JP4378384B2 - 電力線通信方式 - Google Patents

Description

この発明は、マスター動作するマスター装置とスレーブ動作するスレーブ装置とを中継する複数の中継装置を介して前記マスター装置と前記スレーブ装置との間で時分割通信方式により電力線通信（以下「ＰＬＣ」と呼称する。なおＰＬＣはＰｏｗｅｒＬｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎの略称である）する電力線通信方式に関するもので、時分割多元接続通信方式（以下「ＴＤＭＡ通信方式」と呼称する。なおＴＤＭＡはＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓの略称である）を用いたデータ中継を行う場合等に適用できるものである。

ＰＬＣシステムにおいては、親局（マスター装置）、複数の中継装置（リピータ装置）、複数の子局（スレーブ装置）にて通信システムを構成し、子局に端末（パソコン、ＩＰ電話、計測器、制御装置等）を接続し、親局を広域ネットワークに接続し、インターネットサービスやＩＰ電話サービス、遠隔監視制御等を行ったり、イーサネット（登録商標）やＡＤＳＬ等の他の通信システムを電力線で中継する等に用いられる。ここでリピータ装置は、例えば変圧器やブレーカー、ノイズフィルター等の電力設備を跨いだり、遠距離による信号減衰やノイズ対策のため信号増幅する場合に用いる。リピータ装置は多段接続することもあり、リピータ装置の下流に別のリピータ装置を接続することも可能である。

一般的に高速な電力線通信システムは、２ＭＨｚから３６ＭＨｚ程度の周波数帯域を用いてＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式で通信するが、全周波数を例えば２ＭＨｚから１２ＭＨｚをチャネル１、１３．５ＭＨｚから２３．５ＭＨｚをチャネル２などの複数の帯域に分割し、その中のチャネルを選択して通信する。

この選択されたチャネルを用いて、複数の中継局・子局と通信する場合のメディアアクセス制御（ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ ＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌの略称））の方式として、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）方式やトークンパッシング方式やポーリング方式で同期しながら通信する方式や、あるいはＣＳＭＡ／ＣＤ（ＣａｒｒｉｅｒＳｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓs／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）方式で非同期に通信する方式がある。

ＴＤＭＡ方式ではマスター装置が複数のスレーブ装置の通信時間を決め、指定された時間帯にスレーブ装置がマスター装置へ送信する。同じ時間帯に複数のスレーブは同時には通信しない。ＴＤＭＡ方式では複数のスレーブ装置を収容でき、伝送効率が良いという特徴がある。ＴＤＭＡ方式でのリピータ装置は、マスター装置と通信する際は１つのスレーブとして、下流のスレーブ装置と通信する場合はマスターとして動作することによって、データを中継する。

この場合、一つの電力線通信ネットワークにマスターとして動作する装置が複数存在することになるので、上流と下流で別の周波数帯域チャネルを使う通信方式（以下「ＦＤ通信方式」と呼称する。なお、ＦＤはＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎの略称である）と、時分割でどの装置がマスターとして動作するか時間帯を予めスケジューリングして通信する時分割通信方式（以下「ＴＤ通信方式」と呼称する。なお、ＴＤはＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎの略称である）がある。ＦＤ通信方式は選択できるチャネル数に上限があり、周囲に類似の電力線通信システムがあって同じ周波数帯で干渉を起こして通信ができなくなる可能性があるため、ＴＤ通信方式を用いる場合も多い。

従来の単一チャネルを用いたＴＤ通信方式を用いたＴＤＭＡ方式における中継装置は、例えば特許文献１では、無線マルチホップネットワークにおいて、中継ノードが所定送信周期（本書の動作周期と同意）と送信待機時間（本書の切り替え遅延と同意）等のパラメータに基づいて間欠的に送信することで、中継ノードと他の中継ノードの送信の衝突を回避しながらデータを中継する方式が開示されている。

しかし、ＴＤ通信方式による中継装置の送信周期と送信待機時間は、マスター動作をするタイミングが重なり送信の衝突が起きないように、予めパラメータを決めておき、マスター装置と全リピータ装置に事前に設定しておかなければならないという問題がある。

ＰＬＣの場合は、中圧低圧の送電線や、電柱上や地下にある配電線や建物の配電線取り込み部等に装置を設置するため、電気設備工事を伴う。そのため、全ての装置にパラメータ設定を行うことは容易ではなく、コスト的に困難である。さらに、ネットワーク構成の変更に伴い、中継装置の増設や撤去を行う際、設置済みの装置に対しても新通信パラメータを再設定する必要がある。また、新通信パラメータと旧通信パラメータが混在した状態でＴＤ通信方式を継続すると、送信周期や送信待機時間によっては、送信の衝突が発生し、正常な通信ができなくなるため、新通信パラメータを全ての装置に設定し終わるまで、通信を停止せざるをえない。つまり、通信システムを停止せず新通信パラメータに切り替えることはできない。

この通信パラメータを通信によってリモート更新する方式としては、例えば特許文献２で、通信機器のソフトウエア再構成メッセージを第二通信局へ送信し、再構成するのに要する時間を概算して第一通信局が第二通信局と通信を再開するまでの時間を決め、新しい構成（パラメータ）で通信を再開する方式が開示されている。

特開２００５−１４３０４６号公報（第１−６頁、第１図） 特表２００３−５２３６７０号公報（第１−１５頁、第１図）

従来の中継装置のパラメータ更新システムは、特許文献２のように構成されているので、新しい通信パラメータをリモート設定することは可能となるが、ＰＬＣにおけるＴＤ通信方式での中継装置の場合は、送信周期と送信待機時間が異なると、マスター装置とリピータ装置間の通信ができなくなるため、下流にあるリピータ装置に対し、旧通信パラメータによる通信で新通信パラメータの値を伝え、リピータ装置が新通信パラメータで通信を再開する前に、マスター装置も新通信パラメータで通信を再開しなければならず、互いに同期して新通信パラメータに移行することが必要である。また、リピータ装置を多段接続している場合、さらに下流のリピータ装置も新通信パラメータに移行するが、これも同様にマスター装置と上流側リピータ装置および下流側リピータ装置が同期して同時に新通信パラメータに移行する必要がある。また、リピータ装置が新通信パラメータで通信を再開した時、何らかの要因でマスター装置がまだ旧通信パラメータで動作していると、送信の衝突が起こりネットワーク全体で通信不可になるか、偶然衝突しない場合には、マスター装置にリピータ装置が接続できてしまい、その後マスター装置が新通信パラメータに移行するため、マスター装置とリピータ装置間が一旦接続した後すぐに切断されるという問題がある。

この発明は前述のような実状に鑑みてなされたもので、電力線通信ネットワークにおけるマスター装置および中継装置の数に変更が生じても通信の衝突が生じないようにすることを目的とするものである。

