JP4939491B2

JP4939491B2 - 配電線搬送通信装置

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Inventors: 恵一湊
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Priority date: 2008-07-15
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Description

この発明は、電力用配電線を伝送路として複数の周波数の配電線搬送信号を送受信する配電線搬送通信装置に関するものである。

従来、商用の電力線配電線を通信媒体として利用する配電線搬送通信装置では、耐ノイズ性という観点からにおいて、受信レベルを制御するための方法が各種提案されている。例えば特許文献１では、ＡＦＥ−ＬＳＩ（Analog Front End−Large Scale Integration Circuit）に内蔵されているＡＧＣ（Auto Gain Control）のフィードバック制御について、簡単な制御回路およびアルゴリズムを使用することにより、応答速度を早くすることが可能な受信レベル制御方法について提案されている。

図９は従来の配電線搬送通信装置における受信レベル制御部の構成例を示すブロック図である。図９に示すように、受信レベル制御部は主に、配電線搬送通信装置全体の制御を行うメインＬＳＩ２０の中に含まれる受信信号の検出・復調を行うＰＬＣ−ＰＨＹ（Power Line Communication−Physics Layer）２２と、受信信号の増幅を行うＡＦＥ−ＬＳＩ３０からで構成される。ＰＬＣ−ＰＨＹ２２は、受信信号を復調し、解析する復調部２３Ａ，２３Ｂと、受信信号のレベルを検出し、ＡＧＣを制御する２３Ｃ、２３Ｄの部分とに大きく分けられる。また、ＡＦＥ−ＬＳＩ３０の受信側回路は、受信信号を増幅するＡＧＣアンプ３２と受信信号をデジタル信号に変換するＡＤ（Analog digital）変換器３３から構成される。ただし、構成によっては、ＡＤ変換器３３はメインＬＳＩ側に含まれる場合もある。

受信レベル制御部は入力されてきたアナログ信号に対し、まずＡＧＣアンプ３２にて増幅し、ＡＤ変換器３３にてデジタル信号に変換する。そして、受信レベル検出部２２Ａがその信号を受信し、ＡＧＣ制御部２２Ｂが受信した信号レベルが閾値より高いか否かを判定する。閾値より高い場合には、結果をフィードバックし、ＡＧＣの設定値を下げる。逆に閾値より低い場合には、ＡＧＣの設定値をそのままとする。このようにして、受信レベルに対して制御を実施している。

配電線搬送通信装置は、図１０に示すように、前述の受信レベル制御部以外に、ＰＬＣ−ＰＨＹ２２内およびＡＦＥ−ＬＳＩ３０内に送信部を有し、信号カップリング部（結合装置）４４を通じて回線（電力配電線）４５を伝送媒体として他の配電線搬送通信装置（情報発信源）と通信する。

図１１に示すように、配電線搬送通信装置（情報発信源）２００が例えばインターネット上の情報源である場合、一般利用者が配電線搬送通信装置を使用する場合、使用する配電線搬送通信装置１００が例えばＰＣ（パソコン）端末の場合などのケースでは、例えば同じテーブルタップ１００Ｔに、他のＰＣ端末等の配電線搬送通信装置１００Ａを追加接続して使用する場合が想定される。

特開２００６−３１１２６１号公報（図４及びその説明）

配電線搬送通信方式においては、電力配電線を通信回線として設置される配電線搬送通信装置間では対向通信を行うことになり、通信装置間の距離によって、それぞれの配電線搬送通信装置が受信する通信信号のレベルは変化する。

すなわち、それぞれの配電線搬送通信装置が離れた場所に設置された場合には、送信信号は大きく減衰してから対向の通信装置へと到達することになるので、受信信号のレベルは低いものとなる。例えば、図１１において、配電線搬送通信装置（情報発信源）２００から送信された送信信号は大きく減衰して一般利用者の配電線搬送通信装置１００に到達する。

一方、通信装置が近接して設置された場合には、送信信号はほとんど減衰することなく対向の通信装置へ到達することになるので、受信信号のレベルは、送信信号のレベルとほとんど変わらないものとなる。例えば、図１１において、一般利用者の配電線搬送通信装置１００と、同一テーブルタップ１００Ｔに追加接続の配電線搬送通信装置１００Ａとは、対向通信を行う（それぞれ相手の送信信号を受信する）ので、配電線搬送通信装置１００には追加接続の配電線搬送通信装置１００Ａの送信信号がほとんど減衰することなく到達しその受信信号のレベルは追加接続の配電線搬送通信装置１００Ａの送信信号のレベルとほとんど同じレベルであり、同様に、追加接続の配電線搬送通信装置１００Ａには配電線搬送通信装置１００の送信信号がほとんど減衰することなく到達しその受信信号のレベルは配電線搬送通信装置１００の送信信号のレベルとほとんど同じレベルである。

