電源装置および通信システム
【課題】機器に電力線通信および無線通信の機能を付加するとともに、通信不能になる場合を回避できる電源装置を提案すること。
【解決手段】電源装置１は電力を供給しているプリンタ２との間で通信する通信手段１６と、外部の機器と通信手段１６との間で電力線通信する電力線通信手段１７と、外部の機器と通信手段１６との間で無線通信する３つの無線通信手段１８〜２０を有している。電源装置によってプリンタ２に電力線通信および無線通信の機能を付加できるので、プリンタ２はステータス情報などを外部に通知できる。また、各無線通信手段１８〜２０はそれぞれ通信規格が異なっているので、一つの無線通信手段による無線通信が通信不能に陥った場合でも、他の無線通信手段を用いて通信できる可能性がある。さらに電力線通信手段１７を備えているので、通信不能になる場合を回避または低減することができる。
【解決手段】電源装置１は電力を供給しているプリンタ２との間で通信する通信手段１６と、外部の機器と通信手段１６との間で電力線通信する電力線通信手段１７と、外部の機器と通信手段１６との間で無線通信する３つの無線通信手段１８〜２０を有している。電源装置によってプリンタ２に電力線通信および無線通信の機能を付加できるので、プリンタ２はステータス情報などを外部に通知できる。また、各無線通信手段１８〜２０はそれぞれ通信規格が異なっているので、一つの無線通信手段による無線通信が通信不能に陥った場合でも、他の無線通信手段を用いて通信できる可能性がある。さらに電力線通信手段１７を備えているので、通信不能になる場合を回避または低減することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力線通信および無線通信を行うことができる電源装置に関する。また、このような電源装置を複数用いることによって構築される通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力線通信は既設の電力線を通信媒体としてデータ通信を行うものであり、通信速度が９６００ｂｐｓ程度の低速のものから２００Ｍｂｐｓ程度の高速なものまでが実用化されている。特許文献１では、電力線通信の機能は機器に電力を供給するＡＣアダプターに搭載されており、機器はＡＣアダプターを介して電力線通信ネットワークに接続されるようになっている。
【０００３】
電力線通信はＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）など、２．４ＭＨｚ帯のＩＳＭバンドを用いた通信規格のものが普及している。各通信規格における規格上の通信速度は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂは１１Ｍｂｐｓまたは２２Ｍｂｐｓ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇは５４Ｍｂｐｓ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈはバージョン１．２で７ｋｂｐｓ、ＺｉｇＢｅｅは４０ｋｂｐｓ〜２５０ｋｂｐｓの範囲となっている。
【０００４】
これら電力線通信や無線通信は通信ケーブルを敷設することなく構内に通信ネットワークを構築するときに用いられる。特許文献２、３には、無線通信と電力線通信とを併用して通信ネットワークを構築した通信システムが開示されている。特許文献２には、電力線通信および無線通信の双方で同じ情報を送受信して、それらを選択或いは合成することにより、欠落した情報を補完する技術が記載されている。特許文献３には、リアルタイム性がある情報を高速な無線通信で行い、情報量の多い情報を低速な電力線通信で行うことにより、伝送効率を上げる技術が記載されている。
【特許文献１】特開２００３−２８３３８９号公報
【特許文献２】特開２００６−３３９８８２号公報
【特許文献３】特開２０００−３３９５５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、電力を供給する機器に対して、電力線通信および無線通信の双方の機能を同時に付加することができるＡＣアダプターや無停電電源装置などの電源装置は提案されていないのが現状である。
【０００６】
また、電力線通信は電力線に電化製品などの機器が接続される等の通信環境によって通信不能になることがあり、無線通信は建物の構造や障害物の有無、電波干渉などによって通信不能になることがある。このため、機器に電力線通信および無線通信の双方の機能を付加しても、通信環境が変化することにより通信不能になる場合を排除しきれないという問題がある。
【０００７】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、電力を供給する機器に電力線通信および無線通信の機能を付加することができる電源装置を提案することにある。また、通信不能になる場合を回避または低減することができる電源装置を提案することにある。さらに、このような電源装置を用いた通信ネットワークを提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の電源装置は、
電力線からの電力を直接又は変換して、接続されている機器に供給する電力供給部と、
前記接続されている機器との間で通信する通信手段と、
外部の機器と前記通信手段との間で前記電力線を介して通信する電力線通信手段と、
外部の機器と前記通信手段との間で無線通信するもので、例えば通信規格の異なる複数の無線通信手段とを有していることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、接続されている機器に電力を直接又は変換して供給する電源装置が、電源装置と機器との間で通信を行う通信手段と、外部の機器と通信手段との間で通信を行う電力線通信手段および無線通信手段を有している。従って、電力の供給を受ける機器が電力線通信および無線通信の機能を備えていない場合でも、電源装置を介することでこの機器に電力線通信および無線通信を付加することができる。さらに、電源装置が電力線通信手段と無線通信手段を有しているので、電源装置に接続されている機器が故障した場合でも、その故障状態を、電源装置から外部の機器に通知することができる。
【００１０】
また、本発明は、無線通信手段を複数備えているので、一つの無線通信手段による無線通信が通信状態の悪化や通信不能になった場合でも、他の無線通信手段による無線通信によって通信できる。さらに、例として各無線通信手段の通信規格はそれぞれ異なっているので、一つの無線通信手段が通信不能になった場合でも、他の無線通信手段によって通信できる可能性がある。加えて、電力線通信手段を備えているので、全ての通信状態が悪化したり、通信不能になったりする場合を回避または低減することができる。
【００１１】
本発明において、信頼性の高い通信を行うためには、前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段のそれぞれによる通信品質を評価し、前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段のうちの最も高い通信品質の第１の通信手段に通信を行わせる通信制御手段を有していることが望ましい。通信品質として、例えば、誤り率、ＳＮＲ（Signal to Noise ratio）、通信速度を評価すれば、信頼性の高い通信を行うことができる。
【００１２】
ここで、一般的に、通信不能に陥る前には通信速度が低下するので、通信環境が変化して通信不能になることを回避するためには、前記第１の通信手段が前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段の中で、例として通信規格上の通信速度が最も遅いものでない場合に、前記第１の通信手段の通信速度がこの第１の通信手段について予め設定されている許容速度以下に陥っているか否かを監視する通信状態監視手段を有し、前記通信制御手段は、前記通信速度が前記許容速度以下に陥ると、前記第１の通信手段に替えて、前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段の中から例として通信規格上の通信速度が前記第１の通信手段の次に速い第２の通信手段に通信を行わせることを特徴とすることが望ましい。
【００１３】
本発明において、情報を確実に送受信するためには、前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段の少なくとも２つに同じ内容の通信を行わせる通信制御手段を有していることが望ましい。
【００１４】
この場合において、通信環境が変化することによって通信状態が劣化している通信を排除するためには、前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段の各通信速度が前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段のそれぞれについて予め設定されている各許容速度以下に陥っているか否かを監視する通信状態監視手段を有し、前記通信制御手段は、前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段のうち前記通信速度が前記許容速度以下に陥った第１の通信手段が検出された場合には、前記第１の通信手段が前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段の中で、例として、通信規格上の通信速度が最も遅いものでなければ当該第１の通信手段による通信を停止することが望ましい。
【００１５】
本発明において、複数の無線通信手段が相互に干渉することがないようにするためには、前記複数の無線通信手段のそれぞれが使用する通信チャネルが同じ周波数帯に重ならないように割り当てるチャネル設定手段を有していることが望ましい。このようにすれば、各無線通信手段が異なる周波数帯を使用するので、特定の周波数帯で電波干渉が発生するなどした場合でも、他の無線通信手段を用いて通信することができる。
【００１６】
本発明において、外部の機器から電源装置に接続されている機器の駆動状態を制御するためには、前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段のうちのいずれかを介して外部の機器から受信した制御指令に基づいて、前記接続されている機器を待機状態から起動させ、或いは、駆動状態から待機させる駆動制御手段を有していることが望ましい。
【００１７】
次に、本発明の通信システムは、
上記の電源装置を少なくとも３つ備えており、
各電源装置の電力線通信手段は、相互に電力線を介した電話線通信ネットワークを構築しており、
各電源装置の前記複数の無線通信手段の少なくとも一つの第１の無線通信手段は、相互間にスター型の無線通信ネットワークを構築しており、
各電源装置の前記複数の無線通信手段の少なくとも一つの第２の無線通信手段は、相互にメッシュ型の無線通信ネットワークを構築していることを特徴とする。
【００１８】
本発明の通信システムによれば、少なくとも３つの電源装置を用いることにより、電力線通信ネットワークと複数の無線通信ネットワークが構築される。また、複数の無線通信ネットワークはトポロジの異なる無線通信ネットワークを備えており、このうちの少なくとも一つがメッシュ型のトポロジを備えている。従って、通信環境が変化した場合でも、全ての通信ネットワークの通信経路が一斉に遮断されて通信不能になる場合を回避または低減することができる。
【００１９】
この場合において、無線通信ネットワークのトポロジによって通信速度が低下することを低減するためには、前記第２の無線通信手段の通信規格上の通信速度は、前記第１の無線通信手段の通信規格上の通信速度よりも遅いことが望ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の電源装置によれば、接続されている機器に電力を供給する電源装置が、電源装置と機器との間で通信を行う通信手段と、外部の機器と通信手段との間で通信を行う電力線通信手段および無線通信手段を有している。従って、電力の供給を受ける機器が電力線通信および無線通信の機能を備えていない場合でも、この機器に電力線通信および無線通信を付加することができる。さらに、電源装置が電力線通信手段と無線通信手段を有しているので、電源装置に接続されている機器が故障した場合でも、その故障状態を、電源装置から外部の機器に通知することができる。
