JP4461466B2

JP4461466B2 - Power line communication coupling device

Info

Publication number: JP4461466B2
Application number: JP2000282836A
Authority: JP
Inventors: 耕司戸田
Original assignee: 耕司戸田
Priority date: 2000-09-19
Filing date: 2000-09-19
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2020-09-19
Also published as: JP2002094420A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、符号化メッセージデジタル信号を第１の電力線から受信し、その第１の電力線とは変圧器を介して接続された第２の電力線中に再び送信する電力線通信用結合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電力線を通信用に有効利用することへの期待感には高いものがある。そのための方策を考える上で、まず、電力トランス部で電力線が高周波的に分離された状態にあることを考慮する必要がある。通信ネットワークを構築する上では、２つの電力線間を電磁的に結ぶトランスの部分を通信線としても有効に結びつける結合器の機能が重要である。その問題を解決するために、高周波信号伝達トランスを用いることが考えられる。この場合、一般的にトランスの構成はコイルの使用を前提としている。しかしながら、コイルの使用による電磁結合は耐雑音性に大きな課題を有している。コンピュータネットワークを考える上ではデジタルパルス信号の使用が前提となるが、ノイズ対策を考慮するとともに、電送容量の向上に関する技術が課題である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、第１の電力線から受信した符号化メッセージデジタル信号を、第１の電力線とは変圧器を介して接続された第２の電力線中に再び送信することが可能で、しかも符号化メッセージデジタル信号のノイズを除去する機能を有し、さらに電送容量の多さにも対応しうる電力線通信用結合装置を提供することにある。
さらに本発明の目的は、デバイス構成が簡便で、小型軽量で、耐久性に優れ、大量生産が可能で、低消費電力駆動が可能な電力線通信用結合装置を提供することにある。
【０００４】
本発明の電力線通信用結合装置は、入力用接続器、出力用接続器および送信デバイスから成る電力線通信用結合装置であって、前記入力用および出力用接続器は、それぞれ第１および第２の電力線に接続され、前記送信デバイスは、前記入力用および出力用接続器の間において前記第１および第２の電力線の間にある変圧器に並列に接続され、前記入力用接続器は符号化メッセージデジタル信号を前記第１の電力線から受信し、前記送信デバイスは、前記符号化メッセージデジタル信号を符号化出力デジタル信号に変換し、前記出力用接続器は前記符号化出力デジタル信号を前記第２の電力線中に送信する。
【０００５】
請求項１に記載の電力線通信用結合装置は、入力用接続器、出力用接続器および送信デバイスから成る電力線通信用結合装置であって、前記出力用接続器は混合器で成り、前記入力用および出力用接続器は、それぞれ第１および第２の電力線に接続され、前記送信デバイスは、前記入力用および出力用接続器の間において前記第１および第２の電力線の間にある変圧器に並列に接続され、前記送信デバイスは、圧電基板、チューニングコイル、第１中継用すだれ状電極、第１符号化すだれ状電極、第２符号化すだれ状電極、第３符号化すだれ状電極、第４符号化すだれ状電極、第２中継用すだれ状電極、電極群、同期パルス発生器、包絡線検波器およびパルス発生器から成り、前記電極群は２つのすだれ状電極とそれらの間に位置する中央すだれ状電極から成り、前記第１、第２、第３および第４符号化すだれ状電極は、それぞれ少なくとも３つの電極対から成り、それぞれ第１、第２、第３および第４の符号パターンを有し、前記同期パルス発生器は前記第２中継用すだれ状電極と、前記電極群の前記２つのすだれ状電極の１つとの間に接続されており、前記包絡線検波器は前記電極群の前記中央すだれ状電極に接続されており、前記パルス発生器は前記包絡線検波器に接続されており、前記第１の電力線から前記入力用接続器でメッセージデジタル信号が受信されると、前記メッセージデジタル信号は前記チューニングコイルを介して前記第１中継用すだれ状電極に印加され、前記メッセージデジタル信号はパルス群の列で成り、その各パルス群はパルスの符号化列で成り、前記パルスの前記符号化列が前記第１中継用すだれ状電極に印加されることにより、前記圧電基板に第１弾性表面波が励振され、もしも前記第１弾性表面波が前記第１の符号パターンに対応する場合には、前記第１符号化すだれ状電極で第１復号化パルスが検出され、もしも前記第１弾性表面波が前記第２の符号パターンに対応する場合には、前記第２符号化すだれ状電極で第２復号化パルスが検出され、前記第１および第２復号化パルスがそれぞれ前記第３および第４符号化すだれ状電極に印加されることにより、前記圧電基板に第２および第３弾性表面波がそれぞれ励振され、前記第２および第３弾性表面波それぞれに対応する符号化バースト信号が前記第２中継用すだれ状電極で検出され、前記電極群の前記２つのすだれ状電極に前記符号化バースト信号の１つが同時に伝搬されることにより、前記電極群の前記２つのすだれ状電極に対応する第４および第５弾性表面波が前記圧電基板にそれぞれ励振され、前記第４および第５弾性表面波は、前記中央すだれ状電極に同時に到達した後、前記包絡線検波器において符号化デジタル信号に変換され、前記第３の符号パターンに対応する前記符号化デジタル信号および前記第４の符号パターンに対応する前記符号化デジタル信号に基づく出力デジタル信号が前記パルス発生器で生成され、前記出力デジタル信号は前記メッセージデジタル信号に対応し、前記出力デジタル信号は前記混合器を介して前記第２の電力線中に送信される。
【０００６】
請求項２に記載の電力線通信用結合装置では、前記第１および第２符号化すだれ状電極それぞれに含まれる前記電極対の数が、第３および第４符号化すだれ状電極それぞれに含まれる前記電極対の数と異なる。
【０００７】
請求項３に記載の電力線通信用結合装置では、前記第３および第４の符号パターンが、前記第１および第２の符号パターンとはそれぞれ逆のパターンで成る。
【０００８】
請求項４に記載の電力線通信用結合装置では、前記第１、第２、第３および第４の符号パターンが一定の時間ごとに変化する手段が備えられている。
【０００９】
請求項５に記載の電力線通信用結合装置では、前記第１弾性表面波の伝搬方向が前記第２および第３弾性表面波の伝搬方向と直交するように、前記第３および第４符号化すだれ状電極が配置されている。
【００１０】
請求項６に記載の電力線通信用結合装置では、前記第２および第３弾性表面波の伝搬方向が前記第４および第５弾性表面波の伝搬方向と直交するように、前記電極群が配置されている。
【００１１】
請求項７に記載の電力線通信用結合装置では、前記圧電基板が圧電セラミックで成り、前記圧電セラミックの分極軸の方向はその厚さ方向と平行である。
【００１２】
請求項８に記載の電力線通信用結合装置は、前記パルス発生器として双極性パルス発生器が備えられている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の電力線通信用結合装置は、入力用接続器、出力用接続器および送信デバイスから成る。入力用および出力用接続器は、それぞれ第１および第２の電力線に接続されている。送信デバイスは、入力用および出力用接続器の間において第１および第２の電力線の間にある変圧器に並列に接続されている。符号化メッセージデジタル信号が第１の電力線から入力用接続器で受信されると、符号化メッセージデジタル信号は、送信デバイスによって符号化出力デジタル信号に変換された後、出力用接続器によって第２の電力線中に送信される。
【００１４】
本発明の電力線通信用結合装置では、出力用接続器が混合器で成り、送信デバイスが圧電基板、チューニングコイル、第１中継用すだれ状電極、第１、第２、第３および第４符号化すだれ状電極、第２中継用すだれ状電極、電極群、同期パルス発生器、包絡線検波器およびパルス発生器から成る構造が可能である。電極群は２つのすだれ状電極とそれらの間に位置する中央すだれ状電極から成る。第１、第２、第３および第４符号化すだれ状電極は、それぞれ少なくとも３つの電極対から成り、それぞれ第１、第２、第３および第４の符号パターンを有する。同期パルス発生器は第２中継用すだれ状電極と、電極群の２つのすだれ状電極のうちの１つとの間に接続されている。包絡線検波器は電極群の中央すだれ状電極に接続されている。パルス発生器は包絡線検波器に接続されている。このようにして、本発明の電力線通信用結合装置は小型軽量で、デバイス構成が簡便で、回路構成も簡単にできる。従って、大量生産が可能である。また、耐久性に優れていることから使用頻度の多さにも対応しうる。
