(57)【要約】【課題】ＡＧＣ回路を備える構成において、より安定かつ良好な通信品質を実現することが可能な電力線通信装置を提供する。【解決手段】電力線通信装置は、通信信号を受けるフィルタ部と、前記フィルタ部を通過した信号を受けるＡＧＣ回路とを備え、前記フィルタ部は、バンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタの前段または後段に設けられ、前記ＡＧＣ回路までの前記通信信号の伝送路に追加フィルタを設けるか否かを切り替え可能な切り替えフィルタ回路とを含む。【選択図】図２
2017034592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信信号を受けるフィルタ部と、
前記フィルタ部を通過した信号を受けるＡＧＣ（Ａｕｔｏ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路とを備え、
前記フィルタ部は、
バンドパスフィルタと、
前記バンドパスフィルタの前段または後段に設けられ、前記ＡＧＣ回路までの前記通信信号の伝送路に追加フィルタを設けるか否かを切り替え可能な切り替えフィルタ回路とを含む、電力線通信装置。
【請求項２】
前記追加フィルタは、ローパスフィルタまたはハイパスフィルタである、請求項１に記載の電力線通信装置。
【請求項３】
前記切り替えフィルタ回路は、減衰傾度およびカットオフ周波数の少なくともいずれか一方が異なる複数の前記追加フィルタを含み、前記複数の追加フィルタの中から、前記伝送路に設ける追加フィルタを選択可能である、請求項１または請求項２に記載の電力線通信装置。
【請求項４】
前記電力線通信装置は、さらに、
前記ＡＧＣ回路の出力信号に基づいて、前記通信信号の各周波数成分の大きさを算出し、算出結果に基づいて前記切り替えフィルタ回路の切り替えを制御する制御部を備える、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電力線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力線通信装置に関し、特に、ＡＧＣ回路を備える電力線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力線通信（ＰＬＣ：Ｐｏｗｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）は、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ等の商用周波数の電流が流れる電力線を通して、数ｋＨｚから数十ＭＨｚ以上の範囲の高周波信号を通信信号（以下、ＰＬＣ信号とも称する。）として伝送する通信方式である。
【０００３】
電力線通信に用いられる機器の一例として、たとえば、特開２００８−２８９０４号公報（特許文献１）には、以下のような電力線通信用の信号測定器が開示されている。すなわち、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、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とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２８９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電力線通信に用いられる電力線には、たとえば、家電機器およびネットワーク端末等の種々の電気機器がコンセント経由で接続される。このため、電力線通信装置が受信するＰＬＣ信号の大きさは設置環境によって様々であり、また、ＰＬＣ信号がこれらの機器に起因するノイズの影響を受けて通信性能が劣化する場合がある。
【０００６】
このようなレベルの変動するＰＬＣ信号の受信処理を良好に行なうために、電力線通信装置における受信回路では、ＡＧＣ回路が設けられる場合が多い。
【０００７】
たとえば、特許文献１に記載の信号測定器では、フィルタ部を通過した被測定信号が、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強度増減手段において増幅又は低減されて当該パワー測定部に供給される。
【０００８】
しかしながら、電力線通信装置においてフィルタおよびＡＧＣ回路を設けた場合でも、たとえばノイズレベルが大きいためにフィルタにおいてノイズを十分に減衰させることができない場合、ある程度の大きさのノイズがＰＬＣ信号とともにＡＧＣ回路に供給される。
