JP2007189549A - Modem for power line carrier communication - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力線を伝送路として用いる電力線搬送通信用モデムに関するものである。 The present invention relates to a power line carrier communication modem using a power line as a transmission line.
電力線搬送通信システムでは、電力線に接続されている電気機器から送出されるノイズの影響を受ける恐れがある。そのため従来、所定の周波数帯域を通過させる受信フィルタ部を設け、受信フィルタ部を通過した信号からデータを取得する受信部を設けた電力線通信装置(電力線搬送通信用モデム)が提供されている(特許文献1)。
ところで、通信線路である電力線は、シールド線ではなく、また線路末端部が開放されていることが多いため、線路が空中を伝播している電波の周波数(波長)によっては、非常に効率の良いアンテナとなり、電波が乗り込むことになるという問題がある。 By the way, the power line that is a communication line is not a shielded line, and the end of the line is often open, so depending on the frequency (wavelength) of the radio wave propagating in the air, it is very efficient. There is a problem that radio waves get into the antenna.
そして線路に乗り込んだ電波の周波数が電力線搬送通信に用いる周波数帯域内の場合、電力線搬送通信に次のような悪影響を与える。 And when the frequency of the electric wave which got on the track | line is in the frequency band used for power line carrier communication, the following bad influence is given to power line carrier communication.
例えば、一般的な電力線搬送通信用モデムの構成では、レベルが小さい電力線搬送通信信号を増幅するための信号増幅器を受信入力段に設けており、この信号増幅器は電力線搬送通信信号以外に、線路に電波が乗り込んだ場合、この乗り込み信号をも増幅してしまい、電力線搬送通信信号のレベルが小さく、空中から到来する電波が通信線路である電力線上に乗り込んで生じる信号のレベルが大きい場合にはこのレベルの大きい信号を更に大きく増幅し、本来不要な乗り込み信号を歪ませる。 For example, in the configuration of a general power line carrier communication modem, a signal amplifier for amplifying a power line carrier communication signal having a low level is provided in the reception input stage. When a radio wave gets in, this signal is also amplified, and the power line carrier communication signal level is low.If the radio wave coming from the air gets on the power line that is the communication line, the signal level is high. Amplifies a signal with a large level further and distorts an originally unnecessary signal.
この歪んだ乗り込み信号は本来希望する電力線搬送通信信号に加わって、後段の信号処理回路に伝えられるため、信号識別に影響を与えるという問題が生じ、電力線搬送通信用モデムの通信性能を悪化させる要因となっていた。 This distorted boarding signal is added to the originally desired power line carrier communication signal and is transmitted to the signal processing circuit at the subsequent stage. This causes a problem of affecting signal identification, and causes the communication performance of the power line carrier communication modem to deteriorate. It was.
また伝送環境に適合した信号処理機能(チャネル推定機能)を備えた電力線搬送通信用モデムでは、予め通信線路(電力線)の環境を把握するために通信線路上の信号レベルを周波数毎に調べて、使用周波数帯域(チャネル)別に適した変調方式を選定し、通信能力を維持している。しかしながらこの種の電力線搬送通信用モデムの場合には上述のように空中から電波が通信線路上に乗り込んで生じる信号の影響により、信号処理機能の制御が働かなくなるという問題があった。 In addition, in a power line carrier communication modem equipped with a signal processing function (channel estimation function) suitable for the transmission environment, in order to grasp the environment of the communication line (power line) in advance, the signal level on the communication line is checked for each frequency, A suitable modulation method is selected for each frequency band (channel) used to maintain communication capability. However, in the case of this type of power line carrier communication modem, there has been a problem that the control of the signal processing function does not work due to the influence of the signal generated when radio waves enter the communication line from the air as described above.
更に、電力線を通信線路として用いた場合、相手不詳の別の電力線搬送通信用モデムも線路上に存在する場合があり、そのため通信システムを構築する上での障害となっていた。 In addition, when a power line is used as a communication line, another power line carrier communication modem that is unknown to the other party may also be present on the line, which has been an obstacle to constructing a communication system.
つまり電力線搬送通信の場合には、本来の電力線搬送通信信号以外に外来する信号(妨害信号)の影響を抑えることが課題であった。 That is, in the case of power line carrier communication, it has been a problem to suppress the influence of an external signal (interference signal) other than the original power line carrier communication signal.
