JPS60218943A - 通信信号の電力線搬送装置 - 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】 〔発明の分野〕 本発明は通信信号を電力線で搬送する通信装置に関し、
特に、特定工場内、車両上、特定機器内等の、比較的に
狭い範囲内で、そこに配線されている電力線を用いて短
距離で電気通信を行なう電力線搬送装置に関する。

この電力線搬送装置は、たとえば、流れ組立工程では、
被加工物（ワーク）の処理台又は装置（ステーション）
への自動載置、それよりの自動排除。

自動送り等において、ソレノイド、モータ等を所定シー
ケンスで付勢、停止する付勢信号（コマンド）をマイク
ロシーケンサからステーションへ、また、リミットスイ
ッチおよびその他のセンサの状態信号をステーションか
らマイクロシーケンサへ送信する、マイクロシーケンサ
・ステーション間の電気通信に用いられる。

また、自動車においては、ステアリングホイール上の操
作・表示ボードのマイクロプロセッサと車体上の機構制
御用マイクロプロセッサとの間の電気通信や、車両上に
分散配置された各種制御用又は状態検出用のマイクロプ
ロセッサ間の電気通信に用いられる。

動作節が多く、制御用および又は状態検出用のマイクロ
プロセッサを各所に分散配置したロボットにおけるマイ
クロプロセッサ間通信にも用いらＪしる。

また、たとえば一台のマスターコンピュータと複数台の
自動縫成機のマイクロプロセッサの間での縫いデータ、
状態データのやり取りに使用される。

〔従来技術〕

従来の電力線搬送通信の１つでは、パルス波（矩形波）
を電力線に送出しているが、パルス波を電力線に送出す
るカップリングコンデンサや、電力線からパルス波を取
り出すカップリングコンデンサでロスが大きく、送信パ
ルス波のパワーが必要であると共に、電力線のインピー
ダンスがそれに接続された負荷のオンオフで変わってパ
ルス波形が変わるので、受信信号処理回路の設計が困難
である。極く狭い範囲の通信や、負荷が小さく負荷変動
が小さい電力線回路でしか十分な通信をすることができ
ない（たとえば特願昭５’６−１３２９２６号）。通信
信号をＳｉｎ波に変換して電力線に送出する場合には、
カップリングコンデンサによるロスが小さくまた、電力
線のインピーダンスの変化でも。

Ｓｊｎ波のレベル変動はあっても波形のくずれは小さい
ので、受信復調が容易である。

最近はマイクロプロセッサが各種機器に使用されるよう
になってデジタルデータ通信の必要性が多い。マイクロ
プロセッサを使用する場合、デジタルデータの２値レベ
ルを、異なる周波数のＳｉｎ波で表わ“′すことが多い
。Ｓｉｎ波は、単純にはアナログＶ／Ｆコンバータで得
られるが、短時間のＨ，Ｌレベル変化に応答してその変
化点に０．π等の位相が合致したＳｉｎ波を発生させる
ことは困難である。マイクロプロセッサでＳｉｎ波各時
点の信号レベルデータを作成してこれをＤ／Ａコンバー
タに与えてアナログＳｉｎ波を得ることも考えられ、こ
れによれば位相は任意に設定できるが、レベルデータの
切換わり点（たとえば００１１から０１００）でハザー
ド（たとえば００１１−０１１１−０１００の０１１１
又は００１１−００００−〇１００のｏｏｏｏ）を生じ
、デジタルデータのＨ，Ｌの切換わり周波数が比較的に
高いので、このハザードが無視できないものとなる。

〔発明の目的〕

本発明はマイクロプロセッサ等のデジタル処理装置間で
電力線を用いてデジタルデータの好ましい送受を行なう
ことを第１の目的とする。

本発明の第２の目的はデジタルデータを電力線を通して
送受するにおいて、送受信信号の波形のくずれを防止す
ることであり、第３の目的はハザードを防止することで
あり、第４の目的は送受信信号の減衰を防止することで
ある。

〔発明の構成〕

上記目的を達成するために本発明においては、電源装置
と電力線との間にブロッキングコイルを介挿して電源装
置による回線インピーダンスの低下を押え； 送信側においては：変調回路で、クロックパルスを通信
信号に応じた周波数の１次変調信号に変調し；タイミン
グ信号発生回路で、１次変調信号を処理して、１次変調
信号の周期の整数倍の周期を有し位相が順次にずれた複
数の２次変調信号を得て、２次変調信号の複数の論理処
理で、周期は同じであるがパルス幅が異なる複数組の疑
似Ｓｉｎ波成分パルスおよびＳｉｎ波符号信号を発生し
；重み付は加算で、Ｓｉｎ波符号信号に応じて疑似Ｓｉ
ｎ波成分パルスを異なった重み付けで加、減算して疑似
Ｓｉｎ波信号を発生し；ローパスフィルタで疑似Ｓｉｎ
波信号の周波数より高い高周波を除去し；電流増幅回路
で、ローパスフィルタの出力を増幅し；電流増幅回路の
出力をカップリング手段を介して電力線に与える；構成
とすると共に、 受信側においては：電力線の疑似Ｓｉｎ波信号をカップ
リング手段を介して復調回路に与えて一遥信信号を復調
する：構成とする。

これによれば、送受信信号がＳｉｎ波であるので波形の
くずれがなく、またＤ／Ａコンバータを用いるときのハ
ザードは生じない、ブロッキングコイルを用いているの
で送受信信号の減衰も少ない。

