WO2002069518A1 - Two-wire power transmitting/receiving device and its method - Google Patents

Description

明細書

2 線式送受電通信装置およ びその方法 技術分野

本発明は、 送受電通信方法お よび装置に関 し 、 よ り 特定 的 に は、 2 本の送電線を用 いて送受電 と相互通信 と を行 う 2 線式送受電通信方法および装置に関する 。 背景技術

従来、 2 本の送電線を用 いて送受電 と相互通信 と を行 う 2 線式の電力伝送方法の 1 つ と して、 高周波信号を送電線 に重畳して送電する 高周波重畳方式があ る 。 こ の高周波重 畳方式では、 受電側装置に高周波バ ン ド パス フ ィ ル夕 を設 ける こ と によ り 、 高周波信号のみを検出 してい る 。 また、 直流 2 線の送電線に位相変調 したパルス信号を重畳 して送 電する方式や、 直流 2 線の片側を周期的 に断続 し た り シ ョ ー ト させ、 直流電力 をパルス状に変形 して送電する方式 も 知 ら れてい る。

一方、 特公昭 5 4 — 4 0 3 0 4 号公報に は、 電源電力 と 信号 と を時分割で送電する方式が開示 さ れてい る 。 こ の方 式は、 送電側か ら 電源電力 と信号 と を時分割で送電 し、 受 電側では、 電源電力 を コ ンデンサ等で平滑 して直流電圧 と し 、 論理回路や リ レー ド ラ イ ブ回路等 を働かせ、 かつ、 電 源電力 と信号 と を、 その 巾や高 さ 等の違い を検出する こ と に よ り 分離する よ う に し、 電源及び信号を一対の伝送線で 送 る方式で あ る 。 当 該方式では、 上記高周波重畳方式等 と 比較する と 、 簡潔な回路で送受電 と通信 とが低コ ス ト で実 現でき る 。 また、 電源電力 と信号 と を時分割で送電する方 式で、 送信する 信号にァ ド レス を付与する こ と に よ り 信号 を処理する 受電側装置を指定、 あ る いは信号を送信 し た送 電側を 区別でき る双方向 の通信が可能な方式 も知 ら れてい る 。

しカゝ し、 上記高周波重畳方式は 、 信号漏洩 と耐ノ イ ズ性 を 向上 させ る た め に、 復調 には複雑な回路構成や高コ ス ト の 回路部品 を使用 し な ければな ら ず、 高 コ ス 卜 にな っ てい た。 ま た、 上記位相変調 したパルス信号を重畳 し て送電す る 方式は伝送速度に限界があ り 、 直流 2 線の片側を周期的 に 断続 した り シ ョ ー ト さ せ 方式はノ ィ ズが常 に伴 う 問題 があ り 、 両者共 に、 伝送効率の面か ら 受電側の装置を多 く 接続できなか っ た。 さ ら に、 上 し電源電力 と信号 と を時分 割で送電する方式につ いては、 送電側か ら の信号 と 受電側 か ら の信号 と を電圧等で区別する こ と ができず、 受電側で は送電側か ら の信号およ び他の受電側か ら の信号を全て取 り 込み、 自 局宛の有効なデ—夕 で あ る か判別する 必要があ る ため 、 受電側の処理が複雑にな り 付加が非常に高 く な る 。 し たがつ て、 受電側の処理を行 ラ ソ フ 卜 ゥ ： n ァ等の コ ス 卜 も高 く な つ ていた

それ故に、 本発明 の 目 的は、 低コ ス ト で伝送効率が良 く 、 受電側の処理負荷を軽減 した 2 線式送受電通信装置お よ びその方法を提供する こ とであ る。 発明の開示

上記 目 的 を達成する ため に、 本発明は、 以下に述べる よ う な特徴を有 してい る。

本発明の第 1 の局面は、 2 本の送電線を介 して接続さ れ る 送電側装置 と 少な く と も一つ の受電側装置 と の間で給電 および相互通信を行 う 送受電通信装置であ っ て、

送電側装置は、

第 1 の 電力 レベルを有する電力 を 出力する送電側電源 部 と 、

受電側装置に指示を与え る 送信データ を生成 し 、 かつ 、 受電側装置か ら の返信デー タ を受信 して処理する 送電側 データ処理部と、

電力 の 給電期間 と送信データ を送信するデータ 送信期 間 と返信データ を受け付ける 返信デー タ受付期間 と を時分 割 して制御する送電側期間制御部 と 、

給電期 間に送電側電源部か ら 出力 さ れる第 1 の電カ レ ベル を有す る電力 を送電線に給電 し 、 かつ、 データ 送信期 間 に送信デ一夕 を第 2 の電力 レベルを有する送信データ に 変換 して送電線に送信する送電側合成部と を備え、

受電側装置は、

送電線 を介 して給電 さ れる第 1 の電力 レベルを有する 電力 を蓄電する受電側電源部 と 、

送電側装置か ら の第 2 の電力 レベルを有する送信デー 夕 を受信 し て処理 し 、 かつ、 送電側装置に返答する 返信デ 一夕 を生成する 受電側データ処理部 と 、

返信データ 受付期間 に受電側データ処理部か ら 出力 さ れた返信データ を第 3 の電力 レベルを有する 返信データ に 変換して送電線に返信する受電側送信部と 、

送電線の電力 レベルを検出 し 、 電力 レベル検出結果を 受電側デー タ処理部に 出力す る電力 レベル検出部 と を備え 側デ一夕処理部は、 電力 レベル検出部か ら の電カ レ ベル検出結果に基づいて、 送電線か ら デー タ を選択 して取 り 入れる こ と を特徴 とする。

_b し し た本発明の構成に よ れば、 受電側装置への電源電 力 の給電 と 、 送電側装置 と受電側装置 と の 間の通信データ と を時分割で送受信する こ と が可能で、 送電側装置か ら の 送信ァ一夕 と受電側装置か ら の返信デ一夕 と の電力 レベル 、 ¾ ぅ レべル に設定する こ と に よ り 、 受電側装置は レべ ル検出のみで — の種類を 区別する こ と ができ る た め、 八一 ド 的な処理で不要なデー タ を選別 し C P U の処理負荷 を軽減する こ と ができ る 。 こ れに よ り 、 受電側装置の ソ フ 卜 ゥ ： n ァ処理が簡素化さ れ、 ソ フ ト ウ ェ ア の コ ス ト も 削減 する こ とがでさ る。

上記受電側データ処理部は、 好 ま し く は、 電力 レベル検 出部か ら の電カ レべル検出結果に基づいて、 送電線か ら第

2 の電カ レべルを有する データ を選択 して取 り 入れる こ と を特徴 とす る。 これによ っ て、 受電側装置は、 他の受電側 装置か ら の返 1¾ デ― 夕 を電圧検出 のみで区別 し 、 そ のデ一 タ を取 り 入れな いた め、 ハー ド的な処理で不要なデー タ を 選別 し C P Uの処理負荷を軽減す る こ とができ る。 こ れに よ り 、 受電側装置の ソ フ ト ウ ェ ア処理が簡素化 され、 ソ フ 卜 ウ ェ ア の コ ス 卜 も 削減する こ とができ る

ま た、 側合成部は、 好 ま し く は、 さ ら に返信データ 受付期間 に予め設定 さ れた電カ レベルを有するデータ受付 信号を送電線に送信 し、 受電側データ処理部は、 電カ レべ ル検出部か ら の電力 レベル検出結果に基づいて、 データ受 付信号の受信を検出 し、 ァ一 夕受付信号の受信に よ っ て返 1目 データ を受電側送信部 に出 力する こ と を特徴 とする 。 こ れに よ つ て、 受電側装置は、 送電側装置か ら 返 1§ データ 送信する 夕 ィ ミ ン グ を知 る こ とができ る ため、 その 夕 イ ミ ン グを検出 し、 送電側装置が要求する 時期 に返信：? 夕 を 送信する こ とができ る。

送電側 7 夕処理部は、 好 ま し く は、 指示する相手の宛 先 と して 側装置の ァ ド レス を さ ら に送 IS 夕 に付加 し 、 受電側デ— 夕処理部は、 达 1目 ァ一夕 に付加さ れてい る ア ド レス が 自装置宛のデータ のみ を処理する こ と を特徴 と マ ■ ~

する 。 こ れによ っ て 、 送電側装置が送信す つ 夕 に受電 、、

側装置の ァ ド レス を付与する こ と によ り 送 1§ 7 夕 を処理 する受電側装置を指定 る <_ とができ る ため 、 上 テ一タ 受信が不要.な受電側装置の処理を軽減する こ とができ る 。

また、 側デ一 夕処理部は、 好ま し く は、 送信元 と し て 自 装置の ァ ド レス を さ ら に m 1目 デ—夕 に付加 し て返答す る こ と を特徴 とする 。 こ れに よ っ て 、 M. 1θ 丁―タ で返信 し た受電側 を 区別でき る た め、 送 置のデ一 夕処理 では、 返信デ一夕 を受電側装置毎に区別 して処理する こ と ができ る

