JPH0655011B2 - 電力線搬送制御システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は電力線に重畳した制御信号によって、エアコン
やテレビ等の負荷を遠隔操作によりオン・オフ制御する
電力線搬送制御システムに関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 一般に、電力線搬送制御システムは第７図に示すように
商用電源１の電力線２のコンセント３に複数のチャンネ
ルを備えた発信機４及び受信機５を接続し、発信機４側
でオン・オフ操作すると、この発信機４のチャンネルに
対応したチャンネルにセットしてある受信機５に従属し
ているテレビ，エアコン等の負荷６が遠隔操作によりオ
ン・オフ制御されるのである。そして、このシステムは
各々の発信機４及び受信機５において従属する負荷６に
対する制御状態や動作確認表示状態のデータを内蔵して
いるマイクロコンピュータのメモリに記憶し、発信機４
の表示素子で個々の負荷６のオン・オフ状態を確認でき
るようにしている。

このようなシステムとして特開昭５７−３８号公報に示
す電力線搬送システムが公知である。上記公報は動作確
認表示エリアの記憶内容に基づいて各チャンネルの受信
機の動作を表示する動作確認表示素子とメモリの記憶内
容が停電時に消去されるのを防ぐ停電補償用電池とを有
した発信機を備え、この電池のバックアップにより停電
直前の各受信機の動作状態をメモリに保持し、停電回復
時に発信機は保持されている記憶内容に基づく制御デー
タを各受信機に送信し、受信機は元の状態に各負荷を制
御してかつ発信機に確認データを返送し、発信機の表示
と負荷のオン・オフを自動的に一致させるようにしてい
る。このため、停電により電源が遮断さても停電前の負
荷状態を保持し、停電復帰後その状態で発信機の表示素
子を表示させるものである。

ところで、このような制御データやチャンネルを示すア
ドレスデータは高周波信号として電力線２の交流電源波
形に重畳して発信機４と受信機５との間で送受信される
ものである。しかし、これらの高周波信号はマイクロコ
ンピュータによって出力されており、マイクロコンピュ
ータがノイズに非常に弱いため、負荷６として多くの家
電製品やモータ等の電気製品を使用すると、それからの
ノイズによってマイクロコンピュータが暴走したり、あ
るいは発信機や受信機内の部品が故障したりして、高周
波信号が出力され続けることになり、このような遠隔制
御通信が不能になるという問題がある。

［発明の目的］ 本発明はコンピユータの暴走や他の部品の故障等に起因
して高周波信号が所定時間以上継続して出力した場合に
はこの高周波信号を遮断することにより、制御通信が不
能になることを防止する電力線搬送制御システムを提供
することを目的とするものである。

［発明の概要］ 本発明は電力線に高周波信号を重畳して発信機により受
信機に従属している負荷を遠隔制御する電力線搬送制御
システムにおいて、前記発信機あるいは受信機に内蔵さ
れているマイクロコンピュータの出力側に設けられ前記
高周波信号がを検知する高周波信号出力検知手段と、前
記高周波信号出力検知手段に接続され前記高周波信号が
所定時間出力され続けると前記電力線への前記高周波信
号の出力を停止させる高周波信号出力停止手段とを備え
ることであり、高周波信号の出力時間を監視し、所定時
間以上継続すると、強制的に高周波信号の出力を停止さ
せるものである。

［発明の実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図〜第３図において、発信機１１は受信機12へオン
・オフ指令である制御データを送信し、受信機12はこの
制御データに応じ従属する負荷をオン・オフ制御すると
共に、このオン・オフ結果を発信機11に報告し、発信機
11に備え付けの発光表示素子を表示させるものである。
発信機11は第７図における電力線２のコンセント３に差
し込み可能なプラグ13により電力線２と接続し、チャン
ネル設定器14と、各負荷６にオン・オフ指令を出すオン
スイッチ15及びオフスイッチ15Ａと、全負荷６…オンス
イッチ16及び全負荷６…オフスイッチ16Ａと、選択する
チャンネルに従属している負荷６のオン・オフ状態を表
示するＬＥＤによる発光表示素子17及び選択されたチャ
ンネルの負荷６を絵や記号等で表示可能な表示部18を備
えている。

受信機12は前記コンセント３に差し込み可能なプラグ19
により電力線２と接続し、従属する負荷６を接続するコ
ンセント20と、この発信機12個有のチャンネルを設定可
能なチャンネル設定器21と、従属する負荷６をオン・オ
フするオンスイッチ22及びオフスイッチ22Ａとを備えて
いる。

