JP2007243937A - 外部取得情報の電力線通信システム、データ送信装置、データ受信装置、電力線通信方法及び電力線通信プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 外部取得情報の電力線通信システム等において、カメラ等による取得データを良好な通信品質で送受信すること。
【解決手段】 カメラＣＡと、カメラＣＡで撮影した映像を取得データとして電力線１を介して送信するデータ送信装置２と、送信された取得データを電力線１を介して受信するデータ受信装置３と、データ受信装置３で受信した取得データを再生表示するモニタ装置４と、を備え、データ受信装置３が、データ送信装置２から送信された信号の受信状態に応じて、電力線通信に利用する周波数帯域に存在するノッチを検出し、ノッチの存在する周波数帯域を避けて取得データの送受信を行う複数のチャネルの配置を選択し、データ送信装置２が、選択されたチャネルの配置に基づいて取得データを送信し、データ受信装置３が、選択されたチャネルの配置に基づいて取得データを受信する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、監視用などのカメラ等の外部情報取得装置で取得した映像等のリアルタイム情報を電力線を介して送受信する外部取得情報の電力線通信システム、データ送信装置、データ受信装置、電力線通信方法及び電力線通信プログラムに関する。

従来、監視等の目的のために１又は複数のカメラを設置して、撮影した映像をカメラから離れた場所でモニタリングするシステムが用いられている。このカメラの取得データを離れた場所に伝送する際、同軸ケーブル等の専用の通信線を用いて行っているが、この通信線を設置する工事が必要があった。また、無線により取得データを伝送することも行われているが、壁などの電波に対する障害物が多い場所や無線が届かない遠隔地では、良好に取得データを受信することができない問題がある。

このため、特許文献１には、情報の伝送路に電力線を利用した映像モニターシステムが提案されている。また、特許文献２には、カメラユニットにより撮影された監視映像の製造信号をＩＰ化して電力線通信モデムにより電力線に重畳させて伝送する電力線通信型ＩＰ監視カメラが提案されている。

特開２０００−９１９６２号公報 特開２００３−８９６２号公報

上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
すなわち、カメラで撮影した映像を取得データとして電力線を介して送受信する場合、カメラの設置環境によって伝搬路の状態が異なると共に、通信に使用する周波数の一部にノッチやノイズが存在する場合があり、通信品質が劣化してしまう不都合があった。なお、この対応策として、利用するチャネルのＳＮ比（信号対雑音比）を大きくするために送信電力を大きくする方法もあるが、送信電力を大きくすると、漏洩電界が大きくなってしまうという問題があった。

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、カメラ等の外部情報取得装置による取得データを良好な通信品質で送受信することができる外部取得情報の電力線通信システム、データ送信装置、データ受信装置、電力線通信方法及び電力線通信プログラムを提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明の外部取得情報の電力線通信システムは、外部のリアルタイム情報を取得する外部情報取得装置と、前記外部情報取得装置で取得したリアルタイム情報を取得データとして電力線を介して送信するデータ送信装置と、送信された前記取得データを電力線を介して受信するデータ受信装置と、前記データ受信装置で受信した前記取得データを表示する出力装置と、を備え、前記データ受信装置が、前記データ送信装置から送信された信号の受信状態に応じて、電力線通信に利用する周波数帯域に存在するノッチ又はノイズを検出し、これらノッチ又はノイズの存在する周波数帯域を避けて前記取得データの送受信を行う複数のチャネルの配置を選択し、前記データ送信装置が、選択された前記チャネルの配置に基づいて前記取得データを送信し、前記データ受信装置が、選択された前記チャネルの配置に基づいて前記取得データを受信することを特徴とする。

また、本発明の外部取得情報のデータ送信装置は、外部情報取得装置で取得したリアルタイム情報を取得データとして電力線を介してデータ受信装置に送信する外部取得情報のデータ送信装置であって、前記データ受信装置に対してパイロットトーンを送信するパイロットトーン送信部と、前記パイロットトーンに応じて前記データ受信装置から返信されるノッチ又はノイズの存在する周波数帯域を避けて選択された複数のチャネルの配置情報を受信するチャネル情報受信部と、前記受信したチャネルの配置情報に基づいて、電力線通信の際に利用するチャネルを設定する送信チャネル設定部と、前記設定したチャネルに前記取得データを分散配置する処理を行う送信側データ処理部と、前記取得データを電力線を介して前記データ受信装置に送信するデータ送信部と、を有することを特徴とする。

また、本発明の外部取得情報のデータ受信装置は、外部情報取得装置で取得したリアルタイム情報を取得データとして電力線を介してデータ送信装置から受信する外部取得情報のデータ受信装置であって、前記データ送信装置からパイロットトーンを受信するパイロットトーン受信部と、前記受信したパイロットトーンの受信状態に応じて、電力線通信に利用する周波数帯域に存在するノッチ又はノイズを検出する検出部と、前記検出したノッチ又はノイズの存在する周波数帯域を避けて電力線通信を行う際に利用する複数のチャネルの配置を選択する使用チャネル選択部と、前記選択したチャネルの配置情報を前記データ送信装置に対して送信するチャネル情報送信部と、前記データ送信装置から前記取得データを受信するデータ受信部と、を有することを特徴とする。

