【発明の詳細な説明】
送電線を使用するデータ通信
技術分野
本発明は、送電線を使用するデータ通信、特にＶＣＲのパソコン、機密保護シ
ステム等のような装置を作動させるために、現存の送電線に信号を送るシステム
に関する。本発明の適用範囲は無限であり、それ故、人間の活動範囲のどの分野
が、本発明から最も大きな恩恵を受けることができるかを個別的に正確に指摘す
るのは困難である。確かに、医薬界はデジタル化したコンピュータ医療情報を送
信する可能性が増大したことにより、実質的な恩恵を受けている。送電線により
電力の供給は受けているが、まだ電話が通じていない遠隔の地域も、現在では、
以前は利用することができなかったすべての種類のデジタル情報資源にアクセス
することができる。本発明を使用すれば、すべての種類の製品の販売およびサー
ビス情報により直ちに潜在的購買者の数を増やすことができるだろう。
それ故、本発明の使用の潜在的分野は、無限に広いこと、本明細書に開示する
特定の好適な実施形態は、本発明を詳細に説明するために選択した特定の分野に
決して制限されるものでないことを理解することができるだろう。
従来技術の説明
従来、電話線が引かれていない田舎に電話通信を供給するための試みが行われ
てきた。米国政府の地方電化政策により広く設置されている送電線が通常使用さ
れた。これら周知の装置は、送電線網により通信を供給する手段として広く使用
されてきたが、そのような装置は、厳密にいえばアナログ方式であった。上記装
置は、アナログの帯域幅固有の制限、およびその主要な目的が音声信号だけの送
信であったために、あまり普及しなかった。その主な欠点は、一度に一つの呼出
しか処理できないことであった。
最終的には、この国のほとんどすべての家庭および事業所に電話が引かれるこ
とになった。ここ数年の間に、デジタル・コンピュータが導入され、それに
対応してデジタル通信が導入されたが、そのような導入に際しては、この国のほ
とんどすべての電話接続が利用された。デジタル通信用に設計されたほとんどす
べての装置は、現存の電話線を使用するように設計された。低電力送電線の情報
通信および電力の伝送能力は忘れられていた。
世界経済がますますグローバルなものになるにつれて、送電線は設置されてい
るが、電話線は全然設置されていないか、僅かに普及しているだけの第三国家が
多数存在することになる。それ故、初期の米国の田舎のように、共通の送電線に
より通信することができる装置に対する需要は大きい。しかし、現存では、「通
信能力」という用語は、初期の特許に記載されている初期の音声通信より遥かに
多くのことを意味する。この用語は、すべての種類の電気装置の動作の制御、お
よび非常に大量のテキストおよびグラフ関連の情報の送信、受信および記憶を意
味する。わたしの知る限りでは、現存まで、現存の送電線網に精巧な通信技術を
適用しようとする試みはまだなされていない。ご理解いただけると思うが、本発
明の簡単な構造および有効性は、従来技術とは全然比較にならないものである。
下記の関連従来技術は、米国特許および商標庁で行った調査の際に発見したも
のである。
１９９１年９月２４付のキチルツネトーン（Ｋｉｔｔｉｒｕｔｓｕｎｅｔｏｒ
ｎ）の米国特許第５，０５１，７２０号は、遠隔地の送電線を使用する遠隔制御
システムを開示している。この特許は、本発明の通信能力の多くを記載している
。遠隔地において電力を制御するためのこの特許のシステムは、電力制御モジュ
ールへの、電力制御メッセージ送信専用の第一のチャネルと、コンピュータ化さ
れた装置への、データ・メッセージ送信専用の第二のチャネルを持つ、２チャネ
ル・モデムを含む。電力制御モジュールは、遠隔地全域に広がる電力ラインに挿
入するためのマスター制御モジュールと、マスター制御ユニットが送信した電力
制御信号を受信するための、遠隔地送電線に同様に接続している、一つまたはそ
れ以上のスレーブ・モジュールを含む。遠隔地から離れた場所にいるユーザは、
スレーブ電力制御ユニットにより、遠隔送電線に接続している複数の装置の任意
の一つへの電力を、オン、オフしたり、または低減す
ることができる。
上記特許は、現存の家庭用の送電線による数種類の装置の制御について開示し
ているが、米国特許第５，０５１，７２０号を、引用によって本明細書の記載に
援用する。この特許は、送電線回路の特定の場所に単に挿入するだけで、コンピ
ュータ、プリンタ、警報システム、電話応答機械、照明、ビデオ・レコーダ、磁
気テープ録音機械および他の遠隔装置を制御する方法を開示している。本特許は
、制御信号を送信するために、ローカル地と遠隔地との間の現存の送電線または
送電線網を使用しない。
逆に、本発明の装置は、種々の被制御装置に制御信号を送信するために、主送
電線を使用する。本発明を作動するために従来の電話線を使用する必要はない。
本発明は、上記特許および他の特許が使用する電話線に類似のラインを通しての
、コード化した信号の送電を提案している。しかし、主な違いは、上記送信が、
電話線または無線またはマイクロ波形のような任意の他の種類のリンクの存在に
依存していないことである。
１９４１年１２月２日付のミッチェルの米国特許第２，２６４，３９５号は、
送電線搬送周波数電話システムを開示している。上記特許は、二つまたはそれ以
上の地点、およびその中の何人かまたはすべての人が、上記送電線が設置されて
いる地方の他の人々と一緒に電話サービスを必要としている複数の電力消費者に
、例えば、比較的高電圧および低周波数の電力を送信するためのラインを開示し
ている。電話加入者局は、上記送電線に接続していて、高周波または搬送波によ
り電話信号を受信し、送信することができる。各局および上記システム用の中央
局は、上記局または中央局からの送信用の搬送波を変調し、上記局または中央局
が受信する、変調された搬送波を復調するための手段を備えている。上記システ
ムに共通の搬送波の単一の発生源は、上記中央局または上記局の中の一つに設置
されているか、または局または中央局の外側の送電線に沿ったある点で、送電線
に接続している。局間および局と中央局との間の距離は、かなり長い場合があり
、特定の呼出に関連する局により変化するので、被呼局と呼出局との搬送波と、
上記呼出局または被呼局の搬送波との間に位相の違いが起こる場合がある。すな
わち、変調に使用した搬送波と、復調に使用した搬
送波との間の送信に、位相の違いが起こる場合がある。上記状態によるすべての
悪影響、すなわち、受信局での復調出力の低下は、搬送波と変調済みの搬送波の
一方の側帯波だけを送信および受信するように、局および中央局を配置すること
によって、防止することができる。一組の局が、本発明のシステムの電話機能を
使用している場合には、他のユーザは、本質的には、起こる可能性がある干渉を
防止するために、アクセスすることはできない。引用によって本明細書の記載に
援用した米国特許第２，２６４，３９５号は、通常の送電線上で、高周波搬送波
を重畳することによって、アナログ信号を送信するまでを開示している。
逆に、本発明の装置は、現存の送電線を使用してコード化したデジタル信号を
、送信するためのものである。位相の違いおよび潜在的な干渉の上記問題は回避
される。現在の高速デジタル・パケット転送技術、および個々のユーザに対して
一意のコード化を使用することにより、本発明は、同じ送電線網上の多くのユー
ザに、同時にアクセスすることができるだろう。
１９４１年１２月２日付のムア（Ｍｏｏｒｅ）の米国特許第２，２６４，３９
６号は、ミッチェルの特許に関して、上記送信機類似の装置を開示している。ム
アの特許は、異なる変調器−復調器回路を開示している。一組の局がこの特許シ
ステムの電話機能を使用している場合には、他のユーザは、本質的には、起こる
可能性がある干渉を防止するために、アクセスすることはできない。引用によっ
て本明細書の記載に援用した米国特許第２，２６４，３９６号は、通常の送電線
上で高周波搬送波を重畳することによって、アナログ信号を送信するまでを開示
している。
逆に、本発明の装置は、現存の送電線を使用してコード化したデジタル信号を
、送信するためのものである。位相の違いおよび潜在的な干渉の上記問題は回避
される。現存の高速デジタル・パケット転送技術、および個々のユーザに対して
一意のコード化を使用することにより、本発明は、同じ送電線網上の多くのユー
ザに、同時にアクセスすることができるだろう。
１９３６年３月３日付のグリーンの米国特許第２，０３２，３６０号は、送電
線キャリヤ・システムを開示している。上記特許の装置は、ネットワーク全
体のインピーダンス整合を行うことができる変流器の使用を開示している。引用
によって本明細書の記載に援用した米国特許第２，０３２，３６０号は、通常の
送電線上で、高周波搬送波を重畳することによってアナログ信号を送信するまで
を開示している。
逆に、本発明の装置は、現存の送電線を使用してコード化したデジタル信号を
、送信するためのものである。位相の違いおよび潜在的な干渉の上記問題は回避
される。現存の高速デジタル・パケット転送技術および個々のユーザに対して一
意のコード化を使用することにより、本発明は、同じ送電線網上の多くのユーザ
に、同時にアクセスすることができるだろう。
すべての従来技術の装置は、送電線を使用する場合、デジタル信号を送信する
ために電話線を必要とし、周波数変調した信号に完全に適しているデジタル信号
を放棄することに気が付くだろう。
上記発明および特許のどれもが、それ自身だけまたは他の発明または特許と組
み合わせた場合、特許請求の範囲に記載した本発明を開示していると見なせない
。
発明の開示
要するに、本発明は、コマンド、制御およびデータ信号構造体を送受信するた
めの、送電線の使用に関する。送信装置および受信装置は、通信リンクを完成す
るために、（識別および機密保護のための）一意の個々のコード化を含む。メッ
セージ信号が送電線上に送られると、送信ユニットの一意のコードが、ヘッダの
ような、送信信号の予め定めた位置に挿入される。また、その目的のための受信
ユニット・コードが、メッセージ信号に挿入される。このようにして、所与の位
置にある個々の受信ネットワークは、その一意のコードが、他のユニットにより
送信された送電線上の、メッセージに挿入された場合だけ作動する。このコード
