JP4670810B2 - 電力線搬送通信システム及び信号中継装置 - Google Patents

Description

本発明は、電力線を用いて通信がなされる電力線搬送通信システム、特に複数の通信ネットワークを有する電力線搬送通信システム及び信号中継装置に関するものである。

電力線搬送通信は、電力を供給する電力線に信号を流して通信を行う通信手法である。電力線搬送通信は、家屋内だけでなく、例えば変電所から家屋内までの宅外の通信にも適用されるようになっている。宅外で通信ネットワークを構成するには、例えば、変圧器を介して複数の電力線が接続される変電所の近傍にPLC（Power line communication）の通信装置の親局（主端末）を設置し、変電所の母線に接続される電力線にPLC通信装置の子局を設置すればよい。このようにすることにより、親局と子局との間で電力線を介して通信がなされ通信ネットワークが構築される。

さらに、広範な通信ネットワークを構築するには、親局間で通信が可能な複数の親局を設け、これら親局とそれに各々対応した複数の子局からなる複数の通信ネットワークを構築し、親局間の通信により複数のネットワーク間の通信を連係させればよい。

しかし、上記のような通信ネットワークにおいては、子局は親局と通信することで他の子局との通信が可能になっているため、親局との通信が不能になると通信が途絶えてしまう。そのため、変圧器の負荷側の電力線に設けられた親局の１つと信号ラインが接続され、信号ラインから送信される通信信号が、この親局を介して他の親局あるいはこの親局に対応した子局に送信されるPLC通信システムにおいては、遮断器などにより絶縁され変圧器の負荷側の電力線に電力が供給されない場合には、信号ラインに直接接続されている親局が通信不能になり、信号ラインからの信号が他の親局に送信できず、通信が全くできなくなる。

そこで、特開平１０−２９０１８５号公報に記載されるPLCシステムでは、信号ラインに直接接続されている親局が通信不能になった場合でも他の親局あるいは他の親局に対応した子局で通信が継続できるよう、変圧器の負荷側の電力線に設けられ信号ラインに接続されている親局と負荷側の他の電力線に設けられた別の親局とを異常時に通信可能に接続し、異常時には、迂回路を介して別の親局で通信が行えるようにしたPLCシステムが提案されている。

また、母線に接続されているスイッチが開放されると、このスイッチにおいて通信が途切れるので、それを防止するために、スイッチに並列に信号の迂回路を設ける手法が特開昭６２−４３９２４号公報に開示されている。

特開平１０−２９０１８５号、第４図 特開昭６２−４３９２４号、第１図

上記従来の電力線搬送通信システムでは、親局と親局との通信、あるいは、親局とその親局に対応した子局とで通信が出来なくなった場合に、親局間あるいは親局と対応する子局との通信を確保するために、新たな通信経路（迂回路）を設け、通信が継続できるようにしている。

しかしながら、子局に対応した親局が故障などで通信不能になった場合には、その子局は例え対応する親局と通信経路が確保されていたとしても通信を継続することができない。また、親局と子局との間の通信経路が断線などしている場合には、親局とその親局に対応する子局との間の経路の断線部に迂回路が設けられていれば通信は継続可能だが、その他の箇所で断線あるいは何らかの理由で通信経路が確保できなくなると、その子局は通信を継続できないという問題点がある。

本発明は上記点を考慮してなされたものであり、正常時に通信していた親局との通信が不能になった場合でも、子局が別の親局を利用して通信を行うことができる電力線搬送通信システム、及び信号中継装置を提供することを目的とするものである。

本発明に係る電力線搬送通信システムは、電力線を介して通信がなされる電力線搬送通信システムにおいて、第１の通信ネットワークに設けられた第１の親局及び第１親局用の子局と、第２の通信ネットワークに設けられた第２の親局及び第２親局用の子局と、第１の通信ネットワークと第２の通信ネットワークに接続された信号中継装置とを備えている。

そして、上記信号中継装置が、第１、第２の通信ネットワークの通信を監視する監視部と、監視部での監視結果に基づき、第１又は第２の親局とその子局との通信が不能になったかを判断する判断部と、判断部で通信が不能になったと判断された場合に、第１の通信ネットワークと第２の通信ネットワークとの通信経路を確立する信号中継部とを備えている。

本発明に係る電力線搬送通信システムは、第１の通信ネットワークに設けられた第１の親局と、第１の通信ネットワークに設けられ第１の親局と電力線を介して通信を行う第１親局用の子局と、第２の通信ネットワークに設けられた第２の親局と、第２の通信ネットワークに設けられ第２の親局と電力線を介して通信を行う第２親局用の子局と、第１の通信ネットワークと第２の通信ネットワークに接続された信号中継装置とを備え、上記信号中継装置が、第１、第２の通信ネットワークの通信を監視する監視部と、監視部での監視結果に基づき、第１又は第２の親局とその子局との通信が不能になったかを判断する判断部と、判断部で通信が不能になったと判断された場合に、第１の通信ネットワークと第２の通信ネットワークとの通信経路を確立する信号中継部とを備えているので、正常時に通信していた親局との通信が不能になった場合でも、子局が別の親局を利用して通信を行うことができる。