また、本発明の外部取得情報の電力線通信方法は、外部情報取得装置で取得したリアルタイム情報を取得データとして電力線を介してデータ送信装置から送信してデータ受信装置で受信する外部取得情報の電力線通信方法であって、前記データ送信装置により、電力線を介して信号を送信する第１のステップと、前記データ受信装置により、前記データ送信装置から送信された信号の受信状態に応じて、電力線通信に利用する周波数帯域に存在するノッチ又はノイズを検出し、これらノッチ又はノイズの存在する周波数帯域を避けて前記取得データの送受信を行う複数のチャネルの配置を選択する第２のステップと、前記データ送信装置により、選択された前記チャネルの配置に基づいて前記取得データを送信する第３のステップと、前記データ受信装置により、選択された前記チャネルの配置に基づいて前記取得データを受信する第４のステップと、を有することを特徴とする。

また、本発明の外部取得情報の電力線通信プログラムは、外部情報取得装置で取得したリアルタイム情報を取得データとして電力線を介してデータ送信装置から送信してデータ受信装置で受信する際の外部取得情報の電力線通信プログラムであって、前記データ送信装置により、電力線を介して信号を送信する第１のステップと、前記データ受信装置により、前記データ送信装置から送信された信号の受信状態に応じて、電力線通信に利用する周波数帯域に存在するノッチ又はノイズを検出し、これらノッチ又はノイズの存在する周波数帯域を避けて前記取得データの送受信を行う複数のチャネルの配置を選択する第２のステップと、前記データ送信装置により、選択された前記チャネルの配置に基づいて前記取得データを送信する第３のステップと、前記データ受信装置により、選択された前記チャネルの配置に基づいて前記取得データを受信する第４のステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とする。

これらの外部取得情報の電力線通信システム、データ送信装置、データ受信装置、電力線通信方法及び電力線通信プログラムでは、送信された信号の受信状態に応じて、電力線通信に利用する周波数帯域に存在するノッチ又はノイズを検出し、これらノッチ又はノイズの存在する周波数帯域を避けて取得データの送受信を行う複数のチャネルの配置を選択して送受信するので、常にノッチ又はノイズの存在しない周波数帯域に最適配置されたチャネルを利用して電力線通信を行うことが可能となり、通信品質を向上させることができる。これにより、カメラ等の外部情報取得装置の設置環境に応じて異なる伝搬路の状態に対応して、常に良好に外部情報取得装置の取得データを送受信することが可能になる。

また、本発明の外部取得情報の電力線通信システムは、前記外部情報取得装置及び前記データ送信装置が複数箇所に設けられ、前記データ受信装置が、前記外部情報取得装置及び前記データ送信装置毎に前記取得データを多重化伝送可能にそれぞれの前記チャネルの配置を選択し、前記データ送信装置が、対応する前記チャネルの配置に基づいて前記取得データを送信し、前記データ受信装置が、複数の前記データ送信装置から送信される前記取得データを多重受信することを特徴とする。

すなわち、この外部取得情報の電力線通信システムでは、各外部情報取得装置で得られた取得データが、対応する各データ送信装置から最適配置されたチャネルに分散配置されて多重化伝送されるので、これらの取得データをデータ受信装置で同時に多重受信することで、複数の外部情報取得装置による取得データを高品質に送受信することができる。

また、本発明の外部取得情報の電力線通信システムは、前記外部情報取得装置が、前記リアルタイム情報として撮影した映像を前記取得データとするカメラを少なくとも含み、前記出力装置が、前記取得データを再生表示するモニタ装置を含むことを特徴とする。
また、本発明の外部取得情報の電力線通信システムは、前記外部情報取得装置が、前記リアルタイム情報として取得した音声を前記取得データとするマイクを少なくとも含み、前記出力装置が、前記取得データを再生するスピーカ装置を含むことを特徴とする。

本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係る外部取得情報の電力線通信システム、データ送信装置、データ受信装置、電力線通信方法及び電力線通信プログラムによれば、信号の受信状態に応じて、取得データの通信を行う複数のチャネルの最適配置を行って送受信するので、常にノッチ又はノイズの存在しない周波数帯域で高品質な電力線通信を行うことが可能となり、カメラ等の外部情報取得装置の設置環境に応じて異なる伝搬路の状態に対応して、常に良好に外部情報取得装置の取得データを送受信することが可能になる。特に、複数箇所に外部情報取得装置を設置する場合には、これらの外部情報取得装置による複数の取得データを多重化伝送可能にチャネルの最適配置をそれぞれ行うので、データ受信装置において高品質な多重受信を同時に行うことができる。

