JP2022159700A - 灯火監視制御システム、親局、子局、および通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 応答性を高めた灯火監視制御システムを低コストで提供すること。【解決手段】 実施形態によれば、灯火監視制御システムは、親局、および子局を具備する。親局は、空港の灯火に給電する電力線を介して子局と通信する。子局は、トランスを介して電力線に接続される。トランスは、一次側を電力線に接続され、二次側から取り出される電力を子局に接続された灯火に供給する。親局は、変調部と、注入部とを備える。変調部は、周波数シフト及び位相シフトの組み合わせでシンボルを表す変調方式により、キャリア信号を複数ビットのコードで変調して変調信号を生成する。注入部は、変調信号を電力の電源周期に同期して電力線に注入する。子局は、受信部と、復調部を備える。受信部は、トランスの二次側の電力波形から変調信号を受信する。復調部は、受信された変調信号を復調してコードを再生する。【選択図】 図２

Description

この発明の実施形態は、灯火監視制御システム、親局、子局、および通信方法に関する。

灯火監視制御システムは、空港を離発着する航空機の安全な運航に欠かせない。空港では誘導灯や制御灯などの多岐にわたる灯火が、滑走路や誘導路などに多数、設置される。多くのシステムで、灯火に電力を供給する電力線が、灯火を監視制御するための通信媒体を兼ねている。この種の方式を電力線搬送と称する。電力線搬送は、灯火を点灯／消灯して航空機の地表誘導を行う停止線灯システム（ＳＴＢＬ）、または滑走路状態表示灯火システム（ＲＷＳＬ）、あるいは、灯火の断芯を検出したりする用途などに幅広く利用されている。

電力線搬送を用いた既存の空港設備監視制御システムでは、灯火監視制御に係わるコマンドを、電力線への信号注入パタンを変化させることで生成していた。電力線は、敷設距離が数キロ～数１０キロメートルにも及んだり、無シールドであったりなど、通信に用いるには非常に厳しい環境にある。このため従来は、信号あり／信号なしの１ビットを並べてコマンドを作成しており、応答性や汎用性に優れているとは必ずしも言えなかった。

例えば、専用の電源回路を構築し、直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）方式で１０ｋ～１５０ｋＨｚの高周波数を用いた通信を実現可能な技術は知られている。この技術によれば通信レートを高めることはできるが、コスト面での負担が大きくなってしまう。また、日本では電波法の規制により、特に航空機の周辺でこのような高い周波数を用いることが難しい。

特許第４００８６９３号公報 米国特許出願公開第２００５／０２５３９２９号明細書

電力線搬送を用いた灯火監視制御システムは、通信環境が厳しいことから、制御応答性を高速化することが難しかった。悪条件に堪えて応答性を高めることができ、しかもコストが嵩むことのない灯火制御を実現するための技術が要望されている。
そこで、目的は、応答性を高めた灯火監視制御システム、親局、子局、および通信方法を低コストで提供することにある。

実施形態によれば、灯火監視制御システムは、親局、および子局を具備する。親局は、空港の灯火に給電する電力線を介して子局と通信する。子局は、トランスを介して電力線に接続される。トランスは、一次側を電力線に接続され、二次側から取り出される電力を子局に接続された灯火に供給する。親局は、変調部と、注入部とを備える。変調部は、周波数シフト及び位相シフトの組み合わせでシンボルを表す変調方式により、キャリア信号を複数ビットのコードで変調して変調信号を生成する。注入部は、変調信号を電力の電源周期に同期して電力線に注入する。子局は、受信部と、復調部を備える。受信部は、トランスの二次側の電力波形から変調信号を受信する。復調部は、受信された変調信号を復調してコードを再生する。

図１は、実施形態に係わる灯火監視制御システムの一例を示す図である。 図２は、親局３の一例を示す機能ブロック図である。 図３は、子局６の一例を示す機能ブロック図である。 図４は、実施形態における変調方式を説明するための図である。 図５は、信号の帯域幅の一例を示す図である。 図６は、子局６における復調処理について示す機能ブロック図である。 図７は、位相の変化について示す図である。 図８は、位相判定について説明するための図である。 図９は、基準信号への同期について説明するための図である。 図１０は、通信シーケンスの一例を示す図である。 図１１は、子局信号の増大について説明するための図である。