化により、対象位置の受信装置は、信号を確実に「捕捉」することができる。送
信された信号は、中程度の周波数から高い周波数の信号で、低いレベルのロジッ
ク／デジタル・ビットから構成されている。
従って、本発明の主な目的は、簡単で効果的な方法で、従来技術の欠点を克服
する送電線使用の、新しくまた改良型のデータ通信システムを提供すること
である。
本発明の主な目的は、その動作において電話配線または電話交換ネットワーク
に、如何なる方法でも依存しない、改良型通信システムを提供することである。
本発明の他の目的は、放射に関する連邦通信委員会規則に適合する改良型通信
システムを提供することである。
本発明の他の目的は、電気装置の動作中に、加入者が使用するための電力を供
給する送電線の主要な機能に、如何なる面でも干渉しないような、十分高い周波
数で動作する改良型通信システムを提供することである。
本発明の他の目的は、送電線を通して、通信信号の効率的な伝播を行うことが
できるように、十分低い周波数で、動作する改良型通信システムを提供すること
である。
本発明の他の目的は、電気事業負荷基準に干渉しないよう、または影響を与え
ないように、ゼロ位相角に近い角度で動作する改良型通信システムを提供するこ
とである。
本発明の他の目的は、そうしたい場合には、中継器を使用して通達距離を有効
に延ばすことができる、少なくとも６０マイルの有効通達距離を持つ、改良型通
信システムを提供することである。
本発明の他の目的は、他に接続を使用する必要のない、簡単なプラグ・イン装
置を使用することにより、他の構造体への、通信可能な全通達距離を利用するこ
とができるようにする、改良型通信システムを提供することである。
本発明の他の目的は、すでに混雑している空気波をさらに妨害するような、任
意の無線周波数信号を発生する必要がない、改良型通信システムを提供すること
である。
本発明の他の目的は、本当の意味で携帯型で何時でも使用することができる、
改良型通信システムを提供することである。
本発明の他の目的は、受信構造体毎に、一つの受信装置ネットワーク／センタ
だけを必要とする改良型通信システムを提供することである。
最後に、本発明の一般的な目的は、その目的を達成するのに安価で、信頼性
が高く、完全に有効な、上記目的の装置内における、改良型素子およびその装置
を提供することである。
本発明の上記および他の目的は、以下の説明および図面をさらに熟読すれば、
容易に理解することができるだろう。
図面の簡単な説明
本発明の種々の他の目的、特徴および付属する利点は、添付の図面を参照しな
がら内容を考慮すれば、より完全に理解することができるし、またよりよく理解
することができるだろう。上記すべての図面においては、類似の参照番号は、類
似の部品を示す。
この図面は、本発明のシステム全体の略図である。
好適な実施形態の詳細な説明
図に示すように、本発明は、構造体１と、送電線１００だけで相互に接続して
いる遠隔構造体２との間で通信を行うための手段からなる。構造体１のところに
位置する、送信機／コントローラ装置１００は、ワイヤ１２により、壁部１４の
アウトレット１３に挿入される。ワイヤ１５は、さらに、アウトレット１３を、
主構造体のＡＣ電力入力ボックス１６に接続している。構造体１からの主送電線
１７は、現存のローカル変圧器１９に接続している。参照番号１８は、送電線１
７内の信号の略図を示す。この略図は、信号が、低周波数（通常、６０Ｈｚ）の
ＡＣ電力信号と、送信機１０により送信された、重畳している高い周波数のパル
ス、または「リップル」信号からなることを示している。変圧器１９は、標準送
電線１００に接続している。
送電線３０の他方の端部上には、構造体２の近くに、送電電圧を、高い送電電
圧から通常使用される１２０ボルトの家庭用電圧に、降圧させる際に通常使用さ
れるような、現存の送電線変圧器２１が設置されている。送電線の両端部の変圧
器は、恐らく、信号に若干の位相の遅れを導入する以外は、本発明の重畳してい
る「リップル」データ信号に何の影響も与えないことに留意されたい。位相の遅
れは、後でさらに詳細に説明する、通信信号を使用すると考えられる
装置の動作には影響を与えない。
「高性能の」受信装置２０が、構造体２内に位置している。受信装置は、受信
装置のコードとマッチする、一意の宛先コードですでにコード化されている、入
力送電線上のリップル信号だけを捕捉するように、プログラムされているという
点で「高性能」化されている。入力送電線２２上のすべての他のリップル信号は
、構造体２２内への侵入が阻止され、そうでない場合には、機能しなくなる。こ
のようにして、送電線網（図示せず）上の、他の構造体へ送信中の信号は、構造
体２に入ることができないので、構造体２内のすべての電気装置に干渉する恐れ
はない。しかし、構造体２に属すると識別された、一つの情報パケットが検出さ
れた場合には、受信装置は、その特定のリップルを、構造体２の壁部２４のすべ
ての標準電気配線アウトレット２３に送る。この点から先では、構造体２内の２
５、２６および２７のような装置の、リップル信号からのデジタル制御信号によ
る実際の制御を、容易に行うことができる。制御のいくつかの例については、添
付の米国特許第５，０５１，７２０号を参照されたい。比較を容易に行えるよう
にするために、本発明の「高性能」受信装置２０は、添付の特許のマスター・ユ
ニットＸ１０にほぼ対応する。上記高性能受信装置２０とマスター・ユニットＸ
１０との違いは、特定のユーザ・コードが検出されるまで、能動状態のままでい
る従来のパルス阻止または低減回路が追加されていることである。このタイプの
回路は、通常、現在、遠隔ページャー・ユニットで使用されているが、これ以上
の説明は省略する。
本発明の種々の被制御装置ユニット２５、２６および２７は、添付の特許の結
合スレーブ・ユニットおよび装置に対応する。スレーブ解読ユニットは、構造体
２の壁部アウトレットに内蔵させることもできるし、装置それ自身に内蔵させる
こともできるし、装置２５および２６を接続している電源コード２８、または装
置２７を接続している電源コード２９に内蔵させることもできる。その位置がど
こであろうと、スレーブ・ユニットは、添付の特許に開示してあるような方法で
、それぞれの装置を制御するために動作する。
本発明は、少なくとも三種類の制御信号を使用する。図面は、それぞれに対す
る可能な使用方法の一例を示す。最も簡単な制御信号は、ライン８を通して、
照明装置２５をオン／オフするために使用されるオン／オフ制御信号である。他
のタイプの信号としては、コンピュータ２６へのワイヤ２９で表す、テキストま
たはグラフに関する情報の完全なデータ・ストリングを使用することができる。
最後に、標準ＶＣＲリモート・コントローラ３１を通して、ＶＣＲ２７を制御す
る信号３０で示すような、コマンド制御コードを受信することができる。この分
野に詳しい人なら、送電線を通して、これら三つのタイプのデータ送信の可能な
組み合わせが無限にあることに気が付くだろう。
送信構造体である構造体１および受信構造体である構造体２を参照しながら、
できるだけ簡単に本発明を説明してきたことを理解されたい。実際には、両方の
構造体は、送電線網上の任意の二つの構造体の間で、二方向通信をできるように
するために、送信装置／受信装置の組み合わせを含んでいる。
以下に、本発明の参照番号のリストを記載する。
１ 第一の構造体
２ 第二の構造体
１０ コード化送信ユニット
１２ 送信ユニットから壁部アウトレットまでのワイヤ
１３ 第一の構造体内の壁部アウトレット
１４ 第一の構造体内の壁部
１５ 壁部からＡＣジャンクション・ボックスへのワイヤ
１６ ＡＣジャンクション・ボックス
１７ ジャンクション・ボックスから変圧器へのワイヤ
１８ ワイヤ１７内の信号の略図
１９ 主電力変圧器
２０ 「高性能」受信装置
２１ 主電力変圧器
２２ 変圧器から受信装置へのライン
２３ 構造体２内の壁部アウトレット
２４ 構造体２内の壁部
２５ 被制御照明装置
２６ 被制御コンピュータ装置
２７ 被制御ビデオ・レコーダ装置
２８ 照明へのオン／オフ制御ライン
２９ コンピュータへのデータ制御ライン
３０ ＶＣＲへのコマンド制御信号
３１ ＶＣＲリモート・コントローラ
１００ 標準送電線
上記の説明のための実施形態は、本発明に対する多数の可能な使用方法の、一
部にしか過ぎないことを理解されたい。
上記説明を読めば、当業者であれば、本発明の本質的な特徴を容易に確認する
ことができ、本発明の精神および範囲から逸脱することなしに、種々の使用方法
および条件に適合するように、種々の変更および修正を行うことができる。例え
ば、この分野に関する知識が深い人なら、一意のデジタル・パルス・コードは、
個々の受信装置を作動することができる唯一の手段でないことを容易に確認する
ことができるだろう。例えば、プッシュボタン式電話に類似のある順序で、ある
周波数のトーンを使用することができる。機密保護のために、送信ユニットが実
際にラインにメッセージを送る前に、受信ユニット側で、「準備ＯＫ」受信通知
確認を必要とする場合がある。帯域幅の拡大、エラーを含まない通信プロトコル
のような、すべての現存の技術的進歩は、適用できる場合には、本発明の領域内
に入るものと見なすべきである。この方法で制御することができる種々の他の装
置は、当事者には周知のものであろう。いくつかの例としては、ファクシミリ機
械、電話応答機械および他の装置を制御することができる、プログラム可能なデ
ジタル・コンピュータ等がある。
本発明は、上記の一つの実施形態に制限されるものではなく、下記の特許請求
の範囲に含まれる任意のおよびすべての実施形態を含む。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Data communication using power lines
Technical field
The present invention relates to data communication using power transmission lines, in particular, personal computers of VCRs, security systems.
