JP2008199094A - Power supply line communication system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、直流電源に接続された電源線を用いて、電子機器間での通信を行う電源線通信システムに関する。 The present invention relates to a power line communication system that performs communication between electronic devices using a power line connected to a DC power source.
従来、種々の機器内又は設備内の直流電源線を伝送媒体として利用する電源線通信システムが知られている。電源線通信の場合、既設の電源線を使用するため、通信用の専用線を設ける必要がない。そのため、新たにネットワーク機器などを導入する場合や、通信機器の配置を移動する場合にも配線の追加や変更が必要ないものである。特許文献1等に開示さているような直流電源線通信を行うシステムでは、図3に示すように、電源に接続された電源線2に専用のPLC(Power Line Communication)モデム4を接続し、このPLCモデム4を介して各機器6が通信信号の授受を行っていた。ここで、各機器6には、ノイズ低減用のコンデンサが内蔵されており、このコンデンサは低インピーダンスであるため、電源線2に通信信号を乗せても減衰してしまう。そこで従来、図3,図4に示すように、電源線2に接続されたPLCモデム4には、電源線2での信号の減衰を防ぎ、その信号により各機器6が誤動作しないように、インピーダンスを上げるためのインピーダンスアッパ8が設けられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, power line communication systems that use DC power lines in various devices or facilities as transmission media are known. In the case of power line communication, since an existing power line is used, there is no need to provide a dedicated line for communication. Therefore, it is not necessary to add or change wiring even when newly introducing a network device or the like or moving the arrangement of communication devices. In a system for performing DC power line communication as disclosed in
インピーダンスアッパ8は、図4に示すように、一対の電源線2間に接続されたコンデンサCと、接地側ではない電源線2に設けられたインダクタンス素子Lから成る。インダクタンス素子Lは電源線2のインピーダンスを上げ、信号の減衰を防ぐもので、コンデンサCは、PLCモデム4の電源部のインピーダンスを下げて、通信用の信号を小さくして、PLCモデム4の誤動作を防ぐものである。
As shown in FIG. 4, the impedance upper 8 includes a capacitor C connected between a pair of
また、特許文献2に開示されているように、交流の屋内電力線を利用した電力線通信において、電力線終端回路に、キャパシタとインダクタの共振回路と電力線の特性インピーダンスに相当する抵抗とを設け、終端回路の入力インピーダンスを整合させ、インピーダンス不整合による信号の反射を抑え、電力線通信の品質を維持するものも提案されている。
上記従来の技術では、伝送信号の減衰を防止することができるが、信号送受信時の入出力インピーダンスは、電源線の特性インピーダンスとマッチングしていないため、電源線通信における通信品質が問題となっていた。 Although the above conventional technique can prevent the attenuation of the transmission signal, the input / output impedance at the time of signal transmission / reception does not match the characteristic impedance of the power supply line, so the communication quality in power line communication is a problem. It was.
この発明は、上記従来技術の問題に鑑みて成されたもので、電源線通信の信号の減衰や特性の不安定さを抑え、高品質な通信を可能にする電源線通信システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and provides a power line communication system that suppresses signal attenuation and unstable characteristics of power line communication and enables high-quality communication. With the goal.
この発明は、直流電源線を介して信号を通信する電源線通信システムであって、一対の電源線とPLCモデムとの間に回路のインピーダンスを上げるインピーダンスアッパを設け、前記一対の電源線に、前記インピーダンスアッパに設けられた抵抗とコンデンサの直列回路からなる終端部を設け、この終端部のインピーダンス値を通信に用いる電源線の特性インピーダンスに近い値とし、前記終端部による前記電源線の終端処理により、インピーダンス不整合による電源線への信号の反射を抑えるようにした電源線通信システムである。 The present invention is a power line communication system that communicates signals via a DC power line, and an impedance upper that increases the impedance of a circuit is provided between the pair of power lines and the PLC modem. A termination unit comprising a series circuit of a resistor and a capacitor provided in the impedance upper is provided, and the impedance value of this termination unit is set to a value close to the characteristic impedance of the power supply line used for communication, and the termination process of the power supply line by the termination unit Thus, the power line communication system is configured to suppress reflection of signals to the power line due to impedance mismatch.
前記インピーダンスアッパは、前記コンデンサと直列に接続された第一の抵抗と、前記PLCモデムのドライバ側端子に接続された第二の抵抗とを備え、前記抵抗は互いにほぼ等しいものである。 The impedance upper includes a first resistor connected in series with the capacitor and a second resistor connected to a driver side terminal of the PLC modem, and the resistors are substantially equal to each other.
前記抵抗は、前記電源線の特性インピーダンスの約2倍の値に設定されているものである。または、前記抵抗は、前記電源線の特性インピーダンスとほぼ等しいものである。 The resistor is set to a value about twice the characteristic impedance of the power line. Alternatively, the resistance is approximately equal to the characteristic impedance of the power line.
この発明の電源線通信システムによれば、直流電源線を用いた電源線通信における信号の減衰や周波数による減衰の変化をなくし、通信の信頼性が向上し、高品質の電源線通信を可能とするものである。 According to the power line communication system of the present invention, signal attenuation in power line communication using a DC power line and change in attenuation due to frequency are eliminated, communication reliability is improved, and high quality power line communication is possible. To do.
