(57)【要約】【課題】低コスト、且つ効率的に電力線搬送システムを構築するための技術を提供することを目的とする。【解決手段】通信装置１０は、装置本体２０と電源プラグ３０とを備える。装置本体２０は、複数の電源コンセント２１とネットワークインタフェース２２を備える。端末４０の電源プラグとＬＡＮケーブルがそれぞれコンセント２１とインタフェース２２に接続される。電源プラグ３０が電力線５１に接続されることにより商用電源から装置本体２０に電力が供給され、この電力が、電源コンセント２１を介して端末４０に供給される。通信装置１０は、電力線５１に重畳される通信信号からデータパケットを復元し、このデータパケットを宛先アドレスに基づいて選択されたインタフェース２２から出力する。これにより、電力線５１に接続された端末５０と端末４０との間でデータパケットの送受信が行われる。【選択図】図２
2007214707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力線から電力の供給を受けると共に前記電力線に重畳される通信信号を送受信する第１インタフェースと、
電力ケーブルに電源を供給する第２インタフェースと、
データパケットを送受信する複数の第３インタフェースと、
前記第１インタフェースより受信した通信信号からデータパケットを復元して送信先アドレスを取得し、前記複数の第３インタフェースのうち送信先アドレスに基づいて選択されたインタフェースにデータパケットを転送する手段と、
前記第１インタフェースより得た電力を前記第２インタフェースに供給する手段と、
前記第３インタフェースより受信したデータパケットから通信信号を生成し、前記通信信号を前記第１インタフェースに転送する手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の通信装置において、さらに、
前記複数の第３インタフェースのいずれかから受信したデータパケットを前記複数の第３インタフェースのうちの他のインタフェースに転送する手段、
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項３】
請求項１に記載の通信装置において、さらに、
前記複数の第３インタフェースのいずれかから受信したデータパケットを通信信号に変換して前記第１インタフェースに転送すると共に、受信したデータパケットを前記複数の第３インタフェースのうちの他のインタフェースに転送する手段、
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の通信装置において、
前記第２インタフェースは、前記複数の第３インタフェースに対応して複数の電力供給インタフェースを含むことを特徴とする通信装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の通信装置において、
前記第２インタフェースは、電源コンセント型のインタフェースを含むことを特徴とする通信装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の通信装置において、
前記複数の第３インタフェースは、ＬＡＮインタフェースを含むことを特徴とする通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力線を利用した通信ネットワークのデータ転送技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力線に通信データを重畳させることにより通信を行う電力線搬送通信（Power Line Communications）が従来から利用されている。電力線搬送通信は、オフィス内や家屋内に配線された電力線を利用することで、効率的にネットワークを構築することができるというメリットがある。たとえば、電力線は、オフィス内のあらゆるエリアに敷設されているので、既存の電力線網を利用することで、部屋を跨るネットワークや、フロアを跨るネットワークを低コストで構築できるのである。
【０００３】
このように、電力線搬送通信を利用するために、ネットワークインフラは低コストで効率的に構築することができるが、端末側は、電力線搬送通信への対応が必要となる。一般に、パーソナルコンピュータなどの端末は、電力線搬送通信用のインタフェースは備えていないからである。したがって、端末を電力線搬送ネットワークに接続するための専用の装置が用いられたりしている。
【０００４】
