JPH11266190A - 電灯線通信用送信装置、電灯線通信用受信装置、電灯線通信装置及び電灯線通信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 情報を分割したりコーディング・デコーディ
ングしたりする必要がなく、しかも、各種の通信方式に
対応させることができるようにする。 【解決手段】 電灯線４を流れる商用電源から電源同期
信号５を生成する電源同期信号生成器６と、電源同期信
号５を複数に分割したタイミング信号１０を発生させる
タイミング信号発生部１１と、タイミング信号１０に基
づき、電灯線４を流れる商用電源に同期した雑音１２が
同じ位置に来ないようにタイミングをずらせて同一の情
報フレーム１３〜１５を複数回電灯線４へ送信する制御
部１６とを備えた送信装置２を設け、また、電灯線４を
介して受信した複数個の情報フレーム１３〜１５を記憶
する記憶部１７と、複数個の情報フレーム１３〜１５を
構成する個々のビットの多い方を正しい信号と判定する
判定部１８と、記憶部１７および判定部１８を制御する
制御部１６とを備えた受信装置３を設けるようにしてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、主に電灯線通信
装置及び電灯線通信方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、電灯線などを情報の伝送路とする
通信手段の開発が進められている。従来の電灯線通信手
段には、特開平１−２０２９３４号公報に開示されるよ
うなものがある。上記従来例では、図５に示すように、
電灯線の周波数ｋの半サイクルに情報のフレームｍ１を
重畳させるようにするとともに、上記情報のフレームｍ
１のものと同一の情報で且つコーディングを異ならせた
もの（情報のフレームｍ２，ｍ３）を、続く複数の半サ
イクルに重畳させるようにしている。

【０００３】より具体的には、図５にｉ，ｊで示すよう
に、３つの半サイクルで、同じ情報を１ビットずつシフ
トさせた情報のフレームｍ１，ｍ２，ｍ３を送るように
している。

【０００４】そして、図５にｋで示すように、電灯線の
信号にノイズが混入している場合、受信側では、図５に
ｌ，ｍで示すような信号を受信することとなるが、受信
側は、まず、３つの半サイクルで送られてきた複数の情
報のフレームｍ１，ｍ２，ｍ３を適宜逆シフトしてデコ
ーディングし、デコーディングによって得られた各情報
を１ビットずつ比較して出現頻度の高い値を採用するこ
とにより、ノイズで壊れたビットを排除し正しい信号を
得るようにする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電灯線通信手段では、電灯線の周波数ｋの半
サイクル分の長さずつしか情報を送ることができないと
いう問題があった。そのため、送信時に情報を分割し、
受信時に情報を組み立てるという複雑な処理が必要にな
る。

【０００６】また、送信時に情報をビットシフトなどし
てコーディングし、受信時に情報を逆シフトなどしてデ
コーディングしなければならないため、さらに複雑な処
理が必要になるという問題があった。

【０００７】くわえて、上記電灯線通信手段は、構造的
に低速型のデータ通信方式に限られてしまい、他の通信
方式には適用しにくいという問題があった。

【０００８】そこで、本発明の目的は、上記の問題点を
解消し、情報を分割したりコーディング・デコーディン
グしたりする必要がなく、しかも、各種の通信方式に対
応させることのできる電灯線通信装置及び電灯線通信方
法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載された発明では、電灯線を流れる商
用電源から電源同期信号を生成する電源同期信号生成器
と、電源同期信号を複数に分割したタイミング信号を発
生させるタイミング信号発生部と、タイミング信号に基
づき、電灯線を流れる商用電源に同期した雑音が同じ位
置に来ないようにタイミングをずらせて同一の情報フレ
ームを複数回電灯線へ送信する制御部とを備えたことを
特徴としている。

【００１０】また、請求項２に記載された発明では、電
灯線を流れる商用電源に同期した雑音が同じ位置に来な
いようにタイミングをずらせて複数回送られた情報フレ
ームを記憶する記憶部と、記憶部に記憶された複数個の
情報フレームを構成する個々のビットを比較してビット
の多い方を正しい信号と判定する判定部と、記憶部およ
び判定部を制御する制御部とを備えたことを特徴として
いる。

