(57)【要約】【課題】  電源組込型電力線通信装置、電力線通信方法及び電力線通信プログラムにおいて、ＤＣ電源によるスイッチングノイズの影響を抑制して受信品質の劣化を低減すること。【解決手段】  電力線１に接続可能で交流電圧を直流電圧に変換しスイッチング周波数に基づいて出力電圧を制御するＤＣ電源１０１と、電力線１に接続可能で電力線１を介してデータの通信を行う電力線通信部１０２と、を備え、電力線通信部１０２が、データを複数のサブキャリアに分けて複数のキャリア周波数で通信する機能を有し、ＤＣ電源１０１が、スイッチング周波数の整数倍の周波数がキャリア周波数における通信品質を劣化させる周波数範囲内に含まれる際に、該周波数範囲内から前記スイッチング周波数の整数倍の周波数が外れるようにスイッチング周波数をずらす制御部Ｃを有している。【選択図】      図１
2007228440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力線に接続可能で交流電圧を直流電圧に変換しスイッチング周波数に基づいて出力電圧を制御するＤＣ電源と、
電力線に接続可能で電力線を介してデータの通信を行う電力線通信部と、を備え、
前記電力線通信部が、前記データを複数のサブキャリアに分けて複数のキャリア周波数で通信する機能を有し、
前記ＤＣ電源が、前記スイッチング周波数の整数倍の周波数が前記キャリア周波数における通信品質を劣化させる周波数範囲内に含まれる際に、該周波数範囲内から前記スイッチング周波数の整数倍の周波数が外れるように前記スイッチング周波数をずらす制御部を有していることを特徴とする電源組込型電力線通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電源組込型電力線通信装置において、
前記制御部が、直流出力電流量に応じて前記スイッチング周波数を変化させることを特徴とする電源組込型電力線通信装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電源組込型電力線通信装置において、
前記電力線通信部が、電力線を送信される信号の受信状態に応じて、電力線通信に利用する周波数帯域に存在するノッチ又はノイズを検出し、これらノッチ又はノイズの存在する周波数帯域を避けて前記データの送受信を行う複数のサブチャネルの配置を決定することを特徴とする電源組込型電力線通信装置。
【請求項４】
電力線に接続されたＤＣ電源により交流電圧を直流電圧に変換しスイッチング周波数に基づいて出力電圧を制御すると共に、電力線通信部から電力線を介してデータの通信を行う電力線通信方法であって、
前記電力線通信部により、前記データを複数のサブキャリアに分けて複数のキャリア周波数で通信するステップと、
前記ＤＣ電源により、前記スイッチング周波数の整数倍の周波数が前記キャリア周波数における通信品質を劣化させる周波数範囲内に含まれる際に、該周波数範囲内から前記スイッチング周波数の整数倍の周波数が外れるように前記スイッチング周波数をずらすステップと、を有していることを特徴とする電力線通信方法。
【請求項５】
電力線に接続されたＤＣ電源により交流電圧を直流電圧に変換しスイッチング周波数に基づいて出力電圧を制御すると共に、電力線通信部から電力線を介してデータの通信を行う電力線通信プログラムであって、
前記電力線通信部により、前記データを複数のサブキャリアに分けて複数のキャリア周波数で通信するステップと、
前記ＤＣ電源により、前記スイッチング周波数の整数倍の周波数が前記キャリア周波数における通信品質を劣化させる周波数範囲内に含まれる際に、該周波数範囲内から前記スイッチング周波数の整数倍の周波数が外れるように前記スイッチング周波数をずらすステップと、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、電力線を介して接続された電気電子機器のデータを送受信すると共にＤＣ電源を組み込んだ電源組込型電力線通信装置及びその電力線通信方法並びに電力線通信プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、家屋等の建物内に配線されている電力線を介して電力線通信装置間のデータ通信を行うことが検討されている。例えば、家屋が有する電力線を用いてオーディオ機器等の電力線通信装置間でオーディオ信号や映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。