A system that sends signals to an existing transmission line to operate a device such as a stem
About. The scope of the present invention is unlimited, and therefore, in any area of human activity
Individually and precisely point out the greatest benefit from the invention
It is difficult to do. Certainly, the pharmaceutical community is sending digitized computer medical information.
It has benefited substantially from the increased likelihood of trust. By transmission line
In remote areas where power is available but calls are not yet available,
Access all types of digital resources that were previously unavailable
can do. The invention allows the sale and service of all types of products.
The service information could immediately increase the number of potential buyers.
Therefore, the potential fields of use of the present invention are infinitely broad, as disclosed herein.
Certain preferred embodiments are based on the particular field chosen to describe the invention in detail.
You can see that it is by no means restricted.
Description of the prior art
Traditionally, attempts have been made to provide telephony to rural areas without telephone lines.
Have been. Widespread transmission lines due to U.S. government
Was. These well-known devices are widely used as a means of providing communications over power grids.
However, such devices have been strictly analog. Above equipment
The device has limitations inherent in analog bandwidth, and its primary purpose is to transmit only audio signals.
It was not popular because of the faith. The main drawback is that one call at a time
Could only be handled.
Ultimately, almost all homes and businesses in the country will be called.
Became In the last few years, digital computers have been introduced,
Digital communication was introduced in response, but such an introduction was
Almost all telephone connections were used. Mostly designed for digital communications
All devices were designed to use existing telephone lines. Information on low power transmission lines
Communication and power transmission capabilities were forgotten.
As the world economy becomes increasingly global, transmission lines are being installed
However, there is no telephone line at all or a third country with only a few
There will be many. Therefore, as in the early US countryside,
The demand for more communicable devices is great. However, at present,
The term "reliability" is much more than the earlier voice communications described in earlier patents.
Means a lot. This term is used to control the operation of all types of electrical equipment,
And the transmission, reception, and storage of very large amounts of text and graph-related information.
To taste. As far as I can tell, to the present, sophisticated telecommunications
No attempt has been made to apply. As you can see,
The simple structure and effectiveness of the invention is incomparable with the prior art at all.
The following related prior art was discovered during a search conducted by the U.S. Patent and Trademark Office.
It is.
Kittilutsunetone dated September 24, 1991
U.S. Pat. No. 5,051,720 to n) discloses a remote control using a remote transmission line.
Disclose system. This patent describes many of the communication capabilities of the present invention
. The system of this patent for controlling power in remote locations includes a power control module.
A first channel dedicated to sending power control messages to
Channel with a second channel dedicated to sending data messages to the
Includes modems. The power control module is inserted into a power line that extends over remote areas.
Master control module to turn on and the power transmitted by the master control unit
One or more that are also connected to a remote transmission line to receive control signals
Includes more slave modules. Users who are far from remote locations
Slave power control unit allows any of multiple devices connected to remote
On, off, or reduce power to one of the
Can be
The patent discloses control of several types of equipment by existing household power lines.
No. 5,051,720 is incorporated herein by reference.
Invite. The patent discloses that a simple insertion into a particular location
Computer, printer, alarm system, telephone answering machine, lighting, video recorder, magnetic
A method for controlling a tape recording machine and other remote devices is disclosed. This patent is
Existing transmission lines between local and remote locations to transmit control signals, or
Do not use power grid.
Conversely, the apparatus of the present invention uses a main transmission to transmit control signals to various controlled devices.
Use wires. It is not necessary to use a conventional telephone line to operate the present invention.
The present invention relates to a telephone line similar to that used by the above and other patents.
Proposes the transmission of coded signals. However, the main difference is that
To the presence of telephone lines or any other kind of link like wireless or micro waveform
It is not dependent.
Mitchell's U.S. Pat. No. 2,264,395, issued Dec. 2, 1941,
A power line carrier frequency telephone system is disclosed. The above patents may have two or more patents.
The above point, and some or all of them, have
To multiple electricity consumers in need of telephone service with other people in the region
Discloses, for example, lines for transmitting relatively high voltage and low frequency power
ing. The telephone subscriber office is connected to the transmission line and
Telephone signals can be received and transmitted. Central for each station and above system
The station modulates a carrier for transmission from the station or the central station, and
Means for demodulating the modulated carrier wave received by. The above system
The single source of the carrier common to the systems shall be located at the central office or at one of the stations
At some point along or outside the office or central office.
Connected to The distance between offices and between offices and the central office can be quite long.
, Depending on the station involved in the particular call, the carrier between the called station and the calling station,
There may be a phase difference between the calling station and the carrier of the called station. sand
That is, the carrier used for modulation and the carrier used for demodulation are
There may be a phase difference between the transmission and the transmission. All by above condition
The adverse effect, that is, a decrease in the demodulation output at the receiving station, is caused by the difference between the carrier and the modulated carrier.
Arrange stations and central office to transmit and receive only one sideband
Can prevent it. A set of stations provides the telephone functions of the system of the present invention.
If you are using it, other users will, in essence,
To prevent it, access is not possible. By reference in this description
U.S. Pat. No. 2,264,395, incorporated by reference, discloses a high-frequency carrier on a regular transmission line.
Are superimposed to transmit an analog signal.
Conversely, the device of the present invention converts an encoded digital signal using existing transmission lines.
, For sending. Avoid the above problems of phase differences and potential interference
Is done. For current high-speed digital packet transfer technology and individual users
By using unique coding, the present invention allows many users on the same power grid to use
Will be able to access it at the same time.
Moore, U.S. Pat. No. 2,264,39, issued Dec. 2, 1941.
No. 6, discloses a device similar to the transmitter described above with respect to the Mitchell patent. M
The A patent discloses a different modulator-demodulator circuit. A set of stations has
If you are using the system's phone features, other users will essentially
No access is possible to prevent possible interference. By quotation
U.S. Pat. No. 2,264,396, incorporated herein by reference, discloses a conventional transmission line.
Up to transmitting analog signal by superimposing high frequency carrier on above
are doing.
Conversely, the device of the present invention converts an encoded digital signal using existing transmission lines.
, For sending. Avoid the above problems of phase differences and potential interference
Is done. Existing high-speed digital packet transfer technology and individual users
By using unique coding, the present invention allows many users on the same power grid to use
Will be able to access it at the same time.
Green's U.S. Pat. No. 2,032,360, issued Mar. 3, 1936,
A line carrier system is disclosed. The device of the above patent is a network
Disclosed is the use of a current transformer capable of performing body impedance matching. Quote
U.S. Pat. No. 2,032,360, incorporated herein by reference,
Until transmitting an analog signal by superimposing a high-frequency carrier on the transmission line
Is disclosed.
Conversely, the device of the present invention converts an encoded digital signal using existing transmission lines.
, For sending. Avoid the above problems of phase differences and potential interference
Is done. For existing high-speed digital packet transfer technologies and individual users
By using arbitrary coding, the present invention allows many users on the same grid
Could be accessed at the same time.
All prior art devices transmit digital signals when using power lines
Digital signal that requires a telephone line to be, and is perfectly suited for frequency modulated signals
You will notice that you give up.
Any of the above inventions and patents may be used alone or in combination with other inventions or patents.
If combined, cannot be considered to disclose the claimed invention
.
Disclosure of the invention
In short, the present invention provides for transmitting and receiving command, control, and data signal structures.
The use of power transmission lines. The transmitting device and the receiving device complete the communication link
Include unique individual encodings (for identification and security). Me
When the message signal is sent on the power line, the unique code of the transmitting unit is
Such a signal is inserted at a predetermined position of the transmission signal. Also receive for that purpose
The unit code is inserted into the message signal. In this way, given position
Each receiving network has its own unique code,
Only works when inserted in a message on a transmitted power line. This code
With this configuration, the receiving device at the target position can reliably “acquire” the signal. Sending
The received signal is a medium to high frequency signal with low level logic.
/ Digital bits.
Therefore, the main object of the present invention is to overcome the disadvantages of the prior art in a simple and effective way
To provide a new and improved data communication system using transmission lines
It is.