【００１５】
もしも第１の電力線から符号化メッセージデジタル信号が入力用接続器で受信されると、符号化メッセージデジタル信号はチューニングコイルを介して第１中継用すだれ状電極に到達する。このとき、符号化メッセージデジタル信号がパルス群の列で成り、その各パルス群がパルスの符号化列で成る場合には、パルスの符号化列が第１中継用すだれ状電極に印加され、圧電基板に第１弾性表面波が励振さる。もしも第１弾性表面波が第１の符号パターンに対応する場合には、第１符号化すだれ状電極で第１復号化パルスが検出され、第１弾性表面波が第２の符号パターンに対応する場合には、第２符号化すだれ状電極で第２復号化パルスが検出される。つまり、第１および第２符号化すだれ状電極は弾性表面波マッチドフィルタとしての能力を有する。第１および第２復号化パルスはそれぞれ第３および第４符号化すだれ状電極に印加され、圧電基板には第２および第３弾性表面波がそれぞれ励振される。このようにして、第１、第２、第３および第４符号化すだれ状電極を用いることにより、符号化メッセージデジタル信号のノイズを除去することが可能となる。第２弾性表面波が第２中継用すだれ状電極に到達すると、第１符号化バースト信号が検出され、第３弾性表面波が第２中継用すだれ状電極に到達すると、第２符号化バースト信号が検出される。第１符号化バースト信号が電極群の２つのすだれ状電極に同時に到達すると、電極群の２つのすだれ状電極のそれぞれに対応する第４および第５弾性表面波が圧電基板に励振される。第４および第５弾性表面波は、中央すだれ状電極に同時に到達した後、包絡線検波器で第１符号化デジタル信号に変換される。第２符号化バースト信号が電極群の２つのすだれ状電極に同時に到達すると、電極群の２つのすだれ状電極のそれぞれに対応する第４および第５弾性表面波が圧電基板に励振される。第４および第５弾性表面波は、中央すだれ状電極に同時に到達した後、包絡線検波器で第２符号化デジタル信号に変換される。このとき、第１および第２符号化デジタル信号は第３および第４の符号パターンそれぞれに対応する。このようにして、パルス発生器において第１および第２符号化デジタル信号に基づく符号化出力デジタル信号が生成される。符号化出力デジタル信号は、符号化メッセージデジタル信号に対応しており、混合器を介して第２の電力線中に送信される。このようにして、本発明の電力線通信用結合装置では、変圧器を介する符号化メッセージデジタル信号の送信が可能である。しかも、ノイズの影響を排除することが可能である。また、電送容量の多さにも対応しうる。さらに、本発明の電力線通信用結合装置が弾性表面波マッチドフィルタを取り入れていることの利点は、実時間同期が可能であること、そして、簡易通信システムの構築が可能なことである。
【００１６】
本発明の電力線通信用結合装置では、第１および第２符号化すだれ状電極それぞれに含まれる電極対の数が、第３および第４符号化すだれ状電極それぞれに含まれる電極対の数と異なる構造が可能である。このような構造では、符号化出力デジタル信号は、もとの符号化メッセージデジタル信号とは別の符号パターンを有することとなる。従って、符号化出力デジタル信号に秘匿性を持たせてから送信することが可能となる。
【００１７】
本発明の電力線通信用結合装置では、第３および第４の符号パターンが、第１および第２の符号パターンとはそれぞれ逆のパターンで成る構造が可能である。このような構造では、符号化出力デジタル信号は符号化メッセージデジタル信号と等価なものとなる。
【００１８】
本発明の電力線通信用結合装置では、第１、第２、第３および第４の符号パターンが一定の時間ごとに変化する手段を備えた構造が可能である。このような構造では、符号化出力デジタル信号が、時間によってはもとの符号化メッセージデジタル信号とは別の符号パターンを有することが可能となる。すなわち、符号化出力デジタル信号の符号パターンが時間とともに変化しうることから、通信情報の秘匿性をさらに向上させることが可能となる。
【００１９】
本発明の電力線通信用結合装置では、第１弾性表面波の伝搬方向が第２および第３弾性表面波の伝搬方向と直交するように、第３および第４符号化すだれ状電極が配置された構造が可能である。また、第２および第３弾性表面波の伝搬方向が第４および第５弾性表面波の伝搬方向と直交するように、電極群が配置された構造が可能である。
【００２０】
本発明の電力線通信用結合装置では、圧電基板が圧電セラミックで成り、圧電セラミックの分極軸の方向がその厚さ方向と平行である構造が可能である。このような構造を採用することにより、電気信号および弾性表面波の相互の変換効率を向上させることができる。
【００２１】
本発明の電力線通信用結合装置では、符号化メッセージデジタル信号がパルス群の列で成り、その各パルス群がパルスの符号化列で成ることを前提としている。従って、パルス発生器では符号化メッセージデジタル信号に対応する符号化出力デジタル信号が検出され、この符号化出力デジタル信号は、混合器を介して第２の電力線中に送信される。しかしながら、各パルス群が双極性パルスの符号化列で成る場合には、符号化メッセージデジタル信号に対応する符号化出力デジタル信号を得るためには、パルス発生器として双極性パルス発生器が必要となる。結果として、双極性パルス発生器では、符号化デジタル信号に基づく双極性の符号化出力デジタル信号が生成され、この双極性の符号化出力デジタル信号は、混合器を介して第２の電力線中に送信される。このようにして、符号化メッセージデジタル信号の高周波通信が可能となり、電送容量も向上できる。
【００２２】
【実施例】
図１は、本発明の電力線通信用結合装置の一実施例を示す構成図である。本実施例は入力用接続器１、出力用接続器としての混合器１６および送信デバイスから成る。入力用接続器１および混合器１６は、それぞれ第１および第２の電力線に接続されている。送信デバイスは、圧電基板２、チューニングコイル３、第１中継用すだれ状電極４、第１符号化すだれ状電極５、第２符号化すだれ状電極６、第３符号化すだれ状電極７、第４符号化すだれ状電極８、第２中継用すだれ状電極９、すだれ状電極１０、すだれ状電極１１、中央すだれ状電極１２、同期パルス発生器１３、包絡線検波器１４およびパルス発生器１５から成る。すだれ状電極１０、すだれ状電極１１および中央すだれ状電極１２は電極群を形成する。同期パルス発生器１３は第２中継用すだれ状電極９とすだれ状電極１０の間に接続されている。包絡線検波器１４は中央すだれ状電極１２に接続されており、パルス発生器１５は包絡線検波器１４に接続されている。送信デバイスは、入力用接続器１および混合器１６の間において第１および第２の電力線の間にある変圧器に並列に接続さている。圧電基板２は厚さ２００μｍの圧電セラミック板で成り、その分極軸の方向は厚さ方向と平行である。第１中継用すだれ状電極４、第１符号化すだれ状電極５、第２符号化すだれ状電極６、第３符号化すだれ状電極７、第４符号化すだれ状電極８、第２中継用すだれ状電極９、すだれ状電極１０、すだれ状電極１１および中央すだれ状電極１２はアルミニウム薄膜で成り、圧電基板２に設けられている。第１中継用すだれ状電極４、第２中継用すだれ状電極９、すだれ状電極１０、すだれ状電極１１および中央すだれ状電極１２はそれぞれ４０μｍの電極周期長を有する。
【００２３】
図２は第１符号化すだれ状電極５の平面図である。第１符号化すだれ状電極５は１１個の電極対から成り、それぞれの電極対は４０μｍの電極周期長を有する。第１符号化すだれ状電極５はバーカーコードに基づく第１の符号パターンを有する。図２で示されるような１１デジットコード（１，１，１，０，０，０，１，０，０，１，０）の他に、たとえば７デジットコード（１，１，１，０，０，１，０）や３デジットコード（１，１，０）が利用できる。同様にして、第２符号化すだれ状電極６、第３符号化すだれ状電極７および第４符号化すだれ状電極８は、それぞれ１１個の電極対から成り、それぞれ第２、第３および第４の符号パターンを有する。また、第３および第４の符号パターンは、第１および第２の符号パターンとはそれぞれ逆のパターンを示す。
【００２４】
