JP2016146570A - Master unit for power line communication, information collection system, and selective communication method - Google Patents

Master unit for power line communication, information collection system, and selective communication method Download PDF

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陽 中城
Akira Nakashiro
陽 中城
功 井出崎
Isao Idesaki
功 井出崎
克己 水戸
Katsumi Mito
克己 水戸
剛史 下口
Takashi Shimokuchi
剛史 下口
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SAIKO ENGINEERING KK
Chugoku Electric Power Co Inc
Sumitomo Electric Industries Ltd
Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
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Chugoku Electric Power Co Inc
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform communication with satisfactory quality by the minimum master unit while suppressing the attenuation of a signal in power line communication with the distribution line of a plurality of banks as a target.SOLUTION: A master unit 20 for power line communication capable of communicating with a slave unit comprises: a master unit side communication part 201 for power line communication including a transmission circuit 203, a reception circuit 204, and a switch control part 202 for cooperatively operating with communication; and a connection circuit part 210 arranged between a distribution system group and the master unit side communication part 201 in which a plurality of sets of signal couplers 211 to 218 including switches to be opened/closed by the switch control part 202 are provided one-to-one corresponding to each distribution system for selecting the opening/closing state of the switch on the basis of the command of the switch control part when the master unit side communication part 201 communicates with any slave unit to connect the master unit side communication part 201 only to the distribution line of one distribution system including the slave unit of a communication partner, and to non-connect the master unit communication part 201 to the distribution line of the other distribution system.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、電力線通信(PLC:Power Line Communication)により、親機と複数の子機との間で通信を行う技術に関し、特に、通信品質の向上に関する。   The present invention relates to a technique for performing communication between a parent device and a plurality of child devices by power line communication (PLC), and more particularly to improvement of communication quality.

電力線通信は、電力線に通信信号を重畳して信号伝送する有線通信技術であり、電力線の存在する所であれば信号線を別途用意する必要が無いという利点がある。このような電力線通信の好適な一利用形態として、電力量の遠隔検針がある。例えば、集合住宅において、各戸の電力量計に電力線通信用の子機を装備し、電気室等の主幹配電線に親機を接続することにより、全戸の電力量の情報を、親機で収集することができる(例えば、特許文献1の図2参照)。親機が収集した情報は、インターネット等の通信回線経由で、電力供給元に送信することができる。   The power line communication is a wired communication technique for transmitting a signal by superimposing a communication signal on the power line, and has an advantage that it is not necessary to separately prepare a signal line if the power line exists. As a suitable usage form of such power line communication, there is a remote meter reading of electric energy. For example, in an apartment house, each unit's watt-hour meter is equipped with a slave unit for power line communication, and by connecting the master unit to the main distribution line in the electrical room, etc., information on the power consumption of all the units is collected by the master unit (For example, refer to FIG. 2 of Patent Document 1). Information collected by the parent device can be transmitted to a power supply source via a communication line such as the Internet.

比較的小規模な集合住宅であれば、1台の変圧器の低圧側から全戸に配電されているので、親機は1台で足りる。しかし、大規模な集合住宅になると、高圧(6.6kV)の受電線下に変圧器が複数台ある複数バンクの構成となっている。電力線通信の信号は変圧器を越えて高圧線経由で隣のバンクには、ほとんど届かない。従って、各バンク内に限られた通信となり、バンクごとに親機が必要となる。   If the housing is relatively small, power is distributed from the low-voltage side of one transformer to all units, so only one master unit is sufficient. However, when it comes to a large-scale apartment house, it has a multi-bank configuration with a plurality of transformers under a high-voltage (6.6 kV) receiving line. Power line communication signals rarely reach the adjacent bank via the high voltage line beyond the transformer. Therefore, the communication is limited within each bank, and a master unit is required for each bank.

例えば、図6は、6.6kVから100/200Vに降圧する4台の変圧器11〜14が設けられている場合の配電系統S1〜S4を単線表記で表した図である。この場合、各配電系統S1〜S4に電力線通信用の親機21〜24が必要となる。各配電系統S1〜S4の末端には、図示しない子機が多数接続されている。   For example, FIG. 6 is a diagram showing the distribution systems S1 to S4 in a single line notation when four transformers 11 to 14 that step down from 6.6 kV to 100/200 V are provided. In this case, the power line communication master units 21 to 24 are required for the respective distribution systems S1 to S4. A large number of slave units (not shown) are connected to the ends of the power distribution systems S1 to S4.

一方、複数の配電系統がある場合に、バンク間に信号結合器(カプラ)を設けて電力線通信の信号のみを通過させることも提案されている(例えば、特許文献2の図3、特許文献3の図1参照)。図7は、その要領を簡単に示す図であり、図6と同様に、6.6kVから100/200Vに降圧する4台の変圧器11〜14が設けられている。そして、バンク間には信号結合器51〜53が設けられている。図の左端の配電系統S1には親機21が常に接続され、当該配電系統S1と他の3つの配電系統S2〜S4とが、それぞれ、信号結合器51〜53を介して接続されている。   On the other hand, in the case where there are a plurality of distribution systems, it has also been proposed to provide a signal coupler (coupler) between the banks and allow only the power line communication signal to pass (for example, FIG. 3 of Patent Document 2 and Patent Document 3). FIG. 1). FIG. 7 is a diagram simply showing the procedure, and similarly to FIG. 6, four transformers 11 to 14 that step down from 6.6 kV to 100/200 V are provided. Signal couplers 51 to 53 are provided between the banks. The master unit 21 is always connected to the leftmost distribution system S1 in the figure, and the distribution system S1 and the other three distribution systems S2 to S4 are connected via signal couplers 51 to 53, respectively.

特開2010−28788号公報JP 2010-28788 A 特開2003−258689号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-258689 特許第4457880号公報Japanese Patent No. 4457880

図6の構成では、親機がバンク数と同数必要となり、システム全体のコストが高くなる。一方、図7の構成では、親機は1台で足り、信号結合器51〜53は比較的低コストであるため、システム全体のコストは図7の構成より安価になる。バンク数が増大するほど、図7の構成のコスト低減効果は大きくなるので、コスト面では図7の構成が好ましい。   In the configuration of FIG. 6, the same number of master units as the number of banks is required, and the cost of the entire system increases. On the other hand, in the configuration of FIG. 7, only one master unit is required, and the signal couplers 51 to 53 are relatively low cost. Therefore, the cost of the entire system is lower than that of the configuration of FIG. 7. Since the cost reduction effect of the configuration of FIG. 7 increases as the number of banks increases, the configuration of FIG. 7 is preferable in terms of cost.

しかしながら、図7の構成では、信号結合器51〜53を介して複数の配電系統S1〜S4の配電線が、電力線通信の信号伝送路として相互に繋がっている。従って、親機から送信された信号が複数の配電線に伝送され、減衰が大きくなる。また、複数の配電系統が繋がっていると、全体としての線路インピーダンスが低下し、このことが、さらに信号を減衰させる原因となる。一方、子機から親機21宛に送信された信号も、複数の配電線に伝送され、減衰が大きくなる。また、線路インピーダンスが親機の受信インピーダンスより低くなると、信号が減衰する。   However, in the configuration of FIG. 7, the distribution lines of the plurality of distribution systems S <b> 1 to S <b> 4 are connected to each other as signal transmission paths for power line communication via the signal couplers 51 to 53. Therefore, the signal transmitted from the master unit is transmitted to the plurality of distribution lines, and attenuation is increased. In addition, when a plurality of power distribution systems are connected, the line impedance as a whole decreases, and this further causes signal attenuation. On the other hand, a signal transmitted from the slave unit to the master unit 21 is also transmitted to a plurality of distribution lines, and attenuation is increased. Further, when the line impedance becomes lower than the reception impedance of the master unit, the signal is attenuated.

かかる従来の問題点に鑑み、本発明は、複数バンクの配電線を対象とする電力線通信において信号の減衰を抑制しつつ、最小限の親機で良好な品質の通信を行うことを目的とする。   In view of such conventional problems, an object of the present invention is to perform good quality communication with a minimum number of base units while suppressing signal attenuation in power line communication for distribution lines of a plurality of banks. .