本発明は、上述の点に鑑みて為されたものであって、その目的とするところは電力線搬送通信を阻害する電力線上のノイズや妨害信号等の影響を軽減して、良好な通信が行える電力線搬送通信用モデムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described points, and the object of the present invention is to reduce the influence of noise on the power line, interference signals, etc. that hinder the power line carrier communication, and to perform good communication. It is to provide a power line carrier communication modem.
上述の目的を達成するために、請求項1の発明では、マルチキャリアで電力線搬送通信信号を電力線上に送信する送信部を備えるとともに、マルチキャリアの全通信周波数帯域に対応する電力線搬送通信信号を通過させる広帯域フィルタと、前記全通信周波数帯域を複数に分割して設定される各周波数帯域毎に設けられ、夫々の周波数帯域の電力線を通過させる狭帯域フィルタとを有し、前記電力線上から抽出され、前記広帯域フィルタ、前記狭帯域フィルタを通過する電力線搬送通信信号を受信処理する受信部と、該受信部により受信処理された電力線搬送通信信号からデータを復調するとともに、前記送信部を通じて前記電力線上に電力線搬送通信信号により送信させるデータの変調を行うモデム部とを備えていることを特徴する。
In order to achieve the above-described object, the invention of
請求項2の発明では、請求項1の発明において、前記広帯域フィルタと、各周波数帯域の前記狭帯域フィルタとを切り替えて、データ通信時に前記電力線搬送通信信号を通過させるフィルタを選択する手段を備えていることを特徴とする。 According to a second aspect of the invention, there is provided the means of the first aspect, wherein the wideband filter and the narrowband filter of each frequency band are switched to select a filter that allows the power line carrier communication signal to pass during data communication. It is characterized by.
請求項3の発明では、請求項2の発明において、前記広帯域フィルタ及び狭帯域フィルタを通過する前記電力線搬送通信信号に含まれる特定情報を検出する検出手段を備え、該検出手段が検出した該特定情報を含む電力線搬送通信信号を通過させた周波数帯域以外の狭帯域フィルタをデータ通信時に選択することを特徴とする。 According to a third aspect of the invention, there is provided the detection means according to the second aspect of the invention, wherein the specific information included in the power line carrier communication signal passing through the wideband filter and the narrowband filter is detected, and the specific information detected by the detection means is provided. A narrowband filter other than the frequency band through which the power line carrier communication signal including information is passed is selected during data communication.
請求項4の発明では、請求項3の発明において、前記特定情報が特定の周波数であることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the invention, the specific information is a specific frequency.
請求項5の発明では、請求項3の発明において、前記特定情報が商用電源周波数の周期と同期した前記電力線上の信号であることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the invention, in the third aspect of the invention, the specific information is a signal on the power line synchronized with a cycle of a commercial power supply frequency.
請求項6の発明では、請求項3の発明において、前記特定情報が、自局が属する電力線搬送通信システム以外の他の電力線搬送通信システムの電力線搬送通信信号の周波数別のレベル値と時間占有特性の少なくとも何れか一方であることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the third aspect of the invention, the specific information includes a level value and a time occupation characteristic for each frequency of a power line carrier communication signal of another power line carrier communication system other than the power line carrier communication system to which the own station belongs. It is at least any one of these.
本発明は、使用場所や使用時間帯によって通信線路の環境が特定できない電力線であっても、電力線搬送通信を阻害する電力線上のノイズや妨害信号等の影響を軽減して、良好な通信が行えるという効果がある。 The present invention can reduce the influence of noise on the power line, interference signals, etc. that hinder the power line carrier communication, and perform good communication even for a power line whose communication line environment cannot be specified depending on the place of use or use time zone. There is an effect.
以下本発明を実施形態により説明する。
(実施形態1)
図1(a)は本実施形態の回路ブロックを示しており、本実施形態の電力線搬送通信用モデムMは、図示するように結合回路1と、受信フィルタ部2と、受信部3と、モデム部4と、送信部5とを備えている。
Embodiments of the present invention will be described below.
