JP5900812B2 - 大容量負荷に対する閉回路電力線通信システム - Google Patents

Description

本発明は、閉回路電力線通信に係り、さらに詳しくは、送信手段に半導体素子からなる第１スイッチとリレー素子からなる第２スイッチを並列に接続してスイッチ部を構成し、これらのスイッチを選択的に用いて通信信号を生成及び伝送することにより、大容量の負荷に対しても通信信号の認識率と正確性を大幅に向上させた大容量負荷に対する閉回路電力線通信システムに関する。

一般に、電力線通信方法は、通信しようとする信号（通信信号）を変調して当該機器が接続されている電力線に前記変調された信号を重なり合わせる方法がほとんどである。

しかしながら、前記電力線通信方法による通信用変調信号は、同じ電力系統に接続されている通信を希望しない一般機器にはノイズとして働いてしまう。

それだけではなく、系統に接続されたある機器が多量のノイズを発生する場合、通信の障害が発生して通信速度が低下する。また、変調された信号は一般的に高い周波数であるが、入力部にコンデンサーがある周辺機器が系統に存在する場合、当該変調信号に対してはインピーダンスが非常に低くなってほとんど短絡させる役割を果たしてしまう結果、信号が遠く伝達できなくなる。

このため、このような問題点を解消するために、本出願人によって提案された電力線通信関係の先行技術がある。

この電力線通信方法は、既存の電力線通信とは全く異なる新規な通信方法であって、特に高速を必要にせず、伝送しようとするデータの量が少ない照明制御分野などに用いて好適な技術である。

これについて添付図面に基づいて説明する。

図１に示すように、従来の閉回路電力線通信システムは、
電力線Ｐの一方のラインに直列に接続されて通信信号を生成し、これを電力線を介して送信する送信手段１０と、前記電力線Ｐの両端に並列に接続されて前記電力線を介して伝送されてきた通信信号を受信して当該負荷を制御する多数の受信及び負荷手段２０と、を備える。

前記送信手段１０は、少なくとも電力線通信信号を発生するために制御信号を発生する制御信号発生部１２と、電力線の一方のラインに直列に接続され、前記制御信号発生部１２によってスイッチング動作されるスイッチング素子１３と、を備える。

これについて詳細に説明する。

前記制御信号発生部１２は、前記スイッチング素子１３に所定のスイッチング信号を出力する。

すなわち、図２の（ａ）に示すように、前記スイッチング素子１３を流れる電源ＡＣの波形と同期して、図２の（ｂ）に示すように、前記電源波形のゼロクロス直後の短い時間中に前記スイッチング素子１３をオフにするスイッチング信号を出力する。

前記図２の（ｂ）に示すタイプのスイッチング信号は、後述するが、通信信号（データ）の意味を有する。

このため、前記スイッチング素子１３を介して出力される電源波形は、図２の（ｃ）に示すように、ゼロクロス直後の短い時点（ｔ_Δ）では出力が遮断されることが分かる。

ここで、前記電源波形がゼロクロス直後に次の半サイクルが始まる所定の時間中に（ｔΔ）オフ（ＯＦＦ）状態になればこれを「１」と、前記電源波形がゼロクロス直後に次の半サイクルが始まった途端にオン（ＯＮ）になればこれを「０」と想定する。

このため、図２の（ｂ）は「１０１１」という情報を有するスイッチング信号であり、このスイッチング信号によって図２の（ｃ）のように変形された電源波形が電力線を介して多数の受信及び負荷手段２０に同時に印加される。

ここで、前記通信情報「１０１１」、例えば、種々に変更可能であり、このような通信情報の内容は、当該負荷である照明灯の点灯、消灯及び調光制御情報はもとより、当該照明灯のＩＤ情報を含む。

さらに、前記図２の（ｃ）に示すように、通信情報が含まれている変形された電源波形は時点（ｔ_Δ）で電源がオフになる区間があるが、この時点（ｔ_Δ）が非常に短い時間であり、全体的に定格電源の供給に蹉跌を来たさない。

前記送信手段１０のキー入力部１１は、前記制御信号発生部１２に「１０１１」という情報を有する制御信号、すなわち、スイッチング信号を発生するためのキー信号を入力するスイッチ回路である。

一方、前記受信及び負荷手段２０は閉回路電力線Ｐに並列に接続される多数の負荷装置であり、電源供給部２１と、負荷制御部２２と、照明灯２３と、信号検出部２４及び信号処理部２５を備える。

