JP4075461B2 - 通信システム、通信端末及び通信方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線及び有線で通信を行うことのできる通信システムに関し、より詳細には、無線と電力線とを適宜に切り替えて通信を行うことのできる通信システムに関するものである。さらに、無線および電力線において伝送レートの異なる通信モードを最適に切り替えて通信を行うことのできる通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の無線／有線の切り替えを行う通信システムは、有線通信が可能と思われるような状況下でも、実際に有線通信を行うためには専用の通信線が必要であり、また、ＬＡＮなどの有線網を確保することが困難な場合には無線での通信を継続する必要があった。そのため、有線がつながらないために無線のみを使用するなど、無線通信のトラフィックを必要以上に占有していた。このような不具合を解消するために、例えば、実用新案登録第２５８３２３８号公報などが開示されている。この公報の技術によれば、無線送信機と有線送信機とを備えていて、それぞれの接続可能な状態を検出することにより無線通信と有線通信とを適切に切り替えることができる。しかし、この技術においても有線通信専用の通信線が必要であり、汎用性のある電力線を用いて搬送を行うことはできない。そこで、特許第２７４９２４８号公報などには、無線と電力線とを併用した電力線搬送システムの技術が開示されている。この技術によれば、子機を架台（充電器）から外した場合には通常の無線通信を行うことができると共に、子機が架台に載置されている場合には子機から電力線（つまり、商用電源ライン）を通して親機へ有線通信を行うことができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の無線と電力線とを併用した電力線搬送システムにおいては、コンセントを何処でも差し込めるという汎用性にもかかわらず、無線通信と有線通信とを適切に切り替える考慮がされていない。つまり、架台（充電器）がコンセントに差されているか否かにかかわらず、子機が架台（充電器）に載置された場合には、無線通信から有線通信への切り替え動作が働いてしまい、有線通信が確立されない状態になることもある。同様にして、子機を架台（充電器）に載置して通信を行っている最中に、子機を架台（充電器）から外して通信を継続しようとするとき、無線回線が通信不可能な状態にあると通信が切断されてしまう虞がある。また、無線／有線の切り替え時に生じる未送データが送信されないなど、送信データの連続性がなくなってしまう虞がある。さらには、信号レベルやパケットのエラーレートを判断しないで無線／有線の切り替えを行っているため、データ信号の品質が低下したり通信に混乱が生じることもある。
【０００４】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、切り替え先系統の信号搬送が可能か否かを判断して無線と電力線との通信切り替えを行う共に、無線／電力線の切り替え時において未送データが確実に送信されるような通信システムを提供するものである。さらに、無線の複数の通信モードと電力線の複数の通信モードから最適な通信モードを選択して切り替えることのできる通信システムを提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、通信相手との間で無線回線を介して通信を行う無線系統と、通信端末に電力を供給する電力線を介して通信相手との間で通信を行う有線系統とを選択的に切り替えて通信を行う通信システムにおいて、データ伝送レートの異なる複数の通信モードごとの、無線系統と有線系統における通信品質レベルを検出する通信品質検出手段と、通信品質検出手段で検出された通信品質レベルの中から最適な通信品質レベルを判定し、最適と判定した通信品質レベルに対応する通信モードを選択する判定手段とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の通信システムは、有線系統を介して通信を行っている間に無線系統の信号品質を検出し、その無線系統が所定の通信品質以上である場合には、有線系統から無線系統へ系統切り替えを行うことを特徴とする。つまり、本発明の通信システムによれば、例えば、電力線を介して通信を行っている間に、無線系統の通信品質を検出して、その無線系統の通信品質が所定の通信品質以上であれば、直ちに、電力線の有線系統から無線系統へ系統切替えを行うことができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明における通信システムの実施の形態の幾つかを説明する。以下、各実施の形態に共通する本発明の特徴は、無線通信装置がクレードル（充電器）に戴置されまたはアダプタに接続されていて、しかも電力線と物理的に結合されている場合においては、無線による通信の代りに電力線を用いた搬送通信を行えるようにした点である。さらに、無線による通信中に充電器やアダプタなどを通して電力線に接続された場合は、無線通信相手が同様に電力線による通信を利用可能であるか否かを検索し、利用可能な場合には相手側の通信装置とのネゴシエーションを行ってから、無線による通信から電力線への搬送通信へ自動的に切り替えられ、未送データが残ることなく通信が継続されるようにした点である。
【００３４】
また、電力線によって相手側の通信装置と直接搬送通信ができない場合でも、適当なルーティングルールによって電力線搬送ゲートウェイを選択し、選択された電力線による搬送通信路を用いて通信を継続できるようにした点である。さらには、他の通信システムとの干渉などによって無線通信の継続が困難になった場合でも、電力線による通信に切り替えることにより安定した通信が確保できるようにした点である。このようにして、場所的な制約が少ない電力線を用いた通信網による有線通信を活用しながら無線通信との効果的な棲み分けを行い、無線資源の有効活用を図っている。
【００３５】
第１の実施の形態
図１は、本発明の第１の実施の形態において、親機・子機を用いて無線／有線の切り替えを行う通信システムの概念図である。つまり、この図は、子機２を無線／有線に切り替える通信システムの概念を示している。同図において、この通信システムは、親機１と、親機１を介して通信を行う子機２と、子機２の充電を行うクレードル（充電器）３と、親機１及びクレードル３のそれぞれと電力線とを接続するためのコンセント４と、電力線の分配を行う分電盤５と、屋内の積算電力を計測する電力メータ６と、屋外からの電力線を引き込む引込線７と、電柱８に戴置され電力ケーブル９からの高電圧を降圧する柱上変圧器１０と、電柱８に戴置され、引込線７からの電力線信号を光信号に変換してファイバケーブル１１へ伝送する光ファイバモデム１２とによって構成されている。
【００３６】
このように構成された通信システムにおいて、通常、子機２が通信を行うときは、親機１との間で無線通信を行い、親機１より電話線（図示せず）を通して外部と通信を行っている。ここで、子機２がクレードル３に戴置され、かつクレードル３がコンセント４に接続されているとき、子機２の通信回線は、子機２→クレードル３→コンセント４→親機１→コンセント４→分電盤５→電力メータ６→光ファイバモデム１２→光ファイバケーブル１１のルートで確立される。つまり、屋外の電柱８から子機２までは電力線を介して通信回線が確立される。このとき、電力線による通信が可能な状態にあれば、子機２は、電力線より光ファイバモデム１２と光ファイバケーブル１１とを介して通信を行う。
【００３７】
尚、子機２をクレードル３に戴置することにより、もう一つの目的である子機２に内蔵されている二次電池の充電を行うことができる。つまり、子機２は定期的にクレードル３の上に置かれて二次電池を充電することができる。したがって、万一、二次電池の容量が通信を継続するための最低容量を下回った場合でも、クレードル３に接続することにより通信を継続するのに必要な電力を確保することができる。もちろん、このようにして子機２を充電している状態のまま電力線を介して有線通信を行うこともできる。
【００３８】
また、子機２による有線通信だけでなく、携帯電話機からも電力線を介した有線通信を行うことができる。図２は、本発明の第１の実施の形態において、携帯電話機を用いて無線／有線の切り替えを行う通信システムの概念図である。つまり、この図は、携帯電話機１３を無線／有線に切り替えるときの通信システムの概念を示している。尚、図２において、図１と同一名称のものは同一符合が付してある。図２において、この通信システムは、携帯電話機１３と、携帯電話機１３の充電を行うクレードル（充電器）３と、クレードル３と電力線とを接続するコンセント４と、電力線の分配を行う分電盤５と、屋内の積算電力を計測する電力メータ６と、屋外からの電力線を引き込む引込線７と、電柱８に戴置され電力ケーブル９からの高電圧を降圧する柱上変圧器１０と、電柱８に戴置され、引込線７からの電力線信号を光信号に変換してファイバケーブル１１へ伝送する光ファイバモデム１２と、携帯電話機１３に対して無線及び有線によって通信エリアを形成する無線装置１４とによって構成されている。本実施の形態１おいては、無線装置１４は、基地局を示す。
【００３９】
このように構成された通信システムにおいて、通常、携帯電話機１３が通信を行うときは、無線装置１４との間で無線通信を行っている。ここで、携帯電話機１３がクレードル３に戴置され、かつクレードル３がコンセント４に接続されているとき、携帯電話機１３の通信回線は、携帯電話機１３→クレードル３→コンセント４→分電盤５→電力メータ６→光ファイバモデム１２→光ファイバケーブル１１→無線装置１４のルートで有線によって確立される。つまり、屋外の電柱８から携帯電話機１３までは電力線を介して通信回線が確立される。このとき、電力線による通信が可能な状態にあれば、携帯電話機１３は、電力線、光ファイバモデム１２及び光ファイバケーブル１１を介して無線装置１４と通信を行う。もちろん、携帯電話機１３がクレードル３に戴置されているときは、携帯電話機１３に充電が行われることはいうまでもない。
【００４０】
次に、第１の実施の形態における通信システムについてさらに詳細に説明する。前述した図１の親機・子機及び図２の携帯電話機における無線／有線の切り替えシステムの構成は全く同じであるので、以下の説明では、図２の携帯電話機を用いた場合について詳細に説明する。図４は、本発明の第１の実施の形態における携帯電話機の内部構成を示すブロック図である。また、図５は、本発明の第１の実施の形態におけるクレードルの内部構成を示すブロック図である。つまり、図４は、図２における携帯電話機１３の内部構成を示し、図５は、図２におけるクレードル３の内部構成を示している。もちろん、図４が、図１における子機２の内部構成であって、図５が、図１におけるクレードル３の内部構成であっても構わない。
【００４１】
図４において、携帯電話機１３は、アンテナを介してＲＦ信号を送受信するＲＦ送受信部２１と、ＲＦ信号とベースバンド信号との変換処理を行う変復調部２２と、無線通信区間での伝送に必要な信号処理（例えば、パケット化や多重化やスクランブル化）を行うチャネルコーディング部２３と、無線系統と電力線系統とに通信回線を切り替えるスイッチ部２４と、ベースバンド信号に対して適切な信号処理を行うデータ処理部２５と、データ処理部２５によって振り分けられたデータの表示を行う表示部２６と、データの入出力を行う入出力部２７と、無線を介して送受信される信号や電力線を介して送受信される信号の品質レベルを検出する信号品質検出部２８と、信号品質検出部２８からの信号レベル品質情報に基づいてスイッチ部２４の切り替え制御を行うスイッチ制御部２９と、携帯電話機１３の各部を制御して通信が適切に行われるように処理を行う通信制御部３０と、電力線の通信系統の受け渡しを行う通信インタフェース３１と、携帯電話機１３で使用する電力を一時蓄積する二次電池３２と、二次電池３２から供給される電力を適宜に電圧変換して携帯電話機１３の各部へ電力を供給する電源部３３と、二次電池３２を充電制御する充電コントローラ３４と、クレードル３に電源系統を接続するための電源インタフェース３５と、インタフェース接続検出器３６とによって構成されている。
