JP2007110353A - Communication apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、DC電圧の電力線を用いた通信装置に関する。 The present invention relates to a communication apparatus using a DC voltage power line.
従来、電力線通信装置では、電力線に対してトーンバースト信号を重畳することで通信を行う。 Conventionally, in a power line communication apparatus, communication is performed by superimposing a tone burst signal on a power line.
或は、通信信号を変調した信号を重畳して、受信側で復調して送受信を行う構成になっていた。
しかしながら、従来技術においては下記のような問題があった。 However, the prior art has the following problems.
機能を果たすための構成が多く、そのためにコストが高くなることがあった。 There are many configurations for fulfilling the function, which may increase the cost.
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、通信における誤動作防止やノイズの発生を抑えることができる通信装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a communication apparatus that can prevent malfunction in communication and suppress noise.
上記目的を達成するため、本発明は、デバイス1とデバイス2の両方にDC電源電源としてVccとGNDとを供給するDC電力線を介して通信を行う通信装置において、
Va>Vccである電圧を発生するDC電圧発生手段と、
前記DC電圧発生手段と前記電力線間とを接続又は開放するスイッチ手段と、
前記デバイス1によりon/off制御される前記スイッチ手段と、
前記電力線には、Va>Vz≧Vccの関係にある降伏電圧Vzであるツェナーダイオードと直列に繋がれた抵抗で構成された検知回路が前記DC電力線であるVccとGND間に挿入され、前記検知回路の抵抗の電圧の変化をデバイス2へ通信信号に整形して出力する波形整形手段を備え、デバイス1の行うスイッチ手段のon/off制御により、前記DC電力線に繋がれた前記検知回路と波形整形手段から、デバイス2への通信信号として整形して出力することにより、デバイス1からデバイス2への通信を行うことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a communication apparatus that performs communication via a DC power line that supplies Vcc and GND as DC power supplies to both the
DC voltage generating means for generating a voltage Va>Vcc;
Switch means for connecting or opening the DC voltage generating means and the power line;
The switch means controlled on / off by the
In the power line, a detection circuit composed of a resistor connected in series with a Zener diode having a breakdown voltage Vz in a relationship of Va> Vz ≧ Vcc is inserted between the DC power line Vcc and GND, and the detection Waveform shaping means for shaping and outputting a change in voltage of the resistance of the circuit to the
本発明によれば、デバイス1からデバイス2への専用の通信信号線を増やさずに電力線にて通信が可能となるので、電線の本数の削減によるコスト低減及び基板上での通信では、太い電源の基板パターンを用い且つ低い周波数にて通信信号を重畳するため、通信における誤動作防止やノイズの発生を抑えることができる。
According to the present invention, it is possible to communicate with the power line without increasing the dedicated communication signal line from the
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1で示したブロック回路図が本発明を実施するためのブロック回路の説明図である。DC電力線Vccは、デバイス1とデバイス2へ供給するDC電圧が印加された電力線である。図1では、DC電力線Vccを太線で示している。
The block circuit diagram shown in FIG. 1 is an explanatory diagram of a block circuit for carrying out the present invention. The DC power line Vcc is a power line to which a DC voltage supplied to the
このDC電力線Vccにスイッチ手段であるトランジスタTR1(以下、スイッチ手段とする)を用い、Va>Vccである、電圧発生回路の電圧VaをDC電力線Vccに接続している。 This DC power line Vcc uses a transistor TR1 (hereinafter referred to as a switching means) which is a switching means, and a voltage Va of the voltage generation circuit, Va> Vcc, is connected to the DC power line Vcc.