(Embodiment 1)
FIG. 1A shows a circuit block of this embodiment. A power line carrier communication modem M of this embodiment includes a
結合回路1は、商用周波数をカットするためのコンデンサC1、C2(C1の同じ容量値)と、コンデンサC1、C2を介して電力線Lに接続される結合トランスTとを備え、所定の周波数帯域の信号を双方向に通過させるようになっており、結合トランスTの二次側には受信フィルタ部2及び送信部5に接続されている。
The
受信フィルタ部2は、受信部3の前段に設けられ、通信に使用する全通信周波数帯域(fL〜fH<図1(b)参照>ΔBWの電力線搬送通信信号<以下PLC(Power Line Communication)信号と略す)>を通過させるように帯域制限したバンドパスフィルタからなる広帯域フィルタBPF0と、全通信周波数帯域ΔBWを複数に分割して夫々の分割周波数帯域ΔBW1〜ΔBWnに対応させたバンドパスフィルタからなる複数個の狭帯域フィルタΔBPF1〜BPFnとを備えている。
The
受信部3は、各フィルタBPF0〜BPFnに各別に対応した受信信号処理部30〜3nを備え、各フィルタBPF0〜BPFnを通過した夫々の周波数帯域のPLC信号をA/D変換する処理を行い、そのA/D変換後の信号をモデム部4へ出力するようなっている。
The
モデム部4は、受信フィルタ部2を通過したPLC信号を復調して適宜な信号形式の信号に変換して外部へ出力する復調機能と、外部からの所定形式の信号を入力して所定の変調方式で変調して送信部5へ出力する変調機能と、後述する電力線搬送通信システム(以下PLC通信システムという)において必要とする情報授受のための信号処理機能とを備えている。
The
送信部5は、モデム部4から変調されて出力される情報をD/A変換する送信信号処理部50と、通信システムで使用する全通信周波数帯域(fL〜fH)に対応するマルチキャリアのPLC信号を通過させるバンドパスフィルタ51と、このPLC信号を増幅する送信アンプ52とで構成され、送信するマルチキャリアのPLC信号を電力線L上に結合回路1を介して送信するようになっている。
The
以上のように構成して本実施形態の電力線搬送通信用モデムMは、マルチキャリア(チャネル数N)の全チャネルに対応したモデムを構成する。 The power line carrier communication modem M of this embodiment configured as described above constitutes a modem that supports all channels of multicarrier (number of channels N).
図2(a)は本実施形態の電力線搬送通信用モデムMを親機M0と子機M1…とに用い、親機から電力線Lを通じてPLC信号により送信される制御情報に基づいて親機M0と子機M1…との間で通信を行うPLCシステムを示している。図示例では子機数は3台であるが、この台数には特に限定されるものではない。 FIG. 2A shows the use of the power line carrier communication modem M of the present embodiment for the master unit M0, the slave units M1,..., And the master unit M0 based on the control information transmitted by the PLC signal from the master unit through the power line L. The PLC system which communicates between the subunit | mobile_unit M1 ... is shown. In the illustrated example, the number of slave units is three, but the number is not particularly limited.
このPLCシステムの動作を図3のシーケンス図に基づいて説明する。 The operation of this PLC system will be described with reference to the sequence diagram of FIG.
まずこのPLCシステムでは、親機M0ではモデム部4の制御の下で、制御情報CSを図2(b)に示すようにマルチキャリアによるPLC信号によって一定周期Tcで送信する。この際マルチキャリアの全チャネルに対して同じ内容の制御情報CSを送信する。
First, in this PLC system, the base unit M0 transmits the control information CS at a constant cycle Tc by a multi-carrier PLC signal as shown in FIG. 2 (b) under the control of the
ここで各子機M1…では親機M0から送信されてくる制御情報CSを含むPLC信号を受信し、モデム部4において信号品質の良い受信チャネルを判定する処理を行っている。
Here, each of the slave units M1... Receives a PLC signal including the control information CS transmitted from the master unit M0, and the
そして子機、例えばM1において、親機M0に個別制御情報の要求を行う必要が生じた場合、子機M1はモデム部4の制御の下で、通信要求情報RQをマルチキャリアのPLC信号で親機M0宛に送信する、この際、上述の信号品質の良いチャネルの判定に基づいて通信環境情報として当該チャネル情報を子機M1は送信する。
When the slave unit, for example, M1, needs to make a request for the individual control information to the master unit M0, the slave unit M1 controls the communication request information RQ with the multi-carrier PLC signal under the control of the
親機M0のモデム部4では受信された通信環境情報からチャネル情報を取得し、この取得したチャネルに送信チャネルを設定し、当該送信チャネルにおいて個別制御情報Sを通信環境応答として子機M1宛に送信する。
The
親機M0のモデム部4ではマルチキャリアで子機M1から送信されてきた通信環境情報を受信することで、親機M0にとって信号品質の良い受信チャネルを判定し、そのチャネル情報を子機M1へ上述の個別制御情報Sに含めて送る。
The
子機M1のモデム部4では親機M0からのチャネル情報に基づいて送信チャネルを設定し、通信環境確認応答としてACK信号をPLC信号により当該送信チャネルを用いて親機M0へ送信する。
The
以降親機M0と当該子機M1との間のデータ通信は信号品質の良いチャネル(周波数帯域)のみを用いて行われることになる。ただし親機M0から周期的に送信される制御情報CSの受信の際は全通信周波数帯域ΔBW0を用いる。 Thereafter, data communication between the parent device M0 and the child device M1 is performed using only a channel (frequency band) with good signal quality. However, the entire communication frequency band ΔBW0 is used when receiving the control information CS periodically transmitted from the base unit M0.