配電線搬送通信方式においては、一般的に、遠距離での通信を可能とするため、送信信号のレベルは、通信装置が送信可能な最大レベルに設定される。図１０に示す配電線搬送通信装置において、送信側の回路は、ＤＡ変換器３１の出力をＡＦＥ−ＬＳＩ３０内部のアンプ３４で増幅した後、さらにＡＦＥ−ＬＳＩ３０の外部にラインドライバ４２を設けて増幅している。送信スイッチ４３と受信スイッチ４１は送信と受信を切り替えるものであり、送信時には送信スイッチ４３はＯＮに、受信スイッチはＯＦＦになり、高レベルの送信信号が受信側に回り込まないようにしている。送信信号は配電線搬送通信用の信号カップリング部（結合装置）４４にて回線（電力用配電線）４５に信号を重畳し、他の配電線搬送通信装置へと信号を伝送する。このとき、送信信号はＡＦＥ−ＬＳＩの出力をラインドライバ４２によってさらに増幅されたものとなっており、その結果、送信信号のレベルはＡＦＥ−ＬＳＩの入出力定格値の数倍になることがある。

受信信号レベルは、ＡＤ変換器３３にて最適な変換結果が得られるように、ＡＦＥ−ＬＳＩ３０のＡＧＣアンプ３２にて増幅・減衰させて調整される。しかしながら、低いレベルの信号を受信した場合は問題ないが、送信信号からほとんど減衰していない、高いレベルの信号を受信した場合には問題となる。なぜなら、ＡＧＣアンプはＡＦＥ−ＬＳＩに内蔵されているため、ＡＦＥ−ＬＳＩの定格を超えるレベルの信号を受信することはできないからである。ＡＦＥ−ＬＳＩの定格を超えるレベルの受信信号が入力される場合には、クリッピング回路等をＡＦＥ−ＬＳＩの前段に設けてレベルが高い受信信号はクリッピングするか、想定される最大レベルの信号を受信した場合でもＡＦＥ−ＬＳＩが受信できるように信号減衰器を設けるなどの方法を採ることも考えられるが、このような方法を、前述のような近接している配電線搬送通信装置１００，１００Ａ相互間の想定外の高レベルの入力信号に対して採用すれば、本来の通信相手である遠方の配電線搬送通信装置（情報発信源）２００からの送信信号が低レベルになり過ぎたり、変調方式が複雑なＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式（直交周波数多重方式）の場合は適正な復調ができないなど、正しく受信することができず、通信性能が大幅に低下するという想定外の問題が生じる。

この発明は、前述のような実情に鑑みてなされたもので、複数の周波数の配電線搬送信号を送受信する配電線搬送通信において、アナログ信号入出力装置の定格電圧に左右されることなく、近接した配電線搬送通信装置からのアナログ信号も、遠方の配電線搬送通信装置からのアナログ信号も共に正しく受信でき、安定した配電線搬送通信を可能にすることを目的とするものである。

この発明に係る配電線搬送通信装置は、電力用配電線を伝送路として複数の周波数の配電線搬送信号を送受信し、そのアナログ信号入出力装置がＡＧＣアンプを内蔵し、前記アナログ信号入出力装置の送信信号が前記アナログ信号入出力装置の送信側で増幅手段により増幅される配電線搬送通信装置であって、前記アナログ信号入出力装置外の受信側に、アナログ受信信号のレベルが前記アナログ信号入出力装置の最大定格値よりも高い場合には切替手段により前記アナログ受信信号のレベルを前記最大定格値よりも低いレベルに減衰させる減衰器を通し当該減衰されたアナログ受信信号を前記アナログ信号入出力装置に出力し、前記アナログ受信信号のレベルが前記アナログ信号入出力装置の最大定格値以下の場合には前記切替手段により当該アナログ受信信号を前記減衰器を通さずにそのまま前記アナログ信号入出力装置に出力するアナログ受信信号レベル制御手段を設けたものである。

この発明は、電力用配電線を伝送路として複数の周波数の配電線搬送信号を送受信し、そのアナログ信号入出力装置がＡＧＣアンプを内蔵し、前記アナログ信号入出力装置の送信信号が前記アナログ信号入出力装置の送信側で増幅手段により増幅される配電線搬送通信装置であって、前記アナログ信号入出力装置外の受信側に、アナログ受信信号のレベルが前記アナログ信号入出力装置の最大定格値よりも高い場合には切替手段により前記アナログ受信信号のレベルを前記最大定格値よりも低いレベルに減衰させる減衰器を通し当該減衰されたアナログ受信信号を前記アナログ信号入出力装置に出力し、前記アナログ受信信号のレベルが前記アナログ信号入出力装置の最大定格値以下の場合には前記切替手段により当該アナログ受信信号を前記減衰器を通さずにそのまま前記アナログ信号入出力装置に出力するアナログ受信信号レベル制御手段を設けたので、複数の周波数の配電線搬送信号を送受信する配電線搬送通信において、アナログ信号入出力装置の定格電圧に左右されることなく、近接した配電線搬送通信装置からのアナログ信号も、遠方の配電線搬送通信装置からのアナログ信号も共に正しく受信でき、安定した配電線搬送通信を可能にする効果がある。