前記電源供給部２１には電力線Ｐから入力される電源ＡＣが供給されて照明灯２３の駆動電源及び各回路部の直流駆動電源を提供する。

前記負荷制御部２２は、信号処理部２５から提供された通信信号を受け取ってこれを解析してこれに対応するように当該照明灯２３を点灯及び消灯、または調光制御する。

前記信号検出部２４は、電力線を介して入力される通信信号を検出し、前記信号処理部２５は、前記信号検出部２４から入力された通信信号を信号処理して前記負荷制御部２２に入力する。

このように構成される前記受信及び負荷手段２０の動作について説明する。

前記送信手段１０によって情報「１０１１」を有することになった図２の（ｃ）に示す変形された電源波形が電力線Ｐを介して電源供給部２１及び信号検出部２４に入力される。

前記信号検出部２４に入力された変形された電源波形はフォトカプラＰＣの発光素子２４ａに印加される。

このため、前記発光素子２４ａは、図２の（ｃ）のように印加される電源波形がゼロクロス近くに達するか、または、電源が遮断された状態の時点（ｔ_Δ）ではオフになり、残りの部位の電源波形ではオンになる。

前記発光素子２４ａのオン、オフに応じて受光素子２４ｂもターンオン及びターンオフされる。

参考までに、前記発光素子２４ａは最小限の定格電圧が供給されて始めて点灯される素子であるため、電源波形がゼロクロス地点の近くでは電圧不足によってオフになる。

前記受光素子２４ｂのオン、オフ動作によってその出力端には図２の（ｄ）に示すパルス波形が出力される。

前記フォトカプラ２４の出力は信号処理部２５を介して信号処理されて負荷制御部２２に入力される。

前記負荷制御部２２は、前記信号処理部２５から入力された値を検出して、所定のパルス幅を有するパルスＰ１、Ｐ３、Ｐ４は信号「１」と認識し、所定のパルス幅を有さないパルスＰ２は「０」と認識して、前記入力された値が「１０１１」という通信情報を有する信号であることを判断することになる。

前記負荷制御部２２は、検出された前記通信情報が自分の照明灯２３を制御するための信号（ＩＤ確認）であるか否かを判断し、自分の照明灯２３を制御するための信号であると判断されれば、その通信信号に相当する制御信号、すなわち、点消灯及び／又は調光制御信号を出力して、電源供給部２１から照明灯２３０に供給される電源供給の形態を異ならせる。

このような本出願人によって発明された電力線通信システムは、従来の電源線変調方式に比べて通信の正確性など多くのメリットを提供する。

しかしながら、このような電力線通信システムは、次の問題点を抱えている。

先ず、第一に、電源を用いて通信信号を生成するに当たって、通信信号の認識率をさらに高め、且つ、確実に且つ正確に伝送するためには図２の（ｃ）に示す電源遮断区間（ｔ_Δ）が長い必要がある。

ところが、前記電源遮断時間（ｔ_Δ）を長くすれば、送信手段１０のスイッチング素子１３がターンオンされる時点で電圧Ｖｓが高くなることが判る。

このように前記スイッチング素子１３のターンオン時点の電圧Ｖｓが高くなれば、スイッチングノイズが発生する。

第二に、常に負荷に流れる電流が送信手段１０のスイッチング素子１３を介して流れるため電流が増大され、特に、スイッチング素子１３のターンオン時にはＲＤＳｏｎ抵抗値によって多量の熱が発生する。

このような現象に起因して、大電流容量を有する半導体スイッチング素子と大容量の放熱板を使用することを余儀なくされるためコストと空間に対する問題点があった。

また、前記発生された熱によって多量の電気エネルギーが熱として損失されることが問題点として指摘された。

第三に、コンデンサー成分が多くて突入電流（Ｉｎｒｕｓｈ ｃｕｒｒｅｎｔ）が多い負荷の場合には、これら多数台を並列に接続すれば非常に大きな突入電流が流れてしまい、半導体スイッチング素子１３が破損されるという問題点もあった。

本発明は上述した問題点を解消するために案出されたものであり、その目的は、送信手段に半導体スイッチング素子からなる第１スイッチと機械式リレースイッチング素子からなる第２スイッチを並列に設けて、通信を行う場合には第２スイッチを遮断し、第１スイッチを介して通信動作を行い、通信を行わないときには第２スイッチを短絡させて第２スイッチを介して電流が流れるようにして半導体スイッチング素子からの発熱量を極力抑えた大容量負荷に対する閉回路電力線通信システムを提供することである。