【００２１】
また、本発明の電源装置は、無線通信手段を複数備えているので、一つの無線通信手段による無線通信が通信状態の悪化や通信不能になった場合でも、他の無線通信手段による無線通信によって通信できる。さらに、各無線通信手段の通信規格はそれぞれ異なっているので、一つの無線通信手段が通信不能になった場合でも、他の無線通信手段によって通信できる可能性がある。加えて、電力線通信手段を備えているので、通信不能になる場合を回避または低減することができる。
【００２２】
本発明の通信システムによれば、少なくとも３つの電源装置を用いることにより、電力線通信ネットワークと複数の無線通信ネットワークが構築される。また、複数の無線通信ネットワークはトポロジの異なる無線通信ネットワークを備えており、このうちの少なくとも一つがメッシュ型のトポロジを備えている。従って、通信環境が変化した場合でも、全ての通信ネットワークの通信経路が一斉に遮断されて通信不能になる場合を回避または低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した電源装置および通信システムの実施の形態を説明する。
【００２４】
（電源装置）
図１は本実施の形態に係る電源装置の外観斜視図である。本発明の電源装置１は電源装置１に接続されているプリンタ（機器）２に直流電力を供給するとともに、電力線通信と無線通信の機能を提供する。
【００２５】
電源装置１はコンセントに差し込まれることにより電力線と接続される電源コード３と、直方体をしている装置本体４と、この装置本体４と機器とを接続する接続コード５を有している。接続コード５は途中で２本に分岐しており、一方のコード部分５ａの先端には電源装置１と機器との間で通信を行うための通信コネクタ６が取り付けられている。他方のコード部分５ｂの先端には電源装置１からプリンタ２に電力を供給するための電源コネクタ７が取り付けられている。
【００２６】
図２は電源装置１のブロック図である。電源装置１は電源供給部１０と電源装置１に接続されているプリンタ２を通信ネットワークに接続するための通信部１１を備えている。また、電力線８に接続されている電子レンジ１２が放射するマイクロ波によって通信ができなくなることを回避するための電波干渉回避部１３を備えている。電波干渉回避部１３の詳細は後述する。
【００２７】
電源供給部１０はＡＣアダプターとして機能するものであり、電力線８から電源コード３を介して供給される交流電力を所定の直流電力に変換する。また、変換された直流電力を接続コード５から電源コネクタ７を介してプリンタ２に供給する。プリンタ２が電源を持っている場合は、交流電力を直接供給してもよい。
【００２８】
通信部１１はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えた制御部１５を中心に構成されている。制御部１５のプリンタ２の側にはプリンタ２と電源装置１との間で通信する通信手段１６が接続されている。通信ネットワークの側には外部の機器と通信手段１６との間で電力線８を介して通信する電力線通信手段１７と、外部の機器と通信手段１６との間で無線通信する通信規格の異なる３つの無線通信手段１８〜２０が接続されている。制御部１５は、チャネル設定手段２１、通信状態監視手段２２、通信制御手段２３、駆動制御手段２４を備えている。ここで、外部の機器とは通信ネットワークに接続されているサーバ１４などの情報機器であり、通信ネットワークに接続されている他の電源装置および他の電源装置に接続されている機器も含まれている。
【００２９】
通信手段１６は接続コード５および通信コネクタ６を介してプリンタ２と有線通信を行う。本例では通信コネクタ６をＬＡＮポートに接続して通信する。通信手段１６は、パラレルバス、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、シリアルポートなど、汎用の通信インターフェースに接続して通信するものとすることもできる。
【００３０】
電力線通信手段１７は電力線８に所定の高周波を重畳させてデータ通信を行うＰＬＣ（Power Line Communication）モデムである。電力線通信の通信規格にはＰＬＣモデムのベンダーが提供している複数の通信規格がある。本例では、通信速度が３０Ｍｂｐｓとされている通信規格の電力線通信を用いる。
【００３１】
３つの無線通信手段１８〜２０は通信規格がＩＥＥＥ８０２．１１ｇの高速無線通信手段１８と、通信規格がＩＥＥＥ８０２．１１ｂの中速無線通信手段１９と、通信規格がＺｉｇＢｅｅの低速無線通信手段２０である。いずれも２．４ＭＨｚ帯のＩＳＭバンドを用いて通信を行う無線通信モデムである。高速無線通信手段１８および中速無線通信手段１９は設定スイッチ２５を操作することにより無線通信ネットワークのアクセスポイントとしてとして機能させることができるようになっている。なお、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇの通信規格上の通信速度は５４Ｍｂｐｓであり、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂの通信規格上の通信速度は１１Ｍｂｐｓであり、ＺｉｇＢｅｅの通信規格上の通信速度は２５０ｋｂｐｓである。
【００３２】
チャネル設定手段２１は３つの無線通信手段１８〜２０がそれぞれ使用する通信チャネルの周波数帯が重ならないように割り当てる。図３（ａ）は２．４ＭＨｚ帯におけるＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇおよびＺｉｇＢｅｅの通信チャネルの一覧である。図３（ｂ）はチャネル設定手段２１が３つの無線通信手段１８〜２０の通信チャネルが重ならないように設定した例である。
【００３３】
図３（ａ）に示すように、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇは２．４ＭＨｚ帯に周波数帯域を変えた１４の通信チャネルを有しており、ＺｉｇＢｅｅは周波数帯域を変えた１６の通信チャネルを備えている。従って、チャネル設定手段２１は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇで通信する高速無線通信手段１８に２４１２ＭＨｚの周波数帯の通信チャネルであるチャネル１を割り当て、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂで通信する中速無線通信手段１９に２４３７ＭＨｚの周波数帯の通信チャネルであるチャネル６を割り当てる。また、ＺｉｇＢｅｅには、チャネル２０からチャネル２６までのいずれかを割り当てる。
【００３４】
ここで、各無線通信手段１８〜２０が、通信することが可能な通信可能チャネルを検出しながら動的に通信チャネルを変更して通信する機能を備えている場合には、チャネル設定手段２１は各無線通信手段１８〜２０によって変更された通信チャネルを取得して、これらが同じ周波数帯に重ならないように割り当てる。
【００３５】
通信状態監視手段２２は、電力線通信手段１７および３つの無線通信手段１８〜２０のいずれかで通信が行われると、通信の行われている通信手段が電力線通信手段１７および無線通信手段１８〜２０の中で通信規格上の通信速度が最も遅い低速無線通信手段２０ではない場合に、通信の行われている通信速度について予め設定されている許容速度以下に陥っているか否かを監視する。ＩＥＥＥ８０２．１１ｇで通信を行う高速無線通信手段１８の許容速度は６Ｍｂｐｓ、電力線通信手段１７の許容速度は３Ｍｂｐｓ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂで通信を行う中速無線信手段の許容速度は１Ｍｂｐｓとしてある。各許容速度は電力線通信手段１７および高速、中速の無線通信手段１８、１９において実用的な使用が可能な通信速度の１／３程度に定められている。
【００３６】
通信制御手段２３は電力線通信手段１７および３つの無線通信手段１８〜２０のうちのいずれか一つの通信手段に通信を行わせるものであり、通信開始時に電力線通信手段１７および３つの無線通信手段１８〜２０による通信品質を評価し、最も高い通信品質の一つの通信手段に通信を行わせる。通信品質は、誤り率、ＳＮＲ、通信速度などに基づいて評価することができる。なお、誤り率、ＳＮＲ、通信速度は周知の方法で求めることができる。これらの評価は予め設定した閾値を用いて行うことができる。
【００３７】
また、通信制御手段２３は通信が行われている通信手段の通信速度が許容速度以下に陥ったことが検出されると、電力線通信手段１７および３つの無線通信手段１８〜２０の中から通信規格上の通信速度が通信の行われている通信手段の次に速い通信手段に切り替えて、通信を行わせる。
【００３８】
図４は通信制御手段２３が電力線通信および３つの無線通信手段１８〜２０を切り替えながら通信する動作を模式的に示した説明図である。図４に示すように、高速無線通信手段１８で通信しているときに通信速度が許容速度以下に陥ると、高速無線通信手段１８に替えて電力線通信手段１７に通信を行わせる。また、電力線通信手段１７の通信速度が許容速度以下に陥ると、電力線通信手段１７に替えて中速無線通信手段１９に通信を行わせる。中速無線通信手段１９の通信速度が許容速度以下に陥ると、中速無線通信手段１９に替えて低速無線通信手段２０に通信を行わせる。すなわち、通信の途中で通信環境が変化して通信速度が許容速度以下になると、通信規格上の通信速度が速い通信手段から遅い通信手段へと順次に切り替えられる。なお、低速無線通信手段２０により通信が行われている場合には、低速無線通信手段２０による通信が維持される。
【００３９】
駆動制御手段２４は、電力線通信手段１７および３つの無線通信手段１８〜２０のいずれかが通信ネットワークを介してプリンタ２を制御するための制御指令を受信すると、受信した制御指令に基づいて、プリンタ２を待機状態から起動させ、或いは、駆動状態から待機させる。
【００４０】
電源装置１の電源コード３をコンセントに差し込んで接続コード５の電源コネクタ７をプリンタ２に接続すれば、電源供給部１０は交流電力を所定の直流電力に変換してプリンタ２に供給する。また、接続コード５の通信コネクタ６をプリンタ２の通信インターフェースに接続すれば、電源装置１は、プリンタ２に電力線通信の機能と無線通信の機能を付加する。すなわち、プリンタ２は通信手段１６および電力線通信手段１７を介して電力線通信ネットワークに接続されて、外部の機器と通信可能になる。また、プリンタ２は通信手段１６および周波数帯の重ならない通信チャネルを使用する３つの無線通信手段１８〜２０を介して、３つの無線通信ネットワークに接続されて、或いは、他の電源装置とアドホックモードで接続されて、外部の機器と通信可能になる。
【００４１】
（電波干渉回避部）
ここで、電波干渉回避部１３を説明する。電波干渉回避部１３は、電源装置１とこの電源装置１に接続されているプリンタ２がレストランにおけるオーダエントリシステムの一部を構成しているときなどに、電力線８に接続されている電子レンジ１２が放射するマイクロ波によって各無線通信手段１８〜２０の無線通信が通信不能に陥ってしまうことを回避するためのものである。
【００４２】
図２に示すように、電波干渉回避部１３は、電子レンジ動作検出手段２６、チャネル特定手段２７およびチャネル設定手段２１を備えている。チャネル特定手段２７は制御部１５に構成されている。チャネル設定手段２１は通信部１１および電波干渉回避部１３の双方において動作する。
【００４３】
電子レンジ動作検出手段２６は電子レンジ１２の動作状態を検出するものであり、電力線８の電源電圧の変化を検出する電圧変動検出手段２８と、電源電圧の変化に基づいて電子レンジ１２の動作開始時点および動作停止時点を検出する動作検出手段２９を備えている。動作検出手段は制御部１５に構成されている。電圧変動検出手段２８が電力線８の電源電圧が瞬間的に低下したことを検出すると、動作検出手段２９はこれを電子レンジ１２の動作開始時点として検出する。電圧変動検出手段２８が電力線８の電源電圧が瞬間的に所定の時間範囲で所定値上昇したことを検出すると、動作検出手段２９はこれを電子レンジ１２の動作停止時点として検出する。ここで、電子レンジ動作検出手段２６は、図５に示すように、電子レンジ１２の電源コードに取り付けた誘導コイル３０と、誘導コイル３０に発生する電気的変化を所定の信号として電源装置１に送信する送信手段３１と、所定の信号を受信することにより電子レンジ１２の動作開始時点および動作停止時点を検出する動作検出手段とから構成することもできる。
