(57)【要約】  通信システム（１）と通信方法とが、交流電源ライン（１４）上をデータ（１０）が通信するために利用される。ビット値を表現するために、トーンバースト（２８）が所定の電圧参照レベル又は所定の位相角で、交流電源信号（１２）上に重畳される。これらのビット値は、交流電源信号（１２）上のトーンバーストの有無によって表現される。このようにして、制御情報を例えばガス放電灯の安定器のような装置に通信することができる。
2010525766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）通信されるべきデータに応じて、周期的に高周波信号を交流電力線に注入して、高周波トーンバーストを交流電力信号に重畳するステップと、
（ｂ）前記交流電力線上の前記トーンバーストの有無を検出するステップと、
（ｃ）検出した前記トーンバーストの有無をデコーディングして、前記データを抽出するステップと、
で構成されている交流電力信号を送信する交流電力線上のデータ通信方法。
【請求項２】
前記交流電力線上を通信する前記データが、第一ビット値と第二ビット値の連続によって表現され、
前記ステップ（ｃ）が、
前記トーンバーストが前記交流電力信号上に存在するかを求めるステップと、
もし前記トーンバーストが前記交流電力信号上に存在していた場合に、指示信号を生成するステップと、
前記指示信号を、電気パルスを生成するパルス生成回路へ送信するステップと、
前記パルス生成回路が前記指示信号を受け取った場合に、変調したパルスを第一ビット値に対応させ、変調しないパルスを第二ビット値に対応させるように、前記電気パルスを変調するステップと、
で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のデータ通信方法。
【請求項３】
前記トーンバーストが前記交流電力信号上に存在するかを求める前記ステップが、
前記交流電力信号をフィルタにかけて、前記交流電力信号から前記トーンバーストを抽出するステップと、
フィルタにかけられた前記交流電力信号からピーク電圧値を求めるステップと、
前記ピーク電圧値と参照電圧とを比較するステップと、
で構成され、
前記トーンバーストが存在する時に、前記ピーク電圧値は前記参照電圧より大きく、前記トーンバーストが存在しない時に、前記ピーク電圧値は前記参照電圧より小さくなることを特徴とする請求項２に記載のデータ通信方法。
【請求項４】
前記パルス生成回路が前記交流電力信号の所定の位相角で各パルスを生成することを特徴とする請求項２に記載のデータ通信方法。
【請求項５】
前記パルス生成回路が、
前記交流電力信号に応答する交流入力信号を受信し、前記交流入力信号のピーク電圧値に比例した出力を有する、ピーク検出回路と、
前記交流入力信号と、前記ピーク検出回路の前記出力と、前記トーンバーストが前記交流電力信号上に存在する時に生成される指示信号とを受信し、前記交流入力信号が前記ピーク検出回路の出力より低い限りにおいて、パルスの1つを生成する比較器と、
で構成され、
もし前記指示信号が存在する場合に、前記ピーク検出回路の前記出力が増加することを特徴とする請求項２に記載のデータ通信方法。
【請求項６】
前記交流電力信号を整流して、前記交流入力信号を生成するステップをさらに備えたことを特徴とする請求項５に記載のデータ通信方法。
【請求項７】
交流電力信号を送信するための交流電力線と、
前記交流電力線と電気的に結合して、通信すべきデータに対応するパターンで前記交流電力信号上に重畳される高周波トーンバーストを生成するトーン生成回路と、
前記交流電力信号上で、前記トーンバーストの有無を検出するトーン検出回路と、
で構成された交流電力信号上のデータ通信システム。
【請求項８】
前記トーン生成回路と電気的に結合して、通信すべきデータに応じて前記トーン生成回路に前記トーンバーストを生成させるための駆動信号を生成する駆動回路をさらに備えていることを特徴とする請求項７に記載のデータ通信システム。
【請求項９】
前記交流電力信号が参照電圧に近づくか、等しくなる時に、前記トーン生成回路に前記トーンバーストを生成させるように、前記駆動信号が同期されていることを特徴とする請求項８に記載のデータ通信システム。
【請求項１０】
前記交流電力信号が所定の位相角に近づくか、等しくなる時に、前記トーン生成回路に前記トーンバーストを生成させるように、前記駆動信号が同期されていることを特徴とする請求項８に記載のデータ通信システム。
【請求項１１】
