(57)【要約】【課題】コアの小型化を図りながらも電力線に供給される交流電力に通信信号を重畳させることが可能な電力線通信装置及びそれを備えた通信システムを提供する。【解決手段】電力線通信装置１は、検出部４と、通信部２と、制御部３とを備える。検出部４は、交流電力における交流電流Ｉ１を検出する。通信部２は、信号線６に第１信号ＳＮ１を出力して交流電力に第１信号ＳＮ１を重畳させる。制御部３は、交流電流Ｉ１の瞬時値に基づいて通信部２を制御する。制御部３は、第１機能と、第２機能とのうち少なくとも一方の機能を有する。第１機能は、交流電流Ｉ１の瞬時値が閾値以上の場合、制御部３が通信部２から信号線６に第１信号ＳＮ１を出力させない機能である。第２機能は、交流電流Ｉ１の瞬時値が小さくなるにつれて通信速度が大きい通信方式を制御部３が複数の通信方式から選択する機能である。【選択図】図１
2018148467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアの貫通孔を通る信号線が接続されて、前記貫通孔に通される電力線に供給される交流電力に通信信号を重畳する電力線通信装置であって、
前記交流電力における交流電流を検出する検出部と、
前記信号線に前記通信信号を出力して前記交流電力に前記通信信号を重畳させる通信部と、
前記交流電流の瞬時値に基づいて前記通信部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記交流電流の瞬時値が、前記コアが磁気飽和する際の前記交流電流の瞬時値である閾値以上の場合、前記通信部から前記信号線に前記通信信号を出力させず、前記交流電流の瞬時値が前記閾値未満の場合、前記通信部から前記信号線に前記通信信号を出力させる第１機能と、
前記交流電流の瞬時値が小さくなるにつれて通信速度が大きい通信方式を選択するように、通信速度の異なる複数の通信方式の中から１つの通信方式を選択し、選択した前記通信方式の前記通信信号を、前記通信部から前記信号線に出力させる第２機能と、
のうち少なくとも一方の機能を有する
電力線通信装置。
【請求項２】
前記複数の通信方式の各々は、変調方式及び符号化率を規定しており、
前記通信速度は、前記変調方式及び前記符号化率のうち少なくとも一方に基づいて定まり、
前記複数の通信方式は、前記変調方式及び前記符号化率のうち少なくとも一方が互いに異なり、
前記制御部は、前記第１機能及び前記第２機能の両方を有し、前記交流電流の瞬時値が前記閾値未満の場合、前記第２機能により前記通信部を制御する
請求項１に記載の電力線通信装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記複数の通信方式の各々に関する情報を保持するトーンマップに基づいて、前記複数の通信方式のうち前記通信信号の通信方式を選択する
請求項２に記載の電力線通信装置。
【請求項４】
電流値情報を保持する記憶部を更に備え、
前記電流値情報は、前記交流電流の１周期を分割したｍ個のサンプリング期間の各々において検出されたｍ個の前記交流電流の瞬時値からなり、ｍは２以上の自然数であり、
前記制御部は、前記ｍ個のサンプリング期間のうちのｎ番目のサンプリング期間の開始タイミングにおいて前記通信部を制御する際に、前記電流値情報に含まれている、前記ｎ番目のサンプリング期間に対応した前記交流電流の瞬時値に基づいて前記通信部を制御する
請求項１〜３の何れか１項に記載の電力線通信装置。
【請求項５】
電流値情報を保持する記憶部を更に備え、
前記電流値情報は、前記交流電流の１周期を分割したｍ個のサンプリング期間の各々において検出されたｍ個の前記交流電流の瞬時値からなり、ｍは２以上の自然数であり、
前記通信部は、パケットデータを含む前記通信信号を前記信号線に出力するように構成され、
前記制御部は、前記パケットデータの送信を開始する開始タイミングと、前記パケットデータのパケット長と、前記電流値情報と、に基づいて前記通信部を制御する
請求項１〜３の何れか１項に記載の電力線通信装置。
【請求項６】
前記交流電流の複数周期における各周期の電流値情報を保持する記憶部を更に備え、
前記電流値情報は、前記交流電流の１周期を分割したｍ個のサンプリング期間の各々において検出されたｍ個の前記交流電流の瞬時値からなり、ｍは２以上の自然数であり、
前記制御部は、前記ｍ個のサンプリング期間のうちのｎ番目のサンプリング期間の開始タイミングにおいて前記通信部を制御する際に、前記電流値情報に含まれている、前記ｎ番目のサンプリング期間に対応した複数の前記交流電流の瞬時値の平均値に基づいて前記通信部を制御する
請求項１〜３の何れか１項に記載の電力線通信装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記交流電流の１周期の４分の１の期間中において、前記交流電流の瞬時値を検出し、検出した前記交流電流の瞬時値に基づいて前記通信部を制御する処理を少なくとも１回実行する
請求項１〜３の何れか１項に記載の電力線通信装置。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項に記載の電力線通信装置と、
前記信号線と、
前記コアと、を備えた
通信システム。
【請求項９】
前記検出部は、前記コアを通る磁束の変化に基づいて前記交流電流を検出する
請求項８に記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、電力線通信装置及びそれを備えた通信システムに関し、より詳細には、電力線に供給される交流電力に通信信号を重畳する電力線通信装置及びそれを備えた通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フェライトコアを備えた電力線搬送信号処理装置が提供されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載の電力線搬送信号処理装置は、トロイダル形のフェライトコアと、第一の導線と、第二の導線とを備えている。フェライトコアは、電力線が貫通する中空部を有している。第一の導線及び第二の導線は、それぞれ、フェライトコアに所定の巻数で巻かれている。
【０００３】