【０００９】
そうすると、ＰＬＣ信号の大きさを正しく反映したゲイン調整がＡＧＣ回路において行われず、通信品質が劣化する場合がある。
【００１０】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、ＡＧＣ回路を備える構成において、より安定かつ良好な通信品質を実現することが可能な電力線通信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる電力線通信装置は、通信信号を受けるフィルタ部と、前記フィルタ部を通過した信号を受けるＡＧＣ（Ａｕｔｏ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路とを備え、前記フィルタ部は、バンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタの前段または後段に設けられ、前記ＡＧＣ回路までの前記通信信号の伝送路に追加フィルタを設けるか否かを切り替え可能な切り替えフィルタ回路とを含む。
【００１２】
本発明は、このような特徴的な処理部を備える電力線通信装置として実現できるだけでなく、かかる特徴的な処理をステップとする方法として実現したり、かかるステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現したりすることができる。また、本発明は、電力線通信装置の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現したり、電力線通信装置を含むシステムとして実現したりすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ＡＧＣ回路を備える構成において、より安定かつ良好な通信品質を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る電力情報収集システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る電力線通信装置の構成を示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に係る電力線通信装置におけるＡＣ結合回路の構成を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態に係る電力線通信装置における切り替えフィルタ回路の構成を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に係る電力線通信装置の受信信号の周波数成分の一例を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
【００１６】
（１）本発明の実施の形態に係る電力線通信装置は、通信信号を受けるフィルタ部と、
前記フィルタ部を通過した信号を受けるＡＧＣ（Ａｕｔｏ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路とを備え、前記フィルタ部は、バンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタの前段または後段に設けられ、前記ＡＧＣ回路までの前記通信信号の伝送路に追加フィルタを設けるか否かを切り替え可能な切り替えフィルタ回路とを含む。
【００１７】
このように、ノイズ除去用のフィルタを受信回路に追加し、当該フィルタの有効および無効を選択可能な構成により、通信帯域の近傍において通信信号よりも強いノイズを受ける環境下でも、受けない環境下でも、最適な通信信号をＡＧＣ回路に与えることができるため、ＡＧＣ回路を安定して動作させ、通信性能の劣化を防ぐことができる。すなわち、常設のフィルタおよびＡＧＣ回路を設けた電力線通信装置において、ノイズレベルが大きいために当該フィルタにおいてノイズを十分に減衰させることができない場合でも、ノイズが通信信号とともにＡＧＣ回路に供給されることを抑制し、通信信号の大きさを正しく反映したゲイン調整をＡＧＣ回路において行なうことができる。これにより、設置環境に応じてレベルの変動する通信信号の受信処理をＡＧＣ回路を用いて良好に行ない、良好な通信品質を実現することができる。したがって、本発明の実施の形態に係る電力線通信装置では、ＡＧＣ回路を備える構成において、より安定かつ良好な通信品質を実現することができる。
