JPH0722265B2

JPH0722265B2 - 信号搬送方法

Info

Publication number: JPH0722265B2
Application number: JP61041163A
Authority: JP
Inventors: 裕雄佐藤; 直人三浦; 正俊高木
Original assignee: Osaki Electric Co Ltd; Tohoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Osaki Electric Co Ltd; Tohoku Electric Power Co Inc
Priority date: 1986-02-26
Filing date: 1986-02-26
Publication date: 1995-03-08
Anticipated expiration: 2010-03-08
Also published as: JPS62198230A

Description

【発明の詳細な説明】（発明の利用分野）本発明は、低圧配電線、専用線の搬送用交流電圧波に注
入された位相パルス信号や、連続周波信号（例えばリッ
プルコントロール信号）により情報伝送を行う信号搬送
方法の改良に関するものである。

（発明の背景）第10図は従来の位相パルス信号の交信フォーマットを示
す。中央装置に接続された中継器（端末情報収集装置）
は、端末選択信号１を搬送用交流電圧波に注入し、端末
器は端末選択信号１を検出すると、それに応答して返送
信号２を搬送用交流電圧波に注入する。ノイズのため、
返送信号２が中継器で受信できない時には、中継器は端
末選択信号１を再送し、端末器もそれに応じて返送信号
２を再送する。この方式の場合、交信される信号はそれ
ぞれ独立しているため、交信不能の信号は不要信号とし
て処置の対象外となる。

交信不能の原因となるノイズを除去するため、信号を所
定サイクルにわたって加算平均する信号検出方法を、本
出願人は既に提案している。その交信フォーマットを第
11図に示す。中継器はアドレス信号（端末）の繰り返し
を含む端末選択信号３を所定数サイクルにわたって注入
し、端末器は端末選択信号３に応答してデータ信号を含
む返送信号４を所定回繰り返して注入する。返送信号４
の繰り返し回数は第11図では３回になっているが、実際
は数10回程度となる。これは、端末器の注入回路が１サ
イクルで１位相パルスしか発信することができない小容
量のものである場合に、特に返送信号４がノイズの影響
を受けやすいからである。中継器は、返送信号４を加算
平均することによってノイズを除去し、信号検出を行
う。この方式の場合、最悪の伝送状態を想定し、繰り返
し回数を決定するため、交信時間が長くなるといった問
題点があった。

（発明の目的）本発明の目的は、上述した問題点を解決し、ノイズの多
い状況下での交信時間を短縮することができる信号搬送
方法を提供することである。

（発明の特徴）この目的を達成するために、本発明は、搬送用交流電圧
波に、端末情報収集装置が端末選択信号を注入し、端末
器が端末選択信号に応答して返送信号を注入する信号搬
送方法において、端末情報収集装置が端末選択信号とし
て同期信号とアドレス信号を送信し、端末器が端末情報
収集装置からの同期信号及びアドレス信号に応答して繰
り返しを含む返送同期信号を返送し、端末情報収集装置
が端末器からの返送同期信号を加算平均により検出する
と同期信号を送信し、端末器が端末情報収集装置からの
同期信号に応答して返送信号を返送し、端末情報収集装
置が同期信号に応答した端末器からの返送信号を検出で
きない場合検出不能な該返送信号を記憶すると共に、同
期信号を再び送信し、端末器が端末情報収集装置からの
同期信号を検出する度に該同期信号に応答して返送信号
を返送し、端末情報収集装置が同期信号に応答した端末
器からの返送信号を前記記憶された検出不能な返送信号
と共に加算平均して検出し、返送信号を検出した時点で
端末器への同期信号の送信を停止し、以て、返送信号の
加算平均の開始時期を返送同期信号の検出に応じた的確
なものとし、返送信号を過不足なく加算平均するように
したことを特徴とする。

