JP2003023376A

JP2003023376A - 電力線搬送網におけるデータ中継伝送方法とその装置、並びに、それを利用したデータ監視制御システム

Info

Publication number: JP2003023376A
Application number: JP2001207184A
Authority: JP
Inventors: Kazumasa Ozaki; 和正尾崎; Yuji Koga; 勇二古賀; Kaoru Suzuki; 薫鈴木; Takeshi Ejiri; 江尻　　武
Original assignee: Hitachi Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 2001-07-09
Filing date: 2001-07-09
Publication date: 2003-01-24

Abstract

(57)【要約】【課題】電力線網を通信線としてデータ通信を行うデ
ータ中継伝送方法とその装置、さらに、それを利用した
データ監視制御システムを提供する。【解決手段】多段の電力線網４に接続された機器９の
スレーブ装置８を電力線網を介してホスト装置１のデー
タ処理装置２により監視制御するデータ監視制御システ
ムでは、ホスト装置の電力線搬送マスター３及び中継装
置５の中継マスター７は、データ通信要求がない空き時
間に、電力線網に直接接続された中継スレーブ６やスレ
ーブ装置８との最適な通信チャネル定数を検出・記憶
し、データ通信要求が発生した場合、検出・記憶したチ
ャネル定数を利用して動的に変動する電力線網の状態に
適合した通信チャネル定数の検出を迅速に行い、総合的
な通信スループットを向上し、データの同時性の確保や
制御時の応答性を確保する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、中継装置により複
数の電力線網を相互に接続して形成した電力線網を利用
してスレーブとマスタ間でのデータ通信を行う電力線搬
送網におけるデータ中継伝送方法とその装置に関し、さ
らには、電力線網をデータ通信回線として使用して、複
数の機器の監視制御を実施するためのデータ監視制御シ
ステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電力線網をデータ搬送路として使
用しデータ伝送を行う場合、例えば、特開２０００−１
６５３０４号公報に示されように、電力線のノイズや減
衰量が周波数特性を持ち、その特性が時間的に変動した
場合でも、伝送速度、信頼性、周波数利用率が高くなる
ような通信チャネル定数を設定し、信号のＳ／Ｎ比が悪
い状態でも通信が可能な方式が採用されている。そのた
め、最適通信チャネル定数を検索するために、前回のデ
ータ通信にて使用した通信チャネル定数から、最適なデ
ータ通信を行う直前に通信チャネル定数の検索および決
定を行う。

【０００３】このようなデータ通信を行う場合の通信チ
ャネル定数の検索は、通常、データ通信を行う電力線網
を経由して接続されたマスター装置とスレーブ装置間の
相互通信による相互の通信チャネル定数の一致を図って
実施される。具体的には、マスター装置は、通信要求を
認識した場合には、前回正常に通信を行ったデータ通信
チャネルを基にしたデータリンクのための通信を実施
し、最適なデータ通信チャネル確認を実行する。

【０００４】ところで、この電力線網の特性が変化し、
前回データ通信を実施した通信チャネル定数では通信が
できない場合、マスター装置では、タイムアウトを検出
した後、通信チャネルを切り替えて通信を行い、その
後、スレーブ装置からの正常な応答を確認した時点に
て、そのデータ通信チャネル定数を最適通信チャネル定
数として判断し、データ通信を開始する。このため、例
えば、通常の事務室レベルでの負荷変動を伴う電力線網
の特性の変化では、１２秒程度のデータ通信時間が必要
であった。さらに、かかる従来技術に関連し、例えば、
特開２０００−３５０３８５号公報には、計測された電
力値を送電データに変換し、当該データを変調して電力
線に重畳して入力するものが、また、特開２０００−３
５０３８５号公報には、搬送信号の到来時には電力周波
数の一周期前から積分して出力するものが、特開２００
１−７７４３号公報には、電源電圧の絶対値がしきい値
を下まわっている時、データ信号の送受信を行うもの
が、そして、特開平１１−２８４５５２号公報には、電
力線搬送信号の受信では、１ビットの波形を識別し、減
衰の少ない周波数波形に基づいて１ビット分もデータの
復調を行うものなどが既に知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、電力線網
を介してデータ通信を行う場合には、この電力線網に流
れる電流、ノイズの影響、さらには、接続されている負
荷の状態により、その特性は常に変化しており、それに
伴って、データ通信を行うための最適な通信チャネル定
数も変動している。このため、効率よいデータ通信をお
こなうためには、前回データ通信を行った通信チャネル
定数を基にして、データ通信を行う直前に通信チャネル
定数の検索を実施する必要がある。そのためには、実際
にデータ通信を開始するまでのに、一定の時間が必要と
なる。このため、データ監視制御システムに対して、か
かる電力線搬送網によるデータ中継伝送方法を採用した
場合、スレーブ装置の台数の増加、あるいは、電力線網
の多段構成などにより、データ通信のためのスループッ
トが低下する。

