JP2009284159A - Power line communication apparatus and method thereof - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power line communication apparatus that achieves mutual synchronization by using zero-crossing timing of a commercial power source. <P>SOLUTION: The power line communication apparatus 1A includes a pair of electric paths 17 for connections with a power line, an impedance upper portion 10 which is provided at a predetermined position on the pair of electric paths 17 and has low impedance at a commercial frequency and high characteristics at a frequency used for power line communication, a zero-crossing detection unit 11 which is provided on the pair of electric paths 17 and behind the impedance upper portion 10 and detects zero-crossing timing of the commercial power source, a capacitor C1 provided between the impedance upper portion 10 and zero-crossing detection unit 11 and between the pair of electric paths 17, and a coupling unit 13 and a power line communication unit 14 which are connected to the pair of electric paths 17 and perform the power line communication. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

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に関する。   The present invention relates to a power line carrier communication apparatus that performs communication using a power line that supplies power as a transmission path.

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。   In recent years, networking has progressed in various technical fields due to advances in communication technology, and various electrical devices (including electronic devices, the same applies hereinafter) in buildings are being connected to the network. In this networking, there is an advantage that it is not necessary to install a new transmission line because the existing wiring is used, and the initial cost associated with the introduction is accordingly low, and the aesthetics of the building are not impaired. Therefore, power line communication (Powre Line Communication, hereinafter abbreviated as “PLC”) using a power line for supplying power to these electric devices as a transmission line has been actively researched and developed. This PLC is a communication system that performs transmission and reception by superimposing a PLC communication signal having a frequency higher than the commercial frequency on the power waveform of the commercial power supply. In recent years, relaxation of PLC-related laws and regulations has been studied for the purpose of enabling high-speed communication such as the Internet, and in addition to the frequency band of 10 kHz to 450 Hz that can be used with conventional PLC, The use of the 2 MHz to 30 MHz frequency band is considered, and the PLC is connected to the PLC using a high speed PLC that performs a PLC using a communication signal in the 2 MHz to 30 MHz frequency band and a communication signal in the 10 kHz to 450 kHz frequency band. Low speed PLC to perform is known.

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
On the other hand, in a communication system including a plurality of communication devices, the communication device operates intermittently by switching between an operation state called an active state and a standby state called a sleep state for the purpose of power saving. It is configured to perform operations. In such a communication system, it is necessary to synchronize the start timing of the operation state in each communication device in order to perform communication between the communication devices. Such synchronization methods include, for example, a method in which each communication device is provided with a relatively high-precision clock that performs timekeeping, and the time of each clock of each communication device is synchronized with each other. A time management device that manages the reference time in the system is provided, and each communication device acquires time information from the time management device through communication to correct each other's time while correcting the time of the communication device, etc. (For example, refer to Patent Document 1).
JP 2004-096429 A

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。   Even when the communication system is configured by using a power line carrier communication apparatus that performs PLC, it is necessary to synchronize each power line carrier communication apparatus. In the above-described method in which a clock is provided in each power line carrier communication device, a relatively high accuracy timepiece is required, so that the cost of the power line carrier communication device is increased. In addition, in PLC, it may be difficult to send and receive communication signals depending on when the power line is in a low impedance state due to the electrical equipment being connected to the power line or when noise from the electrical equipment is placed on the power line. For this reason, it is difficult to adopt the above-described method of providing a time management device in a communication system.

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を提供することである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a power line carrier communication device that can synchronize with each other by using zero-cross timing of a commercial power source.

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、電力線に接続するための一対の電路と、前記一対の電路上の所定位置に設けられ、インピーダンスが商用周波数に対して低いとともに電力線搬送通信に利用される周波数に対して高い特性を持つインピーダンスアッパ部と、前記一対の電路上であって前記インピーダンスアッパ部の後段の位置に設けられ、前記検出部で検出したゼロクロスタイミングに基づいて動作し、商用電源のゼロクロスタイミングを検出する検出部と、前記インピーダンスアッパ部と前記検出部との間における前記一対の電路間に設けられるコンデンサと、前記一対の電路に接続され、前記電力線搬送通信を行う通信部とを備えることを特徴とする。   As a result of various studies, the present inventor has found that the above object is achieved by the present invention described below. That is, a power line carrier communication device according to one aspect of the present invention is provided with a pair of electric circuits for connecting to a power line, and a predetermined position on the pair of electric lines, and has a low impedance with respect to a commercial frequency and a power line carrier communication. Impedance upper part having high characteristics with respect to the frequency used for the above and a pair of electric circuits on the rear stage of the impedance upper part and operated based on the zero cross timing detected by the detection part A detection unit for detecting a zero crossing timing of a commercial power source, a capacitor provided between the pair of electric circuits between the impedance upper unit and the detection unit, and the power line carrier communication connected to the pair of electric circuits And a communication unit.

このような構成の電力線搬送通信装置では、検出部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。   In the power line carrier communication apparatus having such a configuration, an intermittent operation that repeats the operation state and the standby state is performed according to the zero cross timing of the commercial power source detected by the detection unit, and the PLC is performed in the operation state. Therefore, the power line carrier communication apparatus having such a configuration can perform PLC in synchronization with other power line carrier communication apparatuses while saving power.

また、本発明の他の一態様にかかる電力線搬送通信装置は、電力線に接続するための一対の電路と、前記電路を伝送する電力線搬送通信の通信信号を取り出すとともに、前記電路に前記電力線搬送通信の通信信号を重畳する結合部と、前記結合部で取り出された電力線搬送通信の通信信号を復調するとともに、データを電力線搬送通信の通信信号に変調して前記結合部へ出力する電力線搬送通信部とを備え、前記結合部は、商用電源のゼロクロスタイミングを検出する検出部を含み、前記電力線搬送通信部は、前記検出部で検出したゼロクロスタイミングに基づいて動作することを特徴とする。   In addition, a power line carrier communication device according to another aspect of the present invention is configured to extract a communication signal of a power line carrier communication that transmits a power line carrier communication and a pair of electric circuits for connection to the power line, and to the power line. And a power line carrier communication unit that demodulates the communication signal of the power line carrier communication taken out by the joint unit and modulates data into a communication signal of the power line carrier communication and outputs the data to the joint unit. The coupling unit includes a detection unit that detects a zero cross timing of a commercial power supply, and the power line carrier communication unit operates based on the zero cross timing detected by the detection unit.

このような構成の電力線搬送通信装置では、検出部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。   In the power line carrier communication apparatus having such a configuration, an intermittent operation that repeats the operation state and the standby state is performed according to the zero cross timing of the commercial power source detected by the detection unit, and the PLC is performed in the operation state. Therefore, the power line carrier communication apparatus having such a configuration can perform PLC in synchronization with other power line carrier communication apparatuses while saving power.

このような構成の電力線搬送通信装置では、検出部は、結合部に含まれるため、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、検出部を搭載することが難しい電源ユニットを電源部として採用することが可能となる。   In the power line carrier communication apparatus having such a configuration, since the detection unit is included in the coupling unit, it is possible to separate the power supply portion and the communication portion. For this reason, it becomes possible to employ | adopt as a power supply part the power supply unit with which it is difficult to mount a detection part.

また、上述の電力線搬送通信装置において、前記結合部は、商用周波数に対して高インピーダンスである結合コンデンサと、1次巻き線が前記結合コンデンサと直列に接続され、前記電力線搬送通信の通信信号成分を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とを備え、前記検出部は、前記結合トランスの1次側に直列に接続され、交流電力が入力可能なフォトカプラを備えることを特徴とする。   In the above power line carrier communication device, the coupling unit includes a coupling capacitor having a high impedance with respect to a commercial frequency, and a primary winding connected in series with the coupling capacitor, so that the communication signal component of the power line carrier communication And a coupling transformer that can transmit from the primary side to the secondary side, and the detection unit includes a photocoupler connected in series to the primary side of the coupling transformer and capable of receiving AC power. Features.

