(57)【要約】【課題】  構造が簡単かつ安価に製作でき、しかも、ＰＬＣ信号の通信状況だけでなく、測定地点での環境ノイズも測定することができる電力線通信用の信号測定器を提供する。【解決手段】  本発明の電力線通信用の信号測定器１は、電力線通信のためのＰＬＣ信号が重畳される電力線３に対する接続部７と、この接続部７から供給された電力線通信の周波数帯域内の被測定信号を抽出するフィルタ部８と、このフィルタ部８で抽出された被測定信号の信号強度を測定するパワー測定部９と、この測定部９で得られた測定結果を外部に表示する表示部１０とを備えている。【選択図】      図１
2008028904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力線通信のためのＰＬＣ信号が重畳される電力線に対する接続部と、
この接続部から供給された電力線通信の周波数帯域内の被測定信号を抽出するフィルタ部と、
このフィルタ部で抽出された前記被測定信号の信号強度を測定するパワー測定部と、
この測定部で得られた測定結果を外部に表示する表示部と、
を備えていることを特徴とする電力線通信用の信号測定器。
【請求項２】
前記パワー測定部で測定可能なパワーレンジに適合する信号強度となるように前記被測定信号を増幅又は低減させて当該パワー測定部に供給する強度増減手段を備えている請求項１に記載の電力線通信用の信号測定器。
【請求項３】
前記強度増減手段は、
前記被測定信号を増幅させて前記パワー測定部に供給する増幅回路と、
前記被測定信号を低減させて前記パワー測定部に供給する低減回路と、
前記被測定信号の信号強度が前記パワーレンジよりも低い場合に前記増幅回路を選択し、かつ、同信号強度が前記パワーレンジよりも高い場合に前記低減回路を選択する制御部とから構成されている請求項２に記載の電力線通信用の信号測定器。
【請求項４】
前記フィルタ部は、電力線通信に利用可能な異なる周波数帯域内の前記被測定信号を抽出する複数のバンドパスフィルタを備え、これらのフィルタのいずれかを前記パワー測定部に選択的に接続させる切り替え手段が更に設けられている請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力線通信用の信号測定器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力線を情報通信の通信媒体として利用する電力線通信用の信号測定器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電力線通信システム（Power Line Communication System：以下、ＰＬＣシステムという。）は、商用周波数（一般的には５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）の商用電流が流れる電力線に、通信信号としての高周波信号（数ｋＨｚから高いものでは数十ＭＨｚ以上に及ぶ。）を重畳して通信を行うものである。かかるＰＬＣシステムは専用の通信回線を使用することなく、各家屋等に引き込まれた既設の電力線（配電線あるいは電灯線とも呼ばれる。）を利用して、大容量のデータ送受信が可能であるシステムとして注目されている。
【０００３】
上記ＰＬＣシステムでは電力線を利用して通信信号（以下、ＰＬＣ信号という。）の搬送を行うため、良好な通常状態を確保するためには、十分な信号強度と低雑音であることが求められる。
しかし、宅内のコンセントには家電機器やネットワーク端末等の種々の電気機器が接続され、これらの機器の接続に伴うインピーダンスの低下等によってＰＬＣ信号が影響を受け易く、また、環境ノイズの影響も受け易いことから、同軸ケーブル等のデータ伝送用のケーブルに比べて、伝送特性が悪化し易いという欠点がある。
【０００４】
このため、ＰＬＣシステムを構築する際には、ＰＬＣモデムと電力線との接続ポイント（信号注入箇所）での伝送特性が所定値に達しているか否かを測定する必要がある。
ところで、高周波信号の信号強度を測定する測定器としては、一般にスペクトラムアナライザが常用されている。しかし、このアナライザは非常に高価でかつ重量物であり、特殊なフィルタや電力線に対する結合用アダプタ等の付属品が必要であるので、測定コストが高くなるという欠点がある。また、アナライザに対する種々の設定に関する高度な知識を要し、熟練したスキルが要求されるので、この点も測定コストが高くなる原因となっている。
【０００５】
そこで、ＰＬＣシステムの電力線に対して、特別な装置や時間と手間をかけずに、最適な信号注入箇所を簡単に見つけることができるＰＬＣ専用測定器が提案されている（特許文献１参照）。
この従来の測定器は、電力線を介して行われるデータ通信信号の信号注入箇所における通信可能な速度を識別する通信速度認識手段と、この認識手段で認識された通信可能な速度を表示する通信速度表示手段を備えており、上記通信速度認識手段は、非通信時の受信信号レベルと通信時の受信信号レベルとの比較に基づいて通信可能な速度を認識するようになっている。
