(57)【要約】【課題】  住宅等の建物内に分散設置される電力線端末の電力線通信環境の悪化を防止する電力線搬送通信システム及び電力線搬送通信用アダプタを提供する。【解決手段】  本発明に係る電力線搬送通信システムは、第１配線系統２に接続されて、第１配線系統２の正常ノイズデータを予め記憶し、電力線端末５を接続した際のノイズと正常ノイズデータとを比較し、第１配線系統２又は第２配線系統３のいずれで電力線端末５との電力線搬送通信を確立するのかを決定し、第２配線系統３で電力線端末５との電力線搬送通信を確立する場合には電力線搬送通信を外部に転送する機能を有した電力線搬送通信が可能である第１アダプタ４と、第２配線系統３に接続されて第１アダプタ４から電力線搬送通信情報を受信すると電力線端末５との電力線搬送通信を確立する機能を有した第２アダプタ８とを備えた構成である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力線搬送通信を行う電力線搬送通信システムであって、
第１配線系統を構成する電力線を介して商用電源に接続する第１電源接続部と、電力線搬送通信端末である対象負荷機器を接続する端末接続部と、電力線搬送通信が可能な第１電力線搬送通信部と、前記第１配線系統の正常範囲のノイズデータを予め記憶する記憶部と、前記対象負荷機器を接続した際のノイズを検出するノイズ検出部と、前記正常範囲のノイズデータと前記ノイズ検出部で検出したノイズデータとを周波数帯域毎に比較し、前記正常範囲のノイズデータより前記検出したノイズデータが低い場合には前記第１配線系統で前記対象負荷機器との電力線搬送通信を確立し、前記正常範囲のノイズデータより前記検出したノイズデータが高い場合には前記対象負荷機器との電力線搬送通信を前記第１配線系統で確立せずに電力線搬送通信の受信先を変更する制御判断部と、前記第１配線系統で確立しなかった電力線搬送通信情報を外部に転送する転送部と、商用電源周波数を通過させ電力線搬送通信信号を含む周波数帯域を遮蔽するフィルタ部と、を備えた第１電力線搬送通信用アダプタと、
前記第１配線系統とは異なる第２配線系統を構成する電力線を介して商用電源に接続する第２電源接続部と、電力線搬送通信が可能な第２電力線搬送通信部と、前記第１電力線搬送通信用アダプタの前記転送部から前記電力線搬送通信情報を受信する受信部と、該受信部で前記電力線搬送通信情報を受信した場合に、前記電力線搬送通信情報に従い前記第１電力線搬送通信用アダプタに接続した前記対象負荷機器との電力線搬送通信を前記第２電力線搬送通信部で確立する制御部と、を備えた第２電力線搬送通信用アダプタと、
を備えたことを特徴とする電力線搬送通信システム。
【請求項２】
前記ノイズ検出部は、取得するノイズデータのレベルを自在に設定可能である請求項１に記載の電力線搬送通信システム。
【請求項３】
前記第２電力線搬送通信用アダプタは、前記対象負荷機器を制御する制御端末を接続する制御端末接続部を備えた請求項１又は請求項２に記載の電力線搬送通信システム。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電力線搬送通信システムに用いる電力線搬送通信用アダプタであって、前記電力線搬送通信用アダプタは、前記第１電力線搬送通信用アダプタ又は前記第２電力線搬送通信用アダプタであることを特徴とする電力線搬送通信用アダプタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、商用電源の配線に信号を重畳して電力線搬送通信端末を監視・制御する電力線搬送通信システム及び該システムに用いる電力線搬送通信用アダプタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電力線搬送通信システムは、電力線に信号を重畳して、親機が、電力線搬送通信端末機能を備えた電力線搬送通信端末、つまり子機である負荷機器（以降、電力線端末と称する。）を監視・制御するシステムを挙げることができるが、このシステムにおいては、電力線に接続する機器（以降、接続機器と称する。）によっては、電力線搬送通信システムの通信環境（以降、電力線通信環境と称する。）を悪化させる可能性があった。なお、接続機器としては、電力線端末、電力線搬送通信端末機能を備えない機器（以降、通常機器と称する。）を含んでいる。
【０００３】
ここで、電力線通信環境を悪化させる原因としては、例えば、接続機器によるノイズの発生や接続機器によるラインのインピーダンスの低下であり、このため電力線における信号伝送特性が劣化する。このように電力線通信環境が悪化すると、電力線搬送通信におけるエラーレートが増加する。
