JPS6335037A - 電源同期式周波数ホツピング通信方法 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、交流電力を供給するための配電線が通信信号
の伝送路として用いられる配電線搬送の電源同期式周波
数ホッピング通信方法に関する。

（従来の技術） 従来、配電ａｍ送においては、複数の通（ｇを行う場合
に使用周波数帯域を複数のチャンネルに分割し、各チャ
ンネルを各通信にそれぞれ割り当てて、各通信でそれぞ
れ異なる搬送周波数を使用し、各通信が互いに干渉し合
わないようにするという通信方法があった。

このような通信方法を適用した通信１１ｆｆｉとしては
例えば第５図に示すようなものがあった。同図において
、第１の通信装置１０１と第２の通信装置１０２は同様
に構成され、互いに配電８１０３を介して同一チャンネ
ルで通信を行う。第１の通信装置１０１では変調回路１
０４にデータ信号が加えられると、変調回路１０４によ
って該チャンネルの搬送波信号がデータ信号に応じた変
調を受け、変調された搬送波信号が増幅器１０５および
結合回路１０６を介して配電線１０３に送出される。一
方、第２の通信装置１０２では配電線１０３によって伝
送されている通信信号が結合回路１０６を介してＢ　Ｐ
　Ｆ　（Ｂａｎｄ　Ｐｕ５ｓ　Ｆｉｌｔｅｒ　：帯域５
戸波器）１０７に加えられ、ＢＰＦ１０７によって該チ
ャンネル周波数以外の通信信号が除去されて上記変調さ
れた搬送波信号を得、この搬送波信号が復調回路１０８
によって復調されて、復調回路１０８から上記データ信
号が出力される。

ところが、配電線は通信専用の伝送路と異なり、分岐に
よる反射、共振現象および不適当な終端条件による定在
波現象を生じたり、トランスや電動機等の電力機器のイ
ンピーダンスによる影響を有している。このため、例え
ば第６図のグラフに示すように通信信号の受信レベルが
極度に大きく減衰する周波数（伝送零点）を生じる。し
かして、第５図に示した装置では１つのチャンネルしか
使用していないため、そのチャンネル周波数が上記伝送
零点に当る場合に該チャンネルの受信レベルが極度に小
さくなって、通信不能になるという問題点があった。ま
た、第６図のグラフから明らかなように通信可能なチャ
ンネル数が制限されるという欠点があった。

（発明が解決しようとする問題点） このように、従来の通信方法においては、１つの通信に
１つのチャンネルを割り当てているので、υｊり当てら
れたチャンネルの通信信号が配電線の伝送特性によって
大きく減衰する場合に通信不能になるという問題点があ
った。また、通信可能なチャンネル数が制限されるとい
う欠点があった。

そこで、本発明は配電線の伝送特性（伝送零点の存在）
に影響されないような信頼性の高い、また多数の通信（
多元接続）が可能な電源同期式周波数ホッピング通信方
法を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明の通信方法は、配電線によって伝送される通信信
号の搬送波周波数を予め設定されたパターンで順次切換
えるとともに、その切換タイミングを交流電力周期の整
数倍の周期に同期させている。

（作用） 本発明の通信方法によれば、予め設定されたパターンで
切換えられる搬送波周波数のうち例えば１つの周波数で
通信信号の減衰量が大きくても、他の周波数で通信信号
が伝送される。また、送信側および受信側の相互間の切
換タイミングが交流電力周期に基づいて同期される。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を添附図面を参照して詳細に説
明する。

第１図は本発明の通信方法を適用した通信装置の一実施
例を示すブロック図である。この装置において、電源同
期クロックパルス発生回路１は配電！　２から第２図に
示す交流電力ａを入力すると、口の交流電力ａの周期を
整数倍（例えば４倍）した周期の第２図に示すクロック
信号すを形成し、このクロック信ｇ　ｂを同期捕捉回路
３を介してホッピングパターン発生器４に加える。ホッ
ピングパターン発生器４はクロック信号すを入力でると
、予め設定された擬似ランダム的な複数の周波数（例え
ば周波数ｆ１Ｌ、ｆ２Ｌ　、・・・、ｆ７’）を示す各
パターン信号をクロック信号すの１クロツク毎に順次形
成し、これらのパターン信号を周波数シンセ１ナイザ５
に順次加える。周波数シンセサイザ５はこれらのパター
ン信号を順次入力すると、各パターン信号によって示さ
れる周波数ｆ１′。