The main object of the present invention is to provide a telephone wiring or telephone switching network in its operation.
Another object of the present invention is to provide an improved communication system which does not depend on any method.
It is another object of the present invention to provide an improved communication system that complies with Federal Communications Commission rules on radiation.
Is to provide a system.
It is another object of the present invention to provide power for use by a subscriber during operation of an electrical device.
High enough frequency so that it does not interfere in any way with the main function of the power transmission line
It is to provide an improved communication system that works with numbers.
Another object of the present invention is to provide efficient propagation of communication signals through transmission lines.
To provide an improved communication system operating at a sufficiently low frequency so that it can
It is.
Another object of the present invention is to avoid or affect electricity utility load standards.
To provide an improved communication system operating at an angle close to zero phase angle.
And
Another object of the present invention is to use a repeater to increase the transmission distance if desired.
Improved communication with an effective notification distance of at least 60 miles that can be extended to
To provide a communication system.
Another object of the present invention is to provide a simple plug-in device that does not require any other connection.
The use of a device allows the use of the full communicable distance to other structures.
To provide an improved communication system.
It is another object of the present invention to provide a device that can further obstruct already congested air waves.
To provide an improved communication system that does not need to generate a desired radio frequency signal
It is.
Another object of the invention is that it is truly portable and can be used at any time,
It is to provide an improved communication system.
Another object of the present invention is to provide one receiving device network / center for each receiving structure.
To provide an improved communication system that only requires
Finally, the general purpose of the present invention is to provide an inexpensive, reliable
DEVICE AND APPARATUS IN A HIGH PERFORMANCE AND COMPLETELY EFFECTIVE DEVICE
It is to provide.
The above and other objects of the present invention, upon further perusal of the following description and drawings,
It will be easy to understand.
BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Various other objects, features, and attendant advantages of the present invention will be made by reference to the accompanying drawings.
If you take the content into account, you can understand more completely and better
Will be able to. In all of the above figures, like reference numbers indicate
Show similar parts.
This drawing is a schematic diagram of the entire system of the present invention.
Detailed Description of the Preferred Embodiment
As shown in the figure, the present invention is configured such that the structure 1 is interconnected only with the transmission line 100.
And means for communicating with the remote structure 2. At structure 1
The located transmitter / controller device 100 is connected to the wall 14 by a wire 12.
It is inserted into the outlet 13. The wire 15 further connects the outlet 13
Connected to AC power input box 16 of main structure. Main transmission line from structure 1
17 is connected to the existing local transformer 19; Reference numeral 18 indicates the transmission line 1
7 shows a schematic diagram of the signals in 7. This schematic shows that the signal is low frequency (typically 60 Hz)
The AC power signal and the superimposed high frequency pulse transmitted by the transmitter 10
Or "ripple" signals. The transformer 19 is a standard transmission.
Connected to electric wire 100.
On the other end of the transmission line 30, near the structure 2, the transmission voltage is
Voltage is typically used to reduce the voltage from
The existing transmission line transformer 21 is installed. Transformation at both ends of transmission line
The superposition of the present invention, except possibly introducing some phase lag into the signal,
Note that this has no effect on the "ripple" data signal. Phase delay
It is thought to use communication signals, which will be described in more detail later
It does not affect the operation of the device.
A “smart” receiver 20 is located in the structure 2. The receiving device
Already coded with a unique destination code that matches the equipment code,
It is programmed to capture only ripple signals on power transmission lines
It is "high performance" in that respect. All other ripple signals on input power line 22 are
, Is prevented from entering the structure 22, otherwise it will not function. This
The signal being transmitted to another structure on the power grid (not shown)
Can not enter body 2 and may interfere with all electrical devices in structure 2
There is no. However, one information packet identified as belonging to structure 2 is detected.
If this occurs, the receiver will apply that particular ripple to all of the walls 24 of the structure 2.
To the standard electrical wiring outlet 23. From this point forward, 2 in structure 2
Digital control signals from the ripple signal of devices such as 5, 26 and 27
Actual control can be easily performed. For some examples of controls, see Appendix.
See U.S. Pat. No. 5,051,720, which is incorporated herein by reference. Make comparisons easy
In order to achieve this, the "high performance" receiver 20 of the present invention is a master unit of the accompanying patent.
Almost corresponds to knit X10. High-performance receiver 20 and master unit X
The difference from 10 is that it remains active until a specific user code is detected.
Conventional pulse rejection or reduction circuitry has been added. This type of
The circuit is usually currently used in remote pager units, but no more
Is omitted.
The various controlled device units 25, 26 and 27 of the present invention are disclosed in the appended patents.
It corresponds to the slave unit and device. Slave decryption unit is a structure
2 can be built into the wall outlet or built into the device itself
Power cord 28 connecting devices 25 and 26, or
It can also be built in the power cord 29 to which the device 27 is connected. Where is its position
In any case, the slave unit may be operated in a manner as disclosed in the accompanying patent.
Operate to control each device.
The present invention uses at least three types of control signals. Drawings for each
Here are some examples of possible uses. The simplest control signal is via line 8
An on / off control signal used to turn on / off the lighting device 25. other
Signals of this type include text or text, represented by wire 29 to computer 26.
Or a complete data string of information about the graph can be used.
Finally, the VCR 27 is controlled through the standard VCR remote controller 31.
A command control code, such as that shown by signal 30, can be received. This minute
Those skilled in the field are capable of transmitting these three types of data through power lines.
You will notice that there are endless combinations.
Referring to the structure 1 that is a transmission structure and the structure 2 that is a reception structure,
It should be understood that the present invention has been described as simply as possible. In fact, both
The structure allows two-way communication between any two structures on the grid.
In order to achieve this, a combination of transmitter / receiver is included.
The following is a list of reference numbers for the present invention.
1 First structure
2 Second structure
10 Coded transmission unit
12 Wire from transmitter unit to wall outlet
13 Wall outlet in the first structure
14 Wall in the first structure
15 Wire from wall to AC junction box
16 AC junction box
17 Wire from junction box to transformer
18 Schematic representation of the signal in wire 17
19 Main power transformer
20 "High performance" receiver
21 Main power transformer
22 Line from Transformer to Receiver
23 Wall outlet in structure 2
24 Wall in Structure 2
25 controlled lighting equipment
26 controlled computer device
27 Controlled Video Recorder Device
28 ON / OFF control line to lighting
29 Data control line to computer
30 Command control signal to VCR
31 VCR remote controller
100 standard transmission line
The above illustrative embodiment illustrates one of many possible uses for the present invention.
Please understand that it is only a part.
After reading the above description, a person skilled in the art will readily ascertain the essential features of the present invention.
And various uses can be made without departing from the spirit and scope of the invention.
Various changes and modifications can be made to suit requirements and conditions. example
For example, if you are familiar with this field, a unique digital pulse code is
Easily confirm that it is not the only means that can operate individual receivers
I can do it. For example, in some order, similar to a push-button phone
Frequency tones can be used. For security reasons, the sending unit is
Before sending a message to the line, the receiving unit side informs you that "Preparation is OK"
Confirmation may be required. Increased bandwidth, error-free communication protocol
All existing technical advances, such as
Should be considered as entering. Various other devices that can be controlled in this manner
The arrangement will be well known to the parties. Some examples include facsimile machines
Programmable data capable of controlling machines, telephone answering machines and other devices.
Digital computers, etc.