また、本発明の他の目的は、通信信号を生成するために電源波形のゼロクロス前後の近傍で電源を遮断することにより比較的に大きなパルス幅を有する通信信号用パルス信号を生成することにより、通信信号の認識率と正確性を大幅に向上させた大容量負荷に対する閉回路電力線通信システムを提供することである。

さらに、本発明のさらに他の目的は、送信手段の半導体スイッチング素子に直列にサーミスターをさらに接続して、初期電源の供給時に突入電流による第１及び第２スイッチの焼損を防ぐようにした大容量負荷に対する閉回路電力線通信システムを提供することである。

さらにまた、本発明のさらに他の目的は、受信及び負荷手段にアドレス設定部を付設して制御対象照明灯に対する個別ＩＤを自由に設定できるようにした大容量負荷に対する閉回路電力線通信システムを提供することである。

上述した目的を達成するための本発明は、
電力線の一方のラインに直列に接続されて通信信号を生成し、これを電力線を介して送信する送信手段と、前記電力線の両端に並列に接続されて前記電力線を介して伝送されてきた通信信号を受信及び検出して当該負荷を制御する少なくとも１以上の受信及び負荷手段と、を備え、
前記送信手段は、少なくとも電力線通信信号を発生するために第１スイッチ部及び第２スイッチ部にスイッチング制御信号を発生するスイッチング制御部と、電力線の一方のラインに直列に接続され、前記スイッチング制御部によってスイッチング動作される第１スイッチ部と、前記第１スイッチ部に並列に接続され、前記スイッチング制御部によってスイッチング動作される第２スイッチ部と、を備え、
前記スイッチ制御部は、通信を行わない期間には前記第２スイッチ部を短絡させる制御出力を行い、電力線通信を行う場合には第２スイッチ部を断線させ、電源波形に同期して前記第１スイッチ部に所定の通信信号用スイッチング信号を出力するが、前記第１スイッチ部を流れる電源波形のゼロクロス前または後、または前後近傍の短い時間中に第１スイッチ部を断線させるスイッチング信号を含めて出力することを特徴とする。

また、本発明に係る前記第１スイッチ部は、半導体スイッチング素子から構成されることを特徴とする。

さらに、本発明に係る前記第２スイッチ部は、リレースイッチング素子から構成されることを特徴とする。

さらに、本発明に係る前記第１スイッチ部にはサーミスターが半導体スイッチング素子に直列に接続されるように構成されたことを特徴とする。

さらに、本発明に係る前記スイッチ制御部は初期電源の投入時に所定の時間中に第２スイッチ部は断線させ、第１スイッチ部は短絡させて、電流が前記第１スイッチ部の半導体スイッチング素子及びサーミスターを介して流れるように制御することを特徴とする。

さらに、本発明に係る前記受信及び負荷手段は、電力線から入力される電源を供給されて照明灯の駆動電源及び各回路部の駆動電源を提供する電源供給部と、信号処理部から提供された通信信号を受け取ってこれを解析してこれに対応するように当該照明灯を点灯及び消灯、または調光制御する負荷制御部と、電力線を介して入力される通信信号を検出する信号検出部と、前記信号検出部から入力された通信信号を信号処理して負荷制御部に提供する信号処理部と、を備えることを特徴とする。

さらに、本発明に係る前記信号処理部には、制御対象負荷に対するＩＤを設定可能なアドレス設定部がさらに設けられることを特徴とする。

このように本発明は、送信手段に半導体スイッチング素子からなる第１スイッチと機械式リレースイッチング素子からなる第２スイッチを並列に設けて通信を行う場合には第２スイッチを遮断し、第１スイッチを介して通信動作を行い、通信を行わないときには第２スイッチを短絡させ、第２スイッチを介して電流が流れるようにして半導体スイッチング素子からの発熱量を最小化させて、大型の半導体スイッチング素子と大容量の放熱板が不要になることから、コストを節減し、しかも、空間を省くことができるというメリットを提供する。

また、本発明は、通信信号を生成するために電源波形のゼロクロス前後近傍で電源を遮断することにより比較的に大きなパルス幅を有する通信信号用パルス信号を生成することにより、通信信号の認識率と正確性を大幅に向上させるというメリットを提供する。

