JPS6218839A

JPS6218839A - 電力線搬送方式送受信回路

Info

Publication number: JPS6218839A
Application number: JP15967485A
Authority: JP
Inventors: Yuji Doi; 土肥　祐治; Noritaka Yamanaka; 規任山中; Kimio Nakagawa; 公夫中川; Tatsuo Yoshikawa; 達夫吉川; Hideaki Hamoto; 葉本　英明; Takayuki Miki; 三木　貴行
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1985-07-17
Filing date: 1985-07-17
Publication date: 1987-01-27

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、内容の異なる４種の信号を正確に伝送できる
ように改善した電力線搬送方式送受信回路、すなわち送
信部から電力線に信号波を重畳させて受信部に送信する
送受信回路に関するものである。

〔従来技術〕

送信部と受信部との間に敷設された電力線を介して信号
波を送受信する送受信回路は、信号波伝送用の伝送線を
敷設する必要がないので、従来から音声などのアナログ
信号を伝送する通信には広く利用されている。

しかし、電力線は、本来、信号波を伝送するために敷設
されたものではなく、信号伝送線としての品質は決して
良いものではない。また、電力線には蛍光灯、モータ、
サイリスクなどのスイッチング素子を使用した各種機器
が接続されているので、雑音が混入し、ディジタル信号
の伝送には適していない。特に、サイリスクにより発生
する雑音（いわゆる、サイリスクノイズ）はレベルが大
きく、かつ、立ち上がりが鋭いので、多くの周波数成分
を含んでおり、フィルタで除去するのが困難であった。

このようなサイリスクノイズが信号中に混入するとディ
ジタル信号のパルス幅が短くなったり、パルス間に雑音
による疑似パルスが発生したりして信号の情報を解読で
きなくなることがあり、電力線の敷設条件が非常に良い
場合でなければディジタル信号でデータや制御信号を正
確に伝送することが出来なかった。

このような雑音による解読不能を解消するために、受信
部に入力された信号のｒＨＪレベルまたはｒＬＪレベル
の時間をマイクロコンピュータ等の制御装置で計測し、
所定の誤差範囲（例えば±３０％）以内であればその信
号が正確に解読されたと判断するようにしたものがある
。

しかし、このような方式では、波形の中央部が雑音によ
って欠けるような場合には正しく解読できていないと判
断される欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明は、上記の問題点を考慮してなされたものであっ
て、サイリスクノイズ等の極めて短時間に発生する雑音
に影響されることなく、非常に簡単な回路で４種の内容
の異なる信号を送受信できるようにした電力線搬送方式
送受信回路の提供を目的とするものである。

〔発明の構成〕

本発明に係る電力線搬送方式送受信回路は、送信部から
電力線に信号波を重畳させて受信部に送信するものであ
って、上記送信部に、交流電源の正の半周期に信号波を
重畳させて出力する正半周期重畳モードと、交流電源の
負の半周期に信号波を重畳させて出力する負半周期重畳
モードと、交流電源の全波に信号波を重畳させて出力す
る全波重畳モードと、信号を重畳しないモードとの４つ
の異なる内容を意味する送信モードを択一的に切り換え
るモード切換手段を設ける一方、受信部に、上記送信モ
ードを判別するモード判別手段を設けて、各モードによ
って異なる４種の信号を判別するように構成したことを
特徴とするものである。

受信回路のモード判別手段は、回路構成を簡単にする上
で、受信信号を積分する積分手段と、この積分結果と基
準電圧とを比較する比較手段とで構成することが有利で
ある。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第３図に基づいて説明
すれば、以下の通りである。

第１図（１）に示す送信部は、電源に重畳するキャリア
を発生するキャリア発振器１と、このキャリアを電源に
重畳するタイミングを制御し、互いに位相が反転した二
つのゲート信号Ｇ・−ｄ−を交流１００ポルトから作り
出すゲート信号形成回路２と、キャリアの電源への重畳
状態を４種に切り換えるスイッチ３と、２個のアンドゲ
ート回路４・５と、両アンドゲート回路４・５の出力を
入力するオア回路６と、このオア回路６から出力される
キャリアを電力線７に伝送する結合回路８とを備えてい
る。