【００４２】
また、図５に示すクレードル３は、ＡＣ１００Ｖなどの商用電源からの電力をＤＣ５Ｖなどの直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣ電源部４１と、ＡＣ／ＤＣ電源部４１からの直流電力を携帯電話機１３の充電回路へ供給するための電源インタフェース４２と、携帯電話機１３との間で通信信号の受け渡しを行う通信インタフェース４３と、電力線通信区間での伝送に必要な信号処理を行うチャネルコーディング部４４と、信号の変調及び復調を行う変復調部４５と、５０/６０Ｈｚの商用電源周波数と信号伝送に必要な周波数帯域以外の周波数を除去するフィルタ部４６と、クレードル３の各部を制御して電力線による有線通信が適切に行われるように処理を行う通信制御部４７とによって構成されている。また、変復調部４５の出力は、図４の信号品質検出部２８に接続され、電力線を介して送受信される信号の品質レベルが信号品質検出部２８で検出される。
【００４３】
次に、図４及び図５を用いて携帯電話機１３による無線通信及び有線通信の動作を説明する。先ず、図２で携帯電話機１３がクレードル３から取り外されて無線による通信を行う場合について説明する。この場合は、図４に示す携帯電話機１３の構成のみによって通信の動作が行われる。図４において、表示部２６または入出力部２７から入力された信号は、データ処理部２５において必要なデータの処理が行われる。ここで、携帯電話機１３は図５に示すクレードル３から切り離されているので、信号品質検出部２８が、無線で送受信するための信号の品質レベルを検出して、その信号の品質が一定のレベル以上であれば、スイッチ制御部２９の制御によって、スイッチ部２４は、通信回線を無線系統へ切り替える。
【００４４】
これによって、データ処理部２５で処理された信号は、スイッチ部２４を通してチャネルコーディング部２３に送られて、無線通信区間での伝送に必要な信号処理が行われる。さらに、チャネルコーディング部２３を出た信号は、変復調部２２においてベースバンド信号よりＲＦ信号に変換され、ＲＦ送受信部２１よりアンテナを介してＲＦ信号が無線で出力される。一方、アンテナから入ってきたＲＦ信号はＲＦ送受信部２１で受信され、変復調部２２においてＲＦ信号からベースバンド信号に変換される。さらに、ベースバンド信号は、チャネルコーディング部２３で無線通信の伝送に必要な信号処理が行われてスイッチ部２４を通り、データ処理部２５で適切な信号処理が行われた後、表示部２６や入出力部２７へ振り分けられる。以上のような信号処理の流れは、通信制御部３０において適切に処理されている。さらに、携帯電話機１３の電源としては、二次電池３２から供給される電力を電源部３３において適宜に電圧変換して使用する。尚、電源部３３は、二次電池３２を充電制御するための充電コントローラ３４を備えている。
【００４５】
次に、図２で携帯電話機１３がクレードル３に戴置されて電力線による有線通信を行う場合について説明する。この場合は、図４に示す携帯電話機１３の通信インタフェース３１及び電源インタフェース３５と、図５に示すクレードル３の通信インタフェース４３及び電源インタフェース４２とがそれぞれ接続されて通信の動作が行われる。図５のクレードル３において、ＡＣ１００Ｖなどの商用電源からの電力は、ＡＣ／ＤＣ電源部４１によって所望のＤＣ電圧に変換されてクレードル３内の各部へ供給される。さらに、ＡＣ／ＤＣ電源部４１から出力されるＤＣ電力は、電源インタフェース４２及び図４の電源インタフェース３５を介して、二次電池３２に供給され、二次電池３２から携帯電話機１３の動作用電力及び充電用電力として供給される。
【００４６】
一方、ＡＣ１００Ｖなどの商用電源に重畳された電力線の通信信号は、フィルタ部４６において、信号伝送に必要な周波数帯域のみが通過し、信号伝送に必要な周波数帯域以外の周波数成分及び５０/６０Ｈｚの商用電源周波数が除かれる。フィルタ部４６を通過した信号は変復調部４５において復調される。さらに、チャネルコーディング部４４において電力線による通信に必要な処理が行われた後、通信インタフェース４３を介して、携帯電話機１３へ送信される。
【００４７】
ここで、携帯電話機１３は図５のクレードル３と接続されているので、電力線で送受信するための信号の品質レベルは変復調部４５に通信インタフェース３１を介して接続された信号品質検出部２８で検出され、その信号の品質が一定のレベル以上であれば、その情報はスイッチ制御部２９に送られる。スイッチ部２４は、スイッチ制御部２９の制御によって、通信回線を電力線系統へ切り替える。したがって、クレードル３の通信インタフェース４３からの電力線の通信信号は、携帯電話機１３の通信インタフェース３１を介して、スイッチ部２４よりデータ処理部２５へ送信される。そして、データ処理部２５において電力線による通信に適合したデータに処理され、表示部２６や入出力部２７へ振り分けられる。以上のような信号処理の流れは、通信制御部３０において適切に処理されている。このように、図４の携帯電話機１３を図５のクレードル３に戴置して充電を行っているときは、クレードル３と携帯電話機１３の充電系統が結合されて充電が行われると共に、クレードル３と携帯電話機１３との通信インタフェース同士も接続されて、データのやり取りが行われるようになっている。また、通信インタフェース３１及び電源インタフェース３５にはインタフェース接続検出器３６が接続され、このインタフェース接続検出器３６は携帯電話機１３がクレードル３に戴置されているか否かを判断する。
【００４８】
第２の実施の形態
図３は、本発明の第２の実施の形態において、充電機能を内蔵したパソコンを用いて無線／有線の切り替えを行う通信システムの概念図である。つまり、この図は、充電機能を備えた携帯端末、つまりパソコン５１を無線／有線に切り替える通信システムの概念を示している。パソコン５１は、少なくとも、無線によって通信を行うための無線カード５２と充電を行うためのアダプタ５３とを備えている。したがって、第１の実施の形態で述べたようなクレードルはなく、必要に応じてアダプタ５３により充電を行うことができる。尚、コンセント５５から先の配線系統は前述の図２の場合と同じであるので省略してある。
【００４９】
パソコン５１の通常の使用状態においては、無線カード５２と無線装置５４との間で無線による通信が行われる。また、パソコン５１を充電するためにアダプタ５３をコンセント５５に接続すると電力線による通信も可能となる。つまり、パソコン５１から、アダプタ５３及びコンセント５５を介して、図示しない屋内の電力線から光ファイバケーブルを経て、図示されていない相手パソコンとの間で有線による通信を行うことができる。
【００５０】
図６は、本発明の第２の実施の形態におけるパソコンの内部構成を示すブロック図である。つまり、この図は、無線通信と電力線通信の両方の機能を備えたパソコンなどの携帯端末通信機の構成を示している。図６において、パソコン５１は、無線通信系統と電力線通信系統と電源系統と共通部分とによって構成されている。
【００５１】
無線通信系統は、アンテナを介してＲＦ信号を送受信するＲＦ送受信部６１と、ＲＦ信号とベースバンド信号との変換処理を行う変復調部６２と、無線通信区間での伝送に必要な信号処理（例えば、パケット化や多重化やスクランブル化）を行うチャネルコーディング部６３とによって構成されている。また、電力線通信系統は、電力線通信区間での伝送に必要な信号処理を行うチャネルコーディング部７１と、信号の変調及び復調を行う変復調部７２と、信号伝送に必要な周波数帯域のみを通過させ、信号伝送に必要な周波数帯域以外の周波数及び５０/６０Ｈｚの商用電源周波数を除去するフィルタ部７３とによって構成されている。さらに、電源系統は、パソコン５１の各部へ電力を供給する二次電池７６と、二次電池７６から供給される電力を適宜に電圧変換してパソコン５１の各部へ電力を供給しおよび二次電池７６を充電制御するＡＣ／ＤＣ電源部７５とによって構成されている。
【００５２】
また、共通部分は、無線通信系統と電力線通信系統とに通信回線を切り替えるスイッチ部６４と、ベースバンド信号に対して適切な信号処理を行うデータ処理部６５と、データ処理部６５によって振り分けられたデータの表示を行う表示部６６と、データの入出力を行う入出力部６７と、無線を介して送受信される信号や電力線を介して送受信される信号の品質レベルを検出する信号品質検出部６８と、信号品質検出部６８からの信号レベルの品質情報に基づいてスイッチ部６４の切り替え制御を行うスイッチ制御部６９と、パソコン５１の各部を制御して通信が適切に行われるように処理を行う通信制御部７０と、光ファイバやＡＤＳＬや無線などによって他のネットワークと接続するネットワークインタフェース７４とによって構成されている。
【００５３】
次に、図６を用いてパソコン５１による無線通信及び有線通信の動作を説明する。先ず、パソコン５１をハンディ状態にして無線による通信を行う場合について説明する。つまり、ＡＣ／ＤＣ電源部７５のソケットがコンセント（図示せず）に接続されていない場合は、信号品質検出部６８が無線で送受信するための信号の品質レベルを検出して、信号の品質が一定のレベル以上であれば、スイッチ制御部６９の制御によって、スイッチ部６４は、通信回線を無線系統へ切り替える。
【００５４】
そして、アンテナから入力された信号は、第１の実施の形態における図４の場合と同様の経路を辿りネットワークインタフェース７４に達する。つまり、アンテナから入ってきたＲＦ信号はＲＦ送受信部６１で受信され、変復調部６２においてＲＦ信号からベースバンド信号に変換される。さらに、ベースバンド信号は、チャネルコーディング部６３で無線通信の伝送に必要な信号処理が行われてスイッチ部６４を通り、データ処理部６５で適切な信号処理が行われた後、表示部６６や入出力部６７へ振り分けられる。さらに、データ処理部６５で処理された信号はネットワークインタフェース７４を介して他のネットワークに送信される。以上のような信号処理の流れは、通信制御部７０において適切に処理されている。また、表示部６６または入出力部６７から入力されてアンテナ側へ送信される信号の処理の流れについても図４の場合と同じであるので、その説明は省略する。
【００５５】
次に、図３において、パソコン５１のアダプタ５３をコンセント５５に接続し、電力線を介して有線による通信を行う場合について説明する。ＡＣ１００Ｖなどの商用電源に重畳された電力線の通信信号は、フィルタ部７３において、信号伝送に必要な周波数帯域は通過し、信号伝送に必要な周波数帯域以外の周波数成分及び５０/６０Ｈｚの商用電源周波数は除かれる。フィルタ部７３を通過した信号は変復調部７２において復調される。さらに、チャネルコーディング部７１において電力線による通信に必要な処理が行われる。ここで、パソコン５１は電力線に接続されているので、信号品質検出部６８が電力線で送受信するための信号の品質レベルを検出して、その信号の品質が一定のレベル以上であれば、スイッチ制御部６９の制御によって、スイッチ部６４は、通信回線を電力線系統へ切り替える。
【００５６】