同様に子機M2と親機M0、子機M3と子機M0との間でも上述の手順を経て信号品質の良いチャネルを用いたデータ通信が行われることになる。 Similarly, data communication using a channel with good signal quality is performed between the slave unit M2 and the master unit M0 and between the slave unit M3 and the slave unit M0 through the above-described procedure.
尚図2(b)の信号D1は子機M1とのデータ通信信号を、D2は子機M2とのデータ通信信号を、D3は子機M3とのデータ通信信号を夫々示す。
(実施形態2)
上述の実施形態1の受信部3では、受信フィルタ部2の各フィルタBPF0〜BPFn毎に対応した受信信号処理部30〜3nを設けてあったが、本実施形態では図4に示すように1つの受信信号処理部3aと、この受信信号処理部3aに受信フィルタ部2の各フィルタBPF0〜BPFnの何れか一つを選択して接続する切り替え手段たる切り替えスイッチ部3bとを備えたもので、受信信号処理部3aの共用化によって、回路規模を小さくしている。
2B, the signal D1 indicates a data communication signal with the slave unit M1, D2 indicates a data communication signal with the slave unit M2, and D3 indicates a data communication signal with the slave unit M3.
(Embodiment 2)
In the receiving
切り替えスイッチ部3bは手動操作により切り替えを行うもので、スライドスイッチ、押釦スイッチ等の機械式スイッチでも、半導体スイッチ素子で構成される電子式スイッチであっても良い。
The
而して本実施形態の電力線搬送通信用モデムMを用いて図2(a)に示すようなPLCシステムを構築する場合、PLCシステムの使用環境の特定が予め推定できる場合(妨害信号が常にあることが既知であるような環境下で使用する場合)、親機M0及び子機M1…において、狭帯域フィルタBPF1〜BPFnの内、既知の妨害信号の周波数帯域以外の周波数帯域に対応する狭帯域フィルタを切り替えスイッチ部3bにより切り替え選択して受信信号処理部3aに接続する。
Thus, when the PLC system as shown in FIG. 2A is constructed by using the power line carrier communication modem M of the present embodiment, the specification of the usage environment of the PLC system can be estimated in advance (there is always an interference signal). Narrow band corresponding to a frequency band other than the frequency band of the known interference signal among the narrow band filters BPF1 to BPFn in the master unit M0 and the slave units M1. The filter is switched and selected by the
このように選択された通信帯域の情報(チャネル情報)は実施形態1と同様な手順により子機M1…からは親機M0に通信要求情報RQに含めて送り、親機M0からは子機M1…に個別制御情報Sに含めて送って、最適な通信路を確立し、データ通信を行う。
(実施形態3)
上述の実施形態2では、受信フィルタ部2に、全通信周波数帯域に対応したバンドパスフィルタからなる広帯域フィルタBPF0と、マルチキャリアを複数に分割して夫々の分割した周波数帯域に対応するバンドパスフィルタからなる狭帯域フィルタBPF1〜BPFnを夫々備えて手動により切り替え選択するようになっているが、本実施形態では図5(a)に示すように通過させる周波数帯域を切り替えることで全通信周波数帯域ΔBW0に対応した広帯域フィルタや、全通信周波数帯域ΔBW0を複数に分割して設定する各周波数帯域ΔBW0〜ΔBWnに対応する狭帯域フィルタを構成することができる周波数帯域切り替え機能付きのバンドパスフィルタBPFxを受信フィルタ部2に備え、該バンドパスフィルタBPFxの周波数帯域の切り替えをモデム部4の切り替え制御部40からの切り替え制御信号Kにより行うようになっている。
Information on the communication band thus selected (channel information) is sent from the slave unit M1 to the master unit M0 by including the communication request information RQ in the same procedure as in the first embodiment, and from the master unit M0 to the slave unit M1. Are included in the individual control information S to establish an optimal communication path and perform data communication.