【０００６】かかるデータ通信でのスループットの低下
は、特に、散在する多数の設備を遠方から集中監視制御
するためのシステムいおいては、経由する電力線網が少
なく、また、ホスト処理でのデータ収集周期が十分に長
い場合には、システムに対する影響は無い。しかしなが
ら、経由する電力線網が多段構成となり、スレーブ数が
増大し、さらに、実時間性の向上を目的としてホスト装
置でのデータ収集周期の短縮を図ろうとした場合には、
各々のスレーブ装置からのデータ更新時間のばらつき
（不均一）によりデータの同時性が低下してしまい、制
御を行う際の応答性が低下してしまうという問題点があ
った。

【０００７】そこで、本発明では、上述した従来技術に
おける問題点に鑑み、電力線網を経由しデータ通信を行
う際の通信チャネル定数の最適状態を短い時間で決定可
能なデータ中継伝送方法とその装置を提供し、もって、
迅速にデータ通信を行うことを可能とすると共に、これ
によって、データの同時性と同時に制御の応答性をも確
保することが可能なデータ監視制御システムを提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明によれば、まず、それぞれ複数の機器に電力
を供給する電力線網を中継装置により複数接続して形成
した電力線網を介して、これら電力線網に接続された複
数のスレーブ装置とマスタ装置との間でデータの通信を
行う電力線搬送網におけるデータ中継伝送方法であっ
て、当該電力線網における通信チャネル定数を、データ
通信要求の無い空き時間を使用して検出して記憶し、デ
ータ通信要求があった場合には、当該記憶した通信チャ
ネル定数又はこの定数から得られる修正通信チャンネル
定数を、データ通信に最適な通信チャネル定数として決
定する電力線搬送網におけるデータ中継伝送方法が提供
される。

【０００９】また、やはり上記の目的を達成するため、
本発明によれば、それぞれ複数の機器に電力を供給する
電力線網を中継装置により複数接続して形成した電力線
網を介して、これら電力線網に接続された複数のスレー
ブ装置とマスタ装置との間でデータの通信を行う電力線
搬送網におけるデータ中継伝送装置であって、前記マス
タ装置及び中継装置は、それぞれ、当該電力線網におけ
る最適な通信チャネル定数を、データ通信要求の無い空
き時間を使用して検出して記憶し、データ通信要求があ
った場合には、当該記憶した通信チャネル定数又はこの
定数から得られる修正通信チャンネル定数を、データ通
信に最適な通信チャネル定数として決定する手段を備え
ている電力線搬送網におけるデータ中継伝送装置が提供
される。

【００１０】さらに、本発明によれば、上記のデータ中
継伝送方法や装置を利用したデータ監視制御システムと
して、データ収集あるいは制御出力を行う複数の機器を
制御するためのスレーブ装置と、当該複数のスレーブ装
置との間でデータ通信を行って監視制御を行うデータ処
理装置を備えたホスト装置とを有し、前記機器に電力を
供給する電力線網を中継装置により複数接続して形成し
た電力線網を介して前記複数のスレーブ装置と前記ホス
ト装置との間でデータ通信を行うデータ監視制御システ
ムにおいて、前記ホスト装置及び前記中継装置は、それ
ぞれ、当該電力線網における最適な通信チャネル定数
を、データ通信要求の無い空き時間を使用して検出して
記憶し、データ通信要求があった場合には、当該記憶し
た通信チャネル定数又はこの定数から得られる修正通信
チャンネル定数を、データ通信に最適な通信チャネル定
数として決定する手段を備えたデータ監視制御システム
が提供される。