したがって、通信信号は、スイッチ部６４よりデータ処理部６５へ送信される。そして、データ処理部６５において電力線による通信に適合したデータに処理され、表示部６６や入出力部６７へ振り分けられる。また、データ処理部６５で処理された信号はネットワークインタフェース７４を介して他のネットワークに送信される。以上のような信号処理の流れは、通信制御部７０において適切に処理されている。尚、ネットワークインタフェース７４からは、光ファイバやＡＤＳＬ、無線アクセス等のネットワークに接続されている。このようにして、無線による通信と電力線による通信の切り替えは、スイッチ部６４によって行われる。つまり、ネットワークインタフェース７４からの信号を無線／電力線のどちらに流すか、または、無線／電力線のどちらの信号系を優先して動かすかなどをスイッチ部６４によって決定する。尚、ＡＣ／ＤＣ電源部７５による二次電池７６の充電制御や、各部へ供給する電力制御については図５に示す第１の実施の形態と同じであるので、その説明は省略する。
【００５７】
次に、通信機器間におけるデータ通信を無線／有線に切り替える具体的な実施例を説明する。例えば、第１の実施の形態における図２のようにクレードル３を備える携帯電話機１３と、第２の実施の形態における図３のように充電機能を内蔵するパソコン５１との通信によって、無線と電力線とを切り替えて通信を実行する場合について説明する。図７は、携帯電話機とパソコンによる無線通信の概念図であり、図８は、携帯電話機とパソコンによる電力線通信の概念図である。先ず、図７のように、携帯電話機１３とパソコン５１とが無線装置１４を介して無線通信を行い、パソコン５１は他のネットワークまたは電力線によって他の通信機器と通信を行っている。
【００５８】
次に、図８のように、携帯電話機１３をクレードル３に載置すると、クレードル３に繋がる電力線とパソコン５１に繋がる電力線とがＬＡＮケーブル、光ファイバケーブル等を介して接続される。そして、携帯電話機１３とパソコン５１との間で電力線による通信が可能か否かの交渉が行われる。ここで、電力線による通信が可能な状態であれば電力線通信への切り替えが行われて、携帯電話機１３とパソコン５１との間で電力線による通信が実行される。もちろん、このとき、パソコン５１は他のネットワークまたは電力線によって他の通信機器と通信を行うことができる。また、携帯電話機１３とパソコン５１との間で電力線による通信中に携帯電話機１３をクレードル３から外したとき、無線による通信が可能な状態にあれば無線通信への切り替えが行われる。尚、切り替え時における未送データは無線通信への切り替え後に再送されるので、通信データの連続性は保たれている。
【００５９】
以上説明したように、第１の実施の形態及び第２の実施の形態の通信システムにおいては、携帯電話機やパソコンなどの通信端末は、通信用電力を充電するためのクレードルやアダプタなどの電力供給手段を備えている。そして、通信端末と通信相手との間で、無線信号を伝送して通信を行う無線系統と電力供給手段に電力を供給する電力線に信号を伝送して通信を行う有線系統とを切り替えて通信を行うように構成されている。さらに、通信端末は、通信系統の信号品質を検出し、その通信系統が使用可能か否か判定する信号品質検出手段と、信号品質検出手段の判定結果に基づいて、無線系統と有線系統との系統切り替えを行うスイッチ手段とを備えたことを特徴としている。さらに、通信端末は、スイッチ手段が系統切り替えを行う過程で未送データが存在したか否かを判定し、未送データが存在したときは系統切り替え後に未送データを送信する未送データ送信手段とを備えたことを特徴としている。
【００６０】
また、通信端末においては、信号品質検出部２８は、無線系統による通信中に電力供給手段が電力線に接続されて充電を行っているとき、その無線系統に接続されている通信相手が有線系統を利用可能であるか否かを検索する。そして、この信号品質検出部２８が、通信相手との間で有線系統による通信を利用可能と判定した場合は、通信端末が通信相手と通信交渉を行い、無線系統から有線系統へ系統切り替えを行っている。さらに、信号品質検出部２８が、通信相手との間で有線系統による通信を利用不可能と判定した場合は、予め定めたルーティングルールに従って他の電力線の経路を選択し、選択された電力線の経路を用いて無線系統から有線系統へ系統切り替えを行っている。
【００６１】
次に、フローチャートを用いて、通信機器間において無線／電力線の切り替えを行う動作の流れを詳細に説明する。先ず、携帯電話機をクレードルに載置して無線通信から電力線通信へ切り替えるときの動作の流れを説明する。図９は、無線通信中に携帯電話機をクレードルに載置したときの動作の流れを示すフローチャートである。つまり、このフローチャートは、図８のように携帯電話機を載置するクレードル３とパソコン５１の電源が共に電力線に接続されており、かつ、互いに電力線経由で通信できる状態のときの動作の流れを示している。
【００６２】
先ず、携帯電話機１３がクレードル３と接続されていないとき、すなわち、充電が行われていない状態で、携帯電話機１３に内蔵された二次電池の電力で通信動作をしており、携帯電話機１３とクレードル３との間でインタフェースが接続されていないときは、携帯電話機１３は無線通信機能を用いてパソコン５１との間で無線通信を行っている（ステップＳ１）。尚、この場合には携帯電話機１３とパソコン５１の回りの空間において、周波数的及び時間的に電波資源を占有することになる。
【００６３】
続いて、携帯電話機１３をクレードル３に載置すると、インタフェース接続検出器３６は携帯電話機１３がクレードル３に接続されたことを検出し（ステップＳ２）、携帯電話機１３とクレードル３との間のインタフェースを有効にして、クレードル３内の電力線通信機能を初期化して電力線の接続能力を検索する（ステップＳ３）。尚、この間は、無線通信機能は継続されて、携帯電話機１３とパソコン５１との間の無線通信は行われている。ここで、信号品質検出部２８は、クレードル３がコンセントに接続されているか否かなど、電力線系統が物理的に形成されているか否かを判断し（ステップＳ４）、電力線系統が形成されていれば（ステップＳ４でＹｅｓの場合）、携帯電話機１３はクレードル３に対して電力線接続要求を出す（ステップＳ５）。
【００６４】
そして、信号品質検出部２８は、パソコンからのＡＣＫ（Acknowledge：肯定応答）があるか否かを判定する。つまり、無線で通信している通信相手（パソコン５１）が、電力線通信が可能であるか否かの問い合わせを行い、その回答が肯定的なものであるか否かを判断する（ステップＳ６）。もし、電力線通信が可能であるとの返答が得られれば（ステップＳ６でＹｅｓの場合）、所定のプロトコルに従って、携帯電話機１３とパソコン５１との間で電力線通信のリンクを張り、受信レベルやビットパターンやエラーレートなどを測定する（ステップＳ７）。このようにして電力線通信リンクが確立した後、信号品質検出部２８は、通信すべきデータの品質レベルを判断する（ステップＳ８）。その結果によって、信号品質検出部２８は、通信データの品質が良好であって電力線による通信接続が可能であるか否かを判定する（ステップＳ９）。ここで、電力線による通信接続が可能であれば（ステップＳ９でＹｅｓの場合）、信号品質検出部２８はスイッチ制御部２９を介してスイッチ部２４に、通信回線を電力線系統に切り替えるように通知する（ステップＳ１０）。このようにして電力線通信に移行したら（ステップＳ１１）、無線通信リンクを開放して無線通信を停止し（ステップＳ１２）、以後は電力線通信を継続する（エンド）。
【００６５】
一方、上記の過程において、ステップＳ４で、クレードル３がコンセント４に接続されていない場合（ステップＳ４でＮｏの場合）、ステップＳ６で、パソコンからのＡＣＫがない場合（ステップＳ６でＮｏの場合）、ステップＳ９で、電力線による通信接続が不可能であると判定された場合（ステップＳ９でＮｏの場合）など、携帯電話機１３の通信相手側が電力線通信機能を持たなかったり、現在電力線通信を使用できなかったり、あるいは、何らかの理由で電力線による通信を利用できないと判断された場合は、他の電力線通信回線があるかを検索し（ステップＳ１３）、もし他の電力線通信回線がある場合には（ステップＳ１３でＹｅｓの場合）、ステップＳ１０に進み通信回線を電力線に切り替え、もし他の電力線通信回線がない場合には（ステップＳ１３でＮｏの場合）、ステップＳ１４に進み、無線通信をそのまま継続させる。尚、上記における電力線通信の交渉作業は、携帯電話機１３がクレードル３に接続されている間において定期的に行ってもよく、あるいは、データトラフィックの増減など通信状況の変化に連動して行ってもよい。
【００６６】
次に、携帯電話機をクレードルから外して電力線通信から無線通信へ切り替えるときの動作の流れを説明する。図１０は、電力線通信中に携帯電話機をクレードルから外すときの動作の流れを示すフローチャートである。図１０において、携帯電話機１３がクレードル３に戴置されて電力線接続による通信が行われているとき（ステップＳ２１）、携帯電話機１３がクレードル３から離れたことがインタフェース接続検出器３６によって検知されると（ステップＳ２２）、携帯電話機１３は電力線による通信を一時停止して（ステップＳ２３）、直前まで電力線通信を行っていた通信相手（パソコン５１）に対して無線通信での接続を要求する（ステップＳ２４）。尚、この間、クレードル３とパソコン５１との間のデータのやり取りは一旦停止されるが、直ちに通信を再開できるようにリンクを保持したままにしておく。
【００６７】
そして、携帯電話機１３は、パソコンからのＡＣＫがあるか否かを判定する。つまり、現在、電力線で通信している通信相手（パソコン５１）に対して無線通信が可能であるかどうかの問い合わせを行い、その回答が肯定的なものであるか否かを判断する（ステップＳ２５）。もし、無線通信接続の要求に対し、無線通信が可能であるとの応答があれば（ステップＳ２５でＹｅｓの場合）、所定のプロトコルに従って、携帯電話機１３とパソコン５１との間で無線通信のリンクを張り、受信レベルやビットパターンやエラーレートなどを測定する（ステップＳ２６）。このようにして無線通信リンクが確立した後、携帯電話機１３は通信すべきデータの品質を判断する（ステップＳ２７）。そして、携帯電話機１３は、通信データの品質が良好であって無線による通信接続が可能であるか否かを判定する（ステップＳ２８）。
【００６８】
ここで、無線による通信接続が可能であれば（ステップＳ２８でＹｅｓの場合）、信号品質検出部２８は通信回線を無線回線に切り替えるように通知する（ステップＳ２９）。このようにして無線通信に移行したら（ステップＳ３０）、電力線通信リンクを開放して電力線通信を停止する（ステップＳ３１）。さらに、電力線通信から無線通信へ切り替えたときの未送データがあるか否かを判定し（ステップＳ３２）、もし未送データがあれば（ステップＳ３２でＹｅｓの場合）、その未送データを送信して（ステップＳ３３）、無線通信を継続する（エンド）。もちろん、ステップＳ３２で未送データがなければ（ステップＳ３２でＮｏの場合）、そのまま電力線通信を継続する（エンド）。
【００６９】
一方、ステップＳ２５で、パソコンからのＡＣＫがない場合（ステップＳ２５でＮｏの場合）、ステップＳ２８で、携帯電話機１３の無線通信接続要求に対して、無線による通信接続が不可能であるとの回答があった場合には（ステップＳ２８でＮｏの場合）、携帯電話機１３は、「無線通信が不可能であり、通信を継続するならばクレードルに携帯電話機を戻すようにユーザに促す」旨のメッセージまたは離脱アラームを発する（ステップＳ３４）。さらに、このアラームが鳴動すると同時にクレードル接続タイマをスタートさせる（ステップＳ３５）。そして、タイマがタイムアウトしたか否かが判定され（ステップＳ３６）、携帯電話機１３がクレードル３に戻される前にタイマがタイムアウトしてしまうと、つまり、一定の時間がたっても携帯電話機１３がクレードル３に戻されず、かつ、無線通信を行うこともできないときには、クレードル３とパソコン５１との間のリンクを切断して全ての通信を切断する（ステップＳ３７）。