実施の形態１．
以下この発明の実施の形態１を図１〜図４により説明する。図１は配電線搬送通信装置の構成の一例を示すブロック図、図２は図１における受信レベル検出部（アナログ受信信号レベル検出手段）の一例を示す接続図、図３は信号減衰器の一例を示す接続図、図４は図１における主要部の動作をフローチャートで説明する図である。

本実施の形態１は、図１に例示してあるように、アナログ受信信号レベル制御手段である受信レベル制御回路１０と、メインＬＳＩ（Large Scale Integration Circuit）２０と、アナログ信号入出力装置であるＡＦＥ−ＬＳＩ（Analog Front End−Large Scale Integration Circuit）３０と、受信スイッチ４１と、ラインドライバ４２と、送信スイッチ４３とを備えている。

アナログ受信信号レベル制御手段（以下、「受信レベル制御回路」と略記する）１０は、ＡＦＥ−ＬＳＩ３０外の受信側と受信スイッチ４１との間に接続され、アナログ受信信号のレベルが前記アナログ信号入出力装置３０の最大定格値よりも高い場合には前記アナログ受信信号のレベルを前記最大定格値よりも低いレベルに減衰させて当該減衰されたアナログ受信信号を前記アナログ信号入出力装置３０に出力し、前記アナログ受信信号のレベルが前記アナログ信号入出力装置の最大定格値以下の場合には当該アナログ受信信号を減衰することなくそのまま前記アナログ信号入出力装置３０に出力する。

受信レベル制御回路１０は、アナログ受信信号レベル検出手段（以下、「受信レベル検出部」と略記する）１１と、信号減衰器１２と、切替器１３Ａと、切替器１３Ｂとを内蔵している。

受信レベル検出部１１は、前記アナログ受信信号のレベルが前記ＡＦＥ−ＬＳＩ３０の最大定格値よりも高いか最大定格値以下かを検出する。

受信レベル検出部１１の具体的な構成の事例は、例えば図２に示してあるように、ツェナーダイオード1121と抵抗1122との直列接続回路と並列をなすコンデンサ1123とが受信スイッチ４１の出力端に接続され、ツェナーダイオード1121と直列に且つ抵抗1122に並列に、切替器制御回路１３１を駆動する駆動コイル1124が接続された構成である。

ＡＦＥ−ＬＳＩ３０の最大定格値より高い信号レベルの受信信号が受信スイッチ４１から所定時間出力されるとコンデンサ1123の出力電圧が所定値に上昇してツェナーダイオード1121が導通し、駆動コイル1124が付勢され、駆動コイル1124の付勢により切替器制御回路１３１が切替器１３Ａ，１３Ｂのスイッチング要素13Aa，13BaをＯＮにすると共に切替器１３Ａ，１３Ｂのスイッチング要素13Acb，13BcbをＯＦＦにする。

ＡＦＥ−ＬＳＩ３０の最大定格値以下の信号レベルの受信信号が受信スイッチ４１から出力されるとツェナーダイオード1121は不導通となり、駆動コイル1124が消勢され、駆動コイル1124の消勢により切替器制御回路１３１は切替器１３Ａ，１３Ｂのスイッチング要素13Aa，13BaをＯＦＦにすると共に切替器１３Ａ，１３Ｂのスイッチング要素13Acb，13BcbをＯＮにする。

なお、この受信レベル検出部１１の機能はソフトウエアで代替してもよい。また、スイッチング要素13Aa，13Ba，13Acb，13Bcbは、図２では有接点のスイッチング要素を例示してあるが、無接点のスイッチング要素としてもよい。

信号減衰器１２は、近接の配電線搬送通信装置から送信された高レベルアナログ受信信号（ＡＦＥ−ＬＳＩ３０の最大定格値より高い信号レベルの受信信号）を最大定格値以下に減衰するために、ＡＦＥ−ＬＳＩ３０と受信スイッチ４１との間に、切替器１３Ａ，１３Ｂのスイッチング要素13Aa，13Baを介して接続されている。

信号減衰器１２の具体的な構成の事例は、例えば図３に示してあるように、抵抗１２１の中間電位点121mから出力122oを取り出す構成であり、この構成により入力123iのアナログ受信信号レベルがＡＦＥ−ＬＳＩ３０の最大定格値より高い信号レベルであっても、出力123oにおけるアナログ受信信号レベルをＡＦＥ−ＬＳＩ３０の最大定格値以下にすることができる。