本発明の好ましい実施例においては、電流増幅回路はＥ
　５ＥＰＰ方式電力増幅回路であって、２個の出力パワ
ートランジスタのベースに各１個のアナログスイッチン
グ素子を、また出力端と入力段トランジスタの間に１個
のアナログスイッチング素子を接続して、出力カット制
御筒としたものとし；通信信号を送出する送信制御手段
は、通信信号の送信時のみこれらのアナログスイッチン
グ素子の出力カッ１−状態を反転するものとする。

これによれば、３個以上の搬送装置を電力線に接続した
態様で、送信状態にない搬送装置の電流増幅回路の出力
端が送信カップリングコンデンサより実質上遮断されて
おり、これにより電力線の回路インピーダンスが高く、
送信状態にある搬送装置の通信信号のレベルが高く、か
つ波形のくずれが少なく、搬送装置自身が電力線回路の
インピーダンスを下げることがない。多くの搬送装置を
１組の電力線に接続し得る。

〔実施例〕

第１図に本発明の一実施例の概略を示す。この実施例は
、前進−持上げ一後退一横送りシフト−前進−下げ一後
退一戻すシフトを−サイクルとする搬送動作で、ワーク
を１つのステーションから次のステーションに送るワー
ク搬送装置よりソレノイド付勢、消勢信号を各ステーシ
ョンに送って各ステーションのソレノイドの付勢を制御
し、各ステーションの状態検出用リミットスイッチの開
閉信号をワーク搬送装置に送ってステーションの状態を
ワーク搬送装置に報知する、電力線搬送装置であり、こ
の例では３個の電力線搬送装置Ｍ。

ＳｌおよびＳ２を用いている。

マイクロシーケンサＮＣＲおよび電力線搬送装置Ｍはワ
ーク搬送装置に備わっているものであり、電力搬送装置
ＳＬは上流側のステーションに備わっているものであり
、また、電力搬送袋［Ｓ２は下流側のステーションに備
わっているものである。

マイクロシーケンサＮＣＲ１ならびに、電力線搬送装置
Ｓ１およびＳ２のそれぞれには、機械動作制御用の複数
個のソレノイドおよび複数個の機械動作検出用のリミッ
トスイッチが接続されている。

電力搬送装置 電力線搬送装置ＳＬ、３２間のデータ通信を行なうもの
で、これにはソレノイドやリミットスイッチは接続され
ていない。

搬送システムの電源装置ＭＰＳに、電力線ＰＬＶおよび
ＰＬＧが接続されている。なお、電源装置ＭＰＳと電力
ＭＰＬＶ１７１　ｆｆｉ　ニハ、電源袋ＷＭＰＳ＃ニー
よる電力線ＰＬＶ。

ＰＬＧの回線インピーダンスの低下を抑さえるために、
ブロッキングコイルＢＬＣが介挿されている。

電力線搬送装［Ｍ、ＳＬおよびＳ２のそれぞれは、電力
線ＰＬＶおよびＰＬＧに接続されている。

なお、この例では、マイクロシーケンサＮＣＲに接続さ
れた電力線搬送装置ＭはステーションＳｌ。

５２ｔｉ−識別コード（ＩＤ）で指定してソレノイド付
勢制御データを、ステーションの電力線搬送装［Ｓｌ又
はＳ２に与え、電力線搬送装置Ｓ１およびＳ２はＩＤが
自己であるとソレノイド付勢制御データに基づいてソレ
ノイド付勢出力ポートの出力状態を制御する。マイクロ
シーケンサＮＣＲに接続された電力線搬送装置Ｍは、ス
テーションの電力線搬送装置Ｓｌ、Ｓ２のいずれからリ
ミットスイッチ開閉状態データ受けても、それをマイク
ロシーケンサＮＣＲに与え、マイクロシーケンサＭＣＲ
が該データに基づいてそれ自身のソレノイド付勢出力ポ
ートの出力状態を制御する。電力線搬送装置Ｓ１および
Ｓ２は、それに接続されたリミットスイッチの開閉状態
データを、自己を示すＩＤ（送信元ＩＤ）および送信先
ＩＤと共に電力線搬送装置Ｍに送信する。電力線搬送装
置Ｍは、マイクロシーケンサＭＣＲから与えられた、電
力線搬送装置Ｓ１又はＳ２のそれぞれに割り当てたソレ
ノイド付勢、消勢データを自己を示すＩＤおよび送信先
ＩＤと共に８１又はＳ２に送信する。すなわち。

この実施例では電力線搬送装置Ｍは、電力線搬送装［Ｓ
ｌおよびＳ２から、リミットスイッチ開。

閉状態データを受信してマイクロシーケンサＮＣＲに転
送し、また、マイクロシーケンサＮＣＲより転送された
、電力線搬送装置Ｓ１又はＳ２宛のソレノイド制御デー
タを電力線搬送装置Ｓ１又はＳ２に送信する。マイクロ
シーケンサＮＣＲはそれ自身に接続されたリミットスイ
ッチの開閉状態および電力線搬送装［Ｍから転送された
Ｓｌおよびｓ２よりのリミットスイッチ開閉状態データ
に基づいて、所定のロジックで自己に接続されたソレノ
イドの付勢制御データ、ならびに、ＳｌおよびＳ２に接
続されたソレノイドの付勢制御データを作成し、自己に
接続されたソレノイドへの付勢出力ボートの状態を制御
すると共に、Ｓｌ、Ｓ２の各基当て別に、ＳｌおよびＳ
２へのソレノイド付勢制御データを電力線搬送装置Ｍに
転送する。

電力線搬送装置Ｓ１およびＳ２は、ソレノイド付勢制御
データを受ける毎にソレノイド付勢出力ポートの状態を
制御すると共に、リミットスイッチの開閉状態に変化が
ある毎に、リミットスイッチ開閉状態データを電力線搬
送装置Ｍに送信する。