このスイッチ手段を制御するのがデバイス1である。デバイス1は、本実施の形態では、CPUであり、内部にプログラムやデータを記憶するROMや演算した結果の書き込みや読み込みを行うRAM等が内蔵されている。又、デバイス1は本発明である通信を行うためのプログラムやデータを前記ROMに記憶している。又、デバイス2もデバイス1と同様CPUで構成されている。
The
DC電力線VccとGND間にツェナーダイオードZDと抵抗R4が直列に接続される。この部分が、電圧検知回路である。又、電圧検知回路に用いられるツェナーダイオードZDの降伏電圧Vzは、Va>Vz≧Vccと設定されている。従って、スイッチ手段がオンしていない状態では、DC電力線Vccの電圧は、Vccに保たれる。 A Zener diode ZD and a resistor R4 are connected in series between the DC power line Vcc and GND. This part is a voltage detection circuit. The breakdown voltage Vz of the Zener diode ZD used in the voltage detection circuit is set such that Va> Vz ≧ Vcc. Therefore, when the switch means is not turned on, the voltage of the DC power line Vcc is kept at Vcc.
デバイス1がスイッチ手段を制御するため、抵抗R3を介して、on/off制御信号を出力することにより、トランジスタTR2をon/offさせる。トランジスタTR2がon//off制御信号に伴い、on//offを行うため、抵抗R1及びR2を介してトランジスタTR1であるスイッチ手段がon//offする。この結果、DC電力線Vccには、Va電圧がon/off制御信号に応じて印加される。
In order for the
このVaが印加された結果、前記電圧検知回路のツェナーダイオードの降伏電圧Vzを超えるため、ツェナーダイオードZDと抵抗R4に電流が流れる。このR4に流れる時の電圧を検知して波形形成手段で、パルス信号に変換する。その整形されて出力されたパルス信号を、デバイス2へ入力信号として接続させ、そのパルスの1,0の情報から通信の情報へと変換し、デバイス2でその通信情報に応じた制御を行うことが本発明の目的であり、全貌である。以下、図2を用いて波形整形手段の実施例の回路構成を説明する。
As a result of the application of Va, since the voltage exceeds the breakdown voltage Vz of the Zener diode of the voltage detection circuit, a current flows through the Zener diode ZD and the resistor R4. The voltage flowing through R4 is detected and converted into a pulse signal by the waveform forming means. The pulse signal that has been shaped and output is connected to the
図2は波形整形手段の実施例の回路構成例である。Q1はコンパレータであり、マイナス端子の電位よりプラス端子の電圧が高い場合は、ロジックレベルで“H”を出力し、同電位(この場合GND電位)の場合は“L”レベルを出力する。Q1は、抵抗R4に電流が流れているときだけ、“H”レベルの信号を出力するための回路であり、Q2とQ3は、ノイズを無くすように整形しているシュミットバッファを用いた回路である。 FIG. 2 is a circuit configuration example of an embodiment of the waveform shaping means. Q1 is a comparator that outputs “H” at the logic level when the voltage at the plus terminal is higher than the potential at the minus terminal, and outputs the “L” level when the potential is the same potential (GND potential in this case). Q1 is a circuit for outputting an “H” level signal only when a current flows through the resistor R4. Q2 and Q3 are circuits using a Schmitt buffer shaped so as to eliminate noise. is there.
Q4とQ5はDフリップフロップである。VRは、抵抗R4で発生する電圧(ZDのアノード側に接続される方)の信号を示している。CLK2信号は、デバイス2から出力されるクロック信号であり、デバイス1でon/off制御信号を行う周波数の整数倍(本実施の形態では2倍)の信号である。CLK1信号は、CLK2信号を1/整数倍したクロック(本実施の形態では2分周)、即ちデバイス1で出力するon/off制御信号と同じ周波数のクロック信号である。
Q4 and Q5 are D flip-flops. VR represents a signal of a voltage generated by the resistor R4 (which is connected to the anode side of ZD). The CLK2 signal is a clock signal output from the
又、RESET信号は、デバイス1,2へのリセット信号であり、通信装置に電源が投入された場合は投入後電源の立ち上がりからデバイス1や2で規定された時間以上“L”レベルを維持して、デバイス1,2への電源投入時のハードリセット動作を行わせる信号である。通常、リセットIC等を用い電圧監視を行い、リセット信号を出力する。
The RESET signal is a reset signal for the
又、図3は図2の回路で行う信号波形の整形する状態を示したタイミングチャートである。又、図3は8ビットの“01”HEXを通信するときのタイミングチャートを示している。以下、図2と図3を用いて説明する。 FIG. 3 is a timing chart showing the state of signal waveform shaping performed by the circuit of FIG. FIG. 3 shows a timing chart when 8-bit “01” HEX is communicated. Hereinafter, a description will be given with reference to FIGS. 2 and 3.