【００１１】すなわち、上記の本発明によれば、電力線
搬送マスター装置を備えたホスト装置及び中継装置は、
電力線網を経由して直接接続しているスレーブ装置及び
中継装置の中継スレーブとの通信チャネル定数を、デー
タ通信を実施していない空き時間を利用して繰り返し行
うことによって、各スレーブ装置及び中継スレーブ装置
ごとに決定して記憶する。そして、データ通信要求が発
生した場合には、検出して記憶した通信チャネル定数又
は修正定数を利用することにより検索時間の短縮を図
り、これによりデータ通信のスループットを向上し、も
って、データの同時性の確保や制御実施時の応答性の向
上を達成するものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付の図面を参照しながら詳細に説明する。まず、図１に
は、本発明が適用される電力線搬送網の一例が示されて
いる。この電力線搬送網は、図に示すように、複数の別
々の電力線網４、４…（電力線網Ｌ_１、電力線網Ｌ_２、
…電力線網Ｌ_ｎ）が、中継装置５、５…（中継装置
Ｒ_１、中継装置Ｒ_２、…中継装置Ｒ_ｎ）を介して互いに
接続されて構成されている。異なる電力線相互の結合
は、電力系統ではトランスによって行っている。トラン
スは伝送時の搬送波の中継手段として不可能のため、ト
ランス結合されている電力線間の伝送中継手段として、
中継装置５を設けた。

【００１３】一方、本発明になるデータ監視制御システ
ムは、上記した電力線搬送網Ｌ_１、Ｌ_２…を利用して、
これらの複数の電力線搬送網Ｌ_１、Ｌ_２…に接続された
機器９、９…を、１つの電力線搬送網Ｌ_１に接続された
１つのホスト装置１によって監視・制御するシステムで
ある。より具体的には、散在する多数の設備を遠方から
集中監視制御するためのシステムである。このデータ監
視制御システムでは、図１に示すように、ホスト装置１
は、自己に接続した電力線網Ｌ_１につながる機器９，９
…以外に、全電力線網Ｌ_２…Ｌ_ｎにつながる全機器９、
９…を監視・制御するための各種のデータ処理を実行す
るためのデータ処理装置２と、このデータ処理装置２を
上記電力線網Ｌ_１に接続するための電力線搬送マスタ３
とによって構成される。また、監視・制御される全機器
９は、それぞれ、スレーブ装置８を介して上記電力線網
４に接続されている。すなわち、これにより、データ収
集および制御出力を行う複数のスレーブ装置８は、それ
ぞれの監視制御対象である機器９に対し、通信、デジタ
ル入出力及びアナログ入出力を行う。なお、ここで一例
として説明される監視・制御システムとしては、例え
ば、上水道などの配水集中監視制御システムや防災シス
テムなどが想定され、その場合、スレーブ装置８を介し
て接続される監視制御対象である機器９としては、特に
前者では、ポンプなどの現場機器が挙げられる。

【００１４】中継装置Ｒ_１は、複数の電力線網Ｌ_１とＬ
_２を相互に中継接続するため、上位の電力線網Ｌ_１に接
続するための中継スレーブ６と、下位の電力線搬送網Ｌ
_２と接続するための中継マスター７とから構成されてい
る。同様に、中継装置Ｒ_２は、電力線Ｌ_２とＬ_３（図示
せず）との中継接続の役割を持ち、中継スレーブ５，中
継マスタ７から成る。他の中継装置Ｒ_ｉも同様である。
そして、これによれば、複数の電力線網Ｌ_１、Ｌ_２、…
Ｌ_ｎにそれぞれ接続された多数のスレーブ装置８、８…
は、上記電力線網Ｌ_１、Ｌ_２、…Ｌ_ｎ及び中継装置
Ｒ_１、Ｒ_２、…Ｒ_ｎを介して、ホスト装置１に接続さ
れ、もって、監視制御システムを構成する多数の機器
９、９…の状態の監視及び制御を、一括して、上記ホス
ト装置１のデータ処理装置２によって、その管理を実施
するものである。