(Embodiment 3)
In the second embodiment, the
この切り替え制御部40による切り替え制御は、バンドパスフィルタBPFxを通過するPLC信号に含まれる特定周波数(特定情報)の妨害信号を検出する特定周波数検出回路(検出手段)6の検出に基づくものである。
The switching control by the switching
特定周波数検出回路6は、無線通信で一般的に用いられるへテロダイン方式を使用し、バンドパスフィルタBPFxを通過した妨害信号の周波数f1をアンプ60で増幅した後、PLLシンセサイザ61で発生したローカル周波数foscでミキサ62において混合して中間周波数帯Δfに周波数変換し、この周波数変換後、中心周波数fd(=f1−fosc)でΔfを通過帯域とするバンドパスフィルタ63を通過させ、更に、リミッタ64に入力するようになっており、特定周波数f1の妨害信号が存在する場合にはリミッタ64からΔf成分のパルス波形の信号がモデム部4の切り替え制御部40へ出力される。
The specific
切り替え制御部40はリミッタ64からの信号をカウントし、カウント値が所定値に達したときに妨害信号が存在すると判断するのである。
The switching
尚リミッタ64の代わりにダイオード等、振幅情報のみを出力する素子を用いて構成しても良い。この場合妨害信号の有無は、出力される信号の振幅で示され、デジタル的には”High”/”Low”の信号で取り扱うことができる。またPLLシンセサイザ61でローカル周波数foscを発生させているが、予め想定される周波数に固定しても良く、この場合PLLシンセサイザ61の代わりに固定周波数を発振する発振器を用いると良い。
Instead of the
而して本実施形態の電力線搬送通信用モデムMを用いて図2(a)に示すようなPLCシステムを構築した場合、動作開始時において次にような処理を行う。 Thus, when the PLC system as shown in FIG. 2A is constructed using the power line carrier communication modem M of the present embodiment, the following processing is performed at the start of operation.
つまり、親機M0及び子機M1…のモデム部4の切り替え制御部40は受信フィルタ部2のバンドパスフィルタBPFxの周波数帯域を、全通信周波数帯域ΔBW0から順次ΔBW1、ΔBW2、…、ΔBWnに切り替え設定する切り替え制御信号Kを出力するとともに、各周波数帯域BW0〜ΔBWnにおいて、特定周波数検出回路6からの検出信号をカウントすることで、妨害信号の存否を判断し、この判断結果に基づいて良好な通信が行える周波数帯域を決定し、この周波数帯域に対応してバンドパスフィルタBPFxの周波数帯域を設定する制御を行う。
That is, the switching
図5(b)は各周波数帯域ΔBW0…と検出され特定周波数fxの妨害信号とを示し、この特定周波数fxの妨害信号が周波数帯域に含まれないように、モデム部4の切り替え制御部40が上述のようにバンドパスフィルタBPFxの周波数帯域を切り替え制御するのである。
FIG. 5B shows each frequency band ΔBW0... And the interference signal of the specific frequency fx that is detected, and the switching
尚バンドパスフィルタBPFxで設定した周波数帯域の情報、つまりチャネル情報は実施形態1と同様な手順により子機M1…から親機M0に通信要求情報RQに含めて送り、また親機M0からは子機M1…に個別制御情報Sに含めて送ることで、妨害信号が存在しない最適な通信路によりデータ通信を行うことができることになる。 The frequency band information set by the bandpass filter BPFx, that is, channel information, is sent from the slave unit M1 to the master unit M0 in the communication request information RQ in the same procedure as in the first embodiment, and from the master unit M0, the slave unit M0 By including them in the individual control information S and sending them to the machines M1..., Data communication can be performed through an optimum communication path in which no interference signal exists.