この電力線通信装置としては、電力線に接続され電力線通信を行う電力線通信モジュールと家電製品等に電力を供給するＤＣ電源とを備えた電源組込型の電力線通信装置が検討されている。
【０００３】
また、従来、電力線通信の手法として、例えば特許文献１には、通信に使用する周波数の一部に、通信品質を劣化させる原因となるノッチが存在する場合に、使用するサブチャネルを選択して通信を行う方法が提案されている。
特許文献１に記載の通信方法では、オーディオデータやビジュアルデータについての通信品質を向上させるために、ノッチが存在しないチャネルを通信に使用している。
【０００４】
一方、ＤＣ電源としては、例えば特許文献２に記載されているように、高い負荷効率を維持するために負荷の軽重に応じて半導体スイッチング素子の高速スイッチング動作によるスイッチング周波数を変えるスイッチング電源が知られている。すなわち、負荷が重い時には半導体のスイッチング素子のオン時間及びオフ時間が長くなることで、スイッチング周波数が低下し、負荷が軽い時には半導体のスイッチング素子のオン時間及びオフ時間が短くなることで、スイッチング周波数が高くなる。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２１６７５２号公報
【特許文献２】特開２００２−３６９５１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
すなわち、ＤＣ電源を組み込んだ電力線通信装置の場合、互いにグランドが共通しており、ＤＣ電源で発生したスイッチングノイズ（スイッチング周波数の高調波（スイッチング周波数の整数倍の周波数））は配線を介して電力線（ＡＣ線）に漏洩するため、電力線通信の受信品質が劣化してしまう不都合があった。例えば、キャリアを伝送品質の良い複数のサブキャリアに割り当てても、負荷に応じて変化するスイッチング周波数の高調波が電力線に漏洩してキャリア周波数の変調領域と一致し、干渉波となるおそれがあり、通信品質の劣化を招いてしまう。
【０００７】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、ＤＣ電源によるスイッチングノイズの影響を抑制して受信品質の劣化を低減することができる電源組込型電力線通信装置、電力線通信方法及び電力線通信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】
【０００８】
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、本発明の電源組込型電力線通信装置は、電力線に接続可能で交流電圧を直流電圧に変換しスイッチング周波数に基づいて出力電圧を制御するＤＣ電源と、電力線に接続可能で電力線を介してデータの通信を行う電力線通信部と、を備え、前記電力線通信部が、前記データを複数のサブキャリアに分けて複数のキャリア周波数で通信する機能を有し、前記ＤＣ電源が、前記スイッチング周波数の整数倍の周波数が前記キャリア周波数における通信品質を劣化させる周波数範囲内に含まれる際に、該周波数範囲内から前記スイッチング周波数の整数倍の周波数が外れるように前記スイッチング周波数をずらす制御部を有していることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の電力線通信方法は、電力線に接続されたＤＣ電源により交流電圧を直流電圧に変換しスイッチング周波数に基づいて出力電圧を制御すると共に、電力線通信部から電力線を介してデータの通信を行う電力線通信方法であって、前記電力線通信部により、前記データを複数のサブキャリアに分けて複数のキャリア周波数で通信するステップと、前記ＤＣ電源により、前記スイッチング周波数の整数倍の周波数が前記キャリア周波数における通信品質を劣化させる周波数範囲内に含まれる際に、該周波数範囲内から前記スイッチング周波数の整数倍の周波数が外れるように前記スイッチング周波数をずらすステップと、を有していることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の電力線通信プログラムは、電力線に接続されたＤＣ電源により交流電圧を直流電圧に変換しスイッチング周波数に基づいて出力電圧を制御すると共に、電力線通信部から電力線を介してデータの通信を行う電力線通信プログラムであって、前記電力線通信部により、前記データを複数のサブキャリアに分けて複数のキャリア周波数で通信するステップと、前記ＤＣ電源により、前記スイッチング周波数の整数倍の周波数が前記キャリア周波数における通信品質を劣化させる周波数範囲内に含まれる際に、該周波数範囲内から前記スイッチング周波数の整数倍の周波数が外れるように前記スイッチング周波数をずらすステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１１】
