(57)【要約】【課題】簡単な構成でデータの衝突が発生せず、効率的な通信が可能な電力線通信方法と装置を提供する。【解決手段】商用の交流電力線１０に流れる電流の電圧が０になるゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出回路２６を備える。各ＰＬＣ機器１５からの信号の送信を制御するとともに、ゼロクロス点を基準にして複数のＰＬＣ機器１５毎に別々に送信区間を割り当て、各ＰＬＣ機器１５毎に信号を送信させる送信制御回路２０を設ける。【選択図】図１
2008172329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用の交流電力線を介して複数の機器からの信号を通信する電力線通信方法において、電力線に流れる電流の電圧が０になるゼロクロス点を検知して、このゼロクロス点を基準にして前記複数の機器毎に別々に割り当てられた送信区間に信号を送信するようにしたことを特徴とする電力線通信方法。
【請求項２】
商用の交流電力線を介して複数の機器からの信号を通信する電力線通信装置において、前記電力線に流れる電流の電圧が０になるゼロクロス点を検知するゼロクロス点検出回路と、各ＰＬＣ機器からの信号の送信を制御するとともに、前記ゼロクロス点を基準にして前記複数のＰＬＣ機器毎に別々に送信区間を割り当て、各ＰＬＣ機器毎に異なる送信区間に信号を送信させる送信制御回路を設けたことを特徴とする電力線通信装置。
【請求項３】
前記送信制御回路は、電力線に接続されたＰＬＣ機器の台数を検知して各ＰＬＣ機器毎の送信区間を演算して信号を送信することを特徴とする請求項２記載の電力線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、商用交流電源に接続された電力線を用いて電子機器間での通信を行う電力線通信方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、屋内に敷設された電力線を伝送媒体として利用する電力線通信（ＰＬＣ：Power Line Communication）が知られている。電力線通信は、既設の電力線を使用するため、通信用の専用線を設ける必要がない。そのため、新たにネットワーク機器などを導入する場合や、通信機器の配置を移動する場合にも配線の追加や変更が必要なく、便利なものである。屋内商用電力線を使用して電力線通信を行うシステムでは、商用の交流電源に接続された電力線に、専用のＰＬＣ機器を接続し、このＰＬＣ機器を介して通信信号の授受を行っていた。
【０００３】
しかし、図５に示すように、複数のＰＬＣ機器１，２が電力線に接続され、同時期にデータを送信しようとした場合、電力線１０上で送信データ３，４のように衝突が発生し、データの消失が起きる。このような場合、従来データを再送することで通信を確立していた。
【０００４】
また、特許文献１に開示されているように、データの衝突を回避するために、複数のデータ出力ユニットに製御装置から送信要求を行った場合に、各データ入出力ユニットに時間差を持って順次データを送信するようにしたデータ通信システムも提案されている。このデータ通信システムは、制御装置に対して複数のデータ入出力ユニットが接続され、複数のデータ入出力ユニットのそれぞれからデータを制御装置に対して送信する際に、予め複数のデータ入出力ユニットのそれぞれに対して、異なる値のオフセット値、たとえば、１、２、３、…等の自然数）を順次割り当てている。そして、制御装置から複数のデータ入出力ユニットのそれぞれに、データの送信時間に余裕時間を加えた送信間隔時間と、該送信間隔時間に前記データ入出力ユニットの個数をかけた送信基準時間とを送信する。次いで、制御装置から送信要求指令を複数のデータ入出力ユニットのそれぞれに同時に通知したとき、複数のデータ入出力ユニットは、送信間隔時間に各データ入出力ユニット毎のオフセット値をかけた時間差（送信間隔時間×オフセット値）をもって、各データを制御装置に対して順次送信するものである。これにより、データを送信時のデータの衝突を回避している。
【特許文献１】特開２００１−２４６７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の技術のデータを再送する場合、電力線に多数のＰＬＣ機器が接続され通信回線の使用頻度が高い場合には、再送によっても衝突するおそれがあり、伝送効率が悪くなるものであった。
【０００６】
また、特許文献１に開示されたデータ通信システムは、制御装置により送信時間のオフセット値を各データ入出力機器に指定しているもので、制御が複雑になり、制御装置の負担が大きいものであった。
【０００７】
この発明は、上記従来技術の問題に鑑みて成されたもので、簡単な構成でデータの衝突が発生せず、効率的な通信が可能な電力線通信方法と装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、商用の交流電力線を介して複数の機器からの信号を通信する電力線通信方法であって、電力線に流れる電流の電圧が０になるゼロクロス点を検出して、このゼロクロス点を基準にして前記複数の機器毎に別々に割り当てられた送信区間に信号を送信するようにした電力線通信方法である。
【０００９】
またこの発明は、商用の交流電力線を介して複数の機器からの信号を通信する電力線通信装置であって、前記電力線に流れる電流の電圧が０になるゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出回路と、各ＰＬＣ機器からの信号の送信を制御するとともに、前記ゼロクロス点を基準にして前記複数のＰＬＣ機器毎に別々に送信区間を割り当て、各ＰＬＣ機器毎に異なる送信区間に信号を送信させる送信制御回路を設けた電力線通信装置である。
