JP4385792B2 - 電力線通信端末装置、電力線通信方法及び電力線通信システム - Google Patents

Description

本発明は、電力線通信を行う電力線通信端末装置及び電力線通信方法に関する。そして、複数の電力線通信端末装置と電力線通信中継装置とを備えて構成される電力線通信システムに関する。

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監視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配線（電力線）を伝送路に利用した電力線通信が採用されることがある。

この電力線通信は、電力線を利用するため、第１に、電力線に接続される機器が発生するノイズ、及び、機器が接続されることによる電力線のインピーダンスの低下等により、伝送環境が悪化し、通信エラー率が増大し、場合によっては通信不可能な状況が生じてしまう。そして、伝送環境は、機器の電力線への接続状況（抜き差し）や機器の稼動状態に応じてダイナミックに変化してしまい、その結果、通信の可否の状況もダイナミックに変化してしまう。

また、第２に、電力線は、分電盤から各コンセントへ一般に分岐されるので、通信を行う電力線通信端末装置（以下、「ＰＬＣ（Power Line Communication）端末装置」と略記する。）同士がたとえ見通せる場所に在ったとしても、電力線の実配線長が長くなることがある。そのため、送受信信号の減衰量が大きくなる結果、受信に充分な強度（受信レベル）が得られず通信不可能な状況が生じてしまう。

さらに、１本の中性線Ｎ及び中性線Ｎと１００Ｖの電位差がある２本の電圧線Ｌ１、Ｌ２からなる単相３線式で一般に給電されるため、電力線の分電盤から各コンセントへの分岐は、中性線Ｎと電圧線Ｌ１との線間１００Ｖ、中性線Ｎと電圧線Ｌ２との線間１００Ｖ、及び、電圧線Ｌ１と電圧線Ｌ２との線間２００Ｖの３組の組み合わせのうちの何れかで接続される。このため、コンセントに接続される、通信を行うＰＬＣ端末装置同士が互いに異なる相に接続される場合があり、その結果、通信不可能になってしまう。

このため、電力線通信において、ＰＬＣ端末装置間の通信を中継する電力線通信中継装置（以下、「ＰＬＣ中継装置」と略記する。）が必要である。背景技術において、ＰＬＣ中継装置は、例えば、特許文献１等に開示されている。

この特許文献１に開示のＰＬＣ中継装置は、互いに異相の電力線に接続されているＰＬＣ端末装置間において中継を行う装置であり、Ｌ１−Ｎ相に接続される第１中継部、及び、Ｌ２−Ｎ相に接続される第２中継部を備え、第１中継部と第２中継部とは互いに信号伝達可能に構成されている。そして、このＰＬＣ中継装置を用いた電力線通信システム（以下、「ＰＬＣシステム」と略記する。）では、ＰＬＣ端末装置が通信先に向けて送信を行い、通信不能な場合にＰＬＣ中継装置を介して通信を行うものである。または、最初からＰＬＣ端末装置がＰＬＣ中継装置を介して通信を行うものである。
特開２００１−３０８７５６号公報

ところで、電力線通信方式には上述した問題点を有しているため、ＰＬＣ中継装置が必要である場合が多い事情にある。特に、伝送環境がダイナミックに変化し得るので、これに対応可能なＰＬＣ中継装置やＰＬＣ端末装置であることが望ましい。

一方、特許文献１に開示のＰＬＣ中継装置を用いたＰＬＣシステムでは、ＰＬＣ端末装置が通信先に向けて送信を行い通信不能な場合にＰＬＣ中継装置を介して通信を行う場合では、直接通信不可能なＰＬＣ端末装置に対しても毎回該ＰＬＣ端末装置に送信を行ってからＰＬＣ中継装置を介して通信を行うことになる。逆に、ＰＬＣ端末装置が最初からＰＬＣ端末装置がＰＬＣ中継装置を介して通信を行う場合では、直接通信可能なＰＬＣ端末装置に対してもＰＬＣ中継装置を介して通信を行うことになる。このため、電力線の通信帯域における利用効率が低下することとなる。

本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、通信帯域の利用効率における低下の抑制やダイナミックに変化する伝送環境に対応し得るＰＬＣ端末装置、電力線通信方法及びこのようなＰＬＣ端末装置やＰＬＣ中継装置を用いたＰＬＣシステム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、本発明に係る電力線通信を行う電力線通信端末装置は、他の電力線通信端末装置宛てに通信信号を送信する場合に電力線通信中継装置によって中継を要するか否かを示す情報である中継要否情報を電力線通信端末装置ごとに登録する中継要否情報テーブルを記憶するテーブル記憶部と、前記中継要否情報テーブルの中継要否情報を書き換えるテーブル処理部と、通信信号を送信する場合に、前記中継要否情報テーブルにおける送信先の電力線通信端末装置に対応する中継要否情報に応じて、前記電力線通信中継装置に前記通信信号の中継を要求する中継要求信号を送信するか又は直接送信することによって前記通信信号を該送信先の電力線通信端末装置宛てに送信する第１通信処理部と、送信元の電力線通信端末装置が前記電力線通信中継装置に送信した送信先の電力線通信端末装置として自端末宛である中継要求信号を直接受信した場合に、前記送信元の電力線通信端末装置と直接通信が可能である旨を通知する通知信号を該送信元の電力線通信端末装置宛てに送信する第２通信処理部とを備え、前記テーブル処理部は、通信信号を直接送信した場合であって送信先の電力線通信端末装置への送信が最終的に失敗した場合に前記中継要否情報テーブルにおける該送信先の電力線通信端末装置に対応する中継要否情報を中継が必要である旨に変更すると共に、送信先の電力線通信端末装置から通知信号を受信した場合に前記中継要否情報テーブルにおける該送信先の電力線通信端末装置に対応する中継要否情報を中継が不要である旨に変更することを特徴とする。

そして、上述の電力線通信端末装置において、前記第２通信処理部は、前記通知信号を前記電力線通信中継装置を介して該送信元の電力線通信端末装置宛てに送信することを特徴とする。

また、上述の電力線通信端末装置において、前記第２通信処理部は、前記通知信号を該送信元の電力線通信端末装置宛てに直接送信することを特徴とする。

さらに、これら上述の電力線通信端末装置において、通信信号を送信可能な期間は、前記通知信号を送信可能な第１期間と、前記電力線通信中継装置が前記中継要求信号に応じて前記通信信号を中継可能な第２期間と、に時分割されており、前記第２通信処理部は、前記通知信号を前記第１期間に送信することを特徴とする。

一方、本発明に係る、他の電力線通信端末装置宛てに通信信号を送信する場合に電力線通信中継装置によって中継を要するか否かを示す情報である中継要否情報を電力線通信端末装置ごとに登録する中継要否情報テーブルを記憶するテーブル記憶部を備える、電力線通信を行う電力線通信端末装置の電力線通信方法は、通信信号を送信する場合に、前記中継要否情報テーブルにおける送信先の電力線通信端末装置に対応する中継要否情報に応じて、前記電力線通信中継装置に前記通信信号の中継を要求する中継要求信号を送信するか又は直接送信することによって前記通信信号を該送信先の電力線通信端末装置宛てに送信する工程と、送信元の電力線通信端末装置が前記電力線通信中継装置に送信した送信先の電力線通信端末装置として自端末宛である中継要求信号を直接受信した場合に、前記送信元の電力線通信端末装置と直接通信が可能である旨を通知する通知信号を該送信元の電力線通信端末装置宛てに送信する工程と、通信信号を直接送信した場合であって送信先の電力線通信端末装置への送信が最終的に失敗した場合に前記中継要否情報テーブルにおける該送信先の電力線通信端末装置に対応する中継要否情報を中継が必要である旨に変更する工程と、送信先の電力線通信端末装置から通知信号を受信した場合に前記中継要否情報テーブルにおける該送信先の電力線通信端末装置に対応する中継要否情報を中継が不要である旨に変更する工程とを備えることを特徴とする。

