JPS642299B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は遠隔監視及び制御を行うために使用す
る電力線搬送制御装置に関するものである。

第１図は一般的な電力線搬送制御装置の概略構
成を示し、送信機２は電力線１に重畳した搬送波
信号として制御信号を送信し、受信機３でこれを
受信して負荷５を制御し、さらに受信機３からの
返信信号により送信機２側で負荷５の状態を監視
する。第４図及び第５図は制御信号の一例を示す
ものであつて、第４図中ａは０クロスパルス、ｂ
は制御信号パルス、ｃは電源波イに重畳された搬
送波ロによる制御信号の波形図を示すものであつ
て、この例では制御信号の１ビツトを０クロスパ
ルスの１周期に割当て、０クロスパルスの立ち下
りを４分割してその各分割区間に搬送波があるか
否かにより、（0101）をスタートマーク、（0111）
をデータ“１”、（0100）をデータ“０”、（0110）
をエンドマークに夫々割り当ている。第５図は制
御信号の構成例を示したもので、この例において
制御信号は32ビツトから成つているものであつ
て、スタートマークが１ビツト、ブランクが１ビ
ツト、モードが４ビツト、アドレス１が４ビツ
ト、アドレス２が４ビツト、アドレス３が４ビツ
ト、制御コードが４ビツト、チエツクサムが４ビ
ツト、ブランクが１ビツト、返信期間が４ビツ
ト、エンドマークが１ビツトの計32ビツトにより
構成されている。

ここで、各制御御号の意味を簡単に説明する
と、スタートマークは制御信号の始まりを知らせ
るものであり、ブランクはデータ０を割り当てて
いるが、これはダミー信号である。モードは負荷
制御のモードを示すもので、（0000）で負荷をオ
ン、（0001）で負荷をオフ、（0100）で負荷の状態
を確認する。アドレス１〜３はチヤンネルを示
し、このデータにより任意のチヤンネルの受信機
３が選択的に呼び出される。制御コードは
（1000）のデータをダミー信号として使う。また
チエツクサムは送信機２から受信機３へ信号が正
しく伝送されたかを判定するのに使用するもので
あり、返信期間は受信機３から送信機２へ負荷の
状態（オン又はオフ）を返信するための期間を設
定するものであり、このとき受信機３からは負荷
がオンのとき（1111）の信号が負荷がオフのとき
（0000）の信号が返信される。エンドマークは制
御信号の終わりを知らせるものである。以上第５
図に示す制御信号の内容であるが、これも単なる
１例であることは明らかである。

次に第６図に示すブロツク図により受信機２の
構成例について説明する。第６図回路においてモ
デム６は、デイジタル回路とアナログ回路のイン
ターフエースで搬送信号を変復調するものであ
り、返信データ作成部７は送信機２からの制御信
号に応じて負荷５の状態（オン又はオフ）を送信
機２へ知らせる返信データを作成する。周波数検
定部８は、搬送信号周波数をカウントして、所定
の検定期間中に搬送信号の有無を検定するもので
あり、これにより第４図ｂの制御信号パルスの再
生が行なわれる。

０クロス検出部９は、電源電圧の０クロス点を
検出し、０クロスパルスを発生させるものであ
り、タイミング信号発生部１０は第６図ブロツク
図に示した回路全てのタイミングを取る信号や搬
送信号を発生させる。次に受信データ再生部１１
は、周波数検定部８で検定された結果の信号によ
り、スタートマーク、データ“１”、データ
“０”、エンドマークを再生する。基準信号発生部
１２はタイミング信号発生部１０で必要な基準信
号を発生し、アドレス設定部１３では受信機３の
アドレス（チヤンネル）が設定され、アドレス判
定部１４において受信した制御信号のアドレスと
その受信機３に設定されているアドレスとを比較
し一致しているかを判定する。モード判定部１５
は受信した制御信号のモードを判定する。かくて
出力部１６は、モード判定部１５とアドレス判定
部１４との出力に応じて作動するものであつて、
受信した信号のアドレス（チヤンネル）と自分の
アドレス（チヤンネル）とが一致しているとき、
モードのデータと制御コードのデータとにより、
負荷５をオン又はオフさせる制御出力を出す。制
御コード判定部１７は、制御コードが（1000）で
あるかを判定し、このときアドレス判定部１４及
びモード判定部１５の出力を出力部１６に出力す
る。