【００１８】
（２）好ましくは、前記追加フィルタは、ローパスフィルタまたはハイパスフィルタである。
【００１９】
このような構成により、バンドパスフィルタを用いる構成と比べて、簡易な回路構成で、通信帯域の信号の減衰を抑制しながら、通信帯域外に存在するノイズを効果的に減衰させることができる。
【００２０】
（３）好ましくは、前記切り替えフィルタ回路は、減衰傾度およびカットオフ周波数の少なくともいずれか一方が異なる複数の前記追加フィルタを含み、前記複数の追加フィルタの中から、前記伝送路に設ける追加フィルタを選択可能である。
【００２１】
このような構成により、追加フィルタとして、特性の異なる複数のフィルタを設け、各種ノイズに応じた最適なフィルタを選択することができるため、より多様な環境下において、最適な通信信号をＡＧＣ回路に与えることができる。
【００２２】
（４）好ましくは、前記電力線通信装置は、さらに、前記ＡＧＣ回路の出力信号に基づいて、前記通信信号の各周波数成分の大きさを算出し、算出結果に基づいて前記切り替えフィルタ回路の切り替えを制御する制御部を備える。
【００２３】
このような構成により、ノイズの大きさおよび周波数等を確認した上で、ノイズ環境に応じた、追加フィルタの有効化および無効化の選択、あるいは、追加フィルタの種類の選択を適切に行なうことができる。
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
【００２５】
図１は、本発明の実施の形態に係る電力情報収集システムの構成を示す図である。
【００２６】
図１を参照して、電力情報収集システム２０１は、需要家装置１５１と、電力計測装置１５２とを備える。
【００２７】
電力情報収集システム２０１は、たとえば、節電等の目的から家庭および職場等における消費電力量を測定し、測定した消費電力量を示す電力情報を収集して電力会社等のサーバへ送信する。
【００２８】
電力計測装置１５２は、電力線９１を介してコンセントレータ１５３と接続され、また、電力線９１を介して需要家装置１５１と接続されている。
【００２９】
たとえば、電力情報収集システム２０１が集合住宅に使用される場合、電力計測装置１５２は、集合住宅の各階に設けられる。また、コンセントレータ１５３は、たとえば集合住宅の１階に設けられる。
【００３０】
電力情報収集システム２０１では、たとえば電力線通信を利用して、子機である各電力計測装置１５２からの電力情報が、親機であるコンセントレータ１５３において集約され、電力会社等のサーバである図示しないヘッドエンドへ送信される。
【００３１】
電力計測装置１５２およびコンセントレータ１５３は、電力線９１を用いた電力線通信により、各種情報を含む信号の送受信を行なう。
【００３２】
具体的には、電力計測装置１５２は、スマートメータ等の通信機能付きの電力計測器であり、計測結果である電力情報をコンセントレータ１５３へ送信する（図１に示す「Ａルート」）。
【００３３】
コンセントレータ１５３は、複数の電力計測装置１５２に電力線９１を介して接続された集約装置であり、各電力計測装置１５２から受信した電力情報をヘッドエンドへ送信する。
【００３４】
需要家装置１５１は、たとえばＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）機器であり、電力線９１を介して１または複数の電気機器１６１と接続されている。需要家装置１５１は、電力線９１を用いた電力線通信により、宅内の１または複数の電気機器１６１と通信を行なう。電気機器１６１は、たとえば、エアコン、テレビ、または冷蔵庫である。
【００３５】
また、需要家装置１５１は、宅内の１または複数の電気機器１６２とイーサネット（登録商標）規格に従う有線通信または無線通信を行なう。電気機器１６２は、たとえば、スマートホン、タブレット、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）、太陽光発電装置のパワーコンディショナ（ＰＣＳ）、または電気自動車の充電スタンドである。
【００３６】
また、たとえば、電力計測装置１５２およびコンセントレータ１５３は、電力線９１を介して１または複数の電気機器１６１と接続されている。
【００３７】
電力計測装置１５２は、計測結果である電力情報を電力線９１経由で需要家装置１５１へ送信する（図１に示す「Ｂルート」）。そして、需要家装置１５１は、電力計測装置１５２から受信した電力情報をたとえば宅内におけるスマートホン、タブレットまたはＰＣのディスプレイに表示させる等、受信した電力情報を用いた宅内電力管理を行なう。