【００１１】また、請求項３に記載された発明では、請
求項１記載の送信装置と、請求項２記載の受信装置とを
備えたことを特徴としている。

【００１２】また、請求項４に記載された発明では、送
信側が、電灯線を流れる商用電源から電源同期信号を生
成するとともに、電源同期信号を複数に分割したタイミ
ング信号を発生させ、タイミング信号に基づき、電灯線
を流れる商用電源に同期した雑音が同じ位置に来ないよ
うにタイミングをずらせて同一の情報フレームを複数回
電灯線へ送信し、受信側が、電灯線を介して受信した複
数個の情報フレームを記憶して、記憶した複数個の情報
フレームを構成する個々のビットの多い方を正しい信号
と判定することを特徴としている。

【００１３】

【作用】請求項１にかかる発明では、電源同期信号生成
器が電灯線を流れる商用電源から電源同期信号を発生
し、タイミング信号発生部が電源同期信号を複数に分割
してタイミング信号を発生し、制御部がタイミング信号
に基づき、電灯線を流れる商用電源に同期した雑音が同
じ位置に来ないようにタイミングをずらせて同一の情報
フレームを複数回電灯線へ送信する。

【００１４】このように、タイミングをずらせて同一の
情報フレームを複数回送信するようにしたことにより、
情報フレームを商用電源の半サイクルの長さごとに分割
せずに長いまま送ることができる。従って、ビット長の
長い情報フレームでも支障なく送信することができる。
また、複数個の情報フレームをビットシフトなどのコー
ディングをせずに同一の信号形態のまま送信することが
できる。しかも、各種の通信方式に対応させることがで
きる。

【００１５】請求項２にかかる発明では、制御部からの
指令により、記憶部が、電灯線を流れる商用電源に同期
した雑音が同じ位置に来ないようにタイミングをずらせ
て複数回送られた情報フレームを記憶し、多数決判定部
などの判定部が、複数個の情報フレームを構成する個々
のビットを比較し、多い方を正しい信号と判定する。

【００１６】この際、各情報フレームは、電灯線を流れ
る商用電源に同期した雑音が同じ位置に来ないようにタ
イミングをずらせて送信されたものなので、上記したよ
うに多数決を取ることにより、雑音の影響が排除され、
正しい信号を得ることが可能となる。

【００１７】また、タイミングをずらせて長いまま送信
された同一且つ複数の情報フレームを受信するようにし
たことにより、受信後に情報フレームを組み立て直す必
要をなくすことができる。また、同一の信号形態のまま
送信されて来た複数個の情報フレームを受信するように
しているので、情報フレームに対し逆シフトなどのデコ
ーディングをする必要をなくすことができる。しかも、
各種の通信方式に対応させることができる。

【００１８】請求項３にかかる発明では、請求項１、請
求項２と同様の作用効果が得られるとともに、送受信が
可能な小型の装置を得ることができる。

【００１９】請求項４にかかる発明では、請求項１〜請
求項３と同様の作用効果が得られる。また、商用電源を
利用して電源同期信号を得ているので、安定した送受信
が可能となる。

【００２０】

【発明の実施の形態１】以下、本発明の具体的な実施の
形態１について、図示例と共に説明する。図１〜図３
は、本発明の実施の形態１を示す図である。

【００２１】まず、構成を説明すると、この実施の形態
１にかかる電灯線通信装置１は、送信装置２と受信装置
３とを備えている。

【００２２】送信装置２は、電灯線４を流れる商用電源
から電源同期信号５を生成する電源同期信号生成器６
と、後述する通信制御装置７と、通信制御装置７からの
情報フレーム１３〜１５を変調して送信する変調器（電
灯線通信変調復調器８）と、電灯線４に接続するための
電灯線Ｉ／Ｆ回路９とを有している。

【００２３】電源同期信号生成器６は、図２に示すよう
に、電灯線４を流れる商用電源（５０／６０Ｈｚ）にお
ける電圧波形の半サイクルごとのゼロクロス点に同期し
たゼロクロスパルスなどの電源同期信号５を発生させる
ようにしたものである。

【００２４】通信制御装置７は、ゼロクロスパルスなど
の電源同期信号５を複数に分割したタイミング信号１０
を発生させるタイミング信号発生部１１を備えている。
また、通信制御装置７は、タイミング信号１０に基づ
き、電灯線４を流れる商用電源の周波数に同期した雑音
１２が同じ位置に来ないようにタイミングをずらせて同
一の情報フレーム１３〜１５を複数回送信する制御部１
６とを備えている。なお、制御部１６による同一の情報
フレーム１３〜１５の送信回数は、タイミング信号１０
が発生するタイミングの数と同じかそれよりも少ない数
とする。また、制御部１６による同一の情報フレーム１
３〜１５の送信は、情報フレーム１３〜１５どうしが互
いに重畳されないようにする。

