特許 6800912 電力線搬送通信システムおよび電力線搬送通信方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6800912

(24)【登録日】2020年11月27日

(45)【発行日】2020年12月16日

(54)【発明の名称】電力線搬送通信システムおよび電力線搬送通信方法

(51)【国際特許分類】

   H04B 3/54 20060101AFI20201207BHJP

【ＦＩ】

   H04B3/54

【請求項の数】13

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2018-97602(P2018-97602)

(22)【出願日】2018年5月22日

(65)【公開番号】特開2019-205019(P2019-205019A)

(43)【公開日】2019年11月28日

【審査請求日】2019年3月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】598076591

【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100081961

【弁理士】

【氏名又は名称】木内 光春

(72)【発明者】

【氏名】吉川 正臣

(72)【発明者】

【氏名】鮫田 芳富

(72)【発明者】

【氏名】市川 博則

(72)【発明者】

【氏名】東野 正和

【審査官】 大野 友輝

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１８−０４６５３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−０１４６８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ３／５４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力を供給する交流電圧のゼロクロスに基づくタイミングにて、複数の伝送方式にて伝送信号を送受信する複数の伝送局間において、送受信に係る電力線搬送通信の伝送方式の伝送パラメータを決定する、電力線搬送通信システムであって、
送信側の伝送局は、受信側の伝送局に対し複数のキャリア振幅により第２の伝送信号を送信し、
前記受信側の伝送局は、前記送信側の伝送局から複数のキャリア振幅により送信された前記第２の伝送信号を受信すると共に、複数のキャリア振幅の受信強度を含めた第２の応答信号により応答し、
前記送信側の伝送局は、前記受信側の伝送局からの前記第２の応答信号が、前記複数のキャリア振幅にて送信した前記第２の伝送信号より受信可能振幅が小さいと判断した場合、送信した複数のキャリア振幅より小さい振幅であり理論下限値より大きい振幅に、キャリア振幅を決定する、
電力線搬送通信システム。

【請求項2】

前記伝送パラメータは、キャリア周波数、キャリア振幅、交流電圧における一周期中の送信タイミングのうちの少なくとも一つである、
請求項１に記載の電力線搬送通信システム。

【請求項3】

前記送信側の伝送局は、前記受信側の伝送局に対し、複数のキャリア周波数により第１の伝送信号を送信し、
前記受信側の伝送局は、前記送信側の伝送局から複数のキャリア周波数により送信された前記第１の伝送信号を受信し、第１の応答信号により応答し、
前記送信側の伝送局は、前記受信側の伝送局からの前記第１の応答信号に基づき、前記伝送パラメータの一つであるキャリア周波数を決定する、
請求項１または２に記載の電力線搬送通信システム。

【請求項4】

前記受信側の伝送局は、複数のキャリア周波数の受信強度を前記第１の応答信号に含め応答する、
請求項３に記載の電力線搬送通信システム。

【請求項5】

前記第１の伝送信号は振幅変調方式で送信される、
請求項３または４に記載の電力線搬送通信システム。

【請求項6】

前記第２の伝送信号は、位相変調方式または周波数変調方式で送信される、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電力線搬送通信システム。

【請求項7】

前記送信側の伝送局は、前記受信側の伝送局に対し、電力を供給する前記交流電圧における一周期中の複数の送信タイミングにより第３の伝送信号を送信し、
前記受信側の伝送局は、前記送信側の伝送局から前記複数の送信タイミングにより送信された前記第３の送信信号を受信し、前記第３の応答信号により応答し、
前記送信側の伝送局は、前記受信側の伝送局からの前記第３の応答信号に基づき、前記伝送パラメータの一つである前記交流電圧における一周期中の送信タイミングを決定する、
請求項１乃至６のいずれか１項に電力線搬送通信システム。

【請求項8】

前記送信側の伝送局は、複数のシンボルごとに前記第３の伝送信号を送信し、
前記受信側の伝送局は、複数のシンボルごとの受信強度を前記第３の応答信号に含め応答する、
請求項７に記載の電力線搬送通信システム。

【請求項9】

前記受信側の伝送局は、電力を供給する前記交流電圧におけるノイズの振幅を観測し、前記交流電圧における一周期中のタイミングごとの、観測された前記ノイズの振幅を前記第３の送信信号に含め応答し、
前記送信側の伝送局は、前記第３の応答信号による前記ノイズの振幅に基づき、前記伝送パラメータの一つである前記交流電圧における一周期中の送信タイミングを決定する、
請求項７に記載の電力線搬送通信システム。

【請求項10】

前記受信側の伝送局からの応答信号に基づく情報は、前記送信側の伝送局に接続された制御装置に、蓄積されて記憶される、
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の電力線搬送通信システム。

【請求項11】

前記受信部は、電力を供給する前記交流電圧のノイズの振幅より大きい入力信号を符号化する分解能を有する、
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の電力線搬送通信システム。

【請求項12】

前記受信側の伝送局は、予め設定された、前記ゼロクロス計数部により計数されたゼロクロスの回数に対応したタイミングで、前記送信側の伝送局から送信された伝送信号に応答する、
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の電力線搬送通信システム。

【請求項13】

電力を供給する交流電圧のゼロクロスに基づくタイミングにて、複数の伝送方式にて伝送信号を送受信する複数の伝送局間において、送受信に係る電力線搬送通信にかかる伝送方式の伝送パラメータを決定させる電力線搬送通信方法であって、
前記送信側の伝送局に、受信側の伝送局に対し複数のキャリア振幅により第２の伝送信号を送信させ、
前記受信側の伝送局に、前記送信側の伝送局から複数のキャリア振幅により送信された前記第２の伝送信号を受信させると共に、複数のキャリア振幅の受信強度を含めた第２の応答信号により応答させ、
前記送信側の伝送局に、前記受信側の伝送局からの前記第２の応答信号が、前記複数のキャリア振幅にて送信した前記第２の伝送信号より受信可能振幅が小さいと判断した場合、送信した複数のキャリア振幅より小さい振幅であり理論下限値より大きい振幅に、キャリア振幅を決定させる、
電力線搬送通信方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本実施形態は電力線を用いて搬送信号を送受信する電力線搬送通信システムおよび電力線搬送通信方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電力線搬送通信システムとして、搬送信号の品質評価において高い評価を得た搬送波周波数を、優先して採用してするものが知られている。この種のシステムは、送信側の伝送局が電力線を介して受信側の伝送局に、周波数の異なる複数の搬送信号を送信し、受信側の伝送局が複数の搬送信号について評価を行い、その結果を送信側の伝送局に返信することを特徴としている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−２４４６０４公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

電力線搬送通信システムは、電源供給用の電力線に搬送信号を重畳させて伝送するものである。しかしながら、電力線は通信用の通信線ではないため、搬送信号が減衰しやすいという問題点があった。

【0005】

また、空港において使用される灯火監視システム等の電力線搬送通信システムでは、電力線が長距離となるため、送信側の伝送局、受信側の伝送局間の通信距離により、伝送局ごとに同期及び遅延時間が異なる。このため、送信側の伝送局、受信側の伝送局間の伝送速度、変調方式、振幅、交流電圧における一周期中の送信タイミング等の伝送パラメータを決定することは、容易ではなかった。

【0006】

本実施形態は、送信側の伝送局、受信側の伝送局間の伝送パラメータを容易に決定することができ、通信品質を向上させることができる電力線搬送通信システムおよび電力線搬送通信方法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】

本実施形態の電力線搬送通信システムは、電力を供給する交流電圧のゼロクロスに基づくタイミングにて、複数の伝送方式にて伝送信号を送受信する複数の伝送局間において、送受信に係る電力線搬送通信の伝送方式の伝送パラメータを決定する、電力線搬送通信システムであって、次のような構成を有することを特徴とする。