本実施の形態は、通信開始のスタートの合図として、“H”即ち“1”を2回検知後に、8ビットの送信データを送り、最後にストップビットとして“L”即ち“0”を送る全部で11ビットを通信で送る仕様となっている。 In this embodiment, as a signal for starting communication, “H”, that is, “1” is detected twice, 8 bits of transmission data is sent, and finally, “L”, that is, “0” is sent as a stop bit. It is a specification to send 11 bits by communication.
即ち、データとしては、11XXXXXXXX0といった2進数の形で表すことができる。最初の11が通信開始を示すスタートビットであり、8つのXの部分が通信データとなる“XX”HEXの部分で、0がストップビットであることを示している。図3では、“01”HEXを送信する場合のタイミングチャートである。 In other words, the data can be expressed in the form of a binary number such as 11XXXXXXXXX0. The first 11 is a start bit indicating the start of communication, the eight X portions are “XX” HEX portions serving as communication data, and 0 indicates a stop bit. FIG. 3 is a timing chart in the case of transmitting “01” HEX.
図1のスイッチ手段がon/off制御信号によりオンしている時、DC電力線Vccの電圧がVccを超えるため、ツェナーダイオードZDから抵抗R4へと電流が流れる。このときに抵抗R4で発生する電圧(ZDのアノード側に接続される方)が図2のVRとしてコンパレーターQ1(以下、Q1とする)に接続される。図1のR4に電流が流れている間、図2のQ1は、ロジックレベルの“H”状態を出力する。そのQ1の出力をシュミット機能付きのインバーターQ2,Q3で整形した信号をS1として、図3のタイミングチャートに記載している。そのS1信号は、DフリップフロップQ4(以下、Q4とする)のD端子へ入力されている。 When the switch means of FIG. 1 is turned on by the on / off control signal, the voltage of the DC power line Vcc exceeds Vcc, so that a current flows from the Zener diode ZD to the resistor R4. At this time, the voltage generated by the resistor R4 (which is connected to the anode side of ZD) is connected to the comparator Q1 (hereinafter referred to as Q1) as VR in FIG. While current flows through R4 in FIG. 1, Q1 in FIG. 2 outputs a logic level “H” state. A signal obtained by shaping the output of Q1 by the inverters Q2 and Q3 with the Schmitt function is shown as S1 in the timing chart of FIG. The S1 signal is input to the D terminal of a D flip-flop Q4 (hereinafter referred to as Q4).
又、Q4、DフリップフロップQ5(以下Q5とする)DフリップフロップQ6(以下、Q6とする)は、RESET信号により、必ずイニシャライズされているため、最初は出力Q端子にロジックレベルで“L”が出力されている。従って、Q4へのクロック端子への立ち上がりエッジで、Q4のQ端子からは、“H”が出力される。即ち、Q4は、CLK2の周波数でS1信号の立ち上がりエッジを検知して、検知するたびにQ4の出力を変更している部分である。 In addition, since the Q4, D flip-flop Q5 (hereinafter referred to as Q5) and D flip-flop Q6 (hereinafter referred to as Q6) are always initialized by the RESET signal, the logic level at the output Q terminal is initially set to “L”. Is output. Therefore, "H" is output from the Q terminal of Q4 at the rising edge to the clock terminal to Q4. That is, Q4 is a portion where the rising edge of the S1 signal is detected at the frequency of CLK2, and the output of Q4 is changed each time it is detected.
例えば、図3のS1の立ち上がりで、矢印アで示される様にS2が“H”になり、矢印イの立ち上がりでは、S2の信号が立ち下がり“L”になる。 For example, at the rising edge of S1 in FIG. 3, S2 becomes "H" as indicated by the arrow A, and at the rising edge of arrow A, the signal of S2 falls and becomes "L".