第２図に電力線搬送装置Ｍの構成概要を示す。

電力線搬送装置Ｍは、変調回路２．タイミング信号発生
回路３２重み付は回路４．ローパスフィルタ６、送信用
カップリングコンデンサ６８．ブロッキングコイル７、
電源回路８．受信用カップリングコンデンサ９２．シュ
ミット回路９．復調回路１０、マイクロプロセッサ１、
および、入出力ボートを含むインターフェイス回路１１
で構成されている。

第３ａ図および第３ｂ図に、電力線搬送装置Ｍの構成を
詳細に示す。なお、第３ａ図は電力線搬送装置Ｍの送、
受信回路部を、第３ｂ図はマイクロシーケンサＮＣＲと
の接続インターフェイスを示しており、このインターフ
ェイスはマイクロシーケンサＭＣＲからマイクロプロセ
ッサｌへ、またその逆へのデータ転送に利用される。

まず第３ａ図を参照する。マイクロプロセッサ１のクロ
ックパルス出力端Ｔｏには、変調回路２のカウンタ２１
のクロック入力端が接続されている。

マイクロプロセッサ１のデータ出力ポートＰＬＯにはＤ
−ブリップフロップ２２のＤ入力端子が接続されている
。

変調回路２のカウンタ２１は、分周器として用いられて
おり、出力端Ａにクロックパルス■（第３ｃ図参照）の
２倍の周期のパルスを出力し、出力端Ｂに４倍の周期の
パルスを出力し、出力端Ｃに８倍の周期のパルスを出力
する。Ｄ−フリップフロップ２２のＤ端子には送信デー
タ■（通信信号）が与えられ、クロック端子には４倍の
周期のパルス（Ｂ）が与えられる。カウンタ２１の入出
力とフリップフロップ２２のＱ出力はナントゲート２３
に、Ｂ出力とＱ出力はナントゲート２４に与えられ、ナ
ントゲート２３および２４の出力がナントゲート２５に
与えられ、このナントゲート２５の出力■が１次変調信
号であり、出力データ■のレベルに応じて、それがＨの
ときにはクロックパルス■の２倍の周期のパルスとなり
、またＬのときには４倍の周期のパルスとなり、このよ
うな周期で出力データ■のレベルを示す。出力データ■
と１次変調信号の関係を第３ｃ図に示す。

１次変調信号■は、タイミング信号発生回路３のカウン
タ３１のクロック入力端に印加される。カウンタ３１は
シフトレジスタとして用いられており、１次変調信号■
（パルス）に同期して、第３Ｃ図に示す、入力パルス■
の８倍の周期の、位相が順次にずれた５組の２次変調信
号パルスＱ１〜Ｑ５を発生する。これらのパルスに基づ
いて、インバータＮ１〜Ｎ５およびナントゲート３３〜
３６でなる論理回路が、疑似Ｓｉｎ波の成分パルス５組
■〜■を発生し、インバータＮ６〜Ｎ８およびナントゲ
ート３７でなる論理回路が零点指示パルス■を発生し、
Ｊ−にフリップフロップ３２が、１次変調信号■の反転
信号と零点指示パルス■に基づいて符号信号■を発生す
る。疑似Ｓｉｎ波の成分パルス５組■〜■と符号′信号
■は重み付は回路４に印加される。

重み付は回路４は、疑似Ｓｉｎ波の正半波形成用のアン
ドゲート４１〜４４．ダイオードＤｉ−Ｄ４および抵抗
Ｒ１〜Ｒ４と、負半波形成用のナントゲート４５〜４８
、ダイオードＤ５〜Ｄ８および抵抗Ｒ５〜Ｒ８と、バッ
ファアンプ４９で構成されている。抵抗値は次の通りで
ある。

ＲＯ：　５．ｌＫΩ　Ｒ１：　５６にΩ　Ｒ２：　３３
にΩ　Ｒ３：　２４にΩＲ４，：　２２ＫＱ　Ｒ５：　
５６にΩ　Ｒ６：　３３にΩ　Ｒ７：　２４にΩＲ８：
　２２にΩ　Ｒ９：　５．ＩＫΩ符号信号■がＨのとき
にはアンドゲート４１〜４４がオン付勢され全ナントゲ
ート４５〜４８の出力がＨとなり、アンドゲート４１〜
４４の出力Ｈの分布（疑似Ｓｉｎ波の成分パルス５組■
〜■の８分布）に対応した高い電圧がバッファアンプ４
９より出力されるが、符号信号■がＬのときにはアンド
ゲート４１〜４４がオフ付勢されナントゲート４５〜４
８がオン付勢されて、ナントゲート４５〜４８の出力り
の分布（疑似Ｓｉｎ波の成分パルス５組■〜■の８分布
）に対応した低い電圧がバッファアンプ４９より出力さ
れる。

これにより第３ｃ図に示す、符号信号■の周期と同じ周
期の、ステップ状にレベルが変化する疑似Ｓｉｎ波（１
１）がバッファアンプ４９より出力される。

送信前は、タイミング信号発生回路３のカウンタ３１お
よびフリップフロップ３２がリセット状態であるので、
Ｓｉｎ波成分パルス■〜■および符号信号（亘）はいず
れも低レベルＬであり、これにより重み付は回路４の出
力レベルは中立点［Ｍ：似Ｓｉｎ波の位相零：　Ｖｃｃ
−Ｒｇ　／（Ｒｏ　十Ｒ９））である。送信がセットさ
れると（出力ポートｐＨのカットオフ信号［相］がＬに
されると）　、Ｓｉｎ波成分パルス■〜■および符号信
号■が出力ポートＰ１０に表われる通信信号■に応じて
パルス状に変化し、これにより疑似Ｓｉｎ波（１１）が
零位相からスタートする。