そして、本発明に係る、電力線通信を行う複数の電力線通信端末装置と、電力線通信端末装置間で通信信号を中継する電力線通信中継装置とを備える電力線通信システムは、前記電力線通信端末装置は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の電力線通信端末継装置であることを特徴とする。

また、上述の電力線通信システムにおいて、前記電力線通信中継装置は、請求項６又は請求項７に記載の電力線通信中継装置であることを特徴とする。

このような構成の電力線通信端末装置、電力線通信方法及び電力線通信システムでは、テーブル記憶部が、中継要否情報を電力線通信端末装置ごとに登録する中継要否情報テーブルを記憶し、第１通信処理部が、通信信号を送信する場合に、中継要否情報テーブルにおける送信先の電力線通信端末装置に対応する中継要否情報に応じて、電力線通信中継装置又は直接電力線通信端末装置と通信をするので、直接通信不可能なＰＬＣ端末装置に対しても毎回該ＰＬＣ端末装置に送信を行ってからＰＬＣ中継装置を介して通信を行ったり、逆に、ＰＬＣ端末装置が最初からＰＬＣ中継装置を介して通信を行う場合に直接通信可能なＰＬＣ端末装置に対してもＰＬＣ中継装置を介して通信を行ったりすることがない。このため、本発明に係る電力線通信端末装置、電力線通信方法及び電力線通信システムは、迅速に通信信号を送信することができ、電力線の通信帯域における利用効率が向上する。

また、第２通信処理部が、送信元の電力線通信端末装置が電力線通信中継装置に送信した送信先の電力線通信端末装置として自端末宛である中継要求信号を直接受信した場合に、前記送信元の電力線通信端末装置と直接通信が可能である旨を通知する通知信号を該送信元の電力線通信端末装置宛てに送信する一方、テーブル処理部が、通信信号を直接送信した場合であって送信先の電力線通信端末装置への送信が最終的に失敗した場合に中継要否情報テーブルにおける該送信先の電力線通信端末装置に対応する中継要否情報を中継が必要である旨に変更すると共に、送信先の電力線通信端末装置から通知信号を受信した場合に中継要否情報テーブルにおける該送信先の電力線通信端末装置に対応する中継要否情報を中継が不要である旨に変更するので、ダイナミックに変わる伝送環境に中継要否情報テーブルの登録内容を対応させることができる。このため、伝送環境に合わせて適切に通信信号を送信先の電力線通信端末装置に電力線通信中継装置を介して又は直接送信することができ、迅速に通信信号を送信することができる。

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。

（実施形態の構成）
図１は、実施形態に係る電力線通信網の構成を示す図である。図２は、実施形態に係る電力線通信端末装置の構成を示すブロック図である。図３は、実施形態に係る中継要否情報テーブルの構成を示す図である。図４は、実施形態に係る電力線通信中継装置の構成を示すブロック図である。図５は、実施形態に係るアドレス管理テーブルの構成を示す図である。図６は、通信信号のフォーマットを示す図である。

図１において、電力線通信網１は、電力線通信を行うＰＬＣ端末装置１１と、ＰＬＣ端末装置１１間における通信信号を中継するＰＬＣ中継装置１２と、ＰＬＣ端末装置１１間及びＰＬＣ端末装置１１とＰＬＣ中継装置１２との間を接続する電力線１５とを備えて構成される。

図１に示す例では、電力線通信網１は、５個のＰＬＣ端末装置１１（ＰＬＣ端末装置Ａ１１−ａ〜ＰＬＣ端末装置Ｅ１１−ｅ）と、１個のＰＬＣ中継装置１２と、これらを相互に接続する電力線１５−ａ（１５−ａ１、１５−ａ２、１５−ａ３）とを備えて構成される。電力線１５−ａは、母線の電力線１５−ａ１と母線の電力線１５−ａ１から分岐する分岐の電力線１５−ａ２、１５−ａ３とから構成され、ＰＬＣ端末装置Ａ１１−ａ、ＰＬＣ端末装置ｃ１１−ｃ及びＰＬＣ端末装置Ｄ１１−ｄは、母線の電力線１５−ａ１に接続され、ＰＬＣ端末装置Ｂ１１−ｂは、分岐の電力線１５−ａ２に接続され、ＰＬＣ端末装置Ｅ１１−ｅは、分岐の電力線１５−ａ３に接続されている。ＰＬＣ中継装置１２は、母線の電力線１５−ａ１に接続されている。これら複数のＰＬＣ端末装置１１と１個のＰＬＣ中継装置１２とを備えてＰＬＣシステムが構成される。

建物内の屋内配線母線１４は、電力メータを介して配電系統に接続される一方、分電盤１３で不図示のブレーカを介して各電力線１５に分岐される。電力線通信網１の電力線１５−ａは、これら各電力線１５のうちの１本である。

ＰＬＣ端末装置１１は、電力線１５を介して通信信号を送受信する機器であり、例えば、図２に示すように、記憶部１０１、制御部１０２及び電力線通信インターフェース部（以下、「ＰＬＣインターフェース部」と略記する。）１０３を備えて構成される。

ＰＬＣインターフェース部１０３は、電力線１５を伝送路に利用する所謂電力線通信を行うための回路である。電力線通信は、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、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１５を介して送受信する。

記憶部１０１は、中継装置アドレス記憶部１１１、端末装置アドレス記憶部１１２及び中継要否情報テーブル記憶部１１３を備え、本ＰＬＣ端末装置１１を動作させるための制御プログラム等の各プログラム、送信最大回数等の各プログラムの実行に必要な情報等を記憶すると共に、制御部１０２に対する所謂ワーキングメモリである。送信最大回数は、通信信号を送信先のＰＬＣ端末装置１１に直接送信したが失敗した場合に当該通信信号を再送信するが、この再送信する回数の最大値である。記憶部１０１は、例えば、各プログラムやこれに必要な情報等を記憶する、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）やＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の不揮発性の記憶素子、及び、ワーキングメモリとなる例えばＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性の記憶素子を備えて構成される。

中継装置アドレス記憶部１１１は、電力線通信網１におけるＰＬＣ中継装置１２の通信アドレス、即ち、物理アドレス及び論理アドレスを記憶する。端末装置アドレス記憶部１１２は、電力線通信網１における他のＰＬＣ端末装置１１の通信アドレスを記憶する。通信アドレスを認識する方法は、種々の方法が公知であり、例えば、人手によって予め記憶部１０１に記憶させる方法、電源投入時などにＰＬＣ端末装置１１が通信アドレスを要求する通信信号を同報通信によって電力線通信網１に送信してその返信により取得する方法、及び、ＰＬＣ端末装置１１及びＰＬＣ中継装置１２が定期的に同報通信によって通信アドレスを送信する方法等がある。

中継要否情報テーブル記憶部１１３は、他のＰＬＣ端末装置１１へ通信信号を送信する場合にＰＬＣ中継装置１２により中継が必要であるか否かを示す情報である中継要否情報をＰＬＣ端末装置１１ごとに登録する中継要否情報テーブルを記憶する。

中継要否情報テーブル２０（２０−０〜２０−３）は、例えば、図３に示すように、送信先のＰＬＣ端末装置１１を特定するための識別情報と中継要否情報とを対応付けたテーブルである。識別情報は、ＰＬＣ端末装置１１に割り振られた、電力線通信における物理アドレスや論理アドレスや名称等である。図３に示す例では、識別情報は名称であり、中継要否情報は、送信先のＰＬＣ端末装置１１に通信信号を送信する際に、ＰＬＣ中継装置１２によって中継する必要があることを示す「要」と、中継が不要であることを示す「不要」である。

制御部１０２は、例えば、マイクロプロセッサ等で構成され、通信信号を中継要否情報テーブル２０に応じて通信信号を処理する通信処理部１２１及び中継要否情報テーブル２０の中継要否情報を書き換えるテーブル処理部１２２を備えると共に、各プログラムに従い記憶部１０１及びＰＬＣインタフェース部１０３を制御する。