【0008】

(１)前記送信側の伝送局は、受信側の伝送局に対し複数のキャリア振幅により第２の伝送信号を送信する。
(２)前記受信側の伝送局は、前記送信側の伝送局から複数のキャリア振幅により送信された前記第２の伝送信号を受信すると共に、複数のキャリア振幅の受信強度を含めた第２の応答信号により応答する。
(３)前記送信側の伝送局は、前記受信側の伝送局からの前記第２の応答信号が、前記複数のキャリア振幅にて送信した前記第２の伝送信号より受信可能振幅が小さいと判断した場合、送信した複数のキャリア振幅より小さい振幅であり理論下限値より大きい振幅に、キャリア振幅を決定する。

【0009】

また、上記の伝送局を備えた電力線搬送通信システムにおける電力線搬送通信方法も本実施形態に含まれる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１実施形態にかかる電力線搬送通信システムを示す図

【図2】第１実施形態にかかる電力線搬送通信システムの伝送局の構成を示すブロック図

【図3】第１実施形態にかかる電力線搬送通信システムのキャリア周波数の決定にかかる通信シーケンスを示す図

【図4】第１実施形態にかかる親伝送局の制御部のキャリア周波数の決定にかかるプログラムフローを示す図

【図5】第１実施形態にかかる電力線搬送通信システムの伝送局のゼロクロスの計数を示す図

【図6】第１実施形態にかかる電力線搬送通信システムにおける複数の振幅による送信波形を示す図

【図7】第１実施形態にかかる親伝送局の制御部のキャリア振幅の決定にかかるプログラムフローを示す図

【図8】第１実施形態にかかる電力線搬送通信システムにおける伝送信号の受信強度を示す図

【図9】第１実施形態にかかる電力線搬送通信システムにおける伝送信号の振幅の決定方法を説明する図

【図10】第１実施形態にかかる電力線搬送通信システムにおけるノイズの振幅を示す図

【図11】第１実施形態にかかる電力線搬送通信システムのキャリア送信タイミングの決定にかかる通信シーケンスを示す図

【図12】第１実施形態にかかる親伝送局の制御部のキャリア送信タイミングの決定にかかるプログラムフローを示す図

【図13】第１実施形態にかかる電力線搬送通信システムの一周期中の送信タイミングを示す図

【図14】第１実施形態にかかる電力線搬送通信システムの通信良否テーブルを示す図

【図15】第１実施形態にかかる電力線搬送通信システムのシンボルごとの通信良否テーブルを示す図

【図16】他の実施形態にかかる電力線搬送通信システムの電力線ノイズの状態を示す図

【図17】他の実施形態にかかる電力線搬送通信システムの、ノイズが減少するゼロクロスからの経過時間を表す通信タイミングテーブルを示す図

【発明を実施するための形態】

【0011】

［第１実施形態］
［１．構成］
［１−１．システムの全体構成］
図１を参照して本実施形態の電力線搬送通信システム１の一例として灯火監視制御システムについて説明する。

【0012】

本実施形態において、同一構成の装置や部材が複数ある場合にはそれらについて同一の番号を付して説明を行い、また、同一構成の個々の装置や部材についてそれぞれを説明する場合に、共通する番号にアルファベットの添え字（小文字）を付けることで区別する。

【0013】

本灯火監視制御システム１は、電源装置２、制御装置３、フィルタ４、交流電源５、伝送局６、結合器７、灯火器８、電力線９を有する。複数の伝送局６のうち、伝送局６ｍが親伝送局、伝送局６ａ、６ｂ〜６ｎが子伝送局となる。ｎは任意の数であり、任意の数量の伝送局６ａ〜６ｎが電力線搬送通信システム１に接続される。本実施形態において、親伝送局である伝送局６ｍが、請求項における送信側の伝送局に、子伝送局である伝送局６ａ〜６ｎが、請求項における受信側の伝送局に相当する。以降、送信側の伝送局６ｍを親伝送局６ｍと、受信側の伝送局６ａ〜６ｎを子伝送局６ａ〜６ｎと呼ぶ場合がある。

【0014】

交流電源５は、電力会社にて発電及び送電された電力を受電する受電装置であり、本灯火監視制御システムの電源となる電力を供給する。交流電源５は、灯火監視制御システムの制御装置３が設置される制御室等に配置される。

【0015】

電源装置２は、いわゆる安定化電源装置により構成される。電源装置２は、交流電源５に接続される。電源装置２は、交流電源５から供給された電力を、灯火監視制御システムの内部用の電源電圧に変換し、フィルタ４を介し電力線９に電源電圧を出力する。この電源電圧は、灯火器８の電源になるとともに、伝送局６により送信される搬送信号が重畳される。電源装置２は、灯火監視制御システムの制御装置３が設置される制御室等に配置される。

【0016】

制御装置３は、パーソナルコンピュータ等により構成される。制御装置３は、親伝送局６ｍに接続され、親伝送局６ｍの制御を行う。制御装置３は、灯火監視制御システムの制御室等に配置される。

【0017】

フィルタ４は、インダクタ（Ｌ）や、キャパシタ（Ｃ）を組み合わせて構成されたフィルタである。フィルタ４は、電源装置２と電力線９の間に設置される。フィルタ４は、親伝送局６ｍ、子伝送局６ａ〜６ｎ間の通信に用いられる搬送信号のキャリア周波数に対し高インピダンスとなる定数を有する部材により構成される。フィルタ４により、親伝送局６ｍ、子伝送局６ａ〜６ｎ間の通信に用いられる搬送信号が、電源装置２側に漏れにくく、電力線９における搬送信号の減衰が軽減される。

【0018】

親伝送局６ｍは、電力線搬送通信にて通信を行う親局である。親伝送局６ｍは、制御装置３に接続され、制御装置３近傍の電力線９に設置される。親伝送局６ｍは、制御装置３からの電文を受信し、電力線９を介し子伝送局６ａ〜６ｎと電力線搬送にて通信を行う。

【0019】

親伝送局６ｍは、子伝送局６ａ〜６ｎとの伝送パラメータを決定する。親伝送局６ｍは、子伝送局６ａ〜６ｎに、灯火器８の照度制御および断線診断を行わせるための伝送信号を送信する。親伝送局６ｍは、子伝送局６ａ〜６ｎと同様の内部構成を有する。

【0020】

子伝送局６ａ〜６ｎは、電力線搬送通信にて通信を行う子局であり、結合器７を介して電力線９に接続されるとともに、灯火器８に接続される。電力線搬送通信システム１には、複数台の子伝送局６ａ〜６ｎが接続される。子伝送局６ａ〜６ｎは、電力線９を介し電力線搬送にて親伝送局６ｍと通信を行う。

【0021】

子伝送局６ａ〜６ｎは、親伝送局６ｍから電力線搬送にて送信された搬送信号の評価を行う。子伝送局６ａ〜６ｎは、灯火器８の照度制御および断線診断を行う。子伝送局６ａ〜６ｎは、親伝送局６ｍと同様の内部構成を有する。

【0022】

結合器７は、トランス等により構成され、電力線搬送の搬送信号を重畳及び抽出する装置である。結合器７は親伝送局６ｍまたは子伝送局６ａ〜６ｎと、電力線９との間に設置される。親伝送局６ｍ、子伝送局６ａ〜６ｎごとに複数台の結合器７ｍ、７ａ、７ｂ〜７ｎが設置される。

【0023】

結合器７ｍ、７ａ〜７ｎは、それぞれ親伝送局６ｍおよび子伝送局６ａ〜６ｎから送信された搬送信号を電力線９に重畳させる。また、結合器７ｍ、７ａ〜７ｎは、電力線９に重畳された搬送信号を、それぞれ親伝送局６ｍおよび子伝送局６ａ〜６ｎに伝達する。

