイロードに収容した伝送フレームを組み立て、伝送フレームに対する伝送路符号化（例えば誤り訂正符号の付加）を行うことによって、送信ビット列を生成する。なお、搬送波変調伝送を行う場合、信号処理部４３は、送信ビット列を用いてデジタル変調処理を行なってもよい。言い換えると、信号処理部４３は、送信ビット列を変調シンボルにマッピングすることによって送信シンボル列を生成してもよい。また、多元接続方式としてＳＳＭＡが採用される場合、信号処理部４３は、予め定められた拡散符号を用いて送信ビット列を直接拡散（拡散変調）することによって送信チップ列を生成してもよい。信号処理部４３は、送信ビット列（又は送信ビット列に基づいて生成された送信シンボル列若しくは送信チップ列）を示すデジタル送信信号をドライバ４４に供給する。
【００４６】
ドライバ４４は、デジタル送信信号を電流信号として直流電力線２Ａに送信する。言い換えると、ドライバ４４は、送信ビット列に基づくデジタル送信信号に応じた電流変化を、電力線２Ａを流れる直流電流ＩＡに重畳する。
【００４７】
図３は、ベースユニット５Ａの構成例を示すブロック図である。図１のベースユニット５Ａは、受信機５１を含む。図３の受信機５１は、ＣＴ６Ａの二次側コイルに接続され、ＣＴ６Ａの出力を電圧信号として検出する。図３の例では、受信機５１は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）５２、ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）５３、及び信号処理部５４を含む。ＬＰＦ５２は、ＡＤＣ５３において折り返し雑音が発生しないように受信信号の帯域を制限する。ＡＤＣ５３は、ＬＰＦ５２の出力信号をサンプリングし、これをデジタル信号に変換する。
【００４８】
信号処理部５４は、ＡＤＣ５３から供給されるデジタル受信信号を処理し、電力線２Ａ及び２Ｂに接続されたＲＵグループＡ及びＢ（図３ではＲＵグループ４０Ａ及び４０Ｂ）に含まれる各リモートユニット４からの送信ビット列に対応する受信ビット列を識別して受信する。さらに、信号処理部５４は、受信ビット列から受信データ（つまり太陽電池パネル１の監視データ）を復元する。復元された監視データは、例えば、外部の監視サーバ（不図示）に供給される。
【００４９】
なお、図２及び図３に示した信号処理部４３及び信号処理部５４は、マイクロコンピュータ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、又はシステムＬＳＩ（Large Scale Integration）等と呼ばれるコンピュータを用いて構成されてもよい。例えば、信号処理部４３は、信号処理部４３の機能を含む１チップマイコンとして構成されてもよい。信号処理部５４は、信号処理部５４及びＡＤＣ５３の機能を含む１チップマイコンとして構成されてもよい。
【００５０】
続いて以下では、ベースユニット５による受信処理の詳細について説明する。例えば、図１及び図３に示されたベースユニット５Ａの受信信号において、電力線２Ｂに接続されたＲＵグループＢ（４０Ｂ）に関する受信ビット列の論理は、送信ビット列と比べて反転する。ＲＵグループＢ（４０Ｂ）の送信信号が重畳された直流電流ＩＢは、ＣＴ６Ａのコアを電流ＩＡとは逆向きに通過するためである。この問題に対処するためには、例えば、ベースユニット５Ａが受信ビット列に関する位相反転処理を行えばよい。また、ＲＵグループＢ（４０Ｂ）が送信ビット列を位相反転した信号に基づいて送信信号（電流信号）を生成することによってもこの問題に対処できる。
【００５１】
受信ビット列に関する位相反転処理を行う場合、ベースユニット５Ａは、以下に示す方法（１）〜（４）のいずれかに従って受信信号を処理すればよい。
（１）ＣＴ６Ａの出力信号から復元された受信ビット列自体の位相（符号）を反転する。
（２）受信ビット列を得るための逆拡散処理に用いる拡散符号の符号を反転する。
（３）ＣＴ６Ａの出力信号から復元された受信シンボル列又は受信チップ列の位相を反転する。
（４）受信ビット列を得るための復調処理に用いるシンボル判定規則を変更する。
【００５２】
また、送信ビット列に関する位相反転処理を行う場合、リモートユニット４は、以下に示す方法（５）〜（８）のいずれかに従って送信信号を処理すればよい。