【００４４】
チャネル特定手段２７は電子レンジ１２が動作している間に、電波干渉を受けずに通信できる通信可能チャネルと、電波干渉により通信できない通信不可チャネルを検出し、これらを制御部１５のＲＡＭに記憶保持する。ここで、電子レンジ１２のマグネトロンが発生させる２．４ＭＨｚ帯のマイクロ波の周波数は長短２つの周期性を併せ持つ周期で変動している。この結果、マイクロ波の干渉を受けて通信不能に陥る各通信規格の通信チャネルは電子レンジの動作開始時点からの経過時間とともに周期的に変動するので、通信チャネル特定手段２７は、電子レンジ１２の動作開始時点から動作停止時点までの間、所定間隔で通信不可チャネルおよび通信可能チャネルを検出し、検出された通信不可チャネルおよび通信可能チャネルを、電子レンジ１２の動作開始時点からの経過時間と対応づけたチャネル変動表として記憶保持する。
【００４５】
通信不可チャネルおよび通信可能チャネルの検出には周波数ホッピングを行いながらこれらを検出する周知の技術を用いる。本例では、送信出力が小さくて電波干渉を受け易いＺｉｇＢｅｅで通信する低速無線通信手段２０をセンサとして用いて、通信不可チャネルおよび通信可能チャネルを検出する。また、電子レンジ１２の動作開始時点が検出されてから１００ｍｓ毎に通信不可チャネルおよび通信可能チャネルを検出している。
【００４６】
なお、制御部１５に記憶保持されたチャネル変動表は、この電源装置１と通信可能な他の電源装置との間で共有するために、他の電源装置からアクセス可能な状態になっている。また、他の電源装置がアクセスすると、アクセスした他の電源装置の制御部にチャネル変動表が記憶保持されるようにすることもできる。
【００４７】
次に、チャネル設定手段２１はチャネル変動表が制御部１５に記憶保持されると、電子レンジ１２が動作したときに、このチャネル変動表に基づいて各無線通信手段１８〜２０の通信チャネルを割り当てる。すなわち、電子レンジ１２が動作すると、チャネル設定手段２１は動作開始時点から所定間隔でチャネル変動表の通信不可チャネルおよび通信可能チャネルを参照する。そして、チャネル設定手段２１は、通信部１１の一部として動作するときと同様に各無線通信手段１８〜２０の通信チャネルの周波数帯が重ならないようにしながら、通信可能チャネルのいずれかを低速無線通信手段２０の通信チャネルに割り当て、通信不可チャネルの周波数帯を含まない複数の通信チャネルのいずれかを高速無線通信手段１８と中速無線通信手段１９にそれぞれ割り当てる。
【００４８】
図６は通信チャネルがマイクロ波と干渉しないように割り当てられる動作を示すフローチャートである。図６（ａ）は通信可能チャネルおよび通信不可チャネルをチャネル変動表として記憶保持する動作を示し、図６（ｂ）は通信チャネルを切り替える動作を示す。図７（ａ）は電子レンジ１２が動作している間に発生するマイクロ波を模式的に示す説明図である。図７（ｂ）は電子レンジ１２が動作している間に低速無線通信手段２０によって通信不可チャネルおよび通信可能チャネルが検出される動作の例を模式的に示す説明図である。図７（ｃ）は検出された通信不可チャネルおよび通信可能チャネルを電子レンジ１２の動作開始時点からの経過時間と対応づけたチャネル変動表である。図８は通信チャネルが電波干渉を回避するように割り当てられた例を示す説明図である。
【００４９】
図６（ａ）に示すように、電子レンジ動作検出手段２６が電子レンジ１２の動作開始時点を検出すると（ステップＳＴ１）、１００ｍｓ経過後に（ステップＳＴ２）、チャネル特定手段２７は通信不可チャネルおよび通信可能チャネルを検出する（ステップＳＴ３）。また、検出された通信不可チャネルおよび通信可能チャネルは動作開始時点からの経過時間と対応づけてチャネル変動表に記憶保持される（ステップＳＴ４）。その後は、ステップＳＴ５において電子レンジ１２の動作停止時点が検出されるまで、１００ｍｓの間隔で、通信不可チャネルおよび通信可能チャネルの検出と記憶保持が行われる（ステップＳＴ２〜ＳＴ４）。
【００５０】
ここで、電子レンジ動作検出手段２６が電子レンジ１２の動作開始時点を検出すると、図７（ａ）に示すように、電子レンジ１２からは周期的に変化するマイクロ波が放射される。また、チャネル特定手段２７はこの周期性に起因して変化する通信不可チャネルおよび通信可能チャネルを検出する。図７（ｂ）に示す例では、電子レンジ１２の動作開始時点から１００ｍｓ経過時点ではチャネル１３、チャネル２０が通信不可チャネルとして検出されており（図中の×印）、チャネル１４、チャネル１５、チャネル１８が通信可能チャネルとして検出されている（図中の○印）。動作開始時点から２００ｍｓ経過時点ではチャネル２０、チャネル２１が通信不可チャネルとして検出されており、チャネル１２、チャネル１６、チャネル１９が通信可能チャネルとして検出されている。動作開始時点から３００ｍｓ経過時点ではチャネル１９チャネル、チャネル２１が通信不可チャネルとして検出されており、チャネル１１、チャネル１３、チャネル２６が通信可能チャネルとして検出されている。この結果、図７（ｃ）に示されているチャネル変動表が制御部１５に記憶保持される。
【００５１】
次に、図６（ｂ）に示すように、チャネル変動表が記憶保持された後に電子レンジ動作検出手段２６が電子レンジ１２の動作開始を検出すると（ステップＳＴ１１）、１００ｍｓ経過したときに（ステップＳＴ１２）、チャネル設定手段２１はチャネル変動表に基づいて各無線通信手段１８〜２０の通信チャネルを割り当てる（ステップＳＴ１３）。すなわち、チャネル設定手段２１は各無線通信手段１８〜２０の通信チャネルの周波数帯が重ならないようにしながら、通信可能チャネルのいずれかを低速無線通信手段２０の通信チャネルに割り当て、通信不可チャネルの周波数帯を含まない複数の通信チャネルのいずれかを高速無線通信手段１８と中速無線通信手段１９にそれぞれ割り当てる。しかる後は、ステップＳＴ１４において電子レンジ１２の動作停止時点が検出されるまで、１００ｍｓの間隔で通信チャネルの割り当てが行われる（ステップＳＴ１２、ＳＴ１３）。
【００５２】
図７（ｃ）のチャネル変動表が記憶保持されている場合には、図８に示すように、チャネル設定手段２１は、電子レンジ１２の動作開始時点から１００ｍｓ経過すると、低速無線通信手段２０にチャネル１４を割り当て、高速無線通信手段１８にチャネル６、中速無線通信手段１９にチャネル１４を割り当てる。動作開始時点から２００ｍｓ経過すると、低速無線通信手段２０にチャネル１２を割り当て、高速無線通信手段１８にチャネル４、中速無線通信手段１９にチャネル１３を割り当てる。動作開始時点から３００ｍｓ経過すると、低速無線通信手段２０にチャネル１１を割り当て、高速無線通信手段１８にチャネル３、中速無線通信手段１９にチャネル１３を割り当てる。なお、各無線通信手段１８〜２０に割り当てることができる通信チャネルの組み合わせは複数存在しているので、その中から任意の組み合わせを割り当てている。
【００５３】
ここで、ステップＳＴ１からステップＳＴ５までの動作は、電源装置１で通信する前に、すなわち、電源装置１を無線通信ネットワークに接続する前に、構内にある電子レンジ１２を動作させて行う。このようにしてチャネル変動表を作成しておけば、記録保持されている通信可能チャネルおよび通信不可チャネルは設置されている電子レンジ１２が動作したときにマグネトロンが放射するマイクロ波の周波数変動に即したものになる。従って、マイクロ波による電波干渉によって各無線通信手段１８〜２０による無線通信が通信不能に陥ることを確実に回避できる。
【００５４】
また、各無線通信手段１８〜２０に割り当てる通信チャネルの組み合わせを、チャネル変動表に基づいて組み合わせ表として予め作成しておけば、チャネル設定手段２１は組み合わせ表に基づいて通信チャネルを割り当てることができる。また、通信チャネルの組み合わせは複数あるので、組み合わせ表を複数作成しておいて、電子レンジ１２の動作開始時点点が検出されたときに乱数などで一つの組み合わせ表を選択してもよい。
【００５５】
なお、電子レンジ動作検出手段２６として、ＺｉｇＢｅｅで通信する低速無線通信手段２０を用いることもできる。この場合には、低速無線通信手段２０で周波数ホッピングを行い、いずれかの通信チャネルで電波干渉が発生した時点を電子レンジ１２の動作開始時点として検出し、電波干渉が無くなった時点を電子レンジ１２の動作停止時点として検出する。
【００５６】
また、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈで通信する無線通信手段を備えている場合には、この無線通信手段を利用して、通信不可チャネルおよび通信可能チャネルを検出することもできる。
【００５７】
（通信システム）
次に電源装置１を用いた通信システムを説明する。本形態の通信システム４０は電源装置１を少なくとも３つ用いて通信ネットワークを構築している。図９は電力線通信手段１７および３つの無線通信手段１８〜２０によって構築される各通信ネットワークのトポロジを示す説明図である。
【００５８】
図９（ａ）に示すように、各電源装置１（１）〜１（５）の電源コード３をコンセントに差し込むと、各電源装置１（１）〜１（５）の電力線通信手段１７は相互間でバス型の電力線通信ネットワーク４１を構築する。また、図９（ｂ）に示すように、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇで通信する高速無線通信手段１８および中速無線通信手段１９はそれぞれ相互間でスター型の無線通信ネットワーク４２、４３を構築する。図９（ｃ）に示すように、ＺｉｇＢｅｅで通信する低速無線通信手段２０は相互間でメッシュ型の無線通信ネットワーク４４を構築する。各通信ネットワーク４１〜４４にはサーバ１４が接続されている。
【００５９】
図１０は高速無線通信手段１８および中速無線通信手段１９でスター型の無線通信ネットワーク４２を構築するための初期設定の方法を説明するための斜視図である。図１０に示すように、電源タップ４５に電源コード３を差し込んで各電源装置１（１）〜１（５）を至近距離に配置する。また、一つの電源装置１（１）の設定スイッチ２５を操作して、この電源装置１の高速無線通信手段１８および中速無線通信手段１９をアクセスポイントとして機能させる。すると、この電源装置１（１）の高速無線通信手段１８および中速無線通信手段１９は、他の電源装置１（２）〜（５）のＭＡＣアドレスなどを取得して、スター型の無線通信ネットワークを構築する。その後に、各電源装置１（１）〜１（５）を構内の所望の場所へ配置する。
【００６０】
なお、スター型の無線通信ネットワーク４２のアクセスポイントを電源装置１（１）の高速無線通信手段１８とし、スター型の無線通信ネットワーク４３のアクセスポイントを電源装置１（２）とすることもできる。すなわち、スター型の各無線通信ネットワーク４２、４３の各アクセスポイントを異なる電源装置にすることができる。
【００６１】
また、通信規格のＩＥＥＥ８０２．１１ｂとＩＥＥＥ８０２．１１ｇとは互換性があるので、高速無線通信手段１８と中速無線通信手段１９とによって、一つの無線通信ネットワークを構築することもできる。この場合には、アクセスポイントとして機能している電源装置１（１）からブロードキャストした時の応答速度により、電源装置１（１）と他の各電源装置１（２）〜（５）との間で用いる通信規格を選択する。また、電源装置１（１）と他の各電源装置１（２）〜（５）との間で選択された通信規格をアクセスポイントとして機能している電源装置１（１）に記憶保持しておけば、この無線通信ネットワークがダウンした場合でも復元が容易になる。
【００６２】
（本形態の効果）
本例によれば、接続されているプリンタ２に電力を供給する電源装置１が、電源装置１とプリンタ２との間で通信を行う通信手段１６と、外部のプリンタ２と通信手段１６との間で通信を行う電力線通信手段１７および無線通信手段１８〜２０を有しているので、プリンタ２が電力線通信および無線通信の機能を備えていない場合でも、このプリンタ２に電力線通信および無線通信を付加することができる。従って、プリンタ２のエラー状態やビジー状態などのステータス情報を外部の機器に通知することができる。また、電源装置１が電力線通信手段１７と無線通信手段１８〜２０を有しているので、電源装置１に接続されているプリンタ２が故障した場合でも、その故障状態を、電源装置１から通信ネットワークおよび通信ネットワークを介して外部のサーバ１４などに通知することができる。
