JP2001274853A

JP2001274853A - 電源線データ伝送方式及びその伝送装置並びにその配電盤装置

Info

Publication number: JP2001274853A
Application number: JP2000085820A
Authority: JP
Inventors: Masashi Iwai; 雅司岩井
Original assignee: Aichi Electric Co Ltd
Current assignee: Aichi Electric Co Ltd
Priority date: 2000-03-27
Filing date: 2000-03-27
Publication date: 2001-10-05
Anticipated expiration: 2020-03-27
Also published as: JP3552987B2

Abstract

(57)【要約】【課題】電源線を用いたデータ伝送を可能にすること。【解決手段】電源線を用いたデータ伝送方式である。端
末装置１６０と電源線１４０間に伝送装置２００を設け
る。伝送装置２００は、送信時には端末装置１６０から
のデジタル値に対応した所定周波数の搬送波を送信す
る。この時、分岐された電源線１４０には周波数トラッ
プがあるので、上記搬送波周波数を掃引して送出する。
又、受信時には掃引してその所定搬送波周波数を検波す
る。搬送波が掃引されて送受信されるので、その一部に
周波数トラップがあっても搬送波は確実に伝送される。
即ち、確実にデータ伝送が行われる。又、配電盤装置１
５０には、高周波信号を遮断するローパスフィルタ１２
０と各電源線１４０間に高周波信号を通過させるハイパ
スフィルタ１３０を設ける。これにより、電源線を利用
した独立したネットワークが形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電源線を用いた伝
送方式及びその伝送装置並びにその配電盤装置に関す
る。特に、電源線の特性インピ−ダンス変化に左右され
ず、確実にデータ通信を可能とする電源線伝送方式に関
する。又、それを実現する伝送装置と配電盤装置に関す
る。本発明は電源線を伝送路としたＬＡＮに適用でき
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、市中及び各家庭又は各事業所
には電源線が配設されている。そして各事業所等ではコ
ンピュータ化が進展し、近年ではこの電源線を用いた安
価なＬＡＮが提案されている。しかしながら、電源線に
は送信周波数と分岐数及びその分岐線路長に関連する周
波数トラップがあり、安定した通信がなされるものでは
なかった。周波数トラップとは、特定周波数において伝
送損失が大きくなる特性を意味する。周波数トラップを
説明する。例えば、図９に示すように、電源線ＡＣに２
つの端末装置１０、１１を接続し、その中間に５ｍの分
岐線１２がある場合を想定する。この時、分岐線１２の
他方端は開放とする。この構成で端末装置１０から高周
波信号を送出すると、端末装置１１では図１０に示す周
波数特性が得られる。周波数１０ＭHz、３０ＭHz、５０
ＭHz等が周波数トラップである。これは、分岐線１２の
開放端で反射が起こり、その反射波によって端末装置１
０から端末装置１１への高周波信号が減衰せられるから
である。この周波数特性は、一般に次式で表せられる。
ｆ_nがトラップ周波数である。

【数１】ｆ_n＝（ｃ×ｋ／４Ｌ）×（２ｎ−１）・・・・（１）ここに、ｃ：光速度ｋ：伝送路による波長短縮率Ｌ：分岐線長ｎ：整数である。

【０００３】そこで、電源線を用いる場合は、分岐線で
の反射を抑えるためその終端に終端抵抗を挿入する方法
が考えられている。即ち、図１１（ａ）、（ｂ）に示す
様に、分岐線１２の終端にコンデンサＣ、コイルＬ、抵
抗Ｒからなる終端抵抗を付加する方法である。これによ
り、図１２に示すような周波数特性に改善される。又、
他にはスペクトラム拡散による方法も考えられる。スペ
クトラム拡散通信方式は、同一のデータを分散した複数
の搬送波で伝送する方法である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電源線
には様々な電気機器が接続される。そして、それにより
電源線の特性インピーダンスが変化せられる。従って、
上記終点抵抗では高周波信号の周波数トラップは完全に
は改善されるものではない。又、電気機器の接続によっ
てはトラップ周波数が変化し、使用する周波数によって
はその周波数がトラップされ、データが伝送されない場
合があった。又、上記スペクトラム拡散通信方式は、そ
れぞれの端末装置に疑似雑音符合発生器、スペクトラム
拡散器、逆スペクトラム拡散器を備えねば成らず、安価
で利便性に優れた伝送方式とはならなかった。