特許文献１に記載の電力線搬送信号処理装置では、電力線に流れる電力線搬送信号がフェライトコアの中空部を通過するときに発生する磁界によって、第一の導線と第二の導線とにそれぞれ電流が流れる。第一の導線に流れる電流と第二の導線に流れる電流とは、互いに打ち消し合う向きに流れており、これにより電力線搬送信号処理装置は電力線を流れる電力線搬送信号をブロッキングする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００７／０２３５２７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、電力線が貫通する中空部を有するコアは、電力線に流れる交流電流の瞬時値が大きいほど、磁気飽和しやすくなる。当該コアを介して電力線に供給される交流電力に通信信号を重畳させる場合、コアが磁気飽和していると通信信号を電力線に重畳できない場合がある。コアを磁気飽和させないようにするためには、コアの断面積を大きくする必要があり、その結果、コアが大型化する可能性があった。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされており、コアの小型化を図りながらも電力線に供給される交流電力に通信信号を重畳させることが可能な電力線通信装置及びそれを備えた通信システム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】
【０００７】
本発明の一態様に係る電力線通信装置は、コアの貫通孔を通る信号線が接続されて、前記貫通孔に通される電力線に供給される交流電力に通信信号を重畳する。前記電力線通信装置は、検出部と、通信部と、制御部と、を備える。前記検出部は、前記交流電力における交流電流を検出する。前記通信部は、前記信号線に前記通信信号を出力して前記交流電力に前記通信信号を重畳させる。前記制御部は、前記交流電流の瞬時値に基づいて前記通信部を制御する。前記制御部は、第１機能と、第２機能とのうち少なくとも一方の機能を有する。前記第１機能は、前記交流電流の瞬時値が、前記コアが磁気飽和する際の前記交流電流の瞬時値である閾値以上の場合、前記制御部が前記通信部から前記信号線に前記通信信号を出力させない機能である。前記第１機能は前記交流電流の瞬時値が前記閾値未満の場合、前記制御部が前記通信部から前記信号線に前記通信信号を出力させる機能である。前記第２機能は、前記制御部が、前記交流電流の瞬時値が小さくなるにつれて通信速度が大きい通信方式を選択するように、通信速度の異なる複数の通信方式の中から１つの通信方式を選択する機能である。前記第２機能は、前記制御部が、選択した前記通信方式の前記通信信号を、前記通信部から前記信号線に出力させる機能である。
【０００８】
本発明の一態様に係る通信システムは、上記した電力線通信装置と、前記信号線と、前記コアと、を備えている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、コアの小型化を図りながらも電力線に供給される交流電力に通信信号を重畳させることができる、という利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る電力線通信装置を備えた通信システムの構成図である。
【図２】図２は、同上の電力線通信装置における制御部の動作を説明するフローチャートである。
【図３】図３は、同上の電力線通信装置が選択する通信方式と、送信データの送信タイミングと、交流電力における交流電流との関係を説明する図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態の変形例１に係る電力線通信装置のサンプリング期間と、交流電力における交流電流との関係を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態に係る電力線通信装置１及びそれを備えた通信システム１００について図１及び図２を参照して説明する。ただし、以下に説明する実施形態（変形例を含む）は、本発明の様々な実施形態の一つに過ぎない。以下の実施形態は、本発明の目的を達成できれば、設計などに応じて種々の変更が可能である。
【００１２】
（１）通信システムの概要
本実施形態の通信システム１００は、図１に示すように、複数（ここでは２つ）の電力線通信装置１と、複数の電力線通信装置１に一対一で対応する複数（ここでは２つ）のカプラ９と、を備えている。２つのカプラ９の各々は、コア５と、信号線６とを有している。信号線６は、対応する電力線通信装置１に電気的に接続されている。以下、２つの電力線通信装置１の各々を区別する場合には、電力線通信装置１１，１２と呼ぶ。２つのカプラ９の各々を区別する場合には、カプラ９１，９２と呼ぶ。また、カプラ９１が有する信号線６のことを信号線６１とも呼び、カプラ９２が有する信号線６のことを信号線６２とも呼ぶ。なお、図１では、中性線の図示を省略した単相３線式の電力線８が２つ図示されているが、電力線８の数は、２つに限らない。また、配電方式は、単相３線式に限らず、例えば、単相２線式、三相４線式などの任意の方式でもよい。
【００１３】
電力線通信装置１１は、電力線８に供給される交流電力に第１信号ＳＮ１（通信信号）を重畳させる機能と、電力線８に供給される交流電力に重畳された第２信号ＳＮ２（通信信号）を受信する機能とを有する。電力線通信装置１２は、電力線８に供給される交流電力に第２信号ＳＮ２を重畳させる機能と、電力線８に供給される交流電力に重畳された第１信号ＳＮ１を受信する機能とを有する。つまり、電力線通信装置１１，１２は、電力線８を介して互いに通信を行うことができる。
【００１４】
通信システム１００は、受電設備７と、主幹ブレーカ及び複数の分岐ブレーカを含む分電盤１０と、を備えた施設で使用される。施設は、一例として、オフィスビルであるが、他にも例えば、商業施設、工場、病院などの建物であってもよい。
【００１５】
受電設備７は、一例として、キュービクルなどを含む高圧受電設備である。受電設備７は、例えば施設の屋上、又は電気室などに設置される。受電設備７は、トランス（変圧器）７１を備えており、発電所から変電所を経由して供給される６６００［Ｖ］の交流電圧を２００［Ｖ］（又は１００［Ｖ］）の交流電圧に変圧（降圧）する。受電設備７は、電力線８に交流電圧Ｖ１を供給する。交流電圧Ｖ１の周波数は商用電源周波数であり、例えば５０［Ｈｚ］又は６０［Ｈｚ］である。受電設備７は、トランス７１で変圧した交流電力を、電力線８を介して分電盤１０に供給する。一方の電力線８は受電設備７の一方の出力端（例えばＬ１相の出力端）に電気的に接続され、他方の電力線８は受電設備７の他方の出力端（例えばＬ２相の出力端）に電気的に接続されている。
【００１６】
カプラ９は、一例として、コア５を用いた誘導結合方式のカプラである。カプラ９におけるコア５は、例えばフェライトなどの磁性材料により円環状に形成されている。コア５は、電力線８を通すための円形の貫通孔５０を有している。コア５は、電力線８に装着されている。また、コア５の貫通孔５０には、電力線８と共に信号線６が通されている。コア５は、例えば、分割式のコアである。そのため、敷設された状態の電力線８に対してコア５を簡単に配置することができるので、施工時に停電させなくてもよい、という利点もある。
【００１７】
（２）電力線通信装置の構成
電力線通信装置１は、電力線搬送通信を行うためのモデムである。電力線通信装置１は、一例として、高速電力線通信（ＨＤ−ＰＬＣ：High Definition Power Line Communication）を行うモデムとして説明するが、電力線通信装置１は高速電力線通信に限らず、他方式の電力線搬送通信を行ってもよい。