通信処理部１２１は、例えば、図６に示すフォーマットの通信信号４０を処理する。図６において、通信信号４０は、通信信号を効率よく伝送するために必要な情報であるヘッダ情報を収容するヘッダ部４１と、送信すべきデータを収容するペイロード部４２とを備えて構成される。ヘッダ部４１は、送信元の物理アドレスを収容する送信元物理アドレス部４１１と、送信先の物理アドレスを収容する送信先物理アドレス部４１２と、送信元の論理アドレスを収容する送信元論理アドレス部４１３と、送信先の論理アドレスを収容する送信先論理アドレス部４１４と、通信信号種別情報を収容する通信信号種別部４１５と、中継フラグを収容する中継フラグ部４１６と、受信フラグを収容する受信フラグ部４１７とを少なくとも備えて構成される。

通信信号種別情報は、通信信号の種別を示す情報であり、例えば、ペイロードに収容されたデータが示す内容の実行を要求する通信信号であることを示す「要求」と、通信信号を受信した旨を通知する通信信号であることを示す「応答」とがある。

中継フラグは、ＰＬＣ中継装置１２により通信信号の中継が必要であるか否か、及び、通信信号がＰＬＣ中継装置１２によって中継されたものであるか否かを示す情報である。例えば、中継フラグの「０」は、通信信号の中継が必要ではないことを示し、中継フラグの「１」は、通信信号の中継が必要であることを示し、そして、中継フラグの「２」は、通信信号が中継されたものであることを示す。

受信フラグは、ＰＬＣ中継装置１２で中継すべく送信された通信信号が送信先の論理アドレスを持つＰＬＣ端末装置１１に直接受信されたことを示す情報である。例えば、受信フラグの「０」は、中継すべく送信された通信信号が直接受信されていない場合を示し、受信フラグの「１」は、中継すべく送信された通信信号が直接受信された場合を示す。

従って、或るＰＬＣ端末装置ｘ１１−ｘ（図１に不図示）が他のＰＬＣ端末装置ｙ１１−ｙ（図１に不図示）に直接通信することによってデータを送信する通信信号（直接送信信号）は、送信元物理アドレス部４１１及び送信元論理アドレス部４１３にはＰＬＣ端末装置ｘ１１−ｘの物理アドレス及び論理アドレスがそれぞれ収容され、送信先物理アドレス部４１２及び送信先論理アドレス部４１４には、ＰＬＣ端末装置ｙ１１−ｙの物理アドレス及び論理アドレスがそれぞれ収容され、通信信号種別部４１５には「要求」が収容され、中継フラグ部４１６には「０」が収容され、受信フラグには「０」が収容された信号である。

この直接送信信号を受信した旨を送信元のＰＬＣ端末装置ｘ１１−ｘに返信する通信信号（直接受信応答信号）は、送信元物理アドレス部４１１及び送信元論理アドレス部４１３にはＰＬＣ端末装置ｙ１１−ｙの物理アドレス及び論理アドレスがそれぞれ収容され、送信先物理アドレス部４１２及び送信先論理アドレス部４１４には、ＰＬＣ端末装置ｘ１１−ｘの物理アドレス及び論理アドレスがそれぞれ収容され、通信信号種別部４１５には「応答」が収容され、中継フラグ部４１６には「０」が収容され、受信フラグには「０」が収容された信号である。

一方、ＰＬＣ端末装置ｘ１１−ｘがＰＬＣ端末装置ｙ１１−ｙにデータを送信する場合に、ＰＬＣ端末装置ｙ１１−ｙと直接通信することができないためにデータの送信をＰＬＣ中継装置１２に中継させる通信信号（中継要求信号）は、送信元物理アドレス部４１１及び送信元論理アドレス部４１３にはＰＬＣ端末装置ｘ１１−ｘの物理アドレス及び論理アドレスがそれぞれ収容され、送信先物理アドレス部４１２にはＰＬＣ中継装置１２の物理アドレスが収容され、送信先論理アドレス部４１４にはＰＬＣ端末装置ｙ１１−ｙの論理アドレスがそれぞれ収容され、通信信号種別部４１５には「要求」が収容され、中継フラグ部４１６には「１」が収容され、受信フラグには「０」が収容された信号である。

この中継要求信号をＰＬＣ端末装置ｙ１１−ｙへ中継するためにＰＬＣ中継装置１２が送信する通信信号（中継送信信号）は、送信元物理アドレス部４１１にはＰＬＣ中継装置１２の物理アドレスが収容され、送信先物理アドレス部４１２にはＰＬＣ端末装置ｙ１１−ｙの物理アドレスが収容され、送信元論理アドレス部４１３にはＰＬＣ端末装置ｘ１１−ｘの論理アドレスが収容され、送信先論理アドレス部４１４にはＰＬＣ端末装置ｙ１１−ｙの論理アドレスがそれぞれ収容され、通信信号種別部４１５には「要求」が収容され、中継フラグ部４１６には「２」が収容され、受信フラグには「０」が収容された信号である。

この中継送信信号を受信した旨を送信元のＰＬＣ中継装置１２に返信する通信信号（中継受信応答信号）は、送信元物理アドレス部４１１にはＰＬＣ端末装置ｙ１１−ｙの物理アドレスが収容され、送信先物理アドレス部４１２にはＰＬＣ中継装置１２の物理アドレスが収容され、送信元論理アドレス部４１３にはＰＬＣ端末装置ｙ１１−ｙの論理アドレスが収容され、送信先論理アドレス部４１４にはＰＬＣ端末装置ｘ１１−ｘの論理アドレスがそれぞれ収容され、通信信号種別部４１５には「応答」が収容され、中継フラグ部４１６には「１」が収容され、受信フラグには「０」が収容された信号である。

この中継受信応答信号を受信したＰＬＣ中継装置１２が中継要求信号の送信を完了した旨を送信元のＰＬＣ端末装置ｘ１１−ｘに返信する通信信号（中継応答信号）は、送信元物理アドレス部４１１にはＰＬＣ中継装置１２の物理アドレスが収容され、送信先物理アドレス部４１２にはＰＬＣ端末装置ｘ１１−ｘの物理アドレスが収容され、送信元論理アドレス部４１３にはＰＬＣ端末装置ｙ１１−ｙの論理アドレスが収容され、送信先論理アドレス部４１４にはＰＬＣ端末装置ｘ１１−ｘの論理アドレスがそれぞれ収容され、通信信号種別部４１５には「応答」が収容され、中継フラグ部４１６には「２」が収容され、受信フラグには「０」が収容された信号である。

一方、ＰＬＣ端末装置ｘ１１−ｘがＰＬＣ端末装置ｙ１１−ｙにデータを送信する場合に中継要否情報テーブル２０に従って中継要求信号をＰＬＣ中継装置１２に送信したところ、中継要求信号がＰＬＣ端末装置ｙ１１−ｙにも受信された場合に、通信信号を直接受信可能である旨をＰＬＣ端末装置ｘ１１−ｘにＰＬＣ端末装置ｙ１１−ｙが通知する通信信号（直接通信可能通知中継要求信号）は、送信元物理アドレス部４１１にはＰＬＣ端末装置ｙ１１−ｙの物理アドレスが収容され、送信先物理アドレス部４１２にはＰＬＣ中継装置１２の物理アドレスが収容され、送信元論理アドレス部４１３にはＰＬＣ端末装置ｙ１１−ｙの論理アドレスが収容され、送信先論理アドレス部４１４にはＰＬＣ端末装置ｘ１１−ｘの論理アドレスがそれぞれ収容され、通信信号種別部４１５には「応答」が収容され、中継フラグ部４１６には「１」が収容され、受信フラグには「１」が収容された信号である。

この直接通信可能通知信号を受信したＰＬＣ中継装置１２が送信先のＰＬＣ端末装置ｘ１１−ｘに送信する通信信号（直接通信可能通知信号）は、送信元物理アドレス部４１１にはＰＬＣ中継装置１２の物理アドレスが収容され、送信先物理アドレス部４１２にはＰＬＣ端末装置ｘ１１−ｘの物理アドレスが収容され、送信元論理アドレス部４１３にはＰＬＣ端末装置ｙ１１−ｙの論理アドレスが収容され、送信先論理アドレス部４１４にはＰＬＣ端末装置ｘ１１−ｘの論理アドレスがそれぞれ収容され、通信信号種別部４１５には「応答」が収容され、中継フラグ部４１６には「２」が収容され、受信フラグには「１」が収容された信号である。

