(57)【要約】【課題】  電力線通信システム、電力線通信用のデータ送信装置及びデータ受信装置、電力線通信方法並びに電力線通信システムの制御プログラムにおいて、良好なリアルタイム通信品質を確保すること。【解決手段】  電力線Ｌに接続され電力線通信によりデータを送信するデータ送信装置５と、電力線通信によるデータを受信するデータ受信装置７と、を備え、データ送信装置５が、複数のキャリア周波数に割り当てるデータの配置を変更して、同一のデータを複数回連続して送信する連続送信部６を備え、データ受信装置７が、受信したデータを記憶するデータバッファ装置１１と、先に受信し記録したデータの誤りを検出すると共に誤りが検出された際に次に受信したデータから正しいデータを抽出してデータを補完するデータ補完装置１２と、を備えている。【選択図】      図１
2007006155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力線に接続され電力線通信によりデータを送信するデータ送信装置と、
前記電力線通信による前記データを受信するデータ受信装置と、を備え、
前記データ送信装置が、複数のキャリア周波数に割り当てる前記データの配置を変更して、同一の前記データを複数回連続して送信する連続送信手段を備え、
前記データ受信装置が、受信した前記データを記憶するバッファ手段と、
先に受信し記録した前記データの誤りを検出すると共に前記誤りが検出された際に次に受信した前記データから正しいデータを抽出して前記データを補完する補完手段と、を備えていることを特徴とする電力線通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の電力線通信システムにおいて、
前記データが、リアルタイムアプリケーションのオーディオ信号又は画像信号であり、
前記データ送信装置及び前記データ受信装置が、前記リアルタイムアプリケーションにおける前記オーディオ信号又は画像信号の通信速度に対し、その倍以上の通信速度が得られる伝送帯域で前記電力線通信を行うことを特徴とする電力線通信システム。
【請求項３】
電力線を介してデータ受信装置にデータを送信するデータ送信装置であって、
複数のキャリア周波数に割り当てる前記データの配置を変更して、同一の前記データを複数回連続して送信する連続送信手段を備えていることを特徴とする電力線通信用のデータ送信装置。
【請求項４】
電力線を介してデータ送信装置からデータを受信するデータ受信装置であって、
前記データ送信装置によって複数のキャリア周波数に割り当てる前記データの配置が変更され、複数回連続して送信される同一の前記データを受信して記憶するバッファ手段と、
先に受信し記録した前記データの誤りを検出すると共に前記誤りが検出された際に次に受信した前記データから正しいデータを抽出して前記データを補完する補完手段と、を備えていることを特徴とする電力線通信用のデータ受信装置。
【請求項５】
データ送信装置とデータ受信装置との間で電力線通信を行う電力線通信方法において、
前記データ送信装置が、複数のキャリア周波数に割り当てる前記データの配置を変更して、同一の前記データを複数回連続して送信するステップと、
前記データ受信装置が、受信した前記データを記憶するステップと、
前記データ受信装置が、先に受信し記録した前記データの誤りを検出すると共に前記誤りが検出された際に次に受信した前記データから正しいデータを抽出して前記データを補完するステップと、を有していることを特徴とする電力線通信方法。
【請求項６】
データ送信装置とデータ受信装置との間で電力線通信を行う電力線通信システムの制御プログラムにおいて、
前記データ送信装置が、複数のキャリア周波数に割り当てる前記データの配置を変更して、同一の前記データを複数回連続して送信するステップと、
前記データ受信装置が、受信した前記データを記憶するステップと、
前記データ受信装置が、先に受信し記録した前記データの誤りを検出すると共に前記誤りが検出された際に次に受信した前記データから正しいデータを抽出して前記データを補完するステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とする電力線通信システムの制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力線を介してデータ通信を行う電力線通信システム、電力線通信用のデータ送信装置及びデータ受信装置、電力線通信方法並びに電力線通信システムの制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、家屋等の建物内や車両内に配線されている電力線を介して電子機器（電化製品）間のデータ通信を行うことが検討されている。例えば、一般家屋に設置されるオーディオ機器等の電子機器間で、家屋内の電力線を用いてオーディオ信号や画像信号等のデータ通信を良好に行うことが研究されている。