【００１８】
電力線通信装置１は、通信部２と、制御部３と、検出部４と、記憶部３０と、を備えている。
【００１９】
電力線通信装置１１の通信部２には、信号線６１が電気的に接続されている。電力線通信装置１１の通信部２は、信号線６１に出力する電流の瞬時値を変化させて第１信号ＳＮ１を信号線６１に出力するように構成されている。
【００２０】
通信部２は、例えば、キャリアの周波数が２［ＭＨｚ］〜３０［ＭＨｚ］程度の第１信号ＳＮ１を信号線６に出力する。通信部２は、一例として、制御部３が通信部２に出力する制御信号に応じて第１信号ＳＮ１を信号線６に出力する。通信部２が信号線６１に第１信号ＳＮ１を出力すると、この第１信号ＳＮ１によってコア５に磁束が発生する。通信部２は、第１信号ＳＮ１を信号線６１に出力してカプラ９における各コア５の磁束を変化させることにより、電力線８に供給される交流電力に第１信号ＳＮ１を重畳させる。
【００２１】
検出部４は、コア５の磁束の変化に基づいて交流電流Ｉ１の瞬時値を検出する。検出部４は、一例として、交流電流Ｉ１の流れる方向に関わらず、交流電流Ｉ１の瞬時値を検出する。検出部４は、例えば、コイル５１の電流をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路を有している。コイル５１は、導線をコア５に巻くことで形成されている。コイル５１の両端は、Ａ／Ｄ変換回路に電気的に接続されている。Ａ／Ｄ変換回路は、コア５の磁束の変化に起因して生じるコイル５１の出力をＡ／Ｄ変換して、変換後のデジタル値を、交流電流Ｉ１の瞬時値を表す検出結果として制御部３に出力する。Ａ／Ｄ変換回路は、一例として、交流電流Ｉ１の瞬時値の絶対値を表す検出結果を制御部３に出力する。
【００２２】
制御部３は、例えば、マイクロコンピュータを主構成とし、マイクロコンピュータのプロセッサが、マイクロコンピュータのメモリなどからプログラムを読み込んで実行することにより実現される。制御部３は、例えば、マイクロコンピュータのメモリに対して、検出部４が検出した交流電流Ｉ１の瞬時値を読み書きすることができる。また、制御部３は、マイクロコンピュータのメモリに対して、第２閾値ＴＨ２（図２参照）と、第１閾値ＴＨ１（図２参照）とを保持させることができる。第２閾値ＴＨ２は、コア５の磁束密度がコア５の最大磁束密度に対する所定の割合（例えば８０％など）以上となる際の、交流電流Ｉ１の瞬時値である。第１閾値ＴＨ１は、コア５の磁束密度がコア５の最大磁束密度に対する別の所定の割合（例えば５０％など）以上となる際の、交流電流Ｉ１の瞬時値であり、第２閾値ＴＨ２よりも小さい値である。
【００２３】
制御部３は、一定時間が経過するごとに（つまり周期的に）交流電流Ｉ１の瞬時値を検出部４から１回取得する。制御部３は、交流電流Ｉ１の瞬時値に基づいて通信部２を制御する。なお、制御部３は、例えば、一定時間が経過するタイミングの前後のタイミングで交流電流Ｉ１の瞬時値を検出部４から複数回（例えば３回）取得し、複数（３つ）の瞬時値の平均値を「一定時間が経過したタイミングにおける交流電流Ｉ１の瞬時値」としてもよい。これにより、交流電流Ｉ１にノイズなどが重畳した場合でも、そのノイズによる交流電流Ｉ１の瞬時値への影響が抑制される。また、制御部３は、他にも例えば、一定時間が経過するタイミングの前後のタイミングで交流電流Ｉ１の瞬時値を検出部４から複数回取得し、複数の瞬時値の最大値を、「一定時間が経過したタイミングにおける交流電流Ｉ１の瞬時値」としてもよい。
【００２４】
制御部３は、例えば、制御信号を通信部２に出力することにより、通信部２の通信動作を制御する。制御部３が通信部２に出力する制御信号は、第１信号ＳＮ１の通信方式を指定する情報と、通信時間と、を含む。通信時間は、例えば、第１信号ＳＮ１の送信開始時点から送信終了時点までの時間である。通信時間は、一例として、交流電流Ｉ１の１周期の時間の１／１６よりも短い時間に設定されており、制御部３が検出部４から検出結果を取得する間隔よりも短い時間である。通信方式を指定する情報は、例えば、第１信号ＳＮ１の通信速度及び符号化率を規定する情報である。
【００２５】
制御部３は、第１機能と、第２機能と、のうち少なくとも一方の機能を有する。本実施形態では、制御部３は、第１機能と、第２機能と、の両方の機能を有する。第１機能は、交流電流Ｉ１の瞬時値が、コア５が磁気飽和する際の交流電流Ｉ１の瞬時値である第２閾値ＴＨ２以上の場合、通信部２から信号線６に第１信号ＳＮ１を出力させない機能である。また、第１機能は、交流電流Ｉ１の瞬時値が第２閾値ＴＨ２未満の場合、通信部２から信号線６に第１信号ＳＮ１を出力させる機能である。第２機能は、交流電流Ｉ１の瞬時値が第２閾値ＴＨ２未満の場合、制御部３が第１通信方式Ｍ１及び第２通信方式Ｍ２（複数の通信方式）のうち第１信号ＳＮ１が従う通信方式を交流電流Ｉ１の瞬時値に基づいて択一的に選択する機能である。また、第２機能は更に、制御部３が通信部２から信号線６に第１信号ＳＮ１を出力させる機能である。
【００２６】
制御部３は、第２機能により、記憶部３０が保持しているトーンマップに含まれる複数の通信方式の中から、交流電流Ｉ１の瞬時値に応じて通信方式を択一的に選択する。
【００２７】
記憶部３０は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）を有している。記憶部３０は、トーンマップと、後述する電流値情報と、平均値情報と、を保持する。
【００２８】
トーンマップは、例えば、複数の通信方式に関する情報を保持する情報テーブルである。本実施形態における電力線通信装置１は、高速電力線通信を行う際に、このトーンマップに保持された１つの通信方式に従って通信する。複数の通信方式の各々は、一例として、変調方式及び符号化率を規定している。各通信方式の通信速度は、変調方式及び符号化率のうち少なくとも一方に基づいて定まる。通信速度は、例えば、パルス振幅変調の場合、２ＰＡＭ（pulse-amplitude modulation）、４ＰＡＭ、又は８ＰＡＭなどの変調方式によって異なり、２ＰＡＭよりも８ＰＡＭの方が、通信速度が大きい。符号化率は、例えば、１／４、又は３／４などのように、通信対象のデータ量に対する冗長性を確保するためのデータ量によって異なり、符号化率が大きいほど通信対象のデータ量が多く、相対的に冗長性が低下する。例えば、同じ通信速度の通信方式であっても符号化率が大きい通信方式の方が、単位時間に伝送されるデータ量が大きくなる。トーンマップは、少なくとも、第１通信方式Ｍ１と、第１通信方式よりも通信速度が大きい第２通信方式Ｍ２と、を含んでいる。第２通信方式Ｍ２は、一例として、第１通信方式よりも変調周波数が大きい通信方式、又は第１通信方式Ｍ１と同じ変調周波数であって第１通信方式Ｍ１よりも符号化率が大きい通信方式である。以下、第１通信方式Ｍ１及び第２通信方式Ｍ２における変調方式は、パルス幅変調方式である場合について説明し、変調方式の変更とは、変調周波数の変更を意味する。なお、変調方式は、パルス幅変調方式以外の変調方式であってもよい。
