KR101042922B1 - Power Line Communication Apparatus and Method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전력선 통신 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 교류 전압 신호의 영교차 지점에서 커팅(clipping) 여부로 데이터를 생성하고 전원선로를 통하여 데이터를 송.수신 할 수 있는 전력선 통신 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a power line communication apparatus and method, and more particularly, to a power line communication device capable of generating data by clipping at a zero crossing point of an AC voltage signal and transmitting and receiving data through a power line; It is about a method.

본 발명에 따른 전력선 통신 장치 및 방법에 의하면, 교류 전압 신호의 영교차 지점에서 커팅(clipping) 여부로 데이터를 생성하고 전원선로를 통하여 데이터를 송수신할 수 있도록 함으로써 노이즈와 임피던스에 강한 효과가 있다.According to the power line communication apparatus and method according to the present invention, data can be generated by clipping at a zero crossing point of an AC voltage signal, and data can be transmitted / received through a power line, thereby having a strong effect on noise and impedance.

또한 본 발명에 따른 전력선 통신 장치 및 방법에 의하면 교류 전압 신호의 영교차 지점에서 커팅(clipping) 여부로 데이터를 생성하여 수신단의 소형화를 이룰 수 있으며, 특히 교류전압 신호의 커팅(clipping)시 왜곡을 방지하기 위하여 저항 부하를 추가적으로 연결함으로써 정확한 데이터 생성이 가능하다는 장점이 있다.In addition, according to the power line communication apparatus and method according to the present invention can generate the data by clipping at the zero crossing point of the AC voltage signal to achieve miniaturization of the receiving end, in particular, distortion during clipping of the AC voltage signal (clipping) In order to prevent this, additional resistance loads can be connected to enable accurate data generation.

전력선 통신, 트라이액, 교류전원 Power Line Communication, Triac, AC Power

Description

전력선 통신 장치 및 방법 {Power Line Communication Apparatus and Method }Power Line Communication Apparatus and Method

본 발명은 전력선 통신 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 교류 전압 신호의 영교차 지점에서 커팅(clipping) 여부로 데이터를 생성하여 전원선로를 통하여 데이터를 송.수신 할 수 있는 전력선 통신 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a power line communication apparatus and method, and more particularly, to a power line communication apparatus capable of transmitting and receiving data through a power line by generating data by clipping at a zero crossing point of an AC voltage signal; It is about a method.

일반적으로 전력선 통신 (Power Line Communication)이란 교류전원인 AC 110V/220V의 전력선을 통신 선로로 이용하는 통신 방식으로서 별도의 전송 선로를 부설할 필요없이 통신 단말기 사이의 통신을 행할 수 있다는 이점을 갖는다.In general, power line communication is a communication method that uses an AC 110V / 220V AC power line as a communication line, and has an advantage in that communication between communication terminals can be performed without installing a separate transmission line.

전력선 통신 방식은 근거리 데이터 전송용 LAN 구성이나 통신 네트워크 구성 그리고 각종 기긱의 제어 또는 전력, 수도, 가스등의 원격 계측 및 산업 현장에서의 각종 계측신호의 전송 등 그 사용과 응용 범위가 다양하다.The power line communication method has various uses and application ranges such as LAN configuration for short-range data transmission, communication network configuration, control of various devices, remote measurement of electric power, water, gas, and transmission of various measurement signals in industrial sites.

따라서, 전원선로를 통신채널로 사용하기 위하여 FSK(Frequency Shift Keying) 방식이나 PSK (Phase Shift Keying) 방식에 의한 전원선로 전송 특성 등에 관한 많은 연구가 행해져 왔으며 이들 방식을 채용한 장치의 실용화도 이루어져 있는 상태이다.Therefore, in order to use the power line as a communication channel, a lot of researches have been conducted on the characteristics of power line transmission by the frequency shift keying (FSK) method or the phase shift keying (PSK) method. It is a state.

일반적으로 전력선 통신용으로 사용되는 주파수 대역은 CENELEC 밴드(3KHz ~ 148.5KHz), FCC 밴드 (9KHz ~ 450KHz), 비정규 밴드 (2MHz ~ 30MHz)로 구성된다.Typically, the frequency band used for power line communication consists of the CENELEC band (3KHz to 148.5KHz), FCC band (9KHz to 450KHz), and irregular band (2MHz to 30MHz).

여기서, 상대적으로 좁은 대역인 CENELEC, FCC 밴드는 저속의 제어 통신용으로 사용되고, 주파수가 낮아서 선로 임피던스에 의한 신호 감쇄는 적으나 기기의 노이즈가 심한 주파수 대역이다.Here, CENELEC and FCC bands, which are relatively narrow bands, are used for low-speed control communication, and are low in frequency, so that the signal attenuation due to the line impedance is small but the noise of the device is severe.