【００６３】
また、電源装置１が駆動制御手段２４を有しているので、外部の機器から通信ネットワークを介してプリンタ２を待機状態から起動させることができる。或いは、駆動状態から待機させることができる。
【００６４】
また、本例では、通信規格の異なる３つの無線通信手段１８〜２０を備えている。従って、一つの無線通信手段による無線通信が通信不能になった場合でも、他の無線通信を用いて通信することができる。さらに、各無線通信手段１８〜２０の通信規格はそれぞれ異なっているので、一つの無線通信手段が通信不能になった場合でも、他の無線通信手段によって通信できる可能性がある。加えて、電力線通信手段１７を備えているので、通信不能になる場合を回避または低減することができる。
【００６５】
また、本例では、通信制御手段２３は、電力線通信手段１７および３つの無線通信手段１８〜２０のそれぞれによる通信品質を評価し、最も高い通信品質の通信手段に通信を行わせている。従って、信頼性の高い通信を行うことができる。
【００６６】
また、本例では、通信を行っている一つの通信手段の通信速度が許容速度以下になった場合には、その一つの通信手段よりも通信規格上の通信速度が遅い他の通信手段に切り替えて通信を行う。一般的に、通信不能になる前には通信速度が低下するので、このように各通信手段１７〜２０を切り替えれば、通信環境が変化して通信不能になることを回避することができる。
【００６７】
また、本例では、３つの無線通信手段１８〜２０のそれぞれが使用する通信チャネルが同じ周波数帯に重ならないように設定するチャネル設定手段２１を有しているので、３つの無線通信手段１８〜２０による通信が相互に干渉することがない。さらに、各無線通信手段１８〜２０が異なる周波数帯を使用しているので、特定の周波数帯で電波干渉が発生するなどした場合でも、他の無線通信手段を用いて通信することができる。
【００６８】
次に、本例の通信システム４０によれば、電力線通信ネットワーク４１と３つの無線通信ネットワーク４２〜４４が構築される。また、３つの無線通信ネットワーク４２〜４４は、トポロジの異なるスター型の無線通信ネットワーク４２、４３、および、メッシュ型の無線通信ネットワーク４４を備えている。従って、通信環境が変化した場合でも、全ての通信ネットワーク４１〜４４の通信経路が一斉に遮断されて通信不能になる場合を回避または低減することができる。
【００６９】
また、低速無線通信手段２０によってメッシュ型の無線通信ネットワーク４４を構築し、高速無線通信手段１８および中速無線通信手段１９でスター型の通信ネットワーク４２、４３を構築しているので、通信ネットワークのトポロジによって通信速度が低下することを低減することができる。
【００７０】
（その他の実施の形態）
上記の例では、通信状態監視手段２２は通信が行われている通信手段の通信速度が許容速度以下に陥っているか否かを監視しているが、通信が行われている通信手段の通信品質を監視するようにしてもよい。例えば、誤り率を検出し、誤り率が予め定めた許容率以上に陥っているか否かを監視する。この場合には、誤り率が予め設定した許容誤り率以上になった場合に、通信制御手段２３は通信を行っている一つの通信手段をその次に通信規格上の通信速度が早い通信手段に切り替える。このようにすれば、信頼性の高い通信を行うことができる。なお、通信品質としてＳＮＲを検出してもよい。
【００７１】
また、上記の例では、通信制御手段２３は電力線通信手段１７および３つの無線通信手段１８〜２０のうちのいずれか一つの通信手段に通信を行わせるが、通信制御手段２３は電力線通信手段１７および３つの無線通信手段１８〜２０の少なくとも２つに同じ通信を行わせるようにしてもよい。２つ以上の通信手段で同じデータを送受信すれば、通信環境が劣化することによりデータの一部が欠落した場合でも、周知の技術によって送受信したデータを選択或いは合成して、欠落部分を補完できる。
【００７２】
この場合には、通信状態監視手段２２は、電力線通信および３つの無線通信手段１８〜２０の各通信速度が各許容速度以下に陥っているか否かを監視し、通信制御手段２３は通信速度が許容速度以下に陥った通信手段が検出された場合には、検出された通信手段が通信規格上の通信速度が最も遅いＺｉｇＢｅｅによる低速無線通信手段２０でなければ、検出された通信手段の通信を停止するようにしてもよい。
【００７３】
図１１は通信制御手段２３が通信速度が許容速度以下に陥っている通信を停止する動作を模式的に示した説明図である。図１１に示すように、高速無線通信手段１８の通信速度が許容速度以下に陥ると、高速無線通信手段１８による通信を停止して、電力線通信手段１７、中速無線通信手段１９、低速無線通信手段２０に通信を行わせる。電力線通信手段１７の通信速度が許容速度以下に陥ると、電力線通信手段１７による通信を停止して中速無線通信手段１９および低速無線通信手段２０に通信を行わせる。中速無線通信手段１９の通信速度が許容速度以下に陥ると、中速無線通信手段１９による通信を停止して低速無線通信手段２０に通信を行わせる。なお、低速無線通信手段２０により通信が行われている場合には、低速無線通信手段２０による通信が維持される。このようにすれば、通信環境が変化することによって通信状態が劣化している通信を排除することができる。
【００７４】
また、上記の例では、電源装置１と機器とは別体として構成されているが、電源装置１は、機器の内部において機器から分離されるように構成されていてもよい。
【００７５】
また、電源装置１に補助バッテリーおよびメモリを備えることもできる。このようにすれば、停電時においても通信が可能である。また、通信ネットワークを介して受信した機器を一時的にメモリに記憶保持しておいて電力が回復した後に機器に送信することができる。また、電源装置１を無停電電源装置とすることもできる。
【００７６】
なお、上記の通信システム４０では、少なくとも３つの電源装置１を用いて通信ネットワークを構築しているが、２つの電源装置１の間で通信させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本実施の形態に係る電源装置の外観斜視図である。
【図２】電源装置のブロック図である。
【図３】無線通信手段によって使用される通信チャネルの説明図である。
【図４】通信制御手段が通信手段を切り替える動作を模式的に示す説明図である。
【図５】電子レンジ動作検出部の構成例を示す説明図である。
【図６】電波干渉を回避するための動作を示すフローチャートである。
【図７】検出される通信可能チャネルおよび通信不可チャネルの説明図である。
【図８】通信チャネルが割り当てられた例を示す説明図である。
【図９】各通信手段が構築する通信ネットワークのトポロジを示す説明図である。
【図１０】初期設定の方法を説明するための斜視図である。
【図１１】通信制御手段が通信手段を切り替える動作の別の例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００７８】
１・電源装置、２・プリンタ、３・電源コード、４・装置本体、５・接続コード、６・通信コネクタ、７・電源コネクタ、８・電力線、１０・電力供給部、１１・通信部、１２・電子レンジ、１３・電波干渉回避部、１４・サーバ、１５・制御部、１６・通信手段、１７・電力線通信手段、１８・高速無線通信手段、１９・中速無線通信手段、２０・低速無線通信手段、２１・チャネル設定手段、２２・通信状態監視手段、２３・通信制御手段、２４・駆動制御手段、２５・設定スイッチ、２６・電子レンジ動作検出手段、２７・チャネル特定手段、２８・電圧変動検出手段、２９・動作検出手段、３０・誘導コイル、３１・送信手段、４１・電力線通信ネットワーク、４２，４３・スター型の無線通信ネットワーク、４４・メッシュ型の無線通信ネットワーク、４５・電源タップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力線通信および無線通信を行うことができる電源装置に関する。また、このような電源装置を複数用いることによって構築される通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力線通信は既設の電力線を通信媒体としてデータ通信を行うものであり、通信速度が９６００ｂｐｓ程度の低速のものから２００Ｍｂｐｓ程度の高速なものまでが実用化されている。特許文献１では、電力線通信の機能は機器に電力を供給するＡＣアダプターに搭載されており、機器はＡＣアダプターを介して電力線通信ネットワークに接続されるようになっている。
【０００３】
電力線通信はＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）など、２．４ＭＨｚ帯のＩＳＭバンドを用いた通信規格のものが普及している。各通信規格における規格上の通信速度は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂは１１Ｍｂｐｓまたは２２Ｍｂｐｓ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇは５４Ｍｂｐｓ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈはバージョン１．２で７ｋｂｐｓ、ＺｉｇＢｅｅは４０ｋｂｐｓ〜２５０ｋｂｐｓの範囲となっている。
【０００４】
これら電力線通信や無線通信は通信ケーブルを敷設することなく構内に通信ネットワークを構築するときに用いられる。特許文献２、３には、無線通信と電力線通信とを併用して通信ネットワークを構築した通信システムが開示されている。特許文献２には、電力線通信および無線通信の双方で同じ情報を送受信して、それらを選択或いは合成することにより、欠落した情報を補完する技術が記載されている。特許文献３には、リアルタイム性がある情報を高速な無線通信で行い、情報量の多い情報を低速な電力線通信で行うことにより、伝送効率を上げる技術が記載されている。
【特許文献１】特開２００３−２８３３８９号公報
【特許文献２】特開２００６−３３９８８２号公報
【特許文献３】特開２０００−３３９５５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、電力を供給する機器に対して、電力線通信および無線通信の双方の機能を同時に付加することができるＡＣアダプターや無停電電源装置などの電源装置は提案されていないのが現状である。
【０００６】
また、電力線通信は電力線に電化製品などの機器が接続される等の通信環境によって通信不能になることがあり、無線通信は建物の構造や障害物の有無、電波干渉などによって通信不能になることがある。このため、機器に電力線通信および無線通信の双方の機能を付加しても、通信環境が変化することにより通信不能になる場合を排除しきれないという問題がある。
【０００７】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、電力を供給する機器に電力線通信および無線通信の機能を付加することができる電源装置を提案することにある。また、通信不能になる場合を回避または低減することができる電源装置を提案することにある。さらに、このような電源装置を用いた通信ネットワークを提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の電源装置は、
電力線からの電力を直接又は変換して、接続されている機器に供給する電力供給部と、
前記接続されている機器との間で通信する通信手段と、
外部の機器と前記通信手段との間で前記電力線を介して通信する電力線通信手段と、
外部の機器と前記通信手段との間で無線通信するもので、例えば通信規格の異なる複数の無線通信手段とを有していることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、接続されている機器に電力を直接又は変換して供給する電源装置が、電源装置と機器との間で通信を行う通信手段と、外部の機器と通信手段との間で通信を行う電力線通信手段および無線通信手段を有している。従って、電力の供給を受ける機器が電力線通信および無線通信の機能を備えていない場合でも、電源装置を介することでこの機器に電力線通信および無線通信を付加することができる。さらに、電源装置が電力線通信手段と無線通信手段を有しているので、電源装置に接続されている機器が故障した場合でも、その故障状態を、電源装置から外部の機器に通知することができる。