The invention is not limited to the one embodiment described above,
And any and all embodiments within the scope of
【手続補正書】
【提出日】１９９９年６月１日（１９９９．６．１）
【補正内容】
明細書
送電線を使用するデータ通信
技術分野
本発明は、送電線を使用するデータ通信、特にＶＣＲのパソコン、機密保護シ
ステム等のような装置を作動させるために、現存の送電線に信号を送るシステム
に関する。本発明の適用範囲は無限であり、それ故、人間の活動範囲のどの分野
が、本発明から最も大きな恩恵を受けることができるかを個別的に正確に指摘す
るのは困難である。確かに、医薬界はデジタル化したコンピュータ医療情報を送
信する可能性が増大したことにより、実質的な恩恵を受けている。送電線により
電力の供給は受けているが、まだ電話が通じていない遠隔の地域も、現在では、
以前は利用することができなかったすべての種類のデジタル情報資源にアクセス
することができる。本発明を使用すれば、すべての種類の製品の販売およびサー
ビス情報により直ちに潜在的購買者の数を増やすことができるだろう。
それ故、本発明の使用の潜在的分野は、無限に広いこと、本明細書に開示する
特定の好適な実施形態は、本発明を詳細に説明するために選択した特定の分野に
決して制限されるものでないことを理解することができるだろう。
従来技術の説明
従来、電話線が引かれていない田舎に電話通信を供給するための試みが行われ
てきた。米国政府の地方電化政策により広く設置されている送電線が通常使用さ
れた。これら周知の装置は、送電線網により通信を供給する手段として広く使用
されてきたが、そのような装置は、厳密にいえばアナログ方式であった。上記装
置は、アナログの帯域幅固有の制限、およびその主要な目的が音声信号だけの送
信であったために、あまり普及しなかった。その主な欠点は、一度に一つの呼出
しか処理できないことであった。
最終的には、この国のほとんどすべての家庭および事業所に電話が引かれるこ
とになった。ここ数年の間に、デジタル・コンピュータが導入され、それに対応
してデジタル通信が導入されたが、そのような導入に際しては、この国のほとん
どすべての電話接続が利用された。デジタル通信用に設計されたほとんどすべて
の装置は、現存の電話線を使用するように設計された。低電力送電線の情報通信
および電力の伝送能力は忘れられていた。
世界経済がますますグローバルなものになるにつれて、送電線は設置されてい
るが、電話線は全然設置されていないか、僅かに普及しているだけの第三国家が
多数存在することになる。それ故、初期の米国の田舎のように、共通の送電線に
より通信することができる装置に対する需要は大きい。しかし、現存では、「通
信能力」という用語は、初期の特許に記載されている初期の音声通信より遥かに
多くのことを意味する。この用語は、すべての種類の電気装置の動作の制御、お
よび非常に大量のテキストおよびグラフ関連の情報の送信、受信および記憶を意
味する。わたしの知る限りでは、現存まで、現存の送電線網に精巧な通信技術を
適用しようとする試みはまだなされていない。ご理解いただけると思うが、本発
明の簡単な構造および有効性は、従来技術とは全然比較にならないものである。
下記の関連従来技術は、米国特許および商標庁で行った調査の際に発見したも
のである。
１９９１年９月２４付のキチルツネトーン（Ｋｉｔｔｉｒｕｔｓｕｎｅｔｏｒ
ｎ）の米国特許第５，０５１，７２０号は、遠隔地の送電線を使用する遠隔制御
システムを開示している。この特許は、本発明の通信能力の多くを記載している
。遠隔地において電力を制御するためのこの特許のシステムは、電力制御モジュ
ールへの、電力制御メッセージ送信専用の第一のチャネルと、コンピュータ化さ
れた装置への、データ・メッセージ送信専用の第二のチャネルを持つ、２チャネ
ル・モデムを含む。電力制御モジュールは、遠隔地全域に広がる電力ラインに挿
入するためのマスター制御モジュールと、マスター制御ユニットが送信した電力
制御信号を受信するための、遠隔地送電線に同様に接続している、一つまたはそ
れ以上のスレーブ・モジュールを含む。遠隔地から離れた場所にいるユーザは、
スレーブ電力制御ユニットにより、遠隔送電線に接続している複数の装置の任意
の一つへの電力を、オン、オフしたり、または低減することができる。
上記特許は、現存の家庭用の送電線による数種類の装置の制御について開示し
ているが、米国特許第５，０５１，７２０号を、引用によって本明細書の記載に
援用する。この特許は、送電線回路の特定の場所に単に挿入するだけで、コンピ
ュータ、プリンタ、警報システム、電話応答機械、照明、ビデオ・レコーダ、磁
気テープ録音機械および他の遠隔装置を制御する方法を開示している。本特許は
、制御信号を送信するために、ローカル地と遠隔地との間の現存の送電線または
送電線網を使用しない。
逆に、本発明の装置は、種々の被制御装置に制御信号を送信するために、主送
電線を使用する。本発明を作動するために従来の電話線を使用する必要はない。
本発明は、上記特許および他の特許が使用する電話線に類似のラインを通しての
、コード化した信号の送電を提案している。しかし、主な違いは、上記送信が、
電話線または無線またはマイクロ波形のような任意の他の種類のリンクの存在に
依存していないことである。
１９４１年１２月２日付のミッチェルの米国特許第２，２６４，３９５号は、
送電線搬送周波数電話システムを開示している。上記特許は、二つまたはそれ以
上の地点、およびその中の何人かまたはすべての人が、上記送電線が設置されて
いる地方の他の人々と一緒に電話サービスを必要としている複数の電力消費者に
、例えば、比較的高電圧および低周波数の電力を送信するためのラインを開示し
ている。電話加入者局は、上記送電線に接続していて、高周波または搬送波によ
り電話信号を受信し、送信することができる。各局および上記システム用の中央
局は、上記局または中央局からの送信用の搬送波を変調し、上記局または中央局
が受信する、変調された搬送波を復調するための手段を備えている。上記システ
ムに共通の搬送波の単一の発生源は、上記中央局または上記局の中の一つに設置
されているか、または局または中央局の外側の送電線に沿ったある点で、送電線
に接続している。局間および局と中央局との間の距離は、かなり長い場合があり
、特定の呼出に関連する局により変化するので、被呼局と呼出局との搬送波と、
上記呼出局または被呼局の搬送波との間に位相の違いが起こる場合がある。すな
わち、変調に使用した搬送波と、復調に使用した搬送波との間の送信に、位相の
違いが起こる場合がある。上記状態によるすべての悪影響、すなわち、受信局で
の復調出力の低下は、搬送波と変調済みの搬送波の一方の側帯波だけを送信およ
び受信するように、局および中央局を配置することによって、防止することがで
き
る。一組の局が、本発明のシステムの電話機能を使用している場合には、他のユ
ーザは、本質的には、起こる可能性がある干渉を防止するために、アクセスする
ことはできない。引用によって本明細書の記載に援用した米国特許第２，２６４
，３９５号は、通常の送電線上で、高周波搬送波を重畳することによって、アナ
ログ信号を送信するまでを開示している。
逆に、本発明の装置は、現存の送電線を使用してコード化したデジタル信号を
、送信するためのものである。位相の違いおよび潜在的な干渉の上記問題は回避
される。現在の高速デジタル・パケット転送技術、および個々のユーザに対して
独特なコード化を使用することにより、本発明は、同じ送電線網上の多くのユー
ザに、同時にアクセスすることができるだろう。
１９４１年１２月２日付のムア（Ｍｏｏｒｅ）の米国特許第２，２６４，３９
６号は、ミッチェルの特許に関して、上記送信機類似の装置を開示している。ム
アの特許は、異なる変調器−復調器回路を開示している。一組の局がこの特許シ
ステムの電話機能を使用している場合には、他のユーザは、本質的には、起こる
可能性がある干渉を防止するために、アクセスすることはできない。引用によっ
て本明細書の記載に援用した米国特許第２，２６４，３９６号は、通常の送電線
上で高周波搬送波を重畳することによって、アナログ信号を送信するまでを開示
している。
逆に、本発明の装置は、現存の送電線を使用してコード化したデジタル信号を
、送信するためのものである。位相の違いおよび潜在的な干渉の上記問題は回避
される。現存の高速デジタル・パケット転送技術、および個々のユーザに対して
独特なコード化を使用することにより、本発明は、同じ送電線網上の多くのユー
ザに、同時にアクセスすることができるだろう。
１９３６年３月３日付のグリーンの米国特許第２，０３２，３６０号は、送電
線キャリヤ・システムを開示している。上記特許の装置は、ネットワーク全体の
インピーダンス整合を行うことができる変流器の使用を開示している。引用によ
って本明細書の記載に援用した米国特許第２，０３２，３６０号は、通常の送電
線上で、高周波搬送波を重畳することによってアナログ信号を送信するまでを開
示している。
逆に、本発明の装置は、現存の送電線を使用してコード化したデジタル信号を
、送信するためのものである。位相の違いおよび潜在的な干渉の上記問題は回避
される。現存の高速デジタル・パケット転送技術および個々のユーザに対して独 特な
コード化を使用することにより、本発明は、同じ送電線網上の多くのユーザ
に、同時にアクセスすることができるだろう。
すべての従来技術の装置は、送電線を使用する場合、デジタル信号を送信する
ために電話線を必要とし、周波数変調した信号に完全に適しているデジタル信号
を放棄することに気が付くだろう。
上記発明および特許のどれもが、それ自身だけまたは他の発明または特許と組
み合わせた場合、特許請求の範囲に記載した本発明を開示していると見なせない
。
発明の開示
要するに、本発明は、コマンド、制御およびデータ信号構造体を送受信するた
めの、送電線の使用に関する。送信装置および受信装置は、通信リンクを完成す
るために、（識別および機密保護のための）独特な個々のコード化を含む。メッ
セージ信号が送電線上に送られると、送信ユニットの独特なコードが、ヘッダの
ような、送信信号の予め定めた位置に挿入される。また、その目的のための受信
ユニット・コードが、メッセージ信号に挿入される。このようにして、所与の位
置にある個々の受信ネットワークは、その独特なコードが、他のユニットにより
送信された送電線上の、メッセージに挿入された場合だけ作動する。このコード
化により、対象位置の受信装置は、信号を確実に「捕捉」することができる。送
信された信号は、中程度の周波数から高い周波数の信号で、低いレベルのロジッ
ク／デジタル・ビットから構成されている。
従って、本発明の主な目的は、簡単で効果的な方法で、従来技術の欠点を克服
する送電線使用の、新しくまた改良型のデータ通信システムを提供することであ
る。
本発明の主な目的は、その動作において電話配線または電話交換ネットワーク
に、如何なる方法でも依存しない、改良型通信システムを提供することである。
本発明の他の目的は、放射に関する連邦通信委員会規則に適合する改良型通信
システムを提供することである。
本発明の他の目的は、電気装置の動作中に、加入者が使用するための電力を供
給する送電線の主要な機能に、如何なる面でも干渉しないような、十分高い周波
数で動作する改良型通信システムを提供することである。
本発明の他の目的は、送電線を通して、通信信号の効率的な伝播を行うことが
できるように、十分低い周波数で、動作する改良型通信システムを提供すること
である。
本発明の他の目的は、電気事業負荷基準に干渉しないよう、または影響を与え
ないように、ゼロ位相角に近い角度で動作する改良型通信システムを提供するこ
とである。
本発明の他の目的は、そうしたい場合には、中継器を使用して通達距離を有効
に延ばすことができる、少なくとも６０マイルの有効通達距離を持つ、改良型通
信システムを提供することである。
本発明の他の目的は、他に接続を使用する必要のない、簡単なプラグ・イン装
置を使用することにより、他の構造体への、通信可能な全通達距離を利用するこ
とができるようにする、改良型通信システムを提供することである。
本発明の他の目的は、すでに混雑している空気波をさらに妨害するような、任
意の無線周波数信号を発生する必要がない、改良型通信システムを提供すること
である。
本発明の他の目的は、本当の意味で携帯型で何時でも使用することができる、
改良型通信システムを提供することである。
本発明の他の目的は、受信構造体毎に、一つの受信装置ネットワーク／センタ
だけを必要とする改良型通信システムを提供することである。
最後に、本発明の一般的な目的は、その目的を達成するのに安価で、信頼性が
高く、完全に有効な、上記目的の装置内における、改良型素子およびその装置を
提供することである。
本発明の上記および他の目的は、以下の説明および図面をさらに熟読すれば、
容易に理解することができるだろう。
図面の簡単な説明
本発明の種々の他の目的、特徴および付属する利点は、添付の図面を参照しな
がら内容を考慮すれば、より完全に理解することができるし、またよりよく理解
することができるだろう。上記すべての図面においては、類似の参照番号は、類
似の部品を示す。
この図面は、本発明のシステム全体の略図である。
好適な実施形態の詳細な説明
図に示すように、本発明は、構造体１と、送電線１００だけで相互に接続して
いる遠隔構造体２との間で通信を行うための手段からなる。構造体１のところに
位置する、送信機／コントローラ装置１００は、ワイヤ１２により、壁部１４の
アウトレット１３に挿入される。ワイヤ１５は、さらに、アウトレット１３を、
主構造体のＡＣ電力入力ボックス１６に接続している。構造体１からの主送電線
１７は、現存のローカル変圧器１９に接続している。参照番号１８は、送電線１
７内の信号の略図を示す。この略図は、信号が、低周波数（通常、６０Ｈｚ）の
ＡＣ電力信号と、送信機１０により送信された、重畳している高い周波数のパル
ス、または「リップル」信号からなることを示している。変圧器１９は、標準送
電線１００に接続している。
送電線３０の他方の端部上には、構造体２の近くに、送電電圧を、高い送電電
圧から通常使用される１２０ボルトの家庭用電圧に、降圧させる際に通常使用さ
れるような、現存の送電線変圧器２１が設置されている。送電線の両端部の変圧
器は、恐らく、信号に若干の位相の遅れを導入する以外は、本発明の重畳してい
る「リップル」データ信号に何の影響も与えないことに留意されたい。位相の遅
れは、後でさらに詳細に説明する、通信信号を使用すると考えられる装置の動作
には影響を与えない。
「高性能の」受信装置２０が、構造体２内に位置している。受信装置は、受信
装置のコードとマッチする、独特な宛先コードですでにコード化されている、入
力送電線上のリップル信号だけを捕捉するように、プログラムされているという
点で「高性能」化されている。入力送電線２２上のすべての他のリップル信号は
、構造体２２内への侵入が阻止され、そうでない場合には、機能しなくなる。こ
の
ようにして、送電線網（図示せず）上の、他の構造体へ送信中の信号は、構造体
２に入ることができないので、構造体２内のすべての電気装置に干渉する恐れは
ない。しかし、構造体２に属すると識別された、一つの情報パケットが検出され
た場合には、受信装置は、その特定のリップルを、構造体２の壁部２４のすべて
の標準電気配線アウトレット２３に送る。この点から先では、構造体２内の２５
、２６および２７のような装置の、リップル信号からのデジタル制御信号による
実際の制御を、容易に行うことができる。制御のいくつかの例については、添付
の米国特許第５，０５１，７２０号を参照されたい。比較を容易に行えるように
するために、本発明の「高性能」受信装置２０は、添付の特許のマスター・ユニ
ットＸ１０にほぼ対応する。上記高性能受信装置２０とマスター・ユニットＸ１
０との違いは、特定のユーザ・コードが検出されるまで、能動状態のままでいる
従来のパルス阻止または低減回路が追加されていることである。このタイプの回
路は、通常、現在、遠隔ページャー・ユニットで使用されているが、これ以上の
説明は省略する。
本発明の種々の被制御装置ユニット２５、２６および２７は、添付の特許の結
合スレーブ・ユニットおよび装置に対応する。スレーブ解読ユニットは、構造体
２の壁部アウトレットに内蔵させることもできるし、装置それ自身に内蔵させる
こともできるし、装置２５および２６を接続している電源コード２８、または装
置２７を接続している電源コード２９に内蔵させることもできる。その位置がど
こであろうと、スレーブ・ユニットは、添付の特許に開示してあるような方法で
、それぞれの装置を制御するために動作する。
本発明は、少なくとも三種類の制御信号を使用する。図面は、それぞれに対す
る可能な使用方法の一例を示す。最も簡単な制御信号は、ライン８を通して、照
明装置２５をオン／オフするために使用されるオン／オフ制御信号である。他の
タイプの信号としては、コンピュータ２６へのワイヤ２９で表す、テキストまた
はグラフに関する情報の完全なデータ・ストリングを使用することができる。最
後に、標準ＶＣＲリモート・コントローラ３１を通して、ＶＣＲ２７を制御する
信号３０で示すような、コマンド制御コードを受信することができる。この分野
に詳しい人なら、送電線を通して、これら三つのタイプのデータ送信の可能な組
み合わせが無限にあることに気が付くだろう。
送信構造体である構造体１および受信構造体である構造体２を参照しながら、
できるだけ簡単に本発明を説明してきたことを理解されたい。実際には、両方の
構造体は、送電線網上の任意の二つの構造体の間で、二方向通信をできるように
するために、送信装置／受信装置の組み合わせを含んでいる。
以下に、本発明の参照番号のリストを記載する。
１ 第一の構造体
２ 第二の構造体
１０ コード化送信ユニット
１２ 送信ユニットから壁部アウトレットまでのワイヤ
１３ 第一の構造体内の壁部アウトレット
１４ 第一の構造体内の壁部
１５ 壁部からＡＣジャンクション・ボックスへのワイヤ
１６ ＡＣジャンクション・ボックス
１７ ジャンクション・ボックスから変圧器へのワイヤ
１８ ワイヤ１７内の信号の略図
１９ 主電力変圧器
２０ 「高性能」受信装置
２１ 主電力変圧器
２２ 変圧器から受信装置へのライン
２３ 構造体２内の壁部アウトレット
２４ 構造体２内の壁部
２５ 被制御照明装置
２６ 被制御コンピュータ装置
２７ 被制御ビデオ・レコーダ装置
２８ 照明へのオン／オフ制御ライン
２９ コンピュータへのデータ制御ライン
３０ ＶＣＲへのコマンド制御信号
３１ ＶＣＲリモート・コントローラ
１００ 標準送電線
上記の説明のための実施形態は、本発明に対する多数の可能な使用方法の、一
部にしか過ぎないことを理解されたい。
上記説明を読めば、当業者であれば、本発明の本質的な特徴を容易に確認する
ことができ、本発明の精神および範囲から逸脱することなしに、種々の使用方法
および条件に適合するように、種々の変更および修正を行うことができる。例え
ば、この分野に関する知識が深い人なら、独特なデジタル・パルス・コードは、
個々の受信装置を作動することができる唯一の手段でないことを容易に確認する
ことができるだろう。例えば、プッシュボタン式電話に類似のある順序で、ある
周波数のトーンを使用することができる。機密保護のために、送信ユニットが実
際にラインにメッセージを送る前に、受信ユニット側で、「準備ＯＫ」受信通知
確認を必要とする場合がある。帯域幅の拡大、エラーを含まない通信プロトコル
のような、すべての現存の技術的進歩は、適用できる場合には、本発明の領域内
