(57)【要約】【課題】例えば周波数分割通信に対応して、通信に使用する周波数帯が可変である配電線搬送伝送装置であっても、その周波数帯に合わせて使用するフィルタを切り替えることによってノイズの影響を無くし、安定した通信を可能とする。【解決手段】通信に使用する周波数帯が可変である配電線搬送伝送装置において、受信信号から通信に使用していない帯域の信号を減衰させるための複数のフィルタと、外部Ｉ／Ｆからの指令に応じて上記複数のフィルタの中から所定のフィルタを選択する選択手段とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信に使用する周波数帯が可変である配電線搬送伝送装置において、受信信号から通信に使用していない帯域の信号を選択的に減衰させる複数のフィルタと、外部Ｉ／Ｆからの指令に応じて上記複数のフィルタの中から所定のフィルタを選択する選択手段とを備えたことを特徴とする配電線搬送伝送装置。
【請求項２】
上記複数のフィルタは、使用帯域外である高い帯域側の電圧を低減させるローパスフィルタと、使用帯域外である低域側および高域側の電圧を低減させるバンドパスフィルタと、使用帯域外である低域側の電圧を低減させるローパスフィルタとを含むことを特徴とする請求項1記載の配電線搬送伝送装置。
【請求項３】
上記選択手段は、上記外部Ｉ／Ｆからの指令に応じて動作する制御回路を介して制御されることを特徴とする請求項1または２記載の配電線搬送伝送装置。
【請求項４】
上記外部Ｉ／Ｆは、配電線、イーサネット（登録商標）インターフェース、無線インターフェースのいずれかであることを特徴とする請求項1乃至３のいずれか一つに記載の配電線搬送伝送装置。
【請求項５】
上記外部Ｉ／Ｆは、ディップスイッチ、スライドつまみ、ボリュームつまみのいずれかであって手動操作可能であることを特徴とする請求項1乃至３のいずれか一つに記載の配電線搬送伝送装置。
【請求項６】
上記外部Ｉ／Ｆは、配電線であって、通信に使用する帯域とは別の帯域をフィルタ制御用に用いることを特徴とする請求項1乃至３のいずれか一つに記載の配電線搬送伝送装置。
【請求項７】
上記複数のフィルタとして、ハイパスフィルタ及びローパスフィルタを多段に組み合わせて用いることを特徴とする請求項1乃至６のいずれか一つに記載の配電線搬送伝送装置。
【請求項８】
通信に使用する周波数帯が可変である配電線搬送伝送装置において、受信信号から通信に使用していない帯域の信号を選択的に減衰させるための周波数可変フィルタを１つ、あるいは複数有し、外部Ｉ／Ｆからの指令に応じて、通信に使用している周波数帯域に合わせて、上記周波数可変フィルタのフィルタ特性を変化させることを特徴とする配電線搬送伝送装置。
【請求項９】
通信に使用する周波数帯が可変である配電線搬送伝送装置において、特定の帯域の信号を減衰させるためのフィルタを１つ、あるいは複数有し、上記フィルタの前段に通信信号の周波数帯域をシフトする回路を設け、外部Ｉ／Ｆからの指令に応じて通信信号の周波数帯域をシフトして、通信帯域外の信号を上記フィルタで減衰させることを特徴とする配電線搬送伝送装置。
【請求項１０】
上記外部Ｉ／Ｆは、配電線、イーサネット（登録商標）インターフェース、無線インターフェースのいずれかであることを特徴とする請求項８または９記載の配電線搬送伝送装置。
【請求項１１】
上記外部Ｉ／Ｆは、ディップスイッチ、スライドつまみ、ボリュームつまみのいずれかであって手動操作可能であることを特徴とする請求項８または９記載の配電線搬送伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば周波数分割通信に対応して、通信に使用する周波数帯が可変である配電線搬送伝送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１１は、例えば特許文献１に示される、従来の配電線搬送伝送装置において、通信に干渉して妨害する高レベルノイズを減衰させるフィルタの使用方法を示すブロック図である。図１１において、１は配電線搬送の伝送路である商用電源の配電線、２はマイクロプロセッサを含む制御回路であり該伝送装置の各部を制御する。３は結合回路であり、伝送装置と配電線１の間で高周波の通信信号を通過させ商用周波を阻止する。入出力の一方は配電線１に結合回路３を介して接続され、他方は図示していない入出力装置と接続される。また、伝送装置内は送信処理系と受信処理系とからなる。
【０００３】
