JP3126833U6 - Power frequency carrier communication device - Google Patents
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Abstract
【課題】電力周波数キャリア通信装置を提供する。
【解決手段】ワンチップ制御モジュールと電力キャリアモジュール及び電力モジュールが含有され、ワンチップ制御モジュールは、入力受信装置と出力制御装置、制御モジュール及び通信インターフェース等の機能モジュールが含有される。信号が電力キャリアモジュールに伝送されて信号変調されてから、ワンチップ制御モジュールにより検知して、伝送モードと速度を設定した後、電力キャリアモジュールにより制御命令を出力し、また、電力線を介して他の電力キャリアモジュールに伝送され、制御命令を元の信号に回復し、これにより、信号データの双方向伝送が実現される。
【選択図】図１ＡA power frequency carrier communication device is provided.
A one-chip control module, a power carrier module, and a power module are included, and the one-chip control module includes a function module such as an input reception device, an output control device, a control module, and a communication interface. After the signal is transmitted to the power carrier module and modulated, it is detected by the one-chip control module, and after setting the transmission mode and speed, the control command is output by the power carrier module, and the other via the power line The control command is restored to the original signal, and bidirectional transmission of signal data is realized.
[Selection] Figure 1A
Description
本考案は、電力周波数キャリア通信装置に関し、特に、ワンチップ制御モジュールと電力キャリアモジュールと電力モジュールとが含有され、信号が当該電力キャリアモジュールにより変調された後、当該ワンチップ制御モジュールにより伝送モードと速度を検知して設定し、電力線を介して双方向にデータ伝送され、電力線コンベヤシステムやインテリジェント型自動化制御器及びマルチメディア通信システムに適用できるものに関する。 The present invention relates to a power frequency carrier communication device, and in particular, includes a one-chip control module, a power carrier module, and a power module, and after the signal is modulated by the power carrier module, the transmission mode is set by the one-chip control module. The present invention relates to a device that detects and sets a speed, transmits data bidirectionally via a power line, and can be applied to a power line conveyor system, an intelligent automation controller, and a multimedia communication system.
通信システムの発展とともに、社会の通信システムに対する需要も増加し、当該需要に対応するために、ケーブルモデムや対称型データ網、無線ボードバンド及び電力線構内情報通信網等の技術が、絶えず進歩して改善され、また、各種類の電器設備に応用され、当該電器設備は、基本の使用機能の他に、通信システムにより使用範囲が広がっている。 With the development of communication systems, the demand for social communication systems has also increased, and technologies such as cable modems, symmetric data networks, wireless boardbands, and power line local information and communication networks have constantly improved to meet such demands. It is improved and applied to various types of electrical equipment, and the electrical equipment has a wider range of use by communication systems in addition to basic usage functions.
今日の商工社会において、当該通信システムは、オフィス設備（例えば、コンピュータやその周辺設備）として利用されるだけでなく、コンピュータチップを含有するインテリジェント型家電（例えば、冷蔵庫や皿洗機、電子レンジ及び電磁プレート等）やマルチメディアシステム（例えば、ビデオ設備やステレオ、ＴＶ及び電話等）に幅広く適用されるが、生活環境が所定の領域環境（例えば、オフィスビルや団地或いはマンション等）に限られていて近距離であるため、ネットワーク素子（例えば、ケーブルやハブ）により構内情報通信網での信号データを伝送し、当該ネットワーク素子にはネットワーク回線を敷くことが必要で、即ち、回線の敷設工程やメンテナンス及び故障検査等によりコストが高くなり、また、不便であり、そして、近距離であるのに信号データを伝送するにインターネットシステムや構内情報通信網システム或いはモデム等により、伝送の目的が達成され、それは、実に、実用的ではないものである。 In today's commercial and industrial society, such communication systems are not only used as office equipment (eg, computers and peripheral equipment), but are also intelligent home appliances (eg, refrigerators, dishwashers, microwave ovens, and the like) that contain computer chips. Electromagnetic plates, etc.) and multimedia systems (for example, video equipment, stereos, TVs, telephones, etc.) are widely applied, but the living environment is limited to a predetermined area environment (for example, an office building, housing complex, or apartment). Therefore, it is necessary to transmit signal data in the local information communication network through a network element (for example, a cable or a hub), and to lay a network line on the network element. Maintenance and fault inspections increase costs, are inconvenient, and By Internet systems and local area network system or modem to transmit the signal data to a short distance, the purpose of the transmission is achieved, which is intended indeed, not practical.