メインＬＳＩ２０は、配電線搬送通信装置全体の制御を行う制御部であり、ＰＬＣ−ＰＨＹ（Power Line Communication−Physics Layer）２２を内蔵している。ＰＬＣ−ＰＨＹ２２は、受信信号の検出・復調・解析を行う。なお、復調は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式（直交周波数多重方式）の変調方式における復調である。

ＡＦＥ−ＬＳＩ３０は、アナログ受信信号を増幅するＡＧＣアンプ３２と、増幅されたアナログ受信信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器（図示省略）と、メインＬＳＩ２０で生成されたデジタル送信信号をアナログ送信信号に変換するＤＡ変換器（図示省略）と、ＤＡ変換されたアナログ送信信号を増幅する増幅器（図示省略）を内蔵するアナログ信号入出力装置である。
なお、前記ＡＤ変換器（図示省略）およびＤＡ変換器（図示省略）は、メインＬＳＩ２０内に設けてもよい。

送信スイッチ４３と受信スイッチ４１は送信と受信を切り替えるためのスイッチであり、送信時には送信スイッチ４３はＯＮに、受信スイッチはＯＦＦになり、また、受信スイッチはＯＮ時には送信スイッチ４３はＯＦＦになり、高レベルのアナログ送信信号が受信側に回り込まないようにしている。

ＡＦＥ−ＬＳＩ３０で増幅されたアナログ送信信号は、配電線の分岐やその他の減衰要因で相手方の配電線搬送通信装置に送信信号が受信できないレベルまで減衰しないように、ラインドライバ４２によってさらに増幅され、その結果、送信スイッチ４３から出力されるアナログ送信信号のレベルは、ＡＦＥ−ＬＳＩ３０の入出力定格値を大幅に越えたレベルになり、送受信信号の伝送媒体である配電線の態様によっては例えばＡＦＥ−ＬＳＩ３０の入出力定格値の数倍になることもある。

受信レベル検出部１１は、アナログ受信信号のレベルが閾値（ＡＦＥ−ＬＳＩ３０の入出力定格値）を超えるか否かを判定し、また、その結果に基づいて切替器１３Ａ，１３Ｂのスイッチング要素13Aa，13Ba，13Acb，13Bcbを切り替える機能を有する。

切替器１３Ａ，１３Ｂは、信号減衰器１２を使用してアナログ受信信号を減衰させるか、信号減衰器１２を通らずアナログ受信信号をそのままのレベルで後段のＡＦＥ−ＬＳＩ３０に通過させるかを切り替えるための回路であり、アナログ受信信号が信号減衰器１２を通る場合はアナログ受信信号のレベルはＡＦＥ−ＬＳＩ３０の入出力定格値以下まで減衰してからＡＦＥ−ＬＳＩ３０に入力され、信号減衰器１２を通らない場合は、そのままの受信信号のレベルでＡＦＥ−ＬＳＩ３０に入力される。

信号減衰器１２による信号減衰量は、受信する可能性のある最大レベルのアナログ受信信号、例えば図１１に例示の近接の配電線搬送通信装置１００Ａのアナログ送信信号、を減衰させたとき、ＡＦＥ−ＬＳＩ３０の入力定格値を下回るように設定する。従って、受信スイッチ４１から出力されたアナログ受信信号が信号減衰器１２を通った場合には、ＡＦＥ−ＬＳＩ３０が受信する受信信号のレベルは必ずＡＦＥ−ＬＳＩ３０が受信可能な値となる。

次に、図４のフローチャートにより図１の事例の受信レベル制御回路（アナログ受信信号レベル制御手段）１０の動作を説明する。

はじめにアナログ受信信号が入力される（ステップＳＴ１０１）と、その信号は受信レベル検出部１１に入力され、アナログ受信信号のレベルを検出する（ステップＳＴ１０２）。

次いで、受信レベル検出部１１で検出したアナログ受信信号のレベルに基づき、アナログ受信信号レベルが決められた閾値（ＡＦＥ−ＬＳＩ３０の定格値）より大きいか否かを判定する（ステップＳＴ１０３）。受信信号のレベルが閾値（ＡＦＥ−ＬＳＩ３０の定格値）より高い場合には、受信レベル検出部１１は切替器１３Ａ，１３Ｂを操作し、アナログ受信信号が信号減衰器１２を通るようにする（ステップＳＴ１０４）。

一方、受信信号レベルが決められた閾値（ＡＦＥ−ＬＳＩ３０の定格値）より小さい場合には、直前の閾値（ＡＦＥ−ＬＳＩ３０の定格値）を超えた信号を受信してから、一定時間経過したかどうかを判定する（ステップＳＴ１０５）。ステップＳＴ１０５での判定の結果、一定時間経過している場合には、ＡＦＥ−ＬＳＩ３０の定格値より高いレベルのアナログ受信信号は受信していないと判断し、受信レベル検出部１１が切替器１３Ａ，１３Ｂを操作し、アナログ受信信号が信号減衰器１２を通らないようにする（ステップＳＴ１０６）。一方、一定時間が経過していない場合には、受信レベル検出部１１は切替器１３Ａ，１３Ｂを操作せずにそのままの状態を維持する（ステップＳＴ１０７）。