下記特許文献１においては、端末を、電力線通信機能付き無停電装置によって電力線網に接続するようにしている。この無停電装置は、電力線から重畳波を受信して、電力と情報信号とを別々に端末に提供し、また、端末から送信された情報信号を電力線搬送波に重畳して電力線に出力するように構成されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１５２７５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の無停電装置を利用することで、端末を電力線網に接続することが可能である。しかし、この無停電装置は、１つの端末を電力線網に接続することしかできない。したがって、多数の端末を電力線網に接続させるためには、同じ数だけの無停電装置が必要となる。これは、電話回線を利用した通信を行うために、端末にモデムを接続するという方法と同様の方法である。端末ごとにモデムを接続し、各端末から送信される信号を、ネットワーク網に合った信号に変換することで、信号体系の違いを吸収しようとするものである。
【０００７】
このため、特許文献１を含め、端末ごとに変換装置を接続するシステム構成では、ネットワークインフラが低コストかつ効率的に構築可能であるにもかかわらず、接続する端末に応じて専用装置が必要になり、コストが高くなるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は前記問題点に鑑み、低コスト、且つ効率的に電力線搬送システムを構築するための技術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】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、電力線から電力の供給を受けると共に前記電力線に重畳される通信信号を送受信する第１インタフェースと、電力ケーブルに電源を供給する第２インタフェースと、データパケットを送受信する複数の第３インタフェースと、前記第１インタフェースより受信した通信信号からデータパケットを復元して送信先アドレスを取得し、前記複数の第３インタフェースのうち送信先アドレスに基づいて選択されたインタフェースにデータパケットを転送する手段と、前記第１インタフェースより得た電力を前記第２インタフェースに供給する手段と、前記第３インタフェースより受信したデータパケットから通信信号を生成し、前記通信信号を前記第１インタフェースに転送する手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の通信装置において、さらに、前記複数の第３インタフェースのいずれかから受信したデータパケットを前記複数の第３インタフェースのうちの他のインタフェースに転送する手段、を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１に記載の通信装置において、さらに、前記複数の第３インタフェースのいずれかから受信したデータパケットを通信信号に変換して前記第１インタフェースに転送すると共に、受信したデータパケットを前記複数の第３インタフェースのうちの他のインタフェースに転送する手段、を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の通信装置において、前記第２インタフェースは、前記複数の第３インタフェースに対応して複数の電力供給インタフェースを含むことを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の通信装置において、前記第２インタフェースは、電源コンセント型のインタフェースを含むことを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の通信装置において、前記複数の第３インタフェースは、ＬＡＮインタフェースを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の通信装置は、第１インタフェースより受信した通信信号からデータパケットを復元して送信先アドレスを取得し、第３インタフェースのうち送信先アドレスに基づいて選択されたインタフェースにデータパケットを転送する。また、第３インタフェースより受信したデータパケットから通信信号を生成し、第１インタフェースに転送する。これにより、電力線搬送システムに複数の端末を低コストで且つ効率的に接続することが可能である。
【００１６】