送電側データ処理部は、 好 ま し く は、 指示する 相手の宛 先 と して送電線に接続さ れてい る 全ての受電側装置を対象 とす行 別コ ー ド を さ ら に送信デ一夕 に付加 し 、 送電線に う

接続さ れてい る 全ての受電側デ一 夕処理部は、 送信データ に付加さ れて い る識別 コ ー ド に よ り 送信データ を処理する こ と を特徴と する 。 こ れに よ つ て、 送電側装置は、 送電線 で接糸冗さ れて い る 全受電側装置に対 して、 一度の送信デー 夕 で指示する こ と ができ る ため、 达 1目 5 夕 を送信する処 理を軽減する こ と ができ る 。

本発明 の第 2 の局面は、 2 本の送電線 を介 して接続さ れ る送 装置か ら 給電 さ れ、 該送電側装置 と の間で相互通 信を 受電通信装置であ っ て、

送 を介 し て送電側装置か ら 給電さ れる第 1 の電カ レ ベル 有する 電力 を蓄電する受電側電源部と、

送電側装置か ら の第 2 の電カ レベルを有する 达 1目 テ一タ を受信 し て処理 し 、 かつ、 送電側装置に返答する 返 デ一 タ を生成する 受電側データ処理部 と 、

送電側装置が時分割 して指定す 返 データ 受付期間 に 、 受電側デー タ処理部か ら 出力 さ れた ¾信デー夕 を第 3 の 電力 レベルを有する返信データ に変換 して送電線に返信す る受電側送信部 と 、

送 の電力 レベルを検出 し 、 電力 レベル検出結果を受 電側つ タ処理部 に出力する電力 レベル検出部 と を備え、 電側デー タ処理部は、 電カ レベル検出部か ら の電カ レ ベル検出結果 に.基づいて、 送電線か ら データ を選択 して取 り 入れる こ と を特徴 とする 。

上記受電側デー タ処理部は、 好ま し く は、 電力 レベル検 出部か ら の電力 レベル検出結果に基づいて、 送電線か ら 第

2 の電力 レベルを有する デ一 夕 を選択 して取 り 入れる こ と を特徴 とする。

ま た 電側装置は、 返信デー タ受付期 間 に予め設定さ れた電力 レベルを有する デー タ受付信号を送電 に送信 し 、 上記 一夕処理部は、 電力 レベル検出部か ら の電 カ レべル検出結果に基づいて、 デ一 夕受付信号の受信を検

■、、

出 し 、 7 夕受付信号の受信によ っ て返信デー夕 を受電側 送信部に出力する こ と を特徴 とする 。

本発明の第 3 の局面に よれば、 2 本の送電線を介 して接 続さ れる 少な く と も 一つ の受電側装置 と の間で給電および 相互通信 を行う 送電通信装置であ っ て、

の電力 レベル を有する電力 を受電側装置に 出力する 送電側電源部 と

側装置に指示 を与え る 送信データ を生成 し、 かつ、 受電側 か ら の返信データ を受信 して処理する送電側デ —夕処理部 と、

電力 の給電期間 と 送信デー タ を送信するデー夕 送信期間 と返信つ 夕 を受け付ける返信データ受付期間 と を時分割 して制御する送電側期間制御部 と 、

給電期間 に送電側電源部か ら 出力 さ れる第 1 の電カ レべ ルを有する 電力 を送電線に給電 し 、 かつ、 デ一夕送信期間 に送信 タ を第 2 の電力 レベルを有する送信データ に変 換 して 線に送信する送電側合成部 と を備え，

側デ ―タ処理部は、 第 3 の電力 レベルを有する 信 つ タ を他の電カ レベル と 区別 して受信する こ と を特徴 と する 。

上記送電側合成部は、 好ま し く は、 さ ら に返信データ 受 付期間 に予 め設定さ れた電力 レベルを有する データ受付信 号を送電線 を介 して受電側装置に送信する こ と を特徴 とす る 。

本発明 の 第 4 の局面に よれば、 2 本の送電線を介 して接 続さ れた送電側装置 と 少な く と も 一つ の受電側装置 と の間 で給電およ び相互通信を行う 送受電通信方法であ っ て、 送電側は、

第 1 の電力 レベルを有する電力 を 出力する送電側給電 ステ ッ プと 、

受電側装置 に指示を与え る送信データ を生成 し 、 かつ 、 受電側装置か ら の返信デー タ を受信 し て処理する 送電側 データ処理ステ ッ プ と 、

電力 の給電期間 と送信データ を送信する データ 送信期 間 と返信データ を受 け付ける 返信データ 受付期間 と を時分 割 して制御する送電側期間制御ス テ ッ プと、

給電期 間に送電側電源部か ら 出力 さ れる第 1 の電カ レ ベルを有す る電力 を送電線に給電 し、 かつ、 データ 送信期 間 に送信データ を第 2 の電力 レベルを有する送信デ一夕 に 変換 して送電線 に送信する送電側合成ス テ ッ プと を有 し 、 受電側は、

送電線 を介 して給電 さ れる第 1 の電力 レベルを有する 電力 を蓄電する受電側蓄電ス テ ッ プと 、

送電側装置か ら の第 2 の電力 レベルを有する送信デー 夕 を受信 し て処理 し 、 かつ、 送電側装置に返答する 返信デ ―夕 を生成する受電側データ処理ステ ッ プと、 1目データ 受付期間 に受電側デー タ処理部か ら 出力 さ れた M信データ を第 3 の電力 レベルを有する 返信データ に 変換 して送電線に返信する受電側送信ステ ッ プと 、

送電線の電力 レベルを検出 し 、 電力 レベル検出結果を 側デ一 夕処理部に 出力する電力 レベル検出ステ ッ プと を有 し、

受電側ァ一夕処理ス ア ツ フ は、 電力 レベル検出ス テ ッ プ に よ る電カ レべル検出結果に基づいて、 送電線か ら デ一夕 を選択 して取 り 入れる こ と を特徴 とする。

上記受電側デ一夕処理ステ ッ プは、 好ま し く は 、 電カ レ ベル検出ス テ ツ プに よ る の電力 レベル検出結果に基づいて 、 送 か ら第 2 の電力 レベリレを有する デ一 夕 を選択 して 取 り 入れる こ と を特徴 とする 。

ま た、 送電側合成ス テ ッ プは、 好ま し く は、 さ ら に返信 つ 夕受付期間 に予め設定さ れた電力 レベルを有する 夕受付信号 を送 送信 し 、 受電側デー タ処理ス テ ッ プ は、 電力 レベル検出ス テ ッ プに よ る の電力 レベル検出結果 に ^£づレ ¾て、 デ一夕 受付信号の受信 を検出 し 、 デ一 夕 受付 信号の受信 によ て返 1目 デー タ を受電側送信ス テ ッ プに 出 力する こ と を特徴 とする 。

う 夕処理ス テ ツ フ は、 好ま し く は、 指示する相 手の宛先 と して受電側の ア ド レス を さ ら に送信デ一夕 に付 カロ し 電側デ一夕処理ス テ ッ プは、 送信デー タ に付加さ れて い る ァ ド レスが 自 局宛のデー 夕 の みを処理する こ と を 特徴 とする 。 ま た、 受電側データ処理ス テ ッ プは、 好ま し く は、 送信 元 と して 自 局の ア ド レス を さ ら に返信デー タ に付加 して返 答する こ と を特徴とする 。

送電側データ処理ス テ ッ プは、 好ま し く は、 指示する相 手の宛先 と して送電線に接続さ れてい る全て の受電側を対 象 とする識別コ 一 ド を さ ら に送信デー タ に付加 し 、 送電線 に接続さ れてい る全て受電側は、 送信デー タ に付加 されて い る識別 コ ー ド によ り 送信データ を処理す る こ と を特徴 と する 。 図面の簡単な説明

図 1 は、 本発明の一実施形態に係る 送受電通信装置の基 本的構成を示すブロ ッ ク 図であ る

図 2 は、 本発明の一実施形態に係る 送受電通信装置にお ける 送電側装置の機能構成を示すブロ ッ ク 図である。

図 3 は、 本発明の一実施形態に係る 送受電通信装置にお ける受電側装置の機能構成を示すブロ ッ ク 図である 。

図 4 は、 本発明の一実施形態に係る 送受電通信装置にお ける送電側装置に構成さ れる 回路を示す回路図であ る 。

図 5 は、 本発明の一実施形態に係る 送受電通信装置にお ける受電側装置に構成さ れる 回路を示す回路図であ る 。

図 6 は、 本発明の一実施形態に係る 送受電通信装置にお ける送電側装置の動作を示すフ ロ一チ ヤ一 卜 である 。

図 7 は、 図 6 のス テ ッ プ S 1 1 1 のサブルーチ ン を示す フ ロ ーチヤ一 卜 であ る 。

図 8 は、 本発明の一実施形態に係る 送受電通信装置にお ける受電側装置の動作を示すフ ローチ ヤ一 ト である。

図 9 は、 図 8 のス テ ッ プ S 3 0 7 のサブルーチ ン を示す フ ロ 一チヤ 一 卜 であ る 。

図 1 0 は、 本発明 の一実施形態 に係 る送受電通信装置に お け る送電側装置 と受電側装置 と の間で行われる送電お よ び通信デ一夕 を、 電圧変化 と 時間 と の 関係で示 した図であ る。 発明 を実施する ため の最良の形態 は、 本発明の一実施形態に係る 送受電通信装置の基 本的構成を示すブロ ッ ク 図であ る 。 以下、 図 1 を用 いて、 当該実施形態につ いて説明する 。