次に、Q5では、S2信号のレベルからCLK2で、S22信号を生成している部分である。このS22信号はデバイス2へ入力される。このデバイス2では、CLK2を分周したCLK1信号の立ち上がり時に、S22信号の状態を検知する。即ち、図3でサ〜ナの矢印の記号が付いた立ち上がりエッジ毎にS22信号のレベルを確認している。ここでは、サとシの部分では、“H”レベルになっているので、デバイス2では、“1”が2回続いたので、スタートビットが入力されたことを検知して、以下に続く8ビットの受信を行う。矢印ス〜トのタイミングでS22信号のレベルを検知して入力する。すると“0000001”即ち“01”HEXのデータを受信していることが分かる。尚、送る順序は、MSBから最後にLSBの順に送受信を行うようにしている。最後にストップビットである“0”を矢印ナのタイミングでデバイス2により検知することにより、受信完了であることを検知する。
Next, in Q5, the S22 signal is generated at CLK2 from the level of the S2 signal. This S22 signal is input to the
従って、デバイス1のon/off信号をCLK1の周期で、パルス上に出力することで、DC電力線VccにVaの電圧をパルス的に重畳させて、その電圧変化を検知回路で検知し、波形整形手段にてパルス信号を生成させることにより、デバイス2で、通信信号として受信することが可能になる。
Therefore, by outputting the on / off signal of the
尚、“00”HEXから“FF”HEXまでのデータを送るパターンは、デバイス1のROM上に記憶しており、デバイス1は、ROMから指令する内容に応じた通信情報を選択し、そのパターンに従ってon/off制御信号を出力する。
The pattern for sending data from “00” HEX to “FF” HEX is stored on the ROM of the
デバイス2は、CLK1同期して、S22信号を確認することにより、スタートビットが送られてきたか否かを検知し、検知できた場合は、8ビットの受信データをCLK1に同期させて、S22信号から受信データを受信する。更に、ストップビットである“0”を確認して、受信した8ビットの内容に従った制御をデバイス2で行う。デバイス1で行うジェネラルフローを示した図が図4である。又、デバイス2で行うジェネラルフローを示した図が図5である。
The
図4はon/off制御に関するジェネラルフローであり、CLK1の周期で行うタイマールーチンである。 FIG. 4 is a general flow regarding on / off control, which is a timer routine performed at a cycle of CLK1.
先ず、ステップS1で、on/off制御中(送信中)であるか否かを判断する。送信中であれば、ステップS2で、ROMに格納されたパターンからそのタイミングでのon/off制御信号出力を出力する。オンさせるのであれば、パルス上の信号を出力し、Vccの電力線にVaの電圧を重畳させる。そうでなければオフのままであり、Vccの電圧を保つことになる。ステップS3では、その出力がストップビットであり終了か否かを判断している。もしストップビットの処理であれば、ステップS4で、送信フラグをリセットし、次の送信に備える。そして、この制御を抜ける。又、S3で終了していなければ、次の制御へ移る。又、ステップS1で送信中でなければ、ステップ5へ行く。ステップS5では、送信データの送る準備ができたか否かをチェックする。準備できていなければ、この制御を抜け次の制御へ移る。準備が完了していれば、送信中であることを示す送信フラグをセットし、ステップS2へ移る。以降は、先ほど説明した通りであるので、説明を省く。 First, in step S1, it is determined whether on / off control is being performed (transmitting). If transmission is in progress, in step S2, an on / off control signal output at that timing is output from the pattern stored in the ROM. If it is to be turned on, a signal on the pulse is output, and the voltage Va is superimposed on the power line Vcc. Otherwise, it remains off and the voltage of Vcc is maintained. In step S3, it is determined whether or not the output is a stop bit. If it is a stop bit process, in step S4, the transmission flag is reset to prepare for the next transmission. Then, this control is exited. If not finished in S3, the process proceeds to the next control. If the transmission is not in progress at step S1, the process goes to step 5. In step S5, it is checked whether or not transmission data is ready to be sent. If it is not ready, this control is exited and the next control is started. If preparation is complete, a transmission flag indicating that transmission is in progress is set, and the process proceeds to step S2. Subsequent processing is the same as described above, and a description thereof will be omitted.