【００２９】
本実施形態の電力線通信装置１におえるトーンマップでは、電力線通信装置１が通信で使用する周波数帯が複数のグループに分かれており、グループごとに通信方式及び符号化率が予め設定されている。ここで、グループごとに通信方式及び符号化率が予め設定された情報を、第１の通信方式に関する情報とすると、トーンマップは、第１及び第２の通信方式を含む複数の通信方式に関する情報を保持している。例えば、第２の通信方式は、第１の通信方式の変調周波数を低下させるように変更した通信方式である。第２の通信方式は、例えば、第１の通信方式において８ＰＡＭを４ＰＡＭへ、あるいは４ＰＡＭを２ＰＡＭに変更した情報からなる。同様に、複数の通信方式には、第１及び第２の通信方式のそれぞれの符号化率を小さくした通信方式が含まれる。したがって、複数の通信方式はそれぞれ、通信速度及び符号化率のうち少なくとも一方が互いに異なる通信方式となっている。各通信方式にはそれぞれインデックス値が割り当てられていて、２つの電力線通信装置１が互いに同じインデックス値を選択することにより、高速電力線通信を行うことができる。電力線通信装置１は、一例として、周期的（例えば１０分ごと）にテストデータを用いて通信することにより通信状態を検出し、その検出結果に基づいてインデックス値を選択する。これにより、電力線通信装置１は、通信状態に適した通信方式で高速電力線通信を行うことができる。
【００３０】
また、記憶部３０は、第１信号ＳＮ１及び第２信号ＳＮ２が伝送するパケットデータを複数保持している。各パケットデータは、例えば、１つの所定データを所定のデータ幅ごとに分割したデータである。
【００３１】
制御部３は、通信部２が信号線６に第１信号ＳＮ１を出力する動作を制御する。通信部２が信号線６に第１信号ＳＮ１を出力する出力タイミングは、一例として、制御部３が交流電流Ｉ１の瞬時値を取得するタイミングに対して数ミリ秒〜数百ミリ秒程度後のタイミングである。
【００３２】
制御部３は、交流電流Ｉ１が略ゼロになったこと（所謂ゼロクロス）を検出する。制御部３は、例えば、交流電流Ｉ１の瞬時値が所定の範囲内（例えば０［ｍＡ］以上５０［ｍＡ］以下）となった場合に、交流電流Ｉ１が略ゼロになったと判定する。交流電流Ｉ１が略ゼロになるタイミングの間隔は、交流電流Ｉ１の半周期の第１期間Ｔ１（図３参照）と略等しくなる。
【００３３】
以下、電力線通信装置１の通信部２が信号線６に第１信号ＳＮ１を出力する場合について説明する。
【００３４】
電力線通信装置１１の通信部２が信号線６１に対して第１信号ＳＮ１を出力すると、第１信号ＳＮ１がカプラ９１の各コア５を通過するときに各コア５に磁束が発生する。そして、各コア５で発生した磁束によって電力線８に流れる交流電流Ｉ１に第１信号ＳＮ１が重畳される。
【００３５】
交流電流Ｉ１に重畳された第１信号ＳＮ１が、カプラ９２の各コア５に磁束を発生させる。そして、カプラ９２の各コア５で発生した磁束によって信号線６２に第１信号ＳＮ１が出力され、電力線通信装置１２の通信部２は第１信号ＳＮ１を受信する。
【００３６】
電力線通信装置１２の通信部２には、信号線６２が電気的に接続されている。電力線通信装置１２の通信部２は、信号線６２に出力する電流の瞬時値を変化させて第２信号ＳＮ２を信号線６２に出力することができるように構成されている。電力線通信装置１２の通信部２は、電力線８に供給される交流電力に第２信号ＳＮ２を重畳させる。電力線通信装置１２の通信部２の他の構成は、電力線通信装置１１の通信部２の構成と同様である。したがって、電力線通信装置１２の通信部２から電力線通信装置１１の通信部２に第２信号ＳＮ２を送信する場合の動作についても、上記説明と同様である。その場合、上記説明における、電力線通信装置１１と、信号線６１と、第１信号ＳＮ１と、カプラ９１とをそれぞれ、電力線通信装置１２と、信号線６２と、第２信号ＳＮ２と、カプラ９２とに読み替えればよい。なお、図１に示した交流電流Ｉ１、第１信号ＳＮ１、及び第２信号ＳＮ２の各々の向きは一例である。
【００３７】
（３）制御部の動作
電力線通信装置１の制御部３の動作について図２を参照して説明する。
【００３８】
制御部３は、検出部４から交流電流Ｉ１の瞬時値の絶対値を周期的に取得する（Ｓ１）。制御部３は、交流電流Ｉ１の瞬時値（絶対値）が第２閾値ＴＨ２以上である場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）、通信部２が信号線６に第１信号ＳＮ１を出力しない状態を選択する。その結果、通信部２は、交流電流Ｉ１の瞬時値（絶対値）が第２閾値ＴＨ２以上である期間中は、第１信号ＳＮ１を送信しない状態となる。言い換えると、制御部３は、第１機能により、交流電流Ｉ１の瞬時値（絶対値）が第２閾値ＴＨ２以上である場合、通信部２から信号線６に第１信号ＳＮ１を出力させない。
【００３９】
制御部３は、交流電流Ｉ１の瞬時値（絶対値）が第２閾値ＴＨ２未満である場合（Ｓ２：Ｎｏ）、交流電流Ｉ１の瞬時値（絶対値）が第１閾値ＴＨ１以上であるか否かを判定する（Ｓ３）。制御部３は、交流電流Ｉ１の瞬時値（絶対値）が第１閾値ＴＨ１以上である場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）、第１通信方式Ｍ１を選択する（Ｓ４）。制御部３は、通信部２が第１通信方式Ｍ１に従う第１信号ＳＮ１を出力するように、制御信号にて通信部２を制御する。通信部２が第１通信方式Ｍ１に従う第１信号ＳＮ１を出力することにより（Ｓ６）、交流電流Ｉ１に第１信号ＳＮ１が重畳される。
【００４０】
制御部３は、ステップＳ３において、交流電流Ｉ１の瞬時値（絶対値）が第１閾値ＴＨ１未満である場合（Ｓ３：Ｎｏ）、第２通信方式Ｍ２を選択する（Ｓ５）。制御部３は、通信部２が第２通信方式Ｍ２に従う第１信号ＳＮ１を出力するような制御信号を通信部２に出力する。通信部２は、第２通信方式Ｍ２に従う第１信号ＳＮ１を出力することにより（Ｓ６）、交流電流Ｉ１に第１信号ＳＮ１が重畳される。
【００４１】
電力線通信装置１の制御部３の動作と電力線８の交流電流Ｉ１との関係について、図３を参照して説明する。以下では、交流電流Ｉ１が順方向に流れるときの交流電流Ｉ１の瞬時値を正、交流電流Ｉ１が逆方向に流れるときの交流電流Ｉ１の瞬時値を負として説明する。
【００４２】
交流電流Ｉ１の半周期の期間を第１期間Ｔ１と呼ぶ。第１期間Ｔ１は、例えば、交流電流Ｉ１の瞬時値が略ゼロとなっている時点から、ピーク値となった後に再び略ゼロに達する時点までの期間である。第１期間Ｔ１は、第２期間Ｔ２と第３期間Ｔ３との２つの期間からなる。
【００４３】
第２期間Ｔ２は、コア５が磁気飽和している状態となる期間である。第２期間Ｔ２は、交流電流Ｉ１の瞬時値が図２における上側の一点鎖線で示す正の第２閾値＋ＴＨ２以上となる期間である。第２期間Ｔ２は、交流電流Ｉ１の瞬時値が図２における下側の一点鎖線で示す負の第２閾値−ＴＨ２以下となる期間である。