この構成によれば、結合部が直列に接続された結合コンデンサと結合トランスとを備え、検出部のフォトカプラが結合トランスに直列に接続されている。このため、検出部には、商用周波数に対して高インピーダンスである結合コンデンサ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、検出部は、結合コンデンサ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することになる。したがって、検出部の駆動電流値を抵抗素子ではなく、コンデンサ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。   According to this configuration, the coupling unit includes the coupling capacitor and the coupling transformer connected in series, and the photocoupler of the detection unit is connected in series to the coupling transformer. For this reason, a current restricted by the impedance of the coupling capacitor, which has a high impedance with respect to the commercial frequency, flows through the detection unit, and the detection unit detects a zero cross by the current waveform of the commercial power source flowing through the coupling capacitor. It will be. Therefore, since the drive current value of the detection unit can be determined not by the resistor element but by the capacitor, the power consumption can be reduced by the amount of power consumed by the resistor element.

また、上述の電力線搬送通信装置において、前記検出部は、前記フォトカプラにおける一対の入力端子間に設けられ、前記電力線搬送通信に利用される周波数に対して低インピーダンスであるコンデンサを備えることを特徴とする。   Further, in the above power line carrier communication device, the detection unit includes a capacitor that is provided between a pair of input terminals of the photocoupler and has a low impedance with respect to a frequency used for the power line carrier communication. And

この構成によれば、フォトカプラの一対の入力端子間には、コンデンサが設けられている。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、コンデンサを経由して電路(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。   According to this configuration, the capacitor is provided between the pair of input terminals of the photocoupler. For this reason, even when the commercial power supply is in the vicinity of 0 V and the photocoupler operates in the cutoff region, the PLC communication signal can be superimposed on the electric circuit (power line) via the capacitor. For this reason, even if the time of the operation state is set to a length including the zero cross of the commercial power supply, the PLC can be performed. Therefore, there is no restriction on the time setting of the operating state, and it becomes possible to transmit a PLC communication signal accommodating a relatively large size data.

また、上述の電力線搬送通信装置において、前記結合部は、商用周波数に対して高インピーダンスである結合コンデンサと、1次巻き線が前記結合コンデンサと直列に接続され、前記電力線搬送通信の通信信号成分を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とを備え、前記検出部は、抵抗素子と、前記抵抗素子と直列に接続され、交流電力が入力可能なフォトカプラとを備え、直列に接続された前記抵抗素子と前記フォトカプラとが前記結合コンデンサに並列に接続されていることを特徴とする。   In the above power line carrier communication device, the coupling unit includes a coupling capacitor having a high impedance with respect to a commercial frequency, and a primary winding connected in series with the coupling capacitor, so that the communication signal component of the power line carrier communication And a coupling transformer that can transmit from the primary side to the secondary side, and the detection unit includes a resistance element and a photocoupler connected in series with the resistance element and capable of receiving AC power, The resistor element and the photocoupler connected in series are connected in parallel to the coupling capacitor.

この構成によれば、検出部における、直列に接続された抵抗素子とフォトカプラとが結合部の結合コンデンサに並列に接続されている。したがって、結合部に1個のコンデンサで済む。したがって、結合部の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。   According to this configuration, the resistance element and the photocoupler connected in series in the detection unit are connected in parallel to the coupling capacitor of the coupling unit. Therefore, only one capacitor is required at the coupling portion. Therefore, the number of parts in the coupling portion can be reduced correspondingly, and the mounting area can be reduced accordingly.

また、上述の電力線搬送通信装置において、前記結合部は、1次側が2巻き線であって2次側が2巻き線である4巻き線構成であり、前記電力線搬送通信の通信信号成分を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と、前記1次側の2巻き線の間に設けられ、商用周波数に対して高インピーダンスである結合コンデンサとを備え、前記検出部は、抵抗素子と、前記抵抗素子と直列に接続され、交流電力が入力可能なフォトカプラとを備え、直列に接続された前記抵抗素子と前記フォトカプラとが前記結合コンデンサに並列に接続されていることを特徴とする。   Moreover, in the above-described power line carrier communication apparatus, the coupling unit has a four-winding configuration in which the primary side is two windings and the secondary side is two windings, and the communication signal component of the power line carrier communication is primary. A coupling transformer that is capable of transmitting from the side to the secondary side, and a coupling capacitor that is provided between the two windings on the primary side and that has a high impedance with respect to a commercial frequency. An element and a photocoupler connected in series with the resistance element and capable of inputting AC power, and the resistance element and the photocoupler connected in series are connected in parallel to the coupling capacitor. Features.

この構成によれば、結合トランスにおける1次側の2巻き線の間に結合コンデンサが設けられているので、4巻き線構成の結合トランスは、結合コンデンサを中心に一対の電路(電力線)に対して対称構成となっている。このため、平衡伝送が可能となり、耐ノイズ性能を高めることが可能となる。   According to this configuration, since the coupling capacitor is provided between the two primary windings in the coupling transformer, the four-winding coupling transformer is connected to the pair of electric circuits (power lines) with the coupling capacitor as the center. Are symmetrical. For this reason, balanced transmission is possible, and noise resistance can be improved.

本発明の電力線搬送通信装置では、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。   In the power line carrier communication apparatus of the present invention, mutual synchronization can be achieved by utilizing the zero cross timing of the commercial power supply.

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。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. In addition, the structure which attached | subjected the same code | symbol in each figure shows that it is the same structure, The description is abbreviate | omitted.

(第1実施形態)
図1は、第1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15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。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a power line carrier communication apparatus according to the first embodiment. In FIG. 1, a power line carrier communication device 1 </ b> A includes an impedance upper unit 10, a capacitor C <b> 1, a zero cross detection unit 11, a power source unit 12, a coupling unit 13, and a power line carrier communication unit (hereinafter abbreviated as “PLC unit”). 14), a control unit 15, an input / output unit (hereinafter abbreviated as "I / O unit") 16, and a pair of electric circuits 17 (17a, 17b).

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。   The pair of electric paths 17 includes two conductor lines 17a and 17b for connecting to a power line (not shown). The conductor wires 17a and 17b include, for example, metal conductors provided on a printed circuit board and wiring such as so-called lead wires and cables. The power line is a wiring for supplying power by a commercial power source such as a commercial power source of 100V between lines or a commercial power source of 200V between lines. For example, the power line is installed in each door of a detached house or an apartment house. The pair of electric circuits 17 may be directly connected to the power line, or may be connected to an outlet provided on the power line via a plug provided at one end of the pair of electric circuits 17.

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。   The impedance upper unit 10 is provided at a predetermined position on the pair of electric paths 17, and the impedance thereof is low with respect to a commercial frequency (for example, 50 Hz or 60 Hz) of a commercial power source and is abbreviated as “PLC”. ) Is a circuit having high characteristics with respect to the frequency used. The low impedance characteristic with respect to the commercial frequency of the commercial power supply means that there is little loss due to impedance. The high impedance characteristic with respect to the frequency used for the PLC means that when the power line carrier communication apparatus 1A is connected to the power line, the influence on the transmission distance of the PLC communication signal transmitted through the power line is small. The frequency used for the PLC is, for example, a frequency in a low-speed PLC frequency band or a frequency in a high-speed PLC frequency band as described above. The impedance upper unit 10 includes, for example, a pair of inductors L1 and L2 provided between a pair of input terminals and a pair of output terminals. The pair of inductors L1 and L2 has low impedance with respect to the commercial frequency and high impedance characteristics with respect to the frequency used for the PLC.