【特許文献１】特開２００５−１５１４６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来のＰＬＣ専用測定器では、非通信時の受信信号レベルと通信時の受信信号レベルとの比較に基づいて通信可能な速度を認識しているので、他の親機モデム等との通信状態を確立させるために、ＰＬＣモデムと同等レベルの通信機能が必要となる。従って、従来のＰＬＣ専用測定器は通常のＰＬＣモデムとほぼ同等の価格になり、スペクトラムアナライザほどではないが、測定器単体としては依然として高価であるという欠点がある。
【０００７】
また、非通信時の受信信号レベルと通信時の受信信号レベルとの比較に基づいて通信可能な速度を認識する手法では、他の親機モデム等との通信状態が確立してからの測定になるため、通信対象となる相手のモデムを設置しなければ測定を行うことができない。このため、互換性のある通信信号についての通信状況は把握できるが、測定地点での環境ノイズを正確に測定できないので、ある測定地点での伝送特性が悪い場合に、その原因を明確に特定できないという欠点もある。
【０００８】
本発明は、このような実情に鑑み、構造が簡単かつ安価に製作でき、しかも、ＰＬＣ信号の通信状況だけでなく、測定地点での環境ノイズも測定することができる電力線通信用の信号測定器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】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は次の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明の電力線通信用の信号測定器は、電力線通信のためのＰＬＣ信号が重畳される電力線に対する接続部と、この接続部から供給された電力線通信の周波数帯域内の被測定信号を抽出するフィルタ部と、このフィルタ部で抽出された前記被測定信号の信号強度を測定するパワー測定部と、この測定部で得られた測定結果を外部に表示する表示部とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
上記した本発明の信号測定器によれば、接続部から供給された電力線通信の周波数帯域内の被測定信号がフィルタ部で抽出され、抽出した被測定信号の信号強度がパワー測定部で測定され、その測定結果が表示部によって外部に表示されるので、親機モデム等の電力線通信装置との間で通信が確立していなくても被測定信号の信号強度を測定でき、その測定結果をユーザが表示部で確認することができる。
【００１１】
このため、信号測定器の構成要素として、ＰＬＣ信号を送受信するためのモデム機能を設ける必要がなく、構造が簡単になって安価に製作できる。
また、フィルタ部で抽出された電力線通信の周波数帯域内の被測定信号の信号強度をそのままパワー測定部で測定するようになっているので、被測定信号が親機モデム等の電力線通信装置からのＰＬＣ信号ではない環境ノイズである場合でも、その信号強度を測定することができる。
【００１２】
本発明の信号測定器において、パワー測定部で測定可能なパワーレンジに適合する信号強度となるように被測定信号を増幅又は低減させて当該パワー測定部に供給する強度増減手段を更に備えていることが好ましい。
この場合、上記強度増減手段により、パワー測定部で測定可能なパワーレンジに適合する信号強度となるように被測定信号が増幅されるので、環境ノイズのような比較的低強度の被測定信号でも適切に測定することができる。また、強度増減手段により、パワー測定部で測定可能なパワーレンジに適合する信号強度となるように被測定信号が低減されるので、ＰＬＣ信号のような比較的高強度の被測定信号でも適切に測定することができる。
【００１３】
従って、測定支点（電力線と接続部との接点位置）にＰＬＣ信号が来ているか否かが不明な状況であっても、その測定地点での被測定信号の信号強度を簡単に測定することができる。また、強度増減手段によって測定可能な被測定信号のパワーレンジが実質的に拡張されるので、パワーレンジが小さい比較的低価格のパワー測定部（パワーセンサ）を使用することができ、この点で測定器の製作コストを低減することができる。
なお、上記強度増減手段は、より具体的には、被測定信号を増幅させてパワー測定部に供給する増幅回路と、被測定信号を低減させてパワー測定部に供給する低減回路と、被測定信号の信号強度がパワーレンジよりも低い場合に増幅回路を選択し、かつ、同信号強度がパワーレンジよりも高い場合に低減回路を選択する制御部とから構成できる。
【００１４】
また、本発明において、フィルタ部として、電力線通信に利用可能な異なる周波数帯域の被測定信号を抽出する複数のバンドパスフィルタを備えたものを採用し、これらのフィルタのいずれかをパワー測定部に選択的に接続させる切り替え手段を更に設けることが好ましい。