【0024】

灯火器８は、キセノンランプやＬＥＤライトにより構成された照明器具である。灯火器８は、空港の滑走路毎、誘導路毎に配置され、滑走路、誘導路の位置を照明の光にて表示する。子伝送局６ａ〜６ｎごとに複数台の灯火器８ａ〜８ｎが設置される。灯火器８ａ〜８ｎは、それぞれ子伝送局６ａ〜６ｎに接続され、子伝送局６ａ〜６ｎにより照度制御および断線診断が行われる。

【0025】

電力線９は、電力を伝達するとともに親伝送局６ｍおよび子伝送局６ａ〜６ｎの電力線搬送通信にかかる搬送信号を伝達する電線である。電力線９は、灯火器８の電源になる電力を供給するとともに、親伝送局６ｍおよび子伝送局６ａ〜６ｎに通信に用いられる搬送信号が重畳される電源電圧を供給する。

【0026】

［１−２．伝送局６の構成］
伝送局６の構成について図２を参照して説明する。親伝送局６ｍと子伝送局６ａ〜６ｎは、同一の内部構成を有する。伝送局６は一例として、記憶部１１、通信部１２、制御部１３、送信データ作成部１４、変調処理部１５、信号送信部１６、信号受信部１７、位相検出部１８、復調処理部１９、受信データ作成部２０、灯火制御部２１を有する。送信データ作成部１４、変調処理部１５、信号送信部１６が請求項における送信部に、信号受信部１７、復調処理部１９、受信データ作成部２０が請求項における受信部に、位相検出部１８が請求項におけるゼロクロス検出部およびゼロクロス計数部に相当する。

【0027】

（記憶部１１）
記憶部１１は、半導体メモリやハードディスクのような記憶媒体にて構成される。記憶部１１は、制御部１３に接続され、データ書込みおよび読出しが行われる。記憶部１１は親伝送局６ｍおよび各子伝送局６ａ〜６ｎの送信出力レベル、受信ゲイン、通信するタイミング情報、通信可能時間、搬送周波数、シンボル数、シンボル速度に関する情報を記憶する。伝送局６が親伝送局６ｍとして使用される場合、記憶部１１は、電力線搬送通信にかかる伝送パラメータである伝送速度、変調方式、振幅、交流電圧における一周期中の送信タイミングを記憶する。

【0028】

（通信部１２）
通信部１２は、有線および無線の通信に対応したインタフェース回路等により構成される。通信部１２の一方は、制御部１３に接続される。伝送局６が親伝送局６ｍとして使用される場合、通信部１２は、伝送局６外部の制御装置３と接続され通信を行う。

【0029】

（制御部１３）
制御部１３は、マイクロコンピュータにより構成される。制御部１３は、記憶部１１、通信部１２、送信データ作成部１４、受信データ作成部２０および灯火制御部２１にそれぞれ接続され、これらの制御を行う。

【0030】

伝送局６が親伝送局６ｍとして使用される場合、制御部１３は、電力線搬送通信にかかる伝送パラメータである伝送速度、変調方式、振幅、交流電圧における一周期中の送信タイミングを決定する。

【0031】

伝送局６が子伝送局６ａ〜６ｎとして使用される場合、制御部１３は、通信部１２により受信した灯火器８の照度制御および断線診断に関する伝送信号を中継し、灯火制御部２１を介し灯火器８へ出力する。

【0032】

（送信データ作成部１４）
送信データ作成部１４は、伝送制御用回路により構成される。送信データ作成部１４は、入力側が制御部１３に接続され、出力側が変調処理部１５に接続される。送信データ作成部１４は、制御部１３により作成されたコードが入力される。送信データ作成部１４は、このコードをフレームに割り当て送信電文に変換し、変調処理部１５に出力する。この送信電文には、送信データ作成部１４により、誤り検出や訂正用の各種ＦＥＣ符号が付加される。

【0033】

（変調処理部１５）
変調処理部１５は、変調用回路により構成される。変調処理部１５は、入力側が送信データ作成部１４に接続され、出力側が信号送信部１６に接続される。変調処理部１５は、送信データ作成部１４にて作成された送信電文を受信し、この送信電文を、周波数変調や位相変調により送信されるアナログ信号の振幅に対応したデジタル信号に変換し、信号送信部１６に出力する。

【0034】

変調処理部１５は、記憶部１１に記憶された伝送パラメータである伝送速度、変調方式、振幅、交流電圧における一周期中の送信タイミングに基づき、周波数変調や位相変調により送信されるアナログ信号の振幅に対応したデジタル信号を作成する。例えば、位相変調方式の場合、変調処理部１５は、１ｂｉｔまたは複数ｂｉｔ単位で規定されたシンボルごとに、対応した位相、時間間隔、搬送周波数を有するデジタル信号を作成する。変調処理部１５は、高速、低速等の複数の変調方式に対応する。

【0035】

（信号送信部１６）
信号送信部１６は、デジタル−アナログ変換用の回路により構成される。信号送信部１６は、入力側が変調処理部１５に接続され、出力側が結合器７に接続される。信号送信部１６は、変調処理部１５により作成されたデジタル信号を受信し、このデジタル信号を、アナログ信号である電力線搬送通信の搬送信号に変換する。変換された搬送信号は、結合器７を介し電力線９へ送信される。

【0036】

信号送信部１６から送信される搬送信号は、記憶部１１に記憶された伝送パラメータである伝送速度、変調方式、振幅、交流電圧における一周期中の送信タイミングに基づき、位相検出部１８にて検出された交流電圧のゼロクロスのタイミングにより、送信される。また、１回の送信タイミングで全ての情報が送出できない場合、送信するデータ量に応じ、複数のタイミングで送出するようにしてもよい。

【0037】

（信号受信部１７）
信号受信部１７は、アナログ−デジタル変換用の回路により構成される。信号受信部１７は、入力側が結合器７に接続され、出力側が復調処理部１９に接続される。信号受信部１７は、アナログ信号の形で電力線９に重畳している電力線搬送通信の搬送信号を、結合器７から受信する。信号受信部１７は、受信した搬送信号をアナログ−デジタル変換して振幅に対応したデジタル信号を生成し、復調処理部１９に出力する。また、信号受信部１７は、電源装置２からフィルタ４を介して出力された、電力線９上の電源電圧波形信号をアナログ−デジタル変換して電源電圧波形信号にかかるデジタル値として位相検出部１８に出力する。

【0038】

（位相検出部１８）
位相検出部１８は、デジタルの比較回路により構成される。位相検出部１８は、入力側が信号受信部１７に、出力側が信号送信部１６および受信データ作成部２０に接続される。位相検出部１８は、信号受信部１７から出力された電源電圧波形信号にかかるデジタル値に基づき、電源波形のゼロクロス点を検出する。また位相検出部１８は、検出したゼロクロス点をカウントし、信号送信部１６および受信データ作成部２０に出力する。位相検出部１８が、請求項のゼロクロス検出部およびゼロクロス計数部に相当する。

【0039】

（復調処理部１９）
復調処理部１９は、復調用回路により構成される。復調処理部１９は、入力側が信号受信部１７に、出力側が受信データ作成部２０に接続される。復調処理部１９は、信号受信部１７にて変換されたデジタル信号が入力される。復調処理部１９は、このデジタル信号を復調し受信電文に変換し受信データ作成部２０に出力する。

【0040】

復調処理部１９は、記憶部１１に記憶された伝送パラメータである伝送速度、変調方式、振幅、交流電圧における一周期中の送信タイミングに基づき、周波数変調や位相変調により送信されたアナログ信号の振幅に対応したデジタル信号を、受信電文に復調する。例えば、一定間隔でシンボルを抽出し、フーリエ変換等で信号強度と位相を検出し、変調前の通信フレームのデータを復元する。復調処理部１９は、高速、低速等の複数の変調方式に対応する。

