(57)【要約】【課題】  本発明は、自動的に電力線の伝送特性を最も良い状態に調整する電力線搬送通信用伝送特性調整装置、この電力線搬送通信用伝送特性調整装置を備える電力線搬送通信装置及びコンセントを提供する。【解決手段】  本発明に係る、電力線搬送通信における電力線Ｌの伝送特性を調整する電力線搬送通信用伝送特性調整装置１は、電力線Ｌに接続され電力線搬送通信の周波数帯域を通過させるフィルタ部１４と、予め設定された互いに異なるインピーダンス特性を備える複数の共振回路１５−ａ〜１５−ｎと、複数の共振回路１５−ａ〜１５−ｎのそれぞれをフィルタ部１４に接続するか否かを切り替える複数のスイッチ１６−ａ〜１６−ｎ及び選択部１７と、伝送特性が最も良い状態になるように複数のスイッチ１６−ａ〜１６−ｎの切り替えを制御する制御部１８とを備える。【選択図】      図１
2006148571.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力線搬送通信における電力線の伝送特性を調整する電力線搬送通信用伝送特性調整装置において、
前記電力線に接続され、前記電力線搬送通信の周波数帯域を通過させるフィルタ部と、
予め設定された互いに異なるインピーダンス特性を備える複数の共振回路と、
前記複数の共振回路のそれぞれを前記フィルタ部に接続するか否かを切り替える切替部と、
前記伝送特性が最も良い状態になるように前記切替部の切り替えを制御する制御部とを備えること
を特徴とする電力線搬送通信用伝送特性調整装置。
【請求項２】
前記伝送特性が最も良い状態になるように前記切替部の切り替えを前記制御部に制御させるトリガ部をさらに備えること
を特徴とする請求項１に記載の電力線搬送通信用伝送特性調整装置。
【請求項３】
電力線を用いて電力線搬送通信を行う電力線搬送通信部と、電力線搬送通信における前記電力線の伝送特性を調整する電力線搬送通信用伝送特性調整部とを備える電力線搬送通信装置において、
前記電力線搬送通信用伝送特性調整部は、請求項１又は請求項２に記載の電力線搬送通信用伝送特性調整装置であること
を特徴とする電力線搬送通信装置。
【請求項４】
負荷機器に電力線から電力を供給する供給部と、電力線搬送通信における前記電力線の伝送特性を調整する電力線搬送通信用伝送特性調整部とを備えるコンセントにおいて、
前記電力線搬送通信用伝送特性調整部は、請求項１又は請求項２に記載の電力線搬送通信用伝送特性調整装置であること
を特徴とするコンセント。
【請求項５】
前記電力線を用いて電力線搬送通信を行う電力線搬送通信部をさらに備えること
を特徴とする請求項４に記載のコンセント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力線を用いて通信する電力線搬送通信における電力線の伝送特性を調整する電力線搬送通信用伝送特性調整装置に関し、特に、自動的に電力線の伝送特性を最も良い状態になるように調整する電力線搬送通信用伝送特性調整装置に関する。そして、この電力線搬送通信用伝送特性調整装置を備える電力線搬送通信装置及びコンセントに関する。
【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、建物内の様々な負荷機器がネットワークに接続されつつある。このような負荷機器のネットワーク化は、これら負荷機器を有機的に連携運転することによって、さらには、建物外のネットワークとこの建物内のネットワークとを相互接続して外部の通信端末からこれら負荷機器に運転を指示することによって、省エネルギーや遠隔制御などに対応すると共に安全で快適な暮らしを提供しようとするものである。また、近年のインターネットの普及により、建物内の例えばパーソナルコンピュータからインターネットに接続し、様々なコンテンツを利用することも行われている。通信信号の伝送方法は、様々なものがあるが、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、という利点から、これら負荷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。）が採用されることがある。
【０００３】
このＰＬＣは、伝送距離や電力線の分岐等に依る信号減衰、インピーダンスの不整合等に依る電力線のインピーダンス特性が容量性から誘導性あるいは誘導性から容量性に変わる共振現象の発生、電力線に接続される負荷機器が発生するノイズ、及び、負荷機器が接続されることによる電力線のインピーダンスの低下等の原因により、伝送環境が悪化し、通信エラー率が増大し、場合によっては通信不可能な状況が生じてしまう。
【０００４】
例えば、図１０（Ａ）に示す矩形形状の送信信号は、図１０（Ｂ）に破線で示す伝送距離等に依る減衰特性ｘと、図１０（Ｂ）に実線で示すインピーダンス不整合等に依る共振点ｒ１、ｒ２を有する共振特性ｙとから、図１０（Ｃ）に示すようなディップ点ｄ１、ｄ２を有する波形状の受信信号となってしまう。なお、図１０の各図における横軸は、周波数ｆであり、図１０（Ａ）及び（Ｃ）の縦軸は、電圧Ｖであり、そして、図１０（Ｂ）の縦軸は、ゲインＧである。そして、図１０（Ｃ）に元の送信信号の信号波形を一点鎖線で示してある。また、ディップ点とは、受信信号の受電電力が周波数軸上で所定のレベル（基準値）よりも落ち込む部分を言う。
【０００５】