上記キャリア発振器１は正確な周波数（一般には１００
〜４００ＫＨｚ位の周波数が用いられる）を発信するも
のを用いればよい。

上記ゲート信号形成回路２からは第３図（１）に示す電
源電圧に同期して、ｒＨＪと「Ｌ」とに交互に切り変わ
る第１のゲート信号Ｇ［第３図（２）参照］を第１のア
ンドゲート回路４に供給し、これとは位相が１８０度反転している第２のゲート信
号百を第２のアンドゲート回路５に供給するように構成
される。

上記スイッチ３は、４個の固定接点３ａ〜３ｄと１個の
可動接点３ｅを有し、第１の固定接点３ａは直接に、第
３の固定接点３Ｃは順接続ダイオード９を介して、それ
ぞれ第１のアンドゲート回路４の一方の入力端に共通に
結合されている。また、第２の固定接点３ｂは直接に、
第３の固定接点３ｃは別の順接続ダイオード１０を介し
てそれぞれ第２のアンドゲート回路５の一方の入力端に
共通に接続されている。第４の固定接点４ｄはいずれの
アンドゲート回路４・５にも接続されずに接地されてい
る。なお、各固定接点３ａ〜３ｄにはそれぞれその固定
接点３ａ〜３ｄが可動接点３ｅに接続されたときに所定
の電圧を保持するように接地抵抗１１２〜Ｉｌｄを介し
て接地される。

上記キャリア発振器１は、第１のゲート信号Ｇを人力し
て開かれる第１のアンドゲート回路４の他方の入力端と
、第２のゲート信号百を入力して開かれる第２のアンド
ゲート回路５の他方の入力端とに接続される。なお、上
記結合回路８は、電力線７にコンデンサ１２を介して結
合されている。

一方、受信部は、第１図（２）に示すように、前記電力
線７から電源のゼロクロス点でｒＨＪとなるようなリセ
ット信号Ｒおよび電源電圧に同期し、互いに位相が反転
した二つのゲート信号Ｇ・百とを作りだす信号形成回路
２１と、同じく前記電力線７からキャリアをピックアッ
プする結合回路２２と、これに順次結合された低周波成
分をカットするためのコンデンサ２３、増幅回路２４、
位相ロッキング回路（ＰＬＬ）２５を備えている。また
、このＰＬＬ２５の出力端はダイオード２６を介してコ
ンデンサからなる積分回路２７に接続され、さらに、こ
の積分回路２７の出力を正相入力端に入力する比較回路
２８が接続される。この比較回路２８の負相入力端には
基準電圧設定回路２９から所定のレベルの基準電圧が人
力される。この基準電圧は、例えば、積分回路２７の出
力電圧が一定しベルを越えた時オンとなる様に設定され
る。また、上記積分回路２７の容量は、電源の半周期の
２０％程度にわたり連続してキャリアを入力したＰＬＬ
２５が出力する電気量程度にすればよい。さらに、上記
積分回路２７を電源の半周期ごとにリセフトするために
、上記リセット信号Ｒを入力して積分回路２７の両端を
短絡させるリセット回路３０が設けられる。上記比較回
路２８の出力端は２個のアンド回路３１・３２の各一方
の入力端に接続され、第１のアンド回路３１の他方の入
力端には第１のゲート信号Ｇが、第２のアンド回路３２
の他方の入力端には第２のゲート信号百が入力される。

第１のアンド回路３１の出ツノ端はパルスの立ち上がり
でトリガされるリトリガタイプの第１のワンショットマ
ルチバイブレーク（ＯＭＶ）３３と、パルスの立ち上が
りでトリガされるリトリガタイプの第２のワンショット
マルチハイブレーク（ＯＭＶ）３５と、第２の出力用ア
ンド回路３６の第３の入力端に個別的に直接接続される
。第１のＯＭＶ３３の正転出力端Ｑは第１の出力用アン
ド回路３４の一方の入力端に接続され、反転出力端ては
第３の出力用アンド回路３７の第１の入力端にそれぞれ
接続される。また、第２のＯＭＶ３５の正転出力端Ｑは
第２の出力用アンド回路３６の第１の入力端に接続され
る。

第２のアンド回路３２の出力端は第１の出力用アンド回
路３４の他方の入力端と、パルスの立ち上がりでトリガ
されるリトリガタイプの第３のワンショットマルチバイ
ブレーク（ＯＭＶ）３８と、第３の出力用アンド回路３
７の第２の入力端と、パルスの立ち上がりでトリガされ
るリトリガタイプの第４のワンショットマルチバイブレ
ーク（ＯＭＶ）３９に直接個別的に接続される。第３の
ＯＭＶ３８の反転出力端−ｄ−が第２の出力用アンド回
路３６の第２の入力端に接続され、第４のＯＭＶ３９の
正転出力端Ｑが第３の出力用アンド回路３７の第３の入
力端に接続される。上記第１ないし第３の出力用アンド
回路３４・３６・３７は、それぞれ出力端４０・４１・
４２を有する。

