JPS62250728A - 電源ラインカプラ - 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】 技術分野 本発明は互いに独立した電源ライン間において信号を伝
送する電源ラインカプラに関するものである。

従来技術 機器と電源ラインとの間において信号の授受を可能とす
るインターフェース、たとえばキャリアカレントトラン
シーバを用いることにより、共通の電源ラインを通して
、互いに離隔した機器間の一方から他方へ信号を伝送す
ることが行われている。

発明が解決すべき問題点 しかしながら、建物内などに敷設される電源ラインは、
単一ではなく、共通の電源トランスの複数の二次捲線か
ら或いは別個の電源トランスの二次捲線からそれぞれ独
立に導出されて各部屋、或いは各領域に独立した系統で
敷設される場合が多い。このような場合には、電源ライ
ンが共通ではなく互いに独立してい−るので、従来のイ
ンターフェースを用いても機器間において信号の授受が
行われ得ない場合があった。すなわち、電源を取り出す
ための接続器（コンセント）の外観からその接続器がど
の系統に属するかを判断することが困難であり、またた
とえそれが可能であったとじても信号を授受しようとす
る機器間に共通の電源ラインが存在するとは限らないの
である。

これに対し、互いに独立した電源ライン間に、電源周波
数帯ではインピーダイスが極めて高く且つデータ信号周
波数帯ではインピーダンスが極めて低くなるカプラを設
けることが考えられる。通常、このようなカプラには適
当な容量のコンデンサが備えられる。しかし、この場合
には、独立した系統の電源ライン間がコンデンサを介し
て電気的に接続されるため、コンデンサの絶縁不良によ
る感電事故を発生させるなどの種々の不都合が生じる。

また、各電源ラインを構成する電線の内、同相の電線間
においてコンデンサを設ける必要があるため、機器間の
通信に際して、作業者が異なる電源ラインに属するコン
セント間においてコンデンサの接続を簡単に行うことが
出来ないという問題があった。

問題点を解決するための手段 本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、
その要旨とするところは、互いに独立した電源ライン間
に設けられ、電源ラインの一方に存在する信号を電源ラ
インの他方へ伝送するための電源ラインカプラであって
、（１）前記電源ラインの一方に存在する信号波を取り
出す信号取出手段と、（２）その信号取出手段によって
取り出された信号波を電気的に絶縁された伝送媒体を介
して伝送する信号伝達手段と、（３）その信号伝達手段
により伝達された信号を前記電源ラインの他方へ送り出
す信号送出手段とを、含むことにある。

作用および発明の効果 このようにすれば、信号取出手段によって電源ラインの
一方から取り出された信号波が電気的に絶縁された伝送
媒体を介して伝送する信号伝達手段により信号送出手段
へ伝達され、この信号送出手段により電源ラインの他方
へ送り出される。このため、独立した電源ライン間が電
気的に絶縁されているため、電源ライン間の絶縁不良お
よびこれに起因する種々の不都合が解消される。また、
信号取出手段は電源ラインの一方を構成する電線に存在
する信号を取り出すものであり、また信号送出手段は電
源ラインの他方を構成する電線に信号を送り出すための
ものであり、それら信号取出手段および信号送出手段の
各電源ラインとの接続において極性がないので、機器間
の通信に際して、作業者が異なる電源ラインに属するコ
ンセント間において前記電源ラインカプラを差し込むだ
けで簡単に行うことができるのである。

実施例 以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図において、図示しない電源トランスの二次捲線が
異なる互いに独立した電源ラインＬＡおよび電源ライン
Ｌ、間には、一方の電源ラインに存在する信号を他方の
電源ラインへ伝送するための電源ラインカプラが設けら
れている。この電源ラインカプラは、コンセント１０Ａ
および１０ｇを介して一方の電源ラインＬＡおよび他方
の電源ラインＬＢとそれぞれ接続されたパワーラインキ
ャリアトランシーバ（以下ＰＬＣＴと言う）１２Ａおよ
び１２．と、これらＰ　Ｌ　ＣＴ　１２　ａおよび１２
ｆｉから出力される信号を光信号に変換するとともに光
信号を電気信号に変換してＰＬＣＴ１２Ａおよび１２．
へ出力する光モジュール１４＾および１４ｍと、それら
光モジュール１４Ａおよび１４、間を接続する光ファイ
バ１６とを備えている。