【００４４】
一方、第３期間Ｔ３は、コア５が磁気飽和していない状態となる期間であり、交流電流Ｉ１の瞬時値が正の第２閾値＋ＴＨ２と負の第２閾値−ＴＨ２との間にある期間である。第３期間Ｔ３は、第４期間Ｔ４と第５期間Ｔ５とからなる。第４期間Ｔ４は、交流電流Ｉ１の瞬時値が正の第１閾値＋ＴＨ１と負の第１閾値−ＴＨ１との間にある期間である。第５期間は、交流電流Ｉ１の瞬時値の絶対値が第１閾値ＴＨ１以上第２閾値ＴＨ２未満となる期間である。
【００４５】
第４期間Ｔ４は、第５期間Ｔ５と比較して、コア５の磁気飽和の度合いが小さく交流電流Ｉ１に第１信号ＳＮ１を重畳可能な周波数帯域が広いので、第４期間Ｔ４では、第１通信方式Ｍ１よりも変調周波数が大きい第２通信方式Ｍ２を選択する。通信部２は、第２通信方式Ｍ２に従う第１信号ＳＮ１を信号線６に出力することにより、第２通信方式Ｍ２に従う第１信号ＳＮ１を交流電流Ｉ１に重畳させる。第４期間Ｔ４は、第５期間Ｔ５と比較してコア５の磁気飽和の度合いが小さく、交流電流Ｉ１に重畳した第１信号ＳＮ１のＳ／Ｎ比が大きくなりやすいため、通信エラーが相対的に起こりにくい。そのため、第２通信方式Ｍ２において符号化率を大きくすることによって通信速度を大きくすることも可能である。
【００４６】
第５期間Ｔ５は、第４期間Ｔ４と比較して、コア５の磁気飽和の度合いが相対的に大きくなっている。そのため、第２通信方式Ｍ２に従う第１信号ＳＮ１を交流電流Ｉ１に重畳させると、第５期間Ｔ５では、第４期間Ｔ４と比較して、交流電流Ｉ１に重畳した第１信号ＳＮ１のＳ／Ｎ比が相対的に小さくなる。制御部３は、第５期間Ｔ５では、第２通信方式Ｍ２よりも変調周波数が小さい第１通信方式Ｍ１を選択する。通信部２は、第５期間Ｔ５では、第１通信方式Ｍ１に従う第１信号ＳＮ１を信号線６に出力することにより、第１通信方式Ｍ１に従う第１信号ＳＮ１を交流電流Ｉ１に重畳させる。第１信号ＳＮ１の変調周波数が低いほど、交流電流Ｉ１に重畳した第１信号ＳＮ１のＳ／Ｎ比が相対的に大きくなるので、第５期間Ｔ５にける第１信号ＳＮ１のＳ／Ｎ比を、通信可能なレベルにすることが可能である。
【００４７】
ところで、上記の説明では、制御部３は、第４期間Ｔ４と第５期間Ｔ５とからなる２つの期間において、第２通信方式Ｍ２と第１通信方式Ｍ１とからなる２つの通信方式を切り替える例を説明したが、期間及び通信方式の数は２つに限らない。制御部３は、例えば、第３期間Ｔ３を３つの期間に分けて、各期間における交流電流Ｉ１の瞬時値に応じて、３つの通信方式から１つの通信方式を択一的に選択してもよい。制御部３は、例えば、交流電流Ｉ１の瞬時値が大きくなるにつれて、変調周波数が小さい通信方式又は符号化率が小さい通信方式を選択してもよい。
【００４８】
ところで、制御部３は第１機能と第２機能との少なくとも一方を有していればよく、例えば、制御部３は第２機能のみを有していてもよい。つまり、制御部３は、交流電流Ｉ１の瞬時値と第２閾値ＴＨ２との比較結果に基づいて通信部２から信号線６に第１信号ＳＮ１を出力させない状態にする機能が省略されていてもよい。その場合でも、制御部３は、第２機能により、交流電流Ｉ１の瞬時値が小さくなるにつれて通信速度が大きい通信方式を選択して通信部２から信号線６に第１信号ＳＮ１出力させることができる。
【００４９】
一方、制御部３は第１機能のみを有していてもよい。その場合でも、制御部３は、第１機能により、交流電流Ｉ１の瞬時値が第２閾値ＴＨ２未満の場合、通信部２から信号線６に第１信号ＳＮ１を出力させることができる。したがって、制御部３は、第１機能及び第２機能のうち少なくとも一方の機能を有していれば、電力線８に供給される交流電力に第１信号ＳＮ１を重畳させることができる。しかも、コア５が磁気飽和していない状態、又はコア５の状態が磁気飽和状態から遠い状態にあるときに、制御部３は、通信部２から信号線６に第１信号ＳＮ１出力させることができる。そのため、コア５の小型化を図りながらも電力線８に供給される交流電力に第１信号ＳＮ１を重畳させることができる。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態の電力線通信装置１は、コア５の貫通孔５０を通る信号線６が接続されて、貫通孔５０に通される電力線８に供給される交流電力に通信信号（第１信号ＳＮ１又は第２信号ＳＮ２）を重畳する。電力線通信装置１は、検出部４と、通信部２と、制御部３と、を備える。検出部４は、交流電力における交流電流Ｉ１を検出する。通信部２は、信号線６に通信信号（ここでは第１信号ＳＮ１又は第２信号ＳＮ２）を出力して交流電力に通信信号（第１信号ＳＮ１又は第２信号ＳＮ２）を重畳させる。制御部３は、交流電流Ｉ１の瞬時値に基づいて通信部２を制御する。制御部３は、第１機能と、第２機能とのうち少なくとも一方の機能を有する。第１機能は、交流電流Ｉ１の瞬時値が、コア５が磁気飽和する際の交流電流Ｉ１の瞬時値である閾値（ここでは第２閾値ＴＨ２）以上の場合、制御部３が通信部２から信号線６に通信信号（第１信号ＳＮ１又は第２信号ＳＮ２）を出力させない機能である。第１機能は交流電流Ｉ１の瞬時値が閾値（第２閾値ＴＨ２）未満の場合、制御部３が通信部２から信号線６に通信信号（第１信号ＳＮ１又は第２信号ＳＮ２）を出力させる機能である。第２機能は、交流電流Ｉ１の瞬時値が小さくなるにつれて通信速度が大きい通信方式を選択するように、通信速度の異なる複数の通信方式の中から１つの通信方式を選択し、選択した通信方式の通信信号を、通信部２から信号線６に出力させる機能である。
【００５１】
上記構成によれば、制御部３は、交流電流Ｉ１の瞬時値に基づいて通信部２を制御する。制御部３は、第１機能を有する場合、交流電流Ｉ１の瞬時値の大小と閾値（第２閾値ＴＨ２）とを比較し、交流電流Ｉ１の瞬時値が閾値未満となるときに、通信部２から信号線６に通信信号（第１信号ＳＮ１又は第２信号ＳＮ２）を出力させる。これにより、コア５が磁気飽和していない期間中に、通信部２から信号線６に通信信号（第１信号ＳＮ１又は第２信号ＳＮ２）を出力させることができる。そのため、電力線通信装置１は、コア５の小型化を図りながらも電力線８に供給される交流電力に通信信号を重畳させることができる。制御部３は、第２機能を有する場合、制御部３は、交流電流Ｉ１の瞬時値が小さくなるにつれて通信速度が大きい通信方式を複数の通信方式の中から１つ選択し、選択した通信方式の通信信号を、通信部２から信号線６に出力させる。これにより、電力線通信装置１は、コア５が磁気飽和していない期間中においてより大きな通信速度で通信し、コア５が磁気飽和状態に近づくにつれてより小さな通信速度で通信することができる。したがって、電力線通信装置１は、コア５の小型化を図りながらも電力線８に供給される交流電力に通信信号を重畳させることができる。つまり、制御部３は、第１機能及び第２機能のうち少なくとも一方を有している場合に、交流電流Ｉ１の瞬時値に基づいて通信部２を制御することにより、コア５の小型化を図りながらも電力線８に供給される交流電力に通信信号を重畳させることができる。