本発明の実施の形態１の電力線搬送通信システムの全体構成を示す図である。 図１に示した信号中継装置及びその周辺を示す図である。 図１に示した配電線における通信の概略を示す図である。 図３に示した信号中継装置の要部を示す概略図である。 信号中継装置の動作を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態１の他の電力線搬送通信システムの全体構成を示す図である。 本発明の実施の形態２の信号中継装置及びその周辺を示す図である。 本発明の実施の形態３の信号中継装置及びその周辺を示す図である。 本発明の実施の形態４の電力線搬送通信システムの全体構成を示す図である。 本発明の実施の形態５の電力線搬送通信システムを示す図である。 本発明の実施の形態６の電力線搬送通信システムを示す図である。 本発明の実施の形態７の電力線搬送通信システムを示す図である。 本発明の実施の形態８の電力線搬送通信システムの信号中継装置及びその周辺を示す図である。

符号の説明

１、９１ 上位系統 ２、９２ 変電所
８、１０ 接続線 ９ バックボーンネットワーク
２２、２３、４１〜４４、９３、９８ 変圧器
２４、２５、３１〜３５、９４、９６ 電力線
２６、２７ 遮断器 ２７、２８、９５ 配電線遮断器
５１〜５４、９９ 低圧電線 ６１〜６４ 家屋
７１ 区分開閉器 ７２、７３ 切替開閉器
９７ 分岐配電線
１０１〜１０４ 一次局 １１１〜１１６ MVノード
１２１〜１２３、１２４ CPE ２００、２１１ 信号中継装置
２０１、２０２ 信号結合装置 ２０３、２０４ 通信信号受信部
２０５ 制御部 ２０６ 信号中継部
２０７、２０８ 接地装置 ２０９、２１０ サージアレスタ
２５１、２５２ 信号保持部 ２５３ 信号判断部
２５４ 信号中継指令部 ３００〜３０２ バイパス装置
４００ PLC信号ブロッキング装置 １００１、１００２ ポール信号

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

実施の形態１.
図１はこの実施の形態１の電力線搬送通信システムの全体構成を示す図である。図１に示す電力系統では、上位系統１の高圧の電力が、上位系統１に接続された変電所２の変圧器２２、２３において中電圧に変圧され、変圧器２２、２３に接続された複数の母線３１、３２、３３に中電圧の電力が供給されている。この中電圧の電力は、さらに、変圧器４１、４２、４３、４４で低電圧に変圧され、低圧電線５１、５２、５３、５４を介して各家屋内６１、６２、６３、６４に低電圧の電力が供給されるようになっている。

また、変電所２の変圧器２２から延びる配電線３２は、区分開閉器７１を介して配電線３４と接続され、この配電線３４と変圧器２３から延びる配電線３３とは、切替開閉器７２によって接続可能に連係されている。切替開閉器７２は、電力系統に異常が発生した場合には閉状態になる場合があるが、電力系統の常時の運転時には開放状態にあり、２つの配電線３３、３４は常時は電気的に絶縁された状態にある。

図１に示すように、変電所２には複数の一次局（親局）１０１、１０２が設けられている。即ち、変電所２における変圧器２２、２３に接続された電力線２４、２５にPLCの通信装置としての親局１０１、１０２が各々設けられている。また、各親局に対応する少なくとも１つ以上の子局が設けられており、親局とそれに対応する子局により通信ネットワークが形成されている。

親局１０１は、接続線８を経由してインターネットなどブロードバンド通信がなされる広域通信ネットワークであるバックボーンネットワーク９に接続され、さらに、変電所母線２４、配電線遮断器２７、配電線３２、区分開閉器７１、分岐配電線３４、MVノード１１４、低圧配電線５３を経由して家屋内に設けられているCPE（Customer Premise Equipment）１２１とも接続されている。そのため、親局１０１は、接続線８を経由してバックボーンネットワーク９との通信が行えると共に、変電所母線２４、配電線遮断器２７、配電線３２、MVノード１１４、低圧配電線５３を経由してCPE１２１と通信ができるようになっており、結果として、CPE１２１とバックボーンネットワーク９との通信ができるようになっている。

同様に、親局１０２は、接続線８を経由してバックボーンネットワーク９との通信が行えると共に、変電所母線２５、配電線遮断器２８、配電線３３、MVノード１１５、低圧配電線５４を経由して家屋内６４に設けられているCPE１２２と通信ができるようになっており、結果として、CPE１２２とバックボーンネットワーク９との通信ができるようになっている。

尚、CPEは、PLCの通信装置（モデム）であり、親局１０１、１０２の子局として機能する。また、ＭＶノード１１１〜１１５も、PLCの通信装置（モデム）であり、中継器として機能する。また、MVノードは中電圧に接続されているPLCモデムを意味し、中継器だけではなく、一次局（親局）１０１、１０２もＭＶノードの一部になる。