この発明にかかる電力線通信方式は、マスター動作するマスター装置とスレーブ動作するスレーブ装置とを中継する複数の中継装置を介して前記マスター装置と前記スレーブ装置との間で時分割通信方式により電力線通信する電力線通信方式において、前記マスター装置が通信対象とする電力線通信ネットワークにおける当該マスター装置および前記中継装置の数に応じて前記マスター装置で計算された通信パラメータに基づく動作周期で前記マスター装置および前記各中継装置がそれぞれ異なる時刻にマスター動作し、前記各中継装置は、前記マスター装置のマスター動作中にはスレーブ動作して、マスター動作している前記マスター装置と電力線通信すると共に、前記マスター装置の休止中にはマスター動作して、前記スレーブ装置と電力線通信し、前記スレーブ装置は対応中継装置のマスター動作中にスレーブ動作し、前記マスター装置は、前記電力線通信ネットワークにおける当該マスター装置および前記中継装置の数に変更が生じた場合は変更後の前記数に応じた新通信パラメータを計算して前記各中継装置に送信し、前記マスター装置および前記再計算された新通信パラメータを受信した前記各中継装置は、前記新通信パラメータに基づく動作周期でそれぞれ異なる時刻にマスター動作し、前記マスター動作する各装置は対応する下流側の装置からの前記新通信パラメータの受信応答により前記新通信パラメータに切り替えるものである。

この発明は、マスター動作するマスター装置とスレーブ動作するスレーブ装置とを中継する複数の中継装置を介して前記マスター装置と前記スレーブ装置との間で時分割通信方式により電力線通信する電力線通信方式において、前記マスター装置が通信対象とする電力線通信ネットワークにおける当該マスター装置および前記中継装置の数に応じて前記マスター装置で計算された通信パラメータに基づく動作周期で前記マスター装置および前記各中継装置がそれぞれ異なる時刻にマスター動作し、前記各中継装置は、前記マスター装置のマスター動作中にはスレーブ動作して、マスター動作している前記マスター装置と電力線通信すると共に、前記マスター装置の休止中にはマスター動作して、前記スレーブ装置と電力線通信し、前記スレーブ装置は対応中継装置のマスター動作中にスレーブ動作し、前記マスター装置は、前記電力線通信ネットワークにおける当該マスター装置および前記中継装置の数に変更が生じた場合は変更後の前記数に応じた新通信パラメータを計算して前記各中継装置に送信し、前記マスター装置および前記再計算された新通信パラメータを受信した前記各中継装置は、前記新通信パラメータに基づく動作周期でそれぞれ異なる時刻にマスター動作し、前記マスター動作する各装置は対応する下流側の装置からの前記新通信パラメータの受信応答により前記新通信パラメータに切り替えるので、電力線通信ネットワークにおけるマスター装置および前記中継装置の数に変更が生じても通信の衝突が生じないようにすることが可能である。

実施の形態１．
以下この発明の実施の形態１を図１〜図により説明する。図１は通信システムのシステム構成の事例を示す図、図２はネットワーク構成例を示す図、図３はリピータ装置増設前の動作を説明する図、図４はリピータ装置増設後の動作を説明する図、図５はパラメータ不一致の場合の動作を説明する図、図６は図１のシステムにおける動作シーケンスの事例を示す図である。
本実施の形態１は、電力線通信方式あるいは電力線通信システムにおいて、ＴＤ方式でデータ中継するシステムで、中継装置の増設・撤去等による電力線通信ネットワーク構成の変更時に、中継装置の送信周期であるマスター動作周期のパラメータ（以下「動作周期パラメータ」と呼称する）や、中継装置の送信待機（マスター動作を休止させ次の時刻にマスター動作させる所謂マスター動作を切り替えて遅延動作させることで送信待機とする）である切り替え遅延のパラメータ（以下「切り替え遅延パラメータ」と呼称する）など、変更すると通信の衝突や誤接続を惹起し通信に支障をきたすパラメータ（以下「通信パラメータ」と呼称する）を、電気設備工事をすることなく、ネットワーク全体でリモートで一斉に切り替えることができ、一時的に旧通信パラメータのマスター装置や中継装置と新通信パラメータで動作する中継装置とが混在しても、通信の衝突や誤接続を防ぎ、電力線通信を通信パラメータ切替時にも確実に行えるようにするものである。以下、詳細に説明する。

図１において、下流装置に対して同期信号を出力し時分割（以下ＴＤと略記する）での通信タイミングを制御するマスター動作手段1aを有するマスター装置１と、マスター動作する上流装置にはスレーブ動作手段2a2で接続し、スレーブ動作する下流装置にはマスター動作手段2a3で接続し、下りデータ通信および上りデータ通信を中継する中継手段2a1含むリピータ動作手段2aを有するリピータ装置２と、マスター動作する上流装置にスレーブ動作手段21a2で接続し、エンドユーザのパソコン等の端末や、監視または制御装置とイーサネット（登録商標）で接続してデータ通信するスレーブ装置21とで構成される。

ここで、マスター装置１とリピータ装置２とには、リピータ装置とスレーブ装置が接続可能である。リピータ装置は、多段接続することも可能で、分岐することも可能である。

マスター装置１は、電力線通信ネットワークの上流にあるインターネットやイントラネットやＡＤＳＬ等の他のネットワークと接続し、電力線通信ネットワークの装置に対して、ＴＤでマスター動作するタイミングを指示する動作周期パラメータと、並列接続しているリピータ装置が存在する場合に、マスター動作するタイミングを遅延させ、衝突がおきないようにする切り替え遅延パラメータについて、それらの値を計算するパラメータ再計算手段1bと、このパラメータ再計算手段1bでの計算結果のパラメータを下流装置に一斉に配信するパラメータ一斉配信手段1cと、新パラメータでマスター装置自身を動作させるパラメータ切り替え手段1dとを有している。

リピータ装置２は、上流装置から指示された新パラメータを下流装置へ一斉配信するパラメータ一斉配信手段2cと、新パラメータでリピータ装置自身を動作させるパラメータ切り替え手段2dと、新パラメータ動作開始時に新パラメータで動作するマスター装置またはマスター動作するリピータ装置からのデータ通信を受信するマスター検索手段2hとを有している。

スレーブ装置21は、マスター動作する上流装置にはスレーブ動作手段21a2で接続し、上流装置から指示された新パラメータを受信し、新パラメータでスレーブ装置自身を動作させるパラメータ切り替え手段21dと、新パラメータ動作開始時に新パラメータで動作するマスター装置またはマスター動作するリピータ装置からのデータ通信を受信するマスター検索手段21hとを有している。

下流装置に対して同期信号を出力しＴＤでの通信タイミングを制御する前記マスター動作手段1aにはスレーブ装置11，12，13が接続され、また、下流装置に対して同期信号を出力しＴＤでの通信タイミングを制御する前記マスター動作手段1aにはスレーブ装置22，23が接続されている。また、前記スレーブ装置11，12，13，22，23は、前記スレーブ装置21と同じ内部構成であり、前記スレーブ装置21と同じ機能を有している。

次に動作について説明する。

電力線通信システムで、例えば図２のように、マスター装置１、リピータ装置＃１(2)、リピータ装置＃２(3)、リピータ装置２＃３(4)、およびそれぞれの装置に接続する複数のスレーブ装置11，12，13，21，22，23，31，32，33，41，42，43が接続されているネットワーク構成において、リピータ装置＃１(2)はマスター装置１と接続され、リピータ装置＃２(3)とリピータ装置＃３(4)は、リピータ装置＃１(2)から分岐して並列に接続されており、これはリピータに関して直列多段接続と並列接続が混在した例である。