前記交流電力信号がゼロ交差に近づくか、等しくなる時に、前記トーン生成器回路に前記トーンバーストを生成させるように、前記駆動信号が同期されていることを特徴とする請求項８に記載のデータ通信システム。
【請求項１２】
（ａ）トーンバーストが交流電力信号上に存在するかを求めるステップと、
（ｂ）もし前記トーンバーストが前記交流電力信号上に存在した場合に、指示信号を生成するステップと、
（ｃ）パルスを生成するパルス生成回路に前記指示信号を送信するステップと、
（ｄ）もし指示信号が存在した場合にパルスを変調することによって、無変調パルスを第一ビット値に対応させ、変調パルスを第二ビット値に対応させるステップと、
で構成されている交流電力線に沿って送信される交流電力信号上で通信されるデータビット値決定方法。
【請求項１３】
前記ステップ（ａ）が、
前記交流電力信号をフィルタリングして、もし前記トーンバーストが前記交流電力信号上に存在した場合に、前記トーンバーストを抽出するステップと、
フィルタを通された交流電力信号のピーク値を求めるステップと、
で構成されていることを特徴とする請求項１２に記載のデータビット値決定方法。
【請求項１４】
前記ステップ（ｂ）が、
前記交流電力信号の前記ピーク値と参照電圧とを比較するステップと、
もし前記ピーク値が前記参照電圧と等しいか、より大きい場合に、前記指示信号を生成するステップと、
をさらに備えていることを特徴とする請求項１３に記載のデータビット値決定方法。
【請求項１５】
前記ステップ（ｄ）が、
前記交流電力信号を整流して、整流された交流入力信号を生成するステップと、
前記整流された交流入力信号のピーク値を検出するステップと、
前記整流された交流入力信号の前記ピーク値に比例した閾値と参照値とを比較するステップと、
前記指示信号が存在した場合に、前記閾値を増加させるステップと、
前記交流入力信号が閾値信号と等しいか、より小さい場合に、パルスを生成するステップと、
をさらに備えていることを特徴とする請求項１２に記載のデータビット値決定方法。
【請求項１６】
交流電力線を通してガス放電ランプに電力を供給する安定器と通信するランプ制御信号に対応したトーンバーストであって、交流電力信号上に重畳された前記トーンバーストを検出するための装置であって、
前記交流電力線と結合して、前記交流電力信号をフィルタにかけて前記トーンバーストを取り出すフィルタ回路と、
前記フィルタ回路の出力と接続して、前記交流電力信号上のトーンバーストの存在を示す指示信号を生成する検出器回路と、
前記検出器回路からの前記指示信号を受信して、指示信号がトーンバーストの1つの存在を示している場合に、1つのパルスの長さを変調し、パルスを送信するパルス生成回路と、
で構成されていることを特徴とするトーンバースト検出装置。
【請求項１７】
前記検出器回路が、
前記フィルタ回路の出力と接続されて、前記フィルタ回路からのピーク出力電圧を検出するピーク検出器回路と、
前記ピーク検出器回路の出力を受信して、前記ピーク検出器回路の出力と参照電圧とを比較し、もし前記ピーク出力電圧が前記参照電圧と等しいか、より大きい場合に、比較器出力から指示信号を送信する、比較器回路と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項１６に記載のトーンバースト検出装置。
【請求項１８】
前記パルス生成回路が、
前記交流電力信号と関連した交流入力信号を受信して、前記交流入力信号のピーク電圧に比例した入力信号参照電圧を生成するピーク検出器回路と、
前記入力信号参照電圧と前記指示信号と前記交流入力信号とを受信し、前記交流入力信号と入力信号参照電圧とを比較する比較器回路と、
をさらに備え、
前記交流入力信号が前記入力信号参照電圧と等しいかより小さい限り、パルスの1つが送信され、
前記指示信号の存在が、前記入力信号参照電圧を増加させ、それによってパルスの1つの送信が延ばされることを特徴とする請求項１６に記載のトーンバースト検出装置。
【請求項１９】
パルスによって規定される調光制御信号に従って、前記安定器が前記ランプを調光することを特徴とする請求項１６に記載のトーンバースト装置。
【請求項２０】
前記ランプ制御信号が、ビット値のパターンによって定義され、
前記トーンバースト装置が、パルスの長さに従ってビット値を決定するデコーディング回路をさらに備えている
ことを特徴とする請求項１６に記載のトーンバースト装置。
【請求項２１】