또한, 상대적으로 넓은 대역인 비정규 밴드는 고속의 데이터 통신용으로 사용되며 기기의 노이즈는 심하지 않지만 고주파이기 때문에 신호의 감쇄가 심하다.In addition, the relatively wide band, irregular band is used for high-speed data communication, and the noise of the device is not severe, but the signal attenuation is severe because of high frequency.

이와 같이 전력선 통신에서는 전원선로에 연결되는 각종 기기들에 의해 발생되는 특수한 잡음 환경 때문에 통신의 신뢰성이 낮은 문제점이 있다.As described above, in the power line communication, there is a problem in that the reliability of communication is low because of the special noise environment generated by various devices connected to the power line.

즉, 종래의 기술은 전압 배전 선로인 전원선로가 갖는 잡음환경과 댁내의 배선 상황 및 각종 부하의 작동과 변동으로 인하여 선로 정수인 임피던스의 변화가 심하게 되어 주파수 대역에 따라 신호의 감쇄 정도와 노이즈 양상이 다름으로 인해 신호 전송의 신뢰도가 낮다는 문제점이 있다.That is, in the conventional technology, the impedance, which is the line constant, is severely changed due to the noise environment of the power line, which is a voltage distribution line, the wiring situation in the home, and the operation and variation of various loads, so that the degree of attenuation and noise of the signal varies depending on the frequency band. Due to the difference, the reliability of signal transmission is low.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기의 전력선 통신의 문제점을 해결하기 위하여 교류 전압 신호의 영교차 지점에서 커팅(clipping) 여부로 데이터를 생성하여 전원선로를 통하여 데이터를 송수신할 수 있도록 함으로써 노이즈와 임피던스에 강한 전력선 통신장치 및 방법을 제공하고자 한다.The technical problem to be solved by the present invention is to generate data by clipping at the zero crossing point of the AC voltage signal in order to solve the problem of the power line communication to transmit and receive data through the power line to noise and impedance To provide a strong power line communication device and method.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 전력선 통신 송신장치의 일 실시예는, 교류 전압 신호의 영교차 지점에서 커팅(clipping) 여부에 따라 데이터를 구분하여 생성하는 데이터 생성부; 및 상기 교류 전압 신호의 영교차 지점 왜곡을 방지하는 신호 에러 방지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.One embodiment of the power line communication transmission apparatus according to the present invention for solving the above technical problem, the data generation unit for generating the data by dividing according to whether (clipping) at the zero crossing point of the AC voltage signal; And a signal error prevention unit for preventing the zero crossing point distortion of the AC voltage signal.

바람직하게, 상기 교류 전압 신호의 커팅(clipping)은 상기 영교차 지점에서 상기 교류 전압 신호를 일정시간 동안 오프시켜 출력값이 기준값을 유지하게 하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the cutting of the AC voltage signal is characterized in that the output voltage maintains the reference value by turning off the AC voltage signal for a predetermined time at the zero crossing point.

바람직하게, 상기 데이터 생성부는 상기 교류 전압 신호의 영교차지점을 검출하는 영교차 검출부; 및 상기 검출된 영교차지점을 기준으로 상기 교류 전압 신호를 일정시간 동안 오프시켜 출력값이 기준값을 유지하게 하는 전력제어소자;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the data generation unit includes a zero crossing detection unit for detecting a zero crossing point of the AC voltage signal; And a power control device which turns off the AC voltage signal for a predetermined time on the basis of the detected zero crossing point so that an output value maintains a reference value.

바람직하게, 상기 신호 에러 방지부는 스위치를 일정시간 동안 온(on) 시켜 상기 교류 전압 신호의 영교차 지점이 왜곡되는 것을 방지하는 저항수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the signal error prevention unit comprises a resistance means for preventing the zero crossing point of the AC voltage signal by turning on the switch for a predetermined time.

바람직하게, 상기 전력제어소자는 트라이액인 것을 특징으로 한다.Preferably, the power control device is characterized in that the triac.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 전력선 통신 수신장치의 일 실시예는, 전원 선로를 통하여 전송된 교류 전압 신호의 영교차 지점을 검출하는 수신 영교차 검출부; 및 검출된 상기 영교차 지점에서 상기 교류 전압 신호의 커팅(clipping) 여부를 기초로 데이터를 분석하는 데이터 분석부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.One embodiment of the power line communication receiving apparatus according to the present invention for solving the above technical problem, the receiving zero crossing detection unit for detecting a zero crossing point of the AC voltage signal transmitted through the power line; And a data analyzer configured to analyze data based on whether the AC voltage signal is clipped at the detected zero crossing point.