図１の電力線通信用結合装置において、もしも符号化メッセージデジタル信号が第１の電力線から入力用接続器１で受信されると、その符号化メッセージデジタル信号はチューニングコイル３を介して第１中継用すだれ状電極４に到達する。ここで、チューニングコイル３はインピーダンスの整合のために使用される。もしも符号化メッセージデジタル信号がパルス群の列で成り、各パルス群が１１個のパルスの符号化列で成る場合には、１１個のバースト波の符号化列で成る第１弾性表面波が圧電基板２に励振される。第１弾性表面波が第１符号化すだれ状電極５および第２符号化すだれ状電極６に到達したとき、もしも第１弾性表面波が第１の符号パターンに対応する場合には第１復号化パルスが第１符号化すだれ状電極５で出力され、第１弾性表面波が第２の符号パターンに対応する場合には第２復号化パルスが第２符号化すだれ状電極６で出力される。つまり、第１符号化すだれ状電極５および第２符号化すだれ状電極６は弾性表面波マッチドフィルタとしての能力を有する。第１復号化パルスは、第３符号化すだれ状電極７に印加され、第３の符号パターンに対応する第２弾性表面波が圧電基板２に励振される。第３符号化すだれ状電極７が１１個の電極対を有することから、第２弾性表面波が第２中継用すだれ状電極９に到達すると、１１個のバーストの符号化列で成る第１符号化バースト信号が検出される。同様にして、第２復号化パルスは、第４符号化すだれ状電極８に印加され、第４の符号パターンに対応する第３弾性表面波が圧電基板２に励振される。第４符号化すだれ状電極８が１１個の電極対を有することから、第３弾性表面波が第２中継用すだれ状電極９に到達すると、１１個のバーストの符号化列で成る第２符号化バースト信号が検出される。このようにして、第１符号化すだれ状電極５、第２符号化すだれ状電極６、第３符号化すだれ状電極７および第４符号化すだれ状電極８を使用することにより、入力用接続器１で受信された符号化メッセージデジタル信号のノイズを除去することが可能となる。第１符号化バースト信号はすだれ状電極１０およびすだれ状電極１１に同時に到達し、このとき第４および第５弾性表面波が圧電基板２に励振される。第４および第５弾性表面波は、中央すだれ状電極１２に到達した後、包絡線検波器１４で第１符号化デジタル信号、すなわち１１個のデジタルパルスで成る符号化列として検出される。同様にして、第２符号化バースト信号はすだれ状電極１０およびすだれ状電極１１に同時に到達し、このとき第４および第５弾性表面波が圧電基板２に励振される。第４および第５弾性表面波は、中央すだれ状電極１２に到達した後、包絡線検波器１４で第２符号化デジタル信号として検出される。このようにして、第１および第２符号化デジタル信号に基づく符号化出力デジタル信号がパルス発生器１５で生成される。この符号化出力デジタル信号は符号化メッセージデジタル信号に対応していて、混合器１６を介して第２の電力線中に送信される。このようにして、変圧器を介しての符号化メッセージデジタル信号の送信が可能となる。しかも、ノイズの影響を排除することが可能である。また、電送容量の多さにも対応しうる。
【００２５】
図３は第１符号化すだれ状電極５、第２符号化すだれ状電極６、第３符号化すだれ状電極７および第４符号化すだれ状電極８それぞれの代わりに用いられるもう一つの符号化すだれ状電極１７の部分平面図である。符号化すだれ状電極１７は、１１個の電極対から成り、各電極対は４０μｍの電極周期長を有する。符号化すだれ状電極１７は一定の符号パターンを有し、その符号パターンは一定の時間ごとにスイッチ１８によって変化する。このようにして、符号化すだれ状電極１７は、第１、第２、第３および第４の符号パターンそれぞれと同様な符号パターンを有することが可能になり、また、時間によっては別の符号パターンを有することも可能となる。すなわち、符号化出力デジタル信号の符号パターンが時間とともに変化しうることから、通信情報の秘匿性をさらに向上させることが可能となる。
【００２６】
図１の電力線通信用結合装置では、第３および第４の符号パターンが第１および第２の符号パターンとはそれぞれ逆のパターンを示していることから、符号化出力デジタル信号は符号化メッセージデジタル信号と等価なものとなる。しかしながら、第３および第４の符号パターンが、第１および第２の符号パターンとは何ら関係がないような構造も可能である。このような構造では、符号化出力デジタル信号は、もとの符号化メッセージデジタル信号とは別の符号パターンを有することとなる。すなわち、符号化出力デジタル信号に秘匿性を持たせてから送信することが可能となる。
【００２７】
図１の電力線通信用結合装置では、第１符号化すだれ状電極５、第２符号化すだれ状電極６、第３符号化すだれ状電極７および第４符号化すだれ状電極８は同じ数の電極対を有している。しかしながら、第１符号化すだれ状電極５および第２符号化すだれ状電極６の電極対の数が、第３符号化すだれ状電極７および第４符号化すだれ状電極８の電極対の数と異なるような構造も可能である。電極対の数が異なれば、符号パターンも異なる。従って、このような構造では符号化出力デジタル信号は、もとの符号化メッセージデジタル信号とは別の符号パターンを有することとなる。すなわち、符号化出力デジタル信号に秘匿性を持たせてから送信することが可能となる。
【００２８】
図１の電力線通信用結合装置では、第１弾性表面波の伝搬方向が第２および第３弾性表面波の伝搬方向に平行である。しかしながら、第１弾性表面波の伝搬方向が第２および第３弾性表面波の伝搬方向と直交するように、第３符号化すだれ状電極７および第４符号化すだれ状電極８を配置することも可能である。また、図１では、第２および第３弾性表面波の伝搬方向が第４および第５弾性表面波の伝搬方向に平行である。しかしながら、第２および第３弾性表面波の伝搬方向が第４および第５弾性表面波の伝搬方向と直交するように、すだれ状電極１０、すだれ状電極１１および中央すだれ状電極１２を配置することも可能である。
【００２９】
図１の電力線通信用結合装置では、符号化メッセージデジタル信号がパルス群の列で成り、その各パルス群がパルスの符号化列で成ることを前提としている。従って、パルス発生器１５では符号化メッセージデジタル信号に対応する符号化出力デジタル信号が生成され、この符号化出力デジタル信号は、混合器１６を介して第２の電力線中に送信される。しかしながら、各パルス群が双極性パルスの符号化列で成る場合には、符号化メッセージデジタル信号に対応する符号化出力デジタル信号を得るためには、パルス発生器１５の代わりに双極性パルス発生器１９が必要となる。結果として、双極性パルス発生器１９では、第１および第２符号化デジタル信号に基づく双極性の符号化出力デジタル信号が生成され、この符号化出力デジタル信号は、混合器１６を介して第２の電力線中に送信される。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の電力線通信用結合装置は、第１の電力線に接続された入力用接続器、第２の電力線に接続された出力用接続器、そして入力用および出力用接続器の間において第１および第２の電力線の間にある変圧器に並列に接続された送信デバイスから成る。本発明の電力線通信用結合装置によれば、第１の電力線から入力用接続器で受信した符号化メッセージデジタル信号を、送信デバイスによって符号化出力デジタル信号に変換した後、出力用接続器によって第２の電力線中に送信することができる。
【００３１】
本発明の電力線通信用結合装置では、出力用接続器が混合器で成り、送信デバイスが圧電基板、チューニングコイル、第１中継用すだれ状電極、第１、第２、第３および第４符号化すだれ状電極、第２中継用すだれ状電極、電極群、同期パルス発生器、包絡線検波器およびパルス発生器から成る構造が可能である。このような構造では回路構成も簡単にできることから、大量生産が可能である。また、耐久性に優れていることから使用頻度の多さにも対応しうる。また、ノイズの影響を排除することが可能で、電送容量の多さにも対応しうる。さらに、本発明の電力線通信用結合装置が弾性表面波マッチドフィルタを取り入れていることの利点は、実時間同期が可能であること、そして、簡易通信システムの構築が可能なことである。
【００３２】
本発明の電力線通信用結合装置では、第１および第２符号化すだれ状電極それぞれに含まれる電極対の数が、第３および第４符号化すだれ状電極それぞれに含まれる電極対の数と異なる構造が可能である。このような構造では、符号化出力デジタル信号は、もとの符号化メッセージデジタル信号とは別の符号パターンを有することとなる。従って、符号化出力デジタル信号に秘匿性を持たせてから送信することが可能となる。
【００３３】
本発明の電力線通信用結合装置では、第３および第４の符号パターンが、第１および第２の符号パターンとはそれぞれ逆のパターンで成る構造が可能である。このような構造では、符号化出力デジタル信号は符号化メッセージデジタル信号と等価なものとなる。
