JP4682909B2 - 電力線搬送通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、電源供給及び通信信号の伝送に共用される一対の導体線を用いて通信を行う電力線搬送通信装置に関する。

近年、通信技術の進展により様々な技術分野でネットワーク化が進んでおり、建物内の様々な機器がネットワークに接続されつつある。このような機器のネットワーク化は、これら機器を有機的に連携運転することによって、さらには、建物外のネットワークとこの建物内のネットワークとを相互接続して外部の通信端末からこれら機器に運転を指示することによって、省エネルギーや遠隔制御などに対応すると共に安全で快適な暮らしを提供しようとするものである。通信信号の伝送方法は、種々のものがあるが、既設の配線を利用することから新たな伝送路を布設する必要がないという利点や、そのために導入に伴う初期費用がその分低廉であり、建物の美観も損ねない、という利点から、これら機器に電力を供給する電力線を伝送路に利用した電力線搬送通信が採用されることがある。

この電力線搬送通信は、例えば、商用周波数の電力波形に高周波の通信信号を重畳して送信したり、この電力波形からこの高周波の通信信号を分離して受信したりすることによって、通信信号を電力線を介して送受信する通信方式である。

図１３は、背景技術に係る電力線搬送通信装置の構成を示すブロック図である。図１３に示す電力線搬送通信装置１００は、商用電源ＡＣが接続された電力線１０１を用いて通信を行うもので、結合回路１０２、受信フィルタ回路１０３、受信用アンプ１０４、受信信号処理部１０５、モデム部１０６、送信信号処理部１０７、送信フィルタ１０８、及び送信用アンプ１０９を備える。

このような電力線搬送通信装置１００では、結合回路１０２によって、商用交流電圧に重畳されている信号が電力線１０１から取得されると共に、商用交流周波数がカットされ、電力線搬送通信に用いられる高周波数の信号が結合回路１０２を通過して受信フィルタ回路１０３へ出力され、受信フィルタ回路１０３によって抽出された所望の電力線搬送通信信号が受信用アンプ１０４により増幅される。そして、受信用アンプ１０４から出力された信号が、受信信号処理部１０５によりモデム部１０６で処理可能な信号形態に変換されてモデム部１０６へ出力され、モデム部１０６により復調されたデータが受信される。

また、モデム部１０６によって変調されたデータは、送信信号処理部１０７によって、電力線搬送通信用の信号に変換され、さらに送信フィルタ１０８で波形整形等の信号処理が施された後、結合回路１０２を介して電力線１０１における商用交流電源電圧に重畳されることにより、複数の電力線搬送通信装置１００間で電力線１０１を介して電力線搬送通信を行うことが可能にされている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５−２３６８１５号公報

ところで、通信線路として用いられる電力線１０１は、本来通信線として敷設されたものではないためシールドされておらず、また、屋内に配電するため例えばコンセントのように線路末端部が開放されている箇所がある。そのため、電力線１０１は、空中を伝播してくる所定の周波数（波長）の電波に対して非常に効率のよいアンテナとして機能する場合があり、このような場合には、電波がコモンモードノイズとして電力線１０１に重畳されてしまう。さらに、電力線１０１は、本来通信線として敷設されたものではないため平衡度が低い。例えば屋内の照明器具をオンオフするためのスイッチは、一般的に片切スイッチが用いられ、すなわち電力線１０１の一方の相にのみ、スイッチが介設されている。そうすると、電力線１０１は不平衡線路となるため上述のように電波を拾って生じたコモンモードノイズが、ディファレンシャルモードへ変換されて妨害信号となって電力線１０１を伝播するので、このような妨害信号の周波数、すなわち空中を伝播する電波の周波数が電力線搬送通信に用いられる周波数帯域内の場合、電力線搬送通信を妨害するという不都合があった。

例えば、図１３に示す電力線搬送通信装置１００のような一般的な電力線搬送通信用モデムの構成では、レベルが小さい電力線搬送通信信号を増幅するために、受信用アンプ１０４が設けられており、受信用アンプ１０４は電力線搬送通信信号以外の妨害信号をも増幅してしまい、電力線搬送通信信号の受信レベルが小さく、妨害信号のレベルが大きい場合にはこのレベルの大きい妨害信号を更に大きく増幅し、受信信号を歪ませることになる。このように妨害信号により歪められた受信信号が、後段の受信信号処理部１０５に伝えられるため、信号識別が困難となって電力線搬送通信装置１００の通信性能を劣化させるという不都合があった。

本発明は、このような問題に鑑みて為された発明であり、通信信号の伝送に共用される電力線に重畳されたノイズの影響を低減することができる電力線搬送通信装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明の第１の手段に係る電力線搬送通信装置は、電源供給及び通信信号の伝送に共用される一対の導体線を介して他の電力線搬送通信装置との間で通信を行う電力線搬送通信装置であって、前記一対の導体線にそれぞれ接続するための第１及び第２接続端子と、接地に用いられる接地端子と、前記第１及び第２接続端子間に一次巻線が接続される第１トランスと、第１、第２、及び第３巻線を備える第２トランスと、前記第１トランスの二次巻線に生じた第１信号から前記通信に用いられる周波数の信号を選択的に通過させる第１フィルタ部と、前記第２トランスの第３巻線に生じた第２信号から前記通信に用いられる周波数の信号を選択的に通過させると共に、前記第１フィルタ部と信号を通過させる特性が実質的に同一にされている第２フィルタ部と、前記第１フィルタ部を通過する信号と前記第２フィルタ部を通過する信号との差を差分信号として出力する差分信号出力部と、前記差分信号出力部から出力された差分信号を、前記通信信号として取得する受信処理部とを備え、前記第１及び第２巻線が同一極性方向に直列接続された直列回路の両端が、前記第１及び第２接続端子にそれぞれ接続され、前記直列回路における前記第１及び第２巻線の接続点が、前記接地端子と接続され、前記第１トランスにおける一次巻線と二次巻線との巻線比は、前記第１巻線と第３巻線との巻線比、及び前記第２巻線と第３巻線との巻線比とそれぞれ等しいことを特徴としている。

また、上述の電力線搬送通信装置において、前記差分信号出力部は、前記第１フィルタ部を通過する信号を増幅する第１増幅部と、前記第２フィルタ部を通過する信号を増幅すると共に信号増幅率が前記第１増幅部と実質的に同一に設定された第２増幅部と、前記第１増幅部により増幅される信号と前記第２増幅部により増幅される信号との差を前記差分信号として出力する差分部とを備えることを特徴としている。

また、上述の電力線搬送通信装置において、前記差分部は、第４、第５、及び第６巻線を備える三巻線の第３トランスを用いて構成され、前記第４巻線及び前記第４巻線と巻線数が等しい第５巻線が同一極性方向に直列接続された直列回路が、前記第１増幅部の信号出力端子と前記第２増幅部の信号出力端子との間に接続され、前記直列回路における前記第４及び第５巻線の接続点がグラウンドと接続され、前記第６巻線に生じる信号が前記差分信号として出力されることを特徴としている。

また、上述の電力線搬送通信装置において、前記第２増幅部は、増幅率が可変にされており、前記他の電力線搬送通信装置から送信された通信信号が、前記受信処理部によって誤って受信される率である誤り率を算出する誤り率算出部と、前記誤り率算出部により算出される誤り率を減少させるように、前記第２増幅部の増幅率を調整する増幅率調整部とをさらに備えることを特徴としている。