（５）送信ビット列自体の位相（符号）を反転する。
（６）送信ビット列の直接拡散に用いる拡散符号の符号を反転する。
（７）送信シンボル列又は送信チップ列の位相を反転する。
（８）送信シンボル列を得るためのシンボルマッピング規則を変更する。
【００５３】
図４は、上述した方法（１）の例を示す信号波形図である。図４（Ａ）は、ＲＵグループＢ（４０Ｂ）に含まれるリモートユニット４による２ビット分の送信ビット列を示している。図４（Ｂ）は、ベースユニット５Ａによって誤りなく受信された、図４（Ａ）の送信ビット列に対応する受信ビット列を示している。図４（Ｂ）の受信ビット列の論理は、図４（Ａ）の送信ビット列の論理と比べて反転している。このため、ベースユニット５Ａは、受信ビット列自体の符号を反転させる。図４（Ｃ）は、符号反転後の受信ビット列を示している。これにより、ベースユニット５Ａは、送信ビット列の論理を正しく反映した受信ビット列を得ることができる。
【００５４】
図５は、上述した方法（２）の例を示す信号波形図である。拡散符号を利用することから理解されるように、方法（２）は、多元接続方式としてＳＳＭＡを採用する場合に用いることができる。図５（Ａ）は、ＲＵグループＢ（４０Ｂ）に含まれるリモートユニット４による２ビット分の送信ビット列を示している。図５（Ｂ）は、当該リモートユニット４が送信ビット列の直接拡散に用いる拡散符号を示している。図５（Ｃ）は、直接拡散後の送信チップ列を示している。図５（Ｄ）は、ベースユニット５Ａによって誤りなく受信された受信チップ列を示している。図５（Ｄ）の受信チップ列の論理は、図５（Ｃ）の送信チップ列の論理と比べて反転している。このため、ベースユニット５Ａは、図５（Ｅ）に示されている"符号反転された"拡散符号を用いて逆拡散を行う。図５（Ｆ）は、逆拡散後の受信ビット列を示している。これにより、ベースユニット５Ａは、送信ビット列の論理を正しく反映した受信ビット列を得ることができる。
【００５５】
図６は、上述した方法（５）の例を示す信号波形図である。図６（Ａ）は、ＲＵグループＢ（４０Ｂ）に含まれるリモートユニット４による２ビット分の送信ビット列を示している。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の送信ビット列を符号反転したビット列を示している。当該リモートユニット４は、図６（Ｂ）に示された反転後の送信ビット列に基づいた電流信号を送信する。図６（Ｃ）は、ベースユニット５Ａによって誤りなく受信された受信ビット列を示している。リモートユニット４側で送信ビットの符号を予め反転することによって、ベースユニット５Ａは、送信ビット列（図６（Ａ））の論理を正しく反映した受信ビット列（図６（Ｃ））を得ることができる。
【００５６】
図７は、上述した方法（６）の例を示す信号波形図である。方法（６）は、多元接続方式としてＳＳＭＡを採用する場合に用いることができる。図７（Ａ）は、ＲＵグループＢ（４０Ｂ）に含まれるリモートユニット４による２ビット分の送信ビット列を示している。図７（Ｂ）は、当該リモートユニット４が送信ビット列の直接拡散に用いる"符号反転された"拡散符号を示している。図７（Ｃ）は、直接拡散後の送信チップ列を示している。図７（Ｄ）は、ベースユニット５Ａによって誤りなく受信された受信チップ列を示している。ベースユニット５Ａは、"符号反転されていない"拡散符号（図７（Ｅ））を用いて逆拡散を行う。図７（Ｆ）は、逆拡散後の受信ビット列を示している。これにより、ベースユニット５Ａは、送信ビット列の論理を正しく反映した受信ビット列を得ることができる。
【００５７】
＜第２の実施形態＞
本実施形態では、第１の実施形態で述べた"受信ビット列に関する位相反転処理"に関する変形例について説明する。なお、本実施形態に係る太陽光発電システムおよび多元接続通信システムの構成例は図１〜３と同様とすればよい。
【００５８】
第１の実施形態では、ベースユニット５Ａが受信ビット列に関する位相反転処理（例えば方法（１）〜（４）のいずれか）を行う例を示した。この方法を採用する場合、ベースユニット５は、いずれのリモートユニット４からの受信ビット列がＣＴ６によって反転されているかを識別する必要がある。例えば、オペレータは、いずれのリモートユニット４からの受信ビット列を反転すべきかをベースユニット５に設定してもよい。しかしながら、オペレータによる設定作業は、監視すべき太陽電池パネル１の数が大きい場合に作業量が大きくなる。また、オペレータによる設定作業は、設定誤りを生じるおそれがある。