そのため、ＰＬＣにおける電力線の伝送特性を調整する必要があり、そのための装置が例えば特許文献１に開示されている。この特許文献１に開示の伝送特性調整装置は、ＰＬＣを行う電力線に係る任意のコンセントに接続され終端負荷の切替え可能な装置であり、この伝送特性調整装置では、ユーザが適当な終端負荷を選択することによって通信不能や通信品質が著しく劣化している場合にこれを改善している。
【特許文献１】特開２００４−２５３９７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ＰＬＣでは、電力線に負荷機器が接続されたり外されたりすることによって伝送特性がダイナミックに変わってしまう。また、負荷機器が電力線に常時接続されているとしても負荷機器が稼動したり停止したりすることによって伝送特性がダイナミックに変わってしまう。その度に伝送特性を調整する必要があるが、上記特許文献１に開示の伝送特性調整装置では、人手で行うため手間がかかり煩わしいという不都合がある。また、伝送特性を調整するために終端負荷を切替えるごとにユーザが伝送特性の良否を評価しなければならず最適な終端負荷を探すことが難しいという不都合がある。特に、ＰＬＣを行う負荷機器が伝送特性の良否の程度を外部に提示しない機器である場合には、ユーザが伝送特性の良否を評価することは、より困難である。
【０００７】
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、自動的に電力線の伝送特性を最も良い状態に調整する電力線搬送通信用伝送特性調整装置を提供することを目的とする。そして、この電力線搬送通信用伝送特性調整装置を備える電力線搬送通信装置及びコンセントを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するために、本発明の一態様に係る、電力線搬送通信における電力線の伝送特性を調整する電力線搬送通信用伝送特性調整装置は、前記電力線に接続され、前記電力線搬送通信の周波数帯域を通過させるフィルタ部と、予め設定された互いに異なるインピーダンス特性を備える複数の共振回路と、前記複数の共振回路のそれぞれを前記フィルタ部に接続するか否かを切り替える切替部と、前記伝送特性が最も良い状態になるように前記切替部の切り替えを制御する制御部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
そして、上述の電力線搬送通信用伝送特性調整装置において、前記伝送特性が最も良い状態になるように前記切替部の切り替えを前記制御部に制御させるトリガ部をさらに備えることを特徴とする。
【００１０】
また、上述の目的を達成するために、本発明の他の一態様に係る、電力線を用いて電力線搬送通信を行う電力線搬送通信部と、電力線搬送通信における前記電力線の伝送特性を調整する電力線搬送通信用伝送特性調整部とを備える電力線搬送通信装置は、前記電力線搬送通信用伝送特性調整部が上述の電力線搬送通信用伝送特性調整装置であることを特徴とする。
【００１１】
さらに、上述の目的を達成するために、本発明の他の一態様に係る、負荷機器に電力線から電力を供給する供給部と、電力線搬送通信における前記電力線の伝送特性を調整する電力線搬送通信用伝送特性調整部とを備えるコンセントは、前記電力線搬送通信用伝送特性調整部が上述の電力線搬送通信用伝送特性調整装置であることを特徴とする。
【００１２】
また、上述のコンセントにおいて、前記電力線を用いて電力線搬送通信を行う電力線搬送通信部をさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
このような構成の電力線搬送通信用伝送特性調整装置、電力線搬送通信装置及びコンセントは、電力線に接続されるフィルタ部が電力線搬送通信の周波数帯域を通過させ、切替部が予め設定された互いに異なるインピーダンス特性を備える複数の共振回路のそれぞれをフィルタ部に接続するか否かを切り替え、そして、制御部が伝送特性が最も良い状態になるようにこの切替部の切り替えを制御する。このため、電力線の伝送特性を最も良い状態に自動的に調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る実施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、その説明を省略する。
（第１の実施形態の構成）
図１は、第１の実施形態における電力線搬送通信用伝送特性調整装置の構成を示す図である。図２は、共振回路のインピーダンス特性を示す図である。図２（Ａ）〜（Ｄ）の横軸は、周波数であり、それらの縦軸は、インピーダンスである。図３は、電力線搬送通信用伝送特性調整装置における制御部の第１の構成を示す図である。図４は、電力線搬送通信用伝送特性調整装置における制御部の第２の構成を示す図である。
【００１５】
図１において、第１の実施形態における電力線搬送通信用伝送特性調整装置（以下、「ＰＬＣ用伝送特性調整装置」と略記する。）１は、電力線Ｌとこの電力線Ｌを用いてＰＬＣを行う電力線搬送通信装置（以下、「ＰＬＣ装置」と略記する。）６との間に配置され、ＰＬＣにおける電力線の伝送特性を調整する装置である。ＰＬＣでは、例えば、商用電力の電力波形に高周波の通信信号が重畳されて送信されたり、商用電力からこの高周波の通信信号が分離されて受信されたりすることによって、通信信号が電力線Ｌを伝送路として用いられて送受信される。このＰＬＣ用伝送特性調整装置１は、例えば、電力線側接続部１１と、導電線１２と、ＰＬＣ装置側接続部１３と、フィルタ部１４と、複数の共振回路１５（１５−ａ、１５−ｂ、１５−ｃ、・・・、１５−ｎ）と、複数のスイッチ１６（１６−ａ、１６−ｂ、１６−ｃ、・・・、１６−ｎ）と、選択部１７と、制御部１８とを備えて構成される。