【００２５】変調器（電灯線通信変調復調器８）は、ス
ペクトル拡散方式（ＳＳ方式）に限らずＦＳＫ，ＰＳ
Ｋ，ＡＳＫなどの各種の方式とすることができる。

【００２６】つぎに、受信装置３は、電灯線４に接続す
るための電灯線Ｉ／Ｆ回路９と、電灯線４からの複数回
の受信信号を復調する復調器（電灯線通信変調復調器
８）と、通信制御装置７とを備えている。

【００２７】復調器（電灯線通信変調復調器８）は、上
記変調器と同様、スペクトル拡散方式（ＳＳ方式）に限
らずＦＳＫ，ＰＳＫ，ＡＳＫなどの各種の方式とするこ
とができる。

【００２８】通信制御装置７は、復調器（電灯線通信変
調復調器８）からの復調データである複数個の情報フレ
ーム１３〜１５を記憶する記憶部１７と、複数個の情報
フレーム１３〜１５を構成する個々のビットの多い方を
正しい信号と判定する多数決判定部などの判定部１８
と、記憶部１７および判定部１８を制御する制御部１６
とを備えている。

【００２９】なお、受信装置２と送信装置３とは、一体
構成としても、別体構造としても良い。一体構造とする
場合には、図１に示すように、変調器と復調器とを電灯
線通信変調復調器８に集約し、通信制御装置７を一体化
することにより、装置の小型化を得ることができる。な
お、通信制御装置７は、コンピュータなどで構成して
も、ハードウェアとして構成しても良い。

【００３０】次に、この実施の形態１の作動について、
図１〜図３を用いながら説明する。

【００３１】電灯線４を通して情報を送信する場合、ま
ず、送信装置２では、電源同期信号生成器６が、図２に
示すように、電灯線４を流れる商用電源（５０／６０Ｈ
ｚ）における電圧波形の半サイクルごとのゼロクロス点
に同期したゼロクロスパルスなどの電源同期信号５を発
生し、電源同期信号５を通信制御装置７へ送る。

【００３２】そして、通信制御装置７は、内部のタイミ
ング信号発生部１１でゼロクロスパルスなどの電源同期
信号５を複数に分割（図２ではの３等分に分割）
してタイミング信号１０を発生させる。

【００３３】つぎに、通信制御装置７は、内部の制御部
１６で、タイミング信号１０に基づき、電灯線４を流れ
る商用電源の周波数に同期した雑音１２が同じ位置に来
ないようにタイミングをずらせて（図２では１回目は
のタイミング、２回目はのタイミング、３回目はの
タイミングで）同一の情報フレーム１３〜１５を複数回
（図２では３回）送信する。

【００３４】この際、制御部１６は、タイミング信号１
０が発生するタイミングの数と同じかそれよりも少ない
回数だけ同一の情報フレーム１３〜１５を送信する（な
お、送信回数は予め定められている）。また、制御部１
６は、同一の情報フレーム１３〜１５が互いに重畳され
ないように送信する。

【００３５】そのために、制御部１６は、タイミング信
号１０から情報フレーム１３〜１５を送るタイミングの
部分を間引く形で送信のタイミングを作り出すようにし
ても良い。あるいは、制御部１６は、タイミング信号１
０を参考に、情報フレーム１３〜１５を送信するタイミ
ングを直接且つ独自に作り出すようにしても良い。

【００３６】そして、変調器（電灯線通信変調復調器
８）が通信制御装置７からの複数回の情報フレーム１３
〜１５を変調し、電灯線Ｉ／Ｆ回路９を介して電灯線４
へ送り出す。なお、変調器（電灯線通信変調復調器８）
は、スペクトル拡散方式（ＳＳ方式）に限らずＦＳＫ，
ＰＳＫ，ＡＳＫなどの各種の方式とすることができる。

【００３７】このように、タイミングをずらせて同一の
情報フレーム１３〜１５を複数回送信するようにしたこ
とにより、情報フレーム１３〜１５を商用電源の半サイ
クルの長さごとに分割せずに長いまま送ることができ
る。従って、ビット長の長い情報フレーム１３〜１５で
も支障なく送信することができる。また、複数個の情報
フレーム１３〜１５をビットシフトなどのコーディング
をせずに同一の信号形態のまま送信することができる。
しかも、各種の通信方式に対応させることができる。

