(57)【要約】【課題】電力線の給電を遮断することなく、電力線搬送通信ができる電力線搬送通信システムを提供する。【解決手段】電力線搬送送信装置16と電力線搬送受信装置とで電力線搬送通信システムを構成する。電力線搬送送信装置16は、インバータ回路22を接地する接地コンデンサC1に並列に設けられた電界効果トランジスタQ1を制御部24で制御し、コモンモード通信によって情報の信号を送信する。電力線搬送受信装置は、コモンモード通信によって送信されてくる信号を接地コンデンサを介して検出回路で検出し、情報の信号を受信する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力線に接続されるとともに接地コンデンサを介して接地された負荷回路と；
接地コンデンサに並列に設けられたスイッチング素子と；
負荷回路を制御する制御要因を検知する検知手段と；
検知手段の検知により負荷回路を制御するとともに検知に基づき送信する情報の信号に応じてスイッチング素子を制御する制御部と；
を具備していることを特徴とする電力線搬送送信装置。
【請求項２】
請求項１記載の電力線搬送送信装置と電力線を介して接続される電力線搬送受信装置であって、
電力線に接続されるとともに接地コンデンサを介して接地された負荷回路と；
接地コンデンサを介して信号を検出する検出回路と；
検出回路で検出した信号に応じて負荷回路を制御する制御部と；
を具備していることを特徴とする電力線搬送受信装置。
【請求項３】
電力線と；
電力線に接続されるとともに接地された請求項１記載の電力線搬送送信装置と；
電力線に接続されるとともに接地された請求項２記載の電力線搬送受信装置と；
を具備していることを特徴とする電力線搬送通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力線搬送送信する電力線搬送送信装置、電力線搬送受信する電力線搬送受信装置、およびこれら電力線搬送送信装置と電力線搬送受信装置とを用いた電力線搬送通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、複数の照明装置を通信可能に設置し、人感センサや照度センサなどの検知に応じて複数の照明装置を制御する照明システムがある。複数の照明装置で通信する方法としては、複数の照明装置を信号線で接続した有線方式、赤外線や電波を媒体とする無線方式などがあるが、有線方式の場合には信号線を配線施工する必要があり、無線方式の場合にはシステムが高価になる問題がある。
【０００３】
そこで、信号線の配線施工が不要でシステムが安価に構成されるようにするため、既存施設内の電力線をデータ伝送路として使用する電力線搬送通信方式がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、このような電力線搬送通信方式においては、親機と子機と照明負荷とを電力線を介して接続し、親機と子機との間の電力線による給電を壁スイッチの操作で遮断することにより、この給電の変化を子機で判別して照明負荷の状態を変化させている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平５−２５９９４６号公報（第２頁、図５）
【特許文献２】特開２００６−６６９９２号公報（第５−６頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の電力線搬送通信方式においては、壁スイッチの操作で電力線の給電を遮断することによって通信しているが、電力線の給電を遮断するため、自動で電力線の給電を遮断するためには大きな半導体やリレーなどが必要になる問題がある。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、電力線の給電を遮断することなく、電力線搬送通信ができる電力線搬送送信装置、電力線搬送受信装置および電力線搬送通信システム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】
【０００７】
請求項１記載の電力線搬送送信装置は、電力線に接続されるとともに接地コンデンサを介して接地された負荷回路と；接地コンデンサに並列に設けられたスイッチング素子と；負荷回路を制御する制御要因を検知する検知手段と；検知手段の検知により負荷回路を制御するとともに検知に基づき送信する情報の信号に応じてスイッチング素子を制御する制御部と；を具備しているものである。
【０００８】
電力線は、例えば、１００Ｖの商用交流電源を供給する。負荷回路は、例えば、光源を点灯させるインバータ回路などがある。接地コンデンサは、負荷回路に起因するノイズを抑制する。スイッチング素子は、例えば、オンオフ可能な電界効果トランジスタなどが用いられる。例えば、負荷回路が光源を点灯させるインバータ回路の場合、制御要因は、照明エリアに人がいるかいないか、照度などがあり、また、検知手段は、人感センサ、照度センサなどがある。
【０００９】
そして、電力線搬送送信装置では、例えば商用交流電源が電力線を通じて給電されることにより動作し、制御部が検知手段の検知に基づいて負荷回路を制御する。また、制御部は、検知手段による検知に基づき信号を送信するために、信号に応じて接地コンデンサに並列に接続されたスイッチング素子をオンオフ制御し、信号をコモンモード通信によって送信する。すなわち、スイッチング素子をオフしている間は、接地コンデンサを介してグランドに接地されるため、接地側に流れる波形が小さくなる。一方、スイッチング素子をオンしている間は、接地コンデンサをバイパスし、スイッチング素子を介してグランドに接地されるため、接地側に流れる波形が大きくなる。このような波形の大小により信号を形成してコモンモード通信する。