【０００４】
なお、電力線通信環境を悪化させる接続機器としては、例えばインバータを用いて制御を行う空気調節器や照明機器やＩＨ機器やコンピュータ等の電子機器を挙げることができ、接続機器は、高周波発振動作によってノイズを発生し、内蔵された進相コンデンサやアクロス・アライン・コンデンサがラインインピーダンスを低下させる。
【０００５】
前述のラインインピーダンスの低下に対する対策を施した電力線搬送通信システムとしては、インピーダンス低下を招く接続機器との間に伝送信号の周波数成分のインピーダンスを高くするためのインピーダンスアッパを設ける技術が知られており、例えば、電力線搬送通信システムと外部との間にブロッキングフィルタを設置するものがある（例えば、特許文献１参照。）。また、電力線搬送通信システムに用いる電力線搬送通信装置としては、ノイズレベルを検出しそのレベルに応じた信号を送信するものがある（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平９−２０００９４号公報
【特許文献２】特開２００２−２６１６６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上述のようなインピーダンス低下を招く接続機器との間にインピーダンスアッパを設ける電力線搬送通信システムにおいては、電力線搬送通信システム内の住宅等の建物内に分散設置された接続機器が発生するノイズによる電力線通信環境の悪化を防止することができないという問題点があった。
【０００７】
また、上述のような電力線搬送通信システムに用いる電力線搬送通信装置がノイズレベルを検出しそのレベルに応じた信号を送信するものにおいては、送信信号のレベルを上げるために回路構成が大きくかつ複雑になるという問題点と、漏洩信号レベルが高く、その他の通信方式に影響を与える可能性があるという問題点があった。
【０００８】
本発明は上記問題点を改善するためになされたものであり、住宅等の建物内に分散設置される電力線端末の電力線通信環境の悪化を防止する電力線搬送通信システム及び電力線搬送通信用アダプタを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る電力線搬送通信システムは、電力線搬送通信を行う電力線搬送通信システムであって、第１配線系統を構成する電力線を介して商用電源に接続する第１電源接続部と、電力線搬送通信端末である対象負荷機器を接続する端末接続部と、電力線搬送通信が可能な第１電力線搬送通信部と、前記第１配線系統の正常範囲のノイズデータを予め記憶する記憶部と、前記対象負荷機器を接続した際のノイズを検出するノイズ検出部と、前記正常範囲のノイズデータと前記ノイズ検出部で検出したノイズデータとを周波数帯域毎に比較し、前記正常範囲のノイズデータより前記検出したノイズデータが低い場合には前記第１配線系統で前記対象負荷機器との電力線搬送通信を確立し、前記正常範囲のノイズデータより前記検出したノイズデータが高い場合には前記対象負荷機器との電力線搬送通信を前記第１配線系統で確立せずに電力線搬送通信の受信先を変更する制御判断部と、前記第１配線系統で確立しなかった電力線搬送通信情報を外部に転送する転送部と、商用電源周波数を通過させ電力線搬送通信信号を含む周波数帯域を遮蔽するフィルタ部と、を備えた第１電力線搬送通信用アダプタと、前記第１配線系統とは異なる第２配線系統を構成する電力線を介して商用電源に接続する第２電源接続部と、電力線搬送通信が可能な第２電力線搬送通信部と、前記第１電力線搬送通信用アダプタの前記転送部から前記電力線搬送通信情報を受信する受信部と、該受信部で前記電力線搬送通信情報を受信した場合に、前記電力線搬送通信情報に従い前記第１電力線搬送通信用アダプタに接続した前記対象負荷機器との電力線搬送通信を前記第２電力線搬送通信部で確立する制御部と、を備えた第２電力線搬送通信用アダプタと、を備えている。
【００１０】
また、本発明の請求項２に係る電力線搬送通信システムは、請求項１に記載の電力線搬送通信システムにおいて、前記ノイズ検出部は、取得するノイズデータのレベルを自在に設定可能である。
【００１１】
また、本発明の請求項３に係る電力線搬送通信システムは、請求項１又は請求項２に記載の電力線搬送通信システムにおいて、前記第２電力線搬送通信用アダプタは、前記対象負荷機器を制御する制御端末を接続する制御端末接続部を備えている。
【００１２】