【００５９】
したがって、本実施形態に係るベースユニット５は、いずれのリモートユニット４からの受信ビット列を反転すべきかを自動判定する。この自動判定のために、本実施形態に係るリモートユニット４は、少なくとも１ビット長の予め定められたビットパターン（以下、固定ビットパターン）を含む送信ビット列を生成する。例えば、リモートユニット４は、図８に示されるように、所定の位置に配置された固定ビットパターンを含む伝送フレームを生成すればよい。図８の例では、固定ビットパターンとしての１ビット長の反転検出ビットが伝送フレームの先頭位置に配置されている。伝送フレームのペイロードは、例えば、太陽電池パネル１の監視データを含む。
【００６０】
ベースユニット５の受信機５１は、各リモートユニット４の受信ビット列に含まれている固定ビットパターンの符号（ビット論理）を検出する。そして、受信機５１は、固定ビットパターンの符号が反転している受信ビット列に対して選択的に位相反転処理（例えば方法（１）〜（４）のいずれか）を行う。
【００６１】
図９は、本実施形態に係るベースユニット５の反転検出動作の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１１では、ベースユニット５は、リモートユニット４の受信ビット列に含まれる固定ビットパターンの符号を検出する。固定ビットパターンの符号反転を検出した場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）、ベースユニット５は、当該リモートユニット４の受信ビット列を正しく受信するために、受信ビット列に関する位相判定処理（例えば方法（１）〜（４）のいずれか）を行う。固定ビットパターンの符号反転を検出しない場合（ステップＳ１２でＮＯ）、ベースユニット５は、ステップＳ１３を行わない。
【００６２】
本実施形態によれば、いずれのリモートユニット４からの受信ビット列を反転すべきかを自動判定することができる。このため、いずれのリモートユニット４からの受信ビット列を反転すべきかをベースユニット５に予め設定する必要がなく、オペレータによる設定作業量を削減できる。
【００６３】
＜第３の実施形態＞
本実施形態では、ＣＴ６のコアを貫通する電力線２の本数が図１とは異なる変形例について説明する。第１の実施形態では、２本の直流電力線２（例えば２Ａ及び２Ｂ）を１つのＣＴ６（例えば６Ａ）のコアに互いに逆向きに通す例を示した。これにより、ＣＴ６Ａのコアを通過する２つの直流電流（例えばＩＡ及びＩＢ）の向きが互いに逆向きとなる。しかしながら、第１の実施形態で述べた差電流の原理から理解されるように、１つのＣＴ６のコアに通す電力線２の本数は４本以上の偶数本であってもよい。つまり、２Ｎ本（Ｎは正の整数）の電力線２のうち、Ｎ本の電力線２をＣＴ６のコアに一方の向きに通し、他のＮ本の電力線２をＣＴ６のコアに逆向きに通せばよい。
【００６４】
図１０は、４本の電力線２Ａ〜２Ｄが１つのＣＴ６Ｃのコアを貫通するよう配置された例を示している。具体的には、電力線２Ａ及び２Ｃは、図１０の紙面の左側から右側にＣＴ６Ｃの環状コアを通過する。一方、電力線２Ｂ及び２Ｄは、図１０の紙面の右側から左側にＣＴ６Ｃの環状コアを通過する。
【００６５】
図１０のベースユニット５Ｃは、電力線２Ａ〜２Ｄに接続された４つのＲＵグループに属する複数のリモートユニット４との間で通信することができる。
【００６６】
本実施形態で述べた構成を採用することで、ベースユニット５の数を削減できる利点がある。本実施形態は、１つの電力線２に接続されるリモートユニット４の数に比べてベースユニット５の処理能力又は多元接続の上限数に余裕がある場合に特に有効である。
【００６７】
＜第４の実施形態＞
上述した第１〜第３の実施形態では、２つの電力線２を流れる電流間の差電流の変化を検出するために、２つの電力線２が１つのＣＴ６のコアを互いに逆向きに貫通した構成を用いる例を示した。しかしながら、このような構成は、２つの電力線２を流れる電流間の差電流の変化を検出する電流検出部の一例に過ぎない。本実施形態では、電流検出部の他の構成例について説明する。
【００６８】
