JP2009284158A - 電力線搬送通信装置および該方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、商用電源のゼロクロスタイミングを利用することによって互いの同期を取ることができる電力線搬送通信装置および電力線搬送通信方法を提供する。
【解決手段】本発明の電力線搬送通信装置１Ａは、電力線搬送通信を行うための結合部１３および電力線搬送通信部１４と、商用電源のゼロクロスタイミングを検出するゼロクロス検出部１１と、電力線搬送通信を行うに当たって待機状態と動作状態とを繰り返すように間欠動作させる制御部１５とを備え、制御部１５は、ゼロクロス検出部１１で検出したゼロクロスタイミングに応じたタイミングで動作状態を開始する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電力供給を行う電力線を伝送路として用いて通信を行う電力線搬送通信装置および電力線搬送通信方法に関する。

近年、通信技術の進展により様々な技術分野でネットワーク化が進んでおり、建物内の様々な電気機器（電子機器を含む、以下同じ）がネットワークに接続されつつある。このネットワーク化に際し、既設の配線を利用することから新たな伝送路を布設する必要がないという利点や、そのために導入に伴う初期費用がその分低廉であり、建物の美観も損ねないという利点等から、これら電気機器に電力を供給する電力線を伝送路に利用した電力線搬送通信（Powre Line Communication、以下、「ＰＬＣ」と略記する。）が盛んに研究、開発されている。このＰＬＣは、商用電源の電力波形に商用周波数よりも高い周波数のＰＬＣの通信信号を重畳して送受信を行う通信方式である。そして、近年では、インターネット等の高速通信に対応可能とすること等を目的としてＰＬＣに関する法規制の緩和が検討され、従来のＰＬＣで使用可能な１０ｋＨｚ〜４５０Ｈｚの周波数帯に加えて、より高周波数の２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの周波数帯の使用が検討され、ＰＬＣには、２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの周波数帯の通信信号を用いてＰＬＣを行う高速ＰＬＣと、１０ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚの周波数帯の通信信号を用いてＰＬＣを行う低速ＰＬＣとが知られている。

一方、複数の通信装置を備える通信システムにおいて、前記通信装置は、省電力化を目的として、いわゆるアクティブ状態と言われる動作状態といわゆるスリープ状態と言われる待機状態とを交互に切り換えて動作する間欠動作を行うように構成されている。このような通信システムでは、各通信装置間で通信を行うために、各通信装置における動作状態の開始タイミングを合わせる同期を取る必要がある。このような同期を取る方法は、例えば、各通信装置内に、計時を行う比較的高精度の時計を設け、各通信装置の各時計の時刻を合わせることによって互いの同期を取る方式や、通信システム内に基準となる時刻を管理する時刻管理装置を設け、各通信装置が前記時刻管理装置から通信によって時刻情報を取得することで自通信装置の時刻を補正しながら互いの同期を取る方式等がある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−０９６４２９号公報

ＰＬＣを行う電力線搬送通信装置を用いることによって前記通信システムを構成する場合でも、各電力線搬送通信装置間において互いの同期を取る必要がある。各電力線搬送通信装置に時計を設ける前記方式では、比較的高精度な時計が必要であるため、電力線搬送通信装置のコストが高くなってしまう。また、ＰＬＣでは、電気機器が電力線に接続されることによって電力線が低インピーダンス状態になった場合や電気機器からのノイズが電力線にのった場合等によって、通信信号を送受信することが難しい場合があるため、通信システムに時刻管理装置を設ける前記方式を採用することが難しい。

本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、商用電源のゼロクロスタイミングを利用することによって互いの同期を取ることができる電力線搬送通信装置および電力線搬送通信方法を提供することである。

本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかる電力線搬送通信装置は、電力線搬送通信を行う通信部と、商用電源のゼロクロスタイミングを検出する検出部と、前記通信部を待機状態と動作状態とを繰り返すように間欠動作させる制御部とを備え、前記制御部は、前記検出部で検出したゼロクロスタイミングに応じたタイミングで前記動作状態を開始することを特徴とする。そして、本発明の他の一態様にかかる電力線搬送通信方法は、商用電源のゼロクロスタイミングを検出する検出工程と、電力線搬送通信を行う電力線搬送通信動作を待機状態と動作状態とを繰り返すように間欠動作させる制御工程とを備え、前記制御工程は、前記検出工程で検出したゼロクロスタイミングに応じたタイミングで前記動作状態を開始することを特徴とする。

このような構成の電力線搬送通信装置および電力線搬送通信方法では、商用電源のゼロクロスタイミングに応じて、動作状態と待機状態とを繰り返す間欠動作が行われ、動作状態においてＰＬＣが行われる。したがって、このような構成の電力線搬送通信装置および電力線搬送通信方法は、省電力化を図りつつ、他の電力線搬送通信装置と互いに同期を取ってＰＬＣを行うことができる。

また、上述の電力線搬送通信装置において、前記制御部は、前記動作状態の開始のタイミングを指定する開始情報を収容した通信信号を前記通信部によって受信した際に、前記開始情報に基づいた所定数のゼロクロスを計数した後のゼロクロスタイミングに応じたタイミングで前記動作状態を開始することを特徴とする。

この構成によれば、通信信号によって動作状態の開始タイミングを調整することができる。そして、動作状態の開始タイミングを遅らせることによって待機状態の継続時間を長くすることができ、このため、さらに省電力化を図ることが可能となる。

また、これら上述の電力線搬送通信装置において、前記制御部は、前記動作状態の継続時間を指定する時間情報を収容した通信信号を前記通信部によって受信した際に、前記動作状態を前記時間情報に基づいた時間長にすることを特徴とする。

この構成によれば、通信信号によって動作状態の継続時間を調整することができる。このため、伝送するデータのサイズに応じて動作状態の継続時間を調整することが可能となる。したがって、通常は、動作状態の継続時間を比較的短く設定して省電力化を図りつつ、必要に応じて動作状態の継続時間を通常の場合よりも長くすることによって、通常の場合では伝送することができないサイズのデータも伝送することが可能となる。

また、これら上述の電力線搬送通信装置において、前記制御部は、人の存否を検出するための人感センサの出力に応じて、前記待機状態の継続時間を変更することを特徴とする。

この構成によれば、人感センサの出力に応じて待機状態の継続時間を変更することができる。したがって、複数の電力線搬送通信装置によって通信システムが構成されている際に、人感センサによって人が検知されない場合には、待機状態の継続時間を長くするとともに、人感センサによって人が検知された場合には、待機状態の継続時間を短くすることによって、省電力化を図りつつ、各電力線搬送通信装置間の通信の応答性を高めることが可能となる。また、電力線搬送通信装置に他の機器が接続され、電力線搬送通信装置で受信された通信信号に収容されている情報に基づいて前記他の機器が制御される場合に、この前記他の機器における制御の応答性も高めることが可能となる。

また、これら上述の電力線搬送通信装置において、前記制御部は、電力線搬送通信の伝送エラーを検出した場合に、前記検出部で検出したゼロクロスタイミングに応じたタイミングを前または後にずらしたタイミングで前記動作状態を開始することを特徴とする。