図 1 5 いて、 送電側装置 1 と複数の受電側装置 2 — 1 n と は、 一対の伝送線 3 a および 3 b に よ つ て接続さ れ てい る 。 送電線 3 a は送電側装置 1 の端子 a と受電側装置 2 - 1 n の端子 c — l n と を接続 してお り 、 送電線 3 b は送電側装置 の端子 b と受電側装置 2 _ 1 n の端子 d — 1 n と を接続 してい る 。 こ の伝送線 3 a およ び 3 b によ つ て、 送電側装置 1 か ら 受電側装置 2 - 1 〜 ： Q へ電力 が給電さ れ、 送電側装置 1 と受電側装置 2 — 1 n と の間 で相互通信が行われる 。

図 2 は、 当該送受電通信装置の送電側装置 1 の機能構成 を示すブ口 ッ ク 図であ る 。 なお、 図 2 は、 説明 を簡単にす る た め に、 本発明 に関連する機能ブロ ッ ク のみを示 した図 であ る 。 以下、 図 2 を用 いて、 送電側装置 1 の機能構成に つ いて説明する。 図 2 にお いて、 送電側装置 1 は、 C P U 1 0 、 電力 と送 信データ と の合成回路 1 1 、 返信 受信回路 1 2 、 電 源回路 1 3 、 ¾¾ 部 1 4 、 入力部 1 5 お よびメ モ リ 1 6 を 備えてい る 。 C Ρ U 1 0 は、 受電側装置 2 への送信 7 夕 の作成や 受電側装置 2 か ら の返 fe デ― 夕 の処理 を してい る 。 また C P U 1 0 は、 受電側装置 2 への給電 、 ± Βΰ ΐί£ 信データ の达信お よ び上 返信ァ一夕 の受信 を、 時分割 し て処理する ため に、 それぞれ処理する 夕 イ ミ ン グを調整す る 。 さ ら 、 C P U 1 0 は、 使用者に伝達すべき 内容を表 示部 1 4 出力 し 、 使用者か ら の指示があ る 場合、 入力部 1 5 力、 ら入力 さ れる 内容に基づいて処理する 。 電力 と送信 データ と の合成回路 1 1 は、 C P U 1 0 で調整さ れた上記 タ イ ミ ング に基づいて、 C P U 1 0 力 ら 受電側装置 2 へ の 送信 "5 夕 が出力 さ れた時には、 その送信デ一夕 を増幅 し て受電側 置 2 に送 1§ し、 電力給電の指示が出力 さ れた時 に は、 受 側装置 2 に電源回路 1 3 力、 ら の電力 を給電する M. タ受信回路 1 2 は、 受電側装置 2 か ら 送信 さ れ た返信デ タ を取 り 出 し、 C P U 1 0 に 出力する 。 なお、 典型的には、 表示部 1 4 は、 液晶デイ ス プレイ 等の表示機 器が用 い ら れ、 入力部 1 5 は、 キ―ポー ド 、 テ ンキー等の 機器が用 い ら れる

図 3 は 当該送受電通信装置の受電側装置 2 の機能構成 を示すブ D ッ ク 図で あ る 。 なお、 図 3 は、 説明 を簡単にす る た め に 本発明 に 関連する機能ブ ロ ッ ク のみを示 し た図 で あ る 。 以下、 図 3 を用 いて、 受電側装置 2 の機能構成に つ いて説明する 。 図 3 にお いて、 受電側装置 2 は、 C P U 2 0 、 電力 と送 信デ一夕 と の分離回路 2 1 、 返信 夕 の送信回路 2 2 、 内部電源回路 2 3 、 電圧検出部 2 4 、 表示部 2 5 、 入力部 2 6 お よ びメ モ リ 2 7 を備えてい る 。 C P U 2 0 は、 送電 側装置 1 への返信デ一タ の作成や、 送電側 か ら の送 信データ の処理 を し てい る 。 また、 C P U 2 0 は、 送電側 装置 1 で調整さ れた返信データ の送信タ イ ミ ングに合わせ て、 C P U 2 0 で作成 し たデータ を 出力する 。 さ ら に、 C P U 2 0 は、 使用者に伝達すべき 内容 を表示部 2 5 に出力 し 、 使用者か ら の指示やデー タ があ る 場合、 入力部 2 6 か ら 入力 さ れる 内容に基づいて処理する 。 電力 と送 1§ データ と の分離回路 2 1 は、 送電側装置 1 か ら 給電 さ れた電力 と 送信データ と を分離 し 、 電力 を内部電源回路 2 3 に、 送信 デー タ を C P U 2 0 にそれぞれ出力する 。 1S デ一夕 の送 信回路 2 2 は、 受電側装置 2 か ら 送電側装置 1 へ送信する 返信データ を、 C P U 2 0 か ら 送電側装置 1 へ出力する 。 電圧検出部 2 4 は、 受電側装置 2 に入出力 さ れる電圧を検 出 し 、 その電圧 に よ り 入出力 さ れる データ の種別 を判断 し 、 その結果 を C P U 2 0 に出力する 。 なお、 典型的に は、 表示部 2 5 は、 液晶ディ ス プ レイ 、 数字デイ ス プ レイ 等の 表示機器が用 い ら れ、 入力部 2 6 は、 ス ィ ッ チ、 セ ンサ、 ス キャ ナ等の機器が用 い ら れる 。

次に、 送電側装置 1 を構成する C P U 1 0 、 電力 と 送信 データ と の合成回路 1 1 、 返信デ一夕 受信回路 1 2 お よび 電源回路 1 3 の 回路構成 を説明する 。 なお、 図 4 は、 送電 側装置 1 の C P U 1 0 と 送電線 3 と の間 に構成 さ れる 回路 を示す回路図であ る 。 以下、 図 4 を用 いて、 送電側装置 の回路につ いて説明する

図 4 にお いて、 送電側 1 の C P U 1 0 と端子 a と の 間 には、 送電側回路が構成さ れてい る 。 送電側回路に は、 + 1 2 V の電源 1 0 1 、 + 5 V の電源 1 0 2 — 1 およ び 1 0 2 - 2 、 電界効果 ト ラ ンジス タ （ F i e 1 d E f f e c t T r a n s i s t o r ： 以下、 F E T とする） 1 0 3 、 卜 ラ ンジス タ 1 0 4 、 フ オ ト 力 ブラ 1 0 5 、 ダイ ォー ド 1 0 6 、 定電流回路 1 0 7 お よび抵抗 1 0 8 - 1 〜 5 が 設 け ら れて い る 。 なお、 端子 b は G N D ライ ンであ り 、 送 電側装置 1 の内部でダラ ン ド に接続さ れる 。

F E T 1 0 3 は、 ゲー 卜 に C P U 1 0 の端子 I Z 〇 1 、 ソ ース に電源 1 0 1 、 お よ び ド レイ ン に端子 a がそれぞれ 接続さ れて い る 。 ま た、 卜 ラ ン ジス 夕 1 0 4 は、 ベース に 抵抗 1 0 8 — 2 を介 して C P U 1 0 の端子 T X D 、 お よび コ レク タ に抵抗 1 0 8 — 1 を介 して端子 a が接続さ れ、 ェ ミ ッ タ は接地さ れて い る ら に、 フ ォ 卜 力 ブラ 1 0 5 は 、 レ ク 夕 に C P U 1 0 の端子 R X D と抵抗 1 0 8 — 5 を 介 して電源 1 0 2 — 2 と が接続さ れ、 ェ ミ ツ タ は接地 さ れ て い る 。 ま た、 フ ォ ト 力 プラ 1 0 5 は、 カ ソ一 ド側 に端子 a が接続さ てお り 、 ァ ノ一 ド側 には定電流回路 1 0 7 と ダ ィ オー ド 1 0 6 と を介 して電源 1 0 2 - 1 接続さ れてい る 。 なお、 抵抗 1 0 8 — 4 は、 フ ォ ト 力 ブラ 1 0 5 の ダイ ォ — ド部 と並列 して接続さ れ、 抵抗 1 0 8 - 3 は、 定電流回 路 1 0 7 お よび抵抗 1 0 8 一 4 と並列 に接続さ れてい る 。