また、上述の電力線搬送通信装置において、前記第３巻線は、前記第１及び第２巻線に対する巻線数比が可変にされていることを特徴としている。

また、上述の電力線搬送通信装置において、前記第３巻線は、複数の中間タップを備え、前記複数の中間タップのうちいずれかに生じた信号を選択し、前記第２信号として前記第２フィルタ部へ出力することで前記第３巻線の巻線数比を可変にする切替スイッチをさらに備えることを特徴としている。

また、上述の電力線搬送通信装置において、前記他の電力線搬送通信装置から送信された通信信号が、前記受信処理部によって誤って受信される率である誤り率を算出する誤り率算出部と、前記誤り率算出部により算出される誤り率を減少させるように、前記切替スイッチにより選択される信号を切り替える切替スイッチ制御部とをさらに備えることを特徴としている。

また、上述の電力線搬送通信装置において、前記第１及び第２接続端子により受電された電源電力に基づき前記第１及び第２増幅部の動作用電力を供給する電源部と、前記第２増幅部により増幅される信号が前記差分部へ出力される信号経路をオンオフするスイッチと、前記他の電力線搬送通信装置から送信された通信信号が、前記受信処理部によって誤って受信される率である誤り率を算出する誤り率算出部と、前記誤り率算出部により算出された誤り率が、予め設定された判定値に満たない場合に前記スイッチをオフさせると共に前記電源部から前記第２増幅部への動作用電力の供給を停止させ、予め設定された判定値を超える場合に前記スイッチをオンさせると共に前記電源部から前記第２増幅部へ前記動作用電力を供給させる電源制御部とをさらに備えることを特徴としている。

また、上述の電力線搬送通信装置において、前記電源部は、前記通信に用いられる周波数の信号に対して高インピーダンスになると共に商用電源周波数に対して低インピーダンスになるフィルタを介して前記第１及び第２接続端子に接続されることを特徴としている。

このような構成の電力線搬送通信装置は、第１及び第２接続端子により受け付けられた信号が第１トランスの一次巻線と二次巻線との巻線数比に応じた電圧にされ、さらに通信に用いられる周波数の成分が第１フィルタ部を通過して差分信号出力部に入力される。一方、第１及び第２接続端子により受け付けられた信号のうちコモン成分は、第１トランスの巻線数比と同じ巻線数比にされた第２トランスの第１巻線と第３巻線、及び第２巻線と第３巻線によって電圧変換され、さらに通信に用いられる周波数の成分が第２フィルタ部を通過して差分信号出力部に入力される。また、第１及び第２接続端子により受け付けられた信号のうちデフィレンシャル成分は、第２トランスの第１巻線及び第２巻線の直列回路と第３巻線との巻線数比に応じた電圧にされ、さらに通信に用いられる周波数の成分が第２フィルタ部を通過して差分信号出力部に入力される。そうすると、第１フィルタ部を通過した信号におけるコモン成分、すなわち妨害信号成分は、第２フィルタ部を通過した信号におけるコモン成分と等しいから差分信号出力部においてコモン成分が差し引かれて妨害信号成分が除去される。一方、第１フィルタ部を通過した信号におけるデフィレンシャル成分、すなわち通信信号成分は、第２フィルタ部を通過した信号におけるデフィレンシャル成分とは、第１トランスと第２トランスとの巻線数比の差に応じて電圧差が生じ、差分信号出力部において、その差分が差分信号として出力され、受信処理部で通信信号として取得されるので、通信信号の伝送に共用される電力線に重畳されたノイズの影響を低減することができる。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電力線搬送通信装置の構成の一例を示すブロック図である。図１に示す電力線搬送通信装置１は、例えば１００Ｖの商用交流電源電圧ＡＣを供給する一対の導体線Ｌ，Ｎを用いて導体線Ｌ，Ｎに接続された他の電力線搬送通信装置１’と通信を行うもので、例えば第１接続端子２、第２接続端子３、接地端子４、結合回路５、受信フィルタＢＰＦ１（第１フィルタ部）、受信フィルタＢＰＦ２（第２フィルタ部）、送信フィルタＢＰＦ３、差動増幅器ＡＭＰ１（第１増幅部）、差動増幅器ＡＭＰ２（第２増幅部）、差動増幅器ＡＭＰ３（差分部）、電力増幅器ＡＭＰ４、送信信号処理部６、受信信号処理部７、制御部８、インピーダンスアッパ９（フィルタ）、及び電源部１０を備える。この場合、差動増幅器ＡＭＰ１、差動増幅器ＡＭＰ２、及び差動増幅器ＡＭＰ３により差分信号出力部が構成されている。

第１接続端子２及び第２接続端子３は、一対の導体線Ｌ，Ｎにそれぞれ接続するための外部接続端子である。接地端子４は、接地に用いられる外部接地端子で、接地線Ｅが接続されて接地されるようになっている。

結合回路５は、コンデンサＣ１，Ｃ２と、トランスＴ１（第１トランス）と、三巻線のトランスＴ２（第２トランス）とを備えている。コンデンサＣ１，Ｃ２は、商用電源周波数（電源成分）をカットするコンデンサで、例えば０．０１μＦのコンデンサが用いられる。トランスＴ１の一次巻線ｎ１１の両端は、コンデンサＣ１，Ｃ２を介して第１接続端子２及び第２接続端子３にそれぞれ接続されている。そして、トランスＴ１の二次巻線ｎ１２は、受信フィルタＢＰＦ１を介して受信用の差動増幅器ＡＭＰ１の入力端子に接続されると共に、送信用の電力増幅器ＡＭＰ４における出力端子に接続されている。

トランスＴ２は、第１巻線ｎ２１、第２巻線ｎ２２、及び第３巻線ｎ２３を備えている。そして、第１巻線ｎ２１及び第２巻線ｎ２２が同一極性方向に直列接続された直列回路の、一端がコンデンサＣ１を介して第１接続端子２に接続され、他端がコンデンサＣ２を介して第２接続端子３に接続され、第１巻線ｎ２１と第２巻線ｎ２２との接続点が接地端子４に接続されている。さらに、第３巻線ｎ２３が受信フィルタＢＰＦ２を介して受信用の差動増幅器ＡＭＰ２における入力端子に接続されている。

そして、トランスＴ１における一次巻線ｎ１１と二次巻線ｎ１２との巻線比は、例えば１：１であり、第１巻線ｎ２１、第２巻線ｎ２２、及び第３巻線ｎ２３の巻線比は、例えば１：１：１にされている。

受信フィルタＢＰＦ１は、トランスＴ１の二次巻線ｎ１２に生じた第１信号Ｋ１から通信に用いられる周波数の信号、例えば２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの信号を選択的に通過させる帯域フィルタである。受信フィルタＢＰＦ２は、受信フィルタＢＰＦ１と信号を通過させる特性が実質的に同一の帯域フィルタであり、トランスＴ２の第３巻線ｎ２３に生じた第２信号Ｋ２から通信に用いられる周波数の信号、例えば２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの信号を選択的に通過させる。なお、実質的に同一、とは、同一の範囲に製造ばらつきや誤差の範囲を含む意である。また、受信フィルタＢＰＦ１，ＢＰＦ２は、２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの信号を通過させるものに限らず、電力線搬送通信で用いられる他の周波数を通過させるものであってもよい。