図１１（Ａ）及び（Ｂ）は、本実施形態に係る太陽光発電システムの第１及び第２の構成例を示している。図１１（Ａ）及び（Ｂ）と図１の比較から明らかであるように、図１１（Ａ）及び（Ｂ）の構成例は、１つのＣＴ６Ａの代わりに２つのＣＴ６Ｄ及び６Ｅを含む電流検出部６０及び６１用いる。図１１（Ａ）の電流検出部６０では、電力線２ＡがＣＴ６Ｄのコアを貫通し、電力線２ＢがＣＴ６Ｅのコアを貫通している。ただし、電力線２ＢがＣＴ６Ｅのコアを貫通する向きは、電力線２ＡがＣＴ６Ｄのコアを貫通する向きと逆向きである。これにより、直流電流ＩＡがＣＴ６Ｄを通過する向きと直流電流ＩＢがＣＴ６Ｅを通過する向きは互いに逆向きとなる。
【００６９】
図１１（Ａ）の加算器６２は、ＣＴ６Ｄ及び６Ｅの出力信号を加算した信号をベースユニット５Ａに供給する。ＣＴ６Ｄ及び６Ｅの出力信号を加算した信号は、２つの電力線２Ａ及び２Ｂを流れる２つの電流ＩＡ及びＩＢの差電流の変化を示す。したがって、ベースユニット５Ａは、加算器６２の出力信号を用いて、ＲＵグループＡ及びＢに含まれる各リモートユニット４の受信ビット列を識別して受信することができる。
【００７０】
図１１（Ｂ）の電流検出部６１では、直流電流ＩＡ及びＩＢは、ＣＴ６Ｄ及び６Ｅを同じ向きに通過する。したがって、図１１（Ｂ）では、反転増幅器６３を用いてＣＴ６Ｅの出力信号を反転する。図１１（Ｂ）の加算器６２は、ＣＴ６Ｄの出力信号をＣＴ６Ｅの出力信号の反転信号と加算する。これにより加算器６２の出力信号は、２つの電力線２Ａ及び２Ｂを流れる２つの電流ＩＡ及びＩＢの差電流の変化を示す。したがって、ベースユニット５Ａは、加算器６２の出力信号を用いて、ＲＵグループＡ及びＢに含まれる各リモートユニット４の受信ビット列を識別して受信することができる。また、図１１（Ｂ）に示された反転増幅器６３を用いない方法としてＣＴ６ＤとＣＴ６Ｅの出力を加算器６２へ接続する際に極性が互いに逆になるように接続してもよい。
【００７１】
なお、第１〜第３の実施形態の構成例（例えば図１）と本実施形態の構成例（図１１（Ａ）及び（Ｂ））を比較すると、第１〜第３の実施形態の構成例は、ＣＴの数を削減できる利点がある。また、図１１（Ａ）及び（Ｂ）の構成例は、２つのＣＴ６Ｄ及び６Ｅの間に特性差が存在すると、ベースユニット５Ａの受信品質が劣化する可能性がある。これに対して、第１〜第３の実施形態の構成例は、複数の電力線２を流れる電流の差電流（合成電流）が１つのＣＴ６によって検出されるため、ＣＴ６間の特性ばらつきによるベースユニット５の受信品質の劣化が原理的に発生しない利点がある。
【００７２】
＜その他の実施形態＞
上述した第１〜第３の実施形態では、偶数本の電力線２をＣＴ６のコアに通す例を示した。しかしながら、３本以上の奇数本の電力線２をＣＴ６のコアに通すことも可能である。奇数本の電力線２をＣＴ６のコアに通す構成は、加算器６２で２つの信号を合成する際に、倍率比をＣＴ６を通る電力線の本数の逆数の比となるように、ＣＴ６のコアに通す回数を変えるか、ＣＴ６の負荷抵抗の値を設定すればよい。例えば３本の電力線をＣＴ６のコアに通す場合、２本が同じ向き、１本が逆向きに環状コアを通過しているとすると、逆向きの１本をコアに２回通せばよい。こうすることで、他の電力線に接続されたリモートユニット４の送出する電気信号をキャンセルすることができ、加算器６２の出力信号は、２つの電力線２Ａ及び２Ｂを流れる２つの電流ＩＡ及びＩＢの差電流の変化を示す。したがって、ベースユニット５Ａは、加算器６２の出力信号を用いて、ＲＵグループＡ及びＢに含まれる各リモートユニット４の受信ビット列を識別して受信することができる。また、上述の第４の実施形態においては、環状コアに電線を２回通す代わりに、逆向きに環状コアを通過しているＣＴ６の負荷抵抗を２倍にすることで、加算器６２に入力される他の電力線に接続されたリモートユニット４の送出する電気信号をキャンセルすることができる。
【００７３】
上述した第１〜第４の実施形態では、２つの電力線２を流れる電流間の差電流の変化を検出するためにカレントトランスを用いる例を示した。しかしながら、カレントトランスの代わりに、２つの電力線２を流れる電流間の差電流の変化を検出可能な他の電流検出部を用いてもよい。例えば、ホール素子又はシャント抵抗を含む電流検出部を用いてもよい。ホール素子又はシャント抵抗を用いる場合、太陽電池ストリング１０間の発電電流の差（つまり純粋な直流成分、又は平均値）の影響を除去して複数のリモートユニット４の電流信号に起因する差電流の変化を観測するために、アナログ微分回路又はデジタル微分回路を用いてもよい。デジタル微分回路は、ベースユニット５の受信機５１（例えば信号処理部５４）と一体化されてもよい。