ｆ２′、・・・、ｆ７′の各信号を順次合成し、これら
の信号をクロック信号すに同期して送信用周波数変換回
路６に順次加える。

一方、符号化回路７０入力端子８には第２図に示すよう
な送信されるビット信号Ｃが加えられ、符号化回路７は
ビット信号Ｃの５ビツト目までを入力すると、各ビット
ｂ１〜ｂ５をそれぞれ５つのセグメント０１〜Ｃ５に分
割し、各ビットｂ１〜ｂ５のセグメントＣ１をクロック
信ｓｂの最初の周期に配列し、同様に各ビットｂ１〜ｂ
５のセグメントＣ２〜Ｃ５をクロック信号すの２番目か
ら５番目の周期にそれぞれ配列づる。このようなインタ
ーリーブ手法によって第２図に示す符号信号ｄを形成し
、符号化回路７はこの符号信号ｄを変調回路９に加える
。変調回路９はこの符号信号□ｄを入力すると、符号信
号ｄによって基準搬送波信号を変調し、この基準搬送波
信号を送信周波数変換回路６に加える。

ここで、送信周波数変換回路６はこの基準搬送波信号と
周波数シンセサイザ５から出力された周波数がｆｌＬ、
ｆ２Ｊ、・・・、ｆ５′と変化する信号を入力すると、
両者の信号を混合して、第２図に示すような搬送波周波
数がｆｌ、ｆ２．・・・。

ｆ５とクロック信号に同期して切換えられる通信信号ｅ
を形成し、この通信信号ｅを増幅回路１０および結合回
路１１を介して配電線２に送出する。

なお、このように形成される通信信号はホッピングパタ
ーン発生器４から出力されたパターン信号に応じて搬送
波周波数がｆｌ、ｆ２．・・・、ｆｌ。

ｆｌ・・・と繰り返し切換えられるものであり、搬送波
周波数ｒ１．ｆ２　、・・・、「７が通信用周波数帯域
内に入っている。

上記通信信号ｅは配電ＦＡ２によって伝送されるが、配
　８２の伝送特性のため、受信側には例えば第２図に示
すような周波数ｆ５の部位を欠損した信号ｆが致達する
。

上記信号ｆは結合回路１１を介して広帯域フィルタ１２
に加えられ、ここで通信用周波数帯域外の雑音が除去さ
れた後、受信用周波数変換回路１３に加えられる。受信
用周波数変換回路１３はこの信号ｆおよび周波数シンセ
サイザ５から出力された周波数がｆ１′、ｆ２′、・・
・、ｆ５′と変化する信号を入力すると、両者の信号を
混合して基準搬送波周波数の信号を形成し、この信号を
復調回路１４暢加える。復調回路１４はこの信号を入力
すると、信号を復調して第２図に示すようなセグメント
ｃ５が欠損している符号信号９を形成し、この符号信号
ｑを多数決判定回路１５に加える。多数決判定回路１５
はこの符号信号ｑを入力すると、符号信号ｇを復号化す
るに際し、第２図に示すような信号りの最初の５セグメ
ントを５セグメントのうちの３セグメント以上で多数決
判定し、第２図に示すビット信号ｉのビットｂ１を形成
する。同様に信号りの次からの５セグメントづつを順次
多数決判定して、ビット信号ｉのビットｂ２〜ｂ５を形
成し、このビット信号ｉを出力端子１６から出力する。

この、ように受信側ぐは符号信号ｑを復号化するに際し
、５セグメントづつを３セグメント以上で多数決判定し
て各ビットｂ１〜ｂ５を形成しているので、搬送波周波
数ｆ１〜ｆ５のうち２つの周波数までの部位で通信信号
ｅが欠損したとしても、送信されたビット信号Ｃと同じ
ビット信＠ｉを出力することができる。

なお、送信側ではビットｂ６以降のビット信号が５ビツ
トづつ符号化され、その符号信号が搬送波周波数ｆ６．
ｆ７．ｆ１．・・・と変化する通信信号で送信される。

そして、受信側ではこの通信信号を復調して符号信号を
形成し、この符号信号を復号化する際に前述した多数決
判定が行なわれ、送（ｊ側のビット信号と同じビット信
号が形成される。

ところで、受信側においては、周波数シンセサイザ５の
出力信号の周波数ｆ１ｔ、ｆ２ｒ　、・・・「７′を逐
次送信側のそれと一致させる必要があり、一致していれ
ば受信用周波数変換回路１３から基準搬送波周波数の信
号が出力される。そこで、この変換回路１３から出力さ
れた信号を包絡線検波回路１７に加え、ここで該信号を
検波して、その検波レベルが適宜の連続出力レベルであ
るか否かを検出し、否であれば該信号が基準搬送波周波
数でなく、この場合に検波回路１７は同期捕捉回路３に
信号を加える。同期捕捉回路３はこの（ｉ号を入力する
と、クロック信号すを一旦停止することにより、ホッピ
ングパターン発生器４から順次出力されるパターン信号
をずらす（スライディグ）。これにより、変換回路１３
から出力された信号が基準搬送波周波数になれば、ここ
で同期が捕捉される。