そして、受信フィルタＢＰＦ１を通過した信号は、差動増幅器ＡＭＰ１で増幅されて差動増幅器ＡＭＰ３へ出力される。また、受信フィルタＢＰＦ２を通過した信号は、差動増幅器ＡＭＰ１と信号増幅率が実質的に同一にされる差動増幅器ＡＭＰ２で増幅されて差動増幅器ＡＭＰ３へ出力される。差動増幅器ＡＭＰ２の信号増幅率は、制御部８からの制御信号ＡＧＣに応じて可変にされている。差動増幅器ＡＭＰ３は、差動増幅器ＡＭＰ１で増幅された信号と差動増幅器ＡＭＰ２で増幅された信号との差を差分信号Ｋ３として受信信号処理部７へ出力する。

受信信号処理部７は、差分信号Ｋ３を制御部８で処理可能な信号形態に変換し、受信信号Ｒｘとして制御部８へ出力する通信インターフェイス回路である。送信信号処理部６は、制御部８から出力された送信信号Ｔｘを、電力線搬送通信用の信号形態に変換し、送信フィルタＢＰＦ３を介して電力増幅器ＡＭＰ４へ出力する通信インターフェイス回路である。

電力増幅器ＡＭＰ４は、送信フィルタＢＰＦ３から出力された信号を電力増幅してトランスＴ１の二次巻線ｎ１２へ出力する。そうすると、トランスＴ１の一次巻線ｎ１１に誘起された信号が、コンデンサＣ１，Ｃ２を介して導体線Ｌ，Ｎへ出力され、商用交流電源電圧ＡＣに通信信号が重畳されて導体線Ｌ，Ｎに接続された他の電力線搬送通信装置１’と通信可能になっている。

電源部１０は、通信に用いられる周波数の信号、例えば２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの信号に対して高インピーダンスになるインピーダンスアッパ９を介して接続端子２，３に接続されている。そして、商用交流電源から導体線Ｌ，Ｎを介して接続端子２，３へ供給された電源電圧を、インピーダンスアッパ９を介して取得し、この電源電圧に基づき電力線搬送通信装置１内の各部へ動作用の電力を供給する。この場合、インピーダンスアッパ９によって、通信に用いられる周波数の信号に対する電源部１０の入力インピーダンスが増大されるので、電源部１０によって、通信信号に対する導体線Ｌ，Ｎのインピーダンスが低下して通信信号が減衰することが低減される。

制御部８は、例えば所定の演算処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、所定の制御プログラムが記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）と、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＵＳＡＲＴ（Universal Synchronous and Asynchronous Receiver-Transmitter）等のシリアル通信インターフェイス回路と、これらの周辺回路等とを備えて構成され、ＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより、送信処理部８１、受信処理部８２、誤り率算出部８３、及び増幅率調整部８４として機能する。

受信処理部８２は、例えば導体線Ｌ，Ｎに接続されている他の電力線搬送通信装置１’から導体線Ｌ，Ｎ、結合回路５、受信フィルタＢＰＦ１、差動増幅器ＡＭＰ１，ＡＭＰ３、及び受信信号処理部７を経由して受信した受信信号Ｒｘを取得すると共に、その受信データに応じて図略の放電灯等の電気機器へ制御信号を出力してその動作を制御したりする。

送信処理部８１は、制御部８に接続されている図略の電気機器から所定のデータを受信して、その受信データを送信信号処理部６、送信フィルタＢＰＦ３、電力増幅器ＡＭＰ４、結合回路５、及び導体線Ｌ，Ｎを経由して他の電力線搬送通信装置１’へ送信したりする。

この場合、制御部８に接続されている電気機器は、電気をエネルギー源として稼動する装置であり、例えば、照明器具及び空調装置等のオフィス環境や住戸環境を調整する装置、エレベータやエスカレータ等の人の移動を補助する移動補助設備、電力計、ガスメータ及び量水器等の計測装置、煙センサ、温度センサ、湿度センサ、及び照度センサ等のセンサ、電子錠装置等の住戸設備、テレビジョン、ビデオテープレコーダ、ＤＶＤレコーダ及び洗濯機等の家電製品、コンピュータ等の情報処理装置、電話機及びファクシミリ装置等の通信機器、そして、脈拍計、体温計、血中酸素濃度計及び心電図計等の医療機器等である。

誤り率算出部８３は、受信処理部８２により受信された受信信号Ｒｘのエラーレート（誤り率）を算出する。誤り率算出部８３は、例えば受信処理部８２によって、データの内容とそのデータ量とが予め設定されている受信信号Ｒｘが受信された際に、その受信されたデータ中における予め設定されたデータと異なるデータが含まれている比率をエラーレートとして算出する。

なお、誤り率算出部８３は、通信品質の善し悪しをおおよそ判定できる程度の精度でエラーレートを算出できればよく、例えば、誤り率算出部８３は、導体線Ｌ，Ｎにより伝送される通信信号が、妨害波によって波形が歪む等の妨害を受けた際には、受信信号処理部７により信号を認識できないために受信されない点に鑑みて、予め設定されたデータ量に対する、予め設定されている受信データ量から実際に受信信号Ｒｘとして受信されたデータ量を減算した値、すなわち受信できなかったデータ量の比率をエラーレートとして算出するようにしてもよい。

増幅率調整部８４は、誤り率算出部８３により算出される誤り率を減少させるように、制御信号ＡＧＣを出力して差動増幅器ＡＭＰ２の信号増幅率を調整する。具体的には、増幅率調整部８４は、例えば制御信号ＡＧＣを用いて差動増幅器ＡＭＰ２の信号増幅率を変化させた後に誤り率算出部８３によりエラーレートを算出させる動作を繰り返すことにより、エラーレートを最小にさせる差動増幅器ＡＭＰ２の信号増幅率を探索し、当該探索された信号増幅率に調節する。

次に、図１に示す電力線搬送通信装置１の動作について説明する。まず、導体線Ｌ，Ｎに接続された他の電力線搬送通信装置１’から電力線搬送通信用の通信信号が導体線Ｌ，Ｎに出力され、導体線Ｌ，Ｎにおいて商用交流電源電圧ＡＣに重畳されて伝送され、電力線搬送通信装置１における接続端子２，３で受信される。そして、コンデンサＣ１，Ｃ２によって、接続端子２，３で受信された信号のうち電源成分がカットされ、残りの通信信号を含む周波数成分がトランスＴ１を介して受信フィルタＢＰＦ１へ出力され、さらに通信信号の周波数成分が受信フィルタＢＰＦ１を通過して差動増幅器ＡＭＰ１の入力端子に入力される。

ここで、導体線Ｌ，Ｎがアンテナとなり、空中を伝播している電波が導体線Ｌ，Ｎに重畳してしまった場合、導体線Ｌ，Ｎが対地に対して平衡していれば、導体線Ｌ，Ｎ各々には同一レベルのコモンモードの妨害信号成分が現れることになり、その線間には妨害信号成分は現れることはない。しかし、宅内配線のように導体線Ｌ，Ｎが対地に対して不平衡になっているような場合では、各々の線路に現れる妨害信号成分の大きさが異なる。その結果，各々の線路に現れるコモンモードの妨害信号成分の大きさの差分が線間に現れてくることになる。