【０００３】
このような電力線通信技術として、例えば特許文献１には、制御指令を送信するとき、制御指令に対応した周波数の組み合わせを選択して信号を送信するように構成された多重配電線搬送通信を用いた送受信装置が提案されている。これにより、ノイズが多い電力線を伝送路としても、制御情報伝達の時間遅れが短く、かつ耐ノイズ性に優れた通信を実現しようとしている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１８８７７９号公報（特許請求の範囲、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
すなわち、従来の電力線通信技術では、電子機器が複数接続され他の電子機器が稼働する場合などにおいて、電力線のインピーダンスやノイズが時々刻々と変化してしまい、ノイズの影響排除や信号の減衰低減を効果的に行うことが難しく、通信品質がある時間劣化してしまうという不都合があった。特に、オーディオ信号や画像信号等のリアルタイムアプリケーションの信号において通信品質が劣化してしまうと、音声や画像の再生信頼性が低下してしまう不都合がある。すなわち、データの損失が発生し、画像に乱れが生じたり再生音に雑音が生じる等の問題があった。
【０００６】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、他の電子機器の動作時などにおいて、短時間の急激な通信品質の劣化が発生しても、良好なリアルタイム通信品質を確保することができる電力線通信システム、電力線通信用のデータ送信装置及びデータ受信装置、電力線通信方法並びに電力線通信システムの制御プログラ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】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明の電力線通信システムは、電力線に接続され電力線通信によりデータを送信するデータ送信装置と、前記電力線通信による前記データを受信するデータ受信装置と、を備え、前記データ送信装置が、複数のキャリア周波数に割り当てる前記データの配置を変更して、同一の前記データを複数回連続して送信する連続送信手段を備え、前記データ受信装置が、受信した前記データを記憶するバッファ手段と、先に受信し記録した前記データの誤りを検出すると共に前記誤りが検出された際に次に受信した前記データから正しいデータを抽出して前記データを補完する補完手段と、を備えていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の電力線通信用のデータ送信装置は、電力線を介してデータ受信装置にデータを送信するデータ送信装置であって、複数のキャリア周波数に割り当てる前記データの配置を変更して、同一の前記データを複数回連続して送信する連続送信手段を備えていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の電力線通信用のデータ受信装置は、電力線を介してデータ送信装置からデータを受信するデータ受信装置であって、前記データ送信装置によって複数のキャリア周波数に割り当てる前記データの配置が変更され、複数回連続して送信される同一の前記データを受信して記憶するバッファ手段と、先に受信し記録した前記データの誤りを検出すると共に前記誤りが検出された際に次に受信した前記データから正しいデータを抽出して前記データを補完する補完手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の電力線通信方法は、データ送信装置とデータ受信装置との間で電力線通信を行う電力線通信方法において、前記データ送信装置が、複数のキャリア周波数に割り当てる前記データの配置を変更して、同一の前記データを複数回連続して送信するステップと、前記データ受信装置が、受信した前記データを記憶するステップと、前記データ受信装置が、先に受信し記録した前記データの誤りを検出すると共に前記誤りが検出された際に次に受信した前記データから正しいデータを抽出して前記データを補完するステップと、を有していることを特徴とする。
【００１１】
本発明の電力線通信システムの制御プログラムは、データ送信装置とデータ受信装置との間で電力線通信を行う電力線通信システムの制御プログラムにおいて、前記データ送信装置が、複数のキャリア周波数に割り当てる前記データの配置を変更して、同一の前記データを複数回連続して送信するステップと、前記データ受信装置が、受信した前記データを記憶するステップと、前記データ受信装置が、先に受信し記録した前記データの誤りを検出すると共に前記誤りが検出された際に次に受信した前記データから正しいデータを抽出して前記データを補完するステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１２】