本発明は、変圧器の低圧側から配電線を介して1又は複数の需要家に至る配電系統を1バンクとして、これが複数バンク存在して成る配電系統群が設けられている場合に、前記需要家の各々に設けられた電力線通信用の子機と通信可能な、電力線通信用の親機であって、送信回路、受信回路、及び、通信と連係動作するスイッチ制御部を含む電力線通信用の親機側通信部と、前記配電系統群と前記親機側通信部との間にあって、前記スイッチ制御部によって開閉されるスイッチを含む信号結合器が各配電系統と一対一に対応して複数組設けられており、前記親機側通信部がいずれかの子機と通信を行う場合、前記スイッチ制御部の指令に基づいて前記スイッチの開閉状態を選択することにより、前記親機側通信部を、通信相手の子機が含まれる一の配電系統の配電線のみと接続し、他の配電系統の配電線とは非接続とする接続回路部とを備えている。   The present invention provides the above-mentioned demand when a distribution system group including a plurality of banks as a distribution system from a low voltage side of a transformer to one or a plurality of consumers via a distribution line is provided. A power line communication master unit capable of communicating with a power line communication slave unit provided in each house, including a transmission circuit, a reception circuit, and a switch control unit that operates in conjunction with communication. A plurality of sets of signal couplers, which are located between the base unit side communication unit, the distribution system group, and the base unit side communication unit and include switches that are opened and closed by the switch control unit, correspond to each distribution system on a one-to-one basis. When the master unit side communication unit communicates with any of the slave units, the master unit side communication unit communicates with the slave unit by selecting an open / closed state of the switch based on a command of the switch control unit. Includes the other handset Connected to only distribution line one of the distribution system, the distribution line of the other power distribution system and a connection circuit for a non-connected.

また、本発明の情報収集システムは、変圧器の低圧側から配電線を介して1又は複数の需要家に至る配電系統を1バンクとして、これが複数バンク存在して成る配電系統群と、前記需要家の各々に設けられた電力線通信用の子機と、前記子機と通信可能な電力線通信用の親機と、を備えた情報収集システムであって、前記親機は、送信回路、受信回路、及び、通信と連係動作するスイッチ制御部を含む電力線通信用の親機側通信部と、前記配電系統群と前記親機側通信部との間にあって、前記スイッチ制御部によって開閉されるスイッチを含む信号結合器が各配電系統と一対一に対応して複数組設けられており、前記親機側通信部がいずれかの子機と通信を行う場合、前記スイッチ制御部の指令に基づいて前記スイッチの開閉状態を選択することにより、前記親機側通信部を、通信相手の子機が含まれる一の配電系統の配電線のみと接続し、他の配電系統の配電線とは非接続とする接続回路部とを備えている。   In addition, the information collection system of the present invention includes a distribution system group in which a distribution system extending from a low voltage side of a transformer to one or a plurality of consumers via a distribution line is defined as a bank, and the demand An information collection system comprising: a power line communication slave unit provided in each house; and a power line communication master unit capable of communicating with the slave unit, wherein the master unit includes a transmission circuit and a reception circuit. And a main unit side communication unit for power line communication including a switch control unit that operates in conjunction with communication, and a switch that is opened and closed by the switch control unit between the power distribution system group and the main unit side communication unit. When a plurality of signal couplers are provided corresponding to each distribution system in a one-to-one correspondence and the base unit side communication unit communicates with any one of the slave units, based on the command of the switch control unit, Select the open / closed state The base unit side communication unit is connected only to the distribution line of one distribution system including the slave unit of the communication partner, and is provided with a connection circuit unit that is not connected to the distribution line of the other distribution system. ing.

また、本発明は、変圧器の低圧側から配電線を介して1又は複数の需要家に至る配電系統を1バンクとして、これが複数バンク存在して成る配電系統群と、前記需要家の各々に設けられた電力線通信用の子機と、前記子機と通信可能な電力線通信用の親機と、を備えたシステムについて、前記親機が実行する選択通信方法であって、前記親機は、いずれかの子機と通信を行う場合、通信相手の子機が含まれる一の配電系統の配電線のみと信号用の接続を成し、かつ、他の配電系統の配電線とは非接続とし、その状態で通信相手の子機と通信を行い、通信が終われば、通信相手を変えながら順次同様に通信し、全ての子機から情報を収集する、選択通信方法である。   In addition, the present invention provides a distribution system from a low voltage side of a transformer to one or a plurality of consumers via a distribution line as one bank, a distribution system group including a plurality of banks, and each of the consumers. A selection communication method executed by the master unit for a system including the provided slave unit for power line communication and a master unit for power line communication capable of communicating with the slave unit, wherein the master unit is When communicating with one of the slave units, only the distribution line of one distribution system that includes the slave unit of the communication partner is connected for signal transmission, and the distribution line of the other distribution system is disconnected. This is a selective communication method in which communication is performed with a communication partner slave unit in the state, and when communication is completed, communication is performed in the same manner while changing the communication partner, and information is collected from all the slave units.

本発明によれば、複数バンクの配電線を対象とする電力線通信において信号の減衰を抑制しつつ、最小限の親機で良好な品質の通信を行うことができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, communication of favorable quality can be performed with the minimum parent machine, suppressing the attenuation | damping of a signal in the power line communication which makes the distribution line of multiple banks object.

本発明の一実施形態に係る電力線通信用の親機を含む、情報収集システムの接続図の一例である。It is an example of a connection diagram of an information collection system including a master unit for power line communication according to an embodiment of the present invention. 図1の親機の詳細を示す回路図であり、また、親機と子機との通信線路に注目した回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing details of the master unit in FIG. 1, and is a circuit diagram paying attention to a communication line between the master unit and the slave unit. ポーリングによる要求と応答とのタイミングを示す図である。It is a figure which shows the timing of the request | requirement by polling, and a response. 子機から発呼する方式による要求と応答とのタイミングを示す図である。It is a figure which shows the timing of the request | requirement and response by the system which calls from a subunit | mobile_unit. 他の例としての、親機の詳細を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the detail of the main | base station as another example. 6.6kVから100/200Vに降圧する4台の変圧器が設けられている場合の配電系統を単線表記で表した従来技術の図である。It is the figure of the prior art which represented the power distribution system in the case of the four transformers which pressure | voltage-fall from 6.6kV to 100 / 200V being represented with the single line description. 複数の配電系統がある場合に、バンク間に信号結合器を設けて電力線通信の信号のみを通過させる要領を簡単に示す従来技術の図である。It is a figure of the prior art which shows simply the point which provides a signal coupler between banks and allows only a signal of power line communication to pass when there are a plurality of power distribution systems.

[実施形態の要旨]
本発明の実施形態の要旨としては、少なくとも以下のものが含まれる。
[Summary of Embodiment]
The gist of the embodiment of the present invention includes at least the following.

(1)これは、変圧器の低圧側から配電線を介して1又は複数の需要家に至る配電系統を1バンクとして、これが複数バンク存在して成る配電系統群が設けられている場合に、前記需要家の各々に設けられた電力線通信用の子機と通信可能な、電力線通信用の親機であって、送信回路、受信回路、及び、通信と連係動作するスイッチ制御部を含む電力線通信用の親機側通信部と、前記配電系統群と前記親機側通信部との間にあって、前記スイッチ制御部によって開閉されるスイッチを含む信号結合器が各配電系統と一対一に対応して複数組設けられており、前記親機側通信部がいずれかの子機と通信を行う場合、前記スイッチ制御部の指令に基づいて前記スイッチの開閉状態を選択することにより、前記親機側通信部を、通信相手の子機が含まれる一の配電系統の配電線のみと接続し、他の配電系統の配電線とは非接続とする接続回路部とを備えている。   (1) This is a case where a distribution system from a low voltage side of a transformer to one or a plurality of consumers via a distribution line is defined as one bank, and a distribution system group including a plurality of banks is provided. A power line communication master unit capable of communicating with a power line communication slave unit provided in each of the consumers, including a transmission circuit, a reception circuit, and a switch control unit that operates in conjunction with the communication. A signal coupler including a switch that is opened and closed by the switch control unit between the distribution unit group and the distribution unit group and the parent unit communication unit has a one-to-one correspondence with each distribution system. When a plurality of sets are provided and the base unit side communication unit communicates with any one of the slave units, the base unit side communication unit is selected by selecting an open / close state of the switch based on a command of the switch control unit. , Including the remote Connected to only one power distribution system of the distribution lines, the distribution lines of the other power distribution system and a connection circuit for a non-connected.

このような電力線通信用の親機によれば、通信相手の子機が含まれる配電系統のみが親機側通信部と接続される。従って、複数バンクの配電系統群に共通の親機であっても、接続した配電系統の配電線のみを用いて電力線通信を行うことができる。これにより、信号分岐による減衰を抑制して通信の品質を向上させることができる。   According to such a master unit for power line communication, only the power distribution system including the slave unit of the communication partner is connected to the master unit side communication unit. Therefore, even if it is a main | base station common to the distribution system group of several banks, power line communication can be performed only using the distribution line of the connected distribution system. Thereby, attenuation by signal branching can be suppressed and communication quality can be improved.

