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駆動制御装置およびそれを有する駆動制御システム NEW

国内特許コード P170014571
整理番号 (S2015-0169-N0)
掲載日 2017年9月6日
出願番号 特願2016-559789
出願日 平成27年8月26日(2015.8.26)
国際出願番号 JP2015004303
国際公開番号 WO2016079910
国際出願日 平成27年8月26日(2015.8.26)
国際公開日 平成28年5月26日(2016.5.26)
優先権データ
  • 特願2014-236536 (2014.11.21) JP
発明者
  • 辻本 浩章
出願人
  • 公立大学法人大阪市立大学
発明の名称 駆動制御装置およびそれを有する駆動制御システム NEW
発明の概要 本発明の一態様によれば、電力伝送用の電圧に複数の制御信号が重畳された伝送信号を電線を介して受信し、被制御機器を駆動制御する駆動制御装置であって、当該駆動制御装置には検知周波数が設定され、前記複数の制御信号の1つが、前記被制御機器を制御するための制御信号であり、その周波数は前記検知周波数の近傍であり、当該駆動制御装置は、前記伝送信号における前記電力伝送用の電圧から、第1駆動電圧を生成して前記被制御機器を駆動する駆動電圧生成部と、周波数が前記検知周波数である検知電流を生成する検知電流生成部と、前記検知電流が流れ、この検知電流と前記電線に流れる電流との乗算結果に応じた出力を生成する磁性素子と、前記磁性素子からの出力から前記被制御機器を制御するための制御信号を検知し、該制御信号に基づいて前記被制御機器を制御する信号処理部と、を備える駆動制御装置が提供される。
従来技術、競合技術の概要


近年電力線に情報を重畳することで通信を行う電力線搬送通信(Power Line Communication:以後「PLC」とも呼ぶ。)が提案されている。これは電力線に情報を重畳するモデムを取り付けることで、電力線を有線の通信ラインとする技術である。電力線を通信線として用いることで、通常電力線と通信線が必要になる有線通信システムにおいて、多数の配線を省略することができる。



一方PLCは、電源電流に情報を重畳することで、他の装置に影響が及ぼすといった課題もある。しかし、予め電力線を通信ラインとして用いることを予定した閉じられた環境においては有用である。例えば、船舶のように閉じられた空間に電力線搬送通信システムを配置することが提案されている(特許文献1)。また、1つのビル内の照明をPLCで制御することも提案されている(特許文献2)。



特許文献1や2で提案されているPLCでは各端末(通信を行う対象)には、固有のアドレスが付与され、いわゆる情報を時分割多重することで送受信している。

産業上の利用分野


本発明は、電力線搬送通信を用いて、電力線に結合された1つ以上の被制御機器を制御する駆動制御装置と、この駆動制御装置を有する駆動制御システムに関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
電力と、周波数多重された複数の制御信号と、を電線を介して受信し、被制御機器を駆動制御する駆動制御装置であって、
前記被制御機器には検知周波数が設定され、
前記複数の制御信号の1つが、前記被制御機器に対応する制御信号であり、その周波数は前記検知周波数の近傍であり、
当該駆動制御装置は、
前記電力を用いて前記被制御機器を駆動する駆動部と、
周波数が前記検知周波数である矩形波の検知電流を生成する検知電流生成部と、
前記検知電流が流れ、前記電線の周囲に発生する磁界に反応してインピーダンスが変化する磁界反応素子と、
前記磁界反応素子からの出力から前記被制御機器に対応する制御信号を検知し、検知した制御信号に基づいて前記被制御機器を制御する信号処理部と、を備える駆動制御装置。

【請求項2】
電力と、周波数多重された複数の制御信号と、を電線を介して受信し、第1~第n(nは2以上の整数)の被制御機器を駆動制御する駆動制御装置であって、
前記第1~第nの被制御機器のそれぞれには、互いに異なる第1~第nの検知周波数がそれぞれ設定され、
前記複数の制御信号のうちの第1~第nの制御信号は、前記第1~第nの被制御機器とそれぞれ対応しており、
前記第k(kは1以上n以下の整数)の制御信号の周波数は、第kの検知周波数の近傍であり、
当該駆動制御装置は、
前記電力を用いて前記第1~第nの被制御機器を駆動する駆動部と、
周波数が前記第1~第nの検知周波数である検知電流を生成する検知電流生成部と、
前記検知電流が流れ、前記電線の周囲に発生する磁界に反応してインピーダンスが変化する磁界反応素子と、
前記磁界反応素子からの出力から前記第1~第nの制御信号を検知し、検知した前記第1~第nの制御信号に基づいて前記第1~第nの被制御機器をそれぞれ制御する信号処理部と、を備える駆動制御装置。

【請求項3】
前記検知電流生成部は、周波数が前記第1~第nの検知周波数である検知電流を時分割で生成し、
前記信号処理部は、周波数が第kの検知周波数である検知電流が生成された場合に、第kの制御信号を検知する、請求項2に記載の駆動制御装置。

