JPS63179628A - 電力線通信機 - 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 本発明は電力線に高周波信号を重畳して通信を行なう電
力線通信機に関するものである。

従来の技術 近年、複数の機器を集中的に制御したり、機器の状態を
監視することを目的として、各機器間を電気的な伝送通
信路で結び、互いに信号を伝送し合う伝送制御方法が各
種報告されている。その中でも、屋内電力線の交流電圧
上にこれより十分に周波数の高い通信用信号電圧（搬送
波）を重畳させて各機器間を通信させる電力線通信は、
制御用の特別配線が不必要なことから設置に伴う費用や
手間が小さいという特長を持ち注目されている。

電力線通信では電源周波数に同期して信号の送受信を行
なう方法がよく使われる。

第３図は従来の電力線通信機の内部構成図を示すもので
ある。第３図において１は信号の伝送路である電力線で
あり、２は電力線１上の信号の送受信を行なう通信手段
である。３は電力線１上の交流電源のゼロボルト近傍で
パルスを発生するゼロボルトパルス発生手段であり、４
はゼロボルトパルス発生手段３の出力が入力され、ゼロ
ボルトパルスの終了エツジを検出し、この時点から一定
時間経過後に電力線１上の信号の受信或いは電力線１上
への信号の送信を開始させるよう通信手段２を制御する
演算制御手段である。

以上のように構成された電力線通信機において、以下そ
の動作について第４図の送受信タイミング図を参照しな
がら説明する。まず演算制御手段４はゼロボルトパルス
発生手段３の出力を監視し、この終了エツジを検出し、
タイミング（ａ）の場合はゼロボルトパルスのパルス幅
はＴ６でアリ、（ｂ）の場合はＴ、（ｃ）の場合はＴ７
であると認識する。

そしてＴ１時間経過した後、データ”ｏ”を送信する場
合は１２時間電力線１上へ搬送波を送信させるよう通信
手段２を制御し、受信する場合は１２時間電力線１上の
搬送波を受信させるよう通信手段２を制御する。そして
また１３時間経過後、データ“１”を送信する場合は１
４時間電力線１上へ搬送波を送信させるよう通信手段２
を制御し、受信する場合は１４時間電力線１上の搬送波
を受信させるよう通信手段２を制御する。以上が電力線
１上の交流電源半周期の動作であり、これでデータの１
ビット分の送受信ができる。したがって交流電源周波数
が５０田の時は１００ｂｐｓ　、　６０１−［Ｚの時は
１２０　ｂｐｓのスピードで通信が可能である。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら以上の構成では、以下に述べるような問題
がある。即ちゼロボルトパルス発生手段３の回路部品の
ばらつき、温度変化などにより、ゼロボルトパルス幅は
第４図の（ａ）　、　（ｂ）、　（ｃ）　ノヨウにＴ６
．Ｔ６．Ｔ７と各電力線通信機でバラライておす送信側
が（ｂ）のゼロボルトパルスで、受信側が（Ｃ）のゼロ
ボルトパルスであるとすると、送信側と受信側で（Ｔ７
−Ｔ６）／２時間タイミングの異なった通信がなされる
ことになる。このタイミングのずれにより通信の信頼性
が損われてしまう場合がある。

本発明は上記欠点に鑑み、送信側と受信側でゼロボルト
パルス幅にばらつきがあっても、常に同一のタイミング
で通信が行なえる通信信頼性の高い電力線通信機を提供
するものである。

問題点を解決するだめの手段 この目的を達成するために本発明の電力線通信機は、電
力線上の信号の送受信を行なう通信手段と、電力線の交
流電源のゼロボルト近傍でパルスを発生するゼロボルト
パルス発生手段と、前記ゼロボルトパルス発生手段の出
力が入力されゼロボルトパルスの幅を測定するゼロボル
トパルス幅測定手段と、前記ゼロボルトパルス発生手段
の出力が入力されゼロボルトパルスの終了エツジを検出
すると共に、その終了エツジ検出後、前記ゼロボルトパ
ルス幅測定手段の出力より得られたゼロボルトパルスの
幅と相関をもった所定時間経過後に電力線上の信号の受
信或いは電力線上への信号の送信を開始させるよう前記
通信手段を制御する演算制御手段とを有する構成にした
ものである。

作　　用 この構成により送信側と受信側でゼロボルトパルスの幅
にばらつきがあっても、ゼロボルトパルス幅測定手段の
出力により、演算制御手段がゼロボルトパルス幅が短い
時には遅く、またゼロボルトパルス幅が長い時には早く
、電力線上の信号の送受信を開始するよう通信手段を制
御することができ、送信側と受信側で常に同一のタイミ
ングで通信が行なえ、非常に通信信頼性の高いものとな
る。

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明の一実施例における電力線通信機の内部
構成図を示すものである。第１図において６は信号の伝
送路である電力線であり、６は電力線６上の信号の送受
信を行なう通信手段である。

７は電力線１上の交流電源のゼロボルト近傍でパルスを
発生するゼロボルトパルス発生手段であり、８はゼロボ
ルトパルス発生手段７の出力が入力されゼロボルトパル
スの幅を測定するゼロボルトパルス幅測定手段である。

９はゼロボルト発生手段７の出力を入力としゼロボルト
パルスの終了エツジを検出すると共に、その終了エツジ
検出後、ゼロボルトパルス幅測定手段８の出力より得ら
れたゼロボルトパルスの幅と後記するような相関をもっ
た所定時間経過後に電力線６上の信号の送受信を開始さ
せるよう通信手段６を制御する演算制御手段である。