以下、本発明に係る外部取得情報の電力線通信システム、データ送信装置、データ受信装置、電力線通信方法及び電力線通信プログラムの第１実施形態を、図１から図７を参照しながら説明する。

本実施形態の外部取得情報の電力線通信システムは、図１に示すように、例えば建物の各所（本実施形態では、玄関先、２階の部屋等の２箇所）に設置された監視用等のカメラ（外部情報取得装置）ＣＡでリアルタイム情報として撮影した映像を取得データとして電力線１を介してデータ送信装置２から送信してデータ受信装置３で受信する際のカメラ映像の電力線通信システムである。このカメラ映像の電力線通信システムは、カメラＣＡと、カメラＣＡで撮影した映像を取得データとして電力線１を介して送信するデータ送信装置２と、送信された取得データを電力線１を介して受信するデータ受信装置３と、データ受信装置３で受信した取得データを再生表示するモニタ装置（出力装置）４と、を備えている。

上記カメラＣＡは、ＣＣＤ(Charge coupled device)等を備えたもので、ＣＣＤ等で撮影した映像をデジタルデータとして信号化し、接続された上記データ送信装置２に送る機能を有している。
上記データ送信装置２は、カメラＣＡに接続されていると共に電力線１のコンセント部１ａに接続可能なプラグ部２ａを備えている。このデータ送信装置２は、データ受信装置３に対し信号としてパイロットトーンを電力線１を介して送信する機能を有している。

また、上記データ受信装置３は、電力線１のコンセント部１ａに接続可能なプラグ部２ａを備えていると共に、モニタ装置４に接続されている。そして、データ受信装置３は、データ送信装置２から送信されたパイロットトーン（信号）の受信状態に応じて、電力線通信に利用する周波数帯域に存在するノッチを検出し、これらノッチの存在する周波数帯域を避けて取得データの送受信を行う複数のチャネル（サブチャネル）の配置を選択する機能を有している。そして、データ送信装置２は、選択されたチャネルの配置に基づいて取得データを送信すると共に、データ受信装置３は、選択されたチャネルの配置に基づいて取得データを受信する機能を有している。

上記モニタ装置４は、液晶ディスプレイ等のモニタ４ａと、上記データ受信装置３からの取得データをモニタ４ａに再生表示するコンピュータ本体４ｂと、を有するパーソナルコンピュータである。
電力線１は、データ送信装置２及びデータ受信装置３に対して、接続されたプラグ部２ａを介してこれらを駆動するための電力を供給する。なお、カメラＣＡは、データ送信装置２を介して電力線１から電力が供給されると共に、モニタ装置４は、データ受信装置３を介して電力線１から電力が供給される。

これらデータ送信装置２及びデータ受信装置３の構成について、以下にさらに詳細に説明する。

上記データ送信装置２は、図２に示すように、パイロットトーン送信部２１と、チャネル情報受信部２２と、送信チャネル設定部２３と、データ記憶部２４と、データ処理部（送信側データ処理部）２５と、データ送信部２６と、を有する。
パイロットトーン送信部２１は、パイロットトーン（信号）の周波数を連続的に変化させる機能を有する。この周波数が連続的に変化するパイロットトーンのデータは、電力線１を介してデータ受信装置３に送信される。

チャネル情報受信部２２は、パイロットトーンに応じてデータ受信装置３から返信されるノッチの存在する周波数帯域を避けて選択された複数のチャネルの配置情報（以下、「チャネル情報」と称す）を電力線１を介して受信する機能を有する。この際、本実施形態では、複数のカメラＣＡ及びデータ送信装置２が電力線１に接続されているので、データ受信装置３からカメラＣＡ毎、すなわちデータ送信装置２毎に個別の「チャネル情報」が割り振られて返信されるため、チャネル情報受信部２２は、対応する「チャネル情報」のみを受信するように設定されている。
また、チャネル情報受信部２２は、電力線１を介して受信した「チャネル情報」を、送信チャネル設定部２３に対して出力する機能を有する。

また、送信チャネル設定部２３は、チャネル情報受信部２２から入力される「チャネル情報」に基づいて、電力線通信の際に利用するチャネルを設定し、データ処理部２５に対して出力する機能を有する。
データ記憶部２４には、カメラＣＡから入力された取得データが一時的に記憶され、データ処理部２５に対して記憶している取得データを出力する機能を有している。
データ処理部２５は、データ記憶部２４から入力される取得データを圧縮処理した後、ノッチの存在する周波数帯域を避けたチャネルに分散配置する処理を行い、処理した取得データをデータ送信部２６に対して出力するように設定されている。
データ送信部２６は、送信チャネル設定部２３から入力された取得データを、電力線１を介してデータ受信装置３に対して送信する。