ＰＬＣ中継装置１２は、中継すべき通信信号を受信した場合に送信先のＰＬＣ端末装置１１へ中継する装置である。ＰＬＣ中継装置１２は、電力線通信網１に接続される全てのＰＬＣ端末装置１１（図１では、ＰＬＣ端末装置１１ａ１１−ａ〜ＰＬＣ端末装置ｅ１１−ｅ）と通信可能であるとする。図４において、実施形態に係るＰＬＣ中継装置１２は、記憶部２０１と、制御部２０２と、ＰＬＣインターフェース部２０３とを備えて構成される。

ＰＬＣインターフェース部２０３は、ＰＬＣ端末装置１１のＰＬＣインターフェース部１０３と同様なのでその説明を省略する。

記憶部２０１は、アドレス管理テーブル記憶部２０１を備え、本ＰＬＣ中継装置１２を動作させるための制御プログラム等の各プログラム、各プログラムの実行に必要な情報等を記憶すると共に、制御部２０２に対するワーキングメモリである。記憶部２０１は、ＰＬＣ端末装置１１の記憶部１０１と同様に、例えばＲＯＭやＥＥＰＲＯＭやＲＡＭ等の記憶素子を備えて構成される。

アドレス管理テーブル記憶部２０１は、電力線１５を介して通信信号を送受信可能なＰＬＣ端末装置１１の通信アドレスを登録するアドレス管理テーブルを記憶する。例えば、図５に示すように、アドレス管理テーブル３０は、ＰＬＣ端末装置１１を特定するための識別情報と、当該ＰＬＣ端末装置１１に割り当てられた物理アドレスと、当該ＰＬＣ端末装置１１に割り当てられた論理アドレスとを対応付けたテーブルである。図５に示す例では、名称が「ＰＬＣ端末装置Ａ」の列には物理アドレスとして「ＰｈＡｄｄａ」が登録され、論理アドレスとして「ＬｏＡｄｄａ」が登録されている。なお、「ＰｈＡｄｄｂ」、「ＰｈＡｄｄｃ」、「ＰｈＡｄｄｄ」及び「ＰｈＡｄｄｅ」は、ＰＬＣ端末装置Ｂ１１−ｂ、ＰＬＣ端末装置Ｃ１１−ｃ、ＰＬＣ端末装置Ｄ１１−ｄ及びＰＬＣ端末装置Ｅ１１−ｅの物理アドレスをそれぞれ示し、ＬｏＡｄｄｂ、ＬｏＡｄｄｃ、ＬｏＡｄｄｄ及びＬｏＡｄｄｅは、ＰＬＣ端末装置Ｂ１１−ｂ、ＰＬＣ端末装置Ｃ１１−ｃ、ＰＬＣ端末装置Ｄ１１−ｄ及びＰＬＣ端末装置Ｅ１１−ｅの論理アドレスをそれぞれ示す。

制御部２０２は、例えば、マイクロプロセッサ等で構成され、機能的に、通信信号の中継処理を行う中継処理部２２１を備えると共に、各プログラムに従い記憶部２０１及びＰＬＣインタフェース部２０３を制御する。

なお、例えば、キーボード、マウス及びタッチパネル等の、ＰＬＣ端末装置１１やＰＬＣ中継装置１２の起動指示や動作状況の表示指示等の各種コマンドや各種データをＰＬＣ端末装置１１やＰＬＣ中継装置１２に入力する入力機器、例えば、ＣＲＴディスプレイ、ＬＣＤ、有機ＥＬディスプレイ及びプラズマディスプレイ等の、入力機器から入力されたコマンド、データ等を表示する表示機器、並びに、例えば、フレキシブルディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、ＣＤ−Ｒドライブ及びＤＶＤ−Ｒドライブ等の、例えば、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（Compact Disc Recordable）及びＤＶＤ−Ｒ（Digital Versatile Disc Recordable）等の記憶媒体との間でデータを読み込み及び／又は書き込みを行う外部記憶装置を必要に応じてさらにそれぞれ備えてＰＬＣ端末装置１１やＰＬＣ中継装置１２を構成してもよい。また、ＰＬＣ端末装置１１の記憶部１０１やＰＬＣ中継装置１２の記憶部２０１に記憶される各プログラムや各データ等の情報が格納されていない場合には、これら情報を管理するサーバコンピュータから公衆通信網や電力線通信網１を介してこれら情報がダウンロードされるように構成してもよく、また、これら情報を記録した記録媒体から外部記憶部を介してＰＬＣ端末装置１１の記憶部１０１やＰＬＣ中継装置１２の記憶部２０１にインストールされるようにそれぞれ構成してもよい。

ここで、ＰＬＣ端末装置１１は、機器に組み込まれた状態のものでも、機器を接続するためのコネクタを備え、電力線１５を介して受信した通信信号を機器に受け渡すものでもよい。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調整装置、監視カメラ、インターホン、住宅情報盤及び電気錠装置等の住戸設備、防犯センサ、火災センサ、ガス漏れセンサ及び湿度センサ等のセンサ（検知器）、電力計、ガスメータ及び量水器等の計量機器、テレビジョン、ビデオテープレコーダ、ＤＶＤレコーダ、ハードディスク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、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、そして、緊急通報を行うためのスイッチ等である。

次に、本実施形態の動作について説明する。

（実施形態の動作）
まず、ＰＬＣ端末装置１１が通信信号を受信する場合の動作について説明する。

図７は、電力線通信端末装置における通信信号を受信する場合の動作を示すフローチャートである。図７において、ＰＬＣ端末装置１１は、電力線１５−ａを伝播する通信信号があると、ＰＬＣインターフェース部１０３を介して通信信号を取り込む（Ｓ１１）。そして、ＰＬＣ端末装置１１の通信処理部１２１は、この取り込んだ通信信号における送信先論理アドレス部４１４の論理アドレスが自機の論理アドレスであるか否かを判断することによって自機宛ての通信信号であるか否かを判断する（Ｓ１２）。

判断の結果、自機宛てではない場合（Ｎｏ）には、通信処理部１２１は、取り込んだ通信信号を破棄し、処理を終了する。一方、判断の結果、自機宛てである場合（Ｙｅｓ）には、通信処理部１２１は、取り込んだ通信信号における送信先物理アドレス部４１２の物理アドレスを参照することによって、自機の物理アドレスであるかＰＬＣ中継装置１２の物理アドレスであるか否かを判断する（Ｓ１３）。

判断の結果、ＰＬＣ中継装置１２の物理アドレスである場合（ＰＬＣ中継装置）には、通信処理部１２１は、通信信号種別、中継フラグ及び受信フラグを参照することによって、取り込んだ通信信号が中継要求信号であるか否かを判断する（Ｓ２１）。判断の結果、中継要求信号ではない場合（Ｎｏ）には、通信処理部１２１は、取り込んだ通信信号を破棄し、処理を終了する。一方、処理Ｓ２１における判断の結果、中継要求信号である場合（Ｙｅｓ）には、通信処理部１２１は、直接通信可能通知中継要求信号の準備を行い（Ｓ２２）、後述の処理Ｓ１９を実行する。

また、処理Ｓ１３における判断の結果、自機の物理アドレスである場合（自機）には、通信処理部１２１は、通信信号種別、中継フラグ及び受信フラグを参照することによって、取り込んだ通信信号が直接送信信号であるか否かを判断する（Ｓ１４）。判断の結果、直接送信信号である場合（Ｙｅｓ）には、通信処理部１２１は、取り込んだペイロード部４２のデータに従った処理を実行する（Ｓ１６）。そして、通信処理部１２１は、直接受信応答信号を作成し、送信し、処理を終了する（Ｓ１７）。