商用電源には、ノイズが重畳されている場合や商用電源の商用周波数がゆらいでいる場合がある。このため、検出部で検出したゼロクロスタイミングがこのノイズや商用周波数のゆらぎによって真のゼロクロスタイミングからずれてしまい、動作状態の開始タイミングが真の開始タイミングからずれる虞がある。この構成によれば、伝送エラーの場合に、動作状態の開始タイミングが、検出部で検出したゼロクロスタイミングに応じたタイミングから前または後にずらされるので、上述のような場合に、伝送エラーを低減することができる。

本発明にかかる電力線搬送通信装置および電力線搬送通信方法では、商用電源のゼロクロスタイミングを利用することによって互いの同期を取ることができる。

以下、本発明に係る実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。
（第１の実施形態）
図１は、実施形態にかかる電力線搬送通信装置の構成を示す図である。図１において、電力線搬送通信装置１Ａは、インピーダンスアッパ部１０と、コンデンサＣ１と、ゼロクロス検出部１１と、電源部１２と、結合部１３と、電力線搬送通信部（以下、「ＰＬＣ部」と略記する。）１４と、制御部１５Ａと、インプットアウトプット部（以下、「Ｉ／Ｏ部」と略記する。）１６と一対の電路１７（１７ａ、１７ｂ）とを備えて構成される。

一対の電路１７は、図略の電力線に接続するための２本の導体線１７ａ、１７ｂを備えて構成される。導体線１７ａ、１７ｂには、例えばプリント基板上に設けられた金属導体やいわゆるリード線やケーブル等の配線が含まれる。前記電力線は、線間１００Ｖの商用電源や線間２００Ｖの商用電源等の商用電源によって電力供給を行うための配線であり、例えば、戸建て住宅や集合住宅の各戸に布設される。一対の電路１７は、前記電力線と直接的に接続されてもよく、また、前記電力線に設けられたコンセントに、一対の電路１７の一方端に設けられたプラグを介して接続されてもよい。

インピーダンスアッパ部１０は、一対の電路１７上の所定位置に設けられ、そのインピーダンスが商用電源の商用周波数（例えば５０Ｈｚや６０Ｈｚ）に対して低いとともに電力線搬送通信（以下、「ＰＬＣ」と略記する。）に利用される周波数に対して高い特性を持つ回路である。商用電源の商用周波数に対して低いインピーダンス特性とは、インピーダンスによる損失（ロス）が少ないという意味である。ＰＬＣに利用される周波数に対して高いインピーダンス特性とは、本電力線搬送通信装置１Ａを電力線に接続した場合に、電力線を伝送するＰＬＣの通信信号の伝送距離に与える影響が少ないという意味である。ＰＬＣに利用される周波数は、例えば、上述したように、低速ＰＬＣの周波数帯における周波数や、高速ＰＬＣの周波数帯における周波数である。インピーダンスアッパ部１０は、例えば、一対の入力端子と一対の出力端子との間に設けられる一対のインダクタＬ１、Ｌ２を備えて構成される。一対のインダクタＬ１、Ｌ２は、商用周波数に対して低いとともにＰＬＣに利用される周波数に対して高いインピーダンス特性を持つ。

ゼロクロス検出部１１は、一対の電路１７上であってインピーダンスアッパ部１０の後段の位置に設けられ、商用電源のゼロクロスタイミングを検出し、この検出したゼロクロスタイミングに同期してパルスを出力する回路である。本明細書では、インピーダンスアッパ部１０から見て前記電力線側を前段と呼び、インピーダンスアッパ部１０から見て前記電力線側と反対側を後段と呼ぶこととする。商用電源のゼロクロスタイミングは、商用電源の電圧波形が０Ｖとなる時点である。

ゼロクロス検出部１１は、例えば、抵抗素子Ｒｃ１と、抵抗素子Ｒｃ１に入力側が直列に接続されるフォトカプラＰＣと、フォトカプラＰＣの入力側に直列に接続される抵抗素子Ｒｃ２と、フォトカプラＰＣの出力側に直列に接続される抵抗素子Ｒｂとを備えて構成される。抵抗素子Ｒｃ１、フォトカプラＰＣおよび抵抗素子Ｒｃ２の直列接続回路は、一対の入力端子間に接続されており、このため、一対の電路１７間（電路１７ａと電路１７ｂとの間）に接続される。抵抗素子Ｒｂには、電源部１２が接続されており、抵抗素子Ｒｂを介して電源部１２からフォトカプラＰＣの出力側に電圧が印加されている。抵抗素子Ｒｃ１、Ｒｃ２は、フォトカプラＰＣの電流制限抵抗である。２個の抵抗素子Ｒｃ１、Ｒｃ２に代え、１個の抵抗素子ＲｃでフォトカプラＰＣの電流制限抵抗を構成してもよいが、抵抗素子の耐圧を下げ、また、一対の電路１７に対し平衡するように、本実施形態のように２個の抵抗素子Ｒｃ１、Ｒｃ２が好ましい。フォトカプラＰＣは、交流電力が入力可能なＡＣ入力対応のフォトカプラであり、入力側に設けられ、逆並列に接続された２個の発光ダイオードＬＥＤ１、ＬＥＤ２と、出力側に設けられ、２個の発光ダイオードＬＥＤ１、ＬＥＤ２の発光光を受光可能な位置に配設されるフォトダイオードＰＤとを備えて構成される。このような構成のＡＣ入力対応のフォトカプラＰＣでは、商用電源の正の半周期では、発光ダイオードＬＥＤ１が発光し、この発光光がフォトダイオードＰＤで受光され、商用電源の負の半周期では、発光ダイオードＬＥＤ２が発光し、この発光光がフォトダイオードＰＤで受光される。したがって、このＡＣ入力対応のフォトカプラＰＣを備えるゼロクロス検出部１１では、商用電源の正の半周期から負の半周期へ切り換わるゼロクロスタイミングと、負の半周期から正の半周期へ切り換わるゼロクロスタイミングとに同期してパルスが出力される。

コンデンサＣ１は、インピーダンスアッパ部１０とゼロクロス検出部１１との間における一対の電路１７間（電路１７ａと電路１７ｂとの間）に設けられる。コンデンサＣ１は、インピーダンスアッパ部１０のインダクタＬ１、Ｌ２とローパスフィルタを構成するために、そのインピーダンスが商用電源の商用周波数に対して充分に高いとともに、商用周波数よりも高い周波数に対して充分に低いインピーダンス特性を持つ。