なお、上述したデータ処理部２５は、図３に示す回路１１を有している。データ処理部２５は、４つのサブチャネル（Ｘ０−Ｙ０、Ｘ１−Ｙ１、Ｘ２−Ｙ２、Ｘ３−Ｙ３）に対して、係数テーブル（図示省略）に記録される係数α、βを乗算し、加減算の処理を繰り返す。以下に、図３に示した回路１１の具体的な処理方法について説明する。
始めに、サブチャネル（Ｘ０−Ｙ０）に中心周波数を乗算した結果から、サブチャネル（Ｘ１−Ｙ１）に中心周波数を乗算した結果を求める。次に、サブチャネル（Ｘ１−Ｙ１）に中心周波数を乗算した結果からサブチャネル（Ｘ２−Ｙ２）に中心周波数を乗算した結果を求める。次に、サブチャネル（Ｘ２−Ｙ２）に中心周波数を乗算した結果からサブチャネル（Ｘ３−Ｙ３）に中心周波数を乗算した結果を求める。
このようにして、データ処理部２５は、再帰的プロセスを用いて送信信号であるマルチチャネル信号Ｚを算出する。

なお、図３において、単位演算部１００は、各サブチャネルをサブチャネル単位で処理するのに必要な乗算器、加算器、減算器の組み合わせから構成される。ここで、処理するサブチャネル数を増加させたい場合は、増加させたい数だけ単位演算部１００を多段接続すればよい。
このように、再帰的プロセスを用いることで、マルチチャネル通信システムにおいて、送信処理するサブチャネル数の変更に合せてハードウェアの構成を変更することが簡便になる。
データ処理部２５を、図３のように構成することにより、ノッチの存在する周波数帯域のサブチャネルについてはデータ送信に使用せず、ノッチの存在しない周波数帯域のサブチャネルに取得データを分散させて配置することにより、通信品質の良好な電力線通信を行うことが可能となる。

上記データ受信装置３は、パイロットトーン受信部３１と、ノッチ検出部（検出部）３２と、使用チャネル選択部３３と、チャネル情報送信部３４と、データ受信部３５と、データ処理部３６と、を有する。
パイロットトーン受信部３１は、データ送信装置２から電力線１を介して送信されるパイロットトーンのデータを受信し、ノッチ検出部３２に対して出力する機能を有する。

ノッチ検出部３２は、パイロットトーン受信部３１から入力されたパイロットトーンのノッチの状態を調べ、ノッチが存在する周波数帯域の情報を、「ノッチ情報」として検出し、使用チャネル選択部３３に対して出力する機能を有する。
使用チャネル選択部３３は、ノッチ検出部３２から入力された「ノッチ情報」に基づいて、検出したノッチの存在する周波数帯域を避けて電力線通信を行う際に利用する複数のチャネルの配置を選択し、これを「チャネル情報」として電力線１を介してデータ送信装置２に対して送信する機能を有する。

この際、本実施形態では、複数のカメラＣＡ及びデータ送信装置２が電力線１に接続されているので、使用チャネル選択部３３は、カメラＣＡ毎、すなわちデータ送信装置２毎に取得データを多重化伝送可能にそれぞれのチャネルの配置を個別に選択する機能を有する。すなわち、使用チャネル選択部３３では、データ受信装置３で多重受信可能にするため、互いにチャネルが重複しないようにデータ送信装置２毎に「チャネル情報」が個別に選択される。なお、この際、所要品質を維持可能な範囲であれば互いにチャネルが重複しても構わない。また、互いにチャネルが重複するものがあっても、同時に送信される確率が低い場合は、時間分割して送信するようにしてもよい。
また、使用チャネル選択部３３は、データ処理部３５に対して各「チャネル情報」を出力する機能を有する。

データ受信部３５は、データ送信装置２から送信される「取得データ」を電力線１を介して受信し、データ処理部３６に対して出力する機能を有する。この際、本実施形態では、複数のカメラＣＡ及びデータ送信装置２が電力線１に接続されているので、データ受信部３５は、各データ送信装置２から送信される複数の「取得データ」を電力線１を介して多重受信し、それぞれの「取得データ」をデータ処理部３６に対して出力する機能を有する。

データ処理部３６は、使用チャネル選択部３３から出力される「チャネル情報」に基づいて、データ受信部３５から入力されるノッチの存在しない周波数帯域でかつ多重伝送可能なチャネルに分散されて配置されていた各取得データの復元を行い、圧縮された取得データを解凍処理してモニタ装置４に対して出力する機能を有する。
モニタ装置４は、データ処理部３５から入力された各「取得データ」の再生を行うと共に、各「取得データ」をハードディスク等に記録する機能を有する。なお、データ処理部３６における上記圧縮された取得データを解凍処理する機能を、モニタ装置４側に持たせても構わない。その場合、モニタ装置４において、取得データは圧縮処理された状態で記録するようにしても構わない。