本実施形態によれば、特定周波数帯の信号が(アマチュア無線、中波放送、各種無線電波等)がシステム構築環境に存在していても、人手を煩わすことなく、それらの信号を回避して良好な通信が行える周波数帯域(チャネル)の設定が自動的に行え、それらの特定周波数帯を用いるPLCシステムと共存することができる上に、受信フィルタ部2の使用フィルタが切り替え機能付きのブロックフィルタBPFxのみとなって、回路規模を更に小さくすることができる。
(実施形態4)
実施形態3では特定周波数の妨害信号を受信部3に設けた特定周波数検出回路6で検出するようにし、この妨害信号の検出に応じて受信フィルタ部2のバンドパスフィルタBPFxの周波数帯域を切り替え制御するようにしているが、本実施形態では、PLCシステムに用いる電力線L上に存在する電気機器が発生させる商用電源周波数に同期したノイズの影響をなくすようにした点に特徴がある。
According to this embodiment, even if signals in a specific frequency band (amateur radio, medium wave broadcast, various radio waves, etc.) exist in the system construction environment, those signals can be avoided without bothering humans. The frequency band (channel) in which good communication can be performed can be automatically set, can coexist with the PLC system using those specific frequency bands, and the use filter of the
(Embodiment 4)
In the third embodiment, an interference signal having a specific frequency is detected by a specific
つまり本実施形態では、図6に示すように商用電源のゼロクロスを検出してそのゼロクロス検出に基づいて一定時間幅の検出信号を発生する商用電源同期検出回路(検出手段)7を設けるとともに、モデム部4内に、受信フィルタ部2のバンドパスフィルタBPFxの周波数帯域を切り替え制御する切り替え制御信号Kを出力する切り替え制御部40と、バンドパスフィルタBPFxを通過する信号のレベルをモニタする信号モニタ部41とを備えている。
That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, a commercial power supply synchronization detection circuit (detection means) 7 for detecting a zero cross of a commercial power supply and generating a detection signal having a predetermined time width based on the zero cross detection is provided, and a modem is provided. In the
ここで商用電源同期検出回路7は、結合回路1の電力線接続側にフォトカプラ70の入力端を接続して商用電源との絶縁を図った上で、フォトカプラ70の出力をローパスフィルタ71、リミッタ72を通すことで、図7(a)に示すように商用電源の正の半サイクルに対応した幅のパルス状検出信号を図7(b)に示すように出力するようになっている。つまり商用電源周期Tsに同期した検出信号を発生させるのである
而して、本実施形態の電力線搬送通信用モデムMは動作開始時に、モデム部4の切り替え制御部40が商用電源同期検出回路7からの検出信号に基づいて、まず図7(c)に示すようにバンドパスフィルタBPFxの周波数帯域の切り替えと当該周波数帯域の設定期間Tm(商用電源周期Ts以上の一定期間)の設定とを制御する処理を行い、最初にバンドパスフィルタBPFxの周波数帯域を全通信周波数帯域ΔBW0に設定する。
Here, the commercial power supply
一方信号モニタ部41は、当該周波数帯域の設定期間Tmにおいて、バンドパスフィルタBPFxを通過する信号のレベルをサンプリングする期間を図7(g)に示すように商用電源のゼロクロスを中心とした一定時間幅で設定して、その期間毎に信号レベルをモニタし、その信号レベルを記憶するのである。
On the other hand, the
以後モデム部4の切り替え制御部40は設定期間Tm経過毎にバンドパスフィルタBPFxの周波数帯域をΔBW1から最後のΔBWnまで順次切り替える制御を行い(図7(d)〜(f))、信号モニタ部41は図7(g)に示すように各設定期間Tmに対応して商用電源のゼロクロスに対応するサンプリング期間を設定して、その当該周波数帯域における信号レベルのモニタを行う。そして最後の周波数帯域ΔBWnにおける信号レベルのモニタが終了した時点で、切り替え制御部40は信号モニタ部41で記憶している信号レベル中最も低いレベルに対応する周波数帯域をデータ通信に用いるチャネルと決定して当該周波数帯域に切り替え制御する切り替え制御信号をバンドパスフィルタBPFxへ送り、バンドパスフィルタBPFxの周波数帯域を設定する。これにより、所望の通信性能が得られるS/Nレベルのチャネルによる通信路によってデータ通信が可能となる。
Thereafter, the switching
ここで本実施形態の電力線搬送通信用モデムMを用いて図2(a)に示すPLCシステムを構築する場合、実施形態1と同様に子機M1…から親機M0に通信要求情報RQを送る際に上述の設定した周波数帯域情報(チャネル情報)を含めて送る。また、親機M0から子機M1…に個別制御情報Sを送り際に上述の設定した周波数帯域(チャネル情報)を含めて送ることで、電気機器によって発生するノイズの影響がない最適な通信路によりデータ通信を行うことができることになる。
(実施形態5)
本実施形態の電力線搬送通信用モデムMは、図8に示すように実施形態3の特定周波数検出回路6を受信部3に備えるとともに、実施形態4の商用電源周期の同期信号を検出する商用電源同期検出回路7を備えたもので、実施形態3,4の構成を複合することで、特定周波数(妨害信号)の影響と電気機器のノイズの影響とを抑制することができるようにした点に特徴がある。