(2)前記(1)の親機において、前記スイッチは、各配電系統に対応して設けられる送信側スイッチ及び受信側スイッチによって構成され、前記接続回路部は、前記送信側スイッチを閉じることによって対応する配電系統の配電線のみに前記送信回路から信号を送り込む送信ルート、及び、前記受信側スイッチを閉じることによって前記通信相手の子機から返答する信号を前記受信回路へ届ける受信ルートを、別々に形成するものである。
この場合、送信ルートと受信ルートとが共通である場合にはできないこと、例えば、送信ルートと受信ルートとでインピーダンスを変えることにより送受信の通信特性を変化させること、も可能となる。
(2) In the master unit of (1), the switch is configured by a transmission side switch and a reception side switch provided corresponding to each power distribution system, and the connection circuit unit closes the transmission side switch. A transmission route for sending a signal from the transmission circuit only to a distribution line of a corresponding distribution system, and a reception route for delivering a signal returned from the slave device of the communication partner to the reception circuit by closing the reception side switch are separately provided. Is formed.
In this case, when the transmission route and the reception route are common, it is not possible, for example, the transmission / reception communication characteristics can be changed by changing the impedance between the transmission route and the reception route.

(3)前記(2)の親機において、前記スイッチ制御部は、前記送信側スイッチ及び前記受信側スイッチを互いに同期して閉じ、また、互いに同期して開くように制御することにより、前記送信ルート及び前記受信ルートを互いに同時に形成し、所定時間後に同時に解除するものであってもよい。
このような動作は、親機からの問いかけに子機が答えるポーリング方式に適し、また、バンク単位で複数の子機から情報収集を行う場合にも適する。また、この場合、スイッチ制御部による制御ロジックが簡単である。
(3) In the base unit of (2), the switch control unit controls the transmission side switch and the reception side switch to be closed in synchronization with each other and to be opened in synchronization with each other. The route and the reception route may be formed at the same time, and may be canceled after a predetermined time.
Such an operation is suitable for a polling method in which a slave unit answers questions from the master unit, and is also suitable for collecting information from a plurality of slave units in a bank unit. In this case, the control logic by the switch control unit is simple.

(4)前記(2)の親機において、前記スイッチ制御部は、前記送信ルートを形成するときは前記送信側スイッチを閉じて前記受信側スイッチを開く制御を行い、前記受信ルートを形成するときは前記受信側スイッチを閉じて前記送信側スイッチを開く制御を行うものであってもよい。
この場合、送信ルートと受信ルートとが互いに同時に形成されないため、同時形成による並列回路の成立を阻止できる。従って、送信時には受信ルートのインピーダンスの影響を受けず、受信時には送信ルートのインピーダンスの影響を受けない。
(4) In the base unit of (2), when the switch control unit forms the transmission route, the switch control unit performs control to close the transmission side switch and open the reception side switch to form the reception route. May perform control to close the reception side switch and open the transmission side switch.
In this case, since the transmission route and the reception route are not formed at the same time, establishment of a parallel circuit due to simultaneous formation can be prevented. Therefore, it is not affected by the impedance of the reception route during transmission, and is not affected by the impedance of the transmission route during reception.

(5)前記(2)〜(4)のいずれかの親機において、前記接続回路部には、各配電系統についての前記送信ルート及び前記受信ルートにそれぞれ対応して信号伝送用の回路が設けられており、前記送信ルートの接続回路部のインピーダンスは、前記受信ルートの接続回路部のインピーダンスより小さく、かつ、対応する配電系統の配電線のインピーダンスと等しいか又は近接した値であることが好ましい。
この場合、送信ルートでは送信電力が注入しやすくなり、受信ルートではインピーダンスの影響による感度低下を抑制することができる。
(5) In the master unit of any one of (2) to (4), the connection circuit unit is provided with a signal transmission circuit corresponding to each of the transmission route and the reception route for each distribution system. Preferably, the impedance of the connection circuit portion of the transmission route is smaller than the impedance of the connection circuit portion of the reception route and is equal to or close to the impedance of the distribution line of the corresponding distribution system. .
In this case, it is easy to inject transmission power in the transmission route, and sensitivity reduction due to the influence of impedance can be suppressed in the reception route.

(6)前記(1)〜(5)のいずれかの親機において、前記スイッチ制御部の指令は、ポーリングを利用して出力されるものであってもよい。
この場合、親機から子機へのポーリングが行われる場合に、これを利用して配電系統の選択を行うことができる。
(6) In any one of the parent devices (1) to (5), the command of the switch control unit may be output using polling.
In this case, when polling from the parent device to the child device is performed, the distribution system can be selected using this.

(7)前記(1)〜(5)のいずれかの親機において、前記親機側通信部は、通信相手となり得る全ての子機から発呼させるスケジュールを記憶し、記憶したスケジュールに従って、前記親機側通信部を、該当する配電系統の配電線のみと接続し、他の配電系統の配電線とは非接続とするものであってもよい。
この場合、親機から子機への情報送信量が少なくて済む。
(7) In the parent device of any one of (1) to (5), the parent device side communication unit stores a schedule for calling from all the child devices that can be communication partners, and according to the stored schedule, The base unit side communication unit may be connected only to the distribution lines of the corresponding distribution system and disconnected from the distribution lines of other distribution systems.
In this case, the amount of information transmitted from the parent device to the child device can be reduced.

(8)一方、この情報収集システムは、変圧器の低圧側から配電線を介して1又は複数の需要家に至る配電系統を1バンクとして、これが複数バンク存在して成る配電系統群と、前記需要家の各々に設けられた電力線通信用の子機と、前記子機と通信可能な電力線通信用の親機と、を備えた情報収集システムであって、前記親機は、送信回路、受信回路、及び、通信と連係動作するスイッチ制御部を含む電力線通信用の親機側通信部と、前記配電系統群と前記親機側通信部との間にあって、前記スイッチ制御部によって開閉されるスイッチを含む信号結合器が各配電系統と一対一に対応して複数組設けられており、前記親機側通信部がいずれかの子機と通信を行う場合、前記スイッチ制御部の指令に基づいて前記スイッチの開閉状態を選択することにより、前記親機側通信部を、通信相手の子機が含まれる一の配電系統の配電線のみと接続し、他の配電系統の配電線とは非接続とする接続回路部とを備えている。   (8) On the other hand, this information collection system is a distribution system group in which a distribution system that reaches one or a plurality of consumers from the low voltage side of the transformer via a distribution line is defined as one bank, An information collection system comprising: a power line communication slave unit provided in each consumer; and a power line communication master unit capable of communicating with the slave unit, wherein the master unit includes a transmission circuit and a reception unit. A main unit side communication unit for power line communication including a circuit and a switch control unit that operates in conjunction with communication, and a switch that is opened and closed by the switch control unit between the power distribution system group and the main unit side communication unit When the base unit side communication unit communicates with any one of the slave units, the switch based on a command from the switch control unit is provided. Select the open / close state of The base unit side communication unit is connected only to the distribution line of one distribution system including the slave unit of the communication partner, and is provided with a connection circuit unit that is not connected to the distribution line of the other distribution system. ing.

このような情報収集システムによれば、通信相手の子機が含まれる配電系統のみが親機側通信部と接続される。従って、複数バンクの配電系統群に共通の親機であっても、接続した配電系統の配電線のみを用いて電力線通信を行うことができる。これにより、信号分岐による減衰を抑制して通信の品質を向上させることができる。かかる情報収集システムは、例えば、電力量の自動検針システムとして好適である。   According to such an information collecting system, only the power distribution system including the slave unit of the communication partner is connected to the master unit side communication unit. Therefore, even if it is a main | base station common to the distribution system group of several banks, power line communication can be performed only using the distribution line of the connected distribution system. Thereby, attenuation by signal branching can be suppressed and communication quality can be improved. Such an information collection system is suitable, for example, as an automatic meter reading system for electric energy.

(9)またこれは、変圧器の低圧側から配電線を介して1又は複数の需要家に至る配電系統を1バンクとして、これが複数バンク存在して成る配電系統群と、前記需要家の各々に設けられた電力線通信用の子機と、前記子機と通信可能な電力線通信用の親機と、を備えたシステムについて、前記親機が実行する選択通信方法であって、前記親機は、いずれかの子機と通信を行う場合、通信相手の子機が含まれる一の配電系統の配電線のみと信号用の接続を成し、かつ、他の配電系統の配電線とは非接続とし、その状態で通信相手の子機と通信を行い、通信が終われば、通信相手を変えながら順次同様に通信し、全ての子機から情報を収集する、選択通信方法である。   (9) Moreover, this is a distribution system group in which a distribution system that reaches one or a plurality of consumers via a distribution line from the low voltage side of the transformer is a bank, and each of the consumers. A power line communication slave unit provided in the system, and a power line communication master unit communicable with the slave unit, a selective communication method executed by the master unit, wherein the master unit is When communicating with one of the slave units, only the distribution line of one distribution system including the slave unit of the communication partner is connected for signal transmission, and the distribution line of the other distribution system is disconnected. This is a selective communication method in which communication is performed with a communication partner slave unit in that state, and when communication is completed, communication is performed in the same manner while changing the communication partner, and information is collected from all the slave units.