この疑似Ｓよ１１波（１１）は、ローパスフィルタ５で
平滑化されて電流増幅回路６に与えられる。

電流増幅回路６は、入力段トランジスタ６１．プリドラ
イバトランジスタ６２および２個の出カバワードランジ
スタロ３．６４を主要素とする５ＰＥＥ方式のコンプリ
メンタリ回路であるが、送信時以外にはパワートランジ
スタ６３および６４を完全にオフとして、電流増幅回路
６による電力線ＰＬＨ、ＰＬＧの回線インピーダンスの
低下を防止するために、トラン曾ジスタロ３および６４
のベースにそれぞれアナログスイッチング素子６６およ
び６７を接続し、かつ出力端と入力段トランジスタ６１
の間にアナログスイッチング素子を接続し、これらのス
イッチング素子６５〜６７のオン、オフをマイクロプロ
セッサｌの出力ポートｐＨの信号で制御するようにして
いる。出力ポートｐＨのカットオフ信号［相］がＬ（カ
ットオフ解除レベル）にされると、インバータＮＩＯの
出力がＨとなってアンログスイッチング素子６５〜６７
がすべて導通し、電力増幅器６の出力カットオフが解除
される。

なお、電流増幅器６の出力は、たとえばその出力端と送
信用カップリングコンデンサ６８との間にＦＥＴを介挿
することによりオン、オフ制御し得て、送信時は該ＦＥ
Ｔをオフとして電流増幅器６をカットオフし得るが、こ
の場合にはＦＥＴの電流容量が犬なることが必要であり
、しかもカットオフとするときにはＦＥＴのゲート電圧
を負方向に大きくしなければ完全なオフが得られない。

これは高容量のＦＥＴと負電源装置を必要とし、簡単に
実施し得ない。この実施例では、パワートランジスタ６
３゜６４をそれぞれスイッチング素子６６．６７でオフ
とし、しかも入力段トランジスタ６１と出力端の間をス
イッチング素子６１でオフするようにしているので、こ
れらのスイッチング素子の容量は小さくて良く、しかも
機器アースレベルの電圧印加で完全なカットオフが得ら
れ１回路設計が簡単で、しかも所要のカットオフが得ら
れる。

このように電流増幅回路６をカットオフし得るものとし
ているので、電力１ｆＡＰＬＩＩ、ＰＬＧに多くの電力
線搬送装置を接続してもその回線インピーダンスの低下
は少ない。したがって、多くの電力線搬送装置の、１組
の電力線への共通接続が可能である。

電力増幅器６の出力は送信用カップリングコンデンサ６
８を介して電力線ＰＬＶに送出される。この電力線ＰＬ
Ｖには受信用カップリングコンデンサ９２を介してシュ
ミット回路９が接続されており、また、回線インピーダ
ンス低下防止用のブロッキングコイル７を介して装置Ｍ
の電源回路８が接続されている。

電源回路８は入力電圧ｖ′　をインターフェイス回路（
第３ｂ図）に与えると共に、定電圧Ｖｃｃを装置Ｍの所
要各部に与える。

大きくはシュミット回路９と復調回路１０が復調手段で
ある。シュミット回路９は、シュミット回路素子９１の
外付抵抗の値で定まるヒステリ特性を有して、入力信号
が所定レベルよりも大となって他の所定レベルよりも小
となるまで高レベルＨを、また該他の所定レベル（後者
）よりも小となって該所定レベル（前者）よりも大とな
るまで低レベルＬを出力する。この高、低レベルの信号
（１３）は、符号信号■に相当するものである。信号（
１３）は復調器として設定したＦＳに（Ｆｒｅｑｕｅｎ
ｃｙ　５ｈｉｆシＫｅｙｉｎｇ）復調器１０と、マイク
ロプロセッサ１の入力ボートＰ１２に与えら九る。

ＦＳＫ復調器ｌＯは、信号（１３）より送信信号■を復
調してマイクロプロセッサ１の１１に与える。復調器１
０による復調処理は、前記特願昭５６−１３２９２６号
に詳細に開示されているので、ここでの詳細な説明は省
略する。

第３ｂ図を参照する。マイクロプロセッサ１の入カポ−
ｈＤＢｏ−ＤＢ７には、フォトカプラ１１１〜１１８の
フォトトランジスタ（出力端）が接続されており、出カ
ポ−ｈＰＲＯＧ、Ｐ２０〜Ｐ２３には拡張ポート１２０
が接続されている。

フォトカプラ１１１〜１１８の発光ダイオード（入力端
）には定電圧ダイオードおよび抵抗を介して信号入力端
ＩＮＩ〜ＩＮ８が接続されており、これはマイクロシー
ケンサＮＣＲのソレノイド駆動端子（ＳＬ、Ｓ２へのデ
ータ出力端子）に接続されている。

拡張ポート１２０には、バッファアンプを介してフォト
カプラ１２１〜１３６それぞれの発光ダイオードが接続
されている。フ第１・カプラ１２１〜１３６のフォト１
〜ランジスタには、抵抗および出力増幅器を介して出力
端０ＵＴ１〜０ＵＴ１６が接続されている。これらの出
力端０ＵＴＩ〜０ＵＴ１６は、マイクロシーケンサＮＣ
Ｒのリミットスイッチ開閉検出端子（Ｓｌ、Ｓ２よりの
データ入力端子）に接続されている。