前記安定器が、前記デコーディング回路によってデコードされたビット値に従って前記ランプを調光することを特徴とする請求項２０に記載のトーンバースト装置。
【請求項２２】
交流電力線上の交流電力信号から電力を受け取る装置に、データビットを有するデータパケットを送信する方法であって、
前記装置に通信するために、データパケットからデータビットを読み出すステップと、
前記データビットの一つが第一値である毎に、交流電力線と接続されたトーン生成器回路を起動して、交流電力信号上にトーンバーストを生成させ、前記データビットの1つが第二値の毎に、前記トーン生成器回路を停止する駆動信号を生成するステップと、
前記交流電力信号を受信するステップと、
前記交流電力信号上のトーンバーストの有無に従って前記データパケットのビット値を決定するステップと、
で構成されたデータパケット通信方法。
【請求項２３】
前記装置が、ガス放電ランプに電力を与える安定器を備えていることを特徴とする請求項２２に記載のデータパケット通信方法。
【請求項２４】
前記データパケットの前記ビット値に従って、前記ランプの調光レベルを変化させるステップをさらに備えていることを特徴とする請求項２３に記載のデータパケット通信方法。
【請求項２５】
前記駆動信号が、交流電力信号の所定の位相角のところで、前記トーン発生器回路を起動することを特徴とする請求項２２に記載のデータパケット通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全体的に電力配電回路網を流れる通信データのシステムと方法に関する。より詳細には、本発明は、装置のエネルギー管理及び／又は制御のために、電力線に接続した装置に伝える交流電力信号を用いてデータを通信するシステムと方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力線搬送（PLC）通信システムは、電力配電回路網に接続された装置間にデータと制御信号とを送信するためによく用いられる。従来のPLCシステムのいくつかは、電力を負荷装置に供給するために用いられる６０ヘルツ交流信号に外乱を生成し、次に検出することによって、データを通信する。このような先行技術のPLCシステムの多くにおいて、信号外乱は、例えばトライアックのようなゲート制御電子スイッチを用いた交流電力ラインに周期的に短絡状態を生成するようにPLC送信機を使うことによって生成される。この短絡状態は、一般的に交流信号のゼロ交差近傍で生成される。負荷装置の受信機は、交流信号中の外乱（例えば「ノッチ」）を検出して、装置制御信号としての外乱によるシーケンス又はパターンを復号する。このような先行技術のシステムにおける送信機が、交流電力ライン及び負荷装置と直列に接続された場合、外乱は交流電力信号の正から負への半周期上にのみ導入することができるので、このシステムは６０ヘルツデータ転送速度でのみデータを送信することができる。また、これら先行技術のシステムで用いられているゲート制御スイッチの多くが、自らのゲート信号で停止することができない。従って、ゼロ交差直後にスイッチがオンされた場合、交流ラインはスイッチによって短絡する。これにより、回路に設けられた過剰電流用装置が切れることによって、スイッチが損傷を受け、及び／又は電源ラインが機能停止する可能性がある。また、従来のゲート制御スイッチ構成を用いたPLCシステムは、これらのシステム固有のスイッチング損失に対処するために、非効率的であり、より大きく高価なコンポーネントを用いる必要があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで、既存の電力配電回路網上で容易に利用でき、エネルギー効率が高く、従来のゲート制御「ノッチ」スイッチシステムと比較して、より小型で、より低コストのPLC通信システムが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
交流電力ライン上のPLC通信システムのコストやサイズを低減するために、本発明のシステムと方法は、ノッチでななく、トーンバーストを交流電源信号に重畳している。例えば発信器のような音源回路が交流電力ラインに接続されて、このトーンバーストを電力信号に導入する。交流電力信号上にトーンバーストが存在していることは、第一ビット値が送信中であることを示す。交流電力信号上にトーンバーストが無いことは、例えばゼロからなる第二ビット値が送信中であることを示す。
【０００５】