【００７０】
一方、ステップＳ３６においてタイマがまだ継続中であれば、携帯電話機１３を戴置したクレードル３の接続状態が良好であるかが確認されたか否かの判定が行われる（ステップＳ３８）。このとき、接続状態が不良で未接続の状態であれば、ステップＳ３６に戻って、再度、タイマがタイムアウトしていないかどうかが確認される。このようにして、ある一定時間内に携帯電話機１３がクレードル３に戻されれば、つまり、接続確認の結果がＯＫであれば、前記のステップＳ２４でリンクを保持しておいた電力線を用いて通信を再開する（ステップＳ３９）。このとき、電力線通信を再開するまでの過程において未送データがあるか否かを判定し（ステップＳ４０）、もし未送データがあれば（ステップＳ４０でＹｅｓの場合）、その未送データを送信して（ステップＳ４１）、電力線による通信を継続する（エンド）。もちろん、ステップＳ４０で未送データがなければ（ステップＳ４０でＮｏの場合）、そのまま電力線による通信を継続する（エンド）。
【００７１】
このような手順によって、無線による通信と電力線による通信の円滑な相互移行が可能となる。また、上記のような通信切替システムによって、無線と電力線との通信系統の切り替えを効果的に行うことのできるので、不必要な無線通信を省きつつ、無線通信のリソースを有効に活用した通信を実現することができる。例えば、無線ＬＡＮなど無線通信資源の乏しいシステムにおいても、その資源を有効に活用することができる。
【００７２】
以上述べた実施の形態は本発明を説明するための一例であり、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲で種々の変形が可能である。例えば、他の通信システムの干渉によって無線系統の通信に障害が生じたときは、通信端末を電力供給手段に接続することにより電力線による有線系統に自動的に切り替えるようにすることもできる。また、無線系統の通信に障害が生じてから予め設定した時間以内に電力供給手段に接続することによって有線系統に切り替えるようにすることもできる。このようにして、他の通信システムとの干渉等によって無線通信の継続が困難になった場合でも、電力線通信に切り替えることにより、常に安定した通信を確保することができる。
【００７３】
また、本発明の無線／有線通信システムの応用例として以下のようなものが考えられる。第１には、無線／電力線切り替え通信システムのネットワークインタフェースが電力線通信であるようなシステムを構築することができる。つまり、無線／電力線切り替え通信システムのネットワークインタフェースがマルチアクセス方式の電力線インタフェースであって、同一のインタフェースを用いてクレードルと外部のネットワークとの両方に対し通信を行えるシステムを構築することができる。また、外部のネットワークが電力線であるシステムの場合は、例えば、電力線にアクセスする手段を屋外の電柱上に設置し、そこから外部のインタフェース(例えば、光ファイバなど)を用いてインターネット等へアクセスを行う。このようなシステムのイメージは図２の通りである。この場合、家庭内における既設の電力線の配線のみを用いて通信を行えるため、設置コストが安く、かつ、美観を損ねる可能性も少ない。
【００７４】
第２に、無線通信の相手が屋外の公衆無線アクセスであるようなシステムを構築することができる。この場合は、通信方式の切替手順において、ＩＰプロトコルなどのように通信の上位層での論理的なハンドオーバを行う。その手順としては、電力線通信への通信手段の切り替えを行う際に通信リンクだけでなく、上位レイヤでの通信経路の切り替えを含めた切り替えを行う。第３に、クレードルと無線／電力線通信装置を一体化したシステムを構築することができる。この場合は、第１の応用例で述べた例に準拠しており、クレードルが直接屋外に設置された電力線アクセスポイントと通信するようなイメージとなる。また、無線通信が、他の無線通信などからの干渉等によって継続が困難となった場合、電力線通信に切り替えることにより安定な通信を確保することが可能である。
【００７５】
ところで、家屋やオフィスで使用される無線ＬＡＮシステムや電力線搬送通信システムには、それぞれ次のような問題点がある。無線ＬＡＮシステムは、部屋間の距離が大きい場合や、壁や家具などの障害物がある場合には、途中で信号が減衰してしまって電波が届きにくくなったり、人の動きなどによって時々刻々と電波の伝搬状況が変化したりする問題点がある。したがって、これらの問題点を改善させるために、変調方式や符号化率を変更して伝送レートを落すフォールバック方式や、送信アンテナまたは受信アンテナを切り替えるアンテナダイバーシチ方式などが採用されている。しかし、このような方式を採用するためには、フォールバック回路やダイバーシチ回路などを付加しなければないのでシステム全体の回路構成が複雑になる。
【００７６】
一方、電力線搬送通信システムは、電力線に接続される機器の数が多くなったり機器の種類などによって、回線のインピーダンスが低下したり回線の雑音が増大したりする問題点がある。また、三相２線式電力の配線系統でＵ，Ｖ相に接続されるコンセントとＶ，Ｗ相に接続されるコンセントのように、配線系統が異なるコンセント間では伝搬する信号の減衰が大きくなる虞もある。そこで、これらの問題点を改善させるために、変調方式や符号化率を変更して伝送レートを落すフォールバック方式などが採用されているが、システム全体の回路構成が複雑になって装置が大きくなってしまうなどの問題がある。このような問題を解決するために以下に第３の実施の形態の通信システムとして説明する。
【００７７】
第３の実施の形態
第３の実施の形態の通信システムは、無線ＬＡＮと電力線搬送通信の両通信方式を備え、通信状況（以下、通信品質レベルという）に応じて通信モードを切り替える通信システムに関するものである。なお、通信モードとは、各通信方式とそれぞれの通信方式における伝送レートの組をいう。通常、無線ＬＡＮと電力線搬送通信の２つの通信システムが共に安定した通信状態を確保することはできないので、何れかの通信システムが通信品質レベルの低い状態に陥った場合に、通信品質レベルの高い通信システムの通信モードに切り替えて通信を行う。ここで、通信モードの切り替えの判定基準となる通信品質レベルは、スループット、雑音レベル、遅延プロファイル、周波数上のディップ点、パケットエラーレート（ＰＥＲ：Packet Error Rate）、ビットエラーレート（ＢＥＲ：Bit Error Rate）、またはボタンの押下などである。
【００７８】
第３の実施の形態の通信システムでは、無線ＬＡＮと電力線搬送通信の両通信システムの通信品質レベルを取り込み、どの通信モードを採用するかを、無線ＬＡＮと電力線搬送通信の区別なくシームレスに判定する判別手段を持っていることを特徴とする。例えば、単位時間当たりのデータ伝送量であるスループットを通信モードの切り替えの判定基準に用いる場合は、過去および現在のスループットの測定データに基づいて演算された各通信モードごとのスループット移動平均値を測定データテーブルに記録しておく。そして、測定データテーブルに記録されているスループット移動平均値のうちで一番高いスループット移動平均値を有している通信モードを選択して通信を行う。
【００７９】
なお、本発明の通信システムでは、無線ＬＡＮ以外に、ブルートゥース（Bluetooth）やＵＷＢ（Ultra Wideband）などを含んだ無線通信システムと、電力線搬送通信以外に、同軸ケーブル通信や電話線通信などを含んだ有線通信システムとの切り替えを行うこともできる。しかし、以下の実施の形態では、説明を容易にするために無線ＬＡＮと電力線搬送通信の切り替えについて述べる。
【００８０】
先ず、第３の実施の形態の通信システムにおいて、無線ＬＡＮと電力線搬送通信とを通信品質レベルに応じて切り替える通信システム切替装置の構成について説明する。図１１は、本発明の第３の実施の形態における、無線ＬＡＮと電力線搬送通信とを通信品質レベルに応じて切り替える通信システム切替装置の構成図である。なお、図１１では、破線で示す通信システム切替処理部１００の他に、入力側には、無線ＬＡＮ用アンテナ１０１と無線ＬＡＮ処理部１０２からなる無線系統と、コンセント１０５と電力線搬送通信処理部１０６からなる有線系統とが描かれ、出力側には負荷となるパソコン（ＰＣ）１１２が描かれている。したがって、これらを含めて説明する。
【００８１】
通信システム切替処理部１００は、各通信モードごとに過去数回分の測定データに基づいて移動平均値の演算を行う演算部１０３と、移動平均値から最適な通信モードを判定して選択する判定部１０４と、無線ＬＡＮ処理部１０２からの受信データと電力線搬送通信処理部１０６からの受信データとを切り替える受信データ切替部１０７と、無線ＬＡＮ処理部１０２への送信データと電力線搬送通信処理部１０６への送信データとを切り替える送信データ切替部１０８と、パソコン（ＰＣ）１１２との間で送受信されるデータの変調・復調処理を行う送受信データ処理部１１０と、各通信モードの過去数回分の測定データを格納し、および初期値や移動平均値をテーブルとして格納する記憶部１１１とによって構成されている。なお、Ｓｇは通信モード切替信号である。
【００８２】
図１１における各装置および各部の動作についてさらに詳しく説明する。通信システム切替処理部１００は、判定部１０４から出力された通信モード切替信号Ｓｇによって無線ＬＡＮ／電力線搬送を選択する。判定部１０４が無線ＬＡＮを選択した場合には、無線ＬＡＮにおける最適な伝送レートが選択される。一方、判定部１０４が電力線搬送を選択した場合には、電力線搬送における最適な伝送レートが選択される。
【００８３】
演算部１０３は、記憶部１１１に記憶されている過去数回分の測定データと今回の測定データとに基づいて移動平均置の演算を行い、その結果を記憶部１１１に格納する。なお、記憶部１１１は、デフォルト状態においてはデータの初期値を測定データテーブルにして格納している。ここで、データの初期値とは、設計時に定められ、設置時に用いられる。また、判定部１０４は、記憶部１１１の測定データテーブルに記録された各通信モードに対応する移動平均値に基づいて最適な通信モードを選択する。さらに、受信データ切替部１０７は、判定部１０４から出力された通信モード切替信号Ｓｇに基づいて、無線ＬＡＮ処理部１０２または電力線搬送通信処理部１０６からの受信データを送受信データ処理部１１０へ切り替える。送信データ切替部１０８は、送受信データ処理部１１０からの送信データを無線ＬＡＮ処理部１０２または電力線搬送通信処理部１０６へ切り替える。送受信データ処理装置１１０は、変調・復調などの送受信処理を行ってパソコン（ＰＣ）１１２との間で信号の送受信を行う。
【００８４】
図１１に示すような第３の実施の形態の通信システムでは、無線ＬＡＮの通信システムと電力線搬送通信の通信システムを用い、種々の通信品質レベルの判定基準にしたがって通信モードをシームレスに切り替えることにより、常に最高の通信効率で通信を行うことが可能となる。通信モード切り替えの判定基準となる種々の通信品質レベルとしては、前述のように、スループット、雑音レベル、遅延プロファイル、周波数上のディップ点、ＰＥＲ、ＢＥＲ、ボタンの押下などを用いる。以下、それぞれの通信品質レベルを切り替え判定基準に用いる場合について詳細に説明する。
【００８５】
＜スループット＞
