JPH01222544A - 電力線搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は電力線搬送装置、特にその受信部の復調方式
に関するものである。

［従来の技術］ 従来のこの種°の装置としては、第６図に示すものがあ
った。第６図は、例えば特開昭６１−２８０７２３号公
報に示された従来の電力線搬送装置の受信部の構成を示
すブロック図で、図において（１）は電力線、（９）は
電源同期回路で、商用電源のゼロクロス点を検出してデ
ィジタル信号解読のタイミングを取るために利用される
。（１５）はカウンタ、（３２）は商用電源、（３３）
は共振回路で、商用電源から所望の搬送周波数信号を取
り出す。（３４）は増幅回路、（３５）は受信部、（３
６）は制御部、（３７）はカウンタ出力、（３８）はリ
セット信号である。

受信部（３５）で復調されたディジタル信号は制御部（
３６）で解読され、ディジタル信号の内容に応じて負荷
（図示せず）のコントロールや表示の変更等の処理が行
われる。

第７図は、第６図に示す受信部（３５）の各部の波形を
示す図であり、（ａ）は共振回路（３）の入力信号の波
形、（ｂ）は電源同期回路（９）の出力信号の波形、（
Ｃ）は増幅回路（３４）の出力信号の波形を示し、商用
電源（３２）の半サイクルごとに１ビット信号を伝送す
るものであり、即ち、搬送波が存在する場合は論理「１
」、搬送波が存在しない場合は論理「０」としている、
従って第７図（ｃ）の波形は１０１１０の情報を伝送し
ていることになる。

次に、第７図を参照して第６図に示す装置の動作につい
て説明する。共振回路（３３）、増幅回路（３４）、電
源同期回路（９）の動作は、共振回路（３３）により検
出した搬送高周波を所要の電圧に増幅するものであり、
またカウンタ（１５）は増幅回路（３４）の出力電圧の
立ち上がりエツジ又は立ち下がりエツジをカウントして
カウンタ出力（３７）として制御部（３６）へ送出する
。このカウンタ（１５）のカウント値は、リセット入力
（３８）によりゼロにクリアされるようになっている。

制御部（３６）は電源同期回路（９）からの同期パルス
を検出するごとにリセット入力（３８）を出し、カウン
タ（１５）のカウント値をゼロにクリアし、その後一定
時間経過後にカウンタ出力（３７）より出力されたカウ
ンタ（１５）のカウント値を読み込み、このカウント値
により搬送高周波の有無の判断を行っている。

今、搬送周波数を１００ｋＨｚとし、制御部（３６）が
カウント値を読み込むタイミングを同期パルス検出の５
ｍｓ後とすると、搬送波が有る場合、制御部（３６）が
読み取るカウント値は５００になる。従って制御部（３
６）でカウント値が５００±２５のときに搬送波が有る
と判断する場合には、搬送周一数が正確に１００ｋＨｚ
でなく、１００±５　ｋＨｚの範囲であれば、搬送波が
有ると判断され、即ち１００±５ＫＨｚの周波数選択度
を得ることになる。

さらに制御部（３６）にカウンタ内蔵のマイクロコンピ
ュータを使用すれば、より一層の部品点数が削減される
。

［発明が解決しようとする課題］ 一般に電力線搬送装置では、電力線のノイズ状態が時間
や場所の相違により変化し、このノイズが共振回路（３
３）を通過して搬送波パルスに加わるパルスとしてカウ
ンタ（１５）でカウントされるので、搬送波の有無を判
定するカウンタの計数値を一定の範囲に固定している従
来の方法では、ノイズのため判定を誤ることがあり、高
い受信信頼性を確保できないという問題点があった。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、電力線のノイズ状態に関係なく受信信頼性の高い電
力線搬送装置を得ることを目的としている。

［課題を解決するための手段］ この発明にかかる電力線搬送装置は、基準値を受信待機
中に測定した最大カウント値として設定する手段と、端
末機からのデータの受信において基準値以上のカウント
値を検出した場合には、当該端末機への再搬送回数を増
加させるとともに、他の端末機に対してはエラー通報を
送出する手段とを設けたものである。

［作用コ この発明においては、基準値をノイズ状態に応じて可変
して設定するこεができ、且つ基準値以上のノイズがカ
ウントされると、その端末機に対する再搬送回数を増加
させることができるので、ノイズの状態に関係なく高い
受信信頼性が得られ、伝送効率の向上が図れることにな
る。