また、上記切替開閉器７２の両端には、PLC信号の通信経路を確立する信号中継装置２００が接続されている。この信号中継装置２００は、２つの通信ネットワーク（配電線３４側の通信ネットワーク、及び配電線３３側の通信ネットワーク）に接続されており、一方の通信ネットワークの通信状態を監視する（配電線３４における通信状態の監視）と共に、もう一方の通信ネットワークの通信状態を監視し（配電線３３における通信状態の監視）、いずれかの通信ネットワークにおいて通信の異常を検知すると、両ネットワーク間で通信が可能となる通信経路を確保し、正常な通信がなされている通信装置と異常が検知された側の通信ネットワークにおいて通信可能な通信装置との通信を確立させる。

図２は図１に示した信号中継装置及びその周辺を示す図である。図２に示すように、信号中継装置２００は、配電線３４、３３に各々接続される信号結合装置２０１、２０２と、信号結合装置２０１、２０２に各々接続され、信号結合装置２０１、２０２を介して入力される配電線３４、３３からの通信信号を受信する通信信号受信部２０３、２０４と、通信信号受信部２０３、２０４に接続され、配電線３４、３３における通信状態を監視する制御部２０５と、信号結合装置２０１、２０２に接続され制御部２０５での監視結果に基づいて配電線３４、３３間の信号中継を行う信号中継部２０６とから構成されている。

制御部２０５は、通信信号受信部２０３、２０４において受信した信号を一時保持する信号保持部２５１、２５２と、通信ネットワーク１、２（配電線３４、３３）からの通信信号を受け、通信ネットワーク１、２で通信が正しく行われているかを判断する信号判断部（信号有無チェック部）２５３と、信号有無チェック部２５３での結果を受け、通信ネットワーク１あるいは通信ネットワーク２で通信異常がある場合に、通信ネットワーク１と通信ネットワーク２間の通信経路を確保するための信号中継部運転指令を信号中継部２０６に送信する信号中継指令部２５４で構成されている。

次に動作について説明する。図３は図１に示した配電線における通信の概略を示す図である。正常な動作時には、親局１０１（１０２）とその子局１２１（１２２）との通信は、親局１０１（１０２）が通信信号（ポール信号）を送信し、子局１２１（１２２）がポール信号を受信することで通信がなされる。従って、図３（ａ）に示すように、２つの親局１０１、１０２が健全な場合（正常に動作されている場合）には、親局１０１からボール信号１（１００１）が送信され、もう一方の親局１０２からボール信号２（１００２）が送信されている。

ネットワーク１において送信されているポール信号１は、図２に示されるように、ネットワーク１に接続されている信号結合装置２０１を介して通信信号受信部２０３で受信され、制御部２０５に送られる。一方、ネットワーク２でにおいて送信されているポール信号２は、ネットワーク２に接続されている信号結合装置２０２を介して通信信号受信部２０４で受信され制御部２０５に送られる。そして、信号中継部２０６では、制御部２０５におけるこれらポール信号１、２による判断に基づき、必要に応じ通信通路の確保を行う。

次に、信号中継装置での動作について説明する。図４は図２に示した信号中継装置の要部を示す概略図で、図４（ａ）は、ネットワーク１、２で通信が正常に行われている場合を示す図で、図４（ｂ）は、ネットワーク１で通信が正常に行われない場合を示す図である。図５は信号中継装置の動作を説明するフローチャートである。

図５に示すように、信号中継装置２００は、第１のネットワークからポール信号１が、第２のネットワークからポール信号２が正常に送信されているかを判断する（Ｓｔｅｐ１）。両ポール信号１、２が正常に送信されている場合には、第１、２のネットワークでの通信が正常になされていると判断し、信号中継部運転指令を０に設定する（Ｓｔｅｐ２）。逆に、ポール信号１、２が正常に送信されていない場合には、両ポール信号が送信されていないのか、あるいは、いずれかのポール信号のみが送信されていないのかを判断する（Ｓｔｅｐ３）。

その結果、両ポール信号が送信されていない場合には、信号中継部運転指令を０に設定し（Ｓｔｅｐ４）、いずれかのポール信号が送信されている場合には、信号中継部運定指令を１に設定する（Ｓｔｅｐ５）。以上の処理の結果、信号中継部運転指令が１に設定されている場合には、第１、第２のネットワーク間での通信が可能になるよう通信経路を確保し（Ｓｔｅｐ７）、０に設定されている場合には、第１、第２のネットワーク間での通信が行うことができないよう通信経路を遮断する（Ｓｔｅｐ８）。

ここで、Ｓｔｅｐ１、３での判断においては、例えば、次のようにすればよい。制御部２０５で、通信信号受信部１で親局１０１のポール信号１を検出した場合に出力される信号を受けて、信号保持部１でｎ×△T時間継続する一定の大きさ、例えば１を出力し、同様に、通信信号受信部２で親局１０２からのポール信号２を検出した場合に出力される検出信号を受けて、信号保持部２でｎ×△T時間継続する一定の大きさ、例えば１を出力する。ここで、△Tは通信信号受信部１のサンプルホールド時間である。尚、時間ｎ×△Tは、親局から出力されるポール信号を信号中継装置２００で受信する時間間隔の最大値より大きく設定すればよい。

そして、信号有無チェック部２５３が、信号保持部１と信号保持部２の出力（出力の大きさ）をチェックし、信号保持部１の出力が規定値、例えば０．５以上であれば、信号中継指令部２５４が信号中継部運転指令値を０に設定し、それを下回れば１に設定するようにすればよい。