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。   The zero-cross detection unit 11 is a circuit that is provided on the pair of electric circuits 17 and at the subsequent stage of the impedance upper unit 10, detects the zero-cross timing of the commercial power supply, and outputs a pulse in synchronization with the detected zero-cross timing. is there. In the present specification, the power line side viewed from the impedance upper unit 10 is referred to as a front stage, and the side opposite to the power line side viewed from the impedance upper section 10 is referred to as a rear stage. The zero cross timing of the commercial power supply is the time when the voltage waveform of the commercial power supply becomes 0V.

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。   The zero-cross detection unit 11 includes, for example, a resistance element Rc1, a photocoupler PC whose input side is connected in series to the resistance element Rc1, a resistance element Rc2 connected in series to the input side of the photocoupler PC, and the photocoupler PC. And a resistive element Rb connected in series on the output side. The series connection circuit of the resistor element Rc1, the photocoupler PC, and the resistor element Rc2 is connected between the pair of input terminals, and is therefore connected between the pair of electric circuits 17 (between the electric circuit 17a and the electric circuit 17b). . A power supply unit 12 is connected to the resistance element Rb, and a voltage is applied from the power supply unit 12 to the output side of the photocoupler PC via the resistance element Rb. The resistance elements Rc1 and Rc2 are current limiting resistors for the photocoupler PC. Instead of the two resistance elements Rc1 and Rc2, the current limiting resistance of the photocoupler PC may be constituted by one resistance element Rc. However, the withstand voltage of the resistance element is lowered and the pair of electric circuits 17 is balanced. As described above, the two resistance elements Rc1 and Rc2 are preferable as in this embodiment. The photocoupler PC is an AC input-compatible photocoupler capable of inputting AC power, and is provided on the input side, two light emitting diodes LED1 and LED2 connected in reverse parallel, and provided on the output side. Light emitting diodes LED1 and LED2 and a photodiode PD disposed at a position where the light emitted from the LED2 can be received. In the photocoupler PC corresponding to the AC input having such a configuration, the light emitting diode LED1 emits light in the positive half cycle of the commercial power supply, and the emitted light is received by the photodiode PD. In the negative half cycle of the commercial power supply, The light emitting diode LED2 emits light, and the emitted light is received by the photodiode PD. Therefore, in the zero cross detection unit 11 including the photocoupler PC corresponding to the AC input, the zero cross timing at which the commercial power source switches from the positive half cycle to the negative half cycle, and the zero cross at which the negative half cycle switches to the positive half cycle. A pulse is output in synchronization with the timing.

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。   The capacitor C1 is provided between the pair of electric circuits 17 (between the electric circuit 17a and the electric circuit 17b) between the impedance upper unit 10 and the zero cross detection unit 11. Since the capacitor C1 constitutes the low-pass filter with the inductors L1 and L2 of the impedance upper unit 10, the impedance is sufficiently high with respect to the commercial frequency of the commercial power supply and sufficiently low with respect to the frequency higher than the commercial frequency. Has impedance characteristics.

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15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。   The power supply unit 12 is a circuit that is connected to the pair of electrical paths 17 and generates a DC power source to be used in the power line carrier communication apparatus 1 </ b> A from a commercial power source supplied by the pair of electrical paths 17. The power supply unit 12 is connected to the power line by a pair of electric paths 17 through the zero cross detection unit 11, the capacitor C1, and the impedance upper unit 10. In the present embodiment, for example, the power supply unit 12 supplies the generated DC power to the zero cross detection unit 11, the PLC unit 14, the control unit 15, and the I / O unit 16. The power supply unit 12 includes, for example, a rectifier circuit that rectifies alternating current to direct current, a smoothing capacitor that smoothes the output of the rectifier circuit, and a DC-DC converter that boosts or steps down the output of the smoothing capacitor to a predetermined voltage level. Composed.

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。   The coupling unit 13 is a circuit that is connected to the pair of electric circuits 17 and extracts a PLC communication signal transmitted through the electric circuit 17 and superimposes the PLC communication signal on the electric circuit 17. The coupling unit 13 includes, for example, a coupling capacitor Cr having a sufficiently high impedance with respect to the commercial frequency of the commercial power source, and a primary winding connected in series with the coupling capacitor Cr, so that the communication signal component of the PLC is transmitted from the primary side. A coupling transformer T1 capable of transmitting to the secondary side is provided. The series connection circuit of the coupling capacitor Cr and the coupling transformer T <b> 1 is connected between the pair of input terminals, and is therefore connected between the pair of electric paths 17. The communication signal component of the PLC is electrically connected between the input side and the output side of the coupling unit 13 by the coupling transformer T1, while the frequency component of the commercial power supply is electrically connected between the input side and the output side of the coupling unit 13. Insulated. In the case where electrical insulation is not required between the input side and the output side of the coupling unit 13, an inductor may be used instead of the coupling transformer T1.

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15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15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。   The PLC unit 14 is a circuit that is connected to the coupling unit 13, demodulates the reception data from the PLC communication signal extracted by the coupling unit 13, modulates the transmission data into a PLC communication signal, and outputs the modulated data to the coupling unit 13. is there. The PLC unit 14 includes, for example, a receiving circuit that demodulates received data from a PLC communication signal extracted by the combining unit 13, and a transmission circuit that modulates transmission data into a PLC communication signal and outputs the PLC communication signal to the combining unit 13. Configured. The receiving circuit includes, for example, a band-pass filter that is connected to the secondary side of the coupling transformer T1 and transmits the frequency band of the PLC, and an amplifier that amplifies the output of the band-pass filter and outputs it to the control unit 15. The transmission circuit is configured by, for example, a bandpass filter that is connected to the control unit 15 and transmits the frequency band of the PLC, and an amplifier that amplifies the output of the bandpass filter and outputs the amplified output to the secondary side of the coupling transformer T1. It is configured with.

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。   The coupling unit 13 and the PLC unit 14 constitute an example of a communication unit that is connected to a pair of electric circuits and performs PLC.

制御部15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15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、このパルスに基づいてPLCの間欠動作を行う。   The control unit 15 includes, for example, a microprocessor and its peripheral circuits, and performs the PLC so as to operate based on the zero-cross timing detected by the zero-cross detection unit 11, and the PLC unit 14 and the I / O unit 16 is a circuit for controlling each part such as 16. The control unit 15 receives a pulse output from the zero cross detection unit 11 in synchronization with the zero cross timing, and performs an intermittent operation of the PLC based on the pulse.

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15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15を介してI/O部16へ出力される。制御部15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。   The I / O unit 16 is an interface circuit for inputting / outputting data between the power line carrier communication apparatus 1A and an external device. Data input to the I / O unit 16 is output to the PLC unit 14 via the control unit 15, and is modulated into a PLC communication signal by the PLC unit 14. Further, the data accommodated in the PLC communication signal demodulated by the PLC 14 is output to the I / O unit 16 via the control unit 15. The control unit 15 performs predetermined processing on the data as necessary. External devices are, for example, sensors such as fire alarms, crime prevention sensors and human sensors, home appliances such as lighting equipment and air conditioners, and dwelling equipment. The data includes detection output of sensors, on / off information of home appliances and dwelling equipment, and control signals of sensors, home appliances and dwelling equipment.