なお、本システムにおけるパイロットトーンや取得データの各処理部、すなわちパイロットトーン送信部２１、チャネル情報受信部２２、送信チャネル設定部２３、データ記憶部２４、データ処理部２５、データ送信部２６、パイロットトーン受信部３１、ノッチ検出部３２、使用チャネル選択部３３、チャネル情報送信部３４、データ受信部３５、データ処理部３６、モニタ装置４等は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、各処理部はコンピュータシステムとしてメモリ及びＣＰＵ（中央集積装置）により構成され、各処理部の機能及び後述する本実施形態の通信方法を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。

すなわち、上記プログラムは、コンピュータ読み取り可能なプログラムであり、前述した機能及び後述する通信方法の一部を実現するためであってもよい。さらに、上記プログラムは、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから伝送媒体を介して、あるいは伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されるものであってもよい。上記伝送媒体とは、インターネット等のネットワーク（通信網）や電力線、電話回線等の通信回線（通信線）のように、情報を伝送する機能を有する媒体をいうものとする。
また、上記メモリは、ハードディスク装置や光磁気ディスク装置、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリや、ＣＤ−ＲＯＭ等の読み出しのみが可能な記録媒体、ＲＡＭ(Random Access Memory)のような揮発性のメモリ或いはこれらの組み合わせによるコンピュータ読み取り、書き込み可能な記録媒体より構成されるものとする。

次に、本実施形態による外部取得情報の電力線通信システムの動作、すなわちカメラ映像の電力線通信方法について、図５及び図６を参照して説明する。

始めに、各データ送信装置２及びデータ受信装置３のプラグ部２ａを電力線１のコンセント部１ａに接続した状態で、各データ送信装置２のパイロットトーン送信部２１は、図５及び図６の（ａ）に示すように、パイロットトーンｐの周波数を連続的にｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４と変化させながら、電力線１を介してデータ受信装置３に対して送信する（ステップＳ０１）。
なお、ここではデータ送信装置２の設置環境、特に電力線１の周囲に存在する家電製品などの影響により、データ受信装置３が受信する周波数帯域に、図６の（ｂ）に示すようなノッチｎ１、ｎ２が生じている場合について説明する。

データ受信装置３のパイロットトーン受信部３１は、データ送信装置２のパイロットトーン送信部２１から送信されるパイロットトーンを、電力線１を介して受信する（ステップＳ０２）。
次に、データ受信装置３のノッチ検出部３２は、受信したパイロットトーンについて使用する周波数帯域でノッチが存在するか否かを検出する（ステップＳ０３）。
データ送信装置２とデータ受信装置３との間の電力線の通信環境には、図６の（ｂ）に示したようなノッチｎ１、ｎ２が発生しているため、データ受信装置３のパイロットトーン受信部３１が受信するパイロットトーン（図６の（ｃ）参照）にもノッチｎ１、ｎ２に対応する歪みが生じる。

なお、本実施形態では、複数のカメラＣＡ及びデータ送信装置２が電力線１に接続されているので、このようなノッチの発生状況は、各データ送信装置２の設置環境毎に異なり、データ受信装置３のノッチ検出部３２は、各データ送信装置２からのパイロットトーン毎にノッチが存在する周波数帯域を検出する。

次に、データ受信装置３の使用チャネル選択部３３は、ノッチ検出部３２が検出したノッチが存在する周波数帯域を避けるように、電力線通信で利用する複数のチャネルの配置を選択する（ステップＳ０４）。
そして、データ受信装置３のチャネル情報送信部３４は、使用チャネル選択部３３が選択したノッチが存在しない周波数帯域のチャネルｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４（図６の（ｄ）参照）を「チャネル情報」として、電力線１を介してデータ送信装置２のチャネル情報受信部２２に対して送信する（ステップＳ０５）。

チャネル情報送信部３４から送信された「チャネル情報」は、データ送信装置２のチャネル情報受信部２２において受信される（ステップＳ０６）。
データ送信装置２の送信チャネル設定部２３は、チャネル情報受信部２２が受信した「チャネル情報」に基づいて、電力線通信の際に利用するノッチの存在しない周波数帯域のチャネルｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４（図６の（ｄ）参照）を設定する（ステップＳ０７）。

データ送信装置２のデータ処理部２５は、データ記憶部２４に記憶されている取得データを圧縮処理すると共に、送信チャネル設定部２３で設定したチャネルｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４を利用して電力線通信を行うように、取得データを分散させて各チャネルに配置する処理を行う（ステップＳ０８）。
データ送信装置２のデータ送信部２６は、データ処理部２５でノッチの存在しないチャネルに配置された取得データを、電力線１を介して、データ受信装置３のデータ受信部３５に対して送信する（ステップＳ０９）。

データ受信装置３のデータ受信部３５は、電力線１を介して、データ送信装置２からデータを受信する（ステップＳ１０）。
次に、データ受信装置３のデータ処理部３６は、データ受信部３５が受信したノッチの存在しないチャネルに配置された取得データの復元を行うと共に、圧縮された取得データを解凍する（ステップＳ１１）。
そして、モニタ装置４は、データ処理部３６が復元・解凍した「取得データ」の再生を行う（ステップＳ１２）と共に、取得データを記録する。