これらの電源組込型電力線通信装置、電力線通信方法及び電力線通信プログラムでは、スイッチング周波数の整数倍の周波数がキャリア周波数における通信品質を劣化させる周波数範囲内に含まれる際に、該周波数範囲内から前記スイッチング周波数の整数倍の周波数が外れるようにスイッチング周波数をずらすので、スイッチング周波数の高調波とオフセットされたキャリア周波数とが干渉せず、電力線通信の受信品質の劣化を低減することができる。
【００１２】
また、本発明の電源組込型電力線通信装置は、前記制御部が、直流出力電流量に応じて前記スイッチング周波数を変化させることを特徴とする。すなわち、この電源組込型電力線通信装置では、上記スイッチング周波数のオフセットにより干渉を避けつつ、電源の負荷を示す直流出力電流量に応じてスイッチング周波数を変化させるので、ＤＣ電源の高い負荷効率を維持することができる。
【００１３】
また、本発明の電源組込型電力線通信装置は、前記電力線通信部が、電力線を送信される信号の受信状態に応じて、電力線通信に利用する周波数帯域に存在するノッチ又はノイズを検出し、これらノッチ又はノイズの存在する周波数帯域を避けて前記データの送受信を行う複数のサブチャネルの配置を決定することを特徴とする。すなわち、この電源組込型電力線通信装置では、ノッチ又はノイズの存在する周波数帯域を避けてデータの送受信を行う複数のサブチャネルの配置を選択して送受信するので、常にノッチ又はノイズの存在しない周波数帯域に最適配置されたサブチャネルを利用して電力線通信を行うことが可能となり、通信品質を向上させることができる。また、最適配置された際のサブチャネルのキャリア周波数がスイッチング周波数の高調波と互いに干渉する範囲内で一致しても、スイッチング周波数がオフセットされるため、干渉による通信品質の劣化を防ぐことができる。
【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、本発明に係る電源組込型電力線通信装置、電力線通信方法及び電力線通信プログラムによれば、スイッチング周波数の整数倍の周波数がキャリア周波数における通信品質を劣化させる周波数範囲内に含まれる際に、該周波数範囲内から前記スイッチング周波数の整数倍の周波数が外れるようにスイッチング周波数をずらすので、スイッチング周波数の高調波とオフセットされたキャリア周波数とが干渉せず、電力線通信の受信品質の劣化を低減することができる。したがって、ＤＣ電源の高い負荷効率を維持するために電源の負荷に応じてスイッチング周波数を変化させても、スイッチング周波数の高調波との干渉を避けて良好な通信品質を得ることができる。特に、ノッチ等を考慮して最適配置されたサブチャネルのキャリア周波数との干渉を回避することで、安定した高い通信品質を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る電源組込型電力線通信装置、電力線通信方法及び電力線通信プログラムの一実施形態を、図１から図６を参照しながら説明する。
【００１６】
本実施形態の電源組込型電力線通信装置は、例えばオーディオ機器等の電気電子機器に内蔵又は接続可能な電源を組み込んだ電力線通信装置であって、図１に示すように、電力線１に接続され交流電圧を直流電圧に変換しスイッチング周波数に基づいて出力電圧を制御するスイッチング電源のＤＣ電源１０１と、電力線１に接続され電力線１を介してデータの通信を行う電力線通信部１０２と、電力線１側のＡＣ線に接続されコモンモードノイズを除去するコモンモードチョークコイル１０４と、を備えている。
【００１７】
上記電力線通信部１０２は、データを複数のサブキャリアに分けて複数のサブキャリアに対応するキャリア周波数で送信及び受信するデータ送信装置２及びデータ受信装置３を有している。