このような選択通信方法によれば、通信相手の子機が含まれる配電系統のみが親機と接続される。従って、複数バンクの配電系統群に共通の親機であっても、接続した配電系統の配電線のみを用いて電力線通信を行うことができる。これにより、信号分岐による減衰を抑制して通信の品質を向上させることができる。かかる選択通信方法は、例えば、電力量の自動検針システムとして好適である。   According to such a selective communication method, only the power distribution system including the slave device of the communication partner is connected to the master device. Therefore, even if it is a main | base station common to the distribution system group of several banks, power line communication can be performed only using the distribution line of the connected distribution system. Thereby, attenuation by signal branching can be suppressed and communication quality can be improved. Such a selective communication method is suitable, for example, as an automatic meter reading system for electric energy.

[実施形態の詳細]
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
[Details of the embodiment]
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

《情報収集システムの概要》
図1は、本発明の一実施形態に係る電力線通信用の親機を含む、情報収集システムの接続図の一例である。このような情報収集システムの代表的な用途は、電力量の遠隔検針であり、例えば大規模な集合住宅における各戸の使用電力量、又は、多数のテナントが入居するビルにおける各テナントの使用電力量を、遠隔検針すること等に好適である。
<Outline of information collection system>
FIG. 1 is an example of a connection diagram of an information collection system including a master unit for power line communication according to an embodiment of the present invention. A typical use of such an information collection system is remote meter reading of electric energy. For example, the electric energy used by each house in a large-scale apartment house, or the electric energy used by each tenant in a building where a large number of tenants occupy. Is suitable for remote meter reading.

図1において、6.6kVの高圧配電線には、例えば4台の変圧器11,12,13,14が接続されている。変圧器11〜14はそれぞれ、6.6kVを100/200Vに降圧する。変圧器11〜14の2次側には、100/200V単相3線方式の配電系統S1,S2,S3,S4が接続されている。配電系統S1〜S4下にはそれぞれ、1又は複数の需要家への配電線L1,L2,L3,L4が設けられている。
すなわち、例えば変圧器11の低圧側から配電線L1を介して需要家に至る配電系統を1バンクとして、これが複数(ここでは4)バンク存在して成る配電系統群(S1〜S4)が構成されている。
In FIG. 1, for example, four transformers 11, 12, 13, and 14 are connected to a 6.6 kV high-voltage distribution line. Each of the transformers 11 to 14 steps down 6.6 kV to 100 / 200V. The secondary side of the transformers 11 to 14 is connected to a distribution system S1, S2, S3, S4 of a 100 / 200V single-phase three-wire system. Distribution lines L1, L2, L3, and L4 to one or a plurality of consumers are provided under the distribution systems S1 to S4, respectively.
That is, for example, the distribution system from the low voltage side of the transformer 11 to the customer via the distribution line L1 is defined as one bank, and a distribution system group (S1 to S4) is formed in which a plurality (here, 4) banks exist. ing.

需要家には電力量計31〜34が設けられており、電力量計31〜34にはそれぞれ、電力線通信の子機41,42,43,44の機能が搭載されている。図1では、配電系統S1〜S4の配電線L1〜L4にそれぞれ、1台の子機41〜44が接続されている状態を表している。実際には、ほとんどの場合、各配電線L1〜L4に多数の子機が接続されている。   Consumers are provided with watt hour meters 31-34, and the watt hour meters 31-34 are equipped with the functions of the slave units 41, 42, 43, 44 for power line communication, respectively. FIG. 1 illustrates a state in which one slave unit 41 to 44 is connected to each of the distribution lines L1 to L4 of the distribution systems S1 to S4. Actually, in most cases, a large number of slave units are connected to each of the distribution lines L1 to L4.

また、配電線L1〜L4の各々の2線(例えば電圧線)は、コンセントレータ20Cと接続されている。コンセントレータ20Cは、電力線通信の親機20の機能を搭載している。親機20は、子機41〜44と通信可能であり、子機41〜44から使用電力量の情報を収集することができる。なお、コンセントレータ20Cは、例えば光ファイバFを介して電力供給元と繋がっており、親機20が収集した情報を、電力供給元に提供することができる。   In addition, each of the two lines (for example, voltage lines) of the distribution lines L1 to L4 is connected to the concentrator 20C. The concentrator 20C is equipped with the function of the main unit 20 for power line communication. The parent device 20 can communicate with the child devices 41 to 44, and can collect information on the amount of power used from the child devices 41 to 44. The concentrator 20C is connected to a power supply source via, for example, the optical fiber F, and can provide information collected by the parent device 20 to the power supply source.

《親機の詳細》
図2は、図1の親機20の詳細を示す回路図であり、また、親機20と子機41〜44との通信線路に注目した回路図である。図において、親機20は、大別すると、親機側通信部201と、接続回路部210と、それらの間にあるフィルタ(送信フィルタ205,受信フィルタ206,207,208,209)とによって構成されている。
<Details of main unit>
FIG. 2 is a circuit diagram showing details of the parent device 20 of FIG. 1, and is a circuit diagram paying attention to a communication line between the parent device 20 and the child devices 41 to 44. FIG. In the figure, the main unit 20 is roughly divided into a main unit side communication unit 201, a connection circuit unit 210, and filters (transmission filter 205, reception filters 206, 207, 208, and 209) between them. Has been.

親機側通信部201は、スイッチ制御部202と、送信回路203と、受信回路204とを備えている。接続回路部210は、送信側(親機側通信部201から配電系統S1〜S4へ)の信号結合器211,212,213,214と、受信側(配電系統S1〜S4から親機側通信部201へ)の信号結合器215,216,217,218と、カップリングコンデンサ231,232,233,234,235,236,237,238とを備えている。   The base-side communication unit 201 includes a switch control unit 202, a transmission circuit 203, and a reception circuit 204. The connection circuit unit 210 includes signal couplers 211, 212, 213, and 214 on the transmission side (from the base unit side communication unit 201 to the distribution systems S1 to S4) and the reception side (from the distribution system S1 to S4 to the base unit side communication unit). 201) to signal couplers 215, 216, 217, 218 and coupling capacitors 231, 232, 233, 234, 235, 236, 237, 238.

例えば、信号結合器211は、カップリングトランスTt1と、送信側スイッチSt1とを図示のように接続して構成されている。他の信号結合器212〜214についても同様である。また、信号結合器215は、カップリングトランスTr1と、受信側スイッチSr1とを図示のように接続して構成されている。他の信号結合器216〜218についても同様である。
信号結合器211〜218は、送信側と受信側とに分かれており、配電系統S1,S2,S3,S4に一対一に対応して、それぞれ4組設けられている。配電系統S1〜S4との対応関係を個々に示すと、以下の通りである。
For example, the signal coupler 211 is configured by connecting a coupling transformer Tt1 and a transmission-side switch St1 as illustrated. The same applies to the other signal couplers 212 to 214. The signal coupler 215 is configured by connecting a coupling transformer Tr1 and a reception side switch Sr1 as shown in the figure. The same applies to the other signal combiners 216 to 218.
The signal couplers 211 to 218 are divided into a transmission side and a reception side, and four sets are provided corresponding to the distribution systems S1, S2, S3, and S4 on a one-to-one basis. The correspondence with the power distribution systems S1 to S4 is shown as follows.