これらの電力線通信システム、電力線通信用のデータ送信装置及びデータ受信装置、電力線通信方法並びに電力線通信システムの制御プログラムでは、複数のキャリア周波数に割り当てるデータの配置を変更して、同一のデータを複数回連続して送信し、先に受信し記録したデータの誤りを検出すると共に誤りが検出された際に次に受信したデータから正しいデータを抽出してデータを補完するので、データの損失を防ぎ、画像に乱れが生じたり再生音に雑音が生じる等の通信品質の劣化を防ぐことができる。
【００１３】
また、本発明の電力線通信システムは、前記データが、リアルタイムアプリケーションのオーディオ信号又は画像信号であり、前記データ送信装置及び前記データ受信装置が、前記リアルタイムアプリケーションにおける前記オーディオ信号又は画像信号の通信速度に対し、その倍以上の通信速度が得られる伝送帯域で前記電力線通信を行うことを特徴とする。すなわち、この電力線通信システムでは、リアルタイムアプリケーションにおけるオーディオ信号又は画像信号の通信速度に対し、その倍以上の通信速度が得られる伝送帯域で電力線通信を行うので、高速通信によって信号のバッファリングが安定して行われる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係る電力線通信システム、電力線通信用のデータ送信装置及びデータ受信装置、電力線通信方法並びに電力線通信システムの制御プログラムによれば、複数のキャリア周波数に割り当てるデータの配置を変更して、同一のデータを複数回連続して送信し、先に受信し記録したデータの誤りを検出すると共に誤りが検出された際に次に受信したデータから正しいデータを抽出してデータを補完することにより、安定した信頼性の高い通信品質を維持することができる。したがって、画像や音声等のリアルタイムアプリケーションにおいて、電子機器動作時などの短時間における急激な信号の劣化が生じても、良質なリアルタイム通信を安定して得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る電力線通信システム、電力線通信用のデータ送信装置及びデータ受信装置、電力線通信方法並びに電力線通信システムの制御プログラムの一実施形態を、図１から図３を参照しながら説明する。
【００１６】
本実施形態の電力線通信システムは、図１に示すように、例えば一般家屋やバス等の車両に配線され複数の電子機器へ電力供給を行う電力線Ｌと、該電力線Ｌに接続され電力線通信によりデータを送信する送信側電子機器１と、電力線Ｌに接続され電力線通信によりデータを受信する受信側電子機器２と、を備えている。
【００１７】
上記送信側電子機器１は、リアルタイムアプリケーションにおけるオーディオ信号を再生する機能を有したオーディオ機器であって、ＣＤ−ＲＯＭやＨＤＤ等に記録された上記オーディオ信号の情報を読み出してアナログ信号として再生するオーディオ再生部３と、再生されたオーディオ信号をＡＤ変換してデジタル信号とするＡＤコンバータ４と、デジタル化されたオーディオ信号のデータを電力線Ｌを介して送信するデータ送信装置５と、を備えている。
上記データ送信装置５は、複数のキャリア周波数に割り当てる上記データの配置を変更して、同一のデータを複数回連続して送信する連続送信部（連続送信手段）６を備えている。
【００１８】
また、上記受信側電子機器２は、受信したオーディオ信号を再生出力するスピーカ装置であって、電力線Ｌを介して上記オーディオ信号のデータを受信するデータ受信装置７と、受信したデータをＤＡ変換してアナログ信号とするＤＡコンバータ８と、アナログ化されたオーディオ信号を再生出力するスピーカ９と、を備えている。
上記データ受信装置７は、電力線Ｌを介して上記オーディオ信号のデータを受信する受信部１０と、受信したデータを記憶するデータバッファ装置（バッファ手段）１１と、先に受信し記録したデータの誤りを検出すると共にこの誤りが検出された際に次に受信したデータから正しいデータを抽出してデータを補完するデータ補完装置（補完手段）１２と、を備えている。
【００１９】
また、データ送信装置５及びデータ受信装置７は、リアルタイムアプリケーションにおけるオーディオ信号の通信速度に対し、その倍以上の通信速度が得られる伝送帯域で電力線通信を行うように設定されている。
【００２０】