本考案の主な目的は、実用的でありながら低コストで、電力線でデータを伝送できる電力周波数キャリア通信装置を提供する。 The main object of the present invention is to provide a power frequency carrier communication device that is practical but low in cost and capable of transmitting data over a power line.
請求項１の考案は、少なくとも、入力受信装置と出力制御装置と制御モジュールと通信インターフェースが含有されるワンチップ制御モジュールと、電力キャリアモジュールと、当該ワンチップ制御モジュールと当該電力キャリアモジュールに電源を供給する電力モジュールと、外部入出力装置と、作動状態を表示する信号指示装置と、が含有され、当該通信装置が、当該外部入出力装置で電力線から信号を受信し、当該信号が当該電力キャリアモジュールに入力されて変調された後、当該ワンチップ制御モジュールで伝送モードと速度を検知して設定してから当該電力キャリアモジュールにより当該外部入出力装置に当該電力線を介して制御命令を伝送する、ことを特徴とする電力周波数キャリア通信装置である。 The invention of claim 1 includes at least an input receiving device, an output control device, a control module, a communication module and a one-chip control module, a power carrier module, a power supply to the one-chip control module, and the power carrier module. A power module to be supplied, an external input / output device, and a signal indicating device for displaying an operation state are included. The communication device receives a signal from the power line at the external input / output device, and the signal is the power carrier. After being input to the module and modulated, the transmission mode and speed are detected and set by the one-chip control module, and then the control command is transmitted to the external input / output device via the power line by the power carrier module. This is a power frequency carrier communication device.
請求項２の考案は、当該制御モジュールが８０５１ワンチップであることを特徴とする請求項１に記載の電力周波数キャリア通信装置である。 The invention of claim 2 is the power frequency carrier communication apparatus according to claim 1, wherein the control module is an 8051 one chip.
請求項３の考案は、当該電力周波数キャリア通信装置の伝送速度が１２００ＢＰＳであることを特徴とする請求項１に記載の電力周波数キャリア通信装置である。 The invention of claim 3 is the power frequency carrier communication apparatus according to claim 1, wherein the transmission speed of the power frequency carrier communication apparatus is 1200 BPS.
請求項４の考案は、当該信号変調が周波数変移（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ、ＦＳＫ）変調や振幅変移（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ、ＡＳＫ）変調から選ばれた一つであることを特徴とする請求項１に記載の電力周波数キャリア通信装置である。 The invention of claim 4 is characterized in that the signal modulation is one selected from frequency shift keying (FSK) modulation and amplitude shift keying (ASK) modulation. Power frequency carrier communication device.
図１Ａは、本考案に係わる電力周波数キャリア通信装置の概念図である。本考案に係わる電力周波数キャリア通信装置は、図のように、ワンチップ制御モジュール１と、電力キャリアモジュール２と、当該ワンチップ制御モジュール１と当該電力キャリアモジュール２に電源を供給する電力モジュール３とが含有され、当該ワンチップ制御モジュール１は、入力受信装置と出力制御装置と制御モジュール及び通信インターフェース等の機能モジュールを有する。 FIG. 1A is a conceptual diagram of a power frequency carrier communication apparatus according to the present invention. As shown in the figure, a power frequency carrier communication apparatus according to the present invention includes a one-chip control module 1, a power carrier module 2, a power module 3 that supplies power to the one-chip control module 1, and the power carrier module 2. The one-chip control module 1 includes an input receiving device, an output control device, a control module, and a functional module such as a communication interface.
信号が、外部入出力装置４から電力線（図中未表示）を介して、当該電力キャリアモジュール２に入力されて変調された後、当該ワンチップ制御モジュール１により伝送モードと速度を検知して設定し、また、発光ダイオードや有機発光ダイオードを利用する信号指示装置５で作動状態を表示し、それから、当該電力キャリアモジュール２により制御命令を当該外部入出力装置４に伝送し、また、当該電力線を介して伝送する。 A signal is input from the external input / output device 4 through the power line (not shown) to the power carrier module 2 and modulated, and then the transmission mode and speed are detected and set by the one-chip control module 1 In addition, the operation state is displayed by the signal indicating device 5 using a light emitting diode or an organic light emitting diode, and then a control command is transmitted to the external input / output device 4 by the power carrier module 2, and the power line is connected Transmitted through.