以下、図面を参照して、一実施形態について説明する。
図１は、実施形態に係わる灯火監視制御システムの一例を示す図である。図１において、空港の電源局舎に敷設された電源（ＣＣＲ）１は、バイパスフィルタ４を介して電力線（灯火回路ケーブル）８に接続される。電力線８は、複数のゴムトランス５の一次側を直列に接続する。ゴムトランス５の二次側に、それぞれ子局６が接続される。さらに、各子局６ごとに灯火７が接続される。ゴムトランス５により電力線８と子局６とのアイソレーションが確保されるが、電力線８からの電力は子局６、および灯火７に供給され、一定の電流が各灯火に流れるようになっている。

バイパスフィルタ４は、例えば電源１の近傍に敷設され、電力線８の通信ルートにおけるノイズと電源ノイズとを分離する。例えば、ＬＲＣ共振回路に流れる電流を取得し、フィルタにより精製することで商用電源波形を取得する。図１に示されるように、電源（ＣＣＲ）１側と電力線８との間にバイパスフィルタ４を介入させることで、電源１と灯火７とで使用する信号周波数帯が分離される。すなわち、Ｌ（コイル）Ｒ（抵抗）Ｃ（コンデンサ）によりＬＲＣ共振回路を構築し、灯火回路側で使用する信号は灯火回路側で循環し、ＣＣＲノイズは電源側で循環するようにする。

さらに、親局３がバイパスフィルタ４に接続される。親局３は、電源１からの電力供給を受けて機能し、電力線搬送により、電力線８を介して配下の子局６と通信する。電源１は、常用電源１－１と予備電源１－２とに多重化されていてもよい。また、電源１とバイパスフィルタ４との間に、安定化装置（ＯＰ／Ｃ）２を設けても良い。

親局３は、制御ＬＡＮ（Local Area Network）９を介して親機１０に収容される。親機１０は、例えばＰＬＣ（Programmable Logic Controller）等の、堅牢なコンピュータである。親機１０はさらに制御ＬＡＮ９を改して監視卓１１に接続される。監視卓は例えば汎用のサーバコンピュータであり、滑走路の状態をリアルタイムで表示するモニタ等を備える。

図１において、親局３は、共通の電力線８に接続される配下の子局６に、例えば定期的に質問コマンドを送信する。子局６は、自らに割り当てられたアドレスに応じたタイミングで親局３に応答信号を送信する。子局６は、灯火７の状態を監視し、玉切れ等の不具合が生じるとそのことを親局３に通知する。これにより断芯位置がただちに検出され、監視卓１１のモニタに表示される。オペレータは、この表示を参照して、適切な処置をとることができる。

灯火を制御する停止線灯システム、あるいはＲＷＳＬシステムにおいても同様に、電力線８を用いた電力線搬送通信により、灯火７に対する制御が実施される。航空機検知センサ、あるいは地表レーダにより取得された情報に基づいて、親局３から子局６に制御指令が与えられ、子局６は、配下の灯火をＯＮ／ＯＦＦ制御する。これにより、灯火制御による航空機の地表誘導を実現することができる。

図２は、親局３の一例を示す機能ブロック図である。図２において、電源１との関係におけるＩＮ側の電源ラインをＦ側と称し、ＯＵＴ側の電源ラインをＲ側と称する。子局６からの信号は、Ｆ側、Ｒ側の２箇所で受信される。すなわち、一方の信号の受信レベルが低い場合でも、他方で補うことの可能なダイバーシティ構成をとっている。実施形態では、電力線８への信号注入をＦ側において行うこととする。

親局３は、信号処理部３１、プロセッサ３２、インタフェース部３３、３８、波形整形部３４、増幅部３５、信号注入部３６、および、電源波形取得部３７を備える。このうち電源波形取得部３７は、バイパスフィルタ４から取得した電源波形をディジタル変換してプロセッサ３２に渡す。