【００７４】
上述した第１〜第４の実施形態では、多元接続通信システムを太陽光発電システムの監視のために使用する例を示した。しかしながら、第１〜第４の実施形態に示した技術思想は、例えば、交流電力線を伝送路とするＰＬＣ（Power Line Communication）システムに適用することもできる。さらに、第１〜第４の実施形態に示した技術思想は、並列接続された電線を伝送路として用いる多元接続通信システムに広く適用することができる。
【００７５】
さらに、上述した実施形態は本件発明者により得られた技術思想の適用に関する例に過ぎない。すなわち、当該技術思想は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、種々の変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００７６】
１  太陽電池パネル
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ  直流電力線
３  パワーコンディショナ（ＰＣ）
４  リモートユニット（ＲＵ）
５、５Ａ、５Ｂ  ベースユニット（ＢＵ）
６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ、６Ｅ  カレントトランス（ＣＴ）
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ  太陽電池ストリング
４０Ａ、４０Ｂ  リモートユニット（ＲＵ）グループ
４１  測定回路
４２  送信機
４３  信号処理部
４４  ドライバ
５１  受信機
５２  ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
５３  ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）
５４  信号処理部
ＩＡ  電力線２Ａを流れる電流
ＩＢ  電力線２Ｂを流れる電流
ＩＣ  電力線２Ｃを流れる電流
ＩＤ  電力線２Ｄを流れる電流
Ｉ  パワーコンディショナ３に流れる電流
６０、６１  電流検出部
６２  加算器
６３  反転増幅器
【図１】
2014039178.tif 000003
【図２】
2014039178.tif 000004
【図３】
2014039178.tif 000005
【図４】
2014039178.tif 000006
【図５】
2014039178.tif 000007
【図６】
2014039178.tif 000008
【図７】
2014039178.tif 000009
【図８】
2014039178.tif 000010
【図９】
2014039178.tif 000011
【図１０】
2014039178.tif 000012
【図１１】
2014039178.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成24年11月1日(2012.11.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
前記位相反転処理は、
（ａ）前記第１の電気信号から復元された前記受信ビット列自体の位相を反転すること、
（ｂ）前記受信ビット列を得るための逆拡散処理に用いる拡散符号の符号を反転すること、
（ｃ）前記第１の電気信号から復元された受信シンボル列又は受信チップ列の位相を反転すること、又は
（ｄ）前記受信ビット列を得るための復調処理に用いるシンボル判定規則を変更すること、
を含む、
請求項２又は３に記載の多元接続通信システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−４６２６号公報
【特許文献２】特開２０１１−１８７８０７号公報
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