【００１６】
ここで、本明細書において、総称する場合にはアルファベットの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アルファベットの添え字を付した参照符号で示す。
【００１７】
電力線側接続部１１は、電力線Ｌと接続するための部材である。電力線側接続部１１は、例えば、ＰＬＣ用伝送特性調整装置１がコンセントに接続される場合には、このコンセントの刃受けに係合するプラグの栓刃である。ＰＬＣ装置側接続部１３は、ＰＬＣ装置６と接続するための部材である。ＰＬＣ装置側接続部１３は、例えば、ＰＬＣ装置６がコンセントに接続することによってＰＬＣを行う通信装置である場合には、ＰＬＣ装置６におけるプラグの栓刃に係合するコンセントの刃受けである。導電線１２は、これら電力線側接続部１１とＰＬＣ装置側接続部１３とを接続する例えば電線やプリント配線等の導電性の部材である。導電線１２の数は、電力線Ｌの数に対応した数であり、例えば、図１に示すように商用電力が単相２線式で供給される場合には、電力線Ｌの数が２となることから、導電線１２の数も２となる。
【００１８】
電力線側接続部１１、導電線１２及びＰＬＣ装置側接続部１３のこのような構成によって、電力線Ｌによって供給される商用電力は、電力線側接続部１１、導電線１２及びＰＬＣ装置側接続部１３を介してＰＬＣ装置６に供給され、ＰＬＣの通信信号は、導電線１２及びＰＬＣ装置側接続部１３を介して、電力線ＬとＰＬＣ装置６との間で相互に伝送される。このため、ＰＬＣ装置６は、ＰＬＣ用伝送特性調整装置１を介したとしても、電力線Ｌに直接接続された場合と同様にＰＬＣを行うことができ、しかもＰＬＣ用伝送特性調整装置１を介することによって後述するように電力線Ｌの伝送特性が最も良い状態に調整された状態でＰＬＣを行うことができる。
【００１９】
フィルタ部１４は、導電線１２に接続されることによって電力線側接続部１１を介して電力線Ｌに接続され、ＰＬＣの周波数帯域を通過させるフィルタ回路であり、例えば、ＰＬＣの周波数帯域の低周波数側よりも低い周波数を遮断周波数とするハイパスフィルタ回路や、ＰＬＣの周波数帯域の低周波数側よりも低い周波数及び高周波数側よりも高い周波数をそれぞれ遮断周波数とするバンドパスフィルタ等である。フィルタ部１４は、例えば、コンデンサ及びインダクタンス等の受動素子によって構成されたパッシブフィルタ回路や、トランジスタ等の能動素子によって構成されたアクティブフィルタ回路である。
【００２０】
共振回路１５は、予め設定されたインピーダンス特性を備える回路であり、各共振回路１５−ａ〜１５−ｎは、互いに異なるインピーダンス特性を備える。共振回路１５のインピーダンス特性は、一例を挙げると例えば、図２（Ａ）に示すようにＰＬＣの周波数帯域に対して低周波数側に共振周波数ｆraを備えた特性や、図２（Ｂ）に示すようにＰＬＣの周波数帯域に対して略中間の周波数に共振周波数ｆrbを備えた特性や、図２（Ｃ）に示すようにＰＬＣの周波数帯域に対して高周波数側に共振周波数ｆrcを備えた特性や、図２（Ｄ）に示すように複数、例えば２個の共振周波数ｆrd1、ｆrd2を備えた特性等である。このような共振周波数ｆrの値、共振周波数ｆrの個数及び単位周波数変化に対するインピーダンス変化の割合等によって特徴付けられるインピーダンス特性の曲線形状が互いに異なるインピーダンス特性が各共振回路１５−ａ〜１５−ｎにそれぞれ設定される。このようなインピーダンス特性を備える各共振回路１５−ａ〜１５−ｎは、例えば、コンデンサやインダクタンス等の受動素子の直列接続や並列接続によって構成される。
【００２１】
図１に戻って、各スイッチ１６−ａ〜１６−ｎは、各共振回路１５−ａ〜１５−ｎに直列にそれぞれ接続される。この共振回路１５とスイッチ１６とから成る各直列回路２０−ａ〜２０−ｎは、それぞれ並列でフィルタ部１４に接続される。選択部１７は、制御部１８からの制御信号に応じて各スイッチ１６−ａ〜１６−ｎの開閉をそれぞれ駆動する駆動回路である。これらスイッチ１６及び選択部１７は、切替部に相当し、切替部の一例である。
【００２２】
制御部１８は、選択部１７に制御信号を出力することにより各スイッチ１６−ａ〜１６−ｎを開閉して電力線Ｌの伝送特性が最も良い状態になる各共振回路１５−ａ〜１５−ｎのフィルタ部１４への接続状態を検出し、各共振回路１５−ａ〜１５−ｎをこの検出した接続状態にすべく各スイッチ１６−ａ〜１６−ｎを開閉する制御を行う。これによって制御部１８は、電力線Ｌの伝送特性が最も良い状態になるように、一の共振回路１５をフィルタ部１４に接続、あるいは全共振回路１５を接続しない。
【００２３】