［実施例コ 以下、この発明の実施例を図について説明する。

第１図は、この発明による電力線搬送装置の概略構成を
示すブロック図で、図において（１）は電力線、（２）
はブロック・フィルタであり、搬送高周波が屋外へ漏れ
るのを防止している。（３）は親端末機、（４）〜（４
Ｃ）はそれぞれ子端末機、（５）〜（５Ｃ）はそれぞれ
負荷を示す。

第１図に示すように電力線（１）の適宜箇所には、制御
信号により負荷（５）〜（５ｃ）の制御を行う子端末機
（４）〜（４ｃ）と、この子端末機（４）〜（４ｃ）を
制御し、負荷（５）〜（５ｃ）のモニタを行う親端末機
（３）が接続されている。

また第２図は、第１図に示す子端末機（４）〜（４Ｃ）
の一つ（以下これを子端末機（４）とする）の構成を示
すブロック図で、図において（６）は結合回路で、電力
線（１）に接続され、商用電源周波数成分を除去し搬送
高周波を取り出す回路、（７）は送信回路で、ディジタ
ル信号により搬送高周波を振幅変調する。（８）は受信
回路で、電力線（１）に重畳された搬送高周波成分のみ
を２値化する。（９）は同期検出回路で、電力線（１）
のゼロクロス点に同期したパルスを発生する。　（１０
）はノイズフィルタ回路、（１１）はスイッチング電源
で、ノイズフィルタ回路（１０）はスイッチング電源（
１１）で発生するスイッチングノイズを電力線上に漏洩
するのを防止するものである。　（１２）はマイクロコ
ンピュータ、（１３）は中央制御機能、（１４）は分周
機能で、中央制御機能（１３）からのクロック信号を搬
送高周波クロックに分周する。（１５）はカウンタ機能
で、中央制御機能（１３）からの制御信号に従い受信回
路からの２値化号（８ａ）をカウントする。　（１５ａ
）はカウンタ値、（１６）は記憶機能で、カウンタ機能
（１５）の最大カウント値を記憶する。　（１６ａ）は
最大値記憶機能、（１７）はカウント比較機能で、カウ
ンタ機能（１５）と記憶機能（１６）とのカウント値を
比較する。（１８）はカウンタ値設定回路、（１９）は
自己アドレス設定回路で、この子端末機の自己アドレス
を設定する。　（２０＞は相手アドレス設定回路で、こ
の子端末機の通報先アドレスを設定する。

（２１）は入力Ｉ／Ｆ回路で、負荷（５）の制御状態を
入力する。（２２）は出力Ｉ／Ｆ回路で、負荷（５）の
制御を行う信号を出力する。

第３図は第２図に示す装置の各部の出力波形を示す図で
、（９ａ）は商用電源周波数のゼロクロス点に同期した
電源同期パルス、（１ａ）は電力線に搬送周波が重畳さ
れた波形であり、（２３）は論理値「０」を搬送周波数
で表す波形で、電源同期パルス（９ａ）の−周期の前半
に搬送周波が存在し、後半に搬送周波が存在しない信号
で表され、（２４）は論理値「１」を搬送周波で表す波
形で、電源同期パルス（９ａ）の−周期の前半に搬送周
波が存在せず、後半に搬送周波が存在する信号で表され
、（２５）。

（２５ａ　）はそれぞれ電力線に接続された負荷（５）
が出力する高周波ノイズであり、また（８ａ）はカウン
タ（１５）に入力される波形である。

次に第４図は、親端末機（３）と子端末機（４）〜（４
ｃ）との間の通信に使用されるパケットの構成を示す図
で、図において（２６）はエラー通報パケット、（２７
）はデータフィールドの下位４ビツトのデータの種顕を
区別する制御コマンドフィールド、（２８）はデータフ
ィールド、（２９）はデータフィールドがエラーコマン
ドであることを定義するエラーコマンドフラグ、（３０
）は伝送路が搬送周波数により伝送不可能である状態の
時に発生するＢＵＳＹエラーフラグ、（３１）は伝送路
がノイズで伝送不可能である状態の時に発生するノイズ
ＢＵＳＹエラーフラグである。

また、第５図は親末端機（３）と子末端機（４）〜（４
ｃ）との間のサブビット受信判定処理を説明するフロー
チャートである。

次に、親端末機（３）と子端末機（４）との間の制御情
報の伝送について説明する。親端末機（３）から子端末
機（４）に対し制御情報を伝送した場合、子端末機（４
）は確認信号を返送する。また子端末機（４）は、接続
された負荷（５）の状態が変化した場合、そのモニタ情
報を親端末機（３）に伝送するが、このモニタ情報を伝
送した場合にも親端末機（３）から確認信号を返送する
ことになるが、これらの確認信号が返送されない場合に
は、制御情報やモニタ情報を再送するように構成されて
いる。