【００１０】
また、本発明は、無線通信手段を複数備えているので、一つの無線通信手段による無線通信が通信状態の悪化や通信不能になった場合でも、他の無線通信手段による無線通信によって通信できる。さらに、例として各無線通信手段の通信規格はそれぞれ異なっているので、一つの無線通信手段が通信不能になった場合でも、他の無線通信手段によって通信できる可能性がある。加えて、電力線通信手段を備えているので、全ての通信状態が悪化したり、通信不能になったりする場合を回避または低減することができる。
【００１１】
本発明において、信頼性の高い通信を行うためには、前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段のそれぞれによる通信品質を評価し、前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段のうちの最も高い通信品質の第１の通信手段に通信を行わせる通信制御手段を有していることが望ましい。通信品質として、例えば、誤り率、ＳＮＲ（Signal to Noise ratio）、通信速度を評価すれば、信頼性の高い通信を行うことができる。
【００１２】
ここで、一般的に、通信不能に陥る前には通信速度が低下するので、通信環境が変化して通信不能になることを回避するためには、前記第１の通信手段が前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段の中で、例として通信規格上の通信速度が最も遅いものでない場合に、前記第１の通信手段の通信速度がこの第１の通信手段について予め設定されている許容速度以下に陥っているか否かを監視する通信状態監視手段を有し、前記通信制御手段は、前記通信速度が前記許容速度以下に陥ると、前記第１の通信手段に替えて、前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段の中から例として通信規格上の通信速度が前記第１の通信手段の次に速い第２の通信手段に通信を行わせることを特徴とすることが望ましい。
【００１３】
本発明において、情報を確実に送受信するためには、前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段の少なくとも２つに同じ内容の通信を行わせる通信制御手段を有していることが望ましい。
【００１４】
この場合において、通信環境が変化することによって通信状態が劣化している通信を排除するためには、前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段の各通信速度が前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段のそれぞれについて予め設定されている各許容速度以下に陥っているか否かを監視する通信状態監視手段を有し、前記通信制御手段は、前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段のうち前記通信速度が前記許容速度以下に陥った第１の通信手段が検出された場合には、前記第１の通信手段が前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段の中で、例として、通信規格上の通信速度が最も遅いものでなければ当該第１の通信手段による通信を停止することが望ましい。
【００１５】
本発明において、複数の無線通信手段が相互に干渉することがないようにするためには、前記複数の無線通信手段のそれぞれが使用する通信チャネルが同じ周波数帯に重ならないように割り当てるチャネル設定手段を有していることが望ましい。このようにすれば、各無線通信手段が異なる周波数帯を使用するので、特定の周波数帯で電波干渉が発生するなどした場合でも、他の無線通信手段を用いて通信することができる。
【００１６】
本発明において、外部の機器から電源装置に接続されている機器の駆動状態を制御するためには、前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段のうちのいずれかを介して外部の機器から受信した制御指令に基づいて、前記接続されている機器を待機状態から起動させ、或いは、駆動状態から待機させる駆動制御手段を有していることが望ましい。
【００１７】
次に、本発明の通信システムは、
上記の電源装置を少なくとも３つ備えており、
各電源装置の電力線通信手段は、相互に電力線を介した電話線通信ネットワークを構築しており、
各電源装置の前記複数の無線通信手段の少なくとも一つの第１の無線通信手段は、相互間にスター型の無線通信ネットワークを構築しており、
各電源装置の前記複数の無線通信手段の少なくとも一つの第２の無線通信手段は、相互にメッシュ型の無線通信ネットワークを構築していることを特徴とする。
【００１８】
本発明の通信システムによれば、少なくとも３つの電源装置を用いることにより、電力線通信ネットワークと複数の無線通信ネットワークが構築される。また、複数の無線通信ネットワークはトポロジの異なる無線通信ネットワークを備えており、このうちの少なくとも一つがメッシュ型のトポロジを備えている。従って、通信環境が変化した場合でも、全ての通信ネットワークの通信経路が一斉に遮断されて通信不能になる場合を回避または低減することができる。
【００１９】
この場合において、無線通信ネットワークのトポロジによって通信速度が低下することを低減するためには、前記第２の無線通信手段の通信規格上の通信速度は、前記第１の無線通信手段の通信規格上の通信速度よりも遅いことが望ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の電源装置によれば、接続されている機器に電力を供給する電源装置が、電源装置と機器との間で通信を行う通信手段と、外部の機器と通信手段との間で通信を行う電力線通信手段および無線通信手段を有している。従って、電力の供給を受ける機器が電力線通信および無線通信の機能を備えていない場合でも、この機器に電力線通信および無線通信を付加することができる。さらに、電源装置が電力線通信手段と無線通信手段を有しているので、電源装置に接続されている機器が故障した場合でも、その故障状態を、電源装置から外部の機器に通知することができる。
【００２１】
また、本発明の電源装置は、無線通信手段を複数備えているので、一つの無線通信手段による無線通信が通信状態の悪化や通信不能になった場合でも、他の無線通信手段による無線通信によって通信できる。さらに、各無線通信手段の通信規格はそれぞれ異なっているので、一つの無線通信手段が通信不能になった場合でも、他の無線通信手段によって通信できる可能性がある。加えて、電力線通信手段を備えているので、通信不能になる場合を回避または低減することができる。
【００２２】
本発明の通信システムによれば、少なくとも３つの電源装置を用いることにより、電力線通信ネットワークと複数の無線通信ネットワークが構築される。また、複数の無線通信ネットワークはトポロジの異なる無線通信ネットワークを備えており、このうちの少なくとも一つがメッシュ型のトポロジを備えている。従って、通信環境が変化した場合でも、全ての通信ネットワークの通信経路が一斉に遮断されて通信不能になる場合を回避または低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した電源装置および通信システムの実施の形態を説明する。
【００２４】
（電源装置）
図１は本実施の形態に係る電源装置の外観斜視図である。本発明の電源装置１は電源装置１に接続されているプリンタ（機器）２に直流電力を供給するとともに、電力線通信と無線通信の機能を提供する。
【００２５】
電源装置１はコンセントに差し込まれることにより電力線と接続される電源コード３と、直方体をしている装置本体４と、この装置本体４と機器とを接続する接続コード５を有している。接続コード５は途中で２本に分岐しており、一方のコード部分５ａの先端には電源装置１と機器との間で通信を行うための通信コネクタ６が取り付けられている。他方のコード部分５ｂの先端には電源装置１からプリンタ２に電力を供給するための電源コネクタ７が取り付けられている。
【００２６】
図２は電源装置１のブロック図である。電源装置１は電源供給部１０と電源装置１に接続されているプリンタ２を通信ネットワークに接続するための通信部１１を備えている。また、電力線８に接続されている電子レンジ１２が放射するマイクロ波によって通信ができなくなることを回避するための電波干渉回避部１３を備えている。電波干渉回避部１３の詳細は後述する。
【００２７】
電源供給部１０はＡＣアダプターとして機能するものであり、電力線８から電源コード３を介して供給される交流電力を所定の直流電力に変換する。また、変換された直流電力を接続コード５から電源コネクタ７を介してプリンタ２に供給する。プリンタ２が電源を持っている場合は、交流電力を直接供給してもよい。
【００２８】
通信部１１はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えた制御部１５を中心に構成されている。制御部１５のプリンタ２の側にはプリンタ２と電源装置１との間で通信する通信手段１６が接続されている。通信ネットワークの側には外部の機器と通信手段１６との間で電力線８を介して通信する電力線通信手段１７と、外部の機器と通信手段１６との間で無線通信する通信規格の異なる３つの無線通信手段１８〜２０が接続されている。制御部１５は、チャネル設定手段２１、通信状態監視手段２２、通信制御手段２３、駆動制御手段２４を備えている。ここで、外部の機器とは通信ネットワークに接続されているサーバ１４などの情報機器であり、通信ネットワークに接続されている他の電源装置および他の電源装置に接続されている機器も含まれている。
【００２９】
通信手段１６は接続コード５および通信コネクタ６を介してプリンタ２と有線通信を行う。本例では通信コネクタ６をＬＡＮポートに接続して通信する。通信手段１６は、パラレルバス、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、シリアルポートなど、汎用の通信インターフェースに接続して通信するものとすることもできる。
【００３０】
電力線通信手段１７は電力線８に所定の高周波を重畳させてデータ通信を行うＰＬＣ（Power Line Communication）モデムである。電力線通信の通信規格にはＰＬＣモデムのベンダーが提供している複数の通信規格がある。本例では、通信速度が３０Ｍｂｐｓとされている通信規格の電力線通信を用いる。
【００３１】
３つの無線通信手段１８〜２０は通信規格がＩＥＥＥ８０２．１１ｇの高速無線通信手段１８と、通信規格がＩＥＥＥ８０２．１１ｂの中速無線通信手段１９と、通信規格がＺｉｇＢｅｅの低速無線通信手段２０である。いずれも２．４ＭＨｚ帯のＩＳＭバンドを用いて通信を行う無線通信モデムである。高速無線通信手段１８および中速無線通信手段１９は設定スイッチ２５を操作することにより無線通信ネットワークのアクセスポイントとしてとして機能させることができるようになっている。なお、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇの通信規格上の通信速度は５４Ｍｂｐｓであり、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂの通信規格上の通信速度は１１Ｍｂｐｓであり、ＺｉｇＢｅｅの通信規格上の通信速度は２５０ｋｂｐｓである。
【００３２】
チャネル設定手段２１は３つの無線通信手段１８〜２０がそれぞれ使用する通信チャネルの周波数帯が重ならないように割り当てる。図３（ａ）は２．４ＭＨｚ帯におけるＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇおよびＺｉｇＢｅｅの通信チャネルの一覧である。図３（ｂ）はチャネル設定手段２１が３つの無線通信手段１８〜２０の通信チャネルが重ならないように設定した例である。