信号処理部３１は、モデム部３１Ｆ、モデム部３１Ｒを備える。モデム部３１Ｆは、周波数シフトと位相シフトとの組み合わせでシンボルを表す変調方式により、Ｆ側のキャリア信号を複数ビットのコードで変調して変調信号を生成する。生成された変調信号は、波形整形部３４、増幅部３５を経て信号注入部３６に入力される。信号注入部３６は、変調信号を、電源１の電力の電源周期に同期して、電力線８に注入する。
モデム部３１Ｒは、周波数シフトと位相シフトとの組み合わせでシンボルを表す変調方式により、Ｒ側のキャリア信号を複数ビットのコードで変調して変調信号を生成する。
実施形態では、異なる２つの周波数および位相で表される４つのシンボルに、２ビットコードを対応付ける変調方式を採用する。この方式を、デュアル変調方式と称しても良い。

プロセッサ３２は、子局６に送信すべきコマンド、親局３のアドレスなどを含む複数ビットのコードを信号処理部３１に与え、変調信号を生成させる。プロセッサ３２は、親局３から子局６へのコードの送信と、子局６から親局３への応答コードの送信とを含む送受信シーケンスを、繰り返し実行する。

また、モデム部３１Ｆは、Ｆ側で抽出された信号波形を復調し、子局６からの応答コードを再生する。モデム部３１Ｒは、Ｒ側で抽出された信号波形を復調し、子局６からの応答コードを再生する。再生されたコードはプロセッサ３２に渡され、処理される。そうして、応答コードに含まれる各種のデータが、インタフェース３８から制御ＬＡＮ９を介して親機１０に伝送される。

図３は、子局６の一例を示す機能ブロック図である。子局６は、処理ユニット６Ａと、電力線ユニット６Ｂとを備える。図３に示されるように、子局６は、ゴムトランス５と灯火７との間に敷設される。電力線ユニット６Ｂは、ゴムトランス５の二次側に接続され、電力を灯火７に供給するとともに、電力波形を処理ユニット６Ａの受信部６０に入力する。灯火７の状態は信号取得部６７で取得され、処理ユニット６Ａの断芯制御部６４に渡される。子局６の駆動電力は、電源取得部６８により電力線８から取得される。
航空機を検知する航空機検知センサ１２が、ゴムトランス５の二次側に接続される。灯火側は短絡接続とする。

処理ユニット６Ａの受信部６０は、ゴムトランス５の二次側の電力波形から、親局３から送信された変調信号を受信する。受信された変調信号は、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）６１に入力される。ＰＬＤ１１は、変調信号を復調し、親局３から送信されたコードを再生する。再生されたコードはプロセッサ６２に渡される。

プロセッサ６２は、ＰＬＤ１１からのコードと、断芯制御部６４からのデータ、および、センサインタフェース６３を介して航空機検知センサ１２からのデータ等を処理して、親局３への応答コードを生成する。応答コードはＰＬＤ６１に入力される。ＰＬＤ６１は、実施形態の変調方式（デュアル変調方式）により、キャリア信号を応答コードで変調して応答信号を生成する。応答信号は、送信制御部６５に渡される。

送信制御部６５は、電力線ユニット６Ｂの送信回路６６を制御して、応答信号を電力線８に注入する。これにより、電力線８を介して応答信号が親局３に送信される。特に実施形態では、送信回路６６は電源周期に同期してトランスの二次側を短絡／開放して過電圧を生じさせ、この過電圧により応答信号を送信する。

送信回路６６は、電源回路をスイッチの様にＯＰＥＮ／ＣＬＯＳＥする事で、ゴムトランス５の二次側に過電圧を発生させる。この過電圧を信号として用いることで、１０Ｗ以下の省電力での信号発生が可能となる。

図４は、実施形態における変調方式を説明するための図である。図４（ａ）に示されるように、９０°毎の位相に信号を割り振りコード化する４位相偏移変調（ＱＰＳＫ）、あるいは、４つの周波数を各コードに割り振る４周波数偏移変調（ＱＦＳＫ）が著名である。しかしながらＱＰＳＫ変調は、９０°の位相を判断するために、比較的広範囲の帯域を必要とする。ＱＦＳＫ変調では４つの周波数を用いる必要があり、周波数を離しすぎると、定在波の影響などにより１つの信号に届く／届かないコードが発生してしまう。いずれも通信環境の厳しい空港における電力線搬送に応用することは難しい。

