(57)【要約】【課題】帯域分割による通信速度の低下と、ノイズやインピーダンス変動による通信速度の低下では、表面上区別することが出来ないため、ネットワーク管理者あるいはネットワーク使用者に他ネットワークを検知した旨を通知する。【解決手段】上記課題を解決するために、発明の電力線通信端末は、電力線を介してプロトコルデータユニット(以下PDUと呼ぶ)を受信する受信手段と、前記受信手段で受信された信号から他ネットワークのPDUを検知する検知手段と、前記検知手段が他ネットワークのPDUを検知した場合は、検知したことをネットワーク管理者あるいは他の機器に知らせる通知手段を備え、他ネットワークの通信信号が自ネットワークのチャネルに侵入していることをネットワーク管理者、ネットワーク使用者あるいは他の機器に知らせるものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電力線通信ネットワークにおいて用いられ、第２の電力線通信ネットワークを介して電力線通信可能なＮ個（Ｎ：自然数）の電力線通信端末装置から構成される電力線通信システムであって、
上記第１の電力線通信ネットワークと上記第２の電力線通信ネットワーク間において発生する、時間的又は周波数的な帯域の共有又は干渉を検知する検知手段と、
前記検知手段において共有又は干渉が検知されたことを外部へ通知するための通知手段と、
を備えることを特徴とする電力線通信システム。
【請求項２】
前記第２の電力線通信ネットワークにおいて用いられる他の電力線通信システムの有するシステムフォーマットと、同一のシステムフォーマットを有する
ことを特徴とする請求項１記載の電力線通信システム。
【請求項３】
前記第２の電力線通信ネットワークにおいて用いられる他の電力線通信システムの有するシステムフォーマットと、異なるシステムフォーマットを有する
ことを特徴とする請求項１記載の電力線通信システム。
【請求項４】
前記通知手段は、複数の通信状態または動作を通知することを特徴とする請求項１記載の電力線通信システム。
【請求項５】
前記通知手段は、表示装置を備え、
前記Ｎ個の電力線通信端末装置のうち、一つの電力線通信端末装置は前記検知手段及び表示手段を内部に備える
ことを特徴とする請求項１記載の電力線通信システム。
【請求項６】
前記表示装置における通知は、表示パターンを用いて行うことを特徴とする請求項５記載の電力線通信システム。
【請求項７】
前記表示装置における通知は、色の違いにより区別して行うことを特徴とする請求項５記載の電力線通信システム。
【請求項８】
前記表示装置における通知は、ＬＥＤを用いて行うことを特徴とする請求項５記載の電力線通信システム。
【請求項９】
前記表示装置における通知は、ＬＥＤの点灯パターンを用いて行うことを特徴とする請求項８記載の電力線通信システム。
【請求項１０】
前記通知手段における通知は、音を用いて行い、
前記Ｎ個の電力線通信端末装置のうち、一つの電力線通信端末装置は前記検知手段及び通知手段を内部に備える
ことを特徴とする請求項１記載の電力線通信システム。
【請求項１１】
前記通知手段における通知は、音パターンを用いて行うことを特徴とする請求項１０記載の電力線通信システム。
【請求項１２】
前記通知手段における通知は、音色の違いにより区別して行うことを特徴とする請求項１０記載の電力線通信システム。
【請求項１３】
前記通知手段における通知は、音声を用いて行い、
前記Ｎ個の電力線通信端末装置のうち、一つの電力線通信端末装置は前記検知手段及び通知手段を内部に備える
ことを特徴とする請求項１記載の電力線通信システム。
【請求項１４】
前記通知手段における通知は、音声パターンを用いて行うことを特徴とする請求項１３記載の電力線通信システム。
【請求項１５】
前記通知手段における通知は、声色の違いにより区別して行うことを特徴とする請求項１３記載の電力線通信システム。
【請求項１６】
前記通知手段は、通知ＰＤＵを送信することにより通知を行い、
前記Ｎ個の電力線通信端末装置のうち、一つの電力線通信端末装置は前記検知手段及び通知手段を内部に備える
ことを特徴とする請求項１記載の電力線通信システム。
【請求項１７】
前記通知手段は、前記第１の電力線通信ネットワークにおいて用いられる前記Ｎ個の電力線通信端末装置のうち、前記一つの電力線通信端末とは異なる電力線通信端末装置へ、前記通知ＰＤＵを送信する
ことを特徴とする請求項１６記載の電力線通信システム。
【請求項１８】
前記通知手段は、電力線通信とは異なる通信フォーマットを有する通信端末装置へ、前記通知ＰＤＵを送信する
ことを特徴とする請求項１６記載の電力線通信システム。
【請求項１９】