【０００５】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、その目的は、データの送受信に
おいて、搬送波を掃引することにより電源線の周波数ト
ラップを回避し、電源線を用いたデータ通信を可能とす
る事である。又、それにより市中内、家庭内又は事業所
内に安価なＬＡＮを構築することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段および作用・効果】上記の
課題を解決するために、請求項１に記載の電源線データ
伝送方式は、ネットワークシステムにおける伝送方式で
あって、ベースバンド信号に基づいて搬送波を変復調
し、中央装置と端末装置又は端末装置間でデータを伝送
する伝送方式であって、電源線を伝送路とし、送信時に
は、送信するデジタル値と搬送波の周波数を対応させ、
ディジタル値の１変調単位について所定周波数帯域幅に
分散した周波数成分を有するように各搬送波を前記ベー
スバンド信号に基づいて変調し、受信時には、所定周波
数帯域幅単位で変調信号を復調して、デジタル値を確定
することを特徴とする。

【０００７】上記ネットワークシステムは、電源線が配
設された例えば、市中の一エリア、例えば低電圧電源線
が配設されているエリア、各家庭、各事業所等の小エリ
アにおけるネットワークシステムである。尚、柱上降圧
トランスの１次巻線と２次巻線との間で変調信号（高周
波信号）だけを通過させるハイパスフィルタを設けた
り、この柱上降圧トランスがデータ信号である変調信号
を伝送できるならば、低電圧電源線の敷設領域だけでは
なく、高圧電源線の敷設領域にも本発明の伝送方式を拡
張することが可能である。逆に領域を低電圧電源線の敷
設領域に限るのであれば、データ信号である変調信号を
通過させないようにローパスフィルタを設ければ良い。
電源線に接続された中央装置又は端末装置は、送信時に
は、送出すべきデジタル値と送出する搬送波の周波数を
対応させる。そして、そのデジタルに応じた各搬送波
を、例えばベースバンドデータ信号のクロックに基づい
て変調して電源線に送出する。この時、１変調単位につ
いて所定周波数帯域幅に周波数が分散するように変調さ
せる。この分散の意味は、例えば、ディジタル値の０
を、周波数ｆ１に対応させたとして、ｆ１±Δの周波数
帯域に周波数が分散するように変調することを意味す
る。この分散は、一定の振幅で分散させるのが望ましい
が、各周波数成分の強度は必ずしも一定でなくとも、強
度は周波数に関してある分布関数で分布していても良
い。又、ディジタル値０に対応するタイムスロットにお
いて、その期間、ｆ１±Δの幅で分散した周波数が時間
的に変動しない場合も、その期間で時間的に周波数スペ
クトルが変化する場合であっても良い。後者の場合の特
別な例は、請求項２のように、周波数を掃引させること
である。前者の例は、周波数幅Δの一定強度の連続スペ
クトル分布を有する信号で、搬送波ｆ１を振幅変調する
ような場合である。勿論、所定の幅で周波数が常時、一
定に分散するような変調方式であれば振幅変調に限ら
ず、周波数変調、位相変調でも可能である。ディジタル
値０について以上の変調が行われるが、ディジタル値１
については、同様に、搬送波ｆ２を用いて、ｆ２±Δの
幅に周波数が分布するように変調する。帯域ｆ１±Δと
帯域ｆ２±Δは重ならないことが必要である。尚、上記
の説明では、周波数ｆ１、ｆ２を帯域の中心周波数とし
て説明しているが、ｆ１、ｆ２は帯域の端であっても良
く、帯域の任意の位置に存在していても良い。尚、各周
波数帯域幅の全てにおいて信号が検出されない場合を、
上記のディジタル値０又は１のうちの１つの値に対応さ
せても良い。

【０００８】さらに、１変調単位について、所定周波数
帯域幅で周波数成分が分散するとは、次のことを意味す
る。例えば、２ビット単位で変調すると、４値をとるの
で、この４値に対応して、それぞれ、異なる周波数ｆ
１、ｆ２、ｆ３、ｆ４を対応させて、上記のようにｆ１
±Δ、ｆ２±Δ、ｆ３±Δ、ｆ４±Δの帯域幅に分散す
るように変調を行うことを意味する。３ビット単位であ
れば、８値をとるので、ｆ１〜ｆ８の異なる周波数を対
応させて、ｆ１±Δの帯域〜ｆ８±Δの帯域の周波数分
布を得るような変調を意味する。さらに、ｆ１±Δを２
⁰の桁、ｆ２±Δを２¹の桁、ｆｎ±Δを２^n-1の桁と
する並列２進数データの伝送と対応させることも可能で
ある。例えば、４ビット並列伝送であれば、「１０１
０」の並列データは、２³の桁の「１」に対応させてｆ
４±Δ帯域の変調信号を生成し、２¹の桁の「１」に対
応させてｆ２±Δ帯域の変調信号を生成し、２²の桁の
「０」と２⁰の桁の「０」は、ｆ３±Δ帯域の変調信号
とｆ１±Δ帯域の変調信号とを生成させないとうい方式
であっても良い。