この実施の形態１の配電線搬送通信装置によれば、アナログ受信信号のレベルによって信号減衰器の使用、不使用を自動判定して受信信号レベルを調整するため、ＡＦＥ−ＬＳＩ３０が、そのままのレベルでは受信できないような高いレベルのアナログ受信信号、例えば近接の配電線搬送通信装置のアナログ送信信号、を受信した場合でも、アナログ受信信号レベルをＡＦＥ−ＬＳＩ３０の定格値以下に下げることにより、ＡＦＥ−ＬＳＩ３０が受信できるようになるので、配電線搬送通信装置が近接している場合における通信性能を改善することができる。また、ＡＦＥ−ＬＳＩ３０の定格値以下の低レベルのアナログ受信信号を受信した場合でも、減衰器を通らないように設定されるため、アナログ受信信号を配電線搬送通信装置内で余分に減衰する必要がなく、従来通りの通信性能を持つことができる。結果として、受信可能なアナログ受信信号のレベルの幅を広げることができるため、従来よりも柔軟にネットワーク構成を決めることができる。

本実施の形態１は、前述のように、配電線搬送通信装置において、受信信号レベルのピーク値を検出する受信レベル検出部１１と、受信信号を減衰させる信号減衰器１２と、受信レベル検出結果に基づき信号減衰器を使用するか否かの切り替えを行う切替器１３Ａ，１３Ｂとを、ＡＦＥ−ＬＳＩ３０の外部に備えたものであり、ＡＦＥ−ＬＳＩ３０の外部において受信信号レベルを検出し、必要に応じて受信信号を減衰させるため、ＡＦＥ−ＬＳＩ３０の定格電圧に左右されることなく、近接した通信装置からの信号も、遠方の通信装置からの信号も共に受信することが可能となるものである。

また、本実施の形態１は、直交周波数多重方式を用いた配電線搬送通信装置であって、ＡＦＥ−ＬＳＩ３０の前段に、受信信号レベル検出回路１１と、信号減衰器１２と、信号減衰器１２の使用、不使用を選択する切替器１３Ａ，１３Ｂとを備え、アナログ受信信号レベルがアナログ受信信号レベル検出の閾値（ＡＦＥ−ＬＳＩ３０の定格電圧）を越えた場合には、信号減衰器を有効にして受信信号を減衰させることによって、入力信号レベルが高い場合でも、ＡＦＥ−ＬＳＩ３０の入力電圧定格の制約を受けることなく受信可能な電力線搬送通信装置でもある。

また、本実施の形態１は、送信信号がほとんど減衰することなく受信された場合のように高レベルの受信信号を正しく復調することが可能なデジタル通信装置及び配電線伝送通信装置を提供することを目的して、アナログ受信信号のレベルを調整するＡＧＣを備えるＬＳＩの前段に、受信レベル検出回路とその結果が閾値（ＬＳＩの最大定格値）を超えた場合には受信信号を減衰させる信号減衰回路を備え、アナログ受信信号レベルが高い場合にはＬＳＩに入力する前に信号を減衰させることが可能となるので、入力ＬＳＩの定格を超えるような高レベルの信号を受信した場合でも、通信可能となるものでもある。

また、本実施の形態１は、電力用配電線を伝送路として複数の周波数の配電線搬送信号を送受信する配電線搬送通信装置において、アナログ信号入出力装置３０の受信側に、アナログ受信信号のレベルが前記アナログ信号入出力装置３０の最大定格値よりも高い場合には前記アナログ受信信号のレベルを前記最大定格値よりも低いレベルに減衰させて当該減衰されたアナログ受信信号を前記アナログ信号入出力装置３０に出力し、前記アナログ受信信号のレベルが前記アナログ信号入出力装置３０の最大定格値以下の場合には当該アナログ受信信号を減衰することなくそのまま前記アナログ信号入出力装置３０に出力するアナログ受信信号レベル制御手段１０を設けた配電線搬送通信装置でもある。

また、本実施の形態１は、複数の周波数の配電線搬送信号を送受信する配電線搬送通信において、アナログ受信信号の受信レベルが、ＡＦＥ−ＬＳＩであるアナログ信号入出力装置３０の最大定格値よりも高い場合には、受信信号レベルを減衰させてからＡＦＥ−ＬＳＩであるアナログ信号入出力装置３０にて信号を受信し、アナログ受信信号の受信レベルが、ＡＦＥ−ＬＳＩであるアナログ信号入出力装置３０の最大定格よりも低い場合には、そのままＡＦＥ−ＬＳＩなどのアナログ信号入出力装置３０にて信号を受信することによって、アナログ受信信号がどのようなレベルであっても正しくアナログ信号を受信できるようにし、安定した通信を可能にするものでもある。