このような制御を行う制御部１８（１８Ａ）は、例えば、評価指標として受信電力を用いて電力線Ｌの伝送特性を評価する場合には、例えば図３に示すように、フィルタ部１０１と、受信電力検出部１０２と、判定切替部１０３と、記憶部１０４とを備えて構成される。フィルタ部１０１は、フィルタ部１４と同様に、導電線１２に接続されることによって電力線側接続部１１を介して電力線Ｌに接続され、ＰＬＣの周波数帯域を通過させるフィルタ回路である。受信電力検出部１０２は、フィルタ部１０１に接続され、ＰＬＣの通信信号における受信電力を検出する回路であり、この検出した受信電力を例えばディジタル値で判定切替部１０３に出力する。判定切替部１０３は、選択部１７に制御信号を出力することにより各スイッチ１６−ａ〜１６−ｎを順次に開閉しながらその場合の受信電力を受信電力検出部１０２で検出し、この検出した受信電力を記憶部１０４に保持し、最も受信電力の大きい場合における各スイッチ１６−ａ〜１６−ｎの開閉を判定し、そして、この判定した開閉に各スイッチ１６−ａ〜１６−ｎを制御する回路である。この各スイッチ１６−ａ〜１６−ｎの開閉を制御することによって、各スイッチ１６−ａ〜１６−ｎに直列に接続されている各共振回路１５−ａ〜１５−ｎのフィルタ部１４への接続状態が制御される。記憶部１０４は、判定切替部１０３に接続され、データを記憶する回路である。これら判定切替部１０３及び記憶部１０４は、例えば、個別部品の組み合わせの順序回路によって構成してもよく、また、マイクロチップのマイクロコンピュータによって構成してもよい。
【００２４】
また例えば、評価指標としてパケットエラーレート（ＰＥＲ，Packet Error Rate）を用いて電力線Ｌの伝送特性を評価する場合には、制御部１８（１８Ｂ）は、例えば図４に示すように、フィルタ部１１１と、復調部１１２と、パケット検出部１１３と、パケットエラーレート検出部（以下、「ＰＥＲ検出部」と略記する。）１１４と、判定切替部１１５と、記憶部１１６とを備えて構成される。フィルタ部１１１は、フィルタ部１４と同様に、導電線１２に接続されることによって電力線側接続部１１を介して電力線Ｌに接続され、ＰＬＣの周波数帯域を通過させるフィルタ回路である。復調部１１２は、フィルタ回路１１１に接続され、高周波のＰＬＣの通信信号から０，１のビット列に復調（デコード）する回路であり、この復調した０，１のビット列をパケット検出部１１３に出力する。パケット検出部１１３は、復調した０，１のビット列からパケットを検出する回路であり、この検出したパケットをＰＥＲ検出部１１４に出力する。ＰＥＲ検出部１１４は、受信したパケットのパケットエラーレートを検出する回路であり、検出したパケットエラーレートを判定切替部１１５に出力する。ここで、ＰＥＲ検出部１１４は、電力線Ｌを伝送する総てのパケットに対してパケットエラーレートを検出してもよく、また電力線Ｌを伝送する特定の通信アドレス（特定の送信先又は特定の送信元）を持つパケットに対してパケットエラーレートを検出してもよい。判定切替部１１５は、選択部１７に制御信号を出力することにより各スイッチ１６−ａ〜１６−ｎを順次に開閉しながらその場合のパケットエラーレートをＰＥＲ検出部１１４で検出し、この検出したパケットエラーレートを記憶部１１６に保持し、最もパケットエラーレートが小さい場合における各スイッチ１６−ａ〜１６−ｎの開閉を判定し、そして、この判定した開閉に各スイッチ１６−ａ〜１６−ｎを制御する回路である。記憶部１１６は、判定切替部１１５に接続され、データを記憶する回路である。これらパケット検出部１１３、ＰＥＲ検出部１１４、判定切替部１１５及び記憶部１１６は、例えば、マイクロコンピュータによって構成される。
【００２５】
ここで、パケットエラーレートとは、受信した総パケット数に対する伝送に失敗したパケット数の比率をいう。
【００２６】
図１に戻って、ＰＬＣ装置６は、電力線Ｌを用いてＰＬＣを行うモデムであり、電力線ＬからＰＬＣ用伝送特性調整装置１を介して受信したＰＬＣの通信信号に収容されたデータを負荷機器７に出力し、また、負荷機器７からデータを受信してこのデータを収容したＰＬＣの通信信号を生成してＰＬＣ用伝送特性調整装置１を介して電力線Ｌに送信する。負荷機器７は、ＰＬＣ装置６を用いることによって、電力線Ｌを含んだネットワークを介してデータを送受信する機器である。
【００２７】
次に、本実施形態の動作について説明する。
（第１の実施形態の動作）
図５は、電力線搬送通信用伝送特性調整装置の動作を示すフローチャートである。図５において、例えば、不図示の電源スイッチが操作されることによって、ＰＬＣにおける電力線Ｌの伝送特性を調整する伝送特性調整動作が開始され、まず、制御部１８は、各スイッチ１６−ａ〜１６−ｎを開（オフ）することによって、電力線Ｌに共振回路１５を１つも接続しない状態（未接続状態）における評価指標の値を検出し、この検出した評価指標の値を初期状態として記憶する（Ｓ１１）。
【００２８】
より詳細に説明すると、例えば、評価指標として受信電力を用いる場合では、制御部１８Ａの判定切替部１０３は、選択部１７に制御信号を出力することによって各スイッチ１６−ａ〜１６−ｎを開（オフ）する。次に、制御部１８Ａの判定切替部１０３は、この場合の受信電力を受信電力検出部１０２によって検出する。そして、制御部１８Ａの判定切替部１０３は、この検出した受信電力の値を初期状態として記憶部１０４に記憶する。また例えば、評価指標としてパケットエラーレートを用いる場合では、制御部１８Ｂの判定切替部１１５は、選択部１７に制御信号を出力することによって各スイッチ１６−ａ〜１６−ｎを開（オフ）する。次に、制御部１８Ｂの判定切替部１１５は、この場合のパケットエラーレートをＰＥＲ検出部１１４によって検出する。そして、制御部１８Ｂの判定切替部１１４は、この検出したパケットエラーレートの値を初期状態として記憶部１１６に記憶する。
【００２９】