(送信側)
S1:信号結合器211(カップリングトランスTt1,送信側スイッチSt1)
S2:信号結合器212(カップリングトランスTt2,送信側スイッチSt2)
S3:信号結合器213(カップリングトランスTt3,送信側スイッチSt3)
S4:信号結合器214(カップリングトランスTt4,送信側スイッチSt4)
(受信側)
S1:信号結合器215(カップリングトランスTr1,送信側スイッチSr1)
S2:信号結合器216(カップリングトランスTr2,送信側スイッチSr2)
S3:信号結合器217(カップリングトランスTr3,送信側スイッチSr3)
S4:信号結合器218(カップリングトランスTr4,送信側スイッチSr4)
(Sender)
S1: Signal coupler 211 (coupling transformer Tt1, transmission side switch St1)
S2: Signal coupler 212 (coupling transformer Tt2, transmission side switch St2)
S3: Signal coupler 213 (coupling transformer Tt3, transmission side switch St3)
S4: Signal coupler 214 (coupling transformer Tt4, transmission side switch St4)
(Receiver)
S1: Signal coupler 215 (coupling transformer Tr1, transmission side switch Sr1)
S2: Signal coupler 216 (coupling transformer Tr2, transmission side switch Sr2)
S3: Signal combiner 217 (coupling transformer Tr3, transmission side switch Sr3)
S4: Signal combiner 218 (coupling transformer Tr4, transmission side switch Sr4)

各スイッチ(送信側スイッチSt1〜St4,受信側スイッチSr1〜Sr4)については、親機側通信部201のスイッチ制御部202の指令に基づいて、それらの開閉状態が選択される。スイッチ制御部202は、通信(送信・受信)と連係動作する。
なお、カップリングコンデンサ231〜238は、電力線通信の信号(例えば10〜450kHz)のみを通過させ、商用周波数の電流は遮断する。また、カップリングトランスTt1〜Tt4,Tr1〜Tr4を設けることによって、その2次側(図2の右側)にある回路は、配電線L1〜L4に対して確実な絶縁性を保つことができる。
As for each switch (transmission side switches St1 to St4, reception side switches Sr1 to Sr4), their open / closed state is selected based on a command from the switch control unit 202 of the base unit side communication unit 201. The switch control unit 202 operates in conjunction with communication (transmission / reception).
The coupling capacitors 231 to 238 pass only power line communication signals (for example, 10 to 450 kHz) and cut off the commercial frequency current. Further, by providing the coupling transformers Tt1 to Tt4 and Tr1 to Tr4, the circuit on the secondary side (the right side in FIG. 2) can maintain reliable insulation with respect to the distribution lines L1 to L4.

《スイッチ制御の仕方・選択通信方法》
例えば、送信回路203が今から信号を送信しようとする通信相手が子機41であるとすると、その子機41が含まれる配電系統はS1であり、配電線はL1である。そこで、スイッチ制御部202は送信回路203と連係動作し、送信側スイッチSt1及び受信側スイッチSr1をオン(閉)にする。また、その他のスイッチ(送信側スイッチSt2〜St4,受信側スイッチSr2〜Sr4)については全てオフ(開)とする。
《Switch control method ・ Selective communication method》
For example, if the communication partner to which the transmission circuit 203 is going to transmit a signal is the slave unit 41, the distribution system including the slave unit 41 is S1, and the distribution line is L1. Therefore, the switch control unit 202 operates in conjunction with the transmission circuit 203 to turn on (close) the transmission side switch St1 and the reception side switch Sr1. The other switches (transmission side switches St2 to St4, reception side switches Sr2 to Sr4) are all turned off (open).

この状態で、送信回路203が子機41宛ての信号を送出すると、信号は送信フィルタ205を通過し、送信側スイッチSt1がオンである信号結合器211に入力される。信号結合器211を通過した信号は、さらに、カップリングコンデンサ231を通過し、配電系統S1の配電線L1に注入される。   In this state, when the transmission circuit 203 transmits a signal addressed to the slave unit 41, the signal passes through the transmission filter 205 and is input to the signal coupler 211 in which the transmission side switch St1 is on. The signal that has passed through the signal coupler 211 further passes through the coupling capacitor 231 and is injected into the distribution line L1 of the distribution system S1.

子機41は、配電線L1から信号を抽出する。そして、子機41は、保有する情報(電力量)を、返答する信号として配電線L1に注入する。この信号は、カップリングコンデンサ231を通過し、受信側スイッチSr1がオンである信号結合器215に入力される。信号結合器215を通過した信号は、さらに、受信フィルタ206を通過し、受信回路204に届く。子機41との通信が終われば、他の子機42〜44との通信が、順次行われる。   The subunit | mobile_unit 41 extracts a signal from the distribution line L1. And the subunit | mobile_unit 41 inject | pours the information (electric power amount) which it holds into the distribution line L1 as a response signal. This signal passes through the coupling capacitor 231 and is input to the signal coupler 215 in which the receiving side switch Sr1 is on. The signal that has passed through the signal combiner 215 further passes through the reception filter 206 and reaches the reception circuit 204. When communication with the child device 41 is completed, communication with the other child devices 42 to 44 is sequentially performed.

なお、その他の子機42〜44と親機20との間で通信を行う場合も同様に、子機が含まれる配電系統の配電線のみと接続するようにスイッチ(送信側スイッチSt2〜St4のいずれか1つ/受信側スイッチSr2〜Sr4のいずれか1つ)がオンとなることによって、同様な通信が行われる。   Similarly, when communication is performed between the other slave units 42 to 44 and the master unit 20, the switches (transmission side switches St <b> 2 to St <b> 4 of the transmission-side switches St <b> 2 to St <b> 4) are connected in the same manner. When any one / one of the receiving side switches Sr2 to Sr4) is turned on, similar communication is performed.

上述のように、接続回路部210とは、配電系統群(S1〜S4)と親機側通信部201との間にあって、スイッチ制御部202によって開閉されるスイッチを含む信号結合器211〜218が各配電系統と一対一に対応して複数組設けられているものである。また、接続回路部210は、親機側通信部201がいずれかの子機と通信を行う場合、スイッチ制御部202の指令に基づいてスイッチの開閉状態を選択することにより、親機側通信部201を、通信相手の子機が含まれる一の配電系統の配電線のみと接続し、他の配電系統の配電線とは非接続とする。   As described above, the connection circuit unit 210 includes the signal couplers 211 to 218 including switches that are opened and closed by the switch control unit 202 between the distribution system group (S1 to S4) and the parent device side communication unit 201. A plurality of sets are provided corresponding to each power distribution system on a one-to-one basis. In addition, when the base unit side communication unit 201 communicates with any of the slave units, the connection circuit unit 210 selects the switch open / close state based on a command from the switch control unit 202, thereby causing the base unit side communication unit 201 to Only the distribution line of one distribution system including the slave unit of the communication partner is connected, and the distribution lines of other distribution systems are not connected.

このような親機20によれば、通信相手の子機が含まれる配電系統のみが親機側通信部201と接続される。従って、複数バンクの配電系統群に共通の親機20であっても、接続した配電系統の配電線のみを用いて電力線通信を行うことができる。これにより、信号分岐による減衰を抑制して通信の品質を向上させることができる。   According to such a parent device 20, only the power distribution system including the communication partner child device is connected to the parent device side communication unit 201. Therefore, even if it is the main | base station 20 common to the distribution system group of several banks, power line communication can be performed only using the distribution line of the connected distribution system. Thereby, attenuation by signal branching can be suppressed and communication quality can be improved.

また、信号結合器211〜218のスイッチは、各配電系統に対応して設けられる送信側スイッチSt1〜St4及び受信側スイッチSr1〜Sr4によって構成されている。そして、この接続回路部210では、送信側スイッチSt1〜St4を閉じることによって対応する配電系統の配電線のみに送信回路203から信号を送り込む「送信ルート」、及び、受信側スイッチSr1〜Sr4を閉じることによって通信相手の子機から返答する信号を受信回路204へ届ける「受信ルート」が、別々に形成されている。これにより、送信ルートと受信ルートとが共通である場合にはできないこと、例えば、送信ルートと受信ルートとでインピーダンスを変えることにより送受信の通信特性を変化させること、も可能となる。   Further, the switches of the signal couplers 211 to 218 are configured by transmission side switches St1 to St4 and reception side switches Sr1 to Sr4 provided corresponding to each distribution system. And in this connection circuit part 210, by closing the transmission side switches St1 to St4, the “transmission route” for sending a signal from the transmission circuit 203 only to the distribution lines of the corresponding distribution system, and the reception side switches Sr1 to Sr4 are closed. Accordingly, a “reception route” for sending a signal returned from the slave device of the communication partner to the reception circuit 204 is formed separately. This makes it possible to change the transmission / reception communication characteristics by changing the impedance between the transmission route and the reception route, for example, when the transmission route and the reception route are common.

《スイッチをオンするタイミング》
図2において、スイッチ制御部202は、送信側スイッチ(St1〜St4のいずれか1つ)及び受信側スイッチ(Sr1〜Sr4のいずれか1つ)を互いに同期して閉じ、また、互いに同期して開くように制御することができる。すなわち、上述の送信ルート及び受信ルートが互いに同時に形成され、所定時間後に同時に解除される。
このような動作は、親機20からの問いかけに子機(41〜44のいずれか1つ)が答えるポーリング方式に適し、また、バンク単位で複数の子機から順次情報収集を行う場合にも適する。また、この場合、スイッチ制御部202による制御ロジックが簡単である。
<When to turn on the switch>
In FIG. 2, the switch control unit 202 closes the transmission side switch (any one of St1 to St4) and the reception side switch (any one of Sr1 to Sr4) in synchronization with each other, and also synchronizes with each other. Can be controlled to open. That is, the transmission route and the reception route described above are formed at the same time, and are canceled simultaneously after a predetermined time.
Such an operation is suitable for a polling method in which a slave unit (any one of 41 to 44) answers an inquiry from the master unit 20, and also when collecting information sequentially from a plurality of slave units in a bank unit. Suitable. In this case, the control logic by the switch control unit 202 is simple.