電源部１２は、一対の電路１７に接続され、一対の電路１７によって供給される商用電源から本電力線搬送通信装置１Ａで使用する直流電源を生成する回路である。電源部１２は、ゼロクロス検出部１１、コンデンサＣ１およびインピーダンスアッパ部１０を介して一対の電路１７によって前記電力線と接続される。電源部１２は、本実施形態では、例えば、その生成した直流電源をゼロクロス検出部１１、ＰＬＣ部１４、制御部１５ＡおよびＩ／Ｏ部１６へ供給する。電源部１２は、例えば、交流を直流に整流する整流回路、整流回路の出力を平滑する平滑コンデンサ、および、平滑コンデンサの出力を所定の電圧レベルに昇圧または降圧するＤＣ−ＤＣコンバータ等を備えて構成される。

結合部１３は、一対の電路１７に接続され、電路１７を伝送するＰＬＣの通信信号を取り出すとともに、電路１７にＰＬＣの通信信号を重畳する回路である。結合部１３は、例えば、商用電源の商用周波数に対して充分に高インピーダンスを持つ結合コンデンサＣｒと、１次巻き線が結合コンデンサＣｒと直列に接続され、ＰＬＣの通信信号成分を１次側から２次側へ伝達することができる結合トランスＴ１とを備えて構成される。結合コンデンサＣｒと結合トランスＴ１との直列接続回路は、一対の入力端子間に接続されており、このため、一対の電路１７間に接続される。結合トランスＴ１によってＰＬＣの通信信号成分は、結合部１３の入力側と出力側とで電気的に接続される一方、商用電源の周波数成分は、結合部１３の入力側と出力側とで電気的に絶縁される。なお、結合部１３の入力側と出力側とで電気的な絶縁が必要ではない場合には、結合トランスＴ１に代え、インダクタが用いられてもよい。

ＰＬＣ部１４は、結合部１３に接続され、結合部１３で取り出されたＰＬＣの通信信号から受信データを復調するとともに、送信データをＰＬＣの通信信号に変調して結合部１３へ出力する回路である。ＰＬＣ部１４は、例えば、結合部１３で取り出されたＰＬＣの通信信号から受信データを復調する受信回路と、送信データをＰＬＣの通信信号に変調して結合部１３へ出力する送信回路とを備えて構成される。前記受信回路は、例えば、結合トランスＴ１の２次側に接続され、ＰＬＣの周波数帯域を透過するバンドパスフィルタと、バンドパスフィルタの出力を増幅して制御部１５Ａへ出力する増幅器とを備えて構成され、前記送信回路は、例えば、制御部１５Ａに接続され、ＰＬＣの周波数帯域を透過するバンドパスフィルタと、バンドパスフィルタの出力を増幅して結合トランスＴ１の２次側へ出力する増幅器とを備えて構成される。

このような結合部１３およびＰＬＣ部１４とから、一対の電路に接続されＰＬＣを行う通信部の一例が構成されている。

制御部１５Ａは、例えば、マイクロプロセッサ及びその周辺回路を備えて構成され、ゼロクロス検出部１１で検出したゼロクロスタイミングに基づいて動作するように、ＰＬＣを行うために、ＰＬＣ部１４およびＩ／Ｏ部１６等の各部を制御する回路である。制御部１５Ａは、ゼロクロス検出部１１からゼロクロスタイミングと同期して出力されるパルスが入力され、ＰＬＣ部１４およびＩ／Ｏ部１６等の各部通信部を待機状態と動作状態とを繰り返すように間欠動作させる場合に、このゼロクロス検出部１１から入力されたパルスに応じたタイミングで動作状態を開始する。

Ｉ／Ｏ部１６は、本電力線搬送通信装置１Ａと外部の機器との間でデータを入出力するためのインタフェース回路である。Ｉ／Ｏ部１６に入力されるデータは、制御部１５Ａを介してＰＬＣ部１４へ出力され、ＰＬＣ部１４でＰＬＣの通信信号に変調される。また、ＰＬＣ１４で復調されたＰＬＣの通信信号に収容されていたデータは、制御部１５Ａを介してＩ／Ｏ部１６へ出力される。制御部１５Ａでは、必要に応じて所定の処理をデータに施す。外部の機器は、例えば、火災報知器、防犯センサおよび人感センサ等のセンサや、照明器具およびエアコンディショナ等の家電機器および住戸設備等である。前記データは、センサの検出出力や家電機器および住戸設備のオンオフ情報等であり、また、センサや家電機器および住戸設備の制御信号等である。

図２は、第１実施形態にかかる電力線搬送通信装置の動作を示すタイムチャートである。図２（Ａ）は、商用電源の電圧波形であり、（Ｂ）は、ゼロクロス検出部１１から出力されるゼロクロスタイミングのパルスであり、（Ｃ）は、電力線搬送通信装置の状態であり、そして、（Ｄ）は、ＰＬＣ信号である。

このような構成の電力線搬送通信装置１Ａは、ゼロクロス検出部１１で検出される商用電源のゼロクロスタイミングに応じて、動作状態と待機状態とを繰り返す間欠動作を行って、動作状態においてＰＬＣを行う。

より具体的には、図２（Ａ）に示す電圧波形の商用電源が前記電力線からインピーダンスアッパ部１０および結合部１３へそれぞれ入力される。商用電源の電圧波形は、周期Ｔｃである。

インピーダンスアッパ部１０のインダクタＬ１、Ｌ２とその後段に設けられたコンデンサＣ１によってローパスフィルタが構成されており、このローパスフィルタによってインピーダンスアッパ部１０に入力された商用電源の電圧波形から商用周波数より高い周波数成分がカット（濾波）され、ゼロクロス検出部１１へ入力される。したがって、商用電源の電圧波形に例えばＰＬＣの通信信号やノイズ等が重畳されている場合でも、これら高周波成分がカットされた商用電源の電圧波形がゼロクロス検出部１１へ入力される。

ゼロクロス検出部１１では、図２（Ａ）に示す商用電源の電圧波形からゼロクロスタイミングが検出され、図２（Ｂ）に示すように、この検出したゼロクロスタイミングに応じてパルスが制御部１５Ａへ出力される。

また、前記電力線の商用電源は、インピーダンスアッパ部１０、コンデンサＣ１およびゼロクロス検出部１１を介して電源部１２へ供給される。電源部１２では、商用電源から所定の電圧レベルの直流電源を生成し、この生成した直流電源は、例えば、ゼロクロス検出部１１、ＰＬＣ部１４、制御部１５ＡおよびＩ／Ｏ部１６へ供給される。

