JPH0244926A - 電力線搬送受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電力線を介してデータを伝送する電力線搬送受
信装置に関する。

［従来の技術］ 第８図は例えば特開昭８１−２８０７２３号公報に示さ
れている従来の電力線搬送装置の受信部のブロック図で
ある。第８図において、（１）は商用電源、（２）は電
力線、（５）は結合回路（３）及び増幅回路（３２）か
ら構成されている受信回路、（６）は電源同期検出回路
、（３１）は制御回路、（３３）はカウンタである。

受信回路（５）は電力線（２）に結合されており、電力
線（２）から信号ａが入力される。信号ａは第９図（ａ
）に示すように、方形波形の搬送信号を論理データによ
って変調し、さらにこの変調信号を正弦波波形の商用電
源（１）に重畳したものである。

結合回路（３）は第９図（Ｃ）に示すように信号ａから
商用電源（１）の周波数成分を除去して、変調信号Ｃを
出力する。

電源同期検出回路（６）は商用電源（１）のゼロクロス
点を検出して、第９図（ｂ）に示すゼロクロス信号すを
出力する。このゼロクロス信号すは論理データを解読す
るタイミングを図るのに利用される。

増幅回路（３２）は結合回路（３）が出力する変調信号
Ｃを増幅し、これをカウンタ（３３）に出力する。

カウンタ（３３）は変調信号ａを復調して得られる搬送
信号のパルス数を計数する。なお、カウンタ（３３）は
制御回路（３１）のリセット入力によりリセットされる
。

制御回路（３１）は論理データを解読し、その内容に応
じて負荷（図示せず）の制御及び表示の変更等の処理を
行なう。

第８図に示した従来の電力線搬送装置の受信部は、第９
図に示したように商用電源（１）の周波数の半サイクル
に対して、１ビツトの論理データを伝送するものである
。この論理データは搬送信号かあるときは論理“１“に
、搬送信号がないときは論理″０”に対応している。従
って、第８図の論理データは“１０１１０“の情報を伝
送していることになる。

次に、従来の電力線搬送装置の受信部の動作について説
明する。

第９図（ａ）に示した信号ａが受信回路（５）に入力さ
れると、結合回路（３）が搬送信号を取り出し、増幅回
路り３２）か搬送信号を増幅し、カウンタ（３３）に出
力する。カウンタ（３３）は増幅回路（３２）が出力す
る搬送信号の立上りエツジ又は立下りエツジの数をカウ
ントして、そのカウント値を制御回路（３］）に出力す
る。

一方、電源同期検出回路（６）は商用電源（１）のセロ
クロス点を検出して、ゼロクロス信号すを制御回路（３
１）に出力する。制御回路（３１）は電源同期検出回路
（６）かゼロクロス信号ｂ（同期パルス）を出力する度
毎に、リセット信号を出力してカウンタ（３３）をゼロ
クリアし、ゼロクリアしてから一定時間経過後にカウン
タ（３３）のカウント値を読み出し、その値により搬送
信号の有無を判断する。

例えば、商用電源（１）の周波数を５０　Ｈｚ、搬送信
号の周波数を１００　ＫＨｚとし、電源同期検出回路（
６）がゼロクロス信号すを出力してから、Ｓｍｓ後に制
御回路（３１）がカウント値を読み出すとすると、搬送
信号があるときに制御回路（３１）か読み取るカウント
値は５００になる。従って、制御回路（３１）はカウン
ト値が５００±２５のときに搬送信号かあると判断する
と、１００±５ＫＨｚの周波数選択度を得ることになる
。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記構成の従来の電力線搬送装置の受信部は
、伝送路である電力線（２）のノイズの状態が場所及び
時間等により不安定であるので、受信電圧を固定して搬
送信号を弁別すると、伝送距離の低下及び伝送エラーに
よる伝送効率の低下が生じるという問題点があった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
電力線（２）のノイズ状態に応じて受信した搬送信号の
受信レベルを可変できるとともに、搬送信号の受信判定
率を容易に可変できる電力線搬送受信装置を提供するこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る電力線搬送受信装置は、搬送信号を所定の
基準電圧と比較して、搬送信号を２値化する２値化手段
と、２値化した搬送信号を所定の分周比率で分周し、こ
の分周した搬送信号のパルス数を所定時間だけカウント
するカウント手段と、分周比率を設定する分周比率設定
手段と、予め設定されている基本カウント値とカウント
手段のカウント値とを比較する比較手段と、比較手段の
比較結果に基づいて、サブビット判定をするサブビット
判定手段と、比較手段の比較結果に基づいて、基準電圧
の大きさを変更する基準電圧制御手段とを備えている。