【０００９】受信時には、その変調信号を上記の周波数
帯域を単位としてクロックに同期して復調する。即ち、
最も簡単な対応としては、各タイムスロット毎に、各周
波数帯域のいずれかの周波数成分が検出されば、その周
波数帯域に対応したディジタル値を生成することで復調
を行う。例えば、１ビット単位での変調であれば、ある
タイムスロットでｆ１±Δの帯域内の何れかの周波数成
分が検出されば、ディジタル値０を生成し、ｆ２±Δの
帯域内の何れかの周波数成分が検出されば、ディジタル
値１を生成する。この場合には直列伝送であるので、同
一タイムスロットで２つの帯域で同時に周波数成分が検
出されることはありえないが、この場合には、一方が雑
音となり、振幅の大きい方を信号として抽出する。逆に
並列伝送方式であれば、同一タイムスロットで、２つ以
上の異なる周波数帯域において、信号が検出されること
は当然にあり得る。

【００１０】上記方式は、例えば各部屋に既設の電源線
や市中の敷設されている低電圧電源線、高電圧電源線等
の電源線を用いることができる。よって、新たに伝送路
を配設する必要がない。又、電源線には後述する高周波
トラップがあるが、例えば、上記の所定周波数帯域幅を
このトラップ幅よりも広くなるように設定すれば、トラ
ップが存在しても、その帯域内で一部の周波数成分が除
去されても、データの復調は可能となる。

【００１１】又、請求項２に記載の電源線データ伝送方
式によれば、変調信号は、送信時には各搬送波の周波数
が各所定帯域で掃引されて送出され、受信時にはその各
所定帯域が掃引されて各搬送波が復調され、その各周波
数帯域に対応したデジタル値が確定されることを特徴と
する。即ち、所定帯域幅に分散した周波数成分の分布を
時間変化で得るようにしたことを特徴としている。電源
線には、伝送される信号の周波数と分岐数、分岐経路長
等に関係する特性インピ−ダンスによる減衰特性（周波
数トラップ）がある。それは、分岐線での反射に起因す
る減衰である。本発明によれば、送信時には各搬送波の
周波数を所定帯域で掃引して送出している。掃引してい
るので、上記所定帯域が全てが周波数トラップされるこ
とはない。即ち、確実にデータを送信できる。

【００１２】又、受信時にはその所定帯域を掃引して各
搬送波を復調する。従って、確実にデータを受信でき
る。そして、その周波数帯域から、その帯域に対応した
デジタル値を確定する。よって、電源線の特性インピ−
ダンスに係わらず、確実にデータ通信を行わせる伝送方
式となる。又、電源線には、様々な電気・電子機器が接
続され、その特性インピ−ダンスも時事刻々変化する。
本発明によれば、各所定帯域を掃引して送受信している
ので、それらの変化を受けることはない。即ち、一部が
トラップされても所定帯域の全てがトラップされること
はない。即ち、確実にデータの送受信が可能となる。よ
って、特性インピ−ダンスとその変化にも左右されない
電源線データ伝送方式となる。

【００１３】又、請求項３に記載の電源線データ伝送方
式によれば、デジタル値は、デジタル値に対応する各搬
送波が変調されて周波数多重で前記電源線に送出される
ことを特徴とする。周波数多重はデジタル値のパラレル
伝送を意味する。例えば、各整数値を各搬送波に対応さ
せ、その各搬送波を一度に伝送すれば、各整数値が一度
に伝送される。よって、より効率良くデータを伝送する
電源線データ伝送方式となる。

【００１４】又、請求項４に記載の電源線データ伝送方
式によれば、デジタル値は、その各桁が各搬送波に対応
し、その各桁の１又は０は、各周波数帯域幅内における
信号の有無に対応することを特徴する。各搬送波は、デ
ジタル値の各桁に対応せられる。このような並列（パラ
レル）伝送により伝送効率を向上させることができる。
例えば、８種類の搬送波で０〜２５５のデジタル値が伝
送できる。即ち、デジタル値がさらに効率的に伝送され
る。