そして、制御部１５Ａでは、ゼロクロス検出部１１からゼロクロスタイミングに応じたパルスが入力されると、図２（Ｃ）に示すように、ＰＬＣで通信を行うために、この入力されたパルスに応じた開始タイミングで予め設定された所定時間Ｔ１だけ、ＰＬＣ部１４およびＩ／Ｏ部１６を動作状態とする。この動作状態の間に、例えば、Ｉ／Ｏ部１６からデータが制御部１５Ａへ入力されると、制御部１５Ａは、必要に応じて処理して、このデータをＰＬＣ部１４へ出力する。このデータは、ＰＬＣ部１４でＰＬＣの通信信号に変調され、この変調されたＰＬＣの通信信号は、結合部１３に出力され、結合部１３で電路１７を重畳されることで、前記電力線へ送信される。また、この動作状態の間に、例えば、電路１７からＰＬＣの通信信号が結合部１３で取り出されると、この取り出されたＰＬＣの通信信号がＰＬＣ部１４へ出力され、ＰＬＣ部１４でデータに復調される。この復調されたデータは、制御部１５Ａに出力され、制御部１５Ａで必要に応じて処理され、Ｉ／Ｏ部１６へ出力される。そして、動作状態における所定時間Ｔ１が経過すると、制御部１５Ａは、ＰＬＣ部１４およびＩ／Ｏ部１６を待機状態とする。待機状態は、本実施形態では、次に、ゼロクロス検出部１１からゼロクロスタイミングに応じたパルスが入力されるまでの時間Ｔ２、継続される。電源部１２から電力供給を受けることによって動作する回路のうち、動作状態では、ＰＬＣを行う上で必要な各部が電源部１２から電力供給を受けることによって動作し、電力を消費し、待機状態では、ＰＬＣを行わないので基本的に、前記各部のうち、待機状態から動作状態に復帰するために必要な回路のみが動作し、他の回路は、電源部１２から電力供給を受けることなくその動作を停止し、電力が消費されない。このため、間欠動作によって省電力化を図ることができる。例えば、本実施形態では、動作状態では、ゼロクロス検出部１１、ＰＬＣ部１４、制御部１５ＡおよびＩ／Ｏ部１６の各部が電源部１２から電力供給を受けることによって動作し、電力を消費し、待機状態では、ゼロクロス検出部１１および制御部１５Ａの各部が電源部１２から電力供給を受けることによって動作している。

そして、制御部１５Ａは、次に、ゼロクロス検出部１１からゼロクロスタイミングに応じたパルスが入力されると、同様に、このパルスに応じてＰＬＣ部１４およびＩ／Ｏ部１６を動作状態とし、そして、所定時間Ｔ１が経過すると、ＰＬＣ部１４およびＩ／Ｏ部１６を待機状態とする。

このように動作することによって、電力線搬送通信装置１Ａは、ゼロクロス検出部１１で検出される商用電源のゼロクロスタイミングに応じて、動作状態と待機状態とを繰り返す間欠動作を行って、動作状態においてＰＬＣを行う。このため、電力線搬送通信装置１Ａは、省電力化を図りつつ、他の電力線搬送通信装置１Ａと互いに同期を取ってＰＬＣを行うことができる。また、従来技術のような比較的高精度な時計や時刻管理装置が不要であり、電力線搬送通信装置１Ａの簡素化が可能となる。

また、本実施形態の電力線搬送通信装置１Ａでは、ゼロクロスタイミングに応じたパルスに基づいて例えば日時等の時刻を計る時計部を構成することなく、また後述のようにゼロクロスをカウント（計数）することはあってもゼロクロスのカウント値と時刻とを対応付けるものではなく、ゼロクロスタイミングに応じたパルスに基づいて動作状態の開始タイミングを決めている。このため、間欠動作を行うに当たって、制御部１５Ａの制御処理を簡単にすることができる。

そして、本実施形態の電力線搬送通信装置１Ａでは、前記ローパスフィルタによって商用周波数より高い周波数成分がカットされる。このため、前記電力線の商用電源に例えば家電機器等が発生するノイズが重畳されている場合でも、このノイズをカットすることができ、ノイズの少ない商用電源をゼロクロス検出部１１へ入力することが可能となる。したがって、ゼロクロス検出部１１は、より正確に商用電源のゼロクロスタイミングを検出することができる。このため、電力線搬送通信装置１Ａ間において、互いの同期をより正確に安定的にとることが可能となる。また、前記ローパスフィルタは、インピーダンスアッパ部１０のインダクタＬ１、Ｌ２と兼用されているので、部品点数をその分低減することができ、実装面積をその分低減することができる。

次に、別の実施形態について説明する。

（第２の実施形態）
第１実施形態では、図２に示すように商用電源のゼロクロスごとに間欠動作を行っているが、第２実施形態は、動作状態を商用電源のゼロクロスに応じたタイミングで開始するが、その開始タイミングに対応するゼロクロスを設定することができる電力線搬送通信装置の実施形態である。このため、第２実施形態の電力線搬送通信装置は、その制御部１５Ｂの機能が第１実施形態の電力線搬送通信装置１Ａの制御部１５Ａの機能と異なる点を除き、その構成が第１実施形態の電力線搬送通信装置１Ａの構成と同様であるので、その説明を省略する。

制御部１５Ｂは、例えば、マイクロプロセッサ及びその周辺回路を備えて構成され、ゼロクロス検出部１１で検出したゼロクロスタイミングに基づいて動作するように、ＰＬＣを行うために、ＰＬＣ部１４およびＩ／Ｏ部１６等の各部を制御する回路である。制御部１５Ｂは、ゼロクロス検出部１１からゼロクロスタイミングと同期して出力されるパルスが入力され、ＰＬＣ部１４およびＩ／Ｏ部１６等の各部通信部を待機状態と動作状態とを繰り返すように間欠動作させる場合に、このゼロクロス検出部１１から入力されたパルスに応じたタイミングで動作状態を開始する。そして、注目すべきは、制御部１５Ｂは、動作状態の開始のタイミングを指定する開始情報を収容した通信信号を結合部１３およびＰＬＣ部１４によって受信した際に、前記開始情報に基づいた所定数のゼロクロスを計数した後のゼロクロスタイミングに応じたタイミングで前記動作状態を開始するように構成されている。

図３は、第２実施形態にかかる電力線搬送通信装置の動作を示すタイムチャートである。図３（Ａ）は、商用電源の電圧波形であり、（Ｂ）は、ゼロクロス検出部１１から出力されるゼロクロスタイミングのパルスであり、（Ｃ）は、電力線搬送通信装置の状態であり、そして、（Ｄ）は、ＰＬＣ信号である。

このような構成の電力線搬送通信装置は、ゼロクロス検出部１１で検出される商用電源のゼロクロスタイミングに応じて、動作状態と待機状態とを繰り返す間欠動作を行って、動作状態においてＰＬＣを行う。

そして、例えば、図３に示すように、動作状態ＡＴ１１の間にＰＬＣの通信信号ＳＣ１１を受信することによって、動作状態の開始のタイミングを指定する開始情報が取得される。この開始情報は、本実施形態では、待機状態の継続時間を指定するためのデータであり、待機状態中に計数すべきゼロクロスの回数（待機回数）である。