このネットワーク構成で、リピータ装置＃３(4)が後から追加された場合について説明する。

通常動作中は、図３に示すように、マスター装置とリピータ装置＃１(2)、＃２(3)の動作周期パラメータは３である。また切り替え遅延パラメータは０である。マスター装置１は、動作周期３のため、ＴＤの時刻１のタイミングでマスター動作をする。
この時、マスター装置１に直接接続しているリピータ装置＃１(2)とマスター装置１に直接接続しているスレーブ装置11，12，13は、上流装置がマスター動作していることを検出してスレーブ動作する。これにより、マスター装置と、リピータ装置＃１およびマスター装置に直接接続しているスレーブ装置11，12，13とが、マスター装置とデータ通信することができる。

時刻２のタイミングでは、マスター装置１は休止し、リピータ装置＃１(2)はその切り替え遅延パラメータが０であれば、時刻１でスレーブ動作した直後の時刻２でマスター動作する。

リピータ装置＃１(2)がマスター動作すると、リピータ装置＃２(3)とリピータ装置＃１(2)に直接接続されたスレーブ装置21,22,23とがスレーブ動作する。
これにより、リピータ装置＃１(2)と、リピータ装置＃２(3)及びスレーブ装置21,22,23との間でデータ通信することができる。また、リピータ装置＃１(2)の中継機能によりマスター装置１からのデータもリピータ装置＃２(3)及びスレーブ装置21,22,23へ伝送される。

次に時刻３のタイミングでは、リピータ装置＃１(2)は休止し、リピータ装置＃２(3)の切り替え遅延パラメータが０であるので、リピータ装置＃２(3)がマスター動作する。これにより、リピータ装置＃２とこれに直接接続するスレーブ装置がデータ通信する。もちろん、中継機能によりマスター装置１からのデータも中継される。

時刻３の次の時刻では、マスター装置が動作周期３であるので、時刻１となり、前述の時刻１と同様にマスター装置１がマスター動作を開始する。

このように、マスター動作するタイミングを、動作周期パラメータと切り替え遅延パラメータで規程して、ＴＤ（時分割）で繰り返すことでデータ中継を行う。

ここで、リピータ装置＃３(4)が後からリピータ装置＃１(2)に接続された場合、各リピータ装置とマスター装置との合計は４台となり、マスター動作する装置が４個となるので、複数の装置が同時に動作することによって生じる通信の衝突を回避するため、マスター動作する動作周期パラメータは３から４に変更しなければならない。

また、リピータ装置＃３(4)はリピータ装置＃２(3)と並列に接続されるので、リピータ装置＃３(4)のスレーブ動作直後のマスター動作のタイミングが、リピータ装置＃２(3)がマスター動作するタイミングと衝突しないように、リピータ装置＃２(3)がマスター動作するタイミングを１回（１時刻分）遅延させるために、リピータ装置＃３(4)の切り替え遅延パラメータを１にする必要がある。

図４は、リピータ装置＃３(4)を増設した後の時刻毎の動作を示す。同図に例示してあるように、マスター装置１，リピータ装置＃１(2)，リピータ装置＃２(3)，リピータ装置＃３(4)の各装置の動作周期パラメータは、それぞれ４、切り替え遅延パラメータは、リピータ装置＃３(4)のみ１となる。

ここで、リピータ装置＃３(4)は、リピータ装置＃１(2)がマスター動作をする時刻２のタイミングで、上流装置であるリピータ装置＃１(2)がマスター動作していることを検出し、スレーブ動作する。その後、時刻３のタイミングでは、並列しているリピータ装置＃２がマスター動作をするため、リピータ装置＃３(4)は切り替え遅延パラメータが１であることに従い、時刻３は休止し、時刻４でマスター動作を開始する。

ここで、リピータ装置＃３(4)が増設されたことにより、マスター装置とリピータ装置＃１(2)、＃２(3)および＃３(4)は、ＴＤの基本パラメータを新パラメータに更新するという処理が必要となった。

一般的に、ネットワーク機器の基本パラメータを一斉に更新する場合、ネットワーク全体の通信を一時中断し、１台づつ再設定し、すべて設定後にネットワーク全体の通信を再開させる。極力ネットワークの中断時間を短くするため、手作業よりも、外部の管理装置などからのリモート設定を実施する。

しかし、電力線通信の場合のＴＤの基本パラメータ（動作周期パラメータや切り替え遅延パラメータ等の通信パラメータ）を変更すると、旧パラメータと新パラメータが混在する時間帯があり、装置間の通信タイミングがずれ、衝突や誤接続が発生する可能性が高く、上流装置との通信ができなくなる恐れがある。

例えば、図５に、パラメータ一斉更新時に、リピータ装置＃１(2)、＃２(3)、＃３(4)のパラメータが新パラメータになったが、マスター装置１がまだ旧パラメータで動作していた場合の例を示す。

図５に示すように、動作周期パラメータが４に設定されたリピータ装置＃１(2)、＃２(3)、＃３(4)は上流装置がマスター動作した後、切り替え遅延パラメータに従ってマスター動作を開始する。時刻３までは問題ないが、時刻４でリピータ装置＃３(4)がマスター動作を開始した時、マスター装置１の動作周期パラメータが３の旧パラメータのままで、まだ新パラメータ４に切り替わっていない場合、マスター装置１もマスター動作を開始（つまり、リピータ装置＃３(4)およびマスター装置１が同じ時刻４で双方ともマスター動作を開始）し、リピータ装置＃３(4)と通信が衝突する。

そのため、この周波数帯域で干渉が起こり、スレーブ装置11,12,13,21,22,23,41,42,43から見てマスター動作する装置が不明となり、スレーブ装置11,12,13,21,22,23,41,42,43は通信の同期がとれなくなり、ネットワーク全体が一時的に通信不能に陥る。これが突発的・周期的に発生する可能性があり、外部の管理装置からの通信が保証できなくなる。

本発明の実施の形態１では、リピータ装置の増設および撤去時に、通信パラメータである動作周期パラメータと切り替え遅延パラメータとをマスター装置１で自動計算し、それらを一斉に配信して、下流側装置から新通信パラメータに切り替える手段1d，2d，21dが設けられ、さらに、下流装置が新通信パラメータに切り替わった後、上流装置がまだ旧通信パラメータで動作している時でも、通信の衝突や誤接続を防止できるマスター検索手段2h，21hが設けられている。

次いで、図６で本発明の実施の形態１の動作を説明する。

リピータ装置＃３(4)がネットワークに増設された時、最初からリピータ装置としてではなく、一度スレーブ装置としてリピータ装置＃１(2)に接続する（ST1）。リピータ装置＃３(4)はリピータ装置＃１(2)に対して、自分がリピータ装置であり、マスター動作するために動作周期パラメータと切り替え遅延パラメータ（通信パラメータ）の変更が必要であることをリピータ装置＃１(2)へ通知する（リピータ装置＃３(4)をリピータ装置として追加することを要求する）（ST2）。リピータ装置＃１(2)は上流のマスター装置１へこの通知を転送する（リピータ装置＃３(4)をリピータ装置として追加することを要求する）（ST3）。