例えば、直流電力線２Ａに接続されたＲＵグループ（ＲＵグループＡと呼ぶ）が電流信号を送信すると、この電流信号に応じて直流電流ＩＡが変化する。そして、この電流ＩＡの変化に起因する電荷（つまり電子）の流れは、電力線２Ｂを含む他の電力線２に逆相の変化を与える。例えば、ＲＵグループＡによる電流信号の重畳によって直流電流ＩＡが増加すると、電力線２Ａに多くの電子が引き込まれるために電力線２Ｂ（並びに他の電力線２Ｃ及び２Ｄ）の電子の流れが減少する。このため、直流電流ＩＡの増減に起因する直流電流ＩＢ（並びに他の電力線を流れる電流ＩＣ及びＩＤ）の変化は、電流ＩＡの変化の逆相となる。したがって、ＣＴ６Ａから出力される電気信号、つまり直流電流ＩＡ及びＩＢの差電流の変化を示す電気信号は、直流電流ＩＡの増減を反映する。これにより、ベースユニット５Ａは、ＣＴ６Ａからの電気信号を用いて、直流電力線２Ａに接続されたＲＵグループＡの送信信号を受信することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
上述した第１〜第４の実施形態では、２つの電力線２を流れる電流間の差電流の変化を検出するためにカレントトランスを用いる例を示した。しかしながら、カレントトランスの代わりに、２つの電力線２を流れる電流間の差電流の変化を検出可能な他の電流検出部を用いてもよい。例えば、ホール素子又はシャント抵抗を含む電流検出部を用いてもよい。ホール素子又はシャント抵抗を用いる場合、太陽電池ストリング１０の間の発電電流の差（つまり純粋な直流成分、又は平均値）の影響を除去して複数のリモートユニット４の電流信号に起因する差電流の変化を観測するために、アナログ微分回路又はデジタル微分回路を用いてもよい。デジタル微分回路は、ベースユニット５の受信機５１（例えば信号処理部５４）と一体化されてもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
１  太陽電池パネル
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ  直流電力線
３  パワーコンディショナ（ＰＣＳ）
４  リモートユニット（ＲＵ）
５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ  ベースユニット（ＢＵ）
６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ、６Ｅ  カレントトランス（ＣＴ）
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ  太陽電池ストリング
４０Ａ、４０Ｂ  リモートユニット（ＲＵ）グループ
４１  測定回路
４２  送信機
４３  信号処理部
４４  ドライバ
５１  受信機
５２  ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
５３  ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）
５４  信号処理部
ＩＡ  電力線２Ａを流れる電流
ＩＢ  電力線２Ｂを流れる電流
ＩＣ  電力線２Ｃを流れる電流
ＩＤ  電力線２Ｄを流れる電流
Ｉ  パワーコンディショナ３に流れる電流
６０、６１  電流検出部
６２  加算器
６３  反転増幅器
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2014039178.tif 000014
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2014039178.tif 000015
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2014039178.tif 000016
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
2014039178.tif 000017
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】
2014039178.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成25年1月24日(2013.1.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の電線を含み、各々が並列接続された複数の電線と、