上記ＤＣ電源１０１は、電力線１に接続可能で交流電圧を直流電圧に変換する整流回路１０５と、発振器１０６と、発振器１０６にベースが接続されたＮＰＮトランジスタ１０７と、ＮＰＮトランジスタ１０７のコレクタにベースが接続されたＰＮＰトランジスタ１０８と、ＰＮＰトランジスタ１０８を介して整流回路１０５に接続されＤＣ側で出力された直流電流を計測する直流出力電流計１０９と、直流出力電流計１０９と発振器１０６とに接続されスイッチング周波数を制御する制御部Ｃと、を有している。
【００１８】
上記ＮＰＮトランジスタ１０７は、そのコレクタが直流出力電流計１０９に接続されていると共に、エミッタが整流回路１０５に接続されている。また、ＰＮＰトランジスタ１０８は、そのエミッタが整流回路１０５に接続されている。
【００１９】
上記電力線通信部１０２は、図２及び図４に示すように、データを電力線１を介して送信するデータ送信装置２と、データを電力線１を介して受信するデータ受信装置３と、を備えている。
また、電力線通信部１０２は、制御部Ｃと接続され後述する最適配置された複数のサブチャネルにおけるキャリア周波数の情報を制御部Ｃに送るように設定されている。
【００２０】
そして、制御部Ｃは、スイッチング周波数の整数倍の周波数がキャリア周波数における通信品質を劣化させる周波数範囲内に含まれる際に、該周波数範囲内から前記スイッチング周波数の整数倍の周波数が外れるようにスイッチング周波数をずらすように発振器１０６を制御する機能を有している。すなわち、上記制御部Ｃは、直流出力電流計１０９で得られた直流出力電流量に応じてスイッチング周波数を変化させるように発振器１０６を制御している。
【００２１】
上記データ送信装置２は、データ受信装置３に対し信号としてパイロットトーンを電力線１を介して送信する機能を有している。
また、上記データ受信装置３は、データ送信装置２から送信されたパイロットトーン（信号）の受信状態に応じて、電力線通信に利用する周波数帯域に存在するノッチ又はノイズを検出し、これらノッチ又はノイズの存在する周波数帯域を避けてデータの送受信を行う複数のサブチャネルの配置を選択する機能を有している。そして、データ送信装置２は、選択されたサブチャネルの配置に基づいてデータを送信すると共に、データ受信装置３は、選択されたサブチャネルの配置に基づいてデータを受信する機能を有している。
【００２２】
これらデータ送信装置２及びデータ受信装置３の構成について、以下にさらに詳細に説明する。
【００２３】
上記データ送信装置２は、図２に示すように、パイロットトーン送信部２１と、チャネル情報受信部２２と、送信チャネル設定部２３と、データ記憶部２４と、データ処理部（送信側データ処理部）２５と、データ送信部２６と、を有する。
パイロットトーン送信部２１は、パイロットトーン（信号）の周波数を連続的に変化させる機能を有する。この周波数が連続的に変化するパイロットトーンのデータは、電力線１を介してデータ受信装置３に送信される。
【００２４】
チャネル情報受信部２２は、パイロットトーンに応じてデータ受信装置３から返信されるノッチ又はノイズの存在する周波数帯域を避けて選択された複数のサブチャネルの配置情報（以下、「チャネル情報」と称す）を電力線１を介して受信する機能を有する。
また、チャネル情報受信部２２は、電力線１を介して受信した「チャネル情報」を、送信チャネル設定部２３に対して出力する機能を有する。
【００２５】
また、送信チャネル設定部２３は、チャネル情報受信部２２から入力される「チャネル情報」に基づいて、電力線通信の際に利用するサブチャネルを設定し、データ処理部２５に対して出力する機能を有する。
データ記憶部２４は、入力されたデータを一時的に記憶し、データ処理部２５に対して記憶しているデータを出力する機能を有している。
データ処理部２５は、データ記憶部２４から入力されるデータを圧縮処理した後、ノッチの存在する周波数帯域を避けたサブチャネルに分散配置する処理を行い、処理したデータをデータ送信部２６に対して出力するように設定されている。
データ送信部２６は、送信チャネル設定部２３から入力されたデータを、電力線１を介してデータ受信装置３に対して送信する。
【００２６】
なお、上述したデータ処理部２５は、図３に示す回路１１を有している。データ処理部２５は、４つのサブチャネル（Ｘ０−Ｙ０、Ｘ１−Ｙ１、Ｘ２−Ｙ２、Ｘ３−Ｙ３）に対して、係数テーブル（図示省略）に記録される係数α、βを乗算し、加減算の処理を繰り返す。以下に、図３に示した回路１１の具体的な処理方法について説明する。