図2は、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の入力電圧波形であり、(C)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、(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。   FIG. 2 is a time chart illustrating the operation of the power line carrier communication apparatus according to the embodiment. 2A is a voltage waveform of a commercial power supply, FIG. 2B is an input voltage waveform of the zero cross detector 11, and FIG. 2C is a zero cross timing pulse output from the zero cross detector 11. , (D) is the state of the power line carrier communication device, and (E) is a PLC signal.

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。   The power line carrier communication apparatus 1A having such a configuration performs intermittent operation in which the operation state and the standby state are repeated according to the zero-cross timing of the commercial power supply detected by the zero-cross detection unit 11, and performs PLC in the operation state.

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であり、その波形には、例えばPLCの通信信号やノイズが重畳されている。   More specifically, a commercial power supply having a voltage waveform shown in FIG. 2A is input to the impedance upper unit 10 and the coupling unit 13 from the power line. The voltage waveform of the commercial power supply has a period Tc, and a PLC communication signal or noise is superimposed on the waveform, for example.

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、図2(B)に示す電圧波形がゼロクロス検出部11へ入力される。   The inductors L1 and L2 of the impedance upper unit 10 and the capacitor C1 provided in the subsequent stage form a low-pass filter, and a frequency higher than the commercial frequency from the voltage waveform of the commercial power source input to the impedance upper unit 10 by the low-pass filter. The component is cut (filtered), and the voltage waveform shown in FIG.

ゼロクロス検出部11では、図2(B)に示す高周波成分がカットされた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(C)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15へ出力される。   The zero-cross detector 11 detects the zero-cross timing from the voltage waveform of the commercial power supply from which the high-frequency component shown in FIG. 2B is cut. As shown in FIG. 2C, a pulse is generated according to the detected zero-cross timing. Is output to the control unit 15.

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15およびI/O部16へ供給される。   The commercial power supply of the power line is supplied to the power supply unit 12 through the impedance upper unit 10, the capacitor C <b> 1, and the zero cross detection unit 11. The power supply unit 12 generates a DC power supply having a predetermined voltage level from the commercial power supply, and the generated DC power supply is supplied to, for example, the zero cross detection unit 11, the PLC unit 14, the control unit 15, and the I / O unit 16. .

そして、制御部15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(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15へ入力されると、制御部15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15に出力され、制御部15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が経過すると、制御部15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、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の回路のみが動作し、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15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15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。   Then, when a pulse corresponding to the zero cross timing is input from the zero cross detection unit 11, the control unit 15 responds to the input pulse in order to perform communication with the PLC as shown in FIG. The PLC unit 14 and the I / O unit 16 are set in an operating state for a predetermined time set in advance at the start timing. For example, when data is input from the I / O unit 16 to the control unit 15 during this operation state, the control unit 15 processes the data as necessary and outputs the data to the PLC unit 14. This data is modulated into a PLC communication signal by the PLC unit 14, and the modulated PLC communication signal is output to the coupling unit 13 and transmitted to the power line by superimposing the electric circuit 17 in the coupling unit 13. Is done. Further, during this operation state, for example, when a PLC communication signal is extracted from the electric circuit 17 by the coupling unit 13, the extracted PLC communication signal is output to the PLC unit 14 and demodulated into data by the PLC unit 14. Is done. The demodulated data is output to the control unit 15, processed as necessary by the control unit 15, and output to the I / O unit 16. Then, when a predetermined time in the operating state has elapsed, the control unit 15 places the PLC unit 14 and the I / O unit 16 in a standby state. In this embodiment, the standby state is continued for a time until a pulse corresponding to the zero cross timing is next input from the zero cross detection unit 11. Among the circuits that operate by receiving power supply from the power supply unit 12, in the operating state, each unit necessary for performing the PLC operates by receiving power supply from the power supply unit 12, consumes power, and in the standby state Since no PLC is used, basically, only the circuit for returning from the standby state to the operating state operates, and the other circuits stop operating without receiving power supply from the power supply unit 12. And no power is consumed. For this reason, power saving can be achieved by intermittent operation. For example, in this embodiment, in the operating state, each unit of the zero cross detection unit 11, the PLC unit 14, the control unit 15, and the I / O unit 16 operates by receiving power supply from the power supply unit 12, and consumes power. In the standby state, each unit of the zero cross detection unit 11 and the control unit 15 operates by receiving power supply from the power supply unit 12.

そして、制御部15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、所定時間が経過すると、PLC部14およびI/O部16を待機状態とする。   Next, when a pulse corresponding to the zero cross timing is input from the zero cross detection unit 11, the control unit 15 similarly causes the PLC unit 14 and the I / O unit 16 to operate according to the pulse, and When the predetermined time has elapsed, the PLC unit 14 and the I / O unit 16 are set in a standby state.

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。   By operating in this way, the power line carrier communication device 1A performs an intermittent operation that repeats the operation state and the standby state in accordance with the zero cross timing of the commercial power source detected by the zero cross detection unit 11, and the PLC in the operation state I do. Therefore, the power line carrier communication device 1A can perform PLC in synchronization with the other power line carrier communication device 1A while saving power.

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15の制御処理を簡単にすることができる。   Further, in the power line carrier communication apparatus 1A of the present embodiment, the zero cross is counted (counted) as described later without configuring a clock unit that measures time such as date and time based on a pulse corresponding to the zero cross timing. However, the count value of the zero cross and the time are not associated with each other, and the start timing of the operation state is determined based on the pulse corresponding to the zero cross timing. For this reason, the control process of the control unit 15 can be simplified in performing the intermittent operation.

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。   In the power line carrier communication apparatus 1A of the present embodiment, the frequency component higher than the commercial frequency is cut by the low-pass filter. For this reason, even when noise generated by, for example, home appliances is superimposed on the commercial power source of the power line, this noise can be cut and a commercial power source with less noise can be input to the zero cross detection unit 11 It becomes. Therefore, the zero cross detector 11 can detect the zero cross timing of the commercial power supply more accurately. For this reason, it becomes possible to take mutual synchronization more accurately and stably between the power line carrier communication apparatuses 1A. Further, since the low-pass filter is also used as the inductors L1 and L2 of the impedance upper section 10, the number of parts can be reduced correspondingly, and the mounting area can be reduced correspondingly.

なお、上述の実施形態では、商用電源のゼロクロスごとに、動作状態と待機状態とを繰り返したが、これに限定されるものではなく、動作状態の開始タイミングが商用電源のゼロクロスタイミングに同期していればよい。例えば、ゼロクロスをカウントすることによって、複数のゼロクロスのタイミングごとに、例えば1個おきや2個おき等のゼロクロスのタイミングで動作状態を開始してもよい。また、上述の実施形態では、動作状態の時間は、商用電源の半周期Tc/2以内であったが、これに限定されるものではなく、任意の時間であってよい。例えば、商用電源の1周期Tcを超えた時間や商用電源の2周期2Tcを超えた時間等であってもよい。また、PLCによって通信する場合に、通信先へまず第1通信信号によって次に動作状態におけるその時間を通知し、この第1通信信号によって通知した動作状態の時間であってもよい。このように動作状態の時間を任意に変更可能に構成することによって比較的容量の大きなデータも通信することができる。以下の実施形態も同様である。   In the above embodiment, the operation state and the standby state are repeated for each zero cross of the commercial power supply. However, the present invention is not limited to this, and the start timing of the operation state is synchronized with the zero cross timing of the commercial power supply. Just do it. For example, by counting zero crosses, the operation state may be started at every zero cross timing, for example, every other zero cross timing or every other zero cross timing. In the above-described embodiment, the operation state time is within the half cycle Tc / 2 of the commercial power supply, but is not limited to this and may be an arbitrary time. For example, it may be a time exceeding one cycle Tc of the commercial power source, a time exceeding two cycles 2Tc of the commercial power source, or the like. Moreover, when communicating by PLC, the time of the next operation state may be first notified to the communication destination by the first communication signal, and the time of the operation state notified by the first communication signal may be used. By configuring the operation state time to be arbitrarily changeable in this way, relatively large capacity data can be communicated. The same applies to the following embodiments.