このように構成された電力線通信機について、送受信タ
イミングを示している第２図を参照しながら以下その動
作を説明する。いま第２図におけるタイミング（ｄ＞の
Ｔ６が標準のゼロボルトパルス幅であるとする。この時
の動作は従来例の場合と全く同じであり、まず演算制御
手段９がゼロボルトパルス発生手段７の出力により立ち
下がりのゼロボルトパルス終了エツジを検出する。そし
て演算制御手段９はゼロボルトパルス幅測定手段８の出
力が標準のゼロボルトパルス幅Ｔ６と等しいことを確認
し、Ｔ１　時間経過後、データ″０”を送信する場合は
１２時間電力線６上へ搬送波を送信するよう通信手段６
を制御し、受信する場合は１２時間電力線６上の搬送波
を受信するよう通信手段６を制御する。そして１３時間
経過後、演算制御手段９はデータ“１”を送信する場合
は７４時間電力線６上へ搬送波を送信するよう通信手段
６を制御し、受信する場合は７４時間電力線６上の搬送
波を受信するよう通信手段６を制御する。以上がゼロボ
ルトパルス幅が標準のＴ６である場合の交流電源半周期
の動作である。次にゼロボルトパルス幅が標準のＴ５と
異なった時間Ｔ６．Ｔ７である（ｅ）　、　（ｆｌにつ
いて説明する。（θ）はゼロボルトパルス幅が標準より
短い１６時間の場合で、（ｆ）は同じく標準より長い１
７時間の場合である。まず（ｅ）については演算制御手
段９がゼロボルトパルス終了エツジを検出後、ゼロボル
トパルス幅測定手段８の出力であるＴ６が標準ゼロボル
トパルス幅Ｔ６より短いことを検知し、Ｔ８＝Ｔ１＋（
Ｔ５−Ｔ６）／２時間経過後にデータ゛０”の送信ある
いは受信を開始させるよう通信手段６を制御する。また
（１）については演算制御手段９がゼロボルトパルス終
了エツジを検出後、ゼロボルトパルス幅測定手段８の出
力であるＴ７が標準ゼロボルト幅Ｔ６より長いことを検
知し、’ｒ９＝＝’ｒ１−（Ｔ７−Ｔ６）／２時間経過
後にデータ“○“の送信あるいは受信を開始させるよう
通信手段らを制御する。その後の送受信動作に関しては
、（ｅ）　、　（ｆ）共に（ｄ）の場合と同一であるの
で省略するが、つまり、ゼロボルトパルス幅が標準より
短い時には遅く、長い時には早く電力線上の信号の送受
信を開始するよう動作する。この時のゼロボルトパルス
幅の時間をＸ、ゼロボルトパルス終了エツジから電力線
上の信号の送受信を開始するまでの時間をＴとすると Ｔ＝：Ｔ１＋（’ｒ６−ｘ）／２　　　　　　・・・・
（１＞で表わせる。

以上のように本実施例によれば、送信側と受信側でゼロ
ボルトパルス幅が異なっても、ゼロボルトパルスの終了
エツジから（１）式で計算される１時間経過後（即ち、
ゼロボルトパルス幅と相関を有する時間経過後）に電力
線上の信号の送受信を開始するため、常に送信側と受信
側とが同一のタイミングで通信が行なえ、非常に通信信
頼性の高いものとなる。

なお本実施例によればゼロボルトパルス発生手段は直接
電力線に接続された構成となっていたが、これはたとえ
ば回路の絶縁を目的として電源トランスの２次側などか
らゼロボルトパルスを発生させる構成にしてもよい。こ
の場合は、電源トランスの２次側に接続される負荷の変
化などによってゼロボルトパルス幅が変化するため、こ
の発明の効果が一段と顕著に表われる。またゼロボルト
パルス幅ＨＩ　ＧＨレベルとしたが、当然ＬＯＷレベル
であっても終了エツジが立ち上がりエツジになるだけで
本発明の主旨には影響しない。

発明の効果 以上のように本発明は、電力線上の信号の送受信を行な
う通信手段と、電力線の交流電源のゼロボルト近傍でパ
ルスを発生するゼロボルトパルス発生手段と１．ゼロボ
ルトパルスの幅を測定するゼロボルトパルス幅測定手段
と、ゼロボルトパルスの終了エツジ検出後、ゼロボルト
パルス幅と相関をもった所定時間経過後に電力線上の信
号の送受信を開始させるよう通信手段を制御する演算制
御手段を有することにより、送信側と受信側でゼロボル
トパルス幅が異なっていても、常に同一のりイミングで
通信が行える非常に通信信頼性の高いものでありその実
用的効果は犬なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における電力線通信機の内部
構成図、第２図は第１図の構成の電力線通信機の送受信
タイミング図、第３図は従来の電力線通信機の内部構成
図、第４図は第３図の構成の電力線通信機の送受信タイ
ミング図である。 ６・・・・・・電力線、６・・・・・・通信手段、７・
・・・・・ゼロボルトハルス発生手段、８・・・・・・
ゼロボルトパルス幅測定手段、９・・・・・・演算制御
手段。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 、５ 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電力線上の信号の送受信を行なう通信手段と、電力線の
   交流電源のゼロボルト近傍でパルスを発生するゼロボル
   トパルス発生手段と、前記ゼロボルトパルス発生手段の
   出力が入力されゼロボルトパルスの幅を測定するゼロボ
   ルトパルス幅測定手段と、前記ゼロボルトパルス発生手
   段の出力が入力されゼロボルトパルスの終了エッジを検
   出すると共に、その終了エッジ検出後、前記ゼロボルト
   パルス幅測定手段の出力より得られたゼロボルトパルス
   の幅と相関をもった所定時間経過後に電力線上の信号の
   受信或いは電力線上への信号の送信を開始させるよう前
   記通信手段を制御する演算制御手段とを有した電力線通
   信機。