【００３４】
本発明の電力線通信用結合装置では、第１、第２、第３および第４の符号パターンが一定の時間ごとに変化する手段を備えた構造が可能である。このような構造では、符号化出力デジタル信号が、時間によってはもとの符号化メッセージデジタル信号とは別の符号パターンを有することが可能となる。すなわち、符号化出力デジタル信号の符号パターンが時間とともに変化しうることから、通信情報の秘匿性をさらに向上させることが可能となる。
【００３５】
本発明の電力線通信用結合装置では、圧電基板が圧電セラミックで成り、圧電セラミックの分極軸の方向がその厚さ方向と平行である構造が可能である。このような構造を採用することにより、電気信号および弾性表面波の相互の変換効率を向上させることができる。
【００３６】
本発明の電力線通信用結合装置では、符号化メッセージデジタル信号がパルス群の列で成り、その各パルス群がパルスの符号化列で成ることを前提としている。従って、パルス発生器では符号化メッセージデジタル信号に対応する符号化出力このとき、各パルス群が双極性パルスの符号化列で成る場合には、符号化メッセージデジタル信号に対応する符号化出力デジタル信号を得るためには、パルス発生器として双極性パルス発生器が必要となる。双極性パルス発生器では、符号化デジタル信号に基づく双極性の符号化出力デジタル信号が生成され、この双極性の符号化出力デジタル信号が第２の電力線中に送信される。このようにして、符号化メッセージデジタル信号の高周波通信が可能となり、電送容量も向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電力線通信用結合装置の一実施例を示す構成図。
【図２】第１符号化すだれ状電極５の平面図。
【図３】第１符号化すだれ状電極５、第２符号化すだれ状電極６、第３符号化すだれ状電極７および第４符号化すだれ状電極８それぞれの代わりに用いられるもう一つの符号化すだれ状電極１７の部分平面図。
【符号の説明】
１入力用接続器
２圧電基板
３チューニングコイル
４第１中継用すだれ状電極
５第１符号化すだれ状電極
６第２符号化すだれ状電極
７第３符号化すだれ状電極
８第４符号化すだれ状電極
９第２中継用すだれ状電極
１０すだれ状電極
１１すだれ状電極
１２中央すだれ状電極
１３同期パルス発生器
１４包絡線検波器
１５パルス発生器
１６混合器
１７符号化すだれ状電極
１８スイッチ
１９双極性パルス発生器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a coupling device for power line communication that receives an encoded message digital signal from a first power line and transmits it again to a second power line connected to the first power line via a transformer.
[0002]
[Prior art]
There is a high expectation for effective use of power lines for communication. In considering measures for that purpose, it is necessary to first consider that the power lines are separated in a high-frequency manner in the power transformer section. In constructing a communication network, the function of a coupler that effectively connects a portion of a transformer that electromagnetically connects two power lines as a communication line is also important. In order to solve the problem, it is conceivable to use a high-frequency signal transmission transformer. In this case, the configuration of the transformer is generally based on the use of a coil. However, electromagnetic coupling by using a coil has a big problem in noise resistance. When considering a computer network, the use of digital pulse signals is a prerequisite. However, noise countermeasures are considered, and techniques for improving the transmission capacity are issues.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
It is an object of the present invention to retransmit an encoded message digital signal received from a first power line into a second power line connected to the first power line via a transformer, It is an object of the present invention to provide a power line communication coupling device that has a function of removing noise from a digital message and that can cope with a large transmission capacity.
It is another object of the present invention to provide a power line communication coupling device that has a simple device configuration, is small and light, has excellent durability, can be mass-produced, and can be driven with low power consumption.
[0004]
Of the present invention The power line communication coupling device is a power line communication coupling device including an input connector, an output connector, and a transmission device, and the input and output connectors are connected to the first and second power lines, respectively. The transmitting device is connected in parallel to a transformer between the first and second power lines between the input and output connectors, the input connector receiving an encoded message digital signal; Receiving from the first power line, the transmitting device converts the encoded message digital signal into an encoded output digital signal, and the output connector transmits the encoded output digital signal into the second power line. Send.