受信装置側では、トーン検出回路が、交流電力信号上のトーンバーストの存在を検出するために利用される。トーンバーストの有無は、情報のデータパケットとして復号することができる。好ましい実施例において、トーンバーストは、特定の参照電圧又は所定の位相角で、交流電力信号と同期化される。この参照電圧又は位相角は、交流電力信号のゼロ交差と対応している。
【０００６】
トーンバーストを検出する目的で、トーン検出回路は、交流電力信号からトーンバーストを取り出すためのフィルタ回路を有する。そして、トーンバースト検出回路がフィルタ回路と接続されて、交流電源信号上にトーンバーストが出現した時に、標識信号を生成する。この標識信号は、パルスを送信するパルス発生回路に伝送される。標識信号が存在する場合、パルスを受信する装置が交流電力信号上を第一ビット値と第二ビット値のどちらが伝送されてきたのかを識別できるように、パルス長が変調される。
【０００７】
本発明の一つの実施例において、PLCシステムは、例えばガス放電ランプに接続された電子バラストにランプ調光信号のような制御信号を送信するために用いられる。
【０００８】
従って、本発明の目的の一つは、交流電力ラインを利用して情報を通信するPLC通信システムにおいて、コンポーネントの大きさとコストを削減することである。
【０００９】
本発明のもう一つの目的は、ノッチの代わりにトーンバーストを交流電力信号に重畳させて、交流電力ラインに接続した装置へ情報を通信することである。
【００１０】
本発明のもう一つの目的は、交流電源ライン上に短絡状態を作り出すことなく、交流電源ライン上で情報を通信することである。
【００１１】
本発明のもう一つの目的は、既存の電力ライン搬送システムをあまり妨げないシステムを形成することである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】交流電力信号上をデータ通信するためのシステムの１つの実施例のブロック図である。
【図２】受信装置に伝送中のデータビット値に対応する交流電力信号に重畳されたデータビット及びトーンバーストのデータパケット又はデータストリームのグラフ表示である。
【図３】本発明に係る交流電力信号上にトーンバーストを生成するために利用されるトーン発生回路の１つの実施例の回路図である。
【図４ａ】本発明に係る交流電力信号上のトーンバーストを検出するために用いられるトーン検出回路の１つの実施例の回路図である。
【図４ｂ】本発明に係る交流電力信号上のトーンバーストを検出するために用いられるトーン検出回路のもう１つの実施例の回路図である。
【図５】本発明のシステムと方法を利用してランプを調光するための、交流電源ラインに結合した電子安定器とガス放電ランプである。
【図６】本発明の1つの態様に従って生成されたデータ検出パルスのグラフ表示であって、パルスの長さがシステムによって送信されたデータビット値に依存している様子を示している。
【図７】トーンバーストを生成するために、本発明のシステムによって用いられるパルス状の駆動信号のグラフ表示である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１と図２を参照して、交流電源ライン１４に沿って交流電力信号上でデータ１０を通信する電力線搬送（ＰＬＣ）通信システム１を示す。交流電力ライン１４上でデータ１０を通信するために、通信システム１は、周期的に高周波トーンバースト２８を交流電力信号１２上に注入する。図２に示すように、これらのトーンバースト２８は所定の位相角で交流電力信号１２の周期的サイクルに沿って注入される。詳細は後述するが、交流電力信号１２の周期的サイクルに沿ったこれら所定の位置におけるトーンバースト２８の有無が、交流電力ライン１４に沿って送信されるデータビット値を求めるために利用される。データ送信とデータ検出に関連する交流電力信号１２の周期的サイクルに沿った所定の位置が単一の場合もあれば、複数の場合もある。好ましい実施例において、交流電力信号１２のサイクルに沿った所定の位置が２つであり、交流電力信号の正から負へのゼロ交差点と、負から正へのゼロ交差点である。交流電力ライン１４に接続された装置は、これら関連する所定の位置に注目して、１２０ヘルツのデータビットレートで交流電力信号１２上を伝送するデータ１０を検出し、復号する。
【００１４】