【００３８】
また、需要家装置１５１は、たとえば、インターネット等の外部ネットワーク３０１を介してサーバ等の他の装置と通信可能であり、宅内電力管理に関する情報を他の装置へ送信する。
【００３９】
需要家装置１５１、電力計測装置１５２およびコンセントレータ１５３は、電力線９１を介した電力線通信を行なうための電力線通信装置１０１を備える。なお、電力線通信装置１０１は、他の種類の装置に搭載されることも可能であり、また、単独の装置として使用されることも可能である。
【００４０】
図２は、本発明の実施の形態に係る電力線通信装置の構成を示す図である。
【００４１】
図２を参照して、電力線通信装置１０１は、ＡＣ結合回路１１と、フィルタ部１２と、ＡＧＣ（Ａｕｔｏ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路１３と、ＡＤＣ（アナログデジタルコンバータ）１４と、制御部１５とを備える。フィルタ部１２は、ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）２１と、切り替えフィルタ回路２２とを含む。制御部１５は、たとえばＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）によって実現される。なお、ＡＣ結合回路１１を除く電力線通信装置１０１における各構成要素の一部または全部が、１つの半導体集積回路に含まれる構成であってもよい。
【００４２】
ＡＣ結合回路１１は、電力線９１に接続され、電力線９１とＢＰＦ２１とを交流結合する。
【００４３】
フィルタ部１２は、電力線９１およびＡＣ結合回路１１経由で受信したＰＬＣ信号のフィルタ処理を行なう。
【００４４】
ＡＧＣ回路１３は、フィルタ部１２を通過したＰＬＣ信号を受けて、受けたＰＬＣ信号を増幅してＡＤＣ１４へ出力する。ＡＧＣ回路１３は、たとえば、出力信号の平均レベルがＡＤＣ１４の受信レベルとして最適な一定の値になるようにＰＬＣ信号の増幅におけるゲインを調整する。
【００４５】
ＡＤＣ１４は、ＡＧＣ回路１３から受けたアナログ信号であるＰＬＣ信号をデジタル信号に変換して制御部１５へ出力する。
【００４６】
制御部１５は、ＡＤＣ１４から受けたデジタル信号に対してＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式におけるＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）等の信号処理を行ない、この信号処理後のデジタル信号を用いて各種処理を行なう。
【００４７】
たとえば、制御部１５は、ＡＤＣ１４から受けたデジタル信号に基づいて選択信号ＳＥＬを生成し、生成した選択信号ＳＥＬをフィルタ部１２における切り替えフィルタ回路２２へ出力する。
【００４８】
フィルタ部１２において、ＢＰＦ２１は、電力線９１およびＡＣ結合回路１１経由で受信したＰＬＣ信号の周波数成分のうち、所定の周波数帯域外の成分を減衰させる。
【００４９】
切り替えフィルタ回路２２は、たとえばＢＰＦ２１の後段に設けられ、フィルタ部１２からＡＧＣ回路１３までのＰＬＣ信号の伝送路に追加フィルタを設けるか否かを切り替え可能である。
【００５０】
図３は、本発明の実施の形態に係る電力線通信装置におけるＡＣ結合回路の構成を示す図である。
【００５１】
図３を参照して、ＡＣ結合回路１１は、キャパシタ３１と、トランス３２とを含む。
【００５２】
キャパシタ３１は、電力線９１とトランス３２の１次巻線の第１端との間に接続されている。トランス３２の１次巻線の第２端は、電力線９１に接続されている。トランス３２の２次巻線の第１端は、ＢＰＦ２１に接続され、第２端は、接地電圧の供給される接地ノードに接続されている。
【００５３】
このように、キャパシタ３１およびトランス３２を用いる構成により、電力線９１に印加されるＡＣ１００ＶまたはＡＣ２００Ｖ等の交流電圧のために高耐圧の部品をフィルタ部１２等に用いる必要がなくなり、電力線通信装置１０１の製造コストを低減することができる。
【００５４】
図４は、本発明の実施の形態に係る電力線通信装置における切り替えフィルタ回路の構成を示す図である。
【００５５】
図４を参照して、切り替えフィルタ回路２２は、追加フィルタ４２，４３と、スイッチ４４，４５とを含む。
【００５６】