次に、別の実施形態について説明する。   Next, another embodiment will be described.

(第2の実施形態)
図3は、第2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3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21A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21Aがゼロクロス検出部211Aを含んでいる。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the power line carrier communication apparatus according to the second embodiment. In FIG. 3, the power line carrier communication device 1B includes an impedance upper unit 10, a power source unit 12, a coupling unit 21A, a PLC unit 14, a control unit 15, an I / O unit 16, and a pair of electric circuits 17 (17a, 17b), and the coupling unit 21A includes a zero-cross detection unit 211A.

第1実施形態にかかる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、第2実施形態にかかる電力線搬送通信装置1Bでは、ゼロクロス検出部211Aが結合部21Aに含まれている。   In the power line carrier communication apparatus 1A according to the first embodiment, the zero cross detector 11 is provided at the subsequent stage of the impedance upper part 10. However, in the power line carrier communication apparatus 1B according to the second embodiment, the zero cross detector 211A is the coupling part. 21A.

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、第1実施形態の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。   For this reason, the impedance upper unit 10, the power supply unit 12, the PLC unit 14, the control unit 15, and the I / O unit 16 in the power line carrier communication device 1 </ b> B are connected to each other by the power supply unit 12 via the impedance upper unit 10 and the pair of electric circuits 17. Except for the point connected to the power line, it is the same as the impedance upper unit 10, the power supply unit 12, the PLC unit 14, the control unit 15 and the I / O unit 16 in the power line carrier communication device 1A of the first embodiment. Description is omitted.

結合部21A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211Aを含んでいる。結合部21A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211A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211A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。   The coupling unit 21A is a circuit that is connected to the pair of electric circuits 17, extracts a PLC communication signal transmitted through the electric circuit 17, and superimposes the PLC communication signal on the electric circuit 17, and includes a zero-cross detection unit 211A. The coupling unit 21A includes, for example, a coupling capacitor Cr having a sufficiently high impedance with respect to the commercial frequency of the commercial power source, and a primary winding connected in series with the coupling capacitor Cr, so that the communication signal component of the PLC is transmitted from the primary side. A coupling transformer T1 that can transmit to the secondary side, and a zero-cross detector 211A whose input side is connected in series to the primary winding are configured. A series connection circuit of the coupling capacitor Cr, the coupling transformer T1, and the zero-cross detection unit 211A is connected between the pair of input terminals, and is therefore connected between the pair of electric circuits 17. The PLC unit 14 is connected to the secondary side of the coupling transformer T1.

ゼロクロス検出部211A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211A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211A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。   The zero cross detection unit 211A is a circuit that detects a zero cross timing of the commercial power supply and outputs a pulse in synchronization with the detected zero cross timing. The zero cross detection unit 211A outputs a pulse synchronized with the zero cross timing to the control unit 15. The zero-cross detection unit 211A includes, for example, a photocoupler PC corresponding to an AC input and a resistance element Rb connected in series to the output side of the photocoupler PC. A power supply unit 12 is connected to the resistance element Rb, and a voltage is applied from the power supply unit 12 to the output side of the photocoupler PC via the resistance element Rb.

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211Aは、結合部21A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。   In the power line carrier communication apparatus 1B having such a configuration, the zero cross detection unit 211A is included in the coupling unit 21A, so that the power supply portion and the communication portion can be separated. For this reason, it becomes possible to employ | adopt as the power supply part 12 the power supply unit in which it is difficult to mount the zero cross detection part 11. FIG.

また、図3に示す例では、ゼロクロス検出部211A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211A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211A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211A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。   In the example shown in FIG. 3, the zero cross detection unit 211A is connected to a series circuit of the coupling capacitor Cr and the primary side of the coupling transformer T1. For the commercial frequency, the impedance of the coupling capacitor Cr is high, while the impedance of the primary winding of the coupling transformer T1 is sufficiently low. For this reason, a current restricted by the impedance of the coupling capacitor Cr flows through the zero-cross detection unit 211A, and the zero-cross detection unit 211A detects the zero-cross using the current waveform of the commercial power source flowing through the coupling capacitor Cr. Therefore, since the drive current value of the zero-cross detection unit 211A can be determined not by the resistor element but by the capacitor Cr, the power consumption can be reduced by the amount of power consumed by the resistor element. In addition, in the case where the commercial power source is 100 V and 60 Hz, in order to flow a current of 10 mA to the input side of the photocoupler PC, the coupling capacitor Cr may be about 0.27 μF, and the impedance is about 100 kHz, for example. 5.9Ω, for example, about 0.3Ω at 2 MHz. Therefore, the coupling capacitor Cr is sufficient in terms of allowing the PLC communication signal to pass, whether it is a low-speed PLC or a high-speed PLC.

また、PLCに関する動作は、図2を用いて説明した第1実施形態にかかる電力線搬送通信装置1Aと同様であるので、その説明を省略する。   Moreover, since the operation | movement regarding PLC is the same as that of 1 A of power line carrier communication apparatuses concerning 1st Embodiment demonstrated using FIG. 2, the description is abbreviate | omitted.

したがって、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21A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が行われ、動作状態においてPLCが行われる。このため、電力線搬送通信装置1Bは、省電力化を図りつつ、他の電力線搬送通信装置1Bと互いに同期を取ってPLCを行うことができる。   Therefore, in the power line carrier communication apparatus 1B having such a configuration, an intermittent operation that repeats the operation state and the standby state is performed in accordance with the zero cross timing of the commercial power source detected by the zero cross detection unit 21A, and the PLC is operated in the operation state. Done. For this reason, the power line carrier communication apparatus 1B can perform PLC in synchronization with the other power line carrier communication apparatus 1B while achieving power saving.

また、本実施形態の電力線搬送通信装置1B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、また上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ので、間欠動作を行うに当たって、制御部15の制御処理を簡単にすることができる。   Moreover, in the power line carrier communication apparatus 1B of the present embodiment, the zero cross is counted (counted) as described above without configuring a clock unit that measures time such as date and time based on a pulse corresponding to the zero cross timing. However, since the count value of the zero cross and the time are not associated with each other and the start timing of the operation state is determined based on the pulse corresponding to the zero cross timing, the control process of the control unit 15 is performed in performing the intermittent operation. Can be simple.

次に、別の実施形態について説明する。   Next, another embodiment will be described.

(第3の実施形態)
図4は、第3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4において、電力線搬送通信装置1Cは、インピーダンスアッパ部10と、電源部12と、結合部21B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21Bがゼロクロス検出部211Bを含んでいる。
(Third embodiment)
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a power line carrier communication apparatus according to the third embodiment. In FIG. 4, the power line carrier communication device 1C includes an impedance upper unit 10, a power source unit 12, a coupling unit 21B, a PLC unit 14, a control unit 15, an I / O unit 16, and a pair of electric circuits 17 (17a, 17b), and the coupling unit 21B includes a zero-cross detection unit 211B.

第3実施形態にかかる電力線搬送通信装置1Cでは、ゼロクロス検出部211Bが第2実施形態にかかる電力線搬送通信装置1Bにおけるゼロクロス検出部211Aと異なっている。   In the power line carrier communication apparatus 1C according to the third embodiment, the zero cross detector 211B is different from the zero cross detector 211A in the power line carrier communication apparatus 1B according to the second embodiment.