まず、送信処理系の構成を説明する。４は入出力装置からのデジタル送信データを送信フォーマットにするフレーミング回路、５は一次変調器であり、フォーマットされた送信データを搬送波に乗せるための加工を行う。６は搬送波を選択する周波数選択器、７は逆高速フーリエ変換回路（ＩＦＦＴ回路）であり、入力されたデータを逆フーリエ変換して搬送波数と合成された送信データとして生成する。８は送信データをシリアルに並べ替えるパラレル・シリアル変換回路（Ｐ／Ｓ変換回路）、９はデジタル・アナログ変換回路（Ｄ／Ａ変換回路）であり、デジタル送信データをアナログデータに変換する。アナログデータに変換された送信データは結合回路３を通じて配電線１へ送出される。
【０００４】
つぎに、受信系統の構成を説明する。１１は結合回路３を介して入力されたアナログの受信データをデジタル変換するアナログ・デジタル変換回路（Ａ／Ｄ変換回路）、１２はシリアル・パラレル変換回路（Ｓ／Ｐ変換回路）であり、入力された配搬信号をパラレルデータに変換する。１３は高速フーリエ変換回路（ＦＦＴ回路）であり、入力されたデジタルデータをフーリエ変換し、個別周波数成分に分解する。１４は周波数選択器であり、分解された受信データの個別周波数を選択して周波数値を制御回路２へ伝達する。１５は一次復調器であり、周波数選択器１４で選択されたキャリア周波数で変調されているデータを復調する。１６はデフレーミング回路であり、一次復調回路１５からの復調データを受信フォーマットに加工して、入出力装置へ受信データとして出力する。
【０００５】
次に高レベルノイズを減衰させる、フィルタ回路について説明する。３０は透過回路であり、制御回路２から導通可否制御可能であり、また導通可のときはフィルタ機能を全く持たず全域の周波数をそのまま通過させる。３１は配電線搬送伝送に使用する複数の配搬信号周波数のうち最も低い周波数ｆ１以下の周波数電圧を低減させるハイパスフィルタ（ＨＰＦ）、３２は最も周波数の低い配搬信号周波数ｆ１と次の配搬信号周波数ｆ２との間の周波数成分を減衰させる第一のバンドエミリネーションフィルタ（ＢＥＦ）、３３は配搬信号周波数ｆ２と次に周波数の高い配搬信号周波数ｆ３との間の周波数電圧成分を減衰させる第二のバンドエミリネーションフィルタ（ＢＥＦ）、３４は配搬信号周波数のうち最も低い周波数のうち最も周波数の高い配搬信号周波数ｆ３以上の周波数成分を減衰させるローパスフィルタ（ＬＰＦ）、３５は制御回路２からの制御により上記複数のフィルタ３１〜３４及び透過回路３０の作動を制御するセレクタである。各フィルタ３１〜３４及び透過回路３０は結合回路３とＡ/Ｄ変換回路４の間にそれぞれ並列に接続されている。
【０００６】
信号を受信したときに、ノイズ電圧によりＡ／Ｄ変換回路１１の変換幅が決められる。最高の信号レベルが通信に使用する信号の帯域になく外来ノイズである場合に、ノイズ電圧によりＡ／Ｄ変換回路１１の変換幅が決められるので、これらのノイズ電圧を遮断するために、Ａ／Ｄ変換回路１１の前にフィルタを設け、最大レベルの信号が信号搬送に使用する周波数以外である場合には、その周波数帯をフィルタリングし、最大レベルの信号が信号搬送に使用する周波数であるときのみに復号処理をするようにしている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３０８７５５号公報（第6 頁、第1図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
最高の信号レベルがノイズ電圧であるときには、Ａ／Ｄ変換回路１１の変換幅がノイズに支配され、性能が悪くなるため、最高の信号レベルを持つのは本来の信号である必要がある。従来の配電線搬送伝送装置では、図１２のようにf1,f2,f3といった複数の周波数帯を同時に用いて通信を行い、使用していない周波数帯に高レベル信号がある場合にノイズと判断していた。しかし、ネットワークを構成するためには、通信チャネルが複数必要であり、従来の配電線を使用した通信を実現するためには、通信線を分離することができないため、周波数を分離しない限り、通信チャネルが１本しか用意できない。すなわち、配電線でネットワーク通信を実現するためには、周波数帯を分割して使用する必要がある。そのため、他のノードでは通信帯域である周波数帯の信号を減衰させる必要があるため、使用する周波数帯ごとに適切なフィルタを使用する必要がある。このことは周波数分割中継装置では特に重要となる。中継装置は図９に示すようにモデム装置Ａ−モデム装置Ｂ間、およびモデム装置Ｃ−モデム装置Ｄ間で配電線通信を行い、モデム装置Ｂ―モデム装置Ｃ間はイーサネット（登録商標）等の別の通信手段で通信する。このとき、モデム装置Ａから送信した信号をモデム装置Ｂで受信し、モデム装置Ｃから送信した信号をモデム装置Ｄで受信したいが、このときモデム装置Ｂには、図１０に示すようにモデム装置Ｃが送信した信号の方が、モデム装置Ａが送信した信号より大きく見えてしまう。しかし、モデム装置Ｂが通信したい相手はモデム装置Ａであり、帯域F1で通信できるように、モデム装置Ｂが帯域F2の信号を受信しないようにフィルタを用いて減衰させる必要がある。このように通信に使用する帯域によって、別の通信では使用している帯域をフィルタリングする必要がある。