に入るものと見なすべきである。この方法で制御することができる種々の他の装
置は、当事者には周知のものであろう。いくつかの例としては、ファクシミリ機
械、電話応答機械および他の装置を制御することができる、プログラム可能なデ
ジタル・コンピュータ等がある。
本発明は、上記の一つの実施形態に制限されるものではなく、下記の特許請求
の範囲に含まれる任意のおよびすべての実施形態を含む。
請求の範囲
１．現存送電線を使用するデータ通信システムであって、
第一の場所に接続していて、電力を前記第一の場所に供給する前記送電線上に
、場所宛先コードを含む独特な識別部分を含む、重畳リップル信号を重畳するた
めの、前記第一の場所における送信手段と、
前記送電線により供給された電力により動作し、ローカル配線が接続される複
数の種々の電気装置を含み、前記送電線により、接続される第二の場所と、
前記独特な識別部分が存在する場合に、前記ローカル配線および前記第二の場
所のすべての前記電気装置に、前記場所宛先コードを含む、前記重畳リップル信
号を送信するために、前記場所宛先コードに応答し、
前記第二の場所の任意の前記電気装置を作動することによる前記重畳リップル
信号によるすべての干渉を防止するために、前記場所宛先コードが存在しない場 合には、
すべてのリップル信号を阻止するために、前記場所宛先コードに応答し
、 前記送電線から前記ローカル配線へ前記電力を送るために、前記送電線と前 記ローカル配線との間に挿入された、
前記第二の場所における受信装置手段と、
前記ローカル配線に電気的に接続される前記電気装置を制御するために、前記
第二の場所内の前記ローカル配線に動作できるように接続され、前記受信装置手 段により送られた前記重畳リップル信号に従う
制御手段と、を備えるデータ通信
システム。
２．請求項１に記載のデータ通信システムにおいて、
前記制御手段に、前記装置の一つへの前記電力のオン／オフを行わせることが
できるコード化された部分を、前記重畳リップル信号が、さらに、含むデータ通
信システム。
３．請求項２に記載のデータ通信システムにおいて、
前記制御手段に、前記装置の一つにリモート動作を行わせるために、コマンド
制御シーケンスをさらに送信させることができるコード化された部分を、前記重 畳リップル信号が、さらに、
含むデータ通信システム。
４．請求項３に記載のデータ通信システムにおいて、
前記制御手段に、前記装置の一つに、さらに、データを送信し、記憶させるこ
とができるコード化された部分を、前記重畳リップル信号が、さらに、含むデー
タ通信システム。
５．請求項１に記載のデータ通信システムにおいて、
前記装置の一つがプログラム可能なコンピュータであり、前記重畳リップル信
号が、前記コンピュータ内に記憶したプログラムを初期化することができ、
さらに前記他の装置の動作を制御するために、前記プログラムが、前記コンピ ュータに、前記コンピュータ自身の
第二の制御信号を前記他の装置に送らせるこ
とができるデータ通信システム[Procedure amendment] [Submission date] June 1, 1999 (1999.6.1) [Contents of amendment] Description Data communication using transmission lines Technical field The present invention relates to data communication using transmission lines, especially The present invention relates to a system for sending signals to existing transmission lines to operate devices such as VCR personal computers, security systems, and the like. The scope of the invention is infinite and it is therefore difficult to individually pinpoint exactly which areas of the human sphere of activity can most benefit from the invention. Indeed, the pharmaceutical community has benefited substantially from the increased likelihood of transmitting digitized computerized medical information. Remote areas that are powered by power lines but not yet reachable can now access all kinds of digital resources that were previously unavailable. Using the present invention, the sales and service information of all types of products could immediately increase the number of potential buyers. Therefore, the potential fields of use of the present invention are infinitely wide, and certain preferred embodiments disclosed herein are in no way limited to the particular fields selected to describe the invention in detail. You can understand that it is not something. 2. Description of the Prior Art In the past, attempts have been made to provide telephone communications to rural areas where telephone lines have not been extended. Widespread transmission lines were commonly used due to the US government's rural electrification policy. While these known devices have been widely used as a means of providing communication over power grids, such devices have been strictly analog. Such devices were less popular due to the inherent limitations of analog bandwidth, and its primary purpose was to transmit only audio signals. Its main drawback was that it could handle only one call at a time. Eventually, almost all homes and businesses in the country were called. During the last few years, digital computers were introduced and correspondingly digital communications were introduced, which used almost all telephone connections in the country. Almost all devices designed for digital communication were designed to use existing telephone lines. The information communication and power transmission capabilities of low power transmission lines have been forgotten. As the world economy becomes more and more global, there will be many third nations that have power lines but no telephone lines or are only marginally widespread. Therefore, there is a great demand for devices that can communicate over a common power line, as in the early US countryside. However, at present, the term "communication capability" means much more than the earlier voice communications described in earlier patents. This term refers to the control of the operation of all types of electrical devices, and the transmission, reception and storage of very large amounts of text and graph related information. To my knowledge, to date, no attempt has been made to apply sophisticated communication technologies to existing transmission networks. As will be appreciated, the simple structure and effectiveness of the present invention is incomparable with the prior art. The following related prior art was discovered during a search conducted at the United States Patent and Trademark Office. U.S. Pat. No. 5,051,720 to Kittilutsunnet, dated September 24, 1991, discloses a remote control system using a remote power line. This patent describes many of the communication capabilities of the present invention. The system of this patent for controlling power at a remote location comprises a first channel dedicated to transmitting power control messages to the power control module and a second channel dedicated to transmitting data messages to the computerized device. Includes a two-channel modem with channels. The power control module has a master control module for insertion into a power line extending throughout the remote area, and a remote control line for receiving the power control signal transmitted by the master control unit. Includes one or more slave modules. A remote user can turn on, off, or reduce power to any one of the devices connected to the remote power line with the slave power control unit. . Although the above patent discloses the control of several devices by existing household power lines, U.S. Patent No. 5,051,720 is incorporated herein by reference. This patent discloses a method of controlling computers, printers, alarm systems, telephone answering machines, lights, video recorders, magnetic tape recorders and other remote devices by simply inserting them into specific locations in power line circuits. are doing. This patent does not use existing transmission lines or networks between local and remote locations to transmit control signals. Conversely, the apparatus of the present invention uses the main transmission line to send control signals to various controlled devices. It is not necessary to use a conventional telephone line to operate the present invention. The present invention proposes the transmission of coded signals over lines similar to the telephone lines used by these and other patents. However, the main difference is that the transmission is not dependent on the presence of a telephone line or any other kind of link such as radio or microwaveform. Mitchell, U.S. Pat. No. 2,264,395, issued Dec. 2, 1941, discloses a power line carrier frequency telephone system. The patent covers multiple power consumption where two or more points, and some or all of them, need telephone service with other people in the area where the power line is installed. For example, it discloses a line for transmitting relatively high voltage and low frequency power. The telephone subscriber station is connected to the transmission line and can receive and transmit telephone signals by high frequency or carrier waves. Each station and the central station for the system include means for modulating a carrier for transmission from the station or central station and for demodulating the modulated carrier received by the station or central station. A single source of carrier common to the system may be located at the central office or at one of the stations, or at a point along the transmission line outside the station or central office. Connected to The distance between the stations and between the station and the central office can be quite long and varies from station to station involved in a particular call, so that the carrier between the called and called stations and the calling or called station Phase difference may occur between the carrier and the carrier. That is, a phase difference may occur in transmission between the carrier used for modulation and the carrier used for demodulation. All adverse effects of the above conditions, i.e., reduced demodulation output at the receiving station, are prevented by arranging the station and the central office to transmit and receive only one sideband of the carrier and the modulated carrier. can do. If a set of stations is using the telephony features of the system of the present invention, other users have essentially no access to prevent possible interference. U.S. Pat. No. 2,264,395, which is