上記の構成において、第１図（１）の送信部では、スイ
ッチ３の可動接点３ｅを第１の固定接点３ａに接続する
と、第１のアンドゲート回路４の他方の入力端がｒＨＪ
となり、第１のゲート信号Ｇに同期して電源の正の半周
期にキャリアが第１のアンドゲート回路４から出力され
る。このキャリアはオア回路６と結合回路８とを介して
電力線７に印加され、第２図（３）に示すように、電源
電圧に重畳される（正半周期重畳モード）。

スイッチ３の可動接点３ｅを第２の固定接点３ｂに接続
すると、第２のアンドゲート回路５の他方の入力端がｒ
ＨＪとなり、第２のゲート信号百に同期して電源の負の
半周期にキャリアが第２のアンドゲート回路５から出力
され、第２図（４）に示すように、負の半周期にキャリ
アを重畳された電源電圧が電力線７を介して伝送される
ことになる（負半周期重畳モード）。

スイッチ３の可動接点３ｅを第３の固定接点３Ｃに接続
すると、第１および第２のアンドゲート回路４・５の各
他方の入力端がｒＨＪとなり、第１のアンドゲート回路
４から電源の正の半周期にキャリアが出力されるととも
に、電源の負の半周期に第２のアンドゲート回路５から
キャリアが出力される。両アンドゲート回路４・５の出
力はオア回路６に入力され、電源の全周期にわたって連
続するキャリアがオア回路６から出力され、第２図（５
）に示すように全周期にわたりキャリアを重畳された電
源電圧が電力Ｓｓ７を介して伝送されることになる（全
周期重畳モード）。

スイッチ３の可動接点３ｅを第４の固定接点３ｄに接続
すると、両アンドゲート回路４・５の各他方の入力端が
Ｉｌ］となるために、第２図（６）に示すように、全周
期にわたってキャリアが重畳されない（無重畳モード）
。

キャリアの重畳状態によって種類が異なる４種類の信号
を受ける第１図（２）の受信部では、結合回路２２によ
り電力線７からビックアンプされ、コンデンサ２３で低
周波信号成分を除去されたキャリア信号が、ＰＬＬ２５
に人力され、ＰＬＬ２５によってキャリアの有無が検出
される。すなわち、キャリアが入力されるとＰＬＬ２５
の出力が所定のキャプチャレンジにわたって「Ｈ」とな
り、キャリアの存在が検出されることになる。例えば、
第３図（１）に示すような電源の正の半周期にキャリア
が重畳されている場合、ＰＬＬ２５の出力は第３図（２
）に示すように、電源の正の半周期で「Ｈ」、負の半周
期でｒＬＪとなるＰＬＬ２５出力が得られる。リセット
信号Ｒにより区分されるＰＬＬ２５の出力、すなわちデ
ータ長は電源の半周期であるので、ＰＬＬ２５のキャプ
チャレンジを非常に小さくし、コンデンサ２３のカット
オフ周波数を適当に設定することによって、電力線７に
混入したノイズを十分に低減または除去できる。

ＰＬＬ２５の出力は、第３図（４）に示されるように、
電源の正の半周期の間に逐次積分回路２７に積分され、
この積分量が電源の半周期の約２０％にわたる期間のキ
ャリアに対応するＰＬＬ２５の出力の積分量以上になる
と比較回路２８にＰＬＬ２５の出力が伝達され、第３図
（５）に示すように比較回路２８がＨとなる。積分回路
２７は電源のゼロクロス点に同期して半周期ごとにｒＨ
Ｊとなるリセット信号Ｒ［第３図（３）〕を人力するリ
セット回路３０によって短絡され、そのたびに比較回路
２８の出力の入力は一部ｒＬＪとなり、再度積分回路２
７電源の半周期の約２０％にわたる期間のキャリアに対
応するＰＬＬ２５の出力の積分量以上になると比較回路
２８の出力がｒＨＪになる。