追加フィルタ４２および４３は、たとえばハイパスフィルタであり、受けた信号の周波数成分のうち、所定の周波数以下の成分を減衰させる。なお、追加フィルタ４２および４３は、ローパスフィルタであってもよく、この場合、受けた信号の周波数成分のうち、所定の周波数以上の成分を減衰させる。
【００５７】
たとえば、切り替えフィルタ回路２２は、減衰傾度およびカットオフ周波数の少なくともいずれか一方が異なる複数の追加フィルタを含む。
【００５８】
具体的には、たとえば、追加フィルタ４３は、追加フィルタ４２と比べて急峻な周波数特性を有する、すなわち、追加フィルタ４２と比べて大きい減衰傾度を有する。なお、追加フィルタ４３は、たとえば、追加フィルタ４２と比べてカットオフ周波数がＰＬＣ信号の搬送波周波数により近いフィルタであってもよい。また、追加フィルタ４３は、追加フィルタ４２と比べて、急峻な周波数特性を有し、かつカットオフ周波数がＰＬＣ信号の搬送波周波数により近いフィルタであってもよい。
【００５９】
追加フィルタ４２，４３のカットオフ周波数は、ＰＬＣ通信帯域外であることが好ましい。より好ましくは、追加フィルタ４２，４３の通過帯域の端は、ＢＰＦ２１の通過帯域の端と一致するか、または当該端の外側である。
【００６０】
スイッチ４４は、ＢＰＦ２１と追加フィルタ４２，４３およびスイッチ４５との間に接続され、ＢＰＦ２１の接続先を切り替える。より詳細には、スイッチ４４は、制御部１５から受けた選択信号ＳＥＬに基づいて、追加フィルタ４２，４３およびスイッチ４５のうちのいずれか１つをＢＰＦ２１の接続先として選択する。
【００６１】
スイッチ４５は、ＡＧＣ回路１３と追加フィルタ４２，４３およびスイッチ４４との間に接続され、ＡＧＣ回路１３の接続先を切り替える。より詳細には、スイッチ４５は、制御部１５から受けた選択信号ＳＥＬに基づいて、追加フィルタ４２，４３およびスイッチ４４のうちのいずれか１つをＡＧＣ回路１３の接続先として選択する。
【００６２】
図５は、本発明の実施の形態に係る電力線通信装置の受信信号の周波数成分の一例を概略的に示す図である。図５のグラフにおいて、縦軸は電力であり、横軸は周波数である。
【００６３】
図５を参照して、電力線通信装置１０１の受信する信号には、ＰＬＣ信号である主信号Ｓの他に、たとえば、電力線９１に接続された電気機器１６１等に起因するノイズＮ１，Ｎ２と、線路暗ノイズＮ３とが含まれる。
【００６４】
たとえば、主信号Ｓの周波数帯域は、ＰＬＣ通信帯域である周波数ｆ２からｆ３までの範囲である。ノイズＮ１は、ＰＬＣ通信帯域の低周波側の近傍である周波数ｆ１からｆ２までの範囲に存在しており、ノイズＮ２は、ＰＬＣ通信帯域の高周波側の近傍である周波数ｆ３からｆ４までの範囲に存在している。特に、ノイズＮ１は、たとえば、インバータ家電である電気機器１６１の稼働時に主に確認される。ＢＰＦ２１の通過帯域は、周波数ｆ１からｆ４までの範囲である。
【００６５】
周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４は、たとえば、それぞれ１０ｋＨｚ，１５０ｋＨｚ，４００ｋＨｚ，５５０ｋＨｚである。
【００６６】
ノイズＮ１，Ｎ２は、主信号Ｓと比べてレベルが大きく、また、ＰＬＣ通信帯域の近傍に存在するので、ＢＰＦ２１の通過帯域に含まれており、ＢＰＦ２１において減衰させることは困難である。また、ノイズＮ１，Ｎ２は、ＢＰＦ２１の通過帯域が図５に示す通過帯域よりも狭い場合でも、ＢＰＦ２１の通過帯域の境界付近に存在することになるため、ＢＰＦ２１において十分に減衰させることは困難である。このような場合、電力線通信装置１０１は、ＰＬＣ信号を良好に受信することが困難である。
【００６７】
そこで、制御部１５は、ＡＧＣ回路１３の出力信号に基づいて、ＰＬＣ信号の各周波数成分の大きさを算出し、算出結果に基づいて切り替えフィルタ回路２２の切り替えを制御する。
【００６８】
より詳細には、制御部１５は、ＡＤＣ１４から受けたデジタル信号に対するＩＦＦＴの演算結果から、ＰＬＣ信号の各周波数成分の大きさを算出し、算出結果に基づいて選択信号ＳＥＬを生成する。制御部１５は、生成した選択信号ＳＥＬをフィルタ部１２における切り替えフィルタ回路２２へ出力する。
【００６９】
具体的には、制御部１５は、切り替えフィルタ回路２２が追加フィルタを選択していない状態、すなわちＢＰＦ２１とＡＧＣ回路１３とが追加フィルタ無しで接続されている状態において、上記ＩＦＦＴの演算結果から、ＰＬＣ通信帯域外のレベルが大きいと判断すると、追加フィルタ４２を選択するための選択信号ＳＥＬを切り替えフィルタ回路２２へ出力する。