これに対応するために、特定の通信帯域を減衰させるフィルタを装置の外部に実装し、通信に使用する帯域に合わせて、フィルタを取り替えることによって、通信に使用する帯域が可変である場合に対応する手法を用いることもできる。しかし、本装置の設置場所は電柱の柱上に設置されているトランスの近辺や、地中に埋められたトランスの近辺など、容易にフィルタの取り替えができない場所に設置され、また、設置された機器について１台１台ずつフィルタを取り替えるのは困難である。
【０００９】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、通信に使用する周波数帯が可変である配電線搬送伝送装置であっても、その周波数帯に合わせて使用するフィルタを切り替えることによってノイズの影響を無くし、安定した通信を可能とする配電線搬送伝送装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、例えば周波数分割通信に対応して、通信に使用する周波数帯が可変である配電線搬送伝送装置において、受信信号から通信に使用していない帯域の信号を選択的に減衰させる複数のフィルタと、外部Ｉ／Ｆからの指令に応じて上記複数のフィルタの中から所定のフィルタを選択する選択手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の配電線搬送伝送装置によれば、外部Ｉ／Ｆからの指示によって受信信号から通信に使用する帯域のフィルタを選択することができるため、例えば、配電線や光ファイバなどでセンタに接続され、配電線通信やイーサネット（登録商標）通信を用いて遠隔でフィルタの周波数帯域を変更したり、装置の近辺からリモコンなどを使用して遠隔操作でフィルタの周波数帯域を変更したりすることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図１に基づいて説明する。
１〜１６までは図１１と同一である。４０は透過回路であり、制御回路２から導通可否制御可能であり、また導通可のときはフィルタ機能を全く持たず全域の周波数をそのまま通過させる。４１は配電線搬送伝送において最も低い帯域を使用する場合に、使用帯域外である高い帯域側の電圧を低減させるローパスフィルタ（ＬＰＦ）、４２は配電線搬送伝送において中間の帯域を使用する場合に、使用帯域外である、低域側および高域側の電圧を低減させるバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、４３は配搬信号周波数において最も周波数の高い帯域を使用する場合に、使用帯域外である低域側の電圧を低減させるローパスフィルタ（ＬＰＦ）、４５は制御回路２からの制御により上記複数のフィルタ４１〜４３及び透過回路４０の作動を制御するセレクタである。各フィルタ４１〜４３及び透過回路４０は結合回路３とＡ/Ｄ変換回路４の間にそれぞれ並列に接続されている。５０は、配電線やイーサネット（登録商標）インターフェースや無線インターフェースなどといった外部Ｉ／Ｆ（インターフェース）を表しており、配電線を用いた通信や、イーサネット（登録商標）通信、リモコンからの遠隔操作による無線通信などによって、制御回路２を通してセレクタ４５を動作させることが可能である。
【００１３】
次に動作について説明する。制御回路２は、外部Ｉ／Ｆからの指令を受けて、通信に使用する帯域を決定する。そのとき、通信に使用する帯域に合わせて、通信帯域外の信号を減衰させるように、使用するフィルタを切り替える。例えば、図２のようにf1〜f2,f2〜f3,f3〜f4,f1〜f4の４種類の帯域を用いて通信を実施することを考える。そのとき、f2以下の帯域の通信を透過するＬＰＦ、f2〜f3間の帯域の通信を透過するＢＰＦ、f3以上の帯域の通信を透過するＨＰＦがあるものとする。このときの動作を図３のフローチャートを用いて説明する。まず、制御回路２は通信に使用する帯域を決定する(ステップ101)。そして、f1〜f2の帯域を使用する場合には、f2以下の帯域は通過させ、f2以上の帯域を減衰させるＬＰＦに切り替える(ステップ102)。同様に、f2〜f3の帯域を使用する場合には、f2とf3の間の帯域のみの信号を通過させ、f2以下およびf3以上の帯域を減衰させるＢＰＦに切り替え(ステップ103)、また、f3〜f4の帯域を使用する場合には、f3以上の帯域の信号を通過させ、f3以下の帯域を減衰させるＢＰＦに切り替える(ステップ104)。また、f1〜f4の帯域を選択した場合のように、特定のフィルタを使用できない場合には、透過回路を選択する(ステップ105)。フィルタを選択後、通信する帯域を変更する場合には、同様に使用するフィルタを再選択する。
【００１４】