この妨害信号成分が電力線搬送通信帯域内にある場合は、その妨害信号成分は通信信号と共にコンデンサＣ１，Ｃ２、及びトランスＴ１を通過して受信フィルタＢＰＦ１に入力される。受信フィルタＢＰＦ１は、電力線搬送通信帯域の信号のみを通過させるが、妨害信号成分もその帯域内にあるため妨害信号成分を除去することはできず、妨害信号成分も通信信号と共に差動増幅器ＡＭＰ１の入力端子に入力され、差動増幅器ＡＭＰ１で電圧増幅されて差動増幅器ＡＭＰ３へ出力される。

一方、接続端子２，３で受信された信号のうち、コンデンサＣ１を通過した信号成分はトランスＴ２における第１巻線ｎ２１、接地端子４、及び接地線Ｅを経て対地へ流れ、コンデンサＣ２を通過した信号成分は、トランスＴ２における第２巻線ｎ２２を経由し、接地端子４及び接地線Ｅを経て対地へ流れることになる。

ここで、導体線Ｌ，Ｎが平衡しており、導体線Ｌに重畳された妨害信号成分と導体線Ｎに重畳された妨害信号成分とが等しい場合、第１巻線ｎ２１と第２巻線ｎ２２とに流れる電流の大きさは等しく逆極性となるため、第１巻線ｎ２１及び第２巻線ｎ２２で妨害信号が相殺され、第３巻線ｎ２３に電圧は発生しない。

しかし、導体線Ｌ，Ｎが不平衡の場合、トランスＴ２の第１巻線ｎ２１と第２巻線ｎ２２に流れる電流の大きさが異なり、この差に応じた電圧の差分信号Ｋ３が第３巻線ｎ２３に発生することになる。この差分信号Ｋ３は受信フィルタＢＰＦ２を通過して差動増幅器ＡＭＰ２によって電圧増幅される。この増幅された妨害信号成分は差動増幅器ＡＭＰ１の出力信号に含まれる妨害信号の成分と等しくなるため、差動増幅器ＡＭＰ１の出力電圧と差動増幅器ＡＭＰ２の出力電圧とを差動増幅器ＡＭＰ３によって差動増幅することで妨害信号成分の除去が可能となり、所望の電力線搬送通信信号のみを受信信号処理部７へ入力することが可能となる。

具体的には、トランスＴ１における一次巻線ｎ１１と二次巻線ｎ１２との巻線比が１：１であり、第１巻線ｎ２１、第２巻線ｎ２２、及び第３巻線ｎ２３の巻線比が１：１：１の条件において、接続端子２，３間のディファレンシャル電圧をＶｄ、接続端子２と接地端子４との間のコモン電圧をＶｃ１、接続端子３と接地端子４との間のコモン電圧をＶｃ２とした場合、トランスＴ１の二次巻線ｎ１２から出力される信号Ｋ１は、Ｖｄ＋Ｖｃ１−Ｖｃ２となる。一方、トランスＴ２において、ディファレンシャル電圧Ｖｄは、第１巻線ｎ２１と第２巻線ｎ２２との直列回路に印加されるので、ディファレンシャル電圧Ｖｄに対するトランスＴ２の巻線比の関係は、（ｎ２１＋ｎ２２）：ｎ２３＝２：１となる結果、ディファレンシャル電圧ＶｄはトランスＴ２で１／２にされて第３巻線ｎ２３から出力される。従って、トランスＴ２の第３巻線ｎ２３から出力される信号Ｋ２は、Ｖｄ／２＋Ｖｃ１−Ｖｃ２となる。

ここで、差動増幅器ＡＭＰ１，ＡＭＰ２の増幅率をα、差動増幅器ＡＭＰ３の増幅率をβとすると差動増幅器ＡＭＰ３の差分信号Ｋ３は、β（αＫ１−αＫ２）＝βＶｄ／２となり、空中を伝播している電波が導体線Ｌ，Ｎに重畳することにより生じたコモンモードの電圧成分であるコモン電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２が除去され、通信信号成分であるβＶｄ／２が得られる。

このようにしてコモン電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２が除去された差分信号Ｋ３に基づき、受信信号処理部７により受信信号Ｒｘが生成され、受信処理部８２で受信信号Ｒｘが取得されるので、導体線Ｌ，Ｎに重畳されたノイズの影響を低減し、通信の信頼性を向上させることができる。

なお、トランスＴ１における一次巻線ｎ１１と二次巻線ｎ１２との巻線比が１：１であり、第１巻線ｎ２１、第２巻線ｎ２２、及び第３巻線ｎ２３の巻線比が１：１：１の場合について説明したが、一次巻線ｎ１１と二次巻線ｎ１２との巻線比と、第１巻線ｎ２１と第３巻線ｎ２３との巻線比、及び第２巻線ｎ２２と第３巻線ｎ２３との巻線比とが等しく、かつ第１巻線ｎ２１と第２巻線ｎ２２との巻線比が１：１であればよく、例えば一次巻線ｎ１１と二次巻線ｎ１２との巻線比が、１：２であれば、第１巻線ｎ２１、第２巻線ｎ２２、及び第３巻線ｎ２３の巻線比が、１：１：２であってもよい。

ところで、上述したように、トランスＴ１における一次巻線ｎ１１と二次巻線ｎ１２との巻線比が１：１であり、第１巻線ｎ２１、第２巻線ｎ２２、及び第３巻線ｎ２３の巻線比が１：１：１であり、かつ差動増幅器ＡＭＰ１，ＡＭＰ２の増幅率が等しければ、差動増幅器ＡＭＰ３の差分信号Ｋ３として、コモン電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２が除去された通信信号成分であるβＶｄ／２が得られるが、例えばトランスＴ１，Ｔ２の特性ばらつきにより巻線比通りの電圧倍率が得られなかったり、差動増幅器ＡＭＰ１，ＡＭＰ２の増幅率がばらついて等しくならなかったりした場合には、コモン電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２が除去されず、差分信号Ｋ３に妨害信号成分が含まれたままとなり、受信信号処理部７において正しく通信信号を受信することが困難になるおそれがある。

そこで、電力線搬送通信装置１では、差動増幅器ＡＭＰ２の増幅率を調節してノイズ成分を低減するようになっている。図２は、差動増幅器ＡＭＰ２の増幅率の調整処理を説明するためのシーケンス図である。図３は、差動増幅器ＡＭＰ２の増幅率の調整処理を説明するためのフローチャートである。なお、以下の説明において、説明を簡単にするため、送受信動作における結合回路５、送信信号処理部６、受信信号処理部７、送信処理部８１、受信処理部８２、差動増幅器ＡＭＰ１，ＡＭＰ２，ＡＭＰ３、電力増幅器ＡＭＰ４、受信フィルタＢＰＦ１，ＢＰＦ２、及び送信フィルタＢＰＦ３の動作についてはその説明を省略する。また、同一の動作には同一のステップ番号を付し、その説明を省略する。

まず、電力線搬送通信装置１’から電力線搬送通信装置１へデータを送信する場合、電力線搬送通信装置１’から電力線搬送通信装置１へ、送信の許可を要求する送信許可要求コマンドが送信される（＃１）。そうすると、電力線搬送通信装置１における増幅率調整部８４によって、受信データが送信許可要求コマンドであるか否かが確認され（ステップＳ１）、送信許可要求コマンドであるので（ステップＳ１でＹＥＳ）、制御信号ＡＧＣが初期値に設定される（ステップＳ２）。