次に第７図のブロツク図により送信機２の構成
例を説明をする。同図中モデム１７は受信機３の
それと同等のものであり、送信データ作成部１８
はスイツチ入力部１９、受信データ再生部２１よ
りの信号により制御信号を作成する。スイツチ入
力部１９はスイツチ２２の信号をデイジタル信号
に変換し、オンの制御信号、オフの制御信号、確
認の制御信号を作るように送信データ作成部１８
へ信号を出力する。周波数検定部２３は受信機３
のそれと同様のものであり、スイツチ２２は外部
に設けられた負荷制御命令用のスイツチである。
０クロス検出部２４、タイミング信号発生部２５
は夫々受信機３の対応する回路部と同等のもので
あり、受信データ再生部２１は、周波数検定部２
３で検定された結果より、スタートマーク、デー
タ“１”、データ“０”、エンドマークを再生する
とともに、又、自分が送信している制御信号と、
受信した制御信号とを比較し、不一致ならば、再
送信要求信号を送信データ作成部１８へ出力す
る。基準信号発生部２６は受信機３におけるそれ
と同等のものであり、アドレス設定部２７には、
この送信機２のアドレス（チヤンネル）が設定さ
れる。アドレスラツチ２８は、自分の送信したア
ドレスをラツチしておくものであり、返信データ
判定部２９は、受信機３からの返信信号を判定
し、その負荷５がオン状態か又はオフ状態かを判
別する。またラツチ２０は受信機３に接続されて
いる負荷状態とその受信機３のアドレスとを同時
にラツチしている。かくて表示部３０は、ラツチ
２０の出力を入力し、受信機３に接続されている
負荷５のオン、オフ状態を表示するものである。

かくて上述の従来例において、まず、受信機３
は、送信機２から送られてくる制御信号に応じ
て、０クロスパルスに同期して電源波形に乗つて
いる搬送信号をモデム６で復調し、周波数検定部
８で、搬送信号の周波数をカウントして０クロス
パルスの立ち下がりから立ち下がりまでのどの位
置に搬送信号があるかを検定する。次に受信デー
タ再生部１１では、周波数検定部８からの信号に
より、スタートマーク、データ“１”、データ
“０”、エンドマークを分類し再生する。そして受
信機３は、自己に設定されているアドレスと受信
した制御信号のアドレスとが一致していることが
アドレス判定部１４で判定されたとき、モード判
定部１５、制御コード判定部１７を経て、負荷５
を制御するための出力を出力部１６から出力し、
さらに送信機２への返信データを返信データ作成
部７で作成し、モデム６を通して返信する。一方
送信機２においては、そのスイツチ２２が押され
ると、それに対応した制御信号を送信データ作成
部１８で作成しモデム６を通して受信機３へ制御
信号と送信する。この時、同時に受信動作をして
いて、自分の送信したデータと受信したデータと
が異なつていたならば、直ちに送信を止めて、一
定時間後再び最初から送信を始める。制御信号が
受信機３へ正しく伝送されると、受信機３は前述
のように返信信号を返す。そこで送信機２は返信
信号データをアドレスと共にラツチ２０に記憶
し、負荷５の状態を表示部３０で表示する。以上
述べたように、上記従来例のシステムにおいて送
信機２は受信機３を制御すると同時にその状態を
監視することもできるものである。

ところで上述のような電力線搬送制御装置にお
いて、システムの正常な動作状態を確保するため
に最とも重要なことは、ノイズ対策である。そこ
でこの第６図及び第７図のブロツク図で示した受
信機３、送信機２には、搬送信号を周板数カウン
トすることにより搬送波の存否を検出するという
手法が用いられ、一定時間に一定回数、一定範囲
の周波数がカウントされたら、搬送信号が有する
と判断している。しかるにこのような方式のもの
において、制御信号の伝送距離を延ばす為に搬送
信号の周波数を下げたとすると、これと同時に周
波数カウント数も下がるので、搬送周波数に対し
てのカウント数の余裕（例えば±10％に設定され
る。一定範囲）が、その割合自体を搬送周波数引
下げ前と同じとすると、カウント数としては小さ
くなるという問題がある。即ち最初の搬送周波数
時におけるカウント数を120個とし、その余裕度
±10％として108〜132個を設定していたとき、搬
送周波数を1/10に引き下げたときカウント数は12
個になり、その余裕度±10％は11〜13個となつて
極めて狭い数値範囲となり、安定かつ正確な搬送
波検定が非常に困難になる。