【００５２】
例えば、施設がオフィスビルなどの場合、電力線８に流れる交流電流Ｉ１が３００Ａ程度となる場合がある。交流電流Ｉ１が大きいほど、交流電流Ｉ１によってコア５に発生する磁束も大きくなり、その結果、コア５で磁気飽和が生じる可能性がある。これに対して、コア５の断面積を大きくすることでコア５の磁気飽和の発生を防止することも考えられるが、この場合、コア５が大型化することでコストアップになる可能性がある。また、コアが大型化するとコア５の設置場所の確保が難しくなる可能性がある。これに対して、本実施形態の電力線通信装置１は、コア５が磁気飽和していない期間（ここでは第３期間Ｔ３）中に通信部２から信号線６に第１信号ＳＮ１（又は第２信号ＳＮ２）を出力させることができる。そのため、電力線通信装置１は、コア５の小型化を図りながらも電力線８に供給される交流電力に通信信号（第１信号ＳＮ１又は第２信号ＳＮ２）を重畳させることが可能である。
【００５３】
本実施形態の電力線通信装置１において、複数の通信方式（第１通信方式Ｍ１及び第２通信方式Ｍ２）の各々は、変調方式及び符号化率を規定している。通信速度は、変調方式及び符号化率のうち少なくとも一方に基づいて定まる。複数の通信方式はそれぞれ、変調方式及び符号化率のうち少なくとも一方が互いに異なる。制御部３は、第１機能及び第２機能の両方を有し、交流電流Ｉ１の瞬時値が閾値（第２閾値ＴＨ２）未満の場合、第２機能により通信部２を制御することが好ましい。ここで、交流電流Ｉ１の瞬時値が大きくなるにつれてコア５の磁気飽和の度合が大きくなる。制御部３は、通信信号（第１信号ＳＮ１又は第２信号ＳＮ２）が交流電力に重畳可能な通信方式のうちコア５の磁気飽和の度合に応じて通信に最適な通信方式を選択することができる。そのため、制御部３は、コア５の磁気飽和の度合が小さいほど、通信速度が大きい変調方式の通信方式を選択することができ、かつ通信の信頼性を向上させることができる。また、制御部３は、コア５の磁気飽和の度合が小さいほど、符号化率の大きい通信方式を選択することにより、単位時間に伝送されるデータ量を大きくすることができる。
【００５４】
本実施形態の電力線通信装置１において、制御部３は、トーンマップに基づいて、複数の通信方式のうち通信信号（第１信号ＳＮ１又は第２信号ＳＮ２）の通信方式を選択することが好ましい。トーンマップは、複数の通信方式（第１通信方式Ｍ１及び第２通信方式Ｍ２）の各々に関する情報を保持する。これにより、電力線通信装置１は、トーンマップに基づいて選択した通信方式で高速電力線通信を行うことができる。なお、トーンマップは電力線通信装置１に必須の構成ではない。例えば、電力線通信装置１は、トーンマップを使用しない方式の電力線通信を行ってもよい。その場合、２つの電力線通信装置１は、適宜の手段で通信信号の変調方式及び符号化率などを電力線通信装置１同士で共通にするように構成されていればよい。
【００５５】
本実施形態の電力線通信装置１において、制御部３は、交流電流Ｉ１の１周期の４分の１の期間中において、交流電流Ｉ１の瞬時値を検出し、検出した交流電流Ｉ１の瞬時値に基づいて通信部２を制御する処理を少なくとも１回実行することが好ましい。これにより、制御部３が交流電流Ｉ１の瞬時値を周期的に検出する際に、４分の１周期よりも長く当該情報を保持するための外部記憶装置などが不要となるため、外部記憶装置が必要な場合と比較して電力線通信装置１の構成を簡略化することができる。例えば、ＥＥＰＲＯＭなどの外部記憶装置よりもマイクロコントローラの有するメモリの方がデータの読み書きに要する時間が短い。制御部３は、交流電流Ｉ１の瞬時値と閾値とを比較するためにプロセッサのメモリを用いることにより、交流電流Ｉ１の瞬時値と閾値との比較に要する時間を短くすることができる。
【００５６】
本実施形態の通信システム１００は、上記した電力線通信装置１と、信号線６と、コア５と、を備えている。上記構成によれば、コア５の小型化を図りながらも電力線８に供給される交流電力に通信信号（第１信号ＳＮ１又は第２信号ＳＮ２）を重畳させることができる。
【００５７】
本実施形態の通信システム１００において、検出部４は、コア５を通る磁束の変化に基づいて交流電流Ｉ１を検出することが好ましい。これにより、コア５は、通信部２が電力線８に供給される交流電力に通信信号を重畳させるためのコアと、検出部４が交流電流Ｉ１を検出するためのコアと、を兼ねることができるので、検出部４が交流電流Ｉ１を検出するためのコアを別途設けなくてもよい。
【００５８】
ところで、検出部４は、コア５とは異なる別のコアを用いて交流電流Ｉ１を検出してもよい。検出部４は、例えば、通信部２が磁束を変化させるコア５とは別に、電力線８に装着された電流検出用のコアの磁束の変化に基づいて、交流電流Ｉ１を検出してもよい。電流検出用のコアは、コア５と同一の材料で形成されていてもよいし、コア５とは異なる材料で形成されていてもよい。また、電流検出用のコアは、コア５と同一の形状でもよいし、コア５と異なる形状でもよい。
【００５９】
検出部４が、交流電流Ｉ１が順方向に流れる場合に、交流電流Ｉ１の正の瞬時値を検出し、交流電流Ｉ１が逆方向に流れる場合に、交流電流Ｉ１の負の瞬時値を検出するように構成されていてもよい。その場合、制御部３は、交流電流Ｉ１の符号の正及び負にそれぞれ対応する正及び負の一対の第１閾値ＴＨ１、又は正及び負の一対の第２閾値ＴＨ２と、交流電流Ｉ１の瞬時値とを比較するように構成されていればよい。
【００６０】
（変形例１）
以下、実施形態の変形例１に係る電力線通信装置（以下、変形例１の電力線通信装置とも呼ぶ）について図４を参照して説明する。
【００６１】
変形例１の電力線通信装置は、電流値情報を保持する記憶部３０を備える。電流値情報は、交流電流Ｉ１の１周期を分割したｍ個（ここでは１６個）のサンプリング期間の各々において検出されたｍ個（１６個）の交流電流Ｉ１の瞬時値からなる。ｍは２以上の自然数である。制御部３は、ｍ個のサンプリング期間のうちのｎ番目のサンプリング期間の開始タイミングにおいて通信部２を制御する際に、電流値情報に含まれている、ｎ番目のサンプリング期間に対応した交流電流Ｉ１の瞬時値に基づいて通信部２を制御する。ただし、ｍ＝１６は一例であり、この数に限らない。
【００６２】
ここでは、変形例１の電力線通信装置のうち、第１信号ＳＮ１を出力する通信部２を備えた電力線通信装置について説明する。第２信号ＳＮ２を出力する通信部２を備えた電力線通信装置については、同様であるため説明を省略する。
【００６３】
変形例１の電力線通信装置の制御部３は、交流電流Ｉ１の１周期の期間を分割した１６個のサンプリング期間Ｐ１〜Ｐ１６を規定する。制御部３は、例えば、交流電流Ｉ１がゼロクロスするタイミングを基準タイミングとして、各サンプリング期間の開始タイミング及び終了タイミングを規定する。交流電流Ｉ１の１周期における最初のサンプリング期間Ｐ１の開始タイミングは、交流電流Ｉ１がゼロクロスするタイミングに設定される。