さらに、本発明は、送信手段の半導体スイッチング素子に直列にサーミスターをさらに接続して、初期電源の供給時に突入電流による第１及び第２スイッチの焼損を根本的に防ぐ。

さらにまた、本発明は、受信及び負荷手段にアドレス設定部を付設して制御対象照明灯に対する個別ＩＤを自由に設定することができるというメリットを提供する。

従来の改良された電力線通信システムの構成図である。 前記図１の出力波形図である。 本発明に係る大容量負荷に対する電力線通信システムの構成図である。 前記図３の出力波形図である。

以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施形態について詳述する。

図３は、本発明に係る大容量負荷に対する電力線通信システムの構成図である。

同図に示すように、本発明に係る大容量負荷に対する電力線通信システムは、
電力線Ｐの一方のラインに直列に接続されて通信信号を生成し、これを電力線を介して送信する送信手段１００と、前記電力線Ｐの両端に並列に接続されて前記電力線を介して伝送されてきた通信信号を受信して当該負荷を制御する多数の受信及び負荷手段２００と、を備える。

前記送信手段１００は、少なくとも電力線通信信号を発生するために第１スイッチ部１３０及び第２スイッチ部１４０にスイッチング制御信号を発生するスイッチング制御部１２０と、電力線の一方のラインに直列に接続され、前記スイッチング制御部１２０によってスイッチング動作される第１スイッチ部１３０と、前記第１スイッチ部１３０に並列に接続され、前記スイッチング制御部１２０によってスイッチング動作される第２スイッチ部１４０と、を備える。

また、前記第１スイッチ部１３０は半導体スイッチング素子１３１から構成され、前記半導体スイッチング素子１３１はトライアック（Ｔｒｉａｃ）、ＦＥＴ、ＩＧＢＴ、サイリスターのうちのいずれか一種であってもよい。

さらに、前記第２スイッチ部１４０はリレースイッチング素子１４１から構成され、前記リレースイッチング素子１４１は電気または機械式リレー（Ｒｅｌａｙ）、半導体リレー（ＳＳＲ）のうちのいずれか一種であってもよい。

しかしながら、前記半導体スイッチング素子１３１及びリレースイッチング素子１４１はこれらに限定されるものではなく、種々に変形可能である。

さらに、前記第１スイッチ部１３０にはサーミスター１３２が半導体スイッチング素子１３１に直列に接続されるように設けられる。

さらに、前記送信手段１００には、前記スイッチ制御部１２０にスイッチング信号を発生するためのキー信号を入力するキー入力部１１０と、ネットワークまたは他の通信手段を用いた管制システム、外付け型プログラムスイッチ、ディミングスイッチなどの制御装置から制御信号を受信可能な通信部１１１がさらに形成されてもよい。

このように構成される送信手段１００の動作について説明する。

先ず、前記スイッチ制御部１２０は、電力線通信を行わない場合には第２スイッチ部１４０にリレースイッチング素子１４１オン（ｏｎ）信号を出力する。

すなわち、第２スイッチ部１４０にハイ信号を出力してトランジスタＱ３をターンオンさせる。

すると、リレー駆動用コイルに電流が流れてリレーの接点が短絡され、第１スイッチ部１３０がオン状態であろうがオフ状態であろうがリレーの接点を介した抵抗分が遥かに少ないため、負荷への電流はリレーの接点を介して流れる。このため、第１スイッチ部１３０に電流が流れる場合に発生する熱が発生しなくなる。

この状態で負荷に印加される電圧波形は、図４の（ａ）の通りである。

スイッチの操作または外部の指令によって通信の必要性が発生した場合、スイッチ制御部１２０は、先ず、第１スイッチ部１３０をオンにしてハイ信号を出力する。前記第１スイッチ部１３０がオンになれば、次いで、第２スイッチ部１４０をオフにして電流が第１スイッチ部１３０の半導体スイッチング素子１３１を介してのみ流れるようにする。

そして、前記スイッチ制御部１２０は電源波形に同期して前記第１スイッチ部１３０に所定の通信信号用スイッチング信号を出力する。

すなわち、図４の（ａ）に示すように、前記第１スイッチ部１３０を流れる電源ＡＣ波形と同期して、図４の（ｂ）に示すように、前記電源波形のゼロクロス前後近傍の短い時間中に半導体スイッチング素子１３１をオフにするスイッチング信号を出力する。