以上より、ネットワーク１、２で通信が正常に行われている場合には、親局１０１、１０２からは各々ポール信号１、ポール信号２が送信されており、図４（ａ）に示すように、通信信号受信部１、２では、親局１０１、１０２からのポール信号１（１００１）、２（１００２）の両方を受信しているので、信号中継部運転指令は０に設定されており、第１、第２の通信ネットワーク間の通信経路は遮断されたままとなる。

一方、図４（ｂ）に示すように、親局１０１が故障等の理由でポール信号１を送信できない場合、あるいは、親局１０１から配電線３４の間の経路（配電線３４も含む）が信号を通さない状態にある場合には、ポール信号１がポール信号受信部１に届かないことになる。一方、親局１０２が健全で途中の経路も健全である場合にはポール信号２がポール信号受信部２に到達する。このときには、制御部２０５は、一方からのみポール信号を受けていることより、他方の通信経路に障害が発生したと判断し、信号中継部２０６を動作させ、ネットワーク２からネットワーク１にポール信号２を中継する。

これによって、図３（ｂ）に示すように、ポール信号２（１００２）は信号中継装置２００（信号中継部２０６、信号結合装置２０１）を経由して配電線３４に入力され、配電線３４、配電線３４に接続されている子局（例えばCPE１２１）にポール信号２が届くこととなる。その結果、CPE１２１は親局１０２にデータを送信し、親局１０２とCPE１２１との間で通信が確立され、子局（CPE１２１）が親局１０１と通信できなくなった場合であっても、別の親局１０２を介してバックボーンネットワーク９と通信を行うことができる。

尚、通信ができなくなっていた親局１０１との通信状態が回復した場合には、親局１０１のポール信号１が通信信号受信部１で検出されることになり、制御部２０５は、今まで一方のネットワークからしかポール信号を受信していなかったのが、両方のネットワークからポール信号１、２を受信することになる。その結果、図４（ａ）に示した状態に戻ることより、制御部２０５は、両側の親局が共に正常であると判定して今まで中継してきた信号中継部２０６での中継動作を停止する。これによって、子局のCPE１２１は元の親局１０１と通信を再開する。

通信信号受信部は、複数のポール信号を識別するものであっても良いが、通信信号受信部１がポール信号１のみを識別し、通信信号受信部２がポール信号２のみを識別するようにしてもよい。

通信信号受信部が各ポール信号のみを識別するようにすると、図２に示す切替開閉器７２が閉じ、ポール信号１が切替開閉器７２を経由して通信信号受信部２に届き、またポール信号２が切替開閉器７２を経由してポール信号受信部１に届く場合であっても、通信信号受信部１は親局１０１のポール信号１のみを識別し、通信信号受信部２は親局１０２のポール信号２のみを識別するため、両ポール信号を識別することにより生じる信号中継部２０６の誤動作を防止することができる。

この実施の形態では、切替開閉器と並列に信号中継装置を設けている例を示しているが、信号中継装置は、第１、第２の通信ネットワークにおいて各々正常に通信がなされているときは、第１、第２のネットワーク間の通信経路を遮断し、いずれかのネットワークにおいて通信異常（親機の故障や通信経路の支障などを含む）が発生した場合に、第１、第２の通信ネットワークとの通信経路を確立できるものであればよく、特に、切替開閉器と並列に設ける必要はなく、異常時に第１、第２の通信ネットワークの電力線間を接続できるものであればよい。

また、信号中継装置は、図１に示したように、配電線の端部に必ずしも接続する必要はなく、例えば図６に示すように、配電線の中間部に信号中継装置２００を設けるようにしても良い。

以上のように、この実施の形態では、電力線搬送通信用の通信装置（PLCモデム）の一次局（親局）が電力線を介して通信する子局と通信不能の状態になった場合に、別の一次局（親局）から当該子局に信号を中継することにより、親局と通信を継続することができる。特に、親局がブロードバンドネットワーク等の広域通信ネットワークと接続される電力線搬送通信システムにおいては、正常時に通信がなされている親局との通信ができなくなっても、別の親局との通信により、子局はブロードバンドネットワークとの通信を継続することが可能となる。

実施の形態２．
実施の形態１では、図２に示すように、信号結合装置を介して通信信号受信部（ポール信号検出部）や信号中継部に通信信号（PLC信号）が供給されている。しかし、電力線の常時電圧、例えば２０ｋVの一部が、通信信号受信部や信号中継部に印加されると、その電子回路が損傷する恐れがある。

この実施の形態２では、通信信号受信部や信号中継部に印加される常時の商用周波電圧の分圧比の値を小さくし、通信信号受信部や信号中継部に印加される常時の電圧ストレスを軽減するようにしたものである。尚、その他は、実施の形態１と同様である。

図７はこの実施の形態２の信号中継装置の構成を示す図である。信号結合装置２０１、２０２は、商用周波数に対して高いインピーダンス値を示し、高周波のPLC信号に対しては低いインピーダンス値となるように、例えばキャパシタンスを適用するものとする。そして、図７に示すように、信号結合装置２０１、２０２に対して、商用周波数では低いインピーダンス値を有する、例えばコイルなどからなる接地装置２０７、２０８を信号結合装置２０１、２０２に直列に接続する。