【００６４】
制御部３は、例えば、各サンプリング期間の開始タイミングから、所定時間が経過したタイミングで交流電流Ｉ１の瞬時値を検出部４から取得する。所定時間は、例えば、各サンプリング期間の時間幅の半分程度であるが、この例に限らず、各サンプリング期間の時間幅未満に設定されていればよい。
【００６５】
ここで、制御部３が各サンプリング期間の期間中に取得する交流電流Ｉ１の瞬時値は、制御部３が各サンプリング期間中に検出部４から１回取得した交流電流Ｉ１の瞬時値であることに限らない。制御部３は、例えば、各サンプリング期間の期間中に交流電流Ｉ１の瞬時値を複数回（例えば３回）取得し、複数（３つ）の瞬時値の平均値を「各サンプリング期間における交流電流Ｉ１の瞬時値」としてもよい。これにより、交流電流Ｉ１にノイズなどが重畳した場合でも、そのノイズによる交流電流Ｉ１の瞬時値への影響が抑制される。他にも例えば、制御部３は、各サンプリング期間の期間中に交流電流Ｉ１の瞬時値を複数回取得し、複数の瞬時値のうちの最大値を「各サンプリング期間における交流電流Ｉ１の瞬時値」としてもよい。
【００６６】
各サンプリング期間の開始タイミングから所定時間が経過した時点における交流電流Ｉ１の瞬時値のことを、各サンプリング期間の電流値情報と呼ぶ。すなわち、電流値情報は、サンプリング期間Ｐ１〜Ｐ１６の各々に対応する１６個の電流値に関する情報からなる。
【００６７】
制御部３は、ｎ番目のサンプリング期間の開始タイミングにおいて、通信部２から信号線６に第１信号ＳＮ１を出力させるか否かの判定を行う際に、電流値情報におけるｎ番目のサンプリング期間に対応する電流の瞬時値と、第２閾値ＴＨ２と、を比較する。電流値情報におけるｎ番目のサンプリング期間に対応する電流の瞬時値が第２閾値ＴＨ２未満である場合、制御部３は更に、電流値情報におけるｎ番目のサンプリング期間に対応する電流の瞬時値が第１閾値ＴＨ１未満であるか否かを判定する。
【００６８】
制御部３は、例えば、サンプリング期間Ｐ１の開始タイミングにおいて、交流電流Ｉ１の１周期分前に取得したサンプリング期間Ｐ１に対応する電流値情報が第２閾値ＴＨ２未満かつ第１閾値ＴＨ１未満であると判定し、第２通信方式Ｍ２を選択する。制御部３は、サンプリング期間Ｐ１の開始タイミングから所定時間が経過した時点で、交流電流Ｉ１の瞬時値を検出部４から取得する。この交流電流Ｉ１の瞬時値は、通信部２が信号線６に第１信号ＳＮ１を送信している状態での交流電流Ｉ１の瞬時値であり、電力線８の交流電力に第１信号ＳＮ１が重畳された状態における交流電流Ｉ１の瞬時値である。変形例１の電力線通信装置における制御部３は、電力線８の交流電力に第１信号ＳＮ１が重畳された状態における交流電流Ｉ１の瞬時値を取得する点が、実施形態の電力線通信装置１の制御部３と異なる。制御部３は、サンプリング期間Ｐ１において取得した交流電流Ｉ１の瞬時値を、サンプリング期間Ｐ１に対応する電流値情報として記憶部３０に保持させる。記憶部３０は、サンプリング期間Ｐ１に対応する古い電流値情報を破棄するので、制御部３が交流電流Ｉ１の瞬時値を取得するタイミングに対して交流電流Ｉ１の過去１周期分の期間分の電流値情報を保持している。
【００６９】
上記構成によれば、変形例１の電力線通信装置の制御部３は、ｎ番目のサンプリング期間の開始タイミングにおいて通信部２を制御する際に、電流値情報におけるｎ番目のサンプリング期間に対応する交流電流Ｉ１の瞬時値に基づいて通信部２を制御する。したがって、制御部３は、ｎ番目のサンプリング期間の開始タイミングにおいて通信部２を制御する際に、交流電流Ｉ１の１周期以上前に検出したｎ番目のサンプリング期間の瞬時値と第２閾値ＴＨ２及び第１閾値ＴＨ１とを比較することができる。そのため、ｎ番目のサンプリング期間の開始タイミングにおいて制御部３が通信部２を制御する動作と、交流電流Ｉ１の瞬時値を取得する動作とが同時に行われないので、制御部３の負荷が軽減される。
【００７０】
変形例１の電力線通信装置の効果として、制御部３は、電力線８の交流電力に第１信号ＳＮ１が重畳された状態における交流電流Ｉ１の瞬時値を取得することができる。そのため、制御部３は、電力線８の交流電力に第１信号ＳＮ１が重畳された際のコア５の磁気飽和の度合に応じて通信部２を制御することができるので、電力線通信の信頼性を更に向上させることができる。
【００７１】
（変形例２）
以下、実施形態の変形例２に係る電力線通信装置（以下、変形例２の電力線通信装置とも呼ぶ）。について説明する。なお、変形例１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００７２】
変形例２の電力線通信装置は、交流電流Ｉ１の複数周期における各周期の電流値情報を保持する記憶部３０を備える。電流値情報は、交流電流Ｉ１の１周期を分割したｍ個（ここでは１６個）のサンプリング期間の各々において検出されたｍ個の交流電流Ｉ１の瞬時値からなる。ｍは２以上の自然数である。通信部２は、パケットデータを含む第１信号ＳＮ１（通信信号）を信号線６に出力するように構成されている。制御部３は、パケットデータの送信を開始する開始タイミングと、パケットデータのパケット長と、電流値情報と、に基づいて通信部２を制御する。
【００７３】
変形例２の電力線通信装置のうち、第１信号ＳＮ１を出力する通信部２を備えた電力線通信装置について説明するが、第２信号ＳＮ２を出力する通信部２を備えた電力線通信装置についても同様であるため説明を省略する。
【００７４】
通信部２がパケットデータの送信を開始した開始タイミングから、通信部２がパケットデータの送信を終了した終了タイミングまでの期間のことをパケットデータ送信期間と呼ぶ。パケットデータ送信期間は、パケットデータのパケット長と、パケットデータ送信期間中における通信方式の通信速度と、に基づいて定まる。通信部２がパケットデータの送信を開始した開始タイミングにおいて、通信速度が比較的大きい場合、パケットデータ送信期間は１つのサンプリング期間よりも短くなり、コア５が磁気飽和していない期間中にパケットデータの送信を終了できる。
【００７５】
一方、通信部２がパケットデータの送信を開始した開始タイミングにおいて、通信速度が比較的小さい場合、パケットデータ送信期間は複数のサンプリング期間にわたる長さとなる。その場合、通信部２がパケットデータの送信途中でコア５が磁気飽和すると、パケットデータの全データを送信できない可能性がある。
【００７６】
そこで、変形例２の電力線通信装置における制御部３は、パケットデータの送信を開始する開始タイミングと、パケットデータのパケット長と、電流値情報と、に基づいて、コア５が磁気飽和しない期間中にパケットデータを送信可能か否かを判定する。
【００７７】