図４は、制御信号ＡＧＣのレベルと差動増幅器ＡＭＰ２の増幅率Ｇとの関係の一例を示す説明図である。図４に示すように、制御信号ＡＧＣのレベルの増減に応じて増幅率Ｇが増減するようになっている。そして、制御信号ＡＧＣの初期値は、増幅率Ｇを差動増幅器ＡＭＰ１の増幅率より小さくさせるべく、例えばゼロに予め設定されている。なお、制御信号ＡＧＣの初期値は、増幅率Ｇを差動増幅器ＡＭＰ１の増幅率より小さく、かつその差が小さい方が望ましく、このような条件を満たす制御信号ＡＧＣの値を初期値として設定するようにしてもよい。

次に、増幅率調整部８４によって、変数ＥＲＲに１００％が設定され（ステップＳ３）、電力線搬送通信装置１から電力線搬送通信装置１’へ送信要求応答が送信される（ステップＳ４）。そうすると、電力線搬送通信装置１’から電力線搬送通信装置１へ制御情報コマンドが送信される（＃２）。制御情報コマンドは、例えば予め設定されたデータ量、例えば１ｋＢのデータ量に設定されている。

そして、電力線搬送通信装置１における増幅率調整部８４によって、受信データが送信許可要求コマンドであるか否かが確認され（ステップＳ１）、送信許可要求コマンドではないので（ステップＳ１でＮＯ）、受信データが制御情報コマンドであるか否かが確認され（ステップＳ５）、制御情報コマンドなので（ステップＳ５でＹＥＳ）、誤り率算出部８３によって、現状のエラーレートが算出される（ステップＳ６）。具体的には、誤り率算出部８３は、予め設定されたデータ量、例えば１ｋＢに対する、当該設定された受信データ量から実際に受信信号Ｒｘとして受信されたデータ量を減算した値、すなわち受信できなかったデータ量の比率を現実のエラーレートＥＸとして算出する。

次に、増幅率調整部８４によって、エラーレートＥＸが予め設定された最小値か否かが確認される（ステップＳ７）。この場合、エラーレートＥＸの最小値は、例えば電力線搬送通信装置１で採用されている電力線搬送通信の変調方式において期待できるエラーレートの最小値が用いられ、すなわちノイズの影響を受けなかった場合に得られるエラーレートがエラーレートＥＸの最小値として設定される。

そして、エラーレートＥＸが最小値であれば、ノイズの影響を受けていないと考えられるから、電力線搬送通信装置１’からのデータ送信を開始させるべく電力線搬送通信装置１から電力線搬送通信装置１’へ送信許可コマンドが送信される（ステップＳ１５）一方、エラーレートＥＸが最小値でなければ（ステップＳ７でＮＯ）、増幅率調整部８４によってエラーレートＥＸが変数ＥＲＲと比較され（ステップＳ８）、エラーレートＥＸが変数ＥＲＲより小さければ（ステップＳ８でＹＥＳ）、制御信号ＡＧＣが予め設定されたΔＡＧＣだけ増加されて差動増幅器ＡＭＰ２の増幅率Ｇが増大され（ステップＳ９）、変数ＥＲＲにエラーレートＥＸが代入され（ステップＳ１０）、再びエラーレートＥＸを算出するべく電力線搬送通信装置１から電力線搬送通信装置１’へ制御情報送信要求が送信される（ステップＳ１１）。そうすると、電力線搬送通信装置１’から電力線搬送通信装置１へ制御情報コマンドが送信される（＃３）。ΔＡＧＣは、小さくすれば増幅率Ｇの調整精度が向上する代わりに調整時間が増大し、大きくすれば増幅率Ｇの調整精度が低下する代わりに調整時間が短縮されるので、電力線搬送通信装置１の要求仕様に応じて適宜設定すればよい。

そして、電力線搬送通信装置１における増幅率調整部８４によって、受信データが送信許可要求コマンドであるか否かが確認され（ステップＳ１）、送信許可要求コマンドではないので（ステップＳ１でＮＯ）、受信データが制御情報コマンドであるか否かが確認され（ステップＳ５）、制御情報コマンドなので（ステップＳ５でＹＥＳ）、誤り率算出部８３によって、現状のエラーレートが新たに算出される（ステップＳ６）。

次に、増幅率調整部８４によって、エラーレートＥＸが予め設定された最小値か否かが確認され（ステップＳ７）、エラーレートＥＸが最小値でなければ（ステップＳ７でＮＯ）、増幅率調整部８４によってエラーレートＥＸが変数ＥＲＲと比較され（ステップＳ８）、再びエラーレートＥＸが変数ＥＲＲより小さければ（ステップＳ８でＹＥＳ）、制御信号ＡＧＣが予め設定されたΔＡＧＣだけ増加されて差動増幅器ＡＭＰ２の増幅率Ｇが増大され（ステップＳ９）、変数ＥＲＲにエラーレートＥＸが代入され（ステップＳ１０）、再びエラーレートＥＸを算出するべく電力線搬送通信装置１から電力線搬送通信装置１’へ制御情報送信要求が送信される（ステップＳ１１）。そうすると、電力線搬送通信装置１’から電力線搬送通信装置１へ制御情報コマンドが送信される（＃４）。

以上、ステップＳ１〜Ｓ１１の処理が、エラーレートＥＸが変数ＥＲＲより大きくなるまで繰り返されて、エラーレートＥＸが最小となる制御信号ＡＧＣの値が探索される。

そして、電力線搬送通信装置１における増幅率調整部８４によって、受信データが送信許可要求コマンドであるか否かが確認され（ステップＳ１）、送信許可要求コマンドではないので（ステップＳ１でＮＯ）、受信データが制御情報コマンドであるか否かが確認され（ステップＳ５）、制御情報コマンドなので（ステップＳ５でＹＥＳ）、誤り率算出部８３によって、現状のエラーレートが新たに算出される（ステップＳ６）。

次に、増幅率調整部８４によって、エラーレートＥＸが予め設定された最小値か否かが確認され（ステップＳ７）、エラーレートＥＸが最小値でなければ（ステップＳ７でＮＯ）、増幅率調整部８４によってエラーレートＥＸが変数ＥＲＲと比較され（ステップＳ８）、エラーレートＥＸが変数ＥＲＲ以上であれば（ステップＳ８でＮＯ）、制御信号ＡＧＣの設定値が大きすぎるので、制御信号ＡＧＣがΔＡＧＣだけ減少されて差動増幅器ＡＭＰ２の増幅率Ｇが減少され（ステップＳ１２）、電力線搬送通信装置１’からのデータ送信を開始させるべく電力線搬送通信装置１から電力線搬送通信装置１’へ送信許可コマンドが送信される（ステップＳ１３）。そうすると、電力線搬送通信装置１’から電力線搬送通信装置１へのデータ伝送が開始される（＃５）。

そして、電力線搬送通信装置１における増幅率調整部８４によって、受信データが送信許可要求コマンドであるか否かが確認され（ステップＳ１）、送信許可要求コマンドではないので（ステップＳ１でＮＯ）、受信データが制御情報コマンドであるか否かが確認され（ステップＳ５）、制御情報コマンドでもないので（ステップＳ５でＮＯ）、受信処理部８２によって、データ受信処理が実行される（ステップＳ１４）。