この場合、周波数帯域の異なる複数のバンドパスフィルタのいつの一つが上記切り替え手段によって選択的にパワー測定部に接続されるので、電力線通信が行われる複数の周波数帯域ごとに被測定信号の信号強度を測定することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上の通り、本発明によれば、構造が簡単でかつ安価な電力線通信用の信号測定器を得ることができる。また、ＰＬＣ信号の通信状況だけでなく、測定地点での環境ノイズを測定することができるので、測定地点での伝送特性の悪化原因をより具体的に特定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の第一実施形態に係るＰＬＣ用の信号測定器１を示している。
同図において、屋内に設置されたコンセント２は、分電盤（図示せず）から分岐する複数系統の商用電源の電力線３のコンセントの一部であり、このコンセント２に通じる電力線３は、上位のネットワークと通信可能な屋外に設置された親機モデム（図示せず）と通じている。このため、かかる電力線３は、商用電源となる交流電流を導通させる機能だけでなく、情報通信のための信号伝送路としての機能を併有している。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態の信号測定器１は、ほぼ直方体状の保形性を有する中空箱体よりなる筐体５と、この筐体５から延びる電線コード６の先端に取り付けられた、電力線３のコンセント２に接続可能な接続部としてのプラグ７とを備えている。
信号測定器１の筐体５内には、プラグ７及び電線コード６を介して供給された電力線通信の周波数帯域内の被測定信号を抽出するフィルタ部８と、このフィルタ部８で抽出された被測定信号の信号強度を測定するパワー測定部９と、この測定部９で得られた測定結果を外部に表示する表示部１０と、それらの各部９，１０と後述する信号増減部１３を駆動制御する制御部１１が設けられている。
【００１８】
このうち、フィルタ部８は、電力線通信の周波数帯域（数ｋＨｚから数十ＭＨｚ：通常は２ＭＨｚから３０ＭＨｚ）のノイズを含む被測定信号に対しては低インピーダンスとなり、かつ、商用電流の周波数（５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）に対しては高インピーダンスとなるフィルタ回路よりなり、このフィルタ回路は、例えば、一対の電線それぞれに直列に接続した複数のコイルの接続部同士をコンデンサで並列に接続したＬＣ回路によって構成することができる。
【００１９】
前記パワー測定部９は、フィルタ部８を通過した電力線通信に使用する周波数帯域内の電磁波（被測定信号）の信号強度を検出するパワーセンサ（電力検出素子）によって構成されている。このパワーセンサとしては、被測定信号が電力供給された抵抗体に発生した発熱量を熱電対で検出する熱電対検波方式のセンサや、ダイオード素子の２乗検波特性を応用したダーオード検波方式のセンサを採用することができる。
【００２０】
本実施形態の表示部１０は、複数個のＬＥＤ素子１２を備えており、このＬＥＤ素子１２の発光個数によって信号強度の大きさを表示するようになっている。もっとも、信号強度の大きさを示すための表示部１０としては、信号強度の数値を表示する液晶ディスプレイや、表示針の回転度数によって信号強度を表示するアナログ表示の表示計を採用することもできる。
【００２１】
図１に示すように、信号測定器１の筐体５内には、フィルタ部８からの被測定信号を増幅又は低減してパワー測定部に供給する強度増減部１３が設けられている。この強度増減部１３には、被測定信号を増幅してパワー測定部９に供給する増幅回路１４と、被測定信号を低減させてパワー測定部９に供給する低減回路１５が含まれている。
前記制御部１１は、前記パワー測定部９、表示部１０及び強度増減部１３とＡ／Ｄ変換機能を有するインタフェースを介して接続されたマイクロプロセッサよりなり、それらの各部９，１０，１３を所定の処理プログラムに基づいて駆動制御する。
【００２２】
この制御部１１は、パワー測定部９で検出された検出値（被測定信号の信号強度）が当該パワー測定部９のパワーレンジの範囲内にあるか否かを判断し、その信号強度がパワーレンジよりも低い場合には、強度増減部１３の増幅回路を選択する。他方、その信号強度がパワーレンジよりも高い場合には、強度増減部１３の低減回路１５を選択する。
また、制御部１１は、被測定信号の信号強度がパワー測定部９のパワーレンジの範囲内にある場合には、その測定値に対応する表示（例えば、複数個のＬＥＤ素子１２の場合には測定値に比例した数の点灯）を表示部１０に行わせる。
【００２３】
このように、本実施形態では、被測定信号を増幅又は低減する増幅低減部１３と、これを制御する制御部１１とにより、パワー測定部９で測定可能なパワーレンジに適合する信号強度となるように、被測定信号を増幅又は低減して当該パワー測定部９に供給する強度増減手段が構成されている。