なお、送信側電子機器１及び受信側電子機器２におけるデータの各処理部、すなわちオーディオ再生部３、ＡＤコンバータ４、連続送信部６、受信部１０、データバッファ装置１１、データ補完装置１２及びＤＡコンバータ８等は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、各処理部はコンピュータシステムとしてメモリ及びＣＰＵ（中央集積装置）により構成され、各処理部の機能及び後述する本実施形態の電力線通信方法を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
すなわち、上記プログラムは、コンピュータ読み取り可能なプログラムであり、前述した機能及び電力線通信方法の一部を実現するためであってもよい。さらに、上記プログラムは、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【００２１】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから伝送媒体を介して、あるいは伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されるものであってもよい。上記伝送媒体とは、インターネット等のネットワーク（通信網）や電力線、電話回線等の通信回線（通信線）のように、情報を伝送する機能を有する媒体をいうものとする。
また、上記メモリは、ハードディスク装置や光磁気ディスク装置、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリや、ＣＤ−ＲＯＭ等の読み出しのみが可能な記録媒体、ＲＡＭ(Random Access Memory)のような揮発性のメモリ或いはこれらの組み合わせによるコンピュータ読み取り、書き込み可能な記録媒体より構成されるものとする。
【００２２】
次に、本実施形態の電力線通信システムによる電力線通信方法について、図１から図３を参照して説明する。
【００２３】
まず、オーディオ再生部３で再生されたアナログ信号のオーディオ信号をＡＤコンバータ４でデジタル信号のデータに変換した後、データ送信装置５の連続送信部６によって同一データを複数回連続して電力線Ｌを介して送信する。
この際、連続送信部６では、リアルタイムアプリケーションにおけるオーディオ信号の通信速度に対し、その倍以上の通信速度が得られる伝送帯域で電力線通信を行う。例えば、リアルタイムアプリケーションにおけるオーディオ信号の通信速度が２Ｍｂｐｓであるとき、電力線通信の伝送帯域を４Ｍｂｐｓ以上の通信速度が得られる帯域に設定して、４Ｍｂｐｓ以上の通信速度で通信を行う。
【００２４】
また、連続送信部６は、複数のキャリア周波数に割り当てる上記データの配置を変更して、同一のデータを複数回連続して送信する。例えば、図２に示すように、データｄを４つのデータフレームｄ０〜ｄ３に分割してこれらを４つのキャリア周波数ｆ０〜ｆ３に割り当てて送信する場合について説明する。
【００２５】
まず、送信するデータｄを４つのデータフレームｄ０〜ｄ３に分割し、これらを最初の送信（ｔ１）では、データｄをデータフレームｄ０_ｔ１、ｄ１_ｔ１、ｄ２_ｔ１、ｄ３_ｔ１の順でキャリア周波数ｆ０〜ｆ３にそれぞれ割り当てて送信する。そして、次の送信（ｔ２）では、同一のデータｄをｄ１_ｔ２、ｄ２_ｔ２、ｄ３_ｔ２、ｄ０_ｔ２の順に配置換えしてこの順でキャリア周波数ｆ０〜ｆ３にそれぞれ割り当てて送信する。すなわち、データフレームｄ０〜ｄ３の配置が、１回目の送信（ｔ１）時に対して２回目の送信（ｔ２）時で一つずつずれて各キャリア周波数ｆ０〜ｆ３に割り当てられる。これら送信されたデータｄを、電力線Ｌを介して受信側電子機器２の受信部１０で受信すると共に、データバッファ装置１１に一旦記録する。
【００２６】
このとき、例えば他の電子機器の動作時などにおいて、短時間の急激な通信品質の劣化が発生し、キャリア周波数ｆ２においてノッチＸが発生したと仮定すると、上記１回目の送信（ｔ１）時では、受信したデータｄのうちキャリア周波数ｆ２で伝送されるデータフレームｄ２_ｔ１のデータ損失が生じると共に、上記２回目の送信（ｔ２）時では、受信したデータｄのうちキャリア周波数ｆ２で伝送されるデータフレームｄ３_ｔ２のデータ損失が生じる。このため、受信したこれらデータｄをそのまま再生すると、データ損失のために再生音に雑音が生じる等の通信品質の劣化が生じてしまう。
【００２７】
このため、次に、データバッファ装置１１に記録された１回目送信（ｔ１）及び２回目送信（ｔ２）のデータｄを用いて、データ補完装置１２にてデータｄの補完処理を行う。すなわち、データ補完装置１２において、先に受信し記録した１回目送信（ｔ１）のデータｄの誤りを検出すると共に誤りが検出された際に次に受信した２回目送信（ｔ２）のデータｄから正しいデータを抽出して１回目送信（ｔ１）のデータｄを補完する。