Here, when the PLC system shown in FIG. 2A is constructed using the power line carrier communication modem M of the present embodiment, the communication request information RQ is transmitted from the slave units M1 to the master unit M0 as in the first embodiment. In this case, the above-mentioned set frequency band information (channel information) is included and sent. In addition, when the individual control information S is sent from the parent device M0 to the child devices M1,... Including the set frequency band (channel information), an optimum communication path that is not affected by noise generated by the electric device. Thus, data communication can be performed.
(Embodiment 5)
As shown in FIG. 8, the power line carrier communication modem M according to the present embodiment includes the specific
尚図8中、実施形態3,4の構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付して構成の説明は省略する。 In FIG. 8, the same components as those of the third and fourth embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description of the configurations is omitted.
次に本実施形態の電力線搬送通信用モデムMの動作を説明する。 Next, the operation of the power line carrier communication modem M of this embodiment will be described.
まず、データ通信を開始する前に、モデム部4内の切り替え制御部40は、特定周波数検出回路6を用いて実施形態3と同様に特定周波数の妨害信号の有無のチェックをバンドパスフィルタBPFxで設定される各チャネルの周波数帯域ΔBW0〜BWn毎に行う。
First, before starting the data communication, the switching
次にモデム部4内の切り替え制御部40は、図9(a)に示す商用電源周期Tsに同期した図9(b)に示す商用電源同期検出回路7からの検出信号に基づいて実施形態4と同様に図9(c)〜(f)に示すように受信フィルタ部2のバンドパスフィルタBPFxの周波数帯域をΔBW0からΔBWnまで順次切り替える制御を行う。そして信号モニタ部41では夫々の設定期間Tm(商用電源周期Ts以上の一定期間)において、図9(g)に示すようにバンドパスフィルタBPFxを通過する信号を取り込むサンプリング期間を一定周期で設定する。ここで設定されるサンプリング期間中、商用電源のゼロクロスに同期する期間(斜線を示した期間)は、電力線L上の電気機器が発生させるノイズ成分をチェックするための期間であり、ゼロクロス以外の期間(白抜きで示した期間)は自局以外のPLCシステムで使用されるPLC信号の周波数別のレベル値や時間占有特性をチェックするための期間である。そして夫々の期間での信号レベルを信号モニタ部41は記憶する。そして切り替え制御部40は、最後の周波数帯域ΔBWにおけるモニタが終了した後、特定周波数の妨害信号が存在しない周波数帯域(チャネル)で且つ信号モニタ部41で記憶した信号レベル中、最も低い信号レベルに対応する周波数帯域をバンドパスフィルタBPFxの周波数帯域として決定して切り替え制御信号KによりバンドパスフィルタBPFxの周波数帯域を当該周波数帯域に設定する。
Next, the switching
ここで本実施形態の電力線搬送通信用モデムMを用いて図2(a)に示すPLCシステムを構築する場合、実施形態1と同様に子機M1…から親機M0に通信要求情報RQを送る際に上述の設定した周波数帯域情報(チャネル情報)を含めて送る。また、親機M0から子機M1…に個別制御情報Sを送る際に上述の設定した周波数帯域(チャネル情報)を含めて送ることで、妨害信号が存在せず、且つ電気機器のノイズ成分が存在せず、他のPLCシステムの影響を受けない良好な周波数帯域(チャネル)による通信路によりデータ通信を行うことができることになる。 Here, when the PLC system shown in FIG. 2A is constructed using the power line carrier communication modem M of the present embodiment, the communication request information RQ is transmitted from the slave units M1 to the master unit M0 as in the first embodiment. In this case, the above-mentioned set frequency band information (channel information) is included and sent. Further, when the individual control information S is transmitted from the parent device M0 to the child devices M1,... Including the set frequency band (channel information) as described above, there is no interference signal and the noise component of the electric device is reduced. Data communication can be performed through a communication path using a good frequency band (channel) that does not exist and is not affected by other PLC systems.