さらに、第１インタフェースより得た電力を第２インタフェースに供給するので、端末に対する電力供給手段を同時に確保することが可能である。
【００１７】
また、第３インタフェースのいずれかから受信したデータパケットを他の第３インタフェースに転送する手段を備える。これにより、通信装置に接続された端末間の通信を高速化させることが可能である。
【００１８】
また、第２インタフェースは、複数の第３インタフェースに対応した複数の電力供給インタフェースを含むので、通信装置に接続される端末それぞれに電力供給手段を確保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】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図１は、実施の形態に係る通信装置１０の外観図である。通信装置１０は、いわゆる電源タップのような外観を有している。通信装置１０は、装置本体２０と装置本体２０に接続される電源プラグ３０とを備えている。
【００２０】
電源プラグ３０は、電源ケーブルを介して装置本体２０に接続されており、電源プラグ３０を商用電源に接続されたコンセントに挿入することで、装置本体２０に電力を供給することができる。
【００２１】
装置本体２０は、装置表面に３つの電源コンセント２１ａ,２１ｂ,２１ｃと３つのネットワークインタフェース２２ａ,２２ｂ,２２ｃを備えている。電源コンセント２１ａ〜２１ｃは、一般の電源コンセントであり、一般の電気製品を電源コンセント２１ａ〜２１ｃに挿入することで、電気製品に電力を供給することが可能である。また、ネットワークインタフェース２２ａ〜２２ｃは、本実施の形態においては、いわゆるイーサネット（登録商標）に接続するためのインタフェースであり、ＲＪ−４５コネクタを備えるＬＡＮケーブルが接続される。
【００２２】
したがって、たとえば、イーサネット（登録商標）のネットワークインタフェースを備えたパーソナルコンピュータであれば、ネットワークインタフェースにＲＪ−４５コネクタを備えたＬＡＮケーブルを接続し、その他端のＲＪ−４５コネクタを通信装置１０のネットワークインタフェース２２ａ〜２２ｃのいずれかに接続する。さらに、パーソナルコンピュータの電源プラグを電源コンセント２１ａ〜２１ｃのいずれかに接続する。これにより、通信装置１０は、パーソナルコンピュータの電力を供給する電源タップとして機能するとともに、パーソナルコンピュータをネットワークに接続するハブとしての機能を備えるのである。
【００２３】
図２は、通信装置１０の内部の機能ブロックを示す図である。図に示すように、通信装置１０には、２つの端末４０ａ,４０ｂが接続されている。たとえば、端末４０ａとしてＦＡＸ装置が接続され、端末４０ｂとしてパーソナルコンピュータが接続される。具体的には、端末４０ａの電源プラグが電源コンセント２１ａに、端末４０ａのＬＡＮケーブルがネットワークインタフェース２２ａに接続され、端末４０ｂの電源プラグが電源コンセント２１ｂに、端末４０ｂのＬＡＮケーブルがネットワークインタフェース２２ｂに接続されている。
【００２４】
なお、図１で示した電源コンセント２１ｃおよびネットワークインタフェース２２ｃについては、図２においては、図示省略している。また、以下の説明において、電源コンセント２１ａ〜２１ｃや、ネットワークインタフェース２２ａ〜２２ｃについて、それぞれを特に区別しない場合には、電源コンセント２１、ネットワークインタフェース２２などとして説明する。また、端末４０ａ,４０ｂなどネットワークインタフェース２２に接続される端末についても、特に区別しない場合には、端末４０と総称して説明する。
【００２５】
図２に示すように、電源コンセント２１ａ,２１ｂには、それぞれ電源供給部２０１ａ,２０１ｂが接続され、ＬＡＮコネクタ２２ａ,２２ｂには、それぞれパケット通信制御部２０２ａ,２０２ｂが接続されている。電源供給部２０１ａ,２０１ｂは、それぞれ電源コンセント２１ａ,２１ｂに接続された端末４０ａ,４０ｂに電力を供給する。端末４０ａ,４０ｂに対して供給する電力は、電源プラグ３０が接続される電力線５１から供給される。パケット通信制御部２０２ａ,２０２ｂは、それぞれ端末４０ａ,４０ｂに対するパケットの送受信の制御を行う。
【００２６】
電源供給部２０１ａ,２０１ｂは、ともに電源制御部２１４に接続され、パケット通信制御部２０２ａ,２０２ｂは、データパケット解析部２０３およびデータパケット分配制御部２１３に接続されている。
【００２７】