一方、処理Ｓ１４における判断の結果、直接送信信号ではない場合（Ｎｏ）には、通信処理部１２１は、通信信号種別、中継フラグ及び受信フラグを参照することによって、取り込んだ通信信号が中継送信信号であるか否かを判断する（Ｓ１５）。判断の結果、中継送信信号ではない場合（Ｎｏ）には、通信処理部１２１は、取り込んだ通信信号を破棄し、処理を終了する。

また、処理Ｓ１５における判断の結果、中継送信信号である場合（Ｙｅｓ）には、通信処理部１２１は、取り込んだペイロード部４２のデータに従った処理を実行する（Ｓ１８）。そして、通信処理部１２１は、直接通信可能通知中継要求信号の準備が為されている場合には直接通信可能通知中継要求信号を作成して送信し、その準備が為されていない場合には中継受信応答信号を作成して送信し、処理を終了する（Ｓ１９）。

このようにＰＬＣ端末装置１１は、動作することによって取り込んだ通信信号に応じて、取り込んだ通信信号の破棄、取り込んだ通信信号におけるデータに従った処理、直接受信応答信号の送信、中継受信応答信号の送信及び直接通信可能通知中継要求信号の送信の各処理を実行することができる。

次に、ＰＬＣ中継装置１２が通信信号を中継する動作について説明する。

図８は、電力線通信中継装置における通信信号を中継する動作を示すフローチャートである。図８において、ＰＬＣ中継装置１２は、電力線１５−ａを伝播する通信信号があると、ＰＬＣインターフェース部２０３を介して通信信号を取り込む（Ｓ３１）。そして、ＰＬＣ中継装置１２の中継処理部２２１は、この取り込んだ通信信号における送信先物理アドレス部４１２の物理アドレスが自機の物理アドレスであるか否かを判断することによって自機の通信信号であるか否かを判断する（Ｓ３２）。

判断の結果、自機の物理アドレスではない場合（Ｎｏ）には、中継処理部２２１は、取り込んだ通信信号を破棄し、処理を終了する。一方、判断の結果、自機の物理アドレスである場合（Ｙｅｓ）には、通信処理部１２１は、取り込んだ通信信号における通信信号種別部４１５の通信信号種別を調べる（Ｓ３３）。調べた結果、通信信号種別が「要求」である場合には、中継処理部２２１は、取り込んだ通信信号における中継フラグ部４１６の中継フラグを調べる（Ｓ３４）。

調べた結果、中継フラグが「０」である場合には、中継処理部２２１は、取り込んだ通信信号を破棄し、処理を終了する。一方、調べた結果、中継フラグが「１」である場合には、中継処理部２２１は、取り込んだ通信信号における受信フラグ部４１７の受信フラグを調べる（Ｓ３５）。

調べた結果、受信フラグが「１」である場合には、中継処理部２２１は、取り込んだ通信信号を破棄し、処理を終了する。一方、調べた結果、受信フラグが「０」である場合には、取り込んだ通信信号が中継要求信号であるから、中継処理部２２１は、中継送信信号を作成して送信し、処理を終了する（Ｓ３６）。このように動作することによって中継要求信号が中継され、送信先のＰＬＣ端末装置１１にデータが送信される。

一方、処理Ｓ３３における判断の結果、通信信号種別が「応答」である場合には、中継処理部２２１は、取り込んだ通信信号における中継フラグ部４１６の中継フラグを調べる（Ｓ４１）。

調べた結果、中継フラグが「０」である場合には、中継処理部２２１は、取り込んだ通信信号を破棄し、処理を終了する。一方、調べた結果、中継フラグが「１」である場合には、中継処理部２２１は、取り込んだ通信信号における受信フラグ部４１７の受信フラグを調べる（Ｓ４２）。

調べた結果、受信フラグが「０」である場合には、取り込んだ通信信号が中継受信応答信号であるから、中継処理部２２１は、中継応答信号を作成して送信し、処理を終了する（Ｓ４３）。一方、調べた結果、受信フラグが「１」である場合には、取り込んだ通信信号が直接通信可能通知中継要求信号であるから、中継処理部２２１は、直接通信可能通知信号を作成して送信し、処理を終了する（Ｓ４４）。

このようにＰＬＣ中継装置１２は、動作することによって取り込んだ通信信号に応じて、取り込んだ通信信号の破棄、中継送信信号の送信、中継応答信号の送信及び直接通信可能通知信号の送信の各処理を実行することができる。

次に、ＰＬＣ端末装置１１が通信信号を送信する場合の動作について説明する。

図９は、電力線通信端末装置における通信信号を送信する場合の動作を示すフローチャートである。図９において、ＰＬＣ端末装置１１における制御部１０１の通信処理部１２１は、通信信号を送信する場合に、まず、再送回数カウンタを「０」に設定する等の初期化を行う（Ｓ５１）。そして、通信処理部１２１は、中継要否情報テーブル２０を参照し、送信先のＰＬＣ端末装置１１がＰＬＣ中継装置１２により中継が必要であるか否かを判断する（Ｓ５２）。なお、初めてＰＬＣ端末装置１１が電力線通信網１に配置された場合等の初期状態において、中継要否情報テーブル２０の登録内容は、どのような内容でもよいが、例えば、図３（Ａ）に示すように全てのＰＬＣ端末装置１１に対し「不要」が登録される。

判断の結果、中継要否情報テーブル２０における送信先のＰＬＣ端末装置１１に対応する中継要否情報が「要」である場合、即ち、中継が必要である場合（Ｙｅｓ）には、通信処理部１２１は、後述の処理Ｓ５８を実行する。一方、判断の結果、中継要否情報テーブル２０における送信先のＰＬＣ端末装置１１に対応する中継要否情報が「不要」である場合、即ち、中継が不必要である場合（Ｎｏ）には、通信処理部１２１は、送信先物理アドレス部４１２及び送信先論理アドレス部４１４を送信先のＰＬＣ端末装置１１における物理アドレス及び論理アドレスにそれぞれ指定した直接送信信号をＰＬＣインターフェース部１０３を介して電力線１５−ａに送信する（Ｓ５３）。

直接通信信号は、電力線１５−ａを伝播し、受信可能なＰＬＣ端末装置１１によって取り込まれ、図７を用いて説明した各処理が実行される。また、受信可能なＰＬＣ中継装置１２によって取り込まれ、図８を用いて説明した各処理が実行される。

通信処理部１２１は、送信先のＰＬＣ端末装置１１から所定の時間内に受信応答が返信されたか否かを判断する（Ｓ５４）。受信応答があったか否かの判断は、本実施形態では、図６及び図７を用いた説明から分かるように、ヘッダ部４１の通信信号種別、中継フラグ及び受信フラグに基づいて通信信号が直接受信応答信号であるか否かによって判断され、直接受信信号が返信された場合に受信応答があったと判断される。本実施形態では、上述の直接受信応答信号を用いたがデータリンク層やトランスポート層の所謂Ａｃｋ信号でももちろんよい。

判断の結果、受信応答があった場合（Ｙｅｓ）には、通信処理部１２１は、送信先のＰＬＣ端末装置１１へ通信信号の送信が成功したものと判断し、通信処理を終了する。一方、判断の結果、受信応答がなかった場合（Ｎｏ）には、再送回数カウンタが再送最大回数に達しているか否かを判断する（Ｓ５５）。再送回数カウンタは、通信信号を再送信した回数を計数する変数である。

判断の結果、再送回数カウンタが再送最大回数に達していない場合（Ｎｏ）には、通信処理部１２１は、再送回数カウンタを１だけインクリメントし（Ｓ５７）、処理を処理Ｓ５３に戻す。一方、判断の結果、再送回数カウンタが再送最大回数に達している場合（Ｙｅｓ）には、通信処理部１２１は、送信先のＰＬＣ端末装置１１へ通信信号を直接送信することに失敗したものと判断し、テーブル処理部１２２を用いて、中継要否情報テーブル２０における送信先のＰＬＣ端末装置１１に対応する中継要否情報を「不要」から「要」に更新する（Ｓ５６）。

そして、処理Ｓ５８において、通信処理部１２１は、ＰＬＣ中継装置１２の中継によって送信先のＰＬＣ端末装置１１に送信する中継要求信号をＰＬＣインターフェース部１０３を介して電力線１５−ａに送信する。