第１図は発信機11と受信機12の回路構成を示しており、
これらはともにマイクロコンピュータ（以下ＣＰＵと称
す）23,23Ａに制御され、結合回路24，受信回路25，送
信回路26，同期回路27，電源回路28及び出力監視回路29
を備え、発信機11と受信機12におけるこれらの回路は全
く同一であるので受信機12の詳細な回路構成図は省略し
てある。発信機11のオンスイッチ15，オフスイッチ15Ａ
のいずれかを操作すると、ＣＰＵ23は制御データと該当
するチャンネルのアドレスデータを第４図で示す出力監
視回路29を介して送信回路26へ出力する。送信回路26は
これらのデータを電流増幅して結合回路24へ出力し、結
合回路24はコンデンサＣ_１とコイルＬとによりパルスを
共振させて、高周波信号を発生させ、この高周波信号を
電力線２の交流電源波形に重畳させる。一方、受信機12
の結合回路24は電力線２からコンデンサＣ_１とコイルＬ
とで共振させて搬送された高周波信号だけ取り出して受
信回路25へ出力する。受信回路25は高周波信号を波形整
形してパルスにし、ＣＰＵ23Ａへ出力する。ＣＰＵ23Ａ
はこのパルスを計数し、制御データとアドレスデータを
判別し、従属している負荷６をリレー30により励磁して
オン・オフ制御させると共に、その確認データを送信回
路26，結合回路24及び電力線２を介して同様に発信機11
へ送信する。同期回路27は発信機11と受信機12とを同期
させるもので交流電源波形をダイオードブリッジＤ・Ｂ
で全波整流し、この電圧を分圧抵抗Ｒ_１，Ｒ_２により分
圧し、バッファＢで波形整形し、パルスをＣＰＵ23,23
Ａへ出力してこれらの同期をとっている。

前記出力監視回路29はＣＰＵ23,23Ａと送信回路26との
間に介在し、ＣＰＵ23,23Ａから出力されるパルスを監
視するためのものであり、その具体的な構成を第４図に
示す。すなわち、ＣＰＵ23,23Ａがパルスを出力する送
信出力端子23Ｂには逆流防止用のダイオードＤ_１のアノ
ードが接続されている。このダイオードＤ_１のカソード
にＣＲ積分回路を構成する抵抗Ｒ_３とコンデンサＣ_２を
直列に接続し、この抵抗Ｒ_３とコンデンサＣ_２の接続点
はコンパレータ31の反転入力端子（−）に接続してい
る。抵抗Ｒ_３とコンデンサＣ_２の接続点と送信出力端子
23Ｂとの間にはコンデンサＣ_２を放電させる抵抗Ｒ_４が
挿入接続されている。前記コンパレータ31はその非反転
入力端子（＋）に抵抗Ｒ_５，Ｒ_６の直列分圧回路の分圧
点を接続し、その出力端子をアンドゲート32の１入力端
子に接続している。このアンドゲート32は他入力端子を
送信出力端子23Bに接続し、出力端子を送信回路26へ接
続して、コンパレータ31の出力に応じて送信出力端子23
Ｂから出力されるパルスを遮断し送信回路26へ出力させ
ないようにすることができる。このように、出力監視回
路29はダイオードＤ_１、抵抗Ｒ_３，Ｒ_４，Ｒ_５，Ｒ_６、
コンデンサＣ_２及びコンパレータ31から成る前記高周波
信号出力検知手段33と、アンドゲート32から成る高周波
信号出力停止手段とを備えている。

次に、このように構成される本実施例の動作を詳細に説
明する。先ず、操作者は発信機11のチャンネル設定器14
を操作して制御したい負荷６を接続している受信機12の
チャンネルに設定する。そして、例えば発信機11のオン
スイッチ15を押すと、設定されているチャンネルのアド
レスデータとオンを示す制御データが高周波信号として
電力線２の交流電源波形に重畳される。すなわち、第５
図において、（Ａ）は電力線２の交流電源波形を示して
おり、（Ｂ）に示す高周波信号を重畳すると、（Ｃ）に
示す波形を得る。この場合、交流の半波を１ビット単位
として、高周波信号がある場合を“１”とし、ない場合
を“０”とすば（Ｄ）で示すように“１００１”と例え
ば４ビットの制御データが得られ、これをオン制御デー
タとすることができる。同様にして、アドレスデータは
チャンネルの数に応じたビット数のデータで区別するこ
とができ、このアドレスデータと制御データが発信機11
のコマンドとして受信機12へ電力線２を介して送られ
る。そして、受信機12のＣＰＵ23Ａはこの受信機12がア
ドレスデータによって該当するチャンネルに設定してあ
れば、従属している負荷６を制御データに基づいてオン
・オフ制御すると共に、オン・オフ制御された負荷６の
状態を確認データとして発信機11へ返信する。発信機11
はこの確認データから該当するチャンネルの発光表示素
子17を動作確認表示のため、例えばオンならば点灯、オ
フならば消灯させる。

