JPH02288515A

JPH02288515A - 電力線を用いた通信装置

Info

Publication number: JPH02288515A
Application number: JP1107756A
Authority: JP
Inventors: Koichi Yomogihara; 弘一蓬原; Masakazu Kato; 雅一加藤
Original assignee: Nippon Signal Co Ltd
Current assignee: Nippon Signal Co Ltd
Priority date: 1989-04-28
Filing date: 1989-04-28
Publication date: 1990-11-28
Anticipated expiration: 2015-09-04
Also published as: JP3084565B2

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〉本発明は、主として電力給電線、特に半導体スイッチ−
素子によって電力が給電され、給電される負荷側に大き
な雑音の発生を伴わない電力負荷に電力を供給する電力
給電線によって通信を行う電力線を用いた通信方法及び
通信装置に関する。

〈従来の技術〉電力供給線路を用いた通信方法は種々検討されてきてい
る（例えば特開昭６１−３３０２６号公報参照　）。ま
た、信号を伝送する方法には、直接２本の電力線を使っ
て例えばスペクトル拡散通信を行う方法（電気学会誌Ｖ
ｏ１．１０５．Ｎｏ。

１、昭６０．Ｐ４７）や、大地帰路を利用する方法（日
立評論Ｖｏｌ、７１．Ｎｏ、３．１９８９年、Ｐ２５）
が利用されてきている。

〈発明が解決しようとする課題〉しかしながら、従来技術では、電力供給線路に接続され
る負荷が様々で例えばモータ起動時等の雑音が重畳して
誤りの少ない通信が困難であった。

このため、雑音に対するＳ／Ｎ比を大きくできるように
通信処理の出力電力を高レベルの信号とする必要があっ
た。

また、給電される負荷側に大きな雑音の発生を伴わない
例えばランプ等の電力負荷が接続された電力給電線であ
ってもサイリスク等の半導体スイッチ素子によって供給
電力を切り替える電力線では、サイリスクがＯＮした時
に大きな雑音が発生し、この電力線を使って通信を行う
には、やはり通信の信号レベルがサイリスクＯＮ時の雑
音レベルより高レベルの信号でなければならなかった。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、雑音レベ
ルに関係なく低レベルの通信信号でも誤りのない通信が
可能な電力線を用いた通信方法及び通信装置を提供する
ことを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉かかる目的達成のために、本発明の通信方法では、サイ
リスクがＯＮＬだときの出力電力の立ち上がりで生じる
高調波雑音が減衰して所定レベル以下になった時間帯を
通信時間帯として利用するようにしている。

また、その通信装置としては、半導体スイッチ素子で交
流電力を供給される電力線と、該電力線に信号を送信す
る送信手段と、該送信手段の送信信号を受信し当該受信
信号の立ち下がりを所定時間遅延させるオフ・ディレー
回路及び該オフ・ディレー回路の出力信号の立ち上がり
を所定時間遅延させるオン・ディレー回路を備えた受信
手段とで構成するようにした。

〈作用〉上述の方法及び構成とすることによって、雑音で信号が
マスクされる間オフ・ディレー回路で防護し、この防護
されたオフ・ディレー回路の出力信号が継続したときを
受信信号としている。

これにより、半導体スイッチ素子の導通時に雑音が発生
しない時間帯を利用した通信が可能となり、通信に利用
する信号レベルを低下させると共に、信号レベルより大
きな信号で誤りを生じないようにできる。

〈実施例〉以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図の（ａ）は、半導体スイッチ素子、例えばサイリ
スタによりてスイッチされた実測のランプ給電線の電流
波形例、第１図の（ｂ）は、共振回路でこの電流を受信
したときの出力電圧波形の例である。第１図から判るよ
うにサイリスクが導通して電流が流れ始めた時に、導通
時の立ち上がり成分の高調波雑音が発生し、この高調波
雑音は２、激に減衰し、雑音のない状態が発生する。従
って、第１図の（ａ）のような電流が供給され、負荷側
に雑音発生源とならないランプのような負荷が接続され
ている場合、第１図の（ｂ）のように雑音の発生しない
時間帯を作り出すことができる（第１図の（ｂ）の雑音
の継続時間は共振回路のＱファクタに依存する）。この
時間帯を電力線通信による通信時間帯に利用すれば、第
１図の（ｂ）で発生している雑音によって誤りが生じな
いような十分高レベルの信号で通信を行う時に比較して
小さな信号レベルで通信を行うことができる。