実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２を図５によって説明する。図５は受信レベル検出部（アナログ受信信号レベル検出手段）の他の例を示す接続図である。

図５の回路はディスクリート部品で構成され、部品の選定により、受信可能な最大電圧を自由に決めることができ、この回路をアナログ受信信号が通過することによって、アナログ受信信号をある一定の割合だけ減衰させることができる。

図５に例示の回路は、受信信号が閾値を超えたか否かを判定しやすくするために受信信号を増幅する回路であり、この回路は、増幅器1151、抵抗1152，1153、保護用ダイオード1154、信号を平滑化するコンデンサ1155、および、信号が閾値を超えたか否かを判定する回路を構成するＭＯＳ−ＦＥＴ1156、抵抗1157，1158から構成されている。

受信信号は、抵抗1152および抵抗1153によって定められた利得に基づき増幅器1151によって増幅され、その信号はコンデンサ1155によって平滑化される。
そして、受信信号から、抵抗1152、抵抗1153、増幅器1151コンデンサ1155によって生成された信号が、抵抗１157および抵抗1158で定められた閾値を超えたか否かをＭＯＳ−ＦＥＴ1156により判定する。

前記生成された信号が、閾値を超えた場合には、ＭＯＳ−ＦＥＴ1156は導通し、前記生成された信号が、閾値を超えない場合は、ＭＯＳ−ＦＥＴ1156は不導通となる。その結果は切替器の制御回路へと伝送される。

信号の増幅量は抵抗1152，1153によって、閾値は抵抗1157，1158によって、それぞれ決まるため、これらの抵抗値を選定することにより、受信可能な最大電圧を自由に決めることができる。

実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３を、図６により説明する。図６は配電線搬送通信装置の構成の他の例を示すブロック図である。

配電線搬送通信システムの用途やユーザのニーズなどにより、配電線搬送通信装置の追加設置などが殆ど無く、システム構成が固定的であり、アナログ受信の信号レベル変動が殆どない場合には、アナログ受信のレベルがあらかじめ分かっている場合には、前述の実施の形態１のように受信レベル検出器を設けて自動制御する代わりに、信号減衰器１２の使用有無を外部から手動で設定できるような手段を設け、必要に応じて手動で信号減衰器の有無を選択する形態にすることもできる、つまり、信号減衰器の使用、不使用の選択を手動で設定することもできる。

例えば、図６に例示するように、前述の実施の形態１の受信レベル検出器１１の代わりに、外部制御手段１４を設け、外部制御手段１４により、切替器１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃを制御する。具体的には、外部から制御される外部制御手段１４を設け、この外部制御手段１４からの制御に基づいて、前記アナログ受信信号のレベルを前記最大定格値よりも低いレベルに減衰させて当該減衰されたアナログ受信信号を前記アナログ信号入出力装置３０に出力するか、前記アナログ受信信号を減衰することなく前記アナログ信号入出力装置３０に出力するかを切り替える。

配電線搬送通信装置の設置時に、近くに他の配電線搬送通信装置があり、あまり小さな信号を受信しない場合には減衰器１２を使用するように設定しておき、逆に近くに他の配電線搬送通信装置がない場合には、減衰器１２を使用しないように設定しておく。このような形態であっても、同等の効果を得られる。
外部制御手段１４を使って手動で設定できる手段としては、スイッチやジャンパピンなどの直接的な方法、あるいはイーサネット（登録商標）通信や電力線搬送通信、シリアル通信など、外部からの通信により設定する間接的な方法がある。

実施の形態４．
以下、この発明の実施の形態４を、図７により説明する。図７は配電線搬送通信装置の構成の更に他の例を示すブロック図である。

前述の実施の形態１および３では、信号減衰器１２の両端に切替器１３Ａ，１３Ｂを用いて信号減衰器１２の使用の有無を切り替えているが、信号減衰器１２を通ることなく信号を通過させる回路については、図７に例示してあるように切替器１３Ｃを１つだけにしても前述の実施の形態１および３と同等の効果を得られる。

つまり、本実施の形態４においては、減衰の使用、不使用を選択する切替器を１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃの３つにする。アナログ受信信号を信号減衰器１２に通す場合は、切替器１３Ａ，１３Ｂの２つをＯＮにし、アナログ受信信号を信号減衰器１２に通さない場合は、切替器１３ＣのみをＯＮにして、アナログ受信信号の経路を切り替える。信号減衰器１２を通らない場合に、受信信号が通過する切替器１３Ｃの１つだけにすることによって、回路全体の切替器の数が減らすことができるだけでなく、受信信号がこの回路を通る場合の通過損失を減らすことができるので、受信性能への影響を最小限に抑えることができる。