前記図４の（ｂ）に示す形態のスイッチング信号は、上述したように、通信信号（データ）の意味を有する。

このため、前記半導体スイッチング素子１３１を介して出力される電源波形は、図４の（ｃ）に示すように、ゼロクロス前後近傍の短い時点（ｔ_Δ１）では出力が遮断されることが分かる。

ここで、前記電源波形の電圧がゼロクロス前後近傍の所定の時間中に（ｔ_Δ１）ＯＶ状態になればこれを「１」と、前記電源波形の電圧がゼロクロス前後近傍で所定の期間中に遮断される区間がなければこれを「０」と想定する。

このため、図４の（ｂ）は「１０１１」という情報を有するスイッチング信号であり、このスイッチング信号によって図４の（ｃ）のように変形された電源波形が電力線を介して多数の受信及び負荷手段２００に同時に印加される。

ここで、前記通信情報「１０１１」は、例えば、種々に変更可能であり、このような通信情報の内容は、当該負荷である照明灯の点灯、消灯及び調光制御情報はもとより、当該照明灯のＩＤ情報を含む。

さらに、本発明によれば、図４の（ｃ）に示す通信情報「１０１１」が含まれている変形された電源波形を生成するに当たって、電源波形を遮断する時点がゼロクロス前後に亘って短い時間（ｔ_Δ１）になることにより、半導体スイッチング素子１３１がターンオン、またはターンオフされる時点の電圧Ｖ_Ｓ１、Ｖ_Ｓ２が低くてスイッチングノイズが発生せず、同時に前記時点（ｔ_Δ１）は従来のパルス幅時点（ｔ_Δ：図２の（ｃ））よりも大きくなって通信信号用パルス信号のパルス幅は広くなる。

したがって、本発明は、比較的に大きなパルス幅を有する通信信号用パルス信号を生成することにより、通信信号の認識率と正確性を大幅に向上させる。

このとき、半導体スイッチング素子１３１がターンオン、またはターンオフされる時点は、通信の特性に応じて変化可能である。

すなわち、ゼロクロスに達する前にスイッチング素子１３１がターンオフされてゼロクロスに達するまでの時間をｔ_{Δｂｅｆｏｒｅ}とし、ゼロクロスでスイッチング素子１３１がターンオンされるまでの時間をｔ_{Δａｆｔｅｒ}とすれば、ｔ_{Δｂｅｆｏｒｅ}及び_{ｔΔａｆｔｅｒ}は０〜所定の時間の間で任意に調整可能である。結果的に、Ｖ_Ｓ１、Ｖ_Ｓ２は０Ｖから所定の電圧の間で調整可能である。この調整は使用する素子に応じて選択的に決定されてもよい。

さらに、送信手段１００のスイッチ制御部１２０は、上述した電力線通信信号の出力が完了すれば、第２スイッチ部１４０にリレースイッチング素子１４１オン（ｏｎ）信号を出力し、第１スイッチ部１３０に半導体スイッチング素子１３１オフ（ｏｆｆ）信号を出力する。

このため、図４の（ａ）に示す正弦波電源波形がリレースイッチング素子１４１を介して受信及び負荷手段２００に流れる。

また、本発明においては、システムに初期電源の投入時に発生する突入電流による部品の損傷を防ぐ機能を備える。

すなわち、前記スイッチ制御部１２０は、初期電源の投入時に前記第２スイッチ部１４０はオフにし、第１スイッチ部１３０はオンにして、電流が前記第１スイッチ部１３１の半導体スイッチング素子１３１を介して流れるようにする。

このため、電源の投入時に発生する突入電流は前記第１スイッチ部１３１の半導体スイッチング素子１３１に直列に接続されたサーミスター１３２を介して流れることにより、前記突入電流による半導体スイッチング素子１３１またはリレースイッチング素子１４１の焼損を防ぐ。

前記電源投入後に所定の時間が経過すれば、さらに前記第２スイッチ部１４０はオンにし、第１スイッチ部１３０はオフにして、電流が前記第２スイッチ部１４１のリレースイッチング素子１４１を介して流れるようにする通常の運転を行うことにより、通常の運転中にはサーミスター１３２による発熱及びそれによるエネルギーの損失を根本的に遮断する。