図5はデバイス2で行う受信の制御である。図4と同様に、CLK1の周期で行うタイマールーチンである。
FIG. 5 shows reception control performed by the
先ず、S11で、S22信号のレベルが、2回続けて“H”レベルを検知するとスタートビットが送信されてきたと判断し、ステップS12へ行く。ステップS12では、8ビットのデータの格納を行うサブルーチンである。S22信号のレベルを“H”レベルであれば“1”、“L”レベルであれば“0”に変換して、シフトさせて8ビットのデータとして順にRAM上に格納する。9ビット目にストップビットである“L”レベルであるかを確認している。もし“L”レベルでなければその受信データは無効であると判断し、ステップS15で受信したデータを破棄する。ストップビットが“L”レベルであれば、有効なので次の制御へ移り、受信したデータに従い、デバイス2が制御を行う。このようにデバイス1からデバイス2へと通信された8ビットの受信データに従い、デバイス2は、制御を行う。
First, in S11, if the level of the S22 signal is continuously detected twice as the "H" level, it is determined that a start bit has been transmitted, and the process proceeds to step S12. Step S12 is a subroutine for storing 8-bit data. If the level of the S22 signal is “H” level, it is converted to “1”, and if it is “L” level, it is converted to “0”, shifted and stored in the RAM as 8-bit data in order. It is confirmed whether the 9th bit is the “L” level which is a stop bit. If it is not “L” level, it is determined that the received data is invalid, and the received data is discarded in step S15. If the stop bit is at “L” level, it is valid, so the process proceeds to the next control, and the
Q1 コンパレータ
Q4,Q5 Dフリップフロップ
R3,R4 抵抗
TR1,TR2 トランジスタ
Va 電圧発生回路電圧
Vcc DC電力線
Vz 降伏電圧
ZD ツェナーダイオード
Q1 comparator Q4, Q5 D flip-flop R3, R4 resistance TR1, TR2 transistor Va voltage generation circuit voltage Vcc DC power line Vz breakdown voltage ZD Zener diode
Claims (1)
Va>Vccである電圧を発生するDC電圧発生手段と、
前記DC電圧発生手段と前記電力線間とを接続又は開放するスイッチ手段と、
前記デバイス1によりon/off制御される前記スイッチ手段と、
前記電力線には、Va>Vz≧Vccの関係にある降伏電圧Vzであるツェナーダイオードと直列に繋がれた抵抗で構成された検知回路が前記DC電力線であるVccとGND間に挿入され、前記検知回路の抵抗の電圧の変化をデバイス2へ通信信号に整形して出力する波形整形手段を備え、デバイス1の行うスイッチ手段のon/off制御により、前記DC電力線に繋がれた前記検知回路と波形整形手段から、デバイス2への通信信号として整形して出力することにより、デバイス1からデバイス2への通信を行うことを特徴とする通信装置。 In a communication apparatus that performs communication via a DC power line that supplies Vcc and GND as DC power sources to both the device 1 and the device 2,
DC voltage generating means for generating a voltage Va>Vcc;
Switch means for connecting or opening the DC voltage generating means and the power line;
The switch means controlled on / off by the device 1;
In the power line, a detection circuit composed of a resistor connected in series with a Zener diode having a breakdown voltage Vz in a relationship of Va> Vz ≧ Vcc is inserted between the DC power line Vcc and GND, and the detection Waveform shaping means for shaping and outputting a change in voltage of the resistance of the circuit to the device 2 as a communication signal, and the waveform of the detection circuit connected to the DC power line by the on / off control of the switch means performed by the device 1 A communication apparatus that performs communication from the device 1 to the device 2 by shaping and outputting as a communication signal to the device 2 from the shaping means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005298303A JP2007110353A (en) | 2005-10-13 | 2005-10-13 | Communication apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005298303A JP2007110353A (en) | 2005-10-13 | 2005-10-13 | Communication apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007110353A true JP2007110353A (en) | 2007-04-26 |
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ID=38035859
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005298303A Withdrawn JP2007110353A (en) | 2005-10-13 | 2005-10-13 | Communication apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007110353A (en) |
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2005
- 2005-10-13 JP JP2005298303A patent/JP2007110353A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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