まず、 送電側装置 1 か ら 受電側装置 2 へ電力 を給電する 場合 C P U 1 0 は、 端子 I Z O I よ り F E T 1 0 3 を 〇

Nする信号 を 出力する 。 こ の信号に よ り 、 F E T 1 0 3 は

O Nする た め、 電源 1 0 1 の + 1 2 V直流が、 端子 a にか か り 送電線 3 を介 して、 それぞれの受電側装置 2 に給電 さ れる

次に 、 送電側装置 1 カ ら 受電側装置 2 へ达信 ·5 タ を送 信する場合、 C P U 1 0 は、 端子 I / O 1 か ら の出力 を ο

F F する こ と に よ り 、 + 1 2 V の直流 を O F F する 。 こ の 時、 源 1 0 2 - 1 の + 5 V直流が端子 a に供給さ れる 。 その 、 C P U 1 0 は、 端子 T X D か ら パルス状の运 1目 テ を 出力する （送 i つ—タ構造につ いては、 後述する） の送信デ— 夕 のパルス状の電圧変化に よ り 、 卜 ラ ンジ ス 夕 0 4 が O N - O F F さ れる ため 、 卜 ラ ンジス 夕 1 0 4 が 〇 N の時に端子 a の電圧は 0 V と な り 、 卜 ラ ン ジス 夕 1 0 4 が O F F の時に端子 a の電圧は + 5 V と なる 。 すな わち 子 a の電圧が上記送信デ一 夕 に応 じた電圧変化 を する ため、 上目 d送信 7 夕 は、 0 V + 5 V のパルス状の 出力波形 と な つ て、 送電線 3 を介 し て、 それぞれの受電側

2 へ出力 さ れる

方、 送電側装置 1 が受電側装置 2 か ら の返信デー タ を 受信する場合 、 刖 m と 同様の方法で、 端子 a に + 5 V直流 を供ホロする 。 受電側装置 2 は、 こ の + 5 V直流の供給を検 出 し た後、 返 1目 デ 夕 と して + 3 . 5 V «» + 5 V のパルス 状に 圧変化さ せる (受電側装置 2 の動作は、 後述する ） 。 端子 a の電圧が + 3 . 5 V になっ た場合、 フ ォ ト 力 ブラ 1 0 5 のカ ソ ド側の電圧が + 3 . 5 V にな り 、 フ ォ ト ブラ 1 0 5 の ア ノ ー ド側 と 力 ソ ー ド側 と の間で電位差が発 生する ため 、 フ ォ ト 力 ブラ 1 0 5 のダイ オー ド部に電流が 流れる。 こ の電流に よ り 、 フ ォ ト カ プラ 1 0 5 の ト ラ ンジ ス 夕部が O N状態 と な り 、 C P U 1 0 の端子 R X D の電圧 が 0 V と な る 。 一方、 端子 a の電圧が + 5 V の場合、 フ ォ ト カ ブラ 1 0 5 の ア ノ ー ド側 と 力 ソ ー ド側 と の間の電位差 がな く なる ため、 フ ォ ト 力 ブラ 1 0 5 のダイ オー ド 部に電 流は流れな い。 したがっ て、 フ ォ ト カ プラ 1 0 5 の ト ラ ン ジス タ部が O F F 状態 と な り 、 C P U 1 0 の端子 R X D の 電圧が + 5 V と な る 。 こ のよ う な端子 R X D の電圧変化を 入力する こ と に よ り 、 C P U 1 0 は、 受電側装置 2 か ら の 返信デ一夕 を受信する 。

次に、 受電側装置 2 を構成する C P U 2 0 、 電力 と送信 データ と の分離回路 2 1 、 返信デー タ の送信回路 2 2 、 内 部電源回路 2 3 およ び電圧検出部 2 4 の回路構成を説明す る 。 なお、 図 5 は、 受電側装置 2 の C P U 2 0 と送電線 3 と の間 に構成さ れる 回路を示す回路図であ る 。 以下、 図 5 を用 いて、 受電側装置 2 の回路 につ いて説明する 。

図 5 にお いて、 受電側装置 2 の C P U 2 0 と端子 c と の 間 に は、 送電側回路が構成さ れてい る 。 送電側回路に は、 + 5 の内部電源 2 0 1 、 電圧検出部 2 0 2 、 レギ ユ レ一 夕 2 0 3 、 コ ンデンサ 2 0 4 、 ダイ オー ド 2 0 5 、 ト ラ ン ジス タ 2 0 6 お よび抵抗 2 0 7 — 1 〜 4 が設け ら れて い る 。 なお、 端子 d は G N D ライ ンであ り 、 受電側装置 2 の内 部でグラ ン ド に接続さ れる 。

レギユ レ一夕 2 0 3 は、 一方端が電源 2 0 1 と他方端が コ ンデンサ 2 0 4 お よびダイ オー ド 2 0 5 と接続さ れてい る 。 また、 コ ンデンサ 2 0 4 の他方端は接地 さ れ、 ダイ ォ ー ド 2 0 5 の他方端は端子 c と接続さ れて い る 。 ま た、 ト ラ ンジス 夕 2 0 6 に は、 ベース に抵抗 2 0 7 — 1 を介 して C P U 2 0 の端子 T X D が接続さ れ、 コ レ ク タ に抵抗 2 0 7 一 2 を介 して端子 c が接続さ れ、 ェ ミ ッ タ は接地さ れて い る 。 さ ら に、 抵抗 2 0 7 — 3 は一方端を端子 c と接続さ れ、 他方端を抵抗 2 0 7 — 4 お よ び電圧検出部 2 0 2 お よ び C P U 2 0 の端子 R X D と接続さ れてい る 。 また、 抵抗 2 0 7 — 4 の他方端は接地さ れ、 電圧検出部 2 0 2 は C P U 2 0 の端子 I N と接続さ れてい る

まず、 送電側装置 1 か ら 受電側装置 2 へ電力が給電 さ れ る場合、 前述 した よ う に、 送電線 3 を介 し て、 端子 c に は + 1 2 V の直流が電力 と して供給さ れてい る 。 こ の + 1 2 V の直流は、 逆流防止用 の ダイ ォ一 ド 2 0 5 を通っ て、 コ ンデンサ 2 0 4 に蓄電さ れる 。 ま た、 + 1 2 V の直流は、 レギユ レ一 夕 2 0 3 に も流れ、 + 5 V直流 に変圧さ れた後 、 電源 2 0 1 に供給さ れる 。 こ の電源 2 0 1 は、 受電側装 置 2 の動作電源 と して用 い ら れ、 後述する + 1 2 V の直流 が給電さ れな い場合、 コ ンデンサ 2 0 4 に蓄電さ れた + 1 2 V が レギ ユ レ一夕 2 0 3 で + 5 V に変圧さ れ、 動作電源 と して供給さ れる 。

なお、 端子 c よ り 供給さ れる + 1 2 V の直流は、 抵抗 2 0 7 — 3 お よ び 2 0 7 — 4 に よ っ て分圧さ れ、 電圧検出部 2 0 2 に取 り 込まれてい る 。 こ の電圧検出部 2 0 2 は、 予 め設 け ら れた基準値 に対 し て、 上記分圧さ れた電圧が上記 基準値よ り 大き いか否か を判断 し 、 その結果を C P U 2 0 の端子 I N に 出力 してい る 。 C P U 2 0 では、 電圧検出部 2 0 2 の結果に基づき、 端子 c の電圧が給電電圧で あ る と 判断 し、 C P U 2 0 の端子 R X D か ら はデータ を取 り 込ま ない。

次に、 送電側装置 1 か ら の送信デー タ を受電側装置 2 が 受信する 場合、 前述 し たよ う に、 送電線 3 を介 して、 端子 c に は、 上記送信データ が 0 V + 5 V のパルス状の電圧 変化 とな っ て、 受電側装置 2 に入力 さ れる 。 こ の送信デー 夕 は、 抵抗 2 0 7 — 3 およ び 2 0 7 — 4 によ っ て分圧さ れ 、 電圧検出部 2 0 2 に取 り 込まれてい る 。 前述 した よ う に 、 電圧検出部 2 0 2 は、 予め設け ら れた基準値に対 して、 上記分圧さ れた電圧が上記基準値よ り 大き いか否か を判断 し、 その結果を C P U 2 0 の端子 I N に 出力 してい る 。 C P U 2 0 では、 電圧検出部 2 0 2 の結果に基づき、 端子 c には送電側装置 1 か ら の送信データ が入力 してい る と判断 し、 C P U 2 0 の端子 R X D か ら 送信データ を取 り 込む。 なお 、 上記送信データ は、 0 V + 5 V のパルス状の電圧 変化であ り 、 コ ンデンサ 2 0 4 に は + 1 2 Vが蓄電 さ れて い る ため、 ダイ オー ド 2 0 5 を通過 しない。