【００３８】そして、受信装置３では、電灯線４を通し
て送られてきた情報を電灯線Ｉ／Ｆ回路９で受信し、復
調器（電灯線通信変調復調器８）で復調して、通信制御
装置７へ送る。なお、復調器（電灯線通信変調復調器
８）は、上記変調器と同様、スペクトル拡散方式（ＳＳ
方式）に限らずＦＳＫ，ＰＳＫ，ＡＳＫなどの各種の方
式とすることができる。

【００３９】通信制御装置７は、内部の制御部１６から
の指令により、記憶部１７が、復調器（電灯線通信変調
復調器８）からの復調データである複数個の情報フレー
ム１３〜１５を記憶し、多数決判定部などの判定部１８
が、複数個の情報フレーム１３〜１５を構成する個々の
ビットを比較し、多い方を正しい信号と判定する。

【００４０】具体的には、図３に示すように、フレーム
長がｎビットの情報フレーム１３〜１５を受信し、 １回目の情報フレーム１３が、ｄ１１，ｄ１２，ｄ１
３，ｄ１４…ｄ１ｎ ２回目の情報フレーム１４が、ｄ２１，ｄ２２，ｄ２
３，ｄ２４…ｄ２ｎ ３回目の情報フレーム１５が、ｄ３１，ｄ３２，ｄ３
３，ｄ３４…ｄ３ｎ であり、ｋ番目（ｋ＝１〜ｎ）のビットがそれぞれ、ｄ
１ｋ（０），ｄ２ｋ（０），ｄ３ｋ（１）であったとす
ると、ｋ番目のビットは０が２個で１が１個なので、多
数決判定部などの判定部１８は、ｄｋ（０）を正しい信
号と判定し最終的な復調データとして外部または記憶部
１７へ出力する。

【００４１】この際、各情報フレーム１３〜１５は、電
灯線４を流れる商用電源の周波数に同期した雑音１２が
同じ位置に来ないようにタイミングをずらせて送信され
たものなので、上記したように多数決を取ることによ
り、雑音１２の影響が排除され、正しい信号を得ること
が可能となる。

【００４２】また、タイミングをずらせて長いまま送信
された同一且つ複数の情報フレーム１３〜１５を受信す
るようにしたことにより、受信後に情報フレーム１３〜
１５を組み立て直す必要をなくすことができる。また、
同一の信号形態のまま送信されて来た複数個の情報フレ
ーム１３〜１５を受信するようにしているので、情報フ
レーム１３〜１５に対し逆シフトなどのデコーディング
をする必要をなくすことができる。しかも、各種の通信
方式に対応させることができる。

【００４３】また、商用電源を利用して電源同期信号５
を得ているので、安定した送受信が確保される。

【００４４】なお、受信装置２と送信装置３とは、一体
構造としても、別体構造としても良い。一体構造とする
場合には、図１に示すように、変調器と復調器とを電灯
線通信変調復調器８に集約し、また、通信制御装置７を
一体化することにより、装置の小型化を得ることができ
る。なお、通信制御装置７は、コンピュータなどで構成
しても、ハードウェアとして構成しても良い。

【００４５】

【発明の実施の形態２】図４は、この発明の実施の形態
２を示すものであり、判定部１８に、複数個の情報フレ
ーム１３〜１５を構成する個々のビットのハイ・ローを
モニターするハイ・ローモニター１９と、ハイ・ローモ
ニター１９からのビットが１の時にアップカウントをし
ビットが０の時にダウンカウントをするアップダウンカ
ウンタ２０と、アップダウンカウンタ２０の最終的なカ
ウント数が設定値よりも大きいか小さいかで復調データ
を判定する判定器２１を備えたものである。

【００４６】かかる構成によれば、ハイ・ローモニター
１９が、複数個の情報フレーム１３〜１５を構成する個
々のビットのハイ・ローをモニターして１か０の信号を
出力し、アップダウンカウンタ２０が、ハイ・ローモニ
ター１９から入力したビットが１の時にアップカウント
をしまたビットが０の時にダウンカウントをし、判定器
２１がアップダウンカウンタ２０の最終的なカウント数
が設定値よりも大きいか小さいかによって復調データを
判定する。

【００４７】本実施の形態２によれば、復調した情報フ
レーム１３〜１５を構成する個々のビットの多い方を採
用するようにしており、このようにしても、上記実施の
形態１と同様、正しい信号を得ることができる。

【００４８】上記以外については、前記実施の形態と同
様の構成を備えており、同様の作用・効果を得ることが
できる。

【００４９】以上、この発明の実施の形態を図面により
詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限ら
ず、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等が
あってもこの発明に含まれる。