なお、図２では、図示省略している電源コンセント２１ｃについても、同様に、対応する電源供給部が接続され、当該電源供給部が電源制御部２１４に接続される。通信装置１０が、４つ以上の電源コンセントを備える場合も同様である。また、ＬＡＮコネクタ２２ｃについても、同様に、対応するパケット通信制御部が接続され、当該パケット通信制御部がデータパケット解析部２０３およびデータパケット分配制御部２１３に接続される。通信装置１０が、４つ以上のＬＡＮコネクタを備える場合も同様である。また、電源供給部２０１ａ,２０１ｂ、パケット通信制御部２０２ａ,２０２ｂ等についても、適宜、電源供給部２０１、パケット通信制御部２０２と総称して説明することとする。
【００２８】
電源制御部２１４は、電力線５１から供給される電力の制御を行い、電源供給部２０１ａ,２０１ｂに対して電力を供給する。したがって、通信装置１０は、電源制御部２１４および電源供給部２０１ａ,２０１ｂにより、電源タップとしての機能を備えることになる。
【００２９】
データパケット解析部２０３は、パケット通信制御部２０２ａ,２０２ｂが受信したデータパケットの内容を解析する。データパケット解析部２０３は、データパケットのフォーマットに基づいてその内容を解析し、プロトコル情報などを取得する。
【００３０】
データパケット解析部２０３は、さらに、データパケット分配制御部２０４に接続され、データパケット分配制御部２０４は、通信信号生成部２０５に接続されている。データパケット分配制御部２０４は、データパケットから送信先アドレスの情報を取得し、データパケットの分配制御を行う。データパケット分配制御部２０４は、送信先アドレスに端末４０ａのアドレスが含まれる場合には、データパケットをパケット通信制御部２０２ａに出力し、送信先アドレスに端末４０ｂのアドレスが含まれる場合には、データパケットをパケット通信制御部２０２ｂに出力する。また、送信先アドレスに端末４０ａ,４０ｂのアドレスが含まれる場合には、データパケットをパケット通信制御部２０２ａ,２０２ｂに出力する。また、データパケット分配制御部２０４は、送信先アドレスに電力線５１に接続される端末５０ａ〜５０ｃのアドレスが含まれる場合には、データパケットを通信信号生成部２０５に出力する。
【００３１】
図に示すように、電力線５１には、電力線搬送通信を利用可能な複数の端末５０ａ〜５０ｃが接続されている。本実施の形態の通信装置１０は、この電力線５１に接続された端末５０ａ〜５０ｃと、通信装置１０に接続される端末４０ａ,４０ｂの間で送受信されるデータパケットの中継を行うものである。なお、端末５０ａ〜５０ｃについては、適宜端末５０と総称して説明することとする。
【００３２】
通信信号生成部２０５は、電力線５１に対して出力する通信信号を生成する。電力線５１に接続される端末５０と通信装置１０とは、電力線５１を利用した重畳通信、すなわち電力線搬送通信（Power Line Communications）を行う。通信信号生成部２０５は、電力線５１に送出する信号を、当該信号を搬送する信号チャネルに合わせて変調した通信信号を生成する。
【００３３】
通信信号生成部２０５は、さらに、電力線搬送制御部２１０に接続されている。電力線搬送制御部２１０は、通信信号を電力線５１に重畳させて送出する。また、電力線搬送制御部２１０は、電力線５１から供給される電力を、電源制御部２１４に供給するとともに、電力線５１から受信する重畳信号波から通信信号を取り出して、通信信号解析部２１１に送出する。
【００３４】
通信信号解析部２１１は、電力線搬送制御部２１０により取り出された通信信号を解析し、信号チャネルに合わせて変調されている通信信号を復調する。データパケット生成部２１２は、通信信号解析部２１１において復調された通信信号からデータパケットを生成する。電力線５１を介して受信する通信信号は、端末５０から送信された通信信号である。そして、端末５０から送信された通信信号は、データパケットが変調されて通信信号に変換されたものである。したがって、データパケット生成部２１２により、送信元のデータパケットが復元されるのである。
【００３５】
データパケット分配制御部２１３は、復元されたデータパケットから送信先アドレス情報を取得し、データパケットの分配制御を行う。データパケット分配制御部２１３は、送信先アドレスに端末４０ａのアドレスが含まれる場合には、データパケットをパケット通信制御部２０２ａに出力し、送信先アドレスに端末４０ｂのアドレスが含まれる場合には、データパケットをパケット通信制御部２０２ｂに出力する。送信先アドレスとして端末４０ａ,４０ｂの両方のアドレスが含まれる場合には、データパケットをパケット通信制御部２０２ａ,２０２ｂに出力する。