始めに、サブチャネル（Ｘ０−Ｙ０）に中心周波数を乗算した結果から、サブチャネル（Ｘ１−Ｙ１）に中心周波数を乗算した結果を求める。次に、サブチャネル（Ｘ１−Ｙ１）に中心周波数を乗算した結果からサブチャネル（Ｘ２−Ｙ２）に中心周波数を乗算した結果を求める。次に、サブチャネル（Ｘ２−Ｙ２）に中心周波数を乗算した結果からサブチャネル（Ｘ３−Ｙ３）に中心周波数を乗算した結果を求める。
このようにして、データ処理部２５は、再帰的プロセスを用いて送信信号であるマルチチャネル信号Ｚを算出する。
【００２７】
なお、図３において、単位演算部１００は、各サブチャネルをサブチャネル単位で処理するのに必要な乗算器、加算器、減算器の組み合わせから構成される。ここで、処理するサブチャネル数を増加させたい場合は、増加させたい数だけ単位演算部１００を多段接続すればよい。
このように、再帰的プロセスを用いることで、マルチチャネル通信システムにおいて、送信処理するサブチャネル数の変更に合せてハードウェアの構成を変更することが簡便になる。
データ処理部２５を、図３のように構成することにより、ノッチの存在する周波数帯域のサブチャネルについてはデータ送信に使用せず、ノッチの存在しない周波数帯域のサブチャネルにデータを分散させて配置することにより、通信品質の良好な電力線通信を行うことが可能となる。
【００２８】
上記データ受信装置３は、図４に示すように、パイロットトーン受信部３１と、ノッチ検出部３２と、使用チャネル選択部３３と、チャネル情報送信部３４と、データ受信部３５と、データ処理部３６と、を有する。
パイロットトーン受信部３１は、データ送信装置２から電力線１を介して送信されるパイロットトーンのデータを受信し、ノッチ検出部３２に対して出力する機能を有する。
【００２９】
ノッチ検出部３２は、パイロットトーン受信部３１から入力されたパイロットトーンのノッチの状態を調べ、ノッチが存在する周波数帯域の情報を、「ノッチ情報」として検出し、使用チャネル選択部３３に対して出力する機能を有する。
使用チャネル選択部３３は、ノッチ検出部３２から入力された「ノッチ情報」に基づいて、検出したノッチ又はノイズの存在する周波数帯域を避けて電力線通信を行う際に利用する複数のサブチャネルの配置を選択し、これを「チャネル情報」として電力線１を介してデータ送信装置２に対して送信する機能を有する。
【００３０】
また、使用チャネル選択部３３は、データ処理部３５に対して各「チャネル情報」を出力する機能を有すると共に、チャネル情報として各サブチャネルのキャリア周波数の情報を制御部Ｃに対して送る機能を有する。
データ受信部３５は、データ送信装置２から送信される「データ」を電力線１を介して受信し、データ処理部３６に対して出力する機能を有する。
【００３１】
データ処理部３６は、使用チャネル選択部３３から出力される「チャネル情報」に基づいて、データ受信部３５から入力されるノッチの存在しない周波数帯域でサブチャネルに分散されて配置されていた各データの復元を行い、圧縮されたデータを解凍処理してデータ再生部３７に対して出力する機能を有する。
データ再生部３７は、データ処理部３５から入力された各「データ」の再生を行うと共に、各「データ」をハードディスク等に記録する機能を有する。なお、データ処理部３６における上記圧縮されたデータを解凍処理する機能を、データ再生部３７側に持たせても構わない。その場合、データ再生部３７において、データは圧縮処理された状態で記録するようにしても構わない。
【００３２】
なお、本システムにおけるパイロットトーンやデータの各処理部、すなわちパイロットトーン送信部２１、チャネル情報受信部２２、送信チャネル設定部２３、データ記憶部２４、データ処理部２５、データ送信部２６、パイロットトーン受信部３１、ノッチ検出部３２、使用チャネル選択部３３、チャネル情報送信部３４、データ受信部３５、データ処理部３６、データ再生部３７、制御部Ｃ、整流回路１０５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。
【００３３】
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、前述した機能及び後述する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。
【００３４】
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。