先ず、単位時間当たりのデータ伝送量であるスループットを通信品質レベルの切り替え判定基準とする場合の動作を説明する。スループットを切り替え判定基準に用いる場合は、各通信モードの過去および現在のスループットの測定値に基づいて演算部１０３がスループット移動平均値を演算する。そして演算されたスループット移動平均値は測定データテーブルとして記憶部１１１に記憶される。通信モードを切り替えるときには、判定部１０４が、測定データテーブルの各通信モードのスループット移動平均値を比較し、スループット移動平均値が一番高い通信モードを選択して通信モードを切り替える。
【００８６】
図１２は、スループットを通信モードの切り替え判定基準に用いた場合の測定データテーブルの一例である。図１２に示す測定データテーブルには、通信モードごとに、スループットの切り替え判定を行う直前の数回分のスループット測定値に基づいて演算されたスループット移動平均値と、通信システムの設置時またはリセット時に設定されるスループット初期値とが格納されている。また、切り替え判定を行う直前の数回分のスループット測定値がない場合は、不足回数分はスループット初期値を用いてスループット移動平均値を求める。なお、スループット移動平均値およびスループット初期値の単位はＭbpsである。
【００８７】
通信モードには、無線ＬＡＮと電力線搬送通信を示す電力線の二つの通信方式が示され、それぞれの通信方式ごとに幾つかの公称レートが示されている。例えば、無線ＬＡＮ通信方式の『無線ＬＡＮ６Ｍbps』や『無線ＬＡＮ３６Ｍbps』、電力線通信方式の『電力線６Ｍbps』や『電力線３６Ｍbps』などが示されている。
【００８８】
図１２の測定データテーブルの場合は、『電力線２０Ｍbps』の通信モードに対応するスループット移動平均値が１３.３Ｍbpsで最も高い値である。したがって、判定部１０４はスループット移動平均値の一番高い通信モードである『電力線２０Ｍbps』を選択して通信モードを切り替える。このとき、例えば、『電力線２０Ｍbps』の通信モードが輻輳状態などのときは、電力線の通信モードは使えないので、判定部１０４は、無線ＬＡＮの中でスループット移動平均値が最も高い通信モード、つまりスループット移動平均値が１１.８Ｍbpsである『無線ＬＡＮ１８Ｍbps』を選択して通信モードを切り替える。
【００８９】
次に、図１１を用いて、スループット移動平均値を通信モードの切り替え判定基準に用いた場合の通信システム切替処理部１００の切替動作を説明する。先ず、受信動作について述べる。無線ＬＡＮ用アンテナ１０１から受信された信号は無線ＬＡＮ処理部１０２で処理され、受信データおよび通信品質レベルデータとして出力される。一方、コンセント１０５から電源コードを経由して受信された信号は電力線搬送通信処理部１０６で処理され、受信データおよび通信品質レベルデータとして出力される。このとき、通信品質レベルデータはデータ伝送量を示すスループット情報である。
【００９０】
無線ＬＡＮ処理部１０２から出力された受信データ、または電力線搬送通信処理部１０６から出力された受信データの何れかが受信データ信号切替部１０７によって選択されて送受信データ処理部１１０へ送出される。一方、無線ＬＡＮ処理部１０２から出力された通信品質レベルデータと電力線搬送通信処理部１０６から出力された通信品質レベルデータは共に演算部１０３を介して記憶部１１１へ送出される。記憶部１１１では各通信モードごとに過去のスループット測定データを通信品質レベルデータとして測定データテーブルに保存しておく。
【００９１】
つまり、記憶部１１１には各通信モードごとに過去数回分のスループット測定データがデータ取得時間情報と共に格納されている。記憶部１１にスループット測定データが１つ入力される毎に一番古いスループット測定データが捨てられる。演算部１０３は、例えば過去１０回分のスループット測定データを各通信モードごとに演算してスループット移動平均値として記憶部１１１に記憶させる。スループット初期値としては各通信モードごとに設計時に決められた代表値を記録する。なお、スループットの代表値としては、前述のように通信システムの設計時における代表値を記録してもよいが、その通信システムの使用状況を考慮したデータ伝送量に基づくスループット値としてもよい。また、所定の有効時間を過ぎたスループット移動平均値は捨てられて新しいスループット初期値に置き換えられる。なお、上位レイヤからのリセット信号によって図１２に示す測定データテーブルの全てのスループット移動平均値は初期値にリセットすることができる。
【００９２】
演算部１０３から出力された各通信モードのスループット移動平均値は判定部１０４に送られる。判定部１０４は、通信モードの切替タイミング（以下、通信モード切替周期という）毎に最適な通信モードを判定し、その判定結果を通信モード切替信号Ｓｇとして出力する。図１２の例では、通信モードが『電力線２０Ｍｂｐｓ』のときのスループット移動平均値が１３.３Ｍｂｐｓであって一番大きな値であるので、判定部１０４は『電力線２０Ｍｂｐｓ』の通信モードを選択するための通信モード切替信号Ｓｇを出力する。
【００９３】
また、通信相手からの通信モード変更要求にしたがって通信モードを変更する場合もある。通信相手からの通信モード変更要求は通信モード変更要求パケットなどによって行われる。この通信モード変更要求パケットがアンテナ１０１を介して受信された場合は、無線ＬＡＮ処理部１０２で処理されて通信品質レベルデータとして出力される。また、この通信モード変更要求パケットがコンセント１０５を介して受信された場合は電力線搬送通信処理部１０６で処理されて通信品質レベルデータとして出力される。これらの通信品質レベルデータは、演算部１０３を経て判定部１０４で判定され、通信モード切替信号Ｓｇとして出力される。そして、通信相手とのネゴシエーションを経て通信モードを変更する場合などに用いられる。
【００９４】
次に、スループット移動平均値を切り替え判定基準に用いた場合の送信動作について説明する。パソコン（ＰＣ）１１２から出力された信号は、通信モード切替信号Ｓｇによって指定された通信モードに従って送受信データ処理部１１０で送信データとして処理される。つまり、送受信データ処理部１１０で処理された送信データは、送信データ切替部１０８を経て無線ＬＡＮ処理部１０２または電力線搬送通信処理部１０６へ送出される。そして、無線ＬＡＮ処理部１０２の送信データはアンテナ１０１を介してネットワークへ出力され、電力線搬送通信処理部１０６の送信データはコンセント１０５を介してネットワークへ出力される。
【００９５】
次に、通信品質レベルに応じて通信モードを切り替えるときの処理の流れをフローチャートによって説明する。図１３は、スループットを通信品質レベルの判定基準として通信モードの切り替えを行う動作を示すフローチャートである。先ず、ステップＳ１００において、通信モードの初期値を設定する。つまり、図１２の測定データテーブルに各通信モードに対応する初期値を格納する。次に、通信モードの切替周期を設定する（ステップＳ１０１）。この切替周期で最適な通信モードへの切り替えを行う。このとき、この切替周期をカウントするためのタイマをスタートさせる（ステップＳ１０２）。
【００９６】
次に、現在の通信モードにおける通信品質レベルを知るために、一定時間当たりのデータ伝送量であるスループットを測定する（ステップＳ１０３）。そして、今回測定したスループット測定値を含めて過去数回分のスループット測定値からスループット移動平均値を求める。例えば、過去９回のスループット測定値と今回測定したスループット測定値とを合わせた１０回のスループット測定値からスループット移動平均値を求める（ステップＳ１０４）。次に、求められたスループット移動平均値を測定データテーブルの該当する通信モードの位置に格納する（ステップＳ１０５）。
【００９７】
そして、タイマの値が通信モード切替周期の時間に達しているか否か（タイマの値≧通信モード切替周期？）を判定し（ステップＳ１０６）、タイマの値が通信モード切替周期の時間に達していなければ（ステップＳ１０６でＮｏの場合）、ステップＳ１０２に戻って、タイマの値が通信モード切替周期に達するまで、通信を行いながら直前の数回分のスループット測定値に基づいてスループット移動平均値を求め、求められたスループット移動平均値をその都度記憶部１１１へ格納する（ステップＳ１０２〜ステップＳ１０５）。
【００９８】
一方、ステップＳ１０６で、タイマの値が通信モード切替周期の時間に達すれば（ステップＳ１０６でＹｅｓの場合）、測定データテーブルに格納されている各通信モードのスループット移動平均値を比較する（ステップＳ１０７）。そして、スループット移動平均値が一番大きい通信モードを選択する（ステップＳ１０８）。以下、ステップＳ１０２に戻って、タイマで設定された切替周期ごとに、スループット移動平均値に基づいて最適な通信モードを選択して通信モードの切り替えを行う。
【００９９】
なお、図１３のフローチャートでは、有効時間を過ぎたスループット初期値を捨ててあらかじめ決められている代表値に置き換えたり、上位レイヤからのリセット信号によって測定データテーブルを初期値にリセットする動作は含まれていない。
【０１００】
＜雑音レベル＞
次に、雑音レベルを通信モードの切り替え判定基準に用いる場合の動作について説明する。図１４は、雑音レベルを通信モードの切り替え判定基準に用いる場合の測定データテーブルの一例である。雑音レベルを通信モードの切り替え判定基準に用いる場合は、各通信モードの単位周波数当たりの雑音レベルの初期値並びに過去および現在の測定値から雑音レベル移動平均値を求め、さらに、雑音レベル移動平均値と基準雑音値との差から相対雑音レベル移動平均値を求めて測定データテーブルに記憶させる。そして、各通信モードごとの相対雑音レベル移動平均値を比較して一番低い相対雑音レベル移動平均値の通信モードを選択する。
【０１０１】
最初の相対雑音レベル移動平均値の演算においては、雑音レベルの過去の測定値がないので、雑音レベル初期値と基準雑音値との差から相対雑音レベル移動平均値を求める。次回からの演算においては、次々と雑音レベルの測定値が入力されるので、過去数回分の雑音レベルの測定値から雑音レベル移動平均値を求め、その雑音レベル移動平均値と基準雑音値との差から相対雑音レベル移動平均値を演算して、図１４の測定データテータテーブルに示すような相対雑音レベル移動平均値が得られる。
【０１０２】
このようにして測定データテータテーブルに記録された各通信モードごとの相対雑音レベル移動平均値を比較して、最も低い相対雑音レベル移動平均値を有する通信モードを選択する。図１４の例では、通信モードが『無線ＬＡＮ１２Ｍbps』の相対雑音レベル移動平均値が−２ｄＢで最も低い値であるので、『無線ＬＡＮ１２Ｍbps』の通信モードが選択される。
【０１０３】
次に、相対雑音レベル移動平均値に応じて通信モードを切り替えるときの処理の流れをフローチャートによって説明する。相対雑音レベル移動平均値に応じて通信モードを切り替える場合は、図１３のスループットを判定基準として通信モードを切り替える場合のフローチャートにおいて、『スループット』を『雑音レベル』と読み替えればよい。
【０１０４】
図１３において、『スループット』を『雑音レベル』と読み替えて通信モードの切り替え動作を説明する。先ず、通信モードの初期値を設定する（ステップＳ１００）。つまり、図１４の測定データテーブルに各通信モードに対応する雑音レベルの初期値を格納する。次に、通信モードの切替周期を設定する（ステップＳ１０１）。この切替周期で最適な通信モードへの切り替えを行う。このとき、この切替周期をカウントするためのタイマをスタートさせる（ステップＳ１０２）。
【０１０５】