次に、制御部１８は、各スイッチ１６−ａ〜１６−ｎを順次に１個だけ閉（オン）することによって電力線Ｌに共振回路１５を順次に１個だけ接続し、この状態（各個接続状態）における評価指標の値をそれぞれ検出し、この検出した評価指標の値を、閉（オン）したスイッチ１６と対応付けてそれぞれ記憶する（Ｓ１２）。即ち、まず、制御部１８は、１番目のスイッチ１６−ａを閉（オン）すると共に他のスイッチ１６−ｂ〜１５−ｎを開（オフ）して、この場合における評価指標の値を検出し、この検出した評価指標の値を、閉（オン）したスイッチ１６−ａと対応付けて記憶する。次に、制御部１８は、２番目のスイッチ１６−ｂを閉すると共に他のスイッチ１６−ａ、１５−ｃ〜１５−ｎを開して、この場合における評価指標の値を検出し、この検出した評価指標の値を閉したスイッチ１６−ｂと対応付けて記憶する。以下同様に、制御部１８は、ｎ番目のスイッチ１６−ｎを閉すると共に他のスイッチ１６−ａ〜１６−ｎ−１を開した場合における評価指標の値を検出しこの検出した評価指標の値を閉したスイッチ１６−ｎと対応付けて記憶するまで、動作を行う。
【００３０】
このように動作することによって、制御部１８には、電力線Ｌに共振回路１５を１つも接続しない未接続状態の場合における評価指標の値が、初期状態と対応付けられて記憶され、電力線Ｌに各共振回路１５−ａ〜１５−ｎを１個だけ接続した各個接続状態の場合における評価指標の各値が、閉にしたスイッチ１６と対応付けられてそれぞれ記憶される。
【００３１】
次に、制御部１８は、記憶した各評価指標の値を比較し、最も良い評価指標の値を判定する（Ｓ１３）。より詳細に説明すると、例えば、評価指標として受信電力を用いる場合では、制御部１８Ａの判定切替部１０３は、記憶部１０４に記憶した各受信電力の値を比較し、最も大きい値の受信電力を判定する。また例えば、評価指標としてパケットエラーレートを用いる場合では、制御部１８Ｂの判定切替部１１５は、記憶部１１６に記憶した各パケットエラーレートの値を比較し、最も小さい値のパケットエラーレートを判定する。
【００３２】
次に、制御部１８は、この判定した評価指標の値に対応する初期状態又は閉にしたスイッチ１６を検索し、この検索結果の状態になるように選択部１７に制御信号を出力することによって各スイッチ１６−ａ〜１６−ｎの開閉を制御する（Ｓ１４）。即ち、この検索結果が初期状態である場合には、制御部１８は、各スイッチ１６−ａ〜１６−ｎが開（オフ）となるように各スイッチ１６−ａ〜１６−ｎを制御する。また、この検索結果がスイッチ１６−Ｚ（Ｚは、ａ、ｂ、ｃ、・・・ｎ）である場合には、制御部１８は、スイッチ１６−Ｚが閉（オン）となるように制御すると共に他のスイッチ１６が開（オフ）となるように各スイッチ１６−ａ〜１６−ｎを制御する。
【００３３】
このようにＰＬＣ用伝送特性調整装置１が動作することによって、電力線Ｌの伝送特性が最も良い状態になる場合における各共振回路１５−ａ〜１５−ｎの電力線Ｌへの接続状態が自動的に選択され、この選択された接続状態に各共振回路１５−ａ〜１５−ｎが自動的に設定される。このため、ＰＬＣ装置６は、電力線Ｌの伝送特性を最も良い状態で電力線Ｌを介して他のＰＬＣ装置６と通信を行うことができる。従って、ＰＬＣ装置６において、信号対雑音比（ＳＮＲ）が最も良い状態とされ、スループットも最も高い状態になることが期待される。
【００３４】
なお、上述の第１の実施形態におけるＰＬＣ用伝送特性調整装置１では、制御部１８は、未接続状態の場合における評価指標の値及び各個接続状態の場合における評価指標の各値を記憶した後に、最も良い評価指標の値を判定したが、制御部１８は、各スイッチ１６−ａ〜１６−ｎを順次に１個だけ閉（オン）することによって評価指標の値を検出するごとに、記憶している評価指標の値と比較し、検出した評価指標の値が、記憶している評価指標の値よりも良い場合に、記憶している評価指標の値及びこれに対応するスイッチ１６を、検出した評価指標の値及びこの場合の閉したスイッチ１６に記憶内容を更新するように構成されてもよい。また、制御部１８は、各スイッチ１６−ａ〜１６−ｎを順次に１個だけ閉（オン）することによって評価指標の値を検出し、記憶している予め設定されている閾値と比較し、この閾値以上の評価指標の値を検出した場合に最も良い評価指標の値を検出したと判断して、この評価指標の値を検出した各スイッチ１６−ａ〜１６−ｎの開閉を保持するように構成されてもよい。このように構成することによって総ての各スイッチ１６−ａ〜１６−ｎを順次に１個だけ閉（オン）することによって評価指標の値を検出して比較することなく伝送特性調整動作を終了し得る場合があり、より短い時間で電力線Ｌの伝送特性を調整し得る。
【００３５】
また、上述の第１の実施形態におけるＰＬＣ用伝送特性調整装置１では、各スイッチ１６−ａ〜１６−ｎを順次に１個だけ閉（オン）することによって電力線Ｌに共振回路１５を順次に１個だけ接続し、この各個接続状態における評価指標の値をそれぞれ検出し、最も良い評価指標の値に対応する状態になるように選択部１７に制御信号を出力することによって各スイッチ１６−ａ〜１６−ｎの開閉を制御したが、各個接続状態だけでなく、組み合わせの異なる複数のスイッチ１６を順次に閉することによって電力線Ｌに組み合わせの異なる複数の共振回路１５も順次に接続し、この状態（組合せ接続状態）における評価指標の値をそれぞれ検出し、最も良い評価指標の値に対応する初期状態、各個接続状態及び組合せ接続状態の何れかの状態になるように選択部１７に制御信号を出力することによって各スイッチ１６−ａ〜１６−ｎの開閉を制御するように構成してもよい。このように構成することにより上述の第１の実施形態に較べてより広範囲に、よりきめ細かく伝送特性を調整することができる。
【００３６】