前記通信手段は、前記第２の電力線通信ネットワークにおいて用いられる電力線通信端末装置へ、前記通知ＰＤＵを送信する
ことを特徴とする請求項１６記載の電力線通信システム。
【請求項２０】
前記通知手段は、電子メールを通信媒体とすることを特徴とする請求項１６記載の電力線通信システム。
【請求項２１】
前記通知手段は、文字メッセージを通信媒体とすることを特徴とする請求項１６記載の電力線通信システム。
【請求項２２】
前記通知手段は、画像データを通信媒体とすることを特徴とする請求項１６記載の電力線通信システム。
【請求項２３】
前記通知手段は、プログラムを通信媒体とすることを特徴とする請求項１６記載の電力線通信システム。
【請求項２４】
前記通知手段は、表示装置、音を用いる手段、音声を用いる手段、及び通知PDUを送信する手段のうち、全て又は一部の手段により外部へ通知する
ことを特徴とする請求項１記載の電力線通信システム。
【請求項２５】
外部からの制御を受け付ける外部制御受付手段と、
前記外部制御受付手段において受け付けた外部からの制御に応じて、帯域の共有又は干渉が検知された前記第１の電力線通信ネットワークを制御する外部制御実行手段と、を備える
ことを特徴とする請求項１記載の電力線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力線端末装置、及び電力端末装置により構成される電力線通信システムに関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
電力線通信ネットワークでは、電力線の分配部、配電盤、又は並行する配線により生じる空中線を介して、隣接するネットワークと電気的に接続することができる。このとき、その他のネットワークの通信信号がノイズとなるため、自局のネットワークの通信が阻害されてしまう。図４は、電力線である送電線の分配部を通して隣接するネットワークと電気的に接続されたときに、その他のネットワークの通信信号が干渉することを原因として、ノイズが発生する例を示す。図４では、各家庭内で閉塞した１つのネットワークが構築されているものとする。しかし、電力線は家庭内では閉塞しておらず、送電線から電力の供給を受けている。そのため、この送電線により、自分の家と他人の家が電気的に接続していると言える。この電線を他ネットワークのプロトコルデータユニット（以下ＰＤＵと呼ぶ）が伝搬し、自ネットワークへ到達すると、干渉が起こり、自ネットワーク帯域に影響を及ぼす。他のネットワークから自ネットワークを分離する方法としては、配電盤等にブロッキングフィルタを挿入する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、ブロッキングフィルタを配電盤等に挿入することは、ネットワーク設置者に対し、時間的にも経済的にも負担となる。これに対して、ブロッキングフィルタを用いない方法としては、それぞれのネットワークに対して時間的又は周波数的に異なる帯域を割り当てる方法がある（特許文献２参照）。異なる帯域を割り当てる手法を用いる結果、通信が阻害されることなく、それぞれのネットワークが共存できる。ただし、帯域を分割して、分割された帯域を各ネットワークに割り当てることになるため、通信速度が低下してしまう。また、自ネットワーク及び他のネットワークにおける信号を完全に検知できなければ、ネットワークの時間的又は周波数的な共存は不可能である。そのため、結局のところ、通信データであるＰＤＵが衝突し、ネットワークは共存できなくなり得る。
【０００４】
以下にＰＤＵの衝突について、図５を用いて説明する。図５は、干渉が起こる場合における、時間的な帯域利用例を示す図である。ここで図５の（ａ）及び図５の（ｂ）は、干渉前における２つのネットワークの時間的な帯域の利用例をそれぞれ示す図である。さらに、図５の（ｃ）及び図５の（ｄ）は、干渉後において、検知が完全であった場合と不完全であった場合におけるネットワークの時間的な帯域を示す図である。検知が完全であった場合には、図５の（ｃ）のように、相手側のネットワークとのスケジュール制御を行うことによって、帯域の共有を実現できる。なお図５の（ｃ）では一例として、単純に交互にPDUを送信させることによりスケジュール制御を行う例を示す。一方、検知が不完全であった場合、すなわち、他ネットワークのPDUを一部もしくは全く検知できない場合には、PDUと認識することができない。そのため図５の（ｄ）のように、特定のPDUに含まれるスケジュール情報を得ることができず、スケジュール制御あるいは帯域制御を行うことができないため、そのまま各ネットワークでPDUが送出され、図５の（ｄ）のように衝突が起きてしまう。そして、衝突が起きると互いにもう一方のPDUに干渉し、大きなノイズとなってしまい、結果PDUがPDUとして機能しなくなってしまう。