このため、本電力線搬送通信装置1C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、第2実施形態の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と同様であるので、その説明を省略する。   For this reason, the impedance upper unit 10, the power supply unit 12, the PLC unit 14, the control unit 15, and the I / O unit 16 in the power line carrier communication device 1 </ b> C are the impedance upper unit 10 in the power line carrier communication device 1 </ b> B of the second embodiment, Since it is the same as that of the power supply unit 12, the PLC unit 14, the control unit 15, and the I / O unit 16, the description thereof is omitted.

結合部21B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211Bを含んでいる。結合部21Bは、例えば、結合部21Aと同様に、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211B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211B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。   The coupling unit 21B is a circuit that is connected to the pair of electric circuits 17 and extracts a PLC communication signal transmitted through the electric circuit 17, and superimposes the PLC communication signal on the electric circuit 17, and includes a zero-cross detection unit 211B. The coupling unit 21B includes, for example, a capacitor Cr, a coupling transformer T1 whose primary winding is connected in series with the coupling capacitor Cr, and a zero cross whose input side is connected in series to the primary winding, like the coupling unit 21A. And a detector 211B. The series connection circuit of the coupling capacitor Cr, the coupling transformer T1, and the zero-cross detection unit 211B is connected between the pair of input terminals, and is therefore connected between the pair of electric circuits 17.

ゼロクロス検出部211B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211B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211B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。   The zero cross detection unit 211B is a circuit that detects the zero cross timing of the commercial power supply and outputs a pulse in synchronization with the detected zero cross timing. The zero cross detection unit 211B outputs a pulse synchronized with the zero cross timing to the control unit 15. For example, the zero-cross detection unit 211B includes an AC input compatible photocoupler PC, a capacitor Cc provided between a pair of input terminals of the photocoupler PC (between an anode terminal and a cathode terminal), and an output side of the photocoupler PC. And a resistance element Rb connected in series. The capacitor Cc is connected in parallel to the two light emitting diodes LED1 and LED2 connected in antiparallel to each other of the photocoupler PC, has a sufficiently low impedance characteristic with respect to the frequency band of the PLC communication signal, and Has sufficiently high impedance characteristics for commercial frequencies. A power supply unit 12 is connected to the resistance element Rb, and a voltage is applied from the power supply unit 12 to the output side of the photocoupler PC via the resistance element Rb.

このような構成の電力線搬送通信装置1Cでは、ゼロクロス検出部211B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。   In the power line carrier communication apparatus 1C having such a configuration, a capacitor Cc is provided between a pair of input terminals of the photocoupler PC in the zero cross detection unit 211B. For this reason, even when the commercial power supply is in the vicinity of 0 V and the photocoupler PC is to operate in the cutoff region, the PLC communication signal may be superimposed on the electric circuit 17 (the power line) via the capacitor Cc. It becomes possible. For this reason, even if the time of the operation state is set to a length including the zero cross of the commercial power supply, the PLC can be performed. Therefore, there is no restriction on the time setting of the operating state, and it becomes possible to transmit a PLC communication signal accommodating a relatively large size data.

なお、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。   For example, when the light emitting diodes LED1 and LED2 are made of silicon, the cutoff region of the photodiode PC is in a range of about ± 0.7.

また、PLCに関する動作は、図2を用いて説明した第1実施形態にかかる電力線搬送通信装置1Aと同様であるので、その説明を省略する。   Moreover, since the operation | movement regarding PLC is the same as that of 1 A of power line carrier communication apparatuses concerning 1st Embodiment demonstrated using FIG. 2, the description is abbreviate | omitted.

次に、別の実施形態について説明する。   Next, another embodiment will be described.

(第4の実施形態)
図5は、第4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5において、電力線搬送通信装置1Cは、インピーダンスアッパ部10と、電源部12と、結合部31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31がゼロクロス検出部311を含んでいる。
(Fourth embodiment)
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a power line carrier communication apparatus according to the fourth embodiment. 5, the power line carrier communication device 1C includes an impedance upper unit 10, a power source unit 12, a coupling unit 31, a PLC unit 14, a control unit 15, an I / O unit 16, and a pair of electric circuits 17 (17a, 17b), and the coupling unit 31 includes a zero-cross detection unit 311.

第4実施形態にかかる電力線搬送通信装置1Dでは、結合部31およびこれに含まれるゼロクロス検出部311が第2実施形態にかかる電力線搬送通信装置1Bにおける結合部21Aおよびゼロクロス検出部211Aと異なっている。   In the power line carrier communication apparatus 1D according to the fourth embodiment, the coupling unit 31 and the zero cross detection unit 311 included therein are different from the coupling unit 21A and the zero cross detection unit 211A in the power line carrier communication apparatus 1B according to the second embodiment. .

このため、本電力線搬送通信装置1D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、第2実施形態の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と同様であるので、その説明を省略する。   Therefore, the impedance upper unit 10, the power supply unit 12, the PLC unit 14, the control unit 15, and the I / O unit 16 in the power line carrier communication device 1 </ b> D are the impedance upper unit 10 in the power line carrier communication device 1 </ b> B of the second embodiment, Since it is the same as that of the power supply unit 12, the PLC unit 14, the control unit 15, and the I / O unit 16, the description thereof is omitted.

結合部31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311を含んでいる。結合部31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、結合コンデンサCrの両端にその一対の入力端子が接続されるゼロクロス検出部311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の2次側には、PLC部14が接続される。   The coupling unit 31 is connected to the pair of electric circuits 17 and extracts a PLC communication signal transmitted through the electric circuit 17 and superimposes the PLC communication signal on the electric circuit 17, and includes a zero-cross detection unit 311. The coupling unit 31 includes, for example, a coupling capacitor Cr having a sufficiently high impedance with respect to the commercial frequency of the commercial power source, and a primary winding connected in series with the coupling capacitor Cr, so that the communication signal component of the PLC is transmitted from the primary side. A coupling transformer T1 capable of transmitting to the secondary side and a zero-cross detection unit 311 having a pair of input terminals connected to both ends of the coupling capacitor Cr are configured. The series connection circuit of the coupling capacitor Cr and the coupling transformer T <b> 1 is connected between the pair of input terminals, and is therefore connected between the pair of electric paths 17. The PLC unit 14 is connected to the secondary side of the coupling transformer T1.

ゼロクロス検出部311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311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311は、例えば、抵抗素子Rcと、抵抗素子Rcに入力側が直列に接続されるAC入力対応のフォトカプラPC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RcおよびフォトカプラPCの直列接続回路は、結合コンデンサCrに並列に接続されている。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。抵抗素子Rcは、フォトカプラPCの電流制限抵抗である。   The zero cross detection unit 311 is a circuit that detects the zero cross timing of the commercial power supply and outputs a pulse in synchronization with the detected zero cross timing. The zero cross detection unit 311 outputs a pulse synchronized with the zero cross timing to the control unit 15. The zero-cross detection unit 311 includes, for example, a resistance element Rc, a photocoupler PC corresponding to an AC input whose input side is connected in series to the resistance element Rc, and a resistance element Rb connected in series to the output side of the photocoupler PC. It is prepared for. A series connection circuit of the resistor element Rc and the photocoupler PC is connected in parallel to the coupling capacitor Cr. A power supply unit 12 is connected to the resistance element Rb, and a voltage is applied from the power supply unit 12 to the output side of the photocoupler PC via the resistance element Rb. The resistance element Rc is a current limiting resistor of the photocoupler PC.