また、本発明の請求項４に係る電力線搬送通信用アダプタは、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電力線搬送通信システムに用いる電力線搬送通信用アダプタであって、前記電力線搬送通信用アダプタは、前記第１電力線搬送通信用アダプタ又は前記第２電力線搬送通信用アダプタである。
【発明の効果】
【００１３】
このような構成の電力線搬送通信システムは、第１電力線搬送通信用アダプタと第２電力線搬送通信用アダプタとを用いて、第１配線系統とは別に敷設された第２配線系統に、第１配線系統に接続した電力線端末の電力線搬送通信信号を重畳させることで、第１配線系統に電力線通信環境の悪化が生じた場合でも、第１配線系統の電力線に接続される接続機器の影響を受けることなく確実に電力線搬送通信を行うことができる。
【００１４】
また、このような第１電力線搬送通信用アダプタ、第２電力線搬送通信用アダプタは、住宅等の建物内に分散設置される電力線端末の電力線通信環境の悪化を防止できる電力線搬送通信システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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。
【００１６】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１乃至図５に基づいて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る電力線搬送通信システムを示す説明図及びブロック図であり、図２は、第１電力線搬送通信用アダプタ４、第２電力線搬送通信用アダプタ８を示すブロック図である。また、図３は、第１電力線搬送通信用アダプタ４の制御判断部４６の判断フローを示すフローチャートである。図４は、記憶部４４に記憶したノイズデータとノイズ検出部４５で検出したノイズとの関係である周波数特性を示す特性概略図であり、図５は、フィルタ部４８のインピーダンスの周波数特性を示す特性概略図である。
【００１７】
第１実施形態においては、図１（ａ）に示すように、電力線搬送通信システムは、例えば、分電盤１に接続される第１配線系統２と、第１配線系統２とは異なる配線系統であり分電盤１に接続された第２配線系統３と、第１配線系統２に設けたコンセント２１（以降、第１コンセント２１と称する。）と、第２配線系統３に設けたコンセント３１（以降、第２コンセント３１と称する。）と、第１コンセント２１に接続する第１電力線搬送通信用アダプタ４（以降、第１アダプタ４と称する。）と、第１アダプタ４に接続する電力線端末５と通常機器６と、第１配線系統２に接続する電力線端末５を制御する制御端末であり電力線搬送通信が可能な親機７と、第２コンセント３１に接続する第２電力線搬送通信用アダプタ８（以降、第２アダプタ８と称する。）とを備えた構成である。なお、親機７は、制御盤として機能する。第１実施形態では、電力線端末５は、冷蔵庫、テレビ、空調機器等であり、通常機器６は、例えば照明機器である。
【００１８】
なお、図１（ｂ）に示すように、第１配線系統２は、電力線である商用電灯線２２を介して商用電源２３に接続され、第２配線系統３は、電力線である商用電灯線３２を介して商用電源３３に接続されている。
【００１９】
ここで、第２配線系統３の電力線は、接続機器がない又は電力線通信環境が良好な程度に接続台数が少ないことが好ましい。なお、親機７は、第２配線系統３に接続してもよいし、分電盤１内外のいずれに設けてもよい。
【００２０】
ここで、第１アダプタ４は、図２（ａ）に示すように、商用電灯線２２を介して商用電源２３に接続される商用電源接続部４１と、設定対象である電力線端末を接続する端末接続部４２と、第１電力線搬送通信部であり電力線搬送通信が可能なＰＬＣ（Ｐｏｗｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）モジュール４３と、第１配線系統２の正常範囲のノイズデータを予め記憶する記憶部４４と、電力線端末５を接続した際のノイズを検出する例えば変成器であるノイズ検出部４５と、後述の機能を備える制御判断部４６と、第１配線系統２で電力線端末５から受信した電力線搬送通信信号情報（不図示）を転送する転送部４７と、商用電源周波数の信号は通過させて電力線搬送通信信号を含む周波数帯域の信号を減衰させ遮蔽するフィルタ部４８と、開閉により信号経路を変更するリレー回路部４９、前記各部に電源供給する電源部５０とを備えた構成である。
【００２１】