実施の形態５．
以下、この発明の実施の形態５を、図８により説明する。図８は配電線搬送通信装置の構成の更に他の例を示すブロック図である。

前述の実施の形態１，３および４では、アナログ信号の送受信の切替に使用する受信スイッチ４１と、信号減衰器１２の使用、不使用を選択する切替器１３Ａ，１３Ｂ、あるいは１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃをそれぞれ備えているが、これらのスイッチをまとめることによって、回路全体のスイッチの数量を減らすことができる。

つまり、受信スイッチ制御信号は従来では受信スイッチ４１に接続され、受信スイッチ４１を制御しているが、図８に例示してあるように、受信スイッチ制御信号を受信レベル検出器１１に接続し、受信スイッチ制御信号から切替器１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃを制御できるようにする。

受信スイッチ制御信号がＯＦＦであるときには、受信レベル検出器１１を介して全ての切替器１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃを開放状態にする。つまり、前記切替器がアナログ受信信号を出力しないＯＦＦ状態をとるものであり、送信時には、送信信号が前記アナログ信号入出力装置３０の入力側に受信されないように、前記切替器がＯＦＦ状態に制御される。
受信スイッチ制御信号がＯＮである場合には、受信レベル検出器１１の検出結果に基づき、切替器１３Ｃ、もしくは切替器１３Ａ，１３Ｂのどちらかを短絡状態にして、アナログ受信信号を通す。このような構成にすることにより、アナログ受信信号の受信時には、信号減衰器１２を通る経路か、信号減衰器１２を通らない経路のどちらかを選択して信号を受信することができ、アナログ受信信号の非受信時には、アナログ受信信号が全ての切替器１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃを通らないようにすることができるので、前述の実施の形態１，３，４における受信スイッチ４１を備えることなく前述の実施の形態１，３，４と同等の効果を得ることができる。

本実施の形態５は、減衰器の使用、不使用を選択する切替器と、受信のＯＮ、ＯＦＦを切り替える受信スイッチを兼ねることによって、受信回路全体の切替器の数量を削減した配電線搬送通信装置である。

実施の形態６．
前述の実施の形態１，３〜５では、有接点の切替器１３Ａ，１３Ｂ、あるいは１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃを使用しているが、これら切替器にMOS FETなど無接点スイッチング要素を使用することによって、高速な切替が可能となる。例えば、前述のように切替器を受信スイッチと兼用して使用する場合（受信スイッチ制御信号で切替器をＯＮ・ＯＦＦ制御する場合）は、信号の送受信が数十ＭＨｚの高速なクロックで切り替わるので、切替器も高速に切り替わる必要があり、そのような場合に切替器にMOS FETを使用すれば有効である
。

また、前述の信号減衰器の切替器にフォトモスリレーを用いれば、切替時間は低速になるが、送受信の信号レベルに関係なく、切り替えの制御信号に3.3Ｖなどの低圧の信号を使用できるので、切替制御回路を簡単に構成することができる。この場合は、配電線搬送通信装置全体の動作は低速であるが、送受信信号のレベルが高い場合に、有効である。

なお、前述の各図中、同一符合は同一または相当部分を示す。

この発明の実施の形態１を示す図で、配電線搬送通信装置の構成の一例を示すブロック図である。この発明の実施の形態１を示す図で、図１における受信レベル検出部（アナログ受信信号レベル検出手段）の一例を示す接続図である。この発明の実施の形態１を示す図で、信号減衰器の一例を示す接続図である。この発明の実施の形態１を示す図で、図１における主要部の動作をフローチャートで説明する図である。この発明の実施の形態２を示す図で、受信レベル検出部（アナログ受信信号レベル検出手段）の他の例を示す接続図である。この発明の実施の形態３を示す図で、配電線搬送通信装置の構成の他の例を示すブロック図である。この発明の実施の形態４を示す図で、配電線搬送通信装置の構成の更に他の例を示すブロック図である。この発明の実施の形態５を示す図で、配電線搬送通信装置の構成の更に他の例を示すブロック図である。従来の配電線搬送通信装置の受信レベル制御部の例を示すブロック図である。従来の配電線搬送通信装置の構成の例を示すブロック図である。配電線搬送通信システムにおける配電線搬送通信装置の接続事例を示す図である。