（発明の実施例）第１図は本発明の信号搬送方法を説明する図である。端
末情報収集装置に相当する中継器は、はじめは端末選択
信号として同期信号５とアドレス信号６を注入する。ノ
イズが多い場合には、これらの信号5,6が端末器によっ
て検出されないこともある。端末器からの応答がない場
合、中継器は同期信号５及びアドレス信号６を繰り返し
て注入する。端末器は、同期信号５を検出すると、アド
レス信号６を加算平均により検出し、アドレス信号６の
示すアドレスがその端末器のアドレスに一致している場
合には、まず、返送同期信号７を注入する。中継器は返
送同期信号７を検出すると、以後は同期信号５のみ（或
いは同期信号５とアドレス信号６）を注入する。同時に
返送信号８の加算平均による検出に備える。端末器は同
期信号５に応答して返送信号８を注入する。中継器はこ
の返送信号８を受信するが、この時点で返送信号８を検
出することができた場合は、同期信号５の注入を停止
し、これに応じて端末器も返送信号８の注入を停止す
る。しかし、ノイズのため返送信号８を検出することが
できなかった場合には、この検出不能な返送信号８を記
憶すると同時に、同期信号５を再注入する。これに応答
した返送信号６を受信すると、記憶した前回の返送信号
８と今回の返送信号８を加算平均し、信号を検出する。
加算平均によりランダムノイズ成分が減少するので、信
号検出が容易となる。

２回の加算平均でも信号検出が不能な場合には、返送信
号８が検出されるまで同期信号５と返送信号８の交信を
繰り返す。

このように、S/N比が良好な場合には、少ない交信で返
送信号８を検出し、S/N比が不良の場合には、交信回数
を増すことによって返送信号８を検出するので、ノイズ
の多い配電線上においても、必要最小限の交信時間で信
号検出ができる。また、同期をとった後の中継器からの
信号を同期信号５のみとした場合には、アドレス信号６
を送らない分だけ交信時間を短縮することができる。

信号として位相パルス信号を用いた場合の本発明の一実
施例を、第２〜９図により説明する。

第２図は、搬送用交流電圧波９に設定されるチャンネル
を説明する図である。搬送用交流電圧波９の零点（０゜
又は180゜）を中心としてその前後の所定位相角範囲で
ある低ノイズ領域10に、所定位相角幅のチャンネルCH₁
〜CH₁₂が設定される。そして、中継器から端末器へ送ら
れる同期信号及びアドレス信号では、チャンネルCH₁が
パイロットチャンネルに、チャンネルCH₂がスペースチ
ャンネルに、チャンネルCH₃〜CH₁₂が２進コードの2⁰〜2
⁹を表すアドレスチャンネルに、それぞれ割り当てられ
る。端末器から中継器へ送られる返送同期信号及び返送
信号では、チャンネルCH₁がスペースチャンネルに、チ
ャンネルCH₂がパイロットチャンネルに、チャンネルCH₃
〜CH₁₂が10進コードの０〜９を表すデータチャンネル
に、それぞれ割り当てられる。

第３図は、中継器から端末器へ送られる信号及び端末器
から中継器へ送られる信号の構成を示す。

同期をとるまでは中継器から端末器へ送られる信号は、
同期信号Sa₁とアドレス信号Sa₂から成り、搬送用交流電
圧波９の10サイクルが用いられる。その第１サイクル、
第３サイクル及び第５サイクルはスペースサイクルで、
チャンネルCH₁〜CH₁₂には一つも位相パルス信号が注入
されない。第２サイクル及び第４サイクルは同期サイク
ルで、第４図に示されるように、アドレスチャンネルCH
₃〜CH₁₂のすべてに位相パルス信号11が注入されること
によって、同期信号Sa₁が形成される。第６〜10サイク
ルはアドレスサイクルで、パイロットチャンネルCH₁と
端末器のアドレスコードに対応するアドレスチャンネル
（第４図に示されるように例えば５番地の端末器の場合
にはアドレスチャンネルCH₃及びCH₅）とに位相パルス信
号11が注入されることによって形成されたアドレス信号
Sa₂が、第６〜10サイクルに繰り返して送出される。

同期がとれた後に中継器から端末機へ送られる信号は、
同期信号Sa₁のみから成り、搬送用交流電圧波９の４サ
イクルが用いられる。

返送同期信号Sb₀は、搬送用交流電圧波９の11サイクル
が用いられる。その第１サイクルはスペースサイクル
で、チャンネルCH₁〜CH₁₂には一つも位相パルス信号11
が注入されない。第２〜11サイクルは同期サイクルで、
第５図に示されるように、スペースチャンネルCH₁のみ
に位相パルス信号11が注入される。