【００２８】
例えば、データ補完装置１２において、１回目の送信（ｔ１）時に受信したデータｄのうちデータフレームｄ２_ｔ１のデータ損失によってデータｄの誤りを検出すると、１回目の送信（ｔ１）時に受信したデータフレームｄ０_ｔ１、ｄ１_ｔ１、ｄ２_ｔ１、ｄ３_ｔ１を基準にすると共に、その際にデータ損失があったキャリア周波数ｆ２のデータフレームｄ２_ｔ１の代わりに、２回目の送信（ｔ２）時にデータ損失がなかったキャリア周波数ｆ１のデータフレームｄ２_ｔ２を配置してデータｄを補完する。
【００２９】
このように、１回目の送信（ｔ１）と２回目の送信（ｔ２）とでは、各データフレームｄ０〜ｄ３が送信される時間とキャリア周波数との両方が変更されることになり、一定のキャリア周波数でノッチＸ等が発生しても、１回目送信（ｔ１）及び２回目送信（ｔ２）のいずれか一方において正常なデータフレームを個別に得ることができ、データ補完することで全体としてデータ損失のないデータｄを得ることができる。
さらに、補完処理されたデータｄを、ＤＡコンバータ８によりアナログ信号に変換してスピーカ９により再生出力する。
【００３０】
このように本実施形態では、複数のキャリア周波数ｆ０〜ｆ３に割り当てるデータｄの配置を変更して、同一のデータｄを複数回連続して送信し、先に受信し記録したデータｄの誤りを検出すると共に誤りが検出された際に次に受信したデータｄから正しいデータｄを抽出してデータｄを補完するので、電子機器動作時などの短時間における急激な信号の劣化が生じても、データｄの損失を防ぎ、画像に乱れが生じたり再生音に雑音が生じる等の通信品質の劣化を防ぐことができる。したがって、画像や音声等のリアルタイムアプリケーションにおいて、良質なリアルタイム通信を安定して得ることができる。
また、リアルタイムアプリケーションにおけるオーディオ信号の通信速度に対し、その倍以上の通信速度が得られる伝送帯域で電力線通信を行うので、高速通信によって信号のバッファリングが安定して行われる。
【００３１】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００３２】
上記実施形態では、データ送信装置５から同一データｄを２回連続して送信しているが、同一データｄを３回以上連続して送信しても構わない。この場合、データ受信装置７において、３回以上連続受信したデータｄに基づいて補完処理を行うことで、より信頼性の高いデータ補完が可能になる。なお、その場合、リアルタイムアプリケーションにおけるオーディオ信号の通信速度に対し、データ送信装置５及びデータ受信装置７では、その３倍以上の通信速度が得られる伝送帯域で電力線通信を行うことで、より良好なリアルタイム通信品質を得ることができる。
【００３３】
上記実施形態は、一般家屋の建物や車両などにおける電力線通信に適用されるが、例えば車両の場合、搭載される電子機器としては、車両に予め搭載されている機器及びシガーソケット等を介して後付け的に電力線Ｌに接続される機器のいずれでもよい。例えば、車両に予め搭載されている機器としては、カーオーディオ機器やカーナビゲーション機器等がある。また、車両に後付けされる機器としては、ＥＴＣ車載機器やバックモニタ用カメラ等がある。
【００３４】
また、上記実施形態では、リアルタイムアプリケーションにおいてオーディオ信号をデータとして送受信したが、画像信号をデータとして送受信しても構わない。この場合、データ受信装置には、画像信号を再生出力するための液晶ディスプレイ等の画像表示部が設けられる。
また、上記実施形態では、データ送信装置５及びデータ受信装置７の一方を搭載した送信側電子機器１及び受信側電子機器２について説明したが、データ送信装置５及びデータ受信装置７の両方を搭載した電子機器を用いても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る一実施形態の電力線通信システム、電力線通信用のデータ送信装置及びデータ受信装置、電力線通信方法並びに電力線通信システムの制御プログラムにおいて、電力線通信システムを示すブロック構成図である。
【図２】本実施形態において、データの連続送信を説明するための説明図である。
【図３】本実施形態において、データの補完処理を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１…送信側電子機器、２…受信側電子機器、５…データ送信装置、６…連続送信部（連続送信手段）、７…データ受信装置、１１…データバッファ装置（バッファ手段）、１２…データ補完装置（補完手段）、ｄ…データ、Ｌ…電力線
【図１】
2007006155.tif 000003
【図２】
2007006155.tif 000004
【図３】
2007006155.tif 000005