図１Ｂは、本考案に係わる電力周波数キャリア通信装置制御流れの概念図である。本考案の制御流れは、図のようであり、本考案は、システム駆動３１後、入力点の状態３２を収集し、受信設備を指定して、収集したデータについて符号化３３し、また、電力線６を介してデータ伝送３５を行い、その後、本考案において、当該電力線３４から返送する応答データ３５を待ち、そして、データ受信が成功か３６を判断し、成功である場合、受信したデータに基づいて出力状態３７を変更する。 FIG. 1B is a conceptual diagram of a control flow of a power frequency carrier communication apparatus according to the present invention. The control flow of the present invention is as shown in the figure. In the present invention, after the system drive 31, the input point state 32 is collected, the receiving equipment is specified, the collected data is encoded 33, and the power line 6, and then waits for response data 35 returned from the power line 34 in the present invention, and determines whether the data reception is successful 36. If successful, based on the received data To change the output state 37.
図１Ｃ〜１Ｈは、本考案に係わる電力周波数キャリア通信装置の回路概念図と本考案に係わる電力周波数キャリア通信装置の外部入出力装置の実施例、本考案に係わる電力周波数キャリア通信装置がＲＳ２３２インターフェースを有する時の実施例、本考案に係わる電力周波数キャリアモジュールのオペレートモードの実施例、本考案に係わるワンチップ制御モジュールの実施例と本考案に係わる電力周波数キャリア通信装置の電力キャリアの使用範囲及びキャリア周波数とデータ伝送速度の実施例である。 1C to 1H are circuit conceptual diagrams of a power frequency carrier communication apparatus according to the present invention, an embodiment of an external input / output device of the power frequency carrier communication apparatus according to the present invention, and the power frequency carrier communication apparatus according to the present invention is an RS232 interface. The embodiment of the power frequency carrier module according to the present invention, the embodiment of the operating mode of the power frequency carrier module according to the present invention, the embodiment of the one-chip control module according to the present invention and the range of use of the power carrier of the power frequency carrier communication device according to the present invention, It is an Example of a carrier frequency and a data transmission rate.
図２Ａ、２Ｂは、本考案に係わるワンチップ制御モジュールと電力キャリアモジュールのＦＳＫ回路の概念図と、本考案に係わる電力キャリアモジュールのＡＳＫ回路の概念図である。本考案に係わる電力周波数キャリア通信装置は、当該電力キャリアモジュール２により、当該信号を変調し、当該信号変調は、周波数変移（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ、ＦＳＫ）変調や振幅変移（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ、ＡＳＫ）変調であり、当該振幅変移変調は、最も速く利用される簡単のディジタルユニット変調であり、当該周波数変移変調は、方形パルスシリアルによって制御されるスイッチ回路で、二つの異なる独自の周波数ユニットについて、ゲーティングし、耐ノイズ性がよく、大幅にディジタル通信に使用される。当該信号は、上記の信号変調により信号変調された後、当該ワンチップ制御モジュール１に伝送され、当該制御モジュール１３により、伝送モードと伝送速度が設定され、また、当該入力受信装置１１の状態を検知して、制御命令を伝送し、当該制御命令が、当該電力キャリアモジュール２により変調された後、出力され、また、電力線６を介して双方向受信と伝送を行う。 2A and 2B are a conceptual diagram of an FSK circuit of a one-chip control module and a power carrier module according to the present invention, and a conceptual diagram of an ASK circuit of a power carrier module according to the present invention. The power frequency carrier communication apparatus according to the present invention modulates the signal by the power carrier module 2, and the signal modulation is performed by frequency shift keying (FSK) modulation or amplitude shift keying (ASK) modulation. The amplitude shift modulation is the fastest and simplest digital unit modulation, and the frequency shift modulation is a switching circuit controlled by a square pulse serial and is used for gating two different unique frequency units. However, it has good noise resistance and is greatly used for digital communication. The signal is modulated by the above signal modulation and then transmitted to the one-chip control module 1, the transmission mode and the transmission speed are set by the control module 13, and the state of the input receiving device 11 is changed. Detecting and transmitting a control command, the control command is output after being modulated by the power carrier module 2, and performs bidirectional reception and transmission via the power line 6.