［作　用コ 上記構成の電力線搬送受信装置は、２値化手段が搬送信
号を所定の基準電圧と比較して２値化すると、カウント
手段が２値化された搬送信号を分周比率設定手段によっ
て設定された分周比率て分周し、さらに分周した搬送信
号のパルス数を所定時間だけカウントし、比較手段が予
め設定されている基本カウント値とカウント手段のカウ
ント値とを比較する。

このとき、比較結果に基づいてサブビット判定手段がサ
ブビット判定をするとともに、基準電圧制御手段が比較
結果に基づいて、基準電圧の大きさを変更する。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を添付図面を参照して詳細に説
明する。

第１図は本発明の一実施例に係る電力線搬送受信装置の
ブロック回路図である。第１図において、（１）は商用
電源、（２）は屋内電力線、（３）は屋内電力線（２）
に接続され、論理データにより変調された搬送信号を入
出力する結合回路、（４）は送信回路、（５）は受信回
路、（６）は商用電源（１）のゼロクロス点を検出し、
ゼロクロス点に同期したゼロクロス信号すを出力する電
源同期検出回路である。

受信回路（５）は共振増幅回路（７）　、２値化回路（
８）、カウンタ回路（９）、基準電圧発生回路（１０）
及びマイクロコンピュータ（１１）から構成されている
。

共振増幅回路（７）は信号ａから商用電源（１）の周波
数成分を除去して（変調された）搬送信号を取り出して
、増幅する。信号ａは上述したように論理データ（４ａ
）により搬送信号（４ｂ）を変調し、さらにこの変調信
号を商用型ｉ　（Ｌ）に重畳したものである。

２値化回路（８）は基準電圧発生回路（１０）によって
基準電圧が設定されるコンパレータ（８ａ）から構成さ
れており、共振増幅回路（７）が出力する搬送信号を２
値化する。

カウンタ回路（９）は２値化回路（８）が出力する搬送
信号の立上りエツジ又は立下りエツジの数をカウントす
る第１のカウンタ（９ａ）、分周回路を構成するスイッ
チ（９ｂ）及びＮＡＮＤ回路（９Ｃ）並びに第２のカウ
ンタ（９ｄ）から構成されている。

基準電圧発生回路（１０）は２値化回路（８）が搬送信
号を２値化するレベルがマイクロコンピュータ（１１）
によって設定される。

マイクロコンピュータ（１１）は第２のカウンタ（９ｄ
）のカウント値を記憶するカウント値記憶機能（ｌｌａ
）　、基準カウント値を記憶している基準カウント値記
憶機能（ｌｌｂ）　、カウント値記憶機能（１，１ａ）
によるカウント値と基準カウント値記憶機能（］１．ｂ
）によるカウント値とを比較するサブビット判定機能（
１−１ｃ）　、２値化回路（８）が搬送信号を２値化す
る基準レベル値を記憶する基準レベル値記憶機能（ｌｉ
ｄ）及び基準レベル値記憶機能（ｌｉｄ）を制御する基
準レベル値制御機能（ｌｉｅ）を有している。

なお、これらの諸機能はプログラムにより容易に実現で
きるものである。

第１図に示した電力線搬送受信装置は、第２図に示すよ
うに屋内電力線搬送制御系に利用されている。第２図に
おいて、（２１）は搬送信号が屋内へ漏れるのを防ぐブ
ロックフィルタ、（２２）は屋内電力線（２）の適宜の
位置に接続され、遠隔制御を行なうコントローラとして
の電力線搬送受信装置、（２３ａ）　、（２３ｂ）は遠
隔制御されるアダプタとしての電力線搬送受信装置、（
２４ａ）　、（２４ｂ）はアダプタ（２３ａ）　、（２
３ｂ）に接続された負荷である。