次 に、 受電側装置 2 か ら 返信データ を送電側装置 1 に送 信する場合、 前述 し た よ う に、 送電線 3 を介 して、 端子 c には + 5 V の直流が供給さ れてい る 。 こ の + 5 V の直流は 、 抵抗 2 0 7 — 3 および 2 0 7 — 4 に よ っ て分圧さ れ、 電 圧検出部 2 0 2 に取 り 込まれてい る 。 前述 し たよ う に、 電 圧検出部 2 0 2 は、 予め設け ら れた基準値に対 して、 上記 分圧された電圧が上記基準値よ り 大き いか否か を判断 し 、 その結果を C P U 2 0 の端子 I N に 出力 してい る 。 C P U

2 0 では、 電圧検出部 2 0 2 の結果に基づき、 送電側装置 1 カゝ ら M デ—夕 の送信を指示さ れて い る と判断 し 、 端子 T X D か ら パルス状の返信データ を 出 力する （ 1目信 7— 夕構造につ いては、 後述する） 。 こ の返信デー夕 の八 °リレス 状の電圧変化 に よ り 、 ト ラ ンジス タ 2 0 6 が〇 N - O F F さ れる ため 、 ト ラ ンジス タ 2 0 6 が O N の時に端子 c の電 圧は + 3 . 5 V と な り （抵抗 2 0 7 — 2 の抵抗値を予め調 整する こ と に よ り 、 ト ラ ンジス タ 2 0 6 が O N時の端子 c の電圧を + 3 . 5 V に調整する） 、 ト ラ ンジス 夕 2 0 6 が O F F の時 に端子 c の電圧は + 5 V と な る 。 すなわち 、 端 子 c の電圧が上記返信データ に応 じ た電圧変化をする た め 、 上記 M 1目 テ'一 夕 は、 + 3 . のパルス状の 出 力波形 とな つ て、 送電線 3 を介 して、 送電側装置 1 へ出力 される

次 に 、 送電側装置 1 の動作につ いて説明する 。 なお、 図 6 は送電側装置 1 の動作を示すフ ロ ーチャ ー ト であ り 、 図 7 は図 6 のス テ ツ プ S 1 1 1 のサブルーチ ン を示す フ ロ ー チ ヤ 一 ト で あ る 。 以下、 図 6 お よび図 7 を用 いて、 送電側 装置 1 の動作を説明する 。

図 6 にお いて、 送電側装置 1 は、 受電側装置 2 の電力 と して、 送電線 3 を介 して、 + 1 2 V の直流を給電する （ス テ ツ フ S 1 0 1 ) 。 こ の給電は、 送電線 3 に接続さ れて い るそれぞれの受電側装置 2 の動作に必要な蓄電量が蓄え ら れる まで継続する ため 、 こ こ では、 必要蓄電量が一番大き い受電側装置 2 に合わせてチ ヤ 一 ジ時間 を設定 し 、 そのチ ャ ―ジ時間 を経過する まで給電を継続する (ステ ッ プ S 1

0 2 ) 。 次 に、 C P U 1 0 は、 受電側装置 2 への送信デー 夕 が 1 伝文揃っ てい る か否か を判断する （ス テ ッ プ S 1 0

3 ) 。 送信デー タ が 1 伝文 Jia つ た場合、 C P U 1 0 は、 + 1 2 V の給電を 〇 F F し （ス テ ツ プ S 1 0 4 ) 、 その後、

+ 5 V の直流出力 を O N し 、 時間 5 s の 間、 + 5 V を保 持する （ス テ ツ プ S 1 0 5 ) 。 次 に、 C P U 1 0 は、 上記 送信データ の 1 伝文か ら 1 パイ 卜 分のデ一 夕 を取 り 出 し 、 送電線 3 に送信する （ステ ッ プ S 1 0 6 )

の送信デー タ は、 1 ノ ィ 卜 の整数倍で構成さ れてお り 信先に該当する受電側装置 2 を個別 に ア ド レス で指定 する こ とができ る 。 さ ら に、 全て の受信側装置 2 を送信先 の対象に し た識別 コ ー ド を送信先 と して指定する こ と も で さ る 。 また 、 运 fe 7 夕 の最初の 1 バイ 卜 に は、 1 伝文の 最初 を表すデー タ （以下、 S T X デー タ とする） と 、 送信 つ 夕 の最後の 1 バイ 卜 には、 1 伝文の最後を表すデータ

(以下、 E T X データ とする ） が付加 さ れてお り 、 1 ノ ィ 卜 分のデー 夕 のそれぞれに は、 ス タ ー ト ビ ッ ト と ス ト ッ プ ビ ッ ト とが付加 さ れてい る。

そ して、 C P U 1 0 は、 上記送信データ の 1 伝文が全て 送信 さ れた か否か を、 E T Xデー 夕 を検出する等で判断す る （ス テ ツ プ S 1 0 7 ) 。 ス テ ツ プ S 1 0 7 で、 送信デー タ が残っ て い る 場合、 C P U 1 0 は、 ス テ ッ プ S 1 0 6 に 戻 り 、 残 り の送信データ カゝ ら 1 バィ ト 分のデータ を送信す る 。 一方、 ス テ ッ プ S 1 0 7 で、 全ての送信データ が送信 さ れてい る 場合、 C P U 1 0 は、 ステ ッ プ S 1 0 5 で O N した + 5 V の直流出力 を 0 F F し （ス テ ッ プ S 1 0 8 ) 、

+ 1 2 V の直流の給電を 〇 Nする （ス テ ッ プ S 1 0 9 ) 。 次に、 C P U 1 0 は、 ス テ ツ プ S 1 0 3 の送信デー タ が、 送信先の受電側装置 2 か ら の返信デ一 夕 を要求 して い る も のか否か を判断する （ス テ ツ プ S 1 1 0 ) 。 ス テ ッ プ S 1

1 0 で、 返信う 夕 を要求 し てい る と判断さ れた場合、 C P U 1 0 は、 受電側装置 2 か ら の返信データ 受信処理を行 う (ステ ツ プ S 1 1 1 ) 。 ス テ ツ プ S 1 1 0 で、 返信デ一 夕 を要求 し てい ない と判断さ れた場合、 C P U 1 0 は、 +

1 2 V の給電を継続する 。

図 7 にお いて、 前述 し たス ァ ッ プ S 1 1 1 の受電側装置 2 か ら の返信データ受信処理 につ いて説明する 。 ま ず、 C

P U 1 0 は、 + 1 2 V の給電が、 予め設定さ れてい る各々 の受電側装置 2 の蓄電に必要な上記チ ヤ ー ン時間を経過 し たか否か を判断する （ス テ ツ プ S 2 0 1 ) 。 上記チ ヤ ージ 時間 を経過する まで、 C P U 1 0 は、 + 1 2 V の給電を継 mする。 上記チ ヤ 一 ジ時間 を経過 した 口 、 + 1 2 V の給 電を O F F し (ステ ッ プ S 2 0 2 ) 、 + 5 V の直流出力 を

O Nする （ス テ ツ プ S 2 0 3 ) o 次に 、 C P U 1 0 は、 受 電側装置 2 か ら の返信データ を待ち （ステ ツ プ S 2 0 4 ) バイ 卜 分の返信デー タ の最初 に付加さ れて い る ス タ ー 卜 ビ ッ ト を検出 したか否か を判断する (ス テ ッ プ S 2 0 5

) o ス タ ー 卜 ビ ッ ト を検出 し て い る場合、 C P U 1 0 は、 返信データ の 1 ノ イ ト 分を全て受信 し たか否か を判断 し （ ス テ ッ プ S 2 0 6 ) 、 返信デ の 1 バィ ト 分が確定する まで受信を継 1¾ 9 る 。 ス ァ ッ プ S 2 0 6 で、 返信データ の

1 バイ ト 分が受信さ れた と判断 し た場合、 C P U 1 0 は、 受信 し 7こ 1目 データ が 1 伝文 を全て受信 し たか否か を上記 E T Xデ一夕等で判断する （ステ ツ フ S 2 0 7 ) 。 ス テ ツ プ S 2 0 7 にお いて 、 C P U 1 0 は、 受信 した fe 1目 デー タ が不足 して い る と判断 し た場合、 ステ ッ プ S 2 0 4 に戻 り 信データ待ち を継続する 。 次に、 ステ ッ プ S 2 0 7 で 信 し た 1S デ一夕 が 1 伝文を全て受信 した と判断 し た

- ? 口 、 C P U 1 0 は 、 + 5 V の直流出力 を 〇 F F し （ス テ ッ プ S 2 0 8 ) 、 + 1 2 V の給電 を o Nする （ステ ッ プ S

2 0 9 ) 。 その後、 C P U 1 0 は、 上記返 f¾ 丁—夕 に対す る処理を行い (ス テ ッ プ S 2 1 0 ) 、 ϊ—夕受信処理 を終了する 。