マスター装置１は、リピータ装置＃３(4)が増設されようとしているため、パラメータの再計算が必要であることを知り、パラメータ再計算手段1bでネットワーク全体の動作周期パラメータと、マスター装置１及びリピータ装置＃１(2)，＃１(3)，＃３(4)の切り替え遅延パラメータを再計算する（ST4）。

ここで、マスター動作する各装置１，(2)，(3)，(4)の動作周期パラメータは３から４に変わることが決まり、切り替え遅延パラメータは、マスター動作する各装置１，(2)，(3)，(4)のうちリピータ装置＃３(4)だけが１で、他は０であることが決まる（ST5）。

次にマスター装置１は、パラメータ一斉配信手段1cにより、すべての下流装置(2)，11，12，13に対して新通信パラメータを一斉に配信する（ST6）。この一斉配信時、新通信パラメータで動作する時に用いる通信フレームの先頭に付与する同期用ビットパターン（プリアンブルパターン）に、旧通信パラメータで動作しているプリアンブルパターンとは異なる同期用の新プリアンブルパターンを指示する（ST7）。

これを受信したリピータ装置＃１(2)は、パラメータ一斉配信手段2cにてさらに下流の装置(3)，(4)，21，22，23へ新通信パラメータを配信する（転送する）（ST8）。

パラメータ一斉配信手段2cは、下流装置からの受信応答を待つ。例えばリピータ装置＃１(2)は、下流のリピータ装置＃２(3)とリピータ装置＃３(4)とへ新通信パラメータを配信した後、これら２つの装置(3)，(4)のそれぞれからの受信応答（ST9）（ST10）を待ち、受信応答が来た時点で、マスター装置１に対し、自装置(2)分を含む受信応答（ST11）を通知する。

パラメータ一斉配信手段2cで新通信パラメータを受け取ったリピータ装置＃１(2)は、受信応答（ST11）をマスター装置１に返した後、パラメータ切り替え手段2dにより、自発的に自身の旧通信パラメータを新通信パラメータに切り替える（ST12）。この時、同時に自身の同期用の旧プリアンブルパターンを同期用の新プリアンブルパターンに変更する（ST13）。

他のリピータ装置＃２(3)，＃３(4)も、前記リピータ装置＃１(2)と同様に、各々対応パラメータ切り替え手段3d，4dにより、自身の旧通信パラメータを新通信パラメータに切り替え（ST14）（ST15）、自身の同期用の旧プリアンブルパターンを同期用の新プリアンブルパターンに変更する（ST16）（ST17）。

すべてのスレーブ装置11，12，13，21，22，23，31，32，33，41，42，43は、前記パラメータ一斉配信手段により配信された新通信パラメータを受信し、自身のパラメータ切り替え手段21dにより、同期用の旧プリアンブルパターンを同期用の新プリアンブルパターンに自発的に切り替える。

次に、新通信パラメータで動作を開始したリピータ装置は、マスター検索手段2h，3h，4hにより、マスター動作する装置からのデータを受信するまで待つ。

リピータ装置＃２(3)とリピータ装置＃３(4)は、リピータ装置＃１(2)よりも先に新通信パラメータに切り替わるが、リピータ装置＃１(2)はまだ旧通信パラメータ，旧プリアンブルパターンで動作している可能性がある。しかし、その場合、リピータ装置＃２(3)及びリピータ装置＃３(4)は新プリアンブルパターンに変更され新プリアンブルパターンで受信を待っているので、リピータ装置＃２(3)ではリピータ装置＃１(2)からのデータ通信は同期しないため受信しない。

その後、リピータ装置＃１(2)はパラメータ切り替え手段2dにより、新通信パラメータに切り替え、同時に新プリアンブルパターンに切り替える。リピータ装置＃１はマスター検索手段により、上流のマスター装置からのデータ通信を待つ。

マスター装置１は、リピータ装置＃１(2)からの受信応答が来た後、パラメータ切り替え手段1dにより自身の旧通信パラメータを新通信パラメータに切り替える（ST18）と同時に、自身の同期用の旧プリアンブルパターンを同期用の新プリアンブルパターンに切り替え（ST19）、新通信パラメータで同期用の新プリアンブルパターンを送出する（ST20）。

これにより、リピータ装置＃１(2)がマスター装置１より先に新通信パラメータに切り替わっていてマスター装置１がまだ新通信パラメータ，新プリアンブルパターンに切り替わっていなくても、マスター装置１による旧通信パラメータ，旧プリアンブルパターンでの通信はリピータ装置＃１(2)には受信できないので、リピータ装置＃１(2)とマスター装置１との間での通信の衝突を防止できる。

マスター装置１が新通信パラメータ，新プリアンブルパターンで通信（送信）を開始する（ST21）と、リピータ装置＃１(2)は新プリアンブルパターンでデータを受信でき、スレーブ動作を開始する。また、同時に、マスター装置１に直接接続されているスレーブ装置11，12，13も新プリアンブルパターンでデータ受信できスレーブ動作を開始する。

リピータ装置＃１(2)は新通信パラメータに従い、時刻２（図３、図４を参照）でマスター動作をする。すると、リピータ装置＃２(3)と＃３(4)は新プリアンブルパターンでデータ受信できスレーブ動作を開始する。時刻３では、リピータ装置＃２(3)がマスター動作（図３、図４を参照）し、時刻４ではリピータ装置＃３(4)が切り替え遅延パラメータが１であるのでマスター動作する。この時、マスター装置１は動作周期パラメータが４なので休止である。

本例でリピータ装置＃３(4)は起動直後にスレーブ動作してリピータ＃１(2)に接続するように述べたが、本発明を適用する場合、起動時はリピータ装置やスレーブ装置は、プリアンブルパターン等の情報を持っていないため、いくつかの選択肢から一つを決めスレーブ動作中に上流装置に接続できるかを確認し、不可であれば別のプリアンブルパターンを選択して接続を試みるようにする。これはスレーブ装置、リピータ装置とも共通である。

前述のように、通信パラメータである動作周期パラメータと切り替え遅延パラメータとをマスター装置からパラメータ一斉配信手段により下流側の各装置へ配信し、その後各装置が受信応答を返した後、パラメータ切り替え手段により新通信パラメータに切り替わると同時に新プリアンブルパターンに切り替わり、マスター検索手段により上流装置が新プリアンブルパターンでマスター動作するまでデータ受信を待ち、データ受信に成功した後、新通信パラメータで動作開始するようにしたので、旧通信パラメータと新通信パラメータとが混在する時間帯でも、データ通信の衝突はなくなる。また、マスター動作する旧通信パラメータの装置にスレーブ動作する新通信パラメータの装置が誤接続することもなくなる。