また、前記送信手段１００のキー入力部１１０及び通信部１１１は前記スイッチ制御部１２０に「１０１１」という情報を有する制御信号、すなわち、スイッチング信号を発生するためのキー信号を入力したり、通信によって他の装置から制御信号を受信及び入力したりする。

一方、前記受信及び負荷手段２００は、閉回路電力線Ｐに並列に接続される多数の負荷装置であって、電源供給部２１０と、信号処理部２２０と、負荷制御部２３０と、照明灯２４０と、信号検出部２５０と、ゼロクロス検出部２６０及びビット信号検出部２７０を備える。

前記電源供給部２１０は、電力線Ｐから入力される電源ＡＣを供給されて照明灯２３０の駆動電源及び各回路部の駆動電源を提供する。

前記信号処理部２２０は、ゼロクロス検出部２６０及びビット信号検出部２７０から提供された信号を用いて通信信号を抽出し、これを信号処理して負荷制御部２３０に伝送する。

また、前記信号処理部２２０にはアドレス設定部２２１が付設されて、制御対象照明灯に対する個別ＩＤを自由に設定可能に構成される。

ここで、前記アドレス設定部２２１は、ディップスイッチによる設定、ソフトウェア的な設定、通信による設定など種々の構成が採用可能である。

前記負荷制御部２３０は、前記信号処理部２２０から提供された通信信号を解析してこれに対応するように当該照明灯２４０を制御する。

前記信号検出部２５０は、電力線を介して入力される通信信号を検出する回路であって、電力線の両端に接続されるフォトカプラ２５１を備える。

前記ゼロクロス検出部２６０は、トランジスタＱ５、抵抗Ｒ１及びキャパシタＣ１からなり、前記信号検出部２５０を介して出力される信号を整形して信号処理部２２０に提供することにより、前記信号処理部２２０に波形のゼロクロス時点を認識せしめる。

前記ビット信号検出部２７０は、トランジスタＱ６、Ｑ７、抵抗Ｒ２、Ｒ３及びキャパシタＣ２、Ｃ３からなり、前記信号検出部２５０を介して出力される信号を整形して信号処理部２２０に提供することにより、前記信号処理部２２０に通信信号の正確なビット情報を認識せしめる。

このように構成される前記受信及び負荷手段２００の動作について説明する。

前記送信手段１００によって通信情報「１０１１」を有することになった、図４の（ｃ）に示す変形された電源波形が電力線Ｐを介して入力されれば、
前記図４の（ｃ）に示す変形された電源波形は電源供給部２１０及び信号検出部２５０に入力される。

前記信号検出部２５０に入力された変形された電源波形は、フォトカプラ２５１の発光素子Ｔ１に印加される。

このため、前記発光素子Ｔ１は、図４の（ｃ）のように印加される電源波形がゼロクロス前後近傍に達するか、または、電源が遮断された状態の時点（ｔ_Δ１）では発光せず、残りの部位の電源波形では発光する。

前記発光素子Ｔ１の発光有無に応じて受光素子Ｑ４もターンオン及びターンオフされる。

参考までに、前記発光素子Ｔ１は最小限の定格電圧が供給されて始めて点灯される素子であるため、電源波形がゼロクロス地点の近くでは電圧不足によって発光しない。

前記受光素子Ｑ４のオン、オフ動作によってその出力端には図４の（ｄ）に示すパルス波形が出力される。

前記フォトカプラ２５１の出力は、ゼロクロス検出部２６０及びビット信号処理部２７０にそれぞれ入力される。

前記ビット信号処理部２７０に入力された図４の（ｄ）に示すパルス波形は、キャパシタＣ２、Ｃ３から構成される時定数によって図４の（ｅ）のように出力される。

また、図４の（ｅ）でのように短い区間のパルスＰ２は消滅されて信号処理部２２０に印加されてもよい。すると、信号「１」と「０」の識別は一層容易になるが、短い区間が消滅されることなく現れるとしても、「１」の場合とその幅に差分があるため「０」と「１」を識別することは困難になる。

このように前記信号処理部２２０はゼロクロス検出部２６０から入力される信号に同期して前記ビット信号処理部２６０から入力された値を検出して、所定のパルス幅を有するパルスＰ１、Ｐ３、Ｐ４は信号「１」と認識し、短いパルス幅（または、消滅されたパルス）を有するパルスＰ２は信号「０」と認識して、これを信号処理して図４の（ｆ）に示す「１０１１」という通信情報を有するパルス信号を生成して負荷制御部２３０に出力する。