これにより、電力線搬送通信装置１におけるエラーレートＥＸを減少させるように、差動増幅器ＡＭＰ２の増幅率Ｇが自動的に設定されるので、電力線搬送通信の信頼性を向上させることができる。

さらに、電力線搬送通信装置１と電力線搬送通信装置１’とが入れ替わって再びステップＳ１〜Ｓ１５の処理を実行することにより、電力線搬送通信装置１’におけるエラーレートＥＸを減少させるように、電力線搬送通信装置１’の差動増幅器ＡＭＰ２の増幅率Ｇが自動的に設定されるので、電力線搬送通信の信頼性を向上させることができる。

なお、図５に示すように、差分部として、差動増幅器ＡＭＰ３の代わりに三巻線のトランスＴ３（第３トランス）を用いてもよい。図５に示す電力線搬送通信装置１において、トランスＴ３は、第１巻線ｎ３１（第４巻線）、第２巻線ｎ３２（第５巻線）、及び第３巻線ｎ３３（第６巻線）を備えている。そして、第１巻線ｎ３１及び第２巻線ｎ３２が同一極性方向に直列接続された直列回路の、一端が差動増幅器ＡＭＰ１の出力端子に接続され、他端が差動増幅器ＡＭＰ２の出力端子に接続され、第１巻線ｎ３１と第２巻線ｎ３２との接続点が回路グラウンドに接続されている。さらに、第３巻線ｎ３３の、一端が受信信号処理部７の入力端子に接続され、他端が回路グラウンドに接続されている。

この場合、差動増幅器ＡＭＰ１と差動増幅器ＡＭＰ２との出力信号が、トランスＴ３の１巻線ｎ３１と第２巻線ｎ３２とにそれぞれ逆極性で入力されるため、各出力信号に含まれる同一レベルの妨害信号成分が互いに打ち消しあい、通信信号を示す差動信号成分のみが第３巻線ｎ３３に誘起され、トランスＴ３から差分信号Ｋ３として受信信号処理部７へ出力される。これにより、差動増幅器ＡＭＰ３の代わりにトランスＴ３を用いて差動増幅器ＡＭＰ１の出力信号と差動増幅器ＡＭＰ２の出力信号との差を差分信号Ｋ３として受信信号処理部７へ出力することができるので、差動増幅器ＡＭＰ３の動作用電力を低減して電力線搬送通信装置１の消費電力を低減することができる。

また、第１巻線ｎ３１、第２巻線ｎ３２、及び第３巻線ｎ３３の巻線比は、１：１：２とすることが望ましい。例えばｎ３１：ｎ３２：ｎ３３＝１：１：１であった場合には、第１巻線ｎ３１及び第２巻線ｎ３２の直列回路と第３巻線ｎ３３との巻線比は２：１となり、差動増幅器ＡＭＰ１の出力信号と差動増幅器ＡＭＰ２の出力信号との差が１／２倍にされて第３巻線ｎ３３に誘起されるが、ｎ３１：ｎ３２：ｎ３３＝１：１：２とすることで、第１巻線ｎ３１及び第２巻線ｎ３２の直列回路に入力された差動成分のレベルを維持しつつ差分信号Ｋ３として受信信号処理部７へ出力することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２の実施の形態に係る電力線搬送通信装置について説明する。図６は、本発明の第２の実施の形態に係る電力線搬送通信装置１ａの構成の一例を示すブロック図である。図６に示す電力線搬送通信装置１ａと図１に示す電力線搬送通信装置１とでは、下記の点で異なる。すなわち、図６に示す電力線搬送通信装置１ａは、切替スイッチＳＷ１をさらに備えると共に、増幅率調整部８４の代わりに切替スイッチ制御部８５を備えている。

また、トランスＴ２における第３巻線ｎ２３ａは、複数の中間タップ、例えば７つの中間タップａ〜ｇ（図６では、４つの中間タップを図示）を備えている。切替スイッチＳＷ１は、第３巻線ｎ２３ａにおける中間タップａ〜ｇのうちいずれかに生じた信号を選択し、信号Ｋ２として受信フィルタＢＰＦ２へ出力する切替スイッチである。

図７は、切替スイッチＳＷ１の切替位置（第３巻線ｎ２３ａにおける中間タップの位置）とトランスＴ２における三巻線（ｎ２１、ｎ２２、ｎ２３ａ）の巻線比との関係の一例を示した表形式の説明図である。図７に示すように、切替スイッチＳＷ１を中間タップａの位置に切り替えると、ｎ２１：ｎ２２：ｎ２３ａ＝１：１：０．７となり、以下、切替スイッチＳＷ１の切替位置を中間タップａからｇへ順に切り替えるに従って、第３巻線ｎ２３ａの巻線比が増大し、すなわち切替スイッチＳＷ１の出力信号Ｋ２の信号レベルが増大するようになっている。トランスＴ２における第３巻線ｎ２３ａの、第１巻線ｎ２１及び第２巻線ｎ２２に対する巻線数比は、「１」前後で細かく調整できるように、中間タップが設けられていることが望ましい。

切替スイッチ制御部８５は、誤り率算出部８３により算出される誤り率を減少させるように、制御信号ＳＳＷを用いて切替スイッチＳＷ１を切り替える。具体的には、切替スイッチ制御部８５は、例えば制御信号ＳＳＷを用いて切替スイッチＳＷ１を切り替えた後に誤り率算出部８３によりエラーレートを算出させる動作を繰り返すことにより、エラーレートを最小にさせる切替スイッチＳＷ１の切替位置を探索し、当該切替位置に切替スイッチＳＷ１を切り替える。

その他の構成及び動作は図１に示す電力線搬送通信装置１と同様であるのでその説明を省略し、電力線搬送通信装置１ａの特徴的な動作について説明する。図８は、切替スイッチＳＷ１の切替処理を説明するためのシーケンス図である。図９は、切替スイッチＳＷ１の切替処理を説明するためのフローチャートである。

図８、図９における切替スイッチ制御部８５の動作は、図２、図３における増幅率調整部８４の動作とは、ステップＳ２１において、切替スイッチＳＷ１を第３巻線ｎ２３ａの巻線比が最も小さい中間タップａに切り替える点、ステップＳ２２において、切替スイッチＳＷ１を、中間タップａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇの順に一つずつ切り替えることで、第３巻線ｎ２３ａの巻線比を徐々に増大させて出力信号Ｋ２の信号レベルを増大させる点、及びステップＳ２３において、切替スイッチＳＷ１を、中間タップｇ，ｆ，ｅ，ｄ，ｃ，ｂ，ａの順に一つずつ切り替えることで、第３巻線ｎ２３ａの巻線比を徐々に減少させて出力信号Ｋ２の信号レベルを減少させる点が異なる。

これにより、図１に示す電力線搬送通信装置１の場合と同様に、電力線搬送通信装置１ａにおけるエラーレートＥＸを減少させるように、切替スイッチＳＷ１が自動的に切り替えられるので、電力線搬送通信の信頼性を向上させることができる。

なお、第３巻線ｎ２３ａは、複数の中間タップと切替スイッチＳＷ１とを用いて第１巻線ｎ２１及び第２巻線ｎ２２に対する巻線数比が可変にされている例に限られず、例えば第３巻線ｎ２３ａをスライダックのように巻線数比を連続的に変化させる構成としてもよい。