このようにすることにより、信号中継装置における、通信信号受信部や信号中継部に印加される常時の商用周波電圧の分圧比の値を小さくし、常時の電圧ストレスを軽減させることができる。その結果、低い定格電圧の装置を使用することが可能となり、装置のコストを下げることができる。

実施の形態３．
実施の形態１、２の信号中継装置では、電力線に発生したサージが信号結合装置を介して信号中継装置の内部に侵入し、信号中継装置の電子回路を損傷させる恐れがある。そこで、この実施形態３では、放電ギャップなどのサージ抑制装置を設置し、電力線を伝播するサージが信号結合装置を介して通信信号受信部や信号中継部に印加されるのを防止することができる信号中継装置を提供するものである。尚、その他は実施の形態１、２と同様である。

図８はこの実施の形態３の信号中継装置の構成を示す図である。図８に示すように、低いインピーダンスの接地装置２０７、２０８に並列にサージアレスタ２０９、２１０が設けられている。ここでは、サージ抑制装置としてサージアレスタを用いているが、これは特に限定するものではなく、放電ギャップなどにより構成してもよい。

このようにすることにより、電力線を伝播するサージが信号結合装置２０１、２０２を介して通信信号受信部２０３、２０４や信号中継部２０６に印加されるのを防止することができる。

実施の形態４.
実施の形態１では、一つの変電所に複数の一次局（親局）が設けられ、その変電所内における異なる変圧器に接続された２本の電力線の切替地点に信号中継装置を設けた電力線搬送通信システムの例について説明したが、この実施の形態４では、各変電所毎に一次局（親局）を設け、異なる変電所に接続された電力線網間に信号中継装置を設けた例について説明する。

図９はこの実施の形態４の電力線搬送通信システムの全体構成を示す図である。図９に示す電力系統は、複数の変電所２、９２を有し、各変電所２、９２からは、実施の形態１で説明したように、順次電圧が下げられ、各家庭に電力が供給される配電線網が構築されている。

変電所２から延びる配電線３２、配電線３４と変電所９２から延びる配電線９６とは切替開閉器７３によって接続可能に連係されている。切替開閉器７３は、電力系統に異常が発生した場合、例えばいずれかの変電所が停電などで電力が供給できない場合などには、閉状態になり電力が供給できない配電線網に別の変電所からの電力を供給することもあるが、通常は開放状態にあり、２つの変電所の配電線網は常時は電気的に絶縁された状態にある。

図９に示すように、各変電所２、９２には、各々一次局（親局）１０１、１０３が設けられている。即ち、各変電所２、９２の変圧器２２、９３に接続された電力線２４、９４にPLCの通信装置としての親局１０１、１０３が各々取り付けられている。また、各親局に対応する少なくとも１つ以上の子局が設けられており、親局とそれに対応する子局により通信ネットワークが形成されている。

変電所２に設置された親局１０１は、接続線８を経由してインターネットなどのバックボーンネットワーク９との通信が行えると共に、変電所母線２４、配電線遮断器２７、配電線３２、配電線３４、ＭＶノード１１４、低圧配電線５３を経由してCPE１２１と通信ができるようになっており、結果として、CPE１２１とバックボーンネットワーク９との通信ができるようになっている。

同様に、変電所９２に設置された親局１０３は、接続線１０を経由してバックボーンネットワーク９との通信が行えると共に、変電所母線９４、配電線遮断器９５、配電線９６、分岐配電線９７、ＭＶノード１１６、低圧配電線９９を経由してCPE１２３と通信ができるようになっており、結果として、CPE１２３とバックボーンネットワーク９との通信ができるようになっている。

また、切替開閉器７３の両端には、PLC信号の通信経路を確立する信号中継装置２１１が接続されている。この信号中継装置２１１は、図１に示した信号中継装置２００と同様に、２つの通信ネットワーク（配電線３４側の通信ネットワーク、及び配電線９６側の通信ネットワーク）に接続されており、一方の通信ネットワークの通信状態を監視する（配電線３４における通信状態の監視）と共に、もう一方の通信ネットワークの通信状態を監視し（配電線９６における通信状態の監視）、いずれかの通信ネットワークにおける通信の異常を検知すると、両ネットワーク間で通信が可能となる通信経路を確保し、正常な通信がなされている通信装置と異常が検知された側の通信ネットワークにおいて通信可能な通信装置との通信を確立させる。

信号中継装置２１１は、実施の形態１〜３で説明した信号中継装置と同じ構造のものを用いればよい。

次に動作について説明する。
正常な動作時には、親局１０１からポール信号１が送信されており、もう一方の親局１０３からはポール信号２が送信されている。ここで、変電所２に接続された配電線網より構築されるネットワーク１において送信されているポール信号１は、図２に示されるように、ネットワーク１に接続されている信号結合装置２０１を介して通信信号受信部２０３で受信され、制御部２０５に送られる。