図１に示すように、トーン発生器（ゲート制御発信器）回路１６が交流電力ライン１４に接続されて、トーンバースト２８を生成する。トーン発生器回路は、好ましくは例えば変圧器のような結合誘導性コンポーネントを介して、交流電力ライン１４と電気的に結合している。この構成は、交流電力ライン１４に対するノイズや他の電磁干渉を除去するのに役立つ。パワーアンプ１９は、トーンバースト２８が交流電力ライン１４と結合する前に増幅するために用いることができる。誘導性コンポーネント１７は、好ましくは交流電力ライン１４のライン（L）とニュートラル（N）にわたって接続されている。
【００１５】
好ましくは、交流電力ライン１４は、従来の一時的抑制回路２１とローパスフィルタ２３とを有し、高周波信号が交流電力網の上流に伝送されるのを防いでいる。
【００１６】
図２に示すように、トーン発生器回路１６は、交流電力信号１２に注入されるトーンバースト２８を生成する。交流電力信号１２上のトーンバースト２８の有無は、受信装置に対して、第一ビット値２２と第二ビット値２６のいずれが送信されたかを示している。第二ビット値２６はゼロで、交流電力信号１２上にトーンバーストが無い場合に対応している。
【００１７】
通常トーンバースト２８は、交流電力信号１２と比較して著しく高周波で、低い振幅で生成されている。好ましい実施例において、トーンバーストは、９．８kHzの周波数を有する。９．８kHzの周波数を用いることには、幾つかの長所を有する。第一に、この周波数のトーンバーストは、共通のニュートラルを有する隣接するタンデム電源回路とのクロストークが少ない。第二に、このシステムをガス放電ランプの安定器に用いた場合に、９．８kHz信号は、安定器に対する標準的なＥＭＩフィルタの自己共振周波数以下である。また、９．８kHzトーンバーストは、既存の電力線搬送方式ハードウエアとより互換性がある。
【００１８】
図３を参照して、ゲート制御トーン発生器回路１６Ａを示す。トーン発生器回路１６Ａは、パルス状の駆動信号１８（図６）と協働するように（イネーブルとなるように）設計されている。トーン発生器回路１６Ａは、駆動回路３２（図１）から駆動（イネーブル）パルス信号１８を受け取る。これによって、バターワースフィルタ発信回路１６Ｂがトーンバーストを生成し、続けてパワーアンプ回路１９によって増幅される。トーンバースト２８は、次に交流電力ライン１４と結合して、交流電力信号１２上に重畳される。好ましくは、パルス状の駆動信号１８は交流電力信号１２のサイクルに沿って同期されて、そのサイクルの所定の位置でのみトーンバーストを生成する。この同期機能は、交流電力ライン１４及び駆動回路３２と電気的に結合した従来型のゼロ交差検出回路２９（図１）を用いることによって達成される。利用可能な従来型ゼロ交差検出回路の一例を、システム検出回路を参照して図４（ｂ）に示す。図１に示す好ましい実施例において、ゼロ交差検出回路２９は、従来型の全波ブリッジ整流回路３１を通して交流電力ライン１４と結合し、そして、光遮断器回路３３を通して駆動回路３２と結合している。絶縁電源３５も全波ブリッジ整流回路３１と結合して、動作電力をシステムコンポーネントに供給している。
【００１９】
また、図１に示すように、駆動回路３２は、外部電源からのデータ１０を受信する通信ポート３７を有するマイクロプロセッサとすることができる。例えば、通信ポート３７は、遠隔調光回路（図示せず）と結合して、交流電力ライン１４の下流に接続されたランプ負荷のための調光命令を受信するようにすることができる。駆動回路は、交流電力ライン１４と結合した変流器３９と結合する電流センス入力４１をさらに有することができる。電流センス入力４１は、例えば一定の位相角又は波形の他のパラメータに対してシステムの同期をとるために、交流電力ライン信号をセンシングするために用いることができる。
【００２０】
再び図２と図７を参照して、駆動信号１８は、第一ビット値２２が送信されている時に、第一の状態２０になり、第二ビット値２６が送信されている時に、第二の状態２４になる。この例において、第一の状態２０はパルス２０Aであり、第二の状態２４Aはパルスの無い状態である。第一の状態２０をトーン発生器回路１６に送ることによって、トーン発生器回路１６が起動され、トーンバースト２８が生成されて、交流電力信号１２に注入される。しかし、駆動信号１８の形状は、パルスに限定されないことを理解するべきである。この形状が、トーン発生器回路１６がトーンバースト２８に翻訳することができるものである限りにおいて、あらゆる形状が利用可能である。
【００２１】