上記チャネル配置の処理について、本実施形態では、複数のカメラＣＡ及びデータ送信装置２が電力線１に接続されているので、データ受信装置３の使用チャネル選択部３３は、データ送信装置２毎に多重伝送可能にチャネルの配置を設定する。そして、チャネル情報送信部３４は、電力線１を介して各データ送信装置２のチャネル情報受信部２２に対してそれぞれ対応する「チャネル情報」を送信する。

例えば、チャネル情報受信部２２は、図７の（ａ）に示すように、一方のデータ送信装置２からのパイロットトーンを受信して検出したノッチが存在する周波数帯域を避けるようにかつ多重伝送可能にチャネル配置を選択した第１のチャネル情報（チャネルｃ１１〜ｃ１８）と、図７の（ｂ）に示すように、他方のデータ送信装置２からのパイロットトーンを受信して検出したノッチが存在する周波数帯域を避けるようにかつ多重伝送可能にチャネル配置を選択した第２のチャネル情報（チャネルｃ２１〜ｃ２８）と、をチャネル情報受信部２２に対して送信する。

これにより、各データ送信装置２は、図７の（ａ）（ｂ）に示すように、受信した対応する第１のチャネル情報（チャネルｃ１１〜ｃ１８）及び第２のチャネル情報（チャネルｃ２１〜ｃ２８）に基づいて取得データを分散配置して電力線１を介してデータ受信装置３に対して送信を行う。そして、データ受信装置３では、図７の（ｃ）に示すように、両方のデータ送信装置２からの各取得データを多重受信する。すなわち、一方のデータ送信装置２からチャネルｃ１１〜ｃ１８に分散配置されて送信された取得データと、他方のデータ送信装置２からチャネルｃ２１〜ｃ２８に分散配置されて送信された取得データと、は、互いに重ならずにデータ受信装置３に同時に多重受信される。

従来、電力線１を使用した電力線通信では、漏洩電界や消費電力の関係から、データ送信装置２から出力する電力をあまり大きくできないという問題があった。しかし、上述した本発明の実施形態による外部取得情報の電力線通信システムを使用すれば、ノッチの生じていない周波数帯域のチャネルに、送信する取得データを分散させて配置して電力線通信を行うことにしたため、通信に要する消費電力を小さくすることができるとともに、通信品質の良好な状態を保ちながら電力線通信を行うことが可能となる。
また、電力線通信に要する消費電力を小さくすることが可能であるため、電力線１から発生する漏洩電界を小さくすることができる。よって、通信品質がより良好な状態で電力線通信を行うことができる。

特に、連続して送られてくる画像を表示するために、一定速度以上の通信速度を常に確保しなければならないという問題があるが、本実施形態のシステムを利用すれば、そのような問題を解決することができる。
また、全てのマルチチャネルを使用して電力線通信を行うのではなく、ノッチの存在しないチャネルを選択して利用するため、データ送信装置２が消費する電力を低減させることもできる。
このように、カメラＣＡの設置環境に応じて異なる伝搬路の状態に対応して、常に良好にカメラＣＡの取得データを送受信することが可能になる。

また、各カメラＣＡで撮影された映像の取得データが、対応する各データ送信装置２から最適配置されたチャネルに分散配置されて多重化伝送されるので、これらの取得データをデータ受信装置３で同時に多重受信することで、複数のカメラＣＡによる取得データを高品質に送受信することができる。

次に、本発明に係る第２実施形態について、以下に説明する。なお、以下の実施形態の説明において、上記実施形態において説明した同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。

第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、外部情報取得装置としてカメラＣＡで映像をリアルタイム情報として取得し、これを取得データとして通信するカメラネットワークを構成しているのに対し、第２実施形態では、図８に示すように、さらに外部情報取得装置として複数のマイクＭを備え、これらマイクＭで音声をリアルタイム情報として取得し、これを取得データとして通信する多元聴音システムを含む多元画像音声収集システムを構成している点である。

また、この第２実施形態では、モニタ装置４に、マイクＭが取得した音声の取得データを再生するスピーカ装置が組み込まれている。
すなわち、第２実施形態では、第１実施形態と同様にカメラＣＡで撮影した映像の取得データ（映像データ）が多重受信されると共に、同時にマイクＭが取得した音声の取得データ（音声データ）も同様に多重受信により電力線１を介して電力線通信される。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、具体的な構成についてはこれらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等が可能である。

上述した実施形態では、ノッチの検出を電力線通信を始める前に一度だけ行う場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、データ送信装置２とデータ受信装置３の間で電力線通信を行っている間も継続的にノッチの検出を行うようにして、常にノッチの存在しない周波数帯域のチャネルを利用して通信を行うことも可能である。このような構成にすれば、電力線通信を行う際の通信品質をより向上させることができる。