바람직하게, 상기 교류 전압 신호의 커팅(clipping)은 상기 영교차 지점에서 상기 교류 전압 신호를 일정시간 동안 오프시켜 출력값이 기준값을 유지하게 하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the cutting of the AC voltage signal is characterized in that the output voltage maintains the reference value by turning off the AC voltage signal for a predetermined time at the zero crossing point.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 전력선 통신 장치의 일 실시예는, 교류 전압 신호의 영교차 지점에서 커팅(clipping) 여부에 따라 데이터를 생성하고, 생성된 데이터를 전원선로로 송신하는 송신부; 및 상기 데이터를 수신하여 상기 교류 전압 신호의 영교차 지점을 검출하고, 검출된 상기 영교차 지점에서 상기 교류 전압 신호의 커팅(clipping) 여부를 기초로 데이터를 분석하는 수신부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.An embodiment of the power line communication apparatus according to the present invention for solving the above technical problem, to generate data according to whether or not clipping (clipping) at the zero crossing point of the AC voltage signal, and to transmit the generated data to the power line A transmitter; And a receiving unit receiving the data to detect a zero crossing point of the AC voltage signal and analyzing the data based on whether the AC voltage signal is clipped at the detected zero crossing point. do.

바람직하게, 상기 송신부는 상기 교류 전압 신호의 영교차 지점에서 커팅(clipping) 여부에 따라 데이터를 구분하여 생성하는 데이터 생성부; 및 상기 교류 전압 신호의 영교차 지점 왜곡을 방지하는 신호 에러 방지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the transmission unit comprises a data generation unit for generating the data according to whether or not (clipping) clipping at the intersection point of the AC voltage signal; And a signal error prevention unit for preventing the zero crossing point distortion of the AC voltage signal.

바람직하게, 상기 수신부는 상기 교류 전압 신호의 영교차 지점을 검출하는 수신 영교차 검출부; 및 검출된 상기 영교차 지점에서 상기 교류 전압 신호의 커팅(clipping) 여부를 기초로 데이터를 분석하는 데이터 분석부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the receiving unit includes a receiving zero crossing detection unit detecting a zero crossing point of the AC voltage signal; And a data analyzer configured to analyze data based on whether the AC voltage signal is clipped at the detected zero crossing point.

바람직하게, 상기 교류 전압 신호의 커팅(clipping)은 상기 영교차 지점에서 상기 교류 전압 신호를 일정시간 동안 오프시켜 출력값이 기준값을 유지하게 하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the cutting of the AC voltage signal is characterized in that the output voltage maintains the reference value by turning off the AC voltage signal for a predetermined time at the zero crossing point.

바람직하게, 상기 데이터 생성부는 상기 전원선로에 흐르는 교류전원의 영교차지점을 검출하는 영교차 검출부; 및 상기 검출된 영교차지점을 기준으로 상기 교류 전압 신호를 일정시간 동안 오프시켜 출력값이 기준값을 유지하게 하는 전력제어소자;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the data generation unit includes a zero crossing detection unit for detecting a zero crossing point of the AC power flowing through the power line; And a power control device which turns off the AC voltage signal for a predetermined time on the basis of the detected zero crossing point so that an output value maintains a reference value.

바람직하게, 상기 신호 에러 방지부는 스위치를 일정시간 동안 온(on) 시켜 상기 교류 전압 신호의 영교차 지점이 왜곡되는 것을 방지하는 저항수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the signal error prevention unit comprises a resistance means for preventing the zero crossing point of the AC voltage signal by turning on the switch for a predetermined time.

바람직하게, 상기 전력제어소자는 트라이액인 것을 특징으로 한다.Preferably, the power control device is characterized in that the triac.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 전력선 통신 방법의 일 실시예는, 교류 전압 신호의 영교차 지점에서 커팅(clipping) 여부에 따라 데이터를 생성하고, 생성된 데이터를 전원선로로 송신하는 데이터 송신 단계 ; 및 상기 데이터를 수신하여 상기 교류 전압 신호의 영교차 지점을 검출하고, 검출된 상기 영교차 지점에서 상기 교류 전압 신호의 커팅(clipping) 여부를 기초로 데이터를 분석하는 데이터 수신 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.An embodiment of the power line communication method according to the present invention for solving the above technical problem, generating data according to whether or not clipping (clipping) at the zero crossing point of the AC voltage signal, and transmitting the generated data to the power line Data transmission step; And receiving the data to detect a zero crossing point of the AC voltage signal, and analyzing the data based on whether the AC voltage signal is clipped at the detected zero crossing point. It features.

바람직하게, 상기 교류 전압 신호의 커팅(clipping)은 상기 영교차 지점에서 상기 교류 전압 신호를 일정시간 동안 오프시켜 출력값이 기준값을 유지하게 하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the cutting of the AC voltage signal is characterized in that the output voltage maintains the reference value by turning off the AC voltage signal for a predetermined time at the zero crossing point.

바람직하게, 상기 데이터 송신 단계는 상기 교류 전압 신호의 영교차 지점에서 커팅(clipping) 여부에 따라 데이터를 구분하여 생성하는 데이터 생성 단계; 및 상기 교류 전압 신호의 영교차 지점 왜곡을 방지하는 신호 에러 방지단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the data transmission step includes a data generation step of generating data by dividing the data according to whether clipping at the zero crossing point of the AC voltage signal; And a signal error prevention step of preventing the zero crossing point distortion of the AC voltage signal.