一方、スイッチ制御部202は、送信ルートを形成するときは送信側スイッチを閉じて受信側スイッチを開く制御を行い、受信ルートを形成するときは受信側スイッチを閉じて送信側スイッチを開く制御を行うこともできる。
この場合、送信ルートと受信ルートとが互いに同時に形成されないため、同時形成による並列回路の成立を阻止できる。従って、送信時には受信ルートのインピーダンスの影響を受けず、受信時には送信ルートのインピーダンスの影響を受けない。
On the other hand, the switch control unit 202 performs control to close the transmission side switch and open the reception side switch when forming the transmission route, and closes the reception side switch and opens the transmission side switch when forming the reception route. It can also be done.
In this case, since the transmission route and the reception route are not formed at the same time, establishment of a parallel circuit due to simultaneous formation can be prevented. Therefore, it is not affected by the impedance of the reception route during transmission, and is not affected by the impedance of the transmission route during reception.

そこで、例えば以下のようなことが可能となる。
送信ルートの接続回路部210のインピーダンスは、受信ルートの接続回路部210のインピーダンスより小さく、かつ、対応する配電系統の配電線のインピーダンスと等しいか又は近接した値とすることができる。逆に言えば、受信ルートの接続回路部210のインピーダンスは、送信ルートの接続回路部210のインピーダンスより大きい。
Thus, for example, the following can be performed.
The impedance of the connection circuit unit 210 of the transmission route is smaller than the impedance of the connection circuit unit 210 of the reception route, and may be equal to or close to the impedance of the distribution line of the corresponding distribution system. In other words, the impedance of the connection circuit unit 210 of the reception route is larger than the impedance of the connection circuit unit 210 of the transmission route.

この場合、送信ルートでは送信電力が注入しやすくなり、受信ルートではインピーダンス低下の影響による感度低下を抑制することができる。すなわち、送信ルートでは信号を注入する配電線とインピーダンスマッチングすることで、より大きな電力で信号を注入することができる。受信ルートでは受け側のインピーダンスを配電線のインピーダンスより高くすることで信号の減衰が発生しにくくなる。   In this case, it is easy to inject transmission power in the transmission route, and in the reception route, it is possible to suppress a decrease in sensitivity due to the effect of a decrease in impedance. That is, in the transmission route, the signal can be injected with larger power by impedance matching with the distribution line for injecting the signal. In the reception route, signal attenuation is less likely to occur by making the impedance on the receiving side higher than the impedance of the distribution line.

《実用的な選択通信方法:ポーリング》
親機20は、例えば子機41〜44の順番に、電力量の検針のためのポーリングを行う。同一の子機に対するポーリングの周期は、例えば30分に1回程度である。ポーリングに対する応答として、子機は、電力量の検針データを親機20に返信する。コンセントレータ20Cは、検針データを受け取って集約し、電力供給元へ情報を提供する。こうして、所定時間内に、接続されている全ての子機に対してポーリングを実行し、それに対する応答を得ることができる。
《Practical selection communication method: Polling》
For example, the parent device 20 performs polling for metering electric energy in the order of the child devices 41 to 44. The polling cycle for the same slave is about once every 30 minutes, for example. As a response to polling, the slave unit returns power meter reading data to the master unit 20. The concentrator 20C receives and aggregates the meter reading data and provides information to the power supply source. In this way, polling can be executed for all the connected slave units within a predetermined time, and responses can be obtained.

図3は、ポーリングによる要求と応答とのタイミングの例を示す図である。ここでは、第1の配電線に繋がっている子機の数をnとする。親機20は、第1番目の子機に対して電力量の情報を要求する信号「C1−K1」を出力する。子機は、それに対して応答する。これを順次、他の子機に対して行い、第n番目の子機に対して電力量の情報を要求する信号「C1−Kn」を出力し、子機が、それに対して応答したところで、第1の配電線に対する情報収集は完了する。この情報収集に要する時間が例えばT1である。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of timing between a request and a response by polling. Here, n is the number of slave units connected to the first distribution line. Base unit 20 outputs a signal “C1-K1” requesting information on the amount of power to the first handset. The slave unit responds to it. This is sequentially performed on the other slave units, and a signal “C1-Kn” requesting information on the amount of electric power is output to the n-th slave unit. When the slave unit responds, Information collection for the first distribution line is completed. The time required for collecting this information is, for example, T1.

ポーリングの場合、親機が呼びかけていない子機から返答があることはなく、親機が呼びかけた子機からしか返答が帰ってこない。従って、第1の配電線に繋がっている全ての子機から情報収集が完了する時間T1の間、第1の配電線に対応する送信側スイッチ及び受信側スイッチをオンとして、それ以外の送信側スイッチ及び受信側スイッチはオフとすればよい。   In the case of polling, there is no response from a slave unit not called by the master unit, and a response is returned only from the slave unit called by the master unit. Accordingly, during the time T1 when the information collection from all the slave units connected to the first distribution line is completed, the transmission side switch and the reception side switch corresponding to the first distribution line are turned on, and the other transmission side The switch and the reception side switch may be turned off.

以下同様に、m番目の配電線に繋がっている子機の数をLとする。親機20は、第1番目の子機に対して電力量の情報を要求する信号「Cm−K1」を出力する。子機は、それに対して応答する。これを順次、他の子機に対して行い、第L番目の子機に対して電力量の情報を要求する信号「Cm−KL」を出力し、子機が、それに対して応答したところで、m番目の配電線に対する情報収集は完了する。この情報収集に要する時間が例えばTmである。m番目の配電線に繋がっている全ての子機から情報収集が完了する時間Tmの間、m番目の配電線に対応する送信側スイッチ及び受信側スイッチをオンとして、それ以外の送信側スイッチ及び受信側スイッチはオフとすればよい。   Similarly, let L be the number of slave units connected to the mth distribution line. Base unit 20 outputs a signal “Cm-K1” requesting information on the amount of power to the first handset. The slave unit responds to it. This is sequentially performed on the other slave units, and a signal “Cm-KL” requesting information on the electric energy is output to the L-th slave unit. When the slave unit responds to the signal, Information collection for the mth distribution line is completed. The time required for collecting this information is, for example, Tm. During time Tm when information collection from all the slave units connected to the mth distribution line is completed, the transmission side switch and the reception side switch corresponding to the mth distribution line are turned on, and the other transmission side switches and The receiving side switch may be turned off.

ポーリングの場合、親機自身が、どの子機と通信しようとしているかを認識しているので、スイッチ制御部202は、通信相手の子機が含まれる配電系統の配電線に対応する送信側スイッチ及び受信側スイッチを確実に選択することができる。すなわち、スイッチ制御部の指令はポーリングを利用して出力すればよいので、スイッチ制御が容易である。   In the case of polling, since the parent device itself recognizes which child device it is trying to communicate with, the switch control unit 202 includes a transmission-side switch corresponding to the distribution line of the distribution system including the communication partner child device, and The receiving side switch can be surely selected. That is, since the command of the switch control unit may be output using polling, switch control is easy.

なお、上記の例では、一の配電線に繋がっている全ての子機から情報収集が完了するまでの時間、その配電線に対応する送信側スイッチ及び受信側スイッチをオンとしたが、送信側スイッチと受信側スイッチとを交互にオンすることもできる。例えば、図3の時間T1において、信号「C1−K1」が出力されているときは送信側スイッチをオン(受信側スイッチはオフ)として、子機から信号「C1ーK1」が出力されているときは受信側スイッチをオン(送信側スイッチはオフ)とすることを、信号「C1−Kn」まで繰り返してもよい。   In the above example, the time until information collection is completed from all the slave units connected to one distribution line, the transmission side switch and the reception side switch corresponding to the distribution line are turned on. The switch and the receiving side switch can be turned on alternately. For example, at time T1 in FIG. 3, when the signal “C1-K1” is output, the transmission side switch is turned on (the reception side switch is off), and the signal “C1-K1” is output from the slave unit. In some cases, turning on the reception side switch (transmission side switch off) may be repeated until the signal "C1-Kn".

この場合、送信ルートと受信ルートとが互いに同時に形成されないので、前述のように、同時形成による並列回路の成立を阻止できる。従って、送信時には受信ルートのインピーダンスの影響を受けず、受信時には送信ルートのインピーダンスの影響を受けない。   In this case, since the transmission route and the reception route are not formed at the same time, as described above, establishment of a parallel circuit by simultaneous formation can be prevented. Therefore, it is not affected by the impedance of the reception route during transmission, and is not affected by the impedance of the transmission route during reception.