上記ＰＬＣＴ１２Ａおよび１２．は第２図に示すように
それぞれ同様に構成されている。たとえばＰＬＣＴ１２
＾は、トランス１８Ａと、コンデンサＣＩおよびＣ２と
、コンデンサ、抵抗器、トリマーなどの数種類の外付は
部品を含むＩＣチップ１９とを備え、電源ラインＬＡに
おいて電源波形に重畳した形で存在しているＦＭ変調さ
れた信号波をトランス１８Ａおよびコンデンサｃ２から
成る共振回路を介して抽出するとともにその信号波を復
調することによりデータ信号を取り出し、そのデータ信
号を出力端子２０Ａを通して光モジュール１４Ａへ出力
する。また、ＰＬＣＴ１２Ａは、入力端子２２Ａを通し
て光モジュール１４゜から供給されたデータ信号を所定
の搬送周波数にてＦＭ変調した後、前記共振回路を通し
て電源うインＬＡへ送り出す。また、Ｐ　Ｌ　ＣＴ　１
２　Ａは、光モジュール１４ｍへデータ信号を送信する
送信モードと、光モジュール１４．からデータ信号を受
信する受信モードとの一方に２選択されるための選択端
子２４Ａを備えている。この選択端子２４Ａに信号が供
給されない状態ではＰＬＣＴ１２Ａが受信モードに維持
されるようになっている。なお、第２図において、Ｃ３
は電源周波数帯ではインピーダンスが極めて高く且つデ
ータ信号の変調周波数帯ではインピーダンスが極めて低
くなる容量を備えたコンデンサであり、Ｃ２は前記変調
周波数を共振周波数とする共振回路をトランス１８Ａの
一方の捲線とともに構成するように容量が決定されたコ
ンデンサである。

光モジュール１４Ａおよび光モジュール１４ｍは互いに
同様に構成されている。たとえば光モジュール１４Ａは
、ＰＬＣＴ１２Ａから供給されたデータ信号に基づいて
発光素子２６Ａを駆動することにより、データ信号に対
応した光信号を光ファイバ１６へ出力するとともに、光
ファイバ１６を介して伝送された光信号を受光素子２８
Ａによって受けることにより、光信号に対応したデータ
信号をＰＬＣＴ１２Ａへ供給する。また、光モジュール
１４Ａは、光信号を光ファイバ１６へ出力する送信モー
ドと光ファイバ１６を通して伝送された光信号を受信す
る受信モードとの一方を選択するための選択端子３０Ａ
を備えている。この選択端子３０Ａに信号が供給されな
い状態では、光モジュール１４Ａが受信モードとされる
ようになっている。そして、受光素子２８Ａに光が入力
している状態では、受光状態を示す信号が、前記ＰＬＣ
Ｔ１２ａの選択端子２４Ａへ供給されるとともに、イン
バータ３２Ａを介してＡＮＤゲート３４Ａへ供給されて
いる。これにより、ＰＬＣＴＩ２、が送信モード（電源
ラインＬ、へ信号を送出する状Ｂ）に切り喚えられる。

上記ＡＮＤゲート３４Ａは、上記受光素子２８Ａからの
受光状態を示す信号が供給されていない間に開かれるこ
とにより、キャリア検出回路３６Ａからの信号が光モジ
ュール１４Ａの選択端子３０Ａへ供給されることを許容
する。このキャリア検出回路３６Ａは電源ラインＬＡに
存在する信号の搬送波を検出し、この搬送波が検出され
ている間にはその搬送波の存在を示す信号を出力する。