これによって、外部の管理装置などからリモートでネットワーク全体の基本パラメータである前記通信パラメータの更新が確実に実施され、通信の衝突や通信不能に陥る危険はなくなり、リピータ装置の増設が容易にできる電力線通信ネットワークを得ることができる。

前述のように、本実施の形態１は、一つの周波数帯域の搬送波を用い時分割で通信してデータ中継する電力線通信システムにおいて、一つのマスター装置と、一つまたは複数のスレーブ装置と、マスター動作する上流装置に対してはスレーブ動作して接続し、スレーブ動作する下流装置に対してはマスター動作するリピータ動作手段を有しデータを中継する一つまたは複数のリピータ装置を備え、リピータ装置の増設に伴う通信パラメータの変更時に、マスター装置でネットワーク全体の構成からパラメータを再計算する手段と、各装置で新パラメータを下流装置に一斉配信する手段と、新パラメータに切り替える手段と、新パラメータと新同期パターンで上流装置からのデータ受信を待つマスター検索手段を備え、新旧パラメータが混在した時間帯でも時分割での通信の衝突や誤接続を防止することを特徴とするデータ中継システムである。

また、前述のように、本実施の形態１は、パラメータ一斉更新システムでもあり、電力線通信システムにおいて、マスター装置と、マスター装置に時分割多元接続され、マスター装置が用いる周波数帯域と同じ周波数の信号を用いてデータ中継する単一または複数のリピータ装置と、マスター装置またはリピータ装置に接続する単一または複数のスレーブ装置を備え、リピータ装置はマスター装置と通信する場合にはスレーブ動作し、スレーブ装置と通信する場合にはマスター動作し、ネットワーク内でマスター装置とリピータ装置は、送信周期と送信待機時間により時分割にマスター動作するタイミングが決められており、送信周期と送信待機時間等を変更する場合に、これらのパラメータをマスター装置で再計算し、マスター装置から一斉に全リピータ装置へ配信する手段を設け、下流のリピータ装置から順次新パラメータに切り替え、同時に通信用のプリアンブルパターンも切り替える切り替え手段を設け、また、スレーブ動作で通信が確立しない場合はマスター動作にならず同期探索を行うマスター検出手段を持ち、下流側から順次ネットワーク全体を新パラメータに切り替える手段を設けたものである。

また、前述のように、本実施の形態１は、マスター動作するマスター装置とスレーブ動作するスレーブ装置とを中継する複数の中継装置を介して前記マスター装置と前記スレーブ装置との間で時分割通信方式により電力線通信する電力線通信方式において、前記マスター装置が通信対象とする電力線通信ネットワークにおける当該マスター装置および前記中継装置の数に応じて前記マスター装置で計算された通信パラメータに基づく動作周期で前記マスター装置および前記各中継装置がそれぞれ異なる時刻にマスター動作し、前記各中継装置は、前記マスター装置のマスター動作中にはスレーブ動作して、マスター動作している前記マスター装置と電力線通信すると共に、前記マスター装置の休止中にはマスター動作して、前記スレーブ装置と電力線通信し、前記スレーブ装置は対応中継装置のマスター動作中にスレーブ動作し、前記マスター装置は、前記電力線通信ネットワークにおける当該マスター装置および前記中継装置の数に変更が生じた場合は変更後の前記数に応じた新通信パラメータを計算して前記各中継装置に送信し、前記マスター装置および前記再計算された新通信パラメータを受信した前記各中継装置は、前記新通信パラメータに基づく動作周期でそれぞれ異なる時刻にマスター動作するものであり、また、前記マスター動作する各装置は対応する下流側の装置からの前記新通信パラメータの受信応答により前記新通信パラメータに切り替えるものであり、また、前記各装置の通信パラメータを下流側から上流側へ順に前記新通信パラメータに切り替えるものであり、また、前記各中継装置は対応する上流の前記マスター装置あるいは前記中継装置からの受信ができてから前記新通信パラメータでマスター動作するものであり、また、複数の前記中継装置が並列接続であるものであり、また、前記マスター装置は、前記電力線通信ネットワークにおける当該マスター装置および前記中継装置の数に変更が生じた場合は、前記変更の前と異なる同期情報に基づいて前記各装置間の電力線通信が実行されるものである。

また、前述のように、本実施の形態１によれば、中継装置の増設や撤去時に、ネットワーク構成が変更され、ＴＤ方式のパラメータを変更する必要が生じた時、マスター装置で最適な新パラメータを再計算し、それを全リピータ装置へリモートで配信するので、電気設備工事が不要となり、変更が容易でコストを低減できる。また、リピータ装置は、新パラメータに切り替える際に、プリアンブルパターンも変更するので、もしも旧パラメータで動作する上流装置があっても受信できず、誤接続を防止できる。また上流装置と通信できない場合、リピータ装置は同期探索状態のままとすることで、マスター動作を開始せず通信の衝突は発生しなくなる。そのため、マスター装置と複数多段のリピータ装置すべてで完全に同時に新パラメータに切り替える必要はなく、下流から順次新パラメータに切り替えることができ、確実にネットワーク全体を新パラメータに更新できる。

なお、本実施の形態の事例では、プリアンブルパターンを切り替える例を示したが、同様な機能を持つ同期パターン・同期信号の切り替えや、変調復調方式の切り替えなどでも同様の効果を得られる。

また、本実施の形態では、動作周期パラメータと切り替え遅延パラメータについて一斉配信する事例を示したが、通信に関係する他のパラメータの更新であってもよい。

実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２を、通信システムのシステム構成の他の事例を示す図７によって説明する。

前述の実施の形態１では、リピータ装置の増設の場合について述べたが、本実施の形態２においては、リピータ装置を撤去する場合にも対応するため、図７に示すように、マスター装置１およびリピータ装置２の各々にヘルスチェック手段1e，2e，・・・を設け、マスター装置１は直接接続するリピータ装置２に対してヘルスチェックを行い、リピータ装置２はマスター装置１からのヘルスチェックに対する応答をマスター装置１へ返すようにする。

また、リピータ装置２はさらに下流のリピータ装置（図７では図示省略してあるが図２の＃２(3)，＃３(4)に相当）へヘルスチェックを行い、下流のリピータ装置は上流のリピータ装置からヘルスチェックに対する応答を上流のリピータ装置へ返す。このヘルスチェックおよびヘルスチェック対する応答を、マスター装置もリピータ装置も定周期で行う。

ヘルスチェック手段1e，2e，・・・は、下流に存在すべきリピータ装置が撤去された場合、一定時間または一定回数、ヘルスチェックの応答が無いことを検出し、上流装置へ下流のリピータ装置が不在であることを検出したことを通知する。最終的にマスター装置１が、どのリピータ装置が不在となったかを検出すると、実施の形態１で示すパラメータ再計算手段で、新通信パラメータを再計算して実施の形態１と同様に新通信パラメータを一斉配信すると共に、新プリアンブルパターンを指示する。以後の動作は実施の形態１と同様である。