また、上述した実施形態では、データ送信装置２のパイロットトーン送信部２１から送信されるパイロットトーンの状態を、データ受信装置３のノッチ検出部３２で調べることにより、ノッチが存在する周波数帯域を検出する場合について説明したが、これに限定されるものではない。
例えば、パイロットトーンの周波数を連続的に変化させるのではなく、通信に使用する全周波数帯域でパイロットトーンを一斉に送信し、そのパイロットトーンをデータ受信装置３で受信してノッチが存在する周波数帯域を検出することにより、ノッチの存在しない周波数帯域を利用した電力線通信を行うことも可能である。
また、データ送信装置２が通信を行う周波数帯域の中から任意のチャネルを選択してパイロットトーンを送信し、データ受信装置３で、そのチャネルの中にノッチが存在することが検出された場合にだけ、別の周波数帯域のチャネルを選択し直して電力線通信を行うようにすることも可能である。

また、上述した実施形態では、４個又は８個のチャネルを使用して電力線通信を行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、任意のチャネル数を使用して電力線通信を行うことが可能である。
さらに、予め検出したノッチパターンを避けて選択したチャネルのパターンに従ってパイロットトーンを送信しても構わない。この場合、通信に使用する周波数帯域全体をパイロットトーンでスイープする場合に比べて、短時間でノッチの検出を行うことができ、ノッチパターンが大きく変動することが少ない家屋等における取得データの送受信に好適である。

また、上記実施形態では、家電製品等が追加接続された際にノッチが生じると、チャネル全体を変更することで、ノッチを回避しているが、ノッチにより劣化した取得データ（キャリア）のチャネルのみをノッチのない周波数帯域に逐次ダイナミックに変更しても構わない。

上記実施形態では、ノッチを検出してノッチの存在しない周波数帯域を利用した電力線通信を行うが、ノッチでなくノイズを同様に検出してノイズの存在しない周波数帯域を利用して同様に取得データの電力線通信を行っても構わない。
また、モニタ装置４のコンピュータ本体４ｂで、入力・記録された取得データをＩＰ化し、コンピュータ本体４ｂに接続されたインターネット網等のネットワークを介して外部から取得データを見ることができるようにしても構わない。

上記第２実施形態では、外部情報取得装置として複数のカメラＣＡ及びマイクＭを備えているが、外部情報取得装置として複数のマイクＭだけを備えた多元聴音システムとしても構わない。
上記各実施形態は、セキュリティシステムとして好適であるが、他にホーム・オートメーションシステムやビル・オートメーションシステム等にも適用可能である。

本発明の第１実施形態による外部取得情報の電力線通信システムを示す全体構成図である。 第１実施形態における外部取得情報のデータ送信装置の構成を示すブロック図である。 第１実施形態において、データ演算処理を行う回路を示す回路図である。 第１実施形態における外部取得情報のデータ受信装置の構成を示すブロック図である。 第１実施形態において、外部取得情報の電力線通信方法における処理の流れを示すシーケンス図である。 第１実施形態において、パイロットトーンの送信波形、ノッチの発生状況を示す波形、パイロットトーンの受信波形及び通信を行う際の取得データの波形を示した図である。 第１実施形態において、２つのデータ送信装置から多重化伝送される各取得データのチャネルの配置状態及びデータ受信装置によって多重受信される各取得データのチャネルの配置状態を示す図である。 本発明の第２実施形態による外部取得情報の電力線通信システムを示す全体構成図である。

符号の説明

１…電力線、２…データ送信装置、２１…パイロットトーン送信部、２２…チャネル情報受信部、２３…送信チャネル設定部、２４…データ記憶部、２５…データ処理部（送信側データ処理部）、２６…データ送信部、３…データ受信装置、３１…パイロットトーン受信部、３２…ノッチ検出部（検出部）、３３…使用チャネル選択部、３４…チャネル情報送信部、３５…データ受信部、３６…データ処理部、４…モニタ装置（出力装置）、ＣＡ…カメラ（外部情報取得装置）、Ｍ…マイク（外部情報取得装置）

Claims (8)