方、 ス テ ッ プ S 2 0 5 で、 ス ター ト ビ ッ ト が検出 さ れ ない 口 、 し P U 1 0 は、 ス テ ッ プ S 2 0 3 力 ら の経過時 間が 、 予め設定 した時間よ り 長いか否か を判断する （ス テ ッ プ S 2 1 1 ) 。 上記経過時間が予め設定 した時間よ り 短 い場合、 C P U 1 0 は、 ステ ッ プ S 2 0 4 に戻 り 、 デ一 夕 待ち を継続する 。 上記経過時間が予め設定 した時間 よ り 長 い場合、 C P U 1 0 は、 受電側装置 2 の返信エ ラー と判断 し、 + 5 V の直流出力 を O F F (ステ ッ プ S 2 1 2 ) 、 + 1 2 Vの給電を 〇 N (ス テ ッ プ S 2 1 3 ) した後、 返信 を 要求 し に う 夕 種別 に応 じて、 返信データ 再送要求等の返 信ェラ一処理を行ラ (ステ ッ プ S 2 1 4 ) 。

次 に、 受電側装置 2 の動作 につ いて説明する 。 なお、 図 8 は受電側装置 2 の動作を示すフ ロ ーチャ ー ト であ り 、 図 9 は図 8 の ス テ ッ プ S 3 0 7 のサブル一チ ン を示すフ ロ ー チャ ー ト で あ る 。 以下、 図 8 お よび図 9 を用 いて、 受電側 装置 2 の動作を説明する。

図 8 にお いて、 受電側装置 2 は、 電圧検出部 2 0 2 で送 電線 3 の電圧を検出する （ス テ ッ プ S 3 0 1 ) 。 電圧検出 部 2 0 2 で は、 送電線 3 の電圧が + 5 Vか否か （ス テ ッ プ S 3 0 2 ) およ び + 1 2 Vか否か （ス テ ツ プ S 3 0 9 ) を 予め設定 し た電圧範囲で判断 し 、 それぞれの場合 に応 じた 出力 を C P U 2 0 に出力する。

ス テ ッ プ S 3 0 2 で、 送電線 3 の電圧が + 5 V であ る と 判断さ れた場合、 C P U 2 0 は、 送電側装置 1 あ る い は他 の受電側装置 2 か ら データ が送信さ れる と判断す る 。 さ ら に、 電圧検出部 2 0 2 は、 受信 し たパルス 状のデ一 夕 の電 圧範囲 を検出 し 、 上記同様に、 デ一 夕 の電圧範囲 が 0 V + 5 Vか否か を予め設定 し た電圧範囲で検出 （ス テ ツ プ S 3 0 3 ) し 、 結果を C P U 2 0 に 出力する 。 C Ρ U 2 0 は 、 受信 したデータ の電圧範囲が V の場合、 送電 側装置 1 か ら の送信データ であ る と判断 し 、 送信 y タ を 端子 R X D か ら 取 り 込む （ス テ ッ プ S 3 0 4 ) 。 次に、 C P U 2 0 は、 送信デ一 夕 の 1 ノ イ ト 分を受信 したか否カゝ を 判断する （ス テ ッ プ S 3 0 5 ) 。 ス テ ッ プ 5 3 0 5 で、 送 信データ の 1 バイ ト 分が受信さ れた と判断 した場合、 C P U 2 0 は、 受信 した送信デ一夕 が 1 伝文 を全て受信 さ れた か否か を、 Ε Τ Xデー タ等で判断する （ス テ ッ プ S 3 0 6 ) 。 ス テ ッ プ S 3 0 5 お よ び S 3 0 6 にお いて、 C P U 2 0 は、 受信 し た送信データ が不足 してい る と判断 し た 口 、 ス テ ツ プ S 3 0 4 に戻 り 、 送信デー タ取 り 込みを継続す る 。 次に 、 ス テ ッ プ S 3 0 6 で、 受信 し た送信データ が 1 伝文を全て受信さ れた と判断さ れた場合、 C P U 2 0 は、 受信 した送信データ に対する処理 を行 う （ス テ ツ プ S 3 0

7 )

方、 ス テ ッ プ S 3 0 3 で、 データ が 0 V + 5 Vでは な い場合 （例え ば、 + 3 . 5 V + 5 V のパルス状のデー 夕） 、 C P U 2 0 は、 他の受電側装置 2 か ら 送電側装置 1 への返信データ等であ る と判断 し 、 送電線 3 か ら のデ一夕 取 り 込みは しない （ステ ッ プ S 3 0 8 ) 。

ま た、 ス テ ッ プ S 3 0 9 で、 送電線 3 の電圧が + 1 2 V であ る と判断さ れた場合、 C P U 2 0 は、 送電側装置 1 か ら の電力給電であ る と判断 し、 送電線 3 か ら C P U 2 0 へ の取 り 込みはせず (ス テ ッ プ S 3 1 0 ) 、 受電側装置 2 の 内部電源回路 2 3 に蓄電 を行 う （ス テ ッ プ S 3 1 1 ) 。 な お、 ステ ッ プ S 3 0 9 で、 送電線 3 の電圧が + 1 2 Vでな い と判断さ れた場合、 電圧検出部 2 0 2 が送電線 3 の電圧 検出 を継続する。

図 9 にお いて、 前述 したス テ ッ プ S 3 0 7 の送電側装置 1 か ら の送信データ 受信処理につ いて説明する 。 まず、 C P U 2 0 は、 送信データ の宛先 を示すア ド レス等か ら 、 送 IS 了—夕 が 自 局宛か否か を判断する （ステ ツ プ S 4 0 1 ) 信デー タ が 自 局宛でな い塲合、 C P U 2 0 は、 送信ァ 一 Λ を削除 し （ス テ ッ プ S 4 0 8 ) 、 処理を終了する 。 送 15 デ—夕 が 自 局宛の場合、 C P U 2 0 は、 その送信データ に対応 し た処理 を行 う （ス テ ッ プ S 4 0 2 ) 。 その後、 C P U 2 0 は、 送信データ が送電側装置 1 への返信： 7 タ を 要求 して い る か否か を判断する （ス テ ッ プ S 4 0 3 ) 。 送 信デ一夕 が返信つ 夕 を要求 していな い場合、 C P U 2 0 は、 送信データ受信処理を終了する。

一方、 ステ ツ プ S 4 0 3 C 、 1曰 ァ ―夕 が 1目 テ一夕 を 要求 して い る 場合、 返信デ一夕 を受電側装置 2 か ら 送信す る 夕 イ ミ ングを検出する ため に、 電圧検出部 2 0 2 が送電 線 3 の電圧を検出する （ス テ ツ プ S 4 0 4 ) 。 電圧検出部 2 0 2 は、 送電線 3 の電圧を予め設定 し 电圧範囲で判断 し、 それぞれの場合に応 じ た出力 を C P U 2 0 に 出力 して い る 。 C P U 2 0 は、 電圧検出部 2 0 2 か ら の信号に よ つ て、 送電線 3 の電圧が + 5 V か否か を判断 し (ス テ ッ プ S 4 0 5 ) 、 送電線 3 の電圧が + 5 V にな る まで電圧の検出 を継続する 。 ス テ ツ プ S 4 0 5 で、 送 線 ΰ の電圧が + 5 V に な つ た と判断 し た場合、 C P U 2 0 は、 送電側 への返信丁 > " を 1 ノ ィ 卜 分送信する (ステ ッ プ S 4 0 6 こ の返信データ も 、 前述 し た送信デ一夕 と 同様に、 1 バ イ ト の整数倍で構成さ れてお り 、 送信元に該当する 自 局 の 受電側装置 2 を個別の ァ ド レス で付加する こ とができ る 。 また 、 信デー タ の最初の 1 バイ 卜 に は S T Xデ一夕 と 、 迗 1目 夕 の最後の 1 ノ ィ ト に は E T Xデータ が付力 Π さ れ てお り 、 1 バイ ト 分のデータ のそれぞれには、 ス タ ー ト ビ ッ 卜 とス ト ッ プビ ッ ト とが付加 さ れている 。

次 に、 C P U 2 0 は、 全ての返信データ が送信 さ れたか 否か を判断する （ス テ ッ プ S 4 0 7 ) 。 返信データ が残つ てい る場合、 C P U 2 0 は、 ス テ ッ プ S 4 0 6 に戻 り 、 返 信デ一夕 の送信を継続する 。 返信デー 夕 を全て送信 した場 合、 C P U 2 0 は、 処理を終了する 。

なお、 図 9 の フ ロ ーチャ ー ト では、 受電側装置 2 は、 ス テ ツ プ S 4 0 2 の送信データ に対応 し た処理の後、 ステ ツ プ S 4 0 6 で返信データ を送信 してい る が、 C P U 2 0 で 行 う 処理の 内容に よ り 、 ス テ ッ プ S 4 0 2 と S 4 0 6 と は 同時 に行っ て もか まわなレ し 、 ス テ ツ プ S 4 0 2 の処理が 継続 して行われて もかまわない。