電力線搬送装置ｓｉの構成概要を第４図に示す。

電力線搬送装置Ｓ１の構成は、大略で電力線搬送装置ｉ
ｆＭと同様であり、マイクロプロセッサＩＳ。

変調回路２ｓ、タイミング信号発生回路３ｓ、重み付は
回路４ｓ、ローパスフィルタ５ｓ、電流増幅回路５ｇ、
ブロッキングコイル７ｓ、電源回路８ｓ、シュミット回
路９ｓおよび復調回路１０ｓの植成は、電力線搬送装置
Ｍに備わるものと全く同じ構成である。

しかし、この電力線搬送装置Ｓ１は、それが制御するソ
レノイドの数が少なく（４個）またそれが。

監視するリミットスイッチの数も少ない（８個）ので、
拡張ポート（１２０）は備えていない。残余のポートは
、ワークステーション単独での制御用および状態読取用
に使用されている。

電力線搬送装置Ｓ２の構成および動作は電力線搬送装置
Ｓ１の構成および動作と全く同じであるので詳細構成の
図示を省略している。

電力線搬送装置Ｍのマイクロプロセッサ１には、マイク
ロシーケンサＭＣＲとの間のデータ転送制御プログラム
、ならびに、他の電力線搬送装置Ｓ１゜Ｓ２との間でデ
ータ通信を行なう通信制御プログラムが組込まれている
。

電力線搬送装置ＳＬのマイクロプロセッサ１ｓには。ス
テーションとしての動作制御プログラムの外に、電力線
搬送装置Ｍとの間でデータ通信を行なう通信制御プログ
ラムが組込まれている。電力線搬送装置Ｓ２のマイクロ
プロセッサも同様である。

第５ａ図に、電力線搬送装置Ｍのマイクロプロセッサ１
の通信制御動作を示す。

マイクロプロセッサ１は、それ自身に電源が投入される
と、ボー１−ＴＯよりクロックパルスの出力を開始する
（ステップ１；以下単にステップＮｏ、の数字のみを示
す）。次にマイクロプロセッサｌは、入出力ボートおよ
び内部メモリ（ＲＡＭ等）を初期化しく２）、受信サブ
ルーチンＲＥＣＥＩＶを実行しく３）、データ入力の有
無を参照する（４）。データ入力が無いと（電力線ＰＩ
ＪＩに通信信号がないと）、自己がデータ送信要である
ことを示すデータ出力要求フラグの有無を参照しく１３
）、それがあると送信サブルーチンＴＲＡＮＳを実行し
く１４）、ボートＰＬＯへのデータ出力を終了すると（
１５）、データ出力要求フラグをクリアしく１６）、ス
テップ８に進む。ステップ１３でデータ出力要求フラグ
が無いと、ステップ８に進む。

ステップ４でデータ入力があると（データを受信すると
）、受信データの送信元ＩＤを参照してそれが電力線搬
送装置Ｓ１より送られたものであるときには受信データ
（の内の後述するＤＡＴＡ３）を出力ポートＰ４０〜Ｐ
５３にセットし、Ｓ２より送られたものであるときには
受信データを出力ポートＰ６０〜ｒ’７３にセットする
。

このように受信データを出力ポートにセットすると、あ
るいは受信も送信もしないでステップ１３を抜けると、
入力ボートＤＢＯ〜ＤＢ８の状態を読込み（８）、前に
読込んでいるデータと比較する（９）。両者が異なって
いると、マイクロシーケンサＮＣＲからのソレノイド付
勢信号に変化があったことになるので、読込んだデータ
を前に読込んでいるデータと置換してＲＡＭにメモリし
く１０）、このデータに基づいて送信データを作成しく
１１）、データ出力要求フラグをセットしく工２）、ス
テップ３に進む。

以上に説明した送信制御動作により、送信要（データ出
力要求フラグをセットしている）のときには、電力線Ｐ
ＬＨからデータを受けていない（回線空き）ときにデー
タを送信しく３−４−１３−１４−１５−１６）、電力
線ＰＬＨからデータを受けているときには受信データを
取込んで出力ポートの状態を制御し、これを終えてから
送信する。送信がないときには、データを受信するのを
待機しており、データを受信するとそれに応じて出力ポ
ートの状態を制御する。

第５ｂ図に電力線搬送装置ＳＬ、Ｓ２のマイクロプロセ
ッサ（１ｓ）の通信制御動作を示す。

マイクロプロセッサ（１ｓ）は、それ自身に電源が投入
さＪしると、ボートＴＯよりクロックパルスの出力を開
始する（ステップＩＳ：以下単にステップＮｏ、の数字
のみを示す）。次にマイクロプロセッサｌｓは、入出力
ボートおよび内部メモリ（ＲＡＭ等）を初期化しく２Ｓ
）、受信サブルーチンＲＨＣＥＩＶを実行しく３ｓ）、
データ入力の有無を参照する（４Ｓ）。

データ入力が無いと（電力線ＰＬ）Ｉに通信信号がない
と）、自己がデータ送信要であることを示すデータ出力
要求フラグの有無を参照しく１３ｓ）、それがあると送
信サブルーチンＴＲＡＮＳを実行しく１４ｓ）、ボート
ＰＬＯへのデータ出力を終了すると（１５，ｓ）、デー
タ出力要求フラグをクリアしく１６ｓ）、ステップ８Ｓ
に進む。ステップ１３ｓでデータ出力要求フラグが無″
と・ステップ８ｓＬ二進も・。

ステップ１５ｇでデータ出力が終了しない（送信先より
アクノリッジＡＣＫＯが無い）と、割込カウンタをセッ
トし、タイマーカウンタをセットする（１７）。

タイマーカウンタの設定値は所定短時間値Ｔｓであり、
割込カウンタのセット値は該短時間値丁Ｓのタイマー実
行回数ｎであり、Ｓｌの場合でｎ４ｓ＝１００ｍｓｅｃ
、Ｓ　２の場合でｎ・Ｔｓ＝　２００ｎｌｓｅｃである
。これらのセットを終えると割込を許可しく１９）、後
述する割込処理でデータ出力要求フラグをセットするの
で、ここではデータ出力要求フラグをクリアしく１６ｓ
）・ステップ８Ｓに進む。