【０００５】
一方、電力線通信ネットワークでは、電力線を通して電力の供給を受けている機器により、ノイズやインピーダンス変動が発生している。そのため、このような電力線通信ネットワークにおける電力線通信の通信速度は、変動及び低下が起こる。そこでノイズやインピーダンス変動によって起こる速度変更及び低下を抑えるために、ノイズやインピーダンス変動を起こしている機器の電源にフィルタを挿入していた。
【特許文献１】特開平４−１９２７２７号公報
【特許文献２】特開２００１−１５６６８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように、従来の時間的又は周波数的に異なる帯域を割り当てる電力線通信システムでは、帯域分割に起因する通信速度の低下と、ノイズやインピーダンス変動に起因する通信速度の低下が起こっていた。通信速度低下の対策方法として、ノイズやインピーダンス変動に対しては、フィルタを挿入するという方法が存在する一方、帯域分割に対しては有効な方法が存在しないというように、通信速度の低下要因によって対策方法が異なっていた。さらに、ネットワーク管理者やネットワーク使用者は通信速度の低下を発見しても、その低下が帯域分割及び、ノイズやインピーダンス変動のいずれに起因するのかを区別することが出来なかった。そのため、ネットワーク管理者やネットワーク使用者は、闇雲に対策するしかなかった。
【０００７】
また、時間的又は周波数的に異なる帯域を割り当てる方法の実現には、帯域を割り当てる通信端末が、他ネットワークを検知する必要があるが、自局の電力線のいずれの場所でも信号を受け取ることが出来るとは限らず、他ネットワークが検知できる位置を知る必要があった。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するために、ネットワーク管理者又はネットワーク使用者へ、他ネットワークを検知した旨を通知する機能を備える電力線通信端末装置及び電力線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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係る電力線通信システムは、電力線を介してプロトコルデータユニット(以下PDUと呼ぶ)を受信する受信手段と、前記受信手段で受信された信号から他ネットワークのPDUを検知する検知手段と、前記検知手段が他ネットワークのPDUを検知した場合は、検知したことをネットワーク管理者あるいは他の機器に通知する通知手段を備え、他ネットワークの通信信号が自ネットワークのチャネルに侵入していることをネットワーク管理者、ネットワーク使用者あるいは他の機器に知らせるものである。
【００１０】
また、他の発明に係る電力線通信システムは、通知手段が表示装置であり、視覚的に通知することを特徴とする。
【００１１】
また、他の発明に係る電力線通信端システムは、電力線ネットワークの通信コネクション成立を行うコネクション手段をさらに備え、通知手段は、前記コネクション手段がコネクションを成立したときはコネクションが成立したことを知らせることを特徴とし、他ネットワークのPDUを検知したこととコネクションが成立したことを通知手段の表示パターンにより識別してネットワーク管理者、ネットワーク使用者あるいは他の機器の使用者に通知するものである。
【００１２】
また、他の発明に係る電力線通信システムは、通知手段が聴覚的に通知することを特徴とする。
【００１３】
また、他の発明に係る電力線通信システムは、通知手段が他ネットワークのPDUを検知したとき、検知したことを示すPDUを作成し、通知手段において作成されたPDUをネットワークに送信する送信手段を更に備え、ネットワークを通じて他の機器へ、他ネットワークの通信信号が自ネットワークのチャネルに侵入していることを通知することを特徴とする。
【００１４】
また、上記課題を解決するために、他の発明の電力線通信システムは、外部からの制御を受け付ける外部制御受付手段と、外部制御受付手段が受け付けた外部からの制御の通りに動作変更を行う外部制御実行手段とを更に備え、外部から制御することにより他のネットワーク共存による通信対策低下の低減を図ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る電力線通信システムを用いることにより、自ネットワーク内の電力線端末装置で他ネットワークのPDUが検出されるとき、上記通知手段のうちの該電力線端末装置で定められた通知手段で、ネットワーク管理者あるいはネットワーク使用者に通知が行われる。通知を受けたネットワーク管理者あるいはネットワーク使用者は、前記帯域の共有あるいは干渉があることを知ることで、システムのみでは解決できないネットワークの性能低下の原因を知ることができ、ネットワーク間にフィルタを挿入し前記帯域の干渉を防ぐ、あるいは電力線端末装置を通信に適した位置に再配置を行うなどといった、適切な対策を講じることができる。