바람직하게, 상기 데이터 생성 단계는 상기 전원선로에 흐르는 교류전원의 영교차지점을 검출하는 영교차 검출 단계; 및 상기 검출된 영교차지점을 기준으로 상기 교류 전압 신호를 일정시간 동안 오프시켜 출력값이 기준값을 유지하게 하는 신호 커팅(clipping) 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the data generating step includes a zero crossing detection step of detecting a zero crossing point of the AC power flowing through the power line; And a signal clipping step of turning off the AC voltage signal based on the detected zero crossing point for a predetermined time so that an output value maintains a reference value.

바람직하게, 상기 데이터 수신 단계는 상기 교류 전압 신호의 영교차 지점을 검출하는 수신 영교차 검출 단계; 및 검출된 상기 영교차 지점에서 상기 교류 전압 신호의 커팅(clipping) 여부를 기초로 데이터를 분석하는 데이터 분석단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the data receiving step includes: a receiving zero crossing detection step of detecting a zero crossing point of the AC voltage signal; And a data analyzing step of analyzing data based on whether the AC voltage signal is clipped at the detected zero crossing point.

본 발명에 따른 전력선 통신 장치 및 방법에 의하면, 교류 전압 신호의 영교차 지점에서 커팅(clipping) 여부로 데이터를 생성하여 전원선로를 통하여 데이터를 송수신할 수 있도록 함으로써 노이즈와 임피던스에 강한 효과가 있다.According to the power line communication apparatus and method according to the present invention, the data is generated by cutting at a zero crossing point of the AC voltage signal to transmit and receive data through the power line, thereby having a strong effect on noise and impedance.

또한 본 발명에 따른 전력선 통신 장치 및 방법에 의하면 교류 전압 신호의 영교차 지점에서 커팅(clipping) 여부로 데이터를 생성하여 수신단의 소형화를 이룰 수 있으며, 특히 교류전압 신호의 커팅(clipping)시 왜곡을 방지하기 위하여 저항 부하를 추가적으로 연결함으로써 정확한 데이터 생성이 가능하다는 장점이 있다.In addition, according to the power line communication apparatus and method according to the present invention can generate the data by clipping at the zero crossing point of the AC voltage signal to achieve miniaturization of the receiving end, in particular, distortion during clipping of the AC voltage signal (clipping) In order to prevent this, additional resistance loads can be connected to enable accurate data generation.

또한 본 발명은 전력선 통신장치를 이용하여 댁내 기기들의 전원을 제어하며 기기들의 동작을 제어할 수 있어 댁내의 원격제어 시스템을 구축할 때 별도의 통신망을 구축하지 않아도 되는 효과가 있다.In addition, the present invention can control the power of the indoor devices using the power line communication device and control the operation of the devices there is an effect that does not need to establish a separate communication network when building a remote control system in the home.

또한 본 발명은 콘 전력 손실없이도 데이터를 송수신할 수 있으며, 이를 이용하여 기기들의 동작을 효율적으로 제어할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention can transmit and receive data without loss of cone power, there is an effect that can effectively control the operation of the device by using it.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 전력선 통신장치에서의 전압 신호 파형의 제어를 통한 데이터 형성의 일 실시예를 보여주는 도면이다.1 is a diagram showing an embodiment of data formation through control of a voltage signal waveform in a power line communication apparatus according to the present invention.

도 1 을 참조하면, 교류 전압 신호의 영교차 지점에서 상기 교류 전압 신호를 일정시간 동안 오프시켜 커팅(clipping)함으로써 데이터 1을 생성하고, 영교차 지점에서 상기 교류 전압 신호가 절단하지 아니한 것을 데이터 0으로 한다.Referring to FIG. 1, data 1 is generated by cutting off and cutting the AC voltage signal at a zero crossing point of the AC voltage signal for a predetermined time, and data 0 is determined that the AC voltage signal is not cut at the zero crossing point. It is done.

교류 전압 신호의 커팅(clipping)은 영교차 지점에서 교류 전압 신호를 일정시간 동안 오프시켜 출력값이 기준값을 유지하게 하는 것을 말한다.Clipping of the AC voltage signal means that the AC voltage signal is turned off for a predetermined time at the zero crossing point so that the output value maintains the reference value.

영교차지점을 기준으로 반주기 미만 동안 오프시킬 경우 도 1와 같이 교류전압 신호의 일정 부분이 절단된 상태로 출력됨으로써 1주기에 1비트 내지 2비트의 데이터를 전송할 수 있을 뿐만 아니라 전력손실도 줄일 수 있게 된다.When turned off for less than half the period based on the zero crossing point, as shown in FIG. Will be.

이때 교류 전압 신호를 오프시켜 차단되는 일정시간은 전력손실을 줄여 주면서도 데이터가 전송되는 전원선로에 연결된 기기가 정상적으로 구동될 수 있도록 하는 시간을 설정하는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable to set a time for turning off the AC voltage signal so that the device connected to the power line to which data is transmitted can be normally driven while reducing power loss.