、第５ｃ図に割込処理動作を示す。ステップ１７でセッ
トしたタイマーカウンタがタイムオーバするとこの割込
処理に進み、まず割込を禁止しく２０）、アキュムレー
タのデータをセーブしく２１）　、割込カウンタの内容
を、１を減算した値に更新しく２２）、割込カウンタが
アンダーフローしたか否かを参照して、アンダーフロー
していないとアキュムレータにセーブデータをセットし
て（２４）、タイマーカウンタをセットし割込を許可す
る（２５）。割込カウンタがアンダーフローしていると
（２３）、Ｓｌでは１００ｍ５ｅｃの、Ｓ２では２００
ｍ５ｅｃの時間が経過していることになるので、内部タ
イマーを停止し、出力要求をセラ１へし、アキュムレー
タにセーブデータをセットし、メインルーチンに戻る。

これにより、データ送信をしたが返答ＡＣＫＯが無かっ
たときには、その後Ｓ１の場合で１００ｍ５ｅｃ後に、
ｓ２の場合で２００ｍ５ｅｃ後に、データを送信するこ
とになる。

再び第５ｂ図を参照する。ステップ４Ｓでデーター人力
があると（データを受信すると）、これは電力線搬送装
置Ｍからのみであるので、受信データ（の内の後述する
ＤＡＴＡ３）の下位４ビツトを出力ポートＰＬ４〜Ｐ１
７にセットする。

このように受信データを出力ポートにセットすると、あ
るいは受信も送信もしないでステップ１３ｓを抜けると
、入力ボートＤＢＯ〜ＤＢＳの状態を読込み（８ｓ）　
、前に読込んでいるデータと比較する（９ｓ）。

両者が異なっていると、リミットスイッチに状態変化が
あったことになるので、読込んだデータを前に読込んで
いるデータと置換してＲＡＭにメモリしく１０ｇ）、こ
のデータに基づいて送信データを作成しくＩＩｇ）、デ
ータ出力要求フラグをセットしく１２ｇ）、ステップ３
ｓに進む。

以上に説明した送信制御動作により、送信要（データ出
力要求フラグをセットしている）のときには、電力線Ｐ
ＬＨからデータを受けていないとき（回線空き）にデー
タを送信しく３ｓ　−４ｓ　−１３ｇ　−４４ｓ−１５
ｇ　−１６ｓ）、電力線ＰＬＨからデータを受けている
ときには受信データを取込んで出力ポートの状態を制御
し、これを終えてから送信する。送信がないときには、
データを受信するのを待機しており、データを受信する
とそれに応じて出力ポートの状態を制御する。

データを送信しても返答ＡＣに０がないときには、ステ
ップ１７〜１９で割込みをセラ１〜して、割込み処理で
所定時間１００ｍ５ｅｃ（Ｓ　１　）又は２００ｍ５ｅ
ｃ（Ｓ　２　）をカウントし、その時間が経過するとデ
ータ出力要求フラグをセットして、その後メインルーチ
ン（第５ｂ図）でデータ送信を実行する。

次に送信データ構成を説明する。第７ａ図に送信データ
構成を示す。送信データは、１２ビツトＨのＭ　Ａ　Ｒ
Ｋデータ＋１ビットＬの５ＴＡＲＴデータ＋８ビツトの
ＤＡＴＡ１＋　８ピツ１〜のＤＡＴＡＺ＋８ビットのＤ
ＡＴＡ３＋　８ピッ１−のＤＡＴＡ４＋２ビット以上Ｈ
の５ＴＯＰデータとされている。

ＤＡＴＡ１〜ＤＡＴＡ４の内容を第７ｂ図に示す、　Ｄ
ＡＴＡＩは、ＤＡＴＡ　１〜ＤＡＴＡ４の合計バイト数
４を示すデータであり、ＤＡＴＡ２は４ビツトで送信元
の識別コード（ＩＤ）を、もう４ビツトで送信先の識別
コード（ＩＤ）を示すものである。ＤＡＴＡ３がソレノ
イド付勢データおよびリミットスイッチ開閉データを示
すものであり、この例では、電力線搬送装置（ステーシ
ョン）８１．Ｓ２のリミットスイッチ開閉データが即電
力線搬送装Ｗ（ワーク搬送装置）Ｍのマイクロシーケン
サＮＣＲへのリミットスイッチ開閉状態データとされ、
また、電力線搬送装置ＭのマイクロシーケンサＮＣＲか
らのソレノイド付勢データが即電力線搬送装置Ｓｌ、Ｓ
２のソレノイド付勢データとされている。しかし、送、
受信データが、リミットスイッチの開閉状態に基づいて
作成されたソレノイド付勢データであってもよく、また
他の制御データあるいは状態データであってもよい。Ｄ
ＡＴＡ４は、ＢＣＣデータである。

