JP5607411B2 - 電力線搬送通信システム - Google Patents
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Description
本発明は前述の問題点に鑑み、電力線に接続された複数の電力使用機器に対する電力供給制御を高精度に行うことができるようにすることを目的とする。
また、本発明の他の特徴によれば、非接触でデータの送受信を行うデータキャリアシステムで使用されるリーダ/ライタ装置と、RFIDとを用いて前記コントローラと前記応答機とを構成したので、安価にシステムを構成することができる。
以下、図面を参照しながら本発明の電力線搬送通信システムの実施形態を説明する。
図1は、本実施形態の電力線搬送通信システム10の概略構成を説明する図である。図1に示すように、本実施形態の電力線搬送通信システム10は、電力搬送ライン300を介して、電力供給源ACから第1の電力使用機器101及び第2の電力使用機器102に供給する電力のオン/オフ制御を行う。図1においては、第3の電力使用機器103が電力搬送ライン300に接続されているが、本実施形態の電力線搬送通信システム10は第3の電力使用機器103については電力のオン/オフ制御を行わない。
第1の応答端末110は、第1の電力使用機器101に供給する電力を制御するための装置であり、応答機111及び第1のスイッチ112を有している。第2の応答端末120は、第2の電力使用機器102に供給する電力を制御するための装置であり、応答機121及び第2のスイッチ122を有している。コントローラ400は、通信回線11を介して外部のコンピュータ(PC)12と情報の送受信を行い、第1の応答端末110及び第2の応答端末120の動作を個別に制御する。
図2に示すように、応答機111は低周波遮断回路50、同調回路60、ICチップ70などにより構成されている。
低周波遮断回路50は、電力線通信制御領域100内の電力搬送ライン300a、300bに重畳している直流及び低周波(商用電源の周波数50Hz、60Hzを含む)のノイズを遮断し、高周波の信号電流のみを通過させるために設けられているものであり、単純な構成としては、直流を遮断して周波数の高い交流ほど流しやすいコンデンサの基本機能を利用して構成することができる。
CPU71は、ICチップ70の各部の動作を制御する機能するものであり、マスクROM72に格納されているプログラムコードを読み出して実行することによって、各部の動作を制御するための制御部として動作する。
(1)受信周波数:125kHz/117.65kHz:FSK方式
(2)送信周波数:62.5kHz:ASK方式
(3)通信速度:約4kbps(受信)、2Kbps(送信)
(1)通信モード(FSK方式)
応答端末110の受信時(コントローラ400→応答端末110)
コントローラ400→応答端末110の通信は、FSK変調で行われる。FSK周波数は125KHzと117.65KKHzの2周波数を使用する。無変調時は、125kHzである。
(2)データ符号化の例
データ符号化は、125KHzないし117.65KHzの32波で1ヒ゛ット(1ETU)であり、1ビット(1ETU)前に対し、周波数が変化した場合(i.e. 125KHz→117.65kHz及び 117.65KHz→125KHz)はデータ‘1’である。また、1ビット(1ETU)前に対し、周波数が変化しない場合(i.e. 125KHz→125kHz及び 117.65KHz→117.65KHz)はデータ‘0’である。
応答端末110からコントローラ400へのデータ返信時の変調方式は、サブキャリア62.5KHzのASK変調を使用する。
(4)データ符号化例(ASK変調)
サブキャリア:62.5kHz
1ETUはサブキャリアを32波:512us
データを2ビット単位(‘00’、‘01’、‘10’、‘11’の4通り)で応答端末110から送信する。2ビットのデータ返信時の後は、1ETU(512us)の間、サブキャリアOFFの期間を毎2ビットごと設ける。
まず、変調方式は、ASK変調であり、変調度は100%である。また、データ転送レートは2kbps、キャリア周波数は62.5KHz(コントローラ400から供給される125KHz連続キャリアの半分の周波数)、符号化方式はNRZ(1でキャリア有り、0でキャリアなし)である。そして、データ0=キャリアなし(512us)、データ1=キャリア32波(512us)である。また、パワーリングはコントローラ400より125KHzの連続キャリアを供給、同期方式は同期サンプリング<非同期シリアルのスタートビット同期>である。なお、図5において、「RDATAは受信データ信号」、「RCRRは受信キャリア」である。
本実施形態においては、ラインフィルター200〜205を設けて電力線通信制御領域100を構成し、5つの照明機器101〜105を制御するようにしている。
このように、5つの照明機器101〜105を制御するために、ラインフィルター200〜205により構成される電力線通信制御領域100内には、5つの応答端末110〜150が設けられている。このような例は、例えば、オフィス等の照明機器の電力線ライン300に、ラインフィルター200〜205を配設して電力線通信制御領域100を構成し、5つの照明機器101〜105のオン/オフを個々に制御することが考えられる。
処理が開始されると、最初のS91において、パソコン12とコントローラ400との間の通信を確立する。また、コントローラ400から電力搬送ライン300a、300bにキャリア送信(125kHz無変調)が行われる。コントローラ400より送信されたキャリア信号(125kHz無変調)を受信した応答端末110〜150は、高周波回路74内の整流回路で内部電源を生成する。これにより、本実施形態の応答端末110〜150は、電池不要であり、かつ外部から電源供給無しで動作可能な状態に移行する。
UID取得命令を受けたコントローラ400は、S93において、前述した送信回路402から電力搬送ライン300a、300bを介してUID取得コマンドを送信する(FSK変調でキャリア送信)。
第1の応答端末110から送信された応答信号は、電力搬送ライン300a、300bを介してコントローラ400に伝送される。本実施形態においては、低周波遮断回路600、トラップ回路500を通してコントローラ400の受信回路403に入力される。
パソコン12は、コントローラ400から送信された、第1の応答端末110からの応答信号を受信する(S911)。これにより、UIDを指定した電源制御処理が無事に終了したことを確認する。
Claims (2)
- 1または複数の電力使用機器に供給する電力を制御する電力線搬送通信システムであって、
前記電力使用機器のそれぞれに対応させて配設した応答端末と、
前記電力使用機器に供給する電力を制御するために、前記応答端末とデータ通信を行うコントローラと、
前記応答端末と前記コントローラとがデータ通信を行う電力線通信制御領域に電力を供給する電力搬送ライン、及び前記電力線通信制御領域から前記電力使用機器に電力を供給する電力搬送ラインにそれぞれ配設されたラインフィルターと、
前記電力使用機器に供給する電力を制御する通信を行うために前記電力線通信制御領域の外部に設けられた制御装置とを有し、
前記電力使用機器に供給する電力を断続するスイッチと、前記電力搬送ラインを介して前記コントローラとデータ通信を行う応答機とを前記応答端末に配設し、
前記制御装置からの命令に従って前記コントローラと前記応答機との間で、前記電力搬送ラインを介してデータ通信を行い、
前記応答機は、前記コントローラから送信されるコマンド信号に従って前記スイッチの断続状態を制御し、
前記コントローラは、前記電力搬送ラインを介して所定周波数の変調をかけたキャリア信号を送信し、前記応答機は前記キャリア信号を受信して内部電源を生成することを特徴とする電力線搬送通信システム。 - 前記コントローラを、非接触でデータの送受信を行うデータキャリアシステムで使用されるリーダ/ライタ装置で構成し、前記応答機を前記データキャリアシステムで使用されるRFIDを用いて構成したことを特徴とする請求項1に記載の電力線搬送通信システム。
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