返送信号Sbは、返送同期信号Sb₀と同様に、搬送用交流
電圧波９の11サイクルが用いられる。その第１サイクル
と第３サイクルはスペースサイクルで、チャンネルCH₁
〜CH₁₂には一つも位相パルス信号11が注入されない。第
２サイクルと第４サイクルはパイロットサイクルで、第
５図に示されるように、パイロットチャンネルCH₂に位
相パルス信号11が注入されることによって、パイロット
信号Sb₁が形成される。第５〜７サイクルはアドレスサ
イクルで、端末器のアドレスコードの10²位、10¹位、10
₀位にそれぞれに対応するデータチャンネルに位相パル
ス信号11が注入されることによって形成されたアドレス
信号Sb₂が、送出される。第８〜11サイクルはデータサ
イクルで、端末器が記憶している４桁のデータの、10³
位、10²位、10¹位、10⁰位にそれぞれに対応するデータ
チャンネルに位相パルス信号11が注入されることによっ
て形成されたアドレス信号Sb₃が、送出される。

第６図は中継器における送受信装置を示す。その動作を
第７図及び第８図のフローチャートを参照しながら説明
する。

ステップ１では、制御回路12は、配電線に接続された入
出力端子13から入力する搬送用交流電圧波９のサイクル
及びチャンネルCH₁〜CH₁₂を検出し、注入回路14が10サ
イクルにわたって同期信号Sa₁とアドレス信号Sa₂を注入
するように制御する。

ステップ２では、11サイクルにわたって返送同期信号Sb
₀の受信を行う。搬送用交流電圧波９から返送同期信号S
b₀をフィルタ15により分離し、A/D変換器16によりディ
ジタル化し、メモリ17に記憶する。ディジタル化は、例
えば１チャンネルが更に多数に細分された位相単位毎の
レベルをディジタル値に変換することにより行われる。

ステップ３では、制御回路12の指令に基づいて演算器18
は、第２サイクルから第11サイクルまでの各同期サイク
ルのチャンネルCH₁〜CH₁₂の値から第１サイクルである
スペースサイクルの同チャンネルの値を引き算する。ス
テップ４では、スペースサイクルが引き算された10の同
期サイクルの間の加算平均を演算する。これにより返送
同期信号Sb₀から定在ノイズ及びランダムノイズが除去
される。ステップ５では、記憶された前回の同期サイク
ル間加算平均値と今回の同期サイクル間加算平均値とを
比較し、今回の値の方が大きければ、返送同期信号Sb₀
を検出したとしてステップ６へ進み、そうでなければ、
返送同期信号Sb₀は検出されないとしてステップ１へ戻
る。ステップ６へ進む場合は、前回の同期サイクル間加
算平均値としての記憶はそのまま保持され、ステップ１
へ戻る場合は、前回の同期サイクル間加算平均値は今回
の同期サイクル間加算平均値に更新される。

ステップ６では、第３図に示されるように、同期信号Sa
₁が４サイクルを使って注入される。ステップ７では、1
1サイクルにわたって返送信号Sbの受信を行う。返送信
号Sbをフィルタ15により分離し、A/D変換器16を経てメ
モリ17に記憶する。ステップ８では、制御回路12は演算
器18に加算平均を行わせるが、第１回の受信では前回の
返送信号Sbが記憶されていないので、加算平均を行わず
に、ステップ９へ進む。