【００１０】
請求項２記載の電力線搬送受信装置は、請求項１記載の電力線搬送送信装置と電力線を介して接続される電力線搬送受信装置であって、電力線に接続されるとともに接地コンデンサを介して接地された負荷回路と；接地コンデンサを介して信号を検出する検出回路と；検出回路で検出した信号に応じて負荷回路を制御する制御部と；を具備しているものである。検出回路は、例えば、フィルタを用いて信号を検出する。
【００１１】
請求項３記載の電力線搬送通信システムは、電力線と；電力線に接続されるとともに接地された請求項１記載の電力線搬送送信装置と；電力線に接続されるとともに接地された請求項２記載の電力線搬送受信装置と；を具備しているものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の電力線搬送送信装置によれば、検知手段の検知により、負荷回路を接地する接地コンデンサに並列に設けられたスイッチング素子を制御部で制御することにより、コモンモード通信によって情報の信号を送信でき、電力線の給電を遮断することなく、電力線搬送通信ができる。
【００１３】
請求項２記載の電力線搬送受信装置によれば、コモンモード通信によって送信されてくる信号を負荷回路を接地する接地コンデンサを介して検出回路で検出することにより、コモンモード通信によって情報の信号を受信でき、電力線の給電を遮断することなく、電力線搬送通信ができる。
【００１４】
請求項３記載の電力線搬送通信システムによれば、請求項１記載の電力線搬送送信装置と請求項２記載の電力線搬送受信装置とを備えることにより、電力線の給電を遮断することなく、電力線搬送通信ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１６】
図１ないし図５に第１の実施の形態を示し、図１は電力線搬送通信システムの電力線搬送送信装置の回路図、図２は電力線搬送通信システムの電力線搬送受信装置の回路図、図３は電力線搬送通信システムの構成図、図４は電力線搬送通信システムの電力線搬送送信装置で送信する波形図である。
【００１７】
図３に示すように、電力線搬送通信システムは、電源としての商用交流電源ｅで、この商用交流電源ｅが一対の電力線11によって供給される。電力線11は分電盤12を経由して施設内に配線される。分電盤12には、電力線11を通じて商用交流電源ｅ側にノイズが伝達されるのを防止するノイズカット用のフィルタ13が配設されている。分電盤12から施設内に配線された電力線11の途中位置には電力線11からの給電を入り切りする電力線11の両切りタイプの壁スイッチなどのスイッチ14が設けられている。
【００１８】
このスイッチ14を介して、電力線11には、複数の照明装置15a，15b，15cが並設に接続されている。これら複数の照明装置15のうち、１つの照明装置15aは、親機であって、電力線搬送送信装置16を備えており、残りの他の各照明装置15b，15cは、子機であって、電力線搬送受信装置17を備えている。
【００１９】
そして、親機から各子機に信号を送信し、親機の照明状態とともに各子機の照明状態が連動するように制御する。
【００２０】
また、図１に示すように、電力線搬送送信装置16を備えた親機である照明装置15aは、商用交流電源ｅが電力線11を通じて全波整流回路21の入力側に入力され、この全波整流回路21の出力側が負荷回路としてのインバータ回路22の入力側に接続され、このインバータ回路22の出力側に光源23が接続されている。
【００２１】
インバータ回路22は、全波整流回路21で平滑した電圧をスイッチング素子のオンオフで高周波に変換して光源23を点灯させるもので、スイッチング素子が制御部24によって制御される。
【００２２】
制御部24には検知手段25が接続され、この検知手段25の検知に基づいてインバータ回路22を制御する。検知手段25は、例えば、照明エリア内の人の有無や外光の影響などの制御要因を検知するもので、照明エリア内の人を検知する人感センサや照度を検知する照度センサなどが用いられる。
【００２３】
全波整流回路21の一方の出力側とインバータ回路22との間が、ノイズを低減するための接地コンデンサC1，C2を介してグランドに接地されている。
【００２４】
一方の接地コンデンサC1には並列に、他方の接地コンデンサC2には直列に、スイッチング素子としての電界効果トランジスタQ1が並列に接続されている。この電界効果トランジスタQ1のゲートには抵抗R1を介して制御部24が接続され、この制御部24の制御で電界効果トランジスタQ1がオンオフ制御される。
【００２５】
全波整流回路21の出力側に制御部24が接続されるとともに、全波整流回路21の出力側と電界効果トランジスタQ1のゲート・ソース間とに抵抗R2が接続されている。
【００２６】
また、図２に示すように、電力線搬送受信装置17を備えた子機である照明装置15bは、商用交流電源ｅが電力線11を通じて全波整流回路31の入力側に入力され、この全波整流回路31の出力側が負荷回路としてのインバータ回路32の入力側に接続され、このインバータ回路32の出力側に光源33が接続されている。
【００２７】
インバータ回路32は、全波整流回路31で平滑した電圧をスイッチング素子のオンオフで高周波に変換して光源33を点灯させるもので、スイッチング素子が制御部34によって制御される。
【００２８】
全波整流回路31の一方の出力側とインバータ回路32との間が、抵抗R3およびノイズを低減するための接地コンデンサC3，C4を介してグランドに接地されている。