一方、ＣＰＵ23,23Ａから出力される制御データやアド
レスデータ等は出力監視回路29を通過する。この際、第
６図（Ａ）に示すように、各データによる高周波信号は
パルスとなっているため、信号が“Ｈ”レベルの場合、
ダイオードＤ_１，抵抗Ｒ_３およびコンデンサＣ_２による
ＣＲ積分回路によってコンデンサＣ_２が充電される。一
方、信号が“Ｌ”レベルの場合、コンデンサＣ_２の電荷
が抵抗Ｒ_４を介して放電される。この場合、充電量の方
が放電量より多いため、領域Ｍのようにパルスが連続す
ると、第６図（Ｃ）に示すようにコンデンサＣ_２の端子
間電圧が上昇する。この端子間電圧が分圧抵抗Ｒ_５，Ｒ
_６による基準電圧（第６図（Ｂ））より低い間はコンパ
レータ31は“Ｈ”レベルを出力（第６図）（Ｄ））し、
アンドゲート32はＣＰＵ23,23Ａから出力さる高周波信
号をそのまま送信回路27へ出力する（第６図（Ｅ））。
そして、必要なデータを送信し終ると、コンデンサＣ_２
に蓄積された電荷がすべて抵抗Ｒ_４を介して放電され
る。しかし、ＣＰＵ23,23Ａの暴走等によって領域Ｎの
ように高周波信号が連続すると、コンデンサＣ_２の端子
間電圧が徐々に上昇し、基準電圧を越えるとそれまで
“Ｈ”レベルを出力していたコンパレータ31が反転して
“Ｌ”レベルを出力するため、アンドゲート32がオフと
なりＣＰＵ23,23Ａからの高周波信号が遮断されて送信
回路26へは送信されない。従って、最悪の場合でも高周
波信号が連続して出力される時間はｔとなり、高周波が
電力線２上に連続して出力される虞れはなくなる。尚、
この時間ｔは基準電圧（Ｂ）を変えることによって任意
に設定可能であり、通常の制御データとアドレスデータ
を含むコマンドによってコンデンサＣ_２の端子間電圧が
基準電圧を越えない程度にしておればよい。

このようにして、ＣＰＵ23,23Ａが暴走したりして高周
波信号が連続して出力されても、所定時間経過すると出
力監視回路29がこの高周波信号を遮断して電力線２に送
信することを停止するため、制御通信不能になることを
防止できる。

［他の実施例］ 以上本発明の一実施例を詳述したが、上記実施例に限定
されず、種々の変形が可能である。例えば、出力監視回
路29のコンパレータ31の出力をＣＰＵ23,23Ａのリセッ
ト端子に接続すれば、ＣＰＵ23,23Ａが暴走してコンパ
レータ31の出力が“Ｌ”レベルに反転するとＣＰＵ23,2
3Ａがリセットされて、ＣＰＵ23,23Ａを自動的に正常に
戻すことが可能となる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明によれば高周波信号の出力
監視回路を備えることにより、マイクロコンピュータの
暴走等によって高周波信号が連続して出力され続けても
所定時間経過すると、高周波信号の出力が停止されるた
め、電力線に高周波信号が重畳され続けて制御通信不能
になることを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す発信機と受信機の回路
図、第２図は発信機の斜視図、第３図は受信機の斜視
図、第４図は出力監視回路の回路図、第５図は第１図の
要部の波形図、第６図は第４図の要部の波形図、第７図
は一般の電力線搬送制御システムの概略図である。 ２……電力線、３……コンセント ６……負荷、11……発信機 12……受信機、14,21……チャンネル設定器 17……発光表示素子、23,23Ａ……ＣＰＵ 29……出力監視回路、31……コンパレータ 32……アンドゲート（高周波信号出力停止手段） 33……高周波信号出力検知手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 俊晴 新潟県加茂市大字後須田2570番地１ 東芝 熱器具株式会社内 (72)発明者 媚山 誠 新潟県加茂市大字後須田2570番地１ 東芝 熱器具株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電力線に高周波信号を重畳して発信機によ
   り受信機に従属している負荷を遠隔制御する電力線搬送
   制御システムにおいて、前記発信機あるいは受信機に内
   蔵されているマイクロコンピュータの出力側に設けられ
   前記高周波信号を検知する高周波信号出力検知手段と、
   前記高周波信号出力検知手段に接続され前記高周波信号
   が所定時間出力され続けると前記電力線への前記高周波
   信号の出力を停止させる高周波信号出力停止手段とを備
   えることを特徴とする電力線搬送制御システム。