도 2 는 본 발명에 따른 전력선 통신장치의 개념도를 보여주는 도면이다.2 is a view showing a conceptual diagram of a power line communication apparatus according to the present invention.

본 발명에 따른 전력선 통신장치의 송신부(200)에는 데이터 생성부(210) 및 신호 에러 방지부(220)를 포함하여 이루어진다.The transmitter 200 of the power line communication apparatus according to the present invention includes a data generator 210 and a signal error prevention unit 220.

데이터 생성부(210)는 전원선로에 흐르는 교류 전압 신호의 영교차 지점에서 커팅(clipping) 여부에 따라 데이터를 구분하여 생성한다.The data generating unit 210 generates data by dividing the data according to whether clipping is performed at a zero crossing point of the AC voltage signal flowing through the power line.

데이터 생성부(210)는 전원선로에 흐르는 교류전원의 영교차지점을 검출하는 영교차 검출부(211)과 검출된 영교차지점을 기준으로 상기 교류 전압 신호를 일정시간 동안 오프시켜 절단하는 트라이액(212)을 포함한다.The data generator 210 may turn off the AC voltage signal for a predetermined time based on the zero crossing detection unit 211 and the zero crossing point detected to detect the zero crossing point of the AC power flowing through the power line. 212).

트라이액은 전력제어소자의 일 실시예를 든것으로 트라이액 이외에 SCR(Thyristor), SSR(Solid State Replay)도 적용될 수 있다.Triac is an example of a power control device, and in addition to triac, thyristor (SCR) and solid state replay (SSR) may be applied.

신호 에러 방지부(220)는 교류 전압 신호의 영교차 지점 왜곡을 방지하는 기능을 수행한다.The signal error prevention unit 220 performs a function of preventing the zero crossing point distortion of the AC voltage signal.

본 발명에 따른 전력선 통신장치의 수신부(250)는 교류전원의 영교차지점을 검출하는 수신 영교차 검출부(251) 및 전원선로를 통하여 전송된 교류 전압 신호 영교차지점에서의 절단 여부에 따라 데이터를 분석하는 데이터 분석부(252)를 포함한다.The receiving unit 250 of the power line communication apparatus according to the present invention receives data according to whether to cut at the zero crossing point of the AC voltage signal transmitted through the receiving zero crossing detection unit 251 and the power line to detect the zero crossing point of the AC power. It includes a data analysis unit 252 to analyze.

수신부(250)는 복수개를 포함하여 서로 다른 조명기구 또는 전기 기기를 동시에 제어할 수 있으며 전원 선로를 통하여 전송되는 데이터는 복수개의 조명기구 또는 전기 기기의 각각을 지정하기 위한 주소를 포함하고 있다.The receiver 250 may simultaneously control different lighting devices or electrical devices, including a plurality of data, and the data transmitted through the power line includes an address for designating each of the plurality of lighting devices or the electric devices.

즉, 교류 전압 신호 영교차지점에서의 절단 여부에 따라 생성된 데이터는 하나의 패킷형태로 전송될 수 있으며 패킷 모형의 일 실시예는 도3에 도시된다.That is, data generated according to whether the AC voltage signal is at the zero crossing point may be transmitted in one packet form, and an embodiment of the packet model is illustrated in FIG. 3.

도 3 은 본 발명에 따른 전력선 통신 장치에서 송수신되는 데이터 패킷의 일 실시예를 보여주는 도면이다.3 is a view showing an embodiment of a data packet transmitted and received in the power line communication device according to the present invention.

본 발명에 따른 전력선 통신 장치에서 송수신되는 데이터 패킷은 복수개의 전기 기기 또는 조명 기구를 지정하기 위한 주소 값(310), 제어 정보를 포함한 제어 정보영역(320) 및 Null영역(330)을 포함한다.The data packet transmitted and received in the power line communication device according to the present invention includes an address value 310 for designating a plurality of electric devices or lighting equipment, a control information area 320 including control information, and a null area 330.

본 발명에 따른 전력선 통신 장치는 송신부의 영교차 검출부(211)에서 검출된 영교차지점을 기준으로 교류 전압 신호값을 일정시간 동안 오프시켜 절단함으로써 데이터를 생성하여 전원선로로 전송한다.The power line communication apparatus according to the present invention generates and transmits data to the power line by cutting off the AC voltage signal value for a predetermined time based on the zero crossing point detected by the zero crossing detection unit 211 of the transmitter.

전원선로에 연결된 수신부(250)는 전원선로를 통해 전송된 데이터를 수신하여 수신 영교차 검출부(251)에서 검출된 영교차지점을 기준으로 교류전압 신호값의 커팅여부에 따라 데이터를 분석한다.The receiving unit 250 connected to the power line receives the data transmitted through the power line and analyzes the data according to whether the AC voltage signal value is cut based on the zero crossing point detected by the receiving zero crossing detection unit 251.