第２図はサイリスクのスイッチによって電力が供給され
る電力線に通信信号を送出する装置の一実施例を示すブ
ロック図で、第３図はその動作を説明するためのタイム
チャートである。

図において、１は例えば空港灯火給電線、Ｔ、。

Ｔ　ｔ、　Ｔ３は電流トランス、２はトランスＴ１の出
力信号を整流して他の図示しない処理回路の電源ＰＳを
生成する整流回路、３は灯火給電線１から所定の周波数
の通信信号を送出するための信号発生器、ＣＩはコンデ
ンサ、ＲはコンデンサＣＩの負荷抵抗器、４．５はレベ
ル検出器、６はフリップフロップ、７はオン・ディレー
回路（例えば積分回路）、８はアンド回路である。

次に動作を説明する。

第２図で、トランスＴ２から給電ＬＡｌの電流Ｉ（第３
図の（１）で示す波形）に対して生じるトランスＴ２の
二次側の立ち上がり成分Ｃ（第３図の（Ｃ）で示す波形
）は、第３図の（Ｃ）に示されているしきい値’ｒｈ＋
、’ｒｈｚを各々もつレベル検定回路４．５に入力され
る。そして、成分Ｃの信号レベルが、前記しきい値Ｔ　
ｈ　ｒ以下になるとレベル検定回路４から出力信号が発
生し、フリップフロップ６がセットされ出力を発生する
。また、フリップフロップ６は、前記成分Ｃの信号レベ
ルがしきい値Ｔｈ２以下になるとレベル検定回路５から
の出力によりリセットされ出力が停止する。

フリップフロップ６の出力信号はオン・ディレー回路７
で所定時間りだけ遅れてアンド回路８に入力され、オン
・ディレー回路の出力信号ｄ（第３図の（ｄ）で示す波
形）が生成している間、信号発生器３の出力信号（第３
図の（ｅ）で示す波形）をトランスＴ３より送り出す。

このように、サイリスクの導通時点から給電線１に信号
を送信するまでをオン・ディレー回路７で所定時間（給
電線の雑音が減衰するまでの時間）遅延させることによ
り、給電線１に雑音が発生していない時間帯に信号を給
電線１を用いて送信することが可能となる。尚、コンデ
ンサＣ１はこの送信信号をバイパスするためのコンデン
サである。

第４図はサイリスクのスイッチによって灯火電力が供給
される電力線を使って通信を行う電力線通信装置の別の
実施例（例えば灯火断芯の検知信号を送る）のブロック
図を示す。

第４図において、９は主装置、２０．３０は複数備えら
れた従装置（図では２個が書いである）で、主装置９側
は従装置２０．３０側に質問の高周波信号ｆ、を所定時
間発し、従装置２０．３０側からの返信信号ｆ２を受信
して処理する装置である。Ｔ４．Ｔ、。

・・・Ｔ、はトランス、１０．　１１はオフ・ディレー
回路、１２．１３はオン・ディレー回路、１８．　１９
は高周波返信信号ｆ２□　ｆ、を発生する信号発生器、
１６、１７は計数装置、１４．１５は計数装置１６．１
７に計数信号を供給する計数信号発生器、２０は主装置
９側９に含まれるオフ・ディレー回路である。

次に第５図のタイムチャートを参照しながら第４図の動
作を説明する。

主装置９側より質問信号ｆ１がトランスＴ４より給電線
１を介して送信されると、この信号はトランスＴ、、Ｔ
６で受信されてオフ・ディレー回路１０、１１に入力さ
れる（受信信号が小さい場合、当然オフ・ディレー回路
には増巾回路が含まれる）。

この受信信号は第３図と同様にサイリスクの立ち上がり
（立ち下がり）信号が含まれ、高周波の質問信号ｒ１は
これに重畳され、第５図の（ａ）に示す信号となる。こ
の信号は、オフ・ディレー回路１０．　’１１内におい
て、例えば受信信号の正成分をダイオードで整流し、平
滑した第５図の（ｂ）の波形となり、更に積分回路を介
して（波形整形回路を含む）オフ・ディレー回路１０．
１１の出力信号は、遅延時間Ｌ１をもつ第５図の（Ｃ）
の出力波形となる。即ち、遅延時間ＬＩより小さな負信
号入力（消滅信号）は現れない。オフ・ディレー回路１
０．１１の出力信号は、更にオン・ディレー回路１２、
１３に入力され、オン・ディレー回路１２．１３の遅延
時間ｔ２よりオフ・ディレー回路の出力信号が長い時、
オン・ディレー回路１２．１３は出力信号を生成する。