図２のグラフに示すように、今回の場合は１である第一ビット値２２が交流電力信号１２に送信されると、トーンバースト２８が交流電力信号１２に重畳される。トーンバースト２８は、一定の所定の位相位置で、交流電力信号１２に注入される。これを実行するため、交流電力信号１２が参照電圧３４に近づくか、等しくなる時に、駆動信号１８は、同期をとってトーン発生器回路１６を起動する。好ましい実施例において、参照電圧は交流電力信号１２のゼロ交差点３４Aである。しかし、駆動信号１８は、どの参照電圧又は参照電圧セットに対してでも、同期をとってトーン発生器回路１６を起動することができる。これらのゼロ交差点３４Aや他の所望の参照電圧３４の交差点は、交流電力信号１２上の所定の位相角３６で発生する。従って、交流電力信号から情報を抽出しようとするいかなる回路も、どのビット値が送信されたかを求めるために、これらの参照電圧３４、３４A又はこれらの所定の位相角３６に注目する。
【００２２】
例えば、図２に示すように、データ「ゼロ」が送られる場合には、参照電圧３４又は所定の位相角３６のところで、交流電力信号１２上にトーンバースト２８は存在しない。
しかし、「１」が送られる場合には、交流電力信号１２上にトーンバースト２８が重畳される。
【００２３】
通常、駆動回路３２はトーン発生器回路１６と結合して、トーン発生器回路１６を起動するための駆動信号１８を生成する。図１の実施例において、駆動回路３２はパルス２０Aを生成するように構成されている。駆動回路３２は、データ１０を受信して、データ１０をパルス２０A（図７）にエンコードするハードウエア装置で構成することができる。しかし、駆動回路３２は、データ１０を受信して、データ１０をパルス２０Aにエンコードするようにプログラムされたマイクロプロセッサで構成することもできる。
【００２４】
図４（ａ）、図４（ｂ）と図５に示すように、通信システム１は、受信装置と関連付けられたデコーダ回路３０を有することができる。図５の実施例において、受信装置はガス放電ランプ５６に電力を供給する電子安定器５８である。デコーダ回路３０は、トーンバースト２８の有無を検出して、どちらのビット値２２、２６が送信されたかを決定する。図４（ａ）と図４（ｂ）において、デコーダ回路の2つの異なる実施例を示す。図４（ａ）のデコーダ回路は、本発明の1つの実施例を実行するための基本的コンポーネントの幾つかを示している。図４（ｂ）のデコーダ回路は、好ましい実施例である。
【００２５】
どちらのビット値２２、２６が送信されたかを決定するために、図４（ａ）と図４（ｂ）のデコーダ回路は、交流電力信号１２からトーンバースト２８を受信して分離するためのフィルタ回路３８を備えている。図４（ｂ）は、トーンバースト２８を抽出するためのオペアンプバンドパスフィルタとしてのフィルタ回路３８を示している。好ましい実施例において、フィルタ回路３８は約９．８ｋHzの中心周波数を有する。好ましくは、フィルタ回路３８はバッファ段６０を通して交流電力ライン１４と結合している（図４（ａ））。
【００２６】
トーン検出回路４０がフィルタ回路３８に接続されている。トーン検出回路４０は、トーンバースト２８が交流電力信号１２上に存在することを示す指示信号４２を生成する。好ましい実施例において、トーン検出回路４０は、フィルタ回路３８の出力４７と接続されたピーク検出回路４６を備えている。ピーク検出回路４６は、フィルタ回路３８からのピーク出力電圧をセンスするように動作する。もし交流電力信号１２上にトーンバースト２８が無い場合、ピーク検出回路４６の出力電圧は、Lowになる。しかし、もし交流電力信号１２上にトーンバースト２８が存在した場合、ピーク検出回路４６はトーンバースト２８のピーク電圧を保存する。比較器回路４８が、ピーク検出回路４６からの出力４９を受信して、それを参照電圧５１と比較する。
【００２７】
もしピーク出力電圧４９が参照電圧５１と等しいか、より大きい場合、比較器回路４８は、比較器出力５３に指示信号４２を出力する。トーンバースト２８が存在する場合に、ピーク検出回路４６からの出力４９が参照電圧５１より大きくなるように、参照電圧５１が選択される。この場合において、比較器回路４８が指示信号４２を生成する。もしピーク出力電圧４９が参照電圧５１より低かった場合、指示信号４２は送信されない。
【００２８】
指示信号４２は、パルス４５を生成するパルス生成回路４４と結合している。図６に示すように、指示信号４２がトーンバースト２８の存在を示す場合に、パルス生成回路４４はパルス４５の1つの長さを変調する。従って、図６の例において、ゼロが送信された場合、パルス生成回路４４は通常の長さのパルスを生成する。しかし、１が送信された場合、より長いパルス４５が生成される。
【００２９】