ステップ９の返送信号検出ルーチンを第８図に詳細に示
す。ステップ91ではアドレスサイクルのチャンネルCH₁
〜CH₁₂の値からスペースサイクルの同チャンネルの値を
引き算する。これによりアドレス信号Sb₂から定在ノイ
ズが除去される。同様に、ステップ92ではデータサイク
ルのチャンネルCH₁〜CH₁₂の値からスペースサイクルの
同チャンネルの値を引き算する。これによりデータ信号
Sb₃から定在ノイズが除去される。ステップ93では、定
在ノイズが除かれたアドレス信号Sb₂及びデータ信号Sb₃
は、１サイクルに１位相パルス信号11のみがのっている
ものであるか否かを判定する。１サイクルに１位相パル
ス信号11のみのものであればステップ94へ進み、１サイ
クルに零或いは２以上の位相パルス信号11がのっていれ
ば信号検出不能としてステップ６へ戻る。ステップ94で
はパイロットサイクルのチャンネルCH₁〜CH₁₂の値から
スペースサイクルの同チャンネルの値を引き算する。こ
れによりパイロット信号Sb₁から定在ノイズが除去され
る。ステップ95ではアドレス信号Sb₂の波形からパイロ
ット信号Sb₁の波形を引き算し、ステップ96ではデータ
信号Sb₃の波形からパイロット信号Sb₁の波形を引き算す
る。この引き算はピークレベルの引き算でもよいし、面
積の引き算でもよい。波形差が所定値以下である場合
は、信号が検出されたとしてステップ10で出力端子19か
ら信号処理回路（不図示）へ出力される。波形差が所定
値以上である場合は、信号検出不能としてステップ６へ
戻る。

信号検出不能の場合には、ステップ６へ戻り、再びステ
ップ６からのルーチンが繰り返される。ステップ８では
今回の返送信号Sbと記憶された前回の返送信号Sbとが加
算平均され、これによりランダムノイズが低減される。
ステップ６からのルーチンは返送信号Sbが検出されるま
で繰り返される。返送信号Sbが検出されると、同期信号
Sa₁の注入が停止され、メモリ17の記憶内容がクリアさ
れる。

端末器の送受信装置は第６図に示される中継器の送受信
装置と同様である。但し、注入回路は１サイクルで１位
相パルス信号11のみを注入するものである。

端末器の送受信装置の動作を第９図に示す。ステップ11
では、中継器からの信号の第２サイクルである同期サイ
クルと第１サイクル又は第３サイクルであるスペースサ
イクルとの差を演算し、第４サイクルである同期サイク
ルと第３サイクル又は第５サイクルであるスペースサイ
クルとの差を演算する。ステップ12では、チャンネルCH
₃〜CH₁₂の間の加算平均を演算する。これにより、定在
ノイズ及びランダムノイズが除去される。ステップ13で
は、記憶された前回のチャンネル間加算平均値と今回の
チャンネル間加算平均値とを比較し、今回の値の方が大
きければ、同期信号Sa₁を検出したとしてステップ14へ
進み、そうでなければ、同期信号Sa₁は検出されないと
してステップ11へ戻る。ステップ14へ進む場合は、前回
のチャンネル間加算平均値としての記憶はそのまま保持
され、ステップ11へ戻る場合は、前回のチャンネル間加
算平均値は今回のチャネル間加算平均値に更新される。

ステップ14では、５サイクルにわたって受信し、記憶し
たアドレスサイクルの間の加算平均を演算する。そし
て、ステップ15で、平均アドレスサイクルとスペースサ
イクルとの差を演算する。ステップ16では、アドレス信
号Sa₂をレベル検定或いは波形検定などにより検出し、
検出されればステップ17へ進み、検出されないと、ステ
ップ11へ戻る。ステップ17では、アドレス信号Sa₂の示
すアドレスがその端末器のアドレスと一致しているか否
かを判定し、一致していればステップ18へ進み、一致し
ていなければステップ11へ戻る。

ステップ18では、返送同期信号Sb₀を11サイクルにわた
って注入する。ステップ19では、中継器からの同期信号
Sa₁を受信し、同期サイクルとスペースサイクルとの差
を演算する。ステップ20では、チャンネルCH₃〜CH₁₂の
間の加算平均を演算する。ステップ21では、記憶された
前回のチャンネル間加算平均値と今回のチャンネル間加
算平均値とを比較し、今回の値の方が大きければ、同期
信号Sa₁を検出したとしてステップ22へ進み、そうでな
ければ、同期信号Sa₁は検出されないとしてステップ11
へ戻る。ステップ22では、返送信号Sbを注入する。その
後、ステップ19へ戻る。中継器から同期信号Sa₁が繰り
返し送られてくる限り、ステップ19〜22のループを繰り
返し、返送信号Sbを送り出す。

（変形例）返送信号は、アドレス信号及びデータ信号、或いはデー
タ信号のみから成るものでもよい。また、中継器からの
同期信号及び端末器からの返送信号は、桁指定信号を加
えたものでもよい。この場合、返送信号のデータ信号は
指定された桁のデータ信号のみとなる。