また、第２アダプタ８は、図２（ｂ）に示すように、商用電灯線３２を介して商用電源３３に接続される商用電源接続部８１と、第２電力線搬送通信部であり電力線搬送通信が可能なＰＬＣモジュール８２と、第１配線系統２で電力線端末５から受信した電力線搬送通信信号情報を第１アダプタ４の転送部４７から受信する受信部８３と、受信部８３で電力線搬送通信信号情報を受信した場合に電力線搬送通信情報に従い第１アダプタ４に接続した電力線端末５との電力線搬送通信をＰＬＣモジュール８２と第２配線系統３を用いて確立する制御部８４と、前記各部に電源供給する電源部８５とを備えた構成である。
【００２２】
なお、第１アダプタ４は、第１コンセント２１に内蔵される構成であってもよく、また、第２アダプタ８も、第２コンセント３１に内蔵される構成であってもよい。第１コンセント２１、第２コンセント３１にそれぞれ第１アダプタ４、第２アダプタ８を内蔵することで、簡略化したシステム構成と実現することができ、また第１アダプタ４、第２アダプタ８に対して通常機器（不図示）も接続することができる。また、第１アダプタ４、第２アダプタ８は、分電盤１内に内蔵されるような構成であってもよい。
【００２３】
ここで、制御判断部４６は、第１アダプタ４の各部を制御するとともに、記憶部４４に記憶してある第１配線系統２の正常範囲のノイズデータ（以降、正常ノイズデータと称する。）とノイズ検出部４５で検出した電力線端末５を接続した際に出力するノイズデータ（以降、検出ノイズデータと称する。）とを周波数帯域毎に比較し、正常ノイズデータより検出ノイズデータが低い場合（以降、正常ノイズ状態と称する。）には、リレー回路部４９を閉鎖させて、電力線端末５との電力線搬送通信を第１配線系統２で確立し、正常ノイズデータより検出ノイズデータが高い場合（以降、異常ノイズ状態と称する。）には、リレー回路部４９を開放して、電力線端末５との電力線搬送通信を第１配線系統２で確立せずに、ＰＬＣモジュール４３が第１配線系統２で電力線端末５から受信した電力線搬送通信信号を転送部４７に移動させる。
【００２４】
なお、正常ノイズデータと検出ノイズデータとが同一の場合は、制御判断部４６は、予め取り決めしておけば、電力線端末５との電力線搬送通信を第１配線系統２で確立するようにしても、第２配線系統３で確立してするようにしてももどちらであってもよい。
【００２５】
ここで、電力線搬送通信は、親機７と子機である電力線端末５との間の通信であっても、複数の電力線端末５が存在する場合には電力線端末間の通信であってもよい。
【００２６】
以降、図３に基づいて、制御判断部４６の正常ノイズ状態、異常ノイズ状態の判断フローを更に詳細に説明する。まず、ノイズ検出部４５は、電力線端末５が出力するノイズを検出し（ステップＳ１）、正常ノイズ状態であるか、異常ノイズ状態であるかを判断する（ステップＳ２）。
【００２７】
正常ノイズ状態の場合は、リレー回路部４９の開閉状態を確認し（ステップＳ３）、ステップＳ４において開放状態であればリレー回路部４９を閉鎖し（ステップＳ５）、閉鎖状態であれば、リレー回路部４９をそのままの状態を保持する（ステップＳ０）。
【００２８】
また、正常ノイズ状態の場合は、リレー回路部４９の開閉状態を確認し（ステップＳ６）、ステップＳ７において閉鎖状態であればリレー回路部４９を開閉させ（ステップＳ８）、開放状態であれば、リレー回路部４９をそのままの状態を保持し、電力線端末５との電力線搬送通信を第１配線系統２で確立せずに、ＰＬＣモジュール４３に第１配線系統２で電力線端末５から受信した電力線搬送通信信号を要求し（ステップＳ９）、その電力線搬送通信信号を転送部４７に移動させるよう命令し（ステップＳ１０）、ステップＳ０に戻る。なお、一例として、制御判断部４６は、図４（ａ）のような場合、１００ＫＨｚ、３００ＫＨｚ、３５０ＫＨｚで正常ノイズデータを超えているので異常ノイズ状態と判断し、図４（ｂ）のような場合、全周波数帯域で正常ノイズデータを超えていないので、正常ノイズ状態と判断する。なお、図４で、破線が記憶部４４に予め記憶された閾値である正常ノイズデータであり、各周波数に示す棒線が検出ノイズデータである（なお、図４は、横軸が周波数、縦軸がノイズレベルである）。
【００２９】
ここで、転送部４７、受信部８３間の信号のやりとりは、無線通信、赤外線通信、専用線による通信、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）等、電力線搬送通信信号が送受信できる方式であればいずれの方式であってもよい。
【００３０】