次に、第１図に示した電力線搬送受信装置の動作につい
て、第３図、第４図、第５図、第６図及び第７図を参照
して説明する。

なお、第３図は第１図に示した電力線搬送受信装置によ
る通信手順を示す図である。第４図は電力線（１）に伝
送されるパケットＰの構成を示す図である。第５図は分
周比率の説明図である。第６図はサブビット受信処理の
タイミングチャートである。第７図は第１図に示した電
力線搬送受信装置によるサブビット受信処理のフローチ
ャートである。

まず、親機であるコントローラ（２２）から子機である
アダプタ（２３ａ）への送信要求１？ＥＱが発生すると
、コントローラ（２２）のマイクロコンピュータ（１１
）は送信内容に応じた論理データ（４ａ）及び電源同期
検出回路（６）が検出したゼロクロス信号すに従って、
論理データ（４ａ）を搬送信号（４１））とともに送信
回路（４）に出力する。

送信回路（４）は論理データ（４ａ）によって搬送信号
（４ｂ）を変調して、この変調した搬送信号を結合回路
（３）を介して屋内電力線（２）に出力する。搬送信号
（４ｂ）は商用電源（１）に重畳されて、屋内電力線（
２）を介してアダプタ（２３ａ）に伝送される。

なお、搬送信号（４ｂ）は第４図に示すように優先コー
ドＰＣ，自己アドレスＳＡ、相手アドレスＤＡ、制御コ
マンドＣＷ、データ長ＢＣ，データＤＡＴＡ及びフレー
ムチエツクコードＦＣＣから構成されたパケットＰとし
て伝送される。

子機であるアダプタ（２３ａ）はコントローラ（２２）
が出力した搬送信号を結合回路（３）を介して受信回路
（５）に入力する。

共振増幅回路（７）が電源同期検出回路（６）の検出し
たゼロクロス信号すに従って、商用電源（１）が重畳さ
れた信号を復調して、変調信号を取り出して増幅すると
、２値化回路（８）か増幅された変調信号を基準電圧発
生回路（１０）により設定されたレベルで２値化する。

第１のカウンタ（９ａ）は２値化された搬送信号の立上
りエツジ又は立下りエツジの数をカウントする。第１の
カウンタ（９ａ）のカウント値はスイッチ（９ｂ）のオ
ン・オフ状態に応じた分周比で分周され、ＮＡＮＤ回路
（９Ｃ）を介して第２のカウンタ（９ｄ）に入力される
。分周比はスイッチ（９ｂ）を第５図（ａ）、第５図（
ｂ）及び第５図（ｃ）に示すようにすると、それぞれ１
１．２：１及び３・１になる。

第２のカウンタ（９ｄ）は第１のカウンタ（９ａ）と同
様に分周された搬送信号の立上りエツジ又は立下りエツ
ジの数をカウントする。

一方、電源同期検出回路（６）は商用電源（１）のゼロ
クロス点を検出して、ゼロクロス信号すをマイクロコン
ピュータ（１１）に出力する。

マイクロコンピュータ（１１）は第６図に示すように、
ゼロクロス信号すか出力された時刻から時間ｔ２経過後
に、第１のカウンタ（９ａ）及び第２のカウンタ（９ｄ
）をリセットする。このリセットにより、カウンタ（９
ａＬ　（ｇｄ）は“○″サブピツＩ−Ｃｏのカウントを
開始する。

マイクロコンピュータ（１１）は“０“サブビットＣの
カウントが開始されてから時間ｔ３経過後に、第２のカ
ウンタ（９ｄ）のカウント値をカウント値記憶機能（ｌ
ｌａ）により記憶する。