以下、この発明の電源線通信システムの一実施形態について、図1、図2を基にして説明する。この実施形態の電源線通信システム10も、図3に示すように接続されるものであり、図1に示すように、電源線12にPLCモデム14が接続される。さらに、電源線12に、この発明によるインピーダンスアッパ18が接続されている。
Hereinafter, an embodiment of a power line communication system of the present invention will be described with reference to FIGS. The power line communication system 10 of this embodiment is also connected as shown in FIG. 3, and a PLC modem 14 is connected to the
インピーダンスアッパ18は、一対の電源線12間に接続されコンデンサCと抵抗R1の直列回路から成る終端部17を備えている。終端部17は、電源線12の+側にはコンデンサCが接続され、接地側に抵抗R1の一端が接続されている。さらに、電源線12の+側にインダクタンス素子Lが直列に設けられ、PLCモデム14の電源側端子20に接続されている。また、コンデンサCとインダクタンス素子Lの中点は、PLCモデム14のレシーバ側端子22に接続されている。コンデンサCとインダクタンス素子Lの中点にはさらに、抵抗R2の一端が設けられ、抵抗R2の他端がPLCモデム14のドライバ側端子24に接続されている。
The impedance upper 18 includes a
インダクタンス素子Lは、電源線12の通信ケーブルの特性インピーダンスZ0に対して、通信に使用する周波数帯域において十分に大きなインピーダンスを持つものとする。コンデンサCは、直流電源の電力が抵抗R1により消費されるのを防止するものである。抵抗R1,R2は、通信に用いられる電源線12による通信ケーブルの入力インピーダンス、出力インピーダンスを決定するもので、これにより、通信経路をその特性インピーダンスで終端処理する。この実施形態では、抵抗R1,R2は並列接続となるので、R1=R2=2Z0とすることにより、PLCモデム14の出力インピーダンスと入力インピーダンスを共にZ0とすることができる。
The inductance element L has a sufficiently large impedance in the frequency band used for communication with respect to the characteristic impedance Z0 of the communication cable of the
図1の回路の場合、ドライバは常時接続状態であり、送信時受信時ともに通信ケーブルに対するインピーダンスアッパ18のインピーダンスはZ0である。 In the case of the circuit of FIG. 1, the driver is always connected, and the impedance of the impedance upper 18 with respect to the communication cable is Z0 at the time of transmission and reception.
また、電源線12に接続されたインピーダンスパッパ18を、図2に示すように送受信の信号線を同一にした構成にしても良い。この場合ドライバは送信時のみ能動状態となり、受信時にはハイインピーダンスになる。図2ではトランシーバとしてある。この場合も、一対の電源線12間にコンデンサCと抵抗R1の直列回路が設けられ、電源線12の+側にはコンデンサCが接続され、接地側に抵抗R1の一端が接続されている。さらに、電源線12の+側にインダクタンス素子Lが直列に設けられ、PLCモデム14の電源側端子20に接続されている。また、コンデンサCとインダクタンス素子Lの中点には、さらに抵抗R2の一端が設けられ、抵抗R2の他端がPLCモデム14のトランシーバ側端子26に接続されている。
Further, the
この実施形態では、受信時のケーブルに対するインピーダンスアッパ18の入力インピーダンスは抵抗R1となり、送信時のケーブルに対するインピーダンスアッパ18の出力インピーダンスは、抵抗R1,R2が並列接続となる。従って、R1=R2とした場合、入力インピーダンスに対して出力インピーダンスの値は1/2になる。 In this embodiment, the input impedance of the impedance upper 18 with respect to the cable during reception is the resistor R1, and the output impedance of the impedance upper 18 with respect to the cable during transmission is such that the resistors R1 and R2 are connected in parallel. Therefore, when R1 = R2, the value of the output impedance is 1/2 with respect to the input impedance.
図1,図2の回路によるPLCモデム14の出力インピーダンスと入力インピーダンスの値を、表1に示す。 Table 1 shows values of output impedance and input impedance of the PLC modem 14 by the circuits of FIGS.
この実施形態の電源線通信システムの図1に示す回路の場合、入力インピーダンス及び出力インピーダンスが通信ケーブルの特性インピーダンスZ0と等しいので、受信時及び送信時共に通信ケーブルから入ってきた信号の反射は発生しない。これにより、電源線通信の伝送特性が向上し、通信品質の向上を図ることができる。また、図2に示す回路の場合、送信時又は受信時のケーブルに対するインピーダンスが、電源線の特性インピーダンスZ0と一致しないが、このマッチングを行わない場合と比較すると、電源線による伝送特性は向上するものである。 In the case of the circuit shown in FIG. 1 of the power line communication system of this embodiment, since the input impedance and the output impedance are equal to the characteristic impedance Z0 of the communication cable, reflection of the signal that has entered from the communication cable occurs during reception and transmission. do not do. As a result, transmission characteristics of power line communication can be improved and communication quality can be improved. In the case of the circuit shown in FIG. 2, the impedance to the cable at the time of transmission or reception does not match the characteristic impedance Z0 of the power line, but the transmission characteristic by the power line is improved compared to the case where this matching is not performed. Is.
なお、この発明の電源線通信システムは上記実施形態に限定されるものではなく、電源線通信用のインピーダンスアッパの構成として、電源線をその特性インピーダンス又はそれに近い値で終端し、通信信号の反射を抑えるようにしたものであればよい。 The power line communication system of the present invention is not limited to the above-described embodiment. As a configuration of an impedance upper for power line communication, the power line is terminated with its characteristic impedance or a value close thereto, and the communication signal is reflected. Anything that suppresses this is sufficient.
10 電源線通信システム
12 電源線
14 PLCモデム
18 インピーダンスアッパ
20 電源側端子
22 レシーバ側端子
24 ドライバ側端子
10 power
Claims (4)
The power line communication system according to claim 2, wherein the resistance is substantially equal to a characteristic impedance of the power line.
Priority Applications (1)
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2007
- 2007-02-08 JP JP2007029319A patent/JP2008199094A/en active Pending
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