以上のようにこの実施の形態によれば、通信に使用する周波数帯が可変である配電線搬送伝送装置において、受信信号から通信に使用していない帯域の信号を選択的に減衰させる複数のフィルタと、外部Ｉ／Ｆからの指令に応じて上記複数のフィルタの中から所定のフィルタを選択する選択手段とを備え、通信に使用する帯域に合わせてフィルタを変更し、通過帯域、遮断帯域を変えるため、周波数を分割した通信に容易に対応可能である。
また、外部Ｉ／Ｆからの指令によって通信に使用する帯域やフィルタを変更することができるため、例えば、配電線や光ファイバなどでセンタに接続され、配電線通信やイーサネット（登録商標）通信を用いて遠隔でフィルタの周波数帯域を変更したり、装置の近辺からリモコンなどを使用して遠隔操作でフィルタの周波数帯域を変更したりすることが可能である。そのため、フィルタ本体を物理的に取り替えることなく通信帯域を変更できるため、機器を設置した後でも柔軟にネットワーク構成を変更することができる。
【００１５】
なお、この実施の形態では結合回路３とＡ／Ｄ変換回路１１の間にフィルタを挿入しているが、結合回路３と配電線１の間に挿入しても同等の効果が得られる。
【００１６】
実施の形態２．
実施の形態１では、配電線通信を用いてフィルタの切り替えを実現しているが、同じ配電線通信を使用する方法でも、図４のように通常の通信帯域とは別の帯域をフィルタ制御用に用意する方法がある。本実施の形態では外部Ｉ／Ｆ５０は配電線通信Ｉ／Ｆであり、図５のように結合回路３から分岐してフィルタ制御信号専用のバンドパスフィルタ５１とフィルタ制御用信号専用の復調回路５２を設け、f1からf2の帯域が通常の通信帯域であるとき、f3からf4の帯域のようにf1からf2の帯域とは別の帯域を用いてフィルタ制御専用通信を行う。
本実施の形態では、フィルタ制御用信号を受信した場合、その信号を通常の配電線通信信号を処理する回路１１〜１６ではなく、フィルタ制御用信号専用の回路、すなわち、バンドパスフィルタ５１、復調回路５２で処理する。バンドパスフィルタ５１でフィルタ制御用信号以外の帯域の信号を減衰させ、復調回路５２で信号を復調する。その結果を制御回路２に連絡して、それに基づきフィルタ４１〜４３の制御を行う。これにより、すでに通信に使用している信号の電圧レベルよりも別の通信に使用している信号の電圧レベルの方が大きく、通常の帯域を用いた通信ができない場合でも配電線通信によりフィルタを制御することが可能となる。
【００１７】
実施の形態３．
実施の形態１では、通信に使用している帯域に合わせてローパスフィルタ、バンドパスフィルタ、ハイパスフィルタ、および透過回路の中から１つを選択したが、フィルタとしてハイパスフィルタとローパスフィルタを多段に組み合わせる方法がある。その実施の形態３を図６に基づいて説明する。図６の６１〜６３はそれぞれ異なる周波数帯域に対応するローパスフィルタであり、６６〜６８はそれぞれ異なる周波数帯域に対応するハイパスフィルタである。また、６０、６５は透過回路である。
本実施の形態では、外部Ｉ／Ｆ５０からの指示に基づきセレクタ４５を操作し、ハイパスフィルタ６０〜６３から１種類、６５〜６８のローパスフィルタ６５〜６８から１種類をそれぞれ選択する。これにより、８種類のフィルタから１６種類の帯域に対応したフィルタを実現することができる。すなわち、この方法によっては回路に実装されたフィルタ数以上の種類の周波数帯域に対応したフィルタを実現することができる。
【００１８】
実施の形態４．
実施の形態１乃至３では、通信に使用する帯域に合わせて使用するフィルタを切り替えていたが、通信に使用する帯域に合わせてフィルタの特性を変化させる方法がある。その実施の形態４を図７に基づいて説明する。７０は周波数帯域を変化させることができる周波数可変フィルタである。これは、外部からの指示で、周波数可変フィルタ内部の部品の定数を変化させることにより、フィルタの特性を変化させることが可能である。
本実施の形態では、外部Ｉ／Ｆ５０からセレクタ４５を操作し、所望のフィルタ特性を得るように周波数可変フィルタ７０の値を変更する。なお、周波数可変フィルタ７０内の部品の定数を変化させるためには、例えば可変抵抗であるときには、モータとスライダックを用意し、セレクタの指示にしたがいスライダックの位置をモータで移動させることによって、抵抗の接点の位置を変化させてやればよい。この方法により、複数のフィルタを持つことなく、複数の周波数帯域の通信に対応することができる。上記の例では周波数可変フィルタ数が１つの例について説明したが、周波数可変フィルタを複数用意し、フィルタ切替とフィルタ特性変更を同時に組み合わせてもよい。
【００１９】
実施の形態５．