さらに、マイクロコンピュータ（１１）が第２のカウン
タ（９ｄ）のカウント値を記憶してから時間ｔ４経過後
にカウンタ（９ａ）及びカウンタ（９Ｃ）をリセットす
ると、カウンタ（９ａ）、（９ｄ）は“１”サブビット
Ｃ１のカウントを開始する。

マイクロコンピュータ（１１）は“１″サブビツトＣの
カウントが開始されてから時間ｔ５経過後■ に、第２のカウンタ（９ｄ）のカウント値をカウント値
記憶機能（ｌｌａ）により記憶する。

マイクロコンピュータ（１１）はカウント値記憶機能（
１，１ａ）により第２のカウンタ（９ｄ）のカウント値
が記憶されると、第７図のフローチャートに示す動作を
する。

（１）ステップ８１〜Ｓ４ マイクロコンピュータ（１１）はカウント値記憶機能（
ｌｌａ）により第２のカウンタ（９ｄ）のカウント値が
記憶されると（ステップＳ１）、休止時間ＷＴであるか
否かを判断する（ステップＳ２）。

マイクロコンピュータ（１１）は休止時間ＷＴてないと
きは、第２のカウンタ（９ｄ）のカウント値が“０”サ
ブビットｃｏの基準カウント値（ｔ３ｘ　ｆ　１ｌｚ）
の１０％以上であるか否かを判断する（ステップ３３）
。例えば、搬送信号（４ｂ）の周波数ｆが１２５旧比の
ときは、基準カウント値は２．８　ｍ５Ｘ１２５　ＫＨ
ｚ−１５０であるので、基準カウント値の１０％は３５
０　ＸＯ，ｌ　＝３５になる。

マイクロコンピュータ（１１）は第２のカウンタ（９ｄ
）のカウント値か基準カウント値の１０％以上であると
きは、受信フラグをセットして（ステップＳ４）、サブ
ビットを判定し、コントローラ（２２）が送出したパケ
ットＰを復調する。

受信判定率の変更は上述したように第１のカウンタ（９
ａ）の出力をスイッチ（９ｂ）の切り換えにより分周し
、第２のカウンタ（９ｄ）でカウントすることにより行
なっている。従って、マイクロコンピュタ（１１）によ
る受信判定率を変更せずに、受信判定率を変更できる（
ステップＳ３参照）。

例えば、受信判定率を１０％、２０％、３０％又は４０
％にするときは、分周比を１：］、２，１．３１又は４
・１にすればよい。

（２）ステップ８５〜Ｓ８ アダプタ（２３ａ）はパケットの受信完了後、直ちにコ
ントローラ（２２）にＡＣＫを返送して通信を終了する
。マイクロコンピュータ（１１）はＡＣＫの返送後、休
止時間ＷＴ中に（ステップＳ２）、サブビット判定機能
（１１，ｃ）かカウント値記憶機能（ｌｌａ）により記
憶した第２のカウンタ（９ｄ）のカウント値か基準カウ
ント値記憶機能（１１，ｂ）により記憶している基準カ
ウント値より大きいか否かを判断する（ステップＳ５）
、なお、この休止時間ＷＴは３ビツトのブタを送る時間
（電源周波数の３／２周期）に相当する。又、休止時間
ＷＴはパケッｈｐ及びＡＣＫを監視することにより検出
する。

マイクロコンピュータ（１１）は第２のカウンタ（９ｄ
）のカウンタ値が基準カウント値より大きいときは、基
準レベル値制御機能（ｌｌｂ）によりｒレベルＩＮｃ処
理」を行ない（ステップＳ６）、小さいときは基準レベ
ル値制御機能（ｌｌｂ）により「レベルＤＥＣ処理」を
行なう（ステップ３７）なお、「レベルＩＮＣ処理」は
基準レベル値記憶機能（ｌｉｄ）により記憶しているレ
ベルを１つだけ増加させるものである。又、「レベルＤ
ＥＣ処理」は基準レベル値記憶機能（１］、ｄ）により
記憶しているレベルを１つだけ減少させるものである。