送信制御サブルーチンＴＲＡＮを第６ａ図に示す。

これは装ｆｆ１Ｍ、Ｓ１およびＳ２のいずれにおいても
同じ動作である。

送信制御サブルーチンＴＲＡＮに進むと、送信データの
ＢＣＣデータを作成しく２９）、リミットカウンタに所
定数４７をセットしく３０）、回線がビジーか否かを見
る（３１）。これは、通信信号データのしに割り当てた
Ｓｉｎ波の１周期相当の時間、シュミット回路９の出力
レベルを参照して、その間回路９の出力が継続してＨ又
はＬであると回線空きと判定し、その間回路９の出力が
一時点でも反転すると回線ビジーであると判定する。回
線ビジーであると、リミットカウンタの内容を、それよ
り１を減算した値に更新しく４６）、リミットカウンタ
の内容を参照して（４７）、それがアンダーフローして
いないと再度回線がビジーか否かを見る（３１）。また
ビジーであるとステップ４６，４７．３１と進む。リミ
ットカウンタがアンダーフローすると、これは所定回数
回線の状態を参照したが、いつもビジーであったことに
なるので、送信ＮＧフラグをセットしく４８）、メイン
ルーチンの異常処理に進む。

ステップ３１で回線が空いていると、電流増幅器６の出
力力ットオフを解除してボートＰＬＯからまずＭ　Ａ　
ＲＫ信号から送出を開始し、データを送出する（３２．
３３）。データ（第７ａ図）の送出を終えると、タイミ
ング信号発生回路３をリセットし、かつ電流増幅回路６
をカットオフする。これは出力ボートｐＨで行なう。

次に、送信先よりの返答ＡＣに０の到来を待つ。復調回
路１０より通信信号が到来すると、ＭＡＲにデータか否
かを判定しく３５，３６）、ＭＡＲＫデータであると次
のデータを受信するとそれがＡＣに０であるか否かを判
定する（３７ａ、３７ｂ）。ＡＣに０であると送信先が
適正に先の送信データ（第７ａ図）を受信したと見なさ
れるので、ステップ３８〜４２．４９〜５１で、データ
（第７ａ図）送信時と同様にしてＡＣＫＩデータを送信
する。

送信を終えると、ＭＡＲＫデータが到来するか否かを監
視し、到来しないと、１回の送信を完了したとして出力
ＯＫフラグをセットしく４５）、メインルーチンに戻る
。なお、出力ＯＫフラグは、送受信制御以外の制御動作
で参照され、所定のタイミングでクリアされる。

第６ｂ図にＲＥＣＥＩＶサブルーチンを示す。これに進
むと、リミットカウンタに所定数をセラ１−シ（５２）
、ＭＡＲＫデータが到来したか否かを判定する（５３．
５４）。ＭＡＲＫデータが到来しないと、通信信号の受
信はないものとしてデータ入力無し状態をセットして（
７０）メインルーチンに戻る。

Ｍ　Ａ　ＲＫデータを受信すると、次のデータを待ち（
５５゜５６）、データを受けるとそのＢＣＣをチェック
する。

エラーがないと、データ中のＩｌ＋を参照して、それの
送信先ＩＤが自己であると、ＡＣＫＯ送信のためリミッ
トカウンタに所定数をセットする（６０）。ＢＣＣチェ
ックでエラーがあったときには、リミットカウンタの内
容よ゛す１を減算した値をリミットカウンタに更新セッ
トしく７３）、リミットカウンタの内容を参照してそれ
がアンダーフローしていないと次の（送信元がもう１回
データ送信したときの）Ｍ＾ＲＫデータを待ち（７１，
７２）、それを受信するとデータ受信（５５，５６）に
進む。次のデータ受信でもエラーがあると同様にリミッ
トカウンタを１減算する。このようにして、初期セラ１
−シたりミツ１〜カウンタの値＋１回の受信においてす
べてエラーであると、リミットカウンタがアンダーフロ
ーする。この場合には、受信ＮＧフラグをセットしてメ
イル−チンの異常処理に進む。

さて、受信データにエラーがなく、ＡＣＫＯ送信のため
にリミットカウンタに所定数をセットすると（６０）　
、データ（第７ａ図）送信のときと同様にして回線ビジ
ーか否かを判定し、回線が空いていると、電流増幅器６
の出力力ットオフを解除してＡＣＫＯを送信し、送信を
終了すると電流増幅器６の出力をカットオフする（６２
，６３．６４）。次には相手先からのＡＣに１の到来を
待ち、それが到来すると受信終了状態をセットしく６９
）、メインルーチンに戻る。

第７ｃ図に、受信応答ＡＣＫＯおよびＡＣＫＩのデータ
構成を示し、第８図に上述の送信制御、受信制御による
送信元と送信先とのやり取り（プロトコル）を示す。

以上に説明したように、この実施例では、変調回路２で
通信信号データのＨ，Ｌによって周波数が異なる１次変
調パルス■を得て、タイミング信号発生回路３で１次変
調パルス■に基づいた、疑似Ｓｉｎ波成分パルス■〜■
と符号信号■を得て、重み付は回路４で疑似Ｓｉｎ波を
生成し、これをローパスフィルタ５に通して平滑化して
送信信号を得るようにしているので、電力線ＰＬＶ、Ｐ
ＬＧにはほぼＳｉｎ波と見なされる信号が送出され、送
受信信号の波形のくずれが少なく、また電力線接続負荷
による復調の乱れも小さい。送信以外ではタイミング信
号発生回路３をリセットしているので、送（ｇを開始す
ると、零位相から疑似Ｓｉｎ波がスタートし、信号の乱
れがない。特に、Ｓｉｎ波各位相のレベルを示すデータ
をマイクロプロセッサで作成してそれをＤ／Ａコンバー
タでアナログ変換するものではなく、タイミング信号■
〜■の論理的な重ね合せで疑似Ｓｉｎ波を生成するので
、ハザードを実質上化じない。したがって、送受信エラ
ーがない。ハザード抑制のために更に処理回路を付加す
る必要もない。

また、電流増幅回路６は、低電流容量のアナログスイッ
チング素子で完全に出力カットオフするようにしている
ので、該回路６の設計が容易であるばかりでなく、１組
の電力線に多くの電力線搬送装置を結合することができ
る。