【００３３】
図３（ａ）に示すように、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇは２．４ＭＨｚ帯に周波数帯域を変えた１４の通信チャネルを有しており、ＺｉｇＢｅｅは周波数帯域を変えた１６の通信チャネルを備えている。従って、チャネル設定手段２１は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇで通信する高速無線通信手段１８に２４１２ＭＨｚの周波数帯の通信チャネルであるチャネル１を割り当て、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂで通信する中速無線通信手段１９に２４３７ＭＨｚの周波数帯の通信チャネルであるチャネル６を割り当てる。また、ＺｉｇＢｅｅには、チャネル２０からチャネル２６までのいずれかを割り当てる。
【００３４】
ここで、各無線通信手段１８〜２０が、通信することが可能な通信可能チャネルを検出しながら動的に通信チャネルを変更して通信する機能を備えている場合には、チャネル設定手段２１は各無線通信手段１８〜２０によって変更された通信チャネルを取得して、これらが同じ周波数帯に重ならないように割り当てる。
【００３５】
通信状態監視手段２２は、電力線通信手段１７および３つの無線通信手段１８〜２０のいずれかで通信が行われると、通信の行われている通信手段が電力線通信手段１７および無線通信手段１８〜２０の中で通信規格上の通信速度が最も遅い低速無線通信手段２０ではない場合に、通信の行われている通信速度について予め設定されている許容速度以下に陥っているか否かを監視する。ＩＥＥＥ８０２．１１ｇで通信を行う高速無線通信手段１８の許容速度は６Ｍｂｐｓ、電力線通信手段１７の許容速度は３Ｍｂｐｓ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂで通信を行う中速無線信手段の許容速度は１Ｍｂｐｓとしてある。各許容速度は電力線通信手段１７および高速、中速の無線通信手段１８、１９において実用的な使用が可能な通信速度の１／３程度に定められている。
【００３６】
通信制御手段２３は電力線通信手段１７および３つの無線通信手段１８〜２０のうちのいずれか一つの通信手段に通信を行わせるものであり、通信開始時に電力線通信手段１７および３つの無線通信手段１８〜２０による通信品質を評価し、最も高い通信品質の一つの通信手段に通信を行わせる。通信品質は、誤り率、ＳＮＲ、通信速度などに基づいて評価することができる。なお、誤り率、ＳＮＲ、通信速度は周知の方法で求めることができる。これらの評価は予め設定した閾値を用いて行うことができる。
【００３７】
また、通信制御手段２３は通信が行われている通信手段の通信速度が許容速度以下に陥ったことが検出されると、電力線通信手段１７および３つの無線通信手段１８〜２０の中から通信規格上の通信速度が通信の行われている通信手段の次に速い通信手段に切り替えて、通信を行わせる。
【００３８】
図４は通信制御手段２３が電力線通信および３つの無線通信手段１８〜２０を切り替えながら通信する動作を模式的に示した説明図である。図４に示すように、高速無線通信手段１８で通信しているときに通信速度が許容速度以下に陥ると、高速無線通信手段１８に替えて電力線通信手段１７に通信を行わせる。また、電力線通信手段１７の通信速度が許容速度以下に陥ると、電力線通信手段１７に替えて中速無線通信手段１９に通信を行わせる。中速無線通信手段１９の通信速度が許容速度以下に陥ると、中速無線通信手段１９に替えて低速無線通信手段２０に通信を行わせる。すなわち、通信の途中で通信環境が変化して通信速度が許容速度以下になると、通信規格上の通信速度が速い通信手段から遅い通信手段へと順次に切り替えられる。なお、低速無線通信手段２０により通信が行われている場合には、低速無線通信手段２０による通信が維持される。
【００３９】
駆動制御手段２４は、電力線通信手段１７および３つの無線通信手段１８〜２０のいずれかが通信ネットワークを介してプリンタ２を制御するための制御指令を受信すると、受信した制御指令に基づいて、プリンタ２を待機状態から起動させ、或いは、駆動状態から待機させる。
【００４０】
電源装置１の電源コード３をコンセントに差し込んで接続コード５の電源コネクタ７をプリンタ２に接続すれば、電源供給部１０は交流電力を所定の直流電力に変換してプリンタ２に供給する。また、接続コード５の通信コネクタ６をプリンタ２の通信インターフェースに接続すれば、電源装置１は、プリンタ２に電力線通信の機能と無線通信の機能を付加する。すなわち、プリンタ２は通信手段１６および電力線通信手段１７を介して電力線通信ネットワークに接続されて、外部の機器と通信可能になる。また、プリンタ２は通信手段１６および周波数帯の重ならない通信チャネルを使用する３つの無線通信手段１８〜２０を介して、３つの無線通信ネットワークに接続されて、或いは、他の電源装置とアドホックモードで接続されて、外部の機器と通信可能になる。
【００４１】
（電波干渉回避部）
ここで、電波干渉回避部１３を説明する。電波干渉回避部１３は、電源装置１とこの電源装置１に接続されているプリンタ２がレストランにおけるオーダエントリシステムの一部を構成しているときなどに、電力線８に接続されている電子レンジ１２が放射するマイクロ波によって各無線通信手段１８〜２０の無線通信が通信不能に陥ってしまうことを回避するためのものである。
【００４２】
図２に示すように、電波干渉回避部１３は、電子レンジ動作検出手段２６、チャネル特定手段２７およびチャネル設定手段２１を備えている。チャネル特定手段２７は制御部１５に構成されている。チャネル設定手段２１は通信部１１および電波干渉回避部１３の双方において動作する。
【００４３】
電子レンジ動作検出手段２６は電子レンジ１２の動作状態を検出するものであり、電力線８の電源電圧の変化を検出する電圧変動検出手段２８と、電源電圧の変化に基づいて電子レンジ１２の動作開始時点および動作停止時点を検出する動作検出手段２９を備えている。動作検出手段は制御部１５に構成されている。電圧変動検出手段２８が電力線８の電源電圧が瞬間的に低下したことを検出すると、動作検出手段２９はこれを電子レンジ１２の動作開始時点として検出する。電圧変動検出手段２８が電力線８の電源電圧が瞬間的に所定の時間範囲で所定値上昇したことを検出すると、動作検出手段２９はこれを電子レンジ１２の動作停止時点として検出する。ここで、電子レンジ動作検出手段２６は、図５に示すように、電子レンジ１２の電源コードに取り付けた誘導コイル３０と、誘導コイル３０に発生する電気的変化を所定の信号として電源装置１に送信する送信手段３１と、所定の信号を受信することにより電子レンジ１２の動作開始時点および動作停止時点を検出する動作検出手段とから構成することもできる。
【００４４】
チャネル特定手段２７は電子レンジ１２が動作している間に、電波干渉を受けずに通信できる通信可能チャネルと、電波干渉により通信できない通信不可チャネルを検出し、これらを制御部１５のＲＡＭに記憶保持する。ここで、電子レンジ１２のマグネトロンが発生させる２．４ＭＨｚ帯のマイクロ波の周波数は長短２つの周期性を併せ持つ周期で変動している。この結果、マイクロ波の干渉を受けて通信不能に陥る各通信規格の通信チャネルは電子レンジの動作開始時点からの経過時間とともに周期的に変動するので、通信チャネル特定手段２７は、電子レンジ１２の動作開始時点から動作停止時点までの間、所定間隔で通信不可チャネルおよび通信可能チャネルを検出し、検出された通信不可チャネルおよび通信可能チャネルを、電子レンジ１２の動作開始時点からの経過時間と対応づけたチャネル変動表として記憶保持する。
【００４５】
通信不可チャネルおよび通信可能チャネルの検出には周波数ホッピングを行いながらこれらを検出する周知の技術を用いる。本例では、送信出力が小さくて電波干渉を受け易いＺｉｇＢｅｅで通信する低速無線通信手段２０をセンサとして用いて、通信不可チャネルおよび通信可能チャネルを検出する。また、電子レンジ１２の動作開始時点が検出されてから１００ｍｓ毎に通信不可チャネルおよび通信可能チャネルを検出している。
【００４６】
なお、制御部１５に記憶保持されたチャネル変動表は、この電源装置１と通信可能な他の電源装置との間で共有するために、他の電源装置からアクセス可能な状態になっている。また、他の電源装置がアクセスすると、アクセスした他の電源装置の制御部にチャネル変動表が記憶保持されるようにすることもできる。
【００４７】
次に、チャネル設定手段２１はチャネル変動表が制御部１５に記憶保持されると、電子レンジ１２が動作したときに、このチャネル変動表に基づいて各無線通信手段１８〜２０の通信チャネルを割り当てる。すなわち、電子レンジ１２が動作すると、チャネル設定手段２１は動作開始時点から所定間隔でチャネル変動表の通信不可チャネルおよび通信可能チャネルを参照する。そして、チャネル設定手段２１は、通信部１１の一部として動作するときと同様に各無線通信手段１８〜２０の通信チャネルの周波数帯が重ならないようにしながら、通信可能チャネルのいずれかを低速無線通信手段２０の通信チャネルに割り当て、通信不可チャネルの周波数帯を含まない複数の通信チャネルのいずれかを高速無線通信手段１８と中速無線通信手段１９にそれぞれ割り当てる。
【００４８】
図６は通信チャネルがマイクロ波と干渉しないように割り当てられる動作を示すフローチャートである。図６（ａ）は通信可能チャネルおよび通信不可チャネルをチャネル変動表として記憶保持する動作を示し、図６（ｂ）は通信チャネルを切り替える動作を示す。図７（ａ）は電子レンジ１２が動作している間に発生するマイクロ波を模式的に示す説明図である。図７（ｂ）は電子レンジ１２が動作している間に低速無線通信手段２０によって通信不可チャネルおよび通信可能チャネルが検出される動作の例を模式的に示す説明図である。図７（ｃ）は検出された通信不可チャネルおよび通信可能チャネルを電子レンジ１２の動作開始時点からの経過時間と対応づけたチャネル変動表である。図８は通信チャネルが電波干渉を回避するように割り当てられた例を示す説明図である。
【００４９】
図６（ａ）に示すように、電子レンジ動作検出手段２６が電子レンジ１２の動作開始時点を検出すると（ステップＳＴ１）、１００ｍｓ経過後に（ステップＳＴ２）、チャネル特定手段２７は通信不可チャネルおよび通信可能チャネルを検出する（ステップＳＴ３）。また、検出された通信不可チャネルおよび通信可能チャネルは動作開始時点からの経過時間と対応づけてチャネル変動表に記憶保持される（ステップＳＴ４）。その後は、ステップＳＴ５において電子レンジ１２の動作停止時点が検出されるまで、１００ｍｓの間隔で、通信不可チャネルおよび通信可能チャネルの検出と記憶保持が行われる（ステップＳＴ２〜ＳＴ４）。
【００５０】
ここで、電子レンジ動作検出手段２６が電子レンジ１２の動作開始時点を検出すると、図７（ａ）に示すように、電子レンジ１２からは周期的に変化するマイクロ波が放射される。また、チャネル特定手段２７はこの周期性に起因して変化する通信不可チャネルおよび通信可能チャネルを検出する。図７（ｂ）に示す例では、電子レンジ１２の動作開始時点から１００ｍｓ経過時点ではチャネル１３、チャネル２０が通信不可チャネルとして検出されており（図中の×印）、チャネル１４、チャネル１５、チャネル１８が通信可能チャネルとして検出されている（図中の○印）。動作開始時点から２００ｍｓ経過時点ではチャネル２０、チャネル２１が通信不可チャネルとして検出されており、チャネル１２、チャネル１６、チャネル１９が通信可能チャネルとして検出されている。動作開始時点から３００ｍｓ経過時点ではチャネル１９チャネル、チャネル２１が通信不可チャネルとして検出されており、チャネル１１、チャネル１３、チャネル２６が通信可能チャネルとして検出されている。この結果、図７（ｃ）に示されているチャネル変動表が制御部１５に記憶保持される。
【００５１】
次に、図６（ｂ）に示すように、チャネル変動表が記憶保持された後に電子レンジ動作検出手段２６が電子レンジ１２の動作開始を検出すると（ステップＳＴ１１）、１００ｍｓ経過したときに（ステップＳＴ１２）、チャネル設定手段２１はチャネル変動表に基づいて各無線通信手段１８〜２０の通信チャネルを割り当てる（ステップＳＴ１３）。すなわち、チャネル設定手段２１は各無線通信手段１８〜２０の通信チャネルの周波数帯が重ならないようにしながら、通信可能チャネルのいずれかを低速無線通信手段２０の通信チャネルに割り当て、通信不可チャネルの周波数帯を含まない複数の通信チャネルのいずれかを高速無線通信手段１８と中速無線通信手段１９にそれぞれ割り当てる。しかる後は、ステップＳＴ１４において電子レンジ１２の動作停止時点が検出されるまで、１００ｍｓの間隔で通信チャネルの割り当てが行われる（ステップＳＴ１２、ＳＴ１３）。