《実用的な選択通信方法:子機から発呼》
一方、ポーリングではなく、子機から自発的に発呼させ、親機20が情報を収集することもできる。すなわち、親機側通信部201は、通信相手となり得る全ての子機から発呼させるスケジュールを記憶し、記憶したスケジュールに従って、親機側通信部201を、該当する配電系統の配電線のみと接続し、他の配電系統の配電線とは非接続とする。但し、自発的な発呼が許されるのは1つの配電系統の中で、であり、配電系統の順番はスケジュールされている必要がある。
この場合、親機から子機への情報送信量が少なくて済む。
《Practical selection communication method: Call from handset》
On the other hand, instead of polling, a call can be made spontaneously from a slave unit, and the master unit 20 can also collect information. That is, the base unit side communication unit 201 stores a schedule for calling from all the slave units that can be communication partners, and connects the base unit side communication unit 201 only to the distribution lines of the corresponding distribution system according to the stored schedule. However, it is not connected to the distribution lines of other distribution systems. However, voluntary calling is permitted in one distribution system, and the order of the distribution systems needs to be scheduled.
In this case, the amount of information transmitted from the parent device to the child device can be reduced.

図4は、子機から発呼する方式による要求と応答とのタイミングの例を示す図である。例えば、第1の配電線に繋がっている子機の数をnとする。親機20は、n個の子機に対する共通の最初のタイミング信号を出力する。これを受けて、n個の子機は、スケジュールに従って、例えば「C1−K1」,・・・,「C1−Kn」の順番に出力する。最終の「C1−Kn」が出力されたところで、第1の配電線に対する情報収集は完了する。この情報収集に要する時間が例えばT1である。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the timing of a request and a response according to a method of calling from a slave unit. For example, n is the number of slave units connected to the first distribution line. The master unit 20 outputs a common initial timing signal for the n slave units. In response to this, the n slave units output, for example, “C1-K1”,..., “C1-Kn” in accordance with the schedule. When the final “C1-Kn” is output, the information collection for the first distribution line is completed. The time required for collecting this information is, for example, T1.

第1の配電線に繋がっている全ての子機から情報収集が完了するまでの時間T1において、第1の配電線に対応する送信側スイッチ及び受信側スイッチをオンとして、それ以外の送信側スイッチ及び受信側スイッチはオフとすればよい。また、タイミング信号出力時のみ送信側スイッチをオン(受信側スイッチはオフ)として、「C1−K1」,・・・,「C1−Kn」が出力されている間は受信側スイッチをオン(送信側スイッチをオフ)としてもよい。   At time T1 until information collection is completed from all the slave units connected to the first distribution line, the transmission side switch and reception side switch corresponding to the first distribution line are turned on, and the other transmission side switches And the receiving side switch may be turned off. Further, the transmission side switch is turned on only when the timing signal is output (the reception side switch is off), and the reception side switch is turned on (transmission) while “C1-K1”,..., “C1-Kn” are output. The side switch may be off).

以下同様に、m番目の配電線に繋がっている子機の数をLとする。親機20は、L個の子機に対する共通の最初のタイミングとなる信号を出力する。これを受けて、L個の子機は、スケジュールに従って、例えば「Cm−K1」,・・・,「Cm−KL」の順番に出力する。最終の「Cm−KL」が出力されたところで、m番目の配電線に対する情報収集は完了する。この情報収集に要する時間が例えばTmである。   Similarly, let L be the number of slave units connected to the mth distribution line. Base unit 20 outputs a signal that is a common initial timing for the L slave units. In response to this, the L slave units output, for example, “Cm-K1”,..., “Cm-KL” in accordance with the schedule. When the final “Cm-KL” is output, information collection for the mth distribution line is completed. The time required for collecting this information is, for example, Tm.

なお、時間T1,Tm内では、決められたスケジュールではなく、タイミングの信号を起点に、各子機が乱数に基づいた遅延時間で発呼してもよい。
また、タイミングの信号の代わりに親機及び子機がそれぞれ互いに同期した時計をもって、子機から発呼するタイミングをスケジューリングするようにしてもよい。
In addition, within time T1 and Tm, each slave unit may make a call with a delay time based on a random number starting from a timing signal instead of a predetermined schedule.
Further, instead of the timing signal, the master device and the slave device may use the clocks synchronized with each other to schedule the timing of calling from the slave device.

《親機の詳細(他の例)》
図5は、他の例としての、親機の詳細を示す回路図である。図2との違いは、接続回路部210内の、信号結合器211〜218内の接続の仕方にある。すなわち、図5において、送信側スイッチSt1〜St4及び受信側スイッチSr1〜Sr4は、カップリングトランスTt1〜Tt4,Tr1〜Tr4の1次側(配電系統S1〜S4側)巻線と、カップリングトランスTt1〜Tt4,Tr1〜Tr4との間にある。
<Details of the main unit (other examples)>
FIG. 5 is a circuit diagram showing details of the master unit as another example. The difference from FIG. 2 is in the connection method in the signal couplers 211 to 218 in the connection circuit unit 210. That is, in FIG. 5, the transmission side switches St1 to St4 and the reception side switches Sr1 to Sr4 are the primary side (distribution system S1 to S4 side) windings of the coupling transformers Tt1 to Tt4 and Tr1 to Tr4, and the coupling transformer. Between Tt1 to Tt4 and Tr1 to Tr4.

図5の回路の場合、スイッチ(送信側スイッチSt1〜St4及び受信側スイッチSr1〜Sr4のいずれか)が開いている限り、それに対応する信号結合器の1次巻線には全く電流が流れず、配電線のインピーダンスに影響を与えない。但し、スイッチの絶縁耐圧を軽くする点では、信号結合器の2次側巻線側にある図2の構成が有利である。   In the case of the circuit of FIG. 5, as long as the switch (any one of the transmission side switches St1 to St4 and the reception side switches Sr1 to Sr4) is open, no current flows through the primary winding of the corresponding signal coupler. Does not affect the impedance of the distribution line. However, the configuration shown in FIG. 2 on the secondary winding side of the signal coupler is advantageous in reducing the dielectric strength of the switch.

《その他》
なお、例えばブロードキャストのような通信相手を特定せず全ての子機に信号を親機から送信する必要がある場合には、全ての送信側スイッチ及び受信側スイッチをオンにする必要があり、多数の並列回路により伝送特性の劣化が予想される。従って、このような場合には、送信回路203にて、ブロードキャストをマルチキャストに、信号変換を行い、特定の一つの配電線に接続された子機のみをグループとするマルチキャストグループを形成することで、対応する配電線のみの送信側及び受信側スイッチのみをオンにするようにすれば、ブロードキャストに比べて時間はかかるが、配電線ごとに同報的な情報の伝送も可能となる。
<Others>
In addition, for example, when it is necessary to transmit a signal from the master unit to all the slave units without specifying a communication partner such as broadcast, it is necessary to turn on all the transmission side switches and reception side switches. It is expected that transmission characteristics will deteriorate due to the parallel circuit. Therefore, in such a case, in the transmission circuit 203, broadcast is converted to multicast, signal conversion is performed, and a multicast group in which only slave units connected to one specific distribution line are grouped is formed. If only the transmission side and the reception side switch of the corresponding distribution line are turned on, it takes time compared with the broadcast, but broadcast information can be transmitted for each distribution line.

なお、図2では、受信回路204内の処理は図示していないが、
(i)複数の配電線L1〜L4に共通の一つの受信回路とするか、又は、
(ii)配電系統L1〜L4個々に対応した複数の受信回路要素によって構成する、
のいずれも可能である。(i)は簡素であり、(ii)は、受信インピーダンスが一定化できる利点がある。
In FIG. 2, the processing in the receiving circuit 204 is not shown.
(I) One receiving circuit common to the plurality of distribution lines L1 to L4, or
(Ii) It is constituted by a plurality of receiving circuit elements corresponding to each of the distribution systems L1 to L4.
Either of these is possible. (I) is simple, and (ii) has an advantage that reception impedance can be made constant.

なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

11〜14 変圧器
20C コンセントレータ
20 親機
21〜24 親機
31〜34 電力量計
41〜44 子機
51〜53 信号結合器
201 親機側通信部
202 スイッチ制御部
203 送信回路
204 受信回路
205 送信フィルタ
206〜209 受信フィルタ
210 接続回路部
211〜218 信号結合器
231〜238 カップリングコンデンサ
F 光ファイバ
L1〜L4 配電線
S1〜S4 配電系統
St1〜St4 送信側スイッチ
Sr1〜Sr4 受信側スイッチ
11-14 Transformer 20C Concentrator 20 Master unit 21-24 Master unit 31-34 Energy meter 41-44 Slave unit 51-53 Signal coupler 201 Master unit side communication unit 202 Switch control unit 203 Transmission circuit 204 Reception circuit 205 Transmission Filter 206 to 209 Reception filter 210 Connection circuit 211 to 218 Signal coupler 231 to 238 Coupling capacitor F Optical fiber L1 to L4 Distribution line S1 to S4 Distribution system St1 to St4 Transmission side switch Sr1 to Sr4 Reception side switch

Claims (9)

変圧器の低圧側から配電線を介して1又は複数の需要家に至る配電系統を1バンクとして、これが複数バンク存在して成る配電系統群が設けられている場合に、前記需要家の各々に設けられた電力線通信用の子機と通信可能な、電力線通信用の親機であって、
送信回路、受信回路、及び、通信と連係動作するスイッチ制御部を含む電力線通信用の親機側通信部と、
前記配電系統群と前記親機側通信部との間にあって、前記スイッチ制御部によって開閉されるスイッチを含む信号結合器が各配電系統と一対一に対応して複数組設けられており、前記親機側通信部がいずれかの子機と通信を行う場合、前記スイッチ制御部の指令に基づいて前記スイッチの開閉状態を選択することにより、前記親機側通信部を、通信相手の子機が含まれる一の配電系統の配電線のみと接続し、他の配電系統の配電線とは非接続とする接続回路部と
を備えている電力線通信用の親機。
When a distribution system from a low voltage side of a transformer to one or a plurality of consumers via a distribution line is defined as one bank, and a distribution system group including a plurality of banks is provided, each of the consumers is provided. A main unit for power line communication that can communicate with a slave unit for power line communication provided,
A main unit side communication unit for power line communication including a transmission circuit, a reception circuit, and a switch control unit that operates in conjunction with communication;
A plurality of signal couplers are provided between the power distribution system group and the base unit side communication unit and include switches that are opened and closed by the switch control unit in a one-to-one correspondence with each power distribution system. When the machine side communication unit communicates with any of the slave units, the base unit side communication unit is included in the slave unit of the communication partner by selecting the open / close state of the switch based on the command of the switch control unit A main unit for power line communication that includes a connection circuit unit that is connected only to a distribution line of one distribution system and is not connected to a distribution line of another distribution system.
前記スイッチは、各配電系統に対応して設けられる送信側スイッチ及び受信側スイッチによって構成され、
前記接続回路部は、前記送信側スイッチを閉じることによって対応する配電系統の配電線のみに前記送信回路から信号を送り込む送信ルート、及び、前記受信側スイッチを閉じることによって前記通信相手の子機から返答する信号を前記受信回路へ届ける受信ルートを、別々に形成する請求項1に記載の電力線通信用の親機。
The switch is composed of a transmission side switch and a reception side switch provided corresponding to each distribution system,
The connection circuit unit includes a transmission route for sending a signal from the transmission circuit only to a distribution line of a corresponding distribution system by closing the transmission side switch, and from a communication partner slave unit by closing the reception side switch. 2. The master unit for power line communication according to claim 1, wherein reception routes for delivering a reply signal to the reception circuit are formed separately.
前記スイッチ制御部は、前記送信側スイッチ及び前記受信側スイッチを互いに同期して閉じ、また、互いに同期して開くように制御することにより、前記送信ルート及び前記受信ルートを互いに同時に形成し、所定時間後に同時に解除する、請求項2に記載の電力線通信用の親機。   The switch control unit forms the transmission route and the reception route at the same time by controlling the transmission side switch and the reception side switch to be closed in synchronization with each other and to be opened in synchronization with each other. The master unit for power line communication according to claim 2, wherein the master unit is released at the same time after the time. 前記スイッチ制御部は、前記送信ルートを形成するときは前記送信側スイッチを閉じて前記受信側スイッチを開く制御を行い、前記受信ルートを形成するときは前記受信側スイッチを閉じて前記送信側スイッチを開く制御を行う、請求項2に記載の電力線通信用の親機。   The switch control unit performs control to close the transmission side switch and open the reception side switch when forming the transmission route, and close the reception side switch and form the transmission side switch when forming the reception route. The master unit for power line communication according to claim 2, wherein control for opening the power line is performed. 前記接続回路部には、各配電系統についての前記送信ルート及び前記受信ルートにそれぞれ対応して信号伝送用の回路が設けられており、
前記送信ルートの接続回路部のインピーダンスは、前記受信ルートの接続回路部のインピーダンスより小さく、かつ、対応する配電系統の配電線のインピーダンスと等しいか又は近接した値である請求項2〜請求項4のいずれか1項に記載の電力線通信用の親機。
The connection circuit unit is provided with a circuit for signal transmission corresponding to each of the transmission route and the reception route for each distribution system,
The impedance of the connection circuit unit of the transmission route is smaller than the impedance of the connection circuit unit of the reception route and is equal to or close to the impedance of the distribution line of the corresponding distribution system. The power unit for power line communication according to any one of the above.
前記スイッチ制御部の指令は、ポーリングを利用して出力される請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の電力線通信用の親機。   The master unit for power line communication according to any one of claims 1 to 5, wherein the command of the switch control unit is output using polling. 前記親機側通信部は、通信相手となり得る全ての子機から発呼させるスケジュールを記憶し、記憶したスケジュールに従って、前記親機側通信部を、該当する配電系統の配電線のみと接続し、他の配電系統の配電線とは非接続とする、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の電力線通信用の親機。   The base unit side communication unit stores a schedule for calling from all slave units that can be communication partners, and connects the base unit side communication unit only with a distribution line of the corresponding distribution system according to the stored schedule, The master unit for power line communication according to any one of claims 1 to 5, wherein the master unit is not connected to a distribution line of another distribution system. 変圧器の低圧側から配電線を介して1又は複数の需要家に至る配電系統を1バンクとして、これが複数バンク存在して成る配電系統群と、
前記需要家の各々に設けられた電力線通信用の子機と、
前記子機と通信可能な電力線通信用の親機と、を備えた情報収集システムであって、前記親機は、
送信回路、受信回路、及び、通信と連係動作するスイッチ制御部を含む電力線通信用の親機側通信部と、
前記配電系統群と前記親機側通信部との間にあって、前記スイッチ制御部によって開閉されるスイッチを含む信号結合器が各配電系統と一対一に対応して複数組設けられており、前記親機側通信部がいずれかの子機と通信を行う場合、前記スイッチ制御部の指令に基づいて前記スイッチの開閉状態を選択することにより、前記親機側通信部を、通信相手の子機が含まれる一の配電系統の配電線のみと接続し、他の配電系統の配電線とは非接続とする接続回路部と
を備えている情報収集システム。
A distribution system group in which a plurality of banks exist as a distribution system from a low voltage side of a transformer to one or a plurality of consumers via a distribution line,
A slave for power line communication provided to each of the consumers;
A power line communication master unit capable of communicating with the slave unit, and an information collection system comprising:
A main unit side communication unit for power line communication including a transmission circuit, a reception circuit, and a switch control unit that operates in conjunction with communication;
A plurality of signal couplers are provided between the power distribution system group and the base unit side communication unit and include switches that are opened and closed by the switch control unit in a one-to-one correspondence with each power distribution system. When the machine side communication unit communicates with any of the slave units, the base unit side communication unit is included in the slave unit of the communication partner by selecting the open / close state of the switch based on the command of the switch control unit An information collection system comprising a connection circuit unit that is connected only to a distribution line of one distribution system and is not connected to a distribution line of another distribution system.
変圧器の低圧側から配電線を介して1又は複数の需要家に至る配電系統を1バンクとして、これが複数バンク存在して成る配電系統群と、前記需要家の各々に設けられた電力線通信用の子機と、前記子機と通信可能な電力線通信用の親機と、を備えたシステムについて、前記親機が実行する選択通信方法であって、
前記親機は、いずれかの子機と通信を行う場合、通信相手の子機が含まれる一の配電系統の配電線のみと信号用の接続を成し、かつ、他の配電系統の配電線とは非接続とし、
その状態で通信相手の子機と通信を行い、
通信が終われば、通信相手を変えながら順次同様に通信し、全ての子機から情報を収集する、選択通信方法。
A power distribution system from a low voltage side of a transformer to one or a plurality of consumers via a distribution line is regarded as one bank, a power distribution system group in which a plurality of banks exist, and power line communication provided in each of the consumers A slave unit and a power line communication master unit communicable with the slave unit, a selective communication method executed by the master unit,
When the master unit communicates with one of the slave units, it forms a signal connection only with the distribution line of one distribution system including the slave unit of the communication partner, and the distribution line of the other distribution system Disconnected,
In that state, communicate with the slave device of the communication partner,
A selective communication method in which, after communication is completed, communication is sequentially performed while changing the communication partner, and information is collected from all the slave units.
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