次に、現在の通信モードにおける通信品質レベルを知るために、単位周波数あたりの雑音レベルを測定する（ステップＳ１０３）。そして、今回測定した雑音レベルの測定値を含めて過去数回の雑音レベルの測定値から雑音レベル移動平均値を求め、この雑音レベル移動平均値と基準雑音との差から相対雑音レベル移動平均値を求める（ステップＳ１０４）。次に、求められた相対雑音レベル移動平均値を測定データテーブルの該当する通信モードの位置に格納する（ステップＳ１０５）。
【０１０６】
そして、タイマの値が通信モード切替周期の時間に達しているか否か（タイマの値≧通信モード切替周期？）を判定し（ステップＳ１０６）、タイマの値が通信モード切替周期の時間に達していなければ（ステップＳ１０６でＮｏの場合）、ステップＳ１０２に戻って、タイマの値が通信モード切替周期に達するまで、通信を行いながら直前の数回分の雑音レベルの測定値に基づいて相対雑音レベル移動平均値を求め、その都度測定データテーブルに格納する（ステップＳ１０２〜ステップＳ１０５）。
【０１０７】
一方、ステップＳ１０６で、タイマの値が通信モード切替周期の時間に達すれば（ステップＳ１０６でＹｅｓの場合）、測定データテーブルに格納されている各通信モードの相対雑音レベル移動平均値を比較する（ステップＳ１０７）。そして、相対雑音レベル移動平均値が一番小さい通信モードを選択する（ステップＳ１０８）。以下、ステップＳ１０２に戻って、タイマで設定された切替周期ごとに相対雑音レベル移動平均値に基づいて最適な通信モードを選択して切り替えを行う。
【０１０８】
＜遅延プロファイル＞
次に、遅延プロファイルを通信モードの切り替え判定基準に用いた場合の動作について説明する。遅延プロファイルとは受信遅延波形の時間軸上の電力密度分布をいう。図１５は、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各通信モードの受信遅延波形の時間軸上における電力密度分布を示す遅延プロファイルの一例である。遅延プロファイルとしては、例えばある点から他の点へ電力を伝搬したときの受信遅延波形の電力密度分布を時間軸の標準偏差σとして抽出する。図１５に示すように、各通信モードによってそれぞれ電力密度分布は異なっており、それぞれの通信モードにおいて受信遅延波形の遅延時間の標準偏差σ（以下、遅延スプレッドという）を通信モードの切り替え判定基準に用いている。なお、ここで遅延スプレッドの単位はnsecで表わされる。
【０１０９】
図１６は、遅延プロファイルを通信モードの切り替え判定基準に用いた場合の測定データテーブルの一例である。遅延プロファイルの時間軸上の遅延時間の標準偏差σを通信モードの切り替え判定基準に用いる場合は、各通信モードの過去および現在の遅延スプレッドの測定値の幾つかを平均して求めた遅延スプレッド移動平均値と基準遅延スプレッド値との差、すなわち相対遅延スプレッド移動平均値を測定データテーブルに記憶しておく。そして、判定部１０４は、各通信モードの相対遅延スプレッド移動平均値を比較して、相対遅延スプレッド移動平均値が一番低い通信モードを選択する。
【０１１０】
最初の相対遅延スプレッド移動平均値の演算においては、遅延スプレッドの過去の測定値がないので、遅延スプレッド初期値と基準遅延スプレッドとの差から相対遅延スプレッド移動平均値を求める。次回からの演算においては、次々と遅延スプレッドの測定値が入力されるので、過去数回分の遅延スプレッドの測定値から遅延スプレッド移動平均値を求め、その遅延スプレッド移動平均値と基準遅延スプレッドとの差から相対遅延スプレッド移動平均値を求める。このようにして求められた各通信モードの相対遅延スプレッド移動平均値を比較すると、図１６の例では、通信モードが『電力線１２Ｍbps』の相対遅延スプレッド移動平均値が１.３nsecであり最も低い値であるので、『電力線１２Ｍbps』の通信モードが最適な通信モードとして選択される。
【０１１１】
次に、相対遅延スプレッド移動平均値に応じて通信モードを切り替えるときの処理の流れをフローチャートによって説明する。相対遅延スプレッド移動平均値に応じて通信モードを切り替える場合は、図１３のスループットを通信品質レベルの判定基準として通信モードを切り替える場合のフローチャートにおいて、『スループット』を『遅延スプレッド』と読み替えればよい。
【０１１２】
図１３において、『スループット』を『遅延スプレッド』と読み替えて通信モードの切り替え動作を説明する。先ず、通信モードの初期値を設定する（ステップＳ１００）。つまり、図１２の測定データテーブルに各通信モードに対応する遅延スプレッドの初期値を格納する。次に、通信モードの切替周期を設定する（ステップＳ１０１）。この切替周期で最適な通信モードへの切り替えを行う。このとき、この切替周期をカウントするためのタイマをスタートさせる（ステップＳ１０２）。
【０１１３】
次に、現在の通信モードにおける通信品質レベルを知るために、受信遅延波形における遅延時間の標準偏差σである遅延スプレッドを測定する（ステップＳ１０３）。そして、今回測定した遅延スプレッドの測定値を含めて過去数回の遅延スプレッドの測定値から遅延スプレッド移動平均値を求め、この遅延スプレッド移動平均値と基準遅延スプレッドとの差から相対遅延スプレッド移動平均値を求める（ステップＳ１０４）。次に、求められた相対遅延スプレッド移動平均値を測定データテーブルの該当する通信モードの位置に格納する（ステップＳ１０５）。
【０１１４】
そして、タイマの値が通信モード切替周期の時間に達しているか否か（タイマの値≧通信モード切替周期？）を判定し（ステップＳ１０６）、タイマの値が通信モード切替周期の時間に達していなければ（ステップＳ１０６でＮｏの場合）、ステップＳ１０２に戻って、タイマの値が通信モード切替周期に達するまで、通信を行いながら直前の数回分の遅延スプレッドの測定値に基づいて相対遅延スプレッド移動平均値を求め、測定データテーブルへ格納する（ステップＳ１０２〜ステップＳ１０５）。
【０１１５】
一方、ステップＳ１０６で、タイマの値が通信モード切替周期の時間に達すれば（ステップＳ１０６でＹｅｓの場合）、測定データテーブルに格納されている各通信モードの相対遅延スプレッド移動平均値を比較する（ステップＳ１０７）。そして、相対遅延スプレッド移動平均値が一番小さい通信モードを選択する（ステップＳ１０８）。以下、ステップＳ１０２に戻って、タイマで設定された切替周期ごとに相対遅延スプレッド移動平均値に基づいて最適な通信モードの切り替えを行う。
【０１１６】
＜ディップ度合＞
次に、受信信号のディップ度合を通信モードの切り替え判定基準に用いた場合の動作について説明する。ディップ度合はディップ点から演算される量である。ここで、ディップ点とは受信信号の受信電力が周波数軸上で所定レベル（基準値）より落ち込む部分をいう。図１７は、受信信号の周波数軸上における電力ディップ点を示す図である。図１７では、受信電力が一定の周波数幅以上に亘って基準値より低下した周波数軸上の部分がディップ点として示される。周波数軸上のディップ度合を通信モードの切り替え判定基準に用いる場合は、各通信モードの受信電力の周波数軸上のディップ点についての過去および現在の測定値からディップ点の移動平均値を求め、このディップ点の移動平均値をディップ度合として測定データテーブルに格納しておく。そして、測定データテーブルのディップ度合（つまり、ディップ点の移動平均値）を比較して、ディップ度合が一番低い通信モードを最適な通信モードとして選択する。
【０１１７】
受信信号の周波数軸上の受信電力のディップ度合は、図１７に示すように、例えば、（１）受信電力レベルが所定の周波数幅以上に亘って所定の基準値より小さくなったディップ点の数、（２）受信電力レベルが所定の基準値より小さくなったディップ点の周波数幅の合計、（３）受信電力が最大受信電力より所定の周波数幅以上に亘って所定のレベル低下したディップ点の数、（４）受信電力が最大受信電力より所定の周波数幅以上に亘って所定のレベル低下したディップ点の周波数幅の合計、などによって求めることができる。
【０１１８】
図１８は、周波数軸上のディップ度合を通信モードの切り替え判定基準に用いる場合の測定データテーブルの一例である。この測定データテーブルでは、各通信モードごとに、ディップ度合および受信電力レベルの基準値（ｄＢｍ）と受信電力レベルが基準値より低下した周波数幅（ＫＨｚ）とが記録されている。ここで、ディップ度合としては、前述の（１）の受信電力レベルが所定の周波数幅以上に亘って一定の基準値より低くなったディップ点の数を用いている。例えば、通信モードが『無線ＬＡＮ６Ｍbps』の場合は、受信電力レベルが周波数幅２００ＫＨｚ以上に亘って基準値のレベル−８７ｄＢｍより低くなったディップ点の数が４個であることがディップ度合として示されている。そして、ディップ点の数、つまりディップ度合が最も少ない通信モードが最適な通信モードとして選択される。図１８の例では、通信モードが『無線ＬＡＮ１８Ｍbps』の通信モードが、ディップ点の数が０個で最もディップ度合が低いので、『無線ＬＡＮ１８Ｍbps』の通信モードが最適な通信モードとして選択される。
【０１１９】
次に、周波数軸上のディップ度合に応じて通信モードを切り替えるときの処理の流れをフローチャートにしたがって説明する。図１９は、周波数軸上のディップ度合を通信品質レベルの判定基準として通信モードの切り替えを行う動作を示すフローチャートである。図１９のフローチャートにおいて、先ず、通信モードの初期値を設定する（ステップＳ２００）。つまり、図１８の測定データテーブルに各通信モードに対応するディップ度合の初期値を格納する。次に、通信モードの切替周期を設定する（ステップＳ２０１）。この切替周期で最適な通信モードへの切り替えを行う。このとき、この切替周期をカウントするためのタイマをスタートさせる（ステップＳ２０２）。
【０１２０】
次に、現在の通信モードにおける通信品質レベルを知るために、受信電力レベルが所定の周波数幅以上に亘って所定の基準値より低くなっているディップ点を測定する（ステップＳ２０３）。そして、測定されたディップ点からディップ度合いを計算する(ステップＳ２０４)。次に、ディップ度合を測定データテーブルの該当する通信モードの位置に格納する（ステップＳ２０５）。
【０１２１】
そして、タイマの値が通信モード切替周期の時間に達しているか否か（タイマの値≧通信モード切替周期？）を判定し（ステップＳ２０６）、タイマの値が通信モード切替周期の時間に達していなければ（ステップＳ２０６でＮｏの場合）、ステップＳ２０２に戻って、タイマの値が通信モード切替周期に達するまでディップ点を測定して、そのディップ点から計算されたディップ度合いを測定データテーブルの該当する通信モードの位置に格納する（ステップＳ２０２〜ステップＳ２０５）。
【０１２２】
一方、ステップＳ２０６で、タイマの値が通信モード切替え周期の時間に達すれば（ステップＳ２０６でＹｅｓの場合）、測定データテーブルに格納されている各通信モードのディップ度合を比較する（ステップＳ２０７）。そして、ディップ度合が一番小さい通信モードを選択する（ステップＳ２０８）。以下、ステップＳ２０２に戻って、タイマで設定された切替え周期ごとにディップ度合に基づいて通信モードを切り替える。
【０１２３】
＜パケットエラーレート（ＰＥＲ）＞
次に、パケットエラーレート（ＰＥＲ：Packet Error Rate）を通信モードの切り替え判定基準に用いた場合の動作について説明する。ＰＥＲとは、送信した総パケットに対する伝送に失敗したパケットの比率をいう。図２０は、ＰＥＲを通信モードの切り替え判定基準に用いた場合の測定データテーブルの一例である。ＰＥＲを通信モードの切り替え判定基準に用いる場合は、各通信モードのＰＥＲの過去および現在の測定値に基づいてＰＥＲ移動平均値を演算し、そのＰＥＲ移動平均値を各通信モードごとに測定データテーブルへ記憶しておく。そして、測定データテーブルに記録されているＰＥＲ移動平均値を比較し、ＰＥＲ移動平均値が一番低い通信モードを選択する。なお、ＰＥＲの過去の測定回数が所定値に達していない場合は、前述の各通信品質レベルのところで述べたように、ＰＥＲ初期値を用いてＰＥＲ移動平均値を演算する。