次 に、 送電側装置 1 と受電側装置 2 と の間で行われる給 電お よび通信データ につ いて説明する 。 なお、 図 1 0 は、 送電側装置 1 と受電側装置 2 と の 間で行われる送電お よ び 通信データ を、 電圧変化 と 時間 と の関係で示 し た図であ り 、 図 1 0 ( a ) は送電側装置 1 が受電側装置 2 か ら の返信 デー タ を要求 しない場合、 図 1 0 ( b ) は送電側装置 1 が 受電側装置 2 か ら の返信データ を要求する 場合を示 して い る 。 以下、 図 1 0 を用 いて、 電圧変化 と時間 と の関係の説 明 を行 う 。

図 1 0 ( a ) は、 送電側装置 1 が受電側装置 2 か ら の返 信データ を要求 しな い場合、 送電側装置 1 と受電側装置 2 と の 間で、 送電線 3 を介 して給電およ び送受信さ れる デー 夕 と を 、 横軸を時間、 縦軸を電圧で示 した図であ る 。 図 1 0 ( a ) において、 まず、 区間 A 1 で送電線 3 には送電側 装置 1 か ら + 1 2 V の直流が給電 さ れて レゝ る 。 こ こ で、 区 間 A 1 は、 必要蓄電量が一番大き い受電側装置 2 に合わせ たチ ャ ージ時間以上継続さ れる 。 その後、 送電側装置 1 は 、 各々 の受電側装置 2 に送信デー タ の送信 を通知する た め に、 区間 Tで 5 s 間 + 5 V の直流を送電線 3 に供給 し て い る 。 そ して、 送電側装置 1 は、 η バイ ト の送信データ を 区間 D l 〜 n で送信する 。 各データ D l 〜 n は、 + 5 V のパルス 状の電圧変化 を有 してお り 、 それぞれのデ一 夕 D l 〜 n の先頭 ビ ッ ト はス ター ト ビ ッ ト を表 して レ る 。 ま た 、 送信データ の最初 のバイ ト に あ た る データ D 1 は、 前述 した よ う に、 1 伝文データ の先頭を表す S T X デー タ で あ り 、 データ D n は、 1 伝文デ一夕 の最後を表す E T X デー タで あ る 。 送信データ の送信 を終了後、 送信側装置 1 は、 区間 A 2 で + 1 2 V の直流をそれぞれの受電側装置 2 に給電する 。

図 1 0 ( b ) は、 送電側装置 1 が受電側装置 2 か ら の返 信データ を要求する 場合、 送電側装置 1 と受電側装置 2 と の間で、 送電線 3 を介 して給電お よ び送受信さ れる データ と を 、 横軸 を時間、 縦軸 を電圧で示 し た図であ る 。 図 1 0 ( b ) にお いて、 区間 A l 〜 D n は、 前述 した図 1 0 ( a ) と 同様であ る ので、 説明 を省略する 。 前述の よ う に、 区 間 A 2 で は、 送電側装置 1 は、 必要蓄電量が一番大き い受 電側装置 2 に合わせたチ ャ ー ジ時間以上、 + 1 2 V の給電 を継続す る 。 その後、 区間 Uで、 送電側装置 1 は、 受電側 装置 2 か ら の返信デ一夕 の送信を促すため に、 + 5 V の直 流を送電線 3 に供給する 。 返信データ を送信する受電側装 置 2 は、 こ の + 5 V を検出 し 、 mノ イ ト のデー タ R 1 〜 R mを送信する 。 各デー タ R l 〜 mは、 + 3 . 5 V ^> + 5 V のパルス 状の電圧変化 を有 してお り 、 それぞれのデータ R 1 〜 mの先頭 ビ ッ ト はス タ ー ト ビ ッ ト を表 してい る 。 ま た 、 返信デー 夕 の最初 のバイ ト に あた る デ一夕 R 1 は、 前述 し た よ う に、 1 伝文デー タ の先頭を表す S T Xデ一夕 であ り 、 データ R m は、 1 伝文データ の最後を表す E T X デ一 夕 で あ る 。 返信デー タ の受信 を終了後、 送信側装置 1 は、 区間 A 3 で + 1 2 V の直流をそれぞれの受電側装置 2 に給 電する 。

なお、 本実施形態では、 それぞれの受電側装置 2 への給 電電圧を + 1 2 V、 送電側装置 1 か ら 送信する 送信データ の電圧を 0 V + 5 Vお よび受電側装置 2 か ら 送信する返 信データ の電圧を + 3 . 5 と して い る が、 こ の よ う な電圧でな く て も か ま わな い。 上記給電 と 上記送信デ 一夕 と 上記返信デー タ と が、 電圧を検出する こ と に よ り 、 区別が可能であ れば、 ど の よ う な電圧で も本送受電通信装 置を実現する こ とができ る

こ の よ う に、 本発明 に よ る 送受電通信装置では 、 受電側 装置への電源電力 の給電 と 、 送電側装置 と受電側装置 と の 間 の通信デ—夕 と を時分割で送受信する こ と が可能で、 さ ら に、 送受信す るデータ に 置の ァ ド レス を付与す る こ と によ り 送信データ を処理する 受電側装置を指定、 あ る い は返信 タ を 1§ し た受電側装置を 区別でき る 双方 向の通信が可能であ る 。 ま た、 送電側装置か ら の达信 — 夕 と 受電側装置か ら の返信データ と の電圧を 、 逢 う 電圧に 設定する こ と に よ り 、 受電側装置は、 他の受電側装匱か ら の 信： 7 タ を電圧検出 のみで区別する こ と ができ る ため

、 ハー ド 的な処理で不要なう 夕 を選別 し C P U の処理負 荷を軽減する こ と ができ る。 こ れに よ り 、 受電側装置の ソ フ ト ウ ェ ア処理が簡素化 さ れ、 ソ フ ト ウ ェ ア の コ ス ト も削 減する こ と ができ る。 産業上の利用可能性

以上のよ う に、 こ の発明は、 送受電通信装置お よ びその 方法において、 よ り 特定的には、 2 本の送電線を用 いて送 受電 と相互通信 と を行 う 2 線式送受電通信装置およ びその 方法において、 低コ ス ト で伝送効率が良 く 、 受電側の処理 負荷を軽減する こ とができ る 。

Claims

請求の範囲

1 . 2 本の送電線を介 して接続さ れる送電側装置 と 少な く と も一つ の受電側装置 と の間で給電およ び相互通信 を行 う 送受電通信装置であ っ て、

前記送電側装置は、

第 1 の電力 レベルを有する電力 を 出力する送電側電源 部 と 、

前記受電側装置に指示を与え る送信データ を生成 し、 かつ 、 前記受電側装置か ら の返信デー タ を受信 して処理す る送電側データ処理部 と、

前記電力 の給電期間 と'前記送信データ を送信する デー タ送信期間 と 前記返信データ を受け付ける返信デー タ受付 期間 と を時分割 して制御する送電側期間制御部 と、

前記給電期 間 に前記送電側電源部か ら 出力 される 前記 第 1 の電力 レベルを有する電力 を前記送電線に給電 し 、 か つ、 前記データ 送信期間 に前記送信データ を第 2 の電カ レ ベル を有する 送信デー タ に変換 し て前記送電線に送信する 送電側合成部 と を備え、

前記受電側装置は、

前記送電線を介 して給電さ れる 前記第 1 の電力 レベル を有する電力 を蓄電する受電側電源部 と、

前記送電側装置か ら の前記第 2 の電力 レベルを有する 送信データ を受信 して処理 し、 かつ 、 前記送電側装置に返 答す る前記返信データ を生成する 受電側デー タ処理部 と 、 前記返信デー タ受付期間 に前記受電側データ処理部か ら 出力 さ れた前記返信データ を第 3 の電力 レベル を有する 返信データ に変換 して前記送電線に返信する 受電側送信部 と、

前記送電線の電力 レベルを検出 し 、 電力 レベル検出結 果を前記受電側デ一夕処理部 に出力す る電力 レベル検出部 と を備え、

前記受電側データ処理部は、 前記電力 レベル検出部か ら の前記電力 レベル検出結果に基づいて、 前記送電線か ら デ 一夕 を選択 し て取 り 入れる こ と を特徴 とする 、 送受電通信

2 . 前記受電側データ 処理部は、 前記電力 レベル検出部 か ら の前記電力 レベル検出結果に基づいて、 前記送電線か ら 前記第 2 の電力 レベルを有する データ を選択 し て取 り 入 れる こ と を特徴 とする 、 請求項 1 に記載の送受電通信装置

3 . 前記送電側合成部は、 さ ら に前記返信デ一夕 受付期 間 に予め設定さ れた電力 レベルを有する デー タ受付信号を 前記送電線に送信 し、

前記受電側データ処理部は、 前記電力 レベル検出部か ら の前記電力 レベル検出結果に基づいて、 前記データ 受付信 号の受信 を検出 し、 前記データ 受付信号の受信に よ っ て前 記返信デー タ を前記受電側送信部に 出力する こ と を特徴 と する 、 請求項 1 に記載の送受電通信装置。