即ち、質問信号ｆ１はこのオン・ディレー回路１２、１
３の遅延時間ｔ２より長い時間送信される。

オン・ディレー回路１２．１３に出力信号（第５図の（
ｄ））が発生している間、計数装置１６．１７はリセッ
ト状態にあり、また、計数信号発生器１４．１５は計数
信号の発生を停止させられる。そして、質問信号ｆ、が
消滅すると計数信号発生器１４．１５に出力信号が生じ
る。この出力信号を計数装置１６゜１７が計数し、所定
数になると、まず計数装置１６より計数出力信号（第５
図の（ｅ））が生成される。

この計数出力信号によって返信信号発生器１８の返信信
号［２＋がまずアンドゲートＡＩより生成され、トラン
スＴ７から給電線、に返送される。

次に、計数装置１６より多い計数信号を計数して計数装
置１７が出力信号（第５図の（ｆ））を発生する（計数
信号発生器１４．１５の周期は等しい）。

計数装置１７の出力信号によって返信信号発生器１９の
出力信号ｆ２□がアンド回路Ａ２よりトランスＴ。

を介して給電線ｌに返送される。ここに、計数装置１６
の出力発生と計数装置１７の出力発生の間には、遅れ時
間Ｌ４が存在し、この遅れ時間Ｌ４はオフ・ディレー回
路の遅延時間ｔｌより太きく　（１＋　＜ｔ４）しであ
る（このような計数装置はカウンタとゲート回路で自由
に構成でき公知であるので詳細説明を除く）。また、計
数装置１６．１７の出力信号の継続時間ｔ３は、オン・
ディレー回路１２．１３の遅延時間Ｌ２より十分小さい
時間とする。

このため、この返信信号ｆｔ１．ｆｚ□がたとえトラン
スＴ、、Ｔ、を介して受信されてもオン・ディレー回路
１２．１３の出力信号が発生せず、従って、計数装置１
６．１７はリセットされることがなく、また、計数信号
発生器１４．１５の出力は停止しない。

給電線１からトランスＴ、を介して受信される返信信号
ｆｉ１．　　ｆ２□は、主装置９側のオフ・ディレー回
路２０によって、第５図の（Ｃ）に示す信号と同様の信
号として再生され、図示してないが、−船釣公知の処理
（例えば同期信号としての質問信号送信後、計数信号発
生器１４及び計数装置１６、または計数信号発生器１５
及び計数装置１７と同様な構成の処理）を使って返信信
号ｆ　２＋＋　　ｆ　２ｇの返信時刻が計測される。

尚、計数信号発生器１４．１５は給電線ｌを流れる電流
■の信号を分周して発生させ得ることは公知である。ま
た、電力の給電はサイリスタに限らず、双方向サイリス
ク等の半導体スイッチ素子でも可能なことは明らかであ
る。

〈発明の効果〉本発明の通信方法及び装置によれば、主装置側及び従装
置側の送信電力を低下させることができると共に、信号
レベルより大きな信号で誤りを生じない構成とすること
ができる。また、給電線を流れる電流の周期に同期させ
た通信を、必ずしも必要としない構成とすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はサイスタによって電力が供給される時の電流波
形及び雑音発生の一例を示す図、第２図は本発明に係る
通信装置の一実施例を示す回路図、第３図は同上実施例
装置の動作を示すタイムチャート、第４図は本発明に係
る通信装置の別の実施例を示す回路図、第５図は第４図
の実施例装置の動作を説明するためのタイムチャートで
ある。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）半導体スイッチ素子で交流電力が供給される電力
線において、前記半導体スイッチ素子の導通時雑音が発
生しない時間帯を用いて通信を行うことを特徴とする電
力線を用いた通信方法。
（２）半導体スイッチ素子で交流電力を供給される電力
線と、該電力線に信号を送信する送信手段と、該送信手
段の送信信号を受信し当該受信信号の立ち下がりを所定
時間遅延させるオフ・ディレー回路及び該オフ・ディレ
ー回路の出力信号の立ち上がりを所定時間遅延させるオ
ン・ディレー回路を備えた受信手段とからなることを特
徴とする通信装置。