そこで、この問題を解決するためには、搬送周
波数を下げると同時に、０クロスパルスを分周
し、かつ基準信号も分周して周波数カウント期間
を広げれば良い。つまり、搬送周波数を１／ｎに
分周したら０クロスパルス、基準信号をも１／ｎ
分周すれば良いのである。こうして改良した受信
機３の回路のブロツク図を第８図に示した。この
第８図回路は第６図回路に２台の１／ｎ分周器３
１，３２を付加したものであつて、この第８図の
回路を使用すれば、常に一定の周波数カウント数
が得られ、ノイズに強い受信機が得られることに
なるものであり、送信機２も同様にして得られる
のである。

しかしここで第８図回路のようなものにおいて
は、また別の問題が発生してくる。それは０クロ
スパルスを１／ｎ分周することにより、送信機２
と受信機３との間で同期が取れなくなる場合を生
じる問題があるのである。即ち０クロスパルスを
１／２分周した際の波形を第２図及び第３図に示し
たが、これより明らかなように、送信機２及び受
信機３の電源がオンになるタイミングか、又は1/
２分周するカウンタ等の初期状態により、０クロ
スパルスを1/2分周した1/2分周パルスの立ち下り
のタイミングが互いに異なる場合を生じ、このよ
うにして1/2分周パルスの立ち下りタイミングが
送受信機２，３間で互いに異なると信号の送受が
不可になる問題を生じるのである。ここで第２図
及び第３図において、ａは電源電圧波形、ｂは０
クロスパルス波形、ｃは1/2分周パルス波形を
夫々示している。

本発明は上述の点に鑑みて提供したものであつ
て、制御信号の遠距離伝送を可能にする目的で搬
送周波数を１／ｎ分周した場合においても、安定
でかつ正確な信号の伝送が可能であり、しかも送
受信機間の同期不調により信号の送受が不可とな
るようなことがないようにした電力線搬送制御方
式を提供することを目的とするものである。

以下本発明の一実施例を図面により詳述する。
第９図は本発明一実施例による送信機２の構成例
を示すものであつて、前述の第７図従来例の送信
機２に対し、２個の１／ｎ分周器３３，３４を追
加するとともに、搬送周波数を第７図従来例のも
のに対して１／ｎに設定してある。また、タイミ
ング発生回路２５では、０クロスパルスを１／ｎ
分周器３３で１／ｎ分周する過程における1/2分
周、1/3分周、…、１／ｎ分周の各分周段出力か
ら（ｎ−１）種類の１／ｎ分周パルスを作成し、
送信データ作成部１８で上記１／ｎ分周パルスに
夫々同期して制御信号を順次繰返し送信してい
る。なお、１／ｎ分周パルスが（ｎ−１）種類で
あるのは、1/1分周を除いてあるためである。

かくてこの第９図実施例回路のものは、前述の
第７図従来例回路と略同様の動作を行うものであ
つて、第７図回路と異なつている点は、第１に長
距離伝送を可能にするために０クロスパルスを
１／ｎ分周するとともに、基準信号を１／ｎ分周
し、さらに搬送周波数自体を１／ｎに分周してい
る点であり、第２には、０クロスパルスを１／ｎ
分周する過程における1/2分周、1/3分周、…、
１／ｎ分周の各分周段出力から作成される（ｎ−
１）種類の１／ｎ分周パルスに夫々同期して制御
信号を順次繰返し送信すると、（ｎ−１）種類の
夫々の１／ｎ分周パルスの立ち下りタイミング
は、電源オンのタイミング乃至１／ｎ分周器３３
の1/2分周用カウンタの初期状態により互いに相
異するので、（ｎ−１）種類の１／ｎ分周パルス
のいずれかで送受信器２，３間の同期がとれるよ
うになつている点である。従つて、この同期がと
れて受信機３で正常に制御信号が受信されたとき
のこの受信機３からの返信信号をラツチ２０にラ
ツチするようにしてある。なお上述の送信機２に
対する受信機３としては第８図回路に示すものが
そのまま使用されることになる。かくしてこの第
９図実施例のものにあつては、搬送周波数、０ク
ロスパルス、回路の基準信号の夫々を１／ｎに分
周することで、制御信号の長距離伝送化とノイズ
に対する信頼性の維持を行つているものが、単に
０クロスパルスを１／ｎ分周しただけでは送受信
機２，３は、共に同じ１／ｎ分周パルスに同期し
ているとは言えないので、送信機２は、全ての場
合の１／ｎ分周パルスに同期させて制御信号を受
信機３へ送信するようにし、もつてたとえ受信機
３が、送信機２と同じ１／ｎ分周パルスに同期し
ていなくても必ず制御監視が可能となるものであ
る。