ここで、上述の第１の実施形態におけるＰＬＣ用伝送特性調整装置１とＰＬＣ装置６とを一体に構成し、ＰＬＣにおける電力線Ｌの伝送特性を調整する機能付きのＰＬＣ装置としてもよい。このように構成することによって最も良い状態に電力線Ｌの伝送特性を調整しつつＰＬＣを行うことができる。特に、電力線Ｌの伝送特性を評価する評価指標にパケットエラーレートを用いる場合では、ＰＬＣ装置としての構成とＰＬＣ用伝送特性調整装置としての構成とを一部兼用することができる。
【００３７】
次に、このような電力線Ｌの伝送特性を評価する評価指標にパケットエラーレートを用いた、電力線Ｌの伝送特性を調整する機能付きのＰＬＣ装置の実施形態について説明する。
（第２の実施形態）
図６は、第２の実施形態における電力線搬送通信装置の構成を示す図である。図６において、第２の実施形態におけるＰＬＣ装置２は、電力線Ｌとこの電力線Ｌを含むネットワークを介してデータの送受信を行う負荷機器７との間に配置され、ＰＬＣにおける電力線Ｌの伝送特性を調整する機能を備えると共に電力線Ｌを用いてＰＬＣを行う装置である。このＰＬＣ装置２は、例えば、電力線側接続部３１と、フィルタ部３２と、送受信部３３と、変調部３４と、復調部３５と、信号処理部３６と、入出力３７と、複数の共振回路３８（３８−ａ、３８−ｂ、３８−ｃ、・・・、３８−ｎ）と、複数のスイッチ３９（３９−ａ、３９−ｂ、３９−ｃ、・・・、３９−ｎ）と、選択部４０と、パケット検出部４１と、ＰＥＲ検出部４２と、判定切替部４３と、記憶部４４とを備えて構成される。
【００３８】
電力線側接続部３１は、第１の実施形態における電力線側接続部１１と同様の、電力線Ｌと接続するための部材である。フィルタ部３２は、電力線側接続部３１に接続されてこの電力線側接続部３１を介して電力線Ｌに接続され、第１の実施形態におけるフィルタ部１４と同様の、ＰＬＣの周波数帯域を通過させるフィルタ回路である。このフィルタ部３２には、共振回路３８とスイッチ３９とから成る各直列回路４５−ａ〜４５−ｎがそれぞれ並列で接続されると共に、送受信部３３が接続される。共振回路３８及びスイッチ３９は、第１の実施形態における共振回路１５及びスイッチ１６とそれぞれ同様である。送受信部３３は、フィルタ部３２で濾波された高周波のＰＬＣの通信信号を増幅して復調部３５に出力すると共に、変調部３４から入力された高周波のＰＬＣの通信信号を増幅してフィルタ部３２に出力する回路である。
【００３９】
復調部３５は、第１の実施形態のおける復調部１１２と同様の、高周波のＰＬＣの通信信号から０，１のビット列を復調（デコード）する回路であり、この復調した０，１のビット列をパケット検出部４１及び信号処理部３６に出力する回路である。
【００４０】
ここで、復調した０，１のビット列からパケットエラーレートを検出して最もパケットエラーレートの小さい場合における各スイッチ１６−ａ〜１６−ｎの開閉を判定し、そして、この判定結果に応じて各スイッチ１６−ａ〜１６−ｎを制御するパケット検出部４１、ＰＥＲ検出部４２、判定切替部４３及び記憶部４４は、第１の実施形態におけるパケット検出部１１３、ＰＥＲ検出部１１４、判定切替部１１５及び記憶部１１６とそれぞれ同様であるのでその説明を省略する。
【００４１】
選択部４０は、判定切替部４３からの制御信号に応じて各スイッチ３９−ａ〜３９−ｎの開閉をそれぞれ駆動する駆動回路である。これらスイッチ３９及び選択部４０は、切替部に相当し、切替部の一例である。
【００４２】
信号処理部３６は、ＰＬＣの通信信号に収容されていたデータをこの復調した０，１のビット列から取り出してこのデータを入出力部３７に出力すると共に、入出力部３７から受信したデータに応じた０，１のビット列に処理して変調部３４に出力する回路である。信号処理部３６は、例えば、データリンク層以上のプロトコルスタックである。入出力部３７は、負荷機器７とＰＬＣ装置２とを相互にデータ交換可能に接続するためのインターフェース回路であり、信号処理部３６からのデータを負荷機器７が処理可能なデータに処理して出力すると共に、負荷機器７からのデータを信号処理部３６が処理可能なデータに処理して出力する。
【００４３】
変調部３４は、０，１のビット列を高周波のＰＬＣの通信信号に変調する回路であり、この変調した高周波のＰＬＣの通信信号を送受信部３３に出力する。
【００４４】
なお、第２の実施形態におけるＰＬＣ装置２におけるＰＬＣにおける電力線Ｌの伝送特性を調整する伝送特性調整動作は、第１の実施形態におけるＰＬＣ用伝送特性調整装置１の伝送特性調整動作と同様であるので、その説明を省略する。
【００４５】
ここで、ＰＬＣにおける電力線Ｌの伝送特性を調整する第１の実施形態におけるＰＬＣ用伝送特性調整装置１に相当する部分は、電力線側接続部３１、フィルタ部３２、送受信部３３、復調部３５、複数の共振回路３８（３８−ａ、３８−ｂ、３８−ｃ、・・・、３８−ｎ）、複数のスイッチ３９（３９−ａ、３９−ｂ、３９−ｃ、・・・、３９−ｎ）、選択部４０、パケット検出部４１、ＰＥＲ検出部４２、判定切替部４３及び記憶部４４であり、電力線Ｌを用いてＰＬＣを行う第１の実施形態におけるＰＬＣ装置６に相当する部分は、電力線側接続部３１、フィルタ部３２、送受信部３３、変調部３４、復調部３５、信号処理部３６及び入出力部３７である。
【００４６】
ＰＬＣにおける電力線Ｌの伝送特性を調整する機能付きのＰＬＣ装置であって、電力線Ｌの伝送特性を評価する評価指標にパケットエラーレートを用いる場合では、このようにＰＬＣ装置としての構成とＰＬＣ用伝送特性調整装置としての構成とを一部兼用することができる。このため、ＰＬＣ用伝送特性調整装置１とＰＬＣ装置６とを個別に構成する場合に較べて、コンパクトに電力線Ｌの伝送特性を調整する機能付きのＰＬＣ装置２を構成することができる。