【００３６】
以上の如く構成された通信装置１０におけるデータパケット中継処理の流れについて説明する。まず、図３を参照し、電力線５１から通信信号を受信したときの処理フローについて説明する。
【００３７】
電力線搬送制御部２１０により通信信号の検出処理が行われ（ステップＳ１１）、通信信号を検出した場合には、通信信号解析部２１１により、通信信号の解析が行われる（ステップＳ１２）。通信信号の解析が行われ、通信信号が復調されると、さらに、データパケット生成部２１２により、データパケットの復元が行われる（ステップＳ１３）。
【００３８】
データパケットの復元が行われると、データパケット分配制御部２１３によりデータパケットの分配先が解析される（ステップＳ１４）。つまり、データパケット分配制御部２１３は、データパケットから送信先のアドレス情報を取得し、データパケットの分配先を決定する。
【００３９】
たとえば、データパケットに端末４０ａのアドレスが含まれる場合には、データパケットをパケット通信制御部２０２ａに出力し、データパケットに端末４０ｂのアドレスが含まれる場合には、データパケットをパケット通信制御部２０２ｂに出力する。複数の端末４０のアドレスが含まれる場合には、複数のパケット通信制御部２０２にデータパケットを出力する。
【００４０】
そして、データパケットを入力したパケット通信制御部２０２ａあるいはパケット通信制御部２０２ｂにより端末４０ａあるいは端末４０ｂに対してデータパケットが送信される（ステップＳ１５）。
【００４１】
次に、図４を参照し、データパケットを受信したときの中継処理フローについて説明する。ここでは、ネットワークインタフェース２２ａに接続された端末４０ａからデータパケットを受信する処理を例に説明する。
【００４２】
パケット通信制御部２０２ａによりデータパケットの検出処理が行われ（ステップＳ２１）、データパケットを検出した場合には、データパケット解析部２０３により、データパケットの解析が行われる（ステップＳ２２）。
【００４３】
データパケットの解析が行われると、次に、データパケット分配制御部２０４によりデータパケットの分配先が解析される（ステップＳ２３）。つまり、データパケット分配制御部２０４は、データパケットから送信先のアドレス情報を取得し、データパケットの分配先を決定する。
【００４４】
そして、パケット通信制御部２０２に配送する必要があるかどうかを判定する（ステップＳ２４）。つまり、送信先のアドレスの中に、ネットワークインタフェース２２ａ〜２２ｃに接続された端末４０のアドレスが含まれるか否かを判定し、含まれる場合には、対応するパケット通信制御部２０２にデータパケットを転送する（ステップＳ２５）。たとえば、データパケットに端末４０ｂのアドレスが含まれる場合には、データパケットをパケット通信制御部２０２ｂに転送する。
【００４５】
一方、送信先アドレスの中に、ネットワークインタフェース２２ａ〜２２ｃに接続された端末４０のアドレスが含まれない場合には、パケット通信制御部２０２に対するデータパケットの配送は行わず、ステップＳ２６に移行する。
【００４６】
次に、電力線搬送制御部２１０に配送する必要があるかどうかを判定する（ステップＳ２６）。つまり、送信先アドレスの中に、電力線５１に接続された端末５０のアドレスが含まれるか否かを判定し、含まれる場合には、データパケットを多重化信号チャネルで変調して通信信号を生成する（ステップＳ２７）。そして、電力線搬送制御部２１０が、通信信号を電力線５１に伝送するのである（ステップＳ２８）。たとえば、送信先アドレスの中に端末５０ａのアドレスが含まれる場合には、データパケットを電力線搬送制御部２１０に転送し、電力線搬送制御部２１０より電力線５１を介して端末５０ａに通信信号が送信される。通信信号を送信すると、処理を終了する。
【００４７】
一方、送信先アドレスの中に、電力線５１に接続された端末５０のアドレスが含まれない場合には、電力線搬送制御部２１０による重畳通信信号の送信は行わず、処理を終了する。
【００４８】
以上、説明したように、通信装置１０は、電源プラグ３０、電力線搬送制御部２１０を介して受信した通信信号からデータパケットを復元し、複数のパケット通信制御部２０２のうち送信先アドレスに対応するパケット通信制御部２０２にデータパケットを転送する。また、パケット通信制御部２０２より受信したデータパケットから通信信号を生成し、電力線搬送制御部２１０に転送する。これにより、電力線搬送システムに複数の端末を低コスト且つ簡易な方法で接続することが可能である。つまり、ネットワークインフラは、既存の電力線５１を利用するとともに、１台の通信装置１０を利用して複数の端末４０を簡単に電力線網に接続させることが可能である。