【００１６】
また、外部と信号をやりとりする手段を備える場合、電力線端末装置内に適切な解決手段あるいは緩和手段を講じることで、前記帯域の共有あるいは干渉を解決あるいは緩和することができる。以上のように本発明は、システムでは解決できない前記帯域の共有あるいは干渉に対して適切な対策を講じることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施の形態により図面を用いて詳細に説明する。
【００１８】
図１は本発明の一実施の形態を示すブロック図で、１,２はそれぞれ端末であり、電力線３に接続されている。４は送信手段、５は受信手段、６は検知手段である。ここでは、説明の簡単のため第１の通知手段８をLEDであると仮定して説明を行う。また、同じ理由から第２の通知手段９を通知PDU指示部９、通知通信媒体制御手段１０を通知PDU生成部１０であると仮定して説明を行う。ここで、通知ＰＤＵ指示部９は、生成された通知ＰＤＵをネットワーク集中管理センターへ送信する。
【００１９】
端末１と端末２が共に一つの自ネットワークを構成する端末である場合、端末１はコネクション手段１３により送信手段４と受信手段５を用いることによって、端末２との通信コネクションを行う。通信コネクションが成立するまでの期間は、LED８を点滅させることにより通信コネクション中であることを通知する。また、通信コネクションが成立したとき、LED８の点滅を止めて常時点灯させると同時に、通知PDU指示部９においてネットワーク集中管理センターへ送信するための通知PDU生成指示を行う。その後、通知PDU生成部１０で生成された通知PDUを、送信手段４を用いてネットワーク集中管理センターへ送信することにより、通信コネクションが成立したことを通知する。基本的に通信コネクションが成立した機器間でPDUの送受信を行う。
【００２０】
端末１の受信手段５によってPDUを受信した場合、検知手段６によって上記PDUが他ネットワークに属するものであるかどうかを調べる。調べた結果、上記PDUが他ネットワークに属するものである場合、スケジュール制御手段７により自ネットワーク内のスケジュールの制御を行う。スケジュールの制御と併せて、LED８あるいは通知PDU指示部９は、ネットワーク管理者あるいはネットワーク使用者へ、他ネットワークに属するＰＤＵを受けたことを通知する。このときの通知手段が通知PDU指示部９である場合には、通知PDU生成部１０において通知PDUを送信するための準備を行い、送信手段４が自ネットワークを通して通知PDUの送信を行うことにより、ネットワーク管理者あるいはネットワーク使用者への通知を行う。
【００２１】
また、外部制御受付手段１１は、外部制御を受け付けることができる。そして、受け付けた外部制御の指示に従い、外部制御実行手段１２は動作の制御を行うことができる。そして、いずれかの通知手段により通知を受けたネットワーク管理者あるいはネットワーク使用者は、LED８の色あるいは通知PDUの内容を参照することにより、現在どの装置で何が起きているのかを知ることができる。
【００２２】
なお、ここでは、ネットワーク間における干渉に対する方法として、説明の簡単のためネットワーク間にフィルタを挿入する方法を用いたものと仮定して説明を行った。フィルタの挿入のように、立てることができる対策は電力線通信システム単体で行う必要はなく、外部からの介入により実現すればよい。また、たとえ、多少の介入では他のネットワーク同士の干渉がどうしても解消あるいは緩和できない状況に陥ったとしても、干渉が起こっている全ネットワークをサポートすることが可能なネットワーク集中管理センターが存在することで、各電力線端末装置及びシステムの干渉状況を把握し、干渉が起こっている全ネットワークに対して外部制御受付手段１１を用いて外部制御実行手段１２を制御することで、帯域制御やスケジュール制御を行い、状況の解消あるいは緩和を実現することが可能である。ただし、帯域制御とは周波数的な帯域割り当て制御を意味し、スケジュール制御とは時間的な帯域割り当て制御を意味する。
【００２３】