一方、別の変電所９２に接続された配電線網から構築されるネットワーク２でにおいて送信されているポール信号２は、ネットワーク２に接続されている信号結合装置２０２を介して通信信号受信部２０４で受信され制御部２０５に送られる。そして、信号中継部２０６では、制御部２０５におけるこれらポール信号１、２による判断に基づき、必要に応じ通信通路の確保を行う。

尚、制御部２０５での処理など信号中継装置での処理は実施の形態１と同様である。よって、親局１０１が故障などの理由でポール信号１が送信されない場合、あるいは、親局１０１から配電線３４の間の経路（配電線３４を含む）が信号を通せない状態にある場合には、信号中継部２０６が動作しネットワーク１、２間でのポール信号の中継を行うことになる。

即ち、ネットワーク１、２で通信が正常に行われている場合には、第１、第２の通信ネットワーク間の通信経路は遮断されたままであるが、例えば親局１０１が故障などの理由でポール信号１を送信できない場合、あるいは、親局１０１から配電線３４の間の経路が信号を通せない状態にある場合には、ポール信号２は信号中継部２０６、信号結合装置２０１を経由して配電線３４に注入され、配電線３４、配電線３５に接続されているCPE１２１などにポール信号が伝達される。その結果、CPE１２１は親局１０３にデータを送信し、親局１０３とCPE１２１の間で通信を確立することができ、CPE１２１は親局１０１と通信できない場合であっても、親局１０３を介してバックボーンネットワーク９と通信することができる。

尚、通信ができなくなっていた親局１０１との通信状態が回復した場合には、実施の形態１と同様にして、子局のCPE１２１と元の親局１０１との通信を再開させるようにすればよい。

また、他の実施の形態と同様、親局と子局との間にリピータとしてのＭＶノードを設けてもよく、また、ここでは、切替開閉器に並列して信号中継装置を設けているが、他の箇所、即ち、切替開閉器のない箇所に設けてもよい。

以上のように、この実施の形態では、第１の変電所に接続された第１の電力線網と別の第２の変電所に接続された第２の電力線網との間に信号中継装置を設け、親局から送信されるポール信号の有無に基づいて信号中継動作を行うことで、第１の変電所に異常が生じ、第１の電力線網で親局と子局との通信ができなくなっても、信号中継装置により別の第２の変電所の親局を介して通信ができるので、第１の電力線網で親局と子局との通信ができなくなっても、第１の電力線網の子局が通信を継続することができる。

実施の形態５．
実施形態４では変電所毎に一次局（親局）有し、異なる変電所に接続された２本の電力線を接離可能に接続する切替開閉器と並列に信号中継装置を設けた電力線搬送通信システムにおいて、区分開閉器が閉の状態の例を説明した。ここでは配電線途中の区分開閉器が開放されている場合について説明する。

図９に示したシステムでは、配電線３２の事故除去操作等で、遮断器２７および、配電線３２と配電線３４の間の区分開閉器７１が開放状態であると、配電線３２と配電線３４は電気的に切り離された状態にあるため、配電線３２と配電線３４の間でPLC信号（ポール信号）を伝送することができない。従って、信号中継装置２１１が親局１０１からのポール信号１が届かない場合にポール信号の中継動作を行っても、子局であるCPE１２２にはポール信号２が届かず、子局CPE１２２はバックボーンネットワーク９と通信を行うことができない。

そこで、この実施の形態５では、配電線３２の事故除去操作等で、遮断器２７および、配電線３２と配電線３４の間の区分開閉器７１が開放状態にあってもＣＰＥ１２２が通信を継続できる電力線搬送通信システムの一例を説明する。

図１０はこの実施の形態５の電力線搬送通信システムを示す図である。図１０に示すように、区分開閉器７１には、並列してPLC信号をバイパスできるバイパス装置３００が設けられている。このように、区分開閉器７１に並列に通信信号をバイパスする信号バイパス装置３００を設置することにより、親局１０３からのポール信号２がパイパス装置３００のバイパス経路を介して子局であるCPE１２２にも到達することになり、CPE１２２ではバックボーンネットワークと通信を継続することができる。

実施の形態６．
図１０に示したシステムでは、変電所２の母線に接続される遮断器が例えば母線事故の保護のためすべて開放状態になった場合、信号中継装置２１１の信号中継によりポール信号２が配電線３２に伝送されても、変電所母線２４に接続される配電線のすべてから電気的に切り離されるため、例えばCPE１２４にポール信号を送ることができない。そこで、この実施形態６においては、変電所母線の開閉器が開放状態の場合であっても他の配電線のCPEと通信することができる例について説明する。

図１１はこの実施の形態６の電力線搬送通信システムを示す図である。図１１に示すように、遮断器２６、２７に並列してPLC信号をバイパスできるバイパス装置３０１、３０２が各々設けられている。このように、遮断器２６、２７に並列にパイパス装置３０１、３０２を設置することにより、ポール信号２がCPE１２４に到達し、CPE１２４は親局１０３と通信することが可能となりバックボーンネットワーク９と通信を行うことができる。