【００３５】
次に、本実施形態による電源組込型電力線通信装置による電力線通信方法について、図１、図５及び図６を参照して説明する。
【００３６】
まず、整流回路１０５により電力線１の交流電圧が直流電圧に変換されると共に、発振器１０６のスイッチング周波数に基づいたＮＰＮトランジスタ１０７及びＰＮＰトランジスタ１０８のスイッチ動作に応じて、出力電圧が制御される。この際、制御部Ｃは、直流側（ＡＣ線側）に接続される家電製品等の負荷に応じて直流出力電流計１０９から送られる直流出力電流量に基づいて、スイッチング周波数を変化させるように発振器１０６を制御する。
【００３７】
一方、電力線通信部１０２によって電力線１を介して他の電力線通信装置とデータ通信を行う場合、まず、データ送信装置２のパイロットトーン送信部２１は、図５及び図６の（ａ）に示すように、パイロットトーンｐの周波数を連続的にｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４と変化させながら、電力線１を介して別の電力線通信装置のデータ受信装置３に対して送信する（ステップＳ０１）。
なお、ここではデータ送信装置２の設置環境、特に電力線１の周囲に存在する家電製品などの影響により、データ受信装置３が受信する周波数帯域に、図６の（ｂ）に示すようなノッチｎ１、ｎ２が生じている場合について説明する。
【００３８】
データ受信装置３のパイロットトーン受信部３１は、データ送信装置２のパイロットトーン送信部２１から送信されるパイロットトーンを、電力線１を介して受信する（ステップＳ０２）。
次に、データ受信装置３のノッチ検出部３２は、受信したパイロットトーンについて使用する周波数帯域でノッチが存在するか否かを検出する（ステップＳ０３）。
データ送信装置２とデータ受信装置３との間の電力線の通信環境には、図６の（ｂ）に示したようなノッチｎ１、ｎ２が発生しているため、データ受信装置３のパイロットトーン受信部３１が受信するパイロットトーン（図６の（ｃ）参照）にもノッチｎ１、ｎ２に対応する歪みが生じる。
【００３９】
次に、データ受信装置３の使用チャネル選択部３３は、ノッチ検出部３２が検出したノッチが存在する周波数帯域を避けるように、電力線通信で利用する複数のサブチャネルの配置を選択する（ステップＳ０４）。
そして、データ受信装置３のチャネル情報送信部３４は、使用チャネル選択部３３が選択したノッチが存在しない周波数帯域のサブチャネルｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４（図６の（ｄ）参照）を「チャネル情報」として、電力線１を介してデータ送信装置２のチャネル情報受信部２２に対して送信する（ステップＳ０５）。
また、チャネル情報送信部３４は、上記チャネル情報として各サブチャネルのキャリア周波数の情報を制御部Ｃに対して送る。
【００４０】
チャネル情報送信部３４から送信された「チャネル情報」は、データ送信装置２のチャネル情報受信部２２において受信される（ステップＳ０６）。
データ送信装置２の送信チャネル設定部２３は、チャネル情報受信部２２が受信した「チャネル情報」に基づいて、電力線通信の際に利用するノッチの存在しない周波数帯域のサブチャネルｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４（図６の（ｄ）参照）を設定する（ステップＳ０７）。
【００４１】
一方、制御部Ｃは、送られたキャリア周波数と直流出力電流量から算出したスイッチング周波数との情報に基づいて、スイッチング周波数の整数倍の周波数がキャリア周波数における通信品質を劣化させる周波数範囲内に含まれる際に、該周波数範囲内からスイッチング周波数の整数倍の周波数が外れるようにスイッチング周波数をずらす制御を発振器１０６に対して行う。すなわち、サブキャリアの中心キャリア周波数をｆ０とし、サブキャリアの変調周波数を△Ｆとしたとき、スイッチング周波数の整数倍の周波数Ｆｓが、ｆ０−△Ｆ／２≦Ｆｓ≦ｆ０＋△Ｆ／２の範囲内に含まれた場合に、スイッチング周波数をずらして、周波数Ｆｓがこの範囲内から外れるように制御される。
【００４２】