incorporated herein by reference, discloses the transmission of an analog signal by superimposing a high-frequency carrier on a conventional transmission line. Conversely, the apparatus of the present invention is for transmitting digital signals encoded using existing transmission lines. The above problems of phase differences and potential interference are avoided. Current high speed digital packet forwarding technology, and by the use of German Patent coding for individual user, the present invention is to many users on the same grid, it will be able to simultaneously access . Moore, U.S. Pat. No. 2,264,396, issued Dec. 2, 1941, discloses an apparatus similar to the transmitter described above with respect to the Mitchell patent. The Moore patent discloses different modulator-demodulator circuits. If a set of stations is using the telephone features of this patented system, other users cannot, in essence, have access to prevent possible interference. U.S. Pat. No. 2,264,396, which is incorporated herein by reference, discloses the transmission of an analog signal by superimposing a high-frequency carrier on a conventional transmission line. Conversely, the apparatus of the present invention is for transmitting digital signals encoded using existing transmission lines. The above problems of phase differences and potential interference are avoided. By using existing high-speed digital packet transfer technology and unique coding for individual users, the present invention will be able to simultaneously access many users on the same power grid. Green, U.S. Pat. No. 2,032,360, Mar. 3, 1936, discloses a power line carrier system. The device of the above patent discloses the use of a current transformer capable of performing impedance matching of the entire network. U.S. Pat. No. 2,032,360, which is incorporated herein by reference, discloses the transmission of an analog signal by superimposing a high-frequency carrier on a conventional transmission line. Conversely, the apparatus of the present invention is for transmitting digital signals encoded using existing transmission lines. The above problems of phase differences and potential interference are avoided. The use of German Patent coding for high speed digital packet forwarding techniques and individual users of existing, the present invention is to many users on the same grid, will be able to access simultaneously. It will be noted that all prior art devices, when using power lines, require telephone lines to transmit the digital signals and discard digital signals that are perfectly suitable for frequency modulated signals. None of the above inventions and patents, alone or in combination with other inventions or patents, shall be deemed to disclose the claimed invention. SUMMARY OF THE INVENTION In summary, the present invention relates to the use of power lines to transmit and receive command, control and data signal structures. The transmitting and receiving devices include unique individual coding (for identification and security) to complete the communication link. When the message signal is sent on the transmission line, a unique code of the transmission unit is inserted at a predetermined position of the transmission signal, such as a header. Also, the receiving unit code for that purpose is inserted into the message signal. In this way, an individual receiving network at a given location will only work if its unique code is inserted into a message on a transmission line transmitted by another unit. This coding allows the receiving device at the target location to "catch" the signal reliably. The transmitted signal is a medium to high frequency signal composed of low level logic / digital bits. Accordingly, it is a primary object of the present invention to provide a new and improved data communication system using transmission lines that overcomes the shortcomings of the prior art in a simple and effective manner. It is a primary object of the present invention to provide an improved communication system that does not rely in any way on telephone wiring or telephone switching networks in its operation. It is another object of the present invention to provide an improved communication system that complies with Federal Communications Commission regulations regarding radiation. It is another object of the present invention to provide an improved version which operates at a sufficiently high frequency so that it does not interfere in any way with the main function of the transmission line supplying power for use by the subscriber during the operation of the electrical equipment. A communication system is provided. It is another object of the present invention to provide an improved communication system that operates at a sufficiently low frequency so that communication signals can be efficiently propagated through transmission lines. It is another object of the present invention to provide an improved communication system that operates at an angle near zero phase angle so as not to interfere with or affect the utility load standards. It is another object of the present invention to provide an improved communication system having an effective range of at least 60 miles, which can effectively extend the range, if desired, using a repeater. . It is another object of the present invention to be able to utilize the full communicable distance to other structures by using a simple plug-in device that does not require the use of other connections. To provide an improved communication system. It is another object of the present invention to provide an improved communication system that does not need to generate any radio frequency signals to further disturb already congested air waves. It is another object of the present invention to provide an improved communication system that is truly portable and can be used at any time. It is another object of the present invention to provide an improved communication system that requires only one receiver network / center per receiver structure. Finally, a general object of the present invention is to provide an improved element and a device thereof in a device of the above purpose, which is inexpensive, reliable and completely effective to achieve that purpose. is there. The above and other objects of the present invention will be easily understood by further reading the following description and drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Various other objects, features and attendant advantages of the present invention can be more fully understood, and better understood, when considered with reference to the accompanying drawings. Will be able to. In all of the above figures, like reference numbers indicate like parts. This drawing is a schematic diagram of the entire system of the present invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As shown in the figures, the present invention comprises means for communicating between a structure 1 and a remote structure 2 interconnected by a power line 100 only. . The transmitter / controller device 100, located at the structure 1, is inserted by a wire 12 into an outlet 13 of a wall 14. Wire 15 also connects outlet 13 to AC power input box 16 of the main structure. The main transmission line 17 from the structure 1 is connected to an existing local transformer 19. Reference numeral 18 shows a schematic representation of the signals in the transmission line 17. This diagram shows that the signal consists of a low frequency (typically 60 Hz) AC power signal and a superimposed high frequency pulse or “ripple” signal transmitted by the transmitter 10. The transformer 19 is connected to a standard transmission line 100. On the other end of the transmission line 30, close to the structure 2, such as is typically used in stepping down the transmission voltage from a high transmission voltage to a commonly used household voltage of 120 volts, An existing transmission line transformer 21 is installed. Note that the transformers at both ends of the transmission line have no effect on the superimposed "ripple" data signal of the present invention, except possibly introducing some phase lag in the signal. The phase lag does not affect the operation of the device, which will be described in more detail below, which is supposed to use a communication signal. A “smart” receiver 20 is located in the structure 2. The receiver is "high performance" in that it is programmed to capture only the ripple signal on the input power line, which is already coded with a unique destination code that matches the receiver code Have been. All other ripple signals on the input power line 22 are prevented