[0005]
Claim 1 The power line communication coupling device described in 1 is a power line communication coupling device including an input connector, an output connector, and a transmission device, wherein the output connector is a mixer, and the input and output devices A connector is connected to the first and second power lines, respectively, and the transmitting device is connected in parallel to a transformer between the first and second power lines between the input and output connectors. The transmitting device includes a piezoelectric substrate, a tuning coil, a first interdigital transducer, a first encoded interdigital electrode, a second encoded interdigital electrode, a third encoded interdigital electrode, and a fourth encoded interdigital transducer. Electrode, a second interdigital transducer, an electrode group, a synchronous pulse generator, an envelope detector, and a pulse generator, the electrode group comprising two interdigital electrodes and a central interdigital transducer located between them. And the first, second, third and fourth encoded interdigital electrodes each comprise at least three electrode pairs, each having a first, second, third and fourth code pattern, The synchronization pulse generator is connected between the second interdigital electrode and one of the two interdigital electrodes of the electrode group, and the envelope detector is connected to the central interdigital electrode of the electrode group. The pulse generator is connected to the envelope detector, and when the message digital signal is received by the input connector from the first power line, the message digital signal is Applied to the first relay interdigital electrode via the tuning coil, the message digital signal is composed of a sequence of pulse groups, each pulse group is composed of a coded sequence of pulses, and the pulse By applying the coded sequence to the first interdigital transducer, a first surface acoustic wave is excited on the piezoelectric substrate, and the first surface acoustic wave corresponds to the first code pattern. In this case, a first decoded pulse is detected by the first encoded interdigital electrode, and if the first surface acoustic wave corresponds to the second code pattern, the second encoded interdigital shape is detected. A second decoded pulse is detected at the electrode, and the first and second decoded pulses are applied to the third and fourth encoded interdigital electrodes, respectively, so that second and third elasticity are applied to the piezoelectric substrate. Surface waves are respectively excited, coded burst signals corresponding to the second and third surface acoustic waves are detected by the second interdigital electrodes, and the codes are applied to the two interdigital electrodes of the electrode group. Berth When the first and second surface acoustic waves are simultaneously propagated, fourth and fifth surface acoustic waves corresponding to the two interdigital electrodes of the electrode group are excited on the piezoelectric substrate, respectively. The wave reaches the central interdigital electrode at the same time, and then is converted into an encoded digital signal by the envelope detector, and is converted into the encoded digital signal and the fourth code pattern corresponding to the third code pattern. An output digital signal based on the corresponding encoded digital signal is generated by the pulse generator, the output digital signal corresponds to the message digital signal, and the output digital signal passes through the mixer to the second power line. Sent in.
[0006]
Claim 2 In the power line communication coupling device according to claim 1, the number of the electrode pairs included in each of the first and second encoded interdigital electrodes is equal to the number of the electrode pairs included in each of the third and fourth encoded interdigital electrodes. Different from the number.
[0007]
Claim 3 In the power line communication coupling device described in 1), the third and fourth code patterns are patterns opposite to the first and second code patterns, respectively.
[0008]
Claim 4 The power line communication coupling device described in 1 is provided with means for changing the first, second, third and fourth code patterns at regular intervals.
[0009]
Claim 5 In the coupling device for power line communication described in the above, the third and fourth coded interdigital electrodes are arranged such that the propagation direction of the first surface acoustic wave is orthogonal to the propagation directions of the second and third surface acoustic waves. Has been placed.
[0010]
Claim 6 In the power line communication coupling device described in 1), the electrode group is arranged so that the propagation directions of the second and third surface acoustic waves are orthogonal to the propagation directions of the fourth and fifth surface acoustic waves.
[0011]
Claim 7 In the power line communication coupling device described in 1), the piezoelectric substrate is made of piezoelectric ceramic, and the direction of the polarization axis of the piezoelectric ceramic is parallel to the thickness direction thereof.
[0012]
Claim 8 The power line communication coupling device described in 1 is provided with a bipolar pulse generator as the pulse generator.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The power line communication coupling device of the present invention comprises an input connector, an output connector, and a transmission device. The input connector and the output connector are connected to the first and second power lines, respectively. The transmitting device is connected in parallel to a transformer between the first and second power lines between the input and output connectors. When the encoded message digital signal is received at the input connector from the first power line, the encoded message digital signal is converted into an encoded output digital signal by the transmitting device, and then the second signal is output by the output connector. Sent over the power line.
[0014]
In the power line communication coupling device of the present invention, the output connector is a mixer, and the transmission device is a piezoelectric substrate, a tuning coil, a first interdigital electrode, first, second, third and fourth encoding. A structure comprising a comb electrode, a second relay comb electrode, an electrode group, a synchronous pulse generator, an envelope detector and a pulse generator is possible. The electrode group consists of two interdigital electrodes and a central interdigital electrode located between them. The first, second, third, and fourth encoded interdigital electrodes are each composed of at least three electrode pairs, and have first, second, third, and fourth code patterns, respectively. The synchronous pulse generator is connected between the second interdigital electrode and one of the two interdigital electrodes of the electrode group. The envelope detector is connected to the central interdigital electrode of the electrode group. The pulse generator is connected to an envelope detector. In this manner, the power line communication coupling device of the present invention is small and light, has a simple device configuration, and can easily simplify the circuit configuration. Therefore, mass production is possible. Moreover, since it is excellent in durability, it can respond to frequent use.
[0015]
If the encoded message digital signal is received by the input connector from the first power line, the encoded message digital signal reaches the first interdigital electrode via the tuning coil. At this time, when the encoded message digital signal is composed of a series of pulse groups, and each pulse group is composed of a coded series of pulses, the coded series of pulses is applied to the interdigital electrode for the first relay, A first surface acoustic wave is excited on the substrate. If the first surface acoustic wave corresponds to the first code pattern, the first decoded pulse is detected by the first encoded interdigital electrode, and the first surface acoustic wave corresponds to the second code pattern. In some cases, a second decoded pulse is detected at the second encoded interdigital electrode. That is, the first and second coded interdigital electrodes have the ability as a surface acoustic wave matched filter. The first and second decoded pulses are applied to the third and fourth encoded interdigital electrodes, respectively, and second and third surface acoustic waves are excited on the piezoelectric substrate, respectively. In this way, it is possible to remove noise in the encoded message digital signal by using the first, second, third and fourth encoded interdigital electrodes. When the second surface acoustic wave reaches the second relay interdigital electrode, the first encoded burst signal is detected, and when the third surface acoustic wave reaches the second relay interdigital electrode, the second encoded burst signal is detected. Is detected. When the first encoded burst signal reaches the two interdigital electrodes of the electrode group simultaneously, the fourth and fifth surface acoustic waves corresponding to the two interdigital electrodes of the electrode group are excited on the piezoelectric substrate. The fourth and fifth surface acoustic waves simultaneously reach the central interdigital electrode and are then converted into a first encoded digital signal by an envelope detector. When the second encoded burst signal simultaneously reaches the two interdigital electrodes of the electrode group, fourth and fifth surface acoustic waves corresponding to the two interdigital electrodes of the electrode group are excited on the piezoelectric substrate. The fourth and fifth surface acoustic waves simultaneously reach the central interdigital electrode and are then converted into a second encoded digital signal by the envelope detector. At this time, the first and second encoded digital signals correspond to the third and fourth code patterns, respectively. In this way, an encoded output digital signal based on the first and second encoded digital signals is generated in the pulse generator. The encoded output digital signal corresponds to the encoded message digital signal and is transmitted through the mixer into the second power line. In this way, the power line communication coupling device of the present invention can transmit the encoded message digital signal via the transformer. Moreover, it is possible to eliminate the influence of noise. In addition, it can cope with a large transmission capacity. Furthermore, the advantage of the power line communication coupling device of the present invention incorporating a surface acoustic wave matched filter is that real-time synchronization is possible and that a simple communication system can be constructed.
[0016]
In the power line communication coupling device of the present invention, the number of electrode pairs included in each of the first and second encoded interdigital electrodes is different from the number of electrode pairs included in each of the third and fourth encoded interdigital electrodes. Structure is possible. In such a structure, the encoded output digital signal has a code pattern different from that of the original encoded message digital signal. Therefore, it is possible to transmit the encoded output digital signal after providing confidentiality.
[0017]
In the coupling device for power line communication according to the present invention, a structure in which the third and fourth code patterns are respectively opposite to the first and second code patterns is possible. In such a structure, the encoded output digital signal is equivalent to the encoded message digital signal.
[0018]
In the power line communication coupling device of the present invention, a structure including means for changing the first, second, third and fourth code patterns at regular intervals is possible. With such a structure, the encoded output digital signal can have a code pattern different from the original encoded message digital signal depending on time. That is, since the code pattern of the encoded output digital signal can change with time, the confidentiality of the communication information can be further improved.