これにより、光モジュール１４Ａは、電源ラインＬＡに
信号の搬送波が存在し且つ受光素子２８Ａに光が受けら
れていない状態において、送信モード（他方の光モジュ
ール１４．へ信号を出力する状態）に切り換えられるの
である。電源ラインＬ、側においてもインバータ３２ｍ
、ＡＮＤゲート３４８、およびキャリア検出回路３６．
がそれぞれ設けられているが、前記インバータ３２ａ　
、ＡＮＤゲート３４Ａ、およびキャリア検出回路３６Ａ
と同様であるので説明を省略する。

上述のように、本実施例によれば、電源ラインＬＡとＬ
Ｉｌとの間において、光モジュール１４Ａおよび１４Ｂ
と光ファイバ１６とから構成される信号伝達手段により
電源ラインの一方に存在する信号が他方へ伝送されるが
、電気的に絶縁された伝送媒体である光ファ・ｆバ１６
を介して伝送されることにより独立した電源ラインＬＡ
とＬ８との間が電気的に絶縁されているため、電源ライ
ンＬ、およびＬ８間の絶縁不良およびこれに起因する種
々の不都合が解消される。

また、たとえば信号が電源ラインＬＡからし。

へ送られるとき、信号取出手段として機能するＰＬＣＴ
１２ａは電源ラインＬＡを構成する電線に存在する信号
を取り出すものであり、また信号送出手段として機能す
るＰＬＣＴ１２ｇは電源ラインＬ、を構成する電線に信
号を送り出すためのものであり、それらＰＬＣＴ１２ａ
および１２Ｂの各電源ラインＬ、およびり、との接続に
おいて極性がないので、機器間の通信に際して、作業者
が異なる電源ラインに属するコンセント間において前記
電源ラインカプラを差し込むだけで節単に行うことがで
きるのである。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実
施例において前述の実施例と共通する部分には同一の符
号を付して説明を省略する。

第３図において、一対の送受信モジュール４０Ａおよび
４０．は、電波、超音波、光を利用して信号を送受信す
る送受信器であり、互いに同様に構成されている。本実
施例では、授受される一連の信号の先端および後端には
、第４図に示すように、コマンド信号１およびコマンド
信号２がそれぞれ配置されており、それらコマンド信号
１を検出する第１コマンド検出回路４２Ａおよび４２．
がＰＬＣＴ１２Ａおよび１２８の出力端子２０Ａおよび
２０１＋から出力される信号中からコマンド信号１を検
知し、常時受信モードとされている送受信モジュール４
０Ａおよび４０．を終端のコマンド信号１が検出される
まで送信モード（他方の送受信モジュールへ信号を伝送
する状態）に切り換える。また、コマンド信号２を検出
する第２コマンド検出回路４４Ａおよび４２．がＰＬＣ
Ｔ１２Ａおよび１２．の入力端子２２Ａおよび２２８か
ら出力される信号中からコマンド信号２を検知し、常時
受信モードとされているＰＬＣＴ１２ｍおよび１２．を
終端のコマンド信号２が検出されるまで送信モード（電
源ラインへ信号を送出する状Ｈ）に切り換える。

本実施例においても、信号伝達手段を構成する送受信モ
ジュール４０Ａおよび４０ｇ間において電気的に絶縁さ
れた伝送媒体である空気を介して信号が伝送されること
により、独立した電源ラインＬＡとり、との間が電気的
に絶縁されているため、前述の実施例と同様な効果が得
られる。