制御情報及びモニタ情報は第３図に示すように、商用電
源周波数の半サイクルの前半の時間幅を「０」の論理値
、後半の時間幅を「１」の論理値として通信を行ってい
る。即ち、搬送周波が前半に存在し、後半に存在しない
ときは論理「０」、逆に前半に存在せず後半に存在する
ときは論理「１」である。

、子端末機（４）の電源回路はチョッパ型のスイッチン
グ電源（１１）であり、この電源が発生する高周波ノイ
ズをノイズフィルタ回路（１０）で屋内電力線（１）に
漏洩するのを防止している。

また同期検出回路（９）は、ゼロクロス点に同期したパ
ルス（９ａ）をマイクロコンピュータ（１２）に入力し
、マイクロコンピュータ（１２）は、この入力されたゼ
ロクロスパルス（９ａ）に同期させてデータの送受信を
行う。

データの送信におい′ては、中央制御機能（１３）のク
ロック周波数で１を分周機能（１４）により１７８分周
し、搬送周波数で２として送信回路（７）に伝送する。

送信回路（７）では、搬送周波数ｆ２をディジタル信号
（Ｄｌ）に従い、その論理値「０」。

「１」に対応させて振幅変調を行って、結合回路（６）
を介し搬送高周波を屋内電力線（１）に重畳する。

また送信のタイミングは、屋内電力線（１）に搬送高周
波が無くなってから１．５周期後から送信可能であり、
この１．５周期の時間を休止時間としている。

次に、データの受信においては、屋内電力線（１）の搬
送高周波成分のみを受信回路（８）で２値化し、この２
値化した信号（８ａ）をカウンタ機能（１５）に送出し
、カウンタ機能（１５）では送信タイミングと同じタイ
ミングで制御信号（Ｄｌ）により２値化信号のカウント
を行い、そのカウント値を、カウント比較機能（１７）
で記憶機能（１６）に記憶されているカウント値と比較
し、サブビットの論理値ｒｏ」、ｒｌ」の判定を行う。

また記憶機能（１６）は休止時間がある度にリセットさ
れ、その後の最大カウント値が入力される。

更に受信待機中はカウンタ値設定回路（１８）に設定さ
れたカウンタ値とカウンタ機能（１５）のカウント値と
をカウント比較機能（１７）で比較する。

二二で受信したパケットの送信先アドレス（ＤＡ）が、
自己アドレス設定回路（１９）のアドレス値と一致した
場合には、制御情報に従い出力Ｉ／Ｆ回路（２２）に接
続された負荷（５）を制御しデータの受信を行う。

また負荷（５）の変化状態は、入力Ｉ／Ｆ回路（２１）
に入力され、中央制御機能（１３）が相手先アドレス設
定回路（２０）に設定されたアドレス親端末機（３）に
対し、モニタ情報として送信し、親端末機（３）は子端
末機（４）からのモニタ情報に従い対応した表示を行う
。

次にサブビットの受信処理を第５図のフローチャートに
従い説明する。ステップ１（以下、ステップをＳとする
）で、サブビットカウント値入力のタイミングは送信タ
イミング間隔と同じ時間カウントしたデータを読み込み
、［Ｓ２］で休止時間か否か判断し、休止時間である場
合、［Ｓ３］で休止時間中の１．５周期の間にカウンタ
値設定回路（１８）に設定されたカウント値と、カウン
タ機能（１５）でカウントされたサブビットカウント値
（１５ａ）とを比較し、カウンタ値設定回路（１８）に
設定されたカウンタ値より大きい場合には［Ｓ４］でノ
イズＢＵＳＹフラグをセットし、カウンタ値設定回路（
１８）に設定されたカウント値の方が大きい場合には、
今度は［Ｓ５］でサブビットカウント値（１５ａ）と最
大値記憶機能（１６ａ）のカウント値とを比較し、サブ
ビットカウント値（１５ａ）が大きい場合は、［Ｓ６］
でこのサブビットカウント値（１５ａ）を最大値記憶機
能（１６ａ）にセットする。従って休止時間が始まるご
とに新しいカウント値が最大値記憶機能（１６ａ）にセ
ットされることになる。