電源の正の半周期にキャリアが重畳されている場合には
、比較回路２８の出力は第３図（５）に示すように、電
源の正の半周期の開始のゼロクロス点から例えばその半
周期の２０％遅れた時点でｒＨＪになり、電源の正の半
周期の終了のゼロクロス点で「Ｌ」になるパルスとなる
。第１のアンド回路３１の出力はこのパルスに同期して
Ｉ’ｌ」となるが、第２のアンド回路３２の出力は電源
の全周期にねたりｒＬＪである。

電源の負の半周期にキャリアが重畳されているときには
、比較回路２８の出力は例えば電源の負の半周期の開始
のゼロクロス点から例えばその半周期の２０％遅れた時
点でｒＨＪになり、電源の負の半周期の終了のゼロクロ
ス点でｒ　Ｉ−Ｊになるパルスとなる。従って、第２の
アンド回路３２の出力はこのパルスに同期してｒＨＪと
なるが、第１のアンド回路３１の出力は電源の全周期に
わたり「Ｌ」である。

電源の全周期にキャリアが重畳されているときには、電
源の正の半周期に第１のアンド回路３１から上記パルス
が出力され、電源の負の半周期に第２のアンド回路３２
から上記パルスが出力されることになる。

電源の正の半周期にキャリアが重畳されている場合、第
２のアンド回路３２の出力が電源の全周期にねたりｒＬ
Ｊであるので、第１および第３のの出力用アンド回路３
４・３７の各出力は電源の全周期にねたりｒＬＪである
。これに対して、第１のアンド回路３１の出力を入力す
る第２のＯＭＶ３５の出力Ｑは第１のアンド回路３１か
ら出力される最初のパルスの立ち上がりで「Ｈ」に切り
変わり、第３のＯＭＶ３８の反転出力Ｑは電源の全周波
数にわたり「■］」であるから、第２の出力用アンド回
路３６の出力は第１のアンド回路３１から出力されるパ
ルスに同期してｒＨＪとなる。

このように第２の出力用アンド回路３６の出力のみが「
ｒ（」となることにより、キャリアの重畳状態が正の半
周期にキャリアが重畳される正半周期重畳モードである
ことが判別される。

電源の負の半周期にキャリアが重畳されている場合、第
１のゲート信号を入力する第１のアンド回路３１の出力
は電源の全周期にわたって「Ｌ」となり、第１の○ＭＶ
３３の正転出力端Ｑの出力が電源の全周期にねたりｒＬ
Ｊとなるので、第１の出力用アンド回路３４の出力はｒ
ＬＪとなる。

また、第２の○ＭＶ３５の出力Ｑも同様に電源の全周期
にわたってｒＬＪとなるので、第２の出力用アンド回路
３６の出力もｒＬＪとなる。これに対し、第１のＯＭＶ
３３０反転出力百は電源の全周期にねたりｒ　ＨＪとな
り、第４のＯＭＶ３９の出力Ｑは第２のアンド回路３２
から出力される最初のパルスの立ち上がり以降ｒＨＪと
なるので、第３の出力用アンド回路３７の出力−ｄ−は
第２のアンド回路３２から出力されるパルスに同期して
ｒＨＪとなる。

このように第３の出力用アンド回路３７の出力のみがｒ
ＨＪとなることにより電源へのキャリアの重畳状態が負
の半周期にキャリアが重畳される負半周期重畳モードで
あることが判別される。

電源へのキャリアの重畳が全周期にわたる全周期重畳モ
ードであるときには、第１のアンド回路３１から出力さ
れる最初のパルスの立ち上がりで第１のＯＭＶ３３の反
転出力量が「Ｌ」に切り変えられる。従って、第３の出
力用アンド回路３７の出力はｒＬＪとなる。また、第３
のＯＭＶ３８の出力量は第２のアンド回路３２から出力
される最初のパルスの立ち上がりでｒＬＪに切り換わる
ので、第２の出力用アンド回路３６の出力もｒＬＪとな
る。これに対して、第１のＯＭＶ３３の正転出力Ｑがｒ
ＨＪに切り変えられるので、第１の出力用アンド回路３
４の出力は電源の負の半周期内で第２のアンド回路３２
の出力に同期してｒＨＪとなる。

このように第１の出力用アンド回路３４の出力のみがｒ
ＨＪとなることによって電源へのキャリアの重畳状態が
全周期にキャリアが重畳される全周期重畳モードである
ことが判別できる。