電力線１５−ａを伝播する中継要求信号を受信したＰＬＣ中継装置１２は、図８を用いて説明した動作により、処理Ｓ３６でこの中継要求信号に対して中継送信信号を作成し、送信する。即ち、ＰＬＣ中継装置１２の中継処理部２２１は、まず、中継要求信号の送信先論理アドレス部４１４に収容されている論理アドレス対応する物理アドレスをアドレス管理テーブル３０から検索する。次に、中継処理部２２１は、中継要求信号の送信先物理アドレス部４１２の物理アドレスを、検索した物理アドレスに変え、送信元物理アドレス部４１１の物理アドレスを、ＰＬＣ中継装置１２の物理アドレスに変え、中継フラグ部４１６の中継フラグを「２」に変えた中継送信信号を作成する。そして、中継処理部２２１は、作成した中継送信信号をＰＬＣインターフェース部２０３を介して電力線１５−ａに送信する。

電力線１５−ａを伝播する中継送信信号は、送信先のＰＬＣ端末装置１１に取り込まれて、図７を用いて説明した動作によって受信される。そして、送信先のＰＬＣ端末装置１１は、中継送信信号を取り込むまでに中継要求信号を受信したか否かに応じて、処理Ｓ１９において、中継受信応答信号又は直接通信可能通知中継要求信号の何れかを送信する。

図９に戻って、通信処理部１２１は、所定の時間内に中継受信応答信号又は直接通信可能通知信号の何れかを受信したかを判断する（Ｓ５９）。判断の結果、中継受信応答信号を受信した場合（中継受信応答信号）には、通信処理部１２１は、送信先のＰＬＣ端末装置１１への送信が成功したものと認識し、通信処理を終了する。一方、判断の結果、直接通信可能通知信号を受信した場合（直接通信可能通知信号）には、この直接通信可能通知信号の送信元物理アドレス部４１１における物理アドレスを持つＰＬＣ端末装置１１と直接に通信信号を送信することが可能になったものと判断し、テーブル処理部１２２を用いて、中継要否情報テーブル２０における当該物理アドレスのＰＬＣ端末装置１１に対応する中継要否情報を「要」から「不要」に更新し（Ｓ６０）、処理を終了する。

ＰＬＣ端末装置Ａ１１−ａがＰＬＣ端末装置Ｂ１１−ｂに送信する場合について図１０を用いてより具体的に説明する。図１０は、ＰＬＣ端末装置ＡからＰＬＣ端末装置Ｂへデータを送信する場合のシーケンスを示す図である。図１０（Ａ）は、中継受信応答信号を受信する場合を示し、図１０（Ｂ）は、直接通信可能通知信号を受信する場合を示す。図１１は、各通信信号の具体例を示す図である。図１１（Ａ）は、直接送信信号を示し、図１１（Ｂ）は、直接受信応答信号を示し、図１１（Ｃ）は、中継要求信号を示し、図１１（Ｄ）は、中継送信信号を示し、図１１（Ｅ）は、中継受信応答信号を示し、図１１（Ｆ）は、中継応答信号を示し、図１１（Ｇ）は、直接通信可能通知中継要求信号を示し、図１１（Ｈ）は、直接通信可能通知信号を示す。なお、「ＰｈＡｄｄｒ」は、「ＰＬＣ中継装置１２の論理アドレスを示す。

ここで、再送最大回数は「２」であるとし、ＰＬＣ端末装置Ａ１１−ａの中継要否情報テーブル２０は、図３（Ｂ）に示す中継要否情報テーブル２０−１であるとする。即ち、中継要否情報テーブル２０−１におけるＰＬＣ端末装置Ｂ１１−ｂに対応する中継の要否は、「不要」となっているものとする。

図９、図１０及び図１１において、ＰＬＣ端末装置Ａ１１−ａの通信処理部１２１は、処理Ｓ５１で初期化を行い、処理Ｓ５２で中継要否情報テーブルを参照すると「不要」であるので、処理Ｓ５３でＰＬＣ端末装置Ｂ１１−ｂ宛てに直接送信信号（図１１（Ａ））を作成して送信する（Ｃ１）。

そして、通信処理部１２１は、処理Ｓ５４で直接受信応答信号（図１１（Ｂ））の返信があるか否かを判断する。ここで、伝送環境の悪化等により、ＰＬＣ端末装置Ａ１１−ａが送信した直接送信信号がＰＬＣ端末装置Ｂ１１−ｂへ充分な受信レベルで伝播していないと、直接受信応答信号が返信されず、通信処理部１２１は、処理Ｓ５５、処理Ｓ５７及び処理Ｓ５３により、直接送信信号を再送する（Ｃ２、Ｃ３）。

通信処理部１２１は、処理Ｓ５５で再送回数カウンタが再送最大回数に達したと判断すると、テーブル処理部１２２を用いて、処理５６によりＰＬＣ端末装置Ｂ１１−ｂに対応する中継要否情報を「不要」から「要」に変更する更新を行う。その結果、中継要否情報テーブル２０−１は、図３（Ｃ）に示す中継要否情報テーブル２０−２に更新される。

通信処理部１２１は、処理Ｓ５８により中継要求信号（図１１（Ｃ））を作成して送信し（Ｃ４）、ＰＬＣ中継装置１２は、中継送信信号（図１１（Ｄ））を作成して送信する（Ｃ５）。これによってＰＬＣ端末装置Ａ１１−ａがＰＬＣ端末装置Ｂ１１−ｂへ送信するデータは、ＰＬＣ中継装置１２の中継により送信され、ＰＬＣ端末装置Ｂ１１−ｂは、データに従った処理を実行し、中継受信応答信号（図１１（Ｅ））を作成して送信する（Ｃ６）。そして、ＰＬＣ中継装置１２は、中継受信応答信号の受信により、ＰＬＣ端末装置Ａ１１−ａ宛てに中継応答信号（図１１（Ｆ））を作成して送信する（Ｃ７）。

こうしてＰＬＣ端末装置Ａ１１−ａは、中継応答信号を受信し、処理Ｓ５９の判断によってデータの送信処理を終了する。

そして、次にＰＬＣ端末装置Ａ１１−ａがＰＬＣ端末装置Ｂ１１−ｂにデータを送信する場合には、中継要否情報テーブル２０−２におけるＰＬＣ端末装置Ｂ１１−ｂに対応する中継要否情報が「要」であるので、処理Ｓ５１、処理Ｓ５２及び処理Ｓ５８によってＰＬＣ中継装置１２の中継によりＰＬＣ端末装置Ｂ１１−ｂにデータが送信され、処理Ｓ５９の判断により、データの送信処理が終了される。

このようなＰＬＣ中継装置１２の中継によりＰＬＣ端末装置Ｂ１１−ｂへデータの送信を行っている間に、伝送環境が良好になると、処理Ｓ５８でＰＬＣ端末装置Ａ１１−ａがＰＬＣ中継装置１２宛てに送信した中継要求信号（Ｃ１１）は、図１０（Ｂ）に示すように、ＰＬＣ端末装置Ｂ１１−ｂにも受信される（Ｃ１１’）。

このため、ＰＬＣ端末装置Ｂ１１−ｂは、直接通信可能通知中継要求信号（図１１（Ｇ））をＰＬＣ中継装置１２へ送信し（Ｃ１３）、ＰＬＣ中継装置１２は、直接通信可能通知信号（図１１（Ｈ））をＰＬＣ端末装置Ａ１１−ａに返信する（Ｃ１４）。

この直接通信可能通知信号がＰＬＣ端末装置Ａ１１−ａに受信されると、ＰＬＣ端末装置Ａ１１−ａは、処理Ｓ５９の判断により処理Ｓ６０が実行され、テーブル処理部１２２を用いて、ＰＬＣ端末装置Ｂ１１−ｂに対応する中継要否情報を「要」から「不要」に変更する更新を行う。その結果、中継要否情報テーブル２０−２は、図３（Ｄ）に示す中継要否情報テーブル２０−３に更新される。