【0041】

（受信データ作成部２０）
受信データ作成部２０は、伝送制御用回路により構成される。受信データ作成部２０は、入力側が復調処理部１９に、出力側が制御部１３に接続される。受信データ作成部２０は、復調処理部１９にて復調されたデジタルの受信電文が入力され、誤り検出や訂正用の各種ＦＥＣ符号を適用し、誤り検出および訂正を行い、受信電文にかかるコードを制御部１３に出力する。

【0042】

（灯火制御部２１）
灯火制御部２１は、有線のローカル通信に対応したインタフェース回路等により構成される。灯火制御部２１の一方は、制御部１３に接続される。伝送局６が子伝送局６ａ〜６ｎとして使用される場合、灯火制御部２１は、伝送局６外部の灯火器８と接続され通信を行う。

【0043】

［１−３．制御装置３］
制御装置３は、パーソナルコンピュータ等の機器により構成される。制御装置３は、有線および無線の通信に対応したインタフェース回路による構成された通信部を備える。制御装置３の通信部は、親伝送局６ｍに接続される。制御装置３は、通信部を介し、親伝送局６ｍと灯火器８の点灯、消灯、照度調整、異常監視に関するデータ通信を、親伝送局６ｍと行う。

【0044】

また、制御装置３は、子伝送局６ａ〜６ｎの伝送に関する情報を蓄積して記憶する。子伝送局６ａ〜６ｎの伝送に関する情報は、親伝送局６ｍから制御装置３に送信される。親伝送局６ｍは、各子伝送局６ａ〜６ｎから伝送に関する情報を受信する。

【0045】

また、制御装置３は、上位通信部を備える。制御装置３の上位通信部は、上位装置（図中不示）に接続される。制御装置３は、上位通信部を介し、制御装置３外部の管制制御装置やオペレータコンソール等の上位装置と通信を行う。

【0046】

［２．作用］
［２−１．キャリア周波数の決定］
次に、本実施形態の電力線搬送通信システムのキャリア周波数の決定にかかる動作の概要を図１〜５に基づき説明する。キャリア周波数の決定にかかる通信動作の概要を図３に示す。

【0047】

親伝送局６ｍの制御部１３は、図４に示すプログラムに従ってキャリア周波数の決定に関する動作を行う。以下に、親伝送局６ｍの制御部１３のキャリア周波数の決定にかかる動作を図４に示すプログラムに沿って説明する。図４に示すプログラムは、親伝送局６ｍの制御部１３に内蔵される。図４に示すプログラムは、制御部１３により、電源投入時または一定周期ごとに実行される。

【0048】

（Ｓ１１：交流電源通電検知）
最初に親伝送局６ｍの制御部１３は、電源装置２の電源が投入され、交流電源が通電されたことを検出する。これにより、親伝送局６ｍは、起動し送受信可能な状態となる。また、各子伝送局６ａ〜６ｎは、起動され初期化される。これにより、親伝送局６ｍ、各子伝送局６ａ〜６ｎとも送受信可能な状態となる。

【0049】

（Ｓ１２：通電通知を制御装置３に送信）
親伝送局６ｍの制御部１３は、親伝送局６ｍ、各子伝送局６ａ〜６ｎの起動が完了した旨のコードである通電通知を制御装置３に送信する。通電通知は、親伝送局６ｍの通信部１２から制御装置３に送信される。

【0050】

（Ｓ１３：初期通信の伝送方式を選択）
次に、親伝送局６ｍの制御部１３は、複数の伝送方式のうち各子伝送局６ａ〜６ｎと初期通信を行うための伝送方式を選択する。初期通信は、各子伝送局６ａ〜６ｎの存在不存在の検出、および各子伝送局６ａ〜６ｎにおけるキャリア周波数の強度を検出するためのものである。

【0051】

したがって初期通信を行うための伝送方式は、複数の伝送方式のうち、通信エラーが少ないと見込まれる伝送方式が選択されることが望ましい。複数の伝送方式は、変調方式、伝送速度、キャリア周波数、振幅、交流電圧における一周期中のタイミングにおいて異なる。本実施形態では、初期通信を行うための伝送方式の一例として［変調方式：振幅変調、伝送速度：１００ｂｐｓ（電源周波数に同期）、キャリア周波数：１０００〜２０００Ｈｚ］を選択する。

【0052】

（Ｓ１４：確認信号Ｆ１を送信する）
次に、親伝送局６ｍの制御部１３は、各子伝送局６ａ〜６ｎに対し、キャリア周波数：１０００〜２０００Ｈｚのうち第１の周波数を有する確認信号Ｆ１を送信する。確認信号Ｆ１は、一例としてｆ１＝１０００Ｈｚの周波数を有する振幅変調された信号であるものとする。

【0053】

振幅変調は、交流電圧における一周期中の、予め定められたタイミングに重畳された信号の有無にて１ビットを構成する。つまり一周期中の予め定められたタイミングに１０００Ｈｚの周波数を有する信号が存在する場合、マーク（論理「１」）を表し、１０００Ｈｚの周波数を有する信号が存在しない場合、スペース（論理「０」）を表す。確認信号Ｆ１は、マークのみ送信されるものであってもよい。確認信号Ｆ１は、送信データ作成部１４、変調処理部１５、信号送信部１６により各子伝送局６ａ〜６ｎに対し一括にて送信される。

【0054】

（Ｓ１５：応答信号Ｇ１を受信する）
次に、親伝送局６ｍの制御部１３は、各子伝送局６ａ〜６ｎから、確認信号Ｆ１に対する応答信号Ｇ１を受信する。子伝送局６ａは、親伝送局６ｍから確認信号Ｆ１を受信した場合、応答信号Ｇ１ａにより応答する。子伝送局６ａが不存在であるか受信不調の場合、応答信号Ｇ１ａは返信されない。

【0055】

同様に子伝送局６ｂ〜６ｎは、親伝送局６ｍから確認信号Ｆ１を受信した場合、応答信号Ｇ１ｂ〜Ｇ１ｎにより応答する。子伝送局６ｂ〜６ｎが不存在であるか受信不調の場合、応答信号Ｇ１ｂ〜Ｇ１ｎは返信されない。

【0056】

応答信号Ｇ１は、各子伝送局６ａ〜６ｎに予め設定された、位相検出部１８により計数されたゼロクロスの回数に対応したタイミングで、各子伝送局６ａ〜６ｎから返信される。応答信号Ｇ１ａ〜Ｇ１ｎには、子伝送局６ａ〜６ｎごとに検出された、確認信号Ｆ１の受信強度に関するデータが含まれる。

【0057】

位相検出部１８は図５に示すように、交流電圧のゼロクロスを計数する。例えば子伝送局６ａには、「１」が、子伝送局６ｎには「ｎ」が、予め設定されている。子伝送局６ａは、親伝送局６ｍから確認信号Ｆ１を受信したのちの１回目の交流電圧のゼロクロスで応答信号Ｇ１ａを返信する。子伝送局６ｎは、親伝送局６ｍから確認信号Ｆ１を受信したのちのｎ回目の交流電圧のゼロクロスで応答信号Ｇ１ｎを返信する。

【0058】

（Ｓ１６：応答信号Ｇ１の確認を行う）
次に、親伝送局６ｍは、各子伝送局６ａ〜６ｎから、応答信号Ｇ１ａ〜Ｇ１ｎにより応答があったか判断する。親伝送局６ｍは、各子伝送局６ａ〜６ｎに予め設定された、ゼロクロスの回数に基づき、各子伝送局６ａ〜６ｎから応答信号Ｇ１ａ〜Ｇ１ｎが返信されたか判断を行う。