実施の形態７．
実施の形態１〜６の電力線搬送通信システムでは、第１、第２のネットワークにおいて、親局とその子局とが通信を行っている例について説明した。この実施の形態７では、図１２に示すように、一方の通信ネットワークには、親局のみを配置した電力線搬送通信システムについて説明する。図２に示すよう、一次局（親局）１０１は、実施の形態１などと同じように、配電線に設置されており、通常時には、配電線に接続されたその子局と通信がなされている。

そして、信号中継装置２００は、その一端が親局１０１を有する通信ネットワークに接続され、他端が他の一次局（親局）１０４に接続されている。ここで、親局１０４は、異常時に親局１０１の子局と通信が可能なように設けられており、バックボーンネットワーク９とも接続されている。

即ち、信号中継装置２００は、親局１０１とその子局からなる通信ネットワークと、親局１０３からなる通信ネットワーク（通常時には通信は行わない）とに接続され、親局１１０１とその子局との通信が不能になった場合に、第１の通信ネットワークと第２の通信ネットワークとの通信経路を確保し、子局と親局１０３との通信を実現する。その結果、子局は、親局１０１と通信ができない場合であってもバックボーンネットワーク９との通信を継続することができる。

実施の形態８．
実施の形態１〜６では、切替開閉器が開の状態にある場合について説明したが、この実施の形態８では、切替開閉器が閉の状態にある場合について説明する。

例えば、図１に示すシステムでは、遮断器２７が開放状態のときには、配電線３２、配電線３４は停電状態になるため、切替開閉器７２が投入されて閉状態となり、変電所２の他の変圧器２３に接続された母線３３から電力が供給される場合がある。また、例えば、図９に示すシステムでは、遮断器２７が開放状態のときには、配電線３４は停電状態になるため、切替開閉器７３が投入されて閉状態となり、他の変電所９２から電力が供給される場合がある。

このときには、上述したように、図１に示したシステムでは一次局（親局）１０２、図９に示したシステムでは一次局（親局）１０３のポール信号２が切替開閉器７２又は切替開閉器７３を介して配電線３４に伝送される。そのため、一次局（親局）１０１が停止状態から健全状態に復帰した場合には、親局１０１からはポール信号１が送信されるため、配電線３４と配電線３３（配電線９６）にはポール信号１とポール信号２の両方の信号が伝送されることになり、親局と子局（CPE）の間で１対１の対応がつかず通信に障害がでる恐れがある。

そこで、この実施の形態８では、切替開閉器が閉状態にあっても、親局と子局の間での通信に障害が生じない電力線搬送通信システムの一例を説明する。

図１３はこの実施の形態８の電力線搬送通信システムの信号中継器及びその周辺を示す図である。図１３に示すように、切替開閉器７２の例えば片側には、ローパスフィルタ等で構成されたPLC信号ブロッキング装置４００が設けられている。このように、PLC信号ブロッキング装置４００を設けることにより、切替開閉器７２を介してポール信号が反対側の線路（電力線）に伝送されるのを防止し、信号切替開閉器７２の信号中継機能によってのみポール信号を中継することができる。

尚、上記PLC信号ブロッキング装置を設ける代わりに、実施の形態１で述べたように、通信信号受信部を複数のポール信号を識別できるものにし、両ポール信号を識別することにより、信号中継部の誤動作を防止するようにしてもよい。

以上、本発明の実施例を図面を参照して説明してきたが、具体的な構成はこ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他のものも含むものである。

この発明は、複数の通信装置を介して電力線上での通信を行う電力線搬送通信システムの実現に有効である。

Claims (19)