図３Ａと３Ｂは、本考案に係わるワンチップ制御モジュールのブロック概念図と本考案に係わるワンチップ制御モジュールの回路概念図である。図のように、本考案の当該ワンチップ制御モジュール１は、入力受信装置１１と出力制御装置１２、制御モジュール１３、通信インターフェース１４及びリレーモジュール１５が含有され、当該制御モジュール１３は、優れた内部構造を有する８０５１ワンチップである処理ユニットで、動作周波数が１６ＭＨｚであり、４Ｋである消去可能プログラマブルＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｐｒｏｇｒａｍ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ、ＥＰＲＯＭ）があり、また、８組の入力端と８組の出力端を提供し、当該ワンチップ制御モジュール１の安全作動を確保と制御するため、当該出力端において、それぞれ、当該リレー１５により回路を隔離する。当該８０５１ワンチップの内部に、１組の全二重である通信インターフェース１４が含有され、当該通信インターフェース１４は、ＲＳ２３２インターフェースで、同時に外部からのデータを伝送と受信でき、その動作信号が、全てＴＴＬレベル（論理０が０Ｖ、論理１が＋５Ｖ）であるため、当該通信インターフェース１４は、シリアル通信で、一連のビット型式により、データを伝送や受信し、これにより、制御器（例えば、ディジタル式キャリヤー或いは自動測定器）や設備或いはコンピュータの間にコネクションを容易に確立する。 3A and 3B are a block conceptual diagram of the one-chip control module according to the present invention and a circuit conceptual diagram of the one-chip control module according to the present invention. As shown in the figure, the one-chip control module 1 of the present invention includes an input receiving device 11, an output control device 12, a control module 13, a communication interface 14 and a relay module 15, and the control module 13 has an excellent internal structure. 8051 one-chip processing unit with structure, operating frequency is 16MHz, there is 4K erasable programmable ROM (Electronic Program Read Only Memory, EPROM), 8 sets of input terminals and 8 sets of outputs In order to provide an end and to ensure and control the safe operation of the one-chip control module 1, the circuit is isolated by the relay 15 at the output end, respectively. The 8051 one-chip includes a set of communication interfaces 14 that are full duplex. The communication interface 14 can transmit and receive data from the outside at the same time through an RS232 interface, Since the TTL level (logic 0 is 0V, logic 1 is + 5V), the communication interface 14 transmits and receives data in serial communication by a series of bit types, thereby a controller (for example, a digital type). Easily establish a connection between a carrier or automated measuring instrument), equipment or computer.
図４は、本考案に係わる電力周波数キャリア通信装置の内部信号伝送の概念図である。本考案に係わる電力周波数キャリア通信装置の内部信号伝送方式は、図のように、当該外部入出力装置４により当該電力線６から当該信号を受信した後、当該電力キャリアモジュール２に入力して信号変調され、信号変調された当該信号が、当該ワンチップ制御モジュール１に伝送され、当該ワンチップ制御モジュール１に、当該入力受信装置１１と当該出力制御装置１２と当該制御モジュール１３と当該通信インターフェース１４と当該リレーモジュール１５があり、当該制御モジュール１３により、伝送モードと伝送速度が設定され、また、当該入力受信装置１１の状態を検知し、そして、当該信号指示装置５により作動状態を表示し、また、当該出力制御装置１２により制御命令を伝送し、そして、当該電力キャリアモジュール２により変調されてから、当該外部入出力装置４へ伝送されて、当該電力線６を介して出力される。 FIG. 4 is a conceptual diagram of internal signal transmission of the power frequency carrier communication apparatus according to the present invention. The internal signal transmission method of the power frequency carrier communication device according to the present invention is as shown in the figure, after the signal is received from the power line 6 by the external input / output device 4 and then input to the power carrier module 2 to perform signal modulation. Then, the signal-modulated signal is transmitted to the one-chip control module 1, and the one-chip control module 1 includes the input receiving device 11, the output control device 12, the control module 13, and the communication interface 14. There is the relay module 15, the transmission mode and transmission speed are set by the control module 13, the state of the input receiving device 11 is detected, and the operating state is displayed by the signal indicating device 5. , The control command is transmitted by the output control device 12, and the power carrier module 2 From being modulated, it is transmitted to the external output device 4, and is output via the power line 6.
図５は、本考案に係わる電力周波数キャリア通信装置の信号の双方向伝送の概念図である。図のように、当該信号は、当該外部入出力装置４から当該ワンチップ制御モジュール１の当該入力受信装置１１を介して当該電力線６に入力された後、当該制御モジュール１３を駆動してシリアル伝送モードと速度を設定開始し、また、当該入力受信装置１１の入力点状態を検知し、また、当該出力制御装置１２に対して、制御命令を実行し、そして、当該電力キャリアモジュール２によって信号変調されてから、電力線６を介して、当該制御命令を他の外部入出力装置４１の他の電力キャリアモジュール２１に伝送され、他の電力キャリアモジュール２１が当該制御命令を受信した後、当該制御命令を、元の信号に回復して設備７に伝送し、これにより、信号データの双方向伝送が実現される。 FIG. 5 is a conceptual diagram of bidirectional transmission of signals of the power frequency carrier communication apparatus according to the present invention. As shown in the figure, after the signal is input from the external input / output device 4 to the power line 6 via the input receiving device 11 of the one-chip control module 1, the control module 13 is driven and serially transmitted. Start setting mode and speed, detect input point state of the input receiving device 11, execute control command to the output control device 12, and perform signal modulation by the power carrier module 2 Then, the control command is transmitted to the other power carrier module 21 of the other external input / output device 41 via the power line 6, and the control command is received after the other power carrier module 21 receives the control command. Is restored to the original signal and transmitted to the equipment 7, thereby realizing bidirectional transmission of signal data.