그러나, 전원선로 연결된 수신부(250)에 포함된 용량성 소자들 때문에 송신부(200)에서의 교류 전압 신호의 영교차지점이 지연(lagging)되어 왜곡될 수 있다.However, due to the capacitive elements included in the receiver 250 connected to the power line, the zero crossing point of the AC voltage signal in the transmitter 200 may be delayed and distorted.

도 4 는 영교차 지점이 지연(lagging)되어 왜곡된 교류 전압 신호의 파형을 보여주는 도면이다.FIG. 4 is a diagram illustrating waveforms of alternating AC voltage signals due to lagging of zero crossing points.

수신부(250)의 용량성 소자의 성분 때문에 영교차 지점이 지연(lagging)되어송신부(200)에서의 교류 전압 신호의 커팅(clipping) 시간이 짧아지게 되면 이렇게 짧아진 시간구간(ts)에서의 커팅(clipping)된 교류 전압 신호를 수신한 수신부(250)는 데이터 분석시 오류를 발생시키게 된다.When the zero crossing point is lagging due to the component of the capacitive element of the receiver 250 and the clipping time of the AC voltage signal in the transmitter 200 becomes short, cutting in this shortened time interval ts is performed. The receiver 250 receiving the clipped AC voltage signal generates an error in data analysis.

신호 에러 방지부(220)는 데이터 생성부(210)와 연결되며 스위치(221)와 저항(222)을 포함하고, 상기 교류 전압 신호의 영교차지점의 지연 (lagging)현상을 방지하는 기능을 수행한다.The signal error prevention unit 220 is connected to the data generation unit 210 and includes a switch 221 and a resistor 222 and performs a function of preventing a lagging phenomenon of the zero crossing point of the AC voltage signal. do.

신호 에러 방지부(220)는 영교차지점의 지연 현상을 방지하기 위하여 교류 전압 신호값의 절단이 발생되는 순간인 t0시점에 스위치를 ON하여 저항을 연결함으로써 교류전압 신호의 전력을 소모시킨다.The signal error prevention unit 220 consumes the power of the AC voltage signal by connecting a resistor by turning on a switch at time t0, which is the moment when the truncation of the AC voltage signal value occurs, in order to prevent the delay of the zero crossing point.

이에 따라 교류 전압 신호의 순간 전압은 기준값인 '0'이 되어 영교차지점의 시작이 되고, 다시 교류 전압 신호값의 절단이 끝나는 시점인 t1시점에 스위치를 off하여 저항과의 연결을 종료시킴으로써 교류전압 신호의 전력 소모를 중단한다.As a result, the instantaneous voltage of the AC voltage signal becomes '0', which is the reference value, and starts the zero crossing point. Stop power consumption of the voltage signal.

신호 에러 방지부(220)에 포함된 저항(222) 값은 수신부(250)의 저항값보다 큰 값을 연결한다.The resistance 222 included in the signal error prevention unit 220 connects a value greater than the resistance of the receiver 250.

신호 에러 방지부(220)는 송신부(200)에 포함되지 않고 수신부(250)의 전단에서 수신부와 병렬로 연결될 수도 있다.The signal error prevention unit 220 may not be included in the transmitter 200 but may be connected in parallel with the receiver at the front end of the receiver 250.

도 5 는 본 발명에 따른 전력선 통신 장치에서의 신호 에러 방지부의 기능을 설명하기 위한 개요도를 보여주는 도면이다.5 is a view showing a schematic diagram for explaining the function of the signal error prevention unit in the power line communication apparatus according to the present invention.

전원선로 연결된 수신부(550)에 포함된 용량성 소자들 때문에 교류 전압 신호의 영교차지점이 지연(lagging)되어 왜곡될 수 있음은 이미 기술한 바이다.Since the capacitive elements included in the receiver 550 connected to the power line, the zero crossing point of the AC voltage signal may be delayed and distorted.

도 5에서의 신호 에러 방지부(520)가 포함되지 않은 경우에는 도 4에서와 같이 교류전압 신호의 커팅(clipping) 시간 구간(ts)이 짧아서 수신부(550)에서 데이터 분석시 오류를 발생시킬 수 있다.When the signal error prevention unit 520 of FIG. 5 is not included, as shown in FIG. 4, the clipping time interval ts of the AC voltage signal is short, so that an error may occur when the receiver 550 analyzes the data. have.

신호 에러 방지부(520)의 스위치(521)를 온(on)함으로써 신호 에러 방지부(520)와 수신부(550)로 이루어진 루프(loop) B가 형성되어 교류 전압신호의 영교차지점이 지연(lagging)되는 것을 방지할 수 있다.By turning on the switch 521 of the signal error prevention unit 520, a loop B consisting of the signal error prevention unit 520 and the receiver 550 is formed so that the zero crossing point of the AC voltage signal is delayed. ) Can be prevented.