【0059】

応答信号Ｇ１により応答がなかった場合、応答がなかった子伝送局６（例えば子伝送局６ｎ）が不存在、または、確認信号Ｆ１にかかる周波数に対し子伝送局６（例えば子伝送局６ｎ）が受信不調であると判断する。親伝送局６ｍの制御部１３は、確認信号Ｆ１に対し応答があった子伝送局６、および子伝送局６ａ〜６ｎごとに検出された確認信号Ｆ１の受信強度に関するデータを抽出し、記憶部１１に蓄積して記憶させる。

【0060】

（Ｓ１７：データを、制御装置３に送信）
次に、親伝送局６ｍの制御部１３は、各子伝送局６ａ〜６ｎからの応答信号Ｇ１ａ〜Ｇ１ｎによる応答の有無、および子伝送局６ａ〜６ｎごとに検出された確認信号Ｆ１の受信強度に関するデータを、通信部１２を介し制御装置３に送信する。

【0061】

その後、親伝送局６ｍは、ステップＳ１４〜Ｓ１７にかかる動作を、キャリア周波数：１０００〜２０００Ｈｚのうち第２の周波数ｆ２＝１２００Ｈｚを有する確認信号Ｆ２、第３の周波数ｆ３＝１４００Ｈｚを有する確認信号Ｆ３、第４の周波数ｆ４＝１６００Ｈｚを有する確認信号Ｆ４、第５の周波数ｆ５＝１８００Ｈｚを有する確認信号Ｆ５、第６の周波数ｆ６＝２０００Ｈｚを有する確認信号Ｆ６について繰り返し実行する。親伝送局６ｍの制御部１３は、各確認信号Ｆ２〜Ｆ６に対し応答があった子伝送局６、および子伝送局６ａ〜６ｎごとに検出された確認信号Ｆ２〜Ｆ６の受信強度に関するデータを抽出し蓄積して記憶部１１に記憶させる。

【0062】

（Ｓ１８：キャリア周波数を決定する）
次に、親伝送局６ｍの制御部１３は、記憶部１１に記憶された各確認信号Ｆ１〜Ｆ６に対する子伝送局６ａ〜６ｎによる応答の有無、および子伝送局６ａ〜６ｎごとに検出された確認信号Ｆ１〜Ｆ６の受信強度に関するデータに基づきキャリア周波数を決定する。

【0063】

最初に、親伝送局６ｍの制御部１３は、確認信号Ｆ１〜Ｆ６のうち子伝送局６ａ〜６ｎから最多の応答があった確認信号を抽出する。

【0064】

次に、親伝送局６ｍの制御部１３は、確認信号Ｆ１〜Ｆ６のうち子伝送局６ａ〜６ｎから最多の応答があった確認信号について、受信強度の平均値を算出する。受信強度の平均値は、記憶部１１に記憶された子伝送局６ａ〜６ｎごとの確認信号Ｆ１〜Ｆ６の受信強度に関するデータに基づき、算出される。親伝送局６ｍの制御部１３は、確認信号Ｆ１〜Ｆ６のうち算出した受信強度の平均値が最大である確認信号にかかるキャリア周波数を、電力線搬送通信にかかるキャリア周波数として決定する。

【0065】

（Ｓ１９：キャリア周波数を子伝送局６ａ〜６ｎに通知する）
次に、親伝送局６ｍの制御部１３は、決定したキャリア周波数を、送信データ作成部１４、変調処理部１５、信号送信部１６を介し、子伝送局６ａ〜６ｎに通信により通知する。また、親伝送局６ｍの制御部１３は、決定したキャリア周波数を、通信部１２を介し制御装置３に通知する。

【0066】

以降、親伝送局６ｍは、決定したキャリア周波数により、子伝送局６ａ〜６ｎとの間で通信を行う。例えば、決定したキャリア周波数がｆ２＝１２００Ｈｚである場合、以降、親伝送局６ｍは、キャリア周波数ｆ２＝１２００Ｈｚの位相変調にかかる伝送方式により、子伝送局６ａ〜６ｎとの間で通信を行う。

【0067】

確認信号Ｆ１〜Ｆ６が、請求項における複数のキャリア周波数により送信される第１の伝送信号に相当する。応答信号Ｇ１〜Ｇ６が、請求項における第１の応答信号に相当する。以上が、キャリア周波数の決定にかかる手順である。

【0068】

［２−２．キャリア振幅の決定］
次に、本実施形態の電力線搬送通信システムのキャリア振幅の決定にかかる動作の概要を図６〜１０に基づき説明する。親伝送局６ｍは、図６に示す確認信号Ｖ１を送信し、子伝送局６ａ〜６ｎから返信された応答信号Ｕａ〜Ｕｎに基づき、複数の伝送方式におけるキャリア振幅を決定する。キャリア振幅の決定は、親伝送局６ｍの制御部１３により行われる。

【0069】

親伝送局６ｍの制御部１３は、図７に示すプログラムに従ってキャリア振幅の決定に関する動作を行う。以下に、親伝送局６ｍの制御部１３のキャリア振幅の決定にかかる動作を図７に示すプログラムに沿って説明する。図７に示すプログラムは、親伝送局６ｍの制御部１３に内蔵される。図７に示すプログラムは、制御部１３により、電源投入時または一定周期ごとに実行される。

【0070】

（Ｓ２１：確認信号Ｖ１を送信する）
親伝送局６ｍの制御部１３は、送信データ作成部１４、変調処理部１５、信号送信部１６を介し、各子伝送局６ａ〜６ｎに対し確認信号Ｖ１を送信する。確認信号Ｖ１は、キャリア周波数の決定にかかる手順により決定されたキャリア周波数、例えば１２００Ｈｚの、複数の振幅を有する位相変調された信号である。確認信号Ｖ１が、請求項における第２の伝送信号に相当する。確認信号Ｖ１は、キャリア周波数の決定にかかる手順により決定されたキャリア周波数を有する周波数変調された信号であってもよい。

【0071】

確認信号Ｖ１は、例えば電力を供給する交流電圧の一周期中に配置されたシンボルＡ、Ｂ、Ｃにより構成される。シンボルＡ、Ｂ、Ｃは、マーク（「１」）、スペース（「０」）に対応して位相変調された、電文における一つのカラムである。電力を供給する交流電圧の一周期中に２カラムの、４方位位相変調されたシンボルが配置される場合、交流電圧一周期で４ｂｉｔのデータを送信することができる。交流電圧が５０Ｈｚの場合、１秒間に２００ｂｉｔのデータを送信することができ、伝送速度は２００ｂｐｓとなる。

【0072】

確認信号Ｖ１のシンボルＡ、Ｂ、Ｃは、例えば、順に５Ｖｐ−ｐ、２Ｖｐ−ｐ、０．５Ｖｐ−ｐの振幅を有する信号である。電力を供給する交流電圧の一周期中に、シンボルＡ、Ｂ、Ｃとも含まれ、送信される。同じデータを構成する、振幅の異なるシンボルＡ、Ｂ、Ｃが、電力を供給する交流電圧における一周期中に含まれる。

【0073】

（Ｓ２２：応答信号Ｕａ〜Ｕｎを受信する）
次に、親伝送局６ｍの制御部１３は、信号受信部１７、復調処理部１９、受信データ作成部２０を介し、各子伝送局６ａ〜６ｎから応答信号Ｕａ〜Ｕｎを受信する。各子伝送局６ａ〜６ｎは、親伝送局６ｍから送信された確認信号Ｖ１を受信し、図８に示すように、各子伝送局６ａ〜６ｎは、確認信号Ｖ１のシンボルＡ、Ｂ、Ｃの振幅ごとの受信強度を測定する。子伝送局６ａ〜６ｎの受信部である信号受信部１７、復調処理部１９、受信データ作成部２０は、図１０に示すように、電力を供給する交流電圧のノイズの振幅より大きい入力信号を符号化する分解能を有する。