【００４７】
なお、上述の第１の実施形態におけるＰＬＣ用伝送特性調整装置１をコンセントに組み込んで構成し、ＰＬＣにおける電力線Ｌの伝送特性を調整する機能付きのコンセントとしてもよい。このように構成することによって最も良い状態に伝送特性を調整した電力線Ｌをこのコンセントに接続するＰＬＣ装置６に提供することができる。
【００４８】
図７は、ＰＬＣにおける電力線Ｌの伝送特性を調整する機能付きのコンセントの構成を示す図である。図７において、このＰＬＣにおける電力線Ｌの伝送特性を調整する機能付きのコンセント３は、負荷機器側接続部５１と、第１の実施形態のＰＬＣ用調整装置１とを備えて構成される。
【００４９】
負荷機器側接続部５１は、電力線Ｌに接続され、負荷機器７と接続するための部材であり、プラグの栓刃に係合するコンセントの刃受けである。負荷機器側接続部５１は、供給部に相当し、供給部の一例である。ＰＬＣ用調整装置１は、その電力線側接続部１１が電力線Ｌに接続される。図７に示す例では、２個の負荷機器側接続部５１−ａ、５１−ｂを備える場合が示されているが、負荷機器側接続部５１の個数は、任意である。なお、ＰＬＣ用調整装置１のＰＬＣ装置側接続部１３は、図１を用いた上述の説明から分かるように、ＰＬＣ装置６ではなく負荷機器７が接続された場合には、負荷機器側接続部５１と同様に負荷機器７に電力を供給するように機能するので、負荷機器側接続部５１とＰＬＣ装置側接続部１３とを兼用することができる。また、このコンセント３に組み込まれるＰＬＣ用伝送特性調整装置１における電力線側接続部１１は、例えば、電力線Ｌを直付けするための端子等である。
【００５０】
また、ＰＬＣにおける電力線Ｌの伝送特性を調整する機能付きのコンセントにさらにＰＬＣを行う機能を組み込んでも良い。このように構成することによって最も良い状態に伝送特性を調整した電力線ＬでＰＬＣを行うコンセントをこのコンセントに接続する負荷機器７に提供することができる。上述の第２の実施形態におけるＰＬＣ装置２をコンセントに組み込んで構成した場合を図８に示す。
【００５１】
図８は、ＰＬＣにおける電力線Ｌの伝送特性を調整すると共にＰＬＣを行う機能付きのコンセントの構成を示す図である。図８において、このＰＬＣにおける電力線Ｌの伝送特性を調整すると共に電力線Ｌを用いてＰＬＣを行う機能付きのコンセント４は、負荷機器側接続部７１と、第２の実施形態のＰＬＣ装置２とを備えて構成される。
【００５２】
負荷機器側接続部７１は、上述の負荷機器側接続部５１と同様に、電力線Ｌに接続され、負荷機器７と接続するための部材であり、プラグの栓刃に係合するコンセントの刃受けである。負荷機器側接続部７１は、供給部に相当し、供給部の一例である。ＰＬＣ装置２は、その電力線側接続部３１が電力線Ｌに接続される。図８に示す例では、２個の負荷機器側接続部７１−ａ、７１−ｂを備える場合が示されているが、負荷機器側接続部７１の個数は、任意である。なお、このコンセント４に組み込まれるＰＬＣ装置２における電力線側接続部３１は、例えば、電力線Ｌを直付けするための端子等である。
【００５３】
また、上述の第１及び第２の実施形態では、電力線Ｌの伝送特性は、受信電力又はパケットエラーレートを評価指標として用いて評価したが、他の評価指標を用いても良い。電力線Ｌの伝送特性は、例えば、ディップ点の有無、単位時間当たりのデータ伝送量であるスループット、及び、受信したデータに対するビットエラーの比率であるビットエラーレート（ＢＥＲ，Bit Error Rate）等を評価指標として用いて評価しても良い。さらに、パケットは、通常トランスポート層における通信のデータの単位であるが、ネットワーク層の例えばＩＰデータグラムを単位としてＩＰデータグラムのエラーレートや、データリンク層のフレームを単位としてフレームのエラーレートを評価指標として用いてもよい。
【００５４】
そして、上述の第１の実施形態において、ＰＬＣ用伝送特性調整装置１は、図１に破線で示すように、電力線Ｌの伝送特性が最も良い状態になるように各スイッチ１６−ａ〜１６−ｎの開閉を制御部１８に制御させる回路であるトリガ部１９をさらに備えてもよい。図９は、電力線搬送通信用伝送特性調整装置におけるトリガ部の構成を示す図である。図９（Ａ）は、トリガ部の構成の一例を示し、図９（Ｂ）は、トリガ部の構成の他の一例をＰＬＣ用伝送特性調整装置の構成を一部含めて示す。
【００５５】
トリガ部１９は、例えば、電力線側接続部１１の電力線Ｌへの接続を例えば導電線１２における電圧の有無によって検知し、電力線側接続部１１の電力線Ｌへの接続を検知すると、電力線Ｌの伝送特性が最も良い状態になるように各スイッチ１６−ａ〜１６−ｎの開閉を制御部１８に再制御させる制御信号（伝送特性調整制御信号）を制御部１８に出力する回路を備えて構成される。このようにトリガ部１９を構成することによってＰＬＣ用伝送特性調整装置１が電力線Ｌに接続されると自動的に電力線Ｌの伝送特性を最も良い状態に調整することができる。
【００５６】
また例えば、トリガ部１９は、ユーザの操作を受付けると、伝送特性調整制御信号を制御部１８に出力する押しボタンスイッチ等のスイッチを備えて構成される。このようにトリガ部１９を構成することによってユーザの任意のタイミングで自動的に電力線Ｌの伝送特性を最も良い状態に調整することができる。このため、ダイナミックに変化し得る電力線Ｌの伝送特性に対し適切に対応することができる。
【００５７】