4 . 前記送電側データ処理部は、 指示する 相手の宛先 と して前記受電側装置の ァ ド レス を さ ら に前記送信デー タ に 付加 し、 前記受電側データ処理部は、 前記送信データ に付加さ れ て い る前記ァ ド レス が自 装置宛のデー タ の みを処理する こ と を特徴 とする 、 請求項 1 に記載の送受電通信装置。

5 . 前記受電側データ 処理部は、 送信元 と して 自 装置の ア ド レス を さ ら に前記返信デー タ に付加 し て返答する こ と を特徴とする 、 請求項 1 に記載の送受電通信装置。

6 . 前記送電側データ処理部は、 指示する相手の宛先 と して前記送電線に接続さ れて い る 全て の前記受電側装置 を 対象 とす る識別 コ ー ド を さ ら に前記送信デー タ に付加 し 、 前記送電線に接続さ れてい る 全ての前記受電側データ 処 理部は、 前記送信データ に付加さ れて い る 前記識別 コ ー ド に よ り 前記送信データ を処理する こ と を特徴 と する 、 請求 項 1 に記載の送受電通信装置。

7 . 2 本の送電線を介 して接続さ れる送電側装置か ら 給 電さ れ、 該送電側装置 と の間で相互通信を行 う 受電通信装 置であ っ て、

前記送電線を介 して前記送電側装置か ら 給電さ れる第 1 の電力 レベルを有する電力 を蓄電する 受電側電源部 と 、 前記送電側装置か ら の第 2 の電力 レベルを有する 送信デ —タ を受信 し て処理 し、 かつ 、 前記送電側装置に返答する 前記返信データ を生成する受電側データ処理部 と 、

前記送電側装置が時分割 して指定す る返信データ 受付期 間に、 前記受電側データ 処理部か ら 出力 さ れた前記返信デ 一夕 を第 3 の電力 レベルを有する 返信デー タ に変換 して前 記送電線に返信する受電側送信部 と 、

前記送電線の電力 レベルを検出 し 、 電力 レベル検出結果 を前記受電側データ処理部に 出力する電力 レベル検出部 と を備え、

前記受電側データ処理部は、 前記電力 レベル検出部か ら の前記電力 レベル検出結果に基づいて、 前記送電線か ら デ 一 夕 を選択 して取 り 入れる こ と を特徴 とする 、 受電通信装 置。

8 . 前記受電側データ処理部は、 前記電力 レベル検出部 か ら の前記電力 レベル検出結果に基づいて、 前記送電線か ら 前記第 2 の電力 レベルを有する データ を選択 し て取 り 入 れる こ と を特徴 とする 、 請求項 7 に記載の受電通信装置。

9 . 前記送電側装置か ら は、 前記返信データ受付期間に 予め設定さ れた電力 レベルを有する データ 受付信号が前記 送電線に送信されて、

前記受電側データ処理部は、 前記電力 レベル検出部か ら の前記電力 レベル検出結果に基づい て、 前記データ 受付信 号の受信を検出 し、 前記デ一夕 受付信号の受信に よ っ て前 記返信デー タ を前記受電側送信部に 出力する こ と を特徴 と する 、 請求項 7 に記載の受電通信装置。

1 0 . 2 本の送電線を介 して接続さ れる 少な く と も一つ の受電側装置 と の間で給電およ び相互通信 を行 う 送電通信 装置であ っ て、

第 1 の電力 レベルを有する電力 を前記受電側装置 に 出力 する 送電側電源部と 、

前記受電側装置に指示を与え る送信デ一タ を生成 し 、 か つ 、 前記受電側装置か ら の返信データ を受信 して処理する 送電側デー タ処理部 と 、 前記電力 の給電期間 と前記送信デー タ を送信する データ 送信期間 と 前記返信データ を受け付ける返信データ受付期 間 と を時分割 して制御する送電側期間制御部 と 、

前記給電期間 に前記送電側電源部か ら 出力 さ れる 前記第

1 の電力 レベルを有する電力 を前記送電線 に給電 し 、 かつ 、 前記デー タ 送信期間 に前記送信デ一 夕 を第 2 の電カ レべ ルを有する 送信データ に変換 して前記送電線に送信する送 電側合成部 と を備え、

前記送電側データ処理部は、 第 3 の電力 レベルを有する 前記返信データ を他の電力 レベル と 区別 して受信する こ と を特徴 とする 、 送電通信装置。

1 1 . 前記送電側合成部は、 さ ら に前記返信データ 受付 期間 に予め設定さ れた電力 レベルを有する データ 受付信号 を前記送電線を介 して前記受電側装置に送信する こ と を特 徵 とする 、 請求項 1 0 に記載の送電通信装置。

1 2 . 2 本の送電線を介 し て接続さ れた送電側装置と 少 な く と も一つ の受電側装置 と の間で給電お よ び相互通信を 行 う 送受電通信方法であ っ て、

送電側は、

第 1 の電力 レベルを有す る電力 を 出力する 送電側給電 ス テ ッ プと 、

前記受電側装置に指示を与え る送信データ を生成 し、 かつ、 前記受電側装置か ら の返信データ を受信 して処理す る 送電側データ処理ステ ッ プと、

前記電力 の給電期間 と前記送信データ を送信する デー 夕 送信期間 と前記返信データ を受け付ける 返信データ受付 期 間 と を時分割 して制御する送電側期間制御ス テ ッ プ と 、 前記給電期間 に前記送電側電源部か ら 出力 さ れる 前記 第 1 の電力 レベルを有す る電力 を前記送電線に給電 し 、 か つ 、 前記データ 送信期間 に前記送信データ を第 2 の電カ レ ベルを有す る 送信デー タ に変換 して前記送電線に送信する 送電側合成ステ ッ プと を有 し、

受電側は、

前記送電線を介 して給電 さ れる 前記第 1 の電力 レベル を有する電力 を蓄電する受電側蓄電ス テ ッ プ と 、

前記送電側装置か ら の前記第 2 の電力 レベルを有する 送信データ を受信 して処理 し 、 かつ、 前記送電側装置に返 答する前記返信データ を 生成する 受電側デー タ処理ス テ ツ プと 、

前記返信データ 受付期間 に前記受電側データ処理部か ら 出力 された前記返信データ を第 3 の電力 レベルを有する 返信データ に変換 して前記送電線に返信する 受電側送信ス テ ツ プと 、

前記送電線の電力 レベルを検出 し 、 電力 レベル検出結 果を前記受電側データ処理部に 出力する電力 レベル検出ス テ ツ プと を有 し、

前記受電側データ処理ス テ ッ プは、 前記電力 レベル検出 ス テ ッ プに よ る 前記電力 レベル検出結果に基づいて、 前記 送電線か ら デ一 夕 を選択 して取 り 入れる こ と を特徴 とする 、 送受電通信方法。

1 3 . 前記受電側デー タ処理ス テ ッ プは、 前記電カ レべ ル検出ス テ ツ プに よ る の前記電力 レベル検出結果に基づい て、 前記送電線か ら 前記第 2 の電力 レベルを有する データ を選択 して取 り 入れる こ と を特徴 とする 、 請求項 1 2 に記 載の送受電通信方法。

1 4 . 前記送電側合成ステ ッ プは、 さ ら に前記返信デー 夕 受付期間 に予め設定さ れた電力 レベルを有する データ 受 付信号を前記送電線に送信 し、

前記受電側データ処理ス テッ プは、 前記電力 レベル検出 ス テ ッ プに よ る の前記電力 レベル検出結果 に基づいて、 前 記デー タ 受付信号の受信 を検出 し 、 前記データ 受付信号の 受信 に よ っ て前記返信データ を前記受電側送信ス テ ツ プに 出力する こ と を特徴 とする 、 請求項 1 2 に記載の送受電通 信方法。

1 5 . 前記送電側デー タ処理ス テ ッ プは、 指示する相手 の宛先 と し て受電側の ァ ド レス を さ ら に前記送信デ一夕 に 付加 し 、

前記受電側データ 処理ス テ ッ プは、 前記送信デー タ に付 加 さ れて い る 前記ア ド レスが 自 局宛のデー タ のみを処理す る こ と を特徴 と する 、 請求項 1 2 に記載の送受電通信方法

1 6 . 前記受電側デー タ処理ス テ ッ プは、 送信元 と して 自 局 の ァ ド レス を さ ら に前記返信データ に付加 して返答す る こ と を特徴 と する 、 請求項 1 2 に記載の送受電通信方法

1 7 . 前記送電側デー タ処理ス テ ッ プは、 指示する相手 の宛先 と し て前記送電線に接続さ れて い る 全て の受電側 を 対象 とする識別 コ ー ド を さ ら に前記送信データ に付加 し 、 前記送電線に接続さ れてい る全て受電側は、 前記送信デ —夕 に付加 さ れてい る 前記識別 コ ー ド に よ り 前記送信デー 夕 を処理す る こ と を特徴 とする 、 請求項 1 2 に記載の送受 電通信方法。