制御部１５Ｂは、この待機回数を取得すると、図３（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、ゼロクロス検出部１１から制御部１５Ｂへゼロクロスタイミングに応じて入力されるパルスを計数（カウント）し、動作状態の開始後のカウント値がこの取得された待機回数と一致すると、図３（Ｃ）に示すように、ＰＬＣで通信を行うために、その次に、ゼロクロス検出部１１から制御部１５Ｃへゼロクロスタイミングに応じて入力されたパルスに応じた開始タイミングで予め設定された所定時間Ｔ１だけ、ＰＬＣ部１４およびＩ／Ｏ部１６を動作状態とする。図３に示す例では、待機回数が３回に設定されており、制御部１５Ｂは、動作状態の開始後に、ゼロクロス検出部１１からのパルス（ｎ＝３、ｎ＝２、ｎ＝１）を３回計数すると、その次のゼロクロス検出部１１からのパルス（ｎ＝０）で動作状態ＡＴ１２を開始する。そして、動作状態における所定時間Ｔ１が経過すると、制御部１５Ｂは、ＰＬＣ部１４およびＩ／Ｏ部１６を待機状態とする。待機状態は、本実施形態では、次に待機回数を収容した通信信号を受信するまで、現在の待機回数で継続される。

なお、上述では、カウント値は、動作状態の開始後の値であるが、動作状態の終了後の値であってもよい。また、待機回数を収容した通信信号にこの待機回数で待機状態の継続時間を続ける回数（待機回数継続回数）をさらに収容し、この待機回数継続回数で現在の待機回数での待機状態の継続時間を行うように、電力線搬送通信装置が構成されてもよい。あるいは、予め電力線搬送通信装置にデフォルトに復帰する待機回数継続回数を予め設定するように、電力線搬送通信装置が構成されてもよい。

このように動作することによって、第２実施形態にかかる電力線搬送通信装置では、通信信号によって待機状態の継続時間を調整することができ、動作状態の開始タイミングを調整することができる。そして、動作状態の開始タイミングを遅らせるように待機状態の継続時間を長くするように調整することによって、さらに省電力化を図ることが可能となる。

次に、別の実施形態について説明する。

（第３の実施形態）
第１実施形態では、図２に示すように商用電源のゼロクロスごとに間欠動作を行っているが、第３実施形態は、動作状態を商用電源のゼロクロスに応じたタイミングで開始するが、その動作状態の継続時間を設定することができる電力線搬送通信装置の実施形態である。このため、第３実施形態の電力線搬送通信装置は、その制御部１５Ｃの機能が第１実施形態の電力線搬送通信装置１Ａの制御部１５Ａの機能と異なる点を除き、その構成が第１実施形態の電力線搬送通信装置１Ａの構成と同様であるので、その説明を省略する。

制御部１５Ｃは、例えば、マイクロプロセッサ及びその周辺回路を備えて構成され、ゼロクロス検出部１１で検出したゼロクロスタイミングに基づいて動作するように、ＰＬＣを行うために、ＰＬＣ部１４およびＩ／Ｏ部１６等の各部を制御する回路である。制御部１５Ｃは、ゼロクロス検出部１１からゼロクロスタイミングと同期して出力されるパルスが入力され、ＰＬＣ部１４およびＩ／Ｏ部１６等の各部通信部を待機状態と動作状態とを繰り返すように間欠動作させる場合に、このゼロクロス検出部１１から入力されたパルスに応じたタイミングで動作状態を開始する。そして、注目すべきは、制御部１５Ｃは、動作状態の継続時間を指定する時間情報を収容した通信信号を結合部１３およびＰＬＣ部１４によって受信した際に、動作状態を時間情報に基づいた時間長にするように構成されている。

図４は、第３実施形態にかかる電力線搬送通信装置の動作を示すタイムチャートである。図４（Ａ）は、商用電源の電圧波形であり、（Ｂ）は、ゼロクロス検出部１１から出力されるゼロクロスタイミングのパルスであり、（Ｃ）は、電力線搬送通信装置の状態であり、そして、（Ｄ）は、ＰＬＣ信号である。

このような構成の電力線搬送通信装置は、ゼロクロス検出部１１で検出される商用電源のゼロクロスタイミングに応じて、動作状態と待機状態とを繰り返す間欠動作を行って、動作状態においてＰＬＣを行う。また、図４に示す例では、待機回数を収容した通信信号が受信されており、第２実施形態で説明したように、この待機回数で待機状態の継続時間が設定されている。

そして、例えば、図４に示すように、動作状態ＡＴ２１の間にＰＬＣの通信信号ＳＣ２１を受信することによって、動作状態の継続時間を指定する時間情報が取得される。この時間情報は、本実施形態では、動作状態の継続時間を指定するためのデータであり、動作状態の継続時間Ｔｏｎである。

制御部１５Ｃは、この動作状態の継続時間Ｔｏｎを取得すると、図４（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、ゼロクロス検出部１１から制御部１５Ｂへゼロクロスタイミングに応じて入力されるパルスを計数（カウント）し、動作状態の開始後のカウント値がこの取得された待機回数と一致すると、図４（Ｃ）に示すように、ＰＬＣで通信を行うために、その次に、ゼロクロス検出部１１から制御部１５Ｃへゼロクロスタイミングに応じて入力されたパルスに応じた開始タイミングで、この指定された動作状態の継続時間Ｔｏｎだけ、ＰＬＣ部１４およびＩ／Ｏ部１６を動作状態とする。そして、動作状態におけるこの継続時間Ｔｏｎが経過すると、制御部１５Ｃは、ＰＬＣ部１４およびＩ／Ｏ部１６を待機状態とする。この動作状態の継続時間Ｔｏｎは、本実施形態では、次に動作状態の継続時間Ｔｏｎを収容した通信信号を受信するまで、現在の継続時間Ｔｏｎで動作状態が継続される。

なお、動作状態の継続時間Ｔｏｎを収容した通信信号にこの継続時間Ｔｏｎで動作状態の継続時間を続ける回数（動作時間継続回数）をさらに収容し、この動作時間継続回数で現在の動作状態の継続時間Ｔｏｎで動作状態を継続するように、電力線搬送通信装置が構成されてもよい。あるいは、予め電力線搬送通信装置にデフォルトに復帰する動作時間継続回数を予め設定するように、電力線搬送通信装置が構成されてもよい。

このように動作することによって、第３実施形態にかかる電力線搬送通信装置では、通信信号によって動作状態の継続時間を調整することができる。このため、伝送するデータのサイズに応じて動作状態の継続時間を調整することが可能となる。したがって、通常は、動作状態の継続時間を比較的短く設定して省電力化を図りつつ、必要に応じて動作状態の継続時間を通常の場合よりも長くすることによって、通常の場合では伝送することができないサイズのデータも伝送することが可能となる。

次に、別の実施形態について説明する。

（第４の実施形態）
第１実施形態では、図２に示すように商用電源のゼロクロスごとに間欠動作を行っているが、第４実施形態は、動作状態を商用電源のゼロクロスに応じたタイミングで開始するが、人感センサの検出出力に応じて待機状態の継続時間が変更される電力線搬送通信装置の実施形態である。このため、第４実施形態の電力線搬送通信装置は、その制御部１５Ｄの機能が第１実施形態の電力線搬送通信装置１Ａの制御部１５Ａの機能と異なる点を除き、その構成が第１実施形態の電力線搬送通信装置１Ａの構成と同様であるので、その説明を省略する。