【００１５】又、請求項５に記載の電源線データ伝送方
式の伝送装置は、請求項１乃至請求項４に記載の電源線
データ伝送方式に用いられる伝送装置であって、送信時
に端末装置から送出されたデジタル値を複数の搬送波に
対応させて電源線に送出する変調部と、受信時に電源線
から複数の搬送波を受信してデジタル値に変換して端末
装置に送出する復調部とを備えたことを特徴とする。送
信時には、変調部が端末装置から送出されたデジタル値
を受信し、それに対応する複数の搬送波を電源線に送出
する。受信時には、復調部が電源線から複数の搬送波を
受信し、そしてその搬送波に対応したデジタル値を端末
装置に送出する。これにより、請求項１乃至請求項４に
記載の伝送方式が実現される。

【００１６】請求項６に記載の電源線データ伝送方式の
配電盤装置は請求項１乃至請求項４に記載の電源線デー
タ伝送方式に用いられる配電盤装置であって、主電力線
をオン・オフさせる主遮断器とその主遮断器から下流に
並列に延出された複数の電源線をオン・オフさせる複数
の副遮断器からなる配電盤装置であって、その副遮断器
から下流に延出された電源線間に接続され、変調信号の
みを通過させる複数のハイパスフィルタと、そのハイパ
スフィルタから市中の電力線に至る経路に少なくとも１
つ以上挿入され、その変調信号の市中の電力線への漏溢
を阻止するローパスフィルタとを備えたことを特徴とす
る。

【００１７】中央装置又は端末装置から送出される変調
信号（データ信号）は高周波信号である。よって、ロー
パスフィルタを上記経路に少なくとも１つ以上挿入すれ
ば、端末装置から送出されたデータ信号は上流の電力線
に漏洩することはない。よって、電力線に接続された他
のネットワークシステムと干渉することがない。又、電
源線に接続されたハイパスフィルタは、上記中央装置又
は端末装置からのデータ信号を相互に通過させる。即
ち、異なる電源線が高周波的接続され確実にネットワー
ク化される。これにより、異なる電源線に接続された例
えば中央装置と端末装置間で、及び端末装置間でデータ
通信が可能と成る。即ち、ＬＡＮが形成される。

【００１８】又、請求項７に記載の発明は、電源線を市
中に敷設されている電源線及び家屋内の電源線とし、こ
れらの電源線を用いてデータを伝送することを特徴とす
る。この方式によれば、家庭内又は事業所内だけに限ら
ず、データ伝送の可能な領域を市中にまで拡大すること
ができる。尚、市中に敷設されている電源線は、一般的
には、１つの柱上降圧トランスで電力が供給される低電
圧電源線が対象となるが、柱上降圧トランスの１次巻線
と２次巻線との間にハイパスフィルタを設けてデータ信
号である変調信号を通過させれば、高圧電源線も低圧電
源線に加えてデータの伝送路になり得る。さらに、柱上
降圧トランスが１次巻線と２次巻線との間で、変調信号
を通過させることができるのであれば、ハイパスフィル
タは特に必要ではない。逆に、伝送領域を限定するので
あれば、ローパスフィルタを設けて、変調信号を遮断す
るようにすれば良い。

【００１９】又、電源線は市中に敷設されている電源線
であり、家屋の引き込み端において、変調信号を通過さ
せ電源電力を遮断するハイパスフィルタを設け、このハ
イパスフィルタを介してデータを変調／復調するデータ
伝送装置を接続したことを特徴とする。この方式では、
家庭、事業所等の家屋の中は、電源線ではなく、データ
伝送のための線路が用いられる。このような複合電源線
伝送路方式を構築することができる。尚、上記記載にお
いて変調信号とデータ信号は同一意味である。データが
変調信号で伝送される意味において同一である。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。なお、本発明は下記実施例
に限定されるものではない。（第１実施例）図１に本発明の電源線データ伝送方式を
用いたシステム構成図を示す。本実施例のシステムは、
需要家入り口に設けられた配電盤装置１５０、この配電
盤装置１５０から複数に延出された電源線１４０、その
電源線１４０に接続された伝送装置２００及び端末装置
１６０から構成される。

【００２１】配電盤装置１５０は、主電力線１０５をオ
ン・オフさせる主遮断器１００と複数の電源線１４０を
オン・オフさせる副遮断器１１０、その副遮断器１１０
から下流に延出された電源線１４０間に接続され、端末
装置１６０からの変調信号（高周波信号）を通過させる
ハイパスフィルタ（以下、ＨＰＦ）１３０、副遮断器１
１０の直下に設けられたローパスフィルタ（以下、ＬＰ
Ｆ）１２０から構成される。尚、本実施例では、簡単の
ためデータの送受信は同時には行わない、即ち、半二重
伝送方式とする。