【００１５】なお、上記のデータ監視制御システムで
は、本発明の電力線搬送網におけるデータ中継伝送方法
とその装置が採用されている。すなわち、上記ホスト装
置１からのデータの送信は、データ処理装置２から電力
線搬送マスター３を経由して、経路情報（例えば、中継
装置Ｒ_１−中継装置Ｒ_２−……−中継装置Ｒ_ｎ−スレー
ブｎ−２など）を付加して出力する。一方、電力線搬送
網４、４の間を接続する各中継装置５では、その中継マ
スター７がその経路情報に基づいて、機器９に接続され
たスレーブ装置８との間に通信用チャネルを形成し、も
って、その間でデータの通信を行う。上記ホスト装置１
の電力線搬送マスタ３と、複数の電力線網４、４間に設
けられた複数の中継装置５の中継マスター７は、この通
信用チャネルを形成するために、対向先である中継スレ
ーブ６及び／又はスレーブ装置８との通信を行うための
最適通信チャネル定数を決定してデータ通信を行う。

【００１６】次に、上記にその構成を述べたデータ監視
制御システムにおいて、その通信チャネル定数を決定す
るための方式について、以下に説明する。電力線搬送で
は、各電力線毎に且つ各スレーブ毎に、通信チャンネル
の形成が必要である。通信チャンネルの形成には電力線
搬送モデムでのその都度の最適なチャンネル定数（利得
をどうするか、ビット・レートをどうするか、周波数を
どうするか等）の決定が不可欠である。電力線搬送で
は、電力を送電や配電している状態のもとで伝送した
り、電流が配電等により変動している状態のもとで伝送
したりすることが必要であり、そうした状態の悪影響を
受けない伝送を行えるように（逆に云えばそうした状態
に対応して適応した伝送を行うように）、通信チャンネ
ルを形成する。本発明では、通信チャンネル形成時に、
電力線搬送モデムでの最適なチャンネル定数を迅速、正
確、確実に決定可能にするようにした。次に、通信チャ
ンネル定数と電力線網とスレーブとの関係を、電力線搬
送マスタ３と電力線網Ｌ_１との間、中継マスタ７と電力
線網Ｌ_２との間、の２つの事例で説明する。（１）、電力線搬送マスタ３と電力線網Ｌ_１との間。電力線搬送マスタ３から電力線網Ｌ_１を見た場合の通信
チャンネル形成可能相手は、スレーブ１−１〜１−ａ、
及び中継装置Ｒ_１の中継スレーブ６、である。そして、
これらのスレーブとの間で良好な通信を行うためには、
その通信相手として選んだ相手スレーブとの間での適正
な通信チャンネル定数の決定が、必要である。そこで、
マスタ３内のメモリエリアに、相手となるべきすべての
スレーブ１−１〜１−ａ、６について通信チャンネル定
数を格納しておき、通信相手としてのスレーブが決定し
た時点でメモリエリア内の当該決定スレーブの通信チャ
ンネル定数を読み出し、これを適正通信チャンネル定数
として決定する。ここで、スレーブ１−１〜１−ａ、６
についての通信チャンネル定数は、最新な値にダイナミ
ックに更新設定する。このダイナミックな更新設定が本
発明の１つの特徴である。そこで、ある時点での設定例
を以下に示す。スレーブ１−１…Ｇ_１１，ＢＰＳ_１１，Ｆ_１１スレーブ１−２…Ｇ_１２，ＢＰＳ_１２，Ｆ_１２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・スレーブ１−ａ…Ｇ_１ａ，ＢＰＳ_１ａ，Ｆ_１ａスレーブ６…Ｇ_６，ＢＰＳ_６，Ｆ_６ここでＧとは利得、ＢＰＳとはビット・レート、Ｆとは
周波数である。（２）、中継装置Ｒ_１の中継マスタ７と電力線網Ｌ_２と
の間。中継マスタ７からみた通信チャンネル形成可能相手は、
スレーブ２−１〜２−ｂ、中継装置Ｒ_２の中継スレーブ
６であり、同様にマスタ７内のメモリエリアにダイナミ
ックに設定格納される。ある時点での設定例を以下に示