【００７０】
切り替えフィルタ回路２２は、制御部１５から受けた選択信号ＳＥＬに従い、追加フィルタ４２を選択する。より詳細には、切り替えフィルタ回路２２において、スイッチ４４は、制御部１５から選択信号ＳＥＬを受けて、追加フィルタ４２をＢＰＦ２１と接続する。また、スイッチ４５は、制御部１５から選択信号ＳＥＬを受けて、追加フィルタ４２をＡＧＣ回路１３と接続する。
【００７１】
一方、ノイズＮ１，Ｎ２が存在しないか、またはレベルが小さい場合には、主信号Ｓが線路暗ノイズＮ３よりもある程度大きいことから、電力線通信装置１０１は、追加フィルタをＰＬＣ信号の伝送路に設けることなく、ＰＬＣ信号を良好に受信することができる。
【００７２】
制御部１５は、切り替えフィルタ回路２２が追加フィルタ４２を選択している状態において、上記ＩＦＦＴの演算結果から、ＰＬＣ通信帯域外のレベルが小さいと判断すると、追加フィルタを無効化するための選択信号ＳＥＬを切り替えフィルタ回路２２へ出力する。
【００７３】
切り替えフィルタ回路２２は、制御部１５から受けた選択信号ＳＥＬに従い、ＢＰＦ２１とＡＧＣ回路１３とを追加フィルタ無しで接続する。より詳細には、切り替えフィルタ回路２２において、スイッチ４４は、制御部１５から選択信号ＳＥＬを受けて、ＢＰＦ２１とスイッチ４５とを接続する。また、スイッチ４５は、制御部１５から選択信号ＳＥＬを受けて、スイッチ４４とＡＧＣ回路１３とを接続する。
【００７４】
なお、電力線通信装置１０１は、たとえば、初期設定において、追加フィルタを無効化して電力線通信を行なう。より詳細には、制御部１５は、初期設定において、切り替えフィルタ回路２２において追加フィルタを無選択とする制御を行なう。
【００７５】
そして、制御部１５は、ＡＤＣ１４から受けたデジタル信号に基づいて、Ｓ／Ｎ比、パケット損失率、および通信可否等のＰＬＣ信号の通信品質を監視し、通信品質が良好であると判断した場合には、切り替えフィルタ回路２２において引き続き追加フィルタを無選択とする制御を行なう。この通信品質の監視は、たとえば、各装置における電力線通信装置１０１間で品質測定用のパケットを含むＰＬＣ信号を送受信することで行ってもよいし、通常の通信用のパケットを含むＰＬＣ信号を用いて行ってもよい。
【００７６】
ここで、一般に、理想的なフィルタを製作することは困難であり、フィルタは、通常、理想的なフィルタと比べてその通過帯域における周波数成分も少し減衰することになるため、常時使用していると、本来減衰させたくないＰＬＣ信号が常に減衰することになり、通信品質が劣化する原因となる。特に、フィルタのカットオフ周波数がＰＬＣ信号の搬送波周波数に近いほど、また、フィルタの周波数特性が急峻なほど、ＰＬＣ信号の減衰度合いが大きくなる。
【００７７】
これに対して、電力線通信装置１０１では、上記のように追加フィルタを無効化する構成により、追加フィルタの使用を必要最低限とし、ノイズレベルが小さく良好な通信環境において、通信性能が劣化することを防ぐことができる。
【００７８】
一方、制御部１５は、ＡＤＣ１４から受けたデジタル信号に基づいて、パケット損失率および通信可否等のＰＬＣ信号の通信品質を監視し、通信品質が悪いと判断した場合には、ＩＦＦＴの演算結果から、ＰＬＣ信号の各周波数成分の大きさを算出し、算出結果に基づいて選択信号ＳＥＬを生成する。
【００７９】
具体的には、制御部１５は、ＩＦＦＴの演算結果から、たとえば、主信号Ｓよりも大きいレベルの信号が存在する周波数を確認し、当該信号がＰＬＣ通信帯域外に存在する場合、当該信号はＢＰＦ２１では十分に減衰しきれないノイズであることから、切り替えフィルタ回路２２において追加フィルタ４２を選択させる制御を行なう。
【００８０】
一方、主信号Ｓよりも大きいレベルの信号がＰＬＣ通信帯域外に存在しない場合には、ノイズレベルは小さいがＰＬＣ信号のレベルも小さい電力線通信装置１０１の受信性能の限界等、他の要因である可能性がある。この場合、制御部１５は、切り替えフィルタ回路２２において追加フィルタ４２を無選択とする制御を行なう。
【００８１】
また、たとえば、切り替えフィルタ回路２２は、追加フィルタ４２，４３の中から、伝送路に設ける追加フィルタを選択可能である。
【００８２】
具体的には、制御部１５は、切り替えフィルタ回路２２において追加フィルタ４２を選択させる制御を行った後、再びＰＬＣ信号の通信品質を確認する。
【００８３】