このように、マスター装置およびリピータ装置の各々にヘルスチェック手段1e，2e，・・・を設けることにより、マスター装置はリピータ装置が撤去されたことを検出でき、撤去後の最適な新通信パラメータを計算し、一斉配信することが可能となり、通信の衝突や通信不能に陥る危険はなくなり、リピータ装置の撤去が容易にできる電力線通信ネットワークを得ることができる。

前述のように、本実施の形態２は、ヘルスチェック手段を有し、リピータ装置の撤去に伴い自動的に通信パラメータ再計算の必要性を検出し、通信パラメータ再計算と新通信パラメータの一斉配信を行うものである。

ここで、本実施の形態２ではヘルスチェック手段1e，2e，・・・は下流からの応答が無いことを検出する例を示したが、マスター装置１がすべてのリピータ装置＃１(2)，＃２(3)，＃３(4)，・・・にヘルスチェックをしても良い。

また、電力線通信に特有の干渉やノイズによる通信品質劣化などにより、一時的にヘルスチェックが不成功になる場合を考慮して、ヘルスチェックの応答が無い場合は、一旦下流のリピータ装置を切断処理し、下流のリピータ装置が再接続するのを待ち、それでも再接続しない場合に上流装置またはマスター装置へ直接通知しても良い。
撤去の場合は、既存の装置は通常の通信ができているので、即応する必要はなく、誤検出を避けるために比較的長い時間で検出することが望ましい。

実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３を、動作シーケンスの他の事例を示す図８によって説明する。

前述の実施の形態１、２ではリピータ装置の増設と撤去時に新通信パラメータを一斉配信すると同時に、同期用のプリアンブルパターンなどを切り替えたが、ＬＳＩなどのハードウエア仕様および通信方式によっては複数のプリアンブルパターンなどの同期パターンを利用できない場合がある。

このため、一般的にソフトウエアで制御可能にするため、予め通信フレームの受信のための検定情報を通知しておき、パラメータ切り替え手段において、プリアンブルパターンではなく、受信検定情報を切り替える方法を本実施の形態では例示する。

図８は図６と同じくリピータ装置＃３(4)がネットワークに増設された場合の例であり、本例では図６と同様のシーケンスであるが、マスター装置１のパラメータ一斉配信手段1cで新通信パラメータを配信する際に、受信フレームの誤り検定用のパリティやＣＲＣ（CyclicRedundancy Check）の方式を指示する。

例えば、旧通信パラメータで動作している時は、偶数パリティで送信し、受信側も偶数パリティで受信検定していた場合は、新通信パラメータを配信する際に、新通信パラメータに切り替えるタイミングで奇数パリティ方式に変更することを指示する。ＣＲＣの場合は、生成多項式を例えばＡＮＳＩＣＲＣ１６からＩＴＵ−Ｔ Ｖ．４１に変更するように指示する。

パラメータ一斉配信手段1cによる新通信パラメータの一斉配信により新通信パラメータを受け取ったリピータ装置＃１(2)，＃２(3)，＃３(4)は、前述の実施の形態１と同様にしてパラメータ切り替え手段2d，3d，4dによって、順次新通信パラメータで動作開始する。
リピータ装置＃１(2)，＃２(3)，＃３(4)は、この新通信パラメータで動作開始する時、通信フレームの誤り検定用のパリティまたはＣＲＣの方式も同時に切り替える。
その後マスター検索手段2h，3h，4hにより、マスター装置１からのデータ受信を待つ。

マスター装置１がまだ旧通信パラメータで動作している場合は、パリティまたはＣＲＣの方式が異なるので例えばリピータ装置＃１(2)は同期確立してデータを受信しても、誤り検定不良によりデータ廃棄し、次を待つ。
マスター装置１が旧通信パラメータから新通信パラメータに切り替わると、同時にパリティやＣＲＣの方式も切り替わり、リピータ装置＃１(2)はデータ受信でき、その後、新通信パラメータで動作開始する。リピータ装置以外のスレーブ装置も同様に切り替える。

このように、誤り検定情報を切り替えることにより、ハードウエアや通信方式に依存するプリアンブルパターンを切り替えることと同様な効果を得られ、安全に新通信パラメータを配信することができる。

前述のように、本実施の形態３は、同期パターンなどの同期情報以外に、受信検定に用いる誤り検定情報や暗号情報、認証情報などの同期情報を用いるものであり、また、前記同期情報を、プリアンブルパターン、受信検定に用いる誤り検定情報、暗号情報、および認証情報の少なくとも一とするものである。

ここで、誤り検定用の方式を切り替える例を示したが、同様な効果が得られる例として、暗号化方式の切り替え、暗号化キーの切り替え、データスクランブル方式の切り替え、認証用キーワード（パスワード）の切り替えなど、受信検定に用いられる各種の情報のうち一つまたは複数の情報を切り替えても良い。
もちろん、パラメータが切り替わったことを示す専用の情報（番号、コード、フラグなど）を、事前に通信フレームのヘッダ等に挿入しておき、受信検定に用いても良い。

実施の形態４．
以下、この発明の実施の形態４を、図９及び図１０により説明する。図９は通信システムのシステム構成の更に他の事例を示す図、図１０は動作シーケンスの他の事例を示す図である。

前述の実施の形態１，２，３では、マスター装置１のパラメータ一斉切り替え手段1cによる新通信パラメータの一斉配信により、新通信パラメータを受け取ったリピータ装置＃１(2)，＃２(3)，＃３(4)，・・・は、受信応答を返した後、順次新通信パラメータに切り替える例を示したが、ネットワークとしては、エンドユーザの通信停止時間を可能な限り短くしたい。このためには、なるべく全装置が同じタイミングで新通信パラメータに切り替えることが望ましい。

そこで図９と図１０に示すように、マスター装置１にパラメータ切り替え指示手段1fを設け、マスター装置１において新通信パラメータの一斉配信が全ての装置に配信されたことを確認した後、パラメータ切り替え指示手段1fで、全装置に対しパラメータ切り替え指示を通知し、一定時間後にマスター装置１自身を新通信パラメータに切り替える。

リピータ装置＃１(2)は前記パラメータ切り替え指示を受信すると、その下流の全装置にパラメータ切り替え指示を転送し、一定時間後に自身を新通信パラメータに切り替える。

最下流のリピータ装置（図１０の例ではリピータ装置＃３(4)）や全スレーブ装置（図９の例ではスレーブ装置11，12，13，21，22，23）は、前記パラメータ切り替え指示を受信した直後に自身を新通信パラメータに切り替える。

ここで前記一定時間とは、マスター動作する装置が下流のスレーブ動作する装置との間でパラメータ切り替え指示手段を伝送完了するのに十分な時間を示し、この一定時間は送信直後に新通信パラメータに切り替えると下流装置が受信し終わる前に通信が途切れる可能性を回避するために設定する。

実施の形態１，２，３と異なる点は、マスター装置，リピータ装置，スレーブ装置の各装置にパラメータ切り替え指示手段1f，2f，21f，・・・を設け、マスター装置１は指示を通知、リピータ装置２，・・・は指示を中継、スレーブ装置11，・・・21，・・・は指示を受信するようにしたことと、パラメータ一斉配信手段1c，2c，・・・で受信応答を返した後、前述の実施の形態のようにすぐに新通信パラメータに切り替えることをせずに、パラメータ切り替え指示手段によるパラメータ切り替え指示を待つようにしたことである。パラメータ切り替え指示が来るまでは旧パラメータでデータ通信を継続する。