なお、被測定信号を強度増減部１３で増幅又は低減させた場合には、制御部１１は、増幅率又は低減率を勘案して測定値を演算し、その測定値を表示部１０に表示させる。
【００２４】
例えば、図１に示す複数個のＬＥＤ素子１２を有する表示部１０の場合には、そのうちの一つのＬＥＤ素子１２の発光色や点滅の仕方等によって増減率又は低減率を考慮した測定レンジを示し、その他のＬＥＤ素子１２の発光個数によってその測定レンジ内での被測定信号の信号強度を表すようにすればよい。また、表示部１０として液晶ディスプレイや表示計を採用する場合には、強度増減部１３での増幅率又は低減率を勘案して演算した測定値をそのまま数値表示するようにすればよい。
【００２５】
上記構成に係る本実施形態の信号測定器１によれば、プラグ７をコンセント２に差し込むと、電線コード６を介して供給された電力線通信の周波数帯域内の被測定信号がフィルタ部８で抽出され、抽出した被測定信号の信号強度がパワー測定部９で測定され、その測定結果が表示部１０によって外部に表示される。このため、親機モデム等の電力線通信装置との間で通信が確立していなくても被測定信号の信号強度を測定でき、その測定結果をユーザが表示部１０で確認することができる。
【００２６】
従って、図１に示すように、信号測定器１の構成要素として、ＰＬＣ信号を送受信するためのモデム機能を設けなくても被測定信号を測定でき、信号測定器１の構造が簡単になって安価に製作することができる。また、フィルタ部８で抽出された電力線通信の周波数帯域内の被測定信号の信号強度をそのままパワー測定部９で測定することから、被測定信号が親機モデム等の電力線通信装置からのＰＬＣ信号ではない環境ノイズである場合でも、その信号強度を測定することができる。
このように、本実施形態の信号測定器１によれば、ＰＬＣ信号の通信状況だけでなく、測定地点での環境ノイズを測定することができるので、測定地点での伝送特性の悪化原因をより具体的に特定することができる。
【００２７】
図２は、本発明の第二実施形態に係るＰＬＣ用の信号測定器１を示している。
本実施形態の信号測定器１（図２）が第一実施形態の信号測定器１（図１）と異なる点は、フィルタ部８が、電力線通信に利用可能な異なる周波数帯域の前記被測定信号を抽出する複数のバンドパスフィルタ１７を備え、これらのフィルタ１７のいずれかをパワー測定部９に選択的に接続させる切り替え手段１８が更に設けられている点にある。なお、その他の構成は第一実施形態の場合と同様であるから、同一の部材には図面に同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００２８】
図２に示すように、上記切り替え手段１８は、筐体５の外部に設けられた手動の切り替えスイッチよりなり、ユーザがこのスイッチを切り替え操作することで、フィルタ部８を構成する複数のバンドパスフィルタ１７のうちのいずれか一つがパワー測定部９に選択的に接続される。
このため、本実施形態の信号測定器１では、電力線通信が行われる被測定信号の信号強度を、ユーザの人為的なスイッチ操作に基づいて複数の周波数帯域ごとに簡便に測定することができる。
【００２９】
なお、上記各実施形態は例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって規定され、そこに記載された構成と均等の範囲内のすべての変更も本発明の範囲に含まれる。
例えば、電力線３に対する接続部は、コンセント２に接続可能なプラグ７の代わりに、コイル等よりなる非接触式の結合器を採用することにしてもよい。この場合には、電力線３のコンセント２が設けられていない測定地点についても、被測定信号の信号強度を測定することができる。
【００３０】
また、上記各実施形態では、強度増減部１３の各回路１４，１５の切り替え動作を制御部１１で自動的に行わせているが、ユーザが手動で操作するスイッチでその切り替え動作を行う構成にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第一実施形態に係る信号測定器のブロック図である。
【図２】本発明の第二実施形態に係る信号測定器のブロック図である。
【符号の説明】
【００３２】
１      信号測定器
２      コンセント
３      電力線
５      筐体
６      電線コード
７      プラグ（接続部）
８      フィルタ部
９      パワー測定部
１０      表示部
１１      制御部（強度増減手段）
１２      ＬＥＤ素子
１３      強度増減部（強度増減手段）
１４      増幅回路
１５      低減回路
１７      バンドパスフィルタ
１８      切り替え手段
【図１】
2008028904.tif 000003
【図２】
2008028904.tif 000004