制御部１５は、ＰＬＣ信号の通信品質が悪いと判断した場合には、切り替えフィルタ回路２２において追加フィルタ４３を選択させる制御を行なう。
【００８４】
また、制御部１５は、たとえば、追加フィルタ４２を選択した場合における通信品質と追加フィルタ４３を選択した場合における通信品質とを比較し、追加フィルタ４２，４３のうち、通信品質が良い方の追加フィルタを選択してもよい。さらに、制御部１５は、追加フィルタを無効化した場合における通信品質が最も良い場合には、追加フィルタ４２，４３を選択せずに追加フィルタを無効化してもよい。
【００８５】
なお、追加フィルタ４２，４３は、ハイパスフィルタまたはローパスフィルタに限らず、他の種類のフィルタであってもよく、たとえば、バンドパスフィルタであってもよいし、ノッチフィルタであってもよい。すなわち、フィルタの種類を適宜選択することで、様々なノイズの低減効果を得ることができる。また、追加フィルタ４２，４３をバンドパスフィルタとする場合でも、通過帯域外の信号の減衰度合いを大きくすることができるため、ＰＬＣ通信帯域外のノイズをより減衰させることができる。
【００８６】
但し、追加フィルタ４２，４３は、ＰＬＣ通信帯域の信号が減衰されにくくするために、バンドパスフィルタよりもハイパスフィルタまたはローパスフィルタであることが好ましい。
【００８７】
また、追加フィルタ４２，４３は、それぞれ異なる種類のフィルタ、たとえば、それぞれハイパスフィルタおよびローパスフィルタとすることも可能である。
【００８８】
また、ＰＬＣ通信帯域よりも高周波の領域は、電力線へ放出されるノイズが規制される帯域である場合が多いため、当該領域と比べて、ＰＬＣ通信帯域よりも低周波の領域において、主信号Ｓよりもレベルの大きいノイズが発生する可能性が高い。
【００８９】
このため、電力線通信を用いるシステムでは、追加フィルタ４２，４３は、ローパスフィルタよりもハイパスフィルタであることが好ましい。
【００９０】
また、追加フィルタ４２，４３は、ＢＰＦ２１の通過帯域の少なくとも一部を通過帯域として含む構成であればよい。たとえば、前述のように電力線通信においてＯＦＤＭが採用される場合、ＰＬＣ通信帯域における各サブキャリアを選択的に用いることにより、追加フィルタを伝送路に設けても良好な通信を行なうことが可能である。
【００９１】
また、制御部１５は、ＡＧＣ回路１３の出力信号に基づいて、ＰＬＣ信号の品質を判断し、当該品質が所定条件を満たす場合に切り替えフィルタ回路２２における切り替え制御を行なう構成であってもよい。
【００９２】
より詳細には、制御部１５は、ＡＤＣ１４から受けたデジタル信号に基づいて、パケット損失率および通信可否等のＰＬＣ信号の通信品質を監視し、通信品質が良好であると判断した場合には、切り替えフィルタ回路２２において追加フィルタを無選択とする制御を行ない、通信品質が悪いと判断した場合には、上記のように、ＩＦＦＴの演算結果から、ＰＬＣ信号の各周波数成分の大きさを算出し、算出結果に基づいて選択信号ＳＥＬを生成する。
【００９３】
また、本発明の実施の形態に係る電力線通信装置では、切り替えフィルタ回路２２は、ＢＰＦ２１の後段に設けられる構成であるとしたが、これに限定するものではない。切り替えフィルタ回路２２は、ＡＧＣ回路１３の前段に設けられる構成であればよく、たとえば、ＢＰＦ２１の前段に設けられる構成であってもよい。
【００９４】
ところで、電力線通信装置においてフィルタおよびＡＧＣ回路を設けた場合でも、たとえばノイズレベルが大きいためにフィルタにおいてノイズを十分に減衰させることができない場合、ある程度の大きさのノイズがＰＬＣ信号とともにＡＧＣ回路に供給される。そうすると、ＰＬＣ信号の大きさを正しく反映したゲイン調整がＡＧＣ回路において行われず、通信品質が劣化する場合がある。
【００９５】
すなわち、電力線通信装置の受信するＰＬＣ信号よりも強いノイズがたとえばＰＬＣ信号の搬送波近傍に存在することにより、ＡＧＣ回路の動作が、ＰＬＣ信号よりも当該ノイズに律速され、出力信号を最適な強度に調整することができず、ＰＬＣ信号の復調に失敗する可能性が高くなり、その結果、通信性能が劣化してしまう。
【００９６】
これに対して、本発明の実施の形態に係る電力線通信装置は、フィルタ部１２は、ＰＬＣ信号を受ける。ＡＧＣ回路１３は、フィルタ部１２を通過した信号を受ける。そして、フィルタ部１２において、切り替えフィルタ回路２２は、ＢＰＦ２１の前段または後段に設けられ、ＡＧＣ回路１３までのＰＬＣ信号の伝送路に追加フィルタを設けるか否かを切り替え可能である。