따라서 전기기기 또는 조명기구가 연결된 루프(loop) C에서는 교류 전압신호의 영교차지점이 지연(lagging)되지 않음으로 전원 선로로 전송된 데이터의 분석시 오류를 방지할 수 있는 것이다.Therefore, in the loop C to which an electric device or a lighting device is connected, the zero crossing point of the AC voltage signal is not lagging, thereby preventing an error in analyzing the data transmitted to the power line.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다 양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, this is merely exemplary, and various modifications and equivalent other embodiments may be made by those skilled in the art. You will understand. Accordingly, the true scope of protection of the invention should be defined only by the appended claims.

도 1은 본 발명에 따른 전력선 통신장치에서의 전압 신호 파형의 제어를 통한 데이터 형성의 일 실시예를 보여주는 도면이다.1 is a diagram showing an embodiment of data formation through control of a voltage signal waveform in a power line communication apparatus according to the present invention.

도 2 는 본 발명에 따른 전력선 통신장치의 개념도를 보여주는 도면이다.2 is a view showing a conceptual diagram of a power line communication apparatus according to the present invention.

도 3 은 본 발명에 따른 전력선 통신 장치에서 송수신되는 데이터 패킷의 일 실시예를 보여주는 도면이다.3 is a view showing an embodiment of a data packet transmitted and received in the power line communication device according to the present invention.

도 4 는 영교차 지점이 지연(lagging)되어 왜곡된 교류 전압 신호의 파형을 보여주는 도면이다.FIG. 4 is a diagram illustrating waveforms of alternating AC voltage signals due to lagging of zero crossing points.

도 5 는 본 발명에 따른 전력선 통신 장치에서의 신호 에러 방지부의 기능을 설명하기 위한 개요도를 보여주는 도면이다.5 is a view showing a schematic diagram for explaining the function of the signal error prevention unit in the power line communication apparatus according to the present invention.

Claims (19)