[0019]
In the power line communication coupling device of the present invention, the third and fourth coded interdigital electrodes are arranged so that the propagation direction of the first surface acoustic wave is orthogonal to the propagation directions of the second and third surface acoustic waves. Structure is possible. Further, a structure in which the electrode groups are arranged so that the propagation directions of the second and third surface acoustic waves are orthogonal to the propagation directions of the fourth and fifth surface acoustic waves is possible.
[0020]
In the power line communication coupling device of the present invention, a structure is possible in which the piezoelectric substrate is made of piezoelectric ceramic and the direction of the polarization axis of the piezoelectric ceramic is parallel to the thickness direction. By adopting such a structure, it is possible to improve the conversion efficiency between the electric signal and the surface acoustic wave.
[0021]
In the coupling device for power line communication according to the present invention, it is assumed that the encoded message digital signal is composed of a sequence of pulse groups, and each of the pulse groups is composed of an encoded sequence of pulses. Thus, the pulse generator detects an encoded output digital signal corresponding to the encoded message digital signal, and this encoded output digital signal is transmitted through the mixer into the second power line. However, when each pulse group consists of a coded sequence of bipolar pulses, a bipolar pulse generator is required as a pulse generator in order to obtain a coded output digital signal corresponding to the coded message digital signal. Become. As a result, the bipolar pulse generator generates a bipolar encoded output digital signal based on the encoded digital signal, and this bipolar encoded output digital signal is passed through the mixer into the second power line. Sent. In this way, high-frequency communication of the encoded message digital signal is possible, and the transmission capacity can be improved.
[0022]
【Example】
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a power line communication coupling device of the present invention. This embodiment comprises an input connector 1, a mixer 16 as an output connector, and a transmission device. The input connector 1 and the mixer 16 are connected to first and second power lines, respectively. The transmitting device includes a piezoelectric substrate 2, a tuning coil 3, a first relay interdigital electrode 4, a first encoded interdigital electrode 5, a second encoded interdigital electrode 6, a third encoded interdigital electrode 7, a fourth It consists of a coded interdigital electrode 8, a second relay interdigital electrode 9, an interdigital electrode 10, an interdigital electrode 11, a central interdigital electrode 12, a synchronous pulse generator 13, an envelope detector 14 and a pulse generator 15. . The interdigital electrode 10, the interdigital electrode 11, and the central interdigital electrode 12 form an electrode group. The synchronization pulse generator 13 is connected between the second interdigital transducer 9 and the interdigital transducer 10. The envelope detector 14 is connected to the central interdigital electrode 12, and the pulse generator 15 is connected to the envelope detector 14. The transmitting device is connected in parallel to a transformer between the first and second power lines between the input connector 1 and the mixer 16. The piezoelectric substrate 2 is formed of a piezoelectric ceramic plate having a thickness of 200 μm, and the direction of the polarization axis is parallel to the thickness direction. First interdigital transducer 4, first encoded interdigital electrode 5, second encoded interdigital electrode 6, third encoded interdigital electrode 7, fourth encoded interdigital electrode 8, second intermediary interdigital transducer The electrode 9, the interdigital electrode 10, the interdigital electrode 11, and the central interdigital electrode 12 are made of an aluminum thin film and are provided on the piezoelectric substrate 2. The first relay interdigital electrode 4, the second relay interdigital electrode 9, the interdigital electrode 10, the interdigital electrode 11 and the central interdigital electrode 12 each have an electrode period length of 40 μm.
[0023]
FIG. 2 is a plan view of the first encoded interdigital electrode 5. The first encoded interdigital electrode 5 is composed of 11 electrode pairs, and each electrode pair has an electrode period length of 40 μm. The first encoded interdigital electrode 5 has a first code pattern based on a Barker code. In addition to the 11 digit code (1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0) as shown in FIG. 2, for example, a 7 digit code (1, 1, 1, 0, 0, 1, 0) and 3-digit code (1, 1, 0) can be used. Similarly, the second encoded interdigital electrode 6, the third encoded interdigital electrode 7, and the fourth encoded interdigital electrode 8 are each composed of eleven electrode pairs, and the second, third, and fourth, respectively. Have the following code pattern. Further, the third and fourth code patterns are patterns opposite to the first and second code patterns, respectively.
[0024]
1, if an encoded message digital signal is received from the first power line by the input connector 1, the encoded message digital signal is transmitted to the first relay via the tuning coil 3. The interdigital electrode 4 is reached. Here, the tuning coil 3 is used for impedance matching. If the encoded message digital signal is composed of a sequence of pulse groups, and each pulse group is composed of an encoded sequence of 11 pulses, the first surface acoustic wave composed of the encoded sequence of 11 burst waves is piezoelectric. Excited to the substrate 2. When the first surface acoustic wave reaches the first encoded interdigital electrode 5 and the second encoded interdigital electrode 6, the first decoding is performed if the first surface acoustic wave corresponds to the first code pattern. A pulse is output at the first encoded interdigital electrode 5, and a second decoded pulse is output at the second encoded interdigital electrode 6 when the first surface acoustic wave corresponds to the second code pattern. That is, the first encoded interdigital electrode 5 and the second encoded interdigital electrode 6 have the ability as a surface acoustic wave matched filter. The first decoded pulse is applied to the third encoded interdigital electrode 7, and the second surface acoustic wave corresponding to the third code pattern is excited on the piezoelectric substrate 2. Since the third coded interdigital electrode 7 has eleven electrode pairs, when the second surface acoustic wave reaches the second relay interdigital electrode 9, the first code consisting of an encoded sequence of 11 bursts. A burst signal is detected. Similarly, the second decoding pulse is applied to the fourth encoded interdigital electrode 8, and the third surface acoustic wave corresponding to the fourth code pattern is excited on the piezoelectric substrate 2. Since the fourth coded interdigital electrode 8 has eleven electrode pairs, when the third surface acoustic wave reaches the second relay interdigital electrode 9, the second code consisting of an encoded sequence of 11 bursts. A burst signal is detected. Thus, by using the first encoded interdigital electrode 5, the second encoded interdigital electrode 6, the third encoded interdigital electrode 7, and the fourth encoded interdigital electrode 8, the input connector The noise of the encoded message digital signal received at 1 can be removed. The first encoded burst signal reaches the interdigital electrode 10 and the interdigital electrode 11 simultaneously, and at this time, the fourth and fifth surface acoustic waves are excited on the piezoelectric substrate 2. After the fourth and fifth surface acoustic waves reach the center interdigital electrode 12, the envelope detector 14 detects the first encoded digital signal, that is, an encoded sequence of eleven digital pulses. Similarly, the second encoded burst signal reaches the interdigital electrode 10 and the interdigital electrode 11 simultaneously, and at this time, the fourth and fifth surface acoustic waves are excited on the piezoelectric substrate 2. The fourth and fifth surface acoustic waves reach the central interdigital electrode 12 and are then detected by the envelope detector 14 as a second encoded digital signal. In this way, an encoded output digital signal based on the first and second encoded digital signals is generated by the pulse generator 15. This encoded output digital signal corresponds to the encoded message digital signal and is transmitted through the mixer 16 into the second power line. In this way, it is possible to transmit the encoded message digital signal via the transformer. Moreover, it is possible to eliminate the influence of noise. In addition, it can cope with a large transmission capacity.