【００４９】
また、電源プラグ３０、電力線搬送制御部２１０を介して得た電力を電源供給部２０１に供給するので、端末４０に対する電力供給手段を同時に確保することが可能である。つまり、電力線搬送システムに接続する端末４０の通信インタフェースと電力供給源を同時に提供することが可能である。
【００５０】
また、データパケット分配制御部２０４は、パケット通信制御部２０２のいずれかから受信したデータパケットを他のパケット通信制御部２０２に転送することができる。これにより、通信装置１０に接続された端末４０間の通信を高速化させることが可能である。
【００５１】
なお、上記の実施の形態においては、通信装置１０が中継するデータパケットは、イーサネットパケットであってもよいし、ＩＰパケットであってもよい。通信装置１０がハブとして機能し、ＭＡＣ層の制御を行う場合には、データパケットはイーサネットパケットであり、送信先アドレスはＭＡＣアドレスに対応する。通信装置１０がルータとして機能し、ＩＰ層の制御を行う場合には、データパケットはＩＰパケットであり、送信先アドレスはＩＰアドレスに対応する。
【００５２】
また、上記の実施の形態においては、通信装置１０は、送信先アドレスに応じて中継先のインタフェースを決定するようにした。したがって、この実施の形態においては、通信装置１０は、スイッチングハブと同様の機能も備えていることになる。しかし、この実施の形態は一例であり、一般のハブと同様、データパケットをブロードキャストする形態であってもよい。つまり、パケット通信制御部２０２ａ,２０２ｂのいずれかが受信したデータパケットについては、送信先アドレスに関係なく、他方のパケット通信制御部２０２ａ,２０２ｂに転送するようにしてもよい。また、電力線搬送制御部２１０から受信した通信信号については、データパケットを復元した後、送信先アドレスに関係なく、両方のパケット通信制御部２０２ａ,２０２ｂに転送するようにしてもよい。
【００５３】
また、本実施の形態の通信装置１０は、複数のネットワークインタフェース２２ａ〜２２ｃに対応して複数の電源コンセント２１ａ〜２１ｃが設けられている。したがって、通信装置１０に接続される端末４０それぞれに電力供給手段を確保することが可能である。これにより、ネットワークの構築プロセスをよりスムーズに行うことが可能である。
【００５４】
なお、図１で示したように、この実施の形態の通信装置１０は、３組の電源コンセント２１とネットワークインタフェース２２が設けられているが、これら電源コンセント２１とネットワークインタフェース２２は、必ずしもセットで使用される必要はない。
【００５５】
たとえば、端末４０ａは、ＬＡＮケーブルをネットワークインタフェース２２ａに接続するようにしているが、電源プラグは、電源コンセント２１ｂや２１ｃに差し込むようにしてもよい。あるいは、通信装置１０以外の他のコンセントに差し込むようにしてもよい。
【００５６】
しかし、隣り合う電源コンセント２１とネットワークインタフェース２２を使用すれば、ケーブルなどの接続関係が明確になり管理し易いというメリットがある。たとえば、図２に示すように、端末４０ａの電源プラグを電源コンセント２１ａに差込み、ＬＡＮケーブルをネットワークインタフェース２２ａに接続することにより、端末４０ａの電源ケーブルおよびＬＡＮケーブルがまとまって接続されるので、配線をすっきりとして管理し易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本実施の形態に係る通信装置の外観図である。
【図２】本実施の形態に係る通信装置の機能ブロック図である。
【図３】通信信号を受信したときの通信装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】データパケットを受信したときの通信装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１０    通信装置
２０    装置本体
２１    電源コンセント
２２    ネットワークインタフェース
３０    電源プラグ
【図１】
2007214707.tif 000003
【図２】
2007214707.tif 000004
【図３】
2007214707.tif 000005
【図４】
2007214707.tif 000006