なお、フィルタ部４８は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、商用電源周波数の信号は通過させて、電力線搬送通信信号を含む周波数帯域の信号を減衰させ電力線搬送通信信号を遮蔽するような特性を有するローパスフィルタであり、電灯線側から見ると商用電源周波数に対してはインピーダンスが低く、通信信号帯域に対しては十分に高いインピーダンスを有する（なお、図５は、横軸が周波数、縦軸が図５(ａ)ではゲイン、図５(ｂ)ではインピーダンスである。）。
【００３１】
なお、第１アダプタ４のノイズ検出部４５に検出レベルを自在に設定可能にする調整部（不図示）を設けるようにしてもよい。この調整部を用いたノイズ検出部４５の検出レベルの調整は、例えば図３におけるステップＳ０とステップＳ１の段階に行うことが好ましい。この場合、ユーザや施工主が自在に異常ノイズレベルの感度を設定できるため、第２配線系統３側への電力線搬送通信信号転送の極端な集中状態が生じることを避けることができる。
【００３２】
第１実施形態に係る電力線搬送通信システムは、第１アダプタ４と第２アダプタ８とを用いて、第１配線系統２とは別に敷設された電力線通信環境が良好な第２配線系統３に、第１配線系統２に第１アダプタ４を介して接続した電力線端末５の電力線搬送通信信号を重畳させることで、第１配線系統２に電力線通信環境の悪化が生じた場合でも、第１配線系統２の電力線に接続される接続機器の影響を受けることなく確実に電力線搬送通信を行うことができる。
【００３３】
また、このため、ユーザや施工主が第１配線系統２の通常機器６の接続箇所を変更する必要がなくなるとともに、新たに通常機器６を設置する場合にも設置場所をわざわざ検討する必要がなくなる。
【００３４】
（第２実施形態）
次に、第１実施形態において第２アダプタ８に親機７である制御盤等を接続する制御端末接続部８６を設けた実施形態を、本発明の第２実施形態として図６及び図７に基づいて説明する。図６は、本発明の第２実施形態に係る電力線搬送通信システムを示す説明図であり、図７は、第２アダプタ８を示すブロック図である。
【００３５】
ここで第２実施形態は、第１実施形態において、図６、図７に示すように、第２アダプタ８は、電力線端末５を制御する制御端末である親機７を接続するための制御端末接続部８６をＰＬＣモジュール８２に並列に接続するように備えた構成である点以外は共通であるため共通箇所の説明は省略する。
【００３６】
第２実施形態に係る電力線搬送通信システムは、第２アダプタ８に制御端末接続部８６を設けることで、システム内に容易かつ自在に制御端末である親機７を配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電力線搬送通信システムを示す説明図及びブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る第１アダプタ、第２アダプタを示すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る制御判断部の判断フローを示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１実施形態に係る記憶部に記憶したノイズデータとノイズ検出部で検出したノイズとの関係である周波数特性を示す特性概略図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るフィルタ部のインピーダンスの周波数特性を示す特性概略図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る電力線搬送通信システムを示す説明図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る第２アダプタを示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  分電盤
２  第１配線系統
３  第２配線系統
４  第１アダプタ
５  電力線端末
６  通常機器
７  親機
８  第２アダプタ
２１  第１コンセント
２２、３２  商用電灯線
２３、３３  商用電源
３１  第２コンセント
４１  商用電源接続部
４２  端末接続部
４３  ＰＬＣモジュール
４４  記憶部
４５  ノイズ検出部
４６  制御判断部
４７  転送部
４８  フィルタ部
４９  リレー回路部
５０  電源部
８１  商用電源接続部
８２  モジュール
８３  受信部
８４  制御部
８５  電源部
８６  制御端末接続部
【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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