【００２２】端末装置１６０から送信されたベースバン
ド信号は、伝送装置２００に入力される。伝送装置２０
０は、例えばツイストペア線等のデータ線２１１と電源
線１４０との接続装置である。この伝送装置２００は、
後述するようにベースバンド信号に応じて所定の搬送波
を変復調して、高周波データ信号を送受信する装置であ
る。伝送装置２００から電源線１４０に送出された変調
信号はＨＰＦ１３０を通過し、他系統の電源線１４０に
接続された端末装置１６０に伝送される。これにより、
電源線１４０を用いたデータ通信が可能となる。この
時、変調信号は副遮断器１１０に向かうが、図のように
ＬＰＦ１２０が配設されているので、その変調信号はそ
れより上流に向かうことはない。即ち、データ信号が上
流の電力線に漏洩することはない。即ち、副遮断器１１
０より下流の電源線１４０間のみでネットワーク化され
る。特に、例えば端末装置１６０の１つを中央装置と
し、データの衝突等を管理すれば容易にＬＡＮが形成で
きる。

【００２３】図２に伝送装置２００を示す。図は、構成
ブロック図である。伝送装置２００は、電源線１４０へ
のデータ送信する変調部と、電源線１４０からのデータ
受信する復調部から構成される。データ送信する変調部
は、端末装置１６０に対してデータの入出力をする入出
力インターフェース２１０、ベースバンド信号より周波
数の高い三角波を発生させる発振装置２１２、その三角
波とベースバンド信号を乗算させる乗算器２１４、乗算
された信号により所定の帯域で高周波信号を発生させる
ＶＣＯ２１５、電源線１４０に対するデータ信号の入出
力を行う分配器２２０から構成される。

【００２４】又、データ受信する復調部は、分配器２２
０から入力された所定周波数帯域の高周波信号をそれぞ
れ分別するバンドパスフィルタ（以下、ＢＰＦ）３１
１、３１２、それらを通過した変調信号（高周波信号）
を検波する検波器３２１、３２２、検波された信号から
低周波信号を取り出すＬＰＦ３３１、３３２、それらを
通過した信号をベースバンド信号にするコンパレータ３
１０から構成される。尚、上記ＶＣＯ２１５は図示しな
いスイッチ装置を有し、データ受信時には入出力インタ
ーフェース２１０の指令により遮断され、分配器２２０
から逆流する信号の影響は受けないものとする。

【００２５】次に、信号の流れに従って、伝送装置２０
０の機能を具体的に説明する。データ線２１１より伝送
装置２００に入力されたベースバンド信号は、先ず入出
力インターフェース２１０に入力される。入出力インタ
ーフェース２１０は、例えば符号化処理等の波形処理を
するインターフェースである。ここでは、簡単のため、
特別な符合化処理をせず、単に波形整形を行う簡単な入
出力インターフェースとする。これにより、論理１が高
レベルに、論理０が低レベルに対応せられて、その信号
が出力経路２０５に出力される。

【００２６】出力経路２０５に出力されたベースバンド
信号は、乗算器２１４によって発振器２１２から出力さ
れた三角波と乗算される。その結果、図３の信号波形が
得られる。そして、この乗算結果がＶＣＯ２１５に入力
される。ＶＣＯ２１５は、電圧コントロール型発振器で
あり図３に示す電圧波形に従って高周波信号を発信させ
る。その周波数スペクトルを図４に示す。三角波によっ
て、電圧が△Ｖ幅に掃引されるので、ＶＣＯ２１５から
出力される信号の周波数は△ｆ幅だけ掃引されて出力さ
れる。即ち、周波数ｆ₁、ｆ₂を中心とする２つの帯域
で高周波信号が電源線１４０に送出される。ここでは、
３ＭHzと９ＭHzを中心周波数として帯域４ＭHzで送出さ
れる。この時、２つの帯域において高周波信号はデータ
に応じた変調信号と見ることができる。即ち、部分的に
見れば高周波信号であるが、信号全体を見れば変調信号
である。ここでは、高周波信号と変調信号は同一意味で
ある。