本実施形態では、電力線搬送通信装置のＩ／Ｏ部１６に、人の存否を検出するための人感センサが接続されている。人感センサは、例えば、人の赤外線を検知することによって人の存否を検出するセンサや、画像を解析することによって人の存否を検出するセンサ等がある。

制御部１５Ｄは、例えば、マイクロプロセッサ及びその周辺回路を備えて構成され、ゼロクロス検出部１１で検出したゼロクロスタイミングに基づいて動作するように、ＰＬＣを行うために、ＰＬＣ部１４およびＩ／Ｏ部１６等の各部を制御する回路である。制御部１５Ｄは、ゼロクロス検出部１１からゼロクロスタイミングと同期して出力されるパルスが入力され、ＰＬＣ部１４およびＩ／Ｏ部１６等の各部通信部を待機状態と動作状態とを繰り返すように間欠動作させる場合に、このゼロクロス検出部１１から入力されたパルスに応じたタイミングで動作状態を開始する。そして、注目すべきは、制御部１５Ｄは、Ｉ／Ｏ部１６から制御部１５Ｄへ入力される人感センサの検出出力に応じて、待機状態の継続時間を変更するように構成されている。例えば、制御部１５Ｄは、人感センサの検出出力から人感センサが人を検知していない場合には、ＰＬＣ部１４およびＩ／Ｏ部１６等の各部を比較的長い継続時間で待機状態とし、人感センサの検出出力から人感センサが人を検知している場合には、ＰＬＣ部１４およびＩ／Ｏ部１６等の各部を比較的短い継続時間で待機状態としている。

図５は、第４実施形態にかかる電力線搬送通信装置の動作を示すタイムチャートである。図５（Ａ）は、商用電源の電圧波形であり、（Ｂ）は、ゼロクロス検出部１１から出力されるゼロクロスタイミングのパルスであり、（Ｃ）は、人感センサの検出出力であり、（Ｄ）は、電力線搬送通信装置の状態であり、そして、（Ｅ）は、ＰＬＣ信号である。

このような構成の電力線搬送通信装置は、ゼロクロス検出部１１で検出される商用電源のゼロクロスタイミングに応じて、動作状態と待機状態とを繰り返す間欠動作を行って、動作状態においてＰＬＣを行う。

より具体的には、本実施形態では、制御部１５Ｄは、図５（Ｃ）に示すように、Ｉ／Ｏ部１６を介して入力される人感センサの検知出力が人を検知していない場合（未検知）には、図５（Ｄ）および（Ｅ）に示すように、３個のゼロクロスおきに動作状態を開始するように、ＰＬＣ部１４およびＩ／Ｏ部１６を制御している。すなわち、制御部１５Ｄは、図５（Ｂ）および（Ｄ）に示すように、ゼロクロス検出部１１から制御部１５Ｄへゼロクロスタイミングに応じて入力されるパルスを計数（カウント）し、動作状態の開始後のカウント値が２となると、図５（Ｄ）に示すように、ＰＬＣで通信を行うために、その次に、ゼロクロス検出部１１から制御部１５Ｄへゼロクロスタイミングに応じて入力されたパルスに応じた開始タイミングで予め設定された所定時間Ｔ１だけ、ＰＬＣ部１４およびＩ／Ｏ部１６を動作状態ＡＴ３１とする。そして、動作状態における所定時間Ｔ１が経過すると、制御部１５Ｄは、ＰＬＣ部１４およびＩ／Ｏ部１６を待機状態とする。

そして、図５（Ｃ）に示すように、人の検知を示す人感センサの検知出力がＩ／Ｏ部１６を介して入力されると（検知）、制御部１５Ｄは、図５（Ｄ）および（Ｅ）に示すように、ゼロクロスのたびに所定時間Ｔ１で動作状態ＡＴ３２、ＡＴ３３、ＡＴ３４、ＡＴ３５を開始するように、ＰＬＣ部１４およびＩ／Ｏ部１６を制御する。

そして、図５（Ｃ）に示すように、人を検知していないことを示す人感センサの検知出力がＩ／Ｏ部１６を介して入力されると（未検知）、制御部１５Ｄは、図５（Ｄ）および（Ｅ）に示すように、３個のゼロクロスおきに所定時間Ｔ１で動作状態を開始するように、ＰＬＣ部１４およびＩ／Ｏ部１６を制御する。

このように動作することによって、第４実施形態にかかる電力線搬送通信装置では、人感センサの出力に応じて待機状態の継続時間を変更することができる。したがって、複数の電力線搬送通信装置によって通信システムが構成されている際に、人感センサによって人が検知されない場合には、待機状態の継続時間を長くするとともに、人感センサによって人が検知された場合には、待機状態の継続時間を短くすることによって、省電力化を図りつつ、各電力線搬送通信装置間の通信の応答性を高めることが可能となる。また、電力線搬送通信装置に他の機器（例えば照明器具やエアコン等）が接続され、電力線搬送通信装置で受信された通信信号に収容されている情報に基づいて前記他の機器が制御される場合に、この前記他の機器における制御の応答性も高めることが可能となる。

次に、別の実施形態について説明する。

（第５の実施形態）
第１実施形態では、図２に示すように商用電源のゼロクロスごとに間欠動作を行っているが、第５実施形態は、動作状態を商用電源のゼロクロスに応じたタイミングで開始するが、伝送エラーの場合には動作状態の開始タイミングを本来の開始タイミングから前または後にずらす電力線搬送通信装置の実施形態である。このため、第５実施形態の電力線搬送通信装置は、その制御部１５Ｅの機能が第１実施形態の電力線搬送通信装置１Ａの制御部１５Ａの機能と異なる点を除き、その構成が第１実施形態の電力線搬送通信装置１Ａの構成と同様であるので、その説明を省略する。

制御部１５Ｅは、例えば、マイクロプロセッサ及びその周辺回路を備えて構成され、ゼロクロス検出部１１で検出したゼロクロスタイミングに基づいて動作するように、ＰＬＣを行うために、ＰＬＣ部１４およびＩ／Ｏ部１６等の各部を制御する回路である。制御部１５Ｄは、ゼロクロス検出部１１からゼロクロスタイミングと同期して出力されるパルスが入力され、ＰＬＣ部１４およびＩ／Ｏ部１６等の各部通信部を待機状態と動作状態とを繰り返すように間欠動作させる場合に、このゼロクロス検出部１１から入力されたパルスに応じたタイミングで動作状態を開始する。そして、注目すべきは、制御部１５Ｅは、電力線搬送通信の伝送エラーを検出した場合に、ゼロクロス検出部１１で検出したゼロクロスタイミングに応じたタイミングを前または後にずらしたタイミングで動作状態を開始するように構成されている。