【００２９】
抵抗R3と接地コンデンサC3，C4との間にはコンデンサC5、フィルタ35、バッファ36が順に接続され、バッファ36の出力側が制御部34に接続されている。これらコンデンサC5、フィルタ35、バッファ36によって、接地コンデンサC3，C4を通じて信号成分を抽出して矩形波形とした信号を制御部34に入力する検出回路37が形成されている。
【００３０】
そうして、図３に示すように、スイッチ14のオンにより、商用交流電源ｅが電力線11を通じて各照明装置15a，15b，15cに給電される。
【００３１】
図１に示すように、電力線搬送送信装置16を備えた親機の照明装置15aでは、商用交流電源ｅが電力線11を通じて給電されることにより、検知手段25の検知に基づき、制御部24によってインバータ回路22を制御し、光源23を点灯、消灯、あるいは調光点灯させる。
【００３２】
制御部24は、子機の照明装置15aの照明状態を制御する信号を送信するために、信号に応じて電界効果トランジスタQ1をオンオフ制御し、信号をコモンモード通信によって送信する。電界効果トランジスタQ1をオフしている間は、直列に接続される２つの接地コンデンサC1，C2を介してグランドに接地されるため、図４のａ領域に示すように、接地側に流れる波形が小さくなる。電界効果トランジスタQ1をオンしている間は、一方の接地コンデンサC1をバイパスし、直列に接続される電界効果トランジスタQ1および接地コンデンサC2を介してグランドに接地されるため、図４のｂ領域に示すように、接地側に流れる波形が大きくなる。このような波形の大小により信号を形成してコモンモード通信する。
【００３３】
また、図２に示すように、電力線搬送受信装置17を備えた子機である照明装置15bでは、商用交流電源ｅが電力線11を通じて給電されることにより、検出回路37の検出に基づき、制御部34によってインバータ回路32を制御し、光源33を点灯、消灯、あるいは調光点灯させる。
【００３４】
検出回路37は、図４に示すような形態で入力される、接地コンデンサC3，C4を通じて信号成分を抽出して矩形波形とした信号を制御部34に入力する。
【００３５】
この信号を読み取るタイミングは、例えば、電流のゼロクロス点からの位相を監視し、所定位相角の範囲で読み取る。また、複数回読み取った平均値を求め、信号の読み取り精度を高めてもよい。
【００３６】
制御部34は、検出回路37から入力される信号に基づいてインバータ回路32を制御し、光源33の点灯状態を変更制御する。
【００３７】
このように、電力線搬送送信装置16を備えた親機の照明装置15aでは、接地コンデンサC1に並列に設けられた電界効果トランジスタQ1を制御部34で制御することにより、コモンモード通信によって情報の信号を送信でき、また、電力線搬送受信装置17を備えた子機である照明装置15bでは、コモンモード通信によって送信されてくる信号を接地コンデンサC3，C4を介して検出回路37で検出することにより、コモンモード通信によって情報の信号を受信でき、そのため、電力線11の給電を遮断することなく、電力線搬送通信ができる。
【００３８】
次に、図５に第２の実施の形態を示す。
【００３９】
図５は電力線搬送通信システムの電力線搬送送信装置の回路図である。
【００４０】
商用交流電源ｅと全波整流回路21との間で一対の電力線11間にコンデンサC6，C7の直列回路が接続され、これらコンデンサC6，C7の接続点が接地コンデンサC1，C2を介してグランドに接地されている。
【００４１】
一方の接地コンデンサC1には並列に、他方の接地コンデンサC2には直列に、スイッチング素子としての電界効果トランジスタQ1が並列に接続されている。
【００４２】
この電界効果トランジスタQ1のゲートには、フォトカプラ41のフォトトランジスタ42を介して、抵抗R4および直流電源43が接続されている。フォトカプラ41の発光ダイオードD1は制御部24に接続されている。
【００４３】
そして、制御部24でフォトカプラ41の発光ダイオードD1を制御し、光学的に結合されているフォトカプラ41のフォトトランジスタ42がオンオフすることにより、電界効果トランジスタQ1がオンオフ制御する。
【００４４】
なお、電力線搬送通信システムは、照明装置15a，15b，15cの通信に限らず、他の電気機器の通信にも同様に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す電力線搬送通信システムの電力線搬送送信装置の回路図である。
【図２】同上電力線搬送通信システムの電力線搬送受信装置の回路図である。
【図３】同上電力線搬送通信システムの構成図である。
【図４】同上電力線搬送通信システムの電力線搬送送信装置で送信する波形図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態を示す電力線搬送通信システムの電力線搬送送信装置の回路図である。
【符号の説明】
【００４６】
11    電力線
16    電力線搬送送信装置
17    電力線搬送受信装置
22    負荷回路としてのインバータ回路
24    制御部
25    検知手段
32    負荷回路としてのインバータ回路
34    制御部
37    検出回路
C1，C2，C3    接地コンデンサ
Q1    スイッチング素子としての電界効果トランジスタ
【図１】
2008066828.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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