【００２７】しかしながら、電源線１４０には、上述し
た様に周波数トラップが存在する。従って、上記所定帯
域の高周波信号が周波数トラップされた場合は、そのス
ペクトルは図５に示すようにその一部が欠損せられる。
従って、例えば論理０、１は中心周波数ｆ₁、ｆ₂の所
定帯域Ａ，Ｂで、一部が図５の様に欠損して分配器２２
０から電源線１４０に送出される。以上が、データ送信
時の動作である。

【００２８】次に、データ受信時の動作を説明する。例
えば、ある端末装置１６０から論理値０、１、即ち上記
所定帯域Ａ，Ｂの高周波信号が順次送出された場合を想
定する。電源線１４０に送出された上記所定帯域の高周
波信号は、分配器２２０から経路２０６に入力される。
そして、ＢＰＦ３１１、３１２によってそれぞれの帯域
が抽出され、検波器３２１、３２２によって検波され
る。検波器３２１、３２２で各帯域を掃引してその振幅
強度を出力すれば、図５の包絡線ａ，ｂが得られる。そ
して、検波器３２１、３２２からの低周波成分がＬＰＦ
３３１、３３２によって取りだされ、コンパレータ３１
０に送出される。

【００２９】即ち、論理値０に対応する所定帯域Ａは、
ＢＰＦ３１１、検波器３２１、ＬＰＦ３３１を経由し、
論理値１に対応する所定帯域Ｂは、ＢＰＦ３１２、検波
器３２２、ＬＰＦ３３２を経由しコンパレータ３１０に
至る。この例においては、最初に所定帯域Ａ、次いで所
定帯域Ｂの高周波信号が処理される。コンパレータ３１
０は所定帯域Ａの信号レベルが所定帯域Ｂの信号レベル
よりも高い間は低レベルを出力し、逆に、所定帯域Ｂの
信号レベルが所定帯域Ａの信号レベルよりも高い間は高
レベルを出力する。その結果、コンパレータ３１０から
は、図６に示すベースバンド信号が出力される。このベ
ースバンド信号は、入出力インターフェー２１０によっ
て波形整形され、端末装置１６０に送出される。このよ
うにして、データ信号は受信される。従って、本発明に
よる伝送装置、配電盤装置を用いれば、屋内の電源線を
利用した伝送システムが容易に実現できる。

【００３０】（第２実施例）第１実施例では、データは
２つの搬送波でシリアルで伝送されたが、周波数多重で
パラレルで伝送してもよい。図７に周波数多重で伝送す
る場合の伝送装置４００を示す。図は、構成ブロック図
である。尚、図中、第１実施例と同等の要素には、同等
の記号が記してある。又、他の構成は第１実施例と同等
である。

【００３１】本実施例の特徴は、伝送装置４００が８ビ
ット入出力の入出力インターフェース４１０、その８ビ
ットに対応し８区分の所定周波数帯域に周波数分布した
信号を出力する変調信号発生器４１２、それらの信号を
重畳させる重畳器４１４、８区分の周波数帯域幅の信号
を弁別するＢＰＦ群４１１、各周波数帯域幅内の信号を
検波する検波器群４２１、検波器群４２１の出力から低
周波信号を取り出すＬＰＦ群４３１、そしてそれらの低
周波信号から各搬送波の有無を判断する並列接続された
コンパレータ群４４０を備えたことである。尚、各ビッ
トの「１」の信号の変調は図５のデータ１に対応するよ
うに三角波で変調される。そして、第１実施例と同様に
してこの変調信号により対応する周波数ｆの搬送波を周
波数変調して出力する。よって、各ビットの「１」の信
号に対応して、図４の示す所定周波数帯域幅で周波数分
布した信号が得られる。尚、各ビットの「０」は、本実
施例の場合には、変調信号を出力させない状態と対応さ
せる。よって、コンパレータ群４４０の非反転入力端子
には検波器群４２１の出力する各低周波信号が入力し、
反転入力端子は図５に示す包絡線ａ又はｂの有無が判定
できる基準電圧が入力されている。これにより、図５に
示すような包絡線ａ又はｂ（低周波信号）が検出された
桁の出力が高レベルとなる。

【００３２】簡単に動作を説明すると、送信時には入出
力インターフェース４１０は、シリアル伝送で受けたベ
ースバンド信号をパラレルデータに変換し、例えばデー
タバス４０５に出力する。パラレルデータは変調信号発
生器４１２に入力され、その変調信号発生器４１２は各
ビットに対応した搬送波ｆ_n（ｎ＝１〜８）を周波数変
調して、周波数幅を有する変調信号を得る。例えば、ビ
ットが論理値１ならば対応する搬送波を周波数変調さ
せ、論理値が０ならば搬送波を変調させず出力もしな
い。そして、これらの変調された搬送波群が重畳器４１
４によって重畳されて電源線１４０に送出される。