from penetrating into the structure 22, or otherwise fail. In this way, signals on the power grid (not shown) that are being transmitted to other structures may not enter structure 2 and may interfere with all electrical devices within structure 2. There is no. However, if one information packet identified as belonging to structure 2 is detected, the receiving device places that particular ripple on all standard electrical wiring outlets 23 of wall 24 of structure 2. send. From this point forward, the actual control of devices such as 25, 26 and 27 in the structure 2 by digital control signals from the ripple signal can be easily performed. See the accompanying US Patent No. 5,051,720 for some examples of control. To facilitate comparison, the "high performance" receiver 20 of the present invention substantially corresponds to the master unit X10 of the accompanying patent. The difference between the high performance receiver 20 and the master unit X10 is that a conventional pulse rejection or reduction circuit, which remains active until a specific user code is detected, is added. This type of circuit is currently commonly used in remote pager units, but will not be described further. The various controlled device units 25, 26 and 27 of the present invention correspond to the combined slave units and devices of the accompanying patent. The slave decryption unit can be built in the wall outlet of the structure 2 or in the device itself, or can be connected to the power cord 28 connecting the devices 25 and 26 or the device 27. Can be built in the power cord 29. Regardless of its location, the slave units operate to control their respective devices in a manner as disclosed in the accompanying patent. The present invention uses at least three types of control signals. The figures show an example of the possible uses for each. The simplest control signal is the on / off control signal used to turn on / off the lighting device 25 via line 8. Other types of signals may use a complete data string of text or graphical information, represented by wires 29 to the computer 26. Finally, a command control code can be received through the standard VCR remote controller 31, as indicated by the signal 30 controlling the VCR 27. Those familiar with the field will recognize that there are an infinite number of possible combinations of these three types of data transmission over power lines. It should be understood that the invention has been described as simply as possible with reference to structure 1 being the transmitting structure and structure 2 being the receiving structure. In practice, both structures include a transmitter / receiver combination to allow two-way communication between any two structures on the power grid. The following is a list of reference numbers for the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st structure 2 2nd structure 10 Encoding transmission unit 12 Wire from a transmission unit to a wall outlet 13 Wall outlet 14 in a first structure Wall 15 in a first structure From a wall Wire to AC Junction Box 16 AC Junction Box 17 Wire from Junction Box to Transformer 18 Schematic of Signal in Wire 17 19 Main Power Transformer 20 "High Performance" Receiver 21 Main Power Transformer 22 Transformer 23 to the receiver 23 wall outlet 24 in structure 2 wall 25 in structure 2 controlled lighting device 26 controlled computer device 27 controlled video recorder device 28 on / off control line 29 to lighting Data control line 30 to computer Command control signal 31 to VCR VCR remote control Controller 100 embodiment for a standard transmission line above description, a number of possible usage for the present invention, it is to be understood that no more than a part. After reading the above description, a person skilled in the art will readily ascertain the essential features of the present invention and will adapt it to various usages and conditions without departing from the spirit and scope of the invention. As such, various changes and modifications can be made. For example, a person knowledgeable in the field will readily be able to ascertain that a unique digital pulse code is not the only means by which individual receivers can operate. For example, certain frequency tones may be used in a certain order, similar to a push button phone. For security, the receiving unit may need to acknowledge the "ready OK" acknowledgment before the sending unit actually sends the message on the line. All existing technological advances, such as bandwidth expansion, error-free communication protocols, should be considered as falling within the scope of the present invention where applicable. Various other devices that can be controlled in this manner will be known to those skilled in the art. Some examples include a programmable digital computer that can control a facsimile machine, a telephone answering machine, and other devices. The invention is not limited to the one embodiment described above, but includes any and all embodiments falling within the scope of the following claims. Claims 1. A data communication system using the existing transmission line, including optionally connected to a first location, the power lines supplying power to said first location, a unique identification portion containing the location destination code, for superimposing the superimposed ripple signal, and transmitting means in the first place, the power transmission line by operating the power supplied, include a variety of electrical devices in the number of multiple local wiring is connected, by the power transmission line A second location to be connected, and the superimposed ripple signal, including the location destination code, to the local wiring and to all of the electrical devices in the second location when the unique identification portion is present. to send the location in response to the destination code, in order to prevent any interference by the superimposed ripple signal that due to actuation of any of the electrical device of the second location To the location in the destination code if there is no, to block all ripple signal, responsive to the location destination code, to send the power from the transmission line to the local line, said transmission line When the front SL is inserted between the local interconnection, and the receiving device means in the second location, said to control the local interconnect the electrical device electrically connected to, in said second location wherein it is operably coupled to the local interconnect, the data communication system and a control unit in accordance with the superimposed ripple signal sent by the receiving device hands stage. 2. The data communication system of claim 1, said control means, said one said coded portion that can perform the ON / OFF of power to the device, the superimposed ripple signal, further Data communication system including. 3. The data communication system according to claim 2, said control means, in order to perform a remote operation on one of said device, a coded portion that can further transmit a command control sequence, wherein the superposition A data communication system , wherein the ripple signal further comprises: 4. 4. The data communication system according to claim 3, wherein the control means further comprises: a coded portion capable of transmitting and storing data to one of the devices; the superimposed ripple signal further comprising: Data communication system including. 5. The data communication system of claim 1, wherein one of the devices is a programmable computer, the superimposed ripple signal can initialize a program stored in the computer, and to control the operation, the program, the to the computer, data communication system of the second control signal of the computer itself may be sent to the other device
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(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，
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Ｚ，ＶＮ────────────────────────────────────────────────── ───
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(81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE,
DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, L
U, MC, NL, PT, SE), OA (BJ, CF, CG
, CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE, SN,
TD, TG), AP (KE, LS, MW, SD, SZ, U
G), AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, B
G, BR, BY, CA, CH, CN, CZ, DE, DK
, EE, ES, FI, GB, GE, HU, IL, IS,
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T, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX
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