符号の説明

１０受信レベル制御回路（アナログ受信信号レベル制御手段）、
１１受信レベル検出部（アナログ受信信号レベル検出手段）、
1121 ツェナーダイオード、
1122 抵抗、
1123 コンデンサ、
1124 駆動コイル、
1151 増幅器、
1152 抵抗、
1153 抵抗、
1154 保護用ダイオード、
1155 コンデンサ、
1156 ＭＯＳ−ＦＥＴ、
1157 抵抗、
1158 抵抗、
１２信号減衰器、
１２１抵抗、
121m 中間電位点、
123i 信号減衰器の入力、
122o 信号減衰器の出力、
１３切替器、
13Aa，13Ba，13Acb，13Bcb スイッチング要素、
１３１切替器制御回路、
２０メインＬＳＩ（デジタル制御部）、
２３ＰＬＣＰＨＹ、
３０ＡＦＥＬＳＩ（アナログ信号入出力装置）、
３１ＤＡ変換器、
３２ＡＧＣアンプ、
３３ＡＤ変換器、
４１受信スイッチ、
４２ラインドライバ、
４３送信スイッチ、
４４，４４Ａ，200C 信号カップリング部（結合装置）、
４５回線（電力用配電線）、
１００，１００Ａ，２００配電線搬送通信装置
１００Ｐ，１００Ｐプラグ、
１００Ｔテーブルタップ。

Claims

電力用配電線を伝送路として複数の周波数の配電線搬送信号を送受信し、そのアナログ信号入出力装置がＡＧＣアンプを内蔵し、前記アナログ信号入出力装置の送信信号が前記アナログ信号入出力装置の送信側で増幅手段により増幅される配電線搬送通信装置であって、
前記アナログ信号入出力装置外の受信側に、アナログ受信信号のレベルが前記アナログ信号入出力装置の最大定格値よりも高い場合には切替手段によって前記アナログ受信信号のレベルを前記最大定格値よりも低いレベルに減衰させる減衰器を通し当該減衰されたアナログ受信信号を前記アナログ信号入出力装置に出力し、前記アナログ受信信号のレベルが前記アナログ信号入出力装置の最大定格値以下の場合には前記切替手段によって当該アナログ受信信号を前記減衰器を通さずにそのまま前記アナログ信号入出力装置に出力するアナログ受信信号レベル制御手段を設けたことを特徴とする配電線搬送通信装置。
請求項１に記載の配電線搬送通信装置において、前記アナログ信号入出力装置がＡＦＥ−ＬＳＩであることを特徴とする配電線搬送通信装置。
請求項１または請求項２に記載の配電線搬送通信装置において、変調方式が直交周波数多重方式であることを特徴とする配電線搬送通信装置。
請求項１〜請求項３の何れか一に記載の配電線搬送通信装置において、前記アナログ受信信号のレベルが前記アナログ信号入出力装置の最大定格値よりも高いか最大定格値以下かの検出を行うアナログ受信信号レベル検出手段を前記アナログ信号入出力装置の受信側に設け、前記アナログ信号入出力装置の検出結果により、前記アナログ受信信号のレベルが前記アナログ信号入出力装置の最大定格値よりも高い場合には前記アナログ受信信号のレベルを前記最大定格値以下に減衰させて当該減衰されたアナログ受信信号を前記アナログ信号入出力装置に出力し、前記アナログ受信信号のレベルが前記アナログ信号入出力装置の最大定格以下の場合には当該アナログ受信信号を減衰することなくそのまま前記アナログ信号入出力装置に出力することを特徴とする配電線搬送通信装置。
請求項１〜請求項３の何れか一に記載の配電線搬送通信装置において、外部から制御される外部制御手段を設け、この外部制御手段からの制御に基づいて、前記アナログ受信信号のレベルを前記最大定格値よりも低いレベルに減衰させて当該減衰されたアナログ受信信号を前記アナログ信号入出力装置に出力するか、前記アナログ受信信号を減衰することなく前記アナログ信号入出力装置に出力するかを切り替えることを特徴とする配電線搬送通信装置。
請求項１〜請求項５の何れか一に記載の配電線搬送通信装置において、前記アナログ信号入出力装置の受信側に切替器を設け、この切替器により、前記アナログ受信信号のレベルが前記アナログ信号入出力装置の最大定格値よりも高い場合における前記最大定格値よりも低いレベルに減衰されたアナログ受信信号の前記アナログ信号入出力装置への出力と、前記アナログ受信信号のレベルが前記アナログ信号入出力装置の最大定格値以下の場合における前記減衰されていない前記アナログ受信信号の前記アナログ信号入出力装置への出力とが切り替えて出力されることを特徴とする配電線搬送通信装置。
請求項６に記載の配電線搬送通信装置において、前記切替器がアナログ受信信号を出力しないＯＦＦ状態をとるものであり、送信時には前記切替器がＯＦＦ状態に制御されることを特徴とする配電線搬送通信装置。
請求項６に記載の配電線搬送通信装置において、前記切替器が手動の切替器であることを特徴とする配電線搬送通信装置。
請求項６または請求項７に記載の配電線搬送通信装置において、前記切替器がＭＯＳ−ＦＥＴであることを特徴とする配電線搬送通信装置。
請求項６または請求項７に記載の配電線搬送通信装置において、前記切替器がフォトモスリレーであることを特徴とする配電線搬送通信装置。