〔発明の効果〕

以上に説明したように本発明によれば、電力線に接続さ
れた負荷の変動による送受信信号のレベル変動や波形の
くずれが少なくなり、多くの電力線搬送装置を１組の電
力線に接続して、それらの間で交互通信を適切に行ない
得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成概略を示すブロック図
、第２図は第１図に示す電力線搬送装置Ｍの構成概略を
示すブロック図、第３ａ図および第３ｂ図は電力線搬送
装置Ｍの構成詳細を示す回路図、第３ｃ図は第３ａ図に
示す回路各部の電気信号を示すタイムチャートである。 第４図は第１図に示す電力線搬送装置Ｓ１の構成を示す
ブロック図である。 第５ａ図は電力線搬送装置Ｍの送受信制御動作を示すフ
ローチャート、第５ｂ図は電力線搬送装置Ｓ１およびＳ
２の送受信制御動作を示すフローチャート、第５ｃ図は
電力線搬送装置Ｓ１およびＳ２の割込処理動作を示すフ
ローチャー１・、第６ａ図は第５ａ図および第５ｂ図に
示す送信制御ＴＲＡＮＳの詳細を示すフローチャー１・
、第６ｂ図は第５ａ図および第５ｂ図に示す受信制御Ｒ
［ＣＥＩＶの詳細を示すフローチャー１−である。 第７ａ図は送信信号のデータ構成を示す平面図、第７ｂ
図は第７ａ図に示すＤＡＴＡＩ　〜ＤＡＴＡ４の内容を
示す平面図、第７Ｃ図は受信を知らせる送信信号のデー
タ構成を示す平面図である。第８図は電力搬送装置間の
送、受信のやりとりを示すタイムチャートである。 ＭＰＳ　ニジステム電源装置 ＢＬＣニブロッキングコイル　ＰＬＶ、ＧＬＤ　：電力
線ＮＣＲ＝マイクロシーケンサ Ｍ、ＳＬ、Ｓ２：電力線搬送装置 １、ｉｓ：マイクロプロセッサ　２．２ｓ：変調回路３
．３ｓ：タイミング信号発生回路 ４．４ｓ：重み伺は回路 ５　）　５　Ｓ　：ローバスフィルタ　６，６ｓ　：電
流増幅器６８．６８ｓ　：送信用カップリングコンデン
サ７．７ｓ　ニブロッキングコイル　８，８ｇ　：電源
回路９．９ｓ：シュミット回路　１０，１０ｓ：復調回
路１１、ＩＩｓ　：入出力インターフェイス回路ｌＮｌ
−ｌＮ３　：マイクロシーケンサＮＣＲ接続端子（出力
゛　端子） ＩＮＩ−１〜ｌＮｌ−８：リミットスイッチ接続端子０
ＬＩＴＩ〜０υＴ１６：マイクロシーケンサＮＣＲ接続
端子（入力端子） ０１１ＴＩ−１〜０ＩＪＴＩ−４：　ソＬ／　／　イド
接続端子■：クロックパルス　■：通信信号 ■＝１次変調信号 ■〜■：疑似Ｓｉｎ波成分パルス

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）電源装置と電力線との間に介挿したブロッキング
   コイル； 通信信号を発生する送信制御手段； クロックパルスを通信信号に応じた周波数の１次変調信
   号に変調する変調手段； １次変調信号を処理して、１次変調ｈｆｆ号の周期の整
   数倍の周期を有し位相が順次にずれた複数の２次変調信
   号を得て、２次変調信号の複数の論理処理で、周期は同
   じであるがパルス幅が異なる複数組の疑似Ｓｉｎ波成分
   パルスおよびＳｉｎ波符号信号を発生するタイミング信
   号発生手段；ＳＪｎ波符波信号信号じて疑似Ｓｉｎ波成
   分パルスを異なった重み伺けで加、減算して疑似Ｓｉｎ
   波（６号を発生する重み付は加算手段； 疑似Ｓｉｎ波信号の周波数より高い高周波を除去するロ
   ーパスフィルタ； ローパスフィルタの出力を増幅する電流増幅回路； 電流増幅回路の出力を電力線に与える第１のカップリン
   グ手段５ 疑似Ｓｉｎ波信号より通信信号を復調する復調手段； 電力線の疑似Ｓｉｎ波信号を復調手段に与える第２のカ
   ップリング手段；および 復調した通信信号を受信する受信制御手段；を備える通
   信信号の電力線搬送装置。
2. （２）電流増幅回路は、５ＥＰＰ方式電力増幅回路であ
   って、２個の出力パワートランジスタのベースに各１個
   のアナログスイッチング素子を、′また出力端と入力段
   トランジスタの間に１個のアナログスイッチング素子を
   接続して、出力カット制御筒としたものであり；送信制
   御手段は、通信信号の送信時のみこれらのアナログスイ
   ッチング素子の出力カット状態を反転する；前記特許請
   求の範囲第（１）項記載の通信信号の電力ＩＩＡｌＩＩ
   送装置。
3. （３）送信制御手段および受信制御手段は、両者共通の
   マイクロプロセッサであり、復調手段よりの信号を監視
   し、通信信号があるとそれを取込み、他からの通信信号
   がないときに自己の通信信号を送信する、前記特許請求
   の範囲第（１）項又は第（２）項記載の通信信号の電力
   線搬送装置。
4. （４）電力線が１組で、電力線搬送装置が複数個である
   前記特許請求の範囲第（１）項又は第（２）項記載の電
   力線搬送装置。
5. （５）通信信号は、電気要素付勢データ、状態データ等
   の、制御データを含む前記特許請求の範囲第（１）項又
   は第（２）項記載の電力線搬送装置。