以下、一例として、制御部３がサンプリング期間Ｐ１の開始と同時に通信部２にパケットデータの送信を開始させる場合の、制御部３の動作について説明する。
【００７８】
制御部３は、例えば、サンプリング期間Ｐ１の開始タイミングよりも前に、サンプリング期間Ｐ１，Ｐ２が第３期間Ｔ３（コア５が磁気飽和していない期間）であることを電流値情報に基づいて判定する。制御部３は、サンプリング期間Ｐ１における第２通信方式Ｍ２の通信速度と、サンプリング期間Ｐ２における第１通信方式Ｍ１の通信速度と、に基づいて、パケットデータをサンプリング期間Ｐ２の終了タイミングまでに送信可能か否かを判定する。制御部３は、例えば、サンプリング期間Ｐ１において送信可能なデータ量とサンプリング期間Ｐ２において送信可能なデータ量との合計値と、パケットデータのデータ長（データ量）と、を比較する。制御部３は、サンプリング期間Ｐ２の終了タイミングまでにパケットデータの送信を終了できると判定した場合、サンプリング期間Ｐ１の開始と同時に通信部２からパケットデータを送信させる。一方、制御部３は、サンプリング期間Ｐ２の終了タイミングまでにパケットデータの送信を終了できないと判定した場合、サンプリング期間Ｐ１では通信部２からパケットデータを送信させない。
【００７９】
制御部３は、サンプリング期間Ｐ１〜Ｐ１６ごとに上記の判定動作を行い、判定結果に基づいて、通信部２を制御して、通信部２からのパケットデータの送信を制御する。上記構成によれば、制御部３は、パケットデータの送信の開始タイミングと、パケット長と、電流値情報と、に基づいて、コア５が磁気飽和していない期間中にパケットデータ全体を送信可能か否かを判定することができる。制御部３は、コア５が磁気飽和していない期間中にパケットデータ全体を送信可能であると判定すると、パケットデータの送信の開始タイミングにて通信部２からパケットデータの送信を開始させる。一方、制御部３は、コア５が磁気飽和していない期間中にパケットデータ全体を送信できないと判定すると、通信部２からパケットデータの送信を開始させない。これにより、変形例２の電力線通信装置の制御部３は、パケットデータを用いた通信の信頼性を向上させることができる。
【００８０】
ところで、制御部３が、パケットデータの送信の開始タイミングと、パケット長と、電流値情報と、に基づいて、コア５が磁気飽和していない期間中にパケットデータ全体を送信可能か否かを、演算によって判定してもよい。また、制御部３は、演算の他にも、パケットデータの送信の開始タイミングと、パケット長と、電流値情報と、に基づいて参照テーブルを作成し、その参照テーブルとパケットデータの送信の開始タイミングとに基づいて上記の判定を行ってもよい。
【００８１】
（変形例３）
以下、実施形態の変形例３に係る電力線通信装置（以下、変形例３の電力線通信装置とも呼ぶ）。について説明する。なお、変形例１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００８２】
変形例３の電力線通信装置は、交流電流Ｉ１の複数周期における各周期の電流値情報を保持する記憶部３０を備える。電流値情報は、交流電流Ｉ１の１周期を分割したｍ個（ここでは１６個）のサンプリング期間の各々において検出されたｍ個の交流電流Ｉ１の瞬時値からなる。ｍは２以上の自然数である。制御部３は、ｍ個のサンプリング期間のうちのｎ番目のサンプリング期間の開始タイミングにおいて通信部２を制御する際に、電流値情報に含まれている、ｎ番目のサンプリング期間に対応した複数の交流電流Ｉ１の瞬時値の平均値に基づいて通信部２を制御する。
【００８３】
変形例３の電力線通信装置のうち、第１信号ＳＮ１を出力する通信部２を備えた電力線通信装置について説明するが、第２信号ＳＮ２を出力する通信部２を備えた電力線通信装置についても同様であるため説明を省略する。
【００８４】
変形例３の電力線通信装置における記憶部３０は、交流電流Ｉ１の複数周期（例えば３周期）に相当する電流値情報を保持する。記憶部３０は、一例として、３周期の各周期に対応する３つの電流値情報を保持する。なお、電流値情報の数は一例であり、３つに限らず、任意の複数周期でもよい。
【００８５】
制御部３は、ｎ番目のサンプリング期間の開始タイミングを基準として、交流電流Ｉ１の３周期分前の期間中に取得した３つのｎ番目のサンプリング期間の各々に対応する交流電流Ｉ１の瞬時値の平均値を求め、記憶部３０に保持させる。ｎ個のサンプリング期間に対応するｎ個の平均値からなる情報のことを平均値情報と呼ぶ。記憶部３０は、平均値情報を保持している。
【００８６】
変形例３の電力線通信装置における制御部３は、一例として、交流電流Ｉ１の瞬時値を取得するごとに、記憶部３０が保持する最も古い電流値情報を更新する。そのため、平均値情報の各平均値は、移動平均の平均値である。なお、制御部３は、交流電流Ｉ１の３周期分の時間が経過するごとに、交流電流Ｉ１の瞬時値を取得して、交流電流Ｉ１の３周期分の時間が経過するごとに平均値情報を更新してもよい。
【００８７】
制御部３は、ｎ番目のサンプリング期間の開始タイミングにおいて通信部２を制御する際に、平均値情報におけるｎ番目のサンプリング期間に対応する電流の瞬時値と、第２閾値ＴＨ２及び第１閾値ＴＨ１と、を比較する。
【００８８】
上記構成によれば、変形例３の電力線通信装置の制御部３は、ｎ番目のサンプリング期間の開始タイミングにおいて通信部２を制御する際に、平均値情報におけるｎ番目のサンプリング期間に対応する平均値に基づいて通信部２を制御する。したがって、制御部３は、ｎ番目のサンプリング期間の開始タイミングにおいて通信部２を制御する際に、ｎ番目のサンプリング期間の瞬時値の平均値と第２閾値ＴＨ２及び第１閾値ＴＨ１とを比較することができる。そのため、例えば、交流電流Ｉ１がノイズなどによって瞬間的に変動した場合でも、複数（３つ）の交流電流Ｉ１の電流の瞬時値の平均値は大きく変動しないので、制御部３が通信部２を制御する動作は、交流電流Ｉ１の瞬間的な変動の影響を受けにくい。そのため、変形例３の電力線通信装置は通信状態を更に安定させることができる。
【００８９】
なお、制御部３が平均値を平均値情報として記憶部３０に保持させる構成は必須ではな。制御部３は、例えば、複数の電流値情報から演算によって求めた平均値と、第２閾値ＴＨ２及び第１閾値ＴＨ１と、を比較してもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１  電力線通信装置
１００  通信システム
２  通信部
３  制御部
３０  記憶部
４  検出部
５  コア
５０  貫通孔
６  信号線
８  電力線
Ｉ１  交流電流
ＳＮ１  第１信号（通信信号）
ＳＮ２  第２信号（通信信号）
Ｐ１〜Ｐ１６  サンプリング期間
【図１】
2018148467.tif 000003
【図２】
2018148467.tif 000004
【図３】
2018148467.tif 000005
【図４】
2018148467.tif 000006