例えば、ノッチを避けて再配置されたサブキャリアのキャリア周波数が２ＭＨｚであったとき、スイッチング周波数が４００ｋＨｚであると、スイッチング周波数の５倍高調波は２ＭＨｚとなり、キャリア周波数の変調領域に一致してしまうので、サブキャリアの変調周波数範囲から外れるように、スイッチング周波数を２５ｋＨｚだけオフセットして４２５ｋＨｚ又は３７５ｋＨｚとなるように設定する。これにより、スイッチング周波数の高調波とキャリア周波数との干渉を回避することができる。
【００４３】
データ送信装置２のデータ処理部２５は、データ記憶部２４に記憶されているデータを圧縮処理すると共に、送信チャネル設定部２３で設定したサブチャネルｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４を利用して電力線通信を行うように、データを分散させて各サブチャネルに配置する処理を行う（ステップＳ０８）。
データ送信装置２のデータ送信部２６は、データ処理部２５でノッチの存在しないサブチャネルに配置されたデータを、電力線１を介して、データ受信装置３のデータ受信部３５に対して送信する（ステップＳ０９）。
【００４４】
データ受信装置３のデータ受信部３５は、電力線１を介して、データ送信装置２からデータを受信する（ステップＳ１０）。
次に、データ受信装置３のデータ処理部３６は、データ受信部３５が受信したノッチの存在しないサブチャネルに配置されたデータの復元を行うと共に、圧縮されたデータを解凍する（ステップＳ１１）。
そして、データ再生部３７は、データ処理部３６が復元・解凍した「データ」の再生を行う（ステップＳ１２）と共に、データを記録する。
【００４５】
このように本実施形態では、制御部Ｃが、スイッチング周波数の整数倍の周波数がキャリア周波数における通信品質を劣化させる周波数範囲内に含まれる際に、該周波数範囲内からスイッチング周波数の整数倍の周波数が外れるようにスイッチング周波数をずらすので、スイッチング周波数の高調波とオフセットされたキャリア周波数とが干渉せず、電力線通信の受信品質の劣化を低減することができる。
また、上記スイッチング周波数のオフセットにより干渉を避けつつ、電源の負荷を示す直流出力電流量に応じてスイッチング周波数を変化させるので、ＤＣ電源１０１の高い負荷効率を維持することができる。
【００４６】
従来、電力線１を使用した電力線通信では、漏洩電界や消費電力の関係から、データ送信装置２から出力する電力をあまり大きくできないという問題があった。しかし、上述した本発明の実施形態による電源組込型電力線通信装置を使用すれば、ノッチの生じていない周波数帯域のサブチャネルに、送信するデータを分散させて配置して電力線通信を行うことにしたため、通信に要する消費電力を小さくすることができるとともに、通信品質の良好な状態を保ちながら電力線通信を行うことが可能となる。
また、電力線通信に要する消費電力を小さくすることが可能であるため、電力線１から発生する漏洩電界を小さくすることができる。よって、通信品質がより良好な状態で電力線通信を行うことができる。
【００４７】
特に、送信されるデータが画像データの場合、連続して送られてくる画像を表示するために、一定速度以上の通信速度を常に確保しなければならないという問題があるが、本実施形態の電源組込型電力線通信装置を利用すれば、そのような問題を解決することができる。
また、全てのマルチチャネルを使用して電力線通信を行うのではなく、ノッチの存在しないサブチャネルを選択して利用するため、データ送信装置２が消費する電力を低減させることもできる。
【００４８】
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。
【００４９】
上述した実施形態では、ノッチの検出を電力線通信を始める前に一度だけ行う場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、データ送信装置２とデータ受信装置３との間で電力線通信を行っている間も継続的にノッチの検出を行うようにして、常にノッチの存在しない周波数帯域のサブチャネルを利用して通信を行うことも可能である。このような構成にすれば、電力線通信を行う際の通信品質をより向上させることができる。
【００５０】
また、上述した実施形態では、データ送信装置２のパイロットトーン送信部２１から送信されるパイロットトーンの状態を、データ受信装置３のノッチ検出部３２で調べることにより、ノッチが存在する周波数帯域を検出する場合について説明したが、これに限定されるものではない。