【００３３】受信時には、重畳された変調された搬送波
を分配器２２０から取り入れて、ＢＰＦ群４１１によっ
て各搬送波を抽出し、検波器群４２１で検波する。そし
て、ＬＰＦ群４３１で低周波信号を取り出し、コンパレ
ータ４４０で各搬送波の有無を判定する。これにより、
送出されたデータが得られる。最後に、そのデータをパ
ラレルで入出力インターフェース４１０に送出する。デ
ータの送受信はこのように周波数多重で行ってもよい。
周波数多重で行えば、より速くデータを伝送することが
できる。

【００３４】（変形例）以上、本発明を表わす一実施例
を示したが、他にさまざまな変形例が考えられる。例え
ば、第１実施例ではベースバンド信号に三角波を載せて
ＶＣＯ２１５を駆動したが、三角波に限定するものでは
ない。△Ｖの振幅を有してなめらかに連続的に変化する
波形であれば、何れの波形でもよい。

【００３５】又、第１実施例では中心周波数ｆ₁、ｆ₂
の搬送波を用い、端末装置間での通信を説明したが、１
つの端末装置１６０を中央装置とし、その中央装置を介
してデータ通信をしてもよい。この構成にすれば、送受
信の周波数帯域をずらせることができる。例えば、中央
装置への送信を中心周波数ｆ₁、ｆ₂で、受信を中心周
波数ｆ₁＋ｆ₀、ｆ₂＋ｆ₀で行うことができる。この
様な方式にすれば、同時双方向通信が可能となる。尚、
この場合は分配器２２０は分波器とすることが望まし
い。

【００３６】又、上記実施例ではＬＰＦ１２０は、副遮
断器１１０の直下に設けたが、副遮断器１１０と主遮断
器１００間に設けてもよい。又、主遮断器１００の上流
に設けてもよい。要は、端末装置１６０からの高周波信
号が外部の電力線に漏洩させない位置であればよい。こ
れにより、他のＬＡＮに影響を及ぼすことがない。又、
他のＬＡＮからの影響を受けることがない。

【００３７】又、第１実施例の入出力インターフェース
では、符号化方式を単純なＮＲＺとして説明したが、他
の符号化方式を採用してもよい。例えば、複流ＲＺ、バ
イポーラ方式、ＡＭＩ方式等を採用し、それによる各電
圧値を上記搬送波の周波数に対応させてもよい。又、図
１の配電盤装置１５０において、ＬＰＦ１２０を設けな
いならば、変調信号を家屋の外に伝送させることも可能
となる。この場合には、家屋の外の電源線を介して、他
の家屋の端末装置に対してデータ通信を行うことも可能
となる。

【００３８】又、図８に示すように、市中には、高圧電
源線６０２と、この高圧電源線６０２の高電圧を降圧す
る柱上降圧トランス６０３、この柱上降圧トランス６０
３により降圧された低圧電源電力を送電する低圧電源線
６０１が配設されている。各家庭Ｘ１、Ｘ２には、この
低圧電源線６０１が引き込まれている。電源電力はＬＰ
Ｆ６０４を介して家庭内に給電し、低圧電源線６０１を
ＨＰＦ６０５を介してデータを伝送する伝送装置２００
と接続しても良い。この場合には、データ線６０６はデ
ータ信号の伝送にのみ使用される。この構成の電源線を
用いたデータ伝送方式においては、家庭Ｘ１の端末装置
と家庭Ｘ２の端末装置との間で、市中に敷設されている
低圧電源線６０１を介したデータ伝送が可能となる。さ
らに、柱状降圧トランス６０３がデータ信号を通過させ
ることができるならば、高圧電源線６０２もデータ伝送
のための伝送路に用いて、データ伝送の領域を拡大する
ことができる。逆に、１つの柱状降圧トランスの支配す
る低圧電源線だけにデータ伝送領域を制限するのであれ
ば、柱状降圧トランスの２次巻線側にローパスフィルタ
を設けてデータ信号を遮断し、商用周波数の電源電力だ
け通過させるようにしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係わる電源線データ伝送
方式を用いたシステム構成図。