パルス４５は、受信装置と結合しており、駆動回路が情報を利用して特定の機能を実行できるようになっている。受信装置には、負荷制御コマンドとしての１とゼロの配列を読み取るマイクロプロセッサを含めることができる。
【００３０】
好ましい実施例において、パルス生成回路４４は整流された交流電力信号１２を受信する。しかし、パルス生成回路は、交流電力信号１２自身を含んだ交流電力信号１２に関連するあらゆる種類の信号を受け取ることができる。しかし、全波整流された交流入力信号５５は、パルス生成回路４４が、交流電力信号１２の正から負及び負から正へのゼロ交差
上にパルスを生成することを可能にする。
【００３１】
図４（ａ）と図４（ｂ）に示すように、パルス生成回路４４はピーク検出器回路５０を備えている。ピーク検出器回路５０は、交流入力信号５５を受信して、交流入力信号５５のピーク電圧に比例した入力信号参照電圧５４を生成する。従って、ピーク検出器回路５０は交流入力信号５５のピーク電圧を測定し、そして分圧器５４Ａを用いて入力信号参照電圧５４を生成する。好ましい実施例において、入力信号参照電圧５４は交流入力信号５５のゼロ交差に相対的に近い。比較器回路５２が、次に入力信号参照電圧５４と交流入力信号５５とを受信して比較する。交流入力信号５５が入力信号参照電圧５４より小さい場合に、比較器回路５２はパルス４５を出力する。交流入力信号５５が再び入力信号参照電圧５４より大きくなると、パルス４５の送信が停止される。
【００３２】
比較器回路５２は、指示信号４２も受信する。指示信号４２が比較器回路５２によって受信されると、入力信号参照電圧５４が増加する。従って、交流入力信号５５の大きさは、入力信号参照電圧５４の大きさ以下でより長い時間を費やす。これが、パルス４５の1つを長く伸ばす。従って、交流電力信号１２上にトーンバースト２８が検出された場合に、より長いパルス４５が生成される。
【００３３】
図６に示すように、データ１０はパルス４５の長さによって表現される。データ「ゼロ」は通常のパルスに対応し、データ「１」はより長いパルスで表現されている。しかし、もしこの情報を受信する回路が、より短いパルスがパルス長さの値の変化を表わすことを知っていた場合、指示信号４２の存在が、参照電圧を低くすることに利用でき、それによって通常のパルスの長さを短くすることができることを理解すべきである。
【００３４】
図５に示すように、例えばガス放電ランプ５６Ａのような交流電力ライン１４と接続された装置を制御するために、パルス４５を送信することができる。ガス放電ランプ５６Ａは、ガス放電ランプ５６の調光を制御可能な電子安定器５８によって電力を与えられている。調光制御信号を安定器５８に送るために、交流電力ライン１４はしばしば利用される。安定器５８は、マイクロプロセッサで構成可能なデコーダ回路３０を取り込んでいる。このマイクロプロセッサは、一連のパルス４５を受信して、パルスをデコードして送信されたデータパケット１０を抽出するようにプログラムされている。このようにして、ランプ５６の所望の調光レベルが、交流電力ライン１４を利用することによって得られる。
【００３５】
例えば、所望の調光レベルは、均等に分散された１とゼロの繰り返しパターンを送信することによってエンコードすることができ、この場合、１とゼロの比は、所望のランプの明るさに比例している。１とゼロとが均等に分散されているので、デコーディングはデータパターンのとこからでも開始できる。調光レベルは、分母が等しいビットグループ内の１とゼロの数をカウントすることによってデコードされる。均等なパターン分散は、あらゆる連続的なビットグループに、同じ結果をもたらす。
【００３６】
このように、新しくて有用な高周波トーンバーストを用いた電力線搬送通信のためのシステムと方法について、本発明に係る特定の実施例を記載してきたが、このような引用例は、以下の請求項の記載を除き、本発明の範囲を限定するために構築されることを意図したものではない。
【図１】
2010525766.tif 000003
【図２】
2010525766.tif 000004
【図３】
2010525766.tif 000005
【図４ａ】
2010525766.tif 000006
【図４ｂ】
2010525766.tif 000007
【図５】
2010525766.tif 000008
【図６】
2010525766.tif 000009
【図７】
2010525766.tif 000010
【国際調査報告】
2010525766.tif 000011