す。スレーブ２−１…Ｇ_２１，ＢＰＳ_２１，Ｆ_２１スレーブ２−２…Ｇ_２２，ＢＰＳ_２２，Ｆ_２２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・スレーブ−ｂ…Ｇ_２ｂ，ＢＰＳ_２ｂ，Ｆ_２ｂ中継スレーブ６…Ｇ_６，ＢＰＳ_６，Ｆ_６（３）、電力線Ｌ_２につながるスレーブ２−１の機器９
の監視制御をする場合の通信チャンネル形成とチャンネ
ル定数との関係。この場合、ホスト装置１−電力線網Ｌ_１−中継装置Ｒ_１
−電力線網Ｌ_２−スレーブ２−１−機器２の通信経路の
形成が必要となる。そこで、ホスト装置１から経路情報
を流し、それに基づいてその経路毎の通信チャンネル定
数を決定し、通信経路を形成し、通信を行う。ここでの
通信チャンネル定数を決定すべき途中経路は以下とな
る。（イ）、電力線搬送マスタ３から、電力線網Ｌ_１を介し
ての中継装置Ｒ_１の中継スレーブ６への通信のための、
通信チャンネル定数の決定（上記（１）の例ではＧ_６，
ＢＰＳ_６，Ｆ_６となる）。（ロ）、中継装置Ｒ_１の中継マスタ７から、電力線網Ｌ
_２のスレーブ２−１への通信のための、通信チャンネル
定数の決定（上記（２）の例ではＧ_２１，ＢＰＳ_２１，
Ｆ_２１となる。）（ハ）、上記（イ）の通信チャンネル定数の決定は、電
力線搬送マスタ３が自己のメモリエリア内のダイナミッ
クな更新設定定数を読み出すことで行い、（ロ）の通信
チャンネル定数の決定は、中継装置Ｒ_１の中継マスタ７
が同様に行う。ダイナミックな通信定数の更新設定は、
電力線網Ｌ_１、Ｌ_２のそれぞれが伝送を行っていない空
き時間を利用して、対応するマスタ３，７がダイナミッ
クにそれぞれ行う。このダイナミックな定数設定法は本
発明の１つの特徴である。設定した定数はその都度、記
憶エリアに記憶され、このエリアには絶えず最新の通信
チャンネル定数が設定格納される。（ニ）、以上はＬ_１
→Ｌ_２の例であったが、Ｌ_１→…→Ｌ_ｎの如き例でも同
様である。（４）、上記（１）、（２）において、１つの電力線網
で、相手スレーブ数だけの通信チャンネル定数を更新設
定するとした理由を説明する。図１で電力回線網Ｌ_１、
Ｌ_２は単一ループ回線の如き表記例としたが、実際の電
力回線網Ｌ_１、Ｌ_２はこうした単純な構成でない。例え
ば（マスタ３−スレーブ１−１）と（マスタ３−スレー
ブ１−２）との経路中には種々の異なる電力機器が介在
し、またその経路長も種々の異なる。そこで、（マスタ
３−スレーブ１−１）と（マスタ３−スレーブ１−２）
とでそれぞれ別々に通信チャンネル定数の更新設定が必
要なのである。ここで、マスタ３を含むホスト装置１の
構造にもよるが、（マスタ３−スレーブ１−２）と（マ
スタ−スレーブ１−２）とで別々に通信の空き時間にな
る例がある。この場合、更新設定時刻がそれぞれ異なる
ことになる。尚、電力回線網によっては、スレーブ毎で
はなく、単一の通信チャンネル定数の設定更新で充分に
通信チャンネル定数の決定が可能な例もある。（５）、上記（３）の（ハ）で、マスタ３及び７には絶
えず最新の通信チャンネル定数が設定登録されることに
なる。この場合、通信要求があった時刻に対して、最新
時刻がどれ程度の過去であるかの問題がある。例えば２
時間前の時点での空き時間を利用して設定した通信チャ
ンネル定数が最新のものとして設定されており、この２
時間の間はずっと電力網で通信が継続してなされている
如き例がある。この場合、２時間前の設定登録値が現時
刻でそのまま適用して適正な通信チャンネル定数である
か否かが問題となることがある。これは電力線網の状態
によってわかることではあるが、ある程度電力網の状態
（電圧や電流）を監視して、＋αや−αの如き校正を行
って現時刻用に適用することで解決可能である。勿論、
こうした処理をせずに、読み出した値をそのまま利用さ
せるやり方もありうる。