【0074】

各子伝送局６ａ〜６ｎは、確認信号Ｖ１のシンボルＡ、Ｂ、Ｃの振幅ごとの受信強度を、応答信号Ｕａ〜Ｕｎとして親伝送局６ｍに返信する。応答信号Ｕａ〜Ｕｎには、各子伝送局６ａ〜６ｎにおける、確認信号Ｖ１のシンボルＡ、Ｂ、Ｃの受信の可否も含まれる。親伝送局６ｍの制御部１３は、応答信号Ｕａ〜Ｕｎを受信する。応答信号Ｕａ〜Ｕｎが、請求項における第２の応答信号に相当する。

【0075】

（Ｓ２３：受信強度が所定値以上のシンボルは存在するか）
次に、親伝送局６ｍの制御部１３は、シンボルＡ、Ｂ、Ｃのうち、受信強度が所定値以上のシンボルが存在するかの判断を行う。親伝送局６ｍの制御部１３は、各子伝送局６ａ〜６ｎから返信された応答信号Ｕａ〜Ｕｎに基づき、シンボルＡ、Ｂ、Ｃのうち、各子伝送局６ａ〜６ｎの全てにおける受信強度が、予め設定された受信強度値以上であるシンボルが存在するかの判断を行う。

【0076】

設定された受信強度値以上であるシンボルが存在すると判断した場合（ステップＳ２３のＹＥＳ）、ステップＳ２４に移行する。設定された受信強度値以上であるシンボルが存在すると判断しない場合（ステップＳ２３のＮＯ）、ステップＳ２５に移行する。

【0077】

（Ｓ２４：最小振幅をキャリア振幅とする）
ステップＳ２３にて設定された受信強度値以上であるシンボルが存在すると判断された場合、親伝送局６ｍの制御部１３は、各子伝送局６ａ〜６ｎの全てにおける受信強度が、設定された受信強度値以上であるシンボルＡ、Ｂ、Ｃにかかる振幅を選択する。さらに親伝送局６ｍの制御部１３は、選択されたシンボルＡ、Ｂ、Ｃにかかる振幅のうち最少の振幅を、キャリア振幅として決定する。

【0078】

電力線搬送通信におけるキャリア振幅は、接続される灯火器８に対してはノイズ成分となる。また、電力線搬送通信におけるキャリア振幅が過大である場合、他の電力線へのクロストークを引き起こす可能性がある。電力線搬送通信におけるキャリアは、できる限り小さな通信可能である振幅を有することが望ましい。このため、選択されたシンボルＡ、Ｂ、Ｃにかかる振幅のうち最少の振幅が、キャリア振幅とされる。

【0079】

例えば、子伝送局６ａ〜６ｎ−１におけるシンボルＡ、Ｂ、Ｃにかかる振幅の受信強度が、予め設定された所定値以上であるが、子伝送局６ｎにおけるシンボルＣにかかる振幅の受信強度が、予め設定された所定値未満である場合、親伝送局６ｍは、シンボルＢにかかる振幅を、キャリア振幅として決定する。

【0080】

また、例えば、子伝送局６ａ〜６ｎにおけるシンボルＡ、Ｂ、Ｃにかかる振幅の受信強度が、予め設定された所定値以上である場合、親伝送局６ｍは、図９に示すように送信したシンボルＡ、Ｂ、Ｃにかかる振幅より小さい振幅であり、かつ、理論下限値より大きい振幅を、キャリア振幅として決定してもよい。

【0081】

（Ｓ２５：最大振幅をキャリア振幅とする）
ステップＳ２３にて設定された受信強度値以上であるシンボルが存在すると判断されない場合、親伝送局６ｍの制御部１３は、シンボルＡ、Ｂ、Ｃにかかる振幅のうち最大の振幅を、キャリア振幅として決定する。例えば、各子伝送局６ａ〜６ｎにおけるシンボルＡ、Ｂ、Ｃにかかる振幅の受信強度が、予め設定された所定値未満である場合、親伝送局６ｍは、最大振幅であるシンボルＡにかかる振幅を、キャリア振幅として決定する。キャリア振幅は、親伝送局６ｍの制御部１３により、子伝送局６ａ〜６ｎごとに異なるキャリア振幅が決定されるようにしてもよい。

【0082】

その後、一連のプログラムを終了する。以上が、キャリア振幅の決定にかかる手順である。

【0083】

［２−３．キャリア送信タイミングの決定］
次に、本実施形態の電力線搬送通信システムのキャリア送信タイミングの決定にかかる動作の概要を図１１〜図１５に基づき説明する。キャリア送信タイミングの決定にかかる通信動作の概要を図１１に示す。

【0084】

親伝送局６ｍの制御部１３は、図１２に示すプログラムに従ってキャリア送信タイミングの決定に関する動作を行う。以下に、親伝送局６ｍの制御部１３のキャリア送信タイミングの決定にかかる動作を図１２に示すプログラムに沿って説明する。図１２に示すプログラムは、親伝送局６ｍの制御部１３に内蔵される。図１２に示すプログラムは、制御部１３により、電源投入時または一定周期ごとに実行される。

【0085】

（Ｓ３１：確認信号Ｐ１を送信する）
親伝送局６ｍの制御部１３は、送信データ作成部１４、変調処理部１５、信号送信部１６を介し、各子伝送局６ａ〜６ｎに対し確認信号Ｐ１を送信する。確認信号Ｐ１は、交流電圧における一周期中の第１のタイミングで送信される。第１のタイミングは、例えば図１３に示す指定時間Ａにかかる、交流電圧におけるゼロクロス点から０ｍｓ〜８ｍｓである。

【0086】

確認信号Ｐ１は、キャリア周波数の決定にかかる手順により決定された、例えば１２００Ｈｚのキャリア周波数を有する。親伝送局６ｍの制御部１３は、送信データ作成部１４、変調処理部１５、信号送信部１６を、例えば８方位位相変調にかかる伝送速度は４００ｂｐｓの高速変調に切替え、確認信号Ｐ１を送信する。

【0087】

確認信号Ｐ１は、キャリア振幅の決定にかかる手順により決定されたキャリア振幅を有する信号であってもよい。

【0088】

（Ｓ３２：応答信号Ｑ１ａ〜Ｑ１ｎを受信する）
次に、親伝送局６ｍの制御部１３は、信号受信部１７、復調処理部１９、受信データ作成部２０を介し、各子伝送局６ａ〜６ｎから応答信号Ｑ１ａ〜Ｑ１ｎを受信する。各子伝送局６ａ〜６ｎは、親伝送局６ｍから送信された確認信号Ｐ１を受信し、受信の正常異常を示す応答信号Ｑ１ａ〜Ｑ１ｎを返信する。

【0089】

返信を確実に行うため、応答信号Ｑ１ａ〜Ｑ１ｎは、各子伝送局６ａ〜６ｎから低速の変調方式にて送信される。例えば、応答信号Ｑ１ａ〜Ｑ１ｎは、周波数変調にかかる伝送速度１００ｂｐｓの低速変調により送信される。親伝送局６ｍの制御部１３は、応答信号Ｑ１ａ〜Ｑ１ｎを受信する。

【0090】

（Ｓ３３：応答信号Ｑ１の確認を行う）
次に、親伝送局６ｍの制御部１３は、各子伝送局６ａ〜６ｎから、応答信号Ｑ１ａ〜Ｑ１ｎにより応答があったか判断する。親伝送局６ｍは、各子伝送局６ａ〜６ｎに予め設定された、ゼロクロスの回数に基づき、各子伝送局６ａ〜６ｎから応答信号Ｑ１ａ〜Ｑ１ｎが返信されたか判断を行う。

【0091】

応答信号Ｑ１により応答がなかった場合、確認信号Ｆ１にかかる周波数に対し子伝送局６（例えば子伝送局６ｎ）が受信不調であると判断する。親伝送局６ｍの制御部１３は、子伝送局６ａ〜６ｎごとの受信可否を、図１４に示す通信良否テーブルとして記憶部１１に蓄積して記憶させる。