第１０図は本発明の別の実施例の構成例を示す
ものであつて、この第１０図実施例回路のものに
あつては、第９図実施例回路のものに対し、ラツ
チ２０の出力が送信データ作成部１８と表示部３
０とに入力され、受信機３からの返信信号がラツ
チ２０にラツチされたとき、ただちに送信データ
作成部１８の動作を停止させ、制御信号の繰返し
送信を停止させるようにしたものである。

かくてこの第１０図実施例回路のものにあつて
は、前述の第９図実施例のものが第１乃至第ｎ−
１番目の各種類の１／ｎ分周パルスの全てに同期
させて制御信号の送出を行つていたのに対し、受
信機３側で正常な受信並びにそれによる返信信号
の返信が行なわれるまでは第９図実施例のものと
同様の動作をさせ、その後受信機３からの返信信
号があつたときにはその後に作成される１／ｎ分
周パルスの立ち下りに同期させて送出するべき制
御信号の返信を停止させるようにしてある。即ち
送信機２が第２番目の１／ｎ分周パルスに同期さ
せて制御信号の送出を行つたときに受信機３から
の返信信号があつたら、第３番目から第ｎ−１番
目までの１／ｎ分周パルスに同期させて送出する
べき制御信号の送信が停止されることになるので
ある。従つてこの第１０図実施例のものにあつて
は、送信機２は全ての場合の１／ｎ分周パルスに
同期させて制御信号を送るのではなく、順々に各
場合の１／ｎ分周パルスに同期させて制御信号を
送り、受信機３から返信が返つてきた時点で送信
を止めるもので、信号伝送時間が短縮される効果
を有するものであり、そのために回線が長時間使
用されることがないので、他の送受信機間の制御
の邪魔をしなくなるものである。

本発明は上述のように構成したものであるか
ら、制御信号の長距離伝送が可能なものであるに
もかかわらず、ノイズに強くかつ余裕度を大きく
とつた周波数カウント方式による周波数検定を行
うことができるものであり、しかも送受信機間の
同期の不調による制御信号の送受不能が生じるよ
うなことがない効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な電力線搬送制御装置の概略ブ
ロツク図、第２図ａ〜ｃ及び第３図ａ〜ｃは互い
に異なる２種の1/2分周パルスが生じることの説
明図、第４図ａ〜ｃは０クロスパルスに対する制
御信号の波形説明図、第５図は制御信号の構成
図、第６図は従来の受信機のブロツク図、第７図
は同上の送信機のブロツク図、第８図は長距離伝
送形の受信機のブロツク図、第９図は本発明一実
施例の送信機のブロツク図、第１０図は本発明の
他の実施例の送信機のブロツク図であり、１は電
力線、２は送信機、３は受信機である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電力線を介して送信機と受信機との間で搬送
   信号を送受するとともに、電源電圧波形より得た
   ０クロスパルスを１／ｎに分周した１／ｎ分周パ
   ルスを同期信号として遠隔制御を行うようにした
   電力線搬送制御装置において、０クロスパルスを
   １／ｎ分周する過程における1/2分周、1/3分周、
   …、１／ｎ分周の各分周段出力から作成される
   （ｎ−１）種類の１／ｎ分周パルスに夫々同期し
   て制御信号を順次繰返し送信して成ることを特徴
   とする電力線搬送制御装置。 ２ ０クロスパルスを１／ｎ分周する過程におけ
   る1/2分周、1/3分周、…、１／ｎ分周の各分周段
   出力から作成される（ｎ−１）種類の１／ｎ分周
   パルスに夫々同期して制御信号を順次繰返し送信
   し、受信機で正常に制御信号が受信されてその返
   送信号が返送されてきたとき、そのときの１／ｎ
   分周パルスよりも後に作成される１／ｎ分周パル
   スに同期した制御信号の繰返し送信は停止して成
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   電力線搬送制御装置。