また、切替スイッチ制御部８５を備えず、切替スイッチＳＷ１を手動式の切り替えスイッチとしたり、第３巻線ｎ２３ａの巻線数比を可変にする操作ノブを備える構成としてもよい。この場合、ユーザは、電力線搬送通信装置１の動作状態を確認しながら適宜切替スイッチＳＷ１や操作ノブを操作することで、電力線搬送通信装置１ａにおけるエラーレートＥＸを減少させ、電力線搬送通信の信頼性を向上させることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３の実施の形態に係る電力線搬送通信装置について説明する。図１０は、本発明の第３の実施の形態に係る電力線搬送通信装置１ｂの構成の一例を示すブロック図である。図１０に示す電力線搬送通信装置１ｂと図１に示す電力線搬送通信装置１とでは、下記の点で異なる。すなわち、図１０に示す電力線搬送通信装置１ｂは、スイッチＳＷ２，ＳＷ３と、電源制御部８６とをさらに備える。

スイッチＳＷ２は、差動増幅器ＡＭＰ２の出力信号が差動増幅器ＡＭＰ３へ出力される信号経路をオンオフするスイッチである。スイッチＳＷ３は、電源部１０から差動増幅器ＡＭＰ２への動作用電力の供給をオンオフするスイッチである。

電源制御部８６は、誤り率算出部８３により算出されたエラーレートＥＸが、予め設定された判定値ＲＥＦ、例えば３０％に満たない場合にスイッチＳＷ２をオフさせて差動増幅器ＡＭＰ２を差動増幅器ＡＭＰ３から切り離すと共にスイッチＳＷ３をオフさせて電源部１０から差動増幅器ＡＭＰ２への動作用電力の供給を停止させ、当該エラーレートＥＸが、判定値ＲＥＦを超える場合にスイッチＳＷ２をオンさせて差動増幅器ＡＭＰ２を差動増幅器ＡＭＰ３に接続すると共にスイッチＳＷ３をオンさせて電源部１０から差動増幅器ＡＭＰ２へ動作用電力を供給させる。

そして、トランスＴ２、受信フィルタＢＰＦ２、差動増幅器ＡＭＰ２を用いなくてもエラーレートＥＸが判定値ＲＥＦに満たない場合、すなわち妨害信号の影響が無く十分な通信性能が得られる場合には、スイッチＳＷ２，ＳＷ３をオフして消費電力を低減し、エラーレートＥＸが判定値ＲＥＦ以上の場合、すなわち妨害信号の影響により十分な通信性能が得られない場合には、スイッチＳＷ２，ＳＷ３をオンしてトランスＴ２、受信フィルタＢＰＦ２、及び差動増幅器ＡＭＰ２を動作させ、妨害信号の影響を低減させるようになっている。

その他の構成及び動作は図１に示す電力線搬送通信装置１と同様であるのでその説明を省略し、電力線搬送通信装置１ｂの特徴的な動作について説明する。図１１は、電源制御部８６による電力制御動作を説明するためのシーケンス図である。図１２は、電源制御部８６による電力制御動作を説明するためのフローチャートである。

まず、電力線搬送通信装置１ｂ’から電力線搬送通信装置１ｂへ、送信の許可を要求する送信許可要求コマンドが送信される（＃１）。そうすると、電力線搬送通信装置１ｂにおける電源制御部８６によって、受信データが送信許可要求コマンドであるか否かが確認され（ステップＳ３１）、送信許可要求コマンドであるので（ステップＳ３１でＹＥＳ）、スイッチＳＷ２，ＳＷ３がオフされて差動増幅器ＡＭＰ２が差動増幅器ＡＭＰ３から切り離されると共に電源部１０から差動増幅器ＡＭＰ２への動作用電力の供給が停止される（ステップＳ３２）。

次に、電力線搬送通信装置１ｂから電力線搬送通信装置１ｂ’へ送信要求応答が送信される（ステップＳ３４）。そうすると、電力線搬送通信装置１ｂ’から電力線搬送通信装置１ｂへ制御情報コマンドが送信される（＃２）。制御情報コマンドは、例えば予め設定されたデータ量、例えば１ｋＢのデータ量に設定されている。

そして、電力線搬送通信装置１ｂにおける電源制御部８６によって、受信データが送信許可要求コマンドであるか否かが確認され（ステップＳ３１）、送信許可要求コマンドではないので（ステップＳ３１でＮＯ）、受信データが制御情報コマンドであるか否かが確認され（ステップＳ３５）、制御情報コマンドなので（ステップＳ３５でＹＥＳ）、誤り率算出部８３によって、現状のエラーレートが算出される（ステップＳ３６）。具体的には、誤り率算出部８３は、予め設定されたデータ量、例えば１ｋＢに対する、予め設定されている受信データ量から実際に受信信号Ｒｘとして受信されたデータ量を減算した値、すなわち受信できなかったデータ量の比率を現実のエラーレートＥＸとして算出する。

次に、電源制御部８６によってエラーレートＥＸが判定値ＲＥＦ、例えば３０％と比較され（ステップＳ３７）、エラーレートＥＸが判定値ＲＥＦより小さければ（ステップＳ３７でＹＥＳ）、妨害信号の影響が無く十分な通信性能が得られると判断されて電力線搬送通信装置１ｂ’からのデータ送信を開始させるべく電力線搬送通信装置１ｂから電力線搬送通信装置１ｂ’へ送信許可コマンドが送信され（ステップＳ３８）、電力線搬送通信装置１ｂ’から電力線搬送通信装置１ｂへのデータ伝送が開始される（＃５）。

一方、エラーレートＥＸが判定値ＲＥＦ以上であれば（ステップＳ３７でＮＯ）、電源制御部８６によって、妨害信号の影響が大きく十分な通信性能が得られないと判断されてスイッチＳＷ２，ＳＷ３がオンされ（ステップＳ３９）、トランスＴ２、受信フィルタＢＰＦ２、及び差動増幅器ＡＭＰ２が動作して妨害信号の影響を低減させた上で、電力線搬送通信装置１ｂ’からのデータ送信を開始させるべく電力線搬送通信装置１ｂから電力線搬送通信装置１ｂ’へ送信許可コマンドが送信され（ステップＳ４０）、電力線搬送通信装置１ｂ’から電力線搬送通信装置１ｂへのデータ伝送が開始される（＃５）。

そうすると、電力線搬送通信装置１ｂにおける電源制御部８６によって、受信データが送信許可要求コマンドであるか否かが確認され（ステップＳ３１）、送信許可要求コマンドではないので（ステップＳ３１でＮＯ）、受信データが制御情報コマンドであるか否かが確認され（ステップＳ３５）、制御情報コマンドでもないので（ステップＳ３５でＮＯ）、受信処理部８２によって、データ受信処理が実行される（ステップＳ４１）。

以上、ステップＳ３１〜Ｓ４１の処理により、妨害信号の影響が無く十分な通信性能が得られる場合には、スイッチＳＷ２，ＳＷ３をオフして消費電力を低減することができると共に、妨害信号の影響により十分な通信性能が得られない場合には、スイッチＳＷ２，ＳＷ３をオンしてトランスＴ２、受信フィルタＢＰＦ２、及び差動増幅器ＡＭＰ２を動作させ、妨害信号の影響を低減させることができる。