교류 전압 신호의 영교차 지점에서 커팅(clipping) 여부에 따라 데이터를 구분하여 생성하는 데이터 생성부; 및A data generator for generating data according to whether clipping occurs at a zero crossing point of the AC voltage signal; And 상기 교류 전압 신호의 영교차 지점 왜곡을 방지하는 신호 에러 방지부;를 포함하되, And a signal error prevention unit for preventing the zero crossing point distortion of the AC voltage signal. 상기 신호 에러 방지부는, 스위치를 일정시간 동안 온(on) 시켜 상기 교류 전압 신호의 영교차 지점이 왜곡되는 것을 방지하는 저항수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 송신장치.And the signal error prevention unit comprises resistance means for preventing a zero crossing point of the AC voltage signal from being turned on for a predetermined time. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 교류 전압 신호의 커팅(clipping)은 상기 영교차 지점에서 상기 교류 전압 신호를 일정시간 동안 오프시켜 출력값이 기준값을 유지하게 하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 송신장치.And the clipping of the AC voltage signal causes the AC voltage signal to be turned off for a predetermined time at the zero crossing point so that an output value maintains a reference value. 제 1 항에 있어서, 상기 데이터 생성부는The method of claim 1, wherein the data generating unit 상기 교류 전압 신호의 영교차지점을 검출하는 영교차 검출부; 및A zero crossing detector for detecting a zero crossing point of the AC voltage signal; And 상기 검출된 영교차지점을 기준으로 상기 교류 전압 신호를 일정시간 동안 오프시켜 출력값이 기준값을 유지하게 하는 전력제어 소자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 송신장치.And a power control element for turning off the AC voltage signal for a predetermined time on the basis of the detected zero crossing point, so that an output value maintains a reference value. 삭제delete 제 3 항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 전력제어 소자는 트라이액인 것을 특징으로 하는 전력선 통신 송신장치.And the power control element is a triac. 삭제delete 삭제delete 교류 전압 신호의 영교차 지점에서 커팅(clipping) 여부에 따라 데이터를 생성하고, 생성된 데이터를 전원선로로 송신하는 송신부; 및A transmitter for generating data according to clipping at a zero crossing point of the AC voltage signal and transmitting the generated data to a power line; And 상기 데이터를 수신하여 상기 교류 전압 신호의 영교차 지점을 검출하고, 검출된 상기 영교차 지점에서 상기 교류 전압 신호의 커팅(clipping) 여부를 기초로 데이터를 분석하는 수신부;를 포함하되, And a receiving unit receiving the data to detect a zero crossing point of the AC voltage signal and analyzing the data based on whether the AC voltage signal is clipped at the detected zero crossing point. 상기 송신부는 상기 교류 전압 신호의 영교차 지점에서 커팅(clipping) 여부에 따라 데이터를 구분하여 생성하는 데이터 생성부; 및 상기 교류 전압 신호의 영교차 지점 왜곡을 방지하는 신호 에러 방지부;를 포함하며,The transmitter may include a data generator for generating data according to whether or not clipping occurs at a zero crossing point of the AC voltage signal; And a signal error prevention unit for preventing the zero crossing point distortion of the AC voltage signal. 상기 신호 에러 방지부는 스위치를 일정시간 동안 온(on) 시켜 상기 교류 전압 신호의 영교차 지점이 왜곡되는 것을 방지하는 저항수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 장치.And the signal error prevention unit comprises resistance means for preventing a zero crossing point of the AC voltage signal from being turned on for a predetermined time. 삭제delete 제 8 항에 있어서, 상기 수신부는The method of claim 8, wherein the receiving unit 상기 교류 전압 신호의 영교차 지점을 검출하는 수신 영교차 검출부; 및A receiving zero crossing detector detecting a zero crossing point of the AC voltage signal; And 검출된 상기 영교차 지점에서 상기 교류 전압 신호의 커팅(clipping) 여부를 기초로 데이터를 분석하는 데이터 분석부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 장치.And a data analyzer configured to analyze data based on whether the AC voltage signal is clipped at the detected zero crossing point. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 교류 전압 신호의 커팅(clipping)은 상기 영교차 지점에서 상기 교류 전압 신호를 일정시간 동안 오프시켜 출력값이 기준값을 유지하게 하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 장치.And the clipping of the AC voltage signal turns off the AC voltage signal at the zero crossing point for a predetermined time so that an output value maintains a reference value. 제 8 항에 있어서, 상기 데이터 생성부는The method of claim 8, wherein the data generating unit 상기 전원선로에 흐르는 교류전원의 영교차지점을 검출하는 영교차 검출부; 및A zero crossing detector for detecting a zero crossing point of the AC power flowing through the power line; And 상기 검출된 영교차지점을 기준으로 상기 교류 전압 신호를 일정시간 동안 오프시켜 출력값이 기준값을 유지하게 하는 전력제어 소자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 장치.And a power control element for turning off the AC voltage signal for a predetermined time based on the detected zero crossing point to maintain an output value of the AC voltage signal. 삭제delete 제 12 항에 있어서,13. The method of claim 12, 상기 전력제어 소자는 트라이액인 것을 특징으로 하는 전력선 통신 장치.And the power control element is a triac. 교류 전압 신호의 영교차 지점에서 커팅(clipping) 여부에 따라 데이터를 생성하고, 생성된 데이터를 전원선로로 송신하는 데이터 송신 단계 ; 및A data transmission step of generating data according to whether clipping is performed at a zero crossing point of the AC voltage signal, and transmitting the generated data to a power line; And 상기 데이터를 수신하여 상기 교류 전압 신호의 영교차 지점을 검출하고, 검출된 상기 영교차 지점에서 상기 교류 전압 신호의 커팅(clipping) 여부를 기초로 데이터를 분석하는 데이터 수신 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법.And receiving the data to detect a zero crossing point of the AC voltage signal, and analyzing the data based on whether the AC voltage signal is clipped at the detected zero crossing point. Power line communication method. 제 15 항에 있어서, The method of claim 15, 상기 교류 전압 신호의 커팅(clipping)은 상기 영교차 지점에서 상기 교류 전압 신호를 일정시간 동안 오프시켜 출력값이 기준값을 유지하게 하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법.And the clipping of the AC voltage signal turns off the AC voltage signal at the zero crossing point for a predetermined time so that an output value maintains a reference value. 제 15 항에 있어서, 상기 데이터 송신 단계는16. The method of claim 15, wherein transmitting the data 상기 교류 전압 신호의 영교차 지점에서 커팅(clipping) 여부에 따라 데이터를 구분하여 생성하는 데이터 생성 단계; 및A data generation step of generating data by dividing the data according to whether clipping is performed at a zero crossing point of the AC voltage signal; And 상기 교류 전압 신호의 영교차 지점 왜곡을 방지하는 신호 에러 방지단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법.And a signal error prevention step of preventing distortion of the zero crossing point of the AC voltage signal. 제 17 항에 있어서, 상기 데이터 생성 단계는18. The method of claim 17, wherein generating data 상기 전원선로에 흐르는 교류전원의 영교차지점을 검출하는 영교차 검출 단계; 및A zero crossing detection step of detecting a zero crossing point of the AC power flowing through the power line; And 상기 검출된 영교차지점을 기준으로 상기 교류 전압 신호를 일정시간 동안 오프시켜 출력값이 기준값을 유지하게 하는 신호 커팅(clipping) 단계;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법.And a signal clipping step of turning off the AC voltage signal based on the detected zero crossing point to maintain an output value of the AC voltage signal for a predetermined time period. 제 15 항에 있어서, 상기 데이터 수신 단계는The method of claim 15, wherein the step of receiving data 상기 교류 전압 신호의 영교차 지점을 검출하는 수신 영교차 검출 단계; 및A receiving zero crossing detection step of detecting a zero crossing point of the AC voltage signal; And 검출된 상기 영교차 지점에서 상기 교류 전압 신호의 커팅(clipping) 여부를 기초로 데이터를 분석하는 데이터 분석단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법.And a data analyzing step of analyzing data based on whether the AC voltage signal is clipped at the detected zero crossing point.
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