【０１２４】
次に、ＰＥＲに応じて通信モードを切り替えるときの処理の流れをフローチャートにしたがって説明する。ＰＥＲに応じて通信モードを切り替える場合は、図１３のスループットを通信品質レベルの判定基準として通信モードを切り替える場合のフローチャートにおいて、『スループット』を『ＰＥＲ』と読み替えればよい。
【０１２５】
図１３において、『スループット』を『ＰＥＲ』と読み替えて通信モードの切り替え動作を説明する。先ず、通信モードの初期値を設定する（ステップＳ１０１）。つまり、図２０の測定データテーブルに各通信モードに対応するＰＥＲの初期値を格納する（ステップＳ１００）。次に、通信モードの切替周期を設定する。この切替周期で最適な通信モードへの切り替えを行う。このとき、この切替周期をカウントするためのタイマをスタートさせる（ステップＳ１０２）。
【０１２６】
次に、現在の通信モードにおける通信品質レベルを知るために、パケットの伝送失敗比率を示すＰＥＲを測定する（ステップＳ１０３）。そして、各通信モードのＰＥＲの過去および現在の測定値に基づいてＰＥＲ移動平均値を演算し（ステップＳ１０４）、そのＰＥＲ移動平均値を各通信モードごとに測定データテーブルへ格納する（ステップＳ１０５）。
【０１２７】
次に、タイマの値が通信モード切替周期の時間に達しているか否か（タイマの値≧通信モード切替周期？）を判定し（ステップＳ１０６）、タイマの値が通信モード切替周期の時間に達していなければ（ステップＳ１０６でＮｏの場合）、ステップＳ１０２に戻って、タイマの値が通信モード切替周期に達するまでＰＥＲを測定してＰＥＲ移動平均値を演算し、そのＰＥＲ移動平均値を測定データテーブルの該当する通信モードの位置に格納する（ステップＳ１０２〜ステップＳ１０５）。
【０１２８】
一方、ステップＳ１０６で、タイマの値が通信モード切替周期の時間に達すれば（ステップＳ１０６でＹｅｓの場合）、測定データテーブルに格納されているＰＥＲ移動平均値を比較する（ステップＳ１０７）。そして、ＰＥＲ移動平均値の一番小さい通信モードを選択する（ステップＳ１０８）。以下、ステップＳ１０２に戻って、タイマで設定された切替周期ごとにＰＥＲ移動平均値に基づいて通信モードを切り替える。
【０１２９】
＜ビットエラーレート（ＢＥＲ）＞
次に、ビットエラーレート（ＢＥＲ：Bit Error Rate）を通信モードの切り替え判定基準に用いた場合の動作について説明する。ＢＥＲとは、送信したデータに対するビットエラーの比率をいう。図２１は、ＢＥＲを通信モードの切り替え判定基準に用いた場合の測定データテーブルの一例である。ＢＥＲを通信モードの切り替え判定基準に用いる場合は、各通信モードのＢＥＲの過去および現在の測定値に基づいてＢＥＲ移動平均値を演算し、そのＢＥＲ移動平均値を各通信モードごとに測定データテーブルへ記憶しておく。そして、測定データテーブルに記憶されているＢＥＲ移動平均値を比較し、ＢＥＲ移動平均値が一番低い通信モードを選択する。なお、ＢＥＲの過去の測定回数が所定値に達していない場合は、前述の各通信品質レベルのところで述べたように、ＢＥＲ初期値を用いてＢＥＲ移動平均値を演算する。
【０１３０】
ＢＥＲを通信モードの切り替え判定基準に用いる場合は、個々の伝送データに対するビットエラーの比率に基づいて最適な通信モードを選択するので、前述のＰＥＲにおけるパケットの伝送エラー比率（ＰＥＲ）による通信品質レベルの判定に比べて、より精度の高い通信品質レベルの判定を行うことができる。なお、ＢＥＲに応じて通信モードを切り替えるときの処理の流れは、前述のＰＥＲの場合の処理の流れで『ＰＥＲ』を『ＢＥＲ』と読み替えるだけなので、フローチャートによる動作の説明は省略する。
【０１３１】
前述の各通信品質レベルにおける測定データテーブルには、過去と現在の測定データおよびそのデータの取得時間情報も格納されているが、それらのデータについては省略してある。また、前述のスループット（図１２）、雑音レベル（図１４）、遅延プロファイル(図１６)、ＰＥＲ（図２０）、ＢＥＲ（図２１）の測定データテーブルでは、通信レベルの切り替え判定基準として移動平均値を用いたが、通信レベルを切り替えようとする時点の直前の測定値を切り替え判定基準に用いてもよいし、現在の測定値を切り替え判定基準に用いてもよい。
【０１３２】
以上のように、種々の通信品質レベルに基づいて最適な通信モードに切り替える実施の形態を述べたが、これ以外にユーザの意思によって通信モードを切り替えることもできる。例えば、ボタンの押下を切り替えの判定基準に用いる場合は、各通信モードを指定するボタンの何れがユーザによって押されたかを常に記憶し、最も新たに押下された通信モードを指定するようにすることもできる。
【０１３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の通信システムによれば、それぞれの通信モードの状況を見ながら、無線系統による通信と電力線系統による通信の両方を適宜に切り替えて使用することができる。これによって、無線ＬＡＮなどのように無線通信資源の乏しいシスムにおいても、その通信資源を有効に活用することができる。また、通信端末装置の充電中には電力線によって通信が行われ、二次電池の充電電力が無線通信に使用されないので、二次電池の電力資源を有効に利用することができる。従って、充電電力を効率的に二次電池の充電に利用することができる。さらには、電力線による通信においては、わざわざ通信網を増設する必要がないので、通常の有線通信などに比べると通信ケーブルなどの通信媒体のコストを低減することができる。
【０１３４】
また、本発明の通信システムによれば、通信端末が電力供給手段に接続されていて電力線と物理的に結合されている場合で、かつ、無線系統による通信中において有線系統の信号品質が一定レベル以上であれば、自動的に無線系統から有線系統に切り替え、さらに、切替時において生じた未送データは有線系統に切り替えた後に送信するようにしている。これによって、通信されるデータ信号の連続性を保てると共に、無線による通信と電力線による通信の円滑な相互移行が可能となる。また、上記のような通信切替システムによって、無線と電力線との通信系統の切り替えを効果的に行うことのできるので、不必要な無線通信を省きつつ、無線通信のリソースを有効に活用した通信を実現することができる。
【０１３５】
また、本発明の通信システムによれば、通信端末が無線系統による通信中に電力供給手段などに接続された場合は、無線による通信相手が同様に電力線による有線系統を利用可能であるかどうかを検索する。そして、相互に有線系統を利用可能である場合には、通信端末が通信相手と通信交渉を行って、無線通信から電力線による有線系統の搬送通信へと、通信系統を自動的に切り替えて通信を継続している。これによって、無線通信による輻輳状態を回避しながら無線通信資源を有効に活用することができる。
【０１３６】
また、本発明の通信システムによれば、無線通信を行っている通信相手と直接的には電力線による搬送通信ができない場合でも、予め定めたルーティングルールによって電力線搬送ゲートウェイを選択して、選択された電力線を用いた搬送通信によって通信を継続することができる。このように、それぞれの通信系統の使用可能状況を見ながら、無線系統と最適な電力線の有線系統とに適宜切り替えて通信を行うことができる。これによって、無線ＬＡＮなどのように無線通信資源の乏しいシスムにおいても、その通信資源を有効に活用することができる。また、通信端末の充電中には電力線による通信を行うことによって、二次電池の充電電力が無線通信に使用されることがなくなるので、二次電池の電力資源を有効に利用することができる。従って、充電電力を効率的に二次電池の充電に利用することができる。さらには、電力線による通信においては、わざわざ通信網を増設する必要がないので、通常の有線通信などに比べると通信ケーブルなどの通信媒体のコストを低減することができる。
【０１３７】
また、本発明の通信システムは、前記各発明において、他の通信システムの干渉によって無線系統の通信に障害が生じたとき、通信端末は、電力供給手段に接続することによって電力線による有線系統に切り替えることを特徴とする。特に、無線系統の通信に障害が生じてから予め設定した時間以内に電力供給手段に接続することによって有線系統に切り替えることを特徴とする。このようにして、他の通信システムとの干渉等によって無線通信の継続が困難になった場合でも、電力線通信に切り替えることにより、常に安定した通信を確保することができる。
【０１３８】
また、本発明の通信システムは、無線ＬＡＮの他にブルートゥース（Bluetooth）やＵＷＢ（Ultra Wideband）からなる無線通信システムの通信モード、および電力線搬送通信の他に同軸ケーブル通信や電話線通信などからなる有線通信システムの通信モードの中から、通信品質レベルの最も高い通信モードへシームレスに切り替えることができる。特に、スループット、雑音レベル、遅延プロファイル、ディップ度合、ＰＥＲまたはＢＥＲなどの通信品質レベルを切り替え判定基準にして、無線ＬＡＮにおける種々の通信モードと電力線搬送通信における種々の通信モードの中から最適な通信モードを選択して切り替えることができる。このため、無線ＬＡＮまたは電力線搬送通信での単独通信モードによって通信を行うのに比べて、より効率のよい通信モードで通信を行うことができる。
【０１３９】
また、本発明の通信システムは、現在の通信品質レベルに応じて、家庭やオフィスで使用される無線ＬＡＮの通信モードと電力線搬送通信の通信モードとを効果的に切り替えることができる。例えば、無線ＬＡＮによる稼動中に、部屋のドアなどが閉められ、または人の動きなどによって電波の伝搬状況が変化して通信品質レベルが低下すれば、直ちに、電力線搬送通信における最適な通信モードへ通信系統を切り替える。したがって、通信途中で信号が減衰して電波が届きにくくなった場合でも正常に通信を維持することができる。
【０１４０】
また、本発明の通信システムでは、通信品質レベルの低下を改善するのに、変調方式や符号化率を変更して伝送レートを落すフォールバック方式や、送信アンテナまたは受信アンテナを切り替えるアンテナダイバーシチ方式などを採用する必要はない。したがって、通信システムの回路構成を複雑化させることなく無線通信と有線通信とを効果的に切り替えることができる通信システムを経済的に構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態において、親機・子機を用いて無線／有線の切り替えを行う通信システムの概念図である。
【図２】 本発明の第１の実施の形態において、携帯電話機を用いて無線／有線の切り替えを行う通信システムの概念図である。
【図３】 本発明の第２の実施の形態において、充電機能を内蔵したパソコンを用いて無線／有線の切り替えを行う通信システムの概念図である。
【図４】 本発明の第１の実施の形態における携帯電話機の内部構成を示すブロック図である。
【図５】 本発明の第１の実施の形態におけるクレードルの内部構成を示すブロック図である。
【図６】 本発明の第２の実施の形態におけるパソコンの内部構成を示すブロック図である。
【図７】 携帯電話機とパソコンによる無線通信の概念図である。
【図８】 携帯電話機とパソコンによる電力線通信の概念図である。