電源へのキャリアの重畳状態が全周期にわたりキャリア
が重畳されない無重畳モードであるときには、第１のＯ
ＭＶ３３の正転出力ＱがｒＬＪになるので第１の出力用
アンド回路３４の出力が「Ｌ」になり、第２のＯＭＶ３
５の出力がｒＬＪになるので第２の出力用アンド回路３
６の出力がｒＬＪになり、第４のＯＭＶ３９の出力がｒ
Ｌ’Ｊになるので第３の出力用アンド回路３７の出力も
「Ｌ」になる。

このように全部の出力用アンド回路の出力がｒＬＪとな
ることによりキャリアの重畳状態が無重畳モードである
ことが判別できる。

このようにして各出力端４０〜４１に得られる出力は、
例えば出力端４１の出力を図示しないモータの正転駆動
指令として、出力端４２の出力をそのモータの逆転駆動
指令として、出力端４０の出力をそのモータの停止指令
としてそれぞれ利用することができる。

〔発明の効果〕

本発明の電力線搬送方式送受信回路は以上のように、送
信部のモード切換手段によって、交流電源の正の半周期
、負の半周期、全周期にキャリアを重畳し、または全周
期にキャリアを重畳しないことにより４種の信号を電力
線を介して出力し、受信部のモード判別手段によりその
信号の種類を判別できるように構成しである。それ故、
複雑に組み合わされたフィルタ回路やマイクロコンビュ
−タなどを用いない非常に簡単な構成で、例えば信号の
中央が雑音によって欠けるような場合でも、信号の欠損
が例えば８０％以下であれば正しく信号を解読できると
いったように、４種類の信号をほとんど雑音の影響を受
けることなく電力線を介して送受信できる等の効果を奏
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（１）は本発明の一実施例の送信部の要部の回路
図、第１図（２）は本発明の一実施例の受信部の要部の
回路図、第２図（１）は電源の波形図、第２図（２）は
ゲート信号Ｇの波形図、第２図（３）〜第２図（６）は
それぞれ正半周期重畳モード、負半周期重畳モード、全
周期重畳モードおよび無重畳モードにおける送信部出力
信号の波形図、第３図（１）は正半周期重畳モードにお
ける受信部入力信号の波形図、第３図（２）はゲート信
号Ｇの波形図、第３図（３）はリセット信号の波形図、
第３図（４）は基準電圧との関係を示した正半周期重畳
モードにおける積分回路出力の波形図、第３図（５）は
正半周期重畳モードにおける比較回路出力の波形図であ
る。１はキャリア発振器、２はゲート信号形成回路、３はス
イッチ、４は第１のアンドゲート回路、５は第２のアン
ドゲート回路、６はオア回路、７は電力線、８は結合回
路、９・１ｏは順接続ダイオード、１ｌａ−１１ｄは各
接地抵抗、２１は信号形成回路、２２は結合回路、２３
はコンデンサ、２４は増幅回路、２５は位相ロッキング
回路、２６はダイオード、２７は積分回路、２８は比較
回路、２９は基準電圧設定回路、３０はす七ノド回路、
３１は第１のアンド回路、３２は第２のアン）　回路、
３３は第１のワンショットマルチバイブレーク、３４は
第１の出力用アンド回路、３５は第２のワンショットマ
ルチハイブレーク、３６は第２の出力用アンド回路、３
７は第３の出力用アンド回路、３８は第３のワンショッ
トマルチバイブレーク、３９は第４のワンショア　ｔ□
マルチハイフレーク、４０〜４２は各出力端である。第２図第３図Ｊ（１Ｓ）

Claims

【特許請求の範囲】１、送信部から電力線に信号波を重畳させて受信部に送
信するものであって、上記送信部に、交流電源の正の半
周期に信号波を重畳させて出力する正半周期重畳モード
と、交流電源の負の半周期に信号波を重畳させて出力す
る負半周期重畳モードと、交流電源の全波に信号波を重
畳させて出力する全波重畳モードと、信号波を重畳しな
いモードとの４つの異なる内容を意味する送信モードを
択一的に切り換えるモード切換手段を設ける一方、受信
部に、上記送信モードを判別するモード判別手段を設け
て、各モードによって異なる４種の信号を判別するよう
に構成したことを特徴とする電力線搬送方式送受信回路
。２、上記受信回路のモード判別手段は、受信信号を積分
する積分手段と、この積分結果と基準電圧とを比較する
比較手段とで構成されたものである特許請求の範囲第１
項記載の電力線搬送方式送受信回路。