1. 電力線を介して通信がなされる電力線搬送通信システムにおいて、
   第１の通信ネットワークに設けられた第１のポール信号を送信する第１の親局と、前記第１の通信ネットワークに設けられ、前記第１の親局と前記電力線を介して通信を行う第１親局用の子局と、第２の通信ネットワークに設けられた第２のポール信号を送信する第２の親局と、前記第２の通信ネットワークに設けられ、前記第２の親局と前記電力線を介して通信を行う第２親局用の子局と、前記第１の通信ネットワークと前記第２の通信ネットワークに接続された信号中継装置とを備え、
   前記信号中継装置は、前記第１及び第２のポール信号を受信する受信部と、前記第１及び第２のポール信号に基づいて前記第１又は第２の親局とその子局との通信が不能になったかを判断する判断部と、前記判断部で前記第１の親局と前記第１親局用の子局との通信及び前記第２の親局と前記第２親局用の子局との通信のうちどちらか一方が不能になったと判断された場合に、前記第１の通信ネットワークと前記第２の通信ネットワークとの通信経路を確立する信号中継部とを備えた電力線搬送通信システム。
2. 前記信号中継部は、前記判断部で前記第１の親局と前記第１親局用の子局との通信及び前記第２の親局と前記第２親局用の子局との通信のうちどちらか一方が不能になったと判断された場合に、前記第１の親局と前記第２親局用の子局との通信経路、又は、前記第２の親局と前記第１親局用の子局との通信経路を確立する請求項１に記載の電力線搬送通信システム。
3. 前記第１の通信ネットワークは、所定変電所から電力が供給される第１の配電線から構成されるネットワークであり、前記第２の通信ネットワークは、前記変電所とは異なる変電所から電力が供給される第２の配電線から構成されるネットワークであり、前記信号中継装置は、前記第１の配電線と前記第２の配電線に接続されている請求項１に記載の電力線搬送通信システム。
4. 前記第１の通信ネットワークは、所定変電所から電力が供給される第１の配電線から構成されるネットワークであり、前記第２の通信ネットワークは、前記変電所から電力が供給される第２の配電線から構成されるネットワークであり、前記信号中継装置は、前記第１の配電線と前記第２の配電線に接続されている請求項１に記載の電力線搬送通信システム。
5. 前記親局は、ブロードバンド通信がなされる通信ネットワークに接続されている請求項１に記載の電力線搬送通信システム。
6. 前記信号中継装置は、前記第１の親局から送信されるポール信号と前記第２の親局から送信されるポール信号とを識別し、その結果に基づき前記判断部が判断を行う請求項１に記載の電力線搬送通信システム。
7. 前記信号中継装置に並列に接続され、前記第１の通信ネットワークである第１の電力線と前記第２の通信ネットワークである第２の電力線とを電気的に接離するスイッチング装置を備え、
   前記信号中継装置が前記電力線に接続される部位と前記スイッチング装置が前記電力線に接続される部位との間に、電力線を介して通信される通信信号を遮断するブロッキング装置が設けられている請求項１に記載の電力線搬送通信システム。
8. 前記電力線に設けられ隣接する電力線を電気的に接離する遮断部と、前記遮断部に並列に設けられ前記隣接する電力線間をバイパスし信号を中継するバイパス装置とをさらに備えた請求項１に記載の電力線搬送通信システム。
9. 前記信号中継装置は、前記電力線に接続され前記電力線と前記信号中継装置との通信信号の授受を行う信号結合装置を備え、
   前記監視部は前記信号結合装置を介して前記電力線から前記通信信号を受信し、前記信号中継部は前記信号結合装置を含む通信経路を確立する請求項１に記載の電力線搬送通信システム。
10. 前記信号結合装置に直列に接続される接地装置を備えた請求項９に記載の電力線搬送通信システム。
11. 前記信号結合装置に接続されるサージ抑制装置を備えた請求項９に記載の電力線搬送通信システム。
12. 電力線を介して通信がなされる電力線搬送通信システムにおいて、
    第１の通信ネットワークに設けられた第１のポール信号を送信する第１の親局と、前記第１の通信ネットワークに設けられ、前記第１の親局と前記電力線を介して通信を行う第１親局用の子局と、第２の通信ネットワークに設けられた第２のポール信号を送信する第２の親局と、前記第１の通信ネットワークと前記第２の通信ネットワークに接続された信号中継装置とを備え、
    前記信号中継装置は、前記第１及び第２のポール信号を受信する受信部と、前記第１及び第２のポール信号に基づいて前記第１の親局とその子局との通信が不能になったかを判断する判断部と、前記判断部で前記第１の親局と前記第１親局用の子局との通信が不能になったと判断された場合に、前記第１の通信ネットワークと前記第２の通信ネットワークとの通信経路を確立する信号中継部とを備えた電力線搬送通信システム。
13. 電力線を介した通信がなされる少なくとも２つの電力線に接続された信号中継装置であって、
    第１の通信ネットワークを構成する第１の電力線に接続され前記第１の電力線を介して送信される第１のポール信号を受信する第１の受信部と、第２の通信ネットワークを構成する第２の電力線に接続され前記第２の電力線を介して送信される第２のポール信号を受信する第２の受信部と、前記第１、第２の電力線を介して送信される前記第１及び第２のポール信号を監視する監視部と、前記監視部での監視結果に基づき、前記第１又は第２の通信ネットワークでなされる通信に異常が発生していないかを判断する判断部と、前記判断部で前記第１の通信ネットワーク及び前記第２の通信ネットワークのうちどちらか一方でなされる通信が異常と判断された場合に、前記第１の通信ネットワークと前記第２の通信ネットワークとの通信経路を確立する信号中継部とを備えた信号中継装置。
14. 前記第１、第２の通信ネットワークはブロードバンド通信がなされる通信ネットワークに接続された通信ネットワークである請求項１３に記載の信号中継装置。
15. 前記第１の受信部は前記第１の通信ネットワークに含まれる親局から送信されるポール信号を受信し、前記第２の受信部は前記第２の通信ネットワークに含まれる親局から送信されるポール信号を受信し、前記判断部は、前記ポール信号に基づいて前記通信経路を確立するかを判断する請求項１３に記載の信号中継装置。
16. 前記第１の親局から送信されるポール信号と前記第２の親局から送信されるポール信号とを識別し、その結果に基づき前記判断部が判断を行う請求項１５に記載の信号中継装置。
17. 前記電力線に接続され前記電力線と前記信号中継装置との通信信号の授受を行う信号結合装置を備え、
    前記監視部は前記信号結合装置を介して前記電力線から前記通信信号を受信し、前記信号中継部は前記信号結合装置を含む通信経路を確立する請求項１３に記載の信号中継装置。
18. 前記信号結合装置に直列に接続される接地装置を備えた請求項１７に記載の信号中継装置。
19. 前記信号結合装置に接続されるサージ抑制装置を備えた請求項１７に記載の信号中継装置。

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