このような構成の電力線搬送通信装置1Dでは、結合コンデンサCrの両端にゼロクロス検出部311が接続されている。結合コンデンサCrは、結合トランスT1の1次巻き線よりも商用周波数に対するインピーダンスが大きいため、商用電源の電圧は、主に結合コンデンサCrに印加される。このため、結合コンデンサCrの両端に接続されているゼロクロス検出部311は、この結合コンデンサCrに印加される商用電源の電圧波形から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。   In the power line carrier communication apparatus 1D having such a configuration, the zero-cross detector 311 is connected to both ends of the coupling capacitor Cr. Since the coupling capacitor Cr has a larger impedance to the commercial frequency than the primary winding of the coupling transformer T1, the voltage of the commercial power supply is mainly applied to the coupling capacitor Cr. For this reason, the zero cross detection unit 311 connected to both ends of the coupling capacitor Cr can detect the zero cross timing of the commercial power source from the voltage waveform of the commercial power source applied to the coupling capacitor Cr.

また、ゼロクロス検出部311の抵抗素子Rcは、フォトカプラPCの電流制限抵抗であるため、通常、比較的大きな抵抗値が使用される。このため、PLCの電流は、ゼロクロス検出部311にほとんど流入することなく、結合コンデンサCrに主に流れ込む。したがって、PLCの通信信号は、結合トランスT1を介してPLC部14へ伝達される。   In addition, since the resistance element Rc of the zero cross detection unit 311 is a current limiting resistor of the photocoupler PC, a relatively large resistance value is usually used. For this reason, the current of the PLC mainly flows into the coupling capacitor Cr without almost flowing into the zero-cross detection unit 311. Therefore, the PLC communication signal is transmitted to the PLC unit 14 via the coupling transformer T1.

そして、このような構成の電力線搬送通信装置1Dでは、結合コンデンサCrの両端にゼロクロス検出部311が接続されているので、第3実施形態の電力線搬送通信装置1Cに較べて結合部31に1個のコンデンサCrで済む。したがって、結合部31の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。   In the power line carrier communication apparatus 1D having such a configuration, the zero cross detector 311 is connected to both ends of the coupling capacitor Cr, so that one is provided in the coupling part 31 as compared with the power line carrier communication apparatus 1C of the third embodiment. The capacitor Cr is sufficient. Therefore, the number of parts of the coupling portion 31 can be reduced accordingly, and the mounting area can be reduced accordingly.

また、PLCに関する動作は、図2を用いて説明した第1実施形態にかかる電力線搬送通信装置1Aと同様であるので、その説明を省略する。   Moreover, since the operation | movement regarding PLC is the same as that of 1 A of power line carrier communication apparatuses concerning 1st Embodiment demonstrated using FIG. 2, the description is abbreviate | omitted.

次に、別の実施形態について説明する。   Next, another embodiment will be described.

(第5の実施形態)
図6は、第5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5において、電力線搬送通信装置1Eは、インピーダンスアッパ部10と、電源部12と、結合部41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41がゼロクロス検出部411を含んでいる。
(Fifth embodiment)
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a power line carrier communication apparatus according to the fifth embodiment. In FIG. 5, the power line carrier communication device 1E includes an impedance upper unit 10, a power source unit 12, a coupling unit 41, a PLC unit 14, a control unit 15, an I / O unit 16, and a pair of electric circuits 17 (17a, 17b), and the coupling unit 41 includes a zero-cross detection unit 411.

第5実施形態にかかる電力線搬送通信装置1Eでは、結合部41が第4実施形態にかかる電力線搬送通信装置1Dにおける結合部31と異なっている。   In the power line carrier communication apparatus 1E according to the fifth embodiment, the coupling unit 41 is different from the coupling unit 31 in the power line carrier communication apparatus 1D according to the fourth embodiment.

このため、本電力線搬送通信装置1E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、第2実施形態の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と同様であるので、その説明を省略する。また、ゼロクロス検出部411は、ゼロクロス検出部311と同様であるため、その説明を省略する。   For this reason, the impedance upper unit 10, the power supply unit 12, the PLC unit 14, the control unit 15, and the I / O unit 16 in the power line carrier communication device 1 </ b> E are the impedance upper unit 10 in the power line carrier communication device 1 </ b> B of the second embodiment, Since it is the same as that of the power supply unit 12, the PLC unit 14, the control unit 15, and the I / O unit 16, the description thereof is omitted. Moreover, since the zero cross detection part 411 is the same as that of the zero cross detection part 311, the description is abbreviate | omitted.

結合部41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411を含んでいる。結合部41は、例えば、1次側が2巻き線n1a、n1bであって2次側が2巻き線n2a、n2bである4巻き線構成であり、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T2(T21、T22)と、1次側の2巻き線の間に設けられ、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、結合コンデンサCrの両端にその一対の入力端子が接続されるゼロクロス検出部411とを備えて構成される。結合トランスT2は、1組の1次巻き線n1aおよび2次巻き線n1bを備えて構成されるトランスT21と、1組の1次巻き線n2aおよび2次巻き線n2bを備えて構成されるトランスT22とを備えて構成されている。そして、トランスT21の1次巻き線n1a、結合コンデンサCrおよびトランスT22の1次巻き線n2aは、この順序で直列に接続されており、この直列接続回路は、一対の入力端子間に接続されている。このため、この直列接続回路は、一対の電路17間に接続される。結合トランスT2の2次側には、PLC部14が接続される。すなわち、トランスT21の一方端は、PLC部14に接続され、その他方端は、接地され、そして、トランスT22の他方端は、PLC部14に接続され、その一方端は、接地されている。   The coupling unit 41 is connected to the pair of electric circuits 17 and extracts a PLC communication signal transmitted through the electric circuit 17 and superimposes the PLC communication signal on the electric circuit 17, and includes a zero-cross detection unit 411. The coupling unit 41 has, for example, a four-winding configuration in which the primary side is the two windings n1a and n1b and the secondary side is the two windings n2a and n2b, and the PLC communication signal component is transmitted from the primary side to the secondary side. A coupling capacitor Cr provided between the coupling transformer T2 (T21, T22) capable of transmitting to the primary side and two windings on the primary side and having a sufficiently high impedance with respect to the commercial frequency of the commercial power source, and a coupling capacitor And a zero-cross detector 411 having a pair of input terminals connected to both ends of Cr. The coupling transformer T2 includes a transformer T21 configured to include a set of primary winding n1a and a secondary winding n1b, and a transformer configured to include a set of primary winding n2a and a secondary winding n2b. And T22. The primary winding n1a of the transformer T21, the coupling capacitor Cr, and the primary winding n2a of the transformer T22 are connected in series in this order, and this series connection circuit is connected between a pair of input terminals. Yes. For this reason, this series connection circuit is connected between the pair of electric paths 17. The PLC unit 14 is connected to the secondary side of the coupling transformer T2. That is, one end of the transformer T21 is connected to the PLC unit 14, the other end is grounded, and the other end of the transformer T22 is connected to the PLC unit 14, and one end thereof is grounded.

このような構成の電力線搬送通信装置1Eでは、トランスT21の1次巻き線n1a、結合コンデンサCrおよびトランスT22の1次巻き線n2aは、この順序で直列に接続されており、4巻き線構成の結合トランスT2は、結合コンデンサCrを中心に一対の電路17(前記電力線)に対して対称構成となっている。このため、平衡伝送が可能となり、耐ノイズ性能を高めることが可能となる。   In the power line carrier communication device 1E having such a configuration, the primary winding n1a of the transformer T21, the coupling capacitor Cr, and the primary winding n2a of the transformer T22 are connected in series in this order, and thus have a 4-winding configuration. The coupling transformer T2 has a symmetric configuration with respect to the pair of electric circuits 17 (the power lines) around the coupling capacitor Cr. For this reason, balanced transmission is possible, and noise resistance can be improved.