そこで実施形態では、図４（ｂ）に示すように、２つの周波数（周波数シフト）、および２つの位相（位相シフト）を組み合わせることにより、４つのコードを１つの信号で表現する。つまり実施形態では、異なる周波数ｃｈ１，ｃｈ２を利用し（ＤＦＳＫ変調）、０°／１８０°の２つの位相を使用し（ＤＰＳＫ変調）、１信号（シンボル）で４つのコード（"00"/"01"/"10"/"11"）を表現する。

図５は、信号の帯域幅の一例を示す図である。図５に示されるように、例えば、信号に５ｋＨｚを使用し、信号幅Ｔを１．４ｍｓとした場合、メインローブとサイドローブ１山を含む帯域は、３．６ｋＨｚ（－２／Ｔ）～６．４ｋＨｚ（２／Ｔ）となる。

例えば電源周波数を５０Ｈｚとすると、電力線８における典型的なノイズ分布は、５０Ｈｚの２０倍５０００、６０００、７０００で大きくなりやすく、特に４０００ｋＨｚで目立ってくる。帯域を広く取る位相変調は、ノイズの影響を受けやすく、Ｓ／Ｎ比は諸元を満たしても位相を読み取れない場合がある。

一つの親局３の配下にある電力線の総延長は、数ｋｍ～数十ｋｍにもなる。このため、電源からの電力は、全ての灯火において同じ受信レベルにはならず、レベルの山谷が発生する。これは定在波による影響である。例えば、５ｋＨｚではレベルが高い場所（灯火）でも、６ｋＨｚになるとレベルが低くなる場合がある。１ｋＨｚ離れた周波数でもこのような事象があるところ、ＱＦＳＫ変調の場合、４つの周波数を用いる必要がある。このため周波数を過度に離間させると、１つの信号に届く／届かないコードが発生してしまう。

例えば１００Ｈｚ間隔で信号を送信しても、誤差程度の差分しか得られないこともある。信号幅Ｔを１．４ｍｓとした場合、これは、１／Ｔ＝７００Ｈｚ以下の間隔であり、メインローブ４．３ｋＨｚ（－１／Ｔ）～５．７ｋＨｚ（１／Ｔ）よりも狭い帯域である事により、見かけの差が無いことによる。５．０／５．１．／５．２．／５．３ｋＨｚを送信した時、送信周波数が最大となるが、他の周波数としても見えてしまい、僅かな差しか現れないこともある。このため、特定の周波数のスパイクノイズが入ると、正しく周波数を捉えられなくなる事も考えられる。周波数毎のパワーの差をある程度確保するほうが、外乱ノイズの影響も軽減でき、通信を安定して行えることになる。

例えば、２つの周波数を使用し、双方の周波数間隔を３００Ｈｚとした場合、フルスケールで、５．０ｋＨｚパワー：５．３ｋＨｚパワー＝１０：７程度の差が発生する。明確な差分が発生することにより、より安定した通信を行う事が可能となります。そこで、実施形態では、周波数を２つ使用（ＤＰＳＫ変調）の２ｃｈとし、０°／１８０°の２つの位相（ＤＦＳＫ変調）を用いた変調方式を用いて、親局３～子局６間での電力線搬送による通信を行う。

さらに実施形態では、互いに帯域の異なる複数のキャリア信号を、デュアル変調方式で変調して、帯域の異なる複数の変調信号を生成する。すなわち、モデム部３１Ｆ（図２）は、周波数の異なるＦ１，Ｆ２のキャリア信号を変調し、各帯域ごとに変調信号を生成する。生成された変調信号は、信号注入部３６により電力線８に注入される。

図６は、子局６における復調処理について示す機能ブロック図である。復調処理は、主にＰＬＤ６１により、予めメモリ等に記憶されたプログラムによって実行される。受信部６０で受信された電力波形は、復調部６１Ｆ１，６１Ｆ２にそれぞれ入力される。復調部６１Ｆ１は、Ｆ１帯域での復調処理を行い、復調部６１Ｆ２は、Ｆ２帯域での復調処理を行う。