【００９７】
このように、ノイズ除去用のフィルタを受信回路に追加し、当該フィルタの有効および無効を選択可能な構成により、ＰＬＣ通信帯域の近傍においてＰＬＣ信号よりも強いノイズを受ける環境下でも、受けない環境下でも、最適なＰＬＣ信号をＡＧＣ回路１３に与えることができるため、ＡＧＣ回路１３を安定して動作させ、通信性能の劣化を防ぐことができる。
【００９８】
すなわち、常設のフィルタおよびＡＧＣ回路を設けた電力線通信装置において、ノイズレベルが大きいために当該フィルタにおいてノイズを十分に減衰させることができない場合でも、ノイズがＰＬＣ信号とともにＡＧＣ回路に供給されることを抑制し、ＰＬＣ信号の大きさを正しく反映したゲイン調整をＡＧＣ回路１３において行なうことができる。これにより、設置環境に応じてレベルの変動するＰＬＣ信号の受信処理をＡＧＣ回路１３を用いて良好に行ない、良好な通信品質を実現することができる。
【００９９】
したがって、本発明の実施の形態に係る電力線通信装置では、ＡＧＣ回路を備える構成において、より安定かつ良好な通信品質を実現することができる。
【０１００】
また、本発明の実施の形態に係る電力線通信装置では、追加フィルタは、ローパスフィルタまたはハイパスフィルタである。
【０１０１】
このような構成により、ＢＰＦ２１を用いる構成と比べて、簡易な回路構成で、ＰＬＣ通信帯域の信号の減衰を抑制しながら、ＰＬＣ通信帯域外に存在するノイズを効果的に減衰させることができる。
【０１０２】
また、本発明の実施の形態に係る電力線通信装置では、切り替えフィルタ回路２２は、減衰傾度およびカットオフ周波数の少なくともいずれか一方が異なる複数の追加フィルタを含み、当該複数の追加フィルタの中から、伝送路に設ける追加フィルタを選択可能である。
【０１０３】
このような構成により、追加フィルタとして、特性の異なる複数のフィルタを設け、各種ノイズに応じた最適なフィルタを選択することができるため、より多様な環境下において、最適なＰＬＣ信号をＡＧＣ回路１３に与えることができる。
【０１０４】
また、本発明の実施の形態に係る電力線通信装置では、制御部１５は、ＡＧＣ回路１３の出力信号に基づいて、ＰＬＣ信号の各周波数成分の大きさを算出し、算出結果に基づいて切り替えフィルタ回路２２の切り替えを制御する。
【０１０５】
このような構成により、ノイズの大きさおよび周波数等を確認した上で、ノイズ環境に応じた、追加フィルタの有効化および無効化の選択、あるいは、追加フィルタの種類の選択を適切に行なうことができる。
【０１０６】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【０１０７】
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
【０１０８】
［付記１］
電力線通信装置であって、
通信信号を受けるフィルタ部と、
前記フィルタ部を通過した信号を受けるＡＧＣ（Ａｕｔｏ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路とを備え、
前記フィルタ部は、
バンドパスフィルタと、
前記バンドパスフィルタの前段または後段に設けられ、前記フィルタ部から前記ＡＧＣ回路までの前記通信信号の伝送路に追加フィルタを設けるか否かを切り替え可能な切り替えフィルタ回路とを含み、
前記電力線通信装置は、さらに、前記ＡＧＣ回路の出力信号に基づいて、前記通信信号の各周波数成分の大きさを算出し、算出結果に基づいて前記切り替えフィルタ回路の切り替えを制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記ＡＧＣ回路の出力信号に基づいて、前記通信信号の品質を判断し、前記品質が所定条件を満たす場合に前記追加フィルタの切り替えを行なう、電力線通信装置。
【符号の説明】
【０１０９】
１１  ＡＣ結合回路
１２  フィルタ部
１３  ＡＧＣ回路
１４  ＡＤＣ
１５  制御部
２１  ＢＰＦ
２２  切り替えフィルタ回路
３１  キャパシタ
３２  トランス
４２，４３  追加フィルタ
４４，４５  スイッチ
９１  電力線
１０１  電力線通信装置
１５１  需要家装置
１５２  電力計測装置
２０１  電力情報収集システム
【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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