【図９】 無線通信中に携帯電話機をクレードルに載置したときの動作の流れを示すフローチャートである。
【図１０】 電力線通信中に携帯電話機をクレードルから外したときの動作の流れを示すフローチャートである。
【図１１】 本発明の第３の実施の形態における、無線ＬＡＮと電力線搬送通信とを通信品質レベルに応じて切り替える通信機器の構成図である。
【図１２】 スループットを通信モードの切り替え判定基準に用いた場合の測定データテーブルの一例である。
【図１３】 スループットを通信品質レベルの判定基準として通信モードの切り替えを行う動作を示すフローチャートである。
【図１４】 雑音レベルを通信モードの切り替え判定基準に用いる場合の測定データテーブルの一例である。
【図１５】 遅延波形の時間軸上における電力密度分布を示す遅延プロファイルの一例である。
【図１６】 遅延プロファイルを通信モードの切り替え判定基準に用いた場合の測定データテーブルの一例である。
【図１７】 受信信号の周波数軸上における電力ディップ点を示す図である。
【図１８】 ディップ度合を通信モードの切り替え判定基準に用いる場合の測定データテーブルの一例である。
【図１９】 ディップ度合を通信品質レベルの判定基準として通信モードの切り替えを行う動作を示すフローチャートである。
【図２０】 ＰＥＲを通信モードの切り替え判定基準に用いた場合の測定データテーブルの一例である。
【図２１】 ＢＥＲを通信モードの切り替え判定基準に用いた場合の測定データテーブルの一例である。
【符号の説明】
１…親機、２…子機、３…クレードル（充電器）、４…コンセント、５…分電盤、６…電力メータ、７…引込線、８…電柱、９…電力ケーブル、１０…柱上変圧器、１１・・・光ファイバケーブル、１２…光ファイバモデム、１３…携帯電話機、１４…無線装置、２１…ＲＦ送受信部、２２…変復調部、２３…チャネルコーディング部、２４…スイッチ部、２５…データ処理部、２６…表示部、２７…入出力部、２８…信号品質検出部、２９…スイッチ制御部、３０…通信制御部、３１…通信インタフェース、３２…二次電池、３３…電源部、３４…充電コントローラ、３５…電源インタフェース、３６…インタフェース接続検出器、４１…ＡＣ／ＤＣ電源部、４２…電源インタフェース、４３…通信インタフェース、４４…チャネルコーディング部、４５…変復調部、４６…フィルタ部、４７…通信制御部、５１…パソコン、５２…無線カード、５３…アダプタ、５４…無線装置、５５…コンセント、６１…ＲＦ送受信部、６２…変復調部、６３…チャネルコーディング部、６４…スイッチ部、６５…データ処理部、６６…表示部、６７…入出力部、６８…信号品質検出部、６９…スイッチ制御部、７０…通信制御部、７１…チャネルコーディング部、７２…変復調部、７３…フィルタ部、７４…ネットワークインタフェース、７５…ＡＣ／ＤＣ電源部、７６…二次電池、１００…通信システム切替処理部、１０１…無線ＬＡＮ用アンテナ、１０２…無線ＬＡＮ処理部、１０３…演算部、１０４…判定部、１０５…コンセント、１０６…電力線搬送通信処理部、１０７…受信データ切替部、１０８…送信データ切替部、１１０…送受信データ処理部、１１１…記憶部、１１２…パソコン（ＰＣ）、Ｓｇ…通信モード切替信号

Claims (15)

1. 通信相手との間で無線回線を介して通信を行う無線系統と、通信端末に電力を供給する電力線を介して通信相手との間で通信を行う有線系統とを選択的に切り替えて通信を行う通信システムにおいて、
   データ伝送レートの異なる複数の通信モードごとの、前記無線系統と前記有線系統における通信品質レベルを検出する通信品質検出手段と、
   前記通信品質検出手段で検出された通信品質レベルの中から最適な通信品質レベルを判定し、前記最適と判定した通信品質レベルに対応する通信モードを選択する判定手段とを備えたことを特徴とする
   通信システム。
2. 前記通信品質検出手段は、データ伝送レートの異なる複数の通信モードごとの、前記無線系統と前記有線系統における通信品質レベル平均値を演算する演算手段と、
   前記演算手段が演算した通信品質レベル平均値をテーブル化して格納する記憶手段とを備え、
   前記判定手段は、前記記憶手段のテーブルに格納されている各通信モードに対応する通信品質レベル平均値を比較することで、最適な通信品質レベルを判定することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
3. 前記演算手段は、単位時間当たりの通信品質レベルを複数回測定することによって通信品質レベル平均値を演算し、
   前記判定手段は、最も大きな値の通信品質レベル平均値を持つ通信モードを選択することを特徴とする
   請求項２に記載の通信システム。
4. 通信相手との間で無線回線を介して通信を行う無線系統と、通信端末に電力を供給する電力線を介して通信相手との間で通信を行う有線系統とを選択的に切り替えて通信を行う通信システムにおいて、
   データ伝送レートの異なる複数の通信モードごとの、前記無線系統と前記有線系統における通信品質レベルを検出する通信品質検出手段と、
   前記通信品質検出手段で検出された通信品質レベルの中から最適な通信品質レベルを判定し、前記最適と判定した通信品質レベルに対応する通信モードを選択する判定手段と、
   前記判定手段が選択した通信モードへの切り替えを行うスイッチ手段とを備えたことを特徴とする通信端末。
5. 単位時間当たりのデータ伝送量であるスループットを複数回測定することによって前記通信モードごとのスループット移動平均値を演算する演算手段と、
   前記演算手段が演算したスループット移動平均値をテーブル化して格納する記憶手段と、
   前記記憶手段のテーブルに格納されている各通信モードに対応するスループット移動平均値を比較して最大のスループット移動平均値を判定する判定手段とを備え、
   前記判定手段は、該最大のスループット移動平均値に対応する通信モードを選択することを特徴とする請求項４に記載の通信端末。
6. 単位周波数当りの雑音レベルの複数回の測定値を平均化して求めた雑音レベル移動平均値と基準雑音レベルとの差に基づいて相対雑音レベル移動平均値を演算する演算手段と、
   前記演算手段が演算した相対雑音レベル移動平均値をテーブル化して格納する記憶手段と、
   前記記憶手段のテーブルに格納されている各通信モードに対応する相対雑音レベル移動平均値を比較して最小の相対雑音レベル移動平均値を判定する判定手段とを備え、
   前記判定手段は、前記で判定された最小の相対雑音レベル移動平均値を前記通信品質レベルの判定基準として使用し、該最小の相対雑音レベル移動平均値に対応する通信モードを選択することを特徴とする請求項５に記載の通信端末。
7. 伝搬電力密度分布の時間軸における標準偏差である遅延スプレッドの複数回の測定値を平均化して求めた遅延スプレッド移動平均値と基準遅延スプレッドとの差に基づいて相対遅延スプレッド移動平均値を演算する演算手段と、
   前記演算手段が演算した相対遅延スプレッド移動平均値をテーブル化して格納する記憶手段と、
   前記記憶手段のテーブルに格納されている各通信モードに対応する相対遅延スプレッド移動平均値を比較して最小の相対遅延スプレッド移動平均値を判定する判定手段とを備え、
   前記判定手段は、前記で判定された最小の相対遅延スプレッド移動平均値を前記通信品質の判定基準として使用し、該最小の相対遅延スループット移動平均値に対応する通信モードを選択することを特徴とする請求項４に記載の通信端末。
8. 受信電力が所定の周波数幅に亘って一定電力レベル以下に落ち込んだディップ点の個数または該ディップ点の周波数幅の合計値を演算する演算手段と、
   前記演算手段が演算した前記ディップ点の個数または周波数幅の合計値をディップ度合としてテーブル化して格納する記憶手段と、
   前記記憶手段のテーブルに格納されている各通信モードに対応するディップ度合を比較して最小のディップ度合を判定する判定手段とを備え、
   前記判定手段は、前記で判定された最小のディップ度合を前記通信品質レベルの判定基準として使用し、該最小のディップ度合に対応する通信モードを選択することを特徴とする請求項４に記載の通信端末。
9. 送信したパケットに対する送信に失敗したパケットの比率を表わすパケットエラーレートの複数回の測定値に基づいて前記通信モードごとのパケットエラーレート移動平均値を演算する演算手段と、
   前記演算手段が演算したパケットエラーレート移動平均値をテーブル化して格納する記憶手段と、
   前記記憶手段のテーブルに格納されている各通信モードに対応するパケットエラーレート移動平均値を比較して最小のパケットエラーレート移動平均値を判定する判定手段とを備え、
   前記判定手段は、前記で判定された最小のパケットエラーレート移動平均値を前記通信品質レベルの判定基準として使用し、該最小のパケットエラーレート移動平均値に対応する通信モードを選択することを特徴とする請求項４に記載の通信端末。
10. 送信したデータのビット量に対する送信に失敗したデータのビット量の比率を表わすビットエラーレートの複数回の測定値に基づいて前記通信モードごとのビットエラーレート移動平均値を演算する演算手段と、
    前記演算手段が演算したビットエラーレート移動平均値をテーブル化して格納する記憶手段と、
    前記記憶手段のテーブルに格納されている各通信モードに対応するビットエラーレート移動平均値を比較して最小のビットエラーレート移動平均値を判定する判定手段とを備え、
    前記判定手段は、前記で判定された最小のビットエラーレート移動平均値を前記通信品質レベルの判定基準として使用し、該最小のビットエラーレート移動平均値に対応する通信モードを選択することを特徴とする請求項４に記載の通信端末。
11. 前記有線系統に接続された状態で当該通信端末に電力を供給する電力供給手段を備え、
    前記通信品質検出手段は、前記通信端末と前記電力供給手段との接続状態が解除された場合に、前記無線系統の信号品質を検出し、
    前記スイッチ手段は、前記通信品質検出手段で検出された通信品質が所定の通信品質以上である場合には、前記有線系統から前記無線系統へ系統切り替えを行うことを特徴とする請求項４に記載の通信端末。
12. さらに、
    前記スイッチ手段が通信系統の切り替えを行う過程で未送データが存在したか否かを判定し、前記未送データが存在したときは通信系統切り替え後に該未送データの送信を行う未送データ送信手段
    を備えることを特徴とする請求項４に記載の通信端末。
13. 他の通信システムの干渉によって前記無線系統の通信に障害が生じたとき、電力線による有線系統に切り替えることを特徴とする請求項４に記載の通信端末。
14. 前記無線系統の通信に障害が生じたとき、予め設定した時間以内に前記有線系統に切り替えることを特徴とする請求項４に記載の通信端末。
15. 通信端末と通信相手との間で、無線回線を介して無線信号を伝送して通信を行う無線系統と、前記通信端末に電力を供給する電力線を介して信号を伝送して通信を行う有線系統とを選択的に切り替えて通信を行う通信方法において、
    前記通信端末は、
    データ伝送レートの異なる複数の通信モードごとの、前記無線系統と前記有線系統における通信品質レベルを検出する第１のステップと、
    前記検出された通信品質レベルの中から最適な通信品質レベルを判定する第２のステップと、
    前記最適と判定した通信品質レベルに対応する通信モードを選択する第３のステップとを備えたことを特徴とする通信方法。

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