実施の形態１乃至４では、通信に使用する帯域に合わせて使用するフィルタを切り替えていたが、フィルタを通過するときの信号の周波数帯域を、装置が持つフィルタに合わせてシフトさせる方法がある。その実施の形態５を図８に基づいて説明する。８０は信号周波数シフト回路であり、制御にしたがって任意に周波数シフトが可能である。８１はある特定の周波数帯の信号のみを通過させるバンドパスフィルタである。
本実施の形態においては、装置が配電線１より信号を受信すると、その信号の周波数帯域がちょうどバンドパスフィルタ８１の通過帯域と一致するように、制御回路２から信号周波数シフト回路８０へ、通信信号の周波数のシフト幅を指示する。信号周波数シフト回路８０は指示に従い、通信信号の周波数シフトを行う。この方法では、通信信号の方をフィルタの周波数にあわせるため、フィルタを複数用意することなく、任意の周波数帯域の通信信号を通過させ、それ以外の周波数の信号を減衰させることができる。なお、図８ではバンドパスフィルタを１つしか持たないため、複数のバンド幅を選択使用するような通信方式には対応できないが、通信で使用する各バンド幅に対してバンドパスフィルタを用意し、通信信号のバンド幅によって、使用するフィルタを選択できるようにしておくことによって対応可能である。
【００２０】
なお、上記実施の形態１及び３乃至５において、外部I／F ５０がディップスイッチやスライドつまみ、ボリュームつまみなどの手動で操作するI／Fであっても、その動きに合わせてセレクタ４５を動作させて、フィルタの切り替えを行えば同等の効果が得られる。これは、フィルタを遠隔操作できる必要はないが、出荷時ではなく装置を設置するその場で、どのフィルタを使用するか決めたいといった場合に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の実施の形態１の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１において、通信に使用する周波数帯とフィルタの例を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１の動作を説明するフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態２における通信周波数割り当ての説明図である。
【図５】この発明の実施の形態２の構成を示すブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態３の構成を示すブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態４の構成を示すブロック図である。
【図８】この発明の実施の形態５の構成を示すブロック図である。
【図９】配電線搬送伝送方式における中継装置の役割を示す説明図である。
【図１０】配電線搬送伝送方式における中継装置の中のモデム装置が受信する信号の説明図である。
【図１１】従来の配電線搬送伝送装置のブロック図である。
【図１２】従来の配電線搬送伝送装置の通信周波数割り当ての説明図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  配電線
２  制御回路
３  結合回路
４０  透過回路
４１  ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
４２  バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
４３  ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
４５  セレクタ
５０  外部Ｉ／Ｆ
５１  フィルタ制御信号用バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
５２  フィルタ制御信号用復調回路
６０、６５  透過回路
６１、６２、６３  ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
６５、６６、６７  ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）
７０  周波数可変フィルタ
８０  信号周波数シフト回路
８１  バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
【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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【図１１】
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【図１２】
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