【００５２】
図７（ｃ）のチャネル変動表が記憶保持されている場合には、図８に示すように、チャネル設定手段２１は、電子レンジ１２の動作開始時点から１００ｍｓ経過すると、低速無線通信手段２０にチャネル１４を割り当て、高速無線通信手段１８にチャネル６、中速無線通信手段１９にチャネル１４を割り当てる。動作開始時点から２００ｍｓ経過すると、低速無線通信手段２０にチャネル１２を割り当て、高速無線通信手段１８にチャネル４、中速無線通信手段１９にチャネル１３を割り当てる。動作開始時点から３００ｍｓ経過すると、低速無線通信手段２０にチャネル１１を割り当て、高速無線通信手段１８にチャネル３、中速無線通信手段１９にチャネル１３を割り当てる。なお、各無線通信手段１８〜２０に割り当てることができる通信チャネルの組み合わせは複数存在しているので、その中から任意の組み合わせを割り当てている。
【００５３】
ここで、ステップＳＴ１からステップＳＴ５までの動作は、電源装置１で通信する前に、すなわち、電源装置１を無線通信ネットワークに接続する前に、構内にある電子レンジ１２を動作させて行う。このようにしてチャネル変動表を作成しておけば、記録保持されている通信可能チャネルおよび通信不可チャネルは設置されている電子レンジ１２が動作したときにマグネトロンが放射するマイクロ波の周波数変動に即したものになる。従って、マイクロ波による電波干渉によって各無線通信手段１８〜２０による無線通信が通信不能に陥ることを確実に回避できる。
【００５４】
また、各無線通信手段１８〜２０に割り当てる通信チャネルの組み合わせを、チャネル変動表に基づいて組み合わせ表として予め作成しておけば、チャネル設定手段２１は組み合わせ表に基づいて通信チャネルを割り当てることができる。また、通信チャネルの組み合わせは複数あるので、組み合わせ表を複数作成しておいて、電子レンジ１２の動作開始時点点が検出されたときに乱数などで一つの組み合わせ表を選択してもよい。
【００５５】
なお、電子レンジ動作検出手段２６として、ＺｉｇＢｅｅで通信する低速無線通信手段２０を用いることもできる。この場合には、低速無線通信手段２０で周波数ホッピングを行い、いずれかの通信チャネルで電波干渉が発生した時点を電子レンジ１２の動作開始時点として検出し、電波干渉が無くなった時点を電子レンジ１２の動作停止時点として検出する。
【００５６】
また、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈで通信する無線通信手段を備えている場合には、この無線通信手段を利用して、通信不可チャネルおよび通信可能チャネルを検出することもできる。
【００５７】
（通信システム）
次に電源装置１を用いた通信システムを説明する。本形態の通信システム４０は電源装置１を少なくとも３つ用いて通信ネットワークを構築している。図９は電力線通信手段１７および３つの無線通信手段１８〜２０によって構築される各通信ネットワークのトポロジを示す説明図である。
【００５８】
図９（ａ）に示すように、各電源装置１（１）〜１（５）の電源コード３をコンセントに差し込むと、各電源装置１（１）〜１（５）の電力線通信手段１７は相互間でバス型の電力線通信ネットワーク４１を構築する。また、図９（ｂ）に示すように、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇで通信する高速無線通信手段１８および中速無線通信手段１９はそれぞれ相互間でスター型の無線通信ネットワーク４２、４３を構築する。図９（ｃ）に示すように、ＺｉｇＢｅｅで通信する低速無線通信手段２０は相互間でメッシュ型の無線通信ネットワーク４４を構築する。各通信ネットワーク４１〜４４にはサーバ１４が接続されている。
【００５９】
図１０は高速無線通信手段１８および中速無線通信手段１９でスター型の無線通信ネットワーク４２を構築するための初期設定の方法を説明するための斜視図である。図１０に示すように、電源タップ４５に電源コード３を差し込んで各電源装置１（１）〜１（５）を至近距離に配置する。また、一つの電源装置１（１）の設定スイッチ２５を操作して、この電源装置１の高速無線通信手段１８および中速無線通信手段１９をアクセスポイントとして機能させる。すると、この電源装置１（１）の高速無線通信手段１８および中速無線通信手段１９は、他の電源装置１（２）〜（５）のＭＡＣアドレスなどを取得して、スター型の無線通信ネットワークを構築する。その後に、各電源装置１（１）〜１（５）を構内の所望の場所へ配置する。
【００６０】
なお、スター型の無線通信ネットワーク４２のアクセスポイントを電源装置１（１）の高速無線通信手段１８とし、スター型の無線通信ネットワーク４３のアクセスポイントを電源装置１（２）とすることもできる。すなわち、スター型の各無線通信ネットワーク４２、４３の各アクセスポイントを異なる電源装置にすることができる。
【００６１】
また、通信規格のＩＥＥＥ８０２．１１ｂとＩＥＥＥ８０２．１１ｇとは互換性があるので、高速無線通信手段１８と中速無線通信手段１９とによって、一つの無線通信ネットワークを構築することもできる。この場合には、アクセスポイントとして機能している電源装置１（１）からブロードキャストした時の応答速度により、電源装置１（１）と他の各電源装置１（２）〜（５）との間で用いる通信規格を選択する。また、電源装置１（１）と他の各電源装置１（２）〜（５）との間で選択された通信規格をアクセスポイントとして機能している電源装置１（１）に記憶保持しておけば、この無線通信ネットワークがダウンした場合でも復元が容易になる。
【００６２】
（本形態の効果）
本例によれば、接続されているプリンタ２に電力を供給する電源装置１が、電源装置１とプリンタ２との間で通信を行う通信手段１６と、外部のプリンタ２と通信手段１６との間で通信を行う電力線通信手段１７および無線通信手段１８〜２０を有しているので、プリンタ２が電力線通信および無線通信の機能を備えていない場合でも、このプリンタ２に電力線通信および無線通信を付加することができる。従って、プリンタ２のエラー状態やビジー状態などのステータス情報を外部の機器に通知することができる。また、電源装置１が電力線通信手段１７と無線通信手段１８〜２０を有しているので、電源装置１に接続されているプリンタ２が故障した場合でも、その故障状態を、電源装置１から通信ネットワークおよび通信ネットワークを介して外部のサーバ１４などに通知することができる。
【００６３】
また、電源装置１が駆動制御手段２４を有しているので、外部の機器から通信ネットワークを介してプリンタ２を待機状態から起動させることができる。或いは、駆動状態から待機させることができる。
【００６４】
また、本例では、通信規格の異なる３つの無線通信手段１８〜２０を備えている。従って、一つの無線通信手段による無線通信が通信不能になった場合でも、他の無線通信を用いて通信することができる。さらに、各無線通信手段１８〜２０の通信規格はそれぞれ異なっているので、一つの無線通信手段が通信不能になった場合でも、他の無線通信手段によって通信できる可能性がある。加えて、電力線通信手段１７を備えているので、通信不能になる場合を回避または低減することができる。
【００６５】
また、本例では、通信制御手段２３は、電力線通信手段１７および３つの無線通信手段１８〜２０のそれぞれによる通信品質を評価し、最も高い通信品質の通信手段に通信を行わせている。従って、信頼性の高い通信を行うことができる。
【００６６】
また、本例では、通信を行っている一つの通信手段の通信速度が許容速度以下になった場合には、その一つの通信手段よりも通信規格上の通信速度が遅い他の通信手段に切り替えて通信を行う。一般的に、通信不能になる前には通信速度が低下するので、このように各通信手段１７〜２０を切り替えれば、通信環境が変化して通信不能になることを回避することができる。
【００６７】
また、本例では、３つの無線通信手段１８〜２０のそれぞれが使用する通信チャネルが同じ周波数帯に重ならないように設定するチャネル設定手段２１を有しているので、３つの無線通信手段１８〜２０による通信が相互に干渉することがない。さらに、各無線通信手段１８〜２０が異なる周波数帯を使用しているので、特定の周波数帯で電波干渉が発生するなどした場合でも、他の無線通信手段を用いて通信することができる。
【００６８】
次に、本例の通信システム４０によれば、電力線通信ネットワーク４１と３つの無線通信ネットワーク４２〜４４が構築される。また、３つの無線通信ネットワーク４２〜４４は、トポロジの異なるスター型の無線通信ネットワーク４２、４３、および、メッシュ型の無線通信ネットワーク４４を備えている。従って、通信環境が変化した場合でも、全ての通信ネットワーク４１〜４４の通信経路が一斉に遮断されて通信不能になる場合を回避または低減することができる。
【００６９】
また、低速無線通信手段２０によってメッシュ型の無線通信ネットワーク４４を構築し、高速無線通信手段１８および中速無線通信手段１９でスター型の通信ネットワーク４２、４３を構築しているので、通信ネットワークのトポロジによって通信速度が低下することを低減することができる。
【００７０】
（その他の実施の形態）
上記の例では、通信状態監視手段２２は通信が行われている通信手段の通信速度が許容速度以下に陥っているか否かを監視しているが、通信が行われている通信手段の通信品質を監視するようにしてもよい。例えば、誤り率を検出し、誤り率が予め定めた許容率以上に陥っているか否かを監視する。この場合には、誤り率が予め設定した許容誤り率以上になった場合に、通信制御手段２３は通信を行っている一つの通信手段をその次に通信規格上の通信速度が早い通信手段に切り替える。このようにすれば、信頼性の高い通信を行うことができる。なお、通信品質としてＳＮＲを検出してもよい。
【００７１】
また、上記の例では、通信制御手段２３は電力線通信手段１７および３つの無線通信手段１８〜２０のうちのいずれか一つの通信手段に通信を行わせるが、通信制御手段２３は電力線通信手段１７および３つの無線通信手段１８〜２０の少なくとも２つに同じ通信を行わせるようにしてもよい。２つ以上の通信手段で同じデータを送受信すれば、通信環境が劣化することによりデータの一部が欠落した場合でも、周知の技術によって送受信したデータを選択或いは合成して、欠落部分を補完できる。
【００７２】
この場合には、通信状態監視手段２２は、電力線通信および３つの無線通信手段１８〜２０の各通信速度が各許容速度以下に陥っているか否かを監視し、通信制御手段２３は通信速度が許容速度以下に陥った通信手段が検出された場合には、検出された通信手段が通信規格上の通信速度が最も遅いＺｉｇＢｅｅによる低速無線通信手段２０でなければ、検出された通信手段の通信を停止するようにしてもよい。
【００７３】
図１１は通信制御手段２３が通信速度が許容速度以下に陥っている通信を停止する動作を模式的に示した説明図である。図１１に示すように、高速無線通信手段１８の通信速度が許容速度以下に陥ると、高速無線通信手段１８による通信を停止して、電力線通信手段１７、中速無線通信手段１９、低速無線通信手段２０に通信を行わせる。電力線通信手段１７の通信速度が許容速度以下に陥ると、電力線通信手段１７による通信を停止して中速無線通信手段１９および低速無線通信手段２０に通信を行わせる。中速無線通信手段１９の通信速度が許容速度以下に陥ると、中速無線通信手段１９による通信を停止して低速無線通信手段２０に通信を行わせる。なお、低速無線通信手段２０により通信が行われている場合には、低速無線通信手段２０による通信が維持される。このようにすれば、通信環境が変化することによって通信状態が劣化している通信を排除することができる。
【００７４】
また、上記の例では、電源装置１と機器とは別体として構成されているが、電源装置１は、機器の内部において機器から分離されるように構成されていてもよい。
【００７５】