【００１７】このように通信チャネル定数を、データ通
信要求が無い時間（所謂、空き時間）内に、対向先との
通信を行うことにより、最適通信チャネル定数に更新し
ておく。これにより、その後、ホスト装置１から実際に
データ通信要求が発生した場合、この更新した最新の最
適通信チャネル定数又はその近傍の通信チャネル定数を
使用して通信を行うことにより、迅速に最適な通信チャ
ネルを検索し、もって、通信可能な通信チャネルの形成
を可能とする。

【００１８】次に、別実施の形態としての一般事務室に
つながる配電網への適用例を述べる。かかる一般事務室
における負荷電流の変動を例として、添付の図３により
説明する。

【００１９】この図のグラフにも示されるように、通常
の事務室環境では、接続される負荷の状態は、出勤時間
帯と退勤時間帯において大幅に変動する。この負荷変動
が、電力線をデータの通信線として使用した場合には、
通信チャネル定数に影響を与えることは、既に上記でも
述べたとおりである。このように、電力線をデータの通
信線として使用した環境において最適な通信チャネル定
数を決定する場合、負荷変動の少ない範囲（時間帯）に
おいて決定された通信チャネル定数が、この最適な通信
チャネル定数の決定においても非常に有効であること
が、本発明者等によって確認された。

【００２０】そこで、負荷変動の少ない範囲（出勤前や
退勤後の時間帯など）において通信チャネル定数を、デ
ータ通信要求があまり発生しない時間（やはり、出勤前
や退勤後の時間帯など）に繰り返し検出設定しておく。
そして、この設定された値の通信チャネル定数を、デー
タの通信チャネルを形成するための最適な通信チャネル
定数として適用し、あるいは、そのまま適用することが
出来ない場合でも、決定された通信チャネル定数の近傍
を検索することにより、従来に比較して、迅速に最適な
通信チャネル定数を決定することが可能となる。

【００２１】また、上記にも述べたが、本発明のデータ
中継伝送方法が適用される上水道の配水集中監視制御シ
ステムなどにおいても、現場機器であるポンプなどの動
作状態により電源負荷が大きく変動するが、通常、深夜
などではその変動も少なく、やはり、上記と同様に、デ
ータ通信要求があまり発生しない時間及び又は負荷変動
の少ない時間帯において通信チャネル定数を繰り返し検
出しておき、この検出された値の通信チャネル定数を基
に、データの通信チャネルを形成するための最適な通信
チャネル定数として適用し、あるいは、そのまま適用す
ることが出来ない場合でも、決定された通信チャネル定
数の近傍を検索する。このことにより、従来に比較し
て、迅速に最適な通信チャネル定数を決定することが可
能となる。

【００２２】図３には、上記ホスト装置１の電力線搬送
マスター３、及び、中継装置５の中継マスタ７におけ
る、モデムでの通信チャネル定数を検出するための処理
の流れを説明するためのフロー図を示す。

【００２３】図のフローに示すように、上記ホスト装置
１の電力線搬送マスター３、及び、中継装置５の中継マ
スター７は、それが接続する電力線網に直接接続された
中継スレーブ６及びスレーブ装置８に対し、順次、前回
の検索した通信チャネル定数を基として通信を行い、現
時点での中継スレーブ６およびスレーブ装置８毎に、最
適な通信チャネル定数を獲得し、その記憶エリアに格納
する（ステップＳ１０〜Ｓ２２）。

【００２４】具体的には、各スレーブ毎に（ステップ１
０）まずデータ通信の要求があるか否かを判定する（ス
テップＳ１１）。この時、データ通信の要求がない
（「Ｎｏ」）場合には、上述のように所定のエリアに予
め記憶されている当該スレーブでの前回通信の通信チャ
ネル定数を読み出す（ステップＳ１２）。この読み出し
た通信の通信チャネル定数を使用して、通信チャネル定
数を算出するための通信を実施し（ステップＳ１３）、
これにより、実際に通信チャネル定数を獲得する。その
後、当該スレーブに対してアンサー受信を行い（ステッ
プＳ１５）、当該スレーブとしての通信チャネル定数を
記憶させ（ステップＳ１６）、これにより、スレーブ対
応の一連の処理を終了する。