図６に示されるように、Ｆ１帯域で用いられる２つの周波数ｃｈ１／ｃｈ２を、ｃｈ１：５．０ｋＨｚ、ｃｈ２：５．３ｋＨｚとする。また、Ｆ２帯域で用いられる２つの周波数ｃｈ１／ｃｈ２を、ｃｈ１：６．０ｋＨｚ、ｃｈ２：６．３ｋＨｚとする。復調部６１Ｆ１，６１Ｆ２において、それぞれＦ１帯域，Ｆ２帯域における２つの周波数ｃｈ１／ｃｈ２の信号は、直交するＱ相、Ｉ相の位相で取得することができる。信号パワーをＰで表すと、Ｐ＝｛（Ｑ相）^２＋（Ｉ相）^２｝^１／２で求められる。

実施形態において、信号間の位相のズレは、基準となる信号に対して位相がずれているか否かで判断する。親局～子局間の通信は、１つの通信シーケンス（プロトコル）を単位とし、これを繰り返すことで実施される。実施形態では、通信シーケンスの先頭の信号を基準信号とし、その基準信号の位相に対して、位相のズレを検出する。

実施形態の変調方式では、復調処理としてｃｈのパワースペクトルの大小比較により、どちらのｃｈを利用しているかを判定し、基準となる信号からの位相ズレを判断する事でデータのコード化を行う。さらに、Ｑ相、Ｉ相に表れる波形のパタンを解析してコード化を行う。

図７は、位相の変化について示す図である。図７に示されるように、位相が通信シーケンスの都度、反転する状況下では、基準の位相も毎回変化する。そこで、絶対的な０°を基準とするのではなく、相対的に位相を変化させ、基準信号の位相に対する相対的な位相を検出するようにする。これにより、個々の通信局がもつバラつきを調整する必要が無く、運用できるメリットを得られる。

実施形態の変調方式は、Ｆ１／Ｆ２基準周波数帯、ｃｈ１／ｃｈ２の基準信号をコマンドを実行する度に送信する。このような伝送フォーマットにより、短期間のタイミング合わせで通信確立ができる。また、基準信号に対しての位相のずれを判断することにより、相対的な位相の判断となり、各局（親局、子局）が絶対的な０°の基準を有することで、局間のばらつきを心配する事が不要となる。これにより、各局ごとに位相判定を行う事ができるようになる。

図８は、位相判定について説明するための図である。図８に示されるように、位相の波形は、各ｃｈの位相判定にて表れる符号により判断することができる。すなわち、以下の関係がある。
・同じｃｈ、位相同じ：基準とＱ相、Ｉ相の符号が一致する。
・同じｃｈ、位相違い：基準とＱ相、Ｉ相の符号が逆転する。
このような特徴により、各相の符号を解析することで、ｃｈ１／ｃｈ２それぞれの０°／１８０°を特定することができ、この特定の結果に基づいて、４つのコードに分類することができる。

すなわち、親局３から子局６への送信信号を、異なる２つの周波数帯、例えばＦ１（ｃｈ１：５．０ｋＨｚ／ｃｈ２：５．３ｋＨｚ）と、Ｆ２（ｃｈ１：６．０ｋＨｚ／ｃｈ２：６．３ｋＨｚ）で送信することで、一方の周波数帯が定在波により子局に届かない場合でも、他方の周波数帯を到達させることができる。これにより、システムとしてのロバスト性を高めた運用を実現することができる。

ここで、親局３は、Ｆ１／Ｆ２の２つの周波数を子局６に対して送信する一方、子局６は例えばＦ１の周波数だけを用いて親局３と通信する。これにより子局６の構成を簡易化することができる。その際、親局３においてはＦ側／Ｒ側の２箇所で受信することにより、一方が定在波等の影響により信号が到達しなくても、他方で信号を捕捉することが可能になる。