前記第１の電線に送信する第１の送信機グループ及び前記第２の電線に送信する第２の送信機グループを含み、各送信機グループが少なくとも１つの送信機を含む複数の送信機グループと、
前記第１及び第２の電線に結合された第１の電流検出部と、
前記第１の電流検出部に結合され、前記第１及び第２の送信機グループと共に第１の多元接続通信システムを構成する第１の受信機と、
を備え、
前記第１の送信機グループに属する各送信機は、送信ビット列に基づいた電流変化を示す電流信号を前記第１の電線に送信するよう動作し、
前記第２の送信機グループに属する各送信機は、送信ビット列に基づいた電流変化を示す電流信号を前記第２の電線に送信するよう動作し、
前記第１の電流検出部は、前記第１の電線を流れる第１の電流と前記第２の電線を流れる第２の電流との差電流の変化を示す第１の電気信号を出力するよう動作し、
前記第１の受信機は、前記第１の電気信号を処理することにより、前記第１及び第２の送信機グループに含まれる各送信機の前記送信ビット列に対応した受信ビット列を識別して受信するよう動作する、
多元接続通信システム。
【請求項２】
前記第１の電気信号は、前記第２の電流を位相反転した電流と前記第１の電流との合成電流の変化を示し、
前記第１の受信機は、前記第２の送信機グループの前記受信ビット列を正しく受信するために、前記受信ビット列に関する位相反転処理を行うよう動作する、
請求項１に記載の多元接続通信システム。
【請求項３】
前記送信ビット列は、少なくとも１ビット長の予め定められたビットパターンを含み、
前記第１の受信機は、各送信機の前記受信ビット列に含まれる前記ビットパターンの符号を検出するとともに、前記ビットパターンの符号が反転している前記受信ビット列に対して選択的に前記位相反転処理を行うよう動作する、
請求項２に記載の多元接続通信システム。
【請求項４】
前記位相反転処理は、
（ａ）前記第１の電気信号から復元された前記受信ビット列自体の位相を反転すること、
（ｂ）前記受信ビット列を得るための逆拡散処理に用いる拡散符号の符号を反転すること、
（ｃ）前記第１の電気信号から復元された受信シンボル列又は受信チップ列の位相を反転すること、又は
（ｄ）前記受信ビット列を得るための復調処理に用いるシンボル判定規則を変更すること、
を含む、
請求項２又は３に記載の多元接続通信システム。
【請求項５】
前記第１の電気信号は、前記第２の電流を位相反転した電流と前記第１の電流との合成電流の変化を示し、
前記第２の送信機グループに含まれる各送信機は、前記送信ビット列を位相反転した信号に基づいて前記電流信号を生成するよう動作する、
請求項１に記載の多元接続通信システム。
【請求項６】
第２の電流検出部及び第２の受信機をさらに備え、
前記複数の電線は、第３及び第４の電線をさらに含み、
前記複数の送信機グループは、前記第３の電線に送信する第３の送信機グループ及び前記第４の電線に送信する第４の送信機グループをさらに含み、
前記第３の送信機グループに属する各送信機は、送信ビット列に基づいた電流変化を示す電流信号を前記第３の電線に送信するよう動作し、
前記第４の送信機グループに属する各送信機は、送信ビット列に基づいた電流変化を示す電流信号を前記第４の電線に送信するよう動作し、
前記第２の電流検出部は、前記第３の電線を流れる第３の電流と前記第４の電線を流れる第４の電流との差電流の変化を示す第２の電気信号を出力するよう動作し、
前記第２の受信機は、前記第３及び第４の送信機グループと共に第２の多元接続通信システムを構成し、前記第２の電気信号を処理することにより、前記第３及び第４の送信機グループに含まれる各送信機の前記送信ビット列に対応した受信ビット列を識別して受信するよう動作する、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の多元接続通信システム。
【請求項７】
前記第１及び第２の送信機グループは、多元接続のための送信リソースを前記第３及び第４の送信機グループと共用する、請求項６に記載の多元接続通信システム。
【請求項８】
前記送信リソースは、符号リソース、時間リソース、及び周波数リソースのうち少なくとも１つを含む、請求項７に記載の多元接続通信システム。
【請求項９】