【００２５】他方、上記のステップＳ１１において、デ
ータ通信の要求がある（「Ｙｅｓ」）場合には、要求さ
れたスレーブの通信チャネル定数を読み出す（ステップ
Ｓ１７）。そして、この読み出した通信チャネル定数に
より要求のあったデータ通信を実行する（ステップＳ１
８）。そして、当該スレーブからアンサーを受信して
（ステップＳ１９）通信を終了する。読み出した通信チ
ャンネル定数を修正して新しく設定した通信チャンネル
定数をしようした場合には、当該スレーブとしての通信
チャネル定数を所定のエリアに記憶させ（ステップＳ２
１）、処理を終了する。

【００２６】電力線搬送モデムの通信チャンネル定数及
び動作を下記に示す。・利得：マスタ、スレーブそれぞれの受信端で自立的に
ピーク値検出して求める。・ビット・レート、周波数：マスタ主導にてスレーブと
同期をとり最適値を検出するやり方をとる。（１）、利得モデム内の自動利得制御により、マスタ−スレーブ間の
利得の最適化を実施する。装置リセット後、ネットワー
クを確立する前に、利得は中間値にてスタートする。利
得はパリティ・ビットで決定されるバイト・エラーの数
を基準に調整され、利得の変更は、４パケット受信する
毎に実施する。利得決定が高すぎても低すぎてても伝送
性能を劣化するため、利得の最適化は必要不可欠の要件
となる。現在の利得におけるエラーレートを測定利得を変更しエラーレートを測定・エラーレートが改善されれば同一方向に利得が再変更
される。・エラーレートが悪化すれば前回の設定に戻る（ピーク
検出）。ピーク検出時点、同一設定を３２パケット保ち、同プ
ロセスを繰り返す。（２）、ビット・レートマスタからのコマンド受けた時か、ネットワーク確立時
に変更する（マスタ主導にてビット・レートの変更を実
施）。マスタにてパケットを正常に受信した時、減算
し、リトライ必要の場合増加するビット・レート用受信
性能を示すカウンタを持たせている。・上記カウンタが一定の上限を超えた場合、ビット・レ
ートを減少させる。最低のビット・レートの場合は、周
波数の変更をする。・上記カウンタが一定の下限値を下回った場合、ビット
・レートを増加させる。ビット・レートが最大ビット・
レートの場合は現状維持。・ビット・レートとして、複数のビット・レートを使
用。（３）、周波数周波数もビット・レートと同様にマスタ主導にて、コマ
ンドのやり取りにてスレーブと同期をとり実施される。
マスタにてパケットを正常に受信した時、減算し、リト
ライ必要の場合増加する周波数用受信性能を示すカウン
タを持たせている。・上記カウンタが一定の上限を超えた場合、周波数を変
更する。・周波数として、複数組の周波数（ｆ_０、ｆ_１）にて、
スペクトラム拡散方式にて通信を実施。

【００２７】具体的には、本発明の方法を採用しない従
来の方法では、平均データ通信時間として１２秒程度の
時間が必要であったものが、本発明の方法によれば、約
４秒程度の通信時間ですみ、これにより、大幅な通信時
間の短縮が可能となった。

【００２８】

【発明の効果】以上の詳細な説明からも明らかなよう
に、本発明によれば、異なる電力線網に接続されたマス
タと複数のスレーブとを、それら異なる電力線網と中継
装置を介してデータ通信を可能とするデータ中継伝送方
法とその装置では、データ通信要求が発生していない空
き時間及び又は負荷変動の少ない状態のもとで検出した
近傍の通信チャネル定数を記憶し、これを読み出し又は
読み出した定数に基づいて電力線網の特性の変動により
変化する最適な通信チャネル定数を決定することにより
通信チャネル定数の検出時間の短縮が図れ、総合的な通
信時間が短縮され、データ通信のスループットの向上、
データの同時性の確保および制御時の応答性の向上を可
能にすることができる。