[0025]
FIG. 3 shows another encoded interdigital transducer used in place of the first encoded interdigital transducer 5, the second encoded interdigital transducer 6, the third encoded interdigital transducer 7 and the fourth encoded interdigital transducer 8. FIG. 6 is a partial plan view of the electrode 17. The encoded interdigital electrode 17 is composed of 11 electrode pairs, and each electrode pair has an electrode period length of 40 μm. The coded interdigital electrode 17 has a constant code pattern, and the code pattern is changed by the switch 18 every predetermined time. In this way, the encoded interdigital electrode 17 can have a code pattern similar to each of the first, second, third, and fourth code patterns, and a different code pattern depending on time. It is also possible to have That is, since the code pattern of the encoded output digital signal can change with time, the confidentiality of the communication information can be further improved.
[0026]
In the power line communication coupling device of FIG. 1, since the third and fourth code patterns are opposite to the first and second code patterns, the encoded output digital signal is encoded message digital. It is equivalent to a signal. However, a structure in which the third and fourth code patterns are not related to the first and second code patterns is also possible. In such a structure, the encoded output digital signal has a code pattern different from that of the original encoded message digital signal. That is, it is possible to transmit the encoded output digital signal after providing confidentiality.
[0027]
In the power line communication coupling device of FIG. 1, the first encoded interdigital electrode 5, the second encoded interdigital electrode 6, the third encoded interdigital electrode 7, and the fourth encoded interdigital electrode 8 are the same number of electrodes. Have a pair. However, the number of electrode pairs of the first encoded interdigital electrode 5 and the second encoded interdigital electrode 6 is different from the number of electrode pairs of the third encoded interdigital electrode 7 and the fourth encoded interdigital electrode 8. Such a structure is also possible. If the number of electrode pairs is different, the code pattern is also different. Therefore, in such a structure, the encoded output digital signal has a code pattern different from that of the original encoded message digital signal. That is, it is possible to transmit the encoded output digital signal after providing confidentiality.
[0028]
In the power line communication coupling device of FIG. 1, the propagation direction of the first surface acoustic wave is parallel to the propagation directions of the second and third surface acoustic waves. However, the third encoded interdigital electrode 7 and the fourth encoded interdigital electrode 8 may be arranged so that the propagation direction of the first surface acoustic wave is orthogonal to the propagation directions of the second and third surface acoustic waves. Is possible. In FIG. 1, the propagation directions of the second and third surface acoustic waves are parallel to the propagation directions of the fourth and fifth surface acoustic waves. However, the interdigital electrode 10, the interdigital electrode 11, and the central interdigital electrode 12 are arranged so that the propagation directions of the second and third surface acoustic waves are orthogonal to the propagation directions of the fourth and fifth surface acoustic waves. Is also possible.
[0029]
The power line communication coupling device of FIG. 1 is based on the premise that the encoded message digital signal is composed of a sequence of pulse groups, and each pulse group is composed of an encoded sequence of pulses. Therefore, the pulse generator 15 generates an encoded output digital signal corresponding to the encoded message digital signal, and this encoded output digital signal is transmitted to the second power line via the mixer 16. However, if each pulse group consists of a coded sequence of bipolar pulses, a bipolar pulse generator can be used instead of the pulse generator 15 to obtain a coded output digital signal corresponding to the coded message digital signal. 19 is required. As a result, the bipolar pulse generator 19 generates a bipolar encoded output digital signal based on the first and second encoded digital signals, and this encoded output digital signal is passed through the mixer 16 to the second Sent in the power line.
[0030]
【The invention's effect】
The power line communication coupling device of the present invention includes an input connector connected to a first power line, an output connector connected to a second power line, and a first and an output connector connected between the input and output connectors. It consists of a transmitting device connected in parallel to a transformer between the second power lines. According to the coupling device for power line communication of the present invention, the encoded message digital signal received by the input connector from the first power line is converted into the encoded output digital signal by the transmitting device, and then the output connector uses the output connector. Can be transmitted in two power lines.
[0031]
In the power line communication coupling device of the present invention, the output connector is a mixer, and the transmission device is a piezoelectric substrate, a tuning coil, a first interdigital electrode, first, second, third and fourth encoding. A structure comprising a comb electrode, a second relay comb electrode, an electrode group, a synchronous pulse generator, an envelope detector and a pulse generator is possible. With such a structure, the circuit configuration can be simplified, so that mass production is possible. Moreover, since it is excellent in durability, it can respond to frequent use. Further, it is possible to eliminate the influence of noise, and it is possible to cope with a large amount of transmission capacity. Furthermore, the advantage of the power line communication coupling device of the present invention incorporating a surface acoustic wave matched filter is that real-time synchronization is possible and that a simple communication system can be constructed.
[0032]
In the power line communication coupling device of the present invention, the number of electrode pairs included in each of the first and second encoded interdigital electrodes is different from the number of electrode pairs included in each of the third and fourth encoded interdigital electrodes. Structure is possible. In such a structure, the encoded output digital signal has a code pattern different from that of the original encoded message digital signal. Therefore, it is possible to transmit the encoded output digital signal after providing confidentiality.
[0033]
In the coupling device for power line communication according to the present invention, a structure in which the third and fourth code patterns are respectively opposite to the first and second code patterns is possible. In such a structure, the encoded output digital signal is equivalent to the encoded message digital signal.
[0034]
In the power line communication coupling device of the present invention, a structure including means for changing the first, second, third and fourth code patterns at regular intervals is possible. With such a structure, the encoded output digital signal can have a code pattern different from the original encoded message digital signal depending on time. That is, since the code pattern of the encoded output digital signal can change with time, the confidentiality of the communication information can be further improved.
[0035]
In the power line communication coupling device of the present invention, a structure is possible in which the piezoelectric substrate is made of piezoelectric ceramic and the direction of the polarization axis of the piezoelectric ceramic is parallel to the thickness direction. By adopting such a structure, it is possible to improve the conversion efficiency between the electric signal and the surface acoustic wave.