ところで、エミット(EMIT(Embedded Micro Internetworking Technology))と称する機器組み込み型ネットワーク技術(機器に簡単にミドルウェアを組み込んでネットワークに接続できる機能を備えるネットワーク技術、以降、EMIT技術と称する。)を用いることで、携帯電話、PC(Personal Computer)、PDA(Personal Digital Assistant)、PHS(Personal Handy phone System)等の外部端末(図示せず)から様々な設備機器(照明装置、空調装置、動力装置、センサ、電気錠、ウェブカメラ等、以降、EMIT端末と称する。)<図示せず>にアクセスして、EMIT端末を遠隔監視・制御することができるシステムがある。 By the way, by using a device-embedded network technology called EMIT (Embedded Micro Internetworking Technology) (a network technology having a function of easily incorporating middleware into a device and connecting to the network, hereinafter referred to as EMIT technology). Various equipment (illumination equipment, air conditioning equipment, power equipment, sensors) from external terminals (not shown) such as mobile phones, PCs (Personal Computers), PDAs (Personal Digital Assistants), PHSs (Personal Handy phone Systems) An electric lock, a web camera, and the like are hereinafter referred to as an EMIT terminal.) There is a system that can access <not shown> to remotely monitor and control the EMIT terminal.
尚、EMIT端末は、マイコン搭載の組み込み機器であり、機器組み込み型のネット接続用ミドルウェアでありEMIT技術を実現するEMITソフトウェアが搭載されている。 Note that the EMIT terminal is a built-in device equipped with a microcomputer, and is a device-embedded middleware for connecting to the network and is equipped with EMIT software that realizes the EMIT technology.
上述のEMIT技術を応用したシステム(以降、EMITシステムと称する。)としては、外部端末がインターネット上に設けられたセンタサーバ(図示せず)経由でEMIT端末を遠隔監視・制御する構成のものや、センタサーバを介することなく、例えばEMITソフトウェアが搭載された外部端末から、直接各EMIT端末にアクセスしてEMIT端末を遠隔監視・制御する構成のものを挙げることができる。 As a system to which the above-mentioned EMIT technology is applied (hereinafter referred to as an EMIT system), an external terminal remotely monitors and controls an EMIT terminal via a center server (not shown) provided on the Internet. For example, a configuration in which an EMIT terminal is directly accessed from an external terminal equipped with EMIT software to remotely monitor and control the EMIT terminal without using a center server.
そこで本発明の電力線搬送通信用モデムを用いてPLCシステムを構築する場合に、親機や子機となる電力線搬送通信用モデムを上述のEMIT端末の構成とすることで、EMITソフトウェアが搭載された外部端末からアクセスすることができるようにしても良い。 Therefore, when constructing a PLC system using the power line carrier communication modem of the present invention, the EMIT software is installed by configuring the power line carrier communication modem serving as the master unit or the slave unit of the above-mentioned EMIT terminal. You may make it accessible from an external terminal.
1 結合回路
2 受信フィルタ部
3 受信部
30〜3n 受信信号処理部
4 モデム部
5 送信部
50 送信信号処理部
51 バンドパスフィルタ
52 送信アンプ
M 電力線搬送通信用モデム
L 電力線
C1,C2 コンデンサ
T 結合トランス
BPF0 広帯域フィルタ
BPF1〜BPFn 狭帯域フィルタ
DESCRIPTION OF
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