返送同期信号及び返送信号は、１サイクルに１パルスし
かのらないものには限定されない。１サイクルに多数パ
ルスがのる場合には、返送同期信号は中継器からの同期
信号と同じ構成をとることができる。

中継器からの信号及び端末器からの信号のサイクル数
は、図示のものに限定されるものではなく、例えばそれ
ぞれが１サイクルでもよいし、１サイクル中のチャンネ
ル数を多く設定することができる場合には、両信号を同
一サイクルにのせるようにしてもよい。

記憶及び演算は、ディジタル値で行うとは限らず、アナ
ログ値で行うようにすることも可能である。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、端末情報収集装
置は端末選択信号として同期信号とアドレス信号を送信
し、端末器は端末情報収集装置からの同期信号及びアド
レス信号に応答して繰り返しを含む返送同期信号を返送
し、端末情報収集装置は端末器からの返送同期信号を加
算平均により検出すると同期信号を送信し、端末器は端
末情報収集装置からの同期信号に応答して返送信号を返
送し、端末情報収集装置は同期信号に応答した端末器か
らの返送信号を検出できない場合検出不能な該返送信号
を記憶すると共に、同期信号を再び送信し、端末器は端
末情報収集装置からの同期信号を検出する度に該同期信
号に応答して返送信号を返送し、端末情報収集装置は同
期信号に応答した端末器からの返送信号を前記記憶され
た検出不能な返送信号と共に加算平均して検出し、返送
信号を検出した時点で端末器への同期信号の送信を停止
し、以て、返送信号の加算平均の開始時期を返送同期信
号の検出に応じた的確なものとし、返送信号を過不足な
く加算平均するようにしたから、ノイズの多い状況下で
の交信時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の信号搬送方法を説明する図、第２図は
本発明の一実施例におけるチャンネルの設定を示す図、
第３図は本発明の一実施例における中継器からの信号及
び端末器からの信号の構成を示す図、第４図は中継器か
らの諸信号を示す図、第５図は端末器からの諸信号を示
す図、第６図は中継器の送受信装置を示すブロック図、
第７図及び第８図は中継器の動作を示すフローチャー
ト、第９図は端末器の動作を示すフローチャート、第10
図及び第11図は従来の信号搬送方法の二例を説明する図
はである。５……同期信号、６……アドレス信号、７……返送同期
信号、８……返送信号、９……搬送用交流電圧波、10…
…低ノイズ領域、11……位相パルス信号、12……制御回
路、13……入出力端子、14……注入回路、15……フィル
タ、16……A/D変換器、17……メモリ、18……演算器、1
9……出力端子、CH₁〜CH₁₂……チャンネル、Sa₁……同
期信号、Sa₂……アドレス信号、Sb……返送信号、Sb₀…
…返送同期信号。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高木正俊東京都練馬区石神井町５−２−８ (56)参考文献特開昭58−182338（ＪＰ，Ａ) 特開昭52−64805（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−139831（ＪＰ，Ａ) 実公昭57−34843（ＪＰ，Ｙ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】搬送用交流電圧波に、端末情報収集装置が
端末選択信号を注入し、端末器が端末選択信号に応答し
て返送信号を注入する信号搬送方法において、端末情報
収集装置は端末選択信号として同期信号とアドレス信号
を送信し、端末器は端末情報収集装置からの同期信号及
びアドレス信号に応答して繰り返しを含む返送同期信号
を返送し、端末情報収集装置は端末器からの返送同期信
号を加算平均により検出すると同期信号を送信し、端末
器は端末情報収集装置からの同期信号に応答して返送信
号を返送し、端末情報収集装置は同期信号に応答した端
末器からの返送信号を検出できない場合検出不能な該返
送信号を記憶すると共に、同期信号を再び送信し、端末
器は端末情報収集装置からの同期信号を検出する度に該
同期信号に応答して返送信号を返送し、端末情報収集装
置は同期信号に応答した端末器からの返送信号を前記記
憶された検出不能な返送信号と共に加算平均して検出
し、返送信号を検出した時点で端末器への同期信号の送
信を停止することを特徴とする信号搬送方法。