前記負荷制御部２３０は、前記信号処理部２２０から入力された信号を解析して、前記通信情報が自分の照明灯２４０を制御するための信号（ＩＤ確認）であるか否かを判断し、自分の照明灯２４０を制御するための信号であると判断されれば、その通信信号に相当する制御信号、すなわち、点消灯及び／又は調光制御信号を出力して、電源供給部２１０から照明灯２４０に供給される電流を制御するなどの方法を用いて点消灯及び調光を可能にする。

したがって、通常の閉回路電力線に通信が必要な場合、前記送信手段１００から提供された通信情報は当該受信及び負荷手段２００において検出されて、当該照明灯２４０をユーザが所望の形態に自動的に制御するのである。

Claims (8)

1. 電力線の一方のラインに直列に接続されて通信信号を生成し、これを電力線を介して送信する送信手段と、前記電力線の両端に並列に接続されて前記電力線を介して伝送されてきた通信信号を受信及び検出して当該負荷を制御する少なくとも１以上の受信及び負荷手段と、を備え、
   前記送信手段は、少なくとも電力線通信信号を発生するために第１スイッチ部及び第２スイッチ部にスイッチング制御信号を発生するスイッチング制御部と、電力線の一方のラインに直列に接続され、前記スイッチング制御部によってスイッチング動作される第１スイッチ部と、前記第１スイッチ部に並列に接続され、前記スイッチング制御部によってスイッチング動作される第２スイッチ部と、を備え、
   前記スイッチ制御部は、通信を行わない期間には前記第２スイッチ部を短絡させる制御出力を行い、電力線通信を行う場合には第２スイッチ部を断線させ、電源波形に同期して前記第１スイッチ部に所定の通信信号用スイッチング信号を出力するが、前記第１スイッチ部を流れる電源波形のゼロクロス前または後、または前後近傍の短い時間中に第１スイッチ部を断線させるスイッチング信号を含めて出力することを特徴とする大容量負荷に対する閉回路電力線通信システム。
2. 前記第１スイッチ部は、半導体スイッチング素子から構成されることを特徴とする請求項１に記載の大容量負荷に対する閉回路電力線通信システム。
3. 前記第２スイッチ部は、リレースイッチング素子から構成されることを特徴とする請求項１に記載の大容量負荷に対する閉回路電力線通信システム。
4. 前記第１スイッチ部にはサーミスターが半導体スイッチング素子に直列に接続されるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の大容量負荷に対する閉回路電力線通信システム。
5. 前記スイッチ制御部は初期電源の投入時に所定の時間中に第２スイッチ部は断線させ、第１スイッチ部は短絡させて、電流が前記第１スイッチ部の半導体スイッチング素子及びサーミスターを介して流れるように制御することを特徴とする請求項１に記載の大容量負荷に対する閉回路電力線通信システム。
6. 前記送信手段には、スイッチ制御部にスイッチング信号を発生するためのキー信号を入力するキー入力部と、ネットワークまたは他の通信手段を用いた管制システム、外付け型プログラムスイッチ、ディミングスイッチの制御装置から制御信号を受信可能な通信部がさらに形成されることを特徴とする請求項１に記載の大容量負荷に対する閉回路電力線通信システム。
7. 前記受信及び負荷手段は、電力線から入力される電源が供給されて照明灯の駆動電源及び各回路部の駆動電源を提供する電源供給部と、ゼロクロス検出部及びビット信号検出部から提供された信号を用いて通信信号を抽出し、これを信号処理して負荷制御部に伝送する信号処理部と、前記信号処理部から提供された通信信号を解析してこれに対応するように当該負荷を制御する負荷制御部と、電力線を介して入力される通信信号を検出する信号検出部と、前記信号検出部を介して出力される信号を整形して信号処理部に提供することにより前記信号処理部に波形のゼロクロス時点を認識せしめるゼロクロス検出部と、前記信号検出部を介して出力される信号を整形して信号処理部に提供することにより前記信号処理部に通信信号の正確なビット情報を認識せしめるビット信号検出部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の大容量負荷に対する閉回路電力線通信システム。
8. 前記信号処理部には、制御対象負荷に対してディップスイッチやソフトウェアまたは通信プロトコルによってＩＤを設定可能なアドレス設定部がさらに設けられることを特徴とする請求項７に記載の大容量負荷に対する閉回路電力線通信システム。