なお、スイッチＳＷ２，ＳＷ３、及び電源制御部８６を、図５、図６、図１０に示す電力線搬送通信装置１，１ａ，１ｂに備えてもよい。

本発明の第１の実施形態に係る電力線搬送通信装置の構成の一例を示すブロック図である。 図１に示す差動増幅器の増幅率の調整処理を説明するためのシーケンス図である。 図１に示す差動増幅器の増幅率の調整処理を説明するためのフローチャートである。 図１に示す増幅率の制御信号のレベルと差動増幅器の増幅率の関係の一例を示す説明図である。 図１に示す電力線搬送通信装置の変形例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施の形態に係る電力線搬送通信装置の構成の一例を示すブロック図である。 図６に示す切替スイッチの切替位置とトランスにおける三巻線の巻線比との関係の一例を示した表形式の説明図である。 図６に示す切替スイッチの切替処理を説明するためのシーケンス図である。 図６に示す切替スイッチの切替処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態に係る電力線搬送通信装置の構成の一例を示すブロック図である。 図１０に示す電源制御部による電力制御動作を説明するためのシーケンス図である。 図１０に示す電源制御部による電力制御動作を説明するためのフローチャートである。 背景技術に係る電力線搬送通信装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１，１ａ，１ｂ 電力線搬送通信装置
２，３ 接続端子
４ 接地端子
５ 結合回路
６ 送信信号処理部
７ 受信信号処理部
８ 制御部
９ インピーダンスアッパ
１０ 電源部
８１ 送信処理部
８２ 受信処理部
８３ 誤り率算出部
８４ 増幅率調整部
８５ 切替スイッチ制御部
８６ 電源制御部
ＡＭＰ１，ＡＭＰ２，ＡＭＰ３ 差動増幅器
ＢＰＦ１，ＢＰＦ２ 受信フィルタ
Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ
Ｋ３ 差分信号
Ｌ，Ｎ 導体線
ＲＥＦ 判定値
ＳＷ１ 切替スイッチ
ＳＷ２，ＳＷ３ スイッチ
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３ トランス
ａ〜ｇ 中間タップ
ｎ１１ 一次巻線
ｎ１２ 二次巻線
ｎ２１，ｎ３１ 第１巻線
ｎ２２，ｎ３２ 第２巻線
ｎ２３，ｎ２３ａ，ｎ３３ 第３巻線

Claims (9)

1. 電源供給及び通信信号の伝送に共用される一対の導体線を介して他の電力線搬送通信装置との間で通信を行う電力線搬送通信装置であって、
   前記一対の導体線にそれぞれ接続するための第１及び第２接続端子と、
   接地に用いられる接地端子と、
   前記第１及び第２接続端子間に一次巻線が接続される第１トランスと、
   第１、第２、及び第３巻線を備える第２トランスと、
   前記第１トランスの二次巻線に生じた第１信号から前記通信に用いられる周波数の信号を選択的に通過させる第１フィルタ部と、
   前記第２トランスの第３巻線に生じた第２信号から前記通信に用いられる周波数の信号を選択的に通過させると共に、前記第１フィルタ部と信号を通過させる特性が実質的に同一にされている第２フィルタ部と、
   前記第１フィルタ部を通過する信号と前記第２フィルタ部を通過する信号との差を差分信号として出力する差分信号出力部と、
   前記差分信号出力部から出力された差分信号を、前記通信信号として取得する受信処理部とを備え、
   前記第１及び第２巻線が同一極性方向に直列接続された直列回路の両端が、前記第１及び第２接続端子にそれぞれ接続され、前記直列回路における前記第１及び第２巻線の接続点が、前記接地端子と接続され、
   前記第１トランスにおける一次巻線と二次巻線との巻線比は、前記第１巻線と第３巻線との巻線比、及び前記第２巻線と第３巻線との巻線比とそれぞれ等しいこと
   を特徴とする電力線搬送通信装置。
2. 前記差分信号出力部は、
   前記第１フィルタ部を通過する信号を増幅する第１増幅部と、
   前記第２フィルタ部を通過する信号を増幅すると共に信号増幅率が前記第１増幅部と実質的に同一に設定された第２増幅部と、
   前記第１増幅部により増幅される信号と前記第２増幅部により増幅される信号との差を前記差分信号として出力する差分部とを備えること
   を特徴とする請求項１記載の電力線搬送通信装置。
3. 前記差分部は、第４、第５、及び第６巻線を備える三巻線の第３トランスを用いて構成され、
   前記第４巻線及び前記第４巻線と巻線数が等しい第５巻線が同一極性方向に直列接続された直列回路が、前記第１増幅部の信号出力端子と前記第２増幅部の信号出力端子との間に接続され、前記直列回路における前記第４及び第５巻線の接続点がグラウンドと接続され、前記第６巻線に生じる信号が前記差分信号として出力されること
   を特徴とする請求項２記載の電力線搬送通信装置。
4. 前記第２増幅部は、増幅率が可変にされており、
   前記他の電力線搬送通信装置から送信された通信信号が、前記受信処理部によって誤って受信される率である誤り率を算出する誤り率算出部と、
   前記誤り率算出部により算出される誤り率を減少させるように、前記第２増幅部の増幅率を調整する増幅率調整部とをさらに備えること
   を特徴とする請求項２又は３記載の電力線搬送通信装置。
5. 前記第３巻線は、前記第１及び第２巻線に対する巻線数比が可変にされていること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力線搬送通信装置。
6. 前記第３巻線は、複数の中間タップを備え、
   前記複数の中間タップのうちいずれかに生じた信号を選択し、前記第２信号として前記第２フィルタ部へ出力することで前記第３巻線の巻線数比を可変にする切替スイッチをさらに備えること
   を特徴とする請求項５記載の電力線搬送通信装置。
7. 前記他の電力線搬送通信装置から送信された通信信号が、前記受信処理部によって誤って受信される率である誤り率を算出する誤り率算出部と、
   前記誤り率算出部により算出される誤り率を減少させるように、前記切替スイッチにより選択される信号を切り替える切替スイッチ制御部とをさらに備えること
   を特徴とする請求項６記載の電力線搬送通信装置。
8. 前記第１及び第２接続端子により受電された電源電力に基づき前記第１及び第２増幅部の動作用電力を供給する電源部と、
   前記第２増幅部により増幅される信号が前記差分部へ出力される信号経路をオンオフするスイッチと、
   前記他の電力線搬送通信装置から送信された通信信号が、前記受信処理部によって誤って受信される率である誤り率を算出する誤り率算出部と、
   前記誤り率算出部により算出された誤り率が、予め設定された判定値に満たない場合に前記スイッチをオフさせると共に前記電源部から前記第２増幅部への動作用電力の供給を停止させ、予め設定された判定値を超える場合に前記スイッチをオンさせると共に前記電源部から前記第２増幅部へ前記動作用電力を供給させる電源制御部とをさらに備えること
   を特徴とする請求項２又は３記載の電力線搬送通信装置。
9. 前記電源部は、前記通信に用いられる周波数の信号に対して高インピーダンスになると共に商用電源周波数に対して低インピーダンスになるフィルタを介して前記第１及び第２接続端子に接続されること
   を特徴とする請求項８記載の電力線搬送通信装置。

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