例えば、パイロットトーンの周波数を連続的に変化させるのではなく、通信に使用する全周波数帯域でパイロットトーンを一斉に送信し、そのパイロットトーンをデータ受信装置３で受信してノッチが存在する周波数帯域を検出することにより、ノッチの存在しない周波数帯域を利用した電力線通信を行うことも可能である。
また、データ送信装置２が通信を行う周波数帯域の中から任意のサブチャネルを選択してパイロットトーンを送信し、データ受信装置３で、そのサブチャネルの中にノッチが存在することが検出された場合にだけ、別の周波数帯域のサブチャネルを選択し直して電力線通信を行うようにすることも可能である。
【００５１】
また、上述した実施形態では、４個又は８個のサブチャネルを使用して電力線通信を行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、任意のチャネル数を使用して電力線通信を行うことが可能である。
さらに、予め検出したノッチパターンを避けて選択したサブチャネルのパターンに従ってパイロットトーンを送信しても構わない。この場合、通信に使用する周波数帯域全体をパイロットトーンでスイープする場合に比べて、短時間でノッチの検出を行うことができ、ノッチパターンが大きく変動することが少ない家屋等におけるデータの送受信に好適である。
【００５２】
また、上記実施形態では、家電製品等が追加接続された際にノッチが生じると、チャネル全体を変更することで、ノッチを回避しているが、ノッチにより劣化したデータ（キャリア）のサブチャネルのみをノッチのない周波数帯域に逐次ダイナミックに変更しても構わない。
上記実施形態では、ノッチを検出してノッチの存在しない周波数帯域を利用した電力線通信を行うが、ノッチでなくノイズを同様に検出してノイズの存在しない周波数帯域を利用して同様にデータの電力線通信を行っても構わない。
【００５３】
また、上述したように上記実施形態で用いたマルチキャリア変調方式が好ましいが、他のマルチキャリア変調方式を採用しても構わない。例えば、高速の伝送情報を互いに直交条件を満たす複数のサブキャリアに分割して伝送する方式である直交マルチキャリア変調方式（ＯＦＤＭ(Orthogonal′Frequency Division Multiplexing)方式）を採用しても構わない。
【００５４】
また、上記実施形態では、データ送信装置２及びデータ受信装置３の両方を有する電源型電力線通信装置を採用したが、必要に応じて適宜、データ送信装置２及びデータ受信装置３の一方のみを備えた電源型電力線通信装置としても構わない。なお、データ送信装置２のみ有する電源型電力線通信装置の場合、データ送信装置２にキャリア周波数の情報を制御部Ｃに送る機能を設ける必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る一実施形態の電源組込型電力線通信装置、電力線通信方法及び電力線通信プログラムにおいて、電源組込型電力線通信装置を示す構成図である。
【図２】本実施形態の電源組込型電力線通信装置において、データ送信装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態において、データ演算処理を行う回路を示す回路図である。
【図４】本実施形態の電源組込型電力線通信装置において、データ受信装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本実施形態の電力線通信方法において、処理の流れを示すシーケンス図である。
【図６】本実施形態において、パイロットトーンの送信波形、ノッチの発生状況を示す波形、パイロットトーンの受信波形及び通信を行う際のデータの波形を示した図である。
【符号の説明】
【００５６】
１…電力線、２…データ送信装置、２１…パイロットトーン送信部、２２…チャネル情報受信部、２３…送信チャネル設定部、２４…データ記憶部、２５…データ処理部（送信側データ処理部）、２６…データ送信部、３…データ受信装置、３１…パイロットトーン受信部、３２…ノッチ検出部、３３…使用チャネル選択部、３４…チャネル情報送信部、３５…データ受信部、３６…データ処理部、３７…データ再生部、１０１…ＤＣ電源、１０２…電力線通信部、１０６…発振器、１０９…直流出力電流計、Ｃ…制御部
【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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