第３図は本発明の通信方法を適用した通信装置の他の実
施例を示しており、三相交流電力を供給するための三相
配電１１３１を通信信号の伝送路として使用している。

この実施例における通信装置３２および通信装置３２は
、それぞれ三相配電線３１のうちの任意の２配電線から
第４図に示すような交流電力Ｕおよび交流電力Ｖを入力
すると、各交流電力Ｕおよび■の周期をそれぞれ３倍に
してさらに整数倍（例えば２倍）にし、周期が６倍の第
４図に示すクロック信号すをそれぞれ形成する。そして
、このクロック信ｓｂのタイミングで第４図に示す通信
信号ｅを予設定されたパターンで搬送波周波数ｆ１．ｆ
２．・・・ｆ７　、ｆｌ、・・・と切換えて送受してい
る。よって、送信側および受信側が異なる２配電線に接
続されていても、搬送波周波数の切換タイミングは送受
側ともに一致する。

また、任意の２配電線に伝送される通信信号はトランス
３３等の配電機器を介して他の２配電線にも伝達される
ので、異なる２配電線に接続された各通信装置３２の相
互間の通信が可能である。

なお、第１図および第３図に示した実施例では１つの通
信しか行っていないが、搬送波周波数を切換える多種類
のパターンを予め設定しておけば、各パターンによるそ
れぞれの通信を行うことつまり多元接続が５７能である
。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、通信信号の搬送波
周波数を予め設定されたパターンで順次切換えるととも
に、その切換タイミングを交流電力の周期に同期させて
いる。このため、例えば１つの搬送波周波数で通信信号
の減衰量が大きくても、他の搬送波周波数で通信信号を
伝送することができる。また、送信側および受信側で゛
のそれぞれの上記切換タイミングを交流電力の周期に基
づいて同期させることができる。さらに、搬送波周波数
を切換える多種類のパターンを予め設定しておけば、各
パターンによるそれぞれの通信を行うことつまり多元接
続が可能である。また、三相交流電源の場合、任意の２
配電線間の交流電力周期を３倍にしてさらに整数倍にし
た周期に切換タイミングが同期するようにしておけば、
送信側および受信側が互いに異なる２配電線間の交流電
力周期に基づいて相互の切換タイミングを同期させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の通信方法を適用した通信装置の一実施
例を示すブロック図、第２図は第１図に示した通信装置
における各信号のタイミングチャート、第３図は本発明
の通信方法を適用した通信装置の他の実施例を示すブロ
ック図、第４図は第３図に示した通信装置における各信
号のタイミングチャート、第５図は従来の通信方法を適
用した通信装置を示づブロック図、第６図は通信信号を
伝送ザる配電線の伝送特性を例示するグラフである。 １・・・電源クロックパルス発生回路、２・・・配電線
、３・・・同期捕捉回路、４・・・ホッピングパターン
発生器、５・・・周波数シンセサイザ、６・・・送信用
周波数変換回路、７・・・符号化回路、８・・・入力端
子、９・・・変調回路、１０・・・増幅回路、１１・・
・結合回路、１２・・・広帯域フィルタ、１３・・・受
信用周波数変換回路、１４・・・復調回路、１５・・・
多数決判定回路、１６・・・出力端子、１７・・・包絡
線検波回路、３１・・・配電線、３２・・・通信装置、
３３・・・トランス。 代理人弁理士　　則　近　憲　佑 周　　　　　　　　山　　下　　　　　−第１図 第３図 第４図 区

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）交流電力を供給するための配電線が通信信号の伝
   送路として用いられる配電線搬送の通信方法であつて、
   上記通信信号の搬送波周波数を予め設定されたパターン
   で順次切換えるとともに、この切換えるタイミングを前
   記交流電力の周期の整数倍の周期に同期させたことを特
   徴とする電源同期式周波数ホッピング通信方法。
2. （２）搬送波周波数を切換えるタイミングは三相交流電
   源における任意の２配電線間の交流電力周期を３倍にし
   てさらに整数倍にした周期に同期するようにしたことを
   特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の電源同期式
   周波数ホッピング通信方法。