これにより、新通信パラメータと旧通信パラメータで動作する装置が混在する時間を極力短くすることができ、電力線通信ネットワーク全体が通信不能になる時間を短くできる。

前述のように、本実施の形態４は、パラメータ切り替え指示手段を有し、全装置のパラメータを一斉に切り替えて電力線通信ネットワークの停止時間を短くするものである。

実施の形態５．
以下、この発明の実施の形態４を、図１１及び図１２により説明する。図１１は通信システムのシステム構成の更に他の事例を示す図、図１２は動作シーケンスの更に他の事例を示す図である。

前述の実施の形態１〜４では、リピータ装置の増設・撤去時に確実に新通信パラメータを配信してネットワーク全体の整合が取れる方法を示したが、一連の通信シーケンスにおいて、突発的にリピータ装置が異常を起こした場合や電力線通信に特有の突発的なノイズや干渉や信号電力の減衰によって通信品質が劣化して通信不能になる可能性があり、全装置のパラメータを切り替えることができない場合があり、その場合の回復手段を設けることが望ましい。

図１１は機能ブロック図、図１２はリピータ装置が新パラメータを受信できなかった場合の回復のシーケンスを示す。

マスター装置１およびリピータ装置２に、接続情報検定手段1g，2gを設け、現在のネットワーク構成と下流のリピータ装置およびスレーブ装置からの情報が一致しているかを確認し不一致であればマスター装置１に対してパラメータ再計算手段1bによるパラメータ再計算を要求するためマスター装置１に対してリピータ追加要求を送信する。一致していれば、パラメータ再計算は不要なので、下流装置に現在の通信パラメータを通知する。

また、リピータ装置２にリピータ回復手段2iを設け、通信異常が継続した場合に一定時間後または一定回数の接続リトライ実施後に、起動直後と同様にリピータ装置２がスレーブ動作から開始し、プリアンブルパターン等を複数の選択枝から順次選びながら上流装置への接続を試みるようにする。

図１２で、例えばリピータ＃２(3)が突発的な通信品質劣化が原因で通信不能になっている時に、偶然マスター装置１からのパラメータ一斉配信が行われた場合、リピータ＃１(2)がその下流のリピータ装置＃２(3)他に対してパラメータ一斉配信を行う（図２参照）が、リピータ装置＃２(3)は新通信パラメータを受け取ることができず、また受信応答も返却しない。

図１２に例示してあるように、リピータ装置＃１(2)はリピータ装置＃２(3)とリピータ装置＃３(4)へパラメータ一斉配信を行っており、受信応答がリピータ装置＃２(3)から返ってこないことをタイムアウト等により検出する。ここでリピータ装置＃１(2)は再度パラメータ一斉配信のリトライを行っても良い。

しかし、リピータ装置＃１(2)は、最終的にはタイムアウトまたはリトライオーバによりパラメータ一斉配信をあきらめ、自身の受信応答とリピータ＃３(4)の受信応答をマスター装置１へ返却する。この後、リピータ装置＃３(4)とリピータ装置＃１(2)およびマスター装置１は新通信パラメータに切り替える。

このリピータ装置＃３(4)とリピータ装置＃１(2)およびマスター装置１の新通信パラメータに切り替えにより、リピータ装置＃２(3)以外の装置（リピータ装置＃１(2)、リピータ装置＃３(4)、およびマスター装置１）は新通信パラメータで通信を再開するが、リピータ装置＃２(3)は旧通信パラメータしか持っておらず、突発的な通信品質劣化が回復した後、リピータ装置＃１(2)との同期確立を試みるものの、すでに新通信パラメータで動作しているリピータ装置＃１(2)とは接続できない。

ここで、リピータ装置＃２(3)は、リピータ回復手段2iにより、一定時間または同期確立のリトライオーバ後に、起動時と同じようにスレーブ動作に切り替える。この後は図１のリピータ＃３(4)の動作と同じである。

リピータ装置＃１(2)は、リピータ装置＃２(3)からのリピータ追加要求を受け取るが、接続情報検定手段2gにより、リピータ装置＃２(3)が現在のネットワーク構成と合っているかを検定する。新通信パラメータはリピータ装置＃２(3)も含んで再計算されているため、ネットワークを構成するリピータの台数は一致するので、動作周期パラメータ等の変更は必要ない。そのため、リピータ装置＃１(2)は接続情報検定手段2gにより、リピータ装置＃２(3)に対して現在の新通信パラメータを配信する。

新パラメータを受け取ったリピータ装置＃２(3)は、通常の起動時の動作と同じく受信応答を返し、新パラメータに切り替え、マスター検出した後、リピータ動作を開始する。

また、接続情報検定手段2gで、現在のネットワーク構成と下流装置からの要求が一致しているかを検定する方法として、装置総数と各装置の識別情報及び各装置の上流装置の対応を示す情報を、マスター装置１から全リピータ装置＃１(2)，＃２(3)，＃３(4)，・・・に対してパラメータ一斉配信手段1cにより配信しておく。

本例では、接続情報検定手段2gはリピータ装置＃１(2)，＃２(3)，＃３(4)，・・・に持つように述べたが、マスター装置１も接続情報検定手段1gは持っても良い。

このように、接続情報検定手段2gとリピータ回復手段2iを設けたので、突発的なパラメータ配信の失敗時にも、ネットワークの回復が可能となり、より安全にパラメータ一斉配信が可能となる。

前述のように、本実施の形態５は、前記各中継装置は、上流装置と一定時間通信できない場合にスレーブ動作から動作を再開するものであり、また、上流装置と一定時間通信できない場合に中継装置をスレーブ動作から再開させるリピータ回復手段と、ネットワーク構成の変化を検定する接続情報検定手段とを有し、新パラメータの配信に失敗しても回復可能な電力線通信システムである。

なお、図１〜図１２において、同一または相当部分には同一符号を付してある。

この発明の実施の形態１を示す図で、通信システムのシステム構成の事例を示す図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、ネットワーク構成例を示す図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、リピータ装置増設前の動作を説明する図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、リピータ装置増設後の動作を説明する図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、パラメータ不一致の場合の動作を説明する図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、図１のシステムにおける動作シーケンスの事例を示す図である。 この発明の実施の形態２を示す図で、通信システムのシステム構成の他の事例を示す図である。 この発明の実施の形態３を示す図で、動作シーケンスの他の事例を示す図である。 この発明の実施の形態４を示す図で、通信システムのシステム構成の更に他の事例を示す図である。 この発明の実施の形態４を示す図で、図９のシステムにおける動作シーケンスの事例を示す図である。 この発明の実施の形態５を示す図で、通信システムのシステム構成の更に他の事例を示す図である。 この発明の実施の形態５を示す図で、図１１のシステムにおける動作シーケンスの事例を示す図である。