【００１０】
前記送信制御回路は、電力線に接続されたＰＬＣ機器の台数を検知して各ＰＬＣ機器毎の送信区間を演算して信号を送信するものでも良い。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の電力線通信方法と装置によれば、簡単な構成で確実にデータの衝突を防止し、同じ電力線に多数のＰＬＣ機器をつないでも信頼性が高く効率の良いデータ通信を可能にするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明の電力線通信システムの一実施形態について、図１〜図４を基にして説明する。この実施形態の電力線通信装置は、図１に示すように、電力線１０に複数のＰＬＣモデム１２を介して、スレーブ側の機器である例えば監視用等の複数のカメラ機器１４が適宜の台数、例えば８台接続されている。このＰＬＣモデム１２とカメラ機器１４により一組のＰＬＣ機器１５を構成している。さらに、電力線１０には、各カメラ機器１４の映像をモニタするとともに、制御を行うマスタ装置を兼ねるモニタ機器１８がＰＬＣモデム１６を介して接続されている。モニタ装置１８とＰＬＣモデム１６も一つのＰＬＣ機器１７を構成している。
【００１３】
カメラ機器１４側のＰＬＣモデム１２の構成は、図２に示すように、カメラ機器１４から送られる送信データとＰＬＣ情報が入力する送信制御回路２０有している。送信データはカメラ機器１４からデジタルデータで送信され、ＰＬＣ情報は、ＰＬＣ機器１５の接続台数と総台数に対する自機の通し番号の情報であり、ＰＬＣモデム１２内のメモリ２１またはディップスイッチ等により決定される。
【００１４】
送信制御回路２０は、送信データを各カメラ機器１４毎に異なる送信区間である出力タイミングで送信する。送信区間の決定は、例えば、ＰＬＣ機器１５の接続台数を交流商用電源の周期で割った値とする。即ち各ＰＬＣ機器１５の送信時間ＳＴは以下の式（１）で決められる。
【００１５】
ＳＴ＝１／（ｆＡＣ×Ｎ）    （１）
ｆＡＣは、商用周波数、ＮはＰＬＣ機器の接続台数
送信制御回路２０の出力は、送信データをＰＬＣ通信用の信号に変換する送信回路２２に接続され、送信回路２２の出力は、プラグ２４を介して電力線１０に接続される。また、プラグ２４の端子は、ＰＬＣモデム１２内のゼロクロス点検出回路２６に接続されている。ゼロクロス点検出回路２６は、電力線１０に流れる電流の電圧が０の時点を検知する回路で、電圧比較回路等から成り、電力線の電圧が０の時点で送信制御回路２０へ検知信号を出す。
【００１６】
この実施形態の電力線通信装置による通信方法は、図３、図４に示すように、各ＰＬＣ機器１５のＰＬＣモデム１２毎に異なるタイミングで送信データが出力されるもので、モニタ機器１８に接続されたスレーブ機器であるカメラ機器１４の台数分に分割されたタイミングで、商用電源電圧のゼロクロス点を基準にして順に送信される。
【００１７】
各ＰＬＣモデム１２での制御は、まず、各ＰＬＣ機器１５のＰＬＣ情報を読み取り（ｓ１）、ゼロクロス点を基準とした送信順番の送信区間を決定する（ｓ２）。送信区間は、上記式（１）の期間について、自機の通し番号により送信開始時間ＴＳと送信終了時間ＴＥを設定して決める。この状態で、ゼロクロス点検出回路２６により商用電源電圧のゼロクロス点を検知すると（ｓ３）、タイマＴをリセットして０にし（ｓ４）、Ｔ＜ＴＳか否かを判断する（ｓ５）。自機の送信開始時間ＴＳを経過すると、送信制御回路２０より送信データの送信を開始し（ｓ６）、送信回路２２を介して電力線１０に送信データが送られる。このときは他のＰＬＣ機器１５からは送信データの出力はない。そして、タイマＴが、Ｔ＜ＴＥとなると（ｓ７）、送信を終了する（ｓ８）。この状態で送信データの全データの送信が完了していない場合は、次の自機の送信タイミングまで送信を待って、送信を行う。
【００１８】
この実施形態の電力線通信方法と装置によれば、多数のＰＬＣ機器１５を電力線１０に接続した場合も、送信データ同士の衝突が無く、確実に各ＰＬＣ機器１５の送信データがモニタ機器１８に送られ、確実な監視が可能となる。また、送信データ同士の衝突が無いことから送信効率が高くなり、より多くのＰＬＣ機器１５を同じ電力線１０に接続可能なものである。
【００１９】
なお、この発明の電力線通信方法と装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、送信制御回路は、接続されたＰＬＣ機器の台数を予め検知して、式（１）に基づいて自動的に送信区間を計算し、各ＰＬＣ機器に送信時間を指令し、各ＰＬＣ機器が順に送信データを送るようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の一実施形態の電力線通信装置を示すブロック図である。
【図２】この実施形態のＰＬＣモデムの回路構成を示すブロック図である。
【図３】この実施形態の電力線通信を示す概念図である。
【図４】この実施形態の電力線通信の制御方法を示すフローチャートである。
【図５】従来の電力線通信方法を示す概念図である。
【符号の説明】
【００２１】
１０  電力線
１２  ＰＬＣモデム
１４  カメラ機器
１５，１７  ＰＬＣ機器
１８  モニタ機器
２０  送信制御回路
２２  送信回路
２４  プラグ
２６  ゼロクロス点検出回路
【図１】
2008172329.tif 000003
【図２】
2008172329.tif 000004
【図３】
2008172329.tif 000005
【図４】
2008172329.tif 000006
【図５】
2008172329.tif 000007