前記第１の電流検出部は、カレントトランスを含み、
前記第１の電線は、前記カレントトランスの環状コアを貫通して配置され、
前記第２の電線は、前記環状コアを前記第１の電線とは逆向に貫通して配置され、
前記第１の電気信号は、前記カレントトランスの二次側に出力される電圧信号又は電流信号である、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の多元接続通信システム。
【請求項１０】
前記第１の電流検出部は、第１及び第２のカレントトランスを含み、
前記第１の電線は、前記第１のカレントトランスの環状コアを貫通して配置され、
前記第２の電線は、前記第２のカレントトランスの環状コアを貫通して配置され、
前記第１の電気信号は、前記第１及び第２のカレントトランスの出力電圧又は出力電流を加算又は減算して得られる信号である、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の多元接続通信システム。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の多元接続通信システムと、
前記複数の電線のそれぞれに接続された複数の太陽電池ストリングと、
前記複数の太陽電池ストリングによって生成される直流電力を前記複数の電線を通じて取得し、前記直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナと、
を備える、太陽光発電システム。
【請求項１２】
各送信機は、前記太陽電池ストリングに含まれる太陽電池パネルの監視データがエンコードされた前記送信ビット列を生成するよう動作する、請求項１１に記載の太陽光発電システム。
【請求項１３】
第１及び第２の電線を含み、各々が並列接続された複数の電線と、
前記第１の電線に送信する第１の送信機グループ及び前記第２の電線に送信する第２の送信機グループを含み、各送信機グループが少なくとも１つの送信機を含む複数の送信機グループと、
前記第１及び第２の電線に結合されたカレントトランスと、
前記カレントトランスに結合され、前記第１及び第２の送信機グループと共に第１の多元接続通信システムを構成する第１の受信機と、
を備え、
前記第１の送信機グループに属する各送信機は、送信ビット列に基づいた電流変化を示す電流信号を前記第１の電線に送信するよう動作し、
前記第２の送信機グループに属する各送信機は、送信ビット列に基づいた電流変化を示す電流信号を前記第２の電線に送信するよう動作し、
前記第１の電線は、前記カレントトランスの環状コアを貫通して配置され、
前記第２の電線は、前記環状コアを前記第１の電線とは逆向に貫通して配置され、
前記第１の受信機は、前記カレントトランスの二次側に出力される電圧信号又は電流信号を処理することにより、前記第１及び第２の送信機グループに含まれる各送信機の前記送信ビット列に対応した受信ビット列を識別して受信するよう動作する、
多元接続通信システム。
【請求項１４】
第１及び第２の電線を含み、各々が並列接続された複数の電線と、
前記第１の電線に送信する第１の送信機グループ及び前記第２の電線に送信する第２の送信機グループを含み、各送信機グループが少なくとも１つの送信機を含む複数の送信機グループと、
前記第１の電線に結合された第１のカレントトランスと、
前記第２の電線に結合された第２のカレントトランスと、
前記第１及び第２のカレントトランスに結合され、前記第１及び第２の送信機グループと共に第１の多元接続通信システムを構成する第１の受信機と、
を備え、
前記第１の送信機グループに属する各送信機は、送信ビット列に基づいた電流変化を示す電流信号を前記第１の電線に送信するよう動作し、
前記第２の送信機グループに属する各送信機は、送信ビット列に基づいた電流変化を示す電流信号を前記第２の電線に送信するよう動作し、
前記第１の電線は、前記第１のカレントトランスの環状コアを貫通して配置され、
前記第２の電線は、前記第２のカレントトランスの環状コアを貫通して配置され、
前記第１の受信機は、前記第１及び第２のカレントトランスの出力電圧又は出力電流を加算又は減算して得られる信号を処理することにより、前記第１及び第２の送信機グループに含まれる各送信機の前記送信ビット列に対応した受信ビット列を識別して受信するよう動作する、
多元接続通信システム。