このような動作状態の開始タイミングを本来のタイミングからずらす動作は、電力線搬送通信装置がＰＬＣの通信信号を送信する場合に行ってもよい。このような場合では、伝送エラーは、例えば、通信先の電力線搬送通信装置から通信信号の受信完了を示す通信信号、いわゆるＡＣＫ信号を受信したか否かで判断することができる。制御部１５Ｅは、ＡＣＫ信号を受信できなかった場合に伝送エラーと判断する。あるいは、このような動作状態の開始タイミングを本来のタイミングからずらす動作は、電力線搬送通信装置がＰＬＣの通信信号を受信する場合に行ってもよい。このような場合では、伝送エラーは、例えば、受信した通信信号を復調した結果、通信信号の終わりを示すデータがあるか否かによって判断することができる。制御部１５Ｅは、通信信号の終わりを示すデータがなかった場合に伝送エラーと判断する。

図６は、第５実施形態にかかる電力線搬送通信装置の動作を示すタイムチャートである。図５（Ａ）は、商用電源の電圧波形であり、（Ｂ）は、第１電力線搬送通信装置（第１ＰＬＣ通信装置）におけるゼロクロス検出部１１から出力されるゼロクロスタイミングのパルスであり、（Ｃ）は、第２電力線搬送通信装置（第２ＰＬＣ通信装置）におけるゼロクロス検出部１１から出力されるゼロクロスタイミングのパルスであり、（Ｄ）は、第１電力線搬送通信装置の状態であり、（Ｅ）は、第２電力線搬送通信装置の状態であり、そして、（Ｆ）は、ＰＬＣ信号である。

このような構成の第１および第２電力線搬送通信装置は、ゼロクロス検出部１１で検出される商用電源のゼロクロスタイミングに応じて、動作状態と待機状態とを繰り返す間欠動作を行って、動作状態においてＰＬＣを行う。以下、第１電力線搬送通信装置の各部の符号にさらに“−１”を付加するとともに、第２電力線搬送通信装置の各部の符号にさらに“−２”を付加する。これによって第１電力線搬送通信装置の各部と第２電力線搬送通信装置の各部とを区別することとする。

そして、図６（Ｂ）に示すように、第１電力線搬送通信装置では、そのゼロクロス検出部１１−１によって商用電源のゼロクロスタイミングが検出され、この検出したゼロクロスタイミングに応じてパルスが制御部１５Ｅ−１へ出力される。このパルスが入力されると、制御部１５Ｅ−１は、図６（Ｄ）に示すように、ＰＬＣで通信を行うために、この入力されたパルスに応じた開始タイミングで予め設定された所定時間Ｔ１だけ、ＰＬＣ部１４−１およびＩ／Ｏ部１６−１を動作状態ＡＴ４１１とする。第１電力線搬送通信装置は、この動作状態ＡＴ４１１の間に、ＰＬＣの通信信号を送信する。

このような動作を第１電力線搬送通信装置が行っている際に、第２電力線搬送通信装置では、図６（Ｃ）に示すように、そのゼロクロス検出部１１−２によって商用電源のゼロクロスタイミングが検出され、この検出したゼロクロスタイミングに応じてパルスが制御部１５Ｅ−２へ出力される。このパルスが入力されると、制御部１５Ｅ−２は、図６（Ｅ）に示すように、ＰＬＣで通信を行うために、この入力されたパルスに応じた開始タイミングで予め設定された所定時間Ｔ１だけ、ＰＬＣ部１４−２およびＩ／Ｏ部１６−２を動作状態ＡＴ４１２とする。

ここで、例えば商用電源にノイズがのっているためや商用電源の商用周波数にゆらぎが生じているため等の原因によって、第２電力線搬送通信装置のゼロクロス検出部１１−２は、第１電力線搬送通信装置がゼロクロスタイミングを検出するよりも早くゼロクロスを検出している。よって、第２電力線搬送通信装置では、動作状態ＡＴ４１２が第１電力線搬送通信装置の動作状態ＡＴ４１１の開始タイミングよりも早いタイミングで開始される。このため、第２電力線搬送通信装置では、第１電力線搬送通信装置によって第２電力線搬送通信装置宛の通信信号が完全に受信されず、伝送エラーが生じてしまう。

この伝送エラーを検出すると、図６（Ｅ）に示すように、第２電力線搬送通信装置では、次に動作状態ＡＴ４２２とする際に、その制御部１５Ｅ−２は、ゼロクロス検出部１１−２からパルスが入力されると、この入力されたパルスに応じた本来の開始タイミングよりも予め設定された時間だけ後に開始タイミングをずらして動作状態ＡＴ４２２を開始する。このずらす時間は、仕様等により適宜に設定される。これによって第１電力線搬送通信装置の動作状態ＡＴ４２１と第１電力線搬送通信装置の動作状態ＡＴ４２２とが略一致し、第２電力線搬送通信装置では、第１電力線搬送通信装置によって第２電力線搬送通信装置宛の通信信号が完全に受信され、ＡＣＫ信号が第２電力線搬送通信装置から第１電力線搬送通信装置宛に返送される。

なお、上述では、動作状態の開始タイミングを後にずらしたが、動作状態の開始タイミングを前にずらすように、電力線搬送通信装置が構成されてもよい。また、上述では、受信側の電力線搬送通信装置が動作状態の開始タイミングをずらしたが、送信側の電力線搬送通信装置が動作状態の開始タイミングをずらすように、電力線搬送通信装置が構成されてもよい。

このように動作することによって、第５実施形態にかかる電力線搬送通信装置では、伝送エラーを低減することができる。

なお、上述の第１ないし第５実施形態における電力線搬送通信装置は、図１に示すように、ゼロクロス検出部１１がインピーダンスアッパ部１０の後段に設けられたが、これに限定されるものではなく、例えば、ゼロクロス検出部が結合部に設けられてもよい。

図７は、実施形態における電力線搬送通信装置の他の構成を示す図である。図７において、電力線搬送通信装置１Ｂは、インピーダンスアッパ部１０と、電源部１２と、結合部２１と、ＰＬＣ部１４と、制御部１５と、Ｉ／Ｏ部１６と一対の電路１７（１７ａ、１７ｂ）とを備えて構成され、結合部２１がゼロクロス検出部２１１を含んでいる。

図１に示す電力線搬送通信装置１Ａでは、ゼロクロス検出部１１がインピーダンスアッパ部１０の後段に設けられたが、この図７に示す電力線搬送通信装置１Ｂでは、ゼロクロス検出部２１１が結合部２１に含まれている。

このため、本電力線搬送通信装置１Ｂにおけるインピーダンスアッパ部１０、電源部１２、ＰＬＣ部１４、制御部１５およびＩ／Ｏ部１６は、電源部１２がインピーダンスアッパ部１０を介して一対の電路１７によって前記電力線と接続される点を除き、図１に示す電力線搬送通信装置１Ａにおけるインピーダンスアッパ部１０、電源部１２、ＰＬＣ部１４、制御部１５およびＩ／Ｏ部１６と同様であるので、その説明を省略する。