符号の説明

１ マスター装置、
２〜４ リピータ装置（中継装置）、
11〜13，21〜23，31〜33，41〜43 スレーブ装置。

Claims (12)

1. マスター動作するマスター装置とスレーブ動作するスレーブ装置とを中継する複数の中継装置を介して前記マスター装置と前記スレーブ装置との間で時分割通信方式により電力線通信する電力線通信方式において、
   前記マスター装置が通信対象とする電力線通信ネットワークにおける当該マスター装置および前記中継装置の数に応じて前記マスター装置で計算された通信パラメータに基づく動作周期で前記マスター装置および前記各中継装置がそれぞれ異なる時刻にマスター動作し、
   前記各中継装置は、前記マスター装置のマスター動作中にはスレーブ動作して、マスター動作している前記マスター装置と電力線通信すると共に、前記マスター装置の休止中にはマスター動作して、前記スレーブ装置と電力線通信し、
   前記スレーブ装置は対応中継装置のマスター動作中にスレーブ動作し、
   前記マスター装置は、前記電力線通信ネットワークにおける当該マスター装置および前記中継装置の数に変更が生じた場合は変更後の前記数に応じた新通信パラメータを計算して前記各中継装置に送信し、
   前記マスター装置および前記再計算された新通信パラメータを受信した前記各中継装置は、前記新通信パラメータに基づく動作周期でそれぞれ異なる時刻にマスター動作し、
   前記マスター動作する各装置は対応する下流側の装置からの前記新通信パラメータの受信応答により前記新通信パラメータに切り替える
   ことを特徴とする電力線通信方式。
2. マスター動作するマスター装置とスレーブ動作するスレーブ装置とを中継する複数の中継装置を介して前記マスター装置と前記スレーブ装置との間で時分割通信方式により電力線通信する電力線通信方式において、
   前記マスター装置が通信対象とする電力線通信ネットワークにおける当該マスター装置および前記中継装置の数に応じて前記マスター装置で計算された通信パラメータに基づく動作周期で前記マスター装置および前記各中継装置がそれぞれ異なる時刻にマスター動作し、
   前記中継装置及び前記スレーブ装置は、上流に接続される前記マスター装置または前記中継装置がマスター動作中にはスレーブ動作し、 前記マスター装置は、前記電力線通信ネットワークにおける当該マスター装置および前記中継装置の数に変更が生じた場合は変更後の前記数に応じた新通信パラメータを計算して前記各中継装置に送信し、
   前記マスター装置および前記再計算された新通信パラメータを受信した前記各中継装置は、前記新通信パラメータに基づく動作周期でそれぞれ異なる時刻にマスター動作し、
   前記マスター動作する各装置は対応する下流側の装置からの前記新通信パラメータの受信応答により前記新通信パラメータに切り替える
   ことを特徴とする電力線通信方式。
3. マスター動作するマスター装置とスレーブ動作するスレーブ装置とを中継する複数の中継装置を介して前記マスター装置と前記スレーブ装置との間で時分割通信方式により電力線通信する電力線通信方式において、
   前記マスター装置が通信対象とする電力線通信ネットワークにおける当該マスター装置および前記中継装置の数に応じて前記マスター装置で計算された通信パラメータに基づく動作周期で前記マスター装置および前記各中継装置がそれぞれ異なる時刻にマスター動作し、
   前記各中継装置は、前記マスター装置のマスター動作中にはスレーブ動作して、マスター動作している前記マスター装置と電力線通信すると共に、前記マスター装置の休止中にはマスター動作して、前記スレーブ装置と電力線通信し、
   前記スレーブ装置は対応中継装置のマスター動作中にスレーブ動作し、
   前記マスター装置は、前記電力線通信ネットワークにおける当該マスター装置および前記中継装置の数に変更が生じた場合は変更後の前記数に応じた新通信パラメータを計算して前記各中継装置に送信し、
   前記マスター装置および前記再計算された新通信パラメータを受信した前記各中継装置は、前記新通信パラメータに基づく動作周期でそれぞれ異なる時刻にマスター動作し、
   前記各装置の通信パラメータを下流側から上流側へ順に前記新通信パラメータに切り替える
   ことを特徴とする電力線通信方式。
4. マスター動作するマスター装置とスレーブ動作するスレーブ装置とを中継する複数の中継装置を介して前記マスター装置と前記スレーブ装置との間で時分割通信方式により電力線通信する電力線通信方式において、
   前記マスター装置が通信対象とする電力線通信ネットワークにおける当該マスター装置および前記中継装置の数に応じて前記マスター装置で計算された通信パラメータに基づく動作周期で前記マスター装置および前記各中継装置がそれぞれ異なる時刻にマスター動作し、
   前記中継装置及び前記スレーブ装置は、上流に接続される前記マスター装置または前記中継装置がマスター動作中にはスレーブ動作し、
   前記マスター装置は、前記電力線通信ネットワークにおける当該マスター装置および前記中継装置の数に変更が生じた場合は変更後の前記数に応じた新通信パラメータを計算して前記各中継装置に送信し、
   前記マスター装置および前記再計算された新通信パラメータを受信した前記各中継装置は、前記新通信パラメータに基づく動作周期でそれぞれ異なる時刻にマスター動作し、
   前記各装置の通信パラメータを下流側から上流側へ順に前記新通信パラメータに切り替える
   ことを特徴とする電力線通信方式。
5. 請求項１〜４の何れか一に記載の電力線通信方式において、前記マスター装置は、前記新通信パラメータを一斉に配信することを特徴とする電力線通信方式。
6. 請求項１〜５の何れか一に記載の電力線通信方式において、前記各中継装置は対応する上流の前記マスター装置あるいは前記中継装置からの受信ができてから前記新通信パラメータでマスター動作することを特徴とする電力線通信方式。
7. 請求項１〜６の何れか一に記載の電力線通信方式において、複数の前記中継装置が並列接続であることを特徴とする電力線通信方式。
8. 請求項１〜７の何れか一に記載の電力線通信方式において、前記マスター装置は、前記電力線通信ネットワークにおける当該マスター装置および前記中継装置の数に変更が生じた場合は、前記変更の前と異なる同期情報に基づいて前記各装置間の電力線通信が実行されることを特徴とする電力線通信方式。
9. 請求項８に記載の電力線通信方式において、前記同期情報が、プリアンブルパターン、受信検定に用いる誤り検定情報、暗号情報、および認証情報の少なくとも一であることを特徴とする電力線通信方式。
10. 請求項１〜９の何れか一に記載の電力線通信方式において、前記各中継装置は、上流装置と一定時間通信できない場合にスレーブ動作から動作を再開することを特徴とする電力線通信方式。
11. 請求項１〜１０の何れか一に記載の電力線通信方式において、現在の前記電力線通信ネットワークの構成と前記各装置の接続情報とが不一致の場合、前記マスター装置が前記新通信パラメータを計算することを特徴とする電力線通信方式。
12. 請求項１〜１０の何れか一に記載の電力線通信方式において、前記各装置のヘルスチェックを行い、当該ヘルスチェックの結果に基づいて、前記マスター装置が前記新通信パラメータを計算することを特徴とする電力線通信方式。

Images