また例えば、トリガ部１９は、制御部１８Ａの受信電力検出部１０２で検出した受信電力が所定の閾値以下になった場合に、伝送特性調整制御信号を制御部１８Ａに出力する回路を備えて構成してもよい。このように構成することによって、受信電力が低下した場合に自動的に電力線Ｌの伝送特性を最も良い状態に調整することができる。このため、ダイナミックに変化し得る電力線Ｌの伝送特性に対し再調整され適切に対応することができる。
【００５８】
また例えば、トリガ部１９は、制御部１８ＢのＰＥＲ検出部１１４で検出したパケットエラーレートが所定の閾値以上になった場合に、伝送特性調整制御信号を制御部１８Ｂに出力する回路を備えて構成してもよい。このように構成することによって、伝送特性が悪化してパケットエラーレートが上昇した場合に自動的に電力線Ｌの伝送特性を最も良い状態に調整することができる。このため、ダイナミックに変化し得る電力線Ｌの伝送特性に対し再調整され適切に対応することができる。
【００５９】
また例えば、トリガ部１９（１９Ａ）は、図９（Ａ）に示すように、計時して所定の時間が経過すると、伝送特性調整制御信号を制御部１８に出力するタイマ部１２１を備えて構成される。このようにトリガ部１９Ａを構成することによって所定の時間ごとに自動的に電力線Ｌの伝送特性を最も良い状態に調整することができる。このため、ダイナミックに変化し得る電力線Ｌの伝送特性に対し再調整され適切に対応することができる。この観点から所定の時間は、電力線Ｌの布設環境に応じて適宜設定され、例えば、１０分や２０分や３０分や６０分等に設定される。また時刻によって負荷機器の使用状況が変わるので時間帯ごとに所定の時間を変更可能に構成してもよい。
【００６０】
また例えば、トリガ部１９（１９Ｂ）は、図９（Ｂ）に示すように、ＰＬＣ装置６が負荷機器７へ送信するデータが入力されるデータ入力部１３２と、データ入力部１３２に接続されデータがデータ入力部１３２に入力されたか否かを検出し、データの入力を検出すると、伝送特性調整制御信号を制御部１８に出力するデータ検出部１３１とを備えて構成される。このようにトリガ部１９Ｂを構成することによってＰＬＣ装置６が電力線Ｌを用いてＰＬＣを行うタイミングに同期させて自動的に電力線Ｌの伝送特性を最も良い状態に調整することができる。このため、ダイナミックに変化し得る電力線Ｌの伝送特性に対し再調整され適切に対応することができる。
【００６１】
トリガ部１９の異なる４つの態様を説明したが、第１の実施形態におけるＰＬＣ用伝送特性調整装置１は、態様の異なるトリガ部１９を複数備えてもよい。
【００６２】
さらに、上述の第２の実施形態において、ＰＬＣ装置２は、図６に破線で示すように、電力線Ｌの伝送特性が最も良い状態になるように各スイッチ３９−ａ〜３９−ｎの開閉を判定切替部４３に制御させる回路であるトリガ部４６をさらに備えてもよい。トリガ部４６は、伝送特性調整制御信号を制御部１８に代えて判定切替部４３に出力する点を除き、上述のトリガ部１９と同様に構成され得る。また、第２の実施形態におけるＰＬＣ装置２は、態様の異なるトリガ部４６を複数備えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】第１の実施形態における電力線搬送通信用伝送特性調整装置の構成を示す図である。
【図２】共振回路のインピーダンス特性を示す図である。
【図３】電力線搬送通信用伝送特性調整装置における制御部の第１の構成を示す図である。
【図４】電力線搬送通信用伝送特性調整装置における制御部の第２の構成を示す図である。
【図５】電力線搬送通信用伝送特性調整装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】第２の実施形態における電力線搬送通信装置の構成を示す図である。
【図７】ＰＬＣにおける電力線Ｌの伝送特性を調整する機能付きのコンセントの構成を示す図である。
【図８】ＰＬＣにおける電力線Ｌの伝送特性を調整すると共にＰＬＣを行う機能付きのコンセントの構成を示す図である。
【図９】電力線搬送通信用伝送特性調整装置におけるトリガ部の構成を示す図である。
【図１０】電力線搬送通信における送信信号の波形劣化を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６４】
１  電力線搬送通信用伝送特性調整装置
２、６  電力線搬送通信装置
３、４  コンセント
１１、３１  電力線側接続部
１２  導電線
１３  電力線搬送通信装置側接続部
１４、３２、１０１、１１１  フィルタ部
１５、３８  共振回路
１６、３９  スイッチ
１７、４０  選択部
１８、１８Ａ、１８Ｂ  制御部
１９、１９Ａ、１９Ｂ、４６  トリガ部
３３  送受信部
３４  変調部
３５、１１２  復調部
３６  信号処理部
３７  入出力部
４１、１１３  パケット検出部
４２、１１４  パケットエラーレート検出部
４３、１０３、１１５  判定切替部
４４、１０４、１１６  記憶部
５１、７１  負荷機器側接続部
１０２  受信電力検出部
１２１  タイマ部
１３１  データ検出部
１３２  データ入力部
Ｌ  電力線
【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】
2006148571.tif 000008
【図７】
2006148571.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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