[0036]
In the coupling device for power line communication according to the present invention, it is assumed that the encoded message digital signal is composed of a sequence of pulse groups, and each of the pulse groups is composed of an encoded sequence of pulses. Accordingly, in the pulse generator, the encoded output corresponding to the encoded message digital signal. At this time, if each pulse group consists of an encoded sequence of bipolar pulses, the encoded output digital signal corresponding to the encoded message digital signal In order to obtain the above, a bipolar pulse generator is required as a pulse generator. In the bipolar pulse generator, a bipolar encoded output digital signal based on the encoded digital signal is generated, and the bipolar encoded output digital signal is transmitted in the second power line. In this way, high-frequency communication of the encoded message digital signal is possible, and the transmission capacity can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a power line communication coupling device according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a first encoded interdigital electrode 5;
FIG. 3 shows another encoding used in place of the first encoded interdigital electrode 5, the second encoded interdigital electrode 6, the third encoded interdigital electrode 7, and the fourth encoded interdigital electrode 8; The partial top view of the interdigital electrode 17. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Input connector
2 Piezoelectric substrate
3 Tuning coil
4 Interdigital transducer for the first relay
5 First coded interdigital electrode
6 Second coded interdigital electrode
7 Third coded interdigital electrode
8 Fourth encoded interdigital electrode
9 Interdigital transducer for second relay
10 Interdigital electrode
11 Interdigital electrode
12 Center interdigital electrode
13 Synchronous pulse generator
14 Envelope detector
15 Pulse generator
16 Mixer
17 Encoded interdigital electrodes
18 switches
19 Bipolar pulse generator

Claims

入力用接続器、出力用接続器および送信デバイスから成る電力線通信用結合装置であって、前記出力用接続器は混合器で成り、前記入力用および出力用接続器は、それぞれ第１および第２の電力線に接続され、前記送信デバイスは、前記入力用および出力用接続器の間において前記第１および第２の電力線の間にある変圧器に並列に接続され、前記送信デバイスは、圧電基板、チューニングコイル、第１中継用すだれ状電極、第１符号化すだれ状電極、第２符号化すだれ状電極、第３符号化すだれ状電極、第４符号化すだれ状電極、第２中継用すだれ状電極、電極群、同期パルス発生器、包絡線検波器およびパルス発生器から成り、前記電極群は２つのすだれ状電極とそれらの間に位置する中央すだれ状電極から成り、前記第１、第２、第３および第４符号化すだれ状電極は、それぞれ少なくとも３つの電極対から成り、それぞれ第１、第２、第３および第４の符号パターンを有し、前記同期パルス発生器は前記第２中継用すだれ状電極と、前記電極群の前記２つのすだれ状電極の１つとの間に接続されており、前記包絡線検波器は前記電極群の前記中央すだれ状電極に接続されており、前記パルス発生器は前記包絡線検波器に接続されており、前記第１の電力線から前記入力用接続器でメッセージデジタル信号が受信されると、前記メッセージデジタル信号は前記チューニングコイルを介して前記第１中継用すだれ状電極に印加され、前記メッセージデジタル信号はパルス群の列で成り、その各パルス群はパルスの符号化列で成り、前記パルスの前記符号化列が前記第１中継用すだれ状電極に印加されることにより、前記圧電基板に第１弾性表面波が励振され、もしも前記第１弾性表面波が前記第１の符号パターンに対応する場合には、前記第１符号化すだれ状電極で第１復号化パルスが検出され、もしも前記第１弾性表面波が前記第２の符号パターンに対応する場合には、前記第２符号化すだれ状電極で第２復号化パルスが検出され、前記第１および第２復号化パルスがそれぞれ前記第３および第４符号化すだれ状電極に印加されることにより、前記圧電基板に第２および第３弾性表面波がそれぞれ励振され、前記第２および第３弾性表面波それぞれに対応する符号化バースト信号が前記第２中継用すだれ状電極で検出され、前記電極群の前記２つのすだれ状電極に前記符号化バースト信号の１つが同時に伝搬されることにより、前記電極群の前記２つのすだれ状電極に対応する第４および第５弾性表面波が前記圧電基板にそれぞれ励振され、前記第４および第５弾性表面波は、前記中央すだれ状電極に同時に到達した後、前記包絡線検波器において符号化デジタル信号に変換され、前記第３の符号パターンに対応する前記符号化デジタル信号および前記第４の符号パターンに対応する前記符号化デジタル信号に基づく出力デジタル信号が前記パルス発生器で生成され、前記出力デジタル信号は前記メッセージデジタル信号に対応し、前記出力デジタル信号は前記混合器を介して前記第２の電力線中に送信される電力線通信用結合装置。A power line communication coupling device comprising an input connector, an output connector, and a transmission device, wherein the output connector comprises a mixer, and the input and output connectors are first and second, respectively. The transmission device is connected in parallel to a transformer between the first and second power lines between the input and output connectors, and the transmission device includes a piezoelectric substrate, Tuning coil, first interdigital transducer, first encoded interdigital electrode, second encoded interdigital electrode, third encoded interdigital electrode, fourth encoded interdigital electrode, second interdigital transducer , An electrode group, a synchronous pulse generator, an envelope detector and a pulse generator, and the electrode group is composed of two interdigital electrodes and a central interdigital electrode located between them, the first, second, Third And the fourth encoded interdigital electrode each includes at least three electrode pairs, and have first, second, third, and fourth code patterns, respectively, and the synchronization pulse generator includes the second relay interdigital transducer. Connected to the interdigital electrode and one of the two interdigital electrodes of the electrode group, the envelope detector being connected to the central interdigital electrode of the electrode group, and the pulse generator Is connected to the envelope detector, and when a message digital signal is received by the input connector from the first power line, the message digital signal is passed through the tuning coil to the first relay terminal. The message digital signal consists of a sequence of pulse groups, each pulse group consists of a coded sequence of pulses, and the coded sequence of pulses is used for the first relay. A first surface acoustic wave is excited in the piezoelectric substrate by being applied to the electrode, and if the first surface acoustic wave corresponds to the first code pattern, the first coded braid A first decoded pulse is detected at the electrode, and if the first surface acoustic wave corresponds to the second code pattern, a second decoded pulse is detected at the second encoded interdigital electrode. The first and second decoded pulses are applied to the third and fourth encoded interdigital electrodes, respectively, thereby exciting second and third surface acoustic waves on the piezoelectric substrate, respectively. Encoded burst signals corresponding to the second and third surface acoustic waves are detected by the second interdigital transducer, and one of the encoded burst signals is simultaneously propagated to the two interdigital electrodes of the electrode group. This The fourth and fifth surface acoustic waves corresponding to the two interdigital electrodes of the electrode group are excited on the piezoelectric substrate, respectively, and the fourth and fifth surface acoustic waves are applied to the central interdigital electrode. At the same time, converted into an encoded digital signal in the envelope detector, and based on the encoded digital signal corresponding to the third code pattern and the encoded digital signal corresponding to the fourth code pattern An output digital signal is generated by the pulse generator, the output digital signal corresponds to the message digital signal, and the output digital signal is transmitted through the mixer into the second power line. apparatus.

前記第１および第２符号化すだれ状電極それぞれに含まれる前記電極対の数が、第３および第４符号化すだれ状電極それぞれに含まれる前記電極対の数と異なる請求項１に記載の電力線通信用結合装置。 2. The power line according to claim 1, wherein the number of the electrode pairs included in each of the first and second encoded interdigital electrodes is different from the number of the electrode pairs included in each of the third and fourth encoded interdigital electrodes. Communication coupling device.

前記第３および第４の符号パターンが、前記第１および第２の符号パターンとはそれぞれ逆のパターンで成る請求項２に記載の電力線通信用結合装置。 The coupling device for power line communication according to claim 2, wherein the third and fourth code patterns are patterns opposite to the first and second code patterns, respectively .

前記第１、第２、第３および第４の符号パターンが一定の時間ごとに変化する手段が備えられている請求項１，２または３に記載の電力線通信用結合装置。 It said first, second, third and fourth power line communication coupling device according to claim 1, 2 or 3 code pattern is provided with means for changing at regular time.

前記第１弾性表面波の伝搬方向が前記第２および第３弾性表面波の伝搬方向と直交するように、前記第３および第４符号化すだれ状電極が配置されている請求項１，２，３または４に記載の電力線通信用結合装置。 The said 3rd and 4th encoding interdigital electrode is arrange | positioned so that the propagation direction of the said 1st surface acoustic wave may be orthogonal to the propagation direction of the said 2nd and 3rd surface acoustic wave. 5. A power line communication coupling device according to 3 or 4 .

前記第２および第３弾性表面波の伝搬方向が前記第４および第５弾性表面波の伝搬方向と直交するように、前記電極群が配置されている請求項１，２，３，４または５に記載の電力線通信用結合装置。 The electrode group is disposed such that the propagation directions of the second and third surface acoustic waves are orthogonal to the propagation directions of the fourth and fifth surface acoustic waves. power line communication coupling device according to.

前記圧電基板が圧電セラミックで成り、前記圧電セラミックの分極軸の方向はその厚さ方向と平行である請求項１，２，３，４，５または６に記載の電力線通信用結合装置。 The coupling device for power line communication according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6, wherein the piezoelectric substrate is made of a piezoelectric ceramic, and a direction of a polarization axis of the piezoelectric ceramic is parallel to a thickness direction thereof .

前記パルス発生器として双極性パルス発生器が備えられている請求項１，２，３，４，５，６または７に記載の電力線通信用結合装置。 The power line communication coupling device according to claim 1, wherein a bipolar pulse generator is provided as the pulse generator .