また、PLCに関する動作は、図2を用いて説明した第1実施形態にかかる電力線搬送通信装置1Aと同様であるので、その説明を省略する。   Moreover, since the operation | movement regarding PLC is the same as that of 1 A of power line carrier communication apparatuses concerning 1st Embodiment demonstrated using FIG. 2, the description is abbreviate | omitted.

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。   In order to express the present invention, the present invention has been properly and fully described through the embodiments with reference to the drawings. However, those skilled in the art can easily change and / or improve the above-described embodiments. It should be recognized that this is possible. Therefore, unless the modifications or improvements implemented by those skilled in the art are at a level that departs from the scope of the claims recited in the claims, the modifications or improvements are not covered by the claims. To be construed as inclusive.

第1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。It is a figure which shows the structure of the power line carrier communication apparatus concerning 1st Embodiment. 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。It is a time chart which shows operation | movement of the power line carrier communication apparatus concerning embodiment. 第2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。It is a figure which shows the structure of the power line carrier communication apparatus concerning 2nd Embodiment. 第3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。It is a figure which shows the structure of the power line carrier communication apparatus concerning 3rd Embodiment. 第4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。It is a figure which shows the structure of the power line carrier communication apparatus concerning 4th Embodiment. 第5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。It is a figure which shows the structure of the power line carrier communication apparatus concerning 5th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1A〜1E 電力線搬送通信装置
10 インピーダンスアッパ部
11、211A、211B、311、411 ゼロクロス検出部
12 電源部
13、21A、21B、31、41 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
1A to 1E Power line carrier communication device 10 Impedance upper part 11, 211A, 211B, 311 and 411 Zero cross detection part 12 Power supply part 13, 21A, 21B, 31, 41 Coupling part 14 Power line carrier communication part 15 Control part 16 Input output part C1, Cc Capacitor PC Photocoupler

Claims (6)

電力線に接続するための一対の電路と、
前記一対の電路上の所定位置に設けられ、インピーダンスが商用周波数に対して低いとともに電力線搬送通信に利用される周波数に対して高い特性を持つインピーダンスアッパ部と、
前記一対の電路上であって前記インピーダンスアッパ部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する検出部と、
前記インピーダンスアッパ部と前記検出部との間における前記一対の電路間に設けられるコンデンサと、
前記一対の電路に接続され、前記検出部で検出したゼロクロスタイミングに基づいて動作し、前記電力線搬送通信を行う通信部とを備えること
を特徴とする電力線搬送通信装置。
A pair of electrical paths for connecting to the power lines;
An impedance upper unit that is provided at a predetermined position on the pair of electric paths and has a low characteristic with respect to a commercial frequency and a high characteristic with respect to a frequency used for power line carrier communication;
A detection unit that is provided on the pair of electric paths and is located at a subsequent stage of the impedance upper unit, and detects a zero-cross timing of a commercial power source;
A capacitor provided between the pair of electrical paths between the impedance upper part and the detection part;
A power line carrier communication apparatus, comprising: a communication unit that is connected to the pair of electric paths, operates based on a zero cross timing detected by the detection unit, and performs the power line carrier communication.
電力線に接続するための一対の電路と、
前記電路を伝送する電力線搬送通信の通信信号を取り出すとともに、前記電路に前記電力線搬送通信の通信信号を重畳する結合部と、
前記結合部で取り出された電力線搬送通信の通信信号を復調するとともに、データを電力線搬送通信の通信信号に変調して前記結合部へ出力する電力線搬送通信部とを備え、
前記結合部は、商用電源のゼロクロスタイミングを検出する検出部を含み、
前記電力線搬送通信部は、前記検出部で検出したゼロクロスタイミングに基づいて動作すること
を特徴とする電力線搬送通信装置。
A pair of electrical paths for connecting to the power lines;
Taking out the communication signal of the power line carrier communication that transmits the electric path, and superimposing the communication signal of the power line carrier communication on the electric line,
A power line carrier communication unit that demodulates a communication signal of the power line carrier communication taken out by the coupling unit and modulates data into a communication signal of power line carrier communication and outputs the communication signal to the coupling unit;
The coupling unit includes a detection unit that detects a zero cross timing of a commercial power source,
The power line carrier communication unit operates based on a zero cross timing detected by the detection unit.
前記結合部は、商用周波数に対して高インピーダンスである結合コンデンサと、1次巻き線が前記結合コンデンサと直列に接続され、前記電力線搬送通信の通信信号成分を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とを備え、
前記検出部は、前記結合トランスの1次側に直列に接続され、交流電力が入力可能なフォトカプラを備えること
を特徴とする請求項2に記載の電力線搬送通信装置。
The coupling unit has a coupling capacitor having a high impedance with respect to a commercial frequency and a primary winding connected in series with the coupling capacitor, and transmits a communication signal component of the power line carrier communication from the primary side to the secondary side. A coupling transformer that can
The power line carrier communication device according to claim 2, wherein the detection unit includes a photocoupler connected in series to the primary side of the coupling transformer and capable of receiving AC power.
前記検出部は、前記フォトカプラにおける一対の入力端子間に設けられ、前記電力線搬送通信に利用される周波数に対して低インピーダンスであるコンデンサを備えること
を特徴とする請求項3に記載の電力線搬送通信装置。
The power line carrier according to claim 3, wherein the detection unit includes a capacitor that is provided between a pair of input terminals of the photocoupler and has a low impedance with respect to a frequency used for the power line carrier communication. Communication device.
前記結合部は、商用周波数に対して高インピーダンスである結合コンデンサと、1次巻き線が前記結合コンデンサと直列に接続され、前記電力線搬送通信の通信信号成分を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とを備え、
前記検出部は、抵抗素子と、前記抵抗素子と直列に接続され、交流電力が入力可能なフォトカプラとを備え、直列に接続された前記抵抗素子と前記フォトカプラとが前記結合コンデンサに並列に接続されていること
を特徴とする請求項2に記載の電力線搬送通信装置。
The coupling unit has a coupling capacitor having a high impedance with respect to a commercial frequency and a primary winding connected in series with the coupling capacitor, and transmits a communication signal component of the power line carrier communication from the primary side to the secondary side. A coupling transformer that can
The detection unit includes a resistance element and a photocoupler connected in series with the resistance element and capable of inputting AC power, and the resistance element and the photocoupler connected in series are parallel to the coupling capacitor. The power line carrier communication device according to claim 2, wherein the power line carrier communication device is connected.
前記結合部は、1次側が2巻き線であって2次側が2巻き線である4巻き線構成であり、前記電力線搬送通信の通信信号成分を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と、前記1次側の2巻き線の間に設けられ、商用周波数に対して高インピーダンスである結合コンデンサとを備え、
前記検出部は、抵抗素子と、前記抵抗素子と直列に接続され、交流電力が入力可能なフォトカプラとを備え、直列に接続された前記抵抗素子と前記フォトカプラとが前記結合コンデンサに並列に接続されていること
を特徴とする請求項2に記載の電力線搬送通信装置。
The coupling unit has a four-winding configuration in which the primary side has two windings and the secondary side has two windings, and the communication signal component of the power line carrier communication can be transmitted from the primary side to the secondary side. A coupling transformer that can be provided, and a coupling capacitor that is provided between the two windings on the primary side and has a high impedance with respect to a commercial frequency;
The detection unit includes a resistance element and a photocoupler connected in series with the resistance element and capable of inputting AC power, and the resistance element and the photocoupler connected in series are parallel to the coupling capacitor. The power line carrier communication device according to claim 2, wherein the power line carrier communication device is connected.
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