本考案に係わる電力周波数キャリア通信装置の伝送速度は１２００ ＢＰＳであり、また、電力線を介して信号データを伝送するため、大幅に配線工程等の問題を低減できることによりコストを節約でき、また、電力線コンベヤシステムやインテリジェント型自動化制御器及びマルチメディア通信システムに適用できる。 The transmission speed of the power frequency carrier communication apparatus according to the present invention is 1200 BPS, and since signal data is transmitted through the power line, problems such as the wiring process can be greatly reduced, so that the cost can be saved. It can be applied to conveyor systems, intelligent automation controllers and multimedia communication systems.
以上のように、本考案に係わる電力周波数キャリア通信装置は、「ワンチップ制御モジュールで検知と設定し、電力線で伝送する」ことを利用するため、有効に従来の様々の欠点を改善でき、配線工程等を低減できることにより、コストを節約でき、また、本考案は、より進歩的、より実用的であるため、法に従って実用新案登録請求を出願する。 As described above, since the power frequency carrier communication device according to the present invention uses “detection and setting by a one-chip control module and transmission by a power line”, it can effectively improve various drawbacks of the prior art. Since the number of steps can be reduced, costs can be saved, and the present invention is more progressive and more practical.
以上は、ただ、本考案のより良い実施例であり、本考案は、それによって制限されず、本考案に係わる実用新案登録請求や明細書の内容に従って行う等価の変更や修正は、全てが、本考案の実用新案登録請求の範囲内に含まれる。 The above is only a better embodiment of the present invention, and the present invention is not limited thereby.Equivalent changes and modifications made in accordance with the utility model registration request and the contents of the specification related to the present invention are all It is included within the scope of the utility model registration request of the present invention.
１ ワンチップ制御モジュール
１１ 入力受信装置
１２ 出力制御装置
１３ 制御モジュール
１４ 通信インターフェース
１５ リレー
２ 電力キャリアモジュール
２１ 電力キャリアモジュール
３ 電力モジュール
４ 外部入出力装置
５ 信号指示装置
６ 電力線
７ 設備
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 One-chip control module 11 Input receiver 12 Output controller 13 Control module 14 Communication interface 15 Relay 2 Power carrier module 21 Power carrier module 3 Power module 4 External input / output device 5 Signal indicating device 6 Power line 7 Equipment
Claims (4)
入力受信装置と出力制御装置と制御モジュールと通信インターフェースが含有されるワンチップ制御モジュールと、
電力キャリアモジュールと、
当該ワンチップ制御モジュールと当該電力キャリアモジュールに電源を供給する電力モジュールと、
外部入出力装置と、
作動状態を表示する信号指示装置と、
が含有され、
当該通信装置が当該外部入出力装置で電力線から信号を受信し、当該信号が当該電力キャリアモジュールに入力されて変調された後、当該ワンチップ制御モジュールで伝送モードと速度を検知して設定してから当該電力キャリアモジュールにより当該外部入出力装置に当該電力線を介して制御命令を伝送する、
ことを特徴とする電力周波数キャリア通信装置。 at least,
A one-chip control module containing an input receiving device, an output control device, a control module, and a communication interface;
A power carrier module;
A power module for supplying power to the one-chip control module and the power carrier module;
An external input / output device;
A signal indicating device for displaying an operating state;
Contains
The communication device receives a signal from the power line at the external input / output device, and after the signal is input to the power carrier module and modulated, the transmission mode and speed are detected and set by the one-chip control module. A control command is transmitted from the power carrier module to the external input / output device via the power line,
An electric power frequency carrier communication device.
2. The power frequency carrier communication apparatus according to claim 1, wherein the signal modulation is one selected from frequency shift keying (FSK) modulation and amplitude shift keying (ASK) modulation.
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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