図９は、基準信号への同期について説明するための図である。図９に示されるように、各周波数帯において、通信シーケンスのたびごとに、親局３は基準信号を送信する。子局６はＦ１だけで送信するため、親局のＦ１のタイミングで返信する。子局６は、親局３の信号を受け取ると、自局のクロックでタイミングをとり、自身の信号を同期させて返信する。親局３も同様に、自身の送信したタイミングから、自局（親局３）のクロックでタイミングをとり、子局信号の位相判定を行う。

親局３、および子局６の双方で諸元の共通するクロックを具備することで、通信回線上に同期信号を送出する必要なしに、疑似的な同期通信が実現可能となる。つまり、先頭信号をトリガとして、自身の内部クロックにてタイミングをとる事で、親局３と子局６との間で同期を確立したのと同様の状態を作り出すことができる。

ただし、同期はコマンド単位とし、１つの通信シーケンスが終わるごとに改めてタイミングをとる処理を行う。この処理に要する期間は電源周期で数周期程度であり、過大な差分は発生しないことを仮定できる。

一般に、電力線搬送システムでは、電源波形の見え方が親局３、子局６の双方で異なることに起因し、送信－受信側のタイミングに偏差が発生することがある。このため、位相の基準がずれてしまい、位相変調が困難になる場合があった。実施形態では、タイミングのカウントを数える基準信号に、受信した局側にて、自ら有しているクロックを使用する。これにより、波形の見え方の違いから発生する偏差に影響されることなく、処理タイミングを取得することができる。

図１０は、通信シーケンスの一例を示す図である。Ｆ１、Ｆ２の周波数にてｃｈ１、ｃｈ２のタイミング、親局アドレス、コマンドを送信し、各電源周期の半周期を子局に割り当てる伝送フォーマットとなっている。電源周期に子局を割り当てることで、応答時間の仕上がりを短くすることができる。なお、図中の丸数字は時系列的な順番を表す。

実施形態において、子局６からの信号は、１シンボルで構成される。このため、実際に使用する信号幅よりも出力期間を長くしても、他の信号と干渉するおそれがない。子局６の信号出力は、ゴムトランス５の二次側を開放する事で発生する過電圧を利用していることから、信号長が長くなると信号も大きくなる特性がある。

図１１は、子局信号の増大について説明するための図である。図１１に示されるように、実施形態においては、実際に使用する信号区間の前後に、信号長の２割程度の長さのガードインターバルを追加する。信号の立上り、立下りは、信号が歪むことも多いので、ガードインターバルを設けることで信号出力を増大できるのに加え、親局３における信号抽出の精度を高めることも可能になる。

図１１に示されるように、子局６が送信信号を実際に使用する正規の区間の前後に信号を放出することで、信号出力制約のある子局の信号をより大きく、安定したものとすることができる。これは、ゴムトランス５の二次側を開放する事で発生する過電圧を利用していることによる。これにより、必要な区間だけに信号を発生させるのに比べ、信号量が大きく、安定したレベルを保って品質のより高い通信を実現することができる。

以上述べたように実施形態では、電力線搬送を用いた空港灯火監視制御システムにおいて、２つの周波数、および２つの位相を用いて４つのコード（00/01/10/11）を表現する変調方式により、親局～子局間での通信を実現した。一つの信号で、四つのコードを表現できることにより、情報の集約化を促進できることから、応答性を向上させることができる。すなわち、テキストを表すコード情報を灯火回路に注入できるようになるので、信号の高度情報化を促進し、より高速での制御応答性を実現することができる。また、電源周期を同期信号に用いることにより、子局信号を簡素化した信号構成とすることで耐ノイズ性を高めることも可能になる。
また、通信方式の変更だけで、電源線の張り替えや、電源装置の交換といった特別な対応を行う必要が無く、既設の電力線搬送の設備を流用することができる。