【0092】

図１４に示す通信良否テーブルは、子伝送局６ａ〜６ｎからの応答の有無、および子伝送局６ａ〜６ｎから返信された受信の正常異常を示す応答信号Ｑ１ａ〜Ｑ１ｎに基づき作成される。

【0093】

図１４に示す通信良否テーブルは、図１３に示す指定時間Ａ、Ｂ、Ｃごとの子伝送局６ａ〜６ｎの受信可否として、記憶部１１に蓄積して記憶される。親伝送局６ｍの制御部１３は、記憶部１１に蓄積して記憶された通信良否テーブルを、制御装置３に送信する。

【0094】

その後、親伝送局６ｍの制御部１３は、ステップＳ３１〜Ｓ３３にかかる動作を、交流電圧における一周期中の第２のタイミングで送信される確認信号Ｐ２、第３のタイミングで送信される確認信号Ｐ３について繰り返し実行する。第２のタイミングは、例えば図１３に示す指定時間Ｂにかかる、交流電圧におけるゼロクロス点から８ｍｓ〜１０ｍｓである。第３のタイミングは、例えば図１３に示す指定時間Ｃにかかる、交流電圧におけるゼロクロス点から１０ｍｓ〜１２ｍｓである。

【0095】

子伝送局６ａ〜６ｎは、確認信号Ｐ２に対し応答信号Ｑ２ａ〜Ｑ２ｎを、確認信号Ｐ３に対し応答信号Ｑ３ａ〜Ｑ３ｎを返信する。応答信号Ｑ１ａ〜Ｑ１ｎ、Ｑ２ａ〜Ｑ２ｎ、Ｑ３ａ〜Ｑ３ｎが、請求項における第３の応答信号に相当する。確認信号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３が、請求項における第３の伝送信号に相当する。

【0096】

（Ｓ３４：キャリア送信タイミングを選択する）
次に、親伝送局６ｍの制御部１３は、子伝送局６ａ〜６ｎごとの受信可否を示す通信良否テーブルに基づき、キャリア送信タイミングを選択する。親伝送局６ｍの制御部１３は、指定時間Ａ、Ｂ、Ｃのうち、図１４に示す通信良否テーブルにおいて最も通信成功率が高い指定時間を選択し、キャリア送信タイミングとして決定する。

【0097】

例えば、図１４において指定時間Ａの通信成功率が、最も高い。親伝送局６ｍの制御部１３は、最も通信成功率が高い指定時間Ａにかかる、交流電圧におけるゼロクロス点から０ｍｓ〜８ｍｓをキャリア送信タイミングとして決定する。

【0098】

また、キャリア送信タイミングは送信されるシンボルごとに決定されるようにしてもよい。例えば、ステップＳ３１〜Ｓ３３を繰り返し実行し、複数のシンボルごとに確認信号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を送信し、図１５に示すようなシンボルごとの通信良否テーブルを作成するようにしてもよい。ステップＳ３４において、シンボルごとにキャリア送信タイミングが決定されるようにしてもよい。

【0099】

（Ｓ３５：キャリア送信タイミングを子伝送局６ａ〜６ｎ、制御装置３に通知する）
次に、親伝送局６ｍの制御部１３は、決定したキャリア送信タイミングを子伝送局６ａ〜６ｎ、および制御装置３に通信により通知する。

【0100】

以降、親伝送局６ｍは、決定したキャリア周波数、キャリア振幅、キャリア送信タイミングにより、子伝送局６ａ〜６ｎとの間で通信を行う。

【0101】

その後、一連のプログラムを終了する。以上が、キャリア送信タイミングの決定にかかる手順である。

【0102】

［３．効果］
（１）本実施形態によれば、電力線搬送通信システム１は、電力を供給する交流電圧のゼロクロスを検出する位相検出部１８に相当するゼロクロス検出部と、ゼロクロス検出部により検出されたゼロクロスに基づくタイミングにて、複数の伝送方式にて伝送信号を送信する送信部１４、１５、１６と、ゼロクロス検出部により検出されたゼロクロスに基づくタイミングにて、複数の伝送方式にて送信された伝送信号を受信する受信部１７、１９、２０と、交流電圧の所定の時刻からのゼロクロスの回数を計数するゼロクロス計数部と、を有する複数の伝送局６を備え、複数の伝送局のうち送信側の伝送局６ｍは、複数の伝送局のうち受信側の伝送局６ａ〜６ｎとの電力線搬送通信にかかる伝送方式の伝送パラメータを決定するので、送信側の伝送局６ｍ、受信側の伝送局６ａ〜６ｎ間の伝送パラメータを容易に決定することができ、通信品質を向上させることができる電力線搬送通信システムおよび電力線搬送通信方法を提供することができる。

【0103】

（２）本実施形態によれば、前記伝送パラメータは、電力線搬送通信にかかるキャリア周波数、キャリア振幅、交流電圧における一周期中の送信タイミングのうちの少なくとも一つであるので、送信側の伝送局６ｍ、受信側の伝送局６ａ〜６ｎ間の伝送パラメータを容易に決定することができ、通信品質を向上させることができる電力線搬送通信システムおよび電力線搬送通信方法を提供することができる。

【0104】

（３）本実施形態によれば、送信側の伝送局６ｍは、受信側の伝送局６ａ〜６ｎに対し、複数のキャリア周波数により第１の伝送信号を送信し、受信側の伝送局６ａ〜６ｎは、送信側の伝送局６ｍから複数のキャリア周波数により送信された前記第１の伝送信号を受信し、第１の応答信号により応答し、送信側の伝送局６ｍは、受信側の伝送局６ａ〜６ｎからの第１の応答信号に基づき、伝送パラメータの一つであるキャリア周波数を決定するので、容易に電力線搬送通信にかかる伝送方式の伝送パラメータの一つであるキャリア周波数を決定することができ、より通信品質の良好なキャリア周波数を選択することができる。

【0105】

（４）本実施形態によれば、受信側の伝送局６ａ〜６ｎは、複数のキャリア周波数の受信強度を第１の応答信号に含め応答するので、送信側の伝送局６ｍは、受信側の伝送局６ａ〜６ｎの受信可否のみならず受信強度を定量的に把握することができ、より通信品質の良好なキャリア周波数を選択することができる。

【0106】

（５）本実施形態によれば、第１の伝送信号は振幅変調方式で送信されるので、受信側の伝送局６ａ〜６ｎは、より確実に送信側の伝送局６ｍから送信された第１の伝送信号を受信することができる。

【0107】

（６）本実施形態によれば、送信側の伝送局６ｍは、受信側の伝送局６ａ〜６ｎに対し複数のキャリア振幅により第２の伝送信号を送信し、受信側の伝送局６ａ〜６ｎは、送信側の伝送局６ｍから複数のキャリア振幅により送信された第２の伝送信号を受信し、第２の応答信号により応答し、送信側の伝送局６ｍは、受信側の伝送局６ａ〜６ｎからの第２の応答信号に基づき、伝送パラメータの一つであるキャリア振幅を決定するので、容易に電力線搬送通信にかかる伝送方式の伝送パラメータの一つであるキャリア振幅を決定することができ、より通信品質の良好なキャリア振幅を選択することができる。

【0108】

（７）本実施形態によれば、受信側の伝送局６ａ〜６ｎは、複数のキャリア振幅の受信強度を第２の応答信号に含め応答するので、送信側の伝送局６ｍは、受信側の伝送局６ａ〜６ｎの受信可否のみならず受信強度を定量的に把握することができ、より通信品質の良好なキャリア振幅を選択することができる。