結合部２１は、一対の電路１７に接続され、電路１７を伝送するＰＬＣの通信信号を取り出すとともに、電路１７にＰＬＣの通信信号を重畳する回路であって、ゼロクロス検出部２１１を含んでいる。結合部２１は、例えば、商用電源の商用周波数に対して充分に高インピーダンスを持つ結合コンデンサＣｒと、１次巻き線が結合コンデンサＣｒと直列に接続され、ＰＬＣの通信信号成分を１次側から２次側へ伝達することができる結合トランスＴ１と、入力側が１次巻き線に直列に接続されるゼロクロス検出部２１１とを備えて構成される。結合コンデンサＣｒと結合トランスＴ１とゼロクロス検出部２１１との直列接続回路は、一対の入力端子間に接続されており、このため、一対の電路１７間に接続される。結合トランスＴ１の２次側には、ＰＬＣ部１４が接続される。

ゼロクロス検出部２１１は、商用電源のゼロクロスタイミングを検出し、この検出したゼロクロスタイミングに同期してパルスを出力する回路である。ゼロクロス検出部２１１は、このゼロクロスタイミングに同期したパルスを制御部１５へ出力する。ゼロクロス検出部２１１は、例えば、ＡＣ入力対応のフォトカプラＰＣと、フォトカプラＰＣの一対の入力端子間（アノード端子とカソード端子との間）に設けられたコンデンサＣｃと、フォトカプラＰＣの出力側に直列に接続される抵抗素子Ｒｂとを備えて構成される。コンデンサＣｃは、フォトカプラＰＣの互いに逆並列に接続されている２個の発光ダイオードＬＥＤ１、ＬＥＤ２に並列に接続され、ＰＬＣの通信信号の周波数帯に対して充分に低いインピーダンス特性を持ち、そして、商用周波数に対して充分に高いインピーダンス特性を持っている。抵抗素子Ｒｂには、電源部１２が接続されており、抵抗素子Ｒｂを介して電源部１２からフォトカプラＰＣの出力側に電圧が印加されている。

このような構成の電力線搬送通信装置１Ｂでは、ゼロクロス検出部２１１は、結合部２１に含まれるため、電源部分と通信部分とを分離することが可能である。このため、ゼロクロス検出部１１を搭載することが難しい電源ユニットを電源部１２として採用することが可能となる。

また、図７に示す例では、ゼロクロス検出部２１１は、結合コンデンサＣｒと結合トランスＴ１の１次側との直列回路に接続されている。商用周波数に対して、結合コンデンサＣｒのインピーダンスは、高い一方、結合トランスＴ１の１次巻き線のインピーダンスは、充分に低い。このため、ゼロクロス検出部２１１には、結合コンデンサＣｒのインピーダンスによって制約される電流が流れることになり、ゼロクロス検出部２１１は、結合コンデンサＣｒを流れる商用電源の電流波形によってゼロクロスを検出している。したがって、ゼロクロス検出部２１１の駆動電流値を抵抗素子ではなく、コンデンサＣｒによって決定することができるため、前記抵抗素子による消費電力分だけ消費電力を削減することができる。なお、商用電源が１００Ｖで６０Ｈｚの場合であって、フォトカプラＰＣの入力側に１０ｍＡの電流を流すためには、結合コンデンサＣｒは、約０．２７μＦでよく、そのインピーダンスは、例えば１００ｋＨｚで約５．９Ωであり、また例えば２ＭＨｚで約０．３Ωである。よって、低速ＰＬＣの場合でも高速ＰＬＣの場合でも結合コンデンサＣｒは、ＰＬＣの通信信号を通過させる点で充分な値である。

また、ゼロクロス検出部２１１におけるフォトカプラＰＣの一対の入力端子間には、コンデンサＣｃが設けられている。このため、商用電源が０Ｖ近傍となってフォトカプラＰＣが遮断領域で動作することになった場合でも、ＰＬＣの通信信号は、コンデンサＣｃを経由して電路１７（前記電力線）に重畳することが可能となる。このため、動作状態の時間が商用電源のゼロクロスを含んだ長さに設定されたとしても、ＰＬＣを行うことが可能となる。したがって、動作状態の時間設定に制約がなくなり、比較的大きなサイズのデータを収容したＰＬＣの通信信号を伝送することが可能となる。

なお、動作状態の時間設定に制約があってもよい場合には、このコンデンサＣｃを省略可能である。また、フォトダイオードＰＣの遮断領域は、例えば、発光ダイオードＬＥＤ１、ＬＥＤ２がシリコンで形成されている場合には、約±０．７の範囲となる。

本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。

実施形態にかかる電力線搬送通信装置の構成を示す図である。 第１実施形態にかかる電力線搬送通信装置の動作を示すタイムチャートである。 第２実施形態にかかる電力線搬送通信装置の動作を示すタイムチャートである。 第３実施形態にかかる電力線搬送通信装置の動作を示すタイムチャートである。 第４実施形態にかかる電力線搬送通信装置の動作を示すタイムチャートである。 第５実施形態にかかる電力線搬送通信装置の動作を示すタイムチャートである。 実施形態における電力線搬送通信装置の他の構成を示す図である。

符号の説明

１Ａ、１Ｂ 電力線搬送通信装置
１０ インピーダンスアッパ部
１１、２１１ ゼロクロス検出部
１２ 電源部
１３、２１ 結合部
１４ 電力線搬送通信部
１５ 制御部
１６ インプットアウトプット部
Ｃ１、Ｃｃ コンデンサ
ＰＣ フォトカプラ

Claims (6)

1. 電力線搬送通信を行う通信部と、
   商用電源のゼロクロスタイミングを検出する検出部と、
   前記通信部を待機状態と動作状態とを繰り返すように間欠動作させる制御部とを備え、
   前記制御部は、前記検出部で検出したゼロクロスタイミングに応じたタイミングで前記動作状態を開始すること
   を特徴とする電力線搬送通信装置。
2. 前記制御部は、前記動作状態の開始のタイミングを指定する開始情報を収容した通信信号を前記通信部によって受信した際に、前記開始情報に基づいた所定数のゼロクロスを計数した後のゼロクロスタイミングに応じたタイミングで前記動作状態を開始すること
   を特徴とする請求項１に記載の電力線搬送通信装置。
3. 前記制御部は、前記動作状態の継続時間を指定する時間情報を収容した通信信号を前記通信部によって受信した際に、前記動作状態を前記時間情報に基づいた時間長にすること
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の電力線搬送通信装置。
4. 前記制御部は、人の存否を検出するための人感センサの出力に応じて、前記待機状態の継続時間を変更すること
   を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の電力線搬送通信装置。
5. 前記制御部は、電力線搬送通信の伝送エラーを検出した場合に、前記検出部で検出したゼロクロスタイミングに応じたタイミングを前または後にずらしたタイミングで前記動作状態を開始すること
   を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の電力線搬送通信装置。
6. 商用電源のゼロクロスタイミングを検出する検出工程と、
   電力線搬送通信を行う電力線搬送通信動作を待機状態と動作状態とを繰り返すように間欠動作させる制御工程とを備え、
   前記制御工程は、前記検出工程で検出したゼロクロスタイミングに応じたタイミングで前記動作状態を開始すること
   を特徴とする電力線搬送通信方法。

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