また、電源装置１に補助バッテリーおよびメモリを備えることもできる。このようにすれば、停電時においても通信が可能である。また、通信ネットワークを介して受信した機器を一時的にメモリに記憶保持しておいて電力が回復した後に機器に送信することができる。また、電源装置１を無停電電源装置とすることもできる。
【００７６】
なお、上記の通信システム４０では、少なくとも３つの電源装置１を用いて通信ネットワークを構築しているが、２つの電源装置１の間で通信させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本実施の形態に係る電源装置の外観斜視図である。
【図２】電源装置のブロック図である。
【図３】無線通信手段によって使用される通信チャネルの説明図である。
【図４】通信制御手段が通信手段を切り替える動作を模式的に示す説明図である。
【図５】電子レンジ動作検出部の構成例を示す説明図である。
【図６】電波干渉を回避するための動作を示すフローチャートである。
【図７】検出される通信可能チャネルおよび通信不可チャネルの説明図である。
【図８】通信チャネルが割り当てられた例を示す説明図である。
【図９】各通信手段が構築する通信ネットワークのトポロジを示す説明図である。
【図１０】初期設定の方法を説明するための斜視図である。
【図１１】通信制御手段が通信手段を切り替える動作の別の例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００７８】
１・電源装置、２・プリンタ、３・電源コード、４・装置本体、５・接続コード、６・通信コネクタ、７・電源コネクタ、８・電力線、１０・電力供給部、１１・通信部、１２・電子レンジ、１３・電波干渉回避部、１４・サーバ、１５・制御部、１６・通信手段、１７・電力線通信手段、１８・高速無線通信手段、１９・中速無線通信手段、２０・低速無線通信手段、２１・チャネル設定手段、２２・通信状態監視手段、２３・通信制御手段、２４・駆動制御手段、２５・設定スイッチ、２６・電子レンジ動作検出手段、２７・チャネル特定手段、２８・電圧変動検出手段、２９・動作検出手段、３０・誘導コイル、３１・送信手段、４１・電力線通信ネットワーク、４２，４３・スター型の無線通信ネットワーク、４４・メッシュ型の無線通信ネットワーク、４５・電源タップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力線からの電力を直接又は変換して、接続されている機器に供給する電力供給部と、
前記接続されている機器との間で通信する通信手段と、
外部の機器と前記通信手段との間で前記電力線を介して通信する電力線通信手段と、
前記外部の機器と前記通信手段との間で無線通信するもので、異なる複数の無線通信手段とを有していることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
請求項１に記載されている電源装置において、
前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段のそれぞれによる通信品質を評価し、前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段のうちの最も高い通信品質の第１の通信手段に通信を行わせる通信制御手段を有していることを特徴とする電源装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電源装置において、
前記第１の通信手段が前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段の中で通信速度が最も遅いものでない場合に、前記第１の通信手段の通信速度がこの第１の通信手段について予め設定されている許容速度以下に陥っているか否かを監視する通信状態監視手段を有し、
前記通信制御手段は、前記通信速度が前記許容速度以下に陥ると、前記第１の通信手段に替えて、前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段の中から通信速度が前記第１の通信手段の次に速い第２の通信手段に通信を行わせることを特徴とする電源装置。
【請求項４】
請求項１に記載されている電源装置において、
前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段の少なくとも２つに同じ通信を行わせる通信制御手段を有していることを特徴とする電源装置。
【請求項５】
請求項４に記載されている電源装置において、
前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段の各通信速度が前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段のそれぞれについて予め設定されている各許容速度以下に陥っているか否かを監視する通信状態監視手段を有し、
前記通信制御手段は、前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段のうち前記通信速度が前記許容速度以下に陥った第１の通信手段が検出された場合には、前記第１の通信手段が前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段の中で前記通信速度が最も遅いものでなければ当該第１の通信手段による通信を停止することを特徴とする電源装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のうちのいずれかの項に記載されている電源装置において、
前記複数の無線通信手段のそれぞれが使用する通信チャネルが同じ周波数帯に重ならないように割り当てるチャネル設定手段を有していることを特徴とする電源装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のうちのいずれかの項に記載されている電源装置において、
前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段のうちのいずれかを介して外部の機器から受信した制御指令に基づいて、前記接続されている機器を待機状態から起動させ、或いは、駆動状態から待機させる駆動制御手段を有していることを特徴とする電源装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のうちのいずれかの項に記載されている電源装置を少なくとも３つ備え、
各電源装置の電力線通信手段は、相互に電力線を介した電話線通信ネットワークを構築しており、
各電源装置の前記複数の無線通信手段の少なくとも一つの第１の無線通信手段は、相互間にスター型の無線通信ネットワークを構築しており、
各電源装置の前記複数の無線通信手段の少なくとも一つの第２の無線通信手段は、相互にメッシュ型の無線通信ネットワークを構築していることを特徴とする通信システム。
【請求項９】
請求項８に記載されている通信システムにおいて、
前記第２の無線通信手段の通信規格上の通信速度は、前記第１の無線通信手段の通信規格上の通信速度よりも遅いことを特徴とする通信システム。
【請求項１】
電力線からの電力を直接又は変換して、接続されている機器に供給する電力供給部と、
前記接続されている機器との間で通信する通信手段と、
外部の機器と前記通信手段との間で前記電力線を介して通信する電力線通信手段と、
前記外部の機器と前記通信手段との間で無線通信するもので、異なる複数の無線通信手段とを有していることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
請求項１に記載されている電源装置において、
前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段のそれぞれによる通信品質を評価し、前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段のうちの最も高い通信品質の第１の通信手段に通信を行わせる通信制御手段を有していることを特徴とする電源装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電源装置において、
前記第１の通信手段が前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段の中で通信速度が最も遅いものでない場合に、前記第１の通信手段の通信速度がこの第１の通信手段について予め設定されている許容速度以下に陥っているか否かを監視する通信状態監視手段を有し、
前記通信制御手段は、前記通信速度が前記許容速度以下に陥ると、前記第１の通信手段に替えて、前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段の中から通信速度が前記第１の通信手段の次に速い第２の通信手段に通信を行わせることを特徴とする電源装置。
【請求項４】
請求項１に記載されている電源装置において、
前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段の少なくとも２つに同じ通信を行わせる通信制御手段を有していることを特徴とする電源装置。
【請求項５】
請求項４に記載されている電源装置において、
前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段の各通信速度が前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段のそれぞれについて予め設定されている各許容速度以下に陥っているか否かを監視する通信状態監視手段を有し、
前記通信制御手段は、前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段のうち前記通信速度が前記許容速度以下に陥った第１の通信手段が検出された場合には、前記第１の通信手段が前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段の中で前記通信速度が最も遅いものでなければ当該第１の通信手段による通信を停止することを特徴とする電源装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のうちのいずれかの項に記載されている電源装置において、
前記複数の無線通信手段のそれぞれが使用する通信チャネルが同じ周波数帯に重ならないように割り当てるチャネル設定手段を有していることを特徴とする電源装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のうちのいずれかの項に記載されている電源装置において、
前記電力線通信手段および前記複数の無線通信手段のうちのいずれかを介して外部の機器から受信した制御指令に基づいて、前記接続されている機器を待機状態から起動させ、或いは、駆動状態から待機させる駆動制御手段を有していることを特徴とする電源装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のうちのいずれかの項に記載されている電源装置を少なくとも３つ備え、
各電源装置の電力線通信手段は、相互に電力線を介した電話線通信ネットワークを構築しており、
各電源装置の前記複数の無線通信手段の少なくとも一つの第１の無線通信手段は、相互間にスター型の無線通信ネットワークを構築しており、
各電源装置の前記複数の無線通信手段の少なくとも一つの第２の無線通信手段は、相互にメッシュ型の無線通信ネットワークを構築していることを特徴とする通信システム。
【請求項９】
請求項８に記載されている通信システムにおいて、
前記第２の無線通信手段の通信規格上の通信速度は、前記第１の無線通信手段の通信規格上の通信速度よりも遅いことを特徴とする通信システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−２８４２９０（Ｐ２００９−２８４２９０Ａ）
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１３５１５９（Ｐ２００８−１３５１５９）
【出願日】平成２０年５月２３日（２００８．５．２３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月２３日（２００８．５．２３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]