【請求項4】
前記信号処理部は、前記第1~第nの制御信号を時分割で検知するとともに、前記第1~第nの被制御機器の制御タイミングを調整する、請求項3に記載の駆動制御装置。

【請求項5】
前記検知電流生成部は、矩形波の前記検知電流を生成する、請求項2乃至4のいずれかに記載の駆動制御装置。

【請求項6】
前記磁界反応素子は、前記電線に流れる電流と、前記検知電流との乗算結果に応じた出力を生成する、請求項1乃至5のいずれかに記載の駆動制御装置。

【請求項7】
前記信号処理部は、デジタル信号処理を行って前記制御信号を検知する、請求項1乃至6のいずれかに記載の駆動制御装置。

【請求項8】
前記信号処理部は、
前記磁界反応素子からの出力から低周波成分を取り出す低域通過フィルタと、
前記低域通過フィルタからの出力をデジタル信号に変換するAD変換部と、
を有する、請求項1乃至7のいずれかに記載の駆動制御装置。

【請求項9】
前記被制御機器は、前記制御信号における周波数に応じて制御され、
前記信号処理部は、前記AD変換部からの出力のパルス間隔を計測して前記制御信号における周波数を検知する、請求項8に記載の駆動制御装置。

【請求項10】
前記磁界反応素子からの出力は、
周波数が、前記磁界反応素子に流れる検知電流の検知周波数と前記複数の制御信号のそれぞれの周波数との和である成分と、
周波数が、前記磁界反応素子に流れる検知電流の検知周波数と前記複数の制御信号のそれぞれの周波数との差である成分と、
を含み、
前記信号処理部は、前記磁界反応素子からの出力から、周波数が最も低い成分を主に取り出す低域通過フィルタを有する、請求項1乃至7のいずれかに記載の駆動制御装置。

【請求項11】
請求項1乃至10のいずれかに記載の駆動制御装置と、
前記複数の制御信号を周波数多重する制御情報付加装置、並びに、電力および前記複数の制御信号を前記駆動制御装置に供給する電線を有する送信装置と、を備える駆動制御システム。

【請求項12】
送信装置と、複数の駆動制御装置と、を備え、複数の被制御機器を駆動制御する駆動制御システムであって、
前記送信装置は、
複数の制御信号を周波数多重する制御情報付加装置と、
電力および前記複数の制御信号を前記複数の駆動制御装置に供給する電線と、を有し、
前記複数の被制御機器のそれぞれには、互いに異なる検知周波数が設定され、
前記複数の制御信号は、前記複数の被制御機器のそれぞれと対応しており、
前記複数の制御信号のそれぞれの周波数は、対応する被制御機器に設定された検知周波数の近傍であり、
前記複数の駆動制御装置のそれぞれは、前記複数の被制御機器のうちの対象機器を駆動制御するものであって、
前記電力を用いて前記対象機器を駆動する駆動部と、
周波数が前記対象機器に設定された検知周波数である検知電流を生成する検知電流生成部と、
前記検知電流が流れ、前記電線の周囲に発生する磁界に反応してインピーダンスが変化する磁界反応素子と、
前記磁界反応素子からの出力に基づいて前記対象機器と対応する前記制御信号を検知し、検知した制御信号に基づいて前記対象機器を制御する信号処理部と、を備え、
前記複数の駆動制御装置のうちの1つの駆動制御装置における前記検知電流生成部が生成する検知電流の検知周波数は、前記複数の駆動制御装置のうちの別の駆動制御装置における前記検知電流生成部が生成する検知電流の検知周波数とは異なる、駆動制御システム。

【請求項13】
前記検知電流生成部は、矩形波の前記検知電流を生成する、請求項12に記載の駆動制御システム。

【請求項14】
前記検知電流との乗算結果に応じた出力を生成する、請求項12または13に記載の駆動制御システム。

【請求項15】
前記信号処理部は、デジタル信号処理を行って前記制御信号を検知する、請求項12乃至14のいずれかに記載の駆動制御システム。

【請求項16】
前記信号処理部は、
前記磁界反応素子からの出力から低周波成分を取り出す低域通過フィルタと、
前記低域通過フィルタからの出力をデジタル信号に変換するAD変換部と、
を有する、請求項12乃至15のいずれかに記載の駆動制御システム。

【請求項17】
前記対象機器は、前記制御信号における周波数に応じて制御され、
前記信号処理部は、前記AD変換部からの出力のパルス間隔を計測して前記制御信号における周波数を検知する、請求項16に記載の駆動制御システム。

【請求項18】
前記磁界反応素子からの出力は、
周波数が、前記磁界反応素子に流れる検知電流の検知周波数と前記複数の制御信号のそれぞれの周波数との和である成分と、
周波数が、前記磁界反応素子に流れる検知電流の検知周波数と前記複数の制御信号のそれぞれの周波数との差である成分と、
を含み、
前記信号処理部は、前記磁界反応素子からの出力から、周波数が最も低い成分を主に取り出す低域通過フィルタを有する、請求項12乃至15のいずれかに記載の駆動制御システム。

国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2016559789thum.jpg
出願権利状態 公開


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