ＰＬＣ端末装置１１は、送信先のＰＬＣ端末装置１１に通信信号を送信する場合に、中継すべきか直接送信すべきかを中継要否情報テーブル２０の中継要否情報を参照することによって判断することができる。このため、ＰＬＣ端末装置１１は、迅速に通信信号を送信することができ、電力線１５−ａの通信帯域における利用効率が向上する。

また、中継要否情報テーブル２０の中継要否情報は、直接送信が最終的に失敗したり、直接通信可能通知信号を受信したりすることによって、その時の伝送環境に応じて適切に書き換えられるので、ダイナミックに変化する電力線の伝送環境に適切に追随することができる。このため、伝送環境に合わせて適切に通信信号を送信先のＰＬＣ端末装置１１に中継又は直接送信することができ、迅速に通信信号を送信することができる。

次に、上述の実施形態における変形形態について説明する。

（第１の変形形態）
ここで、上述の実施形態では、送信元のＰＬＣ端末装置１１が送信した中継要求信号を伝送環境の改善等によって送信先のＰＬＣ端末装置１１が直接受信した場合に、送信先のＰＬＣ端末装置１１は、通信信号を直接受信可能である旨を直接通信可能通知中継要求信号によってＰＬＣ中継装置１２を介して送信元のＰＬＣ端末装置１１に通知しているが、通信信号を直接受信可能である旨を送信元のＰＬＣ端末装置１１に直接送信するように構成してもよい。

図１２は、ＰＬＣ端末装置ＡからＰＬＣ端末装置Ｂへデータを送信する場合のシーケンスの一部分及び直接通信可能通知直接送信信号を示す図である。図１２（Ａ）は、シーケンスの一部分を示し、図１２（Ｂ）は、直接通信可能通知直接送信信号を示す。この場合の通信信号（直接通信可能通知直接送信信号）は、図１２（Ｂ）に示すように、ＰＬＣ端末装置ａ１１−ａがＰＬＣ端末装置ｂ１１−ｂにデータを中継によって送信している場合において、送信元物理アドレス部４１１及び送信元論理アドレス部４１３にはＰＬＣ端末装置ｂ１１−ｂの物理アドレス及び論理アドレスがそれぞれ収容され、送信先物理アドレス部４１２及び送信先論理アドレス部４１４にはＰＬＣ端末装置ａ１１−ａの物理アドレス及び論理アドレスがそれぞれ収容され、通信信号種別部４１５には「応答」が収容され、中継フラグ部４１６には「０」が収容され、受信フラグ部４１７には「１」が収容される。

この場合のＰＬＣ端末装置１１が通信信号を受信する場合の図７に示す処理Ｓ２２において、直接通信可能通知中継要求信号の準備の代わりに、通信処理部１２１は、直接通信可能通知直接送信信号を準備する動作を行う。そして、同図の処理Ｓ１９において、中継受信応答信号又は直接通信可能通知中継要求信号の何れかの送信の代わりに、通信処理部１２１は、中継受信応答信号又は直接通信可能通知直接送信信号の何れかの送信動作を行う。そして、ＰＬＣ端末装置１１が通信信号を送信する場合の図９に示す処理５９において、所定の時間内に中継受信応答信号又は直接通信可能通知信号の何れかを受信したかを判断する代わりに、通信処理部１２１は、中継受信応答信号又は直接通信可能通知直接送信信号の何れかを受信したかを判断する動作を行う。

上述のＰＬＣ端末装置Ａ１１−ａがＰＬＣ端末装置Ｂ１１−ｂに送信する例で具体的に説明すると、処理Ｓ５８でＰＬＣ端末装置Ａ１１−ａがＰＬＣ中継装置１２宛てに送信した中継要求信号（Ｃ２１）は、図１２（Ａ）に示すように、ＰＬＣ端末装置Ｂ１１−ｂにも受信される（Ｃ２１’）。このため、ＰＬＣ端末装置Ｂ１１−ｂは、直接通信可能通知直接送信信号（図１２（Ｂ））をＰＬＣ端末装置Ａ１１−ａへ送信する（Ｃ２３）。この直接通信可能通知直接送信信号がＰＬＣ端末装置Ａ１１−ａに受信されると、ＰＬＣ端末装置Ａ１１−ａは、処理Ｓ５９の判断により処理Ｓ６０が実行され、テーブル処理部１２２を用いて、ＰＬＣ端末装置Ｂ１１−ｂに対応する中継要否情報を「要」から「不要」に変更する更新を行う。

このように動作することによって、通信信号が直接受信可能になった旨を通知する通信信号がＰＬＣ中継装置１２を介することなく直接送信元のＰＬＣ端末装置１１に送信されるので、より迅速にその旨が通知される。

さらに、上述の実施形態における変形形態について説明する。

（第２の変形形態）
図１３は、ＣＳＭＡ/ＣＡの送信ウィンドウ及びＰＬＣ端末装置ＡからＰＬＣ端末装置Ｂへデータを送信する場合のシーケンスの一部分を示す図である。図１３（Ａ）は、ＣＳＭＡ/ＣＡの送信ウィンドウを示し、図１３（Ｂ）は、ＰＬＣ端末装置ＡからＰＬＣ端末装置Ｂへデータを送信する場合のシーケンスの一部分を示す。

また、媒体アクセス制御（ＭＡＣ；Media Access Control）方式としてＣＳＭＡ/ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）を用いる場合、上述の第１の変形形態において、中継要求信号を受信した送信先のＰＬＣ端末装置１１は、直接通信可能通知直接送信信号を送信する前に、ＰＬＣ中継装置１２から中継送信信号を受信する場合がある。そのため、図１３に示すように、チャネルが空き状態になってから一定の時間待った後の送信期間（送信ウィンドウ）を、ＰＬＣ端末装置１１が直接通信可能通知直接送信信号を送信するための第１期間（第１ウィンドウ）と、ＰＬＣ中継装置１２が中継送信信号を送信するための第２期間（第２ウィンドウ）とに時分割する。なお、一般の他の通信信号は、この送信期間の後に送信可能に構成する。

ＣＳＭＡ／ＣＡ方式は、周知のように、データを送信しようとするノード（本実施形態では、ＰＬＣ端末装置１１及びＰＬＣ中継装置１２）が所定時間以上継続して伝送線路に通信信号が無いことを確認してからデータの送信を行う方法である。媒体アクセス制御方法として、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式の他にＣＳＭＡ／ＣＤ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）方式もあるが、電力線通信では、電力線が本来電力供給を目的とすることから全てのノードに対して通信が補償されているわけではないので、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式よりもＣＳＭＡ／ＣＡ方式の方が好ましい。

このように送信期間を第１期間及び第２期間に時分割することにより、中継要求信号を受信してＰＬＣ中継装置１２が中継送信信号を送信先のＰＬＣ端末装置１１に送信する前に、送信先のＰＬＣ端末装置１１は、受信した中継要求信号のデータに従った処理を実行すると共に、直接通信可能通知直接送信信号を送信元のＰＬＣ端末装置１１に送信することができる。

上述のＰＬＣ端末装置Ａ１１−ａがＰＬＣ端末装置Ｂ１１−ｂに送信する例で具体的に説明すると、処理Ｓ５８でＰＬＣ端末装置Ａ１１−ａがＰＬＣ中継装置１２宛てに送信した中継要求信号（Ｃ３１）は、図１３（Ｂ）に示すように、ＰＬＣ端末装置Ｂ１１−ｂにも受信される（Ｃ３１’）。このため、ＰＬＣ端末装置Ｂ１１−ｂは、中継要求信号のデータに従った処理を実行すると共に、直接通信可能通知直接送信信号（図１２（Ｂ））をＰＬＣ端末装置Ａ１１−ａへ送信する（Ｃ３２）。

続いて、ＰＬＣ中継装置１２は、中継送信信号を送信する（Ｃ３３）。ＰＬＣ端末装置Ｂ１１-ｂは、中継送信信号のデータに従った処理を実行すると共に、中継要求信号を受信しているので、直接通信可能通知直接送信信号（図１２（Ｂ））をＰＬＣ端末装置Ａ１１−ａへ送信する（Ｃ３４）。