なお、第１の通知手段８はLEDを用いた表示装置であると仮定して説明を行ったが、LCDやディスプレイを用いた表示装置でもよく、同等の効果が得られる。しかし、経済的には安価で寿命も長いため、LEDを用いる方が望ましい。さらに第１の通知手段８は視覚的表示装置に限らず、機械音や音声などの音を利用した手段であってもよい。これにより、ネットワーク管理者あるいはネットワーク使用者に対して電力線端末装置がある程度の距離を隔てており、表示が見えないような状況であっても、通知することが可能である。
【００２４】
なお、第２の通知手段９は電子メールや他電力線端末装置への通知信号であってもよい。例えば、電子メールを用いれば、その互換性の高さから電力線通信に関する機能のついていないメール機能のある電子機器への通知が可能であるためである。また、例えば他電力線端末装置への通知信号を用いれば、端末間に主従関係のある場合や、端末間で機能の差がある場合でも、スケジュール制御あるいは帯域制御を行うことのできる主端末への通知や、表示装置のある端末への通知が可能であり、実施の形態通りの動作が実現できる。
【００２５】
なお、スケジュール制御手段７によるスケジュール制御は、帯域制御手段による帯域制御であってもよい。
【００２６】
なお、外部制御実行手段１２の動作は、送信手段４において送信強度を強くすることで干渉への耐性を上げる方法や受信手段５において受信フィルタを干渉に合わせて最適化する方法、受信精度を向上することで干渉への耐性を上げる方法であってもよい。
【００２７】
なお、前記他ネットワークを検知した際の対策は、装置の場所を変更する方法や電力線のレイアウトを変更する方法であってもよい。
【００２８】
なお、本発明の実施の形態では、第１の通知手段８と第２の通知手段９の両方を備えているが、第１の通知手段のみ、あるいは、第２の通知手段のみでも、使用者あるいはネットワーク管理者へ通知することが出来、同様の効果をもたらす。
【００２９】
なお、本発明の実施の形態では、コネクションの成立と、他ネットワークのPDUを受け取ったことを同一のLED８で表示の色を変えることにより識別して通知しているが、点滅等の表示パターン、あるいは点灯するLEDを変えることでも識別して通知することが出来、同様の効果をもたらす。
【００３０】
図２は表示装置の一例を示す図である。例は３種類のLEDを表示装置として用いたものであり、その時の機器の通信状態により、LEDの色表示が変わる。正常時（干渉及び共有が起こっていない時）には緑が点灯し、帯域を共有中であれば黄色が点灯し、干渉中であれば赤が点灯する。なお、例ではEthernet（登録商標）アダプタの表示装置を示しているが、例えば電灯、DVDレコーダー、PDP、冷蔵庫等のうち、電力線通信機能を備える機器ならば、Ethernet（登録商標）アダプタに代用することができる。また、表示装置はLEDに限らず、LCDを始めとするディスプレイ、電球や電灯でもよい。また、その点灯パターン、色や文字列によって、様々な表示を行うことができる。さらに、表示装置に限らず、機械音、音声、音楽等の聴覚を利用した手段やテキスト、画像、電子メール等、遠隔地でも知ることができるような通知手段によって、現在の機器の通信状態を示すことも可能である。
【００３１】
機器が他ネットワークの干渉を検知し、それを通知した場合、図３のように、ネットワークの境界にフィルタを挿入するという対策を採った場合を示す図である。この例では、ネットワークの境界にフィルタを挿入することによって、他ネットワークとの通信を遮断することができ、自ネットワークで干渉を検知していた電力線端末装置が正常になったことを示している。フィルタの挿入により通信を遮断する以外の対策としては、干渉を検知していた電力線端末装置を別のコンセントへ移動させる方法や自ネットワーク内の干渉が起こっていない別の箇所から電気を引いてくる方法や、電気工事を行い、電力線のレイアウトを変更する方法等が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る電力線通信システムのブロック構成図
【図２】本発明に係る表示装置図
【図３】対策の一例であるフィルタ挿入実行前後の自ネットワークの端末装置を示す図
【図４】従来技術における干渉及び検知による帯域利用の変化が起こる環境を示す図
【図５】自ネットワークと他ネットワークの間に発生する干渉を示す図
【符号の説明】
【００３３】
１,２  端末
３  電力線
４  送信手段
５  受信手段
６  検知手段
７  スケジュール制御手段
８  第１の通知手段
９  第２の通知手段
１０  通知通信媒体制御手段
１１  外部制御受付手段
１２  外部制御実行手段
【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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