【0109】

（８）第２の応答信号に基づき、複数のキャリア振幅にて送信した第２の伝送信号より、受信可能振幅が小さいと判断した場合、送信側の伝送局６ｍは、送信した複数のキャリア振幅より小さい振幅であり理論下限値より大きい振幅に、キャリア振幅を決定するので、電力線搬送通信にかかる伝送信号の電力線間のクロストークを軽減することができる。また電力線に接続された機器に対し、ノイズ成分の少ない電力を供給することができ、機器の誤動作や故障発生の可能性を軽減することができる。

【0110】

（９）本実施形態によれば、第２の伝送信号は、位相変調方式または周波数変調方式で送信されるので、送信側の伝送局６ｍ、受信側の伝送局６ａ〜６ｎ間で行われる制御用の電力線搬送通信に近い条件で、伝送パラメータの一つであるキャリア振幅を決定することができる。

【0111】

（１０）本実施形態によれば、送信側の伝送局６ｍは、受信側の伝送局６ａ〜６ｎに対し、電力を供給する交流電圧における一周期中の複数の送信タイミングにより第３の伝送信号を送信し、受信側の伝送局６ａ〜６ｎは、送信側の伝送局６ｍから複数の送信タイミングにより送信された第３の伝送信号を受信し、第３の応答信号により応答し、送信側の伝送局６ｍは、受信側の伝送局６ａ〜６ｎからの第３の応答信号に基づき、伝送パラメータの一つである交流電圧における一周期中の送信タイミングを決定するので、容易に電力線搬送通信にかかる伝送方式の伝送パラメータの一つである交流電圧における一周期中の送信タイミングを決定することができ、より通信品質の良好な送信タイミングを選択することができる。

【0112】

（１１）本実施形態によれば、送信側の伝送局６ｍは、複数のシンボルごとに第３の伝送信号を送信し、受信側の伝送局６ａ〜６ｎは、複数のシンボルごとの受信強度を第３の応答信号に含め応答するので、送信側の伝送局６ｍは、シンボルごとに交流電圧における一周期中の送信タイミングを決定することができ、より通信品質の良好な電力線搬送通信を行うことができる。

【0113】

（１２）本実施形態によれば、受信側の伝送局６ａ〜６ｎは、電力を供給する交流電圧におけるノイズの振幅を観測し、交流電圧における一周期中のタイミングごとの、観測された前記ノイズの振幅を第３の応答信号に含め応答し、送信側の伝送局６ｍは、第３の応答信号によるノイズの振幅に基づき、伝送パラメータの一つである交流電圧における一周期中の送信タイミングを決定するので、ノイズの少ないタイミングで、より通信品質の良好な電力線搬送通信を行うことができる。

【0114】

（１３）本実施形態によれば、受信側の伝送局６ａ〜６ｎからの応答信号に基づく情報は、送信側の伝送局６ｍに接続された制御装置３に、蓄積されて記憶されるので、受信側の伝送局６ａ〜６ｎの受信に関する情報を一括して管理することができる。これにより、受信側の伝送局６ａ〜６ｎの受信に関する情報の時間的な経過、複数の電力線搬送通信システムにおける受信側の伝送局６ａ〜６ｎの受信に関する情報を管理することができる。

【0115】

（１４）本実施形態によれば、受信部１７、１９、２０は、電力を供給する交流電圧のノイズの振幅より大きい入力信号を符号化する分解能を有するので新たな測定部を受信側の伝送局６ａ〜６ｎに設けずにノイズのレベルを観測することができる。

【0116】

［他の実施形態］
変形例を含めた実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。以下は、その一例である。

【0117】

（１）上記実施形態では、電源装置２の電源が投入された時にキャリア周波数の決定、キャリア振幅の決定、キャリア送信タイミングの決定にかかる動作が行われるものとしたが、これらのパラメータ決定にかかる動作が行われるタイミングはこれに限られない。これらのパラメータ決定にかかる動作は一定周期にて行われるようにしてもよい。また、これらのパラメータ決定にかかる動作は作業者によりコマンドが入力されることにより実行されるようにしてもよい。

【0118】

（２）上記実施形態では、キャリア振幅の決定手順において、電力を供給する交流電圧の一周期中に、シンボルＡ、Ｂ、Ｃとも含まれるものとしたが、シンボルＡ、Ｂ、Ｃは、電力を供給する交流電圧の複数の周期中に含まれるものであってもよい。例えば、交流電圧の複数の周期を用いたシンボルＡの伝送の後に、複数の周期を用いたシンボルＢ、Ｃの伝送が行われるようにしてもよい。

【0119】

（３）上記実施形態では、キャリア送信タイミングの決定手順において、親伝送局６ｍの制御部１３は、８方位位相変調にかかる伝送速度は４００ｂｐｓの高速変調にて、確認信号Ｐ１を送信するものとしたが、確認信号Ｐ１が送信される変調方式、伝送速度はこれに限られない。確認信号Ｐ１は、任意の変調速度、伝送速度により送信されてもよい。

【0120】

（４）上記実施形態では、キャリア送信タイミングの決定手順において、確認信号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３が上記のタイミングで送信されるものとしたが確認信号の数量および送信タイミングはこれに限られない。任意の数量の確認信号Ｐ１〜Ｐｎ、および交流電圧におけるゼロクロス点から任意の送信時間が選択され、確認信号として送信されるものであってもよい。

【0121】

（５）上記実施形態では、キャリア送信タイミングの決定手順において、キャリア送信タイミングは、子伝送局６ａ〜６ｎからの応答の有無、および子伝送局６ａ〜６ｎから返信された受信の正常異常を示す応答信号Ｑ１ａ〜Ｑ１ｎに基づき決定されるものとした。

【0122】

しかしながら、キャリア送信タイミングは、電力を供給する交流電圧における一周期中のノイズ量を含め、決定されるようにしてもよい。例えば、子伝送局６ａ〜６ｎの受信部である信号受信部１７、復調処理部１９、受信データ作成部２０により交流電圧における一周期中のノイズ量の測定を行うようにする。

【0123】

測定されたノイズ量は、子伝送局６ａ〜６ｎにより応答信号Ｑ１ａ〜Ｑ１ｎに含め返信される。親伝送局６ｍの制御部１３は、上記のステップＳ３２において応答信号Ｑ１ａ〜Ｑ１ｎを受信し、図１６に示す子伝送局６ａ〜６ｎにて測定されたノイズ量の平均値を算出する。

【0124】

その後、親伝送局６ｍの制御部１３は、図１６に示すノイズ量の平均値に基づき、図１７に示す通信タイミングテーブルを作成する。図１７に示す通信タイミングテーブルは、子伝送局６ａ〜６ｎごとの交流電圧における一周期中の良好なキャリア送信タイミングを示す。図１７に示す新たな通信良否テーブルに基づき、子伝送局６ａ〜６ｎごとにキャリア送信タイミングを決定するようにしてもよい。

【0125】

（６）上記実施形態では、親伝送局６ｍによりキャリア周波数の決定、キャリア振幅の決定、キャリア送信タイミングの決定が実行されるものとしたが、子伝送局６ａ〜６ｎによりキャリア周波数の決定、キャリア振幅の決定、キャリア送信タイミングの決定が実行されるものであってもよい。

【符号の説明】

【0126】

１・・・電力線搬送通信システム
２・・・電源装置
３・・・制御装置
４・・・フィルタ
５・・・交流電源
６・・・伝送局
６ｍ・・・親伝送局
６ａ〜６ｎ・・・子伝送局
７・・・結合器
８・・・灯火器
９・・・電力線
１１・・・記憶部
１２・・・通信部
１３・・・制御部
１４・・・送信データ作成部
１５・・・変調処理部
１６・・・信号送信部
１７・・・信号受信部
１８・・・位相検出部
１９・・・復調処理部
２０・・・受信データ作成部
２１・・・灯火制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】