1. 外部のリアルタイム情報を取得する外部情報取得装置と、
   前記外部情報取得装置で取得したリアルタイム情報を取得データとして電力線を介して送信するデータ送信装置と、
   送信された前記取得データを電力線を介して受信するデータ受信装置と、
   前記データ受信装置で受信した前記取得データを表示する出力装置と、を備え、
   前記データ受信装置が、前記データ送信装置から送信された信号の受信状態に応じて、電力線通信に利用する周波数帯域に存在するノッチ又はノイズを検出し、これらノッチ又はノイズの存在する周波数帯域を避けて前記取得データの送受信を行う複数のチャネルの配置を選択し、
   前記データ送信装置が、選択された前記チャネルの配置に基づいて前記取得データを送信し、
   前記データ受信装置が、選択された前記チャネルの配置に基づいて前記取得データを受信することを特徴とする外部取得情報の電力線通信システム。
2. 請求項１に記載の外部取得情報の電力線通信システムにおいて、
   前記外部情報取得装置及び前記データ送信装置が複数箇所に設けられ、
   前記データ受信装置が、前記外部情報取得装置及び前記データ送信装置毎に前記取得データを多重化伝送可能にそれぞれの前記チャネルの配置を選択し、
   前記データ送信装置が、対応する前記チャネルの配置に基づいて前記取得データを送信し、
   前記データ受信装置が、複数の前記データ送信装置から送信される前記取得データを多重受信することを特徴とする外部取得情報の電力線通信システム。
3. 請求項１又は２に記載の外部取得情報の電力線通信システムにおいて、
   前記外部情報取得装置が、前記リアルタイム情報として撮影した映像を前記取得データとするカメラを少なくとも含み、
   前記出力装置が、前記取得データを再生表示するモニタ装置を含むことを特徴とする外部取得情報の電力線通信システム。
4. 請求項１又は２に記載の外部取得情報の電力線通信システムにおいて、
   前記外部情報取得装置が、前記リアルタイム情報として取得した音声を前記取得データとするマイクを少なくとも含み、
   前記出力装置が、前記取得データを再生するスピーカ装置を含むことを特徴とする外部取得情報の電力線通信システム。
5. 外部情報取得装置で取得したリアルタイム情報を取得データとして電力線を介してデータ受信装置に送信する外部取得情報のデータ送信装置であって、
   前記データ受信装置に対してパイロットトーンを送信するパイロットトーン送信部と、
   前記パイロットトーンに応じて前記データ受信装置から返信されるノッチ又はノイズの存在する周波数帯域を避けて選択された複数のチャネルの配置情報を受信するチャネル情報受信部と、
   前記受信したチャネルの配置情報に基づいて、電力線通信の際に利用するチャネルを設定する送信チャネル設定部と、
   前記設定したチャネルに前記取得データを分散配置する処理を行う送信側データ処理部と、
   前記取得データを電力線を介して前記データ受信装置に送信するデータ送信部と、
   を有することを特徴とする外部取得情報のデータ送信装置。
6. 外部情報取得装置で取得したリアルタイム情報を取得データとして電力線を介してデータ送信装置から受信する外部取得情報のデータ受信装置であって、
   前記データ送信装置からパイロットトーンを受信するパイロットトーン受信部と、
   前記受信したパイロットトーンの受信状態に応じて、電力線通信に利用する周波数帯域に存在するノッチ又はノイズを検出する検出部と、
   前記検出したノッチ又はノイズの存在する周波数帯域を避けて電力線通信を行う際に利用する複数のチャネルの配置を選択する使用チャネル選択部と、
   前記選択したチャネルの配置情報を前記データ送信装置に対して送信するチャネル情報送信部と、
   前記データ送信装置から前記取得データを受信するデータ受信部と、
   を有することを特徴とする外部取得情報のデータ受信装置。
7. 外部情報取得装置で取得したリアルタイム情報を取得データとして電力線を介してデータ送信装置から送信してデータ受信装置で受信する外部取得情報の電力線通信方法であって、
   前記データ送信装置により、電力線を介して信号を送信する第１のステップと、
   前記データ受信装置により、前記データ送信装置から送信された信号の受信状態に応じて、電力線通信に利用する周波数帯域に存在するノッチ又はノイズを検出し、これらノッチ又はノイズの存在する周波数帯域を避けて前記取得データの送受信を行う複数のチャネルの配置を選択する第２のステップと、
   前記データ送信装置により、選択された前記チャネルの配置に基づいて前記取得データを送信する第３のステップと、
   前記データ受信装置により、選択された前記チャネルの配置に基づいて前記取得データを受信する第４のステップと、
   を有することを特徴とする外部取得情報の電力線通信方法。
8. 外部情報取得装置で取得したリアルタイム情報を取得データとして電力線を介してデータ送信装置から送信してデータ受信装置で受信する際の外部取得情報の電力線通信プログラムであって、
   前記データ送信装置により、電力線を介して信号を送信する第１のステップと、
   前記データ受信装置により、前記データ送信装置から送信された信号の受信状態に応じて、電力線通信に利用する周波数帯域に存在するノッチ又はノイズを検出し、これらノッチ又はノイズの存在する周波数帯域を避けて前記取得データの送受信を行う複数のチャネルの配置を選択する第２のステップと、
   前記データ送信装置により、選択された前記チャネルの配置に基づいて前記取得データを送信する第３のステップと、
   前記データ受信装置により、選択された前記チャネルの配置に基づいて前記取得データを受信する第４のステップと、
   をコンピュータに実行させることを特徴とする外部取得情報の電力線通信プログラム。

Images