これらのことから実施形態によれば、応答性を高めた灯火監視制御システム、親局、子局、および通信方法を低コストで提供することが可能になる。

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は例として提示するものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…電源、１－１…常用電源、１－２…予備電源、２…ＯＰ／Ｃ、３…親局、４…バイパスフィルタ、５…ゴムトランス、６…子局、６Ａ…処理ユニット、６Ｂ…電力線ユニット、７…灯火、８…電力線、９…制御ＬＡＮ、１０…親機、１１…監視卓、１２…航空機検知センサ、３１…信号処理部、３１Ｆ…モデム部、３１Ｒ…モデム部、３２…プロセッサ、３４…波形整形部、３５…増幅部、３６…信号注入部、３７…電源波形取得部、３８…インタフェース、６０…受信部、６１Ｆ１…復調部、６１Ｆ２…復調部、６２…プロセッサ、６３…センサインタフェース、６４…断芯制御部、６５…送信制御部、６６…送信回路、６７…信号取得部、６８…電源取得部。

Claims (10)

1. 空港の灯火に給電する電力線に一次側を接続され、二次側から取り出される電力を前記灯火に供給するトランスと、
   前記トランスの二次側と前記灯火との間に設けられる子局と、
   前記電力線を介して前記子局と通信する親局とを具備し、
   前記親局は、
   周波数シフト及び位相シフトの組み合わせでシンボルを表す変調方式により、キャリア信号を複数ビットのコードで変調して変調信号を生成する変調部と、
   前記変調信号を前記電力の電源周期に同期して前記電力線に注入する注入部とを備え、
   前記子局は、
   前記トランスの二次側の電力波形から前記変調信号を受信する受信部と、
   受信された前記変調信号を復調して前記コードを再生する復調部とを備える、灯火監視制御システム。
2. 前記変調方式は、互いに異なる２つの周波数および位相で表される４つのシンボルに２ビットコードを対応付ける変調方式である、請求項１に記載の灯火監視制御システム。
3. 前記変調部は、互いに帯域の異なる複数のキャリア信号を前記変調方式で変調して、帯域の異なる複数の変調信号を生成し、
   前記注入部は、前記複数の変調信号を前記電力線に注入する、請求項１に記載の灯火監視制御システム。
4. 前記子局は、復調された前記コードへの応答コードで前記変調方式によりキャリア信号を変調して応答信号を生成する応答信号生成部と、
   前記応答信号を前記電力線を介して前記親局に送信する送信部とを備える、請求項１乃至３の何れか１項に記載の灯火監視制御システム。
5. 前記親局は、前記親局から前記子局への前記コードの送信と、前記子局から前記親局への前記応答コードの送信とを含む送受信シーケンスを繰り返し実行する制御部を備え、
   前記子局は、前記送受信シーケンスにおける先頭の信号を基準信号として、当該基準信号に同期する同期処理部を備える、請求項４に記載の灯火監視制御システム。
6. 前記送信部は、前記電源周期に同期して前記トランスの二次側を短絡／開放して生じる過電圧により前記応答信号を送信する、請求項４に記載の灯火監視制御システム。
7. 前記送信部は、前記応答信号の信号区間の前後にガードインターバルを設ける、請求項４に記載の灯火監視制御システム。
8. 空港の灯火に給電する電力線を介して、前記灯火に接続された子局と通信する親局において、
   周波数シフト及び位相シフトの組み合わせでシンボルを表す変調方式により、キャリア信号を複数ビットのコードで変調して変調信号を生成する変調部と、
   電源周期に同期して前記変調信号を前記電力線に注入する注入部とを具備する、親局。
9. 空港の灯火に接続可能な子局において、
   周波数シフト及び位相シフトの組み合わせでシンボルを表す変調方式によりキャリア信号を複数ビットのコードで変調して生成された変調信号を、前記灯火に給電する電力線から受信する受信部と、
   受信された前記変調信号を復調して前記コードを再生する復調部とを具備する、子局。
10. 空港の灯火に接続された子局と、前記灯火に給電する電力線を介して親局とが通信する通信方法において、
    前記親局が、周波数シフト及び位相シフトの組み合わせでシンボルを表す変調方式により、キャリア信号を複数ビットのコードで変調して変調信号を生成することと、
    前記親局が、前記変調信号を電源周期に同期して前記電力線に注入することと、
    前記子局が、前記電力線から前記変調信号を受信することと、
    前記子局が、受信された前記変調信号を復調して前記コードを再生することとを具備する、通信方法。

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