さらに、基準レベル値記憶機能（１，１，ｄ　）は「レ
ベルＩＮＣ処理」又はｒレベルＤＥＣ処理」により変更
された基準レベル値を記憶する（ステップ３８）。

基準電圧発生回路（１０）は変更された基準レベル値を
デジタル・アナログ変換し、２値化回路（８）のコンパ
レータ（８ａ）の基準電圧として川内する。この動作に
より屋内電力線（２）のノイズ状態に応じて受信電圧の
大きさを制御することができる。即ち、第２のカウンタ
（９ｄ）のカウンタ値が基準カウント値より大きいとき
は、基準レベル値を上げ、第２のカウンタ（９ｄ）のカ
ウンタ値が基準カウント値より小さいときは基準レベル
値を下げることになる。

なお、アダプタ（２３ｂ）からコントローラ（２２）へ
の送信要求ＲＥＱが発生したときは、アダプタ（２３ａ
）かＡＣＫを返送後、休止時間ＷＴ経過後に、アダプタ
（２３ｂ）がコントローラ（２２）の行なう送信手順と
同様の送信手順によりデータを送信する。

又、本実施例では２値化回路（８）とカウンタ回路（９
）で復調しているか、カウンタ回路（９）の代わりに積
分回路を設けて、積分回路の検出電圧をコンパレータ（
８ａ）の基準電圧としてもよい。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、２値化手段が搬送
信号を基準電圧により２値化して、カウンタ手段が２値
化された搬送信号を、分周比率設定手段により設定され
た分周比率で分周して、これをカウントし、比較手段に
よる基本カウント値とカウント値との比較結果に基づい
て、サブビット判定手段がサブビット判定をするととも
に、基準電圧制御手段か基準電圧の大きさを変更するよ
うにしたので、屋内電力線のノイズ電圧に応じて伝送距
離を調節でき伝送効率を向」ニさせ得る電力線搬送受信
装置が得られるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る電力線搬送受信装置の
ブロック回路図、第２図は第１図に示した電力線搬送受
信装置か利用される屋内電力線搬送制御系の説明図、第
３図は第１図に示した電力線搬送受信装置による通信手
順の説明図、第４図は屋内電力線（２）を伝送されるパ
ケットＰの説明図、第５図は分周比率の説明図、第６図
はサブビット受信処理のタイミングチャート、第７図は
第１図に示した電力線搬送受信装置によるサブビット受
信処理のフローチャー１・、第８図は従来の電力線搬送
装置の受信部のブロック図、第９図は第８図に示した従
来の電力線搬送装置の受信部の各部の信号波形図である
。 各図中、１は商用電源、２は屋内電力線、３は結合回路
、４は送信回路、５は受信回路、６は電源同期検出回路
、７は共振増幅回路、８は２値化回路、８ａはコンパレ
ータ、９はカウンタ回路、９ａ１９ｄはカウンタ、９ｂ
はスイッチ、９ｃはＮＡＮＤ回路、１０は基準電圧発生
回路、１１はマイクロコンピュータ、Ｌｌａはカウント
値記憶機能、１１．ｂは基準カウント値記憶機能、ｌｉ
ｅはサブビット判定機能、ｌｉｄは基準レベル値記憶機
能、ｌｉｅは基準レベル値制御機能である。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示すもので
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 商用電源に重畳された、論理データにより変調された搬
   送信号を、該商用電源の電力線から取り出す結合手段を
   有する電力線搬送受信装置において、前記搬送信号を所
   定の基準電圧により２値化する２値化手段と、前記２値
   化手段により２値化した搬送信号を所定の分周比率で分
   周し、該分周した搬送信号のパルス数を所定時間だけカ
   ウントするカウント手段と、前記分周比率を設定する分
   周比率設定手段と、予め設定されている基本カウント値
   と前記カウント手段のカウント値とを比較する比較手段
   と、前記比較手段の比較結果に基づいて、サブビット判
   定をするサブビット判定手段と、前記比較手段の比較結
   果に基づいて、前記基準電圧の大きさを変更する基準電
   圧制御手段とを備えたことを特徴とする電力線搬送受信
   装置。