【００５０】例えば、同一の情報フレーム１３〜１５の
送信数は３回に限らず、２回としても４回以上としても
良い（従って、複数回の同一の情報フレーム１３〜１５
を送るためのタイミング信号１０として、電源同期信号
５を２分割または４分割以上としたものとしても良
い）。但し、偶数回送信することとした場合には、復調
した際に各情報フレーム１３〜１５の対応するビットの
１と０の数が等しくなるおそれがあるので、判定部１８
には別の処理を加える必要がある。

【００５１】また、複数回の同一の情報フレーム１３〜
１５を送るためのタイミング信号１０は、必ずしも電源
同期信号５を等分割したものとする必要はなく、各情報
フレーム１３〜１５内で雑音１２の位置がずれてさえい
れば良い。

【００５２】

【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１の発
明によれば、タイミングをずらせて同一の情報フレーム
を複数回送信するようにしたことにより、情報フレーム
を商用電源の半サイクルの長さごとに分割せずに長いま
ま送ることができる。また、複数個の情報フレームをビ
ットシフトなどのコーディングをせずに同一の信号形態
のまま送信することができる。従って、ビット長の長い
情報フレームでも支障なく送信することができる。しか
も、各種の通信方式に対応させることができる。

【００５３】また、請求項２の発明によれば、各情報フ
レームは、電灯線を流れる商用電源に同期した雑音が同
じ位置に来ないようにタイミングをずらせて送信された
ものなので、上記したように多数決を取ることにより、
雑音の影響が排除され、正しい信号を得ることが可能と
なる。

【００５４】また、タイミングをずらせて長いまま送信
された同一且つ複数の情報フレームを受信するようにし
たことにより、受信後に情報フレームを組み立て直す必
要をなくすことができる。また、同一の信号形態のまま
送信されて来た複数個の情報フレームを受信するように
しているので、情報フレームに対し逆シフトなどのデコ
ーディングをする必要をなくすことができる。しかも、
各種の通信方式に対応させることができる。

【００５５】また、請求項３の発明によれば、請求項
１、請求項２と同様の効果が得られるとともに、送受信
が可能な小型の装置を得ることができる。

【００５６】さらに、請求項４の発明によれば、請求項
１〜請求項３と同様の効果が得られる。

【００５７】また、商用電源を利用して電源同期信号を
得ているので、安定した送受信が可能となる、という実
用上有益な効果を発揮し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１のブロック図である。

【図２】図１の動作を説明する波形図である。

【図３】図１の判定部のブロック図である。

【図４】本発明の実施の形態２の判定部のブロック図で
ある。

【図５】従来例の波形図である。

【符号の説明】

２ 送信装置 ３ 受信装置 ４ 電灯線 ５ 電源同期信号 ６ 電源同期信号生成器 １０ タイミング信号 １１ タイミング信号発生部 １２ 雑音 １３〜１５ 情報フレーム １６ 制御部 １７ 記憶部 １８ 判定部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電灯線を流れる商用電源から電源同期信
   号を生成する電源同期信号生成器と、 電源同期信号を複数に分割したタイミング信号を発生さ
   せるタイミング信号発生部と、 タイミング信号に基づき、電灯線を流れる商用電源に同
   期した雑音が同じ位置に来ないようにタイミングをずら
   せて同一の情報フレームを複数回電灯線へ送信する制御
   部とを備えたことを特徴とする電灯線通信用送信装置。
2. 【請求項２】 電灯線を流れる商用電源に同期した雑音
   が同じ位置に来ないようにタイミングをずらせて複数回
   送られた情報フレームを記憶する記憶部と、 記憶部に記憶された複数個の情報フレームを構成する個
   々のビットを比較してビットの多い方を正しい信号と判
   定する判定部と、 記憶部および判定部を制御する制御部とを備えたことを
   特徴とする電灯線通信用受信装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の送信装置と、請求項２記
   載の受信装置とを備えたことを特徴とする電灯線通信装
   置。
4. 【請求項４】 送信側が、電灯線を流れる商用電源から
   電源同期信号を生成するとともに、電源同期信号を複数
   に分割したタイミング信号を発生させ、タイミング信号
   に基づき、電灯線を流れる商用電源に同期した雑音が同
   じ位置に来ないようにタイミングをずらせて同一の情報
   フレームを複数回電灯線へ送信し、 受信側が、電灯線を介して受信した複数個の情報フレー
   ムを記憶して、記憶した複数個の情報フレームを構成す
   る個々のビットの多い方を正しい信号と判定することを
   特徴とする電灯線通信方法。