【図２】本発明の第１実施例に係わる伝送装置の構成ブ
ロック図。

【図３】本発明の第１実施例に係わるベースバンド信号
と三角波の合成波形図。

【図４】本発明の第１実施例に係わる掃引された搬送波
の説明図。

【図５】本発明の第１実施例に係わる周波数トラップを
受けた搬送波の説明図。

【図６】本発明の第１実施例に係わる伝送装置の出力波
形の１例を示す説明図。

【図７】本発明の第２実施例に係わる伝送装置の構成ブ
ロック図。

【図８】本発明の他の電源線データ伝送方式を示した構
成図。

【図９】従来の電源線データ伝送方式を用いるシステム
構成図。

【図１０】電源線の周波数トラップ特性図。

【図１１】電源線データ伝送方式に用いる終端抵抗の回
路図。

【図１２】負荷変動がない場合の終端抵抗効果を示す特
性図。

【符号の説明】

１００主遮断器１０５電力線１１０副遮断器１２０ローパスフィルタ１３０ハイパスフィルタ１４０電源線１５０配電盤装置２００伝送装置１６０端末装置２１１データ線２１０，４１０入出力インターフェース２１２発振器２１４乗算器２１５ＶＣＯ２２０分配器３１０コンパレータ３１１，３１２ＢＰＦ３２１，３２２検波器３３１，３３２ＬＰＦ４１２変調信号発生器４４０コンパレータ６０１低圧電源線６０２高圧電源線６０３柱上高圧トランス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ネットワークシステムにおける伝送方式で
あって、ベースバンド信号に基づいて搬送波を変復調
し、中央装置と端末装置又は端末装置間でデータを伝送
する伝送方式において、電源線を伝送路とし、送信時には、送信するデジタル値と搬送波の周波数を対
応させ、ディジタル値の１変調単位について所定周波数
帯域幅に分散した周波数成分を有するように各搬送波を
前記ベースバンド信号に基づいて変調し、受信時には、前記所定周波数帯域幅単位で変調信号を復
調して、前記デジタル値を確定することを特徴とする電
源線データ伝送方式。
【請求項２】前記変調信号は、送信時には前記各搬送波
の周波数が各所定帯域で掃引されて送出され、受信時に
は前記各所定帯域が掃引されて前記各搬送波が復調され
て、その各周波数帯域に対応した前記デジタル値が確定
されることを特徴とする請求項１に記載の電源線データ
伝送方式。
【請求項３】前記デジタル値は、各搬送波が変調されて
周波数多重で前記電源線に送出されることを特徴とする
請求項１又は請求項２に記載の電源線データ伝送方式。
【請求項４】前記デジタル値は、その各桁が前記各搬送
波に対応し、前記各桁の１又は０は前記各所定周波数帯
域幅内の信号の有無に対応することを特徴する請求項１
乃至請求項３の何れか１項に記載の電源線データ伝送方
式。
【請求項５】請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載
の電源線データ伝送方式に用いられる伝送装置であっ
て、送信時に前記端末装置から送出されたデジタル値を複数
の搬送波に対応させて前記電源線に送出する変調部と、受信時に前記電源線から複数の前記搬送波を受信して、
対応する前記デジタル値に変換して前記端末装置に送出
する復調部とを有することを特徴とする電源線データ伝
送方式の伝送装置。
【請求項６】請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載
の電源線データ伝送方式に用いられる配電盤装置であっ
て、主電力線をオン・オフさせる主遮断器と前記主遮断
器から並列に延出された複数の前記電源線をオン・オフ
させる複数の副遮断器からなる配電盤装置において、前記複数の副遮断器から下流に延出された前記複数の電
源線間に接続され、前記変調信号のみを通過させる複数
のハイパスフィルタと、前記ハイパスフィルタから市中の電力線に至る経路に少
なくとも１つ以上挿入され、前記変調信号の前記市中の
電力線への漏溢を阻止するローパスフィルタとを備えた
ことを特徴とする電源線データ伝送方式の配電盤装置。
【請求項７】前記電源線は市中に敷設されている電源線
及び家屋内の電源線であり、これらの電源線を用いてデ
ータを伝送することを特徴とする請求項１乃至請求項４
の何れか１項に記載の電源線データ伝送方式。
【請求項８】前記電源線は市中に敷設されている電源線
であり、家屋の引き込み端において、前記変調信号を通
過させ電源電力を遮断するハイパスフィルタを設け、こ
のハイパスフィルタを介してデータを変調／復調するデ
ータ伝送装置を接続したことを特徴とする請求項１乃至
請求項４の何れか１項に記載の電源線データ伝送方式。