【００２９】また、かかるデータ中継伝送方法とその装
置を、例えば、上記した上水道の配水集中監視制御シス
テムや水管理システムなどに利用したデータ監視制御シ
ステムによれば、データ通信のスループットを向上し、
データの同時性の確保および制御時の応答性の向上を可
能にすることができることから、電力線網をデータ通信
に利用しながらも優れたデータ監視制御システムを得る
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態になる電力線搬送網におけ
るデータ中継伝送方法を利用したデータ監視制御システ
ムの一例のシステム構成を示す図である。

【図２】本発明を説明するため、一般事務室環境におけ
る照明フィーダ負荷電流の変化の一例を示す図である。

【図３】上記のシステムにおける電力線搬送マスタ及び
中継マスターにおける通信チャネル定数検出の処理内容
を示すフロー図である。

【符号の説明】

１ホスト装置２データ処理装置３電力線搬送マスタ４電力線網５中継装置６中継スレーブ７中継マスタ８スレーブ装置９機器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者古賀勇二茨城県日立市幸町３丁目２番１号日立エンジニアリング株式会社内 (72)発明者鈴木薫茨城県日立市大みか町三丁目18番１号茨城日立情報サービス株式会社内 (72)発明者江尻武茨城県日立市大みか町五丁目２番１号株式会社日立製作所情報制御システム事業部内Ｆターム(参考） 5K046 AA03 BA06 BB05 CC09 YY01 5K048 AA08 BA07 BA21 DC06 EB02 EB06 HA01 HA02 HA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】それぞれ複数の機器に電力を供給する電
力線網を中継装置により複数接続して形成した電力線網
を介して、これら電力線網に接続された複数のスレーブ
装置とマスタ装置との間でデータの通信を行う電力線搬
送網におけるデータ中継伝送方法であって、当該電力線
網における通信チャネル定数を、データ通信要求の無い
空き時間を使用して検出して記憶し、データ通信要求が
あった場合には、当該記憶した通信チャネル定数又はこ
の通信チャンネル定数から得られる修正チャンネル定数
を、データ通信に最適な通信チャネル定数として決定す
ることを特徴とする電力線搬送網におけるデータ中継伝
送方法。
【請求項２】上記空き時間の代わりに、電力線網の負
荷変動のない時を使用して検出するものとした請求項１
のデータ中継方式。
【請求項３】それぞれ複数の機器に電力を供給する電
力線網を中継装置により複数接続して形成した電力線網
を介して、これら電力線網に接続された複数のスレーブ
装置とマスタ装置との間でデータの通信を行う電力線搬
送網におけるデータ中継伝送装置であって、前記マスタ
装置及び中継装置は、それぞれ、当該電力線網における
通信チャネル定数を、データ通信要求の無い空き時間を
使用して検出して記憶し、データ通信要求があった場合
には、当該記憶した通信チャネル定数又はこの通信チャ
ンネル定数から得られる修正チャンネル定数を、データ
通信に最適な通信チャネル定数として決定する手段を備
えていることを特徴とする電力線搬送網におけるデータ
中継伝送装置。
【請求項４】データ収集あるいは制御出力を行う複数
の機器を制御するためのスレーブ装置と、当該複数のス
レーブ装置との間でデータ通信を行って監視制御を行う
データ処理装置とを備えたホスト装置とを有し、前記機
器に電力を供給する電力線網を中継装置により複数接続
して形成した電力線網を介して前記複数のスレーブ装置
と前記ホスト装置との間でデータ通信を行うデータ監視
制御システムにおいて、前記ホスト装置及び前記中継装
置は、それぞれ、当該電力線網における通信チャネル定
数を、データ通信要求の無い空き時間を使用して検出し
て記憶し、データ通信要求があった場合には、当該記憶
した通信チャネル定数又はこのチャンネル定数から得ら
れる修正チャンネル定数を、データ通信に最適な通信チ
ャネル定数として決定する手段を備えていることを特徴
とするデータ監視制御システム。
【請求項５】上記空き時間の代わりに、電力線網の負
荷変動のない時を使用して検出するものとした請求項３
又は４のデータ中継伝送装置。