一方、［Ｓ２］で休止時間でないと判断した場合には、
常に［Ｓ７１でサブビットカウント値（１５ａ）と最大
値記憶機能（１６ａ）にセットされたカウント値とを比
較し、サブビットカウント値（１５ａ）が大きい場合に
は、［Ｓ９］でサブビット受信フラグをセットし、［Ｓ
１０］でサブビットカウント値（１５ａ）を記憶機能（
１６）にセットする。またカウント値（１５ａ）が小さ
い場合には、［Ｓ８］でサブビット受信フラグのリセッ
トを行い、［３１１］でパケット受信か否かの判断を行
い、パケット受信でなければ［Ｓ１４］で記憶機能（１
６）に設定されたカウント値を最大値記憶機能（１６ａ
）に設定する。

また［Ｓ１１］でパケット受信であると判断された場合
には、［Ｓ　１２］で記憶機能（１６）のリセット及び
［３１３］で最大値記憶機能（１６ａ）のリセットを行
い、パケット受信後は再び［Ｓ２］へ戻り、休止時間か
否かの判断の処理を行い、［Ｓｌ］からの新しいカウン
タ値により、子端末機（４）の接続場所のノイズ状態に
従いパケットの受信及びノイズの検出を行う。

一方、［Ｓ４］でノイズＢＵＳＹフラグセットが行われ
ると、子端末機（４）はエラー通報パケツ）（２６＞に
ノイズＢＵＳＹエラーフラグ（３０）をセットし、親端
末機（３）に通報を行う、そして親端末機（３）は子端
末機（４）の負荷（５）の制御パケットに対する確認信
号が無い場合の再送回数を通常の２倍にし再送する。

なお上記実施例では、親端末機（３）が子端末機（４）
からのノイズＢＵＳＹエラーのエラー通報パケット（２
６）を受信すると、子端末機（４）に対し再送回数を２
倍にすることとしたが、同時に親端末機（３）にノイズ
エラーの表示手段を設けてもよい。

［発明の効果］ この発明は以上説明したとおり、基準値をノイズ状態に
応じて可変して設定することができ、且つ基準値以上の
ノイズがカウントされると、その端末機に対する再搬送
回数を増加させることができるので、ノイズの状態に関
係なく高い受信信頼性が得られ、伝送効率の向上が図れ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による電力線搬送装置の概略構成を
示すブロック図、第２図は第１図に示す子端末機の構成
を示すブロック図、第３図は第２図に示す装置の各部の
出力波形を示す図、第４図はパケットの構成を示す図、
第５図はサブビット受信判定処理を説明するフローチャ
ート、第６図。 第７図は従来の装置を示す図。 （１）は電力線、（２）はブロック・フィルタ、（３）
は親端末機、（４）〜（４Ｃ）はそれぞれ子端末機、（
５）〜（５Ｃ）はそれぞれ負荷、（６）は結合回路、（
７）は送信回路、（８）は受信回路、（９）は同期検出
回路、（１０）はスイズフィルタ回路、（１１）はスイ
ッチング電源、（１２）はマイクロコンピュータ、（１
３）は中央制御機能、（１４）は分周機能、（１５）は
カウンタ機能、（１５ａ）はカウンタ値、（１６）は記
憶機能、（１６ａ）は最大値記憶機能、（１７）はカウ
ント比較機能、（１８）はカウンタ値設定回路、（１９
）は自己アドレス設定回路、（２０）は相手アドレス設
定回路、（２１）は入力１７Ｆ回路、（２２）は出力Ｉ
／Ｆ回路。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示すものと
する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 商用周波数電力を配電する配電線の共通の屋内配電線に
   接続される複数の装置間で上記配電線に高周波の搬送波
   を重畳してデータ伝送を行う電力線搬送装置において、 上記配電線上の電圧を入力し上記搬送波の周波数を中心
   とする周波数範囲の信号を取り出す共振回路、 この共振回路の出力を増幅してパルス波に成形する増幅
   回路、 所定時間内における上記増幅回路の出力パルス数を計数
   するカウンタ、 所定の数値を設定するカウンタ値設定回路、上記配電線
   上に上記搬送波が存在しない休止時間の上記カウンタの
   計数値の過去における最大値を記憶する最大値記憶機能
   、 上記休止時間の上記カウンタの計数値を上記カウンタ値
   設定回路に設定された数値と比較しカウンタの計数値の
   方が大であれば、ノイズＢＵＳＹフラグを設定する手段
   、 上記休止時間の上記カウンタの計数値を上記最大値記憶
   機能の内容と比較しカウンタの計数値の方が大であれば
   、そのカウンタの計数値によって上記最大値記憶機能の
   内容を更新する手段、上記休止時間以外の時間における
   上記カウンタの計数値を上記最大値記憶機能の内容と比
   較して上記搬送波の有無を判定する手段、 を備えたことを特徴とする電力線搬送装置。