最初の直接通信可能通知直接送信信号がＰＬＣ端末装置Ａ１１−ａに受信されると、ＰＬＣ端末装置Ａ１１−ａは、処理Ｓ５９の判断により処理Ｓ６０が実行され、ＰＬＣ端末装置Ｂ１１−ｂに対応する中継要否情報を「要」から「不要」に変更する更新を行う。一方、次の直接通信可能通知直接送信信号がＰＬＣ端末装置Ａ１１−ａに受信されると、ＰＬＣ端末装置Ａ１１−ａは、当該直接通信可能通知直接送信信号を廃棄する。

このように送信期間を第１期間及び第２期間に時分割することにより、さらに迅速に通信信号が直接受信可能になった旨を送信元のＰＬＣ端末装置１１に通知することができる。

なお、この第２の変形形態では、直接通信可能通知直接送信信号が２度送信されることになるが、同一のシーケンス番号を付加することによって送信元のＰＬＣ端末装置１１は、２度目の直接通信可能通知直接送信信号を識別可能である。また、中継要求信号及び中継送信信号により送信先のＰＬＣ端末装置１１は、データに従った処理を２度実行することになるが、データ内容が同一であるので、問題とならない。

一方、このような直接通信可能通知直接送信信号が２度送信されたり、データに従った処理が２度実行されることを防止するために、ＰＬＣ中継装置１２が直接通信可能通知直接送信信号を受信した場合には、中継送信信号の送信を中止するように構成してもよい。このように構成することによって図１３（Ｂ）に示すＣ３３及びＣ３４が省略される。このため、通信トラフィックが低減され、チャネルが有効に活用され得る。

なお、上述の実施形態では、通信信号種別、中継フラグ及び受信フラグは、ヘッダ部４１に収容するように構成したが、これらのうちの１以上をペイロード部４２に収容するように構成してもよい。

実施形態に係る電力線通信網の構成を示す図である。 実施形態に係る電力線通信端末装置の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る中継要否情報テーブルの構成を示す図である。 実施形態に係る電力線通信中継装置の構成を示すブロック図である。 実施形態に係るアドレス管理テーブルの構成を示す図である。 通信信号のフォーマットを示す図である。 電力線通信端末装置における通信信号を受信する場合の動作を示すフローチャートである。 電力線通信中継装置における通信信号を中継する動作を示すフローチャートである。 電力線通信端末装置における通信信号を送信する場合の動作を示すフローチャートである。 電力線通信端末装置Ａから電力線通信端末装置Ｂへデータを送信する場合のシーケンスを示す図である。 各通信信号の具体例を示す図である。 電力線通信端末装置Ａから電力線通信端末装置Ｂへデータを送信する場合のシーケンスの一部分及び直接通信可能通知直接送信信号を示す図である。 ＣＳＭＡ/ＣＡの送信ウィンドウ及びＰＬＣ端末装置ＡからＰＬＣ端末装置Ｂへデータを送信する場合のシーケンスの一部分を示す図である。

符号の説明

１ 電力線通信網
１１ 電力線通信端末装置
１２ 電力線通信中継装置
１５ 電力線
２０ 中継要否情報テーブル
３０ アドレス管理テーブル
４０ 通信信号
４１ ヘッダ部
４２ ペイロード部
１０１、２０１ 記憶部
１０２、２０２ 制御部
１０３、２０３ 電力線通信インターフェース部
１１１ 中継装置アドレス記憶部
１１２ 端末装置アドレス記憶部
１１３ 中継要否情報テーブル記憶部
１２１ 通信処理部
１２２ テーブル処理部
２１１ アドレス管理テーブル記憶部
２２１ 中継処理部
４１１ 送信元物理アドレス部
４１２ 送信先物理アドレス部
４１３ 送信元論理アドレス部
４１４ 送信先論理アドレス部
４１５ 通信信号種別部
４１６ 中継フラグ部
４１７ 受信フラグ部

Claims (6)

1. 電力線通信を行う電力線通信端末装置において、
   他の電力線通信端末装置宛てに通信信号を送信する場合に電力線通信中継装置によって中継を要するか否かを示す情報である中継要否情報を電力線通信端末装置ごとに登録する中継要否情報テーブルを記憶するテーブル記憶部と、
   前記中継要否情報テーブルの中継要否情報を書き換えるテーブル処理部と、
   通信信号を送信する場合に、前記中継要否情報テーブルにおける送信先の電力線通信端末装置に対応する中継要否情報に応じて、前記電力線通信中継装置に前記通信信号の中継を要求する中継要求信号を送信するか又は直接送信することによって前記通信信号を該送信先の電力線通信端末装置宛てに送信する第１通信処理部と、
   送信元の電力線通信端末装置が前記電力線通信中継装置に送信した送信先の電力線通信端末装置として自端末宛である中継要求信号を直接受信した場合に、前記送信元の電力線通信端末装置と直接通信が可能である旨を通知する通知信号を該送信元の電力線通信端末装置宛てに送信する第２通信処理部とを備え、
   前記テーブル処理部は、通信信号を直接送信した場合であって送信先の電力線通信端末装置への送信が最終的に失敗した場合に前記中継要否情報テーブルにおける該送信先の電力線通信端末装置に対応する中継要否情報を中継が必要である旨に変更すると共に、送信先の電力線通信端末装置から通知信号を受信した場合に前記中継要否情報テーブルにおける該送信先の電力線通信端末装置に対応する中継要否情報を中継が不要である旨に変更すること
   を特徴とする電力線通信端末装置。
2. 前記第２通信処理部は、前記通知信号を前記電力線通信中継装置を介して該送信元の電力線通信端末装置宛てに送信すること
   を特徴とする請求項１に記載の電力線通信端末装置。
3. 前記第２通信処理部は、前記通知信号を該送信元の電力線通信端末装置宛てに直接送信すること
   を特徴とする請求項１に記載の電力線通信端末装置。
4. 通信信号を送信可能な期間は、前記通知信号を送信可能な第１期間と、前記電力線通信中継装置が前記中継要求信号に応じて前記通信信号を中継可能な第２期間と、に時分割されており、
   前記第２通信処理部は、前記通知信号を前記第１期間に送信すること
   を特徴とする請求項２又は請求項３に記載の電力線通信端末装置。
5. 他の電力線通信端末装置宛てに通信信号を送信する場合に電力線通信中継装置によって中継を要するか否かを示す情報である中継要否情報を電力線通信端末装置ごとに登録する中継要否情報テーブルを記憶するテーブル記憶部を備える、電力線通信を行う電力線通信端末装置の電力線通信方法において、
   通信信号を送信する場合に、前記中継要否情報テーブルにおける送信先の電力線通信端末装置に対応する中継要否情報に応じて、前記電力線通信中継装置に前記通信信号の中継を要求する中継要求信号を送信するか又は直接送信することによって前記通信信号を該送信先の電力線通信端末装置宛てに送信する工程と、
   送信元の電力線通信端末装置が前記電力線通信中継装置に送信した送信先の電力線通信端末装置として自端末宛である中継要求信号を直接受信した場合に、前記送信元の電力線通信端末装置と直接通信が可能である旨を通知する通知信号を該送信元の電力線通信端末装置宛てに送信する工程と、
   通信信号を直接送信した場合であって送信先の電力線通信端末装置への送信が最終的に失敗した場合に前記中継要否情報テーブルにおける該送信先の電力線通信端末装置に対応する中継要否情報を中継が必要である旨に変更する工程と、
   送信先の電力線通信端末装置から通知信号を受信した場合に前記中継要否情報テーブルにおける該送信先の電力線通信端末装置に対応する中継要否情報を中継が不要である旨に変更する工程とを備えること
   を特徴とする電力線通信端末装置の電力線通信方法。
6. 電力線通信を行う複数の電力線通信端末装置と、電力線通信端末装置間で通信信号を中継する電力線通信中継装置とを備える電力線通信システムにおいて、
   前記電力線通信端末装置は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の電力線通信端末装置であること
   を特徴とする電力線通信システム。

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