ここで、信号の変調周波数、すなわち搬送周波数を互い
に異なるようにすれば、電源ラインＬａおよびり６間に
おいて同時に双方向の信号の伝送をすることができる。

第５図は同時双方向の信号伝送が可能な電源ラインカブ
ラの例を示している。

図において、電源ラインＬＡ側のトランス４８Ａの一方
の捲線とコンデンサＣ３とから成る共振回路、および電
源ラインＬｌｌ側のトランス４８８の一方の捲線とコン
デンサＣ３とから成る共振回路は、電源ラインＬＡ側か
らＬｌｌ側へ伝送する信号の搬送周波数の共振回路を構
成している。このため、トランス４８ｍの一方の捲線と
コンデンサＣ３とから成る共振回路により電源ラインＬ
Ａから抽出された信号は増幅器５０Ａ、ホトカブラ５２
、増幅器５０ｍ、トランス４８．の一方の捲線とコンデ
ンサＣ３とから成る共振回路をそれぞれ介して電源ライ
ンＬ、側へ伝送される。また、電源ラインＬＡ側のトラ
ンス５４Ａの一方の捲線とコンデンサＣ４とから成る共
振回路、および電源ラインＬＩｌ側のトランス５４８の
一方の捲線とコンデンサＣ４とから成る共振回路は、電
源ラインＬ。

側からＬＡ側へ伝送する信号の搬送周波数の共振回路を
構成している。このため、トランス５４゜の一方の捲線
とコンデンサＣ４とから成る共振回路により電源ライン
Ｌ、から抽出された信号は増幅器５６Ｂ、ホトカプラ５
８、増幅器５６Ａ１　トランス５４Ａの一方の捲線とコ
ンデンサＣ４とから成る共振回路をそれぞれ介して電源
ラインＬＡ側へ伝送されるようになっている。

本実施例においても、独立した電源ラインＬＡとり、と
の間において、電気的に絶縁された伝送媒体を介して信
号を伝送する信号伝達手段であるホトカプラ５２．５８
を介して信号が伝送されるため、前述の実施例と同様な
効果が得られる。

また、第６図に示すように、電源ラインＬＡ側の前記Ｐ
ＬＣＴ１２ａの出力端子２０Ａと電源ラインＬ＋＋側の
前記ＰＬＣＴ１２ｇの入力端子２２゜とをホトカプラ５
２を介して接続するとともに、ＰＬＣＴ１２１の出力端
子２０．とＰＬ、ＣＴ１２Ａの入力端子２２Ａとをホト
カプラ５８を介して接続してもよい。この場合には、キ
ャリア検出回路６２Ａおよび６２．は、それぞれＰＬＣ
Ｔ１２Ａおよび１２ｇの入力端子２２Ａおよび２２．に
伝送される信号中から搬送波を検出してＰＬＣＴＩ２Ａ
およびｉ２ｇを送信モードに切り換える。

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、
本発明はその他の態様においても適用される。

たとえば、第１図の実施例において、光モジュール１４
Ａは、ＰＬＣＴ１２Ａからの周波数変調波を受けて振幅
変調波を出力するように構成され、光モジュール１４．
は振幅変調波を受けて周波数変調波を電源ラインＬ、へ
送信するように構成されても差支えないのである。

なお、上述したのはあくまでの本発明の一実施例であり
、本発明はその晴神を逸脱しない範囲で種々変更が加え
られ得るもので、ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を説明する図である。 第２図は第１図のＰＬＣＴの構成例を示す回路図である
。第３図は本発明の他の実施例の第１図に相当する図で
ある。第４図は第３図の実施例において電源ライン間に
て伝送される信号の構成例を示す図である。第５図およ
び第６図は、電源ライン間において同時双方向の信号伝
送が可能な実施例を説明する第１図に相当する図である
。 １２Ａ、１２ｇ　　：ＰＬＣＴ（信号取出手段、信号送
出手段） １４Ａ、１４ｓ　　：光モジュール（信号伝送手段）１
６：光ファイバ ４０Ａ、４０ｍ　　：送受信モジュール（信号伝送手段
）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 互いに独立した電源ライン間に設けられ、電源ラインの
   一方に存在する信号を電源ラインの他方へ伝送するため
   の電源ラインカプラであって、前記電源ラインの一方に
   存在する信号波を取り出す信号取出手段と、 該信号取出手段によって取り出された信号波を電気的に
   絶縁された伝送媒体を介して伝送する信号伝達手段と、 該信号伝達手段により伝